KR101845622B1 - Adaptive rdpcm method for video coding, video encoding method based on adaptive rdpcm and video decoding method based on adaptive rdpcm - Google Patents

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Abstract

적응적 RDPCM에 기반한 디코딩 방법은 디코더가 인코딩된 비트스트림에서 적응적 RDPCM 수행 여부에 대한 정보를 추출하는 단계, 상기 디코더가 화면간 예측을 기반하여 복호된 현재 프레임에서 RDPCM을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM으로 잔차 신호가 예측된 샘플 블록에 대한 가중치를 결정하는 단계 및 상기 인코더가 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측의 결과값, 상기 샘플 블록에 대한 잔차 신호 및 상기 가중치를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 RDPCM을 수행하여 잔차 신호를 복호하는 단계를 포함한다.The decoding method based on the adaptive RDPCM includes a step of extracting information on whether the decoder performs the adaptive RDPCM in the encoded bitstream, the step of decoding the current block, which is intended to perform RDPCM, on the decoded current frame based on the inter- Determining a weight for a sample block that is adjacent to the current block and for which a residual signal is predicted by RDPCM; and determining, based on the result of inter-picture prediction for the current block, a residual signal for the sample block, And performing RDPCM on the current block to decode the residual signal.

Description

영상에 대한 적응적 RDPCM 방법, 적응적 RDPCM에 기반한 인코딩 방법 및 적응적 RDPCM에 기반한 디코딩 방법{ADAPTIVE RDPCM METHOD FOR VIDEO CODING, VIDEO ENCODING METHOD BASED ON ADAPTIVE RDPCM AND VIDEO DECODING METHOD BASED ON ADAPTIVE RDPCM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive RDPCM method, an encoding method based on adaptive RDPCM, and a decoding method based on adaptive RDPCM,

이하 설명하는 기술은 RDPCM에 기반한 영상 코딩 기법에 관한 것이다.The technique described below relates to a video coding technique based on RDPCM.

최근 컴퓨터 합성 기술 및 디지털 콘텐츠 제작 기술의 발달과 더불어 컴퓨터의 합성에 의하여 제작한 스크린 콘텐츠 비디오가 새로운 멀티미디어 서비스에 널리 사용되고 있다. 스크린 콘텐츠 비디오는 일반 비디오와 달리 색상 대조비가 높은 그래픽, 문자, 숫자 등을 다수 포함하고 있어 HD/UHD 방송을 위하여 개발이 된 HEVC (High Efficiency Video Coding) 동영상 압축 표준과 같은 기존의 압축 기술로는 효율적인 압축이 용이하지 않을 수 있다. Recently, with the development of computer synthesis technology and digital contents production technology, screen contents video produced by computer synthesis is widely used for new multimedia service. Screen content video contains many graphics, characters, and numbers with high contrast ratio, unlike ordinary video. Therefore, existing compression technologies such as HEVC (High Efficiency Video Coding) video compression standard developed for HD / UHD broadcasting Efficient compression may not be easy.

HEVC 확장표준에서는 손실 압축의 경우 TU (transform unit)가 변환 생략 (transform skipping) 모드로 부호화할 때 잔차 신호에 대해서 RDPCM (residual differential pulse-code modulation)을 수행하는 방식이 개발되었다. 변환 생략 모드는 잔차 신호를 변환하지 않고 직접 엔트로피 부호화하는 기법으로 색대비가 높은 그래픽 요소의 경계에서 발생하는 높은 주파수 영역 대의 잔차 성분이 많아 스크린콘텐츠 비디오 압축에 유용하게 사용할 수 있다. RDPCM은 변환 생략 과정에서 엔트로피 부호화를 위한 잔차 성분의 에너지 총량을 줄여 보다 뛰어난 압축 성능을 제공하도록 한다.In the HEVC extension standard, a scheme of performing residual differential pulse-code modulation (RDPCM) on the residual signal when encoding a transform unit (TU) in a transform skipping mode in lossy compression has been developed. Conversion skip mode is a technique of direct entropy coding without transforming the residual signal, which is useful for screen content video compression because there are many residual components in the high frequency domain that occur at the border of graphical elements with high contrast. RDPCM reduces the total energy of residual components for entropy encoding in the process of omitting the conversion, thereby providing better compression performance.

Y. L. Lee, K.H. Han, and G. Sullivan, "Improved lossless intra coding for H.264/AVC," IEEE Trans. Image Processing, 2006.Y. L. Lee, K.H. Han, and G. Sullivan, "Improved lossless intra coding for H.264 / AVC," IEEE Trans. Image Processing, 2006. M. Nacarri, A. Gabriellini, M. Mrak, S. Blasi and E. Izquierdo, "Inter prediction Residual DPCM", JCTVC-M0442, Apr. 2013.M. Nacarri, A. Gabriellini, M. Mrak, S. Blasi and E. Izquierdo, "Inter prediction Residual DPCM ", JCTVC-M0442, Apr. 2013.

이하 설명하는 기술은 인접한 샘플 잔차 신호에 기반한 RDPCM 기법을 제공하고자 한다.The technique described below is intended to provide an RDPCM technique based on adjacent sample residual signals.

영상에 대한 적응적 RDPCM 방법은 영상 처리 장치가 화면간 예측이 수행된 프레임에서 RDPCM 예측을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM 예측이 수행된 복수의 샘플 블록을 결정하는 단계, 상기 영상 처리 장치가 RDPCM 예측이 수행된 영역을 기준으로 상기 복수의 샘플 블록에서 양자화된 잔차 신호에 대한 가중치를 결정하는 단계 및 상기 영상 처리 장치가 상기 양자화된 잔차 신호에 상기 가중치를 부여한 값을 이용하여 상기 현재의 블록에 대한 RDPCM을 수행하는 단계를 포함한다.The adaptive RDPCM method for an image comprises the steps of: determining a plurality of sample blocks adjacent to a current block for which RDPCM prediction is to be performed in a frame in which inter-picture prediction is performed, in which RDPCM prediction is performed; Determining a weight for a quantized residual signal in the plurality of sample blocks based on an area in which RDPCM prediction is performed, and a step of calculating, using the weighted value of the quantized residual signal, And performing RDPCM on the block.

적응적 RDPCM에 기반한 인코딩 방법은 인코더가 현재 프레임에 대해 화면간 예측을 수행하는 단계, 상기 인코더가 상기 현재 프레임에서 RDPCM을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM으로 잔차 신호가 예측된 샘플 블록에 대한 가중치를 결정하는 단계, 상기 인코더가 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측의 결과값, 상기 샘플 블록에 대한 잔차 신호 및 상기 가중치를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 RDPCM을 수행하여 잔차 신호를 예측하는 단계 및 상기 인코더가 상기 현재 블록에 대한 잔차 신호를 엔트로피 코딩하는 단계를 포함한다.An encoding method based on an adaptive RDPCM includes a step of performing an inter-picture prediction on an current frame by an encoder, a step of performing an inter-picture prediction on a current block by using an RDPCM The encoder performs RDPCM on the current block using the result of the inter-picture prediction for the current block, the residual signal for the sample block, and the weight, and predicts the residual signal And entropy coding the residual signal for the current block by the encoder.

적응적 RDPCM에 기반한 디코딩 방법은 디코더가 인코딩된 비트스트림에서 적응적 RDPCM 수행 여부에 대한 정보를 추출하는 단계, 상기 디코더가 화면간 예측을 기반하여 복호된 현재 프레임에서 RDPCM을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM으로 잔차 신호가 예측된 샘플 블록에 대한 가중치를 결정하는 단계 및 상기 인코더가 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측의 결과값, 상기 샘플 블록에 대한 잔차 신호 및 상기 가중치를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 RDPCM을 수행하여 잔차 신호를 복호하는 단계를 포함한다.The decoding method based on the adaptive RDPCM includes a step of extracting information on whether the decoder performs the adaptive RDPCM in the encoded bitstream, the step of decoding the current block, which is intended to perform RDPCM, on the decoded current frame based on the inter- Determining a weight for a sample block that is adjacent to the current block and for which a residual signal is predicted by RDPCM; and determining, based on the result of inter-picture prediction for the current block, a residual signal for the sample block, And performing RDPCM on the current block to decode the residual signal.

이하 설명하는 기술은 예측 대상인 잔차 신호에 인접한 샘플 잔차 신호에 학습한 가중치를 부여하여 효과적으로 현재의 잔차 신호를 예측할 수 있다.The technique described below can predict the current residual signal effectively by assigning the learned weight to the sample residual signal adjacent to the residual signal to be predicted.

도 1은 V-RDPCM을 수행하는 과정에 대한 예이다.
도 2는 잔차 신호 예측을 위한 샘플의 위치를 도시한 예이다.
도 3은 적응적 V-RDPCM을 수행하는 영역에 대한 예이다.
도 4는 적응적 RDPCM에 기반한 영상 인코딩 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 5는 적응적 RDPCM에 기반한 영상 디코딩 방법에 대한 순서도의 예이다.
1 is an example of a process of performing V-RDPCM.
2 is an example showing the position of a sample for residual signal prediction.
3 is an example of an area for performing adaptive V-RDPCM.
Figure 4 is an example of a flowchart for an image encoding method based on adaptive RDPCM.
5 is an example of a flowchart for an image decoding method based on adaptive RDPCM.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, since various changes may be made and the embodiments may have various embodiments. However, it should be understood that the following description does not limit the specific embodiments, but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the following description.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 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.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the following description, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Also, in performing a method or an operation method, each of the processes constituting the method may take place differently from the stated order unless clearly specified in the context. That is, each process may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in the opposite order.

HEVC/SCC (screen content coding)의 RDPCM은 수평 및 수직 방향의 화면 내 예측 후 동일 방향으로 RDPCM을 수행하는 implicit RDPCM 방식과 화면 간 예측 후 수평 (H-RDPCM) 혹은 수직 (V-RDPCM) 방향의 RDPCM을 선택적으로 수행하고 RDPCM 예측 방향 정보를 비트스트림을 통해 복호 측으로 전송하는 explicit RDPCM 방식을 이용할 수 있다. 이하 설명하는 기술은 explicit RDPCM 방식에 관한 것이다. 이하 설명하는 코딩은 인코더 및 디코더에서 수행한다. 한편 인코더 및 디코더는 영상을 일정하게 처리하는 컴퓨터 장치 또는 영상 처리 장치라고 할 수 있다.RDPCM of screen content coding (HEVC / SCC) is an implicit RDPCM method that performs RDPCM in the same direction after intra-picture prediction in the horizontal and vertical directions, and an implicit RDPCM method in which a horizontal (H- An explicit RDPCM scheme may be used in which the RDPCM is selectively performed and the RDPCM prediction direction information is transmitted to the decoding side through a bitstream. The following description relates to an explicit RDPCM scheme. The coding described below is performed in the encoder and decoder. On the other hand, the encoder and the decoder may be referred to as a computer apparatus or an image processing apparatus which processes the image constantly.

도 1은 V-RDPCM을 수행하는 과정에 대한 예이다. 도 1(a)는 무손실 코딩(lossless coding)에서 V-RDPCM을 수행하는 과정이고, 도 1(b)는 손실 코딩(lossy coding)에서 V(Vertical)-RDPCM을 수행하는 과정에 대한 예이다. V-RDPCM은 수직 방향으로 RDPCM을 수행하는 것이다. 도 1(a)에서 ri,j는 N×N 블록에서 잔차 샘플을 의미한다. 현재의 잔차 샘플 ri,j는 상측 잔차 샘플인 ri-1,j로부터 예측된다. 참고로 H-RDPCM에서 현재의 잔차 샘플 ri,j는 좌측 잔차 샘플인 ri,j-1로부터 예측된다. 도 1(b)의 손실 코딩은 도 1(a)의 무손실 코딩과 달리 각 잔차 샘플이 양자화된 잔차 (quantized residue)로부터 예측된다. 1 is an example of a process of performing V-RDPCM. 1 (a) is a process of performing V-RDPCM in lossless coding, and FIG. 1 (b) is an example of a process of performing V (Vertical) -RDPCM in lossy coding. V-RDPCM performs RDPCM in the vertical direction. In FIG. 1 (a), r i, j means residual samples in N × N blocks. The current residual sample r i, j is predicted from the upper residual sample r i -1, j . For reference, the current residual sample r i, j in H-RDPCM is predicted from the left residual sample r i, j-1 . The lossy coding of FIG. 1 (b) differs from the lossless coding of FIG. 1 (a) in that each residual sample is predicted from a quantized residue.

손실 코딩에서 N×N 크기 블록의 잔차 신호 ri,j에 대하여 수직 방향의 RDPCM 적용 후 남은 2차 잔차 신호

Figure 112016084755932-pat00001
는 아래의 수학식 1로 표현할 수 있다. The residual residual signal after RDPCM application in the vertical direction with respect to the residual signal r i, j of the NxN block in lossy coding
Figure 112016084755932-pat00001
Can be expressed by the following equation (1).

Figure 112016084755932-pat00002
Figure 112016084755932-pat00002

Q(r)은 양자화 잡음을 포함하는 복원한 잔차 신호이다. V-RDPCM의 경우 인코더는 2차 잔차신호

Figure 112016084755932-pat00003
를 엔트로피 부호화 후 디코더에 전송하고 다음 행의 잔차 신호 예측을 위하여 복원하여 예비한다. 해당 예측 과정은 블록의 모든 행에 대해서 순차적으로 진행한다. 반대로 디코더는 아래의 수학식 2와 같이 복원한 2차 잔차 신호를 순차적으로 더하여 현재 i번째 행의 잔차 신호를 다음과 같이 복원한다.Q (r) is the reconstructed residual signal including the quantization noise. In the case of V-RDPCM,
Figure 112016084755932-pat00003
Is entropy-coded and then transmitted to the decoder, and is restored for prediction of the residual signal of the next row. The prediction process proceeds sequentially for all the rows of the block. Conversely, the decoder sequentially adds the restored second residual signals as shown in the following Equation 2 to restore the residual signal of the current i-th row as follows.

Figure 112016084755932-pat00004
Figure 112016084755932-pat00004

이하 설명하는 코딩 기법은 HEVC 확장표준에 따라 손실 압축을 수행하는 과정에서 수행하는 RDPCM에 관한 것이다. 이하 설명하는 RDPCM은 현재 잔차 샘플에 대해 인접하는 잔차 성분을 사용하여 예측을 수행한다. 이하 설명하는 RDPCM은 현재 잔차 샘플에 대해 인접한 잔차 성분의 가중 합으로부터 보다 정확한 예측을 수행한다. 이하 설명하는 RDPCM을 적응적(adaptive) RDPCM이라고 명명한다. 인코더는 비트율-왜곡 최적화를 통하여 적응적 RDPCM을 행할지 여부를 결정하여 비트스트림으로 전송하는 explicit RDPCM 방식을 따른다. 적응적 RDPCM은 아래의 수학식 3과 같이 잔차 샘플에 대한 예측을 수행한다. 이하 N×N 크기 블록을 기준으로 설명한다. 이하 설명의 편의를 위해 적응적 V-RDPCM를 중심으로 설명한다.The coding scheme described below relates to RDPCM performed in the process of performing lossy compression according to the HEVC extension standard. The RDPCM described below performs prediction using adjacent residual components for the current residual samples. The RDPCM described below performs a more accurate prediction from the weighted sum of adjacent residual components for the current residual samples. The RDPCM described below is called an adaptive RDPCM. The encoder follows an explicit RDPCM scheme that determines whether to perform adaptive RDPCM through bit rate-distortion optimization and transmits it to the bit stream. The adaptive RDPCM performs prediction on residual samples as shown in Equation (3) below. Hereinafter, an N × N size block will be described as a reference. For convenience of explanation, the adaptive V-RDPCM will be mainly described.

Figure 112016084755932-pat00005
Figure 112016084755932-pat00005

수학식 3에서 여기서 K는 이미 인코딩을 완료한 인접 영역을 의미하고, k1와 k2는 현재 인코딩을 수행하는 잔차 신호 ri,j에 대한 예측에 사용되는 잔차 샘플의 위치 인덱스이다. α는 가중치 파라미터이다.

Figure 112016084755932-pat00006
는 잔차 신호 ri,j의 주변에 위치하면서 ri,j의 예측에 사용되는 양자화된 잔차 신호이다. In Equation (3), K denotes a neighboring region that has already been encoded, and k 1 and k 2 are position indices of residual samples used for prediction of the residual signal r i, j performing the current encoding. alpha is a weight parameter.
Figure 112016084755932-pat00006
J is a quantized residual signal used for prediction of r i, j , located around the residual signal r i, j .

인코더는 α를 이미 예측이 완료된 샘플을 기준으로 학습하여 결정할 수 있다. 이 경우 인코더는 α를 비트스트림으로 디코더에 전송하지 않고, 디코더가 이미 복호된 샘플을 기준으로 학습하여 α를 결정할 수 있다. The encoder can determine α by learning based on a sample that has already been predicted. In this case, the encoder does not transmit? As a bitstream to the decoder, but the decoder can learn? Based on the already decoded sample.

현재 잔차 신호의 예측을 위한 샘플은 부호화 성능, 복잡도, 병렬 처리 등을 고려하여 결정할 수 있다. 도 2는 잔차 신호 예측을 위한 샘플의 위치를 도시한 예이다. 도 2(a)는 일반적인 RDPCM에 대한 예이고, 도 2(b)는 적응적 V(vertical)-RDPCM에 대한 예이고, 도 2(c)는 적응적 H(Horizontal)-RDPCM에 대한 예이다. Samples for prediction of the current residual signal can be determined in consideration of coding performance, complexity, and parallel processing. 2 is an example showing the position of a sample for residual signal prediction. 2 (a) is an example of a general RDPCM, FIG. 2 (b) is an example of an adaptive V (vertical) -RDPCM and FIG. 2 (c) is an example of an adaptive H (Horizontal) .

도 2(a)와 같이 현재 인코딩을 수행하고자 하는 잔차 신호 ri,j에 대해 바로 인접한 좌측 샘플 및 상측 샘플을 사용할 수 있다. 또한 좌측과 상측이라는 두 개의 방향을 사용하면 병렬 처리에 어려움이 있을 수 있다. 따라서 병렬 처리를 고려하면 V-RDPCM의 경우 잔차 신호 ri,j에 대해 도 2(b)와 같이 상측 샘플만을 사용할 수 있다. 또 H-RDPCM의 경우 잔차 신호 ri,j에 대해 도 2(c)와 같이 좌측 샘플만을 사용할 수 있다. 나아가 연산의 복잡도를 고려하여 잔차 신호 ri,j에 대한 좌측에 위차한 모든 샘플 또는 상측에 위치한 모든 샘플을 사용하지 않고, 일부 샘플만을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 2 (a), the left and upper samples immediately adjacent to the residual signal r i, j to be currently encoded can be used. Also, using two directions, left and top, may be difficult to parallelize. Therefore, considering the parallel processing, only the upper sample can be used for the residual signal r i, j in case of V-RDPCM as shown in FIG. 2 (b). In the case of H-RDPCM, only the left sample can be used for the residual signal r i, j as shown in FIG. 2 (c). Furthermore, considering the complexity of the calculation, only some samples can be used without using all of the samples located on the left side of the residual signal r i, j or all the samples located on the upper side.

이하 설명하는 적응적 RDPCM은 V-RDPCM의 경우 도 2(b)와 같이 현재 예측하고자 하는 잔차 신호 ri,j의 위치에서 상측 샘플 중 좌상측(ri-1,j-1) 샘플, 상측(ri-1,j1) 샘플 및 우상측(ri-1,j+1) 샘플을 사용한다고 가정한다. 이 경우 적응적 RDPCM에서 V-RDPCM에 대한 잔차 신호 예측은 아래의 수학식 4와 같다. 수학식 4에서 j는 0에서 N-1까지이다.In the case of the V-RDPCM, the adaptive RDPCM described below has the upper left side (r i-1, j-1 ) samples at the position of the residual signal r i, j to be predicted as shown in FIG. 2 (r i-1, j 1 ) sample and an upper right side (r i-1, j + 1 ) sample. In this case, the residual signal prediction for the V-RDPCM in the adaptive RDPCM is expressed by Equation (4) below. In Equation (4), j is 0 to N-1.

Figure 112016084755932-pat00007
Figure 112016084755932-pat00007

한편 H-RDPCM도 도 2(c)와 같이 잔차 신호 ri,j의 위치에서 좌측 샘플 중 좌상측(ri-1,j-1) 샘플, 좌측 샘플(ri,j-1) 및 좌하측(ri+1,j-1) 샘플을 사용할 수 있다.The H-RDPCM Figs. 2 (c) residual signal, such as r i, the upper left side (r i-1, j- 1) of the left sample at the position of j samples, the left sample (r i, j-1) and the left lower Side (r i + 1, j-1 ) samples can be used.

이제 잔차 신호 ri,j에 대한 예측을 수행하기 위하여 샘플에 대한 가중치를 결정해야 한다. 인코더가 상기 수학식 4에서의 각 샘플에 대한 가중치 α를 비트스트림에 인코딩하여 전송할 수도 있다. 다만 인코더가 모든 잔차 신호에 대해 사용하는 복수의 가중치를 디코더로 전송한다면 전송하는 데이터량이 늘어나는 문제가 생긴다. 따라서 기본적으로 인코더는 잔차 신호 ri,j에 대한 예측을 수행하는데 사용하는 각 샘플에 대한 가중치를 학습을 통해 결정한다. 인코더는 이미 잔차 신호를 학습한 영역을 이용하여 잔차 신호 ri,j에 대한 인접 샘플의 가중치를 학습한다.We now have to determine the weights for the samples to perform the prediction on the residual signal r i, j . The encoder may encode the weight a for each sample in Equation (4) into a bitstream and transmit it. However, if a plurality of weights used by the encoder for all residual signals are transmitted to the decoder, there is a problem that the amount of data to be transmitted increases. Therefore, basically, the encoder determines the weight for each sample used for prediction of the residual signal r i, j through learning. The encoder learns the weights of neighboring samples for the residual signal r i, j using the region where the residual signal has already been learned.

도 3은 적응적 V-RDPCM을 수행하는 영역에 대한 예이다. 도 3에서 Ωi,j는 현재의 잔차 신호 ri,j에 대해 샘플의 가중치를 학습하기 위한 영역을 나타낸다. 도 3에서 Ωi,j는 M × 3 크기의 블록으로 음영으로 표시하였다. 도 3에서 Ωi,j는 잔차 신호 ri,j를 중심으로 인접한 제1 상측 샘플 3개와 상기 제1 상측 샘플 3개에서 상측에 인접한 제2 상측 샘플 3개를 포함한다. Ωi,j = {ri-m, j-n | m = 1,...,M 이고, n = -1, 0, 1}이다. 한편 Ωi,j는 도 3과 다른 영역을 사용할 수 있다. 다만 Ωi,j는 기본적으로 이미 예측이 완료된 영역이어야 한다. 또한 예측하고자 하는 잔차 신호 ri,j에 바로 인접한 샘플은 포함하는 것이 바람직하다. 설명의 편의를 위해 M = 2라고 가정한다.3 is an example of an area for performing adaptive V-RDPCM. In Fig. 3, Ω i, j represents an area for learning a weight of a sample for the current residual signal r i, j . In Fig. 3, Ω i, j is shaded with M × 3 size blocks. In Fig. 3, Ω i, j includes three first upper samples adjacent to the residual signal r i, j and three second upper samples adjacent to the upper side of the first upper sample. Ω i, j = {r im, jn | m = 1, ..., M, and n = -1, 0, 1}. On the other hand, Ω i, j can use a region different from that of FIG. However, Ω i, j should basically be a region that has already been predicted. It is also desirable to include samples immediately adjacent to the residual signal r i, j to be predicted. For convenience of explanation, it is assumed that M = 2.

도 3에서 Ωl i,j는 영역 Ωi,j에 위치한 어느 하나의 샘플을 의미한다. l = 1,..., |Ωi,j|이다. Ωl i,j에 대한 왜곡값 Di,j를 아래의 수학식 5와 같이 정의할 수 있다.In FIG. 3,? L i, j denotes any one of the samples located in the region? I, j . l = 1, ..., | Oi , j |. The distortion value D i, j for? L i, j can be defined as Equation (5) below.

Figure 112016084755932-pat00008
Figure 112016084755932-pat00008

수학식 5에서 d(l)은 ri,j 와 Ωl i,j 사이의 맨해튼 거리(Manhattan distance)이다. d(l)은 ri,j 와 가까울 수록 높은 가중치를 부여하게 된다. σd는 실험적으로 결정될 수 있는 값으로 2.5를 사용할 수 있다. Ωi,j에서의 2차 잔차 신호

Figure 112016084755932-pat00009
는 아래의 수학식 6과 같다.In Equation (5), d (l) is the Manhattan distance between r i, j and Ω l i, j . The closer d (l) is to r i, j , the higher the weight. σ d can be 2.5, which can be determined experimentally. The second-order residual signal at? I, j
Figure 112016084755932-pat00009
Is expressed by Equation (6) below.

Figure 112016084755932-pat00010
Figure 112016084755932-pat00010

수학식 6에서 K는 현재의 잔차 신호 ri,j에 대해 Ωl i,j에서 사전에 결정된 3개의 샘플 위치를 의미한다. αk1, k2는 모델 계수이다. 모델 계수 αk1, k2는 상기 수학식 5를 최소화하는 값으로 결정할 수 있다. 수학식 5를 최소화하는 모델 계수 αk1, k2는 다양한 방식으로 결정할 수 있다. 예컨대, 최소제곱법(least square optimization)과 같은 기법을 사용할 수 있다. 최소제곱법은 이상치의 근사에 취약하며 샘플 데이터 사이에 강한 공선 관계가 발생할 때 변수의 해석력이 저하되는 문제가 있다. 스크린 콘텐츠의 경우 그래픽 요소의 경계에서 발생하는 잔차 신호는 공간 상에서 인접 화소 사이에서 변화량이 매우 크고 경계 안에서는 작아지는 계단 함수 형태의 신호 특성 상 최소 제곱법이 적합하지 않을 수 있다. 따라서 모델 계수 αk1, k2를 결정하기 위하여 계수에 L1 페널티(penalty)를 주어 계수의 추정 값이 0이거나 0에 근접하도록 하는 희소 모형을 사용할 수 있다. 상기 수학식 5의 왜곡 함수는 아래의 수학식 7과 같이 수정할 수 있다. In Equation (6), K means the three predetermined sample positions at? L i, j for the current residual signal r i, j . α k1 and k2 are model coefficients. The model coefficients? K1 and k2 can be determined to minimize the above Equation (5). The model coefficients? K1, k2 minimizing Equation (5) can be determined in various ways. For example, techniques such as least square optimization may be used. The least square method is vulnerable to the approximation of outliers, and there is a problem that the interpretive power of the variable is degraded when a strong collinear relationship occurs between the sample data. In the case of the screen content, the residual signal generated at the boundary of the graphic element may not be suitable for the least squares method in the signal property of the step function type in which the variation amount between neighboring pixels in the space is very large and the boundary is small. To determine the model coefficients α k1 and k 2 , we can use a rare model that gives a coefficient of L 1 penalty to the coefficient so that the estimated value of the coefficient approaches zero or approaches zero. The distortion function of Equation (5) can be modified as shown in Equation (7) below.

Figure 112016084755932-pat00011
Figure 112016084755932-pat00011

수학식 6에서 P(α)는 L1 정규화 항(regularization term)에 해당한다. P(α) = ∑(k1, k2) ∈ Kk1, k2|이고, β는 상수이다. 이제 아래의 수학식 8과 같이 수학식 7을 최소화하는 최적의 파라미터 α* k를 얻을 수 있다. α* k가 결국 잔차 신호 ri,j의 위치에 대한 샘플들에 대한 가중치(예컨대, 수학식 4의 α)가 되는 것이다.In Equation (6), P (?) Corresponds to the L 1 regularization term. P (α) = Σ (k1, k2) ∈ K | α k1, k2 | and β is a constant. Now, an optimum parameter? * K that minimizes Equation (7) can be obtained as shown in Equation (8) below. ( k) of the residual signal r i, j (for example,? in Equation 4) with respect to the position of the residual signal r i, j .

Figure 112016084755932-pat00012
Figure 112016084755932-pat00012

수학식 8에서

Figure 112017107243245-pat00013
는 가능한 αk의 모든 집합을 의미한다. In Equation (8)
Figure 112017107243245-pat00013
Means all possible sets of α k .

이제 최종적으로 인코더는 잔차 신호 ri,j에 대한 RDPCM을 수행할 수 있다. 디코더 단에서도 동일한 동작으로 복호한 샘플 영역을 이용하여 현재의 잔차 신호 ri,j에 대한 가중치 결정 및 RDPCM을 수행할 수 있다.Finally, the encoder can now perform RDPCM on the residual signal r i, j . The decoder unit can perform weight determination and RDPCM on the current residual signal r i, j using the decoded sample region in the same operation.

도 4는 적응적 RDPCM에 기반한 영상 인코딩 방법(100)에 대한 순서도의 예이다. 인코더는 변환 생략 모드로 부호화를 시작한다고 가정한다(110). 이때 인코더는 적응적 RDPCM을 수행할지 여부를 결정할 수 있다(120). 인코더는 비트율-왜곡 최적화를 기반으로 적응적 RDPCM의 수행 여부를 결정할 수 있다. 인코더는 RDPCM 오프(off) 모드, 적응적 V-RDPCM 모드 및 적응적 H-RDPCM 모드 중 하나를 선택할 수 있다. RDPCM 오프 모드는 RDPCM을 수행하지 않고, 변환 생략 모드로 부호화를 수행하는 것이다. 인코더는 3가지 후보 모드에 대한 왜곡값 및 비트율을 더한 값을 기준으로 가장 비용이 적은 모드를 선택할 수 있다. 인코더는 선택한 모드에 따라 RDPCM 오프 모드로 동작(130)하거나, 적응적 V-RDPCM 모드로 동작(140)하거나, 또는 적응적 H-RDPCM 모드로 동작한다. 인코더는 자신이 선택한 모드에 대한 정보를 비트스트림에 담아서 디코더에 전달한다.4 is an example of a flowchart for an image encoding method 100 based on adaptive RDPCM. It is assumed that the encoder starts encoding in the transcoding skip mode (110). The encoder may then determine whether to perform adaptive RDPCM (120). The encoder can determine whether to perform adaptive RDPCM based on bit rate-distortion optimization. The encoder may select one of the RDPCM off mode, the adaptive V-RDPCM mode, and the adaptive H-RDPCM mode. The RDPCM off mode is to perform encoding in the transcoding skip mode without performing RDPCM. The encoder can select the lowest cost mode based on the distortion value plus the bit rate for the three candidate modes. The encoder operates in an RDPCM off mode 130, in an adaptive V-RDPCM mode 140, or in an adaptive H-RDPCM mode, depending on the selected mode. The encoder encapsulates the information about the mode selected by the encoder into a bitstream and transmits it to the decoder.

적응적 V-RDPCM 모드 또는 적응적 H-RDPCM 모드에 대해 전술한 설명을 정리한다. 인코더는 explicit RDPCM을 수행하는 것으로 가정한다. 인코더는 화면간 예측을 수행한다. 즉 인코더는 이전 프레임의 정보를 이용하여 현재 프레임에 대한 예측을 수행하고, 적응적 V-RDPCM 모드 또는 적응적 H-RDPCM 모드로 잔차 신호에 대한 예측을 수행한다. The above description is summarized for the adaptive V-RDPCM mode or the adaptive H-RDPCM mode. It is assumed that the encoder performs explicit RDPCM. The encoder performs inter picture prediction. That is, the encoder performs prediction on a current frame using information of a previous frame, and performs prediction on a residual signal in an adaptive V-RDPCM mode or an adaptive H-RDPCM mode.

적응적 V-RDPCM 모드를 기준으로 설명하면, 인코더는 잔차 신호(

Figure 112016084755932-pat00014
)를 예측하고자 하는 블록이 현재 프레임에서 첫 번째 행이라면 화면간 예측으로 결정된 값을 그대로 사용한다(수학식 4에서 i=0인 경우). 인코더는 잔차 신호를 예측하고자 하는 블록이 첫 번째 행이 아닌 경우 예측이 완료된 잔차 신호를 이용하여 현재의 잔차 신호에 대한 RDPCM을 수행한다. 인코더는 도 2(b)와 같이 현재의 잔차 신호를 기준으로 좌상측 샘플, 상측 샘플 및 우상측 샘플을 사용하여 현재의 잔차 신호를 예측한다. 인코더는 도 3과 같이 이미 예측이 완료된 샘플 영역을 이용하여 인접한 샘플 신호에 대한 가중치를 결정한다. 최종적으로 인코더는 인접한 샘플 신호와 가중치를 이용하여 현재의 잔차 신호를 예측한다. 인코더는 수학식 4와 같이 화면간 예측으로 예측된 값에 가중치가 부여된 인접한 샘플 신호를 감산하여 현재의 잔차 신호를 결정한다. 이와 같은 방식을 반복하여 인코더는 현재 프레임에 속한 잔차 신호에 대한 RDPCM을 수행한다. 인코더는 잔차 신호
Figure 112016084755932-pat00015
를 엔트로피 코딩하여 디코더로 전달한다. 또한 인코더는 다음 행에 대한 잔차 신호 예측을 위하여 현재 엔트로피 코딩한 비트스트림을 복원하여 잔차 신호를 준비한다. 참고로 적응적 H-RDPCM 모드는 전술한 바와 같이 예측하는 방향만이 V-RDPCM 모드와 다르다.Based on the adaptive V-RDPCM mode, the encoder generates a residual signal (
Figure 112016084755932-pat00014
) Is the first row in the current frame, the value determined by inter-picture prediction is used as is (i = 0 in Equation (4)). The encoder performs RDPCM on the current residual signal using the predicted residual signal if the block for which the residual signal is to be predicted is not the first row. The encoder predicts the current residual signal using the upper left sample, the upper sample, and the upper right sample based on the current residual signal as shown in FIG. 2 (b). As shown in FIG. 3, the encoder determines a weight for adjacent sample signals using a sample region that has already been predicted. Finally, the encoder predicts the current residual signal using the adjacent sample signal and the weight. The encoder determines the current residual signal by subtracting the adjacent sample signal weighted by the predicted value by the inter-picture prediction as shown in Equation (4). By repeating this method, the encoder performs RDPCM on the residual signal belonging to the current frame. The encoder generates a residual signal
Figure 112016084755932-pat00015
And transmits the entropy-coded data to the decoder. In addition, the encoder prepares a residual signal by restoring the current entropy-coded bitstream for prediction of the residual signal for the next row. For reference, the adaptive H-RDPCM mode differs from the V-RDPCM mode only in the prediction direction as described above.

도 5는 적응적 RDPCM에 기반한 영상 디코딩 방법(200)에 대한 순서도의 예이다. 디코더에서 수행하는 과정은 인코더가 수행한 과정의 역순에 해당한다. 디코더는 먼저 인코딩된 비트스트림에서 적응적 RDPCM 수행 여부에 대한 정보를 추출한다(210). RDPCM 오프 모드로 인코딩된 비트스트림이라면 RDPCM을 수행하지 않고 일반적인 디코딩을 수행한다. 적응적 V-RDPCM 모드 또는 적응적 H-RDPCM 모드가 수행된 비트스트림이라면 해당하는 모드에 따라 복호를 수행해야 한다. 5 is an example of a flowchart for an image decoding method 200 based on adaptive RDPCM. The process performed by the decoder corresponds to the reverse order of the process performed by the encoder. The decoder first extracts information on whether to perform adaptive RDPCM in the encoded bitstream (210). If the bitstream is encoded in RDPCM off mode, general decoding is performed without performing RDPCM. If the adaptive V-RDPCM mode or the adaptive H-RDPCM mode is performed, decoding should be performed according to the corresponding mode.

적응적 V-RDPCM 모드를 기준으로 설명한다. 디코더는 화면간 예측에 기반하여 현재의 프레임을 복호한다. 디코더는 복호하고자하는 블록이 프레임의 첫 번째 행(i=0)에 위치한 경우 현재의 화면간 예측된 값을 그대로 잔차 신호로 사용한다(수학식 4에서 i=0인 경우에 대응됨). 복호하고자하는 블록이 프레임에서 두 번째 행 이후(i>0)에 위치한 경우 디코더는 먼저 복호된 영역에서 적어도 일부를 이용하여 샘플 신호에 대한 가중치를 결정한다(220). 가중치 결정 과정은 전술한 수학식 5 내지 수학식 8과 동일하다. 디코더는 현재의 잔차 신호에 가중치가 부여된 인접한 샘플 신호의 합산값을 더하여 현재의 장차 신호에 대한 RDPCM 예측을 수행한다(230). 디코더는 현재 프레임 내에서 잔차 신호에 대한 RDPCM 예측을 모두 수행한다. 현재 프레임에 대한 잔차 신호 예측이 종료되지 않은 상태라면 다음 잔차 신호에 대한 RDPCM 예측을 수행한다.The adaptive V-RDPCM mode is used as a reference. The decoder decodes the current frame based on the inter-picture prediction. If the block to be decoded is located in the first row (i = 0) of the frame, the decoder uses the current inter-picture predicted value as the residual signal as it is (Equation 4 corresponds to the case of i = 0). If the block to be decoded is located after the second row (i > 0) of the frame, the decoder first determines 220 a weight for the sample signal using at least a portion of the decoded region. The weight determination process is the same as the above-described equations (5) to (8). The decoder performs an RDPCM prediction on the current future signal by adding the sum of adjacent sample signals weighted to the current residual signal (230). The decoder performs all RDPCM prediction on the residual signal in the current frame. If the residual signal prediction for the current frame is not completed, the RDPCM prediction for the next residual signal is performed.

본 실시례 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시례는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.The present embodiment and drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the above-described technology, and it is easy for a person skilled in the art to easily understand the technical idea included in the description of the above- It will be appreciated that variations that may be deduced and specific embodiments are included within the scope of the foregoing description.

Claims (12)

영상 처리 장치가 화면간 예측이 수행된 프레임에서 RDPCM 예측을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM 예측이 수행된 복수의 샘플 블록을 결정하는 단계;
상기 영상 처리 장치가 RDPCM 예측이 수행된 영역을 기준으로 상기 복수의 샘플 블록에서 양자화된 잔차 신호에 대한 가중치를 결정하는 단계; 및
상기 영상 처리 장치가 상기 양자화된 잔차 신호에 상기 가중치를 부여한 값을 이용하여 상기 현재의 블록에 대한 RDPCM을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 RDPCM이 V(vertical)-RDPCM인 경우 상기 복수의 샘플 블록은 상기 현재의 블록에 바로 인접한 좌상측 블록, 상측 블록 및 우상측 블록이고, 상기 RDPCM이 H(Horizontal)-RDPCM인 경우 상기 복수의 샘플 블록은 상기 현재의 블록에 바로 인접한 좌상측 블록, 좌측 블록 및 좌하측 블록이고,
상기 영상 처리 장치는 잔차 예측이 완료된 상기 샘플 블록에 대한 왜곡값을 최소화하도록 상기 가중치를 결정하는 영상에 대한 적응적 RDPCM 방법.
Determining a plurality of sample blocks adjacent to a current block for which RDPCM prediction is to be performed and RDPCM prediction is performed in a frame in which inter-picture prediction is performed;
Determining a weight for a residual signal quantized in the plurality of sample blocks based on an area in which the RDPCM prediction is performed by the image processing apparatus; And
And performing the RDPCM on the current block using the weighted value of the quantized residual signal,
If RDPCM is V (vertical) -RDPCM, the plurality of sample blocks are an upper left block, an upper block, and an upper right block immediately adjacent to the current block, and when the RDPCM is H (Horizontal) The sample block is an upper left block, a left block and a lower left block immediately adjacent to the current block,
Wherein the image processing apparatus determines the weight to minimize a distortion value for the sample block in which residual prediction is completed.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 현재의 블록이 프레임에서 첫 번째 행에 위치한 경우 상기 현재의 블록에 대한 잔차 신호는 화면간 예측으로 산출된 값을 그대로 사용하는 영상에 대한 적응적 RDPCM 방법.
The method according to claim 1,
And if the current block is located in the first row of the frame, the residual signal for the current block uses the value calculated by inter-picture prediction as it is.
제1항에 있어서,
상기 현재의 블록이 프레임에서 두 번째 행 이후에 위치한 경우 상기 현재의 블록에 대한 잔차 신호는 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측 결과값에서 상기 복수의 샘플 블록 각각에 대해 상기 양자화된 잔차 신호에 가중치를 곱한 값을 감산한 값인 영상에 대한 적응적 RDPCM 방법.
The method according to claim 1,
Wherein if the current block is located after the second row in the frame, the residual signal for the current block is weighted by the weighted residual signal for each of the plurality of sample blocks in the inter- The adaptive RDPCM method for an image that is a value obtained by subtracting a value obtained by multiplying a value obtained by subtracting a value obtained by multiplying a value by
인코더가 현재 프레임에 대해 화면간 예측을 수행하는 단계;
상기 인코더가 상기 현재 프레임에서 RDPCM을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM으로 잔차 신호가 예측된 복수의 샘플 블록에 대한 가중치를 결정하는 단계;
상기 인코더가 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측의 결과값, 상기 복수의 샘플 블록에 대한 잔차 신호 및 상기 가중치를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 RDPCM을 수행하여 잔차 신호를 예측하는 단계; 및
상기 인코더가 상기 현재 블록에 대한 잔차 신호를 엔트로피 코딩하는 단계를 포함하되,
상기 RDPCM이 V(vertical)-RDPCM인 경우 상기 복수의 샘플 블록은 상기 현재의 블록에 바로 인접한 좌상측 블록, 상측 블록 및 우상측 블록이고, 상기 RDPCM이 H(Horizontal)-RDPCM인 경우 상기 복수의 샘플 블록은 상기 현재의 블록에 바로 인접한 좌상측 블록, 좌측 블록 및 좌하측 블록이고,
상기 인코더는 상기 샘플 블록에 대한 왜곡값을 최소화하도록 상기 가중치를 결정하는 적응적 RDPCM에 기반한 인코딩 방법.
Performing an inter-picture prediction on the current frame by the encoder;
Determining a weight for a plurality of sample blocks adjacent to a current block for which RDPCM is to be performed in the current frame and for which a residual signal is predicted by RDPCM;
Estimating a residual signal by performing an RDPCM on the current block using the result of the inter-picture prediction for the current block, the residual signal for the plurality of sample blocks, and the weight; And
And the encoder entropy coding the residual signal for the current block,
If RDPCM is V (vertical) -RDPCM, the plurality of sample blocks are an upper left block, an upper block, and an upper right block immediately adjacent to the current block, and when the RDPCM is H (Horizontal) The sample block is an upper left block, a left block and a lower left block immediately adjacent to the current block,
Wherein the encoder determines the weight to minimize a distortion value for the sample block.
제5항에 있어서,
상기 인코더가 비트율-왜곡 최적화를 이용하여 상기 RDPCM을 수행하지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 적응적 RDPCM에 기반한 인코딩 방법.
6. The method of claim 5,
Further comprising determining whether the encoder performs the RDPCM using bit rate-distortion optimization. ≪ Desc / Clms Page number 21 >
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 인코더는 상기 현재의 블록이 프레임에서 두 번째 행 이후에 위치한 경우 상기 현재의 블록에 대한 잔차 신호를 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측 결과값에서 상기 복수의 샘플 블록 각각에 대해 양자화된 잔차 신호에 가중치를 곱한 값을 감산한 값으로 결정하는 적응적 RDPCM에 기반한 인코딩 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein if the current block is located after the second row in the frame, the encoder outputs a residual signal for the current block to a quantized residual signal for each of the plurality of sample blocks from the inter- Is determined as a value obtained by subtracting a value obtained by multiplying a weight by a weight.
디코더가 인코딩된 비트스트림에서 적응적 RDPCM 수행 여부에 대한 정보를 추출하는 단계;
상기 디코더가 화면간 예측을 기반하여 복호된 현재 프레임에서 RDPCM을 수행하고자 하는 현재의 블록에 인접하고 RDPCM으로 잔차 신호가 예측된 복수의 샘플 블록에 대한 가중치를 결정하는 단계; 및
상기 디코더가 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측의 결과값, 상기 복수의 샘플 블록에 대한 잔차 신호 및 상기 가중치를 이용하여 상기 현재 블록에 대한 RDPCM을 수행하여 잔차 신호를 복호하는 단계를 포함하되,
상기 RDPCM이 V(vertical)-RDPCM인 경우 상기 복수의 샘플 블록은 상기 현재의 블록에 바로 인접한 좌상측 블록, 상측 블록 및 우상측 블록이고, 상기 RDPCM이 H(Horizontal)-RDPCM인 경우 상기 복수의 샘플 블록은 상기 현재의 블록에 바로 인접한 좌상측 블록, 좌측 블록 및 좌하측 블록이고,
상기 디코더는 잔차 예측이 완료된 상기 샘플 블록에 대한 왜곡값을 최소화하도록 상기 가중치를 결정하는 적응적 RDPCM에 기반한 디코딩 방법.
Extracting information on whether the decoder performs adaptive RDPCM in the encoded bitstream;
Determining a weight for a plurality of sample blocks adjacent to a current block for which RDPCM is to be performed and for which a residual signal is predicted by RDPCM, in the current frame decoded based on the inter-picture prediction; And
And decoding the residual signal by performing RDPCM on the current block using the result of the inter-picture prediction for the current block, the residual signal for the plurality of sample blocks, and the weight,
If RDPCM is V (vertical) -RDPCM, the plurality of sample blocks are an upper left block, an upper block, and an upper right block immediately adjacent to the current block, and when the RDPCM is H (Horizontal) The sample block is an upper left block, a left block and a lower left block immediately adjacent to the current block,
Wherein the decoder determines the weight to minimize a distortion value for the sample block in which residual prediction is complete.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 디코더는 상기 현재의 블록이 프레임에서 첫 번째 행에 위치한 경우 상기 현재 블록에 대한 잔차 신호는 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측 결과값을 그대로 사용하는 적응적 RDPCM에 기반한 디코딩 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the decoder uses the inter-picture prediction result value for the current block as the residual signal for the current block when the current block is located in the first row in the frame.
제9항에 있어서,
상기 디코더는 상기 현재의 블록이 프레임에서 두 번째 행 이후에 위치한 경우 상기 현재의 블록에 대한 잔차 신호를 상기 현재의 블록에 대한 화면간 예측 결과값에서 상기 복수의 샘플 블록 각각에 대해 양자화된 잔차 신호에 가중치를 곱한 값을 가산합 값으로 결정하는 적응적 RDPCM에 기반한 디코딩 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein when the current block is located after the second row in the frame, the decoder outputs a residual signal for the current block as a quantized residual signal for each of the plurality of sample blocks from the inter- And a value obtained by multiplying a weighted value by a weighted value is determined as an addition sum value.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021141227A1 (en) * 2020-01-10 2021-07-15 엘지전자 주식회사 Image decoding method and device for same
US11470320B2 (en) 2019-04-20 2022-10-11 Lg Electronics Inc. BDPCM-based image coding method and device therefor
RU2783336C1 (en) * 2019-04-20 2022-11-11 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Bdpcm-based method for encoding images and apparatus therefor

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200110237A (en) * 2019-03-13 2020-09-23 현대자동차주식회사 Method and Apparatus for Video Decoder Using Differential Coding
WO2020256389A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 엘지전자 주식회사 Bdpcm-based image decoding method and device for same
KR20220109453A (en) * 2020-01-10 2022-08-04 성균관대학교산학협력단 Video encoding/decoding method and apparatus using BDPCM and recording medium storing bitstream

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100355829B1 (en) * 2000-12-13 2002-10-19 엘지전자 주식회사 Dpcm image coder using self-correlated prediction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100355829B1 (en) * 2000-12-13 2002-10-19 엘지전자 주식회사 Dpcm image coder using self-correlated prediction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jewon Kang et al,,"Explicit Residual DPCM for Screen Contents Coding", Consumer Electronics (ISCE 2014), 22-25 June 2014.

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11470320B2 (en) 2019-04-20 2022-10-11 Lg Electronics Inc. BDPCM-based image coding method and device therefor
RU2783336C1 (en) * 2019-04-20 2022-11-11 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Bdpcm-based method for encoding images and apparatus therefor
RU2806813C2 (en) * 2019-04-20 2023-11-07 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Method and device for image coding based on bdpcm
US11812022B2 (en) 2019-04-20 2023-11-07 Lg Electronics Inc. BDPCM-based image coding method and device therefor
RU2820843C1 (en) * 2019-04-20 2024-06-11 Гуандун Оппо Мобайл Телекоммьюникейшнс Корп., Лтд. Bdpcm-based image encoding method and device for this
WO2021141227A1 (en) * 2020-01-10 2021-07-15 엘지전자 주식회사 Image decoding method and device for same
US11765375B2 (en) 2020-01-10 2023-09-19 Lg Electronics Inc. Image decoding method and device for same

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