KR100557047B1

KR100557047B1 - 동영상 디코딩 방법

Info

Publication number: KR100557047B1
Application number: KR1020020064273A
Authority: KR
Inventors: 정영안
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR20040034187A

Abstract

본 발명은 무선망을 이용한 통신기를 이용하여 압축된 동영상 정보를 송수신할 때, 발생하는 영상 포맷의 크기 정보 오류를 개선하여 화질 저하를 방지 할 수 있는 동영상 디코딩 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 영상 데이터 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 영상 데이터를 디코딩하고 이 디코딩된 영상 데이터의 크기를 판단하는 단계, 상기 크기가 판단된 영상 데이터를 QCIF를 비교하여 상기 QCIF보다 작은지를 판단하는 단계, 상기 디코딩 되는 영상 크기 정보가 상기 QCIF보다 작은 경우에는 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 존재하는지를 판단하는 단계, 상기 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 있는 경우에는 상기 GOB내의 GFID 정보들이 같은 값을 갖는지를 판단하는 단계, 상기 디코딩 되는 영상 프레임의 GFID 정보가 같은 경우에는 그 GFID 정보 값과 이전 디코딩 된 영상 프레임의 GOB내의 GFID 정보와 같은 가를 판단하는 단계; 및 상기 이전 디코딩 된 영상 프레임의 GFID 정보와 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 내의 GFID 정보가 같은 경우에는 상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보를 사용하여 디코딩하는 단계를 포함한다.

동영상, CIF, GOB, 오류, GFID, 영상 포맷

Description

동영상 디코딩 방법{METHOD FOR MOVING PICTURE DECODING}

도 1은 종래 기술에 따른 동영상 디코더의 구조를 도시한 블럭도.

도 2는 일반적으로 사용되는 영상 포맷 표준 값을 나타낸 도면.

도 3은 종래 기술에 따라 디코딩 과정에서 영상 포맷 오류가 나타날 경우 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 4는 일반적으로 비트스트림 상태로 들어오는 픽쳐 프레임의 헤더 정보를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에서 사용하는 픽쳐 프레임의 GOB 헤더 정보를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따라 동영상 디코딩 과정에서 영상 포맷 에러를 보정하는 방법을 도시한 플로 챠트.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 버퍼부 3: VLD

5: 에러 감지/복원부 7: 역양자화부

9: 역DCT 10: 디스플레이부

12: 움직임 보상기(MC) 15: 영상 프레임 메모리

본 발명은 동영상 디코딩 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 IMT-2000등과 같이 무선으로 동영상 데이터를 송수신하는 시스템에서 다중 경로를 통하여 영상 데이터가 송수신 될 때 발생되는 영상 포맷 크기 정보 에러를 보정하여 화질 개선과 효율적으로 디코딩할 수 있는 동영상 디코딩 방법에 관한 것이다.

현재, 그리고 미래의 통신 환경은 유선과 무선의 영역 구분이나, 지역 국가의 구분을 초월할 만큼 급변하고 있으며, 특히 IMT-2000 등으로 대별되는 미래 통신 환경은 영상과 음성은 물론 사용자가 필요로 하는 다양한 정보를 실시간으로, 또는 종합적으로 제공하는 환경으로 구축되어 가는 추세이다.

또한, 개인 휴대 통신 시스템의 발달은 현재 셀룰러폰이나 PCS등에서도 단순히 음성 통신만을 수행하던 차원에서 벗어나서 문자 정보의 전송은 물론, 개인 휴대 통신 단말기를 이용해서 무선으로 인터넷에 접속하거나, TV에서나 보던 동영상들을 송신할 수 있도록 개발되어지고 있다.

특히, 동영상을 디지털 데이터로 가공하여 실시간으로 전송하고 또 이 것을 수신하여 디스플레이 하는 디지털 텔레비전 시스템과, 실시간으로 전송되는 동영상을 IMT2000을 이용한 개인 휴대 단말기 등에서는 필수적인 요소로 자리 잡아 가고 있는 실정이다.

이것은 종래에는 휴대 단말기가 사람의 음성만을 송수신 하도록 되어 있었으나, 멀티 미디어의 개발과 디지털 정보처리 기술의 발달로 인하여 음성, 영상등 다양한 정보들을 송신할 수 있게 되었다.

이와 같은 기술이 상용화될 수 있었던 것은 무엇보다도 아날로그 영상 신호를 양자화, 가변장부호화등 특수한 디지털 처리를 한 다음, 이를 디지털 정보에 포함시켜 송신하고, 수신되는 단말기에서는 이를 반대로 디코딩함으로써 빠른 전송 속도와 보다 풍부한 정보량을 송수신 하도록 한 동영상 압축기술의 발달이 크게 기여하였다.

최근 디지털 신호처리 기술의 발전에 힘입어 제한된 대역폭의 전송 채널을 통해 많은 양의 동영상 정보를 압축, 전송하는 방식들이 개발되어 왔으나, 전송 채널 상의 오류가 발생하면 복원 영상의 화질이 크게 저하되는 문제가 생긴다.

이때 제한된 대역폭을 최대한으로 이용하기 위해 오류 정정 부호를 사용하지 않고, 정상적으로 복원된 주변의 정보들로부터 잃어버린 정보를 보완하여 원 영상에 가깝게 복구하는 오류 은폐 기법들이 연구되고 있다.

특히 MPEG(Moving Picture Experts Group)과 같은 경우 에러(error)가 발생하면 다음 동기 신호인 슬라이스 헤더를 찾을 때까지의 모든 정보를 손실하게 된다. 또한, 움직임 보상 부호화기법을 이용하기 때문에 손상된 부분의 영향이 이후 계속된 여러 장의 프레임에 걸쳐 계속된다.

인코딩된 동영상 비트스트림을 디코더에서 디코딩할 때 인코딩 시에 삽입된 정보에 따라 정확하게 디코딩하여야 양질의 화질을 구현할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 동영상 디코더의 구조를 도시한 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 부호화된 영상 데이터가 비트스트림(bit stream) 형태로 디코더 부에 들어오면 이를 원래의 영상으로 복원하기 위하여 인코더에서 행해지는 부호화와 반대 방향의 처리 단계로 복호화가 이루어진다.

따라서, 압축된 영상 비트스트림을 복호화 하는 디코더는 수신되는 영상 비트스트림의 데이터 양을 임시적으로 저장하는 버퍼부(1)와, 상기 버퍼부(1)에 저장되어 있는 비트스트림을 영상으로 재현하기 위하여 디코딩 작업을 하는 가변장복호화기(Variable Length Decoding :VLD 3)와, 상기 가변장복호화기(3)로부터 디코딩된 영상 비트스트림에서 에러 검출, 움직임 벡터 복원 및 영상 재현을 위한 에러 감지/복원부(5)와, 상기 에러 감지/복원부(5)에서 영상 재현을 위하여 영상 정보들은 인코더에서 실시한 압축 방식의 반대 방향으로 진행하는 역양자화와 역이산여현변환을 실시하는 역양자화부(Inverse Quantization:7)와 역DCT(Inverse Discrete Cosine Transform: 9), 상기 에러 감지/복원부(5)에서 복원한 움직임 벡터를 보상하기 위한 움직임 보상기(Motion Compensation: MC 12)와, 동영상을 디스플레이 하는 디스플레이부(10)로부터 이전 영상들을 저장하는 영상 프레임 메모리(15)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 디코더에 의하여 압축된 동영상이 재현되는 과정은 다음과 같다.

아날로그 영상 신호를 인코더(encoder)에서 이산여현변환(Discrete Cosine Transform), 양자화(Quantization)를 거쳐 부호화를 시킨 다음, 이를 정보의 빈도 수에 따라 비트 길이를 차별화 하는 가변장부호화 작업을 수행하고, 이를 압축된 영상 비트스트림(bit stream) 상태로 외부로 송신한다.

상기 부호화기에서 압축된 영상 정보는 상대편 단말기에서 수신하여 내부의 코덱에 전송된 다음, 디코더(decoder)에서 이를 복원하게 된다. 상기 디코더에서는 먼저 전송되어온 영상 정보를 임시적으로 저장하기 위하여 상기 버퍼부(1)에 저장한다. 상기 버퍼부(1)에 저장된 압축된 동영상 비트스트림은 상기 가변장복호화기(3)에서 압축된 비트스트림의 값, 길이 등을 이차원부호화로 변환시킨 후에 에러 검출 및 이의 대응을 위하여 상기 에러 감지/복원부(5)에서 움직임 벡터 값과 에러(error) 여부를 감지한다.

그런 다음, 상기 에러 감지/복원부(5)로부터 인가되는 압축 영상을 인코더(encoder)에서 압축할 때와 반대 방향으로 다시 복원 과정을 거친다. 상기 역양자화부(7)에서 역스캔 및 역 양자화된 다음, 역 이산여현변환기(IDCT: 9)(103)에서 IDCT 변환을 실시한다.

이렇게 역이산여현변환(Inverse Discrete Cosine Transform)이 이루어진 영상 신호를 가산기(11)에 입력시키는데, 상기 가산기(11)에서는 복원하는 영상 프레임이 처음 시작하는 인트라 모드(Intra Mode) 영상인가, 이전 영상 프레임이 존재하는 인터 모드(Inter Mode) 영상인가를 파악한 다음, 인트라 모드 영상인 경우에는 이전 영상이 존재하지 않아 자체내 영상 프레임에서 예측을 실시한 다음, 상기 디스플레이부(10)에서 영상을 재현한다.

그리고, 인터 모드로 판단된 경우에는 이전 디코딩된 영상이 존재하므로, 디코딩된 영상으로부터 움직임 정도를 판단하여 움직임 벡터를 구한다. 상기 움직임 벡터를 추출한 후 현재 디코딩되는 영상의 움직을 보상을 위하여 움직임 보상기(Motion Compensation: 12)에서 차분치 값을 구하여 현재 디코딩되는 영상을 보상하게 된다.

상기 움직임 보상기(12)에서는 상기 디스플레이부(10)에서 재현되는 이전 영상 프레임을 저장하는 상기 영상 프레임 메모리(15)로부터 상기 에러 감지/복원부(5)에서 추출된 움직임 벡터의 차를 구하여 디코딩된 영상을 보상한다.

그러므로 상기 움직임 보상기(12)에서 이전 영상 프레임으로부터 현재 움직임 벡터 값을 뺀 차를 상기 가산기(11)에 전송하고, 압축된 비트스트림이 이전 영상 프레임이 존재하는 인터 모드(Inter mode)인 경우에는 상기 역DCT된 값과 합하여 영상을 재현하게 된다.

상기에서 복원되는 영상 프레임은 각각의 매크로 블럭 단위로 구분되어 있는데, 각각의 매크로 블럭의 데이터들은 디코딩 되면서 움직임 벡터를 포함하고 있고, 이러한 움직임 벡터들은 일정한 방향을 지시하고 있다. 동영상 압축 기술은 이러한 움직임 벡터를 이용하여 이전 영상 프레임의 매크로 블럭을 가져와 현재 영상 프레임을 복원하는 방식을 취하여 압축률을 줄인다.

도 2는 일반적으로 사용되는 영상 포맷 표준 값을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 무선 통신단말기를 이용하여 비디오 신호 포맷의 영상 크기 정보는 CIF와 이를 1/4로 축소한 QCIF의 크기로 포맷시켜 영상을 재현한다. 영상 포맷을 할 때, 영상의 크기는 인코더에서 부호화를 진행할 때, 복호화될때 영상의 크기가 어느 정도 범위에서 복원이 된다는 정보를 함께 실어 보내고, 디코더에서는 이렇게 상기 인코더에서 부호화된 영상 정보를 복원하면서 일정한 크기로 디스플레이 한다.

따라서, 인코더에서나 디코더에서는 허용 가능한 영상 크기를 범위 내에서 영상을 포맷하게되고, 부호화를 할 때 영상 크기 정보를 비트 신호로 처리하여 영상 비트스트림과 함께 전송한다.

특히 IMT 2000에서는 QCIF보다 더 작은 영상 크기인 보조 QCIF도 사용하는데, 따라서 상기 보조 QCIF와 QCIF 은 상기와 같은 동영상을 송수신하는 통신 단말기에서 제공하고 있다. 영상 프레임 x축을 따라 휘도 화소들과 y 축을 따라 휘도 라인의 수로 영상 크기를 나타내고, 매크로 블록의 종렬 방향으로 두개의 색차 블록이 오는데 그 색차 블록도 x축 방향의 휘도 화소들과 y축 방향의 휘도 라인수로 크기를 표현한다.

보조(sub) QCIF는 128*96 색차 블록 64*48 크기이고, QCIF는 176*144 색차 블록 88*72, CIF는 352* 288 색차 블록 176*144, 4CIF는 704*576 색차 블록 352*288, 16CIF는 1408*1152 색차 블록 704*576의 크기로 이루어져 있다.

상기와 같은 정보는 일반적으로 픽쳐 헤더 정보에 포함되어 있고, 디코딩할 때 이러한 영상 크기 정보를 인식하여 디코딩한다.

그러나, 종래 기술에 의한 디코딩 방법은 디코더에서 압축된 동영상 비트스트림을 인코더에서 삽입된 영상 포맷 정보에 따라 디코딩을 하여 디스플레이 하게 되는데, 영상 포맷 정보가 송수신 되는 과정에서 에러가 발생하는 경우에는 화질 저하를 초래한다.

예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래 기술에 따라 디코딩 과정에서 영상 포맷 오류가 나타날 경우 문 제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, IMT2000과 같은 통신 기기에서는 인코더에서 인코딩한 영상 프레임의 다양한 크기에 따라 디코더에서 디코딩 되는 영상 프레임의 크기는 일반적으로 보조 QCIF 및 QCIF의 크기로 디코딩 하도록 되어 있다.

따라서, 영상 포맷 크기 정보에 관한 디지털 정보가 "001"은 보조 QCIF, "010"은 QCIF, "011"은 CIF, "100"은 4CIF 및 "101"은 16CIF를 나타낸다고 할 때, 인코딩된 영상 비트스트림의 정보가 송신되어 디코더에서 "010"의 QCIF로 디스플레이 하도록 정보를 추가하였지만, 채널 에러로 인하여 디코더에서 제공되지 않는 "011", "100", "101"등으로 바뀌었다면 메모리 할당 및 디코딩 처리 등에 많은 문제가 발생하게 된다.

아울러, 디코더에서 영상 메모리 억세스와 처리가 불가능하게 되어 디코딩 후 디스플레이 되지 못하거나 다른 영상 포맷으로 디스플레이 되어 화질 저하를 초래하게 된다.

본 발명은, 무선망을 이용하여 동영상 정보를 송수신할 때 채널 에러로 인하여 발생하는 영상 크기 정보의 에러를 디코더에서 보정하면서 디코딩 하도록 하여 효율적인 디코딩 작업이 이루어지면서, 화질 저하를 방지할 수 있는 동영상 디코딩 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 동영상 디코딩 방법은,
영상 데이터 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 영상 데이터를 디코딩하고 이 디코딩된 영상 데이터의 크기를 판단하는 단계;
상기 크기가 판단된 영상 데이터를 QCIF를 비교하여 상기 QCIF보다 작은지를 판단하는 단계;
상기 디코딩 되는 영상 크기 정보가 상기 QCIF보다 작은 경우에는 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 존재하는지를 판단하는 단계;
상기 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 있는 경우에는 상기 GOB내의 GFID 정보들이 같은 값을 갖는지를 판단하는 단계;
상기 디코딩 되는 영상 프레임의 GFID 정보가 같은 경우에는 그 GFID 정보 값과 이전 디코딩 된 영상 프레임의 GOB내의 GFID 정보와 같은 가를 판단하는 단계; 및
상기 이전 디코딩 된 영상 프레임의 GFID 정보와 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 내의 GFID 정보가 같은 경우에는 상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보를 사용하여 디코딩하는 단계;를 포함한다.

삭제

여기서, 상기 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보와 QCIF 정보와 비교하여 영상 크기 정보가 QCIF보다 큰 경우에는 상기 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보를 QCIF로 제한하여 디코딩하고, 상기 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 없는 경우에는 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보와 상기 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보가 같은 지를 판단하 는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보와 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보가 같은 경우에는 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보를 그대로 사용하여 디코딩하고, 상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보와 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보가 다른 경우에는 다음에 디코딩하는 영상 데이터의 PSC 정보로 부터 영상 크기 정보를 얻어 디코딩하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 속하는 GFID 정보들이 다른 값을 갖는 경우에는 같은 값을 갖도록 보정하고, 상기 GOB내의 GFID들 중에서 같은 값으로 보정하는 기준은 상기 GFID 정보들 중에서 같은 값이 가장 많은 것이 오류가 없는 것으로 판단하여 그 값을 GFID 값으로 보정하며, 상기 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 있는 GFID 정보와 이전 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 있는 GFID 정보가 같은 경우에는 이전 영상 프레임의 영상 포맷을 그대로 사용하고, 상기 디코딩 된 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 있는 GFID 정보와 이전 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 있는 GFID 정보가 다른 경우에는 디코딩 된 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보, GOB 정보 및 매크로 블럭 정보를 이용하여 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, IMT2000과 같이 동영상 정보를 무선으로 송수신 할 때 다중 경로에 의하여 발생하는 영상 포맷의 영상 크기 정보 에러를 효율적으로 보정하면서 디코딩하여 화질 저하를 방지한 이점이 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하 도록 한다.

도 4는 일반적으로 비트스트림 상태로 들어오는 픽쳐 프레임의 헤더 정보를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 인코더에서 코딩된 동영상은 다음과 같이 픽쳐 헤더 정보, GOB 정보, 매크로 블럭 정보 등을 가지고 있다.

압축된 비트스트림 동영상의 처음 시작됨을 나타내는 코드로서 PSC{Picture Start Code(22 bits)}와, 각각의 영상 프레임의 시계열 방향의 레퍼런스 번호를 나타내는 TR{Temporal Reference (8 bits)}와, 디코딩하는 영상 프레임의 픽쳐 타입을 식별할 수 있는 정보를 나타내는 PTYPE{Picture Type Information (Variable Length)}와, 인코더에서 영상 프레임이 양자화된 정보를 나타내는 PQUANT{Quantizer Information (5 bits)}와, 계속되는 현재 멀티 포인트와 비디오 멀티 플렉스를 나타내는 CPM{Continuous Presence Multipoint and Video Multiplex (1 bit)}와, PSBI{Picture Sub-Bitstream Indicator (2 bits)}와, P 픽쳐와 B픽쳐 프레임에서 B픽쳐에 대한 시간 기준을 나타내는 TRB{Temporal Reference for B-pictures in PB-frames (3/5 bits)}와, P픽쳐와 B픽쳐 프레임에서 B픽쳐에 대한 양자화 정보를 나타내는 DBQUANT{Quantization information for B-pictures in PB frames (2 bits)}와, 픽쳐 층으로서 이후 사용자 데이터가 있는지를 지정하는 PEI{Extra Insertion Information (1 bit)}와, 픽쳐 보상 강화 정보를 나타내는 PSUPP{Supplemental Enhancement Information (0/8/16 ... bits)}, 영상 프레임을 일정한 매크로 블럭 그룹단위로 구분한 GOB(Group Of Black)와 ESTUF{Stuffing (Variable length)}, EOS{End Of Sequence (22 bits)}, PSTUF{Stuffing(Variable length)}와 같은 정보를 포함한다.

상기와 같은 압축된 동영상의 픽쳐 헤더 정보를 기준으로 상기 도 2의 디코더 시스템에서 디코딩을 실시하여 인코더에서 압축된 동영상을 재현하게 되는 것이다.

도 5는 본 발명에서 사용하는 픽쳐 프레임의 GOB 헤더 정보를 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 인코더에서 압축되는 동영상 비트스트림은 다수개의 영상 프레임이 시계열 방향으로 계속되고, 각각의 동영상 단위 마다 픽쳐 헤더 정보를 삽입시켜 디코딩 될 때 압축된 방향으로 일정 형식과 조건으로 디스플레이 되도록 하였다.

일반적으로 비트스트림 형태로 영상이 들어오면 하나의 단위 동영상은 다수개의 영상 프레임으로 되어 있고 각각의 영상 프레임에는 도 3에서 설명한 바와 같은, 픽쳐 헤더 정보가 삽입되어 진다.

여기서 영상 프레임은 각각 세로 방향으로 다수개의 GOB로 구분되는데 영상 프레임의 GOB 정보는 다음과 같이 이루어져 있다.

영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보의 또 다른 작은 단위의 정보 단위로 방향의 다수개의 매크로 블럭을 구성 요소로 한다. 비트스트림 형태로 GSTUF{Group Stuffing(Variable length)}, GBSC{Group of Block Start Code (17 bits)}, GN{Group Number(5 bits)}, GSBI{GOB Sub-Bit stream Indicator(2 bits)}, GFID{GOB Frame ID(2 bits)}, GQUANT{Group of Quantizer Information(5 bits)}와 매크로 블럭으로 구성되어 있다. 도면에서는 명확하게 도시하지 않았지만 상기 매크로 블럭은 다시 4개의 블럭으로 구분되고 종 방향 두개의 색차 값을 갖는다.

본 발명에서는 디코딩 작업에서 픽쳐 헤더 정보를 이용하여 픽쳐 타입을 판단하고, 상기 픽쳐 타입이 에러에 의하여 변화된 정보인가를 확인하기 위하여 각각의 영상 프레임의 GOB 정보를 참고한다.

즉, 하나에 대응하는 데이터만을 에러 보정을 이용하여 사용하는 것이 아니라 두 개의 데이터에 각각 대응하는 데이터를 사용함으로써 발생되는 에러 유무를 보다 정확하게 파악하여 보정함으로써 영상 품질을 향상시키는 것이다.

따라서, 영상 압축 비트스트림에 포함되어 있는 픽쳐 헤더 정보 중에서 GOB내에 GFID가 존재하는데, 상기 GFID란 GOB내의 프레임 ID를 나타내는 것으로 2비트의 고정 길이를 갖고, 하나의 영상 프레임내의 GOB들에 있는 GFID는 모두 동일하다.

그러므로 이전 영상 프레임의 픽쳐 타입{PTYPE : Picture Type Information (Variable Length)}이 현재 디코딩할 영상 프레임과 같다면 픽쳐 헤더의 픽쳐 타입도 같고, 각각의 GOB 내의 GFID 값도 같아야 된다. 픽쳐 타입이 같으나 각각의 GOB내의 GFID 값이 다를 경우에는 채널 에러가 발생하여 픽쳐 타입이 변경된 것으로 보고 GFID를 기준으로 판단하여 보정한다.

만약, GOB 헤더 정보가 없는 경우에는 픽쳐 에러 여부를 비교 판단할 자료가 없으므로 이후에 따라 나오는 매크로 블럭을 디코딩할 때 인트라 모드인지 인터 모 드인지를 구분하여 판단한다.

도 6은 본 발명에 따라 동영상 디코딩 과정에서 영상 포맷 에러를 보정하는 방법을 도시한 플로챠트이다.

도 6 에서 도시된 바와 같이, 상기 도4 및 도 5와 같은 픽쳐 헤더 정보와 GOB 헤더 정보를 비교 판단하여 영상 포맷 정보의 에러 여부를 판단하고, 계속해서 에러가 발생한 경우에는 이를 적정하게 보정하여 디코딩할 수 있도록 하였다.

무선망 통신 채널을 통하여 압축된 영상 데이터가 비트스트림 형태로 수신되면, 디코더의 버퍼부에서는 디코딩하기 전에 임시로 저장한 후 가변장 부호화등 디코딩을 실시한다.

여기서, 본 발명은 영상 프레임의 영상 포맷의 크기 정보가 디코딩 시에 발생하는 에러를 보정하기 위한 디코딩 방법이다.

영상 비트스트림으로 부터 디코딩하여(S601) 영상 포맷의 영상 크기가 IMT2000 통신망에서 사용하는 영상 포맷 크기인 QCIF와 비교한다(S602).

상기 디코딩 된 영상 프레임의 영상 크기가 QCIF보다 크지 않는 경우에는 이는 디코더에 수신될 때 에러가 발생한 영상 포맷 정보로 판단하여 이를 보정하기 위한 작업을 진행한다(S603).

먼저, 디코딩 된 영상 프레임의 GOB 헤더 정보 유무를 판단한 다음(S603), 헤더 정보가 존재하는 경우에는 각각의 GOB내의 GFID 정보들이 같은 값을 갖는지를 판단한다(S604, S605). 이때, GFID 값이 같지 않는 경우에는 같도록 보정하는데, 일반적으로 많은 수의 GFID 값에 맞추어 보정을 한다(S613).

그리고 나서, 상기 GOB내의 GFID 정보가 모두 같거나, 보정을 거친 후에는, 이전 영상 프레임의 메모리로 부터 이전 영상 프레임 GOB 내의 GFID 값들과 현재 디코딩 되고 있는 영상 프레임의 GOB 내의 GFID 갑과 비교를 한다(S607). 이때 이전 영상 프레임의 GFID 값과 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GFID가 같은 경우에는 이전 영상 프레임의 영상 크기 정보를 현재 영상 프레임의 영상 크기로 보정하여 사용한다(S608).

하지만, 이전 영상 프레임의 GFID와 현재 디코딩 된 영상 프레임의 GFID 값과 같지 않은 경우에는 이전 영상 포맷을 사용할 수 없고, 현재 영상 프레임의 영상 포맷이 에러가 발생한 것인지 확실히 알 수 없으므로 일반적으로 픽쳐 헤더 정보와 이전 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보를 비교하여 보정한다(S614).

그리고, 디코딩 되는 현재 영상 프레임의 영상 포맷의 영상 크기 정보 QCIF보다 큰 경우에는 디코딩 되는 영상 프레임의 영상 포맷을 QCIF로 제한하여 사용한다(S609).

또한, 디코딩 된 현재 영상 프레임의 영상 포맷이 QCIF보다 크지 않는 경우에는 GOB 헤더 정보 유무를 판단하는데 이때, GOB 헤더 정보가 없는 경우에는 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보를 판단하여 이전 영상 프레임의 영상 포맷과 같은가를 비교한다(S610).

여기서, 이전 영상 프레임의 영상 크기 정보와 현재 디코딩 된 영상 프레임의 영상 크기 정보가 같은 경우에는 상기 현재 디코딩 된 영상 프레임의 영상 크기에 에러가 발생하지 않은 것으로 판단하여 디코딩 된 현재 영상 포맷을 사용한다(S611).

하지만, 이전 영상 포맷과 현재 디코딩 된 영상 포맷의 영상 크기 정보가 다른 경우에는 현재 영상 포맷의 영상 크기 정보와 다음에 오는 픽쳐 헤더 정보의 PSC정보로 부터 영상 크기 정보를 얻는다. 그리고 이를 현재 디코딩 된 영상 프레임의 크기 정보와 비교 판단하여 에러 발생률이 낮은 영상 크기 정보를 선택하여 사용한다(S613).

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 IMT-2000 무선망에서 동영상 비트스트림의 채널 에러로 인하여 디코딩 시 영상 크기 정보 오류를 보정하면서 디코딩할 수 있도록 하여 효율적인 디코딩을 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 디코딩 작업중 시스템 다운 현상이 발생하지 않아 화질 개선을 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims

영상 데이터 신호를 수신하는 단계;

상기 수신된 영상 데이터를 디코딩하고 이 디코딩된 영상 데이터의 크기를 판단하는 단계;

상기 크기가 판단된 영상 데이터를 QCIF를 비교하여 상기 QCIF보다 작은지를 판단하는 단계;

상기 디코딩 되는 영상 크기 정보가 상기 QCIF보다 작은 경우에는 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 존재하는지를 판단하는 단계;

상기 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 있는 경우에는 상기 GOB내의 GFID 정보들이 같은 값을 갖는지를 판단하는 단계;

상기 디코딩 되는 영상 프레임의 GFID 정보가 같은 경우에는 그 GFID 정보 값과 이전 디코딩 된 영상 프레임의 GOB내의 GFID 정보와 같은 가를 판단하는 단계; 및

상기 이전 디코딩 된 영상 프레임의 GFID 정보와 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 내의 GFID 정보가 같은 경우에는 상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보를 사용하여 디코딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보와 QCIF 정보와 비교하여 영상 크기 정보가 QCIF보다 큰 경우에는 상기 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보를 QCIF로 제한하여 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 프레임내에 GOB 헤더 정보가 없는 경우에는 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보와 상기 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보가 같은 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코더 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보와 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보가 같은 경우에는 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보를 그대로 사용하여 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 이전 영상 포맷의 영상 크기 정보와 현재 디코딩 되는 영상 포맷의 영상 크기 정보가 다른 경우에는 다음에 디코딩하는 영상 데이터의 PSC 정보로 부터 영상 크기 정보를 얻어 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 속하는 GFID 정보들이 다른 값을 갖는 경우에는 같은 값을 갖도록 보정하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 GOB내의 GFID들 중에서 같은 값으로 보정하는 기준은 상기 GFID 정보들 중에서 같은 값이 가장 많은 것이 오류가 없는 것으로 판단하여 그 값을 GFID 값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 현재 디코딩 되는 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 있는 GFID 정보와 이전 영상 프레임의 GOB 헤더 정보에 있는 GFID 정보가 같은 경우에는 이전 영상 프레임의 영상 포맷을 그대로 사용하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
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