KR100755688B1 - 에러 은닉 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에러 발생율에 따라 에러 은닉 기법을 선택적으로 사용할 수 있는 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치는, 비디오 프레임에 발생한 에러를 검출하는 에러 검출부와, 상기 검출된 에러를 은닉하는 제 1에러 은닉부 및 제 2에러 은닉부와, 상기 에러 검출 결과에 따라 상기 제 1에러 은닉부 및 제 2에러 은닉부에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 선택적으로 출력하는 비디오 출력부를 포함한다.
에러 은닉, 공간적 에러 은닉 기법, 시간적 에러 은닉 기법

Description

에러 은닉 장치 및 방법{Apparatus and method for Error concealment}
도 1은 일반적인 디지털 TV 수신기가 도시된 도면.
도 2는 도 1의 에러 은닉부가 도시된 도면.
도 3a은 일반적인 공간적 에러 은닉 기법이 도시된 도면.
도 3b는 일반적인 시간적 에러 은닉 기법이 도시된 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치가 도시된 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 방법이 도시된 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 2에러 은닉부에 에러가 은닉되는 과정이 도시된 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 정상적인 비디오 프레임이 도시된 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제 1에러 은닉부에서 에러가 은닉된 비디오 프레임이 도시된 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제 2에러 은닉부에서 에러가 은닉된 비디오 프레임이 도시된 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 에러 은닉부 120: 제 1에러 은닉부
130: 제 2에러 은닉부 140: 비디오 출력부
본 발명은 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에러 발생율에 따라 에러 은닉 기법을 선택적으로 사용할 수 있는 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 디지털 신호 처리 기술의 발달에 따라 제한된 대역폭의 전송 채널을 통해 보다 많은 양의 동영상 정보를 압축, 전송하는 기술이 개발되고 있다.
이 중, MPEG, H.261, H.263 등과 같은 동영상 표준화 규격에서는 채널 오류에 의한 재 동기 단위로 슬라이스(Slice) 단위를 채택하고 있다.
상기 슬라이스는 여러 개의 매크로 블록(Macro Block)들로 이루어져 있으며, 상기 매크로 블록은 16 ×16 크기의 블록으로 움직임 보상 부호화의 단위를 이룬다. 통상적으로 보통 영상 크기에 따라서 한 프레임(Frame)은 여러 개의 슬라이스를 포함하기 때문에 하나의 슬라이스 에러가 발생하면 다른 슬라이스까지의 정보를 잃게 된다.
이때, 동영상 부호화 방식들은 가변 길이 부호화 기법과 움직임 보상 부호화 기법을 같이 이용하게 되는데, 이는 비트열 중 어느 한 비트라도 에러가 발생하게 되면 상당한 부분의 영상 정보가 유실될뿐만 아니라 이러한 손상된 부분의 영향이 이후 계속되는 여러 장의 프레임에 걸쳐 계속되므로 디코더에서 상기와 같은 부호화 과정을 거쳐 전송된 비트 스트림을 복호화하게 될 경우 심각한 화질 저하를 야 기시키게 된다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 정상적으로 복원된 주변의 정보들로부터 잃어버린 정보를 보완하여 원영상에 가깝게 복구하는 다양한 에러 은닉 기법(Error Concealment Technique)이 제시되고 있다.
현재 많이 사용되고 있는 에러 은닉 기법으로는 크게 에러가 발생한 프레임내에서 에러 은닉을 수행하는 공간적(Spatial) 에러 은닉 기법과 여러 프레임에 걸친 영상 정보를 이용하여 현재 프레임에 발생한 에러를 은닉하는 시간적(Temporal) 에러 은닉 기법이 있다.
일반적인 디지털 TV 수신기는 도 1 에 도시된 바와 같이, 수신되는 채널로부터 RF 복조 및 채널 디코딩을 수행하여 디지털 데이터를 복원하는 채널 디코더부(10)와, 채널 디코더부(10)에서 복원된 디지털 데이터를 역다중화하여 비디오 신호 및 오디오 신호와 전자 프로그램 가이드(Eletric Program Guide) 등의 프로그램 정보를 추출하는 역다중화부(20)와, 비디오 신호 및 오디오 신호를 디코딩하는 비디오 디코더부(30) 및 오디오 디코더부(40)와, 프로그램 정보를 파싱하는 파서(50)와, 디코딩된 비디오 신호에 발생된 에러를 검출하고, 검출된 에러를 은닉하는 에러 은닉부(60)와, 에러가 은닉된 비디오 신호와 상기 파싱된 프로그램 정보를 출력하는 비디오 출력부(70)와, 디코딩된 오디오 신호를 출력하는 오디오 출력부(80)를 포함한다.
이때, 에러 은닉부(60)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 비디오 디코더부(30)에서 디코딩된 비디오 신호에서 에러를 검출하는 에러 검출부(61)와, 검출된 에러를 디코딩된 비디오 신호의 종류에 따라 공간적 에러 은닉 기법 및 시간적 에러 은닉 기법을 통해 검출된 에러의 은닉을 수행하는 공간적 에러 은닉부(62) 및 시간적 에러 은닉부(63)를 포함한다.
여기서, 에러 검출부(61)는 비디오 디코더부(30)에서 디코딩된 비트 스트림의 syntax가 옳고 그름을 판단하여 에러를 검출하거나 채널 디코더부(10)에 수신된 RF 신호를 디코딩하면서 발생된 디코딩 에러를 통해 검출하거나 비디오 디코더부(30)에 디코딩한 영상 프레임내의 소정 매크로 블록과 주변 매크로 블록과의 위화감 정도를 통해 검출하게 된다.
공간적 에러 은닉부(62)는 도 3a 에 도시된 바와 같이, 현재 영상 프레임(91)내에서 에러가 발생한 매크로 블록(91a)에 대하여 그 주변 매크로 블록(91b, 91c, 91d)을 이용해 공간적 에러 은닉을 수행한다. 이러한 공간적 에러 은닉은 주로 정지된 이미지나 인트라 블록(Intracoded Block)에 적용된다. 예를 들어, 공간적 에러 은닉부(62)는 주변 매크로 블록(91b, 91c, 91d) 중 정상 매크로 블록을 상기 에러가 발생한 매크로 블록(91a)에 복사하여 에러를 은닉하게 된다.
한편, 시간적 에러 은닉부(63)는 현재 프레임 이전의 프레임에서 모션 벡터(Motion Vector)를 이용하여 에러를 은닉하게 하게 된다. 시간적 에러 은닉부(63)는 도 3b 에 도시된 바와 같이, 현재 프레임(92)에서 에러가 발생한 매크로 블록(92a)과 동일한 위치에 있는 이전 프레임(93)의 매크로 블록(93a)를 복사하여 에러 은닉을 수행할 수 있다.
이와 같은 공간적 에러 은닉부(62) 및 시간적 에러 은닉부(63)는 에러가 발 생한 매크로 블록을 포함하는 비디오 프레임내에 정상 매크로 블록이 존재하거나 에러가 발생한 매크로 블록을 포함하는 비디오 프레임의 이전 비디오 프레임에 정상 매크로 블록이 존재해야 한다.
따라서, 공간적 에러 은닉부(62)에서 에러를 은닉하고자 할 때 현재 비디오 프레임이 심각하게 손상되어 정상 매크로 블록이 존재하지 않거나 시간적 에러 은닉부(63)에서 에러를 은닉하고자 할 때 이전 비디오 프레임에 정상 매크로 블록이 존재하지 않는 경우에는 공간적 에러 은닉부(62)나 시간적 에러 은닉부(63)를 통해 에러를 은닉한 경우에도 비디오 프레임에 에러가 잔류되기 때문에 사용자에게 최상의 화질을 제공하기 어렵다는 문제점이 있다.
한국 공개 특허 2004-0089997은 인접한 블록과의 표준 편차의 차이가 임계치를 초과하는지의 여부를 판단하고, 임계치를 초과하면 에러 은닉 처리를 수행하고, 임계치를 초과하지 않으면 에러 은닉 처리를 스킵(skip)하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터의 에러 발생 블록 처리 방법을 개시하고 있으나, 이는 비디오 데이터의 에러 은닉 처리를 위해 필요한 정상 매크로 블록이 존재하지 않는 경우에 에러 은닉 처리를 수행하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 에러 발생율이 매우 높아 정상 매크로 블록이 존재하지 않기 때문에 공간적 에러 은닉 기법 및 시간적 에러 은닉 기법을 통해 비디오 프레임에 발생한 에러를 은닉하기 어려운 경우에도 비디오 프레임에 발생한 에러를 은닉할 수 있는 에러 은닉 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치는, 비디오 프레임에 발생한 에러를 검출하는 에러 검출부와, 상기 검출된 에러를 은닉하는 제 1에러 은닉부 및 제 2에러 은닉부와, 상기 에러 검출 결과에 따라 상기 제 1에러 은닉부 및 제 2에러 은닉부에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 선택적으로 출력하는 비디오 출력부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 방법은, 비디오 프레임에 발생한 에러를 검출하는 단계와, 상기 검출된 에러를 적어도 하나 이상의 에러 은닉 기법을 사용하여 은닉하는 단계와, 상기 에러 검출 결과에 따라 해당하는 에러 은닉 기법으로 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
일반적으로 비디오 프레임의 매크로 블록에 에러가 발생한 경우, 이를 검출하여 발생한 에러를 은닉하기 위한 기법으로 크게 공간적 에러 은닉 기법과 시간적 에러 은닉 기법이 사용되고 있다.
공간적 에러 은닉 기법은 비디오 프레임내에서 에러가 발생한 매크로 블록의 상,하 또는 좌,우에 위치한 매크로 블록 중 적어도 하나가 정상인 경우, 에러가 발생한 매크로 블록의 상,하 또는 좌,우로 인접한 매크로 블록을 복사하거나 인접한 매크로 블록으로부터 픽셀간 거리에 따라 쌍선형 보간을 수행할 수 있다.
또한, 시간적 에러 은닉 기법은 에러가 발생한 매크로 블록과 인접한 매크로 블록에 대한 모션 벡터가 존재하는 경우, 모션 벡터를 에러가 발생한 매크로 블록에 적용하여 보간을 수행할 수 있다.
참고로, 모션 벡터는 다수의 비디오 프레임간에 유사한 매크로 블록간의 변위량(수평 및 수직 변위량)을 의미하는 것으로써, 시간적 에러 은닉 기법에서 이전 비디오 프레임의 어느 매크로 블록을 현재 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록에 복사해와야 하는지를 나타내느 중요한 지표가 된다. 이러한 모션 벡터는 일반적으로 휘도 성분를 통해 얻어지며, 얻어진 모션 벡터를 2로 나누어 색차 신호 매크로 블록의 모션 벡터로 사용하게 된다.
이와 같은 공간적 에러 은닉 기법 및 시간적 에러 은닉 기법은 에러가 발생한 매크로 블록에 대한 보간을 수행할 수 있는 정상 매크로 블록이 존재하는 경우에 이루어지게 된다. 따라서, 비디오 프레임이 심하게 손상되어 정상 매크로 블록을 이용한 보간을 수행하기 어려운 경우에는 공간적 에러 은닉 기법 및 시간적 에러 은닉 기법을 통한 보간이 수행된 이후에도 정상적인 비디오 프레임을 얻지 못하게 된다.
따라서, 본 발명은 공간적 에러 은닉 기법 및 시간적 에러 은닉 기법을 이용한 보간을 수행하여 정상적인 비디오 프레임을 얻지 못하는 상황에서도 에러를 은닉할 수 있는 에러 은닉 장치에 관한 것으로서, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치(100)는, 비디오 프레임에 발생한 에러를 검출하는 에러 검출부(110)와, 에러 검출 결과에 따라 에러 은닉을 수행하는 제 1에러 은닉부(120) 및 제 2에러 은닉부(130)와, 검출된 에러에 따라 제 1에러 은닉부(120) 및 제 2에러 은닉부(130)에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 선택적으로 출력하는 비디오 출력부(140)를 포함할 수 있다.
비디오 프레임은 여러 개의 매크로 블록으로 이루어지 있으며, 에러 검출부(110)는 소정 매크로 블록에 대한 주변 매크로 블록과의 위화감 정도를 통해 에러의 발생 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 소정 매크로 블록과 주변 매크로 블록 사이의 밝기, 명암 및 색상 등의 차이가 급격하게 변화된 경우 위화감이 발생한 것 으로 판단하고, 해당 매크로 블록에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있는 것이다.
또한, 에러 검출부(110)는 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트하고, 카운트된 값과 사전 지정된 카운트값을 비교하게 된다.
이하, 사전 지정된 카운트값을 '제 1카운트값'이라 칭하고, 에러 검출부(110)에 의해 카운트된 값을 '제 2카운트값'이라 칭하기로 한다. 이때, 제 1카운트값과 제 2카운트값의 비교 결과는 후술하는 비디오 출력부(140)에서 출력할 비디오 프레임을 선택하는 기준으로 사용될 수 있다.
제 1에러 은닉부(120)는 기존의 에러 은닉 기법을 통해 비디오 프레임에 발생한 에러를 은닉할 수 있다. 예를 들어, 제 1에러 은닉부(120)는 전술한 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 통해 비디오 프레임에 발생한 에러를 은닉하게 된다.
제 2에러 은닉부(130)는 에러가 발생한 비디오 프레임을 제거하고, 제거된 비디오 프레임의 전, 후 비디오 프레임을 통해 에러가 발생한 비디오 프레임을 재구성하여 에러를 은닉할 수 있다. 예를 들어, 제 2에러 은닉부(130)는 소정의 연속한 두 개의 비디오 프레임에 에러가 발생한 경우, 에러가 발생한 두 개의 비디오 프레임을 제거하고, 제거된 비디오 프레임의 전, 후 비디오 프레임간의 모션 벡터를 통해 제거된 두개의 비디오 프레임을 재구성하게 된다. 이러한 제 2에러 은닉부(130)는 전술한 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 통해 에러를 은닉한 경우에도 비디오 프레임에 에러가 존재하는 경우, 에러가 발생한 비디오 프레임을 제거하고 재구성함으로써 기존의 에러 은닉 기법으로 은닉하기 어려운 에러 가 존재하는 비디오 프레임의 에러도 은닉할 수 있게 된다.
비디오 출력부(140)는 전술한 에러 검출부(110)의 비교 결과에 따라 제 1에러 은닉부(120) 및 제 2에러 은닉부(130)에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 선택적으로 출력할 수 있다. 다시 말해서, 전술한 에러 검출부(110)에서 카운트한 제 2카운트값이 제 1카운트값보다 작은 경우에는 제 1에러 은닉부(120)에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하고, 그렇지 않은 경우에는 제 2에러 은닉부(130)에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하게 된다.
구체적으로, 제 2카운트값이 제 1카운트값보다 큰 경우에는 비디오 프레임에 에러가 발생한 매크로 블록의 개수가 기준치가 되는 제 1카운트값을 초과한 것으로써, 기존의 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 통한 에러 은닉으로 정상적인 비디오 프레임을 얻기가 어렵다는 것을 의미한다. 한편, 제 2카운트값이 제 1카운트값보다 작은 경우에는 비디오 프레임에 에러가 발생한 매크로 블록의 개수가 제 1카운트값보다 작은 것으로써, 기존의 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법으로도 충분히 에러가 은닉될 수 있음을 의미한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 먼저 에러 검출부(110)에서 비디오 프레임에 에러가 검출되면(S110), 에러 검출부(110)는 에러가 발생한 매크로 블록의 개수를 카운트한다(S120). 이때 카운트된 매크로 블록의 개수는 전술한 제 2카운트값으로 이해될 수 있다.
또한, 에러가 검출되면, 제 1에러 은닉부(120) 및 제 2에러 은닉부(130)는 해당하는 에러 은닉 기법을 사용하여 검출된 에러에 대한 은닉을 수행하게 된다(S130). 다시 말해서, 에러가 검출되면, 제 1에러 은닉부(120)는 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 통해 에러 은닉을 수행하고, 제 2에러 은닉부(130)는 에러가 발생한 비디오 프레임을 제거하고, 제거된 비디오 프레임을 재구성하는 에러 은닉을 수행하게 된다.
이때, 제 2에러 은닉부(130)에 의해 재구성되는 비디오 프레임에 포함된 각각의 픽셀 세기(pixel intensity) I는 식 1과 같다.
[식 1]
I(p, t+τ)=w*I(p-τ*mv, t)+(1-w)*I(p+(1-τ)*mv, t+1)
식 1에서 I(p, t)는 t시간에 p위치에 있는 픽셀의 세기, mv는 제거된 비디오 프레임의 전, 후 비디오 프레임으로부터 계산된 모션 벡터, τ는 제 2에러 은닉부(130)에 의해 재구성된 비디오 프레임의 스케일 범위, w는 제거된 비디오 프레임의 재구성시 참조하는 전, 후 비디오 프레임에 대한 가중치이다. 또한, 식 1의 -τ*mv와 +(1-τ)*mv에서 각각의 부호인 -와 +는 제거된 비디오 프레임 재구성시 서로 반대 방향에 있는 전, 후 프레임을 참조한다는 방향성을 나타낸다.
구체적으로, 제 2에러 은닉부(130)에 의해 현재 재구성되는 비디오 프레임의 픽셀 세기는 I(p, t+τ)로 나타내어지고, τ는 0 내지 1 사이의 값을 가질 수 있다. 이때, τ로 각각 0 및 1을 가지는 비디오 프레임은 제 2에러 은닉부(320)에 의해 제거된 비디오 프레임의 전, 후 비디오 프레임에 소정의 순서에 따라 할당될 수 있다. 예를 들어, 네 개의 비디오 프레임 중 두번째와 세번째 비디오 프레임에 에러가 발생하여 제거된 경우, 첫번째 비디오 프레임의 τ는 0이 할당되고, 마지막 비디오 프레임의 τ는 1이 할당될 수 있다. 이때, 두번째 비디오 프레임과 세번째 비디오 프레임의 τ는 각각 1/3과 2/3이 할당될 수 있다. 한편, 반대로 마지막 프레임에 τ는 0이 할당되고, 첫번째 비디오 프레임에 τ는 1이 할당될 수 있다. 이때, 세번째 비디오 프레임과 두번째 프레임의 τ는 각각 1/3 과 2/3가 할당될 수도 있다. 다시 말해서, τ는 제거된 비디오 프레임과 제거된 비디오 프레임의 재구성시 참조되는 비디오 프레임간에 시간적으로 떨어진 비율로 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 첫번째 비디오 프레임의 τ가 0이고 마지막 비디오 프레임의 τ가 1이며, 두번째 비디오 프레임과 세번째 비디오 프레임에 각각 τ가 1/3과 2/3이 할당된 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 두번째 비디오 프레임(220)에 에러가 발생하여 재구성하는 경우, 전술한 식 1은 I(p, t+1/3)=w*I(p-1/3*mv, t)+(1-w)*I(p+2/3*mv, t+1)이 될 수 있다. 여기서 w는 두번째 비디오 프레임(220)을 재구성할 때 첫번째 비디오 프레임(210)과 마지막 비디오 프레임(240)에 각각 부여되는 가중치로써, 두번째 비디오 프레임(220) 재구성시 어느 비디오 프레임의 성분이 많이 포함되도록 구성하는지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, w가 1/2인 경우 첫번째 비디오 프레임(210) 및 마지막 비디오 프레임(240)의 성분이 균등하게 포함되고, w=τ인 경우에는 재구성하는 비디오 프레임과 참조되는 비디오 프레임과의 시간적인 차이에 따라 가중치가 가변되므로 재구성되는 비디오 프레임의 그라데이션 효과가 발생하게 된다. 세번째 비디오 프레임(230)도 전술한 두번째 비디오 프레임(220)을 재구성하는 과정과 유사한 과정을 통해 재구성이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 세번째 비디오 프레임(230)에 에러가 발생하여 재구성되는 경우, 전술한 식 1은 I(p, t+2/3)=w*I(p-2/3*mv, t)+(1-w)*I(p+1/3*mv, t+1)이 될 수 있다.
이후, 에러 검출부(110)는 에러가 발생한 매크로 블록의 개수와 사전 지정된 제 1카운트값을 비교하게 된다(S140). 다시 말해서, 에러 검출부(110)는 비디오 출력부(140)에서 출력할 비디오 프레임을 선택할 수 있도록 제 1카운트값과 제 2카운트값을 비교하여 상호간의 대소 관계를 판단하게 된다.
에러 검출부(110)의 비교 결과 제 2카운트 값이 제 1카운트값보다 큰 경우, 비디오 출력부(140)는 제 2에러 은닉부(130)에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하게 된다(S150).
만일, 에러 검출부(110)의 비교 결과, 제 2카운트값이 제 1카운트값보다 작은 경우, 비디오 출력부(140)는 제 1에러 은닉부(120)에서 은닉된 비디오 프레임을 출력하게 된다(S160).
따라서, 비디오 출력부(140)는 비디오 프레임에 에러가 발생한 매크로 블록의 개수에 따라 에러를 은닉한 기법을 선택적으로 사용하기 때문에 비디오 프레임에 심하게 에러가 발생하여 기존의 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 통해 에러의 은닉이 어려운 경우 제 2에러 은닉부(130)에서 은닉된 비디오 프레임을 선택하여 출력하기 때문에 사용자에게 최상의 화질을 제공할 수 있게 된 다.
이와 같은 에러 은닉 방법에 의해 에러가 은닉되는 과정을 도 7 내지 도 9를 통해 보다 상세하게 살펴보기로 한다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 연속적인 네 개의 비디오 프레임에서 에러가 발생한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
정상적인 비디오 프레임의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 비디오 프레임(210, 220, 230, 240)으로 이루어게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 방법에서는 4개의 비디오 프레임 중 두개의 비디오 프레임에서 에러가 발생한 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전술한 도 7에서 제 2 및 제 3 비디오 프레임(220, 230)에서 에러가 발생한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 장치(110)의 에러 검출부(110)는 발생한 에러를 검출하고, 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트한 제 2카운트값을 사전 지정된 제 1카운트값과 비교하게 된다.
이후, 제 1에러 은닉부(120) 및 제 2에러 은닉부(130)에서는 에러가 제 2 및 제 3 비디오 프레임(220, 230)의 에러 은닉을 수행하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 에러 은닉 방법에서는 제 2카운트값이 제 1카운트값보다 큰 경우, 다시 말해서 기존의 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법으로 에러를 은닉하기 어려운 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
이와 같이, 제 2카운트값이 제 1카운트값보다 큰 경우, 기존의 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 사용하여 에러를 은닉하기에는 비디오 프레임의 에러 발생율이 매우 높아 제 1에러 은닉부(120)를 통해 에러를 은닉하는 경 우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 에러를 은닉한 경우에도 제 2 및 제 3 비디오 프레임(220, 230)에 발생한 에러가 완전하게 은닉되지 않아 정상적인 비디오 프레임이 나타나지 않게 된다.
한편, 제 2에러 은닉부(130)에서는 에러가 발생한 제 2 및 제 3 비디오 프레임(220, 230)을 제거하고, 제 1 비디오 프레임(210)과 제 4 비디오 프레임(240)간의 모션 벡터를 참조하여 제 2 및 제 3 비디오 프레임(220, 230)을 재구성하기 때문에 도 9에 도시된 바와 같이, 전술한 도 6의 정상적인 비디오 프레임에서 발생한 에러를 은닉하여 사용자에게 최상의 화질을 제공할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 제 1에러 은닉부(120) 및 제 2에러 은닉부(130)는 전술한 바와 같이, 에러 검출부(100)의 에러 검출시 동시에 에러 은닉을 수행할 수도 있고, 에러 검출부(110)의 비교 결과에 따라 선택적으로 동작할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 에러 은닉 장치 및 방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 에러 은닉 장치 및 방법에 따르면, 공간적 에러 은닉 기법 또는 시간적 에러 은닉 기법을 사용하여 에러를 은닉하기 어려울정도로 에러 발생율이 높은 비디오 프레임에 대한 에러 은닉을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 비디오 프레임에 발생한 에러를 검출하고, 상기 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트한 값과 사전 지정된 카운트값을 비교하는 에러 검출부;
    상기 검출된 에러를 은닉하는 제 1에러 은닉부 및 제 2에러 은닉부; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 제 1에러 은닉부 및 제 2에러 은닉부에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 선택적으로 출력하는 비디오 출력부를 포함하는 에러 은닉 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1에러 은닉부는 공간적 에러 은닉 기법 및 시간적 에러 은닉 기법 중 적어도 하나를 이용하는 에러 은닉 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2에러 은닉부는 에러가 발생한 비디오 프레임을 제거하고, 상기 제거된 비디오 프레임의 전,후 비디오 프레임간의 모션 벡터를 통해 상기 제거된 비디오 프레임을 재구성하는 에러 은닉 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2에러 은닉부에 의해 재구성되는 비디오 프레임의 픽셀 세기 I는, I(p, t+τ)=w*I(p-τ*mv, t)+(1-w)*I(p+(1-τ)*mv, t+1)에 의해 구해지고, 상기 I(p, t)는 t시간에 p위치에 있는 픽셀의 세기, mv는 제거된 비디오 프레임의 전, 후 비디오 프레임으로부터 계산된 모션 벡터, τ는 상기 제 2에러 은닉부에 의해 재구성된 비디오 프레임의 스케일 범위, w는 제거된 비디오 프레임의 재구성시 참조하는 전, 후 비디오 프레임에 대한 가중치인 에러 은닉 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비디오 출력부는 상기 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트한 값이 상기 사전 지정된 카운트 값보다 큰 경우에만 상기 제 2에러 은닉부에서 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하는 에러 은닉 장치.
  7. 비디오 프레임에 발생한 에러를 검출하는 단계;
    상기 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트한 값과 사전 지정된 카운트값을 비교하는 단계;
    상기 검출된 에러를 적어도 하나 이상의 에러 은닉 기법을 사용하여 은닉하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 해당하는 에러 은닉 기법으로 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하는 단계를 포함하는 에러 은닉 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 에러 은닉 기법은 공간적 에러 은닉 기법, 시간적 에러 은닉 기법 및 상기 에러가 발생한 비디오 프레임을 제거하고, 상기 제거된 비디오 프레임의 전,후 비디오 프레임간의 모션 벡터를 통해 상기 제거된 비디오 프레임을 재구성하는 에러 은닉 기법 중 적어도 하나를 포함하는 에러 은닉 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 재구성된 비디오 프레임의 픽셀 세기 I는, I(p, t+τ)=w*I(p-τ*mv, t)+(1-w)*I(p+(1-τ)*mv, t+1)에 의해 구해지고, 상기 I(p, t)는 t시간에 p위치에 있는 픽셀의 세기, mv는 제거된 비디오 프레임의 전, 후 비디오 프레임으로부터 계산된 모션 벡터, τ는 상기 제 2에러 은닉부에 의해 재구성된 비디오 프레임의 스케일 범위, w는 제거된 비디오 프레임의 재구성시 참조하는 전, 후 비디오 프레임에 대한 가중치인 에러 은닉 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비디오 프레임을 출력하는 단계는, 상기 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트한 값과 사전 지정된 카운트 값의 비교 결과를 전달받는 단계와,
    상기 전달된 비교 결과 상기 비디오 프레임에서 에러가 발생한 매크로 블록을 카운트한 값이 상기 사전 지정된 카운트 값보다 큰 경우에만 상기 에러가 발생한 비디오 프레임을 제거하고, 상기 제거된 비디오 프레임의 전,후 비디오 프레임간의 모션 벡터를 통해 상기 제거된 비디오 프레임을 재구성하는 에러 은닉 기법을 통해 에러가 은닉된 비디오 프레임을 출력하는 단계를 포함하는 에러 은닉 방법.
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