KR100950718B1 - 인코딩 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

인코딩 제어 방법 및 시스템이 제공된다. 본 발명의 인코딩 제어 시스템은 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상특성정보를 추출하는 영상분석부와, 영상특성정보를 외부장치에 송신하기 위한 송수신부를 포함하여 이루어지고, 각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치, 인코더 장치로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출하기 위한 대역분석부와, 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치에 송신하기 위한 송수신부를 포함하여 이루어지는 제어 장치를 포함한다. 본 발명에 의하면 디지털 방송을 인코딩함에 있어서, 입력되는 영상 데이터의 특성을 분석하여 대역폭을 적응적으로 할당함으로써, 채널의 대역폭을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
인코딩, 디지털, 방송, 대역폭, 채널, 영상, 복잡도, 프레임.

Description

인코딩 제어 방법 및 시스템 {Method and system for controlling encoding}
본 발명은 인코딩 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디지털 방송 신호를 인코딩함에 있어서 인코더의 출력 대역폭을 제어하여 효율적으로 대역폭을 사용할 수 있도록 하는 인코딩 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 방송 서비스는 단말을 가진 모든 사용자들에게 제공하는 것을 목적으로 제공되는 서비스이다. 이러한 방송 서비스는 음성만을 제공하는 라디오 방송과 같은 오디오 방송 서비스와 음성 및 비디오 서비스를 제공하는 텔레비전과 같은 비디오 위주의 방송 서비스 및 음성, 비디오 및 데이터 서비스를 포괄하는 멀티미디어 방송 서비스로 구분된다. 이러한 방송 서비스들은 아날로그 방식을 기본으로 하고 있으며, 기술의 비약적인 발전에 따라 디지털 방송화가 이루어지고 있다. 또한 방송 서비스는 기존의 송신탑을 바탕으로 제공되던 방식에서 벗어나 유선으로 고화질 및 고속의 데이터를 함께 제공하는 유선 네트워크의 멀티미디어 서비스와 인공위성을 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 방식 및 유선과 인공 위성을 동시에 이용하는 방식 등의 다양한 방식으로 발전하고 있다.
일반적인 디지털 방송의 송출시스템에서는 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 인코딩 과정을 거치게 된다. 이러한 인코딩이 수행되는 인코딩 장치는 다양한 채널을 통해 신호들이 입력되고, 각 채널마다 입력된 아날로그 신호를 인코딩하게 된다. 한편, 각 채널을 통해 입력되는 방송 신호는 다양한 영상특성정보를 갖기 마련인데, 종래 인코더 장치는 채널에 따른 방송 신호의 특성에 관계없이 일정한 대역폭을 공유하는 구조이다. 따라서, 종래 인코더 장치에서는 대역폭의 사용이 비효율적으로 관리되고, 자원을 공유하는 채널간의 상대적 화질이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영상 채널을 통해 입력되는 영상 데이터의 특성에 따라 적응적으로 자원을 관리하여 채널 대역폭을 효율적으로 관리하고, 궁극적으로 단말에서의 화질 향상을 도모할 수 있는 인코딩 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인코딩 제어 시스템은 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상에 대한 특성 정보(이하, '영상특성정보'라 함)를 추출하는 영상분석부와, 영상특성정보를 외부장치에 송신하기 위한 송수신부를 포함하여 이루어지고, 각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치, 인코더 장치로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출하기 위한 대역분석부와, 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치에 송신하기 위한 송수신부를 포함하여 이루어지는 제어 장치를 포함한다.
상기 영상분석부는 영상 데이터의 공간 복잡도를 추출하는 공간 복잡도 추정기와, 영상 데이터의 시간 복잡도를 추출하는 시간 복잡도 추정기와, 추출된 공간 복잡도 데이터와 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 특성을 검출하는 영상 특성 검출기를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 공간 복잡도 추정기는 프레임 내의 경계 크기를 이용하여 공간 복잡도 를 추정할 수 있다.
상기 시간 복잡도 추정기는 연속하는 두 프레임을 움직임 추정하여 구해진 움직임 크기와 보상 영상과의 차이값을 이용하여 시간 복잡도를 추정할 수 있다.
상기 영상 특성 검출기는 공간 복잡도 데이터를 이용하여 장면 전환 데이터를 검출하고, 장면 전환 데이터, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 종류를 분류하고, 영상의 종류에 따라 관심 영역(Region of interest, ROI)을 검출하고, 장면 전환 데이터를 이용하여 프레임 타입을 결정하고, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터 및 프레임 내 위치정보를 이용하여 자막 영역을 검출할 수 있다.
상기 대역분석부는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 해당 프레임의 채널 복잡도를 측정하는 채널 복잡도 측정기와, 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 기반으로 각 채널별 대역폭을 할당하는 대역폭 할당기를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 채널 복잡도 측정기는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 I 프레임일 경우, 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다.
상기 채널 복잡도 측정기는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 P 프레임일 경우, 움직임 벡터와 개루프 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다.
상기 대역폭 할당기는 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 합산하고, 합산한 값에 대한 각 채널별 채널 복잡도의 상대적 크기에 비례하여 각 채널별로 대역폭을 할당할 수 있다.
본 발명의 인코딩 제어 방법은 각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치가 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상특성정보를 추출하고, 이 영상특성정보를 송신하는 영상특성정보 추출 단계와, 제어 장치가 인코더 장치로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출하고, 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치에 송신하는 대역폭 할당 단계를 포함한다.
상기 영상특성정보 추출 단계는 영상 데이터의 공간 복잡도를 추출하는 공간 복잡도 추출 단계와, 영상 데이터의 시간 복잡도를 추출하는 시간 복잡도 추출 단계와, 추출된 공간 복잡도 데이터와 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 특성을 검출하는 영상 특성 검출 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 공간 복잡도 추출 단계는 프레임 내의 경계 크기를 이용하여 공간 복잡도를 추정할 수 있다.
상기 시간 복잡도 추출 단계는 연속하는 두 프레임을 움직임 추정하여 구해진 움직임 크기와 보상 영상과의 차이값을 이용하여 시간 복잡도를 추정할 수 있다.
상기 영상 특성 검출 단계는 공간 복잡도 데이터를 이용하여 장면 전환 데이터를 검출하는 단계와, 장면 전환 데이터, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 종류를 분류하는 단계와, 영상의 종류에 따라 관심 영역(Region of interest, ROI)을 검출하는 단계와, 장면 전환 데이터를 이용하여 프 레임 타입을 결정하는 단계와, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터 및 프레임 내 위치정보를 이용하여 자막 영역을 검출하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 대역폭 할당 단계는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 해당 프레임의 채널 복잡도를 측정하는 채널 복잡도 측정 단계와, 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 기반으로 각 채널별 대역폭을 할당하는 채널별 대역폭 할당 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 채널 복잡도 측정 단계는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 I 프레임일 경우, 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다.
상기 채널 복잡도 측정 단계는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 P 프레임일 경우, 움직임 벡터와 개루프 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다.
상기 채널별 대역폭 할당 단계는 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 합산하고, 합산한 값에 대한 각 채널별 채널 복잡도의 상대적 크기에 비례하여 각 채널별로 대역폭을 할당할 수 있다.
본 발명에 의하면 디지털 방송을 인코딩함에 있어서, 입력되는 영상 데이터의 특성을 분석하여 대역폭을 적응적으로 할당함으로써, 채널의 대역폭을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명에서는 상대적으로 많은 대역폭 이 필요한 구간에 자원을 더 할당함으로써 궁극적으로 전체 시스템 및 단말에서의 화질 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 제어 시스템을 보여주는 도면이다. 인코딩 제어 시스템은 크게 다수의 인코더 장치(100a, 100b, ..., 100n)와 제어장치(200)를 포함하여 이루어진다.
도 1에서 인코딩 제어 시스템은 각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치(100a, 100b, ..., 100n)를 구비한다. 인코더 장치(100a, 100b, ..., 100n)에서는 각 채널을 통해 들어오는 영상 데이터를 인코딩하여 IP 망 등의 통신수단을 통해 제어 장치(200)로 전송한다. 제어 장치(200)에서는 각 채널별 대역폭을 산출하고 각 인코더 장치(100a, 100b, ..., 100n)에 산출된 대역폭을 송출하여 각 채널별 대역폭을 할당하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 장치의 내부구조를 보여주는 블록도이다. 인코더 장치(100)는 영상분석부(110)와 송수신부(120)를 포함하여 이루어진다.
영상분석부(110)는 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상에 대한 특성 정보(이하, '영상특성정보'라 함)를 추출하는 역할을 한다.
송수신부(120)는 영상특성정보를 외부장치에 송신하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 송수신부(120)는 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 영상특성정보를 송신할 수 있다.
영상분석부(110)는 영상 데이터의 공간 복잡도를 추출하는 공간 복잡도 추정기(111)와, 영상 데이터의 시간 복잡도를 추출하는 시간 복잡도 추정기(113)와, 추출된 공간 복잡도 데이터와 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 특성을 검출하는 영상 특성 검출기(115)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 공간 복잡도 추정기(111)는 프레임 내의 경계 크기를 이용하여 공간 복잡도를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 시간 복잡도 추정기(113)는 연속하는 두 프레임을 움직임 추정하여 구해진 움직임 크기와 보상 영상과의 차이값을 이용하여 시간 복잡도를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 영상 특성 검출기(115)는 공간 복잡도 데이터를 이용하여 장면 전환 데이터를 검출하고, 장면 전환 데이터, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 종류를 분류하고, 영상의 종류에 따라 관심 영역(Region of interest, ROI)을 검출하고, 장면 전환 데이터를 이용하여 프레임 타입을 결정하고, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터 및 프레임 내 위치정보를 이용하여 자막 영역을 검출할 수 있다. 본 발명에서 관심영역(ROI)이란 화면에서 상대적으로 중요한 영역을 의미하는 것으로, 예를 들어 축구 경기 화면에서 관중석을 제외한 운동장 영역이 관심영역(ROI)이 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 내부구조를 보여주는 블록도이다. 제어 장치(200)는 대역분석부(210)와 송수신부(220)를 포함하여 이루어진다.
대역분석부(210)는 인코더 장치(100)로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출하는 역할을 한다.
송수신부(220)는 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치(100)에 송신하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 송수신부(220)는 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 대역폭 정보를 인코더 장치(100)에 송신할 수 있다.
대역분석부(210)는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 해당 프레임의 채널 복잡도를 측정하는 채널 복잡도 측정기(211)와, 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 기반으로 각 채널별 대역폭을 할당하는 대역폭 할당기(213)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 채널 복잡도 측정기(211)는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 I 프레임일 경우, 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레 임의 복잡도를 측정할 수 있다. I 프레임의 경우에는 인코딩시 시간적 중복성을 제거하지 않기 때문에 실제 비트발생량은 공간적 복잡도에 비례하게 된다. 따라서, I 프레임의 경우에는 공간적 복잡도와 높은 상관관계를 갖는 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레임의 복잡도를 측정하는 것이다.
또한, 채널 복잡도 측정기(211)는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 P 프레임일 경우, 움직임 벡터와 개루프 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다. P 프레임의 경우에는 실제 비트발생량이 시간적 복잡도에 비례한다. 따라서, P 프레임의 경우에는 시간적 복잡도와 높은 상관관계를 갖는 움직임 벡터와 개루프 SAD 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서 대역폭 할당기(213)는 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 합산하고, 합산한 값에 대한 각 채널별 채널 복잡도의 상대적 크기에 비례하여 각 채널별로 대역폭을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 복잡도가 낮은 채널의 대역을 상대적으로 복잡도가 높은 채널에 추가하여 할당하는 식이다. 따라서, 본 발명에서는 상대적으로 더 많은 대역폭이 필요한 구간에 자원을 할당함으로써 대역폭을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에서 제어 장치(200)는 대역분석부(210)와 송수신부(220) 사이에 선입선출(FIFO) 구조의 버퍼를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 제어 방법을 설명하기 위한 흐름 도이다.
각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치(100)가 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상특성정보를 추출한다(S410). 그리고, 이 영상특성정보를 송신한다(S420).
제어 장치(200)가 인코더 장치(100)로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출한다(S430). 그리고, 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치(100)에 송신한다(S440).
도 5는 도 4에서 S410 단계를 세분화한 흐름도이다.
S410 단계는 영상 데이터의 공간 복잡도를 추출하고(S411), 영상 데이터의 시간 복잡도를 추출하고(S413), 추출된 공간 복잡도 데이터와 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 특성을 검출하는 단계(S415)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 S411 단계에서 공간 복잡도를 추출하는 방식은 프레임 내의 경계 크기를 이용하여 공간 복잡도를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 S413 단계에서 시간 복잡도를 추출하는 방식은 연속하는 두 프레임을 움직임 추정하여 구해진 움직임 크기와 보상 영상과의 차이값을 이용하여 시간 복잡도를 추정할 수 있다.
도 6은 도 5에서 S415 단계를 세분화한 흐름도이다.
S415 단계는 공간 복잡도 데이터를 이용하여 장면 전환 데이터를 검출하고(S415a)와, 장면 전환 데이터, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 종류를 분류하고(S415b), 영상의 종류에 따라 관심 영역(Region of interest, ROI)을 검출하고(S415c), 장면 전환 데이터를 이용하여 프레임 타입을 결정하고(S415d), 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터 및 프레임 내 위치정보를 이용하여 자막 영역을 검출하는 단계(S415e)를 포함하여 이루어진다.
도 7은 도 4에서 S430 단계를 세분화한 흐름도이다.
S430 단계는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 해당 프레임의 채널 복잡도를 측정하는 단계(S431)와, 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 기반으로 각 채널별 대역폭을 할당하는 단계(S433)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 S431 단계에서 채널 복잡도는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 다르게 측정할 수 있다. 예를 들어, 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 I 프레임일 경우, 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다. 또는, 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 P 프레임일 경우, 움직임 벡터와 개루프 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 S433 단계는 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 합산하고, 합산한 값에 대한 각 채널별 채널 복잡도의 상대적 크기에 비례하여 각 채널별로 대역폭을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 복잡도가 낮은 채널의 대역을 상대적으로 복잡도가 높은 채널에 추가하여 할당하는 식이다. 따라서, 본 발명에서는 상대적으로 더 많은 대역폭이 필요한 구간에 자원을 할당함으로써 대역폭을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 디지털 방송의 인코딩에 있어서 크로스 레이어(Cross-layer) 최적화 구조를 도입하는 의미가 있다. 본 발명에서 크로스 레이어란 기존의 계층적 구조를 탈피하여 특정 목표를 달성하기 위하여 다른 층의 장치들이 협력하는 방식을 의미한다. 예를 들어, 본 발명에서는 상위 계층에서 보면 물리 계층의 대역폭 상황을 반영하여 전반적인 인코딩을 계산함으로써 최적화된 품질의 압축 스트림을 생성할 수 있고, 하위 계층에서 보면 상위 계층의 상황을 감안하여 대역폭의 우선권을 부여하게 되는 것이다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 제어 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 장치의 내부구조를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 내부구조를 보여주는 블록도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 인코더 장치 200 제어 장치
110 영상분석부 120 송수신부
111 공간 복잡도 추정기 113 시간 복잡도 추정기
115 영상 특성 검출기 211 채널 복잡도 측정기
213 대역폭 할당기 220 송수신부
210 대역분석부

Claims (18)

  1. 영상 데이터의 공간 복잡도를 추출하는 공간 복잡도 추정기와, 영상 데이터의 시간 복잡도를 추출하는 시간 복잡도 추정기와, 추출된 공간 복잡도 데이터와 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 특성을 검출하는 영상 특성 검출기를 포함하고, 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상에 대한 특성 정보(이하, '영상특성정보'라 함)를 추출하는 영상분석부와, 영상특성정보를 외부장치에 송신하기 위한 송수신부를 포함하여 이루어지고, 각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치;
    인코더 장치로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출하기 위한 대역분석부와, 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치에 송신하기 위한 송수신부를 포함하여 이루어지는 제어 장치
    를 포함하며,
    상기 영상 특성 검출기는 공간 복잡도 데이터를 이용하여 장면 전환 데이터를 검출하고, 장면 전환 데이터, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 종류를 분류하고, 영상의 종류에 따라 관심 영역(Region of interest, ROI)을 검출하고, 장면 전환 데이터를 이용하여 프레임 타입을 결정하고, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터 및 프레임 내 위치정보를 이용하여 자막 영역을 검출하고,
    상기 대역분석부는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 해당 프레임의 채널 복잡도를 측정하는 채널 복잡도 측정기와, 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 기반으로 각 채널별 대역폭을 할당하는 대역폭 할당기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공간 복잡도 추정기는 프레임 내의 경계 크기를 이용하여 공간 복잡도를 추정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시간 복잡도 추정기는 연속하는 두 프레임을 움직임 추정하여 구해진 움직임 크기와 보상 영상과의 차이값을 이용하여 시간 복잡도를 추정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 채널 복잡도 측정기는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 I 프레임일 경우, 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레임의 복잡도를 측정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 채널 복잡도 측정기는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 P 프레임일 경우, 움직임 벡터와 개루프 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 대역폭 할당기는 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 합산하고, 합산한 값에 대한 각 채널별 채널 복잡도의 상대적 크기에 비례하여 각 채널별로 대역폭을 할당하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 시스템.
  10. 각 채널별로 마련되어 있는 다수의 인코더 장치가 영상 채널을 통해 입력된 영상 데이터를 분석하여 영상특성정보를 추출하고, 이 영상특성정보를 송신하는 영상특성정보 추출 단계와,
    제어 장치가 인코더 장치로부터 수신된 영상특성정보를 분석하여 각 채널별 대역폭을 산출하고, 산출된 대역폭 정보를 해당 인코더 장치에 송신하는 대역폭 할당 단계
    를 포함하며,
    상기 영상특성정보 추출 단계는 영상 데이터의 공간 복잡도를 추출하는 공간 복잡도 추출 단계와, 영상 데이터의 시간 복잡도를 추출하는 시간 복잡도 추출 단계와, 추출된 공간 복잡도 데이터와 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 특성을 검출하는 영상 특성 검출 단계를 포함하고,
    상기 영상 특성 검출 단계는 공간 복잡도 데이터를 이용하여 장면 전환 데이터를 검출하는 단계와, 장면 전환 데이터, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터를 이용하여 영상의 종류를 분류하는 단계와, 영상의 종류에 따라 관심 영역(Region of interest, ROI)을 검출하는 단계와, 장면 전환 데이터를 이용하여 프레임 타입을 결정하는 단계와, 공간 복잡도 데이터, 시간 복잡도 데이터 및 프레임 내 위치정보를 이용하여 자막 영역을 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 대역폭 할당 단계는 각 채널별로 수신된 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입에 따라 해당 프레임의 채널 복잡도를 측정하는 채널 복잡도 측정 단계와, 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 기반으로 각 채널별 대역폭을 할당하는 채널별 대역폭 할당 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 공간 복잡도 추출 단계는 프레임 내의 경계 크기를 이용하여 공간 복잡도를 추정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 시간 복잡도 추출 단계는 연속하는 두 프레임을 움직임 추정하여 구해진 움직임 크기와 보상 영상과의 차이값을 이용하여 시간 복잡도를 추정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제10항에 있어서,
    상기 채널 복잡도 측정 단계는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 I 프레임일 경우, 프레임 내의 에지 크기를 이용하여 프레임의 복잡도를 측정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 채널 복잡도 측정 단계는 영상특성정보에 포함되어 있는 프레임 타입이 P 프레임일 경우, 움직임 벡터와 개루프 SAD(Sum of Absolute Difference) 값을 이용하여 프레임의 복잡도를 측정하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 채널별 대역폭 할당 단계는 각 채널별로 측정된 채널 복잡도를 합산하고, 합산한 값에 대한 각 채널별 채널 복잡도의 상대적 크기에 비례하여 각 채널별로 대역폭을 할당하는 것을 특징으로 하는 인코딩 제어 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960012937B1 (ko) * 1993-08-31 1996-09-25 대우전자 주식회사 적응적 전처리 기능을 갖는 영상 부호화 장치
KR100203630B1 (ko) 1996-04-30 1999-06-15 전주범 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템
KR20030073254A (ko) * 2002-03-09 2003-09-19 삼성전자주식회사 시공간적 복잡도를 고려한 적응적 동영상 부호화 방법 및그 장치
US20070009045A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-11 Qosmetrics, Inc. Image complexity computation in packet based video broadcast systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960012937B1 (ko) * 1993-08-31 1996-09-25 대우전자 주식회사 적응적 전처리 기능을 갖는 영상 부호화 장치
KR100203630B1 (ko) 1996-04-30 1999-06-15 전주범 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템
KR20030073254A (ko) * 2002-03-09 2003-09-19 삼성전자주식회사 시공간적 복잡도를 고려한 적응적 동영상 부호화 방법 및그 장치
US20070009045A1 (en) * 2005-07-11 2007-01-11 Qosmetrics, Inc. Image complexity computation in packet based video broadcast systems

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