KR20040031949A - 동영상 인코딩 및 디코딩 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선망을 통하여 전송되는 동영상 데이터가 채널 에러로 인하여 손실되는 경우 에러 유무를 판단하고 보정하여 디코딩할 수 있도록 한 동영상 인코딩 및 디코딩 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 입력되는 비디오 신호를 이산여현변환하는 단계; 상기 이산여현변환을한 비디오 신호를 양자화하는 단계; 상기 양자화된 비디오 신호에 레이트 조정기를 이용하여 비트율 조절 정보를 첨가하는 단계; 및 상기 양자화된 비디오 신호와 비트율 조절 정보를 엔트로피 코딩하고, 이를 채널을 통하여 외부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 비디오 신호를 이산여현변환, 양자화 및 엔트로피 코딩등 인코딩을 할때 사용하는 표준에 따라 상기 레이트 조정기에서 서로 다른 방식에 의하여 비트율 조절 정보를 첨가하고, 상기 비디오 신호를 인코딩하는 표준에 따라 레이트 조절 정보를 익스트라 헤더 정보에 첨가하거나, 수정 양자화 모드 세팅 후 비어 있는 비트에 첨가하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

동영상 인코딩 및 디코딩 방법{METHOD FOR MOVING PICTURE ENCODING AND DECODING}
본 발명은 동영상 인코딩 및 디코딩 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 채널을 통하여 무선으로 전송되는 영상 비트스트림 정보에서 DQUANT(Differential values for Quantizer Information) 정보의 에러 유무를 판단하고 보정하여 디스플레이되는 화상의 화질 개선과 안정된 코덱 동작을 할 수 있는 동영상 인코딩 및 디코딩 방법에 관한 것이다.
현재, 그리고 미래의 통신 환경은 유선과 무선의 영역 구분이나, 지역이나 국가의 구분을 초월할 만큼 급변하고 있으며, 특히 IMT-2000 등으로 대별되는 미래 통신환경은 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 음성통신만을 수행하던 차원에서 벗어나서 문자 정보의 전송은 물론, 개인 휴대 통신 단말기를 이용해서 무선으로 인터넷에 접속하여 다양한 정보를 취득할 수 있는 정도까지 도달해 있다.
더구나, 동영상을 디지털 데이터로 가공하여 실시간으로 전송하고 또 이 것을 수신하여 디스플레이하는 디지털 텔레비전 시스템은 종전에 단순히 영상(음성)만을 송출하는 차원에서 한 걸음 더 나아가, 디지털 정보가 가지는 이점을 극대화하기 위한 일련의 연구와 그 성과가 가시적으로 나타나고 있다.
특히, 영상신호를 디지털 데이터로 압축가공하고, 이 것을 보다 빠른 속도와 보다 풍부한 정보량으로 고속, 고화질의 실시간 전송을 위한 연구는 그 성과가 이미 나타나고 있으며, 상당한 수준에서 상용화가 이루어지고 또 이루어질 전망이며, 이러한 디지털 동영상 정보의 송출과 수신이 위성방송을 비롯하여 지상파 방송 시스템(때로는 유선 방송 시스템)으로 제공되는 단계에 와 있다.
최근 디지털 신호처리 기술의 발전에 힘입어 제한된 대역폭의 전송 채널을 통해 많은 양의 동영상 정보를 압축, 전송하는 방식들이 개발되어 왔으나, 전송 채널상의 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.
본 발명은 비디오 데이터의 빠른 인코딩과 화질개선을 가능하게 할 수 있는 하드웨어 엑셀레이터 구조에 최적화된 모션 판단 값과 인트라 모드 압축 알고리듬을 적용한 IMT-2000 화상단말기이다. 무선화상 통신을 위하여 일반적으로 사용되어지는 엠펙(MPEG) 압축 방식의 모션 판단 값은 가장 많은 계산 량을 가지며 화질과 비트(bit)량에 직접적인 영향을 미치므로 매우 중요하다고 할 수 있다.
따라서 모션 판단 값에 관한 많은 연구가 끊임없이 이루어 졌으며, 최근에는 모션 판단 값을 다이아몬드 서치 패턴(diamond search pattern)을 이용하여 풀 서치(full search)와 거의 비슷한 화질과 비트 량을 가지며 가장 범용적으로 쓰이는 트리 스텝 서치(three step search) 방식이 사용되고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동영상 디코더 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실제 물체를 촬영한 아날로그 비디오 신호가 들어오면 이를 디지털 변환한 후, 압축하기 위하여 인코딩 작업이 이루어진다. 디지털 비디오 신호는 DCT(Discrete Cosine Transform: 1)에서 이산여현변환이 이루어지고, 주파수 형태로 변환된 영상 신호는 양자화부(3)에서 양자화된 다음 VLC(Variable Length Coding: 10)에서 엔트로피화 과정을 거쳐 외부로 송신된다.
이때, 인코딩되는 디지털 영상이 인터 모드(Inter mode)인 경우에는 모션 예측기(Motion Predict: 9)로부터 이전 영상을 예측할 수 있는 모션 벡터를 생성한다. 영상 프레임들로부터 움직임을 추정할 수 있도록 압축된 영상을 디코딩으로 송신하기 위한 엔트로피 과정과 양자화한 영상 데이터를 다시 역양자화부(5)에서 역양자화하고, 그런 다음 역DCT(7)에서 역이산여현변환을 하여 재구성된 영상을 영상 메모리(8)에 저장한다.
다음에 입력되는 영상이 인터 모드로서 P 픽쳐라 정의하고, 각 영상 프레임의 블록에 대하여 움직임 예측 및 보상을 한 후, 그 에러 신호를 인트라 모드의 매크로 블록의 부호화와 같은 방법으로 부호화한다.
도면에서는 도시하였지만 설명하지 않은 2a와 2b는 가산기를 나타낸다.
도 2는 종래 기술에 따른 동영상 디코더 시스템을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인코더에서 부호화된 영상 데이터가 비트스트림(bit stream) 형태로 디코더부에 들어오면 이를 원래의 영상으로 복원하기 위하여 인코더에서 행해지는 부호화와 반대로 복호화가 이루어진다.
따라서, 압축된 비트스트림을 복호화하는 디코더는 일정한 비트스트림의 데이터 양을 임시적으로 저장하고, 저장된 비트스트림을 영상으로 재현하기 위하여 디코딩 작업을 하는 가변장복호화기(Variable Length Decodiding :VLD 11)와, 상기 가변장복호화기(11)로부터 디코딩된 비트스트림에서 에러 검출, 모션 벡터 복원 및 영상 재현을 위한 에러 감지/복원부(13)와, 상기 에러 감지/복원부(13)에서 영상 재현을 위한 영상 데이터는 인코더에서 실시한 압축 방식의 반대로 진행하기 위하여 역양자화와 역이산여현변환을 실시하는 역양자화부(Inverse Quantization:15)와 역DCT(Inverse Discrete Cosine Transform: 17), 상기 에러 감지/복원부(13)에서 복원한 모션 벡터를 보상하기 위한 모션 벡터 보상기(Motion Vector Compensation: MC 20)와, 동영상을 디스플레이하는 디스플레이부(25)로부터 이전 영상들을 저장하는 영상 프레임 메모리(21)로 구성되어 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 디코더에 의하여 압축된 동영상이 재현되는 과정을 다음과 같다.
아날로그 영상 신호를 인코더(encoder)에서 이산여현변화(Discrete Cosine Transform), 양자화(Quantization)를 거쳐 가변장부호화가된 영상 프레임 신호가 압축된 비트스트림(bit stream) 상태로 디코더(decoder)에 수신되면, 먼저 이를 임시적으로 저장하기 위하여 상기 버퍼에 저장된다. 상기 버퍼에 저장된 압축된 동영상 비트스트림은 상기 가변장복호화기(13)에서 압축된 비트스트림의 값, 길이 등을 이차원부호화로 변환시킨 후에 에러 검출 및 이의 대응을 위하여 상기 에러 감지/복원부(13)에서 모션 벡터 값과 에러(error) 여부를 감지한다.
그런 다음, 상기 에러 감지/복원부(13)로부터 인가되는 압축 영상을 인코더(encoder)에서 압축할 때와 반대 방향으로 다시 복원 과정을 거친다. 상기 역양자화부(15)에서 역스캔 및 역 양자화된 다음, 역이산여현변환기(IDCT: 17)에서 IDCT 변환을 실시한다.
이렇게 역이산여현변환(Inverse Discrete Cosine Transform)이 이루어진 영상 신호를 가산기(18)에 입력시키는데, 상기 가산기(18)에서는 복원하는 영상 프레임이 처음 시작하는 인트라 모드(Intra Mode) 영상인가, 이전 영상 프레임이 존재하는 인터 모드 영상인가를 파악한 다음, 인트라 모드 영상인 경우에는 모션 벡터가 없으므로 바로 상기 디스플레이부(25)에서 영상을 재현한다.
그리고, 인터 모드로 판단된 경우에는 모션 벡터가 존재하므로 압축된 비트스트림으로부터 상기 에러 감지/복원부(13)에서 모션 벡터를 추출한 후 이를 보상하기 위하여 모션 벡터 보상기(Motion Vector Compensation: 20)로 모션 벡터를 전송한다.
상기 모션 벡터 보상기(20)에서는 상기 디스플레이부(25)에서 재현되는 이전 영상 프레임을 저장하는 상기 영상 프레임 메모리(21)로부터 상기 에러 감지/복원부(13)에서 추출된 모션 벡터의 차를 구하여 디코딩된 영상을 보상한다.
그러므로 상기 모션 벡터 보상기(20)에서 이전 영상 프레임으로부터 현재 모션 벡터 값을 뺀 차를 상기 가산기(18)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 블록 단위로 구분되어 있는데, 각각의 매크로 블록의 데이터들은 디코딩되면서 모션 벡터를 포함하고 있고, 이러한 모션 벡터들은 일정한 방향을 지시하고 있다. 동영상 압축 기술은 이러한 모션 벡터를 이용하여 이전 영상 프레임의 매크로 블록을 가져와 현재 영상 프레임을 복원하는 방식을 취하여 압축률을 줄인다.
도 3은 일반적으로 비트스트림 상태로 들어오는 픽쳐 프레임의 헤더 정보를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인코더에서 코딩된 동영상은 다음과 같이 픽쳐 헤더 정보, GOB 정보, 매크로 블록 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 블록 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.
그러나, IMT2000 과 같은 실시간으로 동영상 신호를 전송하는 시스템에 있어서, 인코딩된 영상 비트스트림은 필연적으로 손실이 발생하게되는데, 이로 인하여 인코딩된 영상 프레임의 DQUANT 정보의 손실이 발생하는 문제가 있다.
이와 같이 DQUANT 에러는 인코딩된 영상의 양자화값과 채널을 통하여 전송되어온 양자화 값이 다르게 되어 잘못된 값을 기준으로 디코딩하게 되어 화질 손상을 야기하는 문제가 있었다.
본 발명은, IMT2000과 같은 무선 망에서 채널 비트 에러에 의한 DQUANT 정보의 에러 유무를 판단할 수 있도록 하여 DQUANT 정보의 비트 에러로 인한 영상 화질 저하를 방지할 수 있고, 아울러 에러가 많은 상황에서 안정된 디스플레이 동작을 할 수 있도록 한 동영상 인코딩 및 디코딩 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동영상 디코더 시스템을 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 동영상 디코더 시스템을 도시한 도면.
도 3은 일반적으로 비트스트림 상태로 들어오는 픽쳐 프레임의 헤더 정보를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 매크로 블록 레이어의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 동영상 인코더 시스템을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따라 인코더에서 비트율 조절 정보를 익스트라 헤더 정보를 첨가하는 과정을 설명하기 위한 플로챠트.
도 7은 본 발명에 따라 디코더에서 비트율 조절 정보를 판단하여 DQUANT 정보를 보정하고 디코디하는 과정을 설명하기 위한 플로챠트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
31: DCT33: 양자화부
34: 레이트 조정기35: 역양자화부
37: 역DCT38: 영상 메모리
39: 모션 예측기40: VLC
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 동영상 인코딩 방법은,
입력되는 비디오 신호를 이산여현변환하는 단계;
상기 이산여현변환을한 비디오 신호를 양자화하는 단계;
상기 양자화된 비디오 신호에 레이트 조정기를 이용하여 비트율 조절 정보를 첨가하는 단계; 및
상기 양자화된 비디오 신호와 비트율 조절 정보를 엔트로피 코딩하고, 이를 채널을 통하여 외부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 비디오 신호를 이산여현변환, 양자화 및 엔트로피 코딩등 인코딩을 할때 사용하는 표준에 따라 상기 레이트 조정기에서 서로 다른 방식에 의하여 비트율 조절 정보를 첨가하고, 상기 비디오 신호를 인코딩하는 표준에 따라 레이트 조절 정보를 익스트라 헤더 정보에 첨가하거나, 수정 양자화 모드 세팅 후 비어 있는 비트에 첨가하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 동영상 디코딩 방법은,
압축된 영상 비트스트림으로부터 디코딩하여 비트율 조절 정보가 존재하는지를 판단하는 단계;
상기 디코딩되는 영상 비트스트림에서 비트율 조절 정보의 유무를 검색하는 단계;
상기 디코딩된 영상 비트스트림에 비트율 조절 정보가 있는 경우에 영상 프레임 단위에서 픽쳐 헤더 정보 상에 비트율 조절 정보가 존재하는지를 판단하는 단계; 및
상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 있는 경우에는 양자화차의 값을 나타내는 DQUANT 정보를 일정한 값으로 판단하여 디코딩하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 디코딩되는 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 없는 경우에는 매크로 블록에 존재하는 DQUANT 값을 이용하여 디코딩하고, 상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 없는 경우에는 매크로 블록의 모드에 따라 DQUANT를 사용하여 디코딩하며, 상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 있는 경우에는 DQUANT 정보 값을 '0'로 판단하여 디코딩하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, IMT2000과 같은 무선망을 통하여 압축된 동영상 신호를 송수신하여 디코딩할 때, DQUANT 비트 에러 여부를 비트율 조절 방법에따라 판단한 후, 이를 보정 및 처리하여 영상 화질 저하를 방지하는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 매크로 블록 레이어의 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, PTYPE 헤더 정보에서 인터 모드임을 지시한 현재 영상 프레임의 매크로 블록을 나타내는 COD(Coded Macroblock Indication), 매크로 블록의 타입과 색차 신호에 대한 패턴이 코딩된 MCBPC(Macroblock type & Coded block pattern for chrominance), B 영상 프레임에 대한 매크로 블록 모드를 나타내는 MODB(Macroblock mode for B-blocks), B 영상 프레임의 블록에 대한 패턴을 나타내는 CBPB(Coded Block pattern for B-blocks), 휘도 신호에 대한 블록 패턴을 나타내는 CBPY(Coded block pattern for luminance), 양자화된 값의 차이를 나타내는 DQUANT(Differential values for Quantizer Information), 움직임 벡터의 데이터를 나타내는 MVD(Motion vector data)와 MVD2-4(Motion vector data), B 영상 프레임에 대한 움직임 벡터의 데이터를 나타내는 MVDB(Motion vector data for B-macroblock), 매크로 블록을 구성하는 각각의 블록에 대한 데이터 정보가 있는 블록 레이어(Block Layer)로 구성되어 있다.
상기 DQUANT는 이전 양자화 값과 현재 영상에서의 양자화 값의 차만을 부호화하여 디코더로 전송된 것이다. 인코더에서는 양자화한 후 이를 레이트 컨트롤에서 비트율 조절을 하여 영상 프레임의 헤더 정보에 첨가하여 전송하는데, 영상 프레임 단위에서의 DQUANT 값은 항상 일정한 "0"의 값으로 조절된다.
따라서, 압축된 영상 비트스트림의 채널 에러로 인하여 영상의 에러가 발생하는 경우에도 일단 레이트 컨트롤에 의하여 비트율 조절이 있는 경우에는 항상 매크로 블록의 DQUANT 값을 "0"으로 판단하여 디코딩하여 에러를 보정한다.
도 5는 본 발명에 따른 동영상 인코더 시스템을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 실제 물체를 촬영한 아날로그 비디오 신호가 들어오면 이를 디지털 변환한 후, 압축하기 위하여 인코딩 작업이 이루어진다. 디지털 비디오 신호는 DCT(Discrete Cosine Transform: 31)에서 이산여현변환이 이루어지고, 주파수 형태로 변환된 영상 신호는 양자화부(33)에서 양자화된 다음 VLC(Variable Length Coding: 40)에서 엔트로피화 과정을 거쳐 외부로 송신된다. 이때, 상기 양자화부의 비트율 조절을 위하여 레이트 조정기(RATE CONTROLER: 34)에 의하여 양자화된 영상 신호에 일정한 비트율 조절(bit rate control) 정보를 첨가한다. 이것은 상기 VLC에서 양자화된 영상 프레임의 정보와 함께 엔트로피화 되어 디코더로 전송된다.
이때, 인코딩되는 디지털 영상이 인터 모드(Inter mode)인 경우에는 모션 예측기(Motion Predict: 39)로부터 이전 영상을 예측할 수 있는 모션 벡터를 생성한다. 영상 프레임들로부터 움직임을 추정할 수 있도록 압축된 영상을 디코딩으로 송신하기 위한 엔트로피 과정과 양자화한 영상 데이터를 다시 역양자화부(35)에서 역양자화하고, 그런 다음 역DCT(37)에서 역이산여현변환을 하여 재구성된 영상을 영상 메모리(38)에 저장한다.
다음에 입력되는 영상이 인터 모드로서 P 픽쳐라 정의하고, 각 영상 프레임의 블록에 대하여 움직임 예측 및 보상을 한 후, 그 에러 신호를 인트라 모드의 매크로 블록의 부호화와 같은 방법으로 부호화한다.
도 6은 본 발명에 따라 인코더에서 비트율 조절 정보를 익스트라 헤더 정보를 첨가하는 과정을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 입력되는 비디오 신호를 인코딩하는 인코더에서는 각각의 DCT와 양자화부에 의하여 이산여현변환하고, 양자화를 하게 된다. 양자화를 한 다음 비트율 조절 방법에 따라 레이트 조정기에서 양자화되는 영상 신호에 일정한 비트율 조절을 한 정보를 함께 픽쳐 헤더 정보에 첨가한다(S601).
이때 사용되는 동영상 코덱 표준에 따라 베이스라인이 있는 경우에는(S602) 비트율 조절된 정보를 익스트라(Extra) 픽쳐 헤더 정보에 첨가하여 엔트로피화 과정을 거친 후 외부로 전송한다.(S604)
예를 들어 영상 프레임 단위인 경우에는 비트율 조절을 "0"으로 하고 매크로 블록 단위에서는 "1"로 한다.
하지만, H.263+인 경우에는 수정된 양자화 모드의 비트 정보들을 셋팅한 후에 다음 4 비트 중의 픽쳐 스타트 코드 에뮬레이션 방지 1비트만을 제외하고 나머지 3비트 속에 첨가하여 전송한다.(S603)
예를 들어 영상 프레임 단위의 비트율 조절은 "001", 매크로 블록 단위의 비트율 조절은 "010", 영상 프레임 및 매크로 블록 비트율 조절은 "011"으로 조절한다.
상기와 같이 인코더에서 비트율 조절을 하여 VLC에서 엔트로피화 과정을 거친 후 디코더로 전송한다.
도 7은 본 발명에 따라 디코더에서 비트율 조절 정보를 판단하여 DQUANT 정보를 보정하고 디코디하는 과정을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도 6에서 비트율 조절 방식에 의하여 인코딩된 영상 비트스트림으로부터 디코더에 인가되면, 디코더에서는 이를 디코딩하여 현재 디코딩되고 있는 영상이 비트율 조절이 된 것인지를 먼저 판단한다.(S701, S702)
만약, 디코딩되고 있는 영상 비트스트림이 비트율 조절이된 경우에는 디코딩된 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보의 유무를 판단하고(S703), 상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 있는 경우에는 매크로 블록의 DQUANT 값은 일정한 "0"이므로 에러 유무에 불구하고 DQUANT를 "0"으로 판단하여 디코딩한다.(S704)
즉, 영상 프레임내의 DQUANT가 "1"의 값을 가지고 있는데, 비트율 조절이된 영상 프레임인 경우에는 DQUANT 값이 채널 에러가 발생한 것이므로 이를 "0"으로 판단하여 디코딩을 실시한다.
하지만, 디코딩되는 영상 비트스트림이 비트율 조절이 되지 않아 비트율 정보가 존재하지 않는 경우에는 매크로 블록 모드의 DQUANT를 사용하여 디코딩한다.(S705) 이 경우에는 채널 에러를 판단할수 없으므로 디코딩된 DQUANT를 그대로 사용하여 디코딩한다.
그리고, 비트율 정보는 존재하지만, 이것이 영상 프레임 단위의 비트율 조절 정보가 없는 경우에는 매크로 블록 모드이 DQUANT 정보를 사용하는데(S706) P프레임의 양자화값(QP)과 현재 매크로 블록의 DQUANT의 합이 1~31 사이인경우에는(S707) 상기 QP+DQUANT 값을 사용하여 디코딩을 실시한다.(S709)
그러나, P프레임의 양자화값(QP)과 현재 매크로 블록의 DQUANT의 합이 1~31 사이에 존재하지 않는 경우에는 1, 31, QP+DQUANT 값중 가장 큰 값을 사용하여 디코딩을 실시한다.(S707, S708)
이와 같이 본 발명에서는 DQUANT 비트 에러를 디코딩에서는 판단할 수 없는 점을 감안하여 인코더에서 인코딩할 때 일정한 비트율 조절 정보를 영상 프레임이 삽입함으로써, 디코더에서 디코딩할 때 비트율 조절 정보의 유무에 따라 DQUANT 정보의 에러 유무를 판단하고 보정하여 디코딩할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 IMT2000과 같은 무선 망에서 채널 비트 에러에 의한 DQUANT 정보의 에러 판단을 비트율 조절 방식을 사용하여 디코더에서 디코딩할 때 미리 DQUANT 정보의 존재 유무를 알 수 있도록 하여 에러 유무를 판단하고, 이를 보정할 수 있도록 한 효과가 있다.
따라서, DQUANT 정보의 비트 에러로 인한 영상 화질 저하를 최소로 줄일 수 있고, 에러가 많은 상황에서 안정된 코덱을 구현할 수 있는 이점이 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 (7)

  1. 입력되는 비디오 신호를 이산여현변환하는 단계;
    상기 이산여현변환을한 비디오 신호를 양자화하는 단계;
    상기 양자화된 비디오 신호에 레이트 조정기를 이용하여 비트율 조절 정보를 첨가하는 단계; 및
    상기 양자화된 비디오 신호와 비트율 조절 정보를 엔트로피 코딩하고, 이를 채널을 통하여 외부로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 인코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 신호를 이산여현변환, 양자화 및 엔트로피 코딩등 인코딩을 할때 사용하는 표준에 따라 상기 레이트 조정기에서 서로 다른 방식에 의하여 비트율 조절 정보를 첨가하는 것을 특징으로 하는 동영상 인코딩 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비디오 신호를 인코딩하는 표준에 따라 레이트 조절 정보를 익스트라 헤더 정보에 첨가하거나, 수정 양자화 모드 세팅 후 비어 있는 비트에 첨가하여 전송하는 것을 특징으로 하는 동영상 인코딩 방법.
  4. 압축된 영상 비트스트림으로부터 디코딩하여 비트율 조절 정보가 존재하는지를 판단하는 단계;
    상기 디코딩되는 영상 비트스트림에서 비트율 조절 정보의 유무를 검색하는 단계;
    상기 디코딩된 영상 비트스트림에 비트율 조절 정보가 있는 경우에 영상 프레임 단위에서 픽쳐 헤더 정보 상에 비트율 조절 정보가 존재하는지를 판단하는 단계; 및
    상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 있는 경우에는 양자화차의 값을 나타내는 DQUANT 정보를 일정한 값으로 판단하여 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디코딩되는 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 없는 경우에는 매크로 블록에 존재하는 DQUANT 값을 이용하여 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 없는 경우에는 매크로 블록의 모드에 따라 DQUANT를 사용하여 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 비트율 조절 정보가 있는 경우에는 DQUANT 정보 값을 '0'로 판단하여 디코딩하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.
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