KR20040035013A

KR20040035013A - Method for decoding moving picture

Info

Publication number: KR20040035013A
Application number: KR1020020063716A
Authority: KR
Inventors: 정영안
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-04-29

Abstract

PURPOSE: A moving picture decoding method is provided to decode a video bit stream transmitted over the wireless network by correcting inserted PSC(Picture Start Code) information due to a channel bit error, thereby preventing deterioration of definition quality caused by start code emulation. CONSTITUTION: A compressed video bit stream is received to perform decoding by the unit of macroblock according to a PCS in picture header information obtained by decoding(S301). Entire macroblocks included in the video frame are stored and each macroblock is sequentially decoded while PCS information is checked(S302). When the PCS information is decoded during the step of sequentially decoding the macroblocks, whether the number of decoded macroblocks is equal to the number of the entire macroblocks is compared(S303). If so, whether a macroblock to be decoded next exists is decided(S305). If a next macroblock does not exist, a series of decoding operations for the video bit stream are ended and decoding for a new video stream is performed(S306). And if the numbers are not equal in the step S303, the PCS information is decided to have an error and the macroblocks are consecutively decoded(S304).

Description

동영상 디코딩 방법{METHOD FOR DECODING MOVING PICTURE}How to decode video {METHOD FOR DECODING MOVING PICTURE}

본 발명은 동영상 디코딩 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선망을 통하여 영상 비트스트림을 전송할 때, 채널 비트 에러로 인하여 PSC(Picture Start Code) 정보가 영상 비트스트림 사이로 삽입되는 것을 보정하면서 디코딩함으로써 화질 저하를 유발하는 현상을 방지할 수 있는 동영상 디코딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a video decoding method, and more particularly, when a video bitstream is transmitted through a wireless network, the picture quality is improved by decoding the PSC (Picture Start Code) information due to a channel bit error. The present invention relates to a video decoding method that can prevent a phenomenon causing deterioration.

현재, 그리고 미래의 통신 환경은 유선과 무선의 영역 구분이나, 지역 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.The current and future communication environment is rapidly changing beyond the distinction between wired and wireless areas and the regional country. Especially, the future communication environment classified by IMT-2000, etc. requires users as well as video and audio. The trend is to build an environment that provides various information in real time or comprehensively.

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.In addition, the development of the personal mobile communication system is not only a voice communication in the cellular phone or PCS, but also to transmit text information as well as to access the Internet wirelessly using a personal mobile communication terminal, or to watch videos on TV It is being developed to transmit the data.

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.In particular, a digital television system that processes a video into digital data, transmits the data in real time, receives the video, and displays the video, and the video transmitted in real time is becoming an essential element in a personal portable terminal using the IMT2000.

이것은 종래에는 휴대 단말기가 사람의 음성만을 송수신하도록 되어 있었으나, 멀티 미디어의 개발과 디지털 정보처리 기술의 발달로 인하여 음성, 영상등 다양한 정보들을 송신할 수 있게 되었다.In the related art, the portable terminal transmits and receives only human voice. However, due to the development of multimedia and the development of digital information processing technology, various information such as voice and video can be transmitted.

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 전송속도와 보다 풍부한 정보량을 송수신하도록 한 동영상 압축기술의 발달이 크게 기여하였다.Above all, this technology has been commercialized. First of all, the analog video signal is subjected to special digital processing such as quantization and variable length encoding, and then included in digital information and transmitted. The development of video compression technology, which allows abundant information transmission and reception, contributed greatly.

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.Recently, with the development of digital signal processing technology, methods of compressing and transmitting a large amount of video information through a limited bandwidth transmission channel have been developed. However, if an error occurs on the transmission channel, the quality of the reconstructed image is greatly reduced. Occurs.

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.At this time, error concealment techniques have been studied to recover near to the original image by supplementing the lost information from the neighboring information that is normally restored without using an error correction code to maximize the limited bandwidth.

특히 MPEG(Moving Picture Experts Group)와 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.In particular, in the case of an MPEG (Moving Picture Experts Group), if an error occurs, all information until the next sync signal is found is lost. In addition, since the motion compensation encoding technique is used, the influence of the damaged portion is continued over the subsequent frames.

본 발명은 비디오 데이터의 빠른 인코딩과 화질개선을 가능하게 할 수 있는 하드웨어 엑셀레이터 구조에 최적 화된 모션 판단 값과 인트라 모드(Intra mode) 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.The present invention is an IMT-2000 video terminal applying an optimized motion decision value and an intra mode compression algorithm to a hardware accelerator structure capable of fast encoding and quality improvement of video data. Motion decision value of MPEG compression method, which is generally used for wireless image communication, is the most important because it has the largest amount of computation and directly affects the quality and the amount of bits.

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 범용 적으로 쓰이는 트리 스텝 서치(three step search) 방식이 사용되고 있다.Therefore, many studies on motion judgments have been made continuously, and recently, the motion judgments have the same image quality and bit rate as the full search using the diamond search pattern, and are most commonly used. A three step search method is used.

도 1은 종래 기술에 따른 동영상 디코더의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the structure of a video decoder according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 부호 화된 영상 데이터가 비트스트림(bit stream) 형태로 디코더 부에 들어오면 이를 원래의 영상으로 복원하기 위하여 인코더에서 행해지는 부호화 과정과 반대 방향의 복호화 과정이 이루어진다.As shown in FIG. 1, when coded image data enters the decoder unit in the form of a bit stream, a decoding process in the opposite direction to the encoding process performed by the encoder is performed to reconstruct the original image.

따라서, 압축된 비트스트림을 복호화 하는 디코더는 일정한 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 비트스트림에서 에러 검출, 움직임 벡터 복원 및 영상 재현을 위한 에러 감지/복원부(5)와, 상기 에러 감지/복원부(5)에서 영상 재현을 위한 영상 데이터는 인코더에서 실시한 압축 방식의 반대로 진행하기 위하여 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.Therefore, the decoder which decodes the compressed bitstream performs a decoding operation in order to reproduce the bitstream stored in the buffer unit 1 and the bitstream stored in the buffer unit 1 as an image temporarily. A variable length decoder (VLD 3), an error detection / reconstruction unit (5) for error detection, motion vector restoration and image reproduction in a bitstream decoded from the variable length decoder (3); The inverse quantization unit 7 and the inverse quantization unit 7 perform inverse quantization and inverse discrete cosine transformation in order to reverse the compression scheme performed by the encoder in the error detection / recovery unit 5. Inverse Discrete Cosine Transform: 9), a motion compensation (MC 12) for compensating for the motion vector reconstructed by the error detection / recovery unit (5), and displaying a video. The video frame memory 15 stores previous images from the display unit 10.

상기와 같은 구조를 갖는 디코더에 의하여 압축된 동영상이 재현되는 과정을 다음과 같다.The process of reproducing the compressed video by the decoder having the above structure is as follows.

아날로그 영상 신호를 인코더(encoder)에서 이산여현변환(Discrete Cosine Transform), 양자화(Quantization)를 거쳐 가변장부호화가된 영상 비트스트림 신호(bit stream signal)가 외부로 전송되고 디코더(decoder)에 수신되면, 먼저 이를 임시적으로 저장하기 위하여 상기 버퍼부(1)에 저장된다. 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 인트라 모드와 인터 모드를 구분하고, 에러가 발생하였는지 여부를 감지한다.When an analog video signal is transmitted to the outside through a discrete cosine transform and a quantization from an encoder, a bit stream signal having a variable length encoding is transmitted to the outside and received by a decoder. First, it is stored in the buffer unit 1 to temporarily store it. The compressed video bitstream stored in the buffer unit 1 converts the value, length, etc., of the compressed bitstream by the variable length decoder 3 into two-dimensional encoding, and then detects the error / The restorer 5 distinguishes between the intra mode and the inter mode, and detects whether an error has occurred.

그런 다음, 상기 에러 감지/복원부(5)로부터 인트라 모드 영상으로 판단된 경우에는 영상 비트스트림을 인코더(encoder)에서 부호화할 때와 반대 방향으로 다시 복원 과정을 거친다. 따라서, 상기 역양자화부(7)에서 역스캔 방향으로 역 양자 화된 다음, 이를 다시 역 이산여현변환기(IDCT: 9)(103)에서 IDCT 변환을 실시한다.Then, when it is determined that the intra mode video is received from the error detection / recovery unit 5, the video bitstream is reconstructed in the opposite direction as when the video bitstream is encoded by the encoder. Accordingly, the inverse quantization unit 7 inversely quantizes in the inverse scan direction, and then performs inverse discrete cosine transformer (IDCT) 9 to perform IDCT conversion.

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(INTER) 모드 영상인가에 따라 움직임 벡터 값을 사용하여 복원을 할 것인지를 판단한다.The video signal, which has been subjected to the Inverse Discrete Cosine Transform, is input to the adder 11, in which the reconstructed video frame is an intra mode image that is first started or a previous video frame. It is determined whether to reconstruct using a motion vector value according to whether or not the existing IN mode image is present.

즉, 인트라 모드 영상인 경우에는 움직임 벡터가 없으므로 자체내의 영상 프레임에서 예측을 실시하여 부호화된 영상을 상기 디스플레이부(10)에서 재현하도록한다.That is, in the case of an intra mode image, since there is no motion vector, the display unit 10 reproduces the encoded image by performing prediction on an image frame within itself.

하지만, 디코딩되는 영상 비트스트림이 인터 모드로 판단된 경우에는 이전영상으로부터 복호화된 영상과의 차 값을 이용하여 움직임 벡터 값을 구한 다음, 그 값을 가 존재하므로 압축된 비트스트림으로부터 상기 에러 감지/복원부(5)에서 움직임을 감지하여, 보상기(Motion Compensation: 12)에서 보상 값으로 구한 다음, 상기 디스플레이부(10)에서 영상을 재현하도록 하여 복호화 계산량을 줄인다.However, when it is determined that the decoded video bitstream is the inter mode, the motion vector value is obtained by using a difference value from the decoded video from the previous video, and since the value exists, the error detection / The restoring unit 5 detects a motion, obtains a compensation value from a motion compensation 12, and then reduces the amount of decoding calculation by allowing the display unit 10 to reproduce the image.

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.The motion compensator 12 obtains and decodes a difference of motion vectors extracted from the error detection / recovery unit 5 from the image frame memory 15 storing a previous image frame reproduced by the display unit 10. Compensate the video.

그러므로 상기 움직임 보상기(12)에서 이전 영상 프레임으로부터 현재 움직임 벡터 값을 뺀 차를 상기 가산기(11)에 전송하고, 압축된 영상 비트스트림이 이전 영상 프레임이 존재하는 인터 모드(Inter mode)인 경우에는 상기 역DCT된 값과 합하여 영상을 재현하게 된다.Therefore, the motion compensator 12 transmits the difference obtained by subtracting the current motion vector value from the previous video frame to the adder 11, and when the compressed video bitstream is an inter mode in which the previous video frame exists. The image is reproduced by adding the inverse DCT value.

상기에서 복원되는 영상 프레임은 각각의 매크로 블록 단위로 구분되어 있는데, 각각의 매크로 블록의 데이터들은 디코딩되면서 움직임 벡터를 포함하고 있고, 이러한 움직임 벡터들은 일정한 방향을 지시하고 있다. 동영상 압축 기술은 이러한 움직임 벡터를 이용하여 이전 영상 프레임의 매크로 블록을 가져와 현재 영상 프레임을 복원하는 방식을 취하여 압축률을 줄인다.The reconstructed image frame is divided into macroblock units, and the data of each macroblock includes a motion vector while being decoded, and these motion vectors indicate a predetermined direction. Video compression technology reduces the compression rate by taking a macro block of a previous video frame and restoring the current video frame by using the motion vector.

도 2는 일반적으로 비트스트림 상태로 들어오는 픽쳐 프레임의 헤더 정보를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating header information of a picture frame generally coming in a bitstream state.

도 2에 도시된 바와 같이, 인코더에서 코딩된 동영상은 다음과 같이 픽쳐 헤더 정보, GOB 정보, 매크로 블록 정보 등을 가지고 있다.As shown in FIG. 2, the video coded by the encoder has picture header information, GOB information, macro block information, and the like as follows.

압축된 영상 비트스트림을 디코딩할 때, 처음 시작되는 영상임을 표시하는 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 양자 화된 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.When decoding the compressed video bitstream, a code indicating that the picture is the first image to be started is PSC (Picture Start Code (22 bits)), and TR (Temporal Reference (8 bits) indicating a reference number in the time series of each image frame. )}, PTYPE {Picture Type Information (Variable Length)} indicating information for identifying a picture type of a video frame to be decoded, and PQUANT {Quantizer Information (5 bits)} indicating information quantized by an encoder. Continuous Presence Multipoint and Video Multiplex (1 bit)}, PSBI {Picture Sub-Bitstream Indicator (2 bits)}, which represents the current multi-point and video multiplex, and B-pictures in P-picture and B-picture frames. Temporal Reference for B-pictures in PB-frames (3/5 bits)}, which represents a time reference with respect to the DBB, and DBQUANT {Quantization i, which indicates quantization information for B pictures in P and B picture frames. nformation for B-pictures in PB frames (2 bits)}, PEI (Extra Insertion Information (1 bit)) that specifies whether there is user data thereafter as a picture layer, and PSUPP {Supplemental Enhancement Information (PSUPP) indicating picture compensation enhancement information ( 0/8/16 ... bits)}, GOB (Group Of Black) and ESTUF {Stuffing (Variable length)}, EOS {End Of Sequence (22 bits)}, Contains information such as PSTUF {Stuffing (Variable length)}.

상기와 같은 압축된 동영상의 픽쳐 헤더 정보를 기준으로 상기 도 2의 디코더 시스템에서 디코딩을 실시하여 인코더에서 압축된 동영상을 재현하게 되는 것이다.Based on the picture header information of the compressed video, decoding is performed in the decoder system of FIG. 2 to reproduce the compressed video in the encoder.

그러나, 상기와 같은 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 나타나있는 PSC 정보를 중심으로 디코딩을 하게되면, 디코딩 도중에 채널 오류(channel error)에 의하여 PSC가 나타날 경우에, 이후 디코딩할 매크로 블록을 디코딩하지 않고 다시 처음 시작 영상 프레임의 매크로 블록으로 판단하여 디코딩하게 되어 화질 저하를 유발하는 문제가 있다.However, when decoding is focused on the PSC information shown in the picture header information of the image frame as described above, if the PSC appears due to a channel error during decoding, the macro block to be decoded later is decoded again. It is determined that the macroblock of the first start image frame is decoded, which causes a problem of deterioration of image quality.

상기와 같이 PSC 정보가 디코딩 중간에 나타나 화질을 저하시키는 것을 스타트 코드 에뮬레이션(Start Code Emulation)이리하는데, 무선 통신망을 통하여 전송되는 영상 비트스트림의 손실에 의하여 빈번하게 발생하는 PSC 정보의 삽입은 디코딩 에러와 화질 손상을 야기하는 문제가 있었다.As described above, the PSC information appears in the middle of decoding to degrade the picture quality. This is called Start Code Emulation. The insertion of PSC information frequently generated by the loss of the image bitstream transmitted through the wireless communication network causes a decoding error. There was a problem that caused the image quality damage.

본 발명은, IMT2000과 같은 무선망을 이용하여 동영상 비트스트림을 디코더에 전송하고 이를 디코딩할 때, 채널 비트 에러로 인하여 디코딩되고 있는 영상 비트스트림사이에 PSC 정보가 삽입되는 스타트 코드 에뮬레이션(start code emulation) 현상에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 동영상 디코딩 방법을 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, when transmitting a video bitstream to a decoder using a wireless network such as IMT2000 and decoding the video bitstream, start code emulation in which PSC information is inserted between the video bitstream being decoded due to channel bit errors. It is an object of the present invention to provide a video decoding method that can prevent the deterioration of image quality due to the phenomenon.

도 1은 종래 기술에 따른 동영상 디코더의 구조를 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the structure of a video decoder according to the prior art.

도 2는 일반적으로 비트스트림 상태로 들어오는 픽쳐 프레임의 헤더 정보를 나타내는 도면.2 is a diagram illustrating header information of a picture frame generally coming in a bitstream state.

도 3은 본 발명에 따른 스타트 코드 에뮬레이션(PSC Emulation)에 의한 오류 발생을 방지하면서 디코딩하는 방법을 설명하기 위한 플로챠트.3 is a flowchart for explaining a method of decoding while preventing an error caused by a start code emulation (PSC Emulation) according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: 버퍼부3: VLD1: buffer section 3: VLD

5: 에러 감지/복원부7: 역양자화부5: error detection / recovery unit 7: inverse quantization unit

9: 역DCT10: 디스플레이부9: reverse DCT10: display unit

12: MC15: 영상 프레임 메모리12: MC15: picture frame memory

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 동영상 디코딩 방법은,In order to achieve the above object, a video decoding method according to the present invention,

압축된 동영상 비트스트림으로부터 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보를 디코딩하는 단계;Decoding picture header information of a picture format from a compressed video bitstream;

상기 디코딩된 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 디코딩할 매크로 블록의 총 개수를 계산하여 저장하는 단계;Calculating and storing a total number of macro blocks to be decoded from picture header information of the decoded video format;

상기 동영상 비트스트림을 디코딩하는 과정에서 PSC 정보가 삽입되는 경우 현재 디코딩된 매크로 블록의 개수와 상기 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 구한 총 매크로 블록과 비교하는 단계; 및When PSC information is inserted in the decoding of the video bitstream, comparing the number of currently decoded macroblocks with the total macroblocks obtained from picture header information of the video format; And

상기 현재 디코딩한 매크로 블록의 개수와 상기 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 구한 총 매크로 블록의 개수가 같을 경우에는 다음 디코딩할 매크로 블록의 존재 유무를 판단하여 디코딩하는 것을 특징으로 한다.When the number of the currently decoded macroblocks and the total number of macroblocks obtained from the picture header information of the picture format are the same, it is determined that the existence of the next macroblock to be decoded is decoded.

여기서, 상기 동영상 비트스트림을 디코딩하는 과정에서 PSC 정보가 삽입될 때, 상기 현재 디코딩한 매크로 블록의 개수와 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 계산된 총 매크로 블록의 개수가 동일하지 않는 경우에는 현재 디코딩하고 있는 매크로 블록을 계속해서 디코딩하고, 상기 현재 디코딩한 매크로 블록의 개수와 상기 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 구한 총 매크로 블록의 개수가 같아서 다음 디코딩할 매크로 블록이 존재하는 경우에는 디코딩을 계속하면서, PSC 정보 삽입에 따른 판단을 반복하는 것을 특징으로 한다.Here, when PSC information is inserted in the process of decoding the video bitstream, if the number of the currently decoded macroblocks and the total number of macroblocks calculated from the picture header information of the image format are not the same, the current decoding is performed. Continue decoding the macroblock, and if the macroblock to be decoded is the same as the number of the currently decoded macroblock and the total number of macroblocks obtained from the picture header information of the video format, the decoding is continued. It is characterized by repeating the judgment according to the insertion of information.

본 발명에 의하면, IMT-2000 무선망에서 채널 비트 에러로 인하여 스타트 코드 에뮬레이션 현상이 발생하는데, 디코딩 과정에서 PSC 정보를 주기적으로 판단할 때, 현재 디코딩되어온 영상 프레임의 매크로 블록 개수와 영상 프레임 내의 총 매크로 블록의 개수를 비교하여 스타트 코드 에뮬레이션 현상을 판단하고 보정하여화질을 개선할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, a start code emulation occurs due to a channel bit error in an IMT-2000 wireless network. When the PSC information is periodically determined during the decoding process, the number of macroblocks of the currently decoded video frame and the total within the video frame are determined. By comparing the number of macro blocks, there is an advantage in that the image quality can be improved by determining and correcting a start code emulation phenomenon.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 스타트 코드 에뮬레이션에 의한 오류 발생을 방지하면서 디코딩하는 방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.3 is a flowchart for explaining a method of decoding while preventing an error caused by a start code emulation according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 인코더(encoder)에서는 입력되는 영상 프레임의 맨 처음에 22 비트의 PSC(Picture Start Code: 0000 0000 0000 0000 1 00000) 정보를 첨가하여 영상 비트스트림과 함께 전송해 들어온다.As shown in FIG. 3, in general, an encoder adds 22 bits of PSC (Picture Start Code: 0000 0000 0000 0000 1 00000) information to the beginning of an input video frame and transmits the same along with the video bitstream. Coming in.

인코더에서는 계속해서 인코딩을 하면서 디코더에 전송하는 것이 아니라 비주기적으로 정지하였다가, 다시 인코딩하고 이것을 디코더에 영상 비트스트림을 전송한다.The encoder does not continue to encode and transmit to the decoder, but stops aperiodically, encodes it again, and sends the video bitstream to the decoder.

인코더에서 코딩된 영상 비트스트림이 디코더에 들어오게 되면, 먼저 버퍼 부에서 영상 비트스트림을 저장한 다음, 이를 디코딩한다. 일반적으로 디코더에서 디코딩하는 방식은 상기 인코더에서 인코딩 하는 방식의 역방향으로 디코딩을 하는데, 역DCT와 역양자화가 그것이다.When the video bitstream coded by the encoder enters the decoder, the video bitstream is first stored in the buffer unit and then decoded. In general, the decoding method in the decoder is decoding in the reverse direction of the encoding method in the encoder, such as inverse DCT and inverse quantization.

그리고 상기 도 2에서 설명한 것과 같이 하나의 영상 비트스트림에는 다수개의 영상 프레임이 존재하고, 각각의 영상 프레임에는 영상 프레임 픽쳐 헤더 정보와 매크로 블록 정보 및 각각의 블록 정보들로 구성되어 있다.As described above with reference to FIG. 2, a plurality of image frames exist in one image bitstream, and each image frame includes image frame picture header information, macro block information, and respective block information.

상기 디코더에서는 영상 비트스트림을 매크로 블록 단위로 디코딩을 할 때, 항상 디코딩되는 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 있는 PSC 정보를 체크하는데, 이것은 디코딩을 할 때 PSC 정보가 영상 프레임의 첫 번째 시작을 알리는 정보이기 때문이다.The decoder always checks PSC information in picture header information of a video frame to be decoded when decoding the video bitstream in units of macroblocks. This information indicates that the PSC information indicates the first start of a video frame when decoding. Because it is.

따라서, 상기 디코더에서 PSC 정보를 확인하면 다음 PSC 정보가 나타날 때까지 하나의 부호 화된 영상 비트스트림으로 파악하여 디코딩을 한다. 압축된 동영상 비트스트림이 시계열 방향으로 계속되는 다수개의 영상 프레임 들로 구성되는데, PSC 정보가 나타나면 디코딩할 처음 영상 비트스트림으로 인식한 다음 일체의 형식으로 디코딩을 하여 나간다.Therefore, when the decoder checks the PSC information, it decodes it as one encoded video bitstream until the next PSC information appears. Compressed video bitstream is composed of a plurality of video frames continued in the time series direction. When PSC information appears, it is recognized as the first video bitstream to be decoded and then decoded in any format.

하지만, 부호 화된 영상 프레임의 각각의 매크로 블록이나 블록 정보를 디코딩할 때 갑자기 에러로 인하여 PSC 정보가 나타나면, 즉 영상 비트스트림 사이에 PSC 정보가 삽입되는 현상이 발생하게되면, 상기 디코더는 이후 디코딩할 영상 비트스트림이 존재하지만 이를 제외하고, 다시 새로운 영상 비트스트림으로 판단하여 처음부터 다시 디코딩을 실시하게되어 화질 손상을 야기한다.However, if PSC information appears suddenly due to an error when decoding each macroblock or block information of a coded video frame, that is, if a phenomenon occurs in which PSC information is inserted between video bitstreams, the decoder may then decode. There exists an image bitstream, but except this, it is judged as a new image bitstream and decodes again from the beginning, which causes image quality damage.

이와 같은, 에러로 인한 디코딩 효율과 화질 손상을 방지하기 위해서는 부호 화된 영상 비트스트림을 디코딩하는 도중에 삽입되는 PSC 정보가 에러에 의하여 유발된 것으로 판단하여 영상 비트스트림 상에 PSC 정보가 삽입되는 에러가 발생하더라도 이를 보정하여 디코딩 중인 작업을 완전히 끝낼 수 있도록 하여야한다.In order to prevent the decoding efficiency and the quality loss due to the error, it is determined that the PSC information inserted during the decoding of the encoded video bitstream is caused by the error, and an error in which the PSC information is inserted on the video bitstream occurs. Even so, you should correct this so that you can completely finish the job you are decoding.

그래야만, 하나의 영상 비트스트림에 의하여 완전한 동영상이 구현되어 화질이 개선될 수 있기 때문이다.This is because a complete video can be realized by one image bitstream, so that image quality can be improved.

이와 같이 디코딩 중에서 불규칙적으로 삽입되는 PSC 정보 에러를 보정하면서 디코딩하기 위하여 본 발명은 압축된 영상 비트스트림이 인가되면 이를 디코딩할 때 PSC 정보에 따라 매크로 블록 단위로 디코딩을 진행한다.(S301)As described above, when the compressed video bitstream is applied, the decoding proceeds in units of macroblocks according to the PSC information when decoding the compressed video bitstream.

그리고, 다음 영상 프레임의 매크로 블록을 디코딩할 때 PSC 정보를 체킹하여 다른 PSC 정보가 나타나면, 영상 비트스트림의 디코딩이 끝내고 다시 처음부터 새로운 영상을 재현하기 위하여 디코딩을 실시한다.When decoding the macroblock of the next video frame, if PSC information is checked and other PSC information appears, decoding of the video bitstream is ended and decoding is performed to reproduce a new video from the beginning.

하지만, 차례로 매크로 블록을 디코딩할 때 PSC 정보가 나타나지 않으면, 하나의 영상 비트스트림으로 인식하여 매크로 블록들을 PSC 정보가 나타날 때까지 디코딩을 실시한다.However, if PSC information does not appear when decoding macro blocks in turn, the PSC information is recognized as one video bitstream and the macro blocks are decoded until PSC information appears.

이때, 하나의 영상 비트스트림에 속하는 총 매크로 블록 정보를 저장해둔 다음, 차례대로 PSC 정보를 체킹하면서 매크로 블록들을 디코딩해 나간다.(S302)At this time, after storing the total macroblock information belonging to one video bitstream, the macroblocks are decoded while checking the PSC information in turn (S302).

따라서, 디코더에서는 디코딩될 영상 프레임의 매크로 블록의 총 개수가 저장되어 있고, 차례로 영상 프레임의 부호화 정보들을 디코딩해 나갈 때 갑자기 PSC 정보가 디코딩되면, 먼저 현재 디코딩이 진행될 때까지의 영상 프레임의 매크로 블록 수와 처음 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 저장해둔 총 매크로 블록 수와 동일한지를 판단한다.(S303)Therefore, in the decoder, the total number of macroblocks of the video frame to be decoded is stored, and if PSC information is suddenly decoded when decoding the encoding information of the video frame, in turn, the macroblock of the video frame until the current decoding proceeds first. It is determined whether the number is equal to the total number of macroblocks stored from the picture header information of the first image format (S303).

즉, PSC 정보가 인가된다는 것은 현재 디코딩되고 있는 영상 프레임의 디코딩 작업이 모두 끝나고, 다음 영상 프레임에 대하여 디코딩을 실시하라는 말이 되므로, 현재 디코더에서 디코딩되는 영상 프레임의 모든 매크로 블록들이 디코딩되었다는 판단을 하게된다.That is, the fact that PSC information is applied means that the decoding operation of the video frame being decoded is finished and the next video frame is to be decoded, so that all macro blocks of the video frame decoded by the current decoder are decoded. do.

그러므로, PSC 정보가 디코딩 과정에서 삽입되면, 항상 처음 영상 비트스트림으로부터 얻은 총 매크로 블록의 개수와 현재 디코딩된 매크로 블록 수가 일치해야하기 때문에 PSC 정보를 체킹할 때마다 총 매크로 블록의 개수와 현재 디코딩된 매크로 블록의 개수를 비교한다.Therefore, when the PSC information is inserted in the decoding process, the total number of macroblocks and the currently decoded each time the PSC information is checked because the total number of macroblocks obtained from the first video bitstream and the current decoded macroblocks must always match. Compare the number of macro blocks.

따라서, 디코딩 과정이 진행되는 도중에 PSC 정보가 체크되면 디코더에서는 현재 디코딩된 매크로 블록의 개수들과 처음 영상 포맷으로부터 얻어낸 매크로 블록의 총 개수와 비교하여 같은 경우에는, 다음 영상 프레임의 매크로 블록이 존재하는 지를 판단하여,(S305) 매크로 블록이 존재하면 앞에서 진행한 디코딩 작업과 동일한 작업을 계속해서 수행한다.(S303)Therefore, if the PSC information is checked during the decoding process, the decoder compares the number of the currently decoded macroblocks with the total number of macroblocks obtained from the first video format. In operation S305, if the macro block exists, the same operation as the decoding operation previously performed is continuously performed.

그런 다음, 현재 매크로 블록과 총 매크로 블록의 개수가 동일할 경우에는 PSC 정보에 따른 영상 프레임의 디코딩 작업이 완료되었으므로, 다음 매크로 블록의 존재 유무를 판단하고 존재하지 않는 경우는 다음 영상 비트스트림에 대하여 디코딩을 진행하게 된다.(S305, S306)Then, when the current macroblock and the total number of macroblocks are the same, decoding of the video frame according to the PSC information is completed. Therefore, the existence of the next macroblock is determined. Decoding is performed (S305, S306).

하지만, 디코딩 과정에서 PSC 정보가 삽입될 때, 현재 디코딩된 매크로 블록의 개수와 영상 포맷 정보로부터 얻어낸 총 매크로 블록의 개수가 동일하지 않는 경우에는 스타트 코드 에뮬레이션(start code emulation)에 의한 에러가 발생한 것으로 판단하여 현재 디코딩하고 있는 매크로 블록을 계속해서 디코딩을 한다.(S304)However, when the PSC information is inserted in the decoding process, if the number of the currently decoded macroblocks and the total number of macroblocks obtained from the image format information are not the same, an error due to start code emulation has occurred. It determines and continues decoding the macro block currently being decoded (S304).

즉, 이때에는 PSC 정보의 에러가 발생한 것이므로 처음 영상 프레임으로 인식하여 디코딩하지 않고, 다음 PSC 정보가 삽입될 때까지 PSC 정보를 무시하고 계속해서 디코딩을 실시한다.That is, at this time, since an error of PSC information has occurred, it is not recognized and decoded as the first video frame, and the decoding is continued while ignoring PSC information until the next PSC information is inserted.

이후, 다음 PSC 정보가 삽입되는 경우에는 마찬가지로 현재 디코딩된 매크로블록의 개수와 영상 포맷 정보로부터 얻어낸 총 매크로 블록의 개수를 비교하여 같은지를 판단하고, 같은 경우에는 다음 디코딩할 매크로 블록의 존재여부를 판단하여, 존재하지 않는 경우에는 디코딩이 완료된 것으로 판단하여 디코딩 동작을 중단한다.(S303, S305)Thereafter, when the next PSC information is inserted, it is similarly determined by comparing the number of the currently decoded macroblocks with the total number of macroblocks obtained from the image format information, and in the same case, determining whether the next macroblock to be decoded exists. If it is not present, it is determined that the decoding is completed and the decoding operation is stopped (S303, S305).

하지만, 또 다시 PSC 정보의 삽입에도 불구하고, 총 매크로 블록의 개수와 현재 디코딩된 매크로 블록의 개수가 일치하지 않으면, 상기 PSC 정보는 에러로 인한 것으로 판단하여 디코딩 작업을 멈추지 않고 계속 진행한다.(S303, S304)However, despite the insertion of the PSC information again, if the total number of macroblocks does not match the number of the currently decoded macroblocks, the PSC information is determined to be an error and continues without stopping the decoding operation. S303, S304)

이와 같이 본 발명은 인코더에서 인코딩될 때 주기적으로 또는 계속적으로 코딩을 실시하는 것이 아니라 비주기적으로 코딩을 하여 전송하거나 코딩을 정지하므로 디코더에서는 항상 PSC 정보를 검색한 다음 디코딩을 실시하는데, 이때 검색된 PSC가 에러로 인하여 삽입된 정보일 경우 매크로 블록의 개수를 비교하여 판단하고 보정하여 디코딩하여 에러를 최소화하였다.As described above, the present invention does not periodically or continuously perform coding when encoded in the encoder, but transmits or stops coding by aperiodically coding, so that the decoder always searches for PSC information and then performs decoding. Is information inserted due to an error, the number of macroblocks is compared, determined, corrected and decoded to minimize the error.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 무선망을 통하여 전송되는 영상 비트스트림을 디코딩할 때, 채널 비트 에러로 인하여 삽입되는 PSC 정보를 보정하여 디코딩함으로써 스타트 코드 에뮬레이션 현상에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, when the video bitstream transmitted through the wireless network is decoded, the present invention can correct and decode PSC information inserted due to a channel bit error to prevent deterioration of image quality due to a start code emulation phenomenon. It can be effective.

아울러, 영상 비트스트림의 전송에 의하여 많은 에러가 발생할 수 있는 상황에서 특히 안정적으로 디코딩 과정을 진행할 수 있어, 디코딩 효율이 향상되는 이점이 있다.In addition, the decoding process may be particularly stably performed in a situation where a large number of errors may occur due to the transmission of the image bitstream, thereby improving the decoding efficiency.

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.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.

Claims

압축된 영상 비트스트림을 수신하여 디코딩에서 얻는 픽쳐 헤더 정보내의 PCS에 따라 매크로 블록 단위로 디코딩을 실시하는 단계;Receiving the compressed video bitstream and performing decoding in macroblock units according to PCS in picture header information obtained in decoding;

상기 영상 프레임에 속하는 총 매크로 블록을 저장하고, PSC 정보를 체킹하면서 각각의 매크로 블록들을 차례로 디코딩하는 단계;Storing total macroblocks belonging to the video frame, and decoding each macroblock in turn while checking PSC information;

상기 매크로 블록들을 차례로 디코딩하는 과정에서 PSC 정보가 디코딩 될 때, 현재까지 디코딩된 매크로 블록의 수와 상기 저장된 총 매크로 블록의 수가 같은지를 비교하는 단계;When PSC information is decoded in the decoding of the macro blocks in order, comparing whether the number of macro blocks decoded so far and the total number of stored macro blocks are the same;

상기 현재까지 디코딩된 매크로 블록의 수와 상기 저장된 총 매크로 블록의 수가 같은 경우에는 다음에 디코딩할 매크로 블록이 존재하는 지를 판단하는 단계; 및If the number of macro blocks decoded so far and the total number of stored macro blocks are the same, determining whether there is a macro block to be decoded next; And

상기 다음에 디코딩할 매크로 블록이 존재하지 않는 경우에는 영상 비트스트림에 대한 일련의 디코딩 과정이 끝나고, 새로운 영상 비트스트림에 대하여 디코딩을 실시하는 단계;를 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.And if the next macro block to be decoded does not exist, a series of decoding processes for the video bitstream is ended, and decoding of the new video bitstream is performed.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 매크로 블록들을 차례로 디코딩하는 과정에서 PSC 정보가 디코딩 될 때, 현재까지 디코딩된 매크로 블록의 수와 상기 저장된 총 매크로 블록의 수가 다른 경우에는 PSC 정보를 에러 정보로 판단하여 계속해서 매크로 블록에 대하여 디코딩을 실시하는 것 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.When the PSC information is decoded in the process of decoding the macroblocks in sequence, if the number of macroblocks decoded so far and the total number of stored macroblocks are different, the PSC information is determined as error information, and the decoding is continued for the macroblock. Video decoding method characterized in that for performing.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 상기 매크로 블록들을 차례로 디코딩하는 과정에서 PSC 정보가 디코딩 될 때, 현재 디코딩한 매크로 블록의 개수와 상기 영상 포맷의 픽쳐 헤더 정보로부터 구한 총 매크로 블록의 개수가 같고, 다음 디코딩할 매크로 블록이 존재하는 경우에는 역시 PSC 정보를 에러 정보로 판단하여 매크로 블록을 디코딩하여 PSC 정보 삽입에 따른 판단을 반복하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.When PSC information is decoded in the decoding of the macroblocks in sequence, the number of macroblocks currently decoded is equal to the total number of macroblocks obtained from picture header information of the video format, and there are macroblocks to be decoded next. In this case, the PSC information is judged as error information, and the macroblock is decoded to repeat the determination according to the insertion of the PSC information.