KR20040047045A - Method for moving picture decoding - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A method for decoding a moving image is provided to exclude an error-produced block from an intra-prediction step while decoding an image bit stream, thereby preventing an error from being propagated as preventing a motion compensating error and reducing a decoding calculation amount. CONSTITUTION: A decoder decodes an image bit stream received from an encoder(S401). If a decoded image frame is located in the middle of coded image frames, a system converts into an inter mode to obtain motion vector information from a previously decoded image frame, and executes a motion compensation process(S402). If an error is detected while detecting an 8*8 block included in a macro block, an image is restored without referring to the error-produced block(S404). If the error-produced block is not created(S403), the system carries out a motion prediction compensating process in reference to a previous block and an upper block(S405).

Description

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

본 발명은 동영상 디코딩 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 IMT-2000무선망에서 채널 비트 에러에 의하여 블록들에 에러가 발생하면, 그 에러 블록을 탐지하여 움직임 예측 보상을 할 때, 참조하지 않도록 하여 디코딩시 계산량 감소와 화질 개선을 할 수 있는 동영상 디코딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a video decoding method. More specifically, when an error occurs in blocks due to a channel bit error in an IMT-2000 wireless network, when the motion block is detected by detecting the error block, it is not referred to. The present invention relates to a video decoding method capable of reducing computation amount and improving image quality during decoding.

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.The current and future communication environments are rapidly changing beyond the distinction between wired and wireless areas and regional countries. In particular, future communication environments, such as IMT-2000, require 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 전송 속도와 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 the 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 액셀러레이터 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 that applies an optimized motion decision value and an intra mode compression algorithm to a hardware accelerator structure that enables 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, 최근에는모션 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, a lot of researches on the motion judgment value have been conducted continuously. Recently, the motion judgment value has the same image quality and bit rate as the full search by using the diamond search pattern and is the most widely used. A three step search method is used.

도 1은 종래 기술에 따른 동영상 디코더의 구조를 도시한 블록도 이다.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 부호화와 반대로 복호화가 이루어진다.As shown in FIG. 1, when coded image data enters the decoder unit in the form of a bit stream, decoding is performed as opposed to encoding performed by an encoder in order to restore 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 과정을다음과 같다.A process of reproducing a compressed video by a decoder having the above structure is as follows.

아날로그 영상 신호를 인코더(encoder)에서 이산여현변환(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 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 움직임 벡터 값과 에러(error) 여부를 감지한다.When an analog image signal is received by a decoder in a compressed bit stream state, the variable frame coded image frame signal is received through a discrete cosine transform and a quantization at an encoder. 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 restoration unit 5 detects a motion vector value and whether an error occurs.

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 양자 화된 다음, 역 이산여현변환기(IDCT: 9)(103)에서 IDCT 변환을 실시한다.Then, the compressed image applied from the error detection / recovery unit 5 is reconstructed in the opposite direction as when the encoder is compressed by the encoder. The inverse quantization unit 7 performs inverse scan and inverse quantization, and then performs inverse discrete cosine transformer (IDCT) 9 (103) for 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 영상인가를 파악한 다음, 인트라 모드 영상인 경우에는 움직임 벡터가 없으므로 바로 상기 디스플레이부(10)에서 영상을 재현한다.The video signal, which has been subjected to the Inverse Discrete Cosine Transform, is input to the adder 11. After determining whether the INTER mode image exists, the display unit 10 directly reproduces the image because there is no motion vector in the case of the intra mode image.

그리고, 인터 모드로 판단된 경우에는 움직임 벡터가 존재하므로 압축된 비트스트림으로부터 상기 에러 감지/복원부(5)에서 움직임 벡터를 추출한 후 이를 보상하기 위하여 움직임 보상기(Motion Compensation: 12)로 움직임 벡터를 전송한다.In case of determining the inter mode, since the motion vector exists, the motion vector is extracted by the error detection / recovery unit 5 from the compressed bitstream and then compensated for by the motion compensator 12. send.

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 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 bitstream is an inter mode in which the previous video frame exists, The image is reproduced by adding the inverse DCT values.

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 종래 기술에 따른 동영상 비트스트림을 인트라 코딩하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a state of intra coding a video bitstream according to the related art.

비디오 신호가 인가되면 인코더에서는 비디오 신호를 이산여현변환, 양자화등 코딩을 하게되는데, 영상 프레임을 구성하는 각각의 블록들의 화소에 직류 전압 값과 교류 전압 값을 비교하여 현재 코딩하는 블록의 화소들의 예측 값으로 정한다.When the video signal is applied, the encoder encodes the video signal by discrete cosine transform, quantization, etc. The pixel of each block constituting the image frame is compared with the DC voltage value and the AC voltage value to predict the pixels of the currently coded block. Set by value.

이렇게 설정된 영상 비트스트림이 디코더로 들어오면 상기 디코더에서는 인코더에서 코딩하는 방법과 반대 방향으로 디코딩을 한다. 영상 프레임을 디코딩하여 픽쳐 헤더 정보에 기록된 영상 프레임의 타입에 따라 디코딩하는 영상 비트스트림이 처음 시작하는 인트라 모드 영상 프레임인지 또는 여러 개의 영상 프레임 중 중간에 위치한 인터 모드 영상 프레임인지를 판단한다.When the video bitstream configured as described above enters the decoder, the decoder decodes in the opposite direction to the coding method of the encoder. It is determined whether an image bitstream to be decoded and decoded an image frame according to the type of the image frame recorded in the picture header information is an intra mode image frame that is first started or an inter mode image frame located in the middle of a plurality of image frames.

상기 인터 모드인 경우에는 움직임 보상을 하게 되는데, 매크로 블록 정보를 이용하여 움직임 보상을 한다. 특히 h.263+ 표준에서는 영상 프레임을 GOB 단위로 구분을 하고 상기 GOB 단위 내에 존재하는 매크로 블록들을 스캔 방식으로 움직임 보상을 한다.In the inter mode, motion compensation is performed, and motion compensation is performed using macro block information. In particular, in the h.263 + standard, image frames are divided into GOB units and motion compensation is performed by scanning macro blocks existing in the GOB units.

도 2에 도시한 바와 같이, GOB 단위 내에 존재하는 매크로 블록들에 포함되는 블록들 중에서 X 블록의 수직 방향에 배열된 화소들은 인접한 매크로 블록에 포함되는 블록(A)의 동일 위치에 존재하는 화소들로부터 기준 움직임 벡터를 얻고, 인코더에서 인가된 차분 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 하게된다.As illustrated in FIG. 2, pixels arranged in the vertical direction of the X block among the blocks included in the macro blocks existing in the GOB unit are pixels existing at the same position of the block A included in the adjacent macro block. The reference motion vector is obtained from the motion compensation signal by using the differential motion vector applied from the encoder.

마찬가지로, 상기 X블록의 수평 방향에 배열된 화소들은 매크로 블록 내에 존재하는 C 블록의 수평 방향에 위치한 화소들로부터 기준 움직임 벡터를 얻고, 인코더에서 인가된 차분 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 하게된다.Similarly, the pixels arranged in the horizontal direction of the X block obtain a reference motion vector from the pixels located in the horizontal direction of the C block present in the macro block, and compensate for the motion by using the differential motion vector applied from the encoder.

따라서, 상기 매크로 블록 내에 존재하는 8*8 블록들 X, Y, C, D의 움직임 보상은 인접한 좌측과 상측에 존재하는 블록들과 동일 위치에 존재하는 블록들의 화소들로부터 움직임 벡터를 구하고, 이를 차분 움직임 벡터와 합하여 움직임 보상을 한다.Accordingly, the motion compensation of the 8 * 8 blocks X, Y, C, and D present in the macro block obtains a motion vector from the pixels of blocks existing at the same position as the blocks located adjacent to the left and the upper sides. Motion compensation is performed in combination with the differential motion vector.

그러나, 상기와 같은 방식에 의한 움직임 보상 방법은 채널 비트 에러로 인하여 움직임 보상을 위하여 참조하는 블록의 움직임 벡터 값에 에러가 발생한 경우에는 스캔 방식으로 움직임 보상을 할 때, 에러가 계속 누적되어 화질 저하를 초래하는 문제가 있다.However, in the motion compensation method according to the above method, when an error occurs in a motion vector value of a block referred to for motion compensation due to a channel bit error, when the motion compensation is performed in a scan method, errors are accumulated and image quality deteriorates. There is a problem that causes.

또한, 무선망 전송에 의하여 채널 비트 에러가 발생하면 디코더 측에서는 데이터 로스가 발생하게되고, 이러한 데이터 로스로 인하여 움직임 보상을 위한 참조 블록을 데이터 로스가 발생한 블록에 상관없이 참조하게되는 문제가 있다.In addition, when a channel bit error occurs due to wireless network transmission, a data loss occurs at the decoder side, and due to such data loss, a reference block for motion compensation is referred to regardless of the block in which the data loss occurs.

이로 인하여 디코딩 오류 및 디코딩 효율 저하를 유발하게되며, 최종적으로 디스플레이 되는 화상 품위 저하를 발생시키게 된다.This causes a decoding error and a deterioration of the decoding efficiency, resulting in a deterioration of the displayed image quality.

본 발명은, 무선망을 통하여 전송된 영상 비트스트림을 디코딩할 때, 에러가 발생한 블록이 있는 경우에는 이를 인트라 예측에서 제외하도록 함으로써 에러의 전파 및 움직임 보상 오류를 방지하고, 디코딩 계산 량을 줄이면서 화질 개선을 할 수 있는 동영상 디코딩 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention, when decoding the video bitstream transmitted through the wireless network, if there is an error block is excluded from the intra prediction to prevent error propagation and motion compensation error, while reducing the amount of decoding calculation An object of the present invention is to provide a video decoding method capable of improving image quality.

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 종래 기술에 따른 동영상 비트스트림을 인트라 코딩하는 모습을 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining a state of intra coding a video bitstream according to the related art.

도 3은 본 발명에 따른 동영상 비트스트림을 인트라 디코딩하는 모습을 도시한 도면.3 is a diagram illustrating an intra decoding of a video bitstream according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 동영상 비트스트림을 디코딩하는 과정을 설명한 플로챠트.4 is a flowchart illustrating a process of decoding a video bitstream 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 restoration 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,

동영상 비트스트림을 디코딩하는 단계;Decoding a video bitstream;

상기 디코딩되는 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 따라 인트라 예측 모드에서 디코딩되는 매크로 블록들의 참조 블록들에 대한 에러 유무를 판단하는 단계; 및Determining whether there is an error for reference blocks of macroblocks decoded in an intra prediction mode according to picture header information of the decoded image frame; And

상기 디코딩되는 매크로 블록들의 참조 블록들에 대하여 에러가 발생한 블록이 존재하는 경우에는 상기 에러 블록에 대하여는 인트라 예측 모드에 따라 디코딩을 진행할 때, 예측을 위한 참조 블록에서 제외시키고 움직임 예측을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.If there is a block in which an error occurs with respect to the reference blocks of the decoded macroblocks, when the decoding is performed in the intra prediction mode with respect to the error block, excluding a reference block for prediction and performing motion prediction; Characterized in that it comprises a.

여기서, 상기 디코딩되는 매크로 블록들의 참조 블록들에 에러가 발생한 블록이 존재하지 않는 경우에는 상기 참조 블록을 이용하여 인트라 예측 부호화를 진행하는 것을 특징으로 한다.In this case, when a block in which an error does not exist in reference blocks of the decoded macroblocks, intra prediction encoding is performed using the reference block.

본 발명에 의하면, 무선망을 이용하여 코딩된 영상 비트스트림을 전송할 때, 인트라 모드에서 영상 프레임을 구성하는 8*8 블록의 에러 유무를 판단한 다음, 에러 가 발생한 블록에 대해서는 움직임 예측 보상을 하지 않음으로써 양질의 화질을 구현할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, when transmitting a coded video bitstream using a wireless network, it is determined whether there is an error of 8 * 8 blocks constituting an image frame in intra mode, and then motion prediction compensation is not performed on the block in which the error occurs. As a result, there is an advantage in that a high quality image can be realized.

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 동영상 비트스트림을 인트라 디코딩하는 모습을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a state of intra decoding a video bitstream according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 영상 비트스트림을 디코딩하여 픽쳐 헤더 정보로부터 인터 모드인지 인트라 모드인지를 판단한다. 영상 프레임이 인터 모드인 경우에는 이전 영상 프레임이 존재하므로 블록에 대한 움직임 보상을 할 때 이전 영상 프레임의 위치와 동일한 위치에 존재하는 블록에 해당하는 움직임 벡터 값을 움직임 보상에 사용한다.As shown in FIG. 3, the video bitstream is decoded to determine whether the video bitstream is inter mode or intra mode. When the image frame is in the inter mode, since the previous image frame exists, the motion vector value corresponding to the block existing at the same position as the position of the previous image frame is used for the motion compensation.

하지만, 인트라 모드인 경우에는 디코딩되는 영상 프레임이 첫 영상 화면을나타내는 것이므로 디코딩된 영상 프레임 내의 블록들을 이용하여 영상을 예측하여 디코딩을 실시한다.However, in the intra mode, since the decoded video frame represents the first video screen, the video is predicted and decoded using blocks in the decoded video frame.

특히 h.263+ 표준에서는 영상 프레임을 다수개의 매크로 블록들이 횡방향으로 구성되어 있는 GOB 단위로 구분되어 있는데, 상기 GOB 단위 내에 존재하는 매크로 블록들을 차례 차례로 스캔 하면서 재현될 영상을 예측하게 된다.In particular, in the h.263 + standard, an image frame is divided into a GOB unit in which a plurality of macroblocks are configured in a horizontal direction, and the macroblock existing in the GOB unit is sequentially scanned to predict an image to be reproduced.

도 3에 도시한 바와 같이, GOB 단위 내에 존재하는 매크로 블록들에 포함되는 블록들 중에서 X 블록의 수직 방향에 배열된 화소들은 인접한 매크로 블록에 포함되는 블록의 동일 위치에 존재하는 화소들로부터 예측 정보를 얻어서, 디코딩될 영상을 예측한다.As shown in FIG. 3, among the blocks included in the macroblocks present in the GOB unit, pixels arranged in the vertical direction of the X block are predicted from pixels existing at the same position of the block included in the adjacent macroblock. To predict the image to be decoded.

마찬가지로, 상기 X블록의 수평 방향에 배열된 화소들은 매크로 블록 내에 존재하는 C 블록의 수평 방향에 위치한 화소들로부터 기준 예측 정보를 얻어서, 디코딩될 영상을 예측한다.Similarly, pixels arranged in the horizontal direction of the X block obtain reference prediction information from pixels located in the horizontal direction of the C block present in the macro block, thereby predicting an image to be decoded.

따라서, 상기 매크로 블록 내에 존재하는 8*8 블록들 X, Y, C, D의 예측 정보는 인접한 좌측과 상측에 존재하는 블록들과 동일 위치에 존재하는 블록들의 화소들로부터 구하고, 이를 스캔 방식으로 차례로 전달되면서 같은 과정을 되풀이한다.Accordingly, prediction information of 8 * 8 blocks X, Y, C, and D present in the macroblock is obtained from pixels of blocks existing at the same position as blocks existing in the left and upper sides, and the scan information is obtained by scanning. In turn, the same process is repeated.

하지만 도시된 바와 같이 인트라 모드에서 영상 프레임 내의 영상 블록들을 인접한 블록들로부터 예측 정보를 얻을 때, 얻고자하는 블록에 채널 비트 에러에 의하여 데이터가 손실되는 경우에는 본 발명에서는 에러가 발생한 블록은 인트라 예측 과정에서 제외한다.However, when the prediction information is obtained from adjacent blocks of the image blocks in the image frame in the intra mode as shown, when the data is lost due to a channel bit error in the block to be obtained, the block in which the error occurs is intra prediction. Excluded from the process.

즉, X 블록의 수직 방향의 화소들이 예측하고자하는 인접 블록이 에러로 손실된 경우에는 그 블록에 대해서는 인트라 예측을 하지 않고, 수평 성분에 대해서만 에러가 발생하지 않은 상단 블록만을 참조하여 예측한다.That is, when adjacent blocks to be predicted by pixels in the vertical direction of the X block are lost due to an error, the block is not intra predicted and only the upper block in which the error does not occur for the horizontal component is predicted.

이로 인하여 본 발명에서는 에러가 탐지된 블록은 디코딩에 의한 영상 예측시 참조를 하지 않도록 하여 스캔 방식에 의하여 자체 영상 프레임 내에 존재하는 블록을 참조하여 예측하는 인트라 모드에서 영상을 재현할 때 에러가 전파되지 않아 인접한 다른 블록에게 에러가 누적되지 않도록 한다.Therefore, in the present invention, an error is not propagated when an image is reproduced in an intra mode in which an error detected block is not referred to when decoding an image by decoding and referring to a block existing in an own image frame by a scanning method. This prevents errors from accumulating in other adjacent blocks.

즉, 에러가 발생한 블록이 있는 경우에는 일반적으로 사용하는 에러 은닉 방법에 의하여 보상을 하고 영상을 구현하지만 이러한 에러 은닉 방법도 정확한 데이터가 아니라 손실된 데이터 중 복원될 영상 블록과 가장 근접한 데이터를 찾아 보상하는 것이므로 에러는 존재한다. 그리고 계속되는 영상 예측 과정에서 이러한 에러들이 누적되고 최종적으로는 화질 저하를 발생하는 원인이 되기 때문에, 본 발명에서는 이러한 문제를 제거하기 위하여 에러 블록을 처음부터 예측 과정에서 사용하지 않도록 하였다.In other words, if there is a block in which an error occurs, it is compensated by the commonly used error concealment method and the image is implemented. However, this error concealment method is not accurate data but finds and compensates the data closest to the image block to be restored. There is an error. In the present invention, since such errors accumulate in the subsequent image prediction process and finally cause deterioration in image quality, the present invention does not use the error block in the prediction process in order to eliminate such a problem.

도 4는 본 발명에 따른 동영상 비트스트림을 디코딩하는 과정을 설명한 플로챠트이다.4 is a flowchart illustrating a process of decoding a video bitstream according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 인코더에서 비디오 신호를 코딩할 때 영상 프레임 내에 포함되어 있는 블록들에 직류 값과 교류 값을 비교한 다음 예측 값을 코딩하여 디코더로 전송한다.As shown in FIG. 4, when coding a video signal in an encoder, a DC value and an AC value are compared to blocks included in an image frame, and then a prediction value is coded and transmitted to a decoder.

상기 인코더에서 코딩된 영상 비트스트림을 수신한 상기 디코더에서는 디코딩을 하는데(S401), 처음 시작되는 영상 프레임은 참조할 영상 블록이 자신의 디코딩된 영상 밖에 존재하지 않으므로 자신의 블록들로부터 영상을 예측하는 인트라 모드 디코딩을 실시한다.The decoder that receives the image bitstream coded by the encoder decodes (S401). The first image frame is predicted from its own blocks because only the decoded image exists. Intra mode decoding is performed.

만약, 디코딩 되는 영상 프레임이 코딩하고 있는 영상 프레임들 중에서 중간에 위치한 것일 경우에는 인터 모드로 전환하여 이전 디코딩한 영상 프레임으로부터 움직임 벡터 정보를 얻어 차분 움직임 벡터와 함께 움직임 보상을 실시한다(S402).If the video frame to be decoded is located in the middle of the coded video frames, the inter mode is switched to obtain motion vector information from the previously decoded video frame and motion compensation is performed together with the differential motion vector (S402).

그러므로 인트라 모드의 영상 프레임인 경우에는 자체내의 블록들을 차례로 스캔 하면서 영상을 복원하는데, 먼저 영상 비트스트림을 디코딩하여 픽쳐 헤더 정보 등으로부터 인터 모드에 의한 디코딩을 할 것인지 인트라 모드에 의하여 디코딩을 할 것인지를 판단한다.Therefore, in the case of an intra mode image frame, the image is reconstructed by sequentially scanning the blocks within itself. First, it is necessary to decode the image bitstream to decode by the inter mode from the picture header information or the like. To judge.

본 발명에서는 인트라 모드에서 디코딩 된 영상 프레임 내에 포함되어 있는 블록으로부터 영상을 예측하는 발명이므로 디코딩된 영상 프레임 내의 매크로 블록에 포함되어 있는 블록들을 GOB 단위를 중심으로 수평 방향으로 스캔 하면서 영상을 복원한다.Since the present invention predicts an image from a block included in a decoded image frame in an intra mode, the image is reconstructed while scanning blocks included in a macro block in a decoded image frame in a horizontal direction around a GOB unit.

이때, 매크로 블록에 포함되어 있는 8*8 블록들에 에러 유무를 탐지하는 데 에러가 있는 경우에는(S403) 그 에러 블록을 참조하여 영상을 복원하는 블록에 복원이 진행될 때 에러 블록은 참조하지 않도록 한다. 즉, 일반적으로 GOB 내의 매크로 블록 내에 포함되어 있는 8*8 블록은 스캔 되는 방향의 이전 방향의 8*8 블록과 GOB내의 상측 블록이 존재하는 경우에는 그 블록을 참조하여 영상을복원한다(S404).At this time, if there is an error in detecting the presence or absence of errors in the 8 * 8 blocks included in the macro block (S403), the error block is not referred to when the restoration is performed in the block for restoring the image with reference to the error block. do. That is, in general, when an 8 * 8 block included in a macroblock in the GOB exists in the 8 * 8 block in the previous direction of the scanning direction and an upper block in the GOB, the image is restored with reference to the block (S404). .

즉, 하나의 매크로 블록에서 세 개의 매크로 블록 수평 라인을 하나의 GOB 단위로 하여 구분되는데, 상기 매크로 블록 내에 포함되는 4개의 8*8 블록들을 복원할 때, H.263+에서는 엠펙과 달리 GOB 내에서 존재하는 블록들을 참조하여 복원을 하므로 GOB 단위의 상측 가장자리 라인에 포함된 블록들은 수평 방향의 이전 블록만 참조하여 복원을 하고, 상단의 다른 GOB 내의 8*8 블록을 참조하지 않는다.That is, three macro block horizontal lines are divided into one GOB unit in one macro block. When restoring four 8 * 8 blocks included in the macro block, in H.263 +, unlike in MPEG, the H.263 + Since the restoration is performed by referring to the existing blocks in the block, the blocks included in the upper edge line of the GOB unit are restored only by referring to the previous block in the horizontal direction, and do not refer to the 8 * 8 block in the other GOB on the top.

따라서, 복원되는 블록을 기준으로 상측 단의 블록과 이전 단의 블록을 참조하여 수직 방향 또는 수평 방향의 예측을 하여 복원을 실시한다.Therefore, the reconstruction is performed by predicting the vertical direction or the horizontal direction with reference to the block of the upper stage and the block of the previous stage, based on the restored block.

그러므로 디코딩한 매크로 블록들 중에서 에러가 발생한 경우에는 에러 블록은 인트라 모드 예측 과정에서 참조를 처음부터 하지 않도록 하여 순수한 에러가 발생되지 않은 블록을 중심으로 움직임 예측 보상을 하여 디코딩한다.Therefore, when an error occurs in the decoded macroblocks, the error block is decoded by compensating for motion prediction with respect to the block in which pure error does not occur by avoiding reference from the beginning in the intra mode prediction process.

만약, 에러가 발생된 블록이 존재하지 않는 경우에는(S403) 인트라 모드 예측에 따라 블록을 중심으로 이전 블록과 상측단 블록을 참조하여 움직임 예측 보상을 한다(S405).If there is no block in which an error occurs (S403), motion prediction compensation is performed by referring to the previous block and the upper block with respect to the block according to the intra mode prediction (S405).

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 1MT 2000 무선망을 이용한 영상 정보 전송 시에 채널 비트 에러로 인하여 영상 프레임의 블록들에 에러가 발생한 경우 인트라 모드 예측시에 참조 블록으로 사용하지 않음으로써 이후 발생될 에러 전파 및 에러 누적에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention does not use as a reference block in intra mode prediction when an error occurs in blocks of an image frame due to a channel bit error when transmitting image information using a 1MT 2000 wireless network. There is an effect that can prevent the degradation of image quality due to error propagation and error accumulation to be generated.

아울러, 에러 블록들을 인트라 예측 모드에 포함시키지 않아 복원할 때 필요로 하는 계산 량을 감소시킬 수 있어 디코딩 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the error blocks are not included in the intra prediction mode, the amount of computation required for reconstruction can be reduced, 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 (2)

동영상 비트스트림을 디코딩하는 단계;Decoding a video bitstream; 상기 디코딩되는 영상 프레임의 픽쳐 헤더 정보에 따라 인트라 예측 모드에서 디코딩되는 매크로 블록들의 참조 블록들에 대한 에러 유무를 판단하는 단계; 및Determining whether there is an error for reference blocks of macroblocks decoded in an intra prediction mode according to picture header information of the decoded image frame; And 상기 디코딩되는 매크로 블록들의 참조 블록들에 대하여 에러가 발생한 블록이 존재하는 경우에는 상기 에러 블록에 대하여는 인트라 예측 모드에 따라 디코딩을 진행할 때, 예측을 위한 참조 블록에서 제외시키고 움직임 예측을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.If there is a block in which an error occurs with respect to the reference blocks of the decoded macroblocks, when the decoding is performed in the intra prediction mode with respect to the error block, excluding a reference block for prediction and performing motion prediction; Video decoding method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디코딩되는 매크로 블록들의 참조 블록들에 에러가 발생한 블록이 존재하지 않는 경우에는 상기 참조 블록을 이용하여 인트라 예측 부호화를 진행하는 것을 특징으로 하는 동영상 디코딩 방법.And if an error block does not exist in the reference blocks of the decoded macroblocks, intra prediction encoding is performed using the reference block.