KR100207417B1 - Method and apparatus for controlling generation of bit rate in video encoding - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송신측의 부호화 시스템에서 채널의 요구에 양자화 스텝사이즈를 적응적으로 제어함으로서 전송 비트 레이트에 강하게 부응할 수 있는 비트발생율 제어기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 양자화 파라메터와 산출된 비트발생율에 의거해 구해진 i번째 매크로 블럭의 비례상수값과 지연된 이전 매크로 블럭에서 구해진 다른 비례상수값에 의거하여 비트발생율 함수의 최종 비례상수를 계산하며, 양자화 파라메터 연산수단이 상기 최종 비례상수를 참조하여 양자화 파라메터를 연산하도록 함으로서, 영상의 사이즈에 관계없이 채널에서 요구하는 목표에 상응하는 비트레이트로 비트발생율을 적응적으로 제어하여 수신측의 복호화 시스템에서 복원되는 영상의 화질열화를 방지할 수 있는 것이다.The present invention relates to a bit rate controller method that can respond strongly to a transmission bit rate by adaptively controlling a quantization step size in response to a channel request in a transmission system on the transmitting side. The final proportional constant of the bit rate function is calculated based on the proportional constant of the i-th macroblock obtained based on the bit rate and the other proportional constant obtained from the delayed previous macroblock, and the quantization parameter calculating means refers to the final proportional constant. By calculating the quantization parameter, the bit rate can be adaptively controlled at a bit rate corresponding to the target required by the channel, regardless of the size of the image, thereby preventing deterioration of image quality of the image reconstructed in the decoding system on the receiving side. will be.

Description

부호화 비트 발생율 제어 방법 및 그 제어 장치Coded bit rate control method and control device

제1도는 전형적인 통상의 영상 부호화 시스템에 대한 개략적인 블럭구성도.1 is a schematic block diagram of a typical conventional video encoding system.

제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부호화 비트 발생율 제어 장치의 개념적인 블럭구성도.2 is a conceptual block diagram of an apparatus for controlling a coded bit generation rate according to a preferred embodiment of the present invention.

제3도는 제2도에 도시된 비례상수 계산부에 대한 세부적인 블럭구성도.3 is a detailed block diagram of the proportional constant calculation unit shown in FIG.

제4도는 본 발명에 따른 비트 발생율 제어 장치의 동작 설명을 위해 양자화 파라메터와 비트 발생율 함수와의 관계를 도시한 그래프.4 is a graph showing the relationship between the quantization parameter and the bit rate function for explaining the operation of the bit rate control apparatus according to the present invention.

제5도는 종래의 전형적인 부호화 비트 발생율 제어 장치에 대한 개략적인 블럭구성도.5 is a schematic block diagram of a typical coded bit rate control apparatus in the related art.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

82 : 비례상수 계산부 86 : 양자화 파라메터 계산부82: proportional constant calculation unit 86: quantization parameter calculation unit

88 : 활성도 계산부 822 : 승산기88: activity calculation unit 822: multiplier

824 : 지연기 826 : 상수 산출부824: retarder 826: constant calculating unit

본 발명은 영상 부호화기에 채용되어 부호화 비트의 발생율을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 매크로 블럭의 변화량에 따라 양자화 스텝 사이즈를 효율적으로 제어하여 채널의 요구에 부응할 수 있도록 한 비트 발생율 제어 방법 및 그 제어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the generation rate of coded bits employed in an image encoder, and more particularly, to a method for controlling a bit generation rate to efficiently meet a channel request by controlling a quantization step size in accordance with a change amount of a macroblock. It relates to a control device.

이 기술분야에 잘 알려진 바와같이, 이산화된 영상신호의 전송은 아날로그 신호보다 좋은 화질을 유지할 수 있다. 일련의 이미지 프레임으로 구성된 영상신호가 디지탈 형태로 표현될 때, 특히 고품질 텔레비젼(HDTV)의 경우 상당한 양의 데이타가 전송되어야 한다. 그러나, 종래의 전송 채널의 사용가능한 주파수 영역이 제한되어 있으므로, 많은 양의 디지탈 데이타를 전송하기 위해서는 전송하고자 하는 데이타를 압축하여 그 전송량을 줄일 필요가 있다. 또한, 압축되는 영상신호와 오디오신호는 그들 신호의 특성상 서로 다른 부호화 기법을 통해 각각 부호화되는데, 이와같은 부호화에 있어서 오디오신호에 비해 보다 많은 양의 디지탈 데이타가 발생하는 영상신호의 압축 기법은 특히 중요한 부분을 차지한다고 볼 수 있다.As is well known in the art, the transmission of discrete video signals can maintain better image quality than analog signals. When a video signal composed of a series of image frames is represented in a digital form, a considerable amount of data must be transmitted, especially in the case of high-definition television (HDTV). However, since the usable frequency range of the conventional transmission channel is limited, in order to transmit a large amount of digital data, it is necessary to compress the data to be transmitted and reduce the amount of transmission. In addition, the compressed video signal and the audio signal are encoded through different coding techniques due to the characteristics of those signals. In this encoding, a video signal compression technique that generates a greater amount of digital data than the audio signal is particularly important. It can be said to take part.

따라서, 송신측에서는 영상신호를 전송할 때 그 전송되는 데이타량을 줄이기 위하여 영상신호가 갖는 공간적, 시간적인 상관성을 이용하여 압축 부호화한 다음 전송 채널을 통해 압축 부호화된 영상신호를 수신측에 전송하게 된다.Therefore, when transmitting a video signal, the transmitting side compresses and encodes the video signal using the spatial and temporal correlation of the video signal and then transmits the compressed and encoded video signal to the receiving side through a transmission channel.

한편, 영상신호를 부호화하는데 주로 이용되는 다양한 압축 기법으로서는, 확률적 부호화 기법과 시간적, 공간적 압축 기법을 결합한 하이브리드 부호화 기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있으며, 여기에서 본 발명은 시간적, 공간적 압축 기법을 결합한 하이브리드 부호화 기법에 관련된다.Meanwhile, among various compression techniques mainly used for encoding an image signal, a hybrid encoding technique combining a stochastic encoding technique and a temporal and spatial compression technique is known to be the most efficient, and the present invention is a hybrid combining a temporal and spatial compression technique. Related to the coding scheme.

상기한 효율적인 부호화 기법중의 하나인 대부분의 하이브리드 부호화 기법은 움직임 보상 DPCM(차분 펄스 부호 변조), 2차원 DCT(이산 코사인 변환), DCT 계수의 양자화, VLC(가변장 부호화) 등을 이용한다. 여기에서, 움직임 보상 DPCM은 현재 프레임과 이전 프레임간의 물체의 움직임을 결정하고, 물체의 움직임에 따라 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 예측치간의 차이를 나타내는 차분신호를 만들어내는 방법이다. 이러한 방법은, 예를들어 Staffan Ericsson의 Fixed and Adaptive Predictors for Hybrid Predictive/Transform Coding, IEEE Transactions on Communication, COM-33, NO.12(1985년, 12월), 또는 Ninomiy와 Ohtsuka의 A motion Compensated Interframe Coding Scheme for Television Pictures, IEEE Transactions on Communication, COM-30, NO.1(1982년, 1월)에 기재되어 있다.Most of hybrid coding schemes, which are one of the efficient coding schemes described above, use motion compensated DPCM (differential pulse code modulation), two-dimensional discrete cosine transform (DCT), quantization of DCT coefficients, VLC (variable modulation coding), and the like. Here, the motion compensation DPCM determines a motion of the object between the current frame and the previous frame, and predicts the current frame according to the motion of the object to generate a differential signal representing the difference between the current frame and the predicted value. This can be done for example by Staffan Ericsson's Fixed and Adaptive Predictors for Hybrid Predictive / Transform Coding, IEEE Transactions on Communication, COM-33, NO.12 (1985, December), or A motion Compensated Interframe from Ninomiy and Ohtsuka. Coding Scheme for Television Pictures, IEEE Transactions on Communication, COM-30, NO.1 (January, 1982).

보다 상세하게, 움직임 보상 DPCM에서는 현재 프레임과 이전 프레임간에 추정된 물체의 움직임에 따라, 현재 프레임을 이전 프레임으로부터 예측하는 것이다. 여기에서, 추정된 움직임은 이전 프레임과 현재 프레임간의 변위를 나타내는 2차원 움직임벡터로 나타낼 수 있다.More specifically, the motion compensation DPCM predicts the current frame from the previous frame according to the motion of the object estimated between the current frame and the previous frame. Here, the estimated motion may be represented by a two-dimensional motion vector representing the displacement between the previous frame and the current frame.

통상적으로, 물체의 화소 변위를 추정하는 데에는 여러가지 접근 방법이 있으며, 이들은 일반적으로 두개의 타입으로 분류되는데 그중 하나는 블럭 단위의 움직임 추정 방법이고 다른 하나는 화소 단위의 움직임 추정 방법이며, 여기에서 본 발명에 관련되는 블럭 단위 움직임 추정에서는, 현재 프레임의 블럭을 이전 프레임의 블럭들과 비교하여 최적 정합 블럭을 결정한 다음, 이로부터, 전송되는 현재 프레임에 대해 블럭 전체에 대한 프레임간 변위 벡터(프레임간에 블럭이 이동한 정도)가 추정된다.Typically, there are several approaches to estimating the pixel displacement of an object, which are generally classified into two types, one of which is a motion estimation method in blocks and the other is a motion estimation method in pixels. In the block-based motion estimation according to the present invention, a block of the current frame is compared with blocks of a previous frame to determine an optimal matching block, and thereafter, an interframe displacement vector (interframe to frame) for the entire block for the current frame to be transmitted. The extent to which the block has moved) is estimated.

따라서, 송신측에서는 영상신호를 전송할 때 상술한 바와같은 부호화 기법을 통해 블럭 단위 또는 화소 단위로 영상신호가 갖는 공간적, 시간적인 상관성을 고려해 압축 부호화하여 출력측의 버퍼에 차례로 저장하게 되며, 이와같이 저장된 부호화된 영상데이타는 채널의 요구에 부응하여 소망하는 비트 레이트로 전송 채널을 통해 수신측의 복호화 시스템에 전송하게 된다.Therefore, when transmitting a video signal, the transmitting side compresses and encodes the image signal in the buffer of the output side in order by taking into account the spatial and temporal correlation of the image signal in block units or pixel units through the above-described encoding technique. The video data is transmitted to the decoding system on the receiving side through the transmission channel at a desired bit rate in response to the channel request.

보다 상세하게, 송신측의 부호화 시스템에서는 이산 코사인 변환(DCT) 등의 변환 부호화를 이용하여 영상신호의 공간적인 중복성을 제거하고, 또한 움직임 추정, 예측 등을 통한 차분 부호화를 이용하여 영상신호의 시간적인 중복성을 제거함으로서, 영상신호를 효율적으로 압축하게 된다.More specifically, the coding system on the transmitting side removes spatial redundancy of the video signal by using transform coding such as discrete cosine transform (DCT), and further uses temporal encoding of the video signal by using differential coding through motion estimation and prediction. By eliminating redundant redundancy, the video signal can be efficiently compressed.

상기한 바와 같이, 수신측으로의 압축 전송을 위해 시간적, 공간적인 상관성을 이용하여 영상신호를 압축 부호화하는 하이브리드 부호화 기법을 사용하는 전형적인 부호화 시스템의 일예로서는 제1도에 도시된 바와같은 형태의 것이 있다. 동도면에 도시된 바와같이, 전형적인 부호화 시스템은 감산기(10), DCT부(20), 양자화부(30), 역양자화부(40), 국부 복호기(50), 움직임 예측 블럭(50), 가변길이 부호화부(variable length coding : 이하 VLC라 약칭함)(60), 버퍼(70) 및 비트 발생율 제어기(80)를 포함한다.As described above, an example of a typical encoding system using a hybrid encoding scheme that compresses and encodes a video signal using temporal and spatial correlation for compression transmission to a receiver may be of the type shown in FIG. . As shown in the figure, a typical coding system includes a subtractor 10, a DCT unit 20, a quantizer 30, an inverse quantizer 40, a local decoder 50, a motion prediction block 50, variable A variable length coding unit (hereinafter referred to as VLC) 60, a buffer 70, and a bit rate controller 80 are included.

또한, 제1도에서 점선으로 표시된 바와같이, 국부 복호기(40)는 역양자화부(42), IDCT부(44) 및 가산기(46)로 구성되며, 움직임 예측 블럭(50)은 프레임 메모리(52), 움직임 추정부(54) 및 움직임 보상부(56)로 구성된다.In addition, as indicated by a dotted line in FIG. 1, the local decoder 40 includes an inverse quantizer 42, an IDCT unit 44, and an adder 46, and the motion prediction block 50 includes a frame memory 52. ), A motion estimation unit 54 and a motion compensation unit 56.

먼저, 감산기(10)에서는 움직임 보상 차분 부호화를 위한 움직임 예측블럭(50) 내의 움직임 보상부(56)로부터 제공되는 예측된 이전 프레임신호가 입력측에서 입력되는 현재 프레임신호로부터 감산되며, 그 결과 데이타, 즉, 차분 화소값을 나타내는 차분신호는 DCT부(20)와 양자화부(30)를 통해 일련의 양자화된 DCT 변환계수로 변환된다. 그런다음 이와같이 양자화된 DCT 변환계수는 VLC부(60)와 국부 복호기(40)를 이루는 역양자화부(42)로 동시에 제공된다.First, in the subtractor 10, the predicted previous frame signal provided from the motion compensator 56 in the motion prediction block 50 for motion compensation differential coding is subtracted from the current frame signal input from the input side. That is, the difference signal representing the difference pixel value is converted into a series of quantized DCT conversion coefficients through the DCT unit 20 and the quantization unit 30. Then, the quantized DCT transform coefficients are simultaneously provided to the dequantization unit 42 constituting the VLC unit 60 and the local decoder 40.

보다 상세하게, DCT부(20)는, 입력되는 움직임 추정 및 예측에 의거하는 차분신호에 대한 시간 영역의 영상신호(화소 데이타)를 코사인함수를 이용하여 8×8단위의 주파수 영역의 DCT 변환계수로 변환한다. 또한, 양자화부(30)는, 상기한 DCT부(20)로부터의 DCT 변환계수에 대해 비선형 연산을 통해 유한한 갯수의 값으로 양자화하기 위한 것으로, 부호화하고자하는 프레임과 예측된 프레임간의 차분신호를 양자화한다. 이와같은 양자화시에 양자화부(30)는 출력측 버퍼(70)로부터 제공되는 데이타의 충만도에 의거하여 비트 발생율 제어기(80)에서 산출되는 양자화 파라메터(QP)에 의해 양자화 스텝 사이즈가 조절된다. 여기에서, 본 발명은 상술한 바와같은 부호화 시스템에서 실질적으로 채널의 요구, 즉 각 매크로 블럭의 변화량에 따라 양자화 스텝 사이즈를 효율적으로 제어함으로서 전송 비트 레이트에 강하게 부응할 수 있는 비트 발생율 제어 기법의 개선에 관련된다.More specifically, the DCT unit 20 uses the cosine function to time-domain video signals (pixel data) for the differential signals based on the input motion estimation and prediction. Convert to In addition, the quantization unit 30 quantizes the DCT transform coefficients from the DCT unit 20 to a finite number of values through a nonlinear operation. The difference signal between the frame to be encoded and the predicted frame is quantized. Quantize. In such quantization, the quantization unit 30 adjusts the quantization step size by the quantization parameter QP calculated by the bit rate controller 80 based on the fullness of the data provided from the output side buffer 70. In the coding system as described above, the present invention is an improvement of a bit rate control scheme that can strongly meet the transmission bit rate by efficiently controlling the quantization step size according to the channel requirements, that is, the amount of change of each macroblock. Is related.

따라서, VLC부(60)는 상기한 바와같이 양자화부(30)를 통해 양자화된 차분 부호화된 영상데이타(양자화된 DCT 변환계수)를 지그재그 스캐닝 등을 통해 런과 계수로 부호화한다. 보다 상세하게, VLC부(60)는, 부호 테이블을 이용하여 각 부호의 발생 빈도에 따라 가변적, 즉 부호의 발생 빈도가 많은 것은 짧은 길이의 부호로, 부호의 발생 빈도가 적은 것은 긴 길이의 부호로 부호화한 다음 수신측으로의 전송을 위해 출력측 버퍼(70)에 제공한다. 여기에서, VLC부(60)를 통해 모든 부호에 서로 다른 길이를 할당하는 이유는 실질적으로 부호 길이의 평균치를 줄임으로서 부호화 효율을 높이기 위한 것이다.Accordingly, the VLC unit 60 encodes the quantized differentially coded image data (quantized DCT transform coefficients) into runs and coefficients through zigzag scanning as described above. More specifically, the VLC unit 60 is variable according to the frequency of occurrence of each code using a code table, that is, a code having a large frequency of occurrence of a code is a short length code, and a code of a long length has a small frequency of code generation. After encoding, the signal is provided to the output side buffer 70 for transmission to the receiving side. Here, the reason for allocating different lengths to all codes through the VLC unit 60 is to increase the coding efficiency by substantially reducing the average value of the code lengths.

한편, 상기한 바와같은 움직임 예측 차분 부호화를 수행하기 위한 수단으로서 전형적인 부호화기에 채용되어 국부 복호기(40)를 이루는 역양자화부(42)와 IDCT부(44)는 상기한 DCT부(10)와 양자화부(30)를 통해 압축 부호화된 영상신호(양자화된 DCT 변환계수)를 움직임 추정, 보상을 위해 부호화 되기 이전의 원래의 신호로 복원하여 가산기(46)에 제공하며, 그 이후에 가산기(46)가 IDCT부(44)로부터 제공되는 복원된 현재 프레임신호(차분신호)와 움직임 보상부(56)로부터 제공되는 예측된 이전 프레임신호를 가산하여 프레임 메모리(52)에 제공함으로서, 프레임 메모리(52)에는 복원된 현재의 프레임신호, 즉 현재 부호화를 위해 입력되는 현재 프레임신호의 바로 이전 프레임으로서 저장된다.On the other hand, the inverse quantization unit 42 and IDCT unit 44 which are employed in a typical encoder as a means for performing the motion prediction differential coding as described above to form a local decoder 40 are quantized with the DCT unit 10 described above. The video signal (quantized DCT transform coefficient), which has been compressed and coded through the unit 30, is restored to the original signal before being encoded for motion estimation and compensation, and provided to the adder 46, after which the adder 46 is added. Adds the restored current frame signal (differential signal) provided from the IDCT unit 44 and the predicted previous frame signal provided from the motion compensator 56 to the frame memory 52, thereby providing the frame memory 52. Is stored as the immediately preceding frame of the restored current frame signal, that is, the current frame signal input for current encoding.

따라서, 이와같은 과정을 통해 프레임 메모리(52)에 저장되는 이전 프레임신호가 현재 부호화되는 입력 영상데이타 바로 이전의 영상데이타로 연속적으로 갱신된다.Therefore, through this process, the previous frame signal stored in the frame memory 52 is continuously updated with the image data immediately before the currently encoded input image data.

다음에, 움직임 추정부(54)는 부호화하고자 하는 현재의 입력 프레임에 대하여 프레임 메모리(52)에 저장된 이전 프레임에서 소정의 탐색 범위내에서 16×16 단위로 그 움직임을 추정, 즉 현재 프레임과 가장 유사한 이전 프레임의 후보 블럭간의 변위값인 움직임벡터를 결정하여 움직임 보상부(56)에 제공하며, 움직임 보상부(56)는 움직임 추정부(54)로부터의 출력정보(움직임벡터)에 의거하여 프레임 메모리(52)로부터 이전 프레임의 해당 블럭을 읽어 들여 예측 프레임을 생성한 다음 전술한 감산기(10)와 가산기(46)에 각각 제공한다. 또한, 제1도에서의 도시는 생략하였으나 움직임 추정부(54)에서 결정된 움직임벡터는 수신측 복호화 시스템으로의 전송을 위해 소정의 부호화 과정을 거쳐 부호화된 다음 전송기(도시생략)로 보내진다.Next, the motion estimation unit 54 estimates the motion of the current input frame to be encoded in 16 × 16 units within the predetermined search range from the previous frame stored in the frame memory 52, that is, the current frame and the most. A motion vector, which is a displacement value between candidate blocks of a similar previous frame, is determined and provided to the motion compensator 56. The motion compensator 56 performs a frame based on the output information (motion vector) from the motion estimator 54. The corresponding block of the previous frame is read from the memory 52 to generate a predictive frame, and then provided to the subtractor 10 and the adder 46, respectively. Although not shown in FIG. 1, the motion vector determined by the motion estimation unit 54 is encoded after a predetermined encoding process for transmission to the receiving side decoding system, and then sent to a transmitter (not shown).

따라서, 감산기(10)에서는 입력측으로부터의 현재 프레임신호와 움직임 보상부(56)로부터 제공되는 예측된 이전 프레임신호와의 감산을 통해 그 차분신호(차분화소값)가 얻어지며, 이와같이 구해진 차분신호가 다음단의 DCT부(20)에 제공되므로서 전술한 바와같은 차분신호에 대한 DCT 및 양자화가 실행된다.Accordingly, the subtractor 10 obtains the difference signal (differential pixel value) by subtracting the current frame signal from the input side with the predicted previous frame signal provided from the motion compensator 56, and the difference signal thus obtained is The DCT and quantization of the difference signal as described above are performed by being provided to the DCT section 20 of the next stage.

상술한 바와같은, 부호화 시스템에 채용되어 출력측 버퍼의 데이타 충만도에 의거하여 양자화 스텝 사이즈를 제어하는 종래의 전형적인 비트 발생율 제어기(제1도의 참조번호 80에 해당됨)는, 제5도에 도시된 바와같이, 충만도 계산부(84), 양자화 파라메터 계산부(86) 및 활성도 계산부(88)로 구성된다.As described above, a conventional typical bit rate controller (corresponding to reference numeral 80 in FIG. 1) employed in the encoding system and controlling the quantization step size based on the data fullness of the output side buffer is shown in FIG. Similarly, it is composed of a fullness calculator 84, a quantization parameter calculator 86, and an activity calculator 88.

먼저, 충만도 계산부(84)에서는 도시 생략된 비트 할당 블럭에서 구해진 해당 영상에 대한 목표 비트수와 바로 이전 매크로 블럭까지 발생된 비트수에 의거하여 제1도에 도시된 출력측 버퍼(70)의 충만도 d가 다음의 식에 의해 구해진다.First, the fullness calculating section 84 of the output side buffer 70 shown in FIG. 1 is based on the number of bits generated up to the previous macro block and the target number of bits corresponding to the image obtained from the bit allocation block (not shown). The fullness d is obtained by the following equation.

여기에서, i는 매크로 블럭의 인덱스이고, Bi-1은 i번째 매크로 블럭 바로 전까지 발생한 비트량이며, do는 그 이전 영상의 마지막 버퍼상태이고, T는 해당 픽쳐의 목표 비트수이며, MB는 픽쳐당 매크로 블럭의 갯수이다.Where i is the index of the macroblock, B i-1 is the amount of bits occurring immediately before the i-th macroblock, d o is the last buffer of the previous image, T is the target number of bits in the picture, and MB Is the number of macro blocks per picture.

그런다음, 상기한 바와같이 충만도 계산부(84)에서 버퍼(70)의 충만도 d가 계산되면, 양자화 피라메터 계산부(86)에서는 버퍼의 충만도에 의거하여 양자화 파라메터 Q가 다음의 식에 의해 구해진다.Then, as described above, when the fullness d of the buffer 70 is calculated by the fullness calculator 84, the quantization parameter calculator 86 calculates the quantization parameter Q based on the fullness of the buffer. Obtained by

여기에서, r은 2·비트_레이트/픽쳐_레이트이다.Here, r is 2 bit rate / picture rate.

따라서, 활성도 계산부(88)에서는 상기한 바와같이 계산된 양자화 파라메터 Q에 따라 그 활성도를 고려, 즉 현재 계산 처리되는 매크로 블럭이 프레임내에서 어느 정도의 활성도를 갖는지를 계산하여 다시 스캐일된 값 mquant가 산출되며, 이와같이 스캐일된 값이 실질적으로 제1도에 도시된 양자화부(30)에서의 양자화 스텝 사이즈를 결정하는 값이 된다.Accordingly, the activity calculator 88 considers the activity according to the quantization parameter Q calculated as described above, that is, calculates how much activity the macroblock currently being processed has a scale in the frame and rescales the value mquant. Is calculated, and the scaled value is a value that substantially determines the quantization step size in the quantization unit 30 shown in FIG.

결과적으로, 상술한 바와같은 종래의 비트 발생율 제어 방법에 있어서, 비트의 발생율은 그 활성도에 따라 다시 스캐일되는 값 mquant에 의존하고, mquant는 기준(reference) 양자화 파라메터 Q에 의존하게 된다. 또한, 양자화 파라메터 Q는 버퍼의 충만도 d에 의존하는데, 버퍼의 충만도 d가 실제 매크로 블럭마다의 변화량(예를들면, 화면의 단순, 복잡 등)에 민감하게 반응하지 않으므로, 결과적으로 현재의 프레임까지 버퍼의 충만도 d가 변화해 온 결과에 강하게 의존하게 된다.As a result, in the conventional bit rate control method as described above, the bit rate depends on the value mquant to be rescaled according to its activity, and mquant depends on the reference quantization parameter Q. In addition, the quantization parameter Q depends on the fullness d of the buffer, since the fullness d of the buffer is not sensitive to the amount of change per actual macroblock (e.g., simple, complex, etc.) The fullness d of the buffer up to the frame is strongly dependent on the result.

또한, 종래의 비트 발생율 제어 방법에 따르면, 버퍼의 충만도 d로부터 양자화 파라메터 Q를 구하기 위한 관계식인 상기한 (2)식이 영상의 사이즈에 따라 미치는 영향이 달라지게 되어 실제로는 목표 비트 만큼의 발생량을 맞추기가 대단히 어렵다는 문제가 있다.In addition, according to the conventional bit rate control method, the effect of the above equation (2), which is a relation for obtaining the quantization parameter Q from the fullness d of the buffer, varies depending on the size of the image. The problem is that it is very difficult to fit.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 송신측의 부호화 시스템에서 채널의 요구에 따라 양자화 스텝 사이즈를 적응적으로 제어함으로서 전송 비트 레이트에 강하게 부응할 수 있는 비트 발생율 제어 방법 및 그 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in the coding system on the transmitting side, the bit generation rate control method capable of strongly meeting the transmission bit rate by adaptively controlling the quantization step size according to the channel request, and its Its purpose is to provide a control device.

상기 목적을 달성하기 위한 일관점에 따른 본 발명은, 현재 처리되는 픽쳐의 목표 비트수와 현재까지 양자화 및 가변길이 부호화된 매크로 블럭의 비트 발생량에 의거하여 양자화 파라메터를 연산하고, 이 연산된 해당 매크로 블럭의 프레임 내에서의 활성도에 따라 산출되는 재스캐일된 값에 의거하여 양자화하고자 하는 매크로 블럭에 대한 양자화 스텝 사이즈를 결정하는 부호화 비트 발생율 제어 방법에 있어서, 상기 양자화 및 가변길이 부호화된 i번째 매크로 블럭의 비트 발생량에 의거하여 각 매크로 블럭의 비트 발생량에 대한 양자화 파라메터 비트 발생율 함수의 비례상수를 구하고, 상기 양자화 파라메터와 상기 산출된 비트 발생율 함수에 의거해 구해진 상기 i번째 매크로 블럭의 비례상수값과 지연된 이전 매크로 블럭에서 구해진 다른 비례상수값에 의거하여 상기 비트 발생율 함수의 최종 비례상수를 계산하며, 상기 최종 비례상수를 참조하여 상기 양자화 파라메터를 연산하며, 상기 양자화 파라메터에 대한 발생율 함수는, 다음과 같이 계산되고,According to the present invention, the quantization parameter is calculated based on the target number of bits of the currently processed picture and the bit generation amount of the quantized and variable-length coded macroblocks up to now. A coded bit rate control method for determining a quantization step size for a macroblock to be quantized based on a rescaled value calculated according to activity in a frame of a block, the i-th macroblock coded with the quantized and variable length coded bits. A proportionality constant of the quantization parameter bit rate function is obtained based on the bit generation amount of each macroblock, and the proportional constant value of the i-th macroblock obtained based on the quantization parameter and the calculated bit rate function is delayed. Another ratio obtained from the previous macro block On the basis of the constant value and calculating a proportional constant of the final bit rate function, and calculating the quantization parameter with reference to the final proportional constant, rate function for the quantization parameter, is calculated as follows,

여기에서, α=(Bi-1-T'(i-1-N)/N으로 치환하면, 상기 양자화 파라메터는 다음과 같이 계산되며,Here, if substituted with α = (B i-1 -T '(i-1-N) / N, the quantization parameter is calculated as follows:

상기 발생율 함수의 비례상수는, 다음과 같이 계산되고,The proportionality constant of the incidence function is calculated as

상기 식에서 Bi-1은 현재까지 발생된 비트량이고, T'는 매크로 블럭의 목표 비트수이며, N은 제어 장치의 컨버젼스 속도를 조절하기 위한 상수인 부호화 비트 발생율 제어 방법을 제공한다.In the above equation, B i-1 is the amount of bits generated so far, T 'is the target number of bits of the macroblock, and N is a constant bit rate control method for controlling the convergence speed of the controller.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은, 현재 처리되는 픽쳐의 목표 비트수와 현재까지 양자화 및 가변길이 부호화된 매크로 블럭의 비트 발생량에 의거하여 양자화 파라메터를 연산하는 수단과, 이 연산된 해당 매크로 블럭의 프레임 내에서의 활성도에 따라 산출되는 재스캐일된 값에 의거하여 양자화하고자 하는 매크로 블럭에 대한 양자화 스텝 사이즈를 결정하는 수단을 갖는 부호화 비트 발생율 제어 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, i번째 매크로 블럭의 양자화 파라메터값과 이 양자화 파라메터에 의해 발생하는 i번째 매크로 블럭까지의 비트 발생량을 승산하여 상기 양자화 파라메터 발생율 함수의 비례상수를 생성하는 수단; 상기 비례상수를 매크로 블럭의 처리시간 동안 지연시켜 이전 매크로 블럭에 대한 비례상수를 출력하는 버퍼 수단; 및 상기 승산 수단에서 제공되는 상기 발생율 함수의 비례상수와 상기 버퍼 수단에서 제공되는 이전 매크로 블럭의 비례상수에 의거하여 하나의 새로운 비례상수를 생성하는 수단을 더 포함하며, 상기 양자화 파라메터 연산수단은, 상기 새로운 비례상수를 참조하여 양자화하고자 하는 해당 매크로 블럭에 대한 양자화 파라메터를 연산하고, 상기 새로운 비례상수는, 다음과 같이 계산되며,According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus comprising: means for calculating a quantization parameter based on a target number of bits of a picture currently being processed and a bit generation amount of a quantized and variable length coded macroblock so far; An encoding bit generation rate control device having means for determining a quantization step size for a macroblock to be quantized based on a rescaled value calculated according to activity in a frame of the macroblock, wherein the control device comprises: i Means for generating a proportionality constant of the quantization parameter incidence function by multiplying the quantization parameter value of the first macro block by the bit generation amount up to the i-th macro block generated by the quantization parameter; Buffer means for delaying the proportional constant for the processing time of the macro block and outputting a proportional constant for the previous macro block; And means for generating one new proportional constant based on the proportional constant of the occurrence function provided by the multiplication means and the proportional constant of the previous macro block provided by the buffer means, wherein the quantization parameter calculating means comprises: The quantization parameter for the corresponding macroblock to be quantized is calculated with reference to the new proportional constant, and the new proportional constant is calculated as follows.

상기 식에서 K1'는 현재 매크로 블럭의 비례상수이고, K2'는 이전 매크로 블럭의 비례상수이며, β는 K1'와 K2'의 가중치를 조절하는 값인 것을 특징으로 하는 부호화 비트 발생율 제어 장치를 제공한다.In the above equation, K 1 ′ is a proportional constant of the current macroblock, K 2 ′ is a proportional constant of the previous macro block, and β is a value for adjusting the weight of K 1 ′ and K 2 ′. To provide.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 따른 비트 발생율 제어 기법을 구현하는데 있어서, 이의 실현을 위해 전술한 (1)식내의 T/MB를 T'로 치환하면 (1)식은 다음과 같이 표현된다.First, in implementing the bit rate control scheme according to the present invention, in order to realize this, if T / MB in Equation (1) is replaced with T ', Equation (1) is expressed as follows.

상기한 (3)식에서 d는 가상 버퍼의 데이타 충만상태로서 비트 발생율의 제어 정도를 나타내는 량이다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 가상 버퍼에 의한 비트 발생률 제어를 하지 않는 부호화 시스템을 제안하기 위하여, 버퍼의 충만도 d를 제거한다. 즉, 상기한 (3)식에서 우변에 있는 do를 좌변으로 넘기면 다음과 같이 표현된다.In the above Equation (3), d is an amount representing the degree of control of the bit rate as a data full state of the virtual buffer. Therefore, in the present invention, in order to propose an encoding system that does not perform bit rate control by the virtual buffer, the fullness d of the buffer is removed. That is, in the above formula (3), if d o on the right side is turned to the left side, it is expressed as follows.

상기 (4)식에서 T'(i-1)은 현재까지 매크로 블럭의 목표 비트 발생량이 되고, Bi-1은 현재까지의 비트 발생량이 되므로, 결과적으로 두 값 사이의 차이는 그 제어정도를 나타낸다. 따라서, 이상적인 비트 발생율 제어라면 상기한 (4)식의 좌우변이 모두 0이 되어야 할 것이다. 상기한 (4)식에서 좌우항이 0이 된다는 것은 해당 매크로 블럭까지 목표 비트량과 실제 발생된 비트량이 같다는 것을 의미한다.In Equation (4), since T '(i-1) is the target bit generation amount of the macro block to date and B i-1 is the bit generation amount to the present, as a result, the difference between the two values indicates the degree of control. . Therefore, in the ideal bit rate control, the left and right sides of Equation (4) should both be zero. In the above Equation (4), the left and right terms equal to 0 means that the target bit amount and the actually generated bit amount up to the corresponding macroblock are the same.

한편, 양자화 파라메터 Q에 의한 비트 발생량을 함수 F(Q)로 나타낼 때 비트 발생량 B(즉, 정보량)와 함수와의 관계는 다음과 같이 쓸 수 있다.On the other hand, when the bit generation amount due to the quantization parameter Q is represented by the function F (Q), the relationship between the bit generation amount B (ie, the information amount) and the function can be written as follows.

만약에 상기한 (4)식의 좌우변이 모두 0이 되게 하려면 다음의 식과 같이 될 것이다. 즉, 버퍼의 충만도를 양자화 파라메터 Q에 의해 발생되는 비트량에 대한 함수 F(Q)로 변환하여 표현하면 상기한 (4)식은 다음과 같이 변환된다.If the left and right sides of Eq. (4) are both zero, the following equation will be used. That is, when the fullness of the buffer is converted into a function F (Q) for the amount of bits generated by the quantization parameter Q, the above equation (4) is converted as follows.

여기에서, N은 제어 장치의 컨버젼스(convergence) 속도를 조절하기 위한 상수 파라메터이다.Where N is a constant parameter for adjusting the convergence speed of the control device.

여기에서, 상기한 (6)식을 다시 정리하면,Here, rearranging the above expression (6),

과 같이 된다. 따라서, α=(Bi-1-T'(i-1-N)/N이라 놓으면, 상기한 (7)식은 다음과 같이 변환된다.Becomes Therefore, if α = (B i-1 -T '(i-1-N) / N, the above equation (7) is converted as follows.

또한, 상기 (8)식은 다음과 같이 변환할 수가 있다.Equation (8) can be converted as follows.

그 결과, 상기한 (9)식으로 부터 양자화 파라메터 Q를 쉽게 구할 수가 있다.As a result, the quantization parameter Q can be easily obtained from the above expression (9).

다른한편, 전술한 (5)식으로 되돌아가 양자화 파라메터 Q에 의한 비트 발생량을 의미하는 함수 F(Q)를 구하는 방법에 대하여 살펴본다.On the other hand, the method of returning to the above-described formula (5) and obtaining a function F (Q), which represents the amount of bits generated by the quantization parameter Q, is described.

먼저, 발생율 왜곡(rate_distortion) 이론에 따르면, 발생율(rate)은 가우시안(gaussian) 모델의 분포를 갖는 입력에 대하여 왜곡(distortion)에 로그(log)적인 관계를 갖는다. 또한, 양자화 파라메터 Q도 왜곡에 선형적인 관계를 갖는다. 따라서, 양자화 파라메터 Q와 발생율과의 관계는 반비례 관계로 모델링될 수 있으므로, 제4도에 도시된 바와같은 형태의 그래프가 될 것이다.First, according to the rate_distortion theory, the rate has a logarithmic relationship to distortion with respect to an input having a Gaussian model distribution. The quantization parameter Q also has a linear relationship to distortion. Therefore, since the relationship between the quantization parameter Q and the incidence rate can be modeled in inverse proportion, it will be a graph in the form as shown in FIG.

따라서, 양자화 파라메터 Q에 의한 비트 발생율을 의미하는 함수 F(Q)는 다음과 같이 모델링할 수 있다.Therefore, the function F (Q), which means the bit rate by the quantization parameter Q, can be modeled as follows.

그러므로, 상기한 (9)식과 (10)식을 이용하면 새로운 비트 발생율 제어 시스템의 기준 양자화 파라메터 연산 장치에 대한 알고리즘을 얻을 수가 있다.Therefore, using the above equations (9) and (10), an algorithm for the reference quantization parameter computing device of the new bit rate control system can be obtained.

단, 상기한 (8)식에서 α가 0보다 작아지는 경우 상기 (10)식을 적용할 수 없게 된다. 따라서, 이때에는 α=(Bi-1-T'(i-1-N)/N0에서 B가 T'(i-1-N)보다 큰 경우이므로, 발생량이 지나치게 많은 경우가 되므로 알고리즘은 양자화 파라메터 Q를 최대값으로 놓게 된다.However, when (alpha) becomes smaller than 0 in said Formula (8), it becomes impossible to apply said Formula (10). Therefore, at this time, since B is larger than T '(i-1-N) at α = (B i-1 -T' (i-1-N) / N0, the generation amount may be too large. Set parameter Q to its maximum value.

제2도는 상술한 바와같은 새로운 제어 시스템의 구현을 위해 본 발명에 따라 제안된 부호화 비트 발생율 제어 장치에 대한 개념적인 블럭구성도를 나타낸다. 동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 비트 발생율 제어 장치는 비례상수 계산부(82), 양자화 파라메터 계산부(86) 및 활성도 계산부(88)로 구성된다.2 shows a conceptual block diagram of an apparatus for controlling a coded bit rate rate proposed according to the present invention for implementing a new control system as described above. As shown in the figure, the bit rate control apparatus of the present invention is composed of a proportional constant calculator 82, a quantization parameter calculator 86, and an activity calculator 88.

제2도에 있어서, 양자화 파라메터 계산부(86)와 활성도 계산부(88)는 제5도에 도시된 종래 비트 발생율 제어 장치에서의 대응하는 그것들과 유사한 기능을 수행하는 것으로, 양자화 파라메터 계산부(86)가 전술한 (9)식을 이용하여 기준 양자화 파라메터 Q를 계산한다는 점을 제외하고는 실질적으로 동일한 기능을 수행하므로, 중복기재를 피하기 위하여 여기에서의 상세한 기술은 생략한다.In FIG. 2, the quantization parameter calculator 86 and the activity calculator 88 perform functions similar to those corresponding to those in the conventional bit rate control apparatus shown in FIG. Since 86) performs substantially the same function except calculating the reference quantization parameter Q using Equation (9) above, the detailed description herein is omitted to avoid overlapping.

먼저, i번째 매크로 블럭에서 발생한 비트량을 나타내는 Bi는 양자화 파라메터 계산부(86)에 입력됨과 동시에 비례상수 계산부(82)에 입력된다. 또한, 양자화 파라메터 계산부(86)에서 계산된 양자화 파라메터 Q도 활성도 계산부(88)와 비례상수 계산부(82)에 동시에 입력된다.First, B i representing the amount of bits generated in the i-th macroblock is input to the quantization parameter calculator 86 and to the proportional constant calculator 82. In addition, the quantization parameter Q calculated by the quantization parameter calculator 86 is simultaneously input to the activity calculator 88 and the proportional constant calculator 82.

한편, 비례상수 계산부(82)에서는 양자화 파라메터 계산부(86)에서 출력되는 양자화 파라메터 Q와 이 양자화 파라메터 Q에 의한 각 매크로 블럭의 비트 발생량 Fi(Qi)를 입력으로 하여 소정의 연산 과정을 통해 양자화 파라메터 Q_발생율 함수의 비례상수 K값을 계산하여 상기한 양자화 파라메터 계산부(86)에 제공한다.On the other hand, the proportional constant calculation unit 82 inputs the quantization parameter Q output from the quantization parameter calculation unit 86 and the bit generation amount Fi (Qi) of each macro block by the quantization parameter Q as input, and performs a predetermined calculation process. The proportional constant K of the quantization parameter Q_occurrence function is calculated and provided to the quantization parameter calculator 86.

다음에, 상술한 바와같이 본 발명의 비트 발생율 제어 장치에서 가장 특징적인 부분을 이루는 비례상수 계산부(82)의 연산동작 과정에 대하여 첨부된 제3도를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the proportional constant calculation unit 82, which constitutes the most characteristic part of the bit rate control apparatus of the present invention as described above, will be described in detail with reference to FIG.

제3도는 상기한 바와같이 양자화 파라메터 Q_발생율 함수의 비례상수 K를 구하기 위한 비례상수 계산부(82)에 대한 블럭구성도를 나타내며, 동도면에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 비례상수 계산부(82)는 승산기(822), 지연기(824) 및 상수 산출부(826)로 구성할 수 있다.3 shows a block diagram of the proportional constant calculation unit 82 for obtaining the proportional constant K of the quantization parameter Q_occurrence function as described above, and as shown in the same figure, the proportional constant calculation according to the present invention. The unit 82 may include a multiplier 822, a delayer 824, and a constant calculator 826.

제3도에 있어서, 승산기(822)에서는 제2도에 도시된 양자화 파라메터 계산부(86)에서 출력되는 i번째 매크로 블럭의 양자화 파라메터 Qi와 이 양자화 파라메터 Qi에 따라 i번째 매크로 블럭에서 발생한 비트량에 대한 함수 Fi(Qi)를 곱하여 비례상수 K1'를 산출하며, 이와같이 산출된 비례상수 K1'값은 지연기(824)에 입력되어 소정시간 동안 지연된 다음 다음단의 상수 산출부(826)에 제공된다. 또한, 승산기(822)로부터의 상수 K1'값은 상수 산출부(826)에도 제공된다.In FIG. 3, the multiplier 822 uses the quantization parameter Qi of the i-th macroblock output from the quantization parameter calculator 86 shown in FIG. 2 and the amount of bits generated in the i-th macroblock according to the quantization parameter Qi. The proportional constant K 1 ′ is calculated by multiplying by the function Fi (Qi), and the calculated proportional constant K 1 ′ is input to the delay unit 824 to be delayed for a predetermined time, and then the constant calculating unit 826 of the next stage. Is provided. The constant K 1 'value from multiplier 822 is also provided to constant calculation unit 826.

따라서, 상수 산출부(826)에서는 지연기(824)로부터 입력되는 이전 매크로 블럭의 비례상수 K2'와 승산기(822)로부터 입력되는 비례상수 K1'에 의거하여 다음과 같은 식을 통해 얻고자하는 최종 비례상수 K를 산출한다.Accordingly, the constant calculating unit 826 obtains the following equation based on the proportional constant K 2 ′ of the previous macro block input from the delay unit 824 and the proportional constant K 1 ′ input from the multiplier 822. The final proportional constant K is calculated.

여기에서, β는 i번째 매크로 블럭의 양자화 파라메터 Qi와 발생율 Fi(Qi)로 부터 구한 비례상수 K1'와 이전 매크로 블럭의 비례상수 K2'의 가중치를 조절하기 위한 값이다.Here, β is a value for adjusting the weights of the proportional constant K 1 'obtained from the quantization parameter Qi and the occurrence rate Fi (Qi) of the i-th macroblock and the proportional constant K 2 ′ of the previous macroblock.

따라서, 상수 산출부(826)를 통해 최종적으로 해당되는 한 매크로 블럭의 양자화 파라메터 Q_발생율 함수의 비례상수 K 값이 얻어지며, 이와같이 구해진 비례상수 K 값은 제2도에 도시된 양자화 파라메터 계산부(86)에 제공된다.Accordingly, the constant calculating unit 826 obtains the proportional constant K value of the quantization parameter Q_occurrence function of the macroblock that is finally applicable, and the proportional constant K value thus obtained is the quantization parameter calculator shown in FIG. Provided at 86.

그러므로, 양자화 파라메터 계산부(86)에서는 전술한 (9)식과 (10)식을 이용하여 해당 매크로 블럭에 대한 양자화 파라메터 Q를 계산하여 활성도 계산부(88)에 제공하며, 활성도 계산부(88)에서는 상기한 바와같이 계산된 양자화 파라메터 Q에 따라 그 활성도를 고려, 즉 현재 부호화 처리되는 매크로 블럭이 프레임내에서 어느 정도의 활성도를 갖는지를 계산하여 다시 스캐일된 값 mquant가 산출되며, 이와같이 스캐일된 값이 실질적으로 제1도에 도시된 양자화부(30)에서의 양자화 스텝 사이즈를 결정하게 된다.Therefore, the quantization parameter calculation unit 86 calculates and provides the quantization parameter Q for the corresponding macroblock to the activity calculation unit 88 using equations (9) and (10) described above, and activity calculation unit 88. In consideration of the activity according to the quantization parameter Q calculated as described above, i.e., calculating how much activity the macroblock currently being encoded has in the frame, and the scaled value mquant is calculated again. This substantially determines the quantization step size in the quantization unit 30 shown in FIG.

따라서, 상술한 바와같은 연산 처리 과정을 통해 부호화(양자화)하고자 하는 매크로 블럭의 양자화 스텝 사이즈를 적절하게 조절함으로서 최종 출력되는 영상데이타의 비트 발생율을 영상의 사이즈에 관계없이 채널의 요구에 부응하도록 제어할 수 있다.Therefore, by appropriately adjusting the quantization step size of the macroblock to be encoded (quantized) through the operation processing as described above, the bit generation rate of the final output image data is controlled to meet the channel requirements regardless of the image size. can do.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 비트 발생율 제어 방법에 따르면, 영상의 사이즈에 관계없이(영향을 받지 않음) 채널에서 요구하는 목표에 상응하는 비트 레이트로 비트 발생율을 적응적으로 제어함으로서, 수신측의 복호화 시스템에서 복원되는 영상의 화질열화를 방지할 수가 있다.As described above, according to the method for controlling the bit rate of the present invention, regardless of the size of an image (not affected), the bit rate is adaptively controlled at a bit rate corresponding to a target required by a channel, thereby deciphering the receiving side. It is possible to prevent deterioration of image quality of the image restored in the system.

Claims (2)

현재 처리되는 픽쳐의 목표 비트수와 현재까지 양자화 및 가변길이 부호화된 매크로 블럭의 비트 발생량에 의거하여 양자화 파라메터를 연산하고, 이 연산된 해당 매크로 블럭의 프레임 내에서의 활성도에 따라 산출되는 재스캐일된 값에 의거하여 양자화하고자 하는 매크로 블럭에 대한 양자화 스텝 사이즈를 결정하는 부호화 비트 발생율 제어 방법에 있어서, 상기 양자화 및 가변길이 부호화된 i번째 매크로 블럭의 비트 발생량에 의거하여 각 매크로 블럭의 비트 발생량에 대한 양자화 파라메터 비트 발생율 함수의 비례상수를 구하고, 상기 양자화 파라메터와 상기 산출된 비트 발생율 함수에 의거해 구해진 상기 i번째 매크로 블럭의 비례상수값과 지연된 이전 매크로 블럭에서 구해진 다른 비례상수값에 의거하여 상기 비트 발생율 함수의 최종 비례상수를 계산하며, 상기 최종 비례상수를 참조하여 상기 양자화 파라메터를 연산하며, 상기 양자화 파라메터에 대한 발생율 함수는, 다음과 같이 계산되고,The quantization parameter is calculated based on the target number of bits of the currently processed picture and the bit generation amount of the quantized and variable length coded macroblocks up to now, and the rescaled calculated according to the activity in the frame of the calculated macroblock. A coded bit rate control method for determining a quantization step size for a macroblock to be quantized based on a value, the method comprising: generating a bit generation amount of each macroblock based on a bit generation amount of the i-th macroblock having been quantized and variable length coded. A proportional constant of a quantization parameter bit rate function is obtained, and the bit is based on the proportional constant value of the i-th macroblock obtained based on the quantization parameter and the calculated bit rate function and the other proportional constant value obtained from a delayed previous macroblock. Final ratio of incidence functions Calculating a constant, calculating the quantization parameter with reference to the final proportional constant, and an occurrence rate function for the quantization parameter is calculated as follows: 여기에서, α=(Bi-1-T'(i-1-N)/N으로 치환하면, 상기 양자화 파라메터는 다음과 같이 계산되며,Here, if substituted with α = (B i-1 -T '(i-1-N) / N, the quantization parameter is calculated as follows: 상기 발생율 함수의 비례상수는, 다음과 같이 계산되고,The proportionality constant of the incidence function is calculated as 상기 식에서 Bi-1는 현재까지 발생된 비트량이고, T'는 매크로 블럭의 목표 비트수이며, N은 제어 장치의 컨버젼스 속도를 조절하기 위한 상수인 부호화 비트 발생율 제어 방법.Wherein B i-1 is the amount of bits generated so far, T 'is the target number of bits of the macroblock, and N is a constant for adjusting the convergence speed of the controller. 현재 처리되는 픽쳐의 목표 비트수와 현재까지 양자화 및 가변길이 부호화된 매크로 블럭의 비트 발생량에 의거하여 양자화 파라메터를 연산하는 수단과, 이 연산된 해당 매크로 블럭의 프레임 내에서의 활성도에 따라 산출되는 재스캐일된 값에 의거하여 양자화하고자 하는 매크로 블럭에 대한 양자화 스텝 사이즈를 결정하는 수단을 갖는 부호화 비트 발생율 제어 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, i번째 매크로 블럭의 양자화 파라메터값과 이 양자화 파라메터에 의해 발생하는 i번째 매크로 블럭까지의 비트 발생량을 승산하여 상기 양자화 파라메터 발생율 함수의 비례상수를 생성하는 수단; 상기 비례상수를 매크로 블럭의 처리시간 동안 지연시켜 이전 매크로 블럭에 대한 비례상수를 출력하는 버퍼 수단; 및 상기 승산 수단에서 제공되는 상기 발생율 함수의 비례상수와 상기 버퍼 수단에서 제공되는 이전 매크로 블럭의 비례상수에 의거하여 하나의 새로운 비례상수를 생성하는 수단을 더 포함하며, 상기 양자화 파라메터 연산수단은, 상기 새로운 비례상수를 참조하여 양자화하고자 하는 해당 매크로 블럭에 대한 양자화 파라메터를 연산하고, 상기 새로운 비례상수는, 다음과 같이 계산되며,Means for calculating a quantization parameter based on the target number of bits of the currently processed picture and the bit generation amount of the quantized and variable-length coded macroblocks so far, and the recalculation calculated according to the activity in the frame of the calculated macroblock. A coded bit rate control apparatus having means for determining a quantization step size for a macroblock to be quantized based on a scaled value, wherein the control apparatus is generated by the quantization parameter value of the i-th macroblock and the quantization parameter. Means for generating a proportional constant of the quantization parameter incidence function by multiplying the bit generation amount up to an i-th macroblock; Buffer means for delaying the proportional constant for the processing time of the macro block and outputting a proportional constant for the previous macro block; And means for generating one new proportional constant based on the proportional constant of the occurrence function provided by the multiplication means and the proportional constant of the previous macro block provided by the buffer means, wherein the quantization parameter calculating means comprises: The quantization parameter for the corresponding macroblock to be quantized is calculated with reference to the new proportional constant, and the new proportional constant is calculated as follows. 상기 식에서 K1'는 현재 매크로 블럭의 비례상수이고, K2'는 이전 매크로 블럭의 비례상수이며, β는 K1'와 K2'의 가중치를 조절하는 값인 것을 특징으로 하는 부호화 비트 발생율 제어 장치.In the above equation, K 1 ′ is a proportional constant of the current macroblock, K 2 ′ is a proportional constant of the previous macro block, and β is a value for adjusting the weight of K 1 ′ and K 2 ′. .
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