KR100667806B1 - 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치 - Google Patents

영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에러가 자주 발생하는 환경에서 에러 복구 및 에러 은닉에 효과적인 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 영상 부호화 방법에서는, 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 부호화 방법을 결정하고, 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 비트스트림을 생성한다. 본 발명에 따르면, 영상의 특징에 따라 프레임 픽처, 탑/바텀 필드픽처, 레프트/라이트 필드픽처로 구별하여 부호화하여 압축율의 증가 및 에러 발생시 손실된 필드에 대해 수신된 필드를 이용하여 효과적으로 에러를 복구 및 은닉할 수 있다.
공간계층 부호화, 공간계층 복호화, 기본계층, 향상계층, 에러 복구

Description

영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for video encoding and decoding}
도 1은 종래의 공간계층 부호화기를 나타내는 블록도.
도 2는 종래의 공간계층 복호화기를 나타내는 블록도.
도 3은 종래의 공간계층 부호화기의 GOP 구조를 나타내는 도면.
도 4는 탑/바텀 필드 구성을 나타내는 도면.
도 5는 종래의 공간계층 부호화기의 향상계층이 필드 구조인 경우 향상계층의 전방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면.
도 6은 종래의 공간계층 부호화기의 향상계층이 필드 구조인 경우 향상계층의 양방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레프트/라이트 필드 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기를 나타내는 블록도.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화기를 나타내는 블록도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화기를 나타내는 블록도.
도 11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화기를 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기의 GOP 구조를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기의 향상계층의 전방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기의 향상계층의 양방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 필드 기반 에러 은닉을 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
800: 영상 부호화기 810: 부호화 방법 결정기
820: 프레임방식 부호화기 830: 탑/바텀 필드방식 부호화기
840: 레프트/라이트 필드방식 부호화기 1020: 부호화 방법 판별기
1030: 프레임 방식 복호화기 1040: 탑/바텀 필드방식 복호화기
1050: 레프트/라이트 필드방식 복호화기 1060: 디스플레이부
본 발명은 영상 부호화 및 영상 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로 더 상세하게는, 에러가 자주 발생하는 환경에서 에러 복구 및 에러 은닉에 효과적인 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 인터넷의 발전으로 인해 무선환경에서의 대역폭은 급격하게 증가하고 있으며, 이러한 무선 인터넷 환경에서 서비스되고 있는 비디오 영상의 데이터 양도 사용자들의 요구에 의해 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 비디오 영상의 데이터 양의 증가는 화질 및 품질의 증가를 가져오고 있지만, 무선 전송시 발생할 수 있는 전송 실패 및 전송 에러에 대한 화면의 손상이나, 멈춤 현상 등의 다양한 문제점을 안고 있다.
또한, 에러가 존재하는 인터넷, 공중파, 무선 통신망 등에서 데이터의 손실이 발생할 때, MPEG과 같은 부호화의 경우 이러한 데이터 손실은 해당 부분에 국한되지 않고 여러 프레임 및 영역의 손실에 따른 화질의 저하 및 손상을 초래하게 된다. 이러한 손실을 복구하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있는데, FEC(Forward Error Correction), ARQ(Automatic Retransmission reQuest) 등의 전송 채널상에서의 복구 기술, 멀티플 디스크립션 코딩(Multiple Description Coding), 계층 부호화(Scalable Video Coding) 등과 같은 소스 코딩, 에러 은닉(Error Concealment) 등과 같은 후처리(Post-processing) 기술 등이 있다.
도 1은 종래의 공간계층 부호화기를 나타내는 블록도이다.
공간계층(Spatial Scalibility)은 동일한 영상을 상이한 공간적 해상도나 크 기로 나타내는 것을 말한다. 원 영상(101)은 본래의 고화질 영상을 대상으로 하지 않고 저해상도의 영상을 부호화하는 기본계층(base layer) 부호화 및 고화질 영상을 저해상도 영상으로부터의 예측과 고화질 영상군간의 예측으로 부호화하는 향상계층(enhancement layer) 부호화로 부호화된다.
기본계층 비트스트림(111)은, 원 영상(101)을 화면축소(downsampling; 103), DCT(105), 양자화(Quantization; 107) 및 가변길이 부호화(Variable Length Coding; 109)하여 생성된다. 화면축소(103)는 공간적으로 다운샘플링되는 것으로, 원 영상의 크기를 1/4 또는 1/6 등으로 줄인다. 그런 다음 원 영상(101)을 입력되는 영상으로부터 공간 중복성을 얻기 위해 8×8블럭에 대해 DCT(Discrete Cosine Transform; 105)으로 변환한다. 양자화(107)는 DCT된 영상을 양자화하여 고주파 영역을 제거하는 과정이다. 양자화(107)를 거친 영상은 허프만 코딩과 같은 가변길이 부호화(109)를 통해 보다 적은 비트스트림으로 변형된다.
향상계층 비트스트림(127)의 생성과정은 다음과 같다. 우선 원 영상(101)이 화면축소(103)되고, DCT(105) 변환된 다음 양자화(107)된다. 이 영상은 역양자화(Inverse Quantization; 113), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform; 115)로 재구성된 다음, 화면확대(upsampling; 117)된다. 원 영상으로부터 화면확대된 기본계층 영상의 차분(119)을 구한다. 이 차분된 잔여영상이 DCT 변환(121)되고, 기본계층의 양자화 파라미터보다 더 작은 양자화 파라미터에 의해서 양자화(123)된다. 양자화된 비트들은 가변길이 부호화(125)에 의해 부호화되어 향상계층 비트스트림(127)이 생성된다.
도시되지는 않았으나, 움직임 예측(Motion Estimation)은 기본계층 부호화시에는 화면축소(103)와 DCT(105) 사이에서 수행되고, 움직임 보상(Motion Compensation)은 IDCT(115)와 화면확대(117) 사이에서 수행된다. 향상계층에서는 차분(119)과 DCT(121) 사이에서 움직임 예측이 수행된다. 부호화된 프레임은 복호화되어 프레임 버퍼(도시되지 않음)에서 저장된 후 움직임 예측이 수행될 때 참조 된다.
한편, 계층 부호화가 아닌 일반적인 비디오 부호화 방법에 대해 도 1을 참조하여 설명하면, 원 영상(101)은 DCT(105), 양자화(107) 및 가변길이 부호화(109) 과정을 거쳐 압축된 비트스트림이 생성된다.
도 2는 종래의 공간계층 복호화기를 나타내는 블록도이다. 도 2에는 도 1에 도시된 바와 같은 공간계층 부호화기로 부호화된 비트스트림을 복호화하기 위한 과정이 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 공간계층 복호화기(200)는 기본계층 비트스트림(201)을 가변길이 복호화(Variable Length Decoding; 203), 역양자화(205), IDCT(207) 및 클리핑(209)을 거쳐 저화질 영상(211)을 생성하는 단계와, 이 단계에서 생성된 저화질 영상(211)을 화면확대(213)를 통해 얻은 영상과 향상계층 비트스트림(221)을 가변길이 복호화(223), 역양자화(225), IDCT(227)를 수행하여 얻은 영상을 합(215)한 후 클리핑(217)을 거쳐 고화질 영상(219)을 생성하는 단계로 구성된다.
기본계층 비트스트림(201)은 우선 가변길이 복호화(203)를 통해 주파수 영역 의 8×8 블럭으로 바뀌고, 역양자화(205)를 통해 고주파 영역이 복구된다. IDCT(207) 과정을 거치게 되면, 주파수 영역에서 이미지 영역으로 영상이 복구되게 된다.
향상계층 비트스트림(221)은 기본계층에서 나온 영상을 화면확대(213)를 통해 화면축소 이전의 크기로 확대하여 향상계층에서 추출된 영상을 합(215)하게 되면 클리핑(217) 후에 고화질의 원본영상(219)을 얻게 된다. 도시되지는 않았으나, 기본계층의 복호화시 IDCT(207)와 클리핑(209) 사이 그리고 IDCT(227)와 합(215) 사이에서 움직임 보상이 수행된다.
한편, 계층 복호화가 아닌 일반적인 영상 복호화 과정은 도 2를 참조하면, 가변길이 복호화(203), 역양자화(205) 및 IDCT(207)을 포함하여, 압축된 비디오 스트림을 영상으로 복호화한다.
도 3은 종래의 공간계층 부호화기의 GOP(Group of Pictures) 구조를 나타내는 도면이다.
픽처의 타입에는 예측을 위해 참조하는 프레임의 종류에 따라 인트라(Intra, 이하에서는 I라 함), 전방향 예측(Predictive, 이하에서는 P라 함), 양방향 예측(Bi-directional, 이하에서는 B라 함) 프레임으로 나뉘게 된다. I 프레임의 경우 독립적으로 복호화가 가능하며, P 프레임인 경우 I 프레임 또는 P 프레임을 참조하기 때문에 참조되는 프레임이 존재해야 복호화가 가능하다. B 프레임도 참조되는 프레임이 존재해야 복호화가 가능하며 참조되는 프레임은 두 개이다.
도 3에서 GOP의 픽처 수는 9이고, I 픽처 또는 P 픽처가 나타나는 주기(M)가 3인 픽처들이 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 기본계층의 P 프레임(304)는 최근의 I 프레임(301)을 참조하고, B 프레임(302)은 최근의 I 프레임(301)과 P 프레임(304)을 중 1개의 프레임을 참조한다. 향상계층에서 인트라 프레임인 EI 프레임(305)은 기본계층의 I 프레임(301)을 참조하며, P 프레임(308)은 EI 프레임(305)을 참조한다. 향상계층의 B 프레임(306)은 향상계층에서는 EI 프레임(305) 및 P 프레임(308), 기본계층에서는 I 프레임(301), 동일 시간에 배치된 B 프레임(302) 및 최근의 B 프레임(303) 중 2개의 프레임을 참조한다.
도 3에는 기본계층의 픽처 타입과 동일한 향상계층의 픽처 타입이 시간적으로 동일하게 배치되어 있다. 이 경우, B 프레임이 참조하고 있는 프레임에서 에러가 발생하면, 이를 참조하는 프레임까지 영향을 미치게 된다. 예를 들어, EI 프레임(305)에서 에러가 발생하게 되면, 이를 참조하는 P 프레임(308) 뿐만 아니라 B 프레임(306)까지 에러가 확산되게 된다. 따라서 프레임(306, 308)의 데이터가 정상적으로 수신이 되어도 사용할 수 없게 되는 경우가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 I 프레임을 너무 자주 사용하게 되면 대역폭의 낭비가 초래된다. 계층 부호화 코딩에서는 도 3에서 향상계층의 참조 프레임으로 기본계층의 프레임을 사용함으로써 향상계층에서 발생하는 전송 에러에 대해서는 에러가 확산되지 않도록 하는 방법도 사용되고 있다. 그러나, 이 방법도 향상계층을 참조하는 것보다 대역폭을 많이 사용하게 되는 문제점을 가지고 있다.
도 4는 탑/바텀 필드 구성을 나타내는 도면이다.
필드 구조란 하나의 프레임(401)을 홀수줄과 짝수줄을 따로따로 수집하여 두 개의 화면(403, 405)으로 나눈 구조를 말한다. 필드 구조에서는 하나의 픽처가 탑 필드(403)와, 바텀 필드(405)로 구분되며 각각의 필드가 하나의 픽처를 형성할 수 있다. 이 때, 탑 필드와 바텀 필드들도 각각 픽처가 되므로, 타입이 존재하며 I, P, B 등의 타입으로 설정될 수 있다.
프레임 방식과 필드 방식의 차이점을 살펴보면, 프레임 방식을 이용하는 경우, 참조 픽처와의 차이간의 최소치를 시간 t1이라 한다면, 필드 방식의 경우에는 시간 t1의 반으로 하는 것이 가능하다. 따라서, 움직임이 심한 영상에서는 필드 방식을 취하는 것이 움직임 보상 예측 부호화에 효과적이어서, 결과적으로 부호화 효율을 개선할 수 있다. 그러나, MPEG-2와 같은 표준에서 이러한 필드 구조의 비트스트림을 단일계층 구조 및 공간계층 부호화 구조에 적용할 경우, 각 필드를 독립된 스트림으로 구분하여 저장하거나 전송할 수 없고, 하나의 프레임에서 파생된 필드픽처는 연속적으로 배치 및 전송되어야 한다. 따라서 에러 발생시 에러 복원이 어려운 문제점이 있다.
도 5는 종래의 공간계층 부호화기에서 향상계층이 필드 구조인 경우 향상계층의 전방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면이다.
향상계층의 탑 필드 픽처(503)는 화살표(506, 507)로 나타낸 바와 같이 참조되는 향상계층상의 이전 프레임의 탑 필드 픽처(501) 및 이전 프레임의 바텀 필드 픽처(502), 화살표(508, 509)로 나타낸 바와 같이 참조되는 기본계층의 동일 시간에 부호화된 프레임(505) 및 가장 최근에 부호화된 프레임(504) 중 하나를 참조하게 된다.
도 6은 종래의 공간계층 부호화기의 향상계층이 필드 구조인 경우, 향상계층의 양방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면이다.
향상계층의 B 필드 픽처(603)는 화살표(620, 621, 624, 625)로 나타낸 바와 같이 참조되는 향상계층의 픽처의 탑필드 픽처(601, 605) 및 바텀필드 픽처(602, 604)와, 화살표(626)와 같이 참조되는 기본계층의 동일시간에 부호화된 프레임(607) 및 화살표(622, 623)와 같이 참조되는 가장 최근에 부호화된 프레임(606, 608) 중 2개를 참조하게 된다. 도 5 및 도 6에서와 같이, 탑필드와 바텀필드가 상호참조를 허용하면 에러 확산에 취약해지는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 필드 구조인 영상 부호화의 경우 문제점을 정리해보면 다음과 같다. 첫째, 격행주사 방식을 이용하는 탑/바텀 필드 구조외에 화면에 존재하는 텍스처 구조의 특성에 따라 에러 은닉의 효과나 압축률에서 더 효과적인 다른 형태의 필드 구조를 개발할 필요가 있다. 둘째, 영상 부호화에 적용된 필드 구조의 비트스트림을 전송시 하나의 프레임에서 파생된 필드 픽처를 연속적으로 전송하여야 하므로 에러 복원이 어렵다. 셋째, 공간계층 부호화에서 기본계층과 향상계층의 탑 필드 및 바텀 필드의 픽처 타입의 배치가 비트율의 분산을 고려하지 않고 있기 때문에 비트율의 피크를 발생시킬 확률이 높으므로 에러 확률이 증가된다. 넷째, 탑필드와 바텀 필드의 상호 참조를 허용함으로써 전송시 2개의 필드 중 1개의 필드에만 에러가 발생하더라도 이를 참조하는 픽처에도 에러가 확산된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 영상의 특징에 따라 영상 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 압축율의 증가 및 에러 복구 및 에러 은닉에 효과적인 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 필드 구조의 예측 참조 방법을 개선하여 에러 복구가 효율적인 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 전송시 발생한 손실에 영향을 받는 프레임의 데이터를 최소화하고 에러 은닉에 효율적인 영상 부호화 및 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시태양에 의한 영상 부호화 방법은, 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 부호화 방법을 결정하는 단계; 및 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 비트스트림을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시태양에 의한 영상 부호화 방법은, 원 영상을 기본계층 부호화하여 기본계층 비트스트림을 생성하는 단계; 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 향상계층 부호화 방법을 결정하는 단계; 및 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 향상계층 비트스트림을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 의한 영상 복호화 방법은, 수신된 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 단계; 및 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 복호화, 탑/바텀 필드방식 복호화 또는 레프트/라이트 필드방식 복호화를 적응적으로 수행하여 복호화된 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 의한 영상 복호화 방법은, 기본계층 비트스트림을 복호화하여 기본계층 영상을 생성하는 단계; 기본계층 비트스트림과 독립적으로 수신된 향상계층의 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 단계; 및 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 향상계층 복호화, 탑/바텀 필드 방식 향상계층 복호화 또는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화를 적응적으로 수행하여 향상계층 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 의한 영상 부호화기는, 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 부호화 방법을 결정하는 부호화 방법 결정기; 및 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 비트스트림을 생성하는 부호화기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 의한 영상 부호화기는, 원 영상을 기본계층 부호화하여 기본계층 비트스트림을 생성하는 기본계층 부호화기; 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 향상계층 부호화 방법 결정기; 및 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 향상계층 비트스트림을 생성하는 향상계층 부호화기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 의한 영상 복호화기는, 수신된 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 부호화 방법 판별기, 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 복호화, 탑/바텀 필드방식 복호화 또는 레프트/라이트 필드방식 복호화를 적응적으로 수행하여 영상을 생성하는 복호화기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시태양에 의한 영상 복호화기는, 기본계층 비트스트림을 복호화하여 기본계층 영상을 생성하는 기본계층 복호화기; 기본계층 비트스트림과 독립적으로 수신되는 향상계층의 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 향상계층 부호화 방법 판별기; 및 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 향상계층 복호화, 탑/바텀 필드 방식 향상계층 복호화 또는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화를 적응적으로 수행하여 향상계층 영상을 생성하는 향상계층 복호화기를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레프트/라이트 필드 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필드 구조는, 종래에 하나의 프레임 단위의 픽처를 종래에 탑 필드와 바텀 필드로 나누어 사용한 것에 비해, 프레임(701)을 레프트(Left) 필드(703)와, 라이트(Right) 필드(705)로 구분하여 각각의 필드가 하나의 픽처를 형성하고 있다. 입력영상이 수평방향으로 고주파수 성분이 더 많은 경우에는 탑/바텀 필드로 부호화하고, 수직방향으로 고주파수 성분이 더 많은 경우에는 레프트-라이트 필드로 부호화하는 것이 에러 정정에 효과적이다. 따라서, 좌우 움 직임이 큰 영상의 경우 본 발명의 레프트/라이트 필드 구조를 적용하여 영상의 특성에 따라 적응적으로 부호화하는 것이 효율적이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기를 나타내는 블록도이다.
원 영상(801)은 부호화되기 전에 부호화 방법 결정기(810)로 입력된다. 부호화 방법 결정기(810)는 영상의 특성에 따라 적응적인 부호화를 수행하기 위한 부호화 방법을 결정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화기(800)는 프레임방식 부호화기(820), 탑/바텀 필드방식 부호화기(830), 레프트/라이트 필드방식 부호화기(840)를 포함하여 이들 부호화기(820, 830, 840) 중 하나를 선택하여 적응적인 부호화를 수행한다.
부호화 방법 결정기(810)는 여러가지 방법을 사용하여 부호화 방법을 결정할 수 있다. 간단하게 세 가지 방식 중 압축율이 높은 방식을 선택하여 수행할 수 있다. 또는, 전반적인 움직임 벡터의 특성에 따라서 움직임이 적은 경우에는 프레임 방식을 사용하고, 좌우 움직임이 많은 경우에는 레프트/라이트 방식을 사용하고, 상하 움직임이 많은 경우에는 탑/바텀 방식을 사용할 수 있다.
이러한 움직임을 구분하는 방법은 움직임 벡터를 측정하여, 각각의 움직임 벡터를 모두 합하여 합한 벡터의 좌우 움직임 값이 특정 임계값 이상이면 레프트/라이트 필드 방식을 사용하고, 상하 움직임 값이 특정 임계값 이상이면 탑/바텀 필드 방식을 사용하면 된다. 이러한 좌우 움직임이 많은 경우 레프트/라이트 필드방식을 사용하게 되면, 레프트/라이트 필드 중 하나의 필드가 손실되었을 때 탑/바텀 필드 방식에 비해 나머지 하나로 손실된 필드를 복구하는데 효과적이다. 이는 상하 움직임이 많은 경우 탑/바텀 필드 구조를 사용하는 경우에도 동일하게 작용한다.
프레임방식 부호화기(820)는 DCT, 양자화 및 가변길이 부호화를 통해 영상을 압축된 비트스트림으로 부호화한다. 탑/바텀 필드방식 부호화기(830)의 경우에는 도 4에서와 같이 하나의 프레임(401)을 홀수 줄만 수집한 탑 필드(403)와 짝수 줄만 수집한 바텀 필드(405)로 분할하여 각각의 필드에 대해 독립적인 부호화를 수행한다. 레프트/라이트 필드방식 부호화기(840)의 경우에는 도 7과 같이 하나의 프레임(701)을 홀수 열만 수집한 레프트 필드(703), 짝수 열만 수집한 라이트 필드(705)로 분할하여 각각의 필드에 대해 독립적인 부호화를 수행한다.
영상이 필드 방식으로 부호화되면 2개의 비트스트림이 생성되며, 종래에 하나의 프레임에서 파생된 필드픽처는 연속적으로 배치되어 전송되는 것과 달리, 각각의 비트스트림은 전송채널을 통해 독립적으로 전송된다. 비트스트림을 독립적으로 전송하는 방법은, 물리적으로 서로 다른 네트워크 장치를 사용하거나, 서로 다른 TCP(Transmission Control Protocol)나 UDP(User Datagram Protocol) 포트를 사용하는 방법이 있다. 비트스트림에 대한 전송 패킷에 서로 다른 우선 순위를 부여하여 전송하는 방법도 있다. 이와 같이 서로 다른 전송 경로를 통한 독립적인 전송에 의해 에러 발생시 복원력을 높일 수 있다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화기를 나타내는 블록도이다. 영상 부호화기(900)는 도 8의 영상 부호화기(800)를 공간계층 부호화에 적용한 것으로, 크기 기본계층 부호화기(920)와 향상계층 부호화기(940, 950, 960)로 나누어진다.
영상 부호화기(900)는 크게 기본계층의 부호화 단계와 향상계층의 부호화 단계로 동작한다. 기본계층의 부호화는 도 1에 기술된 방법을 사용한다. 즉, 화면축소(103, 905) 단계를 거쳐 DCT(105), 양자화(107), 가변길이 부호화(109)를 수행하여 기본계층 비트스트림(920)이 생성된다.
향상계층 부호화 방법 결정기(930)는 도 8의 부호화 방법 결정기(810)와 동일한 방식으로 향상계층 부호화 방법을 결정한다.
프레임방식 향상계층 부호화기(940)는 도 1에 기술된 방식과 동일하게 부호화가 수행된다. 즉 기본계층 부호화기(910)에서 DCT(105) 및 양자화(107)를 수행하여 얻은 데이터를 역양자화(113) 및 IDCT(115)를 수행하여 복호화하고, 이를 다시 원 영상(101, 901)의 크기로 화면확대(117, 915)를 수행하게 된다. 이렇게 확대된 영상은 원 영상(101, 901)과의 차분(119)한 다음, 부호화(121, 123, 125)한다. 탑/바텀 필드방식 향상계층 부호화기(950)의 경우에는 도 4에서와 같이 하나의 프레임(401)을 홀수 줄만 수집한 탑 필드(403)와 짝수 줄만 수집한 바텀 필드(405)로 분할하여 각각의 필드에 대해 독립적인 부호화를 수행한다. 레프트/라이트 필드방식 향상계층 부호화기(960)의 경우에는 도 7과 같이 하나의 프레임(701)을 홀수 열만 수집한 레프트 필드(703), 짝수 열만 수집한 라이트 필드(705)로 나누어서 각각의 필드에 대해 독립적인 부호화를 수행한다. 그 외의 동작은 프레임 방식 향상계층 부호화기(940)의 동작과 동일하다.
기본계층 부호화기(910)는 하나의 기본계층 비트스트림(920)을 생성하며, 향상계층 부호화기(940, 950, 960)는 하나 또는 두 개의 향상계층 비트스트림을 생성 한다. 즉, 프레임방식 향상계층 부호화기(940)는 하나의 향상계층 비트스트림(945)을 생성하게 되며, 탑/바텀 필드방식 향상계층 부호화기(950)는 탑필드 및 바텀필드에 대한 비트스트림(951, 953)을 생성하고, 레프트/라이트 필드방식 향상계층 부호화기(960)는 레프트 필드 및 라이트 필드에 대한 비트스트림(961, 963)을 생성한다.
이렇게 생성된 각각의 비트스트림은 전송채널을 통해 독립적으로 전송된다. 비트스트림을 독립적으로 전송하는 방법은, 도 8에 대한 설명에서 상술한 바와 같다. 이와 같이 서로 다른 전송 경로를 통한 독립적인 전송에 의해 에러 발생시 복원력을 높일 수 있다. 한편, 기본계층은 프레임 방식이고, 향상계층이 필드방식인 부호화 방법에 대해 설명하였으나, 기본계층에도 필드방식의 부호화 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화기를 나타내는 블록도이다.
도 8의 공간계층 부호화기(800)에 의해 부호화된 비트스트림(1015)이 전송채널(1010)을 통해 수신된다. 비트스트림(1015)은 부호화 방법 판별기(1020)를 통해 부호화 방식이 판별되어 복호화기로 전송된다. 부호화 방식의 판별은 각각의 비트스트림을 전송할 때 부가되는 부호화 방식에 관한 정보를 해석하여 이루어질 수 있으며 그 외에 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기는 프레임방식 복호화기(1030), 탑/바텀 필드방식 복호화기(1040), 또는 레프트/라이트 필드방식 복호화기(1050)를 포함한다. 프레임 방식 복호화기(1030)은 전송된 비트스트림을 가변길이 복호화, 역양 자화 및 IDCT하여 복호화된 영상을 생성한다.
탑/바텀 필드방식 복호화기(1040) 및 레프트/라이트 필드방식 복호화기(1050)는 전송채널(1010)로부터 2개의 필드에 대한 비트스트림을 부호화 방법 판별기(1020)를 통해 수신한다. 따라서 필드방식 복호화기(1040, 1050)는 2개의 필드에 대한 비트스트림에 대해 가변길이 복호화, 역양자화 및 IDCT를 수행하여 생성된 2개의 필드 기반 영상을 하나의 영상으로 합한다. 이와 같이 생성된 영상은 디스플레이부(1160)로 전달되어 디스플레이된다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화기를 나타내는 블록도이다. 영상 복호화기(1100)는 도 10의 영상 복호화기(1000)를 공간계층 복호화에 적용한 것으로, 크게 기본계층 복호화기(1170)와 향상계층 복호화기(1140, 1150, 1160)로 나누어진다.
도 9의 영상 부호화기(900)에 의해 부호화된 기본계층 비트스트림(1115) 및 향상계층 비트스트림(1120)이 전송채널(1110)을 통해 독립적으로 수신된다. 기본계층 비트스트림(1115)은 기본계층 복호화기(1170)에서 도 2에 도시된 바와 같이 가변길이 복호화(203), 역양자화(205), IDCT(207) 및 클리핑(209) 과정을 거쳐 복호화되어 축소화면(1171)이 생성된다. 이 축소화면(1171)은 향상계층 비트스트림이 손실되거나 손상되어 향상계층의 복호화가 불가능한 경우 디스플레이부(1180)로 전달되어 디스플레이될 수 있다(1173).
기본계층 비트스트림(1115)과 독립적으로 수신된 향상계층 비트스트림(1120)은 향상계층 부호화 방법 판별기(1130)로 전달되어 부호화 방식이 판별된다. 부호 화 방식의 판별은 각각의 비트스트림을 전송할 때 부가되는 부호화 방식에 관한 정보를 해석하여 이루어질 수 있으며 그 외에 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 판별된 비트스트림은 향상계층 복호화기(1140, 1150, 1160) 중 하나로 전달되어 부호화 방식에 따라 적응적으로 복호화된다. 기본계층 복호화기(1170)에 의해서 생성된 복호화된 축소화면(1171)은 화면확대(1175) 과정을 통해 확대된 축소화면(1177)으로 변환되고 이 화면(1177)도 향상계층 복호화기(1140, 1150, 1160)로 전달된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 향상계층 복호화기는 프레임방식 향상계층 복호화기(1140), 탑/바텀 필드방식 향상계층 복호화기(1150), 또는 레프트/라이트 필드방식 향상계층 복호화기(1160)를 포함한다. 향상계층 복호화기(1140, 1150, 1160)는 도 2에 기술된 것과 같이 향상계층 비트스트림을 가변길이 복호화(223), 역양자화(225), IDCT(227) 과정을 거쳐 영상을 복호화하며, 이를 기본계층에서 생성된 영상(1177)과 합하여 고화질 영상을 생성한다. 이렇게 생성된 고화질 영상은 디스플레이부(1180)로 전달되어 디스플레이된다.
탑/바텀 필드방식 향상계층 복호화기(1150) 및 레프트/라이트 필드방식 향상계층 복호화기(1160)에서는 2 개의 필드에 대한 향상계층 비트스트림을 수신하여 각각의 향상계층 비트스트림을 복호화하여 하나의 영상으로 합치는 과정이 더 수행된다. 이 과정은 도 2에서 IDCT(227)를 한 후 기본계층 복호화기(1170)에서 생성된 화면과 합치는 과정(215)을 하기 전에 수행된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필 드 부호화 방법 중 하나의 방법을 결정한다(S 1210). 부호화 방법을 결정하는 방법은, 상술한 바와 같이, 움직임이 적은 영상인 경우에는 프레임 부호화 방법으로 결정하고, 상하 움직임이 많은 영상인 경우에는 탑/바텀 필드 부호화 방법으로 결정하고, 좌우 움직임이 많은 영상인 경우에는 레프트/라이트 필드 부호화 방법으로 결정할 수 있다. 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 압축된 비트스트림을 생성한다(S 1230).
도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 원 영상에 대해 화면축소(103), DCT(105), 양자화(107) 및 가변길이 부호화(109)를 수행하여 기본계층 비트스트림을 생성한다(S 1310). 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 방법을 결정한다(S 1330). 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 향상계층 비트스트림을 생성한다(S1350).
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 수신된 비트스트림의 부호화 방법을 판별한다(S1410). 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 향상계층 복호화, 탑/바텀 필드 방식 향상계층 복호화 또는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화를 적응적으로 수행하여 복호화된 영상을 생성한다(S 1430).
도 15은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 15는 도 14의 영상 복호화 방법을 공간계층 복호화에 적용한 것으로, 독립적으로 수신되는 기본계층 비트스트림 및 향상계층 비트스트림을 복호화한다. 상 술한 바와 같이, 수신된 기본계층 비트스트림을 복호화하여 기본계층의 영상을 생성한다(S 1510). 수신된 향상계층의 비트스트림의 부호화 방법을 판별한다(S1530). 이 과정은 기본계층 비트스트림을 복호화하는 단계(S 1510)과 동시에 수행될 수도 있다.
상기 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 향상계층 복호화, 탑/바텀 필드 방식 향상계층 복호화 또는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화 중 하나의 방법으로 적응적으로 복호화하여 향상계층 영상을 생성한다(S 1550).
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기의 GOP 구조를 나타내는 도면이다.
도 16에서 GOP의 픽처 수는 9이고, 향상계층에서 I 픽처 또는 P 픽처가 나타나는 주기(M)와 기본계층에서 I 픽처가 나타나는 주기(N)가 3인 공간계층 부호화 방법에서 이용되는 픽처들이 도시되어 있다. 도 16에서는 기본계층의 픽처 타입과 동일한 향상계층의 픽처 타입이 시간적으로 동일하지 않은 위치에 배치되어 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 기본계층의 I 프레임(1601), 향상계층 라이트 필드의 EI 픽처(1606) 및 향상계층의 레프트 필드의 EI 픽처(1610)는 픽처 타입은 동일하지만 시간적으로 동일하지 않은 위치에 배치되어 있다.
기본계층의 I 프레임(1601, 1604)은 독립적으로 부호화 및 복호화가 가능하며, 기본계층의 P 프레임(1602, 1603, 1605)은 이전 프레임과의 차분을 부호화하게 된다. 기본계층은 공간계층 부호화를 사용하는 경우 화면의 크기가 원 영상보다 작기 때문에 I 프레임과 P 프레임만 사용해도 적은 비트율을 생성하게 된다. 따라서, 도 12의 기본계층과 같이 픽처타입을 I, P, P, I, P, P, I, P, P의 형태로 배열을 하게 되면 채널 변경시 지연을 줄여줄 수 있다.
향상계층의 경우, 탑/바텀필드 또는 레프트/라이트 필드방식 부호화기(950, 960) 및 복호화기(1150, 1160)의 경우 프레임 타입을 도 12과 같이 하면, 대역폭이 평탄화되는 효과를 얻을 수 있다. 즉 기본계층의 I 프레임(1601)과 향상계층의 탑필드 및 바텀필드의 EI 픽처들(1606, 1610)이 시간적으로 서로 다른 위치에 존재하고 있는데, 이렇게 함으로써 데이터가 시간적으로 골고루 배분되게 된다. 이것은, 일반적으로 인트라 프레임 : 전방향참조 프레임 : 양방향참조 프레임의 비트율의 대비가 8 : 3 : 2와 같이 배분되는 상황에서, 비트율이 높은 부분들을 겹치지 않게 하면 대역폭이 평탄화하게 되기 때문이다. 또한, 도 16에서는 향상계층에서 레프트/라이트 필드 방식의 필드를 도시하였지만, 이는 탑/바텀 필드 방식에서도 마찬가지이다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기의 향상계층의 전방향 예측 필드 픽처의 참조 프레임을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은 프레임의 손실시 에러의 확산을 방지하기 위해 필드 방식의 부호화에서 제1 필드는 제2 필드에 대한 픽처를 참조하지 않고, 제2 필드 픽처는 제1 필드 픽처를 참조하지 않는 방식으로 상호 참조를 배제한다. 도 17은 이를 향상계층의 공간계층 부호화에 적용한 것을 도시한 것이다. 즉, 도 17에 도시한 바와 같이, P 필드 픽처에서 레프트 필드 픽처(1703)는 기본계층의 픽처(1704, 1705)와 향상계층의 레프트 필드 픽처(1701)는 참조하 나, 라이트 필드 픽처(1702)는 참조하지 않는다. 또한, P 필드 픽처에서 라이트 필드 픽처(1712)는 기본계층의 픽처(1704, 1705) 및 라이트 필드 픽처(1702)는 참조하나, 레프트 필드 픽처(1701)는 참조하지 않는다. 따라서, 예를 들어, 라이트필드 픽처(1702)가 속한 라이트 필드 픽처 채널에 에러가 발생해는 경우에는 레프트필드에까지 에러가 전파되는 것을 방지할 수 있다.
도 18는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화기의 향상계층의 양방향 참조 필드 픽처의 참조 프레임의 나타내는 도면이다.
향상계층의 레프트 필드의 B 필드픽처(1803)는 기본계층에서 같은 시간에 부호화 및 복호화되는 프레임(1808) 또는 가장 최근에 부호화 및 복호화된 프레임(1807, 1809), 향상계층에서 가장 최근에 부호화 및 복호화된 픽처(1801, 1805) 중 2 개를 선택하여 참조하게 된다. 그러나, B 필드픽처(1803)는 라이트 필드 픽처들(1802, 1806)은 참조하고 있지 않다. 이는 향상계층의 라이트 필드에서 B 필드픽처(1804)의 경우에도 동일하게 적용된다
B 필드픽처에서도 레프트 필드와 라이트 필드는 참조하는 프레임의 손실시 에러의 확산을 방지하기 위해 상호 참조하는 것을 배제하는 것이다. 따라서, P 필드픽처와 같은 방식으로 라이트 필드는 라이트 필드끼리 참조하며, 레프트 필드는 레프트 필드끼리 참조하도록 한다. 단 이와 같은 방식은 채널에 에러가 많은 경우에 참조하지 않는 것이며, 채널에 에러가 적은 경우이거나 사용자가 에러를 인식하지 못할 수준의 에러만을 포함하고 있는 경우 또는 FEC(Forward Error Correction) 등의 채널 에러 수정 코딩을 통해 에러를 줄여주는 환경에서는 위의 참조 규칙의 제약없이 레프트 필드, 라이트 필드 간의 참조가 가능하다. 이는 탑/바텀 필드 구조에서도 동일하게 적용된다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 필드 기반 에러 은닉을 나타내는 도면이다.
탑 필드와 바텀 필드에서의 에러은닉은 기존에 제시된 다양한 방법을 사용할 수 있다. 도 19의 (a)와 같이 바텀 필드(1902)가 전송시 손실(1904)되었을 경우 정상적으로 수신된 탑 필드(1901)를 통해 필드기반 에러은닉(1905)을 수행할 수 있다. 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이 손실된 바텀 필드(1902)의 픽셀(1907)에 대해서는 상하로 인접한 정상적으로 수신된 탑 필드(1901)의 두 개의 픽셀들(1906, 1908)의 평균값을 사용하거나 움직임벡터의 값을 가중치로 이용하여 해당 픽셀(1907)을 복구된다. 또는 도 19의 (c)에 도시된 바와 같이, 손실될 바텀 필드의 픽셀(1915)과 인접한 정상적으로 수신된 탑필드의 상하 픽셀(1910, 1913)과 이 픽셀(1915)과 좌우로 인접한 픽셀(1909, 1911, 1912, 1914)의 평균값 또는 움직임 벡터를 가중치로 이용하여 손실된 픽셀(1915)을 복구된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브 (예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기 록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따르면, 필드 방식에 있어서 레프트/라이트 필드 방식을 영상 부호화에 적용함으로써 좌우 움직임이 큰 영상에 에러가 생긴 경우 효과적으로 에러복구를 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 영상의 특징에 따라 프레임 픽처, 탑/바텀 필드픽처, 레프트/라이트 필드픽처로 구별하여 부호화하여 압축율의 증가 및 에러 발생시 손실된 필드에 대해 수신된 필드를 이용하여 효과적으로 에러를 복구 및 은닉할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 비트율의 평탄화를 통해 전송시 발생할 수 있는 에러가 인트라 프레임과 같이 중요한 프레임에 집중되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 필드 방식 부호화 방법에서 탑/바텀 필드를 상호참조하지 않게 하고, 공간 계층 부호화 방법에 의해 생성된 향상계층 비트스트림 및 기본계층 비트스트림을 독립적으로 전송함으로써 전송간에 발생하는 에러를 효과적 으로 복원 및 은닉할 수 있다.

Claims (44)

  1. 영상 부호화 방법에 있어서,
    원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 부호화 방법을 결정하는 단계; 및
    상기 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부호화 방법을 결정하는 단계는,
    상기 영상이 움직임이 적은 경우에는 프레임 부호화 방법으로 결정하고,
    상기 영상이 상하 움직임이 많은 경우에는 탑/바텀 필드 부호화 방법으로 결정하고,
    상기 영상이 좌우 움직임이 많은 경우에는 레프트/라이트 필드 부호화 방법으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레프트/라이트 필드 부호화 방법은,
    부호화될 영상 프레임을 열방향으로 분할하는 단계;
    상기 분할된 영상 프레임의 짝수 열 및 홀수 열을 각각 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 짝수 열 및 홀수 열을 각각 부호화하여 레프트 필드 비트스트림 및 라이트 필드 비트스트림을 각각 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필드 부호화 방법은,
    제1 필드 예측 픽처는 제2 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되며, 제2 필드 예측 픽처는 제1 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필드 방식 부호화 방법으로 생성된 2개의 비트스트림은 독립적으로 전송되는 것을 특징을 하는 영상 부호화 방법.
  6. 영상 부호화 방법에 있어서,
    원 영상을 기본계층 부호화하여 기본계층 비트스트림을 생성하는 단계;
    상기 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 향상계층 부호화 방법을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 향상계층 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기본계층 비트스트림을 생성하는 단계는,
    상기 원 영상을 화면축소하는 단계; 및
    축소된 영상을 DCT, 양자화, 및 가변길이 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 향상계층 비트스트림을 생성하는 단계는,
    상기 원 영상을 화면축소, DCT, 양자화하는 단계;
    상기 양자화된 영상을 역양자화, IDCT 및 화면확대하는 단계;
    상기 화면확대된 영상과 상기 원 영상과의 차분을 구하는 단계; 및
    상기 차분 영상을 DCT, 양자화 및 가변길이 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 기본계층 비트스트림 및 상기 향상계층 비트스트림을 독립적으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 필드 방식 부호화 방법은,
    상기 기본계층의 픽처 타입과 동일한 타입의 향상계층의 제1 필드 픽처 및 제2 필드 픽처는 각각 상이한 시간에 배치되고, 상기 기본계층의 픽처들은 I 및 P 타입의 픽처로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 필드 방식 부호화 방법은,
    제1 필드 예측 픽처는 제2 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되며, 제2 필드 예측 픽처는 제1 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  12. 영상 복호화 방법에 있어서,
    수신된 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 단계; 및
    상기 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 복호화, 탑/바텀 필드방식 복호화 또는 레프트/라이트 필드방식 복호화를 적응적으로 수행하여 복호화된 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 부호화 방법을 판별하는 단계는,
    상기 수신되는 비트스트림에 부가되어 전송되는 부호화 방법에 관한 정보를 해석하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 필드 방식의 부호화 방법으로 부호화된 비트스트림에 에러가 발생하여, 2개의 필드 중 1개의 필드에 손실에 발생한 경우, 나머지 1개의 필드를 이용하여 에러를 복구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 필드 방식의 부호화 방법으로 부호화된 비트스트림에 에러가 발생하여, 2개의 필드 중 1개의 필드에 손실에 발생한 경우, 나머지 1개의 필드를 이용하여 에러를 은닉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  16. 영상 복호화 방법에 있어서,
    기본계층 비트스트림을 복호화하여 기본계층 영상을 생성하는 단계;
    상기 기본계층 비트스트림과 독립적으로 수신된 향상계층의 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 단계; 및
    상기 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 향상계층 복호화, 탑/바텀 필드 방식 향상계층 복호화 또는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화를 적응적으로 수행하여 향상계층 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  17. 제16항에 있어서, 기본계층 영상을 생성하는 단계는,
    상기 기본계층 비트스트림을 가변길이 복호화, 양자화, IDCT 및 클리핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 향상계층 영상을 생성하는 단계는, 상기 향상계층 비트스트림이 상기 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 부호화로 생성된 영상인 경우,
    독립적으로 수신된 레프트 필드의 향상계층 비트스트림 및 라이트 필드의 향 상계층 비트스트림을 가변길이 복호화, 역양자화, IDCT 하는 단계;
    IDCT가 수행된 레프트 필드 및 라이트 필드의 영상을 결합하는 단계; 및
    상기 결합된 향상계층 영상과 상기 기본계층 영상을 화면확대한 영상을 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    필드 방식의 향상계층 부호화 방법으로 부호화된 향상계층 비트스트림에 에러가 발생하여, 2개의 필드 중 1개의 필드에 손실에 발생한 경우, 나머지 1개의 필드를 이용하여 에러를 은닉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 향상계층 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하고,
    상기 향상계층 비트스트림이 손실되거나 손상되어 향상계층의 복호화가 불가능한 경우, 상기 기본계층 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  21. 영상 부호화기에 있어서,
    원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 부호화 방법을 결정하는 부호화 방법 결정기; 및
    상기 원 영상에 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 비트스트림을 생성하는 부호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 부호화 방법 결정기는,
    상기 영상이 움직임이 적은 경우에는 프레임 부호화 방법으로 결정하고,
    상기 영상이 상하 움직임이 많은 경우에는 탑/바텀 필드 부호화 방법으로 결정하고,
    상기 영상이 좌우 움직임이 많은 경우에는 레프트/라이트 필드 부호화 방법으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  23. 제21항에 있어서, 상기 부호화기는,
    상기 영상을 프레임 방식으로 부호화하는 프레임 방식 부호화기;
    상기 영상을 탑/바텀 필드 방식으로 부호화하는 탑/바텀 방식 부호화기; 및
    상기 영상을 레프트/라이트 필드 방식으로 부호화하는 레프트/라이트 방식 부호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  24. 제21항에 있어서, 상기 레프트/라이트 필드 부호화기는,
    부호화될 영상 프레임을 열방향으로 분할하고, 분할된 영상 프레임의 짝수 열 및 홀수 열을 각각 수집하고, 수집된 짝수 열 및 홀수 열을 각각 부호화하여 레프트 필드 비트스트림 및 라이트 필드 비트스트림을 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  25. 제21항에 있어서, 상기 필드 부호화기들은,
    제1 필드 예측 픽처는 제2 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되며, 제2 필드 예측 픽처는 제1 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 필드 방식 부호화 방법으로 생성된 2개의 비트스트림은 독립적으로 전송되는 것을 특징을 하는 영상 부호화기.
  27. 영상 부호화기에 있어서,
    원 영상을 기본계층 부호화하여 기본계층 비트스트림을 생성하는 기본계층 부호화기;
    상기 원 영상의 특성에 따라 프레임 부호화, 탑/바텀 필드 부호화 및 레프트/라이트 필드 부호화 방법 중 하나의 향상계층 부호화 방법 결정기; 및
    상기 결정된 부호화 방법을 적응적으로 적용하여 향상계층 비트스트림을 생성하는 향상계층 부호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  28. 제27항에 있어서, 상기 향상계층 부호화기는,
    상기 영상을 프레임 방식으로 부호화하는 프레임 방식 향상계층 부호화기;
    상기 영상을 탑/바텀 필드 방식으로 부호화하는 탑/바텀 필드 방식 향상계층 부호화기; 및
    상기 영상을 레프트/라이트 필드 방식으로 부호화하는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 부호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 기본계층 비트스트림 및 상기 향상계층 비트스트림을 독립적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  30. 제27항에 있어서, 상기 필드 방식 부호화기는,
    상기 기본계층의 픽처 타입과 동일한 타입의 향상계층의 제1 필드 픽처 및 제2 필드 픽처는 각각 상이한 시간에 배치되고, 상기 기본계층의 픽처들은 I 및 P 타입의 픽처로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  31. 제27항에 있어서, 상기 필드 방식 부호화기들은,
    제1 필드 예측 픽처는 제2 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되며, 제2 필드 예측 픽처는 제1 필드 픽처를 참조하지 않고 생성되는 것을 특징으로 하는 영상 부호화기.
  32. 영상 복호화기에 있어서,
    수신된 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 부호화 방법 판별기,
    상기 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 복호화, 탑/바텀 필드방식 복호화 또는 레프트/라이트 필드방식 복호화를 적응적으로 수행하여 영상을 생성하는 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  33. 제32항에 있어서, 상기 부호화 방법 판별기는,
    상기 수신되는 비트스트림에 부가되어 전송되는 부호화 방법에 관한 정보를 해석하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  34. 제32항에 있어서, 상기 복호화기는,
    상기 비트스트림을 프레임 방식으로 복호화하는 프레임 방식 복호화기;
    상기 비트스트림을 탑/다운 필드 방식으로 복호화하는 탑/다운 필드방식 복호화기; 및
    상기 비트스트림을 레프트/라이트 필드 방식으로 복호화하는 레프트/라이트 필드방식 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 필드 방식의 부호화기로 부호화된 비트스트림에 에러가 발생하여, 2개의 필드 중 1개의 필드에 손실에 발생한 경우, 나머지 1개의 필드를 이용하여 에러 를 복구하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 필드 방식의 부호화기로 부호화된 비트스트림에 에러가 발생하여 2개의 필드 중 1개의 필드에 손실에 발생한 경우, 나머지 1개의 필드를 이용하여 에러를 은닉하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  37. 영상 복호화기에 있어서,
    기본계층 비트스트림을 복호화하여 기본계층 영상을 생성하는 기본계층 복호화기;
    상기 기본계층 비트스트림과 독립적으로 수신되는 향상계층의 비트스트림의 부호화 방법을 판별하는 향상계층 부호화 방법 판별기; 및
    상기 판별된 부호화 방법에 따라 프레임 방식 향상계층 복호화, 탑/바텀 필드 방식 향상계층 복호화 또는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화를 적응적으로 수행하여 향상계층 영상을 생성하는 향상계층 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  38. 제37항에 있어서, 기본계층 복호화기는,
    상기 기본계층 비트스트림을 가변길이 복호화, 양자화, IDCT 및 클리핑하여 기본계층 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  39. 제37항에 있어서, 상기 향상계층 복호화기는,
    상기 향상계층 비트스트림을 프레임 방식으로 복호화하는 프레임 방식 향상계층 복호화기;
    상기 향상계층 비트스트림을 탑/다운 필드 방식으로 복호화하는 탑/다운 필드 방식 향상계층 복호화기; 및
    상기 향상계층 비트스트림을 레프트/라이트 필드 방식으로 복호화하는 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 복호화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  40. 제37항에 있어서, 상기 향상계층 복호화기는, 상기 향상계층 비트스트림이 상기 레프트/라이트 필드 방식 향상계층 부호화로 생성된 영상인 경우,
    독립적으로 수신된 레프트 필드의 향상계층 비트스트림 및 라이트 필드의 향상계층 비트스트림을 가변길이 복호화, 역양자화, IDCT 하고,
    IDCT가 수행된 레프트 필드 및 라이트 필드의 영상을 결합하고,
    상기 결합된 향상계층 영상과 상기 기본계층 영상을 화면확대한 영상을 결합하여 향상계층 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  41. 제37항에 있어서,
    필드 방식의 향상계층 부호화 방법으로 부호화된 향상계층 비트스트림에 에 러가 발생하여, 2개의 필드 중 1개의 필드에 손실에 발생한 경우, 나머지 1개의 필드를 이용하여 에러를 은닉하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  42. 제37항에 있어서,
    상기 향상계층 영상을 디스플레이하고, 상기 향상계층 비트스트림이 손실되거나 손상되어 향상계층의 복호화가 불가능한 경우, 상기 기본계층 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화기.
  43. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 영상 부호화 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  44. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 영상 복호화 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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