KR100216776B1 - 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화상회의시스템을 구성하는데 필요한 비디오 디코딩 장치에 관한 것으로, 특히 ITU-T H.261권고안을 만족하여 초당 30프레임의 CIF(Common Intermediated Format Unit)화상을 실시간 처리할 수 있도록 한 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 TIU-T 권고안 H.261을 만족하며 초당 30프레임의 CIF 화상을 실시간 처리할 수 있는 파이프 라인 구조로 이루어져 있으며 버퍼 지연을 최소화하는 장치를 제공하여 양질의 화상 서비스를 제공하고자 하는 것이다.
이에 따라, ITU-T H.261 권고안을 따르는 표준 디코딩 기법을 사용하는 화상회의시스템에서 양질의 화상 서비스를 제공할 수 있게 되고, 이에 신뢰성이 향상되며 다른 유형의 시스템에서도 필수적으로 사용될 수 있다.

Description

화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치
본 발명은 화상회의시스템을 구성하는데 필요한 비디오 디코딩 장치에 관한 것으로, 특히 ITU-T H.261권고안을 만족하여 초당 30프레임의 CIF(Common Intermediated Format Unit)화상을 실시간 처리할 수 있도록 한 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지탈 비디오 데이타는 많은 데이타를 생성하기 때문에 통신 채널을 통한 실시간 처리가 불가능하므로 통신 채널을 통하여 디지탈 비디오 신호를 효율적으로 전송하기 위해 압축 기술을 사용하는데, 이때 소정 상태로 압축되어 통신 채널로 전송되는 비디오 신호는 동영상을 제공하기 위해 프레임 단위로 전송되며, 전송되는 한 프레임의 비디오 신호는 가변 길이를 갖는 코드 형식으로 구성되고 압축을 위한 DCT(Discrete Cosine Transform)나 양자화가 각각의 블록 단위로 이루어지기 때문에 프레임 마다 포함되는 데이타는 매우 다양하게 이루어진다.
이에 종래 ITU-T 권고안 H.261에서는 부호화기로부터 출력되는 화상내 혹은 화상간 부호화 상태 지시에 대한 신호와 전송 및 비전송 상태 지시에 대한 신호, 예측기에서 루프 필터의 적용 여부에 대한 신호, 변환 계수의 양자화 지수신호, 선택된 양자화기 지시신호, 이동 벡터 등에 대한 여러 가지 화상 및 속성 데이타를 가변길이 부호어로 인코딩하여 설정된 데이타의 구조를 갖는 비트흐름이 되도록 멀티플렉싱한다.
이렇게 인코딩되고 멀티플렉싱된 비디오 데이타는 역으로 복원되어 압축되기 전의 영상데이타로 복원된다.
그런데, 전술된 멀티플렉싱 과정에서 고정길이 및 가변길이 부호값이 존재하기 때문에 입력된 데이타를 상위계층으로부터 하위계층으로 역다중화하는 과정이 복잡하고 에러에 민감하게 된다.
또한, 전송되는 비디오 프레임의 헤더에 삽입되는 시간축 기준정보(TR)가 많은 양이 구성되어 있지 않을 경우를 대비하여 다수의 프레임 단위의 비디오 신호를 수신 버퍼에 저장하고 있어야 하므로 전송되는 비디오 영상 복원에 지연 시간이 발생하게 된다.
이에 본 발명은 TIU-T 권고안 H.261을 만족하며 초당 30프레임의 CIF 화상을 실시간 처리할 수 있는 파이프 라인 구조로 이루어져 있으며 버퍼 지연을 최소화하는 장치를 제공하여 양질의 화상 서비스를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치는, 채널을 통해 입력되는 비트 스트림을 483비트마다 2비트의 에러를 검출하여 수정하는 에러보정부와; 상기 에러부정부로부터 입력되는 시리얼 비트 스트림을 패러렐데이타로 변환하는 시리얼/패러렐변환부와; 상기 시리얼/패러렐변환부에서 패러렐로 변환된 비트 스트림을 비디오 처리 속도에 맞게 출력하는 수신버퍼와; 상기 수신버퍼에서 출력되는 패러렐 비트 스트림에서 PSC(Picture Start Code) 헤더를 찾음으로써 디코딩을 시작하여, GOB 헤더를 디코딩하는 제1비디오디먹스와; MB(Macro Block) 헤더를 디코딩하여 GOB내의 블록 위치를 찾아내며 MB에 관한 정보와 데이타 요소를 추출하는 제2비디오디먹스와; 변환계수가 유효한 값인지를 점검한 후 상기 제2비디오디먹스의 지시정보에 따라 최종 출력값을 결정하는 제3비디오디먹스와; 상기 제3비디오디먹스에서 양자화된 데이타를 입력으로 받아 역양자화하는 역양자화부와; 상기 역양자화부에서 역양자화된 값을 역 DCT 하는 IDCT부와; 이전 프레임에서의 영상 데이타를 저장하는 프레임메모리와; 상기 IDCT부에서 복원된 데이타와 상기 프레임메모리에서 알려주는 이전 프레임에서의 영상 데이타와의 관계를 입력으로 받아서 최종 출력할 영상을 재구성하는 인터페이스제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치의 구성 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 에러보정부 20 : 시리얼/패러렐변환부
30 : 수신버퍼 40 : 제1비디오디먹스
50 : 제2비디오디먹스 60 : 제3비디오디먹스
70 : 역양자화부 80 : IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)부
90 : 프레임메모리 100 : 인터페이스제어부
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치의 구성도로서, 그 구성은 에러보정부(10)와, 시리얼/패러렐변환부(20)와, 수신버퍼(30)와, 제1비디오디먹스(40)와, 제2비디오디먹스(50)와, 제3비디오디먹스(60)와, 역양자화부(70)와, IDCT부(80)와, 프레임메모리(90)와, 인터페이스제어부(100)를 포함한다.
상기 에러보정부(10)는 입력되는 비트 스트림을 483비트마다 2비트의 에러를 검출하여 수정한다.
상기 시리얼/패러렐변환부(20)는 상기 에러부정부로부터 입력되는 시리얼 비트 스트림을 패러렐데이타로 변환한다.
상기 수신버퍼(30)는 상기 시리얼/패러렐변환부(20)에서 패러렐로 변환된 비트 스트림을 비디오 처리 속도에 맞게 출력한다.
상기 제1비디오디먹스(40)는 상기 수신버퍼(30)에서 출력되는 패러렐 비트 스트림에서 PSC 헤더를 찾음으로써 디코딩을 시작하여, GOB 헤더를 디코딩한다.
상기 제2비디오디먹스(50)는 MB 헤더를 디코딩하여 GOB내의 블록 위치를 찾아내며 MB에 관한 정보와 데이타 요소를 추출한다.
상기 제3비디오디먹스(60)는 변환계수가 유효한 값인지를 점검한 후 상기 제2비디오디먹스(50)의 지시정보에 따라 최종 출력값을 결정한다.
상기 역양자화부(70)는 상기 제3비디오디먹스(60)에서 양자화된 데이타를 입력으로 받아 역양자화한다.
상기 IDCT부(80)는 상기 역양자화부(70)에서 역양자화된 값을 역 DCT 한다.
상기 프레임메모리(90)는 이전 프레임에서의 영상 데이타를 저장한다.
상기 인터페이스제어부(100)는 상기 IDCT부(80)에서 복원된 데이타와 상기 프레임메모리(90)에서 알려주는 이전 프레임에서의 영상 데이타와의 관계를 입력으로 받아서 최종 출력할 영상을 재구성한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작은 다음과 같다.
입력되는 비트 스트림은 에러보정부(10)에서 483비트 마다 2비트의 에러가 검출되고, 이어 시리얼/패러렐변환부(20)에서 패러렐로 변환된다.
그리고나서, 수신버퍼(30)에 일시 저장된 후 비디오 처리 속도에 맞게 제1비디오디먹스(40)로 출력된다.
이때, 제1비디오디먹스(40)는 입력되는 비트 스트림에서 PSC 헤더를 찾음으로써 디코딩을 시작한다.
즉, 20비트의 고유한 비트값으로 구성된 PSC 헤더를 찾으면 연속되는 다음 5비트 신호로 TR(시간축 기준정보)값을 추출하여 6비트로 구성된 PTTPE 코드를 디코딩한다. 이어 PSC 헤더의 마지막 처리인 PEI(Picture Extra Insertion Information) 신호를 디코딩한 후, GOB 헤더를 디코딩한다.
여기서, GOB 헤더는 16비트로 이루어진 GOB 시작부호와 4비트로 이루어진 GN(Group Number)과, 5비트로 이루어진 GQUANT(Group Quantiser Information)로 구성되며, 마지막 GEI(Group Extra Insertion Information)로 이루어지는데, 제1비디오디먹스(40)에서는 상기 PSC 헤더를 디코딩한 후 이러한 GOB 헤더를 디코딩하여 제2비디오디먹스(50)로 넘겨주게 된다.
이와 동시에, 제1비디오디먹스(40)에서는 인터페이스제어부(100)로 프레임 동기신호(FS)와 비트 스트림(BS)를 제공한다.
이어 제2비디오디먹스(50)는 MB 헤더를 디코딩하여 GOB내의 블록 위치를 찾아내며 MB에 관한 정보와 데이타 요소를 추출하게 된다.
이렇게 추출된 MB에 관한 지시정보인 인트라/인터(Intra/Inter)는 인터페이스제어부(100)로 제공되고, 데이타 요소는 제3비디오디먹스(60)로 전해진다.
제3비디오디먹스(60)에서는 제2비디오디먹스(50)에서 전해진 데이타 요소중 변환계수가 유효한 값인지를 점검한 후 제2비디오디먹스(50)의 지시정보에 따라 최종 출력값을 결정하게 된다.
즉, 지시정보가 인트라인 경우 제3비디오디먹스(60)는 변환계수를 6개의 블록에 대해 항상 출력하게 되는 것이다.
그 이외의 경우 MTYPE와 CBP 지시정보에 의해 해당 블록에 대한 변환계수를 출력하게 된다.
이때, 변환계수의 값은 가변길이이며, 그 이외의 경우 변환계수는 RUN과 LEVEL의 값으로 출력된다.
이렇게 출력된 변환계수 RUN과 LEVEL은 역양자화부(70)로 입력되고, 이에 따라 역양자화부(70)에서는 제3비디오디먹스(60)에서 양자화된 데이타를 역양자화한다.
그리고, 역양자화부(70)에서 역양자화된 값은 IDCT부(80)로 입력되어 역 DCT 된다.
이에 인터페이스제어부(100)에서는 IDCT부(80)에서 복원된 데이타와 프레임메모리(90)에서 알려주는 이전 프레임에서의 영상 데이타와의 관계를 입력으로 받아서 최종 출력할 영상을 재구성한다.
또한, 본 발명은 채널을 통해 전송되는 비디오 신호를 분석하여 PSC가 포함되어 있는 유효데이타 2개만 검출하여 수신버퍼(30)에 저장함으로써 버퍼 지연을 최소화하였고, PSC가 포함되지 않은 데이타가 검출되면 감가산 레지스터를 통해 카운트된 PSC의 카운터값에 따라 수신버퍼(30)에 저장된 영상데이타를 프레임 동기신호(FS)에 따라 출력하여 수신버퍼(30)의 데이타 결핍을 방지한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, ITU-T H.261 권고안을 따르는 표준 디코딩 기법을 사용하는 화상회의시스템에서 양질의 화상 서비스를 제공할 수 있게 되고, 이에 신뢰성이 향상되며 다른 유형의 시스템에서도 필수적으로 사용될 수 있다.

Claims (1)

  1. 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치는,
    채널을 통해 입력되는 비트 스트림을 483비트마다 2비트의 에러를 검출하여 수정하는 에러보정부와; 상기 에러부정부로부터 입력되는 시리얼 비트 스트림을 패러렐데이타로 변환하는 시리얼/패러렐변환부와; 상기 시리얼/패러렐변환부에서 패러렐로 변환된 비트 스트림을 비디오 처리 속도에 맞게 출력하는 수신버퍼와; 상기 수신버퍼에서 출력되는 패러렐 비트 스트림에서 PSC 헤더를 찾음으로써 디코딩을 시작하여, GOB 헤더를 디코딩하는 제1비디오디먹스와; MB 헤더를 디코딩하여 GOB내의 블록 위치를 찾아내며 MB에 관한 정보와 데이타 요소를 추출하는 제2비디오디먹스와; 변환계수가 유효한 값인지를 점검한 후 상기 제2비디오디먹스의 지시정보에 따라 최종 출력값을 결정하는 제3비디오디먹스와; 상기 제3비디오디먹스에서 양자화된 데이타를 입력으로 받아 역양자화하는 역양자화부와; 상기 역양자화부에서 역양자화된 값을 역 DCT 하는 IDCT부와; 이전 프레임에서의 영상 데이타를 저장하는 프레임메모리와; 상기 IDCT부에서 복원된 데이타와 상기 프레임메모리에서 알려주는 이전 프레임에서의 영상 데이타와의 관계를 입력으로 받아서 최종 출력할 영상을 재구성하는 인터페이스제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상회의시스템에서 비디오 디코딩 장치.
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