KR100290619B1 - Device and method for video coding by using selective quantizing step size - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지탈비디오디스플레이(이하 DVD 라 칭한다) 등을 위한 디지털 영상 저장장치에서, 영상 편집을 위한 부호화방식에 관한 것으로, 특히 편집자가 영상의 특정부분의 복원화질을 다르게 할 수 있는 부호화방식에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
현재 DVD 영상 편집을 위한 부호화는 엠펙-2 (MPEG-2) 영상 부호화방식을 사용하고 있는 바, 이를 도면을 참조하여 설명하면 도 1에 도시된 바와 같다.Currently, encoding for DVD image editing uses MPEG-2 image encoding, which will be described with reference to the accompanying drawings.
MPEG-2 영상 부호화방식에서는 영상의 한개 프레임을 16×16의 블럭으로 분할하고, 각각의 블럭에 대해 블럭정합방식을 사용하여, 움직임 추정부(1)를 통해 전 프레임에서 가장 유사한 블럭을 찾은 다음 움직임 보상부(2)를 거쳐 움직임보상을 한다.In the MPEG-2 video encoding method, one frame of an image is divided into 16 × 16 blocks, and a block matching method is used for each block, and the
이때 원래 영상과 움직임보상 영상간에 차이가 발생하며, 발생한 보상오차에 대해 이차원 이산코사인변환기(DCT)(3)로 변환을 수행하며, 이는 양자화기(4)로 입력된다.At this time, a difference occurs between the original image and the motion compensated image, and a transformation is performed by a two-dimensional discrete cosine transformer (DCT) 3 for the compensation error, which is input to the quantizer 4.
양자화기(4)에서는 상기 이차원 DCT(3)를 사용하여 구해진 이차원 DCT 계수에 대해 정해진 양자화스텝을 사용하여 양자화를 수행하며, 양자화된 이차원 DCT 계수를 가변길이 부호화기(VLC)(5)를 사용하여 부호화한다.The quantizer 4 performs quantization using a quantization step determined for the two-dimensional DCT coefficients obtained using the two-
그리고 상기 양자화기(4)를 통해 출력된 값은 다시 이차원 역변환기(IDCT)(6)를 통해 역변환된 다음 다음 영상을 복원할때 참조값으로 사용된다.The value output through the quantizer 4 is inversely transformed through the two-dimensional inverse transformer (IDCT) 6 and then used as a reference value when reconstructing the next image.
그러나 상기와 같은 부호화 방식은 영상의 모든 부분에 대해 똑같은 양자화스텝크기를 사용하므로써, 편집자가 영상의 특정 부분의 복원화질을 변경하고자 할 경우 영상전체의 복원화질이 함께 바뀐다는 문제점이 있다.However, the above coding method uses the same quantization step size for all parts of an image, and thus, when an editor wants to change the reconstruction quality of a specific part of the image, the reconstruction quality of the entire image is changed.
본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 종래 문제점을 감안하여, 영상 편집자의 선택에 따라 양자화 스텝 크기를 다르게 하여 양자화 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention The present invention aims at enabling quantization by varying the quantization step size according to the selection of an image editor, in view of the conventional problems as described above.
즉, 편집자는 세밀한 부호화부와 거친 부호화부를 선정하고, 그 이후로는 부호화기가 이를 근거로 판단하여 양자화 스텝크기를 변화하여 화질을 제어할 수 있도록 하는 것이다.That is, the editor selects the fine encoder and the coarse encoder, and after that, the encoder determines based on this, so that the image quality can be controlled by changing the quantization step size.
도 1은 일반적인 엠펙-2 동영상 부호화기 구조를 나타내는 블럭도.1 is a block diagram showing a general MPEG-2 video encoder structure.
도 2는 본 발명에 의한 엠펙-2 동영상 부호화기 구조를 나타내는 블럭도.2 is a block diagram showing an MPEG-2 video encoder structure according to the present invention.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>
1 : 움직임 추정부 2 : 움직임 보상부1: motion estimation unit 2: motion compensation unit
3 : 이차원 이산코사인 변환기 5 : 가변길이부호화기3: two-dimensional discrete cosine converter 5: variable length encoder
6 : 이차원 이산코사인 역변환기 7 : 부호화특성 부여부6: two-dimensional discrete cosine inverse transformer 7: coding characteristics providing unit
8 : 부호화특성 메모리부 9 : 부호화특성 판단부8: encoding characteristic memory unit 9: encoding characteristic determination unit
10 : 가변스텝 양자화부10: variable step quantization unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 구현한 부호화 장치는, 편집자가 영상의 특정 대상에 대해 복원화질을 선택적으로 다르게 부호화할 수 있도록;In order to achieve the above object, an encoding apparatus implemented in the present invention includes an editor so that an editor may selectively encode a reconstruction quality for a specific object of an image;
영상의 첫번째 프레임으로부터 분할된 각각의 N×N 블럭에 대해 편집자가 제 1 특성, 제 2 특성, 제 3 특성의 세가지 부호화 특성을 부여하는 부호화특성 부여부와;An encoding characteristic assigning unit which gives an editor three encoding characteristics of the first characteristic, the second characteristic, and the third characteristic for each N × N block divided from the first frame of the image;
상기 부호화특성 부여부를 통해 부여된 각 특성을 2비트의 특성치를 사용하여 각각 저장하는 부호화특성 메모리와;An encoding characteristic memory for storing each characteristic provided through the encoding characteristic providing unit using two-bit characteristic values;
전 프레임으로 부터 추정 대상 블럭과 가장 유사한 블럭을 찾는 움직임 추정부를 통해 영상을 찾게 되면, 이 영상의 부호화 특성을 판단하여, 현재 부호화대상이 되는 블럭에 부호화 특성을 부여하는 부호화특성 판단부와;An encoding characteristic determination unit for determining an encoding characteristic of the image and assigning the encoding characteristic to a block that is currently encoding target when the image is found through a motion estimation unit that finds the block most similar to the estimation target block from the previous frame;
상기 부호화특성 부여부에서 부여된 특정값에 따라 양자화스텝 크기가 다르게 설정되며, 상기 부호화특성 판단부를 통해 현재 영상에 부호화 특성값이 부여되면 상기 부호화 특성값에 대응되는 양자화 스텝으로 양자화를 수행하는 가변스텝 양자화부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.A quantization step size is set differently according to a specific value provided by the encoding characteristic providing unit, and when the encoding characteristic value is applied to the current image through the encoding characteristic determination unit, the variable performs quantization in a quantization step corresponding to the encoding characteristic value. It is characterized by including a step quantization unit.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제시하는 부호화 방법은, 부호화 방식에 분할된 N×N의 블럭에 대해 편집자가 부호화 특성을 부여하는 과정과;In addition, in order to achieve the above object, the encoding method proposed by the present invention includes the steps of an editor assigning encoding characteristics to a block of N × N partitioned in an encoding scheme;
움직임 추정을 통해 구한 움직임 보상블럭의 부호화 특성을 판단하는 과정과;Determining a coding characteristic of a motion compensation block obtained through motion estimation;
서로 다른 다수의 양자화 스텝 크기를 사용하여 양자화를 수행하도록 하는 과정을 포함하여;Including performing a quantization using a plurality of different quantization step sizes;
편집자가 영상의 특정부분의 복원화질을 양자화 스텝 크기를 다르게 적용하여 선택적으로 양자화 하는 것을 특징으로 한다.The editor selectively quantizes the reconstructed picture quality of a specific part of the image by applying different quantization step sizes.
상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 부호화방식을 적용하는 부호화 장치의 블럭도로, 부호화특성부여부(7) 에서는 편집 대상이 되는 영상의 첫번째 프레임으로부터 분할된 각각의 16 × 16 블럭에 대해 편집자가 F( Fine ), N( Normal ), C( Coarse ) 의 세가지 부호화특성을 부여한다.FIG. 2 is a block diagram of an encoding apparatus to which the encoding method of the present invention is applied. In the encoding characteristic granting
부여된 부호화특성은 2 비트의 특성치를 사용하여 부호화특성메모리(8)에 저장되며, 다음 프레임의 블럭들에 대한 부호화특성을 부여하는데 사용된다.The assigned encoding characteristic is stored in the
이후 움직임추정부(1) 에서는 전 프레임으로부터 추정 대상 블럭과 가장 유사한 블럭을 찾는다.The
찾아진 블럭은 부호화특성판단부(9)에서 전 프레임의 부호화특성 분포로 부터 현재 부호화대상 블럭의 부호화특성을 판단하는데 사용된다.The found block is used by the encoding
부호화특성의 판단은 움직임추정을 통해 전 프레임으로부터 찾은 블럭내의 부호화특성치의 분포로부터 판단한다. 즉 블럭내에서 가장 많은 분포를가지는 부호화특성치를 현재 부호화대상이 되는 블럭의 부호화특성으로 부여한다.The encoding characteristic is judged from the distribution of the encoding characteristic values in the block found from the previous frame through motion estimation. That is, the encoding characteristic value having the largest distribution in the block is given as the encoding characteristic of the block currently being encoded.
위의 과정을 통해 현재 프레임의 블럭들에 부여된 부호화특성은 부호화특성메모리(8)에 저장되며, 다음 프레임의 부호화특성을 판단하는데 사용된다.The encoding characteristics assigned to the blocks of the current frame through the above process are stored in the encoding
가변스텝양자화부(10)에서는 새롭게 부여된 부호화특성으로부터 해당하는 양자화스텝을 사용하여 움직임보상으로부터 발생하는 보상오차에 대해 양자화를 수행한다.The variable
이를 상세히 설명하면, 본 발명의 부호화방식에서는 세가지의 부호화특성에 대한 양자화스텝크기를 편집자가 입력할 수 있도록 하는 바, 편집자는 양자화스텝에 대한 오프셋값을 편집전에 입력하므로써, 부호화특성이 N 인 경우에는 정해진 양자화스텝크기를 사용하고, F 인 경우에는 N 의 양자화스텝크기로부터 오프셋값을 뺀 값을 사용하며, C 인 경우에는 N 의 양자화스텝크기로부터 오프셋값을 더한 값을 사용하여 양자화를 수행한다.In detail, the encoding method of the present invention allows the editor to input the quantization step sizes for the three encoding characteristics. The editor inputs the offset value for the quantization step before editing, so that the encoding characteristic is N. In the case of F, the quantization step size is used, and in the case of F, the value obtained by subtracting the offset value from the quantization step size of N is used. In case of C, the quantization is performed using the value obtained by adding the offset value from the quantization step size of N. .
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 부호화방식을 사용하여 편집자는 편집 대상이 되는 영상의 특정부분에 대한 양자화스텝에 해당하는 부호화특성을 선택적으로 부여할 수 있으며, 이는 영상 복원시의 특정 부분의 복원화질을 영상의 다른 부분과 다르게 할 수 있다.As described in detail above, by using the encoding method of the present invention, an editor can selectively assign encoding characteristics corresponding to quantization steps for a specific portion of an image to be edited, which restores a specific portion during image restoration. The picture quality can be different from other parts of the image.
이와 같은 기능은 DVD 영상 편집시 특정 대상을 강조하거나 흐리게 처리하는 기능을 제공하는 잇점을 수반한다.Such a feature has the advantage of providing a function of highlighting or blurring a specific object when editing a DVD image.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the following claims You will have to look.
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KR1019970075689A KR100290619B1 (en) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | Device and method for video coding by using selective quantizing step size |
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JPH08340534A (en) * | 1995-06-12 | 1996-12-24 | Canon Inc | Video signal processor |
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1997
- 1997-12-27 KR KR1019970075689A patent/KR100290619B1/en not_active IP Right Cessation
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JPH08340534A (en) * | 1995-06-12 | 1996-12-24 | Canon Inc | Video signal processor |
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