KR100546507B1 - 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치 - Google Patents

영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100546507B1
KR100546507B1 KR1020030015158A KR20030015158A KR100546507B1 KR 100546507 B1 KR100546507 B1 KR 100546507B1 KR 1020030015158 A KR1020030015158 A KR 1020030015158A KR 20030015158 A KR20030015158 A KR 20030015158A KR 100546507 B1 KR100546507 B1 KR 100546507B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mode
compression
frame
value
video encoder
Prior art date
Application number
KR1020030015158A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040080258A (ko
Inventor
김철우
강동욱
인경석
Original Assignee
에스케이 텔레콤주식회사
엠큐브웍스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이 텔레콤주식회사, 엠큐브웍스(주) filed Critical 에스케이 텔레콤주식회사
Priority to KR1020030015158A priority Critical patent/KR100546507B1/ko
Publication of KR20040080258A publication Critical patent/KR20040080258A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100546507B1 publication Critical patent/KR100546507B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513—Processing of motion vectors

Abstract

본 발명은 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위해 비디오 부호기에서 압축 모드를 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법에 있어서, 인트라 모드에서의 인트라 비용 함수값을 계산하고, 인터 모드에서의 인터 비용 함수값을 계산하여 상기 인트라 비용 함수값과 상기 인터 비용 함수값을 비교한 결과 인트라 비용 함수값이 인터 비용 함수값보다 크면 인터 모드로 결정하고, 인트라 비용 함수값이 인터 비용 함수값보다 작거나 같으면 인트라 모드로 결정하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법을 제공한다.
따라서 본 발명의 기법을 사용하면 동영상 압축 기법이 사용되는 디지털 영상 부호기에서 무선 환경 등과 같이 전송 환경에서 오류가 있는 경우에 오류의 전파를 효율적으로 방지할 수 있다. 이는 주문형 비디오 방송(VOD), 이동 방송 시스템 및 동영상 전화 등을 포함하는 동영상 전송 시스템에서의 성능 향상에 기여할 수 있다는 효과가 있다.
비디오, 프레임, 부호화, 복호화, 압축, 인트라, 인터, 드리프트 잡음

Description

영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치{Method and Apparatus for Selecting Compression Modes To Reduce Transmission Error of Image Compression System for Use in Video Encoder}
도 1은 종래기술의 비디오 코딩 장치에서 생성된 비디오 데이터 패킷의 일예를 도시한 도면,
도 2는 비트 스트림 전송 오류가 있는 경우에 동영상 부호기, 복호기의 동작 모델을 간략하게 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 최적화된 부호 모드 결정 과정을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위해 비디오 부호기에서 압축 모드를 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전송 오류가 있는 환경에서 전송 오류로 인한 복호기에서의 화질 열화 극복을 위해 동영상 부호기에서 효율적으로 오류 환경에 대처할 수 있도록 모드 선택을 하는 방법에 관한 것이 다.
오디오와 동영상 서비스를 실현하기 위해서는 방대한 양의 데이터를 효과적으로 저장하거나 전송하기 위한 압축기술의 개발과 표준화가 필수적이다. 디지털 영상 기술의 발전은 정지영상에서 시작되어 동영상으로 옮겨졌고 결국 멀티미디어 서비스를 위한 발판을 구축하게 되었다. 그러나 멀티미디어 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서는 오디오, 비디오와 같은 데이터를 압축하는 기술뿐만 아니라 데이터를 효과적으로 연관(Link)시키고, 사용자에 의한 대화형 조작(Interactive Manipulation)을 쉽게 하고 압축된 데이터를 효과적으로 검색할 수 있도록 하는 도구도 필요하다. 이와 관련된 기술의 표준화가 ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission)를 중심으로 진행되어 왔는데, H.261, H.262, H.263 및 H.264 그리고 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 등을 포함하는 국제 동영상 압축 표준들은 모두 동영상의 압축 저장 및 전송을 목표로 제정되어 왔다.
그런데 전송 환경에서 오류가 있는 경우에는 동영상 압축 표준 알고리즘 자체의 일관성이 심하게 영향을 받음으로 인해서, 아무런 대처를 하지 않을 경우 치명적인 화질의 열화를 초래하게 된다. 이러한 오류의 발생이 전체 비디오 화질에 영향을 주는 것을 막기 위해서 가능한 한 압축 성능을 떨어뜨리지 않으면서도 오류의 전파를 막는 효율적인 기법들이 제안되고 있는 것이 현재 동영상 표준의 추세이기도 하다. 이러한 기법들을 이용하면 비디오 코덱이 오류에 대한 보다 향상된 내성을 갖게 되는데, 비트 스트림을 전달하는 과정에서 채널의 불확실성에 의해서 오 류가 발생하는 경우에도 복호기 재생 화상의 화질 열화가 최소화될 수 있도록 설계된 부호/복호 방법론들이 사용된다는 의미이다. 즉, 지금까지 부호기는 복호기의 상태나 동작에 대해서는 별도의 고려 없이 최고 효율성을 목표로 한 부호화를 행하여 왔으나, 전송 오류가 발생하는 채널 환경에서 그렇게 하는 경우 복호기에서 재생되는 영상의 화질을 보장할 수 없기 때문에, 전송 오류가 발생하는 채널 환경에서는 부호화 과정에서부터 전송 오류 문제를 극복하기 위한 특별한 고려들이 추가되어야 함을 의미한다.
이를 고려한 오류 내성 방법론은 크게 영상 복호기에서의 오류 은닉(Error Concealment) 기법과 영상 부호기에서의 오류 내성을 갖는 비트 스트림의 생성 기법으로 나뉘어 진다.
여기서 영상 복호기에서의 오류 은닉 기법이란 수신된 비트 스트림에서 오류가 발생한 것을 검출하는 순간 그 오류가 화질에 미치는 영향을 가급적 국지화하고 최소화하기 위한 기법을 의미한다. 오류 은닉 복호기에서 오류의 영향을 국지화/최소화하는 것은 비트 스트림의 구성 내용에 따라 큰 성능 차이를 보이기 때문에 부호화할 때부터 이에 대한 고려가 필요하다. 오류 은닉 기법은 비트 스트림에 오류가 발생함에도 불구하고 복호기가 계속하여 영상을 재생해낼 수 있도록 한다는 장점이 있지만, 일단 한 번 오류 은닉 과정을 거치고 나면, 동기 신호를 찾아내어 새로 복호를 시작한다고 하여도, 많은 경우 복호기의 상태(프레임 메모리의 내용 등)가 부호기 내에 포함된 가설(Virtual) 복호기의 상태와 일치하지 않기 때문에 그 내용이 일치할 때까지 오류는 계속하여 전파하게 된다는 문제점이 있다. 이는 부호 화 과정에서 이러한 점들을 충분히 고려하지 못하기 때문에 발생하는 문제점이다.
한편, 영상 부호기에서의 오류 내성을 갖는 비트 스트림 생성 기법이란, 오류 은닉 복호기가 오류 은닉을 하는 과정에서 오류의 영향이 시공간적으로 전파되어가는 것을 최대한 빨리 차단해낼 수 있도록, 필요한 정보를 비트 스트림 중간중간에 적절한 방법으로 포함시켜서 비트 스트림을 구성하는 방법을 말한다.
구체적으로, 오류의 전파를 막는 기법으로서 MPEG-4에서 제안된 것으로는 재동기(Resynchronization) 기법, 데이터 파티셔닝(Data Partitioning) 기법, RVLC(Reversible VLC) 기법 등이 있다.
재동기(Resynchronization) 기법이란 비트 스트림 중에 에러가 혼입했을 경우, 다시 디코드를 개시할 수 있는 포인트를 이용하여 오류의 전파를 막는 기법을 지칭하는 것이다. MPEG-4에서는 비트 스트림 중에 재동기 마커(Resync_Marker)라 불리는 특별한 코드를 삽입하는 것으로써 실현된다. 이 재동기 마커는 비트 스트림 중에 에러가 혼입된 경우에만 발생될 뿐 다른 코드의 편성으로부터는 발생되지 않는다. 재동기 마커를 선두로 한 매크로 블록(MB)의 모임을 비디오 패킷이라고 부르는데, 이 비디오 패킷의 선두로부터 재차 디코딩을 할 수 있도록, 헤더 부분에는 디코드에 필요한 정보가 기술된다. 디코딩시, 비트 스트림에서 재동기 마커가 발견되면 다음 재동기 마커가 발견되기 이전까지의 구간은 하나의 패킷으로 간주되어 재차 디코딩이 되므로 에러가 혼입된 장소로부터 재동기 마커까지의 데이터는 버려지게 된다. 한편, 움직임 벡터들로 이루어진 움직임 벡터 데이터 영역(MVDP: Motion Vector Data Part)에는 이전 데이터를 기초로 예측된 움직임 벡터들만이 존 재하기 때문에 움직임 벡터는 이전의 디코딩된 움직임 벡터가 있는 경우에만 사용이 가능하다. 따라서, 비트 스트림 중에서 움직임 벡터 데이터 영역(MVDP)에 오류가 발견되면 다음 패킷이 시작되는 재동기 마커를 발견할 때까지 해당 패킷 전체를 무시해야 하므로 정보의 손실이 많다는 문제점이 있다.
데이터 파티셔닝 기법이란 비디오 패킷 내의 전 매크로 블록의 모션 데이터(Motion Data) 정보와 텍스처 데이터(Texture Data) 정보를 분리해 전송하는 것을 말한다. 이 기법을 쉽게 이해하기 위해 도 1에는 오류 허용 모드를 위한 코딩 방법에 의해 생성된 비디오 데이터 패킷의 일예를 나타내었다. 도 1에 도시한 바와 같이, 코딩 방법은 모션 데이터와 텍스처 데이터로 분리하여 코딩함을 알 수 있다. 만약 이러한 텍스처 데이터 정보가 에러에 의해 손실되었을 경우라도, 모션 데이터정보만이라도 살아있으면, 그 모션 데이터 정보로 어느 정도 정확한 재생을 기대할 수 있다. 또 통상은 모션 데이터 정보의 데이터양이 텍스처 데이터 정보에 비해 압도적으로 적기 때문에 에러가 발생할 확률은 낮다. 또한 모션 데이터 정보가 패킷 헤더의 바로 다음에 있으면 텍스처 데이터 정보에 에러가 발생한 경우 빠르게 재생이 가능하기에 에러로 인한 손실을 작게 하는 요인이 된다. 데이터 파티셔닝의 경우에는 모션 데이터 정보와 텍스처 데이터 정보 사이에 모션 마커(Motion Marker)로 불리는 특별한 코드가 삽입된다. 이것은 재동기 마커와 마찬가지로 모션 데이터 정보나 텍스처 데이터 정보에 에러가 혼입된 경우에만 발생될 뿐 다른 코드의 편성으로부터는 결코 발생되지 않는다. 이처럼 모션 마커도 재동기 마커와 같은 기능을 한다. 이 기법에 따르면, 통상 에러가 발생한 위치로부터 다음의 모션 마커 사이의 데이터는 버려지기 때문에 정보의 손실이 많다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위하여 에러가 발생한 위치로부터 다음 재동기 마커 혹은 다음 모션 마커 사이의 데이터도 순간 복호 가능하도록 하는 것이 RVLC (Reversible VLC) 기법이다. 이것을 이용하면 다음의 재동기 마커 혹은 모션 마커로부터 역방향의 복호를 실시하는 것으로, 본래 버려져야 할 데이터를 어느 정도 회복하는 것이 가능해진다. 그러나 이 기법 또한 완벽한 회복은 불가능하므로 여전히 버려지는 데이터의 손실이 발생한다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 현재의 영상 프레임이 이전에 부호화된 프레임들과 연관성을 가지면서 부호화된다는 사실에 착안하여, 오류 확률을 기반으로 하여 프레임 내의 각 화소들의 위치에서 오류가 발생되었을 경우에 화질 열화에 미칠 수 있는 영향을 수치화하여 이용한다. 본 발명의 기본적인 목적은 인트라 리프레쉬(Intra Refresh)를 효율적으로 결정하는 데 있으며, 이는 위에서 설명한 바와 같이 화질 열화에 미치는 잡음값의 영향을 고려한다. 본 발명의 궁극적인 목적은 잡음값의 영향을 이용하여 효율적인 모드 결정을 하는 방법을 제안하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법에 있어서, (a) 인트라 모드에서의 인트라 비용 함수값을 계산하는 단계; (b) 인터 모드에서의 인터 비용 함수값 을 계산하는 단계; (c) 상기 인트라 비용 함수값과 상기 인터 비용 함수값을 비교하는 단계; (d) 상기 단계 (c)에서의 비교 결과 인트라 비용 함수값이 인터 비용 함수값보다 크면 인터 모드로 결정하는 단계; 및 (e) 상기 단계 (c)에서의 비교 결과 상기 인트라 비용 함수값이 상기 인터 비용 함수값보다 작거나 같으면 인트라 모드로 결정하는 단계를 포함하는 것은 특징으로 하는 영상 압축 시스템에서 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 움직임 보상 부호화를 위해 부호기 내에서 복호화를 함으로써 재구성되는 프레임을 이용하여, 영상 압축 시스템에서 전송 오류 감소를 위해 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치에 있어서, 인트라 모드의 비용 함수값을 계산하는 인트라 모드 계산부; 인터 모드의 비용 함수값을 계산하는 인터 모드 계산부; 인트라 모드 계산부에서의 결과값과 인터 모드 계산부에서의 결과값을 비교하는 비교부; 및 상기 인트라 모드 계산부에서의 결과값이 더 크면 상기 인터 모드로 결정하고, 상기 인트라 모드 계산부에서의 결과값이 더 작거나 같으면 상기 인트라 모드로 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지 도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 비트 스트림 전송 오류가 있는 경우에 동영상 부호기, 복호기의 동작 모델을 간략하게 나타낸 블록도이다.
전송 오류가 발생하는 채널을 가정할 경우, 부호기(200)와 복호기(210)의 동작을 도 2와 같이 모형화할 수 있다. 현재 채택되어 있는 국제 동영상 압축 표준은 모두 프레임 단위로 부호화하는 구조를 채택하고 있는데 기본적인 구조는 도 2와 같이 나타낼 수 있는 것이다. 인트라 모드에서, 매크로 블럭은 일반적으로 변환과 양자화 및 가변장 부호화 과정을 거쳐 부호화되며, 이 경우에 움직임 추정 및 보상은 필요없다. 반면에, 인터 모드는 현재 블럭에 대하여 움직임 추정이 이루어지며, 현재 블럭에 대한 예측된 블럭과의 변위로서 움직임 벡터를 구한다.
전송 오류가 발생하는 채널을 가정하는 경우와 전송 오류가 없는 채널을 가정하는 경우를 비교해 볼 때 가장 큰 차이점은 전자는 오류 은닉 능력이 있는 복호기를 사용한다는 점이다. 오류 은닉 능력이 있는 복호기를 사용하기 때문에 전송되는 비트 스트림의 일부분이 손실되거나 변형된다 하여도 복호기는 영상을 충실히 재생할 것이라고 가정할 수 있다. 도 2에서 보는 바와 같이 부호기(200)와 복호기(210)간에 전송 채널에서 오류가 존재할 경우에는
Figure 112003008503463-pat00001
과
Figure 112003008503463-pat00002
이 서로 다른 값을 가지게 되며, 그에 따라 부호기(200)와 복호기(210)간에 서로 다른 레퍼런스 프 레임(Reference Frame)을 가지게 된다. 이는 동일하지 않은 레퍼런스 프레임을 참조함에 따라서 부호기(200)와 복호기(210)간에 서로 다른 영상을 인식하게 되는 결과를 가지고 오며, 이는 궁극적으로 화질의 열화로 이어지게 된다. 이러한 화질의 열화는 다음과 같은 수식으로 정량화할 수 있다.
먼저, 부호기(200)에서 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임은 수학식 1과 같이 표현할 수 있고 그것이 다음 프레임의 기준 영상으로 사용된다.
Figure 112003008503463-pat00003
여기서
Figure 112003008503463-pat00004
는 추정된 움직임 벡터를,
Figure 112003008503463-pat00005
과
Figure 112003008503463-pat00006
는 각각 INTER 모드와 INTRA 모드로 부호화하는 과정에서 발생하는 양자화 잡음을,
Figure 112003008503463-pat00007
는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임을,
Figure 112003008503463-pat00008
은 n번째 입력 프레임을,
Figure 112003008503463-pat00009
는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임을 나타낸다.
복호기(210)에서의 복호 과정은 기본적으로 부호 과정의 역과정이다. 이 역과정이 정상적으로 이루어진 경우라면 수학식 2에서 보는 바와 같이 복호기(210)에서 n번째 출력 프레임을 부호기에서의 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n 번째로 복호화된 프레임과 동일한 프레임으로 인식하게 된다.
Figure 112003008503463-pat00010
여기서
Figure 112003008503463-pat00011
은 복호기(210)에서의 n번째 출력 프레임을,
Figure 112003008503463-pat00012
은 복호기(210)에서 n-1번째 출력 프레임을 나타낸다.
그러나 만일 전송 오류가 검출되었다면 복호기(210)는 전술한 가정에 따라 오류 은닉 모드로 전환되어져야 할 것이다. 즉 복호기(210)에서는 다음 수학식 3과 같이 이전 프레임의 정보를 오류로 인해서 손상된 부분의 정보 대신 대치하여 오류 극복을 시도하는 것이 가장 일반적이다.
Figure 112003008503463-pat00013
복호기(210)가 일단 오류 은닉 모드를 경험하게 되면, 그 재생된 영상(화소)에 왜곡이 발생할 뿐만 아니라, 오류 은닉 모드에서 재생된 영상이 다음 프레임의 인터 모드 매크로 블록의 예측에 이용됨으로 인하여 왜곡은 프레임을 넘어 전파하게 된다. 이 왜곡은 전적으로 부호기(200)와 복호기(210)의 움직임 보상에 이용될 기준 영상들, 즉
Figure 112003008503463-pat00014
와
Figure 112003008503463-pat00015
의 차이에 의해서 발생하는 것이며, 이전의 전송 오류들에 의해서 발생한다. 그 차이는 수학식 4와 같이 표현할 수 있으며, 이를 드리 프트 잡음(Drift Noise)이라고 정의한다.
Figure 112003008503463-pat00016
만일 양자화 잡음과 드리프트 잡음이 서로 비상관적이라고 가정한다면, 복호 영상과 원영상의 차이, 즉 n 번째로 부호화된 영상의 전체 잡음
Figure 112003008503463-pat00017
은 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112003008503463-pat00018
여기서
Figure 112003008503463-pat00019
와
Figure 112003008503463-pat00020
는 각각 양자화 잡음과 드리프트 잡음을 나타낸다. 즉, 수학식 6과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112003008503463-pat00021
이 때 양자화 잡음은 압축시에 생기는 잡음이며, 드리프트 잡음은 앞에서 언급한 바와 같이 오류로 인해서 생기는 잡음을 뜻한다. 그리고 오류 은닉은 전송 오 류가 발생한 경우에 복호기(210)가 행하는 신호처리 과정이므로, 새로운 드리프트 잡음이 발생할 확률은 해당 패킷의 손실 확률과 같다. 또 이때 발생하는 드리프트 잡음의 강도는 영상의 시공간적 활동성에 비례하고, 오류 은닉 기법의 종류에 따라서 차이를 보이게 된다. 또한 드리프트 잡음은 현재 부호화되고 있는 화소가 참조하는 레퍼런스 프레임의 잡음을 계승하게 되기 때문에, 레퍼런스 프레임이 가지고 있는 드리프트 잡음의 영향을 받게 된다. 따라서 레퍼런스 프레임의 참조 화소들에 오류가 존재할 경우 이는 인트라 리프레시가 발생할 때까지 계속해서 영향을 미치며 화질 열화의 주요한 요인이 되게 된다. 이를 방지하기 위해서, n번째 프레임을 부호화할 때 각 모드별로 드리프트 잡음이 어떻게 변화될 것인지를 수치화하여 해당 매크로 블록의 부호 모드를 결정할 수 있다.
먼저 인터 모드 블록 정보가 정상적으로 전달되는 경우, 복호기(210)는 정상 조건에서 인터 모드 복호를 진행할 것이다. 이 때 재생 영상에 포함되는 드리프트 잡음은 수학식 1과 수학식 2로부터 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112003008503463-pat00022
즉 움직임 벡터
Figure 112003008503463-pat00023
만큼 보상된 이전 프레임의 드리프트 잡음을 계승한다.
다음에는 인트라 모드 블록 정보가 정상 조건에서 복호된다면 재생 영상에 포함될 드리프트 잡음은 수학식 1과 수학식 2로부터 또 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112003008503463-pat00024
한편 인터 모드인지 인트라 모드인지 여부에 상관없이 현재 블록 정보가 손실되어 오류 은닉 기법에 의해서 현 영상이 재생된다면, 재생 영상에 포함되는 드리프트 잡음의 영향은 수학식 1과 수학식 3으로부터 수학식 9와 같이 표현된다.
Figure 112003008503463-pat00025
즉, 이전 프레임의 드리프트 잡음에 새로운 드리프트 잡음이 합쳐져서 현 프레임의 드리프트 잡음으로 나타난다.
각 경우의 발생 확률을 이용하여 현 프레임의 드리프트 잡음의 기대값을 수 치화해보면, 패킷 손실 확률이
Figure 112003008503463-pat00026
일 때, 수학식 7과 수학식 9로부터 인터 모드 블록에서의 드리프트 잡음의 기대치는 기본적으로 수학식 10과 같이 수치화하여 이용할 수 있다.
Figure 112003008503463-pat00027
또 수학식 8과 수학식 9로부터 인트라 모드 블록에서의 새로운 드리프트 잡음의 기대치는 기본적으로 수학식 11과 같이 수치화하여 이용할 수 있다.
Figure 112003008503463-pat00028
수학식 10과 수학식 11이 드리프트 잡음 전파 모델의 기본이다.
한편 전술한 드리프트 잡음 전파 모델은 패킷 손실이 잘 분산되어 발생하는 경우에는 대체적으로 실제 상황과 잘 일치하지만, 화면의 전환이 일어난 다음 계속하여 정지 화면이 유지되는 영상의 경우 화면 전환이 일어나는 프레임에서 전송 오류가 발생하게 되면 그 오류는 오랜 동안 계속하여 전파되어가는 약점이 있다. 그 이유는 다음과 같다. 수학식 11에서 계산된 드리프트 잡음이 프레임을 진행해 감에 따라 수학식 10으로 갱신되어 가는데, 모드 선택이 대상이 되는 화소가 정지 화면에 속하므로 움직임 벡터와 복원된 프레임의 차이 신호는 모두 0이 되고, 따라서 드리프트 잡음은 증가하지 않고 계속 같은 값이 반복하여 사용될 것이다. 일단 최초의 값이 해당 블록의 부호화 모드를 인트라로 하지 못하는 한 그 이후에는 정지 화면이 계속되는 한 계속하여 인터 모드(정확히는 움직임 벡터가 없는 인터 모드)로 부호화될 것이다. 따라서 추정된 드리프트 잡음은 실제 드리프트 오차를 제대로 모형화하지 못하는 결과를 낳게 된다. 물론 그 확률은 매우 낮지만 이런 일이 실제로 발생하게 되는 경우에는 재생 영상의 화질은 다른 경우에 비해서 현저히 떨어짐을 확인할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 오류의 최대 지속 시간을 제한하는 기능과 영상의 복잡도가 드리프트 잡음에 미치는 영향을 줄이는 등의 기능을 추가함으로써 복호 영상의 주관적 화질을 보다 향상시키기 위해서 드리프트 잡음을 구하기 위한 위 기본형을 개선할 수 있다.
전술한 오류의 최대 지속 시간을 제한하는 기능을 제공하기 위하여 인위적으로 시간이 지남에 따라 드리프트 잡음값이 커지도록 설정해야 하므로, 이에 가장 알맞은 모델은 지수 함수이다. 연속하여 인터 모드로 부호화된 위치의 화소에 대해서는 드리프트 잡음을 갱신할 때 이전 프레임의 드리프트 잡음을 지수 함수적으로 키운 다음에 갱신에 이용하고, 비록 새롭게 추정된 개별 화소의 오류 전력이 적어도 (정지화면과 같이) 이를 상대적으로 큰 비용으로 강조함으로써 인터 모드가 반복되는 것을 방지한다. 이로써 시간이 지남에 따라 인트라 리프레시가 될 확률을 높여가게 되어 오류의 최대지속시간을 제한할 수 있다. 이 효과를 거두기 위해 인터 모드에서의 드리프트 잡음값의 갱신 방법은 수학식 12와 같다.
Figure 112003008503463-pat00029
여기서
Figure 112003008503463-pat00030
은 모드 선택의 대상이 되는 화소가 여러 프레임에 결쳐서 연속하여 인터 모드로 부호화할 때의 연속된 프레임의 수를,
Figure 112003008503463-pat00031
는 양자화 계급 간격을 나타낸다.
연속하여 인터 모드로 부호화되는 경우와는 반대로 연속하여 인트라 모드로 부호화되는 경우에는 과도히 강조된 드리프트 잡음을 지수 함수적으로 감소시킴으로써 인트라 모드로 반복하여 부호화되지 않도록 하면, 부호화 효율이 개선된다. 이 효과를 거두기 위해 인트라 모드에서의 드리프트 잡음값의 갱신 방법은 수학식 13과 같다.
Figure 112003008503463-pat00032
여기서
Figure 112003008503463-pat00033
는 모드 선택의 대상이 되는 화소가 여러 프레임에 걸쳐서 연속하여 인트라 모드로 부호화될 때의 연속된 프레임의 수를 나타낸다.
수학식 12 및 수학식 13에 포함된
Figure 112003008503463-pat00034
은 영상의 복잡도가 드리프트 잡음에 미치는 영향을 줄여주는 기능을 제공한다. 대부분의 영상 시퀀스의 경우에는 앞의 지수 함수를 통해서 오류의 최대 지속 시간을 제한해낼 수 있다. 그러나 움직임이 거의 없는, 특히 단순하면서 움직임이 없는 영상에서는 그것만으로는 오류 최대 지속 시간의 효과적인 제한이 어렵다. 이것은 새롭게 추가되는 드리프트 잡음의 값이 너무 작아서 그것을 지수 함수적으로 강조한다고 하여도 모드 결정에 크게 영향을 미치지 않기 때문이다. 새로운 채널 오류에 의해서 추가되는 드리프트 잡음에 양자화 잡음만큼의 잡음을 더해줌으로써 이 문제를 해결할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 최적화된 부호 모드 결정 과정을 나타낸 순서도이다.
수학식 12 및 수학식 13 에서 주어진 규칙에 의하여 n번째 프레임에서 각 화소의 드리프트 값을 수치화할 수 있다. 부호기에서는 주어진 드리프트 잡음값과 양자화 잡음값 및 해당 매크로 블록을 부호화하는 데 필요한 비트 수를 조화하여, 해당 매크로 블록의 부호 모드를 인터 모드 혹은 인트라 모드로 부호화 할지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 최적 모드는 수학식 14와 같이 정의되는 비용 함수인 Cost 함수의 값을 계산하여 그 값이 가장 작게 되는 모드로 결정하여 부호화할 수 있게 된다.
Figure 112003008503463-pat00035
여기서 R은 부호화에 필요한 비트 수를 나타내고, Lagrangian multiplier
Figure 112003008503463-pat00036
은 영상을 실제로 부호화하기에 앞서 그 부호화 파라미터 (양자화 계급 등)에 따라서 미리 정해져야 하는 상수이다.
인터 모드 혹은 인트라 모드는 모두 같은 값의 R값과
Figure 112003008503463-pat00037
값을 가지므로 각 모드에서의 비용 함수값을 계산하여 서로 비교하는 과정을 통해 최적 모드를 결정하는 본 알고리즘에서는 R값과
Figure 112003008503463-pat00038
값은 특별히 고려하지 않기로 한다. 본 발명에서는 비용 함수에서 사용되는
Figure 112003008503463-pat00039
의 값을 수치화하였는데 이 값만을 고려하여 최적화 모드를 결정한다.
도 3의 순서도를 참조하여 최적화 모드 결정 과정을 설명한다. 먼저, 인트라 모드에서의 비용함수 Cost_intra 값을 계산한다(S300). 이 때,
Figure 112003008503463-pat00040
의 값은 수학식 13 에서 구할 수 있다. 다음으로는 인터 모드에서의 비용함수 Cost_inter 값을 계산한다(S302). 이 때,
Figure 112003008503463-pat00041
의 값은 수학식 12에서 구할 수 있다. 이제 구해진 Cost_intra 값과 Cost_inter 값을 비교(S304)하여 최적 모드를 결정한다. 비용함수 Cost 함수의 값이 최소인 경우가 최적화된 부호 모드이므로 Cost_intra 값이 Cost_inter 값보다 크면 인터 모드로 결정(S306)하여 부호화하고 Cost_intra 값이 Cost_inter 값보다 작거나 같으면 인트라 모드로 결정(S308)하여 부호화한다. 이로써 비디오 부호기에서 전송 오류 환경을 극복하기 위한 최적화 모드가 결정되는 것이다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
앞에서 설명하였듯이, 종래 오류 내성 방법들은 오류를 은닉하여 오류가 계속하여 전파하게 된다는 문제점, 오류 은닉 외의 경우에도 특정 마커를 사용하는 경우 정보의 손실이 많다는 문제점 등이 있는데, 본 발명에서는 부호화 과정에서부터 전송 오류 문제를 극복하기 위한 특별한 고려, 즉 오류 확률을 기반으로 하여 프레임 내의 각 화소들의 위치에서 오류가 발생되어 화질 열화에 미칠 수 있는 영향을 수치화함으로써 효율적인 모드 결정을 할 수 있다는 장점이 있다.
따라서 동영상 압축 기법이 사용되는 디지털 영상 부호기에서 무선 환경 등과 같이 전송 환경에서 오류가 있는 경우에, 오류의 전파를 효율적으로 방지하는 기법을 제안함으로써, 주문형 비디오 방송(VOD), 이동 방송 시스템 및 동영상 전화 등을 포함하는 동영상 전송 시스템에서의 성능의 향상에 기여할 수 있다.

Claims (22)

  1. 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법에 있어서,
    (a)인트라 모드에서의 인트라 비용 함수값을 계산하는 단계;
    (b)인터 모드에서의 인터 비용 함수값을 계산하는 단계;
    (c) 상기 인트라 비용함수값과 상기 인터 비용함수값을 비교하는 단계;
    (d) 상기 단계 (c)에서의 비교 결과 상기 인트라 비용 함수값이 상기 인터 비용 함수값보다 크면 인터 모드로 결정하는 단계; 및
    (e) 상기 단계 (c)에서의 비교 결과 인트라 비용 함수값이 인터 비용 함수값보다 작거나 같으면 인트라 모드로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)에서
    상기 인트라 비용 함수는 상기 인트라 모드에서의 드리프트 잡음값, 상기 인트라 모드에서 압축시에 생기는 양자화 잡음값 및 해당 매크로 블록을 부호화하는 데 필요한 비트 수 × 상수(Lagrangian multiplier:
    Figure 112005044960721-pat00069
    )를 합한 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값은 n번째 프레임을 부호화할 때 상기 인트라 모드에서 발생하는 잡음값으로, 패킷이 손실될 확률과 상기 인트라 모드에서의 오류 은닉 기법에 따라 복호된 프레임 차이 신호의 제곱값의 곱으로 표현하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00070
    )은 이전 프레임의 드리프트 잡음값에 새로운 드리프트 잡음값
    Figure 112005044960721-pat00042
    이 합쳐지는 것(상기
    Figure 112005044960721-pat00071
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임, 상기
    Figure 112005044960721-pat00072
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임)을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00073
    )은 아래 수식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법;
    Figure 112005044960721-pat00074
    ,
    여기서,
    Figure 112005044960721-pat00075
    은 이전 프레임의 드리프트 잡음값,
    Figure 112005044960721-pat00076
    는 패킷 손실 확률,
    Figure 112005044960721-pat00077
    는 모드 선택의 대상이 되는 화소가 여러 프레임에 걸쳐서 연속하여 인트라 모드로 부호화될 때의 연속된 프레임의 수,
    Figure 112005044960721-pat00078
    는 양자화 계급 간격,
    Figure 112005044960721-pat00079
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임,
    Figure 112005044960721-pat00080
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기
    Figure 112003008503463-pat00044
    는 부호기에서 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하는 n번째로 복호화 된 프레임으로써 n번째로 입력되는 프레임과 상기 인트라 모드로 부호화하는 과정에서 발생하는 양자화 잡음이 합쳐지는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b) 에서,
    상기 인터 비용 함수값은 상기 인터 모드에서의 드리프트 잡음값, 상기 인터 모드에서 압축시에 발생하는 양자화 잡음값 및 해당 매크로 블록을 부호화하는 데 필요한 비트 수 × 상수(Lagrangian multiplier:
    Figure 112005044960721-pat00081
    )를 합한 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값은 패킷이 손실되지 않을 확률 1-p와 부호기와 복호기의 움직임 보상에 이용될 기준 영상들의 차이에 의해서 발생하는 이전의 전송오류들에 의해, 움직임 벡터
    Figure 112003008503463-pat00045
    만큼 보상된 이전 프레임의 전송오류 제곱값의 곱과 패킷이 손실될 확률 p와 상기 인터 모드에서의 오류 은닉 기법에 따른 복호된 프레 임 차이 신호의 제곱값의 곱이 합쳐지는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00082
    )은 이전 프레임의 드리프트 잡음값에 새로운 드리프트 잡음값
    Figure 112005044960721-pat00046
    이 합쳐지는 것(상기
    Figure 112005044960721-pat00083
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임, 상기
    Figure 112005044960721-pat00084
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임)을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00085
    )은 아래 수식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법;
    Figure 112005044960721-pat00086
    , 여기서
    Figure 112005044960721-pat00087
    는 움직임 벡터
    Figure 112005044960721-pat00088
    만큼 보상된 이전 프레임의 드리프트 잡음값,
    Figure 112005044960721-pat00089
    는 패킷 손실 확률,
    Figure 112005044960721-pat00090
    은 이전 프레임의 드리프트 잡음값,
    Figure 112005044960721-pat00091
    은 모드 선택의 대상이 되는 화소가 여러 프레임에 결쳐서 연속하여 인터 모드로 부호화할 때의 연속된 프레임의 수를,
    Figure 112005044960721-pat00092
    는 양자화 계급 간격,
    Figure 112005044960721-pat00093
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임,
    Figure 112005044960721-pat00094
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기
    Figure 112005044960721-pat00049
    는 부호기에서 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하는 n번째로 복호화 된 프레임으로써
    Figure 112005044960721-pat00095
    으로 나타내되,
    Figure 112005044960721-pat00051
    은 n번째로 입력되는 프레임,
    Figure 112005044960721-pat00052
    는 추정된 움직임 벡터,
    Figure 112005044960721-pat00053
    은 상기 인터 모드로 부호화하는 과정에서 발생하는 양자화 잡음,
    Figure 112005044960721-pat00096
    는 움직임 벡터
    Figure 112005044960721-pat00097
    만큼 보상된 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임을 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드 선택 방법.
  12. 움직임 보상 부호화를 위해 부호기 내에서 복호화를 함으로써 재구성되는 프레임을 이용하여, 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위해 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치에 있어서,
    인트라 모드에서 비용 함수값을 계산하는 인트라 모드 계산부;
    인터 모드 비용 함수값을 계산하는 인터 모드 계산부;
    상기 인트라 모드 계산부에서의 비용 함수값과 상기 인터 모드 계산부에서의 비용 함수값을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부에서의 비교 결과, 상기 인트라 모드 계산부에서의 비용 함수값이 더 크면 상기 인터 모드로 결정하고, 상기 인트라 모드 계산부에서의 비용 함수값이 더 작거나 같으면 상기 인트라 모드로 결정하는 결정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 인트라 모드의 비용 함수값은 상기 인트라 모드에서의 드리프트 잡음값, 상기 인트라 모드에서 압축시에 생기는 양자화 잡음값 및 해당 매크로 블록을 부호화하는 데 필요한 비트 수 × 상수(Lagrangian multiplier:
    Figure 112005044960721-pat00098
    )를 합한 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값은 n번째 프레임을 부호화할 때 상기 인트라 모드에서 발생하는 잡음값으로, 패킷이 손실될 확률과 상기 인트라 모드에서의 오류 은닉 기법에 따라 복호된 프레임 차이 신호의 제곱값의 곱으로 표현하는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00099
    )은 이전 프레임의 드리프트 잡음값에 새로운 드리프트 잡음값
    Figure 112005044960721-pat00100
    이 합쳐지는 것(상기
    Figure 112005044960721-pat00101
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임, 상기
    Figure 112005044960721-pat00102
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임)을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00103
    )은 이전 프레임의 드리프트 잡음값에 e를 밑수로 하고 모드 선택의 대상이 되는 화소가 여러 프레임에 걸쳐서 연속하여 인트라 모드로 부호화될 때 연속된 프레임의 수의 음수값을 지수로 하는 지수 함수값을 곱한 값과 새로운 드리프트 잡음값
    Figure 112005044960721-pat00055
    에 양자화 잡음의 변형값을 합한 값을 합쳐 오류의 최대 지속 시간을 제한하고 영상의 복잡도가 드리프트 잡음에 미치는 영향을 줄이는 등의 기능을 수행하는 것(상기
    Figure 112005044960721-pat00104
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임, 상기
    Figure 112005044960721-pat00105
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임)을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기
    Figure 112003008503463-pat00056
    는 부호기에서 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하는 n번째로 복호화 된 프레임으로써 n번째로 입력되는 프레임과 상기 인트라 모드로 부호화하는 과정에서 발생하는 양자화 잡음이 합쳐지는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 인터 모드의 비용 함수값은 인터 모드에서의 드리프트 잡음값, 상기 인터 모드에서 압축시에 생기는 양자화 잡음값 및 해당 매크로 블록을 부호화하는 데 필요한 비트 수 × 상수(Lagrangian multiplier:
    Figure 112005044960721-pat00106
    )를 합한 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값은 패킷이 손실되지 않을 확률 1-p와 부호기와 복호기의 움직임 보상에 이용될 기준 영상들의 차이에 의해서 발생하는 이전의 전송오류들에 의해, 움직임 벡터
    Figure 112003008503463-pat00057
    만큼 보상된 이전 프레임의 전송오류 제곱값의 곱과 패킷이 손실될 확률 p와 상기 인터 모드에서의 오류 은닉 기법에 따른 복호된 프레임 차이 신호의 제곱값의 곱이 합쳐지는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00107
    )은 이전 프레임의 드리프트 잡음값에 새로운 드리프트 잡음값
    Figure 112005044960721-pat00108
    이 합쳐지는 것(상기
    Figure 112005044960721-pat00109
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임, 상기
    Figure 112005044960721-pat00110
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임)을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 드리프트 잡음값(
    Figure 112005044960721-pat00111
    )은 아래 수식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치;
    Figure 112005044960721-pat00112
    , 여기서
    Figure 112005044960721-pat00113
    는 움직임 벡터
    Figure 112005044960721-pat00114
    만큼 보상된 이전 프레임의 드리프트 잡음값,
    Figure 112005044960721-pat00115
    는 패킷 손실 확률,
    Figure 112005044960721-pat00116
    은 이전 프레임의 드리프트 잡음값,
    Figure 112005044960721-pat00117
    은 모드 선택의 대상이 되는 화소가 여러 프레임에 결쳐서 연속하여 인터 모드로 부호화할 때의 연속된 프레임의 수를,
    Figure 112005044960721-pat00118
    는 양자화 계급 간격,
    Figure 112005044960721-pat00119
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n번째로 복호화된 프레임,
    Figure 112005044960721-pat00120
    는 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기
    Figure 112005044960721-pat00061
    는 부호기에서 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하는 n번째로 복호화 된 프레임으로써
    Figure 112005044960721-pat00121
    으로 나타내되,
    Figure 112005044960721-pat00063
    은 n번째로 입력되는 프레임,
    Figure 112005044960721-pat00064
    는 추정된 움직임 벡터,
    Figure 112005044960721-pat00065
    은 인터 모드로 부호화하는 과정에서 발생하는 양자화 잡음,
    Figure 112005044960721-pat00122
    는 움직임 벡터
    Figure 112005044960721-pat00123
    만큼 보상된 움직임 보상 부호화를 위해서 재구성하여 n-1번째로 복호화된 프레임을 나타내는 것을 특징으로 하는 비디오 부호기에 압축 모드를 선택하는 프로세서를 구비한 영상 압축 장치.
KR1020030015158A 2003-03-11 2003-03-11 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치 KR100546507B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030015158A KR100546507B1 (ko) 2003-03-11 2003-03-11 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030015158A KR100546507B1 (ko) 2003-03-11 2003-03-11 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040080258A KR20040080258A (ko) 2004-09-18
KR100546507B1 true KR100546507B1 (ko) 2006-01-25

Family

ID=37364998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030015158A KR100546507B1 (ko) 2003-03-11 2003-03-11 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100546507B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100634453B1 (ko) 2005-02-02 2006-10-16 삼성전자주식회사 자동노출이 제어된 영상에 대한 부호화 모드 결정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040080258A (ko) 2004-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10506236B2 (en) Video encoding and decoding with improved error resilience
US8073048B2 (en) Method and apparatus for minimizing number of reference pictures used for inter-coding
US9414086B2 (en) Partial frame utilization in video codecs
US8428131B2 (en) Video encoder and decoder using region based coding and decoding techniques with sequential refresh
US9300956B2 (en) Method and apparatus for redundant video encoding
US8285064B2 (en) Method for processing images and the corresponding electronic device
US6907071B2 (en) Selective prediction for intra-coding video data block
JP2007507128A (ja) 参照ピクチャのリフレッシュを遅延させて行うビデオ画像の符号化および復号化
JPH10276440A (ja) 映像信号の形状情報予測符号化方法及び装置
JP5016561B2 (ja) 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、及び動画像復号方法
US9628791B2 (en) Method and device for optimizing the compression of a video stream
KR20060069227A (ko) 영상신호의 엔코딩/디코딩시에 영상블록을 위한 모션벡터를베이스 레이어 픽처의 모션벡터로부터 유도하는 방법 및장치
KR100546507B1 (ko) 영상 압축 시스템의 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 압축 모드선택 방법 및 장치
KR100587274B1 (ko) 엠펙­２ 압축복원시스템에서의 오류 은폐방법
KR100496098B1 (ko) 전송 오류 감소를 위한 비디오 부호기에서의 모드 결정방법 및 장치
KR100377190B1 (ko) 블록별 생성 비트스트림 크기에 따른 채널 오류 발생가능성 예측에 의한 인트라 갱신 블록 결정 기법을 이용한 영상 부호화 방법
KR100522595B1 (ko) 엠펙 비디오 복호화방법 및 엠펙 비디오 복호화기
KR100856215B1 (ko) 동영상 복호화시 프레임 손실의 은폐 방법 및 장치
EP1387587A1 (en) Image encoder and decoder with error concealment of motion vector losses
JPH10145793A (ja) 画像符号化装置とその方法、および、画像復号化装置とその方法
KR20040039808A (ko) 움직임 벡터 예측 방법
KR20040035013A (ko) 동영상 디코딩 방법
KR20050099080A (ko) 동영상 복호화 시 영상 품질 향상 방법
KR20040031948A (ko) 동영상 디코딩 방법
KR20050093435A (ko) 에러 대응 인트라 예측 모드 복호화 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130103

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131223

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141218

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee