KR100657714B1 - 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법 - Google Patents

3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100657714B1
KR100657714B1 KR1020040091749A KR20040091749A KR100657714B1 KR 100657714 B1 KR100657714 B1 KR 100657714B1 KR 1020040091749 A KR1020040091749 A KR 1020040091749A KR 20040091749 A KR20040091749 A KR 20040091749A KR 100657714 B1 KR100657714 B1 KR 100657714B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
image data
frame
scanning
exists
Prior art date
Application number
KR1020040091749A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060043984A (ko
Inventor
김용학
Original Assignee
주식회사 대우일렉트로닉스
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 주식회사 대우일렉트로닉스 filed Critical 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority to KR1020040091749A priority Critical patent/KR100657714B1/ko
Publication of KR20060043984A publication Critical patent/KR20060043984A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100657714B1 publication Critical patent/KR100657714B1/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
    • H04N19/129—Scanning of coding units, e.g. zig-zag scan of transform coefficients or flexible macroblock ordering [FMO]
    • 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
    • H04N19/102—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
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • 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
    • H04N19/172—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 picture, frame or field
    • 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
    • H04N19/597—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding specially adapted for multi-view video sequence encoding
    • 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
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/625—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using discrete cosine transform [DCT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법에 관한 것으로, 이산 코사인 변환 및 양자화 과정을 거친 후 입력되는 프레임에 대해 엔트로피 부호화 과정을 수행하는 단계와, 엔트로피 부호화 과정을 수행함에 있어서 연속되는 n개의 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 대칭되도록 접는 단계와, n개의 프레임을 3차원 구조로 이어 붙여 배열하는 단계와, 3차원 구조의 "0"이 존재하는 구간을 따라 RLC 스캐닝을 수행하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 영상데이터를 부호화함에 있어서 압축률을 극대화할 수 있다는 효과가 있다.
MPEG-2, DCT, 지그재그 스캔, RLC

Description

3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법{METHOD FOR CODING IMAGE DATA USING OF 3D SCANNING}
도 1a 및 도 1b는 종래 영상데이터 부호화 방법을 설명하기 위한 DCT 계수를 예시적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 영상데이터 부호화 시스템에 대한 블록 구성도,
도 3은 본 실시예에 따라 구현된 DCT를 통과한 계수 집합의 프레임을 예시한 도면,
도 4a 내지 도 4c는 연속하는 세 개의 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 접은 형태의 프레임을 각각 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법을 위한 프레임 배열 구조도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제 1 프레임 메모리 110 : 전처리 블록
115 : 스위칭 블록 120 : 감산기
130 : 영상 부호화 블록 140 : 엔트로피 부호화 블록
150 : 전송 버퍼 160 : 영상 복호화 블록
170 : 가산기 180 : 제 2 프레임 메모리
190 : 현재 프레임 예측 블록
본 발명은 영상데이터 부호화 기술에 관한 것으로, 특히 DCT(이산 코사인 변환) 이후 지그재그 스캔(zigzag scan)을 대체할 수 있는 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 이산된 영상신호의 전송은 아날로그 신호보다 좋은 화질을 유지할 수 있다. 일련의 이미지 "프레임"으로 구성된 비디오 신호가 디지털 형태로 표현될 때, 특히 고품질 텔레비전(일명 HDTV)의 경우 상당한 량의 데이터가 전송되어야 한다. 그러나 종래의 전송 채널의 사용 가능한 주파수 영역은 제한되어 있으므로, 많은 량의 디지털 데이터를 전송하기 위해서는 전송되는 데이터를 압축하여 그 량을 줄일 필요가 있다.
이와 같이 데이터를 압축하는 다양한 압축 기법 중에서, 확률적 부호화 기법과 시간적/공간적 압축 기법을 결합한 하이브리드 부호화 기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있으며, 이러한 기법들은, 예를 들면 세계 표준화 기구에 의해 그 표준안이 이미 제정된 MPEG-1 및 MPEG-2 등의 권고안에 광범위하게 개시되어 있다.
대부분의 하이브리드 부호화 기법은 움직임 보상 DPCM(차분 펄스 부호 변조), 2차원 DCT, DCT 계수의 양자화, VLC(가변장 부호화) 등을 이용한다. 움직임 보 상 DPCM은 현재 프레임과 이전 프레임간의 물체의 움직임을 결정하고, 물체의 움직임에 따라 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 예측치간의 차이를 나타내는 차분신호를 만들어내는 방법이다.
이 방법은, 예를 들어 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 개시되어 있다.
일반적으로, 2차원 DCT는 영상데이터간의 공간적 리던던시(redundancy)를 이용하거나 제거하는 것으로서, 디지털 영상데이터 블록, 예를 들면 8×8 블록을 DCT 변환계수로 변환한다.
이 기법은 Chen과 Pratt의 "Scene Adaptive Coder", IEEE Transactions on Communication, COM-32, No. 3(1984년, 3월)에 개시되어 있다. 이러한 DCT 변환계수는 양자화기, 지그재그 스캔, VLC 등을 통해 처리됨으로써 전송할 데이터의 량을 효과적으로 감축(또는 압축)할 수 있다.
보다 상세하게, 움직임 보상 DPCM에서는 현재 프레임과 이전 프레임간에 추정된 물체의 움직임에 따라 현재 프레임을 이전 프레임으로부터 예측한다. 이와 같이 추정된 움직임은 이전 프레임과 현재 프레임간의 변위를 나타내는 2차원 움직임 벡터로 나타낼 수 있다.
통상적으로, 물체의 변위를 추정하는 데에는 여러 가지 접근방법이 있다. 이 들은 일반적으로 두 개의 타입으로 분류되는데, 그 중 하나는 블록 매칭 알고리즘을 이용하는 블록단위 움직임 추정방법이고, 다른 하나는 화소순환 알고리즘을 이용하는 화소단위 움직임 추정방법이다.
상기와 같이 물체의 변위를 추정하는 움직임 추정방법 중, 화소단위 움직임 추정방법을 이용하면 변위는 각각의 화소 전부에 대해 구해진다. 이러한 방법은 화소값을 더 정확히 추정할 수 있고 스케일 변화(예를 들어, 영상면에 수직한 움직임인 주밍(zooming))도 쉽게 다룰 수 있다는 장점을 갖는 반면에, 움직임 벡터가 모든 화소 각각에 대해 결정되기 때문에, 다량의 움직임 벡터들이 발생하는데 실질적으로 모든 움직임 벡터를 수신기로 전송한다는 것은 불가능하다.
또한, 블록단위 움직임 추정에서는, 현재 프레임의 소정 크기의 블록을 이전 프레임의 소정 범위의 탐색영역 내에서 한 화소씩 이동하면서 대응 블록들과 비교하여 그 오차값이 최소인 최적 정합블록을 결정하며, 이것으로부터, 전송되는 현재 프레임에 대해 블록 전체에 대한 프레임간 변위 벡터(프레임간에 블록이 이동한 정도)가 추정된다. 여기에서, 현재 프레임과 이전 프레임간의 대응하는 두 블록간의 유사성 판단은, 이 기술 분야에 잘 알려진 바와 같은, 평균 절대차와 평균 제곱차 등이 주로 사용된다.
한편, VLC라는 것은 영문의 모스(morse)부호처럼 발생확률이 높은 데이터에는 짧은 부호를 할당하고 발생확률이 낮은 데이터에는 긴 부호를 할당하는 부호화 방식이다. 예컨대, I 픽처와 같이 DCT 계수만으로 구성되는 픽처에서도 상당히 비트를 삭감할 수 있지만 추가 비트삭감을 위해 호프만 부호화(Huffman coding)를 사 용한다. 호프만 부호화를 사용하기 전에 우선 DCT 계수의 지그재그 스캔과 제로(zero) RLC(Run Length Coding)를 수행한다.
예를 들어, DCT 계수가 도 1a와 같이 구해진다고 가정할 경우, DCT 계수에 대해 지그재그 스캔을 수행하면 도 1b와 같이 표시된다.
이 경우, 직류성분을 나타내는 계수 181(i=0, j=0)은 화질에 주는 영향이 크기 때문에 스캔 대상에서 제외시킨다. 지그재그 스캔에 의해서 얻어지는 데이터의 순서를 정리하면 다음 [표 1]과 같다.
Figure 112004052255175-pat00001
[표 1]의 데이터의 나열을 살펴보면 밑줄로 강조한 부분에서 알 수 있는 바와 같이, "0"이 연속되는 구간이 존재한다. "0"이 연속되는 구간은 매번 0을 전송할 필요 없이 연속하는 "0"의 개수를 전송하면 된다. 즉, 연속하는 "0"의 개수를 보내기 때문에 이를 제로 RLC라고 하는 것이다.
제로 RLC를 사용하여 DCT 계수를 전송하면 맨 처음의 -18의 앞에는 "0"이 연속되지 않으므로 (0, -18)로 전송한다. 밑줄로 강조한 부분은 "1"앞에 "0"이 7개 연속되므로 (7, 1)과 같이 전송한다.
이와 같이 DCT 계수를 전송하고 나중에 "0"만이 남은 경우에는 "0"은 전송하 지 않고 EOB(End Of Block) 부호를 부여하여 한 블록의 전송을 마친다.
[표 1]에 대해 제로 RLC를 수행하면 다음 [표 2]와 같다.
Figure 112004052255175-pat00002
이와 같이 지그재그 스캔을 진행한 후 RLC를 수행하면 데이터의 코딩 량을 효과적으로 줄일 수 있다.
다만, 이러한 기법이 전형적인 영상데이터의 부호화 기술에 어느 정도까지는 부합될 수는 있으나, 향후 디스플레이 및 통신 기술에 얼마나 효과적으로 대처할 수 있을지는 미지수이다.
즉, 최근의 디스플레이 및 통신 기술의 눈부신 발달로 인해 전송되는 데이터의 량은 더욱더 방대해지고 그에 따라 지금보다 훨씬 높은 압축률을 필요로 하기 때문에, 현재의 부호화 기술로는 수용할 수 있는 한계에 다다르게 될 것이 분명하다.
따라서, 보다 진일보하고 압축률을 극대화할 수 있는 부호화 기술이 요구된다.
본 발명은 상술한 요구에 부응하여 구현한 것으로, 연속하는 세 개의 프레임을 "0"이 존재하는 구간을 축으로 대칭되도록 공간적으로 접은 다음 각각의 프레임을 3차원 구조로 배열함으로써, "0"이 존재하는 구간의 압축률을 극대화시킨 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 입력되는 프레임에 대해 이산 코사인 변환 및 양자화를 수행하는 영상데이터 부호화 방법으로서, 상기 이산 코사인 변환 및 양자화 과정을 거친 후 입력되는 프레임에 대해 엔트로피 부호화 과정을 수행하는 단계와, 상기 엔트로피 부호화 과정을 수행함에 있어서 연속되는 n개의 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 대칭되도록 접는 단계와, 상기 n개의 프레임을 3차원 구조로 이어 붙여 배열하는 단계와, 상기 3차원 구조의 "0"이 존재하는 구간을 따라 RLC 스캐닝을 수행하는 단계를 포함하는 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 영상데이터 부호화 시스템에 대한 블록 구성도로서, 제 1 프레임 메모리(100), 전처리 블록(110), 스위칭 블록(115), 감산기(120), 영상 부호화 블록(130), 엔트로피 부호화 블록(140), 전송 버 퍼(150), 영상 복호화 블록(160), 가산기(170), 제 2 프레임 메모리(180) 및 현재 프레임 예측 블록(190)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 입력되는 현재 프레임 신호는 입력측의 제 1 프레임 메모리(100)에 저장되는데, 이러한 제 1 프레임 메모리(100)에 저장되는 현재 프레임 신호는 라인 L11을 통해 후술되는 스위칭 블록(115)의 일측 입력에 연결되고, 또한 라인 L12를 통해 전처리 블록(110)으로 제공된다. 여기서, 스위칭 블록(115)의 타측 입력은 라인 L15를 통해 전처리 블록(110)의 일측 출력(프레임 신호 출력)에 연결되며, 이러한 스위칭 블록(115)의 절환은 라인 L13을 통해 전처리 블록(110)으로부터 제공되는 입력 프레임 신호의 통계적 특성 산출에 기초한 제어신호(CS)에 의해 수행된다.
전처리 블록(110)은 라인 L12를 통해 제 1 프레임 메모리(100)로부터 제공되는 프레임 신호의 분석 및 조사를 통해 그 통계적 특성, 즉 각 입력 프레임 신호의 평균과 표준편차를 산출하고 산출한 프레임에 대한 총평균 및 총표준편차 정보를 이용하여 입력 프레임의 통계적 특성을 산출한다.
스위칭 블록(115)에서는 전처리 블록(110)으로부터의 절환 제어신호 CS에 의거하여 라인 L11상의 입력 프레임 신호 또는 라인 L15상의 2차원 필터링된 프레임 신호를 라인 L16상에 연결하며, 라인 L16상의 프레임 신호(입력 프레임 신호 자체 또는 2차원 필터링된 프레임 신호)는 스위치(SW)를 경유하여 감산기(120) 또는 영상 부호화 블록(130)으로 제공되고, 또한 현재 프레임 예측 블록(190)으로 제공된다. 여기서, 스위치(SW)는 도시 생략된 시스템 제어기, 예를 들면 마이크로프로세 서로부터의 제어에 따라 그 접점을 절환하는 것으로, 인트라 모드 부호화시에는 라인 L16상의 고정접점이 라인 L17상의 가변접점에 연결되고, 인터 모드 부호화시에는 라인 L16상의 고정접점이 라인 L18을 통해 감산기(120)의 입력에 연결된다. 따라서 후술되는 영상 부호화 블록(130)에서는 인트라 모드 부호화시에 DCT, 양자화 등의 기법을 이용하여 라인 L17상의 현재 프레임 신호 자체(입력 프레임 신호 또는 전처리 블록(110)을 통해 대역 제한된 프레임 신호)를 부호화하며, 인터 모드 부호화시에 DCT, 양자화 등의 기법을 이용하여 라인 L18상의 에러신호(라인 L16상의 현재 프레임 신호와 라인 L22상의 예측된 프레임 신호간의 차분치)를 부호화하게 될 것이다.
감산기(120)에서는 라인 L16 및 스위치(SW)를 통해 제공되는 고주파 성분이 제거되지 않거나 혹은 고주파 성분이 선택적으로 제거된 현재 프레임 신호로부터 라인 L21을 통해 후술되는 현재 프레임 예측 블럭(190)으로부터 제공되는 이동 물체에 대하여 움직임 보상된 예측된 현재 프레임 신호를 감산하며, 그 결과 데이타, 즉 차분화소값을 나타내는 에러신호는 영상 부호화 블록(130)을 통해 DCT와 이 기술 분야에서 잘 알려진 양자화 방법들 중의 어느 하나를 이용함으로서, 일련의 양자화된 DCT 변환계수들로 부호화된다.
다음에, 라인 L19상의 양자화된 DCT 변환계수들은 엔트로피 부호화 블럭(140)과 영상 복호화 블럭(160)으로 각각 보내진다.
여기서, 엔트로피 부호화 블럭(140)에 제공된 양자화된 DCT 변환계수들은 본 실시예에 따라 3차원 구조로 배열되도록 부호화되며, 부호화된 DCT 변환계수들은 출력측의 전송 버퍼(150)에 제공되고, 이와 같이 부호화된 영상신호는 수신측으로의 전송을 위해 도시 생략된 전송기로 전달된다.
이러한 3차원 구조에 대해서는 후술하는 도 3 내지 도 5를 참조로 상세히 기술될 것이다.
한편, 영상 부호화 블럭(130)으로부터 영상 복호화 블럭(160)에 제공되는 라인 L19상의 양자화된 DCT 변환계수들은 역양자화 및 역이산 코사인 변환을 통해 다시 복원된 프레임 신호로 변환된 다음, 다음단의 가산기(170)에 제공되며, 가산기(170)에서는 영상 복호화 블럭(160)으로 부터의 복원된 프레임 신호와 라인 L21을 통해 후술되는 현재 프레임 예측 블럭(190)으로부터 제공되는 예측된 현재 프레임신호를 가산하여 재구성된 이전 프레임 신호를 생성하며, 이와 같이 재구성된 이전 프레임 신호는 제 2 프레임 메모리(180)에 저장된다. 따라서 이러한 경로를 통해 부호화 처리되는 매 프레임에 대한 바로 이전 프레임 신호가 계속적으로 갱신되며, 이와 같이 갱신되는 재구성된 이전 프레임 신호는 움직임 추정, 보상을 위해 하기에 기술되는 현재 프레임 예측 블럭(190)으로 제공된다.
다른 한편, 현재 프레임 예측 블럭(190)에서는, 고주파 성분이 제거되지 않은 라인 L16상의 현재 프레임 신호 또는 본 발명에 따른 전처리 블록(110)으로부터 제공되는 라인 L16상의 고주파 성분이 선택적으로 제거된 현재 프레임 신호와 상기한 제 2 프레임 메모리(180)로부터 제공되는 라인 L20상의 재구성된 이전 프레임 신호에 기초하여 블럭 매칭 알고리즘을 이용해 재구성된 이전 프레임의 기설정 탐색범위(예를 들면, 32 ×32 또는 16 ×6 탐색범위)에서 소정의 블록(예를 들면, 16 ×16 또는 8 ×8 DCT 블록)단위로 움직임을 추정하여 현재 프레임을 예측한 다음 라인 L21 상에 예측된 현재 프레임 신호를 발생하여 상술한 감산기(120)와 가산기(170)에 각각 제공한다.
또한, 현재 프레임 예측 블럭(190)은 선택되는 각 블록(16 ×16 또는 8 ×8 블록)들에 대한 움직임 벡터들의 세트를 라인 L22상에 발생하여 전술한 엔트로피 부호화 블록(140)에 제공한다. 여기서, 검출되는 움직임 벡터들의 세트들은 현재 프레임의 블록(16 ×16 또는 8 ×8 블록)과 이전 프레임내의 기설정 탐색영역(예를 들면, 32 ×32 또는 16 ×16 탐색범위)에서 예측된 가장 유사한 후보 블록간의 변위이다. 따라서 전술한 엔트로피 부호화 블록(140)에서는 라인 L22상의 움직임 벡터들의 세트들과 더불어 라인 L19상의 양자화된 DCT 변환계수들은, 예를 들면 가변길이 부호화 기법 등을 통해 부호화하여 부호화된 비트 스트림을 발생한다.
이하에서는, 상술한 시스템 구성과 함께, 본 실시예에 따른 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 설명에 앞서, 본 실시예에 따른 방법은 상술한 바와 같이 양자화 및 DCT 과정을 거치고 난 후 엔트로피 부호화 블록(140)에서 행해지는 부호화 과정임을 전제로 한다.
도 3은 본 실시예에 따라 구현된 DCT를 통과한 계수 집합의 프레임을 예시한 도면이다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, DCT를 거친 하나의 프레임은 주로 "0"이 존재하는 구간(음영 처리된 구간)과 "1"과 "0"이 혼재하는 구간(A1, B1)으로 나뉠 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 도 4a 내지 도 4c에 나타난 바와 같이 연속하는 세 개의 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간(음영 처리된 구간)을 축으로 각각의 '1'과 '0'이 혼재하는 구간(예를 들어, A1, B1)이 공간적으로 대칭되도록(서로 마주보도록) 접는 것을 특징으로 한다.
먼저, 도 4a에서는, 엔트로피 부호화 블록(140)을 통해 도 3의 프레임을 공간적으로 접는다. 즉, 도 4a의 프레임에서 "0"이 존재하는 구간(음영 처리된 구간)을 축으로 각각의 '1'과 '0'이 혼재하는 구간(A1, B1)이 서로 마주보도록 접는다.
마찬가지로, 도 4b 및 도 4c에서와 같이, 연속되는 다음 프레임에 대해 공간적으로 접는 과정을 반복한다.
이후 엔트로피 부호화 블록(140)에서는 이렇게 접혀진 각각의 프레임(도 4a, 도 4b, 도 4c)을 3차원 구조로 이어 붙여 배열한다. 이러한 구조는 도 5에 상세히 도시된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법을 위한 프레임 배열 구조도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 세 개의 프레임을 3차원적으로 배열한 다음, 실선 화살표 방향으로 스캐닝을 수행한다고 가정했을 때, 각각의 세 프레임의 "0"이 존재하는 구간(음영구간)이 서로 연결되어 있기 때문에 "0"이 존재하는 구간이 세 배로 길어지게 됨을 알 수 있다.
이러한 "0"이 존재하는 구간을 따라 RLC 스캐닝을 수행하면 종래에 비해 세 배의 압축률을 갖도록 부호화할 수 있게 된다.
이때, 도 5에서는 스캐닝 방향을 시계방향으로 도시하였으나 반시계방향으로 스캐닝하여도 무방하며, 스캐닝 첫 출발 지점은 임의의 꼭지점에서 시작해도 무방하다.
이와 같이, 본 발명은 영상 데이터를 부호화함에 있어서, 연속하는 세 개의 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간이 서로 연결되도록 3차원적으로 배열함으로써 압축률을 극대화하도록 한 것이다.
이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변형, 예를 들면 연속되는 프레임을 세 개로 국한시키지 않고 다수의 연속 프레임에 의한 3차원 구성이 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 의하면, 영상데이터를 부호화함에 있어서 압축률을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 입력되는 프레임에 대해 이산 코사인 변환 및 양자화를 수행하는 영상데이터 부호화 방법으로서,
    상기 이산 코사인 변환 및 양자화 과정을 거친 후 입력되는 프레임에 대해 엔트로피 부호화 과정을 수행하는 단계와,
    상기 엔트로피 부호화 과정을 수행함에 있어서 연속되는 n개의 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 대칭되도록 접는 단계와,
    상기 n개의 프레임을 3차원 구조로 이어 붙여 배열하는 단계와,
    상기 3차원 구조의 "0"이 존재하는 구간을 따라 RLC 스캐닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접는 단계는,
    제 1 입력 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 대칭되도록 접는 단계와,
    제 2 입력 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 대칭되도록 접는 단계와,
    제 3 입력 프레임에 대해 "0"이 존재하는 구간을 축으로 공간적으로 대칭되도록 접는 단계
    로 이루어지는 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이어 붙여 배열하는 단계는 3차원 스캐닝시 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 입력 프레임의 "0"이 존재하는 구간이 서로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캐닝 방향은 시계방향 또는 반시계방향인 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법.
KR1020040091749A 2004-11-11 2004-11-11 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법 KR100657714B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040091749A KR100657714B1 (ko) 2004-11-11 2004-11-11 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040091749A KR100657714B1 (ko) 2004-11-11 2004-11-11 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060043984A KR20060043984A (ko) 2006-05-16
KR100657714B1 true KR100657714B1 (ko) 2006-12-13

Family

ID=37148853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040091749A KR100657714B1 (ko) 2004-11-11 2004-11-11 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100657714B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055017A (en) 1996-03-22 2000-04-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Adaptive scanning technique for efficient wavelet video coding
KR100281883B1 (ko) 1998-09-15 2001-02-15 윤종용 새로운 다차원 웨이브렛 제로트리를 이용한 부호화 방법과 부호화기 및 극저 전송율을 위한 스캔방법
KR100304877B1 (ko) 1998-07-28 2001-09-24 구자홍 영상부호화방법
KR100359813B1 (ko) 2000-01-11 2002-11-07 엘지전자 주식회사 영상 압축 부호화를 위한 변형 이중 스캔방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055017A (en) 1996-03-22 2000-04-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Adaptive scanning technique for efficient wavelet video coding
KR100304877B1 (ko) 1998-07-28 2001-09-24 구자홍 영상부호화방법
KR100281883B1 (ko) 1998-09-15 2001-02-15 윤종용 새로운 다차원 웨이브렛 제로트리를 이용한 부호화 방법과 부호화기 및 극저 전송율을 위한 스캔방법
KR100359813B1 (ko) 2000-01-11 2002-11-07 엘지전자 주식회사 영상 압축 부호화를 위한 변형 이중 스캔방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060043984A (ko) 2006-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5886743A (en) Object-by information coding apparatus and method thereof for MPEG-4 picture instrument
EP1379000B1 (en) Signal encoding method and apparatus and decoding method and apparatus
KR100393123B1 (ko) 동화상의부호화방법및복호화방법
US9036713B2 (en) Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method
KR100897880B1 (ko) 비디오 코딩에 사용되는 코딩단/디코딩단의 양방향예측방법
US5587741A (en) Apparatus and method for detecting motion vectors to half-pixel accuracy
US6825885B2 (en) Motion information coding and decoding method
EP1359770B1 (en) Signaling for fading compensation in video encoding
CN113727108B (zh) 视频解码方法、视频编码方法及相关设备
KR100597397B1 (ko) 고속 움직임추정 알고리즘을 갖는 동영상 코딩방법 및 장치
EP1158806A1 (en) Motion vector coding
EP0734176A2 (en) Motion compensation apparatus for use in a video encoding system
JP2004080786A (ja) 離散コサイン変換係数を参照する動き推定方法及び装置
US5689312A (en) Block matching motion estimation method
US5790207A (en) Motion compensation method for use in an image encoding system
WO2003056838A1 (en) Moving picture compression/coding apparatus and motion vector detection method
CN112565767B (zh) 视频解码方法、视频编码方法及相关设备
US6061401A (en) Method and apparatus for selectively encoding/decoding a video signal
KR100657714B1 (ko) 3차원 스캐닝을 이용한 영상데이터 부호화 방법
EP0720373A1 (en) Method and apparatus for encoding a video signal using region-based motion vectors
KR100240620B1 (ko) 양방향의 반화소 움직임 추정을 위한 대칭 탐색 윈도우를 형성하는 방법 및 장치
KR100207397B1 (ko) 영상 부호화 시스템의 움직임 예측장치 및 방법
KR100203638B1 (ko) 반화소 단위 움직임 추정방법
Ibaba et al. A review of video compression optimization techniques
KR100203682B1 (ko) 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템

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: 20121203

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131202

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee