KR100728509B1 - 데이터 압축 장치와 이를 제어하는 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 비디오 인코딩 장치 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 데이터 압축 어셈블리는 MPEG 표준에 따라 상이한 프로그램들을 인코딩하는 인코더일 수 있는 여러 가지 데이터 압축 채널을 갖는다. 데이터 압축 채널은 데이터 압축기 및 버퍼를 포함한다. 데이터 압축기는 입력 데이터를 압축한다. 버퍼는 압축된 데이터를 일시적으로 저장하고 압축된 데이터를 출력 데이터 스트림의 형태로 제공한다. 압축된 데이터 품질 대 압축 정도의 표시는 각각의 데이터 압축 채널에 대해 확립된다. 전체 출력 비트율은 이들 표시에 따라 각각의 출력 데이터 스트림에 대하여 분할된다. 각각의 데이터 압축 채널에서 압축 정도는 버퍼에 저장된 압축된 데이터의 양 및 출력 데이터 스트림 비트율에 기초하여 개별적으로 제어된다. 이는 각각의 데이터 압축 채널로부터 압축된 데이터들 간에 실질적으로 일정한 화질비를 허용하고 개개의 데이터 압축 채널로부터 압축된 데이터의 실질적으로 일정한 화질을 허용한다.
MPEG, 압축, 인코더, 버퍼, 데이터

Description

데이터 압축 장치와 이를 제어하는 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 비디오 인코딩 장치 제어 방법{Data compression assembly and method of controlling the same, computer readable recording medium having a program recorded thereon for such a data-compression apparatus and method of controlling a video encoding apparatus}
본 발명은 여러 가지 데이터-압축 채널들을 갖는 데이터-압축 어셈블리에 관한 것이다. 데이터-압축 채널은 예를 들면 MPEG(Moving Pictures Experts Group) 표준에 따라 상이한 프로그램들을 인코딩하는 인코더일 수도 있다. 인코딩된 프로그램들은 이른바 다발(bouquet)을 형성하도록 다중화될 수 있다. 이어서, 이 다발은 수신기에 전송될 수 있고, 수신기에서는 그 다발로부터 특정 프로그램을 선택하고 선택된 프로그램을 디코딩한다.
국제 특허 출원 공개 WO 96/20568(대리인 정리 번호 PHB 33,945)는 2개 이상의 비디오 신호를 인코딩하기 위한 비디오 신호 인코딩 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 각각의 비디오 신호에 대한 인코더단을 포함한다. 인코더단은 인코딩된 비디오 프레임 당 특정한 데이터 비트 수로서 비디오 신호를 인코딩한다. 인코더단은 특정한 데이터 비트 수에 의해 결정된 비트율로 인코딩된 비디오 신호를 출력한다. 타겟 세팅은 각각의 인코더단 출력 비트율의 합이 실질적으로 일정하게 유지되도록 각각의 인코더단에 대한 특정한 데이터 비트 수를 설정한다. 각각의 인코딩된 비디오 신호들은 버퍼 메모리에 기입되고 후에 버퍼 메모리로부터 각각의 특정 출력 속도로 실질적으로 판독된다.
따라서, 타겟 세팅은 결합-비트율 제어를 제공한다; 개개의 채널 비트율의 변동들에도 불구하고, 일정한 전체 출력 비트율이 유지되는 제어를 제공한다. 타겟 세팅은 각각의 인코더단에 의해 수신된 비디오 영상 프레임의 각각의 정보 내용에 관한 비율을 유도할 수 있다. 이어서, 그 비율에 따라 채널들 간에 이용할 수 있는 전체 비트 수를 분할함으로써 특정 비트 수가 설정될 수 있다.
데이터 압축 어셈블리는 여러 가지 데이터-압축 채널을 갖는다고 가정한다. 또한, 데이터-압축 채널은 데이터 압축기 및 버퍼 메모리 공간을 포함한다고 가정한다. 데이터 압축기는 압축된 데이터를 얻기 위해 입력 데이터를 포함한다. 버퍼-메모리 공간은 압축된 데이터를 일시적으로 저장하고 압축된 데이터를 출력 데이터 스트림의 형태로 제공한다. 배경기술의 인코딩 장치는 그러한 데이터-압축 어셈블리의 예이다.
본 발명의 목적은 데이터-압축 어셈블리가 비교적 양질의 압축된 데이터를 생성하는 것이다. 이를 위해, 본 발명은 다음 양상들을 고려해야 한다.
압축된-데이터의 품질은 일반적으로 데이터가 압축되는 정도가 증가함에 따라 감소할 수 있고, 그 반대일 수 있다. 예를 들면, MPEG 비디오 인코딩에서, 화상이 압축되는 정도는 양자화 파라미터에 좌우된다. 인코딩된 화상은 양자화 파라미터가 큰 값을 갖는 경우에 비교적 적은 비트를 포함할 수 있다. 그러나, 인코딩된 화상은 비교적 불량한 해상도를 가질 것이다. 반대로, 인코딩된 화상은 양자화 파라미터가 작은 값을 갖는 경우에 비교적 양호한 해상도를 갖는다. 그러나, 인코딩된 화상은 비교적 많은 비트를 포함할 것이다.
압축 정도는 예를 들면 타겟 수단에 의해 제어될 수 있다. 이는 배경기술에서 밝혀졌다. 타겟은 인코딩된 화상에 대한 원하는 비트 수이다. 양자화 파라미터는 타겟이 실질적으로 달성되도록 제어된다. 화상을 인코딩할 때, 양자화 파라미터는 타겟을 달성하기 위해 비교적 큰 값을 가질 필요가 있다. 그러한 경우에, 화상을 압축하기 곤란하다고 말할 수 있다. 반대로, 타겟은 비교적 적은 값을 갖는 양자화 파라미터로서 달성될 수 있다. 그러한 경우에, 화상은 압축하기 용이하다고 말할 수 있다. 따라서, 고정된 타겟이 존재한다고 가정하면, 압축하기 용이한 화상은 일단 인코딩되었을 경우 비교적 양호한 화질일 수 있는 반면, 압축하기 곤란한 화상은 비교적 불량한 화질일 수 있다.
배경기술은 다음과 같은 원리를 적용한 것으로 보인다. 상이한 인코딩 채널들에서 인코딩되어야 하는 각각의 연속적인 동시에 발생하는 화상들의 세트에 대한 전체 타겟이 존재한다. 전체 타겟은 각각의 인코더단 출력 비트율의 합이 실질적으로 일정하게 유지되는 그러한 것이다. 따라서, 전체 타겟은 각각의 동시 발생 화상들의 각 세트에 대해 동일해야 한다. 각각의 세트마다, 어떤 화상들은 압축하기가 상대적으로 용이하고, 어떤 화상들은 압축하기가 상대적으로 곤란한 것으로 설정된다. 전체 타겟은 다음과 같은 방식으로 화상들 간에서 분할된다. 압축하기가 다소 곤란한 화상은 비교적 큰 개개의 타겟이 주어진다. 반대로, 압축하기가 다소 용이한 화상은 비교적 적은 개개의 타겟이 주어진다. 따라서, 말하자면, 한 세트의 동시 발생 화상을 인코딩하는데 소비되는 비트 수에 의해 정해진 버짓(fixed budget)이 있다. 이 버짓은 동시 압축된 화상들이 실질적으로 균일한 화질을 갖도록 분할된다.
배경기술에 적용된 원리는 다음과 같은 불편이 있다. 어떤 경우에, 압축하기 곤란한 비교적 많은 화상들이 존재할 수 있는 반면, 다른 경우에 그러한 종류의 화상이 비교적 적게 존재할 수 있다. 전체 타겟은 일정하기 때문에, 압축하기 곤란한 화상들은 전자의 경우에 비교적 적은 개개의 타겟을 가질 수 있는 반면에 후자의 경우에 이들 화상이 비교적 큰 개개의 타겟을 가질 것이다. 결과적으로 압축된 화상의 품질은 시간에 따라 변화할 것이다.
본 발명에 따라, 압축된-데이터 품질 대 압축 정도의 표시들은 각각의 데이터-압축 채널에 대해 설정된다. 전체 출력 비트율은 이들 표시에 따라 각각의 출력 데이터 스트림에 대하여 분할된다. 각각의 데이터-압축 채널에서 압축 정도는 출력 데이터 스트림 비트율 및 버퍼 메모리 공간에 저장된 압축된 데이터에 기초하여 개별적으로 제어된다.
본 발명에서 각각의 데이터 압축 채널에서 압축 정도는 개별적으로 제어되기 때문에, 데이터 압축 채널은 그것이 조만간에 특정 기간에 대하여 데이터를 압축하기 위해 소비할 수 있는 비트수에 의해 그 자신의 버짓을 갖는다. 이 버짓은 출력 데이터 스트림 비트율 및 버퍼 메모리 공간에 저장된 코딩된 데이터의 양에 의해 결정된다. 데이터-압축 채널이 압축하기 곤란한 데이터를 수신할 때, 그러한 데이터-압축 채널의 출력 데이터 스트림 비트율이 증가될 수 있다. 결과적으로, 버짓이 증가할 것이다. 얼마나 많은 비트가 특정 데이터 부분을 인코딩하기 위해 소비될 것인가는 데이터-압축 채널에 의해 개별적으로 결정된다.
따라서, 본 발명에서는, 각각의 인코딩 채널들이 융통적인 버짓들을 가지며 또한 버짓을 어떻게 소비할지에 대한 결정이 국부적으로 이루어진다. 이와 대조적으로, 배경기술에서는, 버짓이 고정되어 있고 또한 그 버짓을 어떻게 소비할지에 대한 결정이 중심적으로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 데이터-압축 제어에 있어서 보다 큰 융통성을 제공한다. 결과적으로, 본 발명은 각각의 데이터-압축 채널이 압축된 데이터의 품질을 실질적으로 일정한 레벨로 잘 유지할 수 있게 한다.
본 발명을 유리하게 구현하기 위해 선택적으로 사용될 수 있는 본 발명의 특징 및 추가의 특징은 하기 도면을 참조함으로써 명확해질 것이다.
도 1은 특허 청구의 범위 제 1항에 특허 청구된 바와 같은 본 발명의 기본 특징을 예시하는 개념적인 도면.
도 2는 특허 청구의 범위 제 2항에 특허 청구된 바와 같은 추가의 특징을 예시하는 개념적인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 비디오 인코더 어셈블리의 예를 예시하는 블록도.
도 4는 도 3에 예시된 비디오 인코더 어셈블리의 부분을 형성하는 인코더를 예시하는 블록도.
도 5는 도 3에 예시된 비디오 인코더 어셈블리에 대한 결합 비트율 제어 방법을 예시하는 흐름도.
도 6은 도 3에 예시된 비디오 인코더 어셈블리에서 인코더를 위해 인코더의 출력 버퍼를 통해서 그리고 가설적인 디코더의 입력 버퍼를 통해서 인코딩된 데이터의 전송을 예시하는 그래프도.
도 7은 도 3의 비디오 인코더 어셈블리에서 인코더를 위한 최소 신규 비트율 및 최대 신규 비트율의 산출 방법을 예시하는 그래프도.
도 8은 도 4에 예시된 인코더를 위한 양자화 파라미터 제어 방법의 예를 예시하는 흐름도.
삭제
다음에 참조 부호에 관하여 언급한다. 동일한 요소는 모든 도면에서 동일한 문자 참조 기호로 지정된다. 여러 가지 유사한 요소가 한 도면에 나타날 것이다. 그러한 경우, 동일한 요소를 구별하기 위해 숫자 또는 접미사를 문자 참조 기호에 부가한다. 숫자 또는 접미사는 편의상 생략될 수 있거나 또는 그 값이 중요하지 않은 경우(관심 값이 아님) 별표로 대체될 수 있다. 이는 상세한 설명 뿐만아니라 청구버위에도 적용된다.
도 1은 본 발명의 기본적인 특징을 실선으로 예시한다. 데이터 압축 어셈블리는 여러 가지 데이터-압축 채널(DCC)을 갖는다. 데이터-압축 채널은 데이터 압축기(CMP) 및 버퍼-메모리 공간(BUF)을 포함한다. 데이터 압축기는 압축된 데이터(Dc)를 얻기 위해 입력 데이터(D)를 압축한다. 버퍼-메모리 공간은 압축된 데이터를 일시적으로 저장하고, 압축된 데이터를 출력 데이터 스트림(DS)의 형태로 제공한다.
압축된-데이터 품질(Q[Dc]) 대 압축 정도(E[CMP])의 표시(IND)는 각각의 데이터-압축 채널마다 확립된다. 결합 비트율 제어기(JBRC)는 이들 표시에 따라 각각의 출력 데이터 스트림(DS)에 대하여 전체 출력 비트율(Rtot)을 분할한다. 각각의 데이터-압축 채널에서 압축 정도는 버퍼 메모리 공간에 저장된 압축된 데이터(F)의 양 및 출력 데이터 스트림 비트율(R)에 기초하여 개별적으로 제어된다.
도 1에 예시된 특징을 유리하게 구현하기 위해, 하기 양상들이 고려되어야 한다. 주어진 압축된 데이터 품질을 위해 데이터 부분이 비교적 적은 정도로만 압축될 수 있는 경우 그 데이터 부분은 압축하기 곤란하다고 말할 수 있다. 압축된 데이터 품질 대 압축 정도의 표시를 확립하기 위해 여러 가지 방식이 존재한다. 예를 들면, 이들 표시는 최근의 압축 경험에 기초하여 확립될 수 있다. 선행하는 데이터 부분이 압축하기 곤란하거나 또는 용이한 경우 그 데이터 부분은 압축하기 곤란하거나 또는 용이할 것으로 추정된다. 이러한 방식은 압축의 곤란성에 의해서만 점진적인 변화들이 있을 경우 만족스러운 결과를 제공할 것이다.
도 2는 도 1에 예시된 특징들 이외에 임의로 적용될 수 있는 다음과 같은 특징들을 예시한다. 데이터-압축 채널(DCC)은 2가지 유형의 데이터 압축을 하나씩 수행한다. 압축된-데이터 품질(Q[Dc]) 대 압축 정도(E[CMP])의 표시(IND)를 확립하기 위해 제 1 데이터 압축(DC1)이 이루어진다. 출력 데이터 스트림(DS)의 일부를 형성할 압축된 데이터(Dc)를 제공하기 위해 제 2 데이터 압축(DC2)이 이루어진다.
도 2에 예시된 특징들은 다음과 같은 장점들을 제공한다. 그 표시는 데이터 스트림의 일부를 형성하기 위해 여전히 압축되어야 하는 데이터에 대한 압축 경험을 포함한다. 결과적으로, 그 표시는 갱신될 것이므로 이전의 데이터 만의 압축에 기초한 것보다 더 정확해질 것이다. 그 표시는 보다 정확하기 때문에, 전체 비트율은 데이터 스트림들간을 보다 정확하게 분할할 수 있다. 즉, 전체 비트율의 분할은 비트 수에 의해 데이터 압축 채널들의 수요를 보다 잘 매치시킬 수 있다. 결과적으로, 도 2의 특징은 만족스러운 화질에 기여한다.
도 3은 도 1 및 도 2를 참조하여 상기한 특징을 포함시킨 비디오 인코더 어셈블리의 예를 예시한다. 비디오 인코더 어셈블리는 여러 가지 비디오 프로그램(VP)을 수신하고, 그에 응답하여, 다중화 MPEG 데이터 스트림(MMDS)을 제공한다. 다중화 MPEG 데이터 스트림(MMDS)은 각각의 비디오 프로그램(VP)의 MPEG 인코딩된 버전을 포함한다. 비디오 인코더 어셈블리는 여러 가지 인코더(ENC), 멀티플렉서(MUX) 및 결합 비트율 제어기(JBRC)를 포함한다.
비디오 인코더 어셈블리는 기본적으로 다음과 같이 작동한다. 각각의 인코더(ENC)는 상이한 비디오 프로그램을 인코딩하고 MPEG 데이터 스트림(MMDS)을 멀티플렉서에 제공한다. 멀티플렉서는 다중화 MPEG 데이터 스트림(MMDS)을 얻을 수 있도록 MPEG 데이터 스트림들을 조합한다. 각각의 인코더는 그것이 인코딩하는 비디오 프로그램에서 각각의 화상에 의해 비트율 제어 표시(IND)를 추가로 확립한다. 비트율 제어 표시는 그것이 현재 화상 및 많은 후속 화상들을 인코딩하기가 얼마나 곤란한지 또는 얼마나 용이한지에 대한 추정이다. 화상은 주어진 화질에 대해 화상의 코딩이 비교적 많은 비트 또는 비교적 적은 비트를 각각 생성하는 경우에 인코딩하기가 곤란하거나 또는 용이하다.
결합 비트율 제어기는 그것이 수신한 비트율 제어 표시에 기초하여 비디오 인코더들 간의 전체 비트율(Rtot)을 분할한다. 즉, 결합 비트율 제어기는 특정 비트율(R)을 각각의 인코더에 할당하며, 이들 비트율의 합은 전체 비트율이다. 인코더는 그의 MPEG 데이터 스트림을 그것이 할당된 비트율로 멀티플렉서에 공급한다. 결합 비트율 제어기는 인코딩하기 용이한 인코더 수신 화상보다 인코딩하기 곤란한 인코더 수신 화상에 보다 큰 비트율을 할당한다. 그럼으로써, 결합 비트율 제어기는 각각의 인코더에 의해 제공된 인코딩된 화상들 간에 실질적으로 일정한 화질비를 유지한다. 더욱이, 결합 비트율 제어기는 각각의 인코더가 실질적으로 일정한 화질로 연속적으로 인코딩된 화상을 제공하는데 협조한다. 이에 대해서는 이하에 보다 상세하게 설명할 것이다.
도 4는 도 3에 예시된 비디오 인코더 어셈블리의 일부를 형성하는 인코더(ENC)를 예시한다. 인코더는 인코딩 회로(EC), 출력 버퍼(OBUF) 및 제어기(CON)를 포함한다. 그것은 기본적으로 다음과 같이 작동한다. 인코딩 회로는 양자화 파라미터(QP)에 따라 연속 화상(P)을 인코딩한다. 인코딩 회로는 인코딩된 화상(Pe)을 출력 버퍼(OBUF)에 공급한다. 출력 버퍼는 비트율(R)을 갖는 MPEG 데이터 스트림의 형태로 인코딩된 화상을 출력한다.
어떤 화상이 인코딩될 수 있는지에 따라 3가지 유형의 인코딩: 즉, I-형, P-형 및 B-형 인코딩이 존재한다. I-형, P-형 또는 B-형 인코딩된 화상은 이하 각각 I-, P- 및 B-화상이라 칭할 것이다. 더욱이, 적용된 인코딩 유형에 주기적인 패턴이 존재한다. 각각의 주기는 I-형 인코딩으로 시작하고, 1개 이상의 P- 및 B-형 인코딩이 후속한다. 1 주기는 N 화상을 커버하고, N은 정수이다. 예를 들면, N=6에 대해, 주기적인 인코딩 패턴은 I-B-B-P-B-B일 수 있다.
제어기는 그것이 결합 비트율 제어기로부터 수신하는 결합 비트율 제어 메시지(JBRCM)에 기초하여 비트율을 제어한다. 결합 비트율 제어 메시지는 인코더를 위한 비트율을 정의하고, 이러한 비트율이 적용되어야 할 때를 추가로 규정한다. 따라서, 사실상, 비트율 제어 메시지는 인코더에 대한 비트율 프로필을 정의한다. 제어기는 비트율 프로필에 따라 비트율을 제어한다. 이것은 어떤 인코딩된 화상 데이터가 출력 버퍼로부터 판독되는 속도를 결정하는 비트율 제어 신호(RC)에 의해 그렇게 이루어진다.
양자화 파라미터는 인코딩된 화상의 화질을 실질적으로 결정한다. 화상을 인코딩하는 동안 그의 값이 더 작을수록, 인코딩된 화상의 화질이 더 크지만, 인코딩된 화상이 포함할 비트는 더 많다. 양자화 파라미터는 MPEG 데이터 스트림을 수신하는 디코더의 입력 버퍼에서 언더플로우 또는 오버플로우를 유발하지 않고 실질적으로 일정하고 가능한 한 작은 값을 갖는 것이 바람직하다.
제어기는 여러 가지 파라미터에 기초하여 양자화 파라미터를 제어한다. 하나의 파라미터는 결합 비트율 제어 메시지로 정의된 바와 같은 비트율 프로필이다. 다른 파라미터는 출력 버퍼에 포함된 인코딩된 데이터(F)의 양이다. 이들 2 파라미터는 비트 수에 의해 일군의 화상을 인코딩하는데 이용될 수 있는 공간을 정의한다. 양자화 파라미터 제어를 위해 사용된 다른 파라미터는 인코딩 결과(ER)이다. 인코딩 결과는 양자화 파라미터가 실질적으로 일정한 값을 갖도록 화상들 간의 유효 공간을 어떻게 분할할지에 관한 정보를 제공한다. 화상 또는 그의 일부에 대한 인코딩 결과는 다음과 같이 즉, 화상 또는 그의 일부의 인코딩에 의해 생성된 비트수 또는 적용된 양자화 파라미터 값으로 승산된 그의 부분으로 표현될 수 있다. 이러한 승산은 이후 복잡한 것으로 언급될 것이다.
인코더는 단일-패스 모드 또는 이중-패스 모드로 작동할 수 있다. 단일 패스 모드에서, 인코딩 회로는 화상을 단지 1회 인코딩한다. 즉, 화상은 말하자면 인코딩 회로를 단지 1회 통과한다. 그러한 단일 패스 동안에, 제어기는 이전 화상들에만 관련한 인코딩 결과를 사용하여 양자화 파라미터를 제어한다. 이중-패스 모드에서, 인코딩 회로는 화상을 2회 인코딩한다. 즉, 화상은 말하자면 인코딩 회로를 2회 통과한다. 제 1 패스에서, 화상은 제어기가 고정된 양자화 파라미터를 적용하는 동안 인코딩된다. 제 1 패스는 화상과 관련된 인코딩 결과를 얻도록 작용한다. 제 2 패스에서, 제어기는 제 1 패스에서 얻은 인코딩 결과를 사용하여 상기한 바와 같은 양자화 파라미터를 제어한다. 따라서, 양자화 파라미터 제어는 단일 패스 모드에서보다 이중 패스 모드에서 일반적으로 더 양호하다.
제어기는 인코딩될 각각의 화상에 의해 비트율 제어 표시(IND)를 확립한다. 단일-패스 모드에서, 인코더는 선행 화상들에만 관련한 인코딩 결과에 기초하여 비트율 제어 표시를 확립한다. 이중-패스 모드에서, 인코더는 현재 화상의 인코딩 결과를 포함하는 인코딩 결과에 기초하여 비트율 제어 표시를 확립한다. 도 5는 도 3에 예시된 비디오 인코더 어셈블리에 대한 결합 비트율 제어 방법을 예시한다. 초기화 단계(GS1)에서, 결합 비트율 제어기는 타겟 비트율(Rtarget)을 각각의 인코더(ENC)에 할당한다. 타겟 비트율(Rtarget)은 관련된 인코더에 의해 제공된 인코딩된 화상의 평균 화질을 결정한다.
연속되는 하기 단계들은 반복적으로 수행된다. 예를 들면, 이들 단계는 화상 기간마다 수행될 수 있다. 표시-산출 단계(GS2)에서, 각각의 인코더는 비트율 제어 표시(IND)를 산출하고, 비트율 제어 표시를 결합 비트율 제어기에 전송한다. 비트율 제어 표시는 다음과 같이 산출될 수 있다. 비트율 제어 표시는 루미넌스 엔트로피(ACT)의 측정치로 분할한 인코더에 대해 타겟 비트율로 승산한 평균 화상 복잡도(AVT)이다. 평균 화상 복잡도는 다음과 같이 산출된다. N-1 후속 화상들에 대해 각각의 I-, P- 및 B-화상은 가장 최근에 인코딩된 I-, P- 및 B-화상 각각의 그것인 복잡도를 갖는다. 이어서, 평균 화상 복잡도는 현재 화상 및 N-1 후속 화상의 평균 복잡도이다. 루미넌스 엔트로피는 단일-패스 모드에서 이전 화상 또는 이중-패스 모드에서 현재 화상인 가장 최근에 인코딩된 화상에서 매크로 블록 활성들의 평균이다. 매크로 블록 활성은 문헌[ISO/IEC JTC1/SC29/WG11/N0400, 1993년 4월, "Test Model 5, Draft Revision 2", 섹션5.2.2, 제60페이지]에 정의되어 있다.
비트율 산출 단계(GS3)에서, 결합 비트율 제어기는 각각의 인코더에 대해, 이 인코더에 이상적으로 할당되어야 하는 최적 비트율(Ropt)을 산출한다. 인코더에 대한 최적 비트율은 전체 비트율로 승산한 모든 비트율 제어 표시의 합으로 나눈 인코더의 비트율 제어 표시이다. 따라서, 사실상, 최적 비트율은 전체 비트율의 일부이다. 그 부분의 크기는 비트율 제어 표시가 모든 비트율 제어 표시의 합에 기여하는 것에 대응한다.
스위칭-시간 심사 단계(GS4)에서, 많은 상이한 스위칭 시간(Tsw)이 심사된다. 스위칭 시간은 각각의 MPEG 데이터 스트림이 변경될 때 일정하다. 일부 스위칭 시간, 또는 심지어 모든 스위칭 시간은 현시각 더하기 일정한 엔드-투-엔드(끝에서 끝을 잇는) 지연보다 더 짧을 수 있다. 일정한 엔드-투-엔드 지연은 인코딩된 화상이 인코더의 출력 버퍼에 기입되는 순간과 인코딩된 화상이 인코더에 직접적으로 결합된 가설적인 디코더의 입력 버퍼로부터 판독되는 순간 사이의 차이이다. 즉, 인코더와 가설적인 디코더 사이에는 어떠한 전송 지연도 존재하지 않는다.
스위칭-시간 심사 단계(GS4)는 각각의 스위칭 시 간에 대해 개별적으로 수행되는 2개의 서브-단계를 포함한다.
비트율 클리핑(clipping) 서브-단계(GS4a)에서, 결합 비트율 제어기는 다음 방식으로 각각의 인코더에 대해 클리핑된 최적 비트율(Roptc)을 확립한다. 결합 비트율 제어기는 먼저 인코더의 MPEG-2 컴플라이언스에 대한 최대 신규 비트율(Rmax) 및 최소 신규 비트율(Rmin)을 산출한다. 인코더는 그것이 제공하는 MPEG 데이터 스트림이 디코더 입력 버퍼에 언더플로우 뿐만 아니라 오버플로우를 유발하지 않는 경우 MPEG-2 컴플라이언트이다. 오버플로우는 신규 비트율이 최대 신규 비트율을 초과하는 경우에 발생할 것이고, 언더플로우는 신규 비트율이 최소 신규 비트율 이하인 경우에 발생할 것이다. 결합 비트율 제어기가 최소 신규 비트율 및 최대 신규 비트율을 산출하는 방식을 이하 보다 상세히 설명할 것이다. 클리핑된 최적 비트율은 최적 비트율이 언더플로우 또는 오버플로우를 유발하지 않는 한 상기한 최적 비트율이다. 그러한 경우, 클리핑된 최적 비트율은 최소 비트율 또는 최대 비트율 각각이다.
델타-비율 산출 서브-단계(GS4b)에서, 결합 비트율 제어기는 각각의 인코더에 대해 델타 비율(ΔR)을 산출한다. 비트율은 조사중인 스위칭 시 간에 클리핑된 최적 비트율로 스위칭되는 것으로 추정된다. 결합 비트율 제어기는 현재 화상 및 N-1 후속 화상을 커버하는 시간 간격에 대하여 얻어질 평균 비트율을 산출한다. 델타 비율은 최적 비트율과 그에 따라 산출된 평균 비트율 간의 차이이다. 이상적으로는, 델타 비율은 각각의 인코더에 대해 0이어야 한다.
스위칭 시간 선택 단계(GS5)에서, 조사된 스위칭 시간 중의 하나는 다음 방식으로 선택된다. 각각의 스위칭 시간마다, 델타 비율은 가장 큰 값을 갖는 것으로 확립된다. 이러한 델타 비율은 최대 델타 비율이라 칭한다. 델타 비율이 보다 클수록, 최적 비트율로부터 보다 많은 관련 비트율이 유도되고, 따라서, MPEG 데이터 스트림들 간의 원하는 화질 비율로부터 보다 크게 일탈된다. 최대 델타 비율이 가장 적은 값을 갖는 스위칭 시간이 선택된다; Tswsel=Tsw⇒MIN(MAX(ΔR))
비트율 제어 단계(GS6)에서, 결합 비트율 제어기는 결합 비트율 제어 메시지(IBRCM)를 각각의 인코더에 전송한다. 결합 비트율 제어 메시지는 선택된 스위칭 시간을 명시한다. 이는 선택된 스위칭 시 간에 적용되는 인코더에 대한 클리핑된 최적 비트율을 추가로 명시한다. 따라서, 결합 비트율 제어기는 일단 선택된 스위칭 시간이 도달하는 클리핑된 최적 비트율로 그의 MPEG 데이터 스트림을 제공하도록 각각의 인코더를 프로그램한다. 그 시간까지, 각각의 인코더는 선행 비트율 제어 메시지에 정의된 바와 같은 이들의 MPEG 데이터 스트림을 출력한다.
도 6은 도 3에 예시된 비디오 인코더 어셈블리 내의 인코더에 대해 인코더의 출력 버퍼를 통해서 그리고 가설적인 디코더의 입력 버퍼를 통해서 인코딩된 데이터의 전송을 예시한다. 도 6은 수평 축이 시간(T)을 나타내고 수직 축이 비트 수에 의해 인코더에 의해 생성된 인코딩된 데이터(NB)의 양을 나타내는 그래프도이다. 수직 축은 인코딩된 데이터가 어떤 화상(P)에 속하는지를 추가로 나타낸다. 인코딩된 데이터의 양은 인코딩된 각각의 연속적인 화상(P)에 의해 증가한다.
도 6에 예시된 그래프도는 3가지 곡선: 즉, A, B 및 C를 포함한다. 곡선 A는 인코더의 출력 버퍼에 기입된 인코딩된 데이터를 나타낸다. 예를 들면, 곡선 A는 인코딩된 데이터가 일정한 T[i]에서 출력 버퍼에 기입된 화상 P[i]에 속하는 것을 나타낸다. 각각의 화상 기간(Tpp), 신규 화상은 출력 버퍼에 기입된다.
곡선 B는 MPEG 데이터 스트림을 형성하도록 출력 버퍼로부터 판독되는 인코딩된 데이터를 나타낸다. 곡선 B의 기울기는 비트율 MPEG 데이터 스트림으로 정의된다. 곡선 B는 예를 들면 인코딩된 데이터가 순간 T[i]에 관하여 지연(ΔTob) 후 출력 버퍼로부터 판독되는 화상 P[i]에 속하는 것을 보여준다. 가설적인 디코더는 임의의 전송 지연 없이 MPEG 데이터 스트림을 수신하는 것으로 가정된다. 결과적으로, 곡선 B는 이러한 디코더의 입력 버퍼에 기입된 인코딩된 데이터를 나타낸다. 즉, 화상 P[i]는 순간 T[i]+ΔTob에서 입력 버퍼에 기입된다.
곡선 C는 입력 버퍼 또는 가설적인 디코더로부터 판독되는 인코딩된 데이터를 나타낸다. 화상은 입력 버퍼로부터 순간적으로 판독되는 것으로 가정된다. 즉, 화상을 판독하는데 시간이 걸리지 않는다. 예를 들면, 곡선 C는 화상 P[i]에 속하는 인코딩된 데이터가 순간 T[i]+ΔTeed에 입력 버퍼로부터 순간적으로 판독되는 것을 보여준다. ΔTeed는 일정한 엔드-투-엔드 지연을 나타낸다. 따라서, 일정한 엔드-투-엔드 지연은 화상이 인코더의 출력 버퍼에 기입되는 순간과 화상이 가설적인 디코더의 입력 버퍼로부터 판독되는 순간 사이의 차이이다. ΔTeed=ΔTob+ΔTib로 유지되고, ΔTib는 입력 버퍼 지연을 나타낸다. 입력 버퍼 지연은 화상이 디코더의 입력 버퍼로부터 판독되어야 할 때를 정의한다.
임의의 순간에, 가설적인 디코더의 입력 버퍼에 포함된 데이터의 양은 그 순간에 곡선 B와 C 간의 차이이다. MPEG 컴플라이언스에 대해, 이러한 양의 데이터는 상한치와 하한치 사이에 유지되어야 한다. 그 경우, MPEG 데이터 스트림을 수신하는 임의의 MPEG-컴플라이언트 디코더는 언더플로우 뿐만 아니라 오버플로우되지 않을 것임이 보장된다. 이러한 관점에서, 인코더와 디코더 간의 임의의 전송 지연은 어떠한 역할도 하지 못한다. 이는 MPEG 데이터 스트림이 각각의 화상에 대해 그 화상이 입력 버퍼로부터 판독되어야 할 때를 정의하는 제어 워드를 포함하기 때문이다. 이들 제어 워드는 ΔTob+ΔTib=ΔTeed이도록 각각의 화상에 대해 ΔTib를 정의한다. 결과적으로, 가설적인 디코더의 입력 버퍼에 포함된 데이터의 양은 지연(ΔTtrans) 후 실제 디코더의 입력 버퍼에 포함될 수 있도록 항상 유지되고, ΔTtrans는 전송 지연이다. 결과적으로, 가설적인 디코더가 언더플로우도 아니고 오버플로우도 아닌 경우, 실제 디코더의 입력 버퍼도 필요치 않다.
현재 시각은 순간 T[i]이고: 화상 P[i]는 막 인코딩되기 시작하고, 결과적으로 인코더의 출력 버퍼에 기입되기 시작한다고 가정하자. 이는 T[i]보다 더 늦은 임의의 순간이 장차 존재함을 의미한다. 출력 버퍼에 기입된 임의의 인코딩된 화상이 지연(ΔTeed) 후 입력 버퍼로부터 판독될 수 있음은 이미 언급하였다. 결과적으로, 곡선 C의 미래는 현재 시각으로부터 ΔTeed를 연장하는 시간 내에 정확히 예측될 수 있다. 언더플로우되거나 또는 오버플로우되는지 또는 이들 2가지 모두가 일어나지 않는지 여부는 동일한 시간 내에 곡선 B의 미래에 좌우된다. 곡선 B의 미래는 MPEG 데이터 스트림에 대한 비트율 프로필로 정의된다. 비트율 프로필은 도 5를 참조하여 상기 설명한 바와 같은 결합 비트율 제어기에 의해 결정된다.
도 7은 도 3의 비디오 인코더 어셈블리에 대한 최소 신규 비트율 및 최대 신규 비트율 산출 방법을 예시한다. 산출 방법은 미래의 순간(T[i]+ΔTsw)에 비트율 스위칭을 위해 적용되고, ΔTsw는 0과 ΔTeed 사이에 포함된다. 도 7은 도 6에 예시된 그래프도의 특징들을 되찾은 그래프도이다. 간략히 할 목적으로, 비트율은 실질적으로 일정하고 T[i]+ΔTsw로 될 때까지 동일한 것으로 가정된다. 입력 버퍼가 언더플로우될 것보다 적은 데이터의 양은 0인 것으로 가정된다. 입력 버퍼가 오버플로우될 것을 초과하는 데이터의 양은 OVR인 것으로 가정된다. 도 7에 예시된 그래프도는 곡선 C+를 포함하고, 이는 OVR과 동일한 양만큼 향상된 곡선 C이다.
곡선 B는 2가지 기울기: 즉, Rmin 및 Rmax에 의해 연장된다. 기울기 Rmin은 언더플로우 이하의 최소 신규 비트율이 발생할 것임을 표시한다. 기울기 Rmin은 곡선 C의 한 지점에만 도달한다. 기울기 Rmin이 별로 가파르지 않은 경우, 언더플로우가 발생하였다. 기울기 Rmax는 오버플로우를 초과하는 최대 신규 비트율이 발생할 것임을 표시한다. 기울기 Rmax는 곡선 C+의 한 지점에만 도달한다. 기울기 Rmax가 가파른 경우, 오버플로우가 발생하였다.
결합 비트율 제어기는 인코더에 의해 제공된 메시지에 기초하여 각각의 인코더에 대한 곡선 C 및 C+를 산출할 수 있다. 메시지는 예를 들면 인코딩된 화상에 포함된 인코딩된 데이터의 양 및 인코딩된 화상이 가설적인 디코더의 입력 버퍼로부터 판독되는 순간을 표시한다. 결합 비트율 제어기는 인코더의 비트율 프로필에 기초하여 순간 T[i]+ΔTsw이 될 때까지 곡선 B를 산출할 수도 있다. 비트율 프로필은 결합 비트율 제어기 자체에 의해 결정된다. 따라서, 곡선 B를 산출하기 위해, 결합 비트율 제어기는 그것이 가장 최근에 통과한 인코더에 공급한 비트율 제어 메시지를 저장하는 것으로 충분하다. 일단 곡선 C 및 C+가 T[i]와 T[i]+ΔTeed 사이의 시간 동안 산출되는 경우, 곡선 B는 T[i]와 T[i]+ΔTsw 사이의 시간 동안 산출되고, 결합 비트율 제어기는 스위칭 시간 T[i]+ΔTsw에 적용될 수 있는 최소 및 최대 신규 비트율을 산출할 수 있다.
도 8은 도 4에 예시된 인코더에서 양자화 파라미터 제어의 예를 예시한다. 그 방법은 각각의 화상(P)에 대해 수행되는 복수개의 단계(S1-S9)를 포함한다. 단계(S1-S9)는 화상(P)에서 각각의 조각에 대해 수행될 수도 있다. 인코더는 상기한 단일 모드에서 수행되는 것으로 가정한다. MPEG에서, 화상을 인코딩하는 3가지 유형: 즉, I-형 인코딩, P-형 인코딩 및 B-형 인코딩이 존재하는 것에 주의해야 한다. I-형, P-형 또는 B-형 인코딩을 수행하는 화상은 각각 유형 I, P 또는 B 화상이라 칭한다.
단계(S1)에서, 화상 복잡도(PCX)는 각각의 유형의 화상 I, P 및 B에 대해 산출된다. 각각의 화상 복잡도(PCX)는 최근의 인코딩으로 생성된 비트수(NOB)와 최근의 인코딩에 사용된 양자화 파라미터 값(QPAR)의 곱이다. 각각의 화상 복잡도(PCX)는 사실상 관련된 인코딩 유형에 대한 과거의 인코딩 경험이다. 그것은 특정 양자화 파라미터 값 QPAR에 대해 후속 화상이 인코딩되는 경우 어떤 수의 출력 비트가 얻어질 것인지 예측하기 위해 사용될 수 있다. 사용될 인코딩 유형에 대한 화상 복잡도(PCX)는 양자화 파라미터 값(QPAR)으로 분할될 수 있다. 이러한 분할의 결과는 과거의 인코딩 경험에 기초하여 얻어지게 될 출력 비트수에 대한 예측이다.
단계(S2)에서, 화상 복잡도 그룹(GCX)이 산출된다. 화상 복잡도 그룹(GCX)은 3가지 기간의 합이다. 각각의 기간은 상이한 화상 유형에 관한 것이고 관련된 유형의 화상 복잡도(PCX)이고, 일군의 화상에서 관련된 유형의 화상의 수(M)를 승산하고, 관련된 유형에 대한 가중 인자(K)로 분할한다. 화상 복잡도 그룹(GCX)은 사실상 화상 복잡도(PCX)보다 광범위한 과거의 인코딩 경험이고, 이는 양자화 파라미터(QPAR)에 대한 값을 산출하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 화상 복잡도 그룹(GCX)은 N 후속 화상을 위해 얻어질 출력 비트의 원하는 수로 분할될 수 있다. 따라서, 양자화 파라미터(QPAR)에 대한 값은 과거의 인코딩 경험에 기초하여, N 후속 화상들의 인코딩이 원하는 수의 비트를 생성해야 함으로써 얻어진다. 그러나 후자는 그럴 필요가 없다.
단계(S3)에서, 화상 코딩 추정치(PCE)는 각각의 유형의 화상 I, P 및 B에 대해 산출된다. 화상 코딩 추정치(PCE)는 제 1 기간과 제 2 기간의 곱이다. 제 1 기간은 관련된 유형의 가중 인자(K)로 분할한 관련된 유형의 화상 복잡도(PCX)이다. 제 2 기간은 단계(S2)에서 산출된 화상 복잡도 그룹(GCX)으로 분할한 그룹 인코딩 타겟(GCT)에 대한 초기 값(VALint)이다. 그룹 인코딩 타겟(GCT)은 현재 화상과 N-1 후속 화상들을 인코딩함으로써 얻을 수 있는 비트수이다. 그룹 인코딩 타겟(GCT)에 대한 초기값(VALint)은 현재 화상과 N-1 후속 화상을 커버하는 기간 동안 출력 버퍼로부터 출력될 비트수이다. 따라서, 화상 코딩 추정치(PCE)는 다음 타겟에 기초하고: 출력 버퍼(OBUF)로 가는 데이터의 양은 관련 기간 동안 출력 버퍼(OBUF)로부터 제거되는 데이터의 양과 동일해야 한다. 화상 코딩 추정치(PCE)의 제 2 기간은 과거의 인코딩 경험에 기초하여 이러한 타겟이 얻어져야 함에 따라 양자화 파라미터(QPAR)에 대한 값을 나타낸다.
그룹 코딩 타겟(GCT)의 초기값(VALint)은 인코더에 의해 수신된 결합 비트율 제어 메시지에 좌우되는 것에 주의해야 한다. 이들 결합 비트율 제어 메시지가 인코더에 대한 비트율 프로필을 정의하는 것은 도 3을 참조하여 앞서 설명하였다. 비트율 프로필은 비트의 양을 결정하고, 그의 비트수는 현재 화상 및 N-1 후속 화상을 커버하는 기간 동안 출력 버퍼(OBUF)로부터 출력될 것이다. 이러한 비트수는 그룹 코딩 타겟(GCT)이기 때문에, 결합 비트율 제어 메시지는 이러한 타겟을 정의한다. 결과적으로, 화상 코딩 추정치(PCE)는 결합 비트율 제어 메시지에 의존한다.
단계(S4)에서, 다음 I-화상에서 예측된 버퍼 충분도 BF[nextI]가 산출된다. 예측된 버퍼 충분도 BF[nextI]는 그룹 코딩 타겟(GCT) 및 그로부터 유도된 화상 코딩 추정치(PCE)에 대한 초기값(VALint)에 기초한다. 예측된 버퍼 충분도 BF[nextI]는 출력 버퍼의 현재 충분도 BF[now] + 다음 I-화상까지 각각의 화상에 대한 화상 코딩 추정치(PCE)를 포함하는 화상-코딩 추정치의 합(Σ) - 다음 I-화상까지 출력 버퍼로부터 출력될 비트 OUT[next]의 수이다.
단계(S5)에서, 버퍼 충분도 나머지(ΔBF)가 산출된다. 버퍼 충분도 나머지(ΔBF)는 다음 I 화상에서 예측되는 버퍼 중분도 BG[next]와 원하는 버퍼 충분도 BF[des] 간의 차이이다. 원하는 버퍼 충분도 BF[des]는 I-화상을 디코딩하기 직전의 데이터로 실질적으로 충족된 디코딩 말단에서 입력 버퍼에 대응하는 방식으로 정의되는 것이 바람직하다.
단계(S6)에서, 그룹 인코딩 타겟(GCT)에 대해 채택된 값(VALadp)이 산출된다. 그룹 인코딩 타겟(GCT)에 대해 채택된 값(VALadp)은 그룹 인코딩 타겟(GCT)에 대한 초기값(VALint)이고, 이는 현재 화상 및 후속 N-1 화상을 커버하는 기가 동안 출력 버퍼로부터 출력될 비트 수 - 버퍼 충분도 나머지(ΔBF)이다.
단계(S7)에서, 화상 인코딩-타겟(PCT)이 현재 화상을 인코딩하기 위해 산출된다. 화상 인코딩-타겟(PCT)은 화상 코딩 추정치(PCE)가 그룹 인코딩 타겟(GCT)의 초기값(VALint)에 기초하는 것과 동일한 방식으로 그룹 인코딩 타겟(GCT)의 채택된 값(VALadp)에 기초한다. 화상 인코딩 타겟(PCT)은 제 1 기간과 제 2 기간의 곱이다. 제 2 기간은 인코딩될 화상의 유형, I, B 및 P에 속하는 화상 복잡도(PCX)이고, 그러한 유형에 대해 사용된 가중 인자(K)로 분할된다. 제 2 기간은 화상 복잡도 그룹(GCX)으로 분할된 그룹 인코딩 타겟(GCT)에 대해 채택된 값(VALadp)이다.
단계(S8)에서, 화상 인코딩 타겟(PCT)은 검증된 화상 인코딩 타겟(PCTver)을 얻을 수 있도록 검증된다. 이 단계에서, 현재 화상의 인코딩이 화상 인코딩 타겟(PCT)과 동일한 비트수를 생성하는 경우 디코딩 말단에서 언더플로우 또는 오버플로우가 발생할지 여부가 체크된다. 언더플로우도 오버플로우도 발생되지 않는 경우, 검증된 화상 인코딩 타겟(PCTver)은 화상 인코딩 타겟(PCT)과 동일할 것이고, 즉, 화상 인코딩 타겟(PCT)은 변화되지 않는다. 그러나, 화상 인코딩 타겟(PCT)이 언더플로우 또는 오버플로우를 유도할 경우, 화상 인코딩 타겟(PCT)은 그것을 언더플로우나 오버플로우가 발생하지 않는 값으로 대체하는 데 효과적으로 클리핑된다.
단계(S9)에서, 양자화 파라미터 값(QPAR)은 다음 방식으로 현재 화상의 인코딩 중에 제어된다. 양자화 파라미터 값(QPAR)은 제 1 기간과 제 2 기간의 합이다. 제 1 기간은 검증된 화상 인코딩 타겟(PCTver)으로 분할된 관련 유형의 화상 복잡도(PCT)이다. 제 2 기간은 타겟으로부터 편차(ΔTGT)와 반응 파라미터(RP)의 곱이다. 타겟으로부터 편차(ΔTGT)는 현재 화상을 인코딩함으로써 생성된 비트 수(NOBP) - 현재 화상을 인코딩 하는데 경과된 시간(t-t0)과 화상 기간(Tp)의 비율을 승산한 검증된 화상 인코딩 타겟(PCTver)이다. 반응 파라미터(R)는 MPEG 데이터 스트림(DS)의 비트율(R)로 분할된 512이다.
양자화 파라미터 제어(QPAR)에 관하여, 다음을 주의해야 한다. 제 1 기간은 양자화 파라미터 값(QPAR)을 제어하기 위한 포괄적인 또는 장기간의 전략이다. 화상 인코딩 타겟은 클리핑되지 않고, 검증된 화상 인코딩 타겟(PCTver)은 화상 인코딩 타겟(PCT)과 동일한 것으로 가정하자. 그 경우, 제 1 기간은 그룹 인코딩 타겟(GCT)의 채택된 값(VALadp)으로 분할한 화상 복잡도 그룹(GCX)으로 승산한 관련 화상에 대한 가중 인자(K)에 대응한다. 화상 복잡도 그룹(GCX)은 "최근의 통과시에 실질적으로 생성된 비트의 수"와 "적용된 양자화 파라미터"의 곱의 합으로 구성된다. 따라서, 제 1 기간은 과거의 경험에 기초하여 많은 목적 비트를 초래할 것으로 기대되는 양자화 파라미터(QPAR)에 대한 값을 효과적으로 나타낸다. 제 2 기간은 양자화 파라미터(QPAR)를 조정하기 위한 국부적인 또는 단기간의 전략이다. 그것은 인코딩이 검증된 화상 인코딩 타겟(PCTver)인 목표하는 비트수로부터 비교적 큰 정도까지 일탈하는 많은 비트를 생성하는 것을 방지하는 유형의 안전선 측정치이다.
상기 도면 및 이들의 설명은 본 발명을 제한하기 보다는 예시하고자 하는 것이다. 첨부된 특허 청구의 범위에 속하는 수많은 대안이 존재하는 것은 명백하다. 이러한 관점에서, 다음과 같은 마지막 논평이 이루어진다.
여러 유니트에 대하여 기능 또는 기능적 요소들을 물리적으로 보급하는 데는 수많은 방식이 존재한다. 이러한 관점에서, 도면들은 매우 도식적이고, 각각 본 발명의 한가지 가능한 실시예만을 나타낸다. 따라서, 도면은 상이한 기능적 요소들을 상이한 블록으로 나타내지만, 이는 결코 하나의 물리적 유니트로서 일부 기능적 요소 또는 모든 기능적 요소들의 구현을 배제하지 않는다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 인코더의 출력 버퍼는 국제 특허 출원 공개 번호 제WO 96/20568호(대리인 정리 번호 제PHB33,945호)에 기재된 바와 같은 단일 메모리 회로로서 구현될 수 있다.
도 8은 출력 비트율에 기초하여 양자화 파라미터 제어 방법의 예를 예시하지만, 이는 결코 다른 양자화 파라미터 제어 방법들을 배제하지 않는다. 문제되는 것은 도 8의 방법에서 타겟에 의해 제어되는 압축의 정도이고, 출력 비트율에 기초하여 산출된다.
특허 청구의 범위에서 임의의 참조 기호는 특허 청구의 범위를 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (5)

  1. 여러 개의 데이터-압축 채널들(DCC)을 갖는 데이터 압축 장치를 제어하기 위한 방법으로서, 하나의 데이터-압축 채널(DCC)은:
    압축된 데이터(Dc)를 얻기 위해 입력 데이터(D)를 압축하는 데이터 압축기(CMP)와;
    상기 압축된 데이터(Dc)를 일시적으로 저장하고 상기 압축된 데이터(Dc)를 출력 데이터 스트림(DS)의 형태로 제공하는 버퍼-메모리 공간(BUF)을 포함하는, 상기 데이터 압축 장치 제어 방법에 있어서:
    각각의 데이터-압축 채널들(DCC)에 대한 압축된-데이터 품질(Q[Dc]) 대 압축 정도(E[CMP])의 표시들(IND)을 확립하는 단계;
    상기 표시들(IND)에 따라 각각의 출력 데이터 스트림들(DS)에 대하여 전체 출력 비트율(Rtot)을 분할하는 단계(JBRC); 및
    상기 버퍼 메모리 공간(BUF)에 저장된 압축된 데이터(F)의 양 및 출력 데이터 스트림 비트율(R)에 기초하여 각각의 데이터-압축 채널들(DCC)에서 압축 정도를 개별적으로 제어하는 단계(CON)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 압축 장치 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    데이터-압축 채널(DCC)에 대해:
    압축된-데이터 품질(Q[Dc]) 대 압축 정도(E[CMP])의 표시(IND)를 확립하
    는 제 1 데이터 압축 단계(DC1); 및
    상기 출력 데이터 스트림(DS)의 일부를 형성할 압축된 데이터(Dc)를 제공하는 제 2 데이터 압축 단계(DC2)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 압축 장치 제어 방법.
  3. 여러 개의 데이터-압축 채널들(DCC)을 갖는 데이터 압축 장치로서, 하나의 데이터-압축 채널은:
    압축된 데이터(Dc)를 얻기 위해 입력 데이터(D)를 압축하는 데이터 압축기(CMP)와;
    상기 압축된 데이터(Dc)를 일시적으로 저장하고 상기 압축된 데이터(Dc)를 출력 데이터 스트림(DS)의 형태로 제공하는 버퍼-메모리 공간(BUF)을 포함하는, 상기 데이터 압축 장치에 있어서,
    상기 각각의 데이터-압축 채널들(DCC)은:
    상기 버퍼 메모리 공간(BUF)에 저장된 압축된 데이터(F)의 양 및 출력 데이터 스트림 비트율(R)에 기초하여 압축 정도를 개별적으로 제어하고;
    압축된-데이터 품질(Q[Dc]) 대 압축 정도(E[CMP])의 표시들(IND)을 확립하도록 구성되고,
    상기 데이터 압축 장치는 상기 표시들(IND)에 따라 각각의 출력 데이터 스트림들(DS)에 대하여 전체 출력 비트율(Rtot)을 분할하기 위한 결합 비트율 제어기(JBRC)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 압축 장치.
  4. 여러 개의 데이터-압축 채널들(DCC)을 갖는 데이터 압축 장치에 대한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서, 하나의 데이터-압축 채널은:
    압축된 데이터(Dc)를 얻기 위해 입력 데이터(D)를 압축하는 데이터 압축기(CMP)와;
    상기 압축된 데이터(Dc)를 일시적으로 저장하고 상기 압축된 데이터(Dc)를 출력 데이터 스트림(DS)의 형태로 제공하는 버퍼-메모리 공간(BUF)과;
    제어 회로(JBRC, CON)를 포함하는, 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    상기 제어 회로(JBRC, CON)에 로드될 때, 상기 데이터-압축 장치가 청구항 1에 청구된 바와 같은 방법을 수행하도록 하는 명령들의 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  5. 여러 개의 비디오 인코딩 채널들(ENC)을 갖는 비디오 인코딩 장치를 제어하기 위한 방법으로서, 하나의 비디오 인코딩 채널(ENC)은:
    인코딩된 비디오 데이터를 얻기 위해 비디오 데이터를 인코딩하는 비디오 인코딩 회로(EC)와;
    상기 인코딩된 비디오 데이터를 일시적으로 저장하고 상기 인코딩된 비디오 데이터를 출력 데이터 스트림(MDS)의 형태로 제공하는 버퍼-메모리 공간(OBUF)을 포함하는, 상기 비디오 인코딩 장치 제어 방법에 있어서:
    각각의 비디오 인코딩 채널들에 대한 화상 복잡도 표시들(IND)을 확립하는 단계(GS2)로서, 하나의 비디오 인코딩 채널에 대한 화상 복잡도 표시(IND)는 상기 비디오 인코딩 채널에 의해 인코딩될 화상들의 평균 복잡도(AVX)에 관련되는, 상기 확립하는 단계; 및
    상기 화상 복잡도 표시들(IND)에 따라 각각의 출력 데이터 스트림들(DS)에 대하여 전체 출력 비트율(Rtot)을 분할하는 단계(GS3-GS6)를 포함하며,
    하나의 비디오 인코딩 채널(ENC)에서,
    상기 비디오 인코딩 채널의 출력 데이터 스트림 비트율과 상기 버퍼 메모리 공간에 포함된 인코딩된 비디오 데이터의 양에 기초하여 인코딩될 화상들의 그룹에 대한 그룹 코딩 타겟(GCT)을 결정하는 단계(S1-S6);
    상기 화상들의 그룹에 대한 상기 그룹 코딩 타겟(GCT)으로부터 인코딩될 현재 화상에 대한 화상 코딩 타겟(PCT)을 유도하는 단계(S7, S8); 및
    상기 현재 화상의 인코딩이 상기 화상 코딩 타겟과 실질적으로 동일한 인코딩된 비디오 데이터의 양을 생성하도록, 상기 현재 화상에 대한 화상 코딩 타겟(PCT)에 기초하여 상기 비디오 인코딩 회로(EC)를 제어하는 단계(S9)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비디오 인코딩 장치 제어 방법.
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