KR100774455B1 - Bit rate operation apparatus for realtime video transmit application - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 관한 것으로, 인터넷을 통한 영상전화기 구현시 낮은 지연이 요구되는 영상통신을 위하여 양자화 간격에 따라 적응적인 임계치를 갖고 움직임을 추정할 수 있도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 현재 입력 영상과 이전 영상에 대한 차영상 또는 현재 입력 영상을 입력받아 이를 이산 여현 변환하는 이산여현변환부와, 양자화 간격(QP)으로 상기 이산여현변환부의 출력계수를 양자화하는 양자화부와, 움직임 벡터를 참조하여 상기 양자화부의 출력신호를 엔트로피 코딩하여 전송하는 데이터 압축 코딩부와, 상기 데이터 압축 코딩부의 출력 버퍼량을 검출하여 상기 양자화 간격(QP)을 산출하는 래이트제어부를 구비하여, 상기 이산여현 변환된 결과치를 상기 양자화 간격으로 양자화하는 비트율 조절장치에 있어서, 상기 래이트 제어부에서 출력되는 양자화 간격(QP)을 입력받아 이를 기설정된 양자화 간격 임계치와 크기를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 양자화 간격(QP) 또는 상기 양자화 간격 임계치를 선택적으로 상기 양자화부에 출력하여 양자화하게 하는 양자화제한부를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a bit rate control apparatus for real-time video transmission applications, and to enable motion estimation with adaptive thresholds according to quantization intervals for video communications requiring low delay when implementing a video telephone over the Internet. To this end, the present invention provides a discrete cosine transform unit for receiving a difference image or a current input image of a current input image and a previous image, and performing a discrete cosine transform, and a quantization for quantizing the output coefficient of the discrete cosine transform unit at a quantization interval (QP). A data compression coding unit for entropy coding the output signal of the quantization unit with reference to a motion vector, and a rate control unit for detecting the output buffer amount of the data compression coding unit and calculating the quantization interval QP. In the bit rate control apparatus for quantizing the discrete cosine transformed result at the quantization interval, receiving a quantization interval (QP) output from the rat control unit and compares it with a preset quantization interval threshold value, the comparison Optionally, the quantization interval (QP) or the quantization interval threshold And comprising an output to the magnetization unit quantizes the quantization limit.

Description

실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치{BIT RATE OPERATION APPARATUS FOR REALTIME VIDEO TRANSMIT APPLICATION}BIT RATE OPERATION APPARATUS FOR REALTIME VIDEO TRANSMIT APPLICATION

도1은 종래 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 대한 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing a configuration of a bit rate controller for a conventional real-time video transmission application.

도2는 본 발명 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 대한 구성을 보인 블록도.2 is a block diagram showing a configuration of a bit rate controller for the present invention real-time video transmission application.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****

1:움직임예측부 2:감산기1: Motion prediction part 2: Subtractor

3:픽쳐메모리 4:이산여현변환부3: picture memory 4: discrete cosine converter

5:양자화부 6:역양자화부5: quantization department 6: reverse quantization department

7:역이산여현변환부 8:가산기7: inverse discrete cosine conversion unit 8: adder

9:데이터 압축 코딩부 10:래이트제어부9: data compression coding section 10: plate control section

100:양자화제한부100: quantum powder

본 발명은 실시간 비디오 전송 응용을 위한 인간의 시각특성을 이용한 비트율 조절기법에 관한 것으로, 특히 인터넷망을 통한 영상전화기 구현시 낮은 지연이 요구되는 영상통신을 위하여 양자화 간격에 따라 적응적인 임계치를 갖고 움직임을 추정할 수 있도록 한 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bit rate control technique using human visual characteristics for real-time video transmission applications. In particular, the present invention relates to a video telephony through an internet network. The present invention relates to a bit rate controller for a real-time video transmission application.

일반적으로, 인터넷을 통한 영상통신에서, 빠른 처리속도를 갖는 부호화기 및 통신을 위한 낮은 지연특성은 영상전화 및 영상회의와 같은 양방향 실시간 비디오 전송 응용을 위해 반드시 요구되는 조건이다.In general, in video communication over the Internet, encoders with high processing speeds and low delay characteristics for communication are essential conditions for two-way real-time video transmission applications such as video telephony and video conferencing.

상기 지연은 비디오 프레임들이 일정한 비트율의 통신 채널을 통해 전송되는데 필요한 시간을 말하는데, 이러한 지연은 비디오 소스가 캡쳐되어 주어진 프레임율(초당 프레임수)로 부호화되고 그 부호화된 비트가 일정한 비트율을 가진 통신 채널을 통하여 전송되는 시간 때문에 발생된다.The delay is the time required for video frames to be transmitted over a constant bit rate communication channel, which is a communication channel in which the video source is captured and encoded at a given frame rate (frames per second) and the encoded bit having a constant bit rate. Occurs because of the time transmitted over the network.

상기 지연을 줄이기 위하여, 현재 표준화가 진행중인 MPEG4 및 영상 전화 시스템용 비디오 압축 표준인 ITU-T H.26X(H.263, H.263+, H.263++, H.26L), MPEG2 등은 공통적으로 프레임 단위의 비트율 조절방법을 사용하는데, 이와같은 종래 기술을 첨부한 도1을 참조하여 개락적으로 설명한다.In order to reduce the delay, ITU-T H.26X (H.263, H.263 +, H.263 ++, H.26L), MPEG2, etc., which are video compression standards for MPEG4 and video telephony systems, which are currently being standardized, Commonly, a method of adjusting a bit rate in units of frames is used, which will be briefly described with reference to FIG. 1.

도1은 일반적인 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 대한 블록도로서, 프레임 메모리(도면 미도시)에 필드 또는 프레임 단위로 원영상이 일시 저장된 후 출력되면 감산기(2)가 메모리 영상과 재구성 영상의 차분신호를 출력하고, 스위치(SW1)는 상기 메모리 영상 또는 상기 차분신호중 하나를 이산여현 변환부(4)에 입력시키도록 스위칭된다. FIG. 1 is a block diagram of a bit rate controller for a general real-time video transmission application. When the original image is temporarily stored in a field or frame unit in a frame memory (not shown), the subtractor 2 outputs a memory image and a reconstructed image. Outputs a difference signal, and the switch SW1 is switched to input either the memory image or the difference signal to the discrete cosine converting section 4.

상기 이산여현변환부(4)에서 이산 여현 변환된 결과치(DCT 계수)는 양자화부 (5)에서 양자화된 후 데이터 압축 코딩부(9) 및 역양자화부(6)로 입력된다.The discrete cosine transformed result value (DCT coefficients) of the discrete cosine transforming unit 4 is quantized by the quantization unit 5 and then input to the data compression coding unit 9 and the inverse quantization unit 6.

상기 역양자화부(6)는 양자화 신호를 역양자화하여 역이산여현변환부(7)를 통해 역 이산여현변환된 이미지를 구함으로써 현재 입력된 영상을 복원하게 된다. The inverse quantization unit 6 inversely quantizes the quantized signal to obtain an inverse discrete cosine transformed image through the inverse discrete cosine transform unit 7 to reconstruct the currently input image.

상기에서 복원된 영상은 가산기(8)에서 움직임 보상된 신호와 합산되어 픽쳐메모리(3)에 저장된 후 움직임 예측부(1)로 입력시키게 된다. The reconstructed image is added to the motion compensated signal by the adder 8, stored in the picture memory 3, and then input to the motion predictor 1.

상기 움직임 예측부(1)는 픽쳐 메모리(3)로부터 입력되는 다음 부호화하고자 하는 영상의 움직임을 예측하게 되는데, 탐색 영역 내에서 현재 영상과 움직임을 예측하고자 하는 영상을 비교하여 움직임 벡터(MV)를 구한 후 데이터 압축 코딩부(9)로 출력함과 아울러 그 움직임 벡터(MV)값에 따라 움직임 보상된 영상을 감산기(2) 및 가산기(8)로 출력하게 된다. The motion predictor 1 predicts the motion of the next image to be encoded, which is input from the picture memory 3, and compares the current image with the image to predict the motion in the search region to obtain a motion vector (MV). After the calculation, the data is output to the data compression coding unit 9 and the motion-compensated image is output to the subtractor 2 and the adder 8 according to the motion vector (MV) value.

따라서, 상기와 같은 동작을 반복 수행함에 의해 데이터 압축 코딩부(9)는 양자화 제어된 최종 영상 정보를 코딩한 후 움직임 벡터(MV)와 함께 채널을 통해 복호화기측으로 전송하게 된다. Therefore, by repeatedly performing the above operation, the data compression coding unit 9 codes the final quantized controlled image information and then transmits the final image information to the decoder side along with the motion vector MV.

이에 따라, 래이트 제어부(10)는 데이터 압축 코딩부(9)의 출력단 버퍼 용량을 검출하여 양자화 간격(QP)를 산출하고 그 양자화 간격(QP) 값으로 양자화부(5) 의 양자화율을 제어하게 된다. Accordingly, the latent control unit 10 detects the output buffer capacity of the data compression coding unit 9, calculates the quantization interval QP, and controls the quantization rate of the quantization unit 5 with the quantization interval QP value. Done.

상술한 비트율 조절장치로 고속 인터넷망을 이용한 비디오 통신시, 부호화된 비트수가 목표 비트수를 초과할 때, 버퍼 오버플로우가 발생하며, 이런 경우 버퍼량이 목표 비트량 이하로 될 때까지 하나 이상의 비디오 프레임 부호화를 생략하게 되고, 이로 인해 지연이 발생함과 아울러 화면에 부자연스러운 급격한 동작변화를 일으키게 되어 화질이 저하 된다.In video communication using a high-speed Internet network with the above-described bit rate controller, a buffer overflow occurs when the number of encoded bits exceeds the target number of bits, in which case one or more video frames until the buffer amount becomes less than or equal to the target amount of bits. Coding is omitted, which causes a delay and an unnatural sudden motion change on the screen, thereby degrading the picture quality.

그리고, 상술한 바와같이 한 프레임에서 발생하는 비트수를 여러가지 모델링 방법을 사용하여 추정한 후, 양자화간격(QP)의 조절을 통하여 비트율을 조정하게 되는데, 실제로 부호화한 후 비트율을 정하는 것이 아니기 때문에 프레임을 정확한 목표 비트율에 맞추기 어렵게 된다.As described above, after estimating the number of bits generated in one frame using various modeling methods, the bit rate is adjusted by adjusting the quantization interval (QP), but the frame rate is not determined after the actual encoding. Becomes difficult to match the correct target bit rate.

따라서, 임의의 목표 비트율을 맞추더라도, 정해진 비트율 보다 다소 낮거나 높는 결과가 되는데, 비트율이 낮은 경우에 화질이 CIF(352x288 밝기영상, 2x 176x144 색영상)로 정하게 되면, 프레임당 목표 비트는 대체로 25.6K로 정해지며,비트율 조절을 위해서 양자화간격(QP)은 5 내지 15 사이에서 정해지게 된다.Therefore, even if the target bit rate is matched, the result is slightly lower or higher than the predetermined bit rate. When the bit rate is low, if the image quality is set to CIF (352x288 brightness image, 2x 176x144 color image), the target bit per frame is generally 25.6. It is set to K, and the quantization interval (QP) is set to be between 5 and 15 for bit rate adjustment.

이때, 객관적인 화질의 척도인 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)은 대략 33dB에서 40dB 사이를 보이는데, 인간의 시각 특성은 35dB 이상에서 거의 화질의 차이를 느끼지 못하므로 35dB이상의 부호화는 계수의 레벨 증가에 의한 엔트로피 부호화의 복잡도를 증가시킴과 아울러 많은 부호화 비트의 발생으로 인하여 지연현상이 발생되는 문제점이 있다.In this case, the PSNR (Peak Signal to Noise Ratio), which is an objective measure of image quality, is about 33dB to 40dB. Since the human visual characteristic hardly notices a difference in image quality at more than 35dB, encoding of more than 35dB is caused by an increase in the coefficient level. In addition to increasing the complexity of entropy encoding, there is a problem that a delay occurs due to the generation of many encoded bits.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 영상통신에서 사용되는 프레임 및 매크로 블록 단위의 비트율 조절시 인간의 시각 특성을 이용하여, 양자화 간격(QP)의 조절시 양자화 간격(QP)을 일정 임계치 이하로 낮아지는 것을 차단하여 화질의 저하를 방지하도록 한 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and uses quantization intervals (QPs) when adjusting quantization intervals (QPs) by using human visual characteristics when adjusting bit rates in frames and macroblock units used in video communication. It is an object of the present invention to provide a bit rate control device for real-time video transmission application to prevent the lowering of the lower than a certain threshold to prevent degradation of image quality.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 현재 입력 영상과 이전 영상에 대한 차영상 또는 현재 입력 영상을 입력받아 이를 이산 여현 변환하는 이산여현변환부와, 양자화 간격(QP)으로 상기 이산여현변환부의 출력계수를 양자화하는 양자화부와, 움직임 벡터를 참조하여 상기 양자화부의 출력신호를 엔트로피 코딩하여 전송하는 데이터 압축 코딩부와, 상기 데이터 압축 코딩부의 출력 버퍼량을 검출하여 상기 양자화 간격(QP)을 산출하는 래이트제어부를 구비하여, 상기 이산여현 변환된 결과치를 상기 양자화 간격으로 양자화하는 비트율 조절장치에 있어서, 상기 래이트 제어부에서 출력되는 양자화 간격(QP)을 입력받아 이를 기설정된 양자화 간격 임계치와 크기를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 양자화 간격(QP) 또는 상기 양자화 간격 임계치를 선택적으로 상기 양자화부에 출력하여 양자화하게 하는 양자화제한부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a discrete cosine transform unit for receiving the current input image and the difference image or the current input image for the previous image and the discrete cosine transform, and the discrete cosine conversion unit with a quantization interval (QP) A quantization unit for quantizing an output coefficient, a data compression coding unit for entropy coding an output signal of the quantization unit with reference to a motion vector, and an output buffer amount of the data compression coding unit for detecting the output quantization interval QP In the bit rate control apparatus for quantizing the discrete cosine transformed result value to the quantization interval, the rate control unit for receiving a quantization interval (QP) output from the gate control unit receives a predetermined quantization interval threshold and magnitude And compare the quantization interval (QP) or the quantization interval threshold according to the comparison result. Optionally, it characterized in that configured to include a limit to the quantization by the quantization output in the quantization unit.

이하, 본 발명에 의한 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effects of the bit rate control apparatus for real-time video transmission application according to the present invention will be described in detail.

도2는 본 발명 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 현재 입력 영상과 이전 영상의 차를 구하는 감산기(2)와, 현재 입력 영상 또는 상기 감산기(2)에서의 차 영상을 선택하는 스위치(SW1)와, 이 스위치(SW1)에서 선택된 영상에 대해 이산 여현 변환하는 이산여현변환부(4)와, 양자화 간격(QP)을 참조하여 상기 이산여현변환부 (4)에서의 출력 계수를 양자화하는 양자화부(5)와, 움직임 벡터(MV)를 참조하여 상기 양자화부(5)의 출력 신호를 엔트로피 코딩하여 전송하는 데이터 압축 코딩부(9)와, 상기 양자화부(5)의 출력 신호를 역양자화하는 역양자화부(6)와, 이 역양자화부(6)의 출력신호를 역이산 여현 변환하는 역이산여현 변환부(7)와, 이 역이산여현 변환부(7)의 출력 신호와 복호화된 이전 영상을 합하여 현재 입력된 영상을 복원하는 가산기(8)와, 이 가산기(8)에서 복원된 영상을 저장하는 픽쳐 메모리(3)와, 현재 입력 영상과 상기 픽쳐 메모리(3)로부터의 입력 영상에 대해 탐색 영역 내에서 비교하여 움직임 벡터(MV)를 구하고, 그 움직임 벡터(MV)를 데이터 압축 코딩부(9)로 출력함과 아울러 그 움직임 벡터(MV) 값에 따라 움직임 보상된 영상을 감산기(2) 및 가산기(8)로 출력하는 움직임 예측부(1)와, 상기 데이터 압축 코딩부 (9)의 출력 버퍼량을 검출하여 양자화 간격(QP)를 산출하는 래이트제어부(10)와; 상기 래이트 제어부(10)에서 출력되는 양자화간격(QP)을 입력받아 이를 기설정된 양자화 임계치와 크기를 비교하여 그에 따라 양자화 간격(QP) 또는 양자화 간격 임계치를 선택하는 양자화제한부(100)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a device for adjusting a bit rate for a real-time video transmission application according to the present invention. As shown therein, a subtractor 2 for obtaining a difference between a current input image and a previous image, and a current input image or The switch SW1 for selecting the difference image in the subtractor 2, the discrete cosine transform unit 4 for performing discrete cosine transform on the image selected by the switch SW1, and the quantization interval QP. A quantization unit 5 for quantizing the output coefficients in the discrete cosine transform unit 4, and a data compression coding unit 9 for entropy coding and transmitting the output signal of the quantization unit 5 with reference to a motion vector (MV). ), An inverse quantization unit 6 for inversely quantizing the output signal of the quantization unit 5, an inverse discrete cosine transformer 7 for inverse discrete cosine transforming the output signal of the inverse quantization unit 6, The inverse discrete cosine transformer 7 decodes the output signal An adder 8 for reconstructing the image currently input by adding the previous images, a picture memory 3 for storing the image reconstructed by the adder 8, a current input image and an input image from the picture memory 3; Obtains a motion vector (MV) by comparing in the search region, outputs the motion vector (MV) to the data compression coding unit (9), and subtracts a motion compensated image according to the motion vector (MV) value. (2) and a motion predictor (1) output to the adder (8), and a rate control unit (10) for detecting an output buffer amount of the data compression coding unit (9) and calculating a quantization interval (QP); The quantization interval limiter 100 receives the quantization interval QP output from the late control unit 10, compares the quantization interval with a preset quantization threshold, and selects a quantization interval QP or a quantization interval threshold accordingly. The operation of the present invention configured as described above will be described.

먼저, 프레임 메모리(도면 미도시)에 필드 또는 프레임 단위로 원영상이 일시 저장된 후 출력되면 감산기(2)가 메모리 영상과 재구성 영상의 차분신호를 출력하고, 스위치(SW1)는 상기 메모리 영상 또는 상기 차분신호중 하나를 이산여현 변환부(4)에 입력시키도록 스위칭된다. First, when the original image is temporarily stored in a frame or frame unit in a frame memory (not shown) and then output, the subtractor 2 outputs a difference signal between the memory image and the reconstructed image, and the switch SW1 switches the memory image or the It is switched to input one of the differential signals to the discrete cosine converting section 4.

그러면, 상기 이산여현변환부(4)에서 이산 여현 변환된 결과치(DCT 계수)는 양자화부(5)에서 양자화된 후 데이터 압축 코딩부(9) 및 역양자화부(6)로 입력된다.Then, the discrete cosine transformed result value (DCT coefficients) of the discrete cosine transforming unit 4 is quantized by the quantization unit 5 and then input to the data compression coding unit 9 and the inverse quantization unit 6.

이때, 상기 역양자화부(6)는 양자화 신호를 역양자화하여 역이산여현변환부 (7)를 통해 역이산여현 변환된 이미지를 구함으로써 현재 입력된 영상을 복원하게 된다. In this case, the inverse quantization unit 6 inversely quantizes the quantized signal to obtain an inverse discrete cosine transformed image through the inverse discrete cosine transform unit 7 to restore the currently input image.

상기에서 복원된 영상은 가산기(8)에서 움직임 보상된 신호와 합산되어 픽쳐메모리(3)에 저장된 후 움직임 예측부(1)로 입력시키게 된다. The reconstructed image is added to the motion compensated signal by the adder 8, stored in the picture memory 3, and then input to the motion predictor 1.

그러면, 상기 움직임 예측부(1)는 픽쳐 메모리(3)로부터 입력되는 다음번에 부호화하고자 하는 영상의 움직임을 예측하게 되는데, 탐색 영역 내에서 현재 영상과 움직임을 예측하고자 하는 영상을 비교하여 움직임 벡터(MV)를 구한 후 데이터 압축 코딩부(9)로 출력함과 아울러 그 움직임 벡터(MV)값에 따라 움직임 보상된 영상을 감산기(2) 및 가산기(8)로 출력하게 된다. Then, the motion predictor 1 predicts a motion of an image to be encoded next time, which is input from the picture memory 3, and compares the current image and the image to predict motion in a search region to obtain a motion vector ( MV) is obtained and output to the data compression coding unit 9, and the motion-compensated image is output to the subtractor 2 and the adder 8 according to the motion vector MV.

이때, 래이트 제어부(10)는 데이터 압축 코딩부(9)의 출력단 버퍼 용량을 검출하여 양자화 간격(QP)를 산출하여 이를 양자화제한부(100)에 인가하고, 이에 따라 양자화제한부(100)는 상기 래이트 제어부(10)에서 출력되는 양자화 간격(QP)을 입력받아 이를 기설정된 양자화 간격 임계치와 비교하여 그에 따라 양자화 간격 (QP) 또는 양자화 간격 임계치를 양자화부(5)에 인가하며, 이에 의해 상기 양자화부(5)는 양자화 간격(QP) 또는 양자화 간격 임계치에 의해 양자화율이 제어되어 이산 여현 변환된 결과치를 양자화한다.At this time, the latent control unit 10 detects the output buffer capacity of the data compression coding unit 9, calculates the quantization interval QP, and applies it to the quantization limiter 100. Accordingly, the quantization limiter 100 Receives the quantization interval QP output from the rat controller 10 and compares it with a preset quantization interval threshold and applies the quantization interval QP or quantization interval threshold to the quantization unit 5 accordingly. As a result, the quantization unit 5 quantizes the resultant value of which the quantization rate is controlled by the quantization interval QP or the quantization interval threshold and the discrete cosine transform is performed.

상술한 바와같이, 본 발명은 양자화제한부(100)를 더 구비하여, 엔트로피 부호화의 복잡도를 감소시켜 지연 현상을 감소시키는데, 즉 비트율 조절을 위한 양자화간격(QP)을 임계치 이하로 내려가지 않도록 제어하여 엔트로피 부호화의 복잡도 및 지연발생을 감소시킨다.As described above, the present invention further includes a quantization limiter 100, which reduces the complexity of entropy coding to reduce delay, that is, to prevent the quantization interval (QP) for bit rate adjustment from falling below a threshold. This reduces the complexity and delay of entropy coding.

보다 상세하게 본 발명을 설명하면, 래이트 제어부(10)에서 매크로 블록당 양자화간격(QP)을 결정하여 양자화제한부(100)에 인가하면, 양자화제한부(100)는 상기 래이트 제어부(10)에서 출력되는 양자화 간격(QP)을 입력받아 이를 기설정된 양자화 간격 임계치 이상인지를 판별하여, 그에 따라 양자화 간격(QP) 또는 양자화 간격 임계치를 양자화부(5)에 인가하는데 즉, 양자화 간격(QP)이 양자화 간격 임계치 보다 크면 그 양자화 간격(QP)을 선택하여 출력하고, 양자화 간격(QP)이 양자화 간격 임계치 보다 작으면 양자화 간격 임계치를 선택하여 출력한다. In more detail, when the quantization interval QP per macroblock is determined and applied to the quantization limiter 100 by the lat control unit 10, the quantization limiter 100 is applied to the lat control unit 10. Receives the quantization interval QP outputted from the control unit, and determines whether the quantization interval QP is greater than or equal to the predetermined quantization interval threshold, and accordingly applies the quantization interval QP or the quantization interval threshold to the quantization unit 5, that is, the quantization interval QP. Is larger than the quantization interval threshold, and selects and outputs the quantization interval QP. If the quantization interval QP is smaller than the quantization interval threshold, the quantization interval threshold is selected and output.

여기서, 상기 양자화 간격 임계치는, 인간의 시각 특성상 35dB이상에서는 화질의 차이를 느끼지 못하므로 그에 해당되는 양자화 간격(QP) 값으로 설정한다.The threshold value of the quantization interval is set to a quantization interval (QP) value corresponding thereto because the image quality is not sensed at 35 dB or more due to human visual characteristics.

이후, 상기 양자화부(5)는 상기 이산여현변환부(4)에서 이산여현 변환된 결과치(DCT 계수)를 입력받아 이를 양자화 하는데, 그 양자화부(5)의 양자화율은 상기 양자화제한부(100)의 양자화 간격(QP) 또는 양자화 간격 임계치에 의해 제어된다.Thereafter, the quantization unit 5 receives the discrete cosine transformed result value (DCT coefficient) from the discrete cosine transforming unit 4 and quantizes it, and the quantization rate of the quantization unit 5 is the quantization unit 100. Is controlled by the quantization interval QP or the quantization interval threshold.

예를 들어, CIF 영상포맷의 경우, 양자화 간격 임계치를 '10'으로 설정하고, QCIF영상 포맷의 경우에는 양자화 간격 임계치를 '5'로 설정하는데, 이를 인터넷용 영상전화기에 구현한 결과, 양자화 간격(QP)이 양자화 간격 임계치 이하로 내려가는 것을 제한함으로써 부호화 복잡도 및 지연감소로 35%~40%정도의 성능이 향상된다.For example, in the case of the CIF video format, the quantization interval threshold is set to '10', and in the case of the QCIF video format, the quantization interval threshold is set to '5'. By limiting the QP from falling below the quantization interval threshold, the performance of about 35% to 40% is improved due to coding complexity and delay reduction.

다시 말해서, 본 발명은 래이트 제어부(10)에서 데이터 압축 코딩부(9)의 출력단 버퍼 용량에 따라 산출한 양자화 간격(QP)을 기 설정한 양자화 간격 임계치와 비교하여 항상 상기 양자화 간격 임계치 이상의 값으로 양자화 간격(QP)을 설정함으로써 엔트로피 부호화의 복잡도를 감소시켜 버퍼 오버플로우에 의한 지연이 줄어 화질의 저하가 거의 없게 된다.In other words, the present invention always compares the quantization interval QP calculated by the late control unit 10 according to the output buffer capacity of the data compression coding unit 9 with a value equal to or greater than the preset quantization interval threshold. By setting the quantization interval QP, the complexity of entropy coding is reduced, and the delay caused by the buffer overflow is reduced, so that there is almost no deterioration in image quality.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 낮은 지연이 요구되는 영상전화기 구현시, H.263 및 다른 영상 통신 표준등에서 공통적으로 사용되는 프레임 및 매크로 블록단위의 비트율 조절에 있어서 어느 일정 화질 이상에서는 화질차이를 거의 느끼지 못하는 인간의 시각특성을 이용하여, QP조절시 QP가 어느 일정 임계치까지 낮아지는 것을 막음으로써, 버퍼 오버플로우로 인한 지연이 줄고, 화질의 저하가 거의 없는 고속의 영상전화기를 구현하는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention provides a difference in image quality over a certain image quality in the bit rate control of frame and macro block units commonly used in H.263 and other video communication standards when implementing a video phone requiring low delay. By using the human visual characteristics that are hardly felt, the QP is prevented from being lowered to a certain threshold during QP adjustment, which reduces the delay caused by the buffer overflow and realizes a high speed video telephone with almost no deterioration in image quality. have.

Claims (3)

현재 입력 영상과 이전 영상에 대한 차영상 또는 현재 입력 영상을 입력받아 이를 이산 여현 변환하는 이산여현변환부와, 양자화 간격(QP)으로 상기 이산여현변환부의 출력계수를 양자화하는 양자화부와, 움직임 벡터를 참조하여 상기 양자화부의 출력신호를 엔트로피 코딩하여 전송하는 데이터 압축 코딩부와, 상기 데이터 압축 코딩부의 출력 버퍼량을 검출하여 상기 양자화 간격(QP)을 산출하는 래이트제어부를 구비하여, 상기 이산여현 변환된 결과치를 상기 양자화 간격으로 양자화하는 비트율 조절장치에 있어서,A discrete cosine transform unit for receiving a difference image or a current input image of a current input image and a previous image, and performing a discrete cosine transform; a quantizer for quantizing an output coefficient of the discrete cosine transform unit at a quantization interval (QP); A data compression coding unit for entropy coding an output signal of the quantization unit and transmitting the entropy coding unit; and a rate control unit for detecting an output buffer amount of the data compression coding unit and calculating the quantization interval QP, wherein the discrete cosine In the bit rate control device for quantizing the transformed result value in the quantization interval, 상기 래이트 제어부에서 출력되는 양자화 간격(QP)을 입력받아 이를 기설정된 양자화 간격 임계치와 크기를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 양자화 간격(QP) 또는 상기 양자화 간격 임계치를 선택적으로 상기 양자화부에 출력하여 양자화하게 하는 양자화제한부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조절장치.Receives a quantization interval (QP) output from the rat control unit and compares it with a preset quantization interval threshold and a size, and optionally the quantization interval (QP) or the quantization interval threshold according to the comparison result Bit rate control device for real-time video transmission application, characterized in that it comprises a quantization section for outputting and quantization. 제1 항에 있어서, 상기 양자화제한부는 양자화 간격(QP)이 양자화 간격 임계치 보다 크면 그 양자화 간격(QP)을 선택하여 출력하고, 양자화 간격(QP)이 양자화 간격 임계치 보다 작으면 양자화 간격 임계치를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조정장치.The method of claim 1, wherein the quantization limiter selects and outputs a quantization interval QP when the quantization interval QP is greater than the quantization interval threshold, and selects a quantization interval threshold when the quantization interval QP is smaller than the quantization interval threshold. Bit rate adjustment device for real-time video transmission application, characterized in that for outputting. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 양자화 간격 임계치는 인간의 시각 특성에 의해 화질의 차이를 거의 느끼지 못하는 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)값 35dB 이상으로 설정된 것을 특징으로 하는 실시간 비디오 전송 응용을 위한 비트율 조정장치.The real-time video transmission application of claim 1 or 2, wherein the quantization interval threshold is set to 35 dB or more of PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) value, which hardly detects a difference in image quality due to human visual characteristics. Bit rate regulator for
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