KR100779173B1 - 폴리페이즈 다운 샘플링기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법및 그 방법을 이용하는 코덱 - Google Patents

폴리페이즈 다운 샘플링기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법및 그 방법을 이용하는 코덱 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치에 관한 것으로서 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 인코더는 현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링(Polyphase Downsampling, PD)하여 잔여블럭을 네 개의 구역으로 재배열하는 PD 코딩부, 재배열된 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하고 양자화하는 양자화 변환부;및 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 참조 블럭 생성부를 포함한다. 본 발명에서는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행함으로써 SVC(Scalable Video Coding)의 에러 레질런스(error resilience)를 향상시키고, 코딩 효율을 증가시킨다.
SVC, 폴리페이즈 다운샘플링, PD, 에러 레질런스

Description

폴리페이즈 다운 샘플링기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법 및 그 방법을 이용하는 코덱{Method of redundant picture coding using polyphase downsampling and the codec using the same}
도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더의 일 예를 도시한다.
도 3 은 폴리페이즈 다운 샘플링의 일 예를 도시한다.
도 4(a) 및 (b)는 역폴리페이즈 다운 샘플링의 일 예를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더에서 엔트로피 부호화의 일 예를 도시한다.
도 6 은 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩에서 픽셀을 복원하는 개념을 도시한다.
도 7 은 본 발명에 따른 픽쳐 파라미터 세트 RBSP 신택스의 변화를 도시한다.
도 8 은 JSVM 인코더 구성 파일에서 redundant_pic_type을 지시하는 것을 도 시한다.
도 9(a) 및 (b) 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 디코더를 도시한다.
도 10 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 코덱을 도시한다.
도 11 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 인코더에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 흐름도를 도시한다.
도 12 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 디코더에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 흐름도를 도시한다.
도 13 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 인코더 및 디코더에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 흐름도를 도시한다.
도 14(a) 및 (b)는 에러가 존재하는 환경하에서, 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 RD 수행 성능을 비교하여 도시한다.
도 15 (a) 내지 (d)는 에러가 존재하는 환경하에서(Foreman, QCIF, 10fps), 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 성능을 비교하여 도시한다.
도 16 은 에러가 존재하는 환경하에서(Stefan, CIF, 30fps, 10Mbps), 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 성능을 비교하여 도시한다.
도 17 은 에러가 존재하는 환경하에서(News, QCIF, 10fps, 64Kbps), 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 성능을 비교하여 도시한다.
도 18(a) 및 (b)는 에러가 존재하는 환경하에서, 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 PSNR 수행 성능을 비교하여 도시한다.
도 19(a) 내지 (c)는 PLR= 10% 인경우 Foreman 시퀀스에서 재구성된 픽쳐의 화질을 비교하여 도시한다.
본 발명은 JSVM에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더 및 디코더에 관한 것이다.
리던던트 슬라이스는 효과적으로 패킷 손실에 대해 AVC(Text of ISO/IEC FDIS 14496-10; Advanced Video Coding. N5555, Mar. 2003)의 강인성(robustness)을 향상시킨다.
현재 리던던트 슬라이스는 1차(primary) 슬라이스의 단순 반복으로서 코딩될 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로 리던던트 슬라이스를 코딩하는 것은 코딩 효율을 상당히 감소시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 일 예로서, 다른 파라미터(예, 양자화 계수 의 변경)로 코딩함으로써 더 적은 비트를 이용하여 리던던트 픽쳐를 표시하는 방법이 이용되어 왔으나, 더 큰 양자화 계수값으로 코딩되어 재구성된 픽쳐는 화질을 떨어뜨림으로써, 상세 정보를 잃어버리게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 JSVM에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법을 이용하여, 전송되는 DCT 계수의 양을 적응적으로 변화시킴으로써 SVC의 에러 레질런스(error resilence)를 향상시키고, 코딩 효율을 증가시키는 방법을 제시한다.
또한, 본 발명은 하나의 리던던트 슬라이스에서 DCT 계수의 일부가 전송된 경우, 이웃하는 픽셀간의 공간적 리던던시를 이용하여 복원함으로써 복원 퀄리티를 향상시키는 방법을 제시한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 인코더는 현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링(Polyphase Downsampling, PD)하여 상기 잔여블럭을 네 개의 구역으로 재배열하는 PD 코딩부;상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하고 양자화하는 양자화 변환부;및 상기 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 참조 블럭 생성부;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 디코더는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링 수행하여 네 개의 구역으로 재배열하고, 상기 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 계수를 포함하는 비트스트림을 인코더로부터 수신하는 수신부; 상기 비트스트림을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하여 복원하는 PD 역코딩부; 및 상기 인코더로부터 수신되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩부에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화부;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱은 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 네 개의 구역으로 재배열하는 PD 코딩부; 상기 재배열된 상기 네 개의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 순차적으로 수행하여 부호화하는 부호화부; 부호화가 수행된 상기 적어도 하나 이상의 구역을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하는 PD 역코딩부; 및 상기 부호화가 수행되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩부에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화부;를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, PD기반 리던던트 슬라이스 인코딩 수행 방법은 현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플 링(Polyphase Downsampling, PD)하여 상기 잔여블럭을 네 개의 구역으로 재배열하는단계; 상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하는 단계; 상기 변환된 적어도 하나 이상의 구역을 양자화하는 양자화 단계;및 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, PD기반 리던던트 슬라이스 디코딩 수행 방법은 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링 수행하여 네 개의 구역으로 재배열하고, 상기 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 계수를 포함하는 비트스트림을 인코더로부터 수신하는 단계; 상기 비트스트림을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하는 PD 역코딩 단계; 및 상기 수신 단계에서 수신되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩 단계에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화 단계;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법은 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 네 개의 구역으로 재배열하는 단계; 상기 재배열된 상기 네 개의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 순차적으로 수행하여 부호화하는 단계; 부호화가 수행된 상기 적어도 하나 이상의 구역을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 역폴리페이 즈 다운샘플링(PD-1)하는 PD 역코딩 단계; 및 상기 부호화가 수행되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩부에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화 단계;를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더를 도시한다.
리던던트 슬라이스 코딩(redundant slice coding)은 패킷-손실에 강한 비디오 통신용에 효과적이다. 이는 전체적으로 슬라이스를 반복하거나 슬라이스를 상이한 코딩 파라미터로 코딩함으로써 구현할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 리던던트 슬라이스 코딩을 폴리페이즈 다운 샘플링을 기반으로 수행함으로써 SVC의 에러 레질런스(error resilence)를 향상시키고, 코딩 효율을 증가시킨다.
폴리페이즈 다운샘플링(PD) 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더(100)는 PD 코딩부(110), 양자화 변환부(120), 참조블럭 생성부(130) 및 엔트로피 부호화부(140)를 포함한다.
PD 코딩부(110)는 현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링(Polyphase Downsampling, PD)하여 상기 잔여블럭을 네 개의 구역으로 재배열한다.
폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법은 4*4 변환이 채용되는 경우, DCT(121) 전의 8*8 상호 잔여블럭(inter residual block)에 폴리페이즈 다운샘플링을 적용한다.
주의할 것은 본 발명에서 리던던트 슬라이스는 단지 폴리페이즈 다운샘플링만이 구현되는 것은 아니며, AVC 표준에서 기술된 다른 리던던트 픽쳐 코딩 방법에 의해서도 인코딩이 가능하다.
예를 들면, 픽쳐은 PD 기반 방법 및 높은 QP(Quantization Parameter) 기반 방법의 모두에 의해 인코딩될 수 있다. 이 경우, PD 및 DCT 프로세스 후에, 변형된 계수가 높은 QP값으로 인코딩된다.
폴리페이즈 다운샘플링에 대해서는 도 3에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
양자화 변환부(120)는 상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하는 변환부(121)와 변환된 적어도 하나 이상의 구역을 양자화하는 양자화부(122)를 포함한다.
양자화 변환부(120)는 PD 코딩부(110)에서 폴리페이즈 다운샘플링 수행한 후 재배열된 잔여 블럭을(도 3(b) 참고) 이용 가능한 대역폭에 따라 선택적으로 일부 구역만을 변환하고 양자화 할 수 있다.
보다 상세히, 잔여 블락의 N/4를 적응적으로 코딩하며, 여기서 N 은 1과 4 사이의 자연수이다. 예를 들면, 양자화 변환부는 다운샘플링 수행한 후 네 개의 구역으로 재배열된 잔여 블럭 중 적어도 하나의 구역 이상(310, 311, 312, 313 중 적어도 하나 이상)을 변환 및 양자화한다. 이로써, 인코더는 상이한 비트율에 대응하는 상이한 비트 스트림을 생성한다.
참조 블럭 생성부(130)는 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역을 역양자화(Inverse Quantization) 및 역변환(Inverse Transform) 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성한다.
참조 블럭 생성부(130)는 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀은 0 값으로, 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀은 역양자화(131) 및 역변환(132) 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)(133)을 수행한 값으로 설정한 후 이전에 복호화된 영상들로부터 얻은 예측블럭과 합하여 참조 블럭을 생성한다.
일 예를 들면, 양자화 변환부(120)에서 잔여 블락의 구역 중 변환 및 양자화되어 코딩된 부분 내의 픽셀값은(예,도 5(a)의 0,2,4,6,8,10,12,14 부분) 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값으로 설정한 후 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성한다. 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)에 대해서는 도 4에서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
그리고, 양자화 변환부(120)에서 잔여 블락의 구역 중 변환 및 양자화되어 코딩되지 않은 부분 내의 픽셀값은(예, 도 5(a)의 1,3,5,7,9,11,13,15) 0 값으로 설정한 후 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성한다.
엔트로피 부호화부(140)는 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀 중 이미 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행한다.
예를 들어, PD 코딩부(110)에서 재배열된 잔여블럭 중 일부(도 3의 310, 312) 구역이 양자화 변환부(120)에서 변환되고 양자화된 경우, 엔트로피 부호화부(140)는 양자화 변환부(120)에서 변환되고 양자화된 상기 일부 구역(도 3의 310, 312) 내에서 시간적으로 이전에 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행한다. 이의 구체적인 예에 대해서는 도 5에서 보다 상세히 보기로 한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더의 일 예를 도시한다.
본 발명에서 사용되는 폴리페이즈 다운 샘플링의 개념의 이해를 돕기 위해 도 3, 도 4(a) 및 (b)에서 폴리페이즈 다운 샘플링 및 역폴리페이즈 다운 샘플링의 일 예를 도시한다.
본 발명에서는 폴리페이즈 다운 샘플링을 리던던트 픽쳐 코딩에 적용하는 것을 제시한다. 본 발명에서 제시한 상기 PD 기반 코딩의 경우 에러가 발생시, 손실된 샘플들은 이웃하는 샘플들의 정보로부터 보다 합리적으로 에러 발생을 감출 수 있게 되므로, 에러 레질런스(error resilence)가 향상된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 잔여 블럭은 폴리페이즈 다운 샘플링을 통해 네 개의 구역(310, 311, 312, 313)으로 재배치된다. 원래의 잔여 블럭 (도 3(a)) 내의 픽셀(r0,c0)은 폴리페이즈 다운 샘플링을 통해 (rp, cp)로 재배치된다.
이 때, (r0,c0)와 (rp, cp)의 관계는 다음과 같다.
rp = (r0 mod 2)*4 + (r0/2)
cp = (c0 mod 2)*4 + (c0/2)
도 4(a) 는 양자화 변환부(120)에서 잔여 블럭의 네 개의 구역(410, 420, 430, 440) 중 한 구역(410)만을 변환 및 양자화 수행한 경우, 상기 한 구역(410)을 역폴리페이즈 다운 샘플링(Inverse PD)을 수행하는 것을 도시한다.
도 4(b) 는 양자화 변환부(120)에서 잔여 블럭의 네 개의 구역(410, 420, 430, 440) 중 두 구역(410, 440)을 변환 및 양자화 수행한 경우, 상기 한 구역(410)을 역폴리페이즈 다운 샘플링(Inverse PD)을 수행하는 것을 도시한다.
도 4(a) 및 (b) 에 도시된 바와 같이, 잔여 블럭의 네 개의 구역 중 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운 샘플링(PD-1)하는 경우 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀(ra, ca) 을 원위치(r0,c0)로 복귀된다.
이 때, (r0,c0)와 (ra, ca)의 관계는 다음과 같다.
r0 = 2*[ra-(ra/4)*4] +(ra/4)
c0 = 2*[ca-(ca/4)*4] +(ca/4)
도 5 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더에서 엔트로피 부호화의 일 예를 도시한다.
에러 레질런스를 제공하면서 코딩 효율을 유지하기 위해, 본 발명에서는 폴리페이즈 다운 샘플링을 수행한 후 잔여 블럭의 네 구역 중 일부만을 선택적으로 변환, 양자화를 수행하고 엔트로피 부호화부(140)에서 인코딩을 수행한다.
도 5 에서는 잔여 블럭의 네 구역 중 두 개의 구역이 선택적으로 변환, 양자화 수행된 후 인코딩이 되는 것을 도시한다.
도 5(a)는 도 4(a) 에서 제 2 사분면(410), 제 3사분면(430)이 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 경우 어떻게 인코딩이 이루어지는지 도시한다.
이 경우, 엔트로피 부호화부(140)에서 이용할 수 있는 이웃 블락은 상측(top) 이웃 블락에 제한된다. 즉, 비-제로 변환 계수 레벨(non-zero transform coefficient level)의 수는 상측 이웃 블락으로부터 예측된다.
도 5(b)는 도 4(a) 에서 제 1 사분면(420), 제 2사분면(410)이 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 경우 어떻게 인코딩이 이루어지는지 도시한다.
이 경우, 엔트로피 부호화부(140)에서 이용할 수 있는 이웃 블락은 좌 측(left) 이웃 블락에 제한된다. 즉, 비-제로 변환 계수 레벨의 수는 좌측 이웃 블락으로부터 예측된다.
도 5(c)는 도 4(a) 에서 제 2 사분면(410), 제 4사분면(440)이 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 경우 어떻게 인코딩이 이루어지는지 도시한다.
이 경우, 엔트로피 부호화부(140)에서 이용할 수 있는 이웃 블락은 상-좌측(top-left)이웃 블락에 제한된다. 즉, 비-제로 변환 계수 레벨의 수는 상-좌측 이웃 블락으로부터 예측된다.
도 5(d) 는 도 4(a) 에서 제 1 사분면(420), 제 4사분면(440)이 양자화 변환부(120)에서 변환 및 양자화된 경우 어떻게 인코딩이 이루어지는지 도시한다.
이 경우, 엔트로피 부호화부(140)에서 이용할 수 있는 이웃 블락은 상-우측(top-right)이웃 블락에 제한된다. 즉, 비-제로 변환 계수 레벨의 수는 상-우측 이웃 블락으로부터 예측된다.
도 6 은 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩에서 픽셀을 복원하는 개념을 도시한다. 이러한 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩에서 픽셀의 복원은 참조 블럭 생성부(130)에서 이루어진다.
도 6 에서 현재 프레임 내의 회색 픽셀은 코딩이 수행된 후 복원된 픽셀을, 흰색 픽셀은 코딩이 수행되지 않은 픽셀을, 그리고 점으로 표시된 픽셀(630)은 이전 프레임 및 공간적으로 이웃하는 픽셀을 기초로 예측에 의해 복원되는 픽셀을 도시한다.
잔여 블럭의 모든 구역이 코딩되지 않음으로, 코딩이 수행되지 않은 리던던 트 슬라이스의 복원 또는 시퀀스 전송 중의 에러나 손실에 의해 복원이 어려운 경우, 이미 이전에 예측된 코딩된 픽셀 값(610)을 기초로 코딩이 수행되지 않은 픽셀 값을 제 1 예비 복원 값으로 추정한다(620).
그 후 코딩이 수행되지 않은 픽셀(630)에 인접해 있는 코딩이 수행된 픽셀값들(631, 632, 633, 634)의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추정한다.
그 후, 제 1 예비 복원 값과 제 2 예비 복원 값의 차를 구하여, 차가 기설정된 임계값 보다 작은 경우, 제 1 예비 복원 값을 복원값으로 사용하고, 그렇지 않은 경우 제 2 예비 복원 값을 복원값으로 사용한다.
도 7 은 본 발명에 따른 픽쳐 파라미터 세트 RBSP 신택스의 변화를 도시한다.
본 발명에서 제시하고 있는 폴리페이스 다운샘플링 방법을 이용하는 인코더의 경우, 픽쳐 파라미터 세트 RBSP 신택스(S.7.3.2.2)에 새로운 신택스(redundant_pic_type)가 도 7 의 710 부분과 같이 redundant_pic_cnt_present_flag 바로 다음에 부가된다.
시만틱스(semantics)의 변경은 다음과 같다. redundant_pic_type는 리던던트 픽쳐이 코딩되는 방법을 규정한다. redundant_pic_type의 값은 0에서 1까지의 정수 범위내이다. 새로운 리던던트 픽쳐 코딩 방법이 채택되는 경우, 범위를 증가시킬 수 있다.
redundant_pic_type이 0이라는 것은 리던던트 픽쳐이 1차 픽쳐의 단순한 반복으로서 코딩된다는 것을 규정한다. 그리고, redundant_pic_type이 1이라는 것은 리던던트 픽쳐이 본 발명에 따른 PD 방법으로 코딩된다는 것을 규정한다.
도 8 은 JSVM 인코더 구성 파일에서 redundant_pic_type을 지시하는 것을 도시한다. 도시된 바와 같이, 새로운 엔트리가 리던던트 픽쳐 코딩 형식을 가리키기 위하여 인코더 구성파일의 말미에 부가된다.
도 9(a) 및 (b) 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 디코더를 도시한다.
도 9(a)는 본 발명에서 제시하는 폴리페이즈 다운샘플링 기반 디코더의 개념도를 도시한다. PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 디코더(900)는 수신부(910), PD 역코딩부(920) 및 복호화부(930)를 포함한다.
수신부(910)는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링 수행하여 네 개의 구역으로 재배열하고, 상기 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 계수를 포함하는 비트스트림을 인코더로부터 수신한다. 보다 구체적으로, 수신부(910)는 도 1의 엔트로피 부호화부(140)에서 전송하는 비트스트림을 수신한 후, PD 역코딩부(920)로 전송한다.
PD 역코딩부(920)는 수신부(910)에서 전송된 비트스트림을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하여 복원한다.
종래의 디코더는 인코더에서 모든 블럭을 부호화 하고 그 모든 블록을 전송하여 복원을 수행하여야 하지만, 본 발명에서 제시하고 있는 PD기반 리던던트 슬라 이스 코딩 수행 디코더(900)는, 인코더에서 폴리페이즈 다운 샘플링을 수행한 후 대역폭의 상황에 따라 선택적으로 변환 및 양자화되어 엔트로피 부호화된 블럭에 대해서만 디코더로 전송되고, 디코더의 PD 역코딩부(920)에서도 상기 블럭에 대해서 복원이 수행된다.
복호화부(930)는 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭 내의 구역에 대해서 PD 역코딩부(920)에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임(또는 필드)을 기초로 복원을 수행한다.
도 9(b) 는 본 발명의 폴리페이즈 다운 샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 디코더의 일 실시예를 도시한다.
도 10 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 코덱을 도시한다.
PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱은 인코더와 디코더로 크게 구성된다.
인코더는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 네 개의 구역으로 재배열한 후, 재배열된 구역 중 일부를 선택적으로 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화 한 후 디코더로 전송한다.
디코더는 인코더로부터 수신한 일부만 코딩된 잔여 블럭 내의 적어도 하나 이상의 구역이 포함된 비트스트림을 기초로 코딩이 수행되지 않은 구역을 복원한다.
인코더는 PD 코딩부(1010), 부호화부(1020), 참조 블럭 생성부(1030)를 포함 하고, 디코더는 PD 역코딩부(1040) 및 복호화부(1050)를 포함한다.
PD 코딩부(1010)는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 네 개의 구역으로 재배열한다. 부호화부(1020)는 재배열된 상기 네 개의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 순차적으로 수행하여 부호화를 수행한다.
그리고, 인코더 내의 참조 블럭 생성부(1030)는 변환 및 양자화가 수행된 적어도 하나 이상의 구역을 역양자화 및 역변환 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성한다.
디코더의 PD 역코딩부(1040)는 부호화가 수행된 상기 적어도 하나 이상의 구역을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한다. 그 후 복호화부(1050)에서는 PD 역코딩부(1040)에서 부호화가 수행되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩부에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임(또는 필드)을 기초로 복원을 수행한다.
보다 상세히, 복호화부(1050)는 복원 추정부(1051) 및 복원부(1052)를 포함한다.
복원 추정부(1051)는 이전에 복호화된 프레임(또는 필드)을 이용하여 상기 부호화되지 않은 상기 잔여 블럭 구역 내의 픽셀 값의 제 1 예비 복원 값을 추정하고 상기 부호화되지 상기 잔여 블럭 구역 내의 픽셀에 인접해 있는 상기 부호화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀값의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추 정한다.
복원부(1052)는 복원 추정부(1051)에서 추정한 제 1 예비 복원 값과 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는 경우 부호화되지 않은 잔여 블럭 구역 내의 픽셀 값으로 상기 제 2 예비 복원값을 설정하고, 기설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 제 1 예비 복원값을 설정한다.
도 11 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 인코더에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 흐름도를 도시한다.
본 발명에서 제시하는 PD기반 리던던트 슬라이스 인코딩 수행 방법은 다음과 같다.
현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링을 수행한 후 잔여블럭을 네 개의 구역으로 재배열 한다(S1110). 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 DCT 변환을 수행한다. 이 경우 상기 블럭 구역의 선택은 대역폭의 상황에 기초하여 하나의 구역에서 네 개의 구역까지 선택이 가능하다(S1120).
DCT 변환이 수행된 적어도 하나 이상의 구역을 양자화한다(S1130).
그 후 인코더 내의 복원 경로에서, 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성한다(S1140).
이 경우, S1120 단계에서 변환 및 양자화되지 않은 잔여 블럭 구역 내의 픽 셀은 0 값으로, S1120 단계에서 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀은 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값으로 설정한 후 움직임 보상 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성한다(S1140).
그리고, S1120 단계에서 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀 중 이미 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하는 엔트로피 부호화 단계(S1141)을 포함한다.
도 12 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 디코더에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 흐름도를 도시한다.
PD기반 리던던트 슬라이스 디코딩 수행 방법은 다음과 같다.
잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링 수행하여 네 개의 구역으로 재배열하고,상기 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 계수를 포함하는 비트스트림을 인코더로부터 수신한다(S1210).
수신한 비트스티림을 엔트로피 디코딩(S1220), 역양자화 및 역변환한 후(S1230), 인코더 측에서 폴리페이즈 다운샘플링이 수행되었던 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)한다(S1240).
역폴리페이즈 다운 샘플링을 수행한 후, 인코더 측에서 전송되지 않은 잔여 블럭 내의 구역을 PD 역코딩 단계(S1240) 에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원한다(S1250 - S1272).
복원 방법의 흐름은 다음과 같다.
이전에 복호화된 프레임을 이용하여 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값의 제 1 예비 복원 값을 추정하고(S1250) 그 후 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀에 인접한 상기 복원된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀값의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추정한다(S1260).
추정한 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는지 판단한다(S1270). 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값으로 상기 제 2 예비 복원값을 설정한다(S1271)
제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값으로 상기 제 1 예비 복원값을 설정한다(S1272).
도 13 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 인코더 및 디코더에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 흐름도를 도시한다.
폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법은 인코더 측에서 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 네 개의 구역으로 재배열한다(S1310). 재배열된 상기 네 개의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 순차적으로 수행하여 부호화를 수행한다(S1320).
그 후 부호화가 수행된 상기 적어도 하나 이상의 구역을 디코더로 전송하고, 디코더에서는 수신한 비트스트림을 기초로 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한다(S1330).
인코더 측에서 부호화가 수행되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 폴리페이즈 다운 샘플링을 수행하여 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화를 수행한다(S1340).
도 14 내지 도 19 는 본 발명에서 제시하는 PD 기반 코딩 방법의 개선된 성능을 실험한 결과를 도시한다.
실험 환경은 에러가 없는 경우, QP 값을 이용하여 redundant picture를 생성한 경우, 본 발명에서 제안한 PD 기반의 코딩 방법으로 redundant picture를 만든 경우의 성능 비교를 위해 H.264의 reference software인 JM10.1에 기반하여 모의 실험을 수행 하였다. Foreman, News 영상은 QCIF 크기, Stefan 영상은 CIF 크기를 가지며 모든 실험 영상은 IPPP 구조로 매 2 장마다 redundant picture 삽입하여 부호화 하였고, Intra 주기는 1초, Number of reference frames는 5, 산술 부호화 방식은 CAVLC를 사용하였으며, Rate-Distortion 최적화는 On 되었다. 이렇게 부호화된 비트스트림에 무작위(random)로 Packet Loss Rate(PLR)를 3%, 5%, 10%, 20% 가하여 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)을 측정하였다.
도 14(a) 및 (b)는 에러가 존재하는 환경하에서, 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 RD 수행 성능을 비교하여 도시한다.
도 14(a) 및 (b)는 Foreman sequence의 경우 에러가 존재하는 환경하에서 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법(1410, 1411) 및 QP 기반 코딩 방법(1420, 1421)의 RD 수행 성능의 비교를 도시한다.
PLR 이 적을 경우(도 14(a)), 예를 들어, PLR= 3% 인 경우, 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법(1410)은 조금의 성능 향상을 보이고 있으나, PLR 이 더 큰 경우(도 14(b)), 예를 들어, PLR= 5% 인 경우, 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법(1411)은 QP 기반 방법(1421)에 비해 1.1 dB 에서 2dB 사이에서 PSNR에 상당한 개선을 볼 수 있다. 즉, PLR이 증가할수록, 두 방법 사이의 격차는 보다 벌어졌다.
도 15 (a) 내지 (d)는 에러가 존재하는 환경하에서(Foreman, QCIF, 10fps), 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 성능을 비교하여 도시한다.
도 15(a) 내지 (d)는 다른 비트률에 따라 Foreman 시퀀스에서 시뮬레이션 결과를 도시한다. 이 경우 (a) 내지 (d) 는 각각 64kbps, 128kbps, 192kbps 및320kbps 에서 실험한 결과를 도시한다.
도 15(a) 내지 (d) 모두에서 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법(1510, 1511, 1512, 1513)이 QP 기반 코딩 방법(1520, 1521, 1522, 1523)에 비해 PSNR 면에 있어서 보다 나은 재구성 퀄리티(reconstruction quality)를 획득하고 있음을 볼 수 있다.
각 경우, 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법은 PLR이 증가할수록 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법은 QP 기반 코딩 방법에 비해 훨씬 더 나은 수행 결과를 얻을 수 있다.
도 16 은 에러가 존재하는 환경하에서(Stefan, CIF, 30fps, 10Mbps), 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 성능을 비교하여 도시한다.
도 14 내지 도 15에서 보여준 성능 향상은 또한 Stefan 시퀀스에서도 볼 수 있다. 즉, 도 16에 도시된 바와 같이, 전송 환경이 악화되는 경우, 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법은 QP 기반 방법에 비해 재구성된 픽쳐 퀄리티에 대해 좀 더 완화된 하강 곡선을 제공한다.
도 16에서 PLR=3% 인 경우 QP 기반 방법이 본 발명에 비해 대략 0.1dB 정도의 더 나은 수행 결과를 보이고 있지만, 이 경우는 PLR 이 낮은 경우 리던던트 코딩 픽쳐의 디코딩 과정에 있어 매우 예외적인 경우에 해당하는 것으로, 일반적으로 PD 기반 코딩 방법이 QP 기반 방법에 비해 개선된 성능을 발휘한다.
도 17 은 에러가 존재하는 환경하에서(News, QCIF, 10fps, 64Kbps), 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 성능을 비교하여 도시한다.
도 17의 실험 결과에서 보는 바와 같이, 패킷 손실 환경하에서 H.264의 에러 레질런스는 본 발명에서 제시한 PD 기반 코딩 방법을 이용할 경우 QP 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법에 비해 평균적으로 1.6dB PSNR의 개선을 볼 수 있다.
도 18(a) 및 (b)는 에러가 존재하는 환경하에서, 본 발명에서 제안된 PD 기반 코딩 방법의 성능과 QP 값을 이용한 코딩 방법의 PSNR 수행 성능을 비교하여 도시한다.
도 18(a) 는 Foreman, 10fps, 128kbps, PLR = 5% 인 경우, 에러가 없는 환경(1800), PD 기반 코딩 방법(1810) 및 QP 기반 코딩 방법(1820)의 실험 결과를 도시한다.
도 18(b) 는 Foreman, 10fps, 128kbps, PLR = 10% 인 경우, 에러가 없는 환경(1801), PD 기반 코딩 방법(1811) 및 QP 기반 코딩 방법(1821)의 실험 결과를 도시한다.
H.264의 개선된 에러 레질런스를 표시하기 위해 도 11에서는 PD 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법과 QP 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법에서 프레임 단위로 PSNR 수행 결과를 상세히 도시하고 있다.
실험 결과로부터, 거의 모든 시간 구간에서 본 발명에서 제시하고 있는 PD 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법이 QP 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법에 비해 더 나은 성능을 제시하는 것을 볼 수 있다.
도 19(a) 내지 (c)는 PLR= 10% 인경우 Foreman 시퀀스에서 재 구성된 픽쳐의 화질을 비교하여 도시한다.
도 19(a)는 에러가 없는 환경에서, 도 19(b) 는 QP 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법을 이용한 경우, 그리고 도 19(c)는 PD 기반 리던던트 픽쳐 코딩 방법을 이용한 경우 재 구성된 픽쳐의 화질을 각각 도시한다.
디코딩된 픽쳐로부터, 본 발명에서 제시된 PD 기반 코딩 방법을 이용할 경우, QP 기반 코딩 방법에 비해 개선된 퀄리티를 제공함을 볼 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에서는 JSVM에서 폴리페이즈 다운샘플링 기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법을 이용하여, 전송되는 DCT 계수의 양을 적응적으로 변화시킴으로써 SVC의 에러 레질런스(error resilence)를 향상시키고, 코딩 효율을 증가시킨다.
본 발명은 하나의 리던던트 슬라이스에서 DCT 계수의 일부가 전송된 경우, 이웃하는 픽셀간의 공간적 리던던시를 이용하여 복원함으로써 복원 퀄리티를 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 DCT 변환을 수행 하지 않는 코덱에서도 동일하게 적용될 수 있다. 즉 본 발명의 코덱에서 DCT 변환 및 역변환 부분만 제거하면, 밝기 혹은 컬러 값의 잔여 정보를 갖는 화소 레벨에서 동일하게 적용되어 에러 레질런스를 향상 시킬 수 있다.
본 발명은 기존 보다 적은양의 비트로 동일한 화질의 리던던트 슬라이스를 를 코딩 하는 것이 가능하므로, 네트워트의 대역폭을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 DCT 계수의 일부가 전송된 경우, 이웃하는 픽셀 간의 공간적 리던던시를 이용하여 복원하는 방식은 리던던트 슬라이스의 복호 과정뿐만이 아니라, Primary Coded Picture에 에러가 난 경우, 에러 은닉(error concealment) 과정으로 활용될 수 있다.

Claims (25)

  1. 현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링(Polyphase Downsampling, PD)하여 상기 잔여블럭을 복수의 구역으로 재배열하는 PD 코딩부;
    상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하고 양자화하는 양자화 변환부;및
    상기 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 참조 블럭 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행인코더.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 참조 블럭 생성부는
    상기 양자화 변환부에서 변환 및 양자화되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀은 0 값으로, 상기 양자화 변환부에서 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀은 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값으로 설정한 후 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 인코더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀 중 이미 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하는 엔트로피 부호화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 인코더.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 PD 코딩부는
    상기 잔여블럭을 네 개의 구역으로 재배열하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 인코더.
  5. 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링 수행하여 복수의 구역으로 재배열하고, 상기 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 계수를 포함하는 비트스트림을 인코더로부터 수신하는 수신부;
    상기 비트스트림을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하여 복원하는 PD 역코딩부; 및
    상기 인코더로부터 수신되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩부에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 디코더.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복호화부는
    이전에 복호화된 프레임을 이용하여 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값의 예측 복원값인 제 1 예비 복원 값을 추정하고 그 후 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀에 인접한 상기 복원된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀값의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추정하는 복원 추정부;
    상기 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 인코더로부터 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 복원값으로 상기 제 2 예비 복원값을 설정하고, 상기 기설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 제 1 예비 복원값을 설정하는 복원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 디코더.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 구역은
    네 개의 구역인 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 디코더.
  8. PD 기반 리던던트 슬라이스 코딩을 수행하는 인코더와 디코더를 포함하는 코덱 시스템에서,
    잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 복수의 구역으로 재배열하는 PD 코딩부;
    상기 재배열된 상기 복수의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 순차적으로 수행하여 부호화하는 부호화부;
    부호화가 수행된 상기 적어도 하나 이상의 구역을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하는 PD 역코딩부; 및
    상기 부호화가 수행되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩부에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변환 및 양자화가 수행된 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 참조 블럭 생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 참조 블럭 생성부는
    상기 잔여 블럭의 구역 중 변환 및 양자화되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀은 0 값으로, 상기 잔여 블럭의 구역 중 변환 및 양자화가 수행된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀은 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값으로 설정한 후 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 부호화부는
    상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하고 양자화하는 양자화 변환부;및
    상기 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀 중 이미 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하는 엔트로피 부호화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 복호화부는
    이전에 복호화된 프레임을 이용하여 상기 부호화되지 않은 상기 잔여 블럭 구역 내의 픽셀 값의 예측 복원값인 제 1 예비 복원 값을 추정하고 상기 부호화되지 않은 상기 잔여 블럭 구역 내의 픽셀에 인접해 있는 상기 부호화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀값의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추정하는 복원 추정부;
    상기 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 부호화되지 않은 잔여 블럭 구역 내의 픽셀 복원값으로 상기 제 2 예비 복원값을 설정하고, 상기 기설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 제 1 예비 복원값을 설정하는 복원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 수행 코덱 시스템.
  13. 현재 블럭과 예측 블럭의 차에 해당하는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링(Polyphase Downsampling, PD)하여 상기 잔여블럭을 복수의 구역으로 재배열하는 단계;
    상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하는 단계;
    상기 변환된 적어도 하나 이상의 구역을 양자화하는 양자화 단계;및
    상기 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 인코딩 수행 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 참조 블럭 생성 단계는
    변환 및 양자화되지 않은 잔여 블럭 구역 내의 픽셀은 0 값으로, 변환 및 양자화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀은 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값으로 설정한 후 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 인코딩 수행 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀 중 이미 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하는 엔트로피 부호화 단계;를 더 포함하는 것을 특 징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 인코딩 수행 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 잔여블럭은 네 개의 구역으로 재배열되는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 인코딩 수행 방법.
  17. 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링 수행하여 복수의 구역으로 재배열하고, 상기 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 계수를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계;
    상기 비트스트림을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 상기 적어도 하나 이상의 구역을 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하는 PD 역코딩 단계; 및
    상기 수신 단계에서 수신되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 변환 및 양자화하여 엔트로피 인코딩을 수행한 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복원하는 복호화 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 디코딩 수행 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 복호화 단계는
    이전에 복호화된 프레임을 이용하여 상기 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값의 예측 복원값인 제 1 예비 복원 값을 추정하고 그 후 상기 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀에 인접한 상기 복원된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀값의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추정하는 복원 추정단계;
    상기 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값으로 상기 제 2 예비 복원값을 설정하는 단계; 및
    상기 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 수신되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀 값으로 상기 제 1 예비 복원값을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 디코딩 수행 방법.
  19. 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 복수의 구역으로 재배열하는 PD 코딩 단계;
    상기 재배열된 상기 복수의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환, 양자화 및 엔트로피 코딩을 순차적으로 수행하여 부호화하는 단계;
    부호화가 수행된 상기 적어도 하나 이상의 구역을 엔트로피 디코딩, 역양자화 및 역변환한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)하는 PD 역코딩 단계; 및
    상기 부호화가 수행되지 않은 상기 잔여 블럭 내의 구역을 상기 PD 역코딩 단계에서 복원된 적어도 하나 이상의 구역 및 이전에 복호화된 프레임을 기초로 복 원하는 복호화 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 변환 및 양자화가 수행된 적어도 하나 이상의 구역을 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값을 기초로 참조블록을 생성하는 참조 블럭 생성 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 참조 블럭 생성 단계는
    상기 잔여 블럭의 구역 중 변환 및 양자화되지 않은 잔여 블럭의 구역 내의 픽셀은 0 값으로, 상기 잔여 블럭의 구역 중 변환 및 양자화가 수행된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀은 역변환 및 역양자화 한 후 역폴리페이즈 다운샘플링(PD-1)을 수행한 값으로 설정한 후 예측 블럭과 합하여 참조 블럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 부호화 단계는
    상기 재배열된 상기 잔여 블럭의 구역 중 적어도 하나 이상의 구역을 변환하고 양자화하는 단계;및
    상기 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀 중 이미 변환 및 양자화된 픽셀을 기초로 엔트로피 부호화를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 복호화 단계는
    이전에 복호화된 프레임을 이용하여 상기 부호화되지 않은 상기 잔여 블럭 구역 내의 픽셀 값의 제 1 예비 복원 값을 추정하고 상기 부호화되지 상기 잔여 블럭 구역 내의 픽셀에 인접해 있는 상기 부호화된 적어도 하나 이상의 구역 내의 픽셀값의 평균값을 기초로 제 2 예비 복원 값을 추정하는 단계;
    상기 제 1 예비 복원 값과 상기 제 2 예비 복원 값의 차가 기설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 부호화되지 않은 잔여 블럭 구역 내의 픽셀 값으로 상기 제 2 예비 복원값을 설정하고, 상기 기설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 제 1 예비 복원값을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 PD 코딩 단계는 잔여 블럭을 폴리페이즈 다운샘플링하여 복수의 구역으로 재배열하는 것을 특징으로 하는 PD기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법.
  25. 제13항 및 제24항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위 한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020060067094A 2005-07-20 2006-07-18 폴리페이즈 다운 샘플링기반 리던던트 슬라이스 코딩 방법및 그 방법을 이용하는 코덱 KR100779173B1 (ko)

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