KR100874118B1 - Ｍｐｅｇ-2 압축 비디오의 인터레이싱된 이동 영역들의검출 및 적절한 스케일링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디코딩 및 필터링/스케일링에 속하는 복수의 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현된 압축된 비디오 스트림의 로컬 영역이 고정 영역인지 아니면, 인터레이싱된 이동 영역인지의 여부를 결정하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 또한, 그러한 정보가 제공되면, 본 발명은 프레임- 또는 필드-기반의 동작들 사이를 스마트한 방법으로 동적으로 스위칭하여 출력 화질을 최적화 하는 것에 관한 것이다. 또한, 프레임-DCT 데이터의 필드-기반의 필터링/스케일링에 대한 DCT-도메인-필터링 구성이 본 명세서에 제공된다.
Figure R1020027016393
DCT 인코딩된 블록, 비디오 스트림, 프레임-기반, 필드-기반, DCT-도메인-필터링

Description

ＭＰＥＧ-2 압축 비디오의 인터레이싱된 이동 영역들의 검출 및 적절한 스케일링{Detection and proper scaling of interlaced moving areas in MPEG-2 compressed video}
본 발명은 일반적으로 이산 코사인 변환("DCT") 도메인에서 압축된 비디오의 디코딩/압축해제(decoding/decompression)에 관한 것이며, 특히, MPEG-2 인코딩된 비디오에서 인터레이싱된 이동 영역들의 검출 및 적절한 필터링/스케일링을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
MPEG는 동화상 전문가 그룹(Moving Pictures Experts Group)의 약어이다. MPEG는 최초에 모션 비디오(motion video)를 압축하기 위한 표준을 생성하기 위해 1988년에 형성되었다. 디지털 전송을 위한 모션 비디오의 압축에 대한 필요성은 사용가능한 대역폭들과 대조를 이루어 압축되지 않은 비트 전송률의 피상적인 관찰로 분명해지게 되었다. 풀-모션 비디오는 대량의 저장부 및 데이터 전송 대역폭을 요구한다. 그 표준 미국 방송 텔레비전 신호는 때로 초당 168 메가비트("Mbits")의 비트 전송률을 갖는 "NTSC" 신호를 참조한다. 비교에 의해, 예를 들어 압축되지 않은 5-채널 스테레오 오디오의 전송은 초당 3.5 메가비트의 비트 전송률을 요구한다. 단일-속도 CD-ROM은 초당 1.5 메가비트의 비트 전송률로 전달한다.
MPEG 그룹에 대한 제 1 목적은 비디오를 오디오와 함께 초당 1.5 Mbits의 대역폭 크기의 - CD-ROM으로 압축하는 것이었다. 그들의 작업의 결과는 1991년에 완료된 MPEG-1 인코딩 표준이다. 그 당시, MPEG-1으로 구현된 비디오 압축 기술은 방송-품질 인터레이싱된 비디오를 인코딩하기 위한 능력을 여전히 획득하지 못했다. 이는 MPEG-2 표준에 대한 주요 목적이 되었다.
인터레이싱된 비디오는 비디오 프레임들이 비디오 스크린의 가시적인 플리커링(flickering)을 방지하기 위해 충분히 높은 속도로 리페인팅(repaint)되도록 하기 위해 텔레비전의 초창기에 고안된 비디오에 대한 스캐닝 시스템을 설명한다. 이는 프레임 간격의 반으로 한 프레임의 대안의 라인들을 스캐닝함으로써 수행된다. 예를 들어, 525-라인의 시스템에서, 모든 525 라인들이 1/30초의 프레임 시간으로 드로잉된다. 그 스크린은 실제로 모두 1/60초로 리페인팅된다. 먼저, 놓친 스캔 라인들에 선행하는 모든 다른 스캔 라인이 드로잉된다("top" 필드). 1/60초의 스크린 리페인팅은 가시적인 플리커링을 방지하기에 충분히 빠르다.
프레임 DCT 및 필드 DCT
MPEG-2의 비디오 인코딩은 프레임-기반의 DCT 또는 필드-기반의 DCT 중 하나일 수 있다. 프레임-기반의 DCT 인코딩된 비디오 블록은 상부 및 하부 필드들로부터의 정보를 포함한다. 필드 기반의 DCT 인코딩된 블록은 상부 필드 또는 하부 필드 중 하나로부터의 정보를 포함하지만 둘 모두를 포함하지는 않는다.
프레임 기반의 DCT들은 보통 고정 영역들의 로컬 순차 특징 때문에, 고정 영역들에서 사용되며, 즉, 두 필드들 간에는 상당한 공간적 상호관계가 있다. 다른 한편, 필드-기반의 DCT들은 종종 모션의 영역들에서 사용되며, 두 필드들 간에는 상당한 차이가 있다. 이러한 환경에서 사용되는 경우, 프레임-기반의 DCT들은 압축 효율을 감소시키는 수직 고주파수 DCT 계수의 상당한 에너지를 초래할 것이다.
임베딩된 리사이징을 갖는 MPEG2 디코더
임베딩된 리사이징(resizing)을 갖는 MPEG2 디코더는 모션 비디오의 분야 및 관련 산업들에 일반적으로 공지되어 있는 개념이다. 임베딩된 리사이징을 갖는 디코더는 하나의 인코딩된 비디오 소스가 표준 NTSC(미국), PAL(유럽), 또는 하나의 표준 디코더를 사용한 다른 디스플레이 장치와 같은 임의의 지원된 디스플레이 포맷으로 디코딩되도록 한다. 이들은 고선명("HD") 비디오 스트림들의 표준-선명("SD") 디스플레이와 같은 응용들에서의 비교적 낮은 비용 때문에 상당한 관심을 가지고 있다. 임베딩된 리사이징을 갖는 디코더들은 디코딩 루프에서 스케일러(scaler)들을 임베딩함으로써 보다 작은 출력 포맷을 이용한다. 에일리어싱(ailiasing)을 피하기 위해서, 필터링이 스케일링 이전에 요구되거나 또는 스케일링과 결합된다. 그 필터링/스케일링은 공간적 도메인 또는 DCT 도메인에서 행해질 수 잇다. 바람직하게 그 간단성에 기인한 DCT 도메인에서 행해지는 임베딩된 스케일링은 역 이산 코사인 변환("IDCT") 및 모션 보상("MC") 디코딩 단계들에서 처리되어야 할 데이터의 양을 감소시킨다.
부가적으로, DCT 인코딩된 비디오의 임베딩된 필터링 및 스케일링은 다른 이유들 때문에, 넌-임베딩된(non-embedded) 구현들보다 더 유용하다. 첫째, 완전 압축해제(full decompression) 후의 필터링 및 스케일링은 보다 큰 영역들의 메모리 및 보다 긴 세트의 계산들이 수행되어야 하기 때문에, 시스템 자원들을 낭비한다. 둘째, DCT 인코딩된 블록들이 그들의 로컬 특징에 따라서 동적으로 필터링되고 스케일링되도록 함으로써 적절한 스케일링 및 필터링에 대한 인터레이싱된 비디오의 특정 속성들의 장점이 이루어질 수 있다.
프레임 및 필드 필터링/스케일링
또한, 필터링/스케일링하기 위한 두가지 옵션들이 있다: 프레임-기반 및 리드-기반. 프레임-기반의 필터링/스케일링은 공간적인 해상도를 유지하지만, 일시적인 해상도를 손실하는 경향이 있다. 반대로, 필드-기반의 필터링/스케일링은 일시적인 해상도를 유지하지만, 공간적인 해상도를 손실하는 경향이 있다. 그러므로, 최상의 결과들을 얻기 위해서, 프레임-기반의 방법들은 고정 영역들에서 사용되어야 하고, 필드-기반의 방법들은 이동 영역들에서 사용되어야 한다.
프레임- 또는 필드-기반의 DCT들은 인코더에 의해 선택되는 반면, 프레임- 또는 필드-기반의 필터링/스케일링의 결정들은 디코더에 의해 선택됨을 주목하라. 본 기술 분야의 현 상태에서, 그 디코더는 프레임- 또는 필드-기반의 필터링/스케일링을 사용하는 지의 여부를 결정하기 위해 다음의 두 가지 접근법들 중 하나에 따른다:
1. 인코더가 적절한 선택들, 즉, 고정 영역들에 대해서는 프레임-DCT들 및 이동 영역에 대해서는 필드-DCT들을 선택하는 것으로 가정하자. 그 디코더는 인코더에 의해 선택된 DCT 형에 기초하여 프레임- 또는 필드-기반의 필터링/스케일링을 간단히 선택한다;
2. 그 인코더를 전적으로 믿지는 말고, DCT 형에 무관하게 동일한 필터링/스케일링 모드를 항상 적용시키지는 마라. 이러한 접근법을 사용하면, 필드-기반의 필터링/스케일링은 보통 프레임-DCT들 및 필드 DCT들 둘 모두에 적용된다.
제 1 접근법은 인코더가 올바른 선택을 할 경우, 보다 나은 공간적 해상도를 전달하므로, 화상이 일반적으로 보다 선명하다. 그러나, 이러한 접근법은 이동 영역에서, 프레임-DCT들을 사용하는 것과 같이 나쁜 인코더 결정들에 취약하며, 이는 약간의 가시적으로 성가신 블록들을 유도한다.
제 2 접근법은 두 필드들을 혼합하는데 위험이 없지만, 공간적 해상도의 손실에 기인하여 그 화질이 양호하지 못하다.
본 발명은 종래 기술의 요구사항들을 어드레싱하기 위한 방법들 및 시스템들을 제공한다. 이러한 방법들 및 시스템들은 필터링/스케일링을 조건으로 하는 로컬 영역이 고정 영역인지 그렇지 않으면, 인터레이싱된 이동 영역인지의 여부를 결정하기 위한 능력을 제공하며, 그러한 정보가 주어지면, 스마트한 방법으로 프레임- 또는 필드-기반의 동작들 간을 동적으로 스위칭하며, 그에 의해, 그 출력 화질을 최적화한다.
이는 또한 종래 기술의 문제점들을 극복하기 위해 프레임 DCT 인코딩된 블록들에 필드-기반의 동작들을 적용시킬 필요가 있다. 그러므로, 본 발명의 또 다른 목적은 DCT 인코딩된 압축된 인터레이싱된 비디오의 적절한 필터링/스케일링이다. 프레임-DCT 데이터의 필드-기반의 필터링/스케일링을 위한 DCT-도메인 필터링 구성이 본 명세서에 제공된다.
상기 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 비디오 블록이 필드-기반의 DCT 인코딩된 블록인 경우, 그 방법은 필드-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링 방법들이 상기 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계를 포함한다.
대안으로, 상기 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록이 프레임-기반의 DCT 인코딩된 블록인 경우, 그 방법은 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치를 획득하는 단계를 포함한다. 그 후, 이러한 제 1 절대치는 미리 결정된 제 1 기준치에 비교된다. 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 기준치보다 작거나 같을 경우, 그 방법은 프레임-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링 방법들이 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계를 포함한다.
대안으로, 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 클 경우, 상기 방법은 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치를 획득하는 단계를 포함한다. 유리하게는, 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치와 비교되는, 제 2 비교가 수행될 수 있다. 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치보다 작을 경우, 그 방법은 프레임-기반의 디코딩 및 필드-기반의 필터링/스케일링 방법들이 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계를 포함한다.
대안으로, 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치보다 크거나 같을 경우, 그 방법은 프레임-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링 방법들이 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 그 비디오 스트림은 복수의 DCT 인코딩된 블록들을 포함하고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부 영역의 절대치가 그 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 비디오 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치로서 사용되고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간 영역의 절대치는 그 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치로서 사용된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 그 처리 단계는 디코딩 루프 내에서 수행되는 프레임- 또는 필드-기반의 스케일링을 동적으로 선택하는 임베딩된 리사이징을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 그 처리 단계는 필드 기초로 프레임 DCT 블록들의 필터링 및 스케일링을 포함한다.
인터레이싱된 비디오가 MPEG-2 프레임-기반의 DCT 인코딩된 비디오 블록들을 사용하여 인코딩되도록 할 수 있기 때문에, 본 발명의 또 다른 목적은 프레임-기반의 DCT 인코딩된 블록들에서 인터레이싱된 이동 영역들을 검출하는 것이다. 이러한 실시예에서, 본 발명은 압축된 비디오 스트림의 영역이 인터레이싱된 이동 영역인지의 여부를 검출하는 방법에 관한 것이며, 그 압축된 비디오 스트림의 영역은 복수의 프레임 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현된다. 그 방법은 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 비디오 블록들을 획득하는 단계와, 그 후 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치를 획득하는 단계를 포함한다. 다음으로, 그 절대치는 미리 결정된 제 1 기준치와 비교된다.
제 1 절대치가 미리 결정된 제 1 기준치보다 작거나 같을 경우, 그 방법은 DCT 인코딩된 블록에 의해 표현되는 압축된 비디오 스트림의 영역이 인터레이싱된 이동 영역이 아님을 결정하는 단계를 포함한다.
대안으로, 그 제 1 절대치가 미리 결정된 제 1 기준치보다 클 경우, 그 방법은 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치를 획득하는 단계를 포함한다. 그 후, 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치와 비교되는 제 2 비교가 수행된다.
수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치보다 작을 경우, 그 방법은 DCT 인코딩된 블록에 의해 표현되는 압축된 비디오 스트림의 영역이 인터레이싱된 이동 영역임을 결정하는 단계를 포함한다.
대안으로, 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치가 제 2 미리결정된 기준치보다 크거나 같을 경우, 그 방법은 DCT 인코딩된 블록에 의해 표현되는 압축된 비디오 스트림의 영역이 인터레이싱된 이동 영역이 아님을 결정하는 단계를 포함한다.
다시, 바람직하게, 그 비디오 스트림은 복수의 DCT 인코딩된 블록들을 포함하며, DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부 영역의 절대치는 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 비디오 블록으로서 사용되고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간 영역의 절대치는 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수를 표현하는 제 2 절대치로서 사용된다.
본 발명은 또한 복수의 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현된 압축된 비디오 스트림을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템은 압축된 비디오 스트림의 비디오 신호 소스와, 그 비디오 신호 소스에 동작적으로 결합된 처리기와, 비디오 출력을 포함한다.
그 처리기는 본 명세서에 기재된 방법을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 시스템은 그 비디오 신호 소스로서 컴퓨터 판독가능 메모리를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 시스템은 비디오 출력으로서 컴퓨터 판독가능 메모리를 포함한다.
종래 기술을 뛰어넘는 본 발명이 제공하는 다른 개선들은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명의 결과로서 확인될 것이다. 그 상세한 설명은 임의의 방식으로 본 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아니며, 단지 바람직한 실시예들의 동작 예를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에서 지적될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 임베딩된 MPEG-2 디코더를 설명하는 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 임베딩된 리사이징을 갖는 MPEG-2 디코더의 일실시예를 설명하는 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예의 동작을 설명하는 블록도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 동작을 설명하는 플로우차트.
도 5는 인터레이싱된 비디오 시퀀스를 수평으로 이동하는 수직 라인의 왜곡을 도시하는 도면.
도 6은 좌측 중앙 및 좌측 하단의 계수들을 갖는 8 ×8 블록을 도시하는 도면.
본 발명은 복수의 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현된 압축된 비디오 스트림을 처리하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. MPEG-2 표준을 사용하여 압축된 비디오 스트림이 압축된 그러한 비디오 스트림이다.
종래 기술에 따른 임베딩된 리사이징을 갖는 MPEG-2 디코더가 도 1에 도시된다. 압축된 MPEG-2 비디오 비트 스트림(1)은 우선 가변 길이 디코딩(2)에 종속되고, 인코딩된 비디오는 이산 코사인 변환("DCT") 블록들 성분으로 분할된다. 그 DCT 블록들은 디콴티제이션(dequantization)(역 스캔 역 양자화)(3), 다음에 필터링/스케일링 절차(4), 다음에, 역 DCT 처리(8), 다음에 가산기(10)로 진행한다. 예측 디코더(5)는 모션 벡터들(6)을 생성한다. 이들 모션 벡터들(6)은 다운 스케일러(down scaler)(7)에 의해 처리되고, 이어서, 1/2 펠(pel) 모션 보상(9)에서 사용된다. 1/2 펠 모션 보상(9)의 결과는 역 DCT 처리(8)로부터 가산기(10)으로 이미 보내진 결과들에 더해진다.
기준 프레임들은 가산기(10)로부터 기준 프레임 저장부(12)로 진행하고, 그들은 모션 보상(9)에 사용가능하다. 가산기(10)에 모여진 프레임들은 프레임 레코더 로직(11)에 의해 적절한 순서로 그 프레임들을 배치하도록 더 처리된다. 그 압축 해제된 비디오 프레임들은 출력(12)이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 임베딩된 리사이징을 갖는 MPEG-2 디코더의 일실시예를 설명하는 블록 다이어그램이 도시된다. MPEG-2 인코딩된 비디오 비트스트림(14)이 압축해제의 제 1 단계, 가변 길이 디코더로 진입하고(15), 그 DCT 블록들은 (역 스캐닝 역 양자화를 통해) 디콴타이징되도록 라우팅된다(16). 다음으로, 필드- 또는 프레임-기반의 필터링/스케일링이 사용될 것인지의 여부를 결정하기 위해 본 발명의 당면 과제인 절차가 적용된다(17). 어느 유형의 필터링/스케일링을 사용할 것인지를 결정하기 위한 본 발명의 방법의 이러한 구현의 상세한 설명들이 도 3에 설명되고, 이후 더 상세히 설명될 것이다.
다음으로, 필터링/스케일링하기(17) 위해 사용되는 절차의 필터링된/스케일링된 결과가 역 DCT(18)에 의해 처리된다. 이어서, 역 DCT(18)의 결과는 가산기(19)로 통과된다.
그 예측 디코더(20)는 모션 벡터들(21)을 생성한다. 이들은 이어서, 다운 스케일러(22)로 통과한다. 그 다운 스케일러(22)의 결과는 1/4 펠 모션 보상(23)으로 진행한다. 이후 그 모션 보상의 결과는 가산기(19)로 보내진다.
기준 프레임은 가산기(19)로부터 기준 프레임 저장부(25)로 진행한다. 가산기(19)에 모인 프레임들은 프레임 레코더 로직(24)에 의해 적절한 순서로 그 프레임들을 배치하기 위해 더 진행한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 방법의 일실시예를 도시하는 플로우차트 다이어그램이 도시된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치"는 DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부-방향(left-bottom-hand)의 DCT 계수들의 크기 또는 사이즈의 측정치이다. 그러한 측정치는 본 기술 분야의 당업자들에게 공지되어 있다.
유사하게, 본 명세서에 사용된 바와 같이, "수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치"는 DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간(left-middle)의 DCT 계수들의 크기 또는 사이즈의 측정치이다. 이러한 측정치의 유형은 본 기술 분야의 당업자들에게 공지되어 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "미리 결정된 제 1 기준치" 및 "미리 결정된 제 2 기준치"가 "수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치" 및 "수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치"에 대한 결정 포인트들을 표현하는 실험적으로-결정된 수들이다.
"미리 결정된 제 1 값"은 인터레이싱된 비-이동 영역들을 표현하는 압축된 비디오 블록들의 좌측-하부 코너 프레임 DCT 계수들을 인터레이싱된 이동 영역을 표현하는 압축된 비디오 블록들의 좌측-하부 코너 프레임 DCT 계수들과 비교함으로써 결정된다. 이러한 절대치는 인터레이싱된 이동 영역의 프레임 하이-패스(high-pass) 특징을 발견하기 위해 "미리 결정된 제 2 값"이 된다.
수직 고주파수의 에너지의 값은 주어진 DCT 인코딩된 비디오 블록(27)에 대해 처음으로 획득된다. 이러한 획득된 수직 고주파수의 에너지의 절대치는 제 1 기준치(28)과 비교되고, 실험 방식을 포함하는 임의의 몇가지 방식들로 획득될 수 있다. 수직 고주파수의 이러한 획득된 에너지의 절대치가 제 1 기준치보다 작거나 같다면, 도달된 결과는 주어진 DCT 인코딩된 비디오 블록이 비디오의 인터레이싱된 이동 영역을 표현하지 않는다(29)는 것이다.
그렇지 않고, 이 획득된 수직 고주파수의 에너지의 절대치가 제 1 기준치보다 클 경우, 주어진 DCT 인코딩된 비디오 블록(30)에 대한 수직 중간 주파수의 에너지의 절대치를 얻는다. 이어서, 이러한 획득된 수직 중간 주파수의 에너지의 절대치는 제 2 기준치(31)와 비교되고, 또한 실험의 방법을 포함한 임의의 여러 방법들로 획득될 수 있다. 이러한 획득된 수직 중간 주파수의 에너지의 절대치가 제 2 기준치보다 크거나 같을 경우, 그 도달된 결과는 주어진 DCT 인코딩된 비디오 블록이 비디오의 인터레이싱된 이동 영역을 표현하지 않는다(29)는 것이다.
최종적으로, 이러한 획득된 수직 중간 주파수의 절대치가 제 2 기준치보다 작으면, 그 도달된 결과는 주어진 DCT 인코딩된 비디오 블록이 비디오의 인터레이싱된 이동 영역을 표현한다(32)는 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예를 설명하는 플로우차트 다이어그램이 도시된다. 여기서, 도 3의 유사한 절차가 주어진 DCT 인코딩된 비디오 클록에 대한 필드- 또는 프레임-기반의 필터링/스케일링을 사용하는 지의 여부를 결정하기 위해 사용된다.
우선, 그 DCT 인코딩된 비디오 블록은 필드 DCT인지 아니면 프레임 DCT인지를 결정(33)하기 위해 실험된다. 필드 DCT 블록이라면, 필드-기반의 디코딩 및 필드-기반의 필터링/스케일링이 DCT 인코딩된 비디오 블록(34)에 사용되도록 한다.
그렇지 않고, 그 DCT 인코딩된 비디오 블록이 프레임 DCT 블록이라면, DCT 인코딩된 비디오 블록의 수직 고주파수의 에너지의 값을 획득한다(35). 이어서 이러한 수직 고주파수의 에너지의 절대치가 제 1 기준치(36)와 비교된다. 이러한 제 1 기준치는 실험 방법을 포함한 임의의 여러 방법들로 획득될 수 있다. 수직 고주파수의 에너지의 절대치가 제 1 기준치보다 작거나 같을 경우, 프레임-기반의 디코딩 및 프레임-기반의 필터링/스케일링 방법들이 DCT 인코딩된 비디오 블록에 사용된다(37).
그렇지 않고, 수직 고주파수의 에너지의 절대치가 제 1 기준치보다 클 경우, DCT 인코딩된 비디오 블록(38)의 수직 중간 주파수으 에너지의 값을 획득한다. 이어서 이러한 수직 중간 주파수의 에너지의 절대치는 제 2 기준치와 비교된다(39). 이러한 제 2 기준치는 또한 실험 방법을 포함한 임의의 여러 방법들로 획득될 수 있다. 이러한 수직 중간 주파수의 에너지의 절대치가 제 2 기준치보다 크거나 같을 경우, 프레임-기반의 디코딩 및 프레임-기반의 필터링/스케일링 방법들이 DCT 인코딩된 비디오 블록에 사용되도록 한다(37).
그렇지 않고, 이러한 수직 중간 주파수의 에너지의 절대치가 제 2 기준치보다 작을 경우, 프레임-기반의 디코딩 및 필드-기반의 필터링/스케일링 방법들이 DCT 인코딩된 비디오 블록에 사용되도록 한다(40).
이후, 도 5를 참조하면, 순차적 비디오 시퀀스 및 인터레이싱된 비디오 시퀀스에서 수평으로 이동하는 수직 라인의 왜곡을 도시한다. 순차적인 시퀀스에서, 그 수직 라인은 상부(top)에서 하부(bottom)로 직선으로서 나타나며, 이후 모든 스캔 라인이 드로잉된다(41). 1/30초 후에, 그 라인은 이동한 후에 리드로잉된다(redrawn)(42). 두 개의 프레임들이 직선으로 그 라인을 디스플레이한다(41, 42).
인터레이싱된 시퀀스에서, 그 수직 라인은 우선 단지 모든 다른 스캔 라인이 드로잉되기 때문에, 수직의 점선으로서 나타난다(43). 1/60초 후에, 그 스캔 라인들이 교대로 드로잉되지만, 그 라인은 이미 약간의 수평 거리를 두고 배치되어 있다(44). 이는 프레임 2의 두 필드들, 즉 45, 46에 대해 반복된다. 그 최종 결과는 수평 방향을 따라서 수직 라인의 블러링(blurring)이 존재한다는 것이다(47).
이러한 이동하는 수직 에지들의 블러링은 이동 영역들에 대한 DCT 인코딩된 블록들에서 "수직 고주파수"의 높은 값을 발생시킨다. 수직 고주파수는 dct 블록의 좌측-하부 코너를 샘플링함으로써 측정될 수 있다. 이러한 측정에 대한 미리 결정된 레벨과 비교되는 높은 절대치가 이동하는 인터레이싱된 영역을 지시한다. 실제의 이동하는 인터레이싱된 영역들과, 잡음의 존재와 같은 수직 고주파수를 발생시키는 다른 경우들 간을 구별하기 위해서, 그 DCT 블록은 DCT 블록의 대략 중간 좌측 정도에 "수직 중간 주파수"로 샘플링될 수 있다. 미리 결정된 레벨 이하의 절대치들이 이동하는 인터레이싱된 영역을 나타낸다. DCT 블록의 이러한 제 2 샘플링은 단독으로는 어떠한 지시값도 가질 수 없으며, 즉, 수직 고주파수의 DCT 블록의 제 1 샘플링과 결합될 경우에만 유용하다. 그러나, 그 제 1 샘플링은 독립적으로 조작가능하다(standalone). 이는 인터레이싱된 이동 영역을 검출하는데 사용될 수 있다. 제 2 샘플링은 거짓의 포지티브일 가능성을 감소시키거나 또는 제 1 샘플링으로부터 인터레이싱된 이동 영역을 검출하는데 사용된다. 그 방법의 간소화된 버전이 제 2 샘플링을 생략함으로써 사용될 수 있다. 이는 여전히 작동하지만, 아마 더 높은 에러율(error rate)을 가질 것이다.
이후 도 6을 참조하면, 8 ×8의 DCT 블록이 디스플레이된다(48). 그 DCT 블록의 독립 계수들이 참조의 목적으로 0' - 63'으로 번호 붙여져 있다. 본 명세서에 기재된 사용들에 대해, 그리고, 본 기술 분야에 공지되어 있는 바와 같이, "좌측-중간" DCT 계수 또는 요소(49)가 계수 위치(32')에 또는 그 근처에 있다. 유사하게, "좌측-하부" DCT 계수 또는 요소(50)가 계수 위치(56')에 또는 그 근처에 있다.
인터레이싱이 일단 검출되면, 필터링은 필드 기초로 행해져야 한다. 2의 스케일링 팩터에 대해, 예를 들어, 공간 도메인에서 [0.5, 0, 0.5] 필터가 동작한다. 중간의 0(zero)은 제 2 필드로부터의 기여(contribution)를 마스크 아웃(mask out)하므로, [0.5, 0.5] 필터를 하나의 필드에 적용시키는 것과 동일하다. 적절한 위상 시프트가 고려되면, [0.75, 0, 0.25] 필터가 상부 필터에 대해 사용될 수 있고, [0.25, 0, 0.75] 필터가 하부 필드에 대해 사용될 수 있다. 그러므로, 2의 다운 스케일링 인자를 갖는 공간-도메인 스케일링-매트릭스는 이러한 필터들을 사용하여 획득될 수 있다. 다음의 공가-도메인 스케일링-매트릭스는 인터레이싱된 이동 영역 프레임 DCT 인코딩된 블록에 적용가능한 것을 설명한다.
Figure 112002039855938-pct00001
이 공간-도메인 스케일링-매트릭스는 또한 복잡성을 간소화하기 위해 DCT 도메인으로 전환될 수 있다.
비록 본 발명의 시스템 및 방법은 기재된 실시예들과 관련하여 기재되었을지라도, 본 명세서를 설명하는 특정 형태에 제한되도록 의도된 것은 아니며, 반대로, 그러한 대안들, 변경들을 포함하도록 의도된 것이며, 등가들이 첨부된 청구항들에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위에 합리적으로 포함될 수 있다.

Claims (14)

  1. 압축된 비디오 스트림(1)을 처리하는 방법으로서, 상기 압축된 비디오 스트림(1)은 복수의 이산 코사인 변환("DCT") 인코딩된 블록들에 의해 표현되는, 상기 압축된 비디오 스트림 처리 방법에 있어서:
    상기 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록이 필드-기반의 DCT 인코딩된 블록인 경우, 필드-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링 방법들이 상기 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계(34)를 포함하고,
    상기 압축된 비디오 스트림의 DCT 인코딩된 블록이 프레임-기반의 DCT 인코딩된 블록인 경우, 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치를 획득하는 단계(35); 및
    상기 제 1 절대치를 미리 결정된 제 1 기준치와 비교하는 단계(36)를 포함하고,
    (a) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 작거나 같을 경우, 프레임-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링 방법들이 상기 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계(37)를 포함하고,
    (b) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 클 경우, 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치를 획득하는 단계(38); 및
    수직 중간 주파수의 상기 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치와 비교되는 제 2 비교를 수행하는 단계(39)를 포함하고,
    (i) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 작을 경우, 프레임-기반의 디코딩 및 필드-기반의 필터링/스케일링 방법들이 상기 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계(40)를 포함하고,
    (ⅱ) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 크거나 같을 경우, 프레임-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링 방법들이 상기 DCT 인코딩된 블록을 처리하는데 사용되도록 하는 것을 결정하는 단계(37)를 포함하는, 압축된 비디오 스트림 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 스트림(1)은 복수의 DCT 인코딩된 블록들을 포함하고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부 영역의 절대치는 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 1 절대치로서 사용되고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간 영역의 절대치는 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치로서 사용되는, 압축된 비디오 스트림 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축된 비디오 스트림(1)의 상기 처리는 디코딩 루프 내에서 수행된 프레임- 또는 필드-기반의 스케일링을 동적으로 선택하는 임베딩된 리사이징(embedded resizing)을 포함하는, 압축된 비디오 스트림 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축된 비디오 스트림(1)의 상기 처리는 필드 기초로 상기 프레임-기반의 DCT 인코딩된 블록들의 필터링 및 스케일을 포함하는, 압축된 비디오 스트림 처리 방법.
  5. 압축된 비디오 스트림(1)의 영역이 인터레이싱된 이동 영역인지의 여부를 검출하는 방법으로서, 상기 압축된 비디오 스트림(1)의 영역은 복수의 프레임 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현되는, 상기 검출 방법에 있어서:
    상기 압축된 비디오 스트림(1)의 DCT 인코딩된 블록을 획득하는 단계; 및
    상기 압축된 비디오 스트림(1)의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 제 1 절대치를 획득하는 단계(27); 및
    상기 제 1 절대치를 미리 결정된 제 1 기준치와 비교하는 단계(28)를 포함하고,
    (a) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 작거나 같을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록에 의해 표현된 상기 압축된 비디오 스트림(1)의 영역이 인터레이싱된 이동 영역이 아님을 결정하는 단계(29)를 포함하고,
    (b) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 클 경우, 상기 압축된 비디오 스트림(1)의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치를 획득하는 단계(30); 및
    상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치와 비교되는 제 2 비교를 수행하는 단계(31)를 포함하고,
    (i) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 작을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록에 의해 표현되는 상기 압축된 비디오 스트림의 영역이 인터레이싱된 이동 영역임을 결정하는 단계(32)를 포함하고,
    (ⅱ) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 크거나 같을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록에 의해 표현되는 상기 압축된 비디오 스트림의 영역이 인터레이싱된 이동 영역이 아님을 결정하는 단계(29)를 포함하는, 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비디오 스트림(1)은 복수의 DCT 인코딩된 블록들을 포함하고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부 영역의 절대치는 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 1 절대치로서 사용되고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간 영역의 절대치는 상기 압축된 비디오 스트림(1)의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치로서 사용되는, 검출 방법.
  7. 압축된 비디오 스트림(1)을 처리하는 시스템으로서, 상기 비디오 스트림(1)은 복수의 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현되는, 상기 압축된 비디오 스트림 처리 시스템에 있어서:
    상기 압축된 비디오 스트림(1)의 비디오 신호 소스, 및
    상기 비디오 신호 소스, 및 비디오 출력 수단에 동작적으로 결합된 처리기를 포함하고, 상기 처리기는,
    상기 압축된 비디오 스트림으로부터 DCT 인코딩된 블록을 획득하고,
    상기 DCT 인코딩된 블록이 필드-기반의 DCT 인코딩된 블록인 때를 결정하여 상기 DCT 인코딩된 블록에 필드-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링을 적용시키고,
    상기 DCT 인코딩된 블록이 프레임-기반의 DCT 인코딩된 블록인 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록 내의 주어진 영역의 수직 고주파수의 에너지의 제 1 절대치를 획득하고,
    상기 수직 고주파수의 에너지의 제 1 절대치를 미리 결정된 제 1 기준치와 비교하고,
    (a) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 작거나 같을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록에 프레임-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링을 적용시키고,
    (b) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 클 경우, 상기 압축된 비디오 스트림의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치를 획득하고,
    상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치와 비교되는 제 2 비교를 수행하고,
    (i) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 작을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록에 프레임-기반의 디코딩 및 필드-기반의 필터링/스케일링을 적용시키고,
    (ii) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 크거나 같을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록에 프레임-기반의 디코딩 및 필터링/스케일링을 적용시키고,
    상기 비디오 출력 수단 상에 처리된 비디오를 두는, 압축된 비디오 스트림 처리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 압축된 비디오 스트림(1)은 복수의 DCT 인코딩된 블록들을 포함하고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부 영역의 절대치가 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 1 절대치로서 사용되고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간 영역의 절대치는 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치로서 사용되는, 압축된 비디오 스트림 처리 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 비디오 신호 소스는 컴퓨터 판독가능 메모리인, 압축된 비디오 스트림 처리 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 비디오 출력 수단은 컴퓨터 판독가능 메모리인, 압축된 비디오 스트림 처리 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 압축된 비디오 스트림(1)의 처리는 필드 기반으로 상기 프레임-기반의 DCT 인코딩된 블록을 필터링 및 스케일링하는 것을 포함하는, 압축된 비디오 스트림 처리 시스템.
  12. 압축된 비디오 스트림(1)의 영역이 인터레이싱된 이동 영역인지의 여부를 검출하는 시스템으로서, 상기 비디오 스트림(1)은 복수의 DCT 인코딩된 블록들에 의해 표현되는, 상기 검출 시스템에 있어서:
    상기 압축된 비디오 스트림의 비디오 신호 소스, 및
    상기 비디오 신호 소스, 및 논리 출력에 동작적으로 결합된 처리기를 포함하고, 상기 처리기는,
    상기 압축된 비디오 스트림으로부터 DCT 인코딩된 블록을 획득하고,
    상기 DCT 인코딩된 블록에서 주어진 영역의 수직 고주파수의 에너지의 제 1 절대치를 획득하고,
    상기 수직 고주파수의 에너지의 상기 제 1 절대치를 미리 결정된 제 1 기준치와 비교하고,
    (a) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 작거나 같을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록이 상기 압축된 비디오(1)의 인터레이싱된 이동 영역을 표현하지 않으며, 이를 지시하기 위해 상기 논리 출력을 FALSE 값으로 설정하는 것을 결정하고,
    (b) 상기 제 1 절대치가 상기 미리 결정된 제 1 기준치보다 클 경우, 상기 압축된 비디오 스트림(1)의 상기 DCT 인코딩된 블록의 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 제 2 절대치를 획득하고,
    상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 제 2 미리 결정된 기준치와 비교되는 제 2 비교를 수행하고,
    (i) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 작을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록이 상기 압축된 비디오의 인터레이싱된 이동 영역을 표현하고, 이를 지시하기 위해 상기 논리 출력을 TRUE 값으로 설정하는 것을 결정하고,
    (ⅱ) 상기 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치가 상기 제 2 미리 결정된 기준치보다 크거나 같을 경우, 상기 DCT 인코딩된 블록이 상기 압축된 비디오(1)의 인터레이싱된 이동 영역을 표현하지 않으며, 이를 지시하기 위해 상기 논리 출력을 FALSE 값으로 설정하는 것을 결정하는, 검출 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압축된 비디오 스트림(1)은 복수의 DCT 인코딩된 블록들을 포함하고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-하부 영역의 절대치는 수직 고주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 1 절대치로서 사용되고, DCT 인코딩된 블록의 좌측-중간 영역의 절대치는 수직 중간 주파수의 에너지를 표현하는 상기 제 2 절대치로서 사용되는, 검출 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 비디오 신호 소스는 컴퓨터 판독가능 메모리인, 검출 시스템.
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