KR100934518B1 - 동영상 코딩 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 동영상 코딩 방법은, 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대해 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스(reference picture index)를 할당하는 데 있어, P 픽쳐의 경우 현재 필드의 패리티(parity)에 관계 없이 코딩 순서에 의해서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
여기서 본 발명에 의하면, 상기 P 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 모든 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬하고, 정렬된 필드 순서대로 패리티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 P 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐와 롱텀(long-term) 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 필드 순서대로 패리티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.

Description

동영상 코딩 방법{Coding method for moving picture}
도 1은 종래 동영상 코딩 시스템에 있어, P 프레임의 탑(Top) 필드 및 바텀(Bottom) 필드에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 동영상 코딩 시스템에 있어, 레퍼런스 픽쳐들 중간에 비어있는 필드가 있는 경우의 P 프레임의 탑(Top) 필드에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 설명하기 위한 도면.
도 3은 종래 동영상 코딩 시스템에 있어, B 프레임의 탑(Top) 필드 및 바텀(Bottom) 필드에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스 리스트 0 및 리스트 1을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 P 프레임의 탑(Top) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 P 프레임의 바텀(Bottom) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 바텀(Bottom) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 P 프레임의 바텀(Bottom) 필드일 경우의 초기 레퍼런 스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 바텀(Bottom) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 P 프레임의 탑(Top) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 P 프레임의 탑(Top) 필드이고, 레퍼런스 픽쳐들 중간에 비어있는 필드가 있는 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐와 롱텀(long-term) 레퍼런스 픽쳐가 존재하고, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고, 현재 필드가 P 프레임의 탑(Top) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재하고, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고, 현재 필드가 P 프레임의 바텀(Bottom) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 레퍼런스로 사용될 B 프레임의 탑(Top) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 레퍼런스로 사용될 B 프레임의 바텀(Bottom) 필드일 경우 의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고 현재 필드가 레퍼런스로 사용되지 않을 B 프레임의 바텀(Bottom) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재하고, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고, 현재 필드가 레퍼런스로 사용될 B 프레임의 탑(Top) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재하고, 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞서고, 현재 필드가 레퍼런스로 사용될 B 프레임의 바텀(Bottom) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명에 따른 동영상 코딩 시스템에 있어, 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재하며, 롱텀 레퍼런스 픽처 중 일부는 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서고, 나머지는 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 경우에, 현재 필드가 레퍼런스로 사용될 B 프레임의 탑(Top) 필드일 경우의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 나타낸 도면.
본 발명은 동영상 코딩에 관한 것으로, 특히 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용하는 동영상 코딩 시스템에서 비월(interlaced) 주사 방식의 동영상을 코딩하는 동영상 코딩 방법에 관한 것이다.
일반적인 동영상 코딩 시스템에서는 모션벡터 정보를 이용하여 움직임 보상 (motion compensation)을 하는데, 특히 다중 레퍼런스 픽쳐를 사용하는 동영상 코딩 시스템에서는 움직임 보상을 위해 모션벡터 외에 레퍼런스 픽쳐 인덱스 (reference picture index) 정보가 필요하게 된다. 이때 레퍼런스 픽쳐 인덱스는 다중 레퍼런스 픽쳐 각각을 구분하기 위해 사용되는 값으로써, 부호기는 움직임 보상에 사용된 레퍼런스 픽쳐 인덱스 값을 복호기에 전송하고 복호기는 그 값이 가리키는 레퍼런스 픽쳐로부터 움직임 보상을 수행한다.
다중 레퍼런스 픽쳐를 사용하는 경우, 레퍼런스 버퍼는 숏텀(Short-term) 레퍼런스 픽쳐들을 저장하는 숏텀 레퍼런스 버퍼와 롱텀(Long-term) 레퍼런스 픽쳐들을 저장하는 롱텀 레퍼런스 버퍼로 나눌 수 있다. 숏텀 레퍼런스 버퍼는 일반적으로 최근에 코딩된 픽쳐들을 저장하는 버퍼로, 여기에 저장되는 픽쳐들은 시간이 지남에 따라 선입선출(FIFO:First-In-First-Out) 방식으로 버퍼로부터 삭제된다. 반면에 롱텀 레퍼런스 버퍼 내의 픽쳐들은 시간에 관계없이 특정 신택스(syntax)에 의해서 저장 및 삭제가 이루어지게 된다.
한편, 동영상의 주사 방식은 크게 순차(Progressive) 주사 방식과 비월 (Interlaced) 주사 방식의 두 가지가 있다. 순차 주사에서는 한 프레임의 영상은 모두 같은 시간에 샘플링된 것으로 이루어지는데 반해, 비월 주사에서는 한 프레임 의 영상 내에서 홀수 번째 라인과 짝수 번째 라인의 샘플링 시간이 서로 다른데, 서로 다른 시간에 샘플링된 영상 중 샘플링 시간의 순서에 관계없이 프레임의 첫 라인을 포함하는 필드를 탑(Top) 필드, 나머지 필드를 바텀(Bottom) 필드라고 부른다.
비월 주사 영상에서 한 장의 프레임은 이렇게 두 장의 필드 영상으로 구성되며, 한 프레임의 두 필드 중 탑(Top) 필드가 시간적으로 앞설 수도 있고, 바텀(Bottom) 필드가 시간적으로 앞설 수도 있다. 본 발명에서는 영상을 픽쳐라고 하는 단위로 취급하기로 하고 이 픽쳐는 프레임을 나타낼 수도 있고 필드를 나타낼 수도 있다.
비월 주사 영상의 코딩 방법은 픽쳐 레벨에서 각 필드를 독립적인 픽쳐로 간주하여 코딩하는 필드 픽쳐 코딩 방법, 픽쳐 레벨에서 두 장의 필드를 한 장의 프레임으로 조합한 후 코딩하는 프레임 픽쳐 코딩 방법, 그리고 두 장의 필드를 한 장의 프레임으로 조합한 후 매크로블록 레벨에서 프레임 또는 필드 모드를 선택하여 코딩하는 프레임/필드 매크로블록을 갖는 프레임 픽쳐 코딩 방법 등 세 가지가 존재한다.
다중 레퍼런스 픽쳐를 사용하는 경우, 레퍼런스 픽쳐를 저장하는 레퍼런스 버퍼는 프레임 단위로 구성되어 있다. 필드 픽쳐 코딩의 경우에 모든 레퍼런스 픽쳐는 필드 단위로 존재하는 것으로 간주하여 이들 레퍼런스 필드 픽쳐 중 한 픽쳐가 움직임 보상에 사용된다. 따라서 레퍼런스 픽쳐 인덱스는 필드 단위로 값이 할당된다.
각 필드 픽쳐를 코딩하기 전에 먼저 레퍼런스 인덱스 초기화 과정을 통해 레퍼런스 버퍼에 저장되어 있는 각 레퍼런스 필드에 초기 레퍼런스 인덱스가 할당되고, 이 초기 레퍼런스 인덱스를 기준으로 레퍼런스 인덱스 재배열(reordering) 과정을 통해 레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대한 최종적인 레퍼런스 인덱스가 결정된다. 만약 레퍼런스 인덱스 재배열 과정이 없다면 초기 레퍼런스 인덱스가 레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대한 최종적인 레퍼런스 인덱스로 사용된다.
P 프레임의 각 필드 픽쳐에 대한 초기 레퍼런스 인덱스 할당 방법은 다음과 같다.
(1) 숏텀 레퍼런스 버퍼에 대해 아래 (2)~(5)를 수행한다.
(2) 레퍼런스 버퍼 내의 모든 레퍼런스 필드를 프레임 단위로 조합하고 프레임에 대해 코딩 순서(coding order)의 역순으로 정렬한다.
(3) 현재 픽쳐와 동일 패리티(parity)를 갖는 레퍼런스 필드에 인덱스 값 0부터 시작하여 정렬된 레퍼런스 프레임을 차례로 방문하면서 다른 패리티를 갖는 레퍼런스 필드를 번갈아 가며 1씩 증가된 인덱스 값을 할당한다.
(4) 만일 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하려는 패리티의 필드가 레퍼런스 버퍼에 존재하지 않으면, 정렬된 다음 프레임에서 동일 패리티의 필드에 인덱스 값을 할당한다.
(5) 만약 할당하려는 패리티가 더 이상 레퍼런스 버퍼에 존재하지 않으면, 패리티 종류에 관계없이 남아 있는 필드에 정렬된 프레임 순서에 따라 인덱스를 할 당한다.
(6) 롱텀 레퍼런스 버퍼 내에 픽쳐가 존재하면 이 픽쳐들에 대해 롱텀 레퍼런스 프레임 인덱스가 증가하는 순서로 정렬한다.
(7) (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 인덱스를 할당한다. 단 인덱스 값은 숏텀 레퍼런스에 대해 할당한 최대 인덱스 값보다 1 만큼 큰 수부터 시작한다.
도 1은 레퍼런스 버퍼 크기가 5이고 숏텀 레퍼런스 픽쳐만 존재할 때 P 프레임의 탑(Top) 필드 픽쳐에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스 및 바텀(Bottom) 필드 픽쳐에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다. 도 2는 중간에 하나의 레퍼런스 필드가 존재하지 않는 경우에 할당된 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다.
한편, B 프레임은 2 개까지의 레퍼런스 픽쳐를 사용하여 움직임 보상이 이루어지므로 레퍼런스 인덱스 리스트가 두 가지가 존재하는데, 이 두 인덱스 리스트를 각각 '리스트 0'과 '리스트 1'으로 나타낸다.
이때, 레퍼런스 픽쳐 인덱스 리스트 0에 대한 필드 픽쳐 코딩을 위한 초기 레퍼런스 인덱스 할당 방법은 다음과 같다.
(1) 숏텀 레퍼런스 버퍼에 대해 아래 (2)~(5)를 수행한다.
(2) 레퍼런스 버퍼 내의 모든 레퍼런스 필드를 프레임 단위로 조합하고 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서(display order)가 앞서는 모든 레퍼런스 프레임들을 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한다.
(3) 위의 P 프레임의 (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당 한다.
(4) 다음으로 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 레퍼런스 프레임들을 디스플레이 순서로 정렬한다.
(5) 위의 P 프레임의 (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다. 단 인덱스 값은 (3)에서 할당한 최대 인덱스 값보다 1 만큼 큰 수부터 시작한다.
(6) 롱텀 레퍼런스 버퍼 내에 픽쳐가 존재하면 이 픽쳐들을 프레임 단위로 조합하고, 롱텀 레퍼런스 프레임 인덱스가 증가하는 순서로 정렬한다.
(7) 위의 P 프레임의 (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 인덱스를 할당한다. 단 인덱스 값은 숏텀 레퍼런스 픽쳐에 대해 할당한 최대 인덱스 값보다 1 만큼 큰 수부터 시작한다.
그리고, 레퍼런스 픽쳐 인덱스 리스트 1에 대한 필드 픽쳐 코딩을 위한 초기 레퍼런스 인덱스 할당 방법은 다음과 같다.
(1) 숏텀 레퍼런스 버퍼에 대해 아래 (2)~(5)를 수행한다.
(2) 레퍼런스 버퍼 내의 모든 레퍼런스 필드를 프레임 단위로 조합하고 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 레퍼런스 프레임들을 디스플레이 순서로 정렬한다.
(3) 위의 P 프레임의 (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다.
(4) 다음으로 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 레퍼런스 프레 임들을 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한다.
(5) 위의 P 프레임의 (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다. 단 인덱스 값은 (3)에서 할당한 최대 인덱스 값보다 1 만큼 큰 수부터 시작한다.
(6) 롱텀 레퍼런스 버퍼 내에 픽쳐가 존재하면 이 픽쳐들을 프레임 단위로 조합하고, 롱텀 레퍼런스 프레임 인덱스가 증가하는 순서로 정렬한다.
(7) 위의 P 프레임의 (3)~(5)와 같은 방법으로 레퍼런스 인덱스를 할당한다. 단 인덱스 값은 숏텀 레퍼런스 픽쳐에 대해 할당한 최대 인덱스 값보다 1 만큼 큰 수부터 시작한다.
도 3은 레퍼런스 버퍼 크기가 5이고 숏텀 레퍼런스 픽쳐만 존재할 때, B 프레임의 탑(Top) 필드 픽쳐에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스 리스트 0 및 리스트 1과 바텀(Bottom) 필드 픽쳐에 대한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스 리스트 0 및 리스트 1의 예를 보여준다.
그런데, 이와 같은 방법을 통하여 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 설정하는 경우에는, 레퍼런스 픽쳐 인덱스 정보를 전달하는데 사용되는 비트 수의 증가로 인하여 동영상 코딩 효율이 저하되는 부분이 발생되는데, 보다 효율적인 동영상 코딩을 위하여 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 설정하는 방안에 대한 연구가 모색되고 있다.
본 발명은, 다중 레퍼런스 픽쳐를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 코딩 효율을 고려하여 움직임 보상에 사 용되는 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 효율적으로 초기화 할 수 있는 동영상 코딩 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 다중 레퍼런스 픽쳐를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 현재 필드를 레퍼런스 버퍼에 저장하는 과정에서 레퍼런스 버퍼로부터 삭제할 필드 픽쳐를 결정하는 동영상 코딩 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법은, 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때,
레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대해 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스(reference picture index)를 할당하는 데 있어, P 픽쳐의 경우 현재 필드의 패리티(parity)에 관계 없이 코딩 순서에 의해서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
여기서 본 발명에 의하면, 상기 P 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 모든 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬하고, 정렬된 필드 순서대로 패리티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 P 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐와 롱텀(long-term) 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 필드 순서대로 패리티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법의 다른 예는, 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때,
레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대해 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스(reference picture index)를 할당하는 데 있어서, B 픽쳐의 경우 현재 필드의 패리티(parity)에 관계 없이 디스플레이 순서에 의해서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
여기서 본 발명에 의하면, 상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 0의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서, 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 0의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서, 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 또 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 마지막으로 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 1의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서, 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 1의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서, 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 또 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 마지막으로 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법은,
다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 각 필드 픽쳐를 코딩/디코딩한 후 레퍼런스 버퍼에 저장하기 위해, 이전에 레퍼런스 버퍼에 저장되어 있던 필드 픽쳐 중 삭제할 필드 픽쳐를 결정하는 데 있어서, P 픽쳐의 경우 숏텀 레퍼런스 버퍼에 있는 필드 픽쳐 중 코딩 순서가 가장 앞서는 필드 픽쳐를 삭제하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법의 다른 예는,
다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 각 필드 픽쳐를 코딩/디코딩한 후 레퍼런스 버퍼에 저장하기 위해, 이전에 레퍼런스 버퍼에 저장되 어 있던 필드 픽쳐 중 삭제할 필드 픽쳐를 결정하는 데 있어서, B 픽쳐의 경우 숏텀 레퍼런스 버퍼에 있는 필드 픽쳐 중 디스플레이 순서가 가장 앞서는 필드 픽쳐를 삭제하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 다중 레퍼런스 픽쳐를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 패리티(parity)에 관계없이 현재 필드와 시간적으로 가까운 순서에 따라 각 레퍼런스 필드에 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함으로써 코딩 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
프레임 픽쳐 코딩의 경우에는 레퍼런스 픽쳐 인덱스가 프레임 단위로 할당되므로 한 프레임 내의 두 필드 모두 같은 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 갖게 되는 반면에, 필드 픽쳐 코딩의 경우에는 레퍼런스 픽쳐 인덱스가 필드 단위로 할당되므로 한 프레임 내의 두 필드에 대해 서로 다른 레퍼런스 픽쳐 인덱스가 할당된다.
종래 기술에서는 현재 필드로부터 시간적으로 가까운 레퍼런스 필드보다 시간적으로 먼 레퍼런스 필드에 더 낮은 인덱스가 할당됨으로써 움직임이 많은 영상의 경우 코딩 효율을 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 있다. 특히, 도 2와 같이 레퍼런스 필드 픽쳐들 중간에 같은 패리티를 갖는 필드가 비어 있는 경우에는 코딩 효율 저하가 더 크게 나타날 수 있다.
본 발명에서는 이와 같은 필드 픽쳐 코딩에 있어서의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스 할당 방법의 문제를 해결하기 위해 P 픽쳐와 B 픽쳐에 대해 각각 다음과 같은 방법을 제시한다.
P 픽쳐의 경우 다음의 과정을 통해 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다.
(1) 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬한다.
(2) 이어서 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬한다.
(3) 정렬된 필드 순서대로 패리티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다.
도 4 내지 도 8은 숏텀 레퍼런스 픽쳐만 존재할 경우 P 픽쳐에 대해 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법으로 할당한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다. 그리고, 도 9와 도 10은 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우 P 픽쳐에 대해 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법으로 할당한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다.
또한 B 픽쳐의 경우, 리스트 0의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 방법은 다음과 같다.
(1) 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한다.
(2) 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한다.
(3) 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한다.
(4) 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한다.
(5) 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다.
또한 B 픽쳐의 경우, 리스트 1의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 방법은 다음과 같다.
(1) 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한다.
(2) 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한다.
(3) 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한다.
(4) 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한다.
(5) 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당한다.
도 11과 도 12는 숏텀 레퍼런스만 존재할 경우에 레퍼런스로 픽쳐로 저장되는 B 픽쳐에 대해 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법으로 할당한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다. 도 13은 숏텀 레퍼런스만 존재할 경우에 레퍼런스로 픽쳐로 저장되지 않는 B 픽쳐에 대해 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법으로 할당한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다.
도 14와 도 15는 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재하고, 롱텀 레퍼런스 픽쳐들의 디스플레이 순서가 현재 픽쳐보다 앞서는 경우에, 레퍼런스 픽쳐로 저장되는 B 픽쳐에 대해 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법으로 할당한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다. 도 16은 숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재하고, 롱텀 레퍼런스 픽쳐들 중 일부는 디스플레이 순서가 현재 픽쳐보다 앞서고 나머지는 디스플레이 순서가 현재 픽쳐보다 늦은 경우에, 레퍼런스 픽쳐로 저장되는 B 픽쳐에 대해 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법으로 할당한 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스의 예를 보여준다.
한편, 레퍼런스로 사용될 P 픽쳐나 B 픽쳐의 경우, 각 필드 픽쳐는 코딩/디코딩한 후 다른 픽쳐의 레퍼런스로 사용하기 위해 레퍼런스 버퍼에 저장해야 한다. 레퍼런스 버퍼의 크기는 프레임 단위로 제한되어 있으므로, 현재 필드를 저장하기 위해서는 레퍼런스 버퍼에 저장되어 있는 필드 픽쳐 중 하나를 삭제해야 하는데, 삭제할 필드 픽쳐는 다음과 같이 결정될 수 있다.
(1) P 픽쳐의 경우, 숏텀 레퍼런스 버퍼에 있는 필드 픽쳐 중 코딩 순서가 가장 앞서는 필드 픽쳐를 삭제하고 현재 필드를 저장한다.
(2) B 픽쳐의 경우, 숏텀 레퍼런스 버퍼에 있는 필드 픽쳐 중 디스플레이 순서가 가장 앞서는 필드 픽쳐를 삭제하고 현재 필드를 저장한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 동영상 코딩 방법에 의하면, 다중 레퍼런스 픽쳐를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 패리티에 관계없이 현재 필드와 시간적으로 가까운 순서에 따라 각 레퍼런스 필드에 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함으로써 코딩 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때,
    레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대해 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스(reference picture index)를 할당하는 데 있어, P 픽쳐의 경우 현재 필드의 패리티(parity)에 관계 없이 코딩 순서에 의해서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 P 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 모든 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬하고, 정렬된 필드 순서대로 패리티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 P 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 숏텀(short-term) 레퍼런스 픽쳐와 롱텀(long-term) 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 코딩 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 필드 순서대로 패리 티에 관계없이 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  4. 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때,
    레퍼런스 버퍼 내의 각 레퍼런스 필드에 대해 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스(reference picture index)를 할당하는 데 있어서, B 픽쳐의 경우 현재 필드의 패리티(parity)에 관계 없이 디스플레이 순서에 의해서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 0의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서,
    현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 0의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서,
    숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 또 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 마지막으로 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 1의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서,
    현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 B 픽쳐의 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당함에 있어, 리스트 1의 초기 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 데 있어서,
    숏텀 레퍼런스 픽쳐와 롱텀 레퍼런스 픽쳐가 존재할 경우, 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 숏텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬하고, 또 이어서 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 늦은 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서로 정렬하고, 마지막으로 현재 픽쳐보다 디스플레이 순서가 앞서는 모든 롱텀 레퍼런스 픽쳐를 필드 단위로 디스플레이 순서의 역순으로 정렬한 후, 정렬된 모든 레퍼런스 필드에 대해 패리티에 관계없이 정렬된 순서대로 0부터 1씩 증가시키면서 레퍼런스 픽쳐 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  9. 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 각 필드 픽쳐를 코딩/디코딩한 후 레퍼런스 버퍼에 저장하기 위해, 이전에 레퍼런스 버퍼에 저장되어 있던 필드 픽쳐 중 삭제할 필드 픽쳐를 결정하는 데 있어서,
    P 픽쳐의 경우, 숏텀 레퍼런스 버퍼에 있는 필드 픽쳐 중 코딩 순서가 가장 앞서는 필드 픽쳐를 삭제하는 것을 특징으로 하는 동영상 코딩 방법.
  10. 다중 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture)를 이용한 동영상 코딩 시스템에서 비월 주사 방식의 동영상을 필드 픽쳐로 코딩할 때, 각 필드 픽쳐를 코딩/디코딩한 후 레퍼런스 버퍼에 저장하기 위해, 이전에 레퍼런스 버퍼에 저장되어 있던 필드 픽쳐 중 삭제할 필드 픽쳐를 결정하는 데 있어서,
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