KR101071725B1 - 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱 - Google Patents

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Abstract

복호기에서 움직임 정보를 부호기에 피드백(feedback)하고, 부호기에서 움직임 정보를 기반으로 전송률을 제어하여 부호화 효율을 개선할 수 있도록 한 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱이 개시된다.
개시된 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱은, 복호기에서 보조정보의 생성 과정 중에 움직임 탐색 및 보상 과정을 통해 획득한 움직임 정보를 부호기에 피드백시켜, 부호기에서 상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 패리티 정보의 전송률을 제어함으로써, 기존의 분산 비디오 부호화 또는 Wyner-Ziv 부호화 코덱의 부호화 효율 저하를 극복할 수 있으며, 전송률 대비 우수한 객관적 화질 개선과 더불어 뛰어난 주관적 화질을 제공할 수 있을 것으로 기대되고, 화소 영역 WZ 코덱 또는 변환영역 WZ 코덱 등을 포함하여 다양한 구조의 WZ 코덱에 유용하게 적용할 수 있도록 도모해주는 효과가 있다.

Description

움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱{Distributed video codec with the feedback of motion information}
본 발명은 분산 비디오 부호화(DVC: Distributed Video Coding)에서 분산 비디오 코덱(codec)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복호기에서 움직임 정보를 부호기에 피드백(feedback)하고, 부호기에서 움직임 정보를 기반으로 전송률을 제어하여 부호화 효율을 개선할 수 있도록 한 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱에 관한 것이다.
일반적으로 분산 비디오 부호화 기법(DVC)은 움직임 추정과 같은 복잡한 연산을 복호기에서 처리함으로써, 경량화된 영상 부호화를 가능하게 하는 부호화 기법이다.
분산 비디오 부호화 기법에서 부호화 효율을 올리기 위해 종래의 연구성향은 채널 코딩된 패리티 비트(Parity bit)의 피드백을 통한 제어에 집중되었다. 여기서 패리티 비트는 정보의 전달 과정에서 오류가 생겼는지를 검사하기 위해 추가된 비트이다. 패리티 비트는 오류 검출 부호에서 가장 간단한 형태로 쓰인다.
종래 화소 영역 기반 분산 비디오 부호화의 WZ(Wyner Ziv) 코덱에 적용된 부호화 기법은, 터보 코드(Turbo Code) 또는 LDPCA(Low-Density Parity-Check Accumulate) 코드로 부호화된 채널 패리티 비트에 대해서만 피드백을 통하여 비트 량을 제어하는 방식을 사용하였다.
그러나 이러한 종래의 분산 비디오 부호화 기법은 패리티 비트만을 피드백을 통하여 비트 량을 제어하는 방식이므로 부호화 효율이 극히 제한되는 단점이 있으며, 복호기에서 높은 연산량을 도입하더라도 성능 개선에 제한적이므로, 성능 개선에 효율적인 분산 비디오 코덱이 요구된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 분산 비디오 코덱에서 발생하는 제반 문제점을 해소하고, 부호화 효율이 높은 분산 비디오 코덱의 요구에 따라 제안된 것으로서,
본 발명이 해결하려는 과제는, 복호기에서 피드백 받은 움직임 정보를 기반으로 부호기에서 패리티 정보를 제어함으로써, 기존 분산 비디오 코덱에서 발생하는 제한적인 부호화 효율을 개선하도록 한 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 복호기로부터 받은 움직임 정보를 이용하여 부호기에서 효과적으로 전송률을 제어하여 부호화 효율을 높이도록 한 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 복호기에서 보조정보를 생성하는 과정에서 얻어지는 움직임 정보를 부호기에 피드백하여 움직임 보상 프레임 오차 신호에 대해 발생하는 채널 패리티 비트에 대한 전송률을 적절하게 제어함으로써 부호화 효율을 크게 개선하도록 한 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 "움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱"은,
분산 비디오 코덱에 있어서,
복호기에서 보조정보의 생성 과정 중에 움직임 탐색 및 보상 과정을 통해 획득한 움직임 정보를 부호기에 피드백시켜, 부호기에서 상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 패리티 정보의 전송률을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 부호기는,
상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 움직임 보상 프레임 차 신호에 대한 채널 패리티 정보를 부호화하는 것을 특징으로 한다.
상기 부호기는,
상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 원본 프레임과 보조정보 프레임의 오차 신호를 부호화하는 것을 특징으로 한다.
상기 부호기는,
상기 복호기에서 피드백된 움직임 정보와 기 저장된 키 프레임을 이용하여 보조정보를 복원하는 프레임 메모리를 포함한다.
상기 부호기는,
상기 프레임 메모리에서 제공되는 복원된 신호를 이용한 보조정보와 WZ 프레임과의 프레임 차 신호를 산출하는 차 신호 생성기와;
상기 차 신호 생성기에서 산출한 프레임 차 신호에 따라 전송률 제어 여부를 결정하는 전송률 제어기를 더 포함한다.
상기 전송률 제어기는,
상기 WZ 프레임과 보조정보를 이용하여 비용함수를 정의하고, 상기 정의한 비용함수를 이용하여 프레임 차 신호에 대한 각 블록의 패리티 정보에 대한 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 전송률 제어기는,
상기 프레임 차 신호에 대한 각 블록의 패리티 정보를 전송할 경우와 전송하지 않을 경우의 비용을 비교하여, 패리티 정보를 전송할 경우의 비용이 적을 경우에는 해당 블록의 패리티 정보를 전송하도록 결정하고, 상기 패리티 정보를 전송하지 않을 경우의 비용이 적은 경우에는 해당 블록의 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정하는 것을 특징으로 하며,
각 블록에 대한 패리티 정보의 전송 여부에 대한 전송률 정보를 복호기에 전송해주는 것을 특징으로 한다.
상기 부호기는,
상기 전송률 제어기를 통한 프레임 차 신호를 양자화하는 양자화기;
상기 양자화기에서 출력된 양자화 값에 코드를 할당하는 코드 변환기;
상기 코드 변환기의 할당 코드를 그레이 코드로 변환하는 그레이 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부호기는,
그레이 변환기에서 출력되는 그레이 코드를 이용하여 복호기에서 이용할 패리티 정보를 생성하는 LDPCA 부호기;
상기 LDPCA 부호기에서 생성한 패리티 정보를 임시 저장한 후 복호기에 전송하는 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복호기는,
이전에 복원된 키 프레임의 화소 값을 참조하여 움직임 탐색을 수행하고, 상기 움직임 탐색을 수행한 결과로 보조정보와 움직임 정보를 획득하고, 상기 획득한 움직임 정보를 부호기에 제공하는 보조정보 생성기를 포함한다.
상기 복호기는,
상기 보조정보 생성기에서 생성한 보조 정보를 양자화하는 양자화기;
상기 양자화기에서 양자화된 값에 코드를 할당하는 코드 변환기;
상기 코드 변환기에서 할당한 코드를 그레이코드로 변환하는 그레이 부호기를 더 포함한다.
상기 복호기는,
수신한 전송률 정보에 따라 패리티 정보를 전송하도록 결정된 신호에 대해서 는 부호기에서 전송된 패리티 정보를 이용하여 상기 보조정보에 대해 가상 채널 잡음을 줄이고 복호화하는 LDPCA 복호기를 포함한다.
상기 복호기는,
상기 LDPCA 복호기에서 출력된 그레이 코드를 변환하여 할당 코드를 출력하는 그레이 복호기;
상기 그레이 복호기에서 출력된 할당 코드를 복호화하여 양자화된 값을 출력하는 코드 역변환기;
상기 코드 역변환기에서 출력된 양자화 값을 역 양자화하여 잔차신호 성분을 출력하는 역 양자화기를 포함한다.
상기 복호기는,
상기 잔차신호와 참조 영상으로 사용된 보조정보를 가산하여 WZ 프레임을 복원하는 WZ 프레임 생성기를 포함한다.
상기 복호기는,
상기 전송률 정보를 검색하여 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정된 보조정보에 대해서는 생성된 보조 정보를 그대로 WZ 프레임으로 복호화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 분산 비디오 부호화에 있어서, 복호기에서 피드백 받은 움직임 정보를 기반으로 부호기에서 패리티 정보를 제어함으로써, 우수한 부호화 효율을 달성할 수 있어, 복원된 영상의 객관적 화질 개선과 더불어 뛰어난 주관적 화질 제공이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 상기와 같은 장점으로 인해, 부호기는 최소한의 복잡도를 유지할 필요가 있고, 복호기는 높은 복잡도를 수용할 수 있는 환경의 무선 저전력 감시 카메라, 멀티미디어 센서 네트워크, 무선 PC카메라와 같은 저전력을 필요로 하는 응용 분야 등에 활용할 수 있는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱의 전체 구성도.
도 2는 PDWZ 부호기의 동작 흐름도.
도 3은 PDWZ 복호기의 동작 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱의 전체 구성도로서, 크게 화소 영역 WZ용 부호기(100)와, 화소 영역 WZ용 복호기(200)로 대별되며, 복호기(200)에서 보조정보의 생성 과정 중에 움직임 탐색 및 보상 과정을 통해 획득한 움직임 정보를 부호기(100)에 피드백시켜, 부호기(100)에서 상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 패리티 정보의 전송률을 제어하여, 부호화 효율을 향상하게 된다.
상기 부호기(100)는, 상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 움직임 보상 프레임 차 신호에 대한 채널 패리티 정보를 생성하는 것으로서, 홀수 프레임인 키 프레임을 H.264 화면내 부호화 방법으로 부호화하여 복호기(200)에 전송하는 화면내 부호기(101), 상기 키 프레임의 복원된 신호를 저장하며, 상기 복호기(200)에서 피드백된 움직임 정보를 이용하여 보조정보를 생성하는 프레임 메모리(105), 상기 프레임 메모리(105)에서 보조정보와 WZ 프레임과의 프레임 차 신호를 산출하는 차 신호 생성기(106), 상기 차 신호 생성기(106)에서 산출한 프레임 차 신호에 따라 전송률 제어 여부를 결정하는 전송률 제어기(107)를 포함한다.
여기서, 전송률 제어기(107)는 상기 WZ 프레임과 보조정보를 이용하여 비용함수를 정의하고, 상기 정의한 비용함수를 이용하여 프레임 차 신호에 대한 각 블록의 패리티 정보에 대한 전송 여부를 결정하며, 각 블록에 대한 패리티 정보의 전송 여부에 대한 전송률 정보를 복호기(200)에 전송해주게 된다.
또한, 상기 부호기(100)는, 상기 전송률 제어기(107)를 통한 프레임 차 신호를 양자화하는 양자화기(108), 상기 양자화기(108)에서 출력된 양자화 값에 코드를 할당하는 코드 변환기(109), 상기 코드 변환기(109)의 할당 코드를 그레이 코드로 변환하는 그레이 변환기(110)를 더 포함한다.
또한, 상기 부호기(100)는 바람직하게 그레이 변환기(110)에서 출력되는 그레이 코드를 이용하여 복호기(200)에서 이용할 패리티 정보를 생성하는 LDPCA 부호기(111), 상기 LDPCA 부호기(111)에서 생성한 패리티 정보를 임시 저장한 후 복호기(200)에 전송하는 버퍼(112)를 더 포함한다.
한편, 상기 복호기(200)는, 상기 부호기(100)에서 송신된 키 프레임을 H.264 화면내 복호화방법으로 복원하는 화면내 복호기(102), 상기 화면내 복호기(102)에서 복원한 키 프레임을 저장하는 프레임 메모리(103), 상기 프레임 메모리(103)에 저장된 키 프레임에 대하여 이전에 복원된 키 프레임의 화소 값을 참조하여 움직임 탐색을 수행하고, 상기 움직임 탐색을 수행한 결과로 보조정보(SI: Side Information)와 움직임 정보를 획득하고, 상기 획득한 움직임 정보를 부호기(100)에 제공하는 보조정보 생성기(104)를 포함한다.
또한, 상기 복호기(200)는, 상기 보조정보 생성기(104)에서 생성한 보조 정보(참조 영상)를 양자화하는 양자화기(114), 상기 양자화기(114)에서 양자화된 값에 코드를 할당하는 코드 변환기(115), 상기 코드 변환기(115)에서 할당한 코드를 그레이코드로 변환하는 그레이 부호기(116), 부호기(100)에서 전송된 패리티 정보를 이용하여 보조정보에 대해 가상 채널 잡음을 줄이고 복호화하는 LDPCA 복호기(113)를 더 포함한다.
아울러 상기 복호기(200)는, 상기 LDPCA 복호기(113)에서 출력된 그레이 코드를 복호화하여 할당 코드를 출력하는 그레이 복호기(117), 상기 그레이 복호기(117)에서 출력된 할당 코드를 복호화하여 양자화된 값을 출력하는 코드 역변환기(118), 상기 코드 역변환기(118)에서 출력된 양자화 값을 역 양자화하여 잔차신호 성분을 출력하는 역 양자화기(119)를 더 포함한다.
바람직하게 상기 복호기(200)는 상기 잔차신호와 참조 영상으로 사용된 보조정보를 가산하여 WZ 프레임을 복원하는 WZ 프레임 생성기(120)를 더 포함하며, 상기 복호기(200)는 상기 전송률 정보를 검색하여 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정된 보조정보에 대해서는 생성된 보조 정보를 그대로 WZ 프레임으로 복호화하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 분산 비디오 코덱의 구조를 도시한 것으로서, PDWZ 부호기(100)에서는 홀수 프레임과 짝수 프레임으로 각각 나누어 다른 방식으로 부호화하는데, 홀수 프레임은 키 프레임(Key 프레임)(I)으로서, 기존의 H.264 화면내 부호기(101)를 통하여 화면 내 부호화되어 복호기(200)에 전송된다.
복호기(200)에서는 수신된 키 프레임을 H.264 화면내 복호기(102)를 통하여 복원하고, 복원된 키 프레임(I')은 프레임 메모리(103)에 저장된 후, 보조정보 생성기(104)에 제공된다.
보조정보 생성기(104)는 상기 프레임 메모리(103)에서 전달되는 현재 키 프레임의 화소 값과 이전에 복원된 키 프레임의 화소 값을 참조하여 움직임 탐색 등을 수행하고, 이를 통하여 보조정보와 움직임 정보를 획득한다. 이때 얻어진 움직임 정보(움직임 벡터)를 부호기(100)에 피드백시킨다.
부호기(100)의 프레임 메모리(105)는 복호기(200)에서 피드백되어 온 움직임 정보를 이용하여 키 프레임의 복원된 신호를 이용하여 보조정보를 추출하여 차 신호 생성기(106)에 전달하게 되고, 차 신호 생성기(106)는 상기 프레임 메모리(105)에서 전달되는 보조정보와 WZ 프레임(W)과의 프레임 차 신호를 산출하여 전송률 제어기(107)에 전달한다.
전송률 제어기(107)에서는 얻어진 차 신호를 기반으로 각 LDPCA 블록 단위에 대해서 패리티 정보 전송률 대비 왜곡을 고려하여 패리티 정보의 전송 여부를 결정하여 전송률 정보를 복호기로 전달한다. 여기서 전송률 제어기(107)에서는 전송률을 제어하기 위해서 WZ 프레임과 보조정보를 이용하여 아래의 수식1과 같이 비용함수를 정의한다.
Figure 112010030223746-pat00001
이때, (i, j)는 각 블록의 위치를 의미하고, Distortion과 est_rate은 각각 해당 블록에 대한 왜곡과 전송률 예측치를 의미하며, λ는 가중치이다.
전송률 제어기(107)에서는 상기 비용함수를 이용하여 프레임 차 신호의 각 블록에 대한 패리티 정보를 전송할 경우와 전송하지 않을 경우의 비용을 비교하여 패리티 정보를 전송할 경우의 비용이 적을 경우에는 해당 블록의 패리티 정보를 전송하도록 결정하고, 패리티 정보를 전송하지 않을 경우의 비용이 적은 경우에는 해당 블록의 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정한다. 또한, 전송률 제어기(107)에서는 패리티 정보의 전송 여부에 대한 정보를 복호기(200)로 전달한다.
패리티 정보를 전송하도록 결정된 프레임 차 신호는 양자화기(108)에서 그 값을 양자화한다. 양자화된 값은 코드변환기(109)를 통해 코드할당을 하고, 그레이 부호기(110)에서 그레이코드로 변환한 후에, LDPCA 부호기(111)에 입력시킨다. LDPCA부호기(111)는 입력된 프레임 차 신호를 부호화하여 패리티 정보를 생성하게 되고, 이렇게 생성된 패리티 정보는 버퍼(112)에 저장된 후에 복호기(200)에 전송된다.
복호기(200)에서는 LDPCA 복호기(113)에 들어오는 LDPCA 패리티 비트 정보를 입력으로 받아들이고, 부호기(100)로부터 전송되어 온 전송률 정보를 이용하여, 패리티 정보를 전송하도록 결정된 보조정보 블록은 복원된 이전 키 프레임의 정보를 부호기와 동일하게 양자화기(114), 코드 변환기(115), 그레이 부호기(116)를 통해 부호화되어 LDPCA 복호기(113)에 입력된다.
LDPCA 복호기(113)에서는 수신된 패리티 정보를 이용하여 가상채널 잡음의 효과를 줄이고, 그레이 복호기(117), 코드 역 변환기(118), 역 양자화기(119)를 거쳐 얻은 잔차신호 성분은 WZ 프레임 생성기(120)에서 참조 영상으로 사용된 키 프레임의 보조정보와 더해져 복원된 WZ 프레임을 얻는다.
한편, 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정된 보조정보에 대해서는 생성된 보조정보를 그대로 WZ 프레임으로 복호화하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱에서 부호기의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 단계 S101에서 홀수 프레임인 키 프레임을 화면 내 부호화하여 복호기에 전송하고, 단계 S103에서 상기 복호기로부터 해당 키 프레임에 대한 움직임 정보를 수신한다.
이후 단계 S105에서 상기 수신한 움직임 정보를 기반으로 보조 정보를 생성하고, 단계 S107에서는 상기 생성한 보조 정보와 짝수 프레임인 WZ 프레임과의 프레임 차 신호를 산출한다.
다음으로, 단계 S109에서는 해당 보조 정보 블록에 대해서 패리티 정보를 전송할 것인지 아니면 패리티 정보를 전송하지 않을 것인지를 결정하는 비용함수를 이용하여 패리티 정보의 전송 여부를 결정하고, 상기 결정한 패리티 전보의 전송 여부가 기록된 전송률 정보를 산출하고, 단계 S111에서는 상기 산출한 전송률 정보를 복호기에 전송하게 된다.
아울러 단계 S113에서는 상기 패리티 정보를 전송해야 하는 보조 정보 블록에 대한 패리티 정보를 생성하고, 단계 S115에서는 상기 생성한 패리티 정보를 복호기에 전송하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱에서 복호기의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 단계 S201에서 수신한 키 프레임에 대해 움직임 탐색을 하게 되고, 단계 S203에서는 상기 움직임 탐색을 하여 획득한 결과 정보인 보조 정보 및 움직임 정보를 생성하게 된다.
이후 단계 S205에서는 상기 생성한 움직임 정보를 부호기에 전송하게 되며, 단계 S207에서는 상기 부호기로부터 패리티 정보의 전송 여부에 대한 정보가 포함된 전송률 움직임 정보를 수신하여 분석하고, 아울러 패리티 정보가 전송된 경우 이를 수신한다.
상기 분석 결과 패리티 정보를 전송하는 보조정보 블록으로 결정된 경우, 단계 S209로 이동하여 상기 보조정보를 변환하고, 단계 S211로 이동하여 수신한 패리티 정보를 이용하여 가상 채널 잡음을 줄이고, 상기 분석 결과 패리티 정보를 전송하지 않는 보조정보 블록으로 결정된 경우, 단계 S213으로 이동하여 생성한 보조 정보를 WZ프레임으로 그대로 복호화한다.
이후 단계 S215에서는 잔차신호 성분을 복원하고, 단계 S217에서는 상기 복원된 잔차신호 성분과 참조 영상으로 사용된 보조정보를 합하여, 짝수 프레임인 WZ 프레임을 복원하게 된다.
즉, 본 발명은 복호기에서 키 프레임에 대한 움직임 정보를 부호기에 제공하고, 부호기에서는 움직임 정보를 이용하여 복호기에서 임의로 생성한 참조 영상의 오차 및 전송될 패리티 예측량을 분석하여, 전송될 패리티 전송 예측량 대비 오차가 크지 않을 경우 해당 프레임에 대해서는 별도의 패리티 정보를 전송하지 않고, 복호기에서 생성한 참조 영상을 그대로 이용하여 WZ 프레임을 복원하도록 한다. 아울러 참조 영상의 오차 및 전송될 패리티 예측량을 분석하여, 전송될 패리티 전송 예측량 대비 오차가 클 경우에는 해당 WZ 프레임에 대한 패리티 정보를 생성하여 복호기에 전송하여, WZ 프레임을 복원하도록 함으로써, 패리티 정보의 전송 횟수나 패리티 정보 전송량을 줄일 수 있어, 부호화 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100… 부호기
104… 보조정보 생성기
105… 프레임 메모리
106… 차 신호 생성기
107… 전송률 제어기
113… LDPCA 복호기
120… WZ 프레임 생성기
200… 복호기

Claims (16)

  1. 분산 비디오 코덱에 있어서,
    이전에 복원된 키 프레임의 화소 값을 참조하여 움직임 탐색을 수행하고, 상기 움직임 탐색을 수행한 결과로 보조정보와 움직임 정보를 획득하고, 상기 획득한 움직임 정보를 부호기에 제공하는 보조정보 생성기를 포함하는 복호기와;
    상기 복호기에서 제공하는 움직임 정보를 기반으로 패리티 정보의 전송률을 제어하는 상기 부호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복호기는 상기 보조정보를 구성하는 블록 일부 또는 전부에 대한 움직임 정보를 상기 부호기에 피드백하여 제공해주는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부호기는,
    상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 움직임 보상 프레임 차 신호에 대한 채널 패리티 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  4. 제3항에 있어서, 상기 부호기는,
    원본 프레임과 상기 피드백된 움직임 정보를 기반으로 생성된 보조정보 프레임의 오차 신호를 부호화하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  5. 제4항에 있어서, 상기 부호기는,
    상기 복호기에서 피드백된 움직임 정보를 이용하여 기 저장된 키 프레임의 복원된 신호(보조정보)를 제공하는 프레임 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부호기는,
    상기 프레임 메모리에서 제공되는 보조정보 신호와 WZ 프레임과의 프레임 차 신호를 산출하는 차 신호 생성기와;
    상기 차 신호 생성기에서 산출한 프레임 차 신호에 따라 전송률 제어 여부를 결정하는 전송률 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전송률 제어기는,
    상기 WZ 프레임과 보조정보를 이용하여 비용함수를 정의하고, 상기 정의한 비용함수를 이용하여 프레임 차 신호에 대한 각 블록의 패리티 정보에 대한 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전송률 제어기는,
    상기 프레임 차 신호에 대한 각 블록의 패리티 정보를 전송할 경우와 전송하지 않을 경우의 비용을 비교하여, 패리티 정보를 전송할 경우의 비용이 적을 경우에는 해당 블록의 패리티 정보를 전송하도록 결정하고, 상기 패리티 정보를 전송하지 않을 경우의 비용이 적은 경우에는 해당 블록의 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정하는 것을 특징으로 하며,
    각 블록에 대한 패리티 정보의 전송 여부에 대한 전송률 정보를 복호기에 전
    송해주는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  9. 제6항에 있어서, 상기 부호기는,
    상기 전송률 제어기를 통한 프레임 차 신호를 양자화하는 양자화기;
    상기 양자화기에서 출력된 양자화 값에 코드를 할당하는 코드 변환기;
    상기 코드 변환기의 할당 코드를 그레이 코드로 변환하는 그레이 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  10. 제9항에 있어서, 상기 부호기는,
    그레이 변환기에서 출력되는 신호를 이용하여 복호기에서 이용할 패리티 정보를 생성하는 LDPCA 부호기;
    상기 LDPCA 부호기에서 생성한 패리티 정보를 임시 저장한 후 복호기에 전송하는 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 복호기는,
    상기 보조정보 생성기에서 생성한 보조 정보를 양자화하는 양자화기;
    상기 양자화기에서 양자화된 값에 코드를 할당하는 코드 변환기;
    상기 코드 변환기에서 할당한 코드를 그레이코드로 변환하는 그레이 부호기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  13. 제12항에 있어서, 상기 복호기는,
    부호기에서 전송된 패리티 정보를 이용하여 상기 보조정보에 대해 가상 채널 잡음을 줄이고 복호화하는 LDPCA 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복호기는,
    상기 LDPCA 복호기에서 출력된 그레이 코드를 변환하여 할당 코드를 출력하는 그레이 복호기;
    상기 그레이 복호기에서 출력된 할당 코드를 복호화하여 양자화된 값을 출력하는 코드 역변환기;
    상기 코드 역변환기에서 출력된 양자화 값을 역 양자화하여 잔차신호 성분을 출력하는 역 양자화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  15. 제14항에 있어서, 상기 복호기는,
    상기 잔차신호와 참조 영상으로 사용된 보조정보를 가산하여 WZ 프레임을 복원하는 WZ 프레임 생성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
  16. 제12항에 있어서, 상기 복호기는,
    전송률 정보를 검색하여 패리티 정보를 전송하지 않도록 결정된 보조정보에 대해서는 생성된 보조 정보를 그대로 WZ 프레임으로 복호화하는 것을 특징으로 하는 움직임 정보 피드백을 이용한 분산 비디오 코덱.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101307469B1 (ko) 2012-05-29 2013-09-12 서울대학교산학협력단 비디오 인코더, 비디오 디코더, 비디오 인코딩 방법 및 비디오 디코딩 방법
KR101308735B1 (ko) 2011-11-23 2013-09-16 한밭대학교 산학협력단 패리티 비트량 예측에 의한 고속 분산 비디오 부호기/복호기 및 부호화/복호화 방법
KR101334269B1 (ko) 2012-09-07 2013-11-27 한밭대학교 산학협력단 전송 비트플레인 수에 의존적인 분산 비디오 부호화 및 복호화 방법
KR101346691B1 (ko) * 2012-06-12 2013-12-31 한밭대학교 산학협력단 화면 간 잔차 신호를 이용한 분산 비디오 코덱 장치 및 그를 이용한 부호화/복호화 방법
KR101347749B1 (ko) * 2012-02-29 2014-01-14 성균관대학교산학협력단 분산 비디오 부호화에서 블록 기반 비디오 부호화로의 변환 부호화 장치 및 방법
KR101500300B1 (ko) * 2013-09-05 2015-03-11 한밭대학교 산학협력단 부호화기와 복호화기 사이에 상호작용이 가능한 선택적 저전력 비디오 코덱 장치, 이를 이용한 부호화 및 복호화 방법
KR101545514B1 (ko) 2007-12-13 2015-08-20 경희대학교 산학협력단 분산 동영상 코딩의 다중 보조 정보 생성 방법 및 그를 이용한 동영상 단말기

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"ON LOW-COMPLEXITY VIDEO ENCODING THROUGH FEEDBACK", by Chuohao Yeo, Kannan Ramchandran, ICIP'09 Proceedings of the 16th IEEE international conference on Image processing

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101545514B1 (ko) 2007-12-13 2015-08-20 경희대학교 산학협력단 분산 동영상 코딩의 다중 보조 정보 생성 방법 및 그를 이용한 동영상 단말기
KR101308735B1 (ko) 2011-11-23 2013-09-16 한밭대학교 산학협력단 패리티 비트량 예측에 의한 고속 분산 비디오 부호기/복호기 및 부호화/복호화 방법
KR101347749B1 (ko) * 2012-02-29 2014-01-14 성균관대학교산학협력단 분산 비디오 부호화에서 블록 기반 비디오 부호화로의 변환 부호화 장치 및 방법
KR101307469B1 (ko) 2012-05-29 2013-09-12 서울대학교산학협력단 비디오 인코더, 비디오 디코더, 비디오 인코딩 방법 및 비디오 디코딩 방법
KR101346691B1 (ko) * 2012-06-12 2013-12-31 한밭대학교 산학협력단 화면 간 잔차 신호를 이용한 분산 비디오 코덱 장치 및 그를 이용한 부호화/복호화 방법
KR101334269B1 (ko) 2012-09-07 2013-11-27 한밭대학교 산학협력단 전송 비트플레인 수에 의존적인 분산 비디오 부호화 및 복호화 방법
KR101500300B1 (ko) * 2013-09-05 2015-03-11 한밭대학교 산학협력단 부호화기와 복호화기 사이에 상호작용이 가능한 선택적 저전력 비디오 코덱 장치, 이를 이용한 부호화 및 복호화 방법

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