KR101227579B1 - 인코딩 및 디코딩 방법 및 인코딩 및 디코딩 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 확장 신호에 대한 비디오 데이터 스트림을 형성하기 위한 방법에 관한 것이고, 베이스 신호는 제 1 비디오 품질 정도를 나타내고 확장 신호 및 베이스 신호들은 공동으로 제 2 비디오 품질을 나타내고, 베이스 신호의 제 1 신택스 엘리먼트에 의해 기술할 수 없는 확장 신호의 제 2 신택스 인코딩만이 인코딩 동안 고려되고, 모든 신택스 엘리먼트들에 의해 인코딩할 수 있는 비디오 인코딩 방법의 코딩 모드는 통계적 방법에 의해 선택되고, 상기 제 2 신택스 엘리먼트들은 하나 또는 몇몇의 신택스 엘리먼트들에 의해 표현할 수 없고 상기 방법은 제 2 신택스 엘리먼트들에 대한 가장 짧은 비디오 데이터 스트림의 형성을 유발한다. 비디오 데이터 스트림으로부터 확장 신호를 복구하기 위한 디코딩 방법, 인코딩 및 디코딩 장치들은 또한 개시된다.

Description

인코딩 및 디코딩 방법 및 인코딩 및 디코딩 장치{ENCODING AND DECODING METHOD AND ENCODING AND DECODING DEVICE}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 확장 신호에 대한 비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 방법에 관한 것이다. 게다가 본 발명은 청구항 제 5 항의 전제부에 따라 비디오 데이터 스트림 및 베이스 신호로부터 확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 방법에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 청구항 제 7 항 또는 청구항 제 8 항의 전제부에 따른 비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 장치 및 확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 장치에 관한 것이다.
많은 애플리케이션들에서 디지털 비쥬얼(visual) 신호들은 다수의 이미지 품질 레벨들로 제공된다. 한편 이들 디지털 비쥬얼 신호들은 디코드되고 예를 들어 텔레비젼 세트 및 이동 단말(예를 들어, 이동 전화) 같은 상이한 재생 장치들 상에서 디스플레이된다. 다른 한편 디지털 비쥬얼 신호들은 다수의 전송 채널들을 통하여 다양한 종류의 장치들에 전달된다. 따라서 초당 몇 메가 비트의 전송 대역폭은 케이블 네트워크에서 이용 가능하지만, 다른 한편 이동 라디오 채널의 전송 대역폭은 초당 몇천 비트들이다.
하기 참고 문헌 [1,2]의 개념들은 이미 공지되었고 여기서 디지털 비쥬얼 신호는 다수의 품질 레벨들에서 이용 가능하다. 가장 낮은 품질 레벨을 나타내는 디지털 비쥬얼 신호는 베이스 신호라 지칭된다. 문헌들[1,2]에서 개별 디지털 비쥬얼 신호들은 이런 목적을 위하여 서로 독립적으로 인코딩되는 것이 아니고, 보다 높은 품질 레벨의 디지털 비쥬얼 신호는 보다 낮은 품질 레벨들의 하나 또는 그 이상의 디지털 비쥬얼 신호들로부터 유도된다(차동 인코딩). 보다 높은 품질 레벨의 차동 디지털 비쥬얼 신호는 확장 신호라 지칭된다. 효과적인 차동 인코딩을 보장하기 위하여, 다양한 품질 레벨들의 개별 인코더들은 동기화된다(문헌 [3]). 이런 상황에서 동기화는 이미지의 인코딩에 관련한 결정이 예를 들어 모션 벡터를 결정할 때 한 번만 이루어지고, 그 다음 상이한 품질 레벨들의 인코더들에게 통보된다.
본 발명의 주 목적은 비디오 데이터 스트림이 확장 신호를 위하여 생성되거나 확장 신호가 간단하고 효과적인 방식으로 비디오 데이터 스트림으로부터 재구성되게 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 시작으로서 각각 청구항 제 1 항 또는 청구항 제 5 항의 전제부를 사용하여 상기 청구항들의 특징부들에 의해 달성된다. 게다가 이런 목적은 시작으로서 각각 청구항 제 7 항 또는 청구항 제 8 항의 전제부를 사용하여, 상기 청구항들의 특징부들에 의해 달성된다.
확장 신호에 대한 비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 본 발명의 인코딩 방법에서, 제 1 비디오 품질 레벨은 베이스 신호로 표현되고 제 2 비디오 품질 레벨은 베이스 신호와 함께 확장 신호로 표현되고, 베이스 신호에는 다수의 제 1 신택스(syntax) 엘리먼트들이 할당되고 확장 신호에는 제 1 또는 제 2 비디오 품질 레벨의 묘사를 위하여 다수의 제 2 신택스 엘리먼트들이 할당되고, 변형된 확장 신호에는 제 1 신택스 엘리먼트들과 상이한 확장 신호의 제 2 신택스 엘리먼트들만이 배당(allocate)되고, 비디오 인코딩 표준의 인코딩 모드는 통계적 모드를 사용하여 선택되고, 상기 통계적 모드는 변형된 확장 신호의 모든 제 2 신택스 엘리먼트들을 인코딩하고 가장 짧은 비디오 데이터 스트림을 생성하며, 그리고 상기 선택된 인코딩 모드를 사용하여 변형된 확장 신호의 제 2 신택스 엘리먼트들을 가진 비디오 데이터 스트림을 생성한다.
본 발명의 방법을 통하여, 베이스 신호의 제 1 신택스 엘리먼트들에 이미 제공된 제 2 신택스 엘리먼트들은 확장 신호의 인코딩시 더 이상 고려되지 않는다. 이것은 제 2 신택스 엘리먼트들만이 인코딩되어 베이스 신호를 통하여 재구성될 수 없는 것을 보장한다. 이 경우 전송될 확장 신호의 데이터 볼륨의 감소는 달성된다. 게다가, 확장 신호의 인코딩을 위한 인코딩 모드는 변형된 확장 신호의 모든 제 2 신택스 엘리먼트들을 생성하고 이들에 대한 가장 짧은 비디오 데이터 스트림을 생성하도록 결정된다. 이 경우 확장 신호는 작은 데이터 볼륨으로 인코딩되고 협대역 라디오 채널을 통하여 전송기로부터 수신기로 전송될 수 있다.
바람직하게 확장 신호의 적어도 하나의 제 2 신택스 엘리먼트는 이미지 블록이 적어도 하나의 변환 계수를 포함하는지 여부를 나타내는 정보의 적어도 하나의 아이템이 할당되고, 상기 이미지 블록의 이미지 영역은 적어도 하나의 변환 계수를 포함하고 및/또는 이미지 블록의 양자화 파라미터 및/또는 곱셈기 인수를 시그널링(signal)하고 및/또는 적어도 하나의 변환 계수를 포함한다. 적어도 하나의 이들 정보 아이템들을 지정하는 것은 다수의 인코딩 모드들이 감소되어 인코딩 모드가 본 발명의 인코딩 방법에 의해 보다 빠르게 선택될 수 있는 것을 보장한다.
만약 선택이 이미지 블록의 모션 벡터를 나타내는 제 2 신택스 엘리먼트의 인코딩을 배제하는 인코딩 모드들만을 고려하면, 고려될 인코딩 모드들의 감소는 최적 인코딩 모드의 결정이 가속되게 한다.
바람직하게 표준, 특히 H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 또는 MPEG4에 따른 방법은 비디오 인코딩 모드로서 사용된다. 이것은 기존 표준 구성요소들이 인코딩을 위하여 사용될 수 있기 때문에 경제적 실행을 달성한다. 게다가, 기존 표준화된 인코딩 시스템들은 본 발명의 인코딩 방법이 실현될 수 있게 하는 방식으로 약간의 노력으로 변형될 수 있다.
비디오 데이터 스트림 및 베이스 신호로부터 확장 신호를 재구성하기 위한 본 발명의 디코딩 방법에 의해, 제 1 비디오 품질 레벨은 베이스 신호에 의해 표현되고 제 2 비디오 품질 레벨은 베이스 신호와 함께 확장 신호에 의해 표현되고, 적어도 하나의 제 2 신택스 엘리먼트를 가진 변형된 확장 신호는 비디오 인코딩 방법의 디코딩 모드를 사용하여 비디오 데이터 스트림을 디코딩하여 생성되고 확장 신호의 제 2 신택스 엘리먼트들은 적어도 하나의 제 1 신택스 엘리먼트를 가진 변형된 확장 신호를 보충(supplement)함으로써 생성된다.
본 발명의 디코딩 방법은 비디오 데이터 스트림으로부터 확장 신호를 재구성할 수 있게 하고, 비디오 데이터 스트림은 본 발명의 인코딩 방법에 의해 생성된다.
바람직하게, 표준, 특히 H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 또는 MPEG4에 따른 방법은 비디오 인코딩 방법으로서 사용된다. 이것은 종래 표준화된 구성요소들이 디코딩을 위하여 사용될 수 있기 때문에 디코딩의 경제적 실행을 달성한다. 게다가, 종래 표준화된 디코딩 시스템들은 본 발명의 디코딩 방법이 실현되게 하도록 작은 노력으로 변형될 수 있다.
본 발명은 확장 신호에 대한 비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 장치를 더 포함하고, 상기 인코딩 장치는 제 1 비디오 품질 레벨을 나타내기 위한 베이스 신호 및 제 2 품질 레벨을 나타내기 위한 베이스 신호 및 확장 신호, 상기 확장 신호에 다수의 제 2 신택스 엘리먼트를 할당하고 베이스 신호의 제 1 신택스 엘리먼트들과 상이한 제 2 신택스 엘리먼트들을 변형된 확장 신호에 배당하기 위한 제 1 수단, 변형된 확장 신호의 모든 제 2 신택스 엘리먼트들을 인코딩하고 가장 짧은 비디오 데이터 스트림을 생성할 수 있는 비디오 인코딩 방법의 인코딩 모드를 선택하기 위한 선택 수단, 및 선택된 인코딩 모드를 사용하여 변형된 확장 신호의 비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 제 2 인코딩 모듈을 가진다. 본 발명의 인코딩 장치를 사용하여 본 발명의 인코딩 방법은 예를 들어 이미징 장치에서 실행될 수 있다.
본 발명은 비디오 데이터 스트림 및 베이스 신호로부터 확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 장치를 더 포함하고, 상기 디코딩 장치는 제 1 비디오 품질 레벨을 나타내기 위한 베이스 신호 및 제 2 품질 레벨을 나타내기 위한 베이스 신호와 확장 신호, 비디오 인코딩 방법의 디코딩 모드를 사용하여 다수의 제 2 신택스 엘리먼트를 가진 변형된 확장 신호로 비디오 데이터 스트림을 디코딩하기 위한 제 2 디코딩 수단, 및 변형된 확장 신호의 제 2 신택스 엘리먼트들 및 적어도 하나의 제 1 신택스 엘리먼트로부터 확장 신호의 제 2 신택스 엘리먼트들을 생성하기 위한 제 2 수단을 가진다. 이것은 예를 들어 재생 장치에 본 발명의 디코딩 방법을 실행할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 항목들 및 장점들은 도 1 내지 7을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 제 1 품질 레벨을 가진 베이스 비디오 데이터 스트림 및 제 2 품질 레벨을 가진 비디오 데이터 스트림에 대한 통상적인 인코딩 장치이다.
도 2는 베이스 신호 및 확산 신호의 다수의 신택스 엘리먼트들을 도시한다.
도 3은 비디오 인코딩 방법의 각각의 인코딩 모드들 중 하나가 적용될 때 상이한 인코딩된 비디오 스트림들의 레이아웃이다.
도 4는 인코딩 모드를 고려한 비디오 데이터 스트림의 레이아웃이다.
도 5는 확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 장치의 통상적인 레이아웃이다.
도 6은 인코딩 및 디코딩 장치를 가진 휴대용 이동 라디오 장치 형태의 이동 장치이다.
도 7은 다수의 네트워크 엘리먼트들 및 하나의 네트워크 유니트를 가진 네트워크이고, 상기 네트워크 유니트는 인코딩 및 디코딩 장치를 포함한다.
동일한 동작 방법 및 기능을 가진 엘리먼트들은 도 1 내지 도 7에서 동일한 참조 부호들이 제공된다.
본 발명의 방법은 본 발명의 방법 [2]를 사용하는 제 1 예시적 실시예를 참조하여 하기에 보다 상세히 설명된다. 도 1은 확장 신호(ES)에 대한 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하기 위한 통상적인 인코딩 장치(CV)를 도시한다.
베이스 비디오 데이터 스트림(VB)은 우선 제 1 인코딩 모듈(CM1)과 함께 제 1 인코더(C1)의 도움으로 생성된다. 이런 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)은 제 1 비디오 품질 레벨(VQ1)의 인코딩된 비디오 신호를 나타낸다. 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)은 베이스 신호(BS)로부터 형성되고, 베이스 신호(BS)는 제 1 비디오 품질 레벨(VQ1)을 나타낸다.
제 2 인코더(C2), 제 1 수단(ZM), 선택 수단(AM) 및 제 2 인코딩 모듈(CM2)은 비디오 데이터 스트림(V)을 생성한다. 이런 비디오 데이터 스트림(V)은 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)과 함께 제 2 품질 레벨(VQ2)를 나타내는 인코딩된 비디오 신호를 나타낸다. 비디오 데이터 스트림(V)은 확장 신호(ES)로부터 형성되고 따라서 베이스 신호(BS)와 함께 확장 신호(ES)는 제 2 비디오 품질 레벨(VQ2)을 나타낸다.
인코딩 장치(CV)는 디지털화된 입력 이미지들의 시퀀스(VI)가 공급된다. 처음에 제 1 부분 인코딩은 제 1 인코더(C1)에 의해 수행된다. 제 1 인코더(C1)는 예를 들어 모션 평가 처리의 도움으로 인코딩될 현재 이미지 블록에 대한 모션 벡터를 결정하고, 현재 이미지 블록의 계수와, 결정된 모션 벡터에 의해 기술된 이미지 블록의 계수로부터의 계수들을 사용하여 차동 신호를 형성하고, 이런 차동 신호의 변환, 예를 들어 이산 코사인 변환을 실행하고, 그 다음 변환된 위상 차 신호를 양자화한다.
각각의 변환되고 양자화된 차동 신호는 이하에서 변환 계수라 한다. 제 1 인코더(C1)에 의해 생성된 현재 이미지 블록의 변환 계수들은 제 1 변환 계수들(TCL1)이라 한다. 제 1 변환 계수들(TCL1) 외에, 제 1 인코더(C1)는 예를 들어 제 1 양자화 파라미터(Z10=QP1) 및 하나 또는 그 이상의 모션 벡터들(Z11) 같은 제 1 인코딩 파라미터들(Z10,Z11)을 공급한다. 따라서 베이스 신호(BS)는 제 1 양자화 파라미터(QP1=S10=Z10), 하나 또는 그 이상의 모션 벡터들(Z11=S11) 및 제 1 변환 계수들(TCL1=S12) 같은 다수의 제 1 신택스 엘리먼트들(S10,S11,S12)을 포함한다.
다음 처리 단계에서 제 1 신택스 엘리먼트들(S10,S11,S12)은 제 1 인코딩 모듈(CM1)에 공급된다. 제 1 인코딩 모듈(CM1)의 임무는 베이스 신호(BS)를 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)으로 인코딩하는 것이다. 예를 들어 이 경우 각각의 제 1 신택스 엘리먼트(S10,S11,S12)는 생성될 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)의 미리 정의된 위치에 할당되고, 허프만 코딩 같은 압축 기술들을 사용하여 데이터의 감소는 달성된다. 제 1 인코더(C1) 및 제 1 인코딩 모듈(CM1)은 비디오 인코딩 방법, 특히 비디오 인코딩 표준 H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 또는 MPEG4에 따라 동작할 수 있다. 제 1 인코더(C1) 및 인코딩 모듈(CM1)은 단일 수단으로 수용될 수 있다.
베이스 비디오 데이터 스트림(VB)의 생성과 동시에, 확장 신호(ES)에 대한 비디오 데이터 스트림(V)은 제 2 인코더(C2), 제 1 수단(ZM), 선택 수단(AM) 및 제 2 인코딩 모듈(CM2)에 의해 생성된다. 이것은 처음에 비디오 입력 신호(VI)를 제 2 인코더(C2)에 공급함으로써 행해진다. 제 1 인코더(C1)의 동작 방법과 대조하여, 제 2 인코더에는 제어 신호(SS)에 의해 인코딩 명세(=동기화)가 전송된다. 이 경우 예를 들어 모션 벡터에는 제 2 인코더(C2)가 제 2 임시 변환 계수(TCL2*)를 생성하는데 고려되어야 하는 것이 통보된다. 고려될 모션 벡터가 예를 들어 제어 신호(SS)에 의해 제 2 인코더(C2)에 전송된 후, 제 2 인코더(C2)는 현재 인코딩될 이미지의 계수 및 모션 벡터에 의해 미리 결정된 이미지 영역내에 놓이는 계수로부터 차동 신호를 형성하기 위한 계수들을 사용하고, 예를 들어 이산 코사인 변환의 도움으로 이런 차동 신호의 변환을 실행하고, 그리고 추후 제 2 양자화 파라미터(QP2)의 도움으로 변환된 차동 신호를 양자화한다. 이들 변환되고 양자화된 차동 신호들은 제 2 임시 변환 계수들(TCL2*)이라 지칭된다. 게다가 제 2 인코더(C2)는 다수의 제 2 인코딩 파라미터들(Z20,Z21)을 생성하고, 예를 들어 QP2=Z20은 제 2 양자화 값이고 Z21은 모션 벡터이다. 선택적으로 하나 또는 그 이상의 모션 벡터들은 또한 제어 신호(SS)에 의해 미리 결정될 수 있다.
문헌 [2]에 따라, 제 2 변환 계수들(TCL2)은 곱셈기 인자(α1)를 사용하고 제 2 임시 변환 계수(TCL2*) 및 제 1 변환 계수(TCL1)를 고려하여 형성된다. 다음 방정식은 정확한 관계를 기술한다:
TCL2 = TCL2* - α1 * TCL1 (1)
이 방정식(1)은 계수들을 사용하여 적용된다.
따라서 확장 신호(ES)는 다수의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,S21,S22,S23)을 포함하여, 제 2 양자화 값 QP2=S20, 모션 벡터 = S21, 제 2 변환 계수 TCL2 = S22 및 곱셈기 인자 α1 = S23이다. 대안적인 실시예에서 곱셈기 인자(α1)는 예를 들어 α1 = QP2/QP1 같은 제 1 및 제 2 양자화 값(QP1,QP2)로부터 계산되고, 따라서 전송될 필요가 없다.
도 2의 도면에서 제 1 수단(ZM)의 동작 방법은 하기에 보다 상세히 설명된다. 도 2는 베이스 신호(BS) 또는 확장 신호(ES)에 대한 개별 신택스 엘리먼트들, 즉 제 1 또는 제 2 신택스 엘리먼트들을 도시한다. 이 도면에서 예를 들어 제 1 변환 계수(TCL1)가 제 2 변환 계수(TCL2)와 다르지만, 모션 벡터(S11=S21)가 베이스 신호(BS) 및 확장 신호(ES*)와 동일하다는 것이 명백하다. 추후 처리 단계에서, 제 1 수단(ZM)은 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,...,S23)이 베이스 신호(BS)내에 이미 제공되고, 즉 하나 또는 그 이상의 제 1 신택스 엘리먼트들(S10,...,S12)과 동일하다는 것을 분석한다. 베이스 신호(BS)에 이미 제공된 모든 제 2 신택스 엘리먼트들(S21)은 확장 신호(ES)에서 제거된다. 이런 제 1 수단(ZM)의 작동 단계의 결과는 변형된 확장 신호(ES*)로 도 2에 도시된다. 이것은 모션 벡터 S21=S11이 이미 베이스 신호(BS)에 제공되기 때문에, 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,S22,S23) 만을 포함한다. 이것은 제 1 수단(ZM)에 의한 이런 처리 단계 후, 변형된 확장 신호(ES*)가 이용 가능하고 상기 변형된 확장 신호가 베이스 신호(BS)에 제공되지 않은 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,S22,S23)을 여전히 포함하는 것을 의미한다.
다음 처리 단계에서, 선택 수단(AM)의 도움으로, 비디오 인코딩 방법의 인코딩 모드는 변형된 확장 신호(ES*)의 모든 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,S22,S23)을 인코딩하고 또한 가장 짧은 데이터 스트림(V)을 생성할 수 있는 통계적 방법들의 도움으로 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하기 위하여 선택된다. 이것은 도 3의 도움으로 보다 상세히 설명된다.
도 3은 상이하게 인코딩된 비디오 스트림들(VS1, VS2, VS3)의 레이아웃을 도시하고, 제 1 인코딩된 비디오 스트림(VS1)은 제 1 인코딩 모드의 도움으로 인코딩되고 제 2 인코딩된 비디오 스트림(VS2)은 제 2 인코딩 모드의 도움으로 인코딩되고 제 3 인코딩된 비디오 스트림은 제 3 인코딩 모드에 의해 인코딩된다. 이 경우 제 1 인코딩된 비디오 스트림(VS1)은 예를 들어 다음 데이터 필드들을 포함한다:
- 메인 헤더(MH):
예를 들어 인코딩될 이미지의 높이 및 폭 같은 인코딩 파라미터들 지정, 및 이미지들의 시퀀스내 이미지 수 지정.
- 타입(TY):
이 경우 인코딩된 비디오 스트림이 생성되는 인코딩 모드에 대한 구별이 이루어질 수 있다.
만약 인코딩된 비디오 스트림이 인터코딩(intercoding) 모드의 도움으로 인코딩되면, 예를 들어 모션 벡터들은 뒤따를 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 타입 TY=1은 모션 벡터가 뒤따르지 않기 때문에, 인트라코드(intracode)된 비디오 스트림이 여기에 포함되는 것을 가리킨다.
- 양자화 파라미터(QP):
양자화 파라미터(QP)는 변환된 차동 신호들의 양자화를 위한 값을 지정한다.
- 계수들(TCL):
이 필드는 이미지 블록의 양자화 및 변환된 계수들을 포함한다.
- 추가(EX):
부가적인 파라미터들은 여기서 지정되어 카피라이트 정보 또는 저자 정보 같은 특성을 기초로 평가될 수 있다.
- 말단 필드(ME):
이 데이터 필드는 인코딩된 비디오 스트림의 말단을 가리킨다.
제 2 인코딩된 비디오 스트림(VS2)은 제 1 인코딩된 비디오 스트림(VS1)과 거의 동일한 필드들을 포함하지만, 다른 타입 TY=2은 모션 벡터(MV)가 부가적으로 제공되는 것을 가리키기 위하여 사용된다.
타입 TY=3의 제 3 인코딩된 비디오 스트림(VS3)은 임의의 모션 벡터 필드(MV) 및 변환 계수들(TCL)을 포함하지 않는다. 단지 인코딩되지 않은 필드(NTC)는 부가적으로 제공되고, 예를 들어 스트림이 변환 계수들(TCL)을 포함하지 않는 것을 가리킨다.
이들 3개의 인코딩된 비디오 스트림들(VS1,...,VS3)은 단순히 하나의 가능한 예시적인 실시예를 나타낸다. 예를 들어 비디오 인코딩 표준 H.264 같은 실제 비디오 인코딩 방법은 이 실시예에서 보다 많은 데이터 필드들 및 상이한 데이터 필드들뿐 아니라 다수의 상이한 인코딩 모드들을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서 선택 수단(AM)은 변형된 확장 신호(ES*)를 분석하고 적어도 제 2 양자화 값(QP2), 제 2 변환 계수(TCL2) 및 곱셈기 벡터(α1)가 제 1, 제 2 또는 제 3 인코딩된 비디오 스트림(VS1,...,VS3)을 생성하는 3 개의 가능한 인코딩 모드들 중 하나의 도움으로 인코딩됨을 검출한다. 선택 수단(AM)은 제 3 인코딩 모드에 의해 생성된 제 3 인코딩된 비디오 스트림(VS3)이 인코딩될 변형된 확장 신호(ES*)의 모든 신택스 엘리먼트들(S20,S22,S23)을 인코딩할 수 없다는 것을 검출한다. 그러므로, 제 1 및 제 2 인코딩 모드만이 추가로 고려된다. 선택 수단(AM)은 변형된 확장 신호(ES*)의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,...,S23)을 고려하여, 제 1 인코딩된 비디오 스트림(VS1) 또는 제 2 인코딩된 비디오 스트림(VS2)을 인코딩하기 위하여 필요할 비트들의 수를 계산한다. 선택 수단(AM)은 예를 들어 인코딩을 위하여 제 1 인코딩 모드가 1530 비트들을 필요로 하고 제 2 인코딩 모드가 2860 비트들을 필요로 한다는 것을 결정한다. 이런 결과로 인해 선택 수단(AM)은 변형된 확장 신호(ES*)의 인코딩을 위한 가장 짧은 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하는 인코딩 모드를 결정한다. 즉, 이 실시예에서 선택 수단(AM)은 제 1 인코딩 모드를 선택한다.
최종 처리 단계에서, 제 2 인코딩 수단(CM2)은 변형된 확장 신호(ES*)의 비디오 데이터 스트림(V)을 생성한다. 이것의 예는 도 4에 도시된다. 이 경우 비디오 데이터 스트림(V)은 메인 헤더(MH), 타입 TY=1, 양자화 파라미터 QP=QP2, 제 2 변환 계수 TCL=TCL2, 추가 필드(EX)에서 곱셈기 인자(α1) 및 최종적으로 말단 필드(ME)를 포함한다.
제 2 인코더(C2), 제 1 수단(ZM), 선택 수단(AM) 및 제 2 인코딩 모듈(CM2)은 하나 또는 그 이상의 모듈들로 결합될 수 있다. 게다가 제 2 인코더(C2) 및 제 2 인코딩 모듈(CM2)은 비디오 인코딩 방법, 특히 비디오 인코딩 표준 H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 또는 MPEG4에 따라 비디오 데이터 스트림(V)을 생성할 수 있다.
도 1에 따른 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 제 2 인코더(C2)에 의해 인코딩하기 위하여 사용될 모션 벡터는 예를 들어 제어 신호(SS)에 의해 통신된다. 따라서 예를 들어 비디오 데이터 스트림(V)의 도움으로 모션 벡터의 전송은 필요하지 않은데, 그 이유는 동일한 모션 벡터가 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)에 의해 전송되기 때문이다. 이것은 대안적인 실시예에서 임의의 모션 벡터를 인코딩하지 않는 선택 수단(AM)에 의해 선택시 단순히 인코딩 모드들을 고려하는 것이 유용할 수 있다는 것을 의미한다. 만약 예를 들어, 3 개의 상이한 인코딩 모드들이 제공되고, 그 중 제 1 두 개의 인코딩 모드들이 모션 벡터 없는 인코딩을 의미하는 상이한 인트라 코딩들을 실행하면, 이런 대안은 이들 두 개의 인트라 인코딩 모드들중 단지 하나 만이 고려될 것이라는 것을 보장한다.
전체 이미지의 하나 또는 그 이상의 파라미터들을 고려하는 인코딩 모드의 선택에 대한 대안뿐 아니라, 이미지의 각각의 이미지 블록에 대해 각각 인코딩 모드의 선택을 취하는 것이 유용할 수 있다.
비디오 데이터 스트림(V)으로부터 확장 신호(ES)의 재구성은 도 5를 참조하여 하기에 보다 상세히 설명된다. 확장 신호(ES)를 재구성하기 위한 디코딩 장치(VD)는 이 경우 베이스 비디오 데이터 스트림(VB)으로부터 제 1 변환 계수(TCL1) 및 제 1 신택스 엘리먼트들(S10,...,S12)을 재구성하는 제 1 디코딩 수단(DM1)을 포함한다. 이 경우 베이스 신호(BS)는 제 1 신택스 엘리먼트들(S10,S11,S12)을 포함한다. 제 1 디코더(D1)의 도움으로, 제 1 비디오 출력 신호(V1)는 생성되어 모니터의 도움으로 디스플레이될 수 있다. 이런 제 1 비디오 출력 신호(V1)는 이 경우 비디오 입력 신호(VI)의 제 1 품질 레벨(VQ1)을 나타낸다.
게다가 비디오 데이터 스트림(V)은 다수의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20,S22,S23)이 제 2 디코딩 수단(DM2)의 출력에서 이용 가능하도록 제 2 디코딩 수단(DM2)의 도움으로 디코드된다. 이 경우 제 2 신택스 엘리먼트에 인코딩 파라미터들의 할당은 도 1의 실시예에 따른다. 지금, 확장 수단(EM)의 도움으로, 확장 신호(ES)로부터 제 1 수단(ZM)에 의해 미리 제거된 제 2 신택스 엘리먼트들(S21)은 복구된다. 따라서, 예를 들어 모션 벡터(Z11=S11)는 제 2 신택스 엘리먼트(S21)에 카피된다. 따라서, 확장 신호(ES)는 재구성되고 제 2 신택스 엘리먼트들(S20=Z20, S21=Z21, S22=TCL2, S23=L1)을 포함한다. 제 2 비디오 출력 신호(V2)가 제 2 디코더(D2)의 도움으로 생성되기 전에, 제 1 변환 계수(TCL1)는 제 2 변환 계수(TCL2)와 논리적으로 결합되어야 한다. 이것은 다음 방정식에 따른 계수들을 사용하여 이루어진다:
TCL2* = α1 * TCL1 + TCL2 (2)
따라서 변형된 제 2 변환 계수(TCL2*)는 제 1 변환 계수(TCL1) 및 제 2 변환 계수(TCL2)의 도움으로 생성된다. 제 2 신택스 엘리먼트들(S20=Z20, S21=Z21) 및 변형된 제 2 변환 계수들(TCL2)의 도움으로, 제 2 디코더(D2)는 비디오 입력 신호(VI)의 제 2 품질 레벨(VQ2)을 나타내는 제 2 비디오 출력 신호(V2)를 생성할 수 있다. 이것은 예를 들어 모니터상에 출력될 수 있다.
도 6에 따른 대안적인 실시예에서, 인코딩 장치(CV) 및/또는 디코딩 장치(DV)는 GSM 표준에 따라 이동 장치(MG), 예를 들어 이동 라디오 장치에서 실행될 수 있다. 대안적으로 이동 장치(MG)는 본 발명의 인코딩 방법 및/또는 디코딩 방법을 실행하기 위한 수단을 가질 수 있다. 따라서 본 발명은 GSM(GSM-이동 글로벌 시스템) 시스템에 따라 이동 장치(MG)에 사용될 수 있다. 게다가 인코딩 장치(CV) 및/또는 디코딩 장치(DV)는 예를 들어 컴퓨터 같은 처리기 유니트에서 실행될 수 있다.
추가 대안적인 실시예에서 네트워크 유니트(NET), 인코딩 장치(CV) 및/또는 디코딩 장치(DV)는 도 7에 따라 네트워크 유니트(NET)에서 실행되고, 네트워크(NZ)는 네트워크 모듈들(NK1, NK2) 및 네트워크 유니트(NET)를 포함한다.
대안적으로, 네트워크 유니트(NET)는 본 발명의 인코딩 방법 및/또는 디코딩 방법을 실행하기 위한 수단을 가질 수 있다. 네트워크(NZ)는 통상적으로 GSM 표준 및/또는 UMTS 표준(UMTS-유니버셜 이동 원격 통신 시스템)에 따라 구현될 수 있다. 게다가, 본 발명은 IMS 표준(IMS - IP 멀티미디어 서브시스템)에 따라 네트워크 유니트에서 사용될 수 있다.
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Claims (8)

  1. 확장 신호(ES)에 대한 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하기 위한 인코딩 방법으로서,
    제 1 비디오 품질 레벨(VQ1)이 베이스 신호(BS)에 의해 표현되고 제 2 비디오 품질 레벨(VQ2)이 상기 베이스 신호(BS)와 함께 상기 확장 신호(ES)에 의해 표현되고,
    a) 상기 베이스 신호(BS)에는 다수의 제 1 신택스(syntax) 엘리먼트들(S10, S11, S12)이 할당되고 상기 확장 신호(ES)에는 다수의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S21, S22, S23)이 할당되고,
    b) 변형된 확장 신호(ES*)에는 상기 제 1 신택스 엘리먼트들(S10, S11, S12)과 상이한 상기 확장 신호(ES)의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)만이 배당되고,
    c) 상기 변형된 확장 신호(ES*)의 모든 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)을 인코딩하고 또한 가장 짧은 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하는 비디오 인코딩 방법의 인코딩 모드는 통계적 방법을 사용하여 선택되고,
    d) 상기 비디오 데이터 스트림(V)은 상기 선택된 인코딩 모드를 사용하여 상기 변형된 확장 신호(ES*)의 상기 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)로 생성되는,
    비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 확장 신호(ES)의 적어도 하나의 제 2 신택스 엘리먼트(S20, S22, S23)에는,
    이미지 블록의 적어도 하나의 변환 계수의 존재에 관한 정보,
    적어도 하나의 변환 계수를 포함하는 이미지 블록의 이미지 영역들의 할당에 관한 정보,
    이미지 블록의 양자화 파라미터,
    곱셈기 인자, 및
    상기 적어도 하나의 변환 계수
    중 적어도 하나가 할당되는,
    비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인코딩 모드들은 이미지 블록의 모션(motion) 벡터를 기술하는 제 2 신택스 엘리먼트(S20, S22, S23)의 인코딩을 배제하는 선택시 고려되는,
    비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 또는 MPEG4 중 하나에 따른 방법이 비디오 인코딩 방법으로서 사용되는,
    비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 방법.
  5. 비디오 데이터 스트림(V) 및 베이스 신호(BS)로부터 확장 신호(ES)를 재구성하기 위한 디코딩 방법으로서,
    제 1 비디오 품질 레벨(VQ1)이 상기 베이스 신호(BS)에 의해 표현되고 제 2 비디오 품질 레벨(VQ2)이 상기 베이스 신호(BS)와 함께 상기 확장 신호(ES)에 의해 표현되고,
    다수의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)을 가진 변형된 확장 신호(ES*)는 비디오 인코딩 방법의 디코딩 모드를 사용하여 상기 비디오 데이터 스트림(V)의 디코딩에 의해 생성되고,
    상기 확장 신호(ES)의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S21, S22, S23)은 상기 베이스 신호(BS)의 적어도 하나의 제 1 신택스 엘리먼트(S10, S11, S12)를 가진 상기 변형된 확장 신호(ES*)를 보충함으로써 생성되는,
    확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 또는 MPEG4 중 하나에 따른 방법이 비디오 인코딩 방법으로서 사용되는,
    확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 방법.
  7. 확장 신호(ES)에 대한 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하기 위한 인코딩 장치(CV)로서,
    제 1 비디오 품질 레벨(VQ1)을 표현하기 위한 베이스 신호(BS) 및 상기 베이스 신호(BS)와 함께 제 2 품질 레벨(VQ2)을 표현하기 위한 확장 신호(ES)를 갖고,
    다수의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S21, S22, S23)을 상기 확장 신호에 할당하고, 그리고 변형된 확장 신호(ES*)에 상기 베이스 신호(BS)의 제 1 신택스 엘리먼트들(S10, S11, S12)과 상이한 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)을 배당하기 위한 제 1 수단(ZM);
    상기 변형된 확장 신호(ES*)의 모든 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)을 인코딩하고 또한 가장 짧은 데이터 스트림(V)을 생성할 수 있는 비디오 인코딩 방법의 인코딩 모드를 선택하기 위한 선택 수단(AM); 및
    상기 선택된 인코딩 모드를 사용하여 상기 변형된 확장 신호(ES*)로부터 상기 비디오 데이터 스트림(V)을 생성하기 위한 제 2 인코딩 모듈(CM2)을 포함하는,
    비디오 데이터 스트림을 생성하기 위한 인코딩 장치.
  8. 비디오 데이터 스트림(V) 및 베이스 신호(BS)로부터 확장 신호(ES)를 재구성하기 위한 디코딩 장치(DV)로서,
    제 1 비디오 품질 레벨(VQ1)을 표현하기 위한 베이스 신호(BS) 및 상기 베이스 신호(BS)와 함께 제 2 품질 레벨(VQ2)을 표현하기 위한 확장 신호(ES)를 갖고,
    비디오 인코딩 방법의 디코딩 모드를 사용하여 다수의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23)을 가진 변형된 확장 신호(ES*)로 상기 비디오 데이터 스트림(V)을 디코딩하기 위한 제 2 디코딩 수단(DM2); 및
    상기 변형된 확장 신호(ES*)의 상기 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S22, S23) 및 상기 베이스 신호(BS)의 적어도 하나의 제 1 신택스 엘리먼트(S10, S11, S12)로부터 상기 확장 신호(ES)의 제 2 신택스 엘리먼트들(S20, S21, S22, S23)을 생성하기 위한 제 2 수단(EM)을 포함하는,
    확장 신호를 재구성하기 위한 디코딩 장치.
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