KR101305514B1 - 비트스트림 디코딩 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

비트스트림 디코딩 장치 및 방법이 개시된다. 디코딩 장치는, 비트스트림의 해석을 위한 스키마 정보를 입력받아 상기 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 파서(parser); 및 상기 데이터들을 이용한 비트스트림 디코딩을 수행하여 동영상 데이터를 출력하는 디코딩 솔루션을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 각 표준에 따라 다양하게 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호화할 수 있다.
Figure R1020070037432
Video compression, BSDL, MPEG, AVC, 툴박스, 기능부

Description

비트스트림 디코딩 장치 및 방법{Bitstream decoding device and method}
도 1은 일반적인 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 일반적인 부호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 유닛에서 비트스트림 처리 과정을 구체적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 디코더 디스크립션 입력 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 또 바람직한 다른 실시예에 따른 디코더 디스크립션 입력 과정을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디코딩 유닛의 구성을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BSDL 파서의 구성을 나타낸 도면.
본 발명은 비트스트림 디코딩 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 BSDL 스키마(Schema)를 이용한 비트스트림 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 동영상은 부호화기(encoder, 인코더)에 의해 비트스트림(Bit-stream) 형태로 변환된다. 이때, 비트스트림은 부호화기의 제약 조건을 만족하는 부호화 유형에 따라 저장된다.
MPEG은 비트스트림의 제약 조건으로서 구문(syntax, 이하 'syntax'라 칭함) 및 의미(semantics, 이하 'semantics'라 칭함)를 요구한다.
syntax는 데이터의 구조나 형식 및 길이를 나타내며, 데이터가 어떤 순서로 표현되는지를 나타낸다. 즉, syntax는 부호화(encoding)/복호화(decoding) 작업을 위한 문법을 맞추기 위한 것으로, 비트스트림에 포함된 각 요소들(elements)의 순서와 각 요소의 길이, 데이터 형식 등을 정의한다.
Semantics는 데이터를 구성하는 각 비트가 의미하는 뜻을 나타낸다. 즉, semantics는 비트스트림 내의 각 요소들의 의미가 무엇인지를 나타낸다.
따라서, 부호화기의 부호화 조건 또는 적용된 표준(또는 코덱)에 따라 다양한 형태의 비트스트림이 생성될 수 있다. 일반적으로 각 표준(예를 들어 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 등)은 각각 상이한 비트스트림 syntax를 가진다.
따라서, 각 표준이나 부호화 조건에 따라 부호화된 비트스트림은 각각 다른 형식(즉, syntax 및 semantics)을 가진다고 할 수 있으며, 해당 비트스트림의 복호 화를 위해서는 부호화기에 대응되는 복호화기가 사용되어야 한다.
상술한 바와 같이, 종래의 비트스트림 복호화기는 부호화기의 제약 조건을 만족하여야 하는 제한이 있었으며, 이러한 제한은 복수의 표준에 대응되는 통합 복호화기를 구현하기 어려운 원인이 된다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 표준(예를 들어, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 등)에 따른 다양한 형식(syntax, semantics)으로 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호화(decoding)할 수 있는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 다양한 부호화 방식으로 압축된 비트스트림을 동일한 정보 분석 방법에 의해 파싱(parsing)하고, 파싱된 데이터를 이용하여 복호화를 위한 각 기능부(FU, Functional Unit)들을 유기적으로 제어할 수 있는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 다양한 형태의 비트스트림을 복호화하기 위한 syntax 해석 방법을 공통적으로 적용할 수 있는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 syntax 엘리먼트의 변경이나 추가, 삭제 시에도 복호화기가 용이하게 비트스트림을 복호화할 수 있는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보(element information, 즉 syntax 파싱에 의한 결과물)를 비트스트림 복호화를 위해 이용되는 구성 요소들이 공유할 수 있도록 하는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보를 후속하는 비트스트림 syntax 엘리먼트의 해석을 위해 이용할 수 있도록 하는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 여러 표준(코덱)에서 제안하는 다양한 디코딩 방법을 구성하는 기능들을 각기 기능부(FU, Functional Unit) 단위로 구현하여 툴박스에 구비하는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 다양한 형태로 부호화 된 비트스트림을 복호화하기 위해 툴박스에서 필요한 기능부들만을 선별하여 로드(load)함으로써 미리 지정된 프로세스가 수행되도록 하는 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 툴박스에 구비된 기능부의 변경이나 추가, 삭제가 가능한 비트스트림 디코딩 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 비트스트림 복호화를 위한 코덱 통합에 관한 개념 및 구조에 대한 국제 표준화를 달성하기 위한 것이며, 그 외의 다른 본 발명의 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 다양한 표준에 범용적으로 이용될 수 있는 부호화기/복호화기 및/또는 통합 코덱 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 장치는, 비트스트림의 해석을 위한 스키마 정보를 입력받아 상기 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 파서(parser); 및 상기 데이터들을 이용한 비트스트림 디코딩을 수행하여 동영상 데이터를 출력하는 디코딩 솔루션을 포함할 수 있다.
상기 복호화 장치는, 미리 지정된 프로세스를 각각 수행하도록 구현된 하나 이상의 기능부들을 포함하는 툴박스; 및 상기 비트스트림에 상응하는 연결 제어 정보를 입력받아 상기 툴박스에 포함된 하나 이상의 기능부들의 연결 관계를 설정하여 상기 디코딩 솔루션에 로드되도록 제어하는 디코더 형성부를 더 포함할 수 있다.
상기 디코더 형성부가 상기 데이터를 상기 파서로부터 제공받아 상기 디코딩 솔루션으로 제공할 수 있다.
상기 복호화 장치는, 디코더 디스크립션을 입력받아 상기 스키마 정보 및 상기 연결 제어 정보로 분리하여 각각 출력하는 분리부를 더 포함할 수 있다.
상기 디코딩 솔루션은 상기 데이터를 입력받아 상응하는 기능부로 제공하거나 상응하는 기능부가 상기 데이터를 독출하도록 하는 데이터 인터페이스를 구비할 수 있다.
상기 스키마 정보는 상기 비트스트림에 포함된 구문 정보들의 내역에 관한 정보로서, 구문 정보의 길이, 구문 정보의 의미, 구문 정보의 출현 조건 및 반복 출현 횟수 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
상기 스키마 정보는 XML 문법으로 기술될 수 있다.
상기 연결 제어 정보는 CALML(CAL Markup Language)로 기술될 수 있다.
상기 툴박스는 적용되는 표준에 따라 구분된 기능부들의 집합인 서브 툴박스들로 구성될 수 있다.
상기 디코딩 솔루션은 하나 이상의 기능부가 로드되어 동작되도록 하기 위한 작업 메모리를 포함할 수 있다.
상기 툴박스는 상기 디코더 형성부의 일 구성요소일 수 있다.
상기 디코딩 솔루션에 로드된 기능부는 상기 데이터, 이전에 프로세스 수행한 기능부에 의한 출력 데이터 중 하나 이상을 입력 데이터로 하는 미리 지정된 프로세스를 수행할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다양한 표준에 범용적으로 이용될 수 있는 복호화 방법/부호화 방법 및/또는 그 방법의 실행을 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 방법은, (a) 입력된 스키마 정보를 이용하여 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 단계; (b) 입력된 연결 제어 정보를 이용하여 기능부들의 순차적 동작 순서를 설정하는 단계; 및 (c) 상기 기능부들에 의해 상기 데이터를 이용한 비트스트림 디코딩이 수행되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단계 (b)는 디코더 형성부가 상기 연결 제어 정보를 이용하여 툴박스에 포함된 복수의 기능부들 중 하나 이상의 기능부들의 프로세스 수행 순서를 설정하는 것일 수 있다.
상기 스키마 정보 및 상기 연결 제어 정보가 통합된 디코더 디스크립션이 입력되는 경우, 각각의 정보로 분리하여 출력하는 단계가 상기 단계 (a)에 선행할 수 있다.
상기 스키마 정보는 상기 비트스트림에 포함된 구문 정보들의 내역에 관한 정보로서, 구문 정보의 길이, 구문 정보의 의미, 구문 정보의 출현 조건 및 반복 출현 횟수 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
상기 스키마 정보는 XML 문법으로 기술될 수 있다.
상기 연결 제어 정보는 CALML(CAL Markup Language)로 기술될 수 있다.
상기 기능부는 상기 데이터, 이전에 프로세스 수행한 기능부에 의한 출력 데이터 중 하나 이상을 입력 데이터로 하는 미리 지정된 프로세스를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복호화 방법을 수행하기 위해 복호화 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 복호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체에 있어서, 입력된 스키마 정보를 이용하여 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 단계; 입력된 연결 제어 정보를 이용하여 기능부들의 순차적 동작 순서를 설정하는 단계; 및 상기 기능부들에 의해 상기 데이터를 이용한 비트스트림 디코딩이 수행되는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것 으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 통합 코덱 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.
도 1은 일반적인 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 일반적인 부호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 MPEG-4 복호화기(100)는 가변장 디코 딩부(Variable Length Decoding, 110), 역 스캔부(Inverse Scan, 115), 역 DC/AC 예측부(Inverse DC/AC Prediction, 120), 역 양자화부(Inverse Quantization, 125), 역 DCT부(Inverse Discrete Cosine Transform, 역 이산 여현 변환부, 130), 동영상 복원부(VOP Reconstruction, 135)를 포함한다. 복호화기(100)의 구성은 적용되는 표준에 따라 상이할 수 있음은 자명하며, 또한 일부 구성요소는 타 구성요소로 대체될 수도 있을 것이다.
전달된 비트스트림(105)이 syntax 파싱(parsing)되어 헤더 정보 및 인코딩된 영상 데이터(encoded video data)가 추출되면, 가변장 디코딩부(110)는 미리 설정된 허프만 테이블(Huffman Table)을 이용하여 양자화된 DCT 계수를 만들고, 역 스캔부(115)는 역 스캔을 수행하여 동영상(140)과 동일한 순서의 데이터를 생성한다. 즉, 역 스캔부(115)는 인코딩시 여러 가지 방법으로 스캔된 순서의 역으로, 값을 출력한다. 인코딩 시 양자화(Quantization)를 수행한 후, 주파수 대역 값의 분포에 따라 스캔 방향이 정의될 수 있다. 일반적으로는 지그-재그(zig-zag) 스캔 방식이 사용되나, 스캔 방식은 코덱별로 다양할 수 있다.
Syntax 파싱은 가변장 디코딩부(110)에서 통합적으로 수행되거나, 가변장 디코딩부(110)에 선행하여 비트스트림(105)을 처리하는 임의의 구성 요소에서 수행될 수 있다. 이 경우, Syntax 파싱은 부호화기와 복호화기간에 적용되는 표준이 동일하므로 해당 표준에 상응하도록 미리 지정된 기준에 의해서만 처리된다.
역 DC/AC 예측부(120)는 주파수 대역에서 DCT 계수의 크기를 이용하여 예측을 위한 참조 블록의 방향성을 결정한다.
역 양자화부(125)는 역 스캔된 데이터를 역 양자화한다. 즉, 인코딩시 지정된 양자화값(QP, Quantization Parameter)을 이용하여 DC와 AC 계수를 환원한다.
역 DCT부(130)는 역 이산 여현 변환(Inverse Discrete Cosine Transform)을 수행함으로써 실제의 동영상 픽셀 값을 구하여 VOP(Video Object Plane)를 생성한다.
동영상 복원부(135)는 역 DCT부(130)에 의해 생성된 VOP를 이용하여 동영상 신호를 복원하여 출력한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 MPEG-4 부호화기(200)는 DCT부(210), 양자화부(215), DC/AC 예측부(220), 스캔부(230), 가변장 인코딩부(235)를 포함한다.
부호화기(200)에 포함된 각 구성요소는 각각 대응되는 복호화기(100)의 구성 요소의 역 기능을 수행하며, 이는 당업자에게 자명하다. 간단히 설명하면, 부호화기(200)는 동영상 신호(즉, 디지털 영상 픽셀 값)를 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform), 양자화(Quantization) 등을 통해 주파수 값으로 변환하여 부호화를 수행한 후, 이를 정보의 빈도 수에 따라 비트 길이를 차별화하는 가변장 인코딩을 수행하여 압축된 비트스트림 상태로 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 유닛에서 비트스트림 처리 과정을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3에 예시된 디코더 디스크립션 및 영상 비트스트림은 예를 들어 부호화기에 의해 생성되어 제공되는 정보일 수 있다.
도 3을 참조하면, 복호화기(300)는 디코딩 유닛(305) 및 분리부(310)을 포함한다. 디코딩 유닛(305)은 BSDL 파서(320), 디코더 형성부(330), 툴박스(335) 및 디코딩 솔루션(340)을 포함한다.
BSDL 파서(320)는 분리부(310)로부터 입력된 BSDL 스키마(schema)를 이용하여 외부로부터 입력된 영상 비트스트림의 구문정보를 해석한다. BSDL 파서(320)로 입력되는 영상 비트스트림은 임의의 부호화 방식(예를 들어, MPEG-4, AVS 등)에 의해 부호화된 데이터이다. 본 명세서를 통해 BSDL 파서(320)가 자체적으로 BSDL Schema를 해석할 수 있거나, 또는 외부 알고리즘에 의해 구성될 수 있음을 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
BSDL 파서(320)는 XML 문법으로 기술된 BSDL 스키마를 읽어들여 BSDL 파서(320)의 구조를 재정의하기 위한 내부 처리부인 BSDL 해석 처리부(325)를 포함한다.
BSDL 스키마를 이용해 재정의하는 규칙은 제작자가 적용하는 방법에 따라 다양할 수 있으므로, 그 기본적인 목적만을 제시하면 다음과 같다. 첫째, BSDL 스키마 상에 기록되어 있는 비트스트림의 길이 및 의미에 대한 정보를 인식할 수 있도록 하기 위한 것이다. 둘째, BSDL 스키마 상에 정의된 반복 구조 및 조건적 실행 구조를 읽어 들여 같은 반복 또는 조건문에 의해 실제 동작하는 프로그램적인 루틴을 구현하기 위한 것이다. 따라서, 재정의되기 이전의 BSDL 파서(320)는 위와 같은 목적을 달성하기 위한 기능들만이 구현된 상태라고 정의할 수도 있을 것이며, 상술한 파싱 기능을 활용해 실제로 구동하는 BSDL 파서(320)를 구현하는 과정을 재정의 과정이라 할 수 있다.
BSDL 파서(320)는 BSDL 해석 처리부(325)의 제어에 의해 유동적인 데이터 흐름을 구성할 수 있는 프로그램으로 구현되며, 예를 들어, CAL(Caltrop Actor Language), C, C++, Java 등 프로그램 언어를 이용하여 구현될 수 있다.
BSDL 내부 처리부(325) 및 BSDL 파서(320)는 디코더 설계자의 설계 기준에 따라 제한없이 구현될 수 있다. 물론, BSDL 레퍼런스 소프트웨어와 같이 기존에 제시되어 있는 BSDL 운용 프로그램을 응용할 수도 있을 것이다. BSDL 레퍼런스 소프트웨어는 MPEG 표준화 단체에 의해 표준화된 BSDL의 원활한 운용을 위하여 제작된 공식 소프트웨어로서, BSDL 스키마를 입력받는 BSDL 파서(320) 역시 이러한 소프트웨어 자원을 이용하여 보다 용이하게 구현될 수 있음은 자명하다.
본 명세서에서 언급되는 바와 같이, BSDL 파서(320)의 기본적인 구조는 디코더 설계자가 선택한 다양한 방법에 의해 설계될 수 있다. 즉, 디코더 설계자는 BSDL 파서(320)의 지정된 기능을 수행하도록 하기 위한 상세한 알고리즘의 적용 및 설계를 자율적으로 선택할 수 있다. 다만, BSDL 파서(320)는 BSDL 스키마를 읽어들인 결과에 의해 재정의될 수 있으며, 재정의된 결과물이 디코딩 유닛(305)의 다른 구성 요소들과 협업(예를 들어, 통신 등)될 수 있어야 한다.
BSDL 파서(320)가 입력받는 BSDL 스키마에는 비트스트림에 포함된 구문 정보들에 대한 상세한 내역이 기술되며, 이 내역에는 예를 들어 구문 정보의 길이, 구 문 정보의 의미, 구문 정보의 출현 조건 및 반복 출현 횟수 등이 포함될 수 있다. 여기서, 정보의 길이는 비트스트림 상에서 특정 정보가 차지하는 비트 길이를 의미하며, 구문 정보의 의미는 해당 정보가 어떤 의미를 가지는 정보인지를 나타낸다. 예를 들어, 임의의 기능부에서 A라는 정보를 요청하고 있을 경우 어느 것이 정보 A인지를 구별하는 데 필요할 수 있기 때문이다. 또한, 출현 조건이나 반복 출현 횟수의 경우, 하나의 BSDL 스키마를 이용해 동일한 규격의 동영상 비트스트림을 처리할 경우에도 비트스트림의 속성에 따라 일부 구문 정보의 출현 여부나 반복 횟수 등이 달라질 수 있으므로 이러한 경우를 정의하기 위해 BSDL 스키마에 첨부될 수 있는 정보이다. 예를 들어, 출현 조건은 인트라 프레임을 처리할 때는 모션 벡터 정보를 읽어들이지 않도록 하는 데에 필요할 수 있고, 반복 출현 횟수는 해당 매크로블록이 동일한 구조의 블록을 6개 지닌다고 할 경우 해당 블록을 반복시키는 데 사용될 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, BSDL 해석 처리부(325)는 상세한 내역에 관하여 해독한 결과 정보를 BSDL 파서(320)에 전달하여 BSDL 파서(320)가 BSDL 스키마에 지정된 순서에 따라 비트스트림에 포함된 정보를 읽어들이도록 지원한다.
BSDL 파서(320)는 BSDL 해석 처리부(325)로부터 제공된 결과 정보를 참조하여 입력된 비트스트림의 내용을 의미 있는 데이터로 바꾸어 디코더 형성부(330) 및/또는 디코딩 솔루션(340)에 제공한다. 또한, BSDL 파서(320)가 디코더 형성부 또는/및 디코딩 솔루션(340)으로 제공하는 의미있는 데이터들로는 예를 들어, 미리 지정된 매크로블록 사이즈의 인코딩된 영상 데이터, 인트라 코딩된 매크로블록들에 대한 AC 예측 플래그(ACpred_flag), MCBPC(MB type & coded block pattern for chrominance), CBPY (coded block pattern for luminance) 등이 포함될 수 있다. 이러한 데이터 제공 과정은 디코더 형성부(330)나 디코딩 솔루션(340)의 구동 여부와 무관하게 진행될 수도 있다.
본 명세서에 제시되는 바와 같이, 본 발명은 디코더(복호화기)가 디코더 디스크립션을 이용하여 비트스트림을 디코딩하되, 디코더 디스크립션이 BSDL 언어 체계 및 이와 연동 가능한 XML 기반 서식을 사용하는 구조로 구현되도록 하기 위한 것이다. 본 명세서를 통해 디코더 디스크립션이 BSDL, CALML 등의 XML 서식을 가질 수 있고, BSDL 스키마는 Syntax Parsing 과정에, CALML은 기능부간의 연결 제어를 위해 사용되도록 그 역할이 구분될 수 있음을 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
BSDL 언어는 비트스트림의 구조와 구성 방식에 대한 정보를 포함한 XML 문서 또는 XML 스키마 형태로 기술된다. 이 언어는 각각이 하나 이상의 영상 비트스트림 구조를 표현할 수 있도록 제작된다. BSDL 언어를 사용함으로서, 디코더는 종래의 MPEG 표준에서 검증되어 사용되고 있는 비트스트림 기술 방식을 그대로 적용할지라도, 타 기술들과 높은 호환성을 획득할 수 있게 된다. BSDL에 관련된 언어 서식 및 문법은 MPEG-B Part 5에 기술되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
BSDL과 XML을 이용한 BSDL 스키마와 연결 제어 정보의 구성예를 나타내면 아래와 같다. 물론, BSDL 스키마와 연결 제어 정보의 구성 형식이 이에 제한되지 않음은 자명하다.
BSDL 스키마
<xsd:element name="VideoObject">
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
<xsd:element name="VOStartCode"
type="m4v:StartCodeType"/>
<xsd:element name="VOL">
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
<xsd:element name="header" type="VOLHeaderType"
bs2:ifNext="&volSC;" rvc:port="0"/>
<xsd:element name="VOP"
type="VideoObjectPlaneType"
maxOccurs="unbounded"
bs2:ifNext="&vopSC;" rvc:port="1"/>
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
연결 제어 정보
<Network name="Decoder">
<Package>
<QID>
<ID id="MPEG4 Simple Profile" />
</QID>
</Package>
<Port kind="Input" name="BITSTREAM" />
<Port kind="Ouput" name="YUV" />
<Instance id="1">
<Class name="Parser">
<QID>
<ID id="c" />
</QID>
</Class>
<Note kind="label" name="Stream Parser" />
</Instance>
<Instance id="2">
<Class name="VS">
<QID>
<ID id="c" />
</QID>
<Note kind="label" name="Video Session" />
</Class>
</Instance>
<Connection src="" src-port="BITSTREAM" dst="1" dst-port="BITSTREAM" />
<Connection src="1" src-port="CSCI" dst="2" dst-port="CSCI" />
<Connection src="1" src-port="DATA" dst="2" dst-port="DATA" />
<Connection src="2" src-port="YUV" dst="" dst-port="YUV" />
</Network>
본 명세서에서는 디코더 디스크립션(360), 인코딩된 비디오 데이터(380) 등의 정보가 외부로부터 입력되는 경우를 가정하여 설명하나, 그중 하나 이상의 정보가 디코딩 유닛(305)의 임의의 구성 요소 내에 이미 내장되어 구현될 수도 있음은 자명하다.
다시 도 3을 참조하면, 디코더 형성부(330)는 분리부(310)로부터 입력받은 연결 제어 정보 또는/및 BSDL 파서(320)로부터 입력받은 비트스트림 데이터의 일부(예를 들어, 미리 지정된 매크로블록 사이즈의 인코딩된 영상 데이터, 인트라 코딩된 매크로블록들에 대한 AC 예측 플래그(ACpred_flag), MCBPC(MB type & coded block pattern for chrominance), CBPY (coded block pattern for luminance) 등 중 하나 이상)을 이용하여 디코딩 솔루션(340)이 구현되도록 제어한다.
즉, 디코더 형성부(330)는 연결 제어 정보 등을 이용하여 툴박스(335)에 구비된 기능부들 중 일부 또는 전체가 유기적인 연결 관계로서 디코딩 솔루션(340) 내에 로드되어 정렬되도록 제어한다. 여기서, 연결 제어 정보는 CALML(CAL Markup Language)로 작성될 수 있다. CALML이란 MPEG 표준화 단체에서 현재 논의중인 CAL언어(Caltrop Markup Language) 방식의 디코더 구성을 기술할 수 있는 XML 포맷이다. CAL언어는 프로그램 객체인 Actor와 각 Actor간의 연결 관계로 구성되는데, 이러한 CAL언어의 구조를 XML 서식에 의해 표현한 것이다. 이에 대한 표현 예는 앞서 BSDL 스키마와 연결 제어 정보의 표현 예로서 이미 제시하였다.
구체적으로, 디코더 형성부(330)는 여러 기능부의 집합으로 구성된 툴박스(335)에 접근할 권한을 가지며, 툴박스(335)에 구비된 기능부들간에 입, 출력 연결을 설정하여 그 결과물에 해당하는 디코딩 솔루션(340)을 구성한다. 이 때 기능부들간 입/출력 연결 구조 및 실행 순서는 연결 제어 정보를 참고하여 설정된다. 또한, 입력된 비트스트림의 종류를 구별하기 위한 일부 정보를 BSDL 파서(320)로부터는 전달받아, 기능부 연결 과정에서 참조할 수 있다. 기능부들간의 연결 구조가 모두 확정되면, 그 연결 구조는 외부로부터의 지속적인 데이터 입력이 전제될 경우 해당 디코더 디스크립션 제작자가 의도한 모든 종류의 영상 비트스트림을 해석, 디코딩 할 수 있는 독립적인 디코더로 간주할 수 있다. 이 때 이 완결된 기능부 연결 구조를 디코딩 솔루션(340)이라 명명할 수 있다.
툴박스(335)는 미리 지정된 프로세스를 수행하도록 각각 구현된 복수의 기능부들을 포함한다. 각각의 기능부들은 각각 프로그램 코드들의 조합으로 구현될 수도 있다.
툴박스(335)에 포함되는 각 기능부들은 적용되는 용도별 집합으로 구분된 복수의 세부 툴박스로 세분화될 수도 있다. 예를 들어, MPEG용 기능부들이 포함되는 제1 툴박스, MPEG용 기능부들 이외의 기능부들이 포함되는 제2 툴박스 등으로 세분화될 수 있다. 또는 MPEG-2용 기능부들의 집합인 제1 툴박스, MPEG-4용 기능부들의 집합인 제2 툴박스, 중국의 디지털 TV 압축 표준인 AVS용 기능부들의 집합인 제3 툴박스 등으로 세분화될 수 있다.
물론, 툴박스(335) 자체가 복수로 구현되어 디코더 형성부(330) 및 디코딩 솔루션(340)과 독립된 연결 관계를 가질 수도 있다. 이 경우, 도시되지는 않았으나 상술한 제1 툴박스, 제2 툴박스 등이 독립된 형식의 툴박스로 구현될 수 있을 것이다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 하나의 툴박스(335) 내에 복수의 세부 툴박스들이 포함되거나 모든 기능부들이 집합체 구성없이 산재되어 포함되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
툴박스(335)는 각각의 기능(즉, 미리 설정된 프로세스)을 수행하도록 구현된 기능부(FU, Functional Unit)들이 포함되는 영역으로, 각 기능부들은 디코더 형성부(330)의 연결 제어에 의해 디코딩 솔루션(340)에 로드(load)되어 순차적인 연결 동작 관계를 형성함으로써 영상 비트스트림(380)에 포함된 인코딩된 영상 데이터를 디코딩된 영상 데이터로 출력한다.
툴박스(335) 내에는 예를 들어, DF(De-blocking Filter) 기능부, VR(VOP Reconstructor) 기능부, FFR(Frame Field Reordering) 기능부, IPR(Intra prediction and Picture Reconstruction) 기능부, IT(Inverse Transform) 기능부, IQ(Inverse Quantization) 기능부, IAP(Inverse AC Prediction) 기능부, IS(Inverse Scan) 기능부, DCR(DC Reconstruction) 기능부 등의 기능부가 포함될 수 있다.
IT4x4 기능부, IQ4x4 기능부) 및 DCR4x4 기능부는 처리하는 블록 사이즈가 4x4인 것을 특징으로 한다. 이는 MPEG-1/2/4의 경우에는 Transform, Quantization, Prediction 시에 8x8 블록 사이즈로 데이터를 처리함에 비해, MPEG-4 AVC는 4x4 블록 사이즈로 데이터를 처리하는 경우가 존재하기 때문이다.
툴박스(335)에는 데이터 디코딩 기능을 수행하기 위한 기능부라면 적용되는 표준에 관계없이 모두 포함될 수 있을 뿐 아니라 기술 발전과정에서 필요한 기능부는 추가될 수 있고, 기존 기능부의 수정도 가능하며, 불필요한 기능부는 제거될 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 복호화 처리를 위해 4x4 블록 사이즈로 데이터를 처리하는 IS4x4 기능부 등이 추가로 필요한 경우 해당 기능부들이 툴박스(335)에 추가될 수 있다. 또한, MPEG-4 AVC에서 인트라 예측(Intra Prediction) 수행을 위한 SPR(Special Prediction) 기능부 등이 더 추가될 수도 있을 것이다.
툴박스(335) 내에 구비된 각 기능부는 각 표준에 독립적으로 존재하지 않고, 표준에 관계없이 동일한 처리가 가능한 기능부의 경우에는 하나의 기능부로 통합되어 구비될 수도 있음은 자명하다. 각 기능부의 기능은 당업자에게 자명한 사항이므로 간략히 설명하기로 한다.
DF 기능부는 MPEG-4 AVC의 디-블록킹 필터(de-blocking filter)이고, VR 기능부는 복원된 픽셀값을 저장하는 기능부이다.
FFR 기능부는 interlaced 모드를 위한 기능부이고, IPR 기능부는 MPEG-4 AVC의 인트라 예측(Intra prediction)을 한 후 복원된 픽셀값을 저장하는 기능부이다. 상술한 바와 같이, MPEG-4 AVC의 인트라 예측은 SPR 기능부에 의해 수행될 수 있을 것이다.
IT 기능부는 DC값 및 AC값들의 역 변환(inverse transform)을 수행하는 기능부이고, IQ 기능부는 AC 값들을 역 양자화(inverse quantization)하는 기능부이다.
IAP 기능부는 AC값들을 역 예측(inverse AC prediction)하는 기능부이고, IS 기능부는 AC값들을 역 스캔(inverse scan)하는 기능부이다. DCR 기능부는 DC값들의 역 예측 및 역 양자화를 수행하는 기능부이다.
디코딩 솔루션(340)은 디코더 형성부(330)에 의해 생성된 결과물로, BSDL 파서(320)에서 구문 정보 단위로 분리된 비트스트림 데이터(또는 미리 지정된 매크로블록 크기의 인코딩된 비디오 데이터)를 입력 받는다.
도 4에 예시된 바와 같이, 입력된 비트스트림 데이터는 데이터를 입/출력하 기 위한 유, 무형의 데이터 인터페이스를 통해 입력될 수 있다. 데이터 인터페이스는 소프트웨어의 경우 특정 메모리 버퍼이거나, 자료의 흐름을 정의하는 가상 포트(Port)이거나, 프로그램 상의 파라미터일 수 있고. 하드웨어의 경우에는 회로 상의 연결선일 수 있으며, 이외에도 다양하게 구현될 수 있다.
데이터의 입력은 해당 인터페이스를 통해 지속적으로, 그리고 특정 기능부의 프로세스 수행과 무관하게 지속적으로 입력(예를 들어, 병렬 처리가 가능하도록 입력)될 수 있다. 디코딩 솔루션(340)은 입력되는 데이터를 처리하여 디코딩된 영상 데이터로 출력한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터는 데이터 인터페이스로부터 시작해 각 기능부로 전달될 수 있으며, 기능부는 해당 데이터를 가공하여 후속하는 기능부로 전달할 수 있다. 이러한 데이터의 흐름은 모두 디코더 형성부(330)에 의해 사전 정의된 바에 의하여 처리된다.
디코딩 솔루션(340)내에는 BSDL 파서(320)로부터 제공받은 데이터(예를 들어, 비트스트림의 syntax 파싱에 의해 추출된 정보 등), 각 기능부의 처리 결과 데이터를 저장하기 위한 저장부가 포함될 수 있다. 디코더 형성부(330)의 제어에 의해 로드된 각 기능부는 BSDL 파서(320)로부터 제공된 데이터 및 선행하여 동작된 기능부의 결과 데이터 중 하나 이상을 이용하여 지정된 프로세스를 수행할 수 있다. 이 경우, 후속하여 프로세스를 수행할 기능부는 선행하는 기능부의 동작이 완료되었음을 인식하여야 한다. 이를 위해, 디코더 형성부(330)는 각 기능부의 동작 완료 여부를 지속적으로 모니터링하여 후속하는 기능부의 동작 개시 여부를 제어할 수 있다. 또한, 저장부 내에 각 기능부별로 독립된 영역이 구비되도록 하고, 선행 하는 기능부의 처리 결과 데이터를 디코더 형성부(330)의 제어에 의해 후속하는 기능부를 위한 저장 영역에 저장되도록 하면, 후속하는 기능부는 자신의 저장 영역에 프로세스 수행을 위해 필요한 데이터가 저장되는 즉시 프로세스를 수행할 수도 있을 것이다. 이외에도, 기능부간의 처리 개시 시점을 제어하기 위한 다양한 방법이 추가적으로 고려될 수 있음은 자명하다.
물론, 해당 저장부는 디코더 형성부(330) 내에 구비될 수도 있으며, 디코더 형성부(330)는 현재 프로세스를 수행할 기능부로 BSDL 파서(320)로부터 제공받은 데이터(예를 들어, 비트스트림의 syntax 파싱에 의해 추출된 정보 등), 각 기능부의 처리 결과 데이터를 해당 기능부로 제공할 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여 디코딩 유닛(305)의 동작 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.
외부로부터 입력 영상 비트스트림과 BSDL 스키마가 입력되면(비트스트림의 임의 지점에 정보 A 와 정보 B가 존재하는 것으로 가정함), BSDL 파서(320)은 BSDL 스키마를 읽어 들여 정보 A에 해당하는 지점에 5bit의 MB type 데이터가 존재하고, 정보 B에 해당하는 지점에는 2bit의 CBPY 데이터가 존재함을 인식한다.
이어서, BSDL 파서(320)는 파서는 인식한 정보를 이용해 각 지점에서 지정된 수 만큼의 비트를 읽어 들이고, 읽어들인 정보를 부여된 의미에 따라 디코딩 솔루션(340)에 전달한다.
디코딩 솔루션(340)은 BSDL 파서(320)로부터 MB Type과 CBPY로 명명된 데이터를 제공받아 처리하게 된다. 디코딩 솔루션(340)은 디코더 형성부(330)의 연결 제어에 의해 각 기능부들이 로딩되어 구현됨은 앞서 설명한 바와 같다.
디코딩 솔루션(340)에 존재하는 데이터 인터페이스는 외부로부터 전달된 데이터를 받아들여, 연결 제어 정보에 의해 사전에 구성된 기능부들의 연결 관계를 참조하여, 해당 데이터를 요구하는 기능부들에 전달한다.
각 기능부는 역시 미리 지정된 연결 관계(즉, 데이터 처리를 위한 연결 관계)에 따라 디코딩 과정을 수행한다. 모든 데이터 흐름과 기능부 간의 연결 관계는 디코더 형성부(330)가 사전에 구성한 내역에 의한다. 각 기능부들의 순차적 처리에 의해 출력 영상 프레임이 외부로 출력된다.
상술한 바와 같이, 디코더 형성부(330) 또는/및 디코딩 솔루션(340) 내에는 저장부가 구비될 수 있다. BSDL 파서(320)로부터 데이터를 제공받음에 있어, 그 전달 과정에 끊김이 없고 또한 디코딩 과정과는 병렬적으로 데이터 제공이 수행될 수 있기 때문이다. 또한, 각 기능부는 필요한 데이터를 저장부로부터 독출하여 사용할 수도 있을 것이다.
또한, BSDL 파서(320)는 인코딩된 영상 데이터의 디코딩 처리를 위해 상응하는 데이터를 디코더 형성부(330)로 제공하여 디코더 형성부(330)가 디코딩 솔루션(340)으로 제공하도록 하거나, BSDL 파서(320)가 직접 해당 데이터를 디코딩 솔루션(340)으로 제공할 수도 있을 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 분리부(310)는 입력된 디코더 디스크립션(360)을 각각의 정보로 분리하여 디코딩 유닛(305)으로 입력한다. 분리부(310)에 입력된 디코더 디스크립션(360)은 비트스트림의 구조를 기술하기 위한 BSDL 스키마(365)와 비 트스트림의 디코딩 과정을 기술하기 위한 CALML 데이터(370)를 포함할 수 있다. 상술한 두 가지 종류의 데이터는 각각 독립적으로 XML 문법에 의해 기술될 수도 있으며, 효율적인 디코더의 운용을 위하여 두 종류의 데이터가 통합되어 전송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 디코더 디스크립션 입력 과정을 나타낸 도면이다.
도 5에 예시된 바와 같이, 복호화기(300)는 디스크립션 디코더(510)를 더 포함할 수 있다. 디스크립션 디코더(510)는 입력된 인코딩된 디코더 디스크립션(520)을 디코딩 처리하여 디코더 디스크립션(360)을 생성하여 분리부(310)로 제공할 수 있다.
디코더 디스크립션(360)을 인코딩하여 송수신함으로써 송수신되는 데이터량을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 또 바람직한 다른 실시예에 따른 디코더 디스크립션 입력 과정을 나타낸 도면이다.
앞서 도 3을 참조하여 디코더 디스크립션(360)과 영상 비트스트림이 디코딩 유닛(305)으로 입력되는 경우와, 도 5를 참조하여 인코딩된 디코더 디스크립션(520)과 영상 비트스트림(380)이 디코딩 유닛(305)으로 입력되는 경우를 설명하였다.
그러나, 도 6에 예시된 바와 같이, 디코더 디스크립션(360)의 구성 정보들이 원시적으로 분리되어 디코딩 유닛(305)으로 입력될 수도 있음은 자명하다. 이 경우, 앞서 설명한 분리부(310), 디코더 디스크립션(360) 등이 생략될 수 있음은 자명하다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디코딩 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
앞서 도 3 내지 도 6을 참조하여 툴박스(335) 및 디코더 형성부(330)가 분리되어 구현된 디코딩 유닛(305)에 대하여 설명하였다.
그러나, 도 7에 예시된 바와 같이, 툴박스(335)가 디코더 형성부(330)의 일 구성 요소로 포함되어 구현될 수도 있음은 자명하다.
이 경우, 디코더 형성부(330)는 기능부간의 연결 구조 제어 기능 뿐 아니라 사용될 기능부의 선별 기능까지도 포함할 수 있으며, 이를 통해 구현 가능한 디코딩 솔루션(340)의 유형도 다양해질 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BSDL 파서의 구성을 나타낸 도면이다.
앞서 도 3을 참조하여, BSDL 해석 처리부(325)를 포함하는 BSDL 파서(320)에 대하여 설명하였다.
그러나, 본 발명에 따른 BSDL 파서(320)는 비트스트림의 디코딩을 개시하기 이전에 복호화기(300) 외부로부터 사전 정의되어 제공될 수도 있다. 따라서, 앞서 설명한 BSDL 해석 처리부(325)가 생략될 수 있다. 이때, BSDL 파서 제작기(810)는 BSDL 레퍼런스 소프트웨어와 같은 기존의 응용 프로그램을 활용하여 구성될 수 있을 것이다.
이제까지, BSDL 파서가 독립된 구성 요소로서 지정된 동작을 처리하는 경우를 중심으로 설명하였다. 다만, BSDL 파서는 툴박스 내에 포함되는 하나의 기능부로서 구현되거나, 디코딩 솔루션 내에 독립된 구성 요소로서 미리 포함되도록 구현될 수도 있을 것이다. 만일, BSDL 파서가 툴박스 내에 구비되는 경우 디코더 형성부는 연결 제어 정보를 이용하여 BSDL 파서가 비트스트림 디코딩을 위해 동작하는 기능부들의 동작 이전에 프로세스를 수행하도록 로드 및 제어하여야 할 것이다. 마찬가지로, BSDL 파서가 디코딩 솔루션 내에 미리 포함되는 경우, 디코더 형성부는 로드한 각 기능부들의 프로세스 수행 개시 이전에 BSDL 파서가 먼저 프로세스 수행하도록 제어하여야 할 것이다. 각각의 경우에도 BSDL 파서의 동작 및 기능은 앞서 관련 도면을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, BSDL 스키마 또는/및 비트스트림을 초기에 입력받는 주체가 디코더 형성부 또는/및 디코딩 솔루션으로 변경될 필요가 있을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디코딩 장치 및 방법은 하나의 표준(또는 코덱) 내에서 또는 다른 표준(또는 코덱) 간에 syntax 엘리먼트의 해석 및 기능부 들의 연결 제어를 용이하게 한다. 즉, 특정 표준에 따라 생성되는 비트스트림 내의 syntax 엘리먼트들의 순서를 변경하거나, 새로운 syntax 엘리먼트들을 삽입하거나, 기존의 syntax 엘리먼트들을 삭제함에 문제되지 않는다.
또한, 종래기술에 따르면 이와 같은 syntax 엘리먼트의 조작시 복호화기에서는 해당 비트스트림을 정상적으로 디코딩할 수 없는 문제점이 있었다. 예를 들어, 비트스트림 정보가 ABC이던 것을 ACB로 순서를 바꾸어 비트스트림을 구성하여 전송하면, 복호화기는 이를 인식할 수 없어 정상적인 디코딩이 불가능하다. 또한, 신규로 F를 삽입하여 ABFC로 구성하거나, B를 삭제하여 AC로 비트스트림을 구성하는 경우에도 동일하다.
그러나, 본 발명에 따른 디코딩 장치 및 방법을 이용하면, 확장 비트스트림 내에 포함되거나 또는 독립된 데이터로 디코더 디스크립션 정보가 제공되므로 복호화기(300)의 원활한 복호화 동작이 가능해진다.
이제까지 본 발명에 따른 복호화 장치 및 비트스트림 복호화를 위한 구문 해석 방법을 설명함에 있어 MPEG-4 AVC를 기준으로 설명하였으나, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, AVS 및 이외의 동영상 인코딩/디코딩 표준에 아무런 제한없이 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.
또한, 연결 제어 정보에 포함되는 정보 역시 하나의 표준에 의한 디코딩 수행을 위한 기능부들의 연결 관계, 해당 기능부에 요구되는 처리 프로세스 등에 관한 정보만으로 기술되지 않고, 복수의 표준에 의한 디코딩 수행을 위한 정보로 기 술될 수도 있음은 자명하다.
예를 들어, 영상 비트스트림의 초기 복수의 프레임은 MPEG-2로 인코딩되고, 후속하는 복수의 프레임은 MPEG-4로 인코딩되며, 나머지 프레임은 MPEG-1으로 인코딩되었다고 가정하자. 이 경우, 인코딩된 영상 데이터의 디코딩을 위해 연결 제어 정보는 인코딩 방법을 달리하는 각 프레임들이 툴박스(335)에 포함된 각 표준에 따른 기능부들이 유기적으로 결합되어 동작될 수 있도록 정의될 것임은 자명하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 통합 코덱 장치 및 방법은 각 표준(예를 들어, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 등)에 따른 다양한 형식(syntax, semantics)으로 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호화(decoding)할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다양한 부호화 방식으로 압축된 비트스트림을 동일한 정보 분석 방법에 의해 파싱(parsing)하고, 파싱된 데이터를 이용하여 복호화를 위한 각 기능부(FU, Functional Unit)들을 유기적으로 제어할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태의 비트스트림을 복호화하기 위한 syntax 해석 방법을 공통적으로 적용할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 syntax 엘리먼트의 변경이나 추가시에도 복호화기가 용이하게 비트스트림을 복호화할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보(element information, 즉 syntax 파싱에 의한 결과물)를 비트스트림 복호화를 위해 이용되는 구성 요소들이 공유할 수 있도록 하는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보를 후속하는 비트스트림 syntax 엘리먼트의 해석을 위해 이용할 수 있도록 하는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 외의 블록 단위의 처리를 하는 동영상, 정지영상 코덱의 통합시에 사용할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 여러 표준(코덱)에서 제안하는 다양한 디코딩 방법을 구성하는 기능들을 각기 기능부(FU, Functional Unit) 단위로 구현하여 툴박스에 구비할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태로 부호화 된 비트스트림을 복호화하기 위해 툴박스에서 필요한 기능부들만을 선별적으로 로드(load)하여 디코딩하도록 할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 툴박스에 구비된 기능부의 변경이나 추가, 삭제가 용이한 효과도 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 비트스트림의 해석을 위한 BSDL(Bitstream Syntax Description　Language) 스키마 정보를 입력받아 상기 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 파서(parser);
    상기 데이터들을 이용한 비트스트림 디코딩을 수행하여 동영상 데이터를 출력하는 디코딩 솔루션;
    미리 지정된 프로세스를 각각 수행하도록 구현된 하나 이상의 기능부들을 포함하는 툴박스; 및
    상기 비트스트림에 상응하는 연결 제어 정보를 입력받아 상기 툴박스에 포함된 하나 이상의 기능부들의 연결 관계를 설정하여 상기 디코딩 솔루션에 로드되도록 제어하는 디코더 형성부를 포함하되,
    상기 디코딩 솔루션은 하나 이상의 기능부가 로드되어 동작되도록 하기 위한 작업 메모리를 포함하고,
    상기 BSDL 스키마 정보는 상기 비트스트림에 포함된 구문 정보들의 내역에 관한 정보로서, 구문 정보의 길이, 구문 정보의 의미, 구문 정보의 출현 조건 및 반복 출현 횟수 중 하나 이상이 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디코더 형성부가 상기 데이터를 상기 파서로부터 제공받아 상기 디코딩 솔루션으로 제공하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    디코더 디스크립션을 입력받아 상기 BSDL 스키마 정보 및 상기 연결 제어 정보로 분리하여 각각 출력하는 분리부를 더 포함하는 복호화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩 솔루션은 상기 데이터를 입력받아 상응하는 기능부로 제공하거나 상응하는 기능부가 상기 데이터를 독출하도록 하는 데이터 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 BSDL 스키마 정보는 XML 문법으로 기술되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결 제어 정보는 CALML(CAL Markup Language)로 기술되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 툴박스는 적용되는 표준에 따라 구분된 기능부들의 집합인 서브 툴박스들로 구성되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 툴박스는 상기 디코더 형성부의 일 구성요소인 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩 솔루션에 로드된 기능부는 상기 데이터, 이전에 프로세스 수행한 기능부에 의한 출력 데이터 중 하나 이상을 입력 데이터로 하는 미리 지정된 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
  13. (a) 입력된 BSDL(Bitstream Syntax Description　Language) 스키마 정보를 이용하여 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 단계;
    (b) 입력된 연결 제어 정보를 이용하여 기능부들의 순차적 동작 순서를 설정하는 단계; 및
    (c) 상기 기능부들에 의해 상기 데이터를 이용한 비트스트림 디코딩이 수행되는 단계를 포함하되,
    상기 단계 (b)는 디코더 형성부가 상기 연결 제어 정보를 이용하여 툴박스에 포함된 복수의 기능부들 중 하나 이상의 기능부들의 프로세스 수행 순서를 설정하는 것이고,
    상기 BSDL 스키마 정보는 상기 비트스트림에 포함된 구문 정보들의 내역에 관한 정보로서, 구문 정보의 길이, 구문 정보의 의미, 구문 정보의 출현 조건 및 반복 출현 횟수 중 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 BSDL 스키마 정보 및 상기 연결 제어 정보가 통합된 디코더 디스크립션이 입력되는 경우, 각각의 정보로 분리하여 출력하는 단계가 상기 단계 (a)에 선행하는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제13항에 있어서,
    상기 연결 제어 정보는 CALML(CAL Markup Language)로 기술되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 기능부는 상기 데이터, 이전에 프로세스 수행한 기능부에 의한 출력 데이터 중 하나 이상을 입력 데이터로 하는 미리 지정된 프로세스를 수행하는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
  20. 복호화 방법을 수행하기 위해 복호화 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 복호화 장치에 의해 판독될 수 있는 컴퓨터 실행 가능한 프로그램이 기록된 기록 매체에 있어서,
    (a) 입력된 BSDL(Bitstream Syntax Description　Language) 스키마 정보를 이용하여 비트스트림을 의미있는 데이터들로 변환하여 출력하는 단계;
    (b) 입력된 연결 제어 정보를 이용하여 기능부들의 순차적 동작 순서를 설정하는 단계; 및
    (c) 상기 기능부들에 의해 상기 데이터를 이용한 비트스트림 디코딩이 수행되는 단계를 포함하되,
    상기 단계 (b)는 디코더 형성부가 상기 연결 제어 정보를 이용하여 툴박스에 포함된 복수의 기능부들 중 하나 이상의 기능부들의 프로세스 수행 순서를 설정하는 것이고,
    상기 BSDL 스키마 정보는 상기 비트스트림에 포함된 구문 정보들의 내역에 관한 정보로서, 구문 정보의 길이, 구문 정보의 의미, 구문 정보의 출현 조건 및 반복 출현 횟수 중 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 실행 가능한 프로그램을 기록한 기록매체.
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