KR101378079B1 - 중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치가 제공된다. 이 장치는 중복 코딩된 화상으로 포함시키기 위해 소스 화상에서 개별 블록들을 선택함으로써, 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 인코딩하기 위한 인코더(100)를 포함한다.

Description

중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REDUNDANT VIDEO CODING}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합되어 있고 2006년 4월 20일 출원된 미국 가출원 일련 번호 60/793,539호의 이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것으로, 특히 중복(redundant) 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
비디오 송신 네트워크에서는, 디코더 단(end)에서 전달시 비디오 데이터가 종종 잃어버려질 수 있다. 이는 예컨대 네트워크 정체, 채널 페이딩(fading) 및 간섭, 수신기 버퍼 오버플로(overflow) 등과 같은 다양한 이유로 인해 야기될 수 있다. 일정한 레벨의 최종 사용자(end user) 보기 경험(viewing experience)을 유지하기 위해서, 보통 인코더에 의해 비트 스트림에 다양한 방식으로 오류 허용성(error resilience)이 추가된다.
중복 슬라이스(slice)는 비디오 오류 견고함(robustness)을 개선하기 위해, ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission) MPEG-4(Moving Picture Experts Group-4) Part 10 AVC(Advanced Video Coding) 표준/ITU-T(International Telecommunication Union, Telecommunication Sector) H.264 권고안(이후 "MPEG-4 AVC 표준"이라고 부름)에서 도입된 새로운 도구(tool)이다. 중복 슬라이스는 비디오 인코더에 의해 소스 중복성(redundancy)을 추가하는 방식을 제공한다. 중복 슬라이스 코딩으로, 주 코딩된 화상과는 가능하게는 상이한 코딩 파라미터를 갖는 화상의 중복 표현이 코딩된다. 디코더에서는, 주(primary) 슬라이스를 잃어버리지만 그것의 중복 슬라이스가 이용 가능할 때, 디코더는 중복 슬라이스를 디코딩함으로써 화상을 재구성하고, 따라서 잃어버린 정보 일부 또는 전부를 복구한다.
중복 슬라이스에 의해 제공된 오류 복구는 여분의 비트 속도를 희생한 대가이다. 중복 슬라이스 코딩의 비효율적인 설계는 상당한 양의 비트 속도를 소비할 수 있지만, 비디오 왜곡을 감소시키는 제한된 가능성을 제공할 뿐이다.
MPEG-4 AVC 표준은 중복 슬라이스의 코딩을 위한 구문론을 제공하지만 코딩된 중복 슬라이스에 어떤 타입의 정보가 포함되어야 하는지를 명시하지 않는다. 중복 슬라이스를 인코딩 또는 디코딩하기 위한 MPEG-4 AVC 표준에서의 어떠한 명시된 표준 행동이 존재하지 않는다.
중복 슬라이스를 구현하기 위한 다양한 방법들의 특성은, 중복 슬라이스에 쓰인 비트들 모두가 전달된 비디오 왜곡을 감소시키는데 효율적이지 않다는 점이다. 그러한 방법들에 의해 중복 슬라이스 내로 코딩된 일부 정보는 엔드-투-엔드(end-to-end) 시스템의 다른 부분으로부터 쉽게 얻어질 수 있다. 이는 비트 속도의 낭비를 일으키고 따라서 코딩 효율의 감소를 가져온다.
종래 기술의 이들 및 다른 결점 및 단점은 본 발명에 의해 다루어지고, 본 원리는 중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 원리의 일 양상에 따르면, 장치가 제공된다. 이 장치는 중복 코딩된 화상에 포함시키기 위해 소스 화상에서 개별 블록들을 선택함으로써 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 인코딩하기 위한 인코더를 포함한다.
본 원리의 또다른 양상에 따르면, 방법이 제공된다. 이 방법은 중복 코딩된 화상에 포함시키기 위해 소스 화상에서 개별 블록들을 선택함으로써 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 인코딩하는 단계를 포함한다.
본 원리의 또다른 양상에 따르면, 장치가 제공된다. 이 장치는 적어도 하나의 이전에 코딩된 주 화상에 기초한 숨겨진 화상과 중복 코딩된 화상에 기초한 중복 디코딩된 화상을 형성하고, 재구성된 화상을 형성하기 위해 상기 숨겨진 화상과 중복 디코딩된 화상을 결합함으로써, 중복 코딩된 화상에 대응하는 주 화상이 이용 가능하지 않을 때 중복 코딩된 화상을 디코딩하는 디코더를 포함한다.
본 원리의 또다른 양상에 따르면, 방법이 제공된다. 이 방법은 적어도 하나의 이전에 코딩된 주 화상에 기초한 숨겨진 화상과 중복 코딩된 화상에 기초한 중복 디코딩된 화상을 형성하고, 재구성된 화상을 형성하기 위해 상기 숨겨진 화상과 중복 디코딩된 화상을 결합함으로써, 중복 코딩된 화상에 대응하는 주 화상이 이용 가능하지 않을 때 중복 코딩된 화상을 디코딩하는 단계를 포함한다.
본 원리의 이들 및 다른 양상, 특성 및 장점은, 첨부 도면과 함께 읽혀질 다음에 나오는 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터 분명해진다.
본 발명은 다음에 나오는 예시적인 도면에 따라 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 원리의 일 실시예에 따라, 본 원리가 적용될 수 있는 예시적인 비디오 인코더에 대한 블록도.
도 2는 본 원리의 일 실시예에 따라, 본 원리가 적용될 수 있는 예시적인 비디오 디코더에 대한 블록도.
도 3은 본 원리의 일 실시예에 따라, 중복 코딩된 프레임에서 포함하기 위한 블록들을 선택하기 위한 예시적인 방법에 대한 흐름도.
도 4는 본 원리의 일 실시예에 따라, 중복 슬라이스를 지닌 프레임을 인코딩하기 위한 예시적인 방법에 대한 흐름도.
도 5는 본 원리의 일 실시예에 따라, 중복 슬라이스를 지닌 프레임을 디코딩하기 위한 예시적인 방법에 대한 흐름도.
본 발명은 중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 설명은 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로, 당업자라면 비록 본 명세서에 명백히 설명되거나 도시되지 않을지라도 본 발명의 취지와 범주 내에 포함되고 본 발명의 원리를 구현하는 다양한 배열을 고안할 수 있을 것이라는 점을 알게 된다.
본 명세서에 인용된 모든 예와 조건부 언어는, 본 발명자가 이 분야를 발전 시키는 데 기여할 본 발명의 원리와 개념을 읽는 사람이 이해하는 것을 돕기 위해 교육학적인 목적을 위해 의도된 것이고, 그러한 특별히 인용된 예와 조건에 제한되지 않는다고 여겨져야 한다.
게다가, 본 발명의 원리, 양상 및 실시예와, 그 특정 예를 인용하는 모든 진술은 그것의 구조상 및 기능상 등가물 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 그러한 등가물은 앞으로 개발될 등가물, 즉 구조와 관계없이 동일한 기능을 수행하는 개발될 임의의 요소들과 함께 현재 알려진 등가물 모두를 포함하는 것으로 의도된다.
그러므로, 당업자라면 예컨대 본 명세서에 나타난 블록도가 본 발명의 원리를 구현하는 예시적인 회로의 개념도를 나타낸다는 점을 알게 된다. 마찬가지로, 임의의 흐름 차트, 흐름도, 상태 전이도, 의사코드 등이 실질적으로 컴퓨터 판독 가능한 매체에서 나타낼 수 있고, 컴퓨터나 프로세서가 명백히 도시되는지 여부에 관계없이 그러한 컴퓨터나 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스를 나타낸다는 점을 알게 된다.
도면에 도시된 다양한 요소의 기능은 적절한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐 아니라, 전용 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 그 기능들은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별 프로세서로서, 그들 중 일부는 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 게다가, "프로세서" 또는 "컨트롤러"라는 용어의 명백한 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어만을 배타적으로 가리킨 다고 여겨져서는 안 되고, 제한 없이 디지털 시그널 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM(read only memory), RAM(random access memory) 및 비 휘발성 저장 장치를 암시적으로 포함할 수 있다.
종래의 것 및/또는 주문형의 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 마찬가지로, 도면에 도시된 임의의 스위치는 단지 개념적인 것이다. 그것들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해 또는 심지어 수동으로 실행될 수 있고, 그 특별한 기술은 상황에 따라 더 특별히 이해되는 바와 같이 구현자에 의해 선택 가능하다.
청구항에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 임의의 요소는, 예컨대 a) 그 기능을 수행하는 회로 요소의 결합 또는 b) 그 기능을 수행하기 위해 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트웨어를 포함하는, 그 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포함하는 것으로 의도된다. 그러한 청구항에 의해 정의된 것과 같은 본 발명은, 다양한 인용된 수단에 의해 제공된 기능들이 청구항이 주장하는 방식으로 결합되고 조립된다는 사실에 존재한다. 그러므로, 그러한 기능들을 제공할 수 있는 임의의 수단은 본 명세서에 도시된 것들과 등가인 것으로 간주된다.
본 발명의 원리의 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 본 명세서에서의 참조는 실시예와 관련하여 설명된 특별한 특성, 구조, 특징 등이, 적어도 하나의 본 발명의 원리의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 그러므로 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 곳에 등장하는 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 어구의 등장은 반드 시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 원리가 적용될 수 있는 예시적인 비디오 인코더가 일반적으로 참조 번호(100)로 표시되어 있다.
비디오 인코더(100)로의 입력은 신호 통신에서 결합기(110)의 비반전 입력과 연결된다. 결합기(110)의 출력은 신호 통신에서 변환기/양자화기(120)와 연결된다. 변환기/양자화기(120)의 출력은 신호 통신에서 엔트로피 코더(140)와 연결된다. 엔트로피 코더(140)의 출력은 인코더(100)의 출력으로서 이용 가능하다.
또한, 변환기/양자화기(120)의 출력은 신호 통신에서 역 변환기/양자화기(150)와 연결된다. 역 변환기/양자화기(150)의 출력은 신호 통신에서 디블록 필터(160)의 입력과 연결된다. 디블록 필터(160)의 출력은 신호 통신에서 참조 화상 저장부(170)와 연결된다. 참조 화상 저장부(170)의 제 1 출력은 신호 통신에서 움직임 추정기(180)의 제 1 입력과 연결된다. 인코더(100)의 입력은 또한 신호 통신에서 움직임 추정기(180)의 제 2 입력과 연결된다. 움직임 추정기(180)의 출력은 신호 통신에서 움직임 보상기(190)의 제 1 입력과 연결된다. 참조 화상 저장부(170)의 제 2 출력은 신호 통신에서 움직임 보상기(190)의 제 2 입력과 연결된다. 움직임 보상기(190)의 출력은 신호 통신에서 결합기(110)의 반전 입력과 연결된다.
도 2를 참조하면, 본 원리가 적용될 수 있는 예시적인 비디오 디코더가 일반적으로 참조 번호(200)로 표시되어 있다.
비디오 디코더(200)는 비디오 시퀀스를 수신하기 위한 엔트로피 디코더(210) 를 포함한다. 엔트로피 디코더(210)의 제 1 출력은 신호 통신에서 역 양자화기/변환기(220)의 입력과 연결된다. 역 양자화기/변환기(220)의 출력은 신호 통신에서 결합기(240)의 제 1 비반전 입력과 연결된다.
결합기(240)의 출력은 신호 통신에서 디블록 필터(290)의 입력과 연결된다. 디블록 필터(290)의 출력은 신호 통신에서 참조 화상 저장부(250)의 입력과 연결된다. 참조 화상 저장부(250)의 출력은 신호 통신에서 움직임 보상기(260)의 제 1 입력과 연결된다. 움직임 보상기(260)의 출력은 신호 통신에서 결합기(240)의 제 2 비반전 입력과 연결된다. 엔트로피 디코더(210)의 제 2 출력은 신호 통신에서 움직임 보상기(260)의 제 2 입력과 연결된다. 디블록 필터(290)의 출력은 비디오 디코더(200)의 출력으로서 이용 가능하다.
본 원리는 중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 중복 슬라이스가 인코더에서 코딩될 때, 그것의 주 코딩된 화상을 위해 디코더 오류 숨김에 의해 복구될 수 있는 정보가 고려된다. 이 정보는 중복 코딩된 화상에서 반드시 코딩되어야 할 콘텐츠를 효과적으로 감소시키기 위해 인코더에서 사용되어, 성능을 희생하지 않고 잠재적인 비트 속도 절감을 초래한다. 인코더가 본래 프레임을 재구성하기 위해 중복 슬라이스를 사용할 때, 디코딩된 영역의 상이한 취급에 대해 디코더에 효율적으로 알릴 수 있도록 대응하는 시그널링(signalling) 방법이 설명된다.
본 명세서에서는 주로 MPEG-4 AVC 표준에 관해 설명되었지만, 본 명세서에 제공된 본 원리의 가르침이 주어지면, 본 원리가 MPEG-4 AVC 표준에만 국한되지 않 고, 따라서 본 원리의 범주를 유지하면서 다른 비디오 코딩 표준과 권고안에 관해 구현될 수 있음을 알게 된다.
일 실시예에서, 인코더는 주어진 프레임에서의 개별 블록들이 중복 슬라이스에 대한 코딩 구역에서 포함되어야 하는지를 선택함으로써, 주어진 프레임에 대한 중복 슬라이스를 코딩한다. 인코더는 주어진 프레임에 대한 주 화상이 잃어버려진 경우 디코더에 의해 사용되는 디코더의 에러 숨김 알고리즘을 가지는 모듈을 포함할 수 있다. 이 인코더는 중복 슬라이스에 대한 코딩 구역에서 포함되어야 할 주어진 프레임의 개별 블록들을 선택하기 위해 모듈을 사용할 수 있다. SKIP 모드는 중복 슬라이스에서 블록이 코딩되지 않음을 표시하기 위해 사용될 수 있고, 인코더는 중복 코딩된 슬라이스의 코딩 구역에서 포함되는 블록에 대해 SKIP 모드가 사용되지 않음을 보장하기 위해 수정될 수 있다. 코딩 구역에 블록이 포함되는지를 결정하기 위해, 절대-차이 왜곡 측정값이 사용될 수 있다. 이 절대-차이 왜곡 측정값은 (1) 오류 숨김 알고리즘의 결과와 (2) 주 화상이 잃어버려지지 않은 경우 디코더로부터의 기대된 결과 사이의 차이에 기초할 수 있다. 절대-차이 왜곡 측정의 값은 블록을 선택할지를 결정하기 위해 임계값과 비교될 수 있고, 그 블록은 결과가 임계값을 초과하는 경우 중복 코딩된 화상(예컨대, 중복 슬라이스)에서 코딩되도록 선택될 수 있다. 그 블록은 16 ×16의 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 주 화상이 디코더에서 이용 가능하지 않고 중복 코딩된 화상이 이용 가능할 때, 디코더가 중복 슬라이스를 디코딩하도록 구성된다. 디코더는 이전에 코딩된 주 화상에 기초한 에러-숨김 화상(숨겨진 화상)을 형성하고, 중복 슬라이스로부터 중복 디코딩된 화상을 형성하며, 이들 2개의 화상을 결합한다. SKIP 모드는 한 블록에 대해 숨겨진 화상이 사용되어야 하는지를 표시하기 위해 사용될 수 있고, 중복 슬라이스에 대해서는 사용되지 않는다. 에러 숨김 방법은 프레임 카피(frame copy)이거나 모션 카피(motion copy)일 수 있다. 그 블록은 16 ×16의 크기를 가질 수 있다.
주목된 바와 같이, 중복 슬라이스는 MPEG-4 AVC 표준에 도입된 새로운 오류 복구 도구이다. MPEG-4 AVC 표준에서, 주 코딩된 화상(PCP: primary coded picture)은 디코딩 공정에서 표준 효과를 가지는 코딩된 화상 표현이다. 이에 반해, 중복 코딩된 화상(RCP)은 디코딩 공정에서의 표준 효과가 없이 한 화상 또는 한 화상의 일부의 코딩된 표현을 포함한다. 중복 코딩된 화상은 중복 슬라이스에 의해 코딩될 수 있다. 그러므로, 중복 슬라이스를 코딩할 때 그 인코더는 상이한 코딩 구역, 양자화 단계 크기 등과 같은 주 코딩된 화상의 코딩 파라미터 외의 완전히 상이한 코딩 파라미터를 사용하는 유연성을 가진다. 디코더에서, 중복 슬라이스는 오직 주 슬라이스가 올바르게 재구성될 수 없을 때(예컨대, 주 슬라이스가 잃어버려지거나 손상된 경우) 디코딩되고, 그 외에는 중복 슬라이스가 버려진다.
중복 슬라이스의 사용시 존재하는 한 가지 이슈는, 전달된 비디오 오류 복구를 개선하기 위해, 그것의 특징에 따라 중복 슬라이스에 어떻게 효율적으로 비트를 소비할지에 관한 것이다. 한 가지 목표는 최종 뷰어(end viewer)에게 나타날 전달된 비디오의 왜곡을 감소시키는 것일 수 있고, 이 목표는 엔드-투-엔드 시스템 관점으로부터 접근될 수 있다.
Figure 112008069320642-pct00001
을 비디오 시퀀스에서 각각 n번째 본래 프레임, 인코더-재구성된 프레임 및 디코더-재구성된 프레임이라고 한다. 비디오 송신 시스템에서는, 최종 뷰어에 의해 지각된 프레임(n)의 총 왜곡(Dn)은 소스-유도된 왜곡(Ds ,n)과 채널-유도된 왜곡(Dc ,n)을 포함하고, 이들은 다음과 같이 정의된다
Figure 112008069320642-pct00002
여기서,
Figure 112008069320642-pct00003
는 픽셀 동작에 대한 평균 구하기(averaging-over-pixel operation)를 나타내고, E{ㆍ}는 기대값의 연쇄(concatenation of expectation)와 픽셀 동작에 대한 평균 구하기를 나타낸다. 그것의 정의에 따르면, 중복 슬라이스는 주 슬라이스의 디코딩에 영향을 미치지 않아 중복 슬라이스는 소스-유도된 왜곡(Ds ,n)에 영향을 미치지 않는다. 그러므로, 채널-유도된 왜곡(Dc ,n)을 낮추기 위해 중복 슬라이스 코딩을 이용하는 것에 초점을 맞춘다.
비디오 디코더에서, 코딩된 비디오 화상이 잃어버려지거나 손상된 것으로 검출되면, 정보를 복구하기 위해 일부 오류 숨김 동작인 E.C.{ㆍ}를 불러오는 것이 일반적이다. 일반적으로, E.C.{ㆍ}는 손상된 구역을 재구성하기 위해 공간적 또는 시간적 이웃들로부터의 상관을 이용한다. 비디오 시퀀스가 MPEG-4 AVC 인코더에 의해 베이스라인 프로파일로 IPPP...로 코딩되고, 중복 슬라이스가 P-타입 화상에 대해 코딩된다고 고려한다. 프레임(n)이 디코더에서 잃어버려지고, 디코더가 이전의 이용 가능한 프레임(n-1)에 기초하는 프레임(n)을 숨긴다고 하면,
Figure 112008069320642-pct00004
이 된다.
위 관찰 결과에 기초하여, 항
Figure 112008069320642-pct00005
을 최소화하는 것을 Dc ,n과 함께 따라서, Dn도 효율적으로 감소시킬 수 있다.
에러 숨김은 종종 디코더에서 잃어버린 정보를 복구하는데 중요한 역할을 한다. 일반적으로, 에러 숨김은 움직임이 거의 없거나 느린 움직임을 지닌 구역들을 효율적으로 숨길 수 있는데 반해, 활동적이거나 혼란스러운 움직임을 지닌 구역에 대해서는 아티팩트(artifact)를 만들어낼 수 있다. 그렇지만, 장면 변경과 같은 일부 특별한 경우를 제외하고는, 상당한 양의 정보가 잃어버린 프레임에 대한 에러 숨김으로 인해 복구될 수 있다. 한편, 프레임-반복 및 모션-카피 알고리즘과 같은 일부 잘 정의된 널리 사용되는 오류 숨김 알고리즘이 존재한다.
프레임(n)의 손실로 야기된 Dc ,n을 가장 쉽게 소거하기 위해서는, 그것의 중복 코딩된 화상이 그 프레임의 복제물을 포함해야 한다. 하지만, 엔드-투-엔드 시스템 관점으로부터, 디코더는 오류 숨김에 의해 잃어버린 정보의 부분을 복구하는 것이 기대된다. 그러므로, 인코더가 디코더가 잃어버린 프레임을 숨기는 방법을 안다면, 왜곡을 줄이는 것에 임의의 영향을 미치지 않고, 인코더에서 중복 슬라이스 코딩으로부터 복구 가능한 정보가 배제될 수 있다. 또한, 디코더에서 그 정보의 잃 어버려진 부분은 오류 숨김에 의해 얻어질 수 있다.
인코더는 디코더가 잃어버린 프레임을 숨기는 것을 수행하는 오류 숨김 동작을 수행할 수 있다고 가정한다. 프레임(n)에 대한 잔여-왜곡(residual-distortion) 프레임(
Figure 112008069320642-pct00006
)을 다음과 같이 정의한다.
Figure 112008069320642-pct00007
따라서,
Figure 112008069320642-pct00008
은 단일 프레임(n)이 오류 숨김 동작에 의해 잃어버려지고 숨겨질 때 만들어진 왜곡 영상을 표시한다.
Figure 112008069320642-pct00009
이 중복 슬라이스로 코딩되고 디코더에서 이용 가능하다고 하면, 위 수학식에 따라 프레임(n)이 심지어 그것의 주 슬라이스가 잃어버려진다고 하더라도 완전히 복구될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
Figure 112008069320642-pct00010
은 인코더가 프레임(n)에 대한 인코딩과 오류 숨김을 수행한 후 인코더에 의해 얻어질 수 있다는 점이 또한 주목되어야 한다.
Figure 112008069320642-pct00011
동작이 프레임(n)에 대한 정보의 대부분을 재생할 수 있으므로,
Figure 112008069320642-pct00012
은
Figure 112008069320642-pct00013
또는
Figure 112008069320642-pct00014
보다 정보를 덜 포함하고 따라서 이들 프레임 각각이 코딩된다면 가장 적은 수의 비트만이 소비된다는 점을 예상할 수 있다.
하지만, 비디오 압축의 예측 코딩 성질로 인해, 잔여 프레임을 직접 코딩하는 것은 보통, 시간적(temporal) 상관이 이용될 수 없다는 점에서, 본래 프레임을 코딩하는 것보다 훨씬 덜 효율적이다. Dc ,n을 감소시키는 목표와 함께 이러한 문제점을 다루기 위해, 다음 접근법이 취해진다. 프레임(
Figure 112008069320642-pct00015
)을 얻은 후, 인코더는
Figure 112008069320642-pct00016
내의 어느 구역이 상당한 왜곡을 포함하는지를 체크한다.
Figure 112008069320642-pct00017
내의 모든 그러한 구역을 식별한 후, 인코더는 본래 프레임(
Figure 112008069320642-pct00018
)에서 대응하는 것을 선택하고, 그것들을 코딩하기 위해 중복 슬라이스 내로 카피한다. 인코더가 본래 프레임으로부터 직접 그 영역을 코딩하므로, 예측 코딩으로부터의 주 코딩 이득이 보존된다. 한편, 본래 프레임으로부터 선택된 구역만이 중복 슬라이스에서 코딩되므로, 비트 속도 소비가 덜 이루어질 수 있다.
왜곡 구역을 선택하는 과정은 블록 단위로 실행된다. PAD(pixel absolute difference)가 왜곡 측정값이라고 가정한다. 물론, 픽셀 절대 차이의 사용이 예시하기 위한 것이므로, 다른 왜곡 측정값도 본 원리의 범주를 유지하면서, 본 원리의 가르침에 따라 이용될 수 있다는 점을 알아야 한다. 각 블록의 크기가 픽셀에서 L ×L이라고 가정한다. Th 1 을 픽셀 절대 차이의 임계값으로 정의하고,
Figure 112008069320642-pct00019
에서의 픽셀이 그것의 픽셀 절대 차이 값이 Th 1 위에 있을 때는 언제나 왜곡되는 것으로 간주된다. Th 2 를 픽셀 개수의 임계값이라고 정의하고 왜곡된 것이라고 간주되는 블록에서의 Th 2 픽셀보다 많은 것이 존재할 때는 언제나 그 블록이 왜곡된 것이라고 간주된다. 선택 과정을 보여주는 실시예가 도 1에 관해 도시되고 설명된다. 임계값(Th 1 ,Th 2 )이 직접적으로 본래 프레임의 백분율을 제어하거나 동등하게 중복 슬라이스 내로 코딩될 중복(redundancy)의 양을 제어한다는 점을 주목하라. 임계값을 낮추는 것은 중복 슬라이스 내로 더 많은 영역을 포함시키는 것이고, 그 역도 성립한다. 본래의 프레임으로부터 중복 슬라이스 내로 더 많은 영역을 포함시킴으로써, 디코딩된 프레임의 더 많은 영역이 올바르게 재구성될 수 있고, 따라서 그 프레임의 왜곡을 감소시키고 연관된 오류 전파를 감소시키지만, 더 많은 비트 속도의 희생이 따른다.
위의 픽셀 절대 차이 분석에서, 다수의 구성 요소(예컨대, RGB 또는 YUV)가 더해질 수 있다. 대안적으로, 절대 차이 왜곡 측정값이 예컨대 휘도와 같은 픽셀의 단일 구성 요소에 관해 사용될 수 있고, 단일 구성 성분에 대한 픽셀 절대 차이 값은 임계값과 비교될 수 있다. 또한, 다른 구현예에서는 픽셀 절대 차이 분석이 전체 블록에 관해 수행될 수 있어, 그 블록에서의 각 픽셀에 대한 절대 차이를 함하고, 그 합을 임계값과 비교한다.
위 접근법의 한 가지 장점은 그것의 단순성이다. 왜곡 영역 선택은 블록 단위로 이루어져 인코더에서 존재하는 데이터 구조가 이용될 수 있다. 일 실시예에서 설명된 기능성을 실현하기 위해서는, 오류 숨김 모듈과 매우 제한된 비교-및-카피(compare-and-copy) 동작이 인코더에 추가될 필요가 있다. 많은 간단한 기성품의(off-the-shelf) 오류 숨김 알고리즘이 존재하므로, 인코더에 더해지는 추가 복잡성은 제한된다. 일단 중복 슬라이스에서 코딩될 영역이 결정되면, 인코더가 그 슬라이스를 코딩하기 위해 적절한 파라미터를 고를 유연성을 가진다. 더 거친 양자화 단계 크기를 가지고 코딩하는 것을 선택한다. 이러한 접근법으로 중복 슬라이스에 의해 표현된 본래 프레임은 주 슬라이스보다 큰 소스 왜곡을 가지지만, 또한 코딩하기 위한 비트 수는 더 적어진다. 어떠한 중복 슬라이스도 없는 주 슬라이스가 잃어버려질 때 야기된 왜곡에 비해, 소스 왜곡은 일반적으로 중복 슬라이스를 디코 딩함으로써 훨씬 더 적고 덜 눈에 띄게 된다. 더 거친 양자화 단계 크기를 사용하는 또다른 장점은 그 중복 슬라이스가 통상 미세한 변화만을 지닌 정상적인 인코딩 루틴(routine)에 의해 인코딩될 수 있다는 점으로, 이는 이후 논의된다. 중복 슬라이스를 코딩하기 위해 다른 코딩 방법을 사용하는 것도 가능하다.
디코더에서, 프레임은 그것의 주 슬라이스가 잃어버려지지만 그것의 중복 슬라이스가 이용 가능할 때 다음과 같이 재구성될 수 있다. 디코더는 오류 숨김에 의해 숨겨진 프레임을 얻고, 그 중복 슬라이스를 디코딩함으로써 중복 코딩된 화상을 얻는다. 이후 디코더는 2개의 프레임을 함께 합침으로써 재구성된 프레임을 형성한다. 2개의 프레임을 합치는 것에 있어서, 블록 영역이 중복 슬라이스에서 코딩되는 것으로 식별되면, 그 블록 영역은 중복 코딩된 화상에서 대응하는 위치로부터 카피된다. 만약 그렇지 않으면, 그 블록 영역은 숨겨진 프레임에서의 대응하는 위치로부터 카피된다.
완전한(full) MB(macroblock)인 16 ×16 블록 크기가 임계값을 적용하고 어느 구역이 중복 코딩된 화상에서 코딩될지를 결정하는데 있어서 단위 크기(unit size)로서 사용될 수 있다. 다른 더 작은 블록 크기 또는 더 큰 블록 크기도 사용될 수 있다.
전술한 방법으로, 인코더는 중복 슬라이스로 코딩될 본래의 프레임으로부터 일부 매크로블록을 선택하고, 디코더는 이들 매크로블록을 디코딩한 다음 그것들은 본래 프레임을 재구성하기 위해 숨겨진 프레임과 합친다. 유리하게 본 원리는 최소 오버헤드로 표현될 중복 슬라이스에서 선택되지 않는 매크로블록을 허용한다. 게다 가, 유리하게 본 원리는 매크로블록이 중복 슬라이스를 디코딩할 때 선택되는지 여부를 디코더가 통보받는 것을 허용한다. 오버헤드를 낮게 유지하고, 인코더/디코더에서 대부분 존재하는 기능들을 재사용하는 것에 관한 실시예에서, 중복 슬라이스들을 코딩할 때 인코더와 디코더 사이의 시그널링 메커니즘의 역할을 하도록 SKIP 모드를 다시 정의한다.
특히, 중복 슬라이스가 인코더에서 인코딩될 때 본래 프레임으로부터 선택되지 않은 매크로블록들에 대해서는, 인코더가 그것들로 하여금 SKIP 모드에서 코딩되게 한다. 한편, 본래 프레임으로부터 카피되는 매크로블록들에 대해서는, 인코더가 그것들이 코딩될 때 SKIP 모드의 사용을 디스에이블한다. 디코더에서, 중복 슬라이스가 디코딩될 때, 2차원 배열 skip_mode_map이 생성되고, 이 경우 각 요소는 매크로블록이 SKIP 모드에서 코딩되는지 여부를 기록한다. 일단 전체 중복 슬라이스가 디코딩되면, skip_mode_map이 채워진다. 합치는 다음 단계 동안, 재구성된 프레임에서의 각 매크로블록에 대해, 디코더는 skip_mode_map이 어느 프레임으로부터, 즉 매크로블록이 SKIP에서 코딩된다면 숨겨진 프레임으로부터 또는 그렇지 않으면 중복 코딩된 화상으로부터 어느 프레임으로부터 카피할지를 결정하는 것을 체크한다.
이러한 접근법으로, 기존의 인코딩 및 디코딩 루틴이 중복 슬라이스를 코딩하기 위해 다시 사용될 수 있고, 시그널링 메카니즘으로서 새로운 구문론을 정의하는 복잡성을 회피한다. 또한, 이러한 접근법으로 중복 슬라이스 내로 선택되지 않은 매크로블록들은 효율적으로 코딩될 수 있는데, 이는 SKIP 모드만이 코딩할 매우 적은 수의 비트를 취하기 때문이다. 반면에, 선택된 매크로블록들에 대해 SKIP 모드를 디스에이블하는 것은 제한된 코딩 효율 손실을 야기한다. 이는 부분적으로는 오류 숨김이 효율적일 때 과도한 왜곡을 지닌 매크로블록이 또한 규칙적인 코딩에서 SKIP 모드에서 코딩될 거 같지 않다는 사실에 기인한다. 인코더는 중복 코딩된 화상에서 매크로블록을 코딩할 때 SKIP 모드가 선택되지 않는 것을 보장하기 위해 조정될 필요가 있다.
위의 논의의 대부분이 명확하게 하기 위한 목적으로 단일 구현예에 초점을 둔다는 것을 알아야 한다. 하지만, 본 명세서에 제공된 본 원리의 가르침에 주어지면, 예컨대 본 원리의 범주를 유지하면서 위에서 설명된 실시예와 구현예의 하나 이상의 세부 내용을 변화시킴으로써 다른 구현예가 가능하다는 점을 또한 알아야 한다. 예컨대, 비록 중복 슬라이스 코딩의 방법이 P 참조 화상의 경우에 대해 설명되지만, I 프레임, B 프레임 등과 같은 다른 타입의 프레임에 쉽게 적용될 수 있다. 중복 슬라이스 코딩의 방법은 또한, 예컨대 순시 디코딩 리프레시(IDR: instantaneous decoding refresh) 프레임에 적용될 수 있다.
또한, 두 번째로 주어진 프레임의 일부를 코딩하는 양상은, 일반적으로 다른 비디오 압축 표준과 통신 시스템에 적용될 수 있고, MPEG-4 AVC 표준에만 국한되지 않는다. 예컨대, 다른 통신 시스템은 주어진 프레임의 제 1 인코딩의 손실시 디코더에서 복제될 수 없는 주어진 프레임의 부분에 대한 제 2 코딩을 제공할 수 있다.
일 실시예는, 예컨대 전술한 SKIP 모드의 사용과 같은 시그널링 메커니즘이나 주어진 프레임에서 어느 구역들이 두 번째로 인코딩되는지를 표시하는 것 및/또 는 어떻게 그런 구역들이 인코딩되는지를 표시하는 것을 위한 일부 다른 메커니즘을 포함할 수 있다. 시그널링 메커니즘은 예컨대 MPEG-4 AVC 표준과 같은 표준의 존재하는 요소들(예컨대, SKIP 모드)을 사용할 수 있거나 새로운 구문론을 정의할 수 있다. 시그널링 메커니즘이 존재하는 요소를 사용하거나 새로운 구문론을 정의하거나 간에, 예컨대 인코더로부터 디코더로 보내진 결과로서 생기는 비트 스트림은, 주어진 프레임에서 어느 구역들이 두 번째로 인코딩되는지를 표시하는 및/또는 어떻게 이들 구역들이 인코딩되는지를 표시하는 신호 포맷에 따라 형성될 수 있다.
본 명세서에 제공된 본 원리의 가르침이 주어지면, 다른 표준/권고안과 본 원리가 적용될 수 있는 통신 시스템과 함께, 본 원리의 구현예와 시그널링 방법 및 이들 및 다른 변형예가, 본 원리의 범주를 유지하면서 당업자에 의해 쉽게 결정된다.
도 3을 참조하면, 중복 코딩된 프레임에서 포함하기 위한 블록들을 선택하기 위한 예시적인 방법이 일반적으로 참조 번호 300으로 표시되어 있다.
방법(300)은 제어를 기능 블록(310)에 넘기는 시작 블록(305)을 포함한다. 기능 블록(310)은 프레임(
Figure 112008069320642-pct00020
,
Figure 112008069320642-pct00021
)을 입력하고 제어를 루프 한계 블록(315)에 넘긴다. 루프 한계 블록(315)은 프레임(
Figure 112008069320642-pct00022
)에서의 각 L ×L 블록에 대한 루프를 시작하고, 제어를 기능 블록(320)에 넘긴다. 기능 블록(320)은 num_pixel_cnt를 0과 같도록 설정하고, 제어를 루프 한계 블록(325)에 넘긴다. 루프 한계 블록(325)은 블록에서의 각 픽셀에 대한 루프를 시작하고(i,j<=L), 제어를 결정 블록(330)에 넘긴 다. 루프 한계 블록(330)은
Figure 112008069320642-pct00023
인지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면 제어는 루프 한계 블록(335)으로 넘어간다. 그렇지 않으면 제어는 기능 블록(355)으로 넘어간다.
루프 한계 블록(335)은 그 블록에서의 각 픽셀에 관한 루프를 종료하고, 제어를 결정 블록(340)에 넘긴다. 결정 블록(340)은 num_pixel_cnt>Th 2 인지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면, 제어는 기능 블록(345)으로 넘어간다. 그렇지 않으면 제어는 기능 블록(350)으로 넘어간다.
기능 블록(345)은 중복 코딩된 화상(RCP: redundant coded picture)으로의 카피를 위해
Figure 112008069320642-pct00024
에서 대응하는 블록을 선택하고 제어를 루프 한계 블록(350)에 넘긴다. 루프 한계 블록(350)은 그 프레임에서의 각 블록에 관한 루프를 종료하고 제어를 종료 블록(399)으로 넘긴다.
기능 블록(355)은 num_pixel_cnt를 1만큼 증가시키고 제어를 루프 한계 블록(335)에 넘긴다.
도 4를 참조하면, 중복 슬라이스를 지닌 프레임을 인코딩하는 예시적인 방법이 일반적으로 참조 번호 400으로 표시되어 있다.
방법(400)은 기능 블록(410)으로 제어를 넘기는 시작 블록(405)을 포함한다. 기능 블록(410)은 비디오 프레임(n){IDR이 아닌 기준 프레임}을 입력하고 제어를 기능 블록(415)에 넘긴다. 기능 블록(415)은 주 슬라이스를 코딩하고 제어를 기능 블록(420)에 넘긴다. 기능 블록(420)은 프레임(n)에 대한 오류 숨김을 수행하고 제 어를 기능 블록(425)에 넘긴다. 기능 블록(425)은 중복 슬라이스의 콘텐츠를 형성하기 위해 왜곡 영역 선택을 수행하고 제어를 루프 한계 블록(430)에 넘긴다. 루프 한계 블록(430)은 중복 슬라이스에서의 각 매크로블록에 대한 루프를 시작하고 제어를 결정 블록(440)에 넘긴다. 결정 블록(440)은 이 매크로블록이 중복 슬라이스로의 카피를 위해 선택되는지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면 제어는 기능 블록(445)에 넘어간다. 그렇지 않다면 제어는 기능 블록(460)에 넘어간다.
기능 블록(445)은 SKIP 모드만을 디스에이블하고 제어를 기능 블록(450)에 넘긴다. 기능 블록(450)은 매크로블록의 규칙적인 인코딩을 수행하고 제어를 루프 한계 블록(455)에 넘긴다. 루프 한계 블록(455)은 중복 슬라이스에서 각 매크로블록에 대한 루프를 종료하고 제어를 종료 블록(499)에 넘긴다.
기능 블록(460)은 SKIP 모드를 제외한 모든 매크로블록 코딩 모드를 디스에이블하고 제어를 기능 블록(450)에 넘긴다.
도 5를 참조하면, 중복 슬라이스를 지닌 프레임을 디코딩하는 예시적인 방법이, 일반적으로 참조 번호(500)로 표시되어 있다.
이 방법(500)은 기능 블록(510)에 제어를 넘기는 시작 블록(505)을 포함한다. 이 기능 블록(510)은 프레임(n)에 대한 슬라이스(들)를 입력하고 제어를 결정 블록(515)에 넘긴다. 결정 블록(515)은 주 슬라이스가 존재하는지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면 제어는 기능 블록(520)에 넘어간다. 그렇지 않으면, 제어는 결정 블록(530)에 넘어간다.
기능 블록(520)은 주 슬라이스를 디코딩하고 제어를 기능 블록(525)에 넘긴 다. 이 기능 블록(525)은 중복 슬라이스를 버리고 제어를 종료 블록(599)에 넘긴다. 종료 블록(599)은 프레임의 디코딩을 종료한다.
결정 블록(530)은 중복 슬라이스가 존재하는지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면 제어는 기능 블록(535)에 넘어간다. 그렇지 않으면, 제어는 기능 블록(575)에 넘어간다.
기능 블록(535)은 숨겨진 프레임을 얻고 제어를 기능 블록(540)에 넘긴다. 이 기능 블록(540)은 skip_mode_map 구조를 초기화하고 제어를 기능 블록(545)에 넘긴다. 기능 블록(545)은 중복 슬라이스를 디코딩하고 slip_mode_map 구조를 채운 다음, 제어를 루프 한계 블록(550)에 넘긴다. 루프 한계 블록(550)은 재구성된 프레임에서 각 매크로블록에 관한 루프를 시작하고 제어를 결정 블록(555)에 넘긴다. 이 결정 블록(555)은 그 매크로블록이 skip_mode_map에 따라 SKIP 모드에 있는지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면 제어는 기능 블록(560)으로 넘어간다. 그렇지 않다면 제어는 기능 블록(570)에 넘어간다.
기능 블록(560)은 숨겨진 프레임으로부터 매크로블록을 카피하고 제어를 루프 한계 블록(565)으로 넘긴다. 이 루프 한계 블록(565)은 재구성된 프레임에서 각 매크로블록에 대한 루프를 종료하고 제어를 종료 블록(599)에 넘긴다. 이 종료 블록(599)은 그 프레임의 디코딩을 종료한다.
기능 블록(575)은 그 프레임을 숨기고 제어를 종료 블록(599)에 넘긴다.
기능 블록(570)은 디코딩된 중복 슬라이스로부터 매크로블록을 카피하고 제어를 루프 한계 블록(565)에 넘긴다.
이제 본 발명의 많은 수반된 장점/특성의 일부에 대한 설명이 주어지고, 그들 중 일부는 위에서 언급되었다. 예컨대, 한 가지 장점/특성은 인코더를 가지는 장치로서, 이 장치는 중복 코딩된 화상으로 포함시키기 위해 소스 화상에서 개별 블록을 선택함으로써 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 인코딩하기 위한 인코더를 가진다. 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 인코더를 가지는 장치로서, 그 인코더는 중복 코딩된 화상에 대응하는 주 화상이 디코더에서 이용 가능하지 않을 때를 고려하는 디코더 오류 숨김 동작을 사용하는 개별 블록을 선택한다. 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 인코더를 가지는 장치로서, 그 인코더는 개별 블록들 중 특정 블록이 중복 코딩된 화상에서 코딩되지 않음을 표시하기 위해 SKIP 모드를 사용한다. 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 인코더를 가지는 장치로서, 그 인코더는 SKIP 모드가 중복 코딩된 화상에서 코딩된 개별 블록 중 임의의 블록에 사용되는 것이 금지되는 것을 보장하도록 구성된다. 게다가, 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 인코더를 가지는 장치로서, 그 인코더는 왜곡 측정값에 기초한 개별 블록을 선택한다. 또한 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 왜곡 측정값에 기초한 개별 블록들을 선택하는 인코더를 가지는 장치로서, 그 왜곡 측정값은 픽셀 절대 차이를 사용하여 계산된다. 또한, 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 인코더를 가지는 장치로서, 그 인코더는 왜곡 영상에서 픽셀들 중 특정 픽셀과 소스 영상에서의 대응하는 픽셀 사이의 각각의 왜곡 측정값이 제 1 임계값보다 클 때 왜곡된 것으로 왜곡 영상에서의 각 픽셀을 각각 분류하고 제 2 임계값보다 큰 왜곡된 픽셀의 개수를 각각 가지는 개별 블록들 중 임의의 블록을 각각 선택함 으로써 개별 블록들을 선택한다. 추가로, 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 제 1 임계값과 픽셀 분류를 사용하여 개별 블록들을 선택하는 인코더를 가지는 장치로서, 그 왜곡 영상은 디코더 오류 숨김 동작을 사용하여 형성된 인코더-재구성된 화상과 디코더 재구성된 영상 사이의 차이를 나타낸다. 게다가, 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 제 1 임계값과 픽셀 분류를 사용하여 개별 블록들을 선택하는 인코더를 가지는 장치로서, 그 왜곡 영상은 소스 화상에 대응하는 인코더-재구성된 화상과, 소스 영상 바로 전에 오는 또다른 소스 화상에 대응하는 또다른 인코더-재구성된 화상에 적용된 디코더 숨김 동작을 사용하여 계산된다.
또 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 제 1 임계값과 픽셀 분류를 사용하여 개별 블록들을 선택하는 인코더를 가지는 장치로서, 제 2 임계값보다 큰 왜곡된 픽셀의 개수를 각각 가지는 개별 블록들 중 임의의 블록은 왜곡된 것으로 분류된다. 또한, 또다른 장점/특성은 전술한 바와 같은 인코더를 가지는 장치로서, 각 개별 블록은 16 ×16의 블록 크기를 가진다.
하나 이상의 구현예의 세부 내용이 본 개시물에서 전개된다. 하지만, 다른 특성이 본 개시물로부터 분명해진다. 본 개시물에서의 다양한 양상, 구현예 및 특성은, 오직 한 가지 방식으로 사용하여 설명되었지만, 하나 이상의 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 다양한 양상, 구현예 및 특성은, 예컨대 하나 이상의 방법, 장치, 방법을 수행하기 위한 장치, 프로그램 또는 명령어의 다른 세트, 프로그램 또는 명령어의 한 세트를 포함하는 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 매체를 사용하여 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 예컨대, 명령어, 소프트웨어, 영상 및 다른 데이터를 포함할 수 있다.
위에서 제안된 것처럼, 구현예는 하나 이상의 공정을 수행하도록 구성된 하나 이상의 디바이스를 포함할 수 있다. 하나의 디바이스는, 예컨대 개별 또는 집적된 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 그러한 디바이스는, 예컨대 일반적으로 마이크로프로세서, 집적된 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스를 포함하는 처리 디바이스를 가리키는 처리기를 포함할 수 있다. 그러므로, 일 구현예는 하나 이상의 설명된 알고리즘을 구현하기 위한 인코더 및 디코더 실행 소프트웨어를 포함한다.
디바이스는 또한 하나 이상의 처리를 실행하기 위한 명령어를 가지는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다. 이 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 예컨대 하드 디스크, 컴팩트 디스켓, 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 또는 읽기 전용 메모리("ROM")와 같은 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 또한, 예컨대 포맷된 전자기파 인코딩 또는 송신 명령어를 포함할 수 있다. 명령어는, 예컨대 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 전자기파에 있을 수 있다. 명령어는, 예컨대 운영 시스템, 별도의 애플리케이션 또는 이들 2개의 결합물에서 발견될 수 있다. 그러므로 처리기는, 예컨대 공정을 실행하도록 구성된 디바이스와 공정을 실행하기 위한 명령어를 가지는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함하는 디바이스 모두를 그 특징으로 할 수 있다.
추가로, 다양한 수정예가 만들어질 수 있음을 이해하게 된다. 예컨대, 다른 구현예를 만들기 위해, 상이한 구현예의 요소들이 결합되고, 보충되며, 수정되거나 제거될 수 있다. 따라서, 다른 구현예는 본 원리의 범주 내에 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특성과 장점은 본 명세서의 가르침에 기초하여 당업자가 쉽게 확인할 수 있는 것이다. 본 발명의 가르침이 다양한 형태의 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특별한 목적의 프로세서 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다.
가장 바람직한 것은 본 발명의 가르침이 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로서 구현되는 것이다. 게다가, 그 소프트웨어는 프로그램 저장 유닛에서 명백히 구현된 응용 프로그램으로서 구현될 수 있다. 그 응용 프로그램은 임의의 적합한 아키텍처를 포함하는 기계로 업로드될 수 있고 그러한 기계에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 그 기계는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 입력/출력(I/O) 인터페이스와 같은 하드웨어를 가지는 컴퓨터 플랫폼에서 구현된다. 이 컴퓨터 플랫폼은 또한 운영 체제와 마이크로인스트럭션 코드를 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 다양한 프로세스와 기능은 CPU에 의해 실행될 수 있는 마이크로인스트럭션 코드 부분이거나 응용 프로그램의 부분 또는 이들의 임의의 결합물일 수 있다. 또한, 추가 데이터 저장 유닛과 프린팅 유닛과 같은 다양한 다른 주변 유닛이 컴퓨터 플랫폼에 연결될 수 있다.
첨부 도면에 도시된 시스템을 구성하는 구성 요소와 방법의 일부가 바람직하게는 소프트웨어로 구현되기 때문에, 시스템 구성 요소 또는 프로세스 기능 블록 사이의 실제 연결은, 본 발명이 프로그래밍되는 방식에 따라 상이할 수 있다는 점이 또한 이해되어야 한다. 본 명세서에 주어진 가르침으로, 당업자라면 본 발명의 이들 및 유사한 구현예 또는 구성예를 예측할 수 있게 된다.
비록 예시적인 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 설명되었지만, 본 발명은 이들 정밀한 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 모든 그러한 변경 및 수정은 첨부된 청구항에서 전개된 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것으로, 특히 중복 비디오 코딩을 위한 방법 및 장치에서 이용 가능하다.

Claims (34)

  1. 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치로서,
    인코딩된 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 생성하는 화상 데이터를 인코딩하기 위한 인코더(100)를 포함하고,
    중복 코딩된 화상에 대응하는 주 화상이 디코더에서 이용 가능하지 않을 때를 고려하는 오류 숨김 동작에 의해, 상기 인코딩된 소스 화상이 손실되고 숨겨지는 경우에 생성된 왜곡 영상의 계산 결과를 사용하여 중복 코딩된 화상에 포함시키기 위해 인코더(100)는 인코딩된 소스 화상에서 개별 매크로블록들을 선택하고,
    인코더(100)는 어떤 특정 매크로블록이 중복 코딩된 화상에 포함되는지를 디코더에 나타내도록 SKIP 모드 코딩을 사용하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 인코더(100)는 개별 매크로블록들 중 특정 매크로블록이 상기 화상 데이터에 포함되지 않음을 표시하기 위해 SKIP 모드를 사용하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 인코더(100)는 SKIP 모드가 상기 화상 데이터에 포함된 개별 매크로블록들 중 임의의 매크로블록을 위해 사용되는 것이 금지되는 것을 보장하도록 구성되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 인코더(100)는 왜곡 측정값(measure)에 기초하여 상기 개별 매크로블록들을 선택하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 왜곡 측정값은 픽셀 절대 차이값(difference)을 사용하여 계산되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 인코더(100)는 왜곡 영상에서의 픽셀들 중 특정 픽셀과 소스 영상에서의 대응하는 픽셀 사이의 각각의 왜곡 측정값이 제 1 임계값보다 클 때 왜곡 영상에서의 각 픽셀을 왜곡된 것으로 각각 분류하고, 제 2 임계값보다 큰 다수의 왜곡된 픽셀을 각각 가지는 개별 매크로블록들 중 임의의 매크로블록을 각각 선택함으로써 개별 매크로블록들을 선택하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 왜곡 영상은 인코더-재구성된 화상과, 디코더 오류 숨김 동작을 사용하여 형성된 디코더 재구성된 영상 사이의 차이를 나타내는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 왜곡 영상은 소스 화상에 대응하는 인코더-재구성된 화상과, 소스 영상 바로 전에 오는 또다른 소스 화상에 대응하는 또다른 인코더-재구성된 화상에 적용된 디코더 오류 숨김 동작을 사용하여 계산되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 제 2 임계값보다 큰 다수의 왜곡된 픽셀을 각각 가지는 개별 매크로블록들 중 임의의 매크로블록이 왜곡된 것으로 분류되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 각 개별 매크로블록은 16 ×16의 크기를 가지는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 장치.
  12. 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법으로서,
    인코딩된 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 생성하는 화상 데이터를 인코딩하는 단계와,
    중복 코딩된 화상에 대응하는 주 화상이 디코더에서 이용 가능하지 않을 때를 고려하는 오류 숨김 동작에 의해, 상기 인코딩된 소스 화상이 손실되고 숨겨지는 경우에 생성된 왜곡 영상의 계산 결과를 사용하여 중복 코딩된 화상에 포함시키기 위해 인코딩된 소스 화상에서 개별 매크로블록들을 선택하는 단계와,
    어떤 특정 매크로블록이 중복 코딩된 화상에 포함되는지를 디코더에 나타내도록, SKIP 모드 코딩을 사용하여 인코더로부터의 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  13. 삭제
  14. 제 12항에 있어서, 상기 인코딩 단계는 상기 개별 매크로블록들 중 특정 매크로블록이 상기 화상 데이터에 포함되지 않음을 표시하기 위해 SKIP 모드를 사용하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 인코딩 단계는 SKIP 모드가 상기 화상 데이터에 포함된 개별 매크로블록들 중 임의의 매크로블록을 위해 사용되는 것이 금지되는 것을 보장하도록 구성되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 인코딩 단계는 왜곡 측정값에 기초하여 상기 개별 매크로블록들을 선택하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 왜곡 측정값은 픽셀 절대 차이를 사용하여 계산되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  18. 제 12항에 있어서, 상기 인코딩 단계는 왜곡 영상에서의 픽셀들 중 특정 픽셀과 소스 영상에서의 대응하는 픽셀 사이의 각각의 왜곡 측정값이 제 1 임계값보다 클 때 상기 왜곡 영상에서의 각 픽셀을 왜곡된 것으로 각각 분류하고, 제 2 임계값보다 큰 다수의 왜곡된 픽셀을 각각 가지는 개별 매크로블록들 중 임의의 매크로블록을 각각 선택함으로써 개별 매크로블록들을 선택하는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 왜곡 영상은 인코더-재구성된 화상과, 디코더 오류 숨김 동작을 사용하여 형성된 디코더 재구성된 영상 사이의 차이를 나타내는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 왜곡 영상은, 소스 화상에 대응하는 인코더-재구성된 화상과, 소스 영상 바로 전에 오는 또다른 소스 화상에 대응하는 또다른 인코더-재구성된 화상에 적용된 디코더 오류 숨김 동작을 사용하여 계산되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  21. 제 18항에 있어서, 상기 제 2 임계값보다 큰 다수의 왜곡된 픽셀을 각각 가지는 개별 매크로블록들 중 임의의 매크로블록이 왜곡된 것으로 분류되는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  22. 제 12항에 있어서, 각 개별 매크로블록은 16 ×16의 크기를 가지는, 중복 비디오 코딩을 위한 인코딩 방법.
  23. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    비디오 인코딩을 위한 비디오 신호 구조를 저장하고, 상기 비디오 신호 구조는,
    중복 코딩된 화상에 대응하는 주 화상이 디코더에서 이용 가능하지 않을 때를 고려하는 오류 숨김 동작에 의해, 상기 인코딩된 소스 화상이 손실되고 숨겨지는 경우에 생성된 왜곡 영상의 계산 결과를 사용하여 중복 코딩된 화상에 포함시키기 위해 인코딩된 소스 화상에서 개별 매크로블록들을 선택하고,
    어떤 특정 매크로블록이 중복 코딩된 화상에 포함되는지를 디코더에 나타내도록, SKIP 모드 코딩을 사용하여 인코더로부터의 정보를 전송함으로써,
    인코딩된 소스 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 포함하는,
    컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  24. 삭제
  25. 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 장치로서,
    주 코딩된 화상이 이용 가능하지 않을 때 주 코딩된 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 디코딩하는 디코더(200)를 포함하고,
    디코더(200)는 적어도 하나의 이전에 코딩된 주 화상에 기초한 숨겨진 화상과, 중복 코딩된 화상에 기초한 중복 디코딩된 화상을 형성하는데, 중복 코딩된 화상은 어떤 특정 매크로블록이 화상 데이터에 포함되는지를 나타내기 위해 SKIP 모드 코딩을 사용하고,
    디코더(200)는 재구성된 화상을 형성하기 위해 상기 숨겨진 화상과 중복 디코딩된 화상을 결합하는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 디코더(200)는 개별 매크로블록이 SKIP 모드를 사용하여 인코딩될 때 개별 매크로블록을 디코딩하기 위해 숨겨진 화상을 사용하고, 상기 개별 매크로블록이 비(non)-SKIP 모드를 사용하여 인코딩될 때 개별 매크로블록을 디코딩하기 위해 상기 중복 코딩된 화상을 사용하는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 숨겨진 화상은 프레임 카피(frame copy)를 사용하여 형성되는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 장치.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 숨겨진 화상은 모션 카피(motion copy)를 사용하여 형성되는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 장치.
  29. 제 26항에 있어서, 각 개별 매크로블록은 16 ×16의 크기를 가지는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 장치.
  30. 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 방법으로서,
    주 코딩된 화상이 이용 가능하지 않을 때 주 코딩된 화상에 대응하는 중복 코딩된 화상을 디코딩하는 단계와,
    적어도 하나의 이전에 코딩된 주 화상에 기초한 숨겨진 화상과, 중복 코딩된 화상에 기초한 중복 디코딩된 화상을 형성하는 단계로서, 중복 코딩된 화상은 어떤 특정 매크로블록이 화상 데이터에 포함되는지를 나타내기 위해 SKIP 모드 코딩을 사용하는 중복 디코딩된 화상을 형성하는 단계와,
    재구성된 화상을 형성하기 위해 상기 숨겨진 화상과 중복 디코딩된 화상을 결합하는 단계를 포함하는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 디코딩 단계는 개별 매크로블록이 SKIP 모드를 사용하여 인코딩될 때 상기 개별 매크로블록을 디코딩하기 위해 숨겨진 화상을 사용하고, 상기 개별 매크로블록이 비(non)-SKIP 모드를 사용하여 인코딩될 때 상기 개별 매크로블록을 디코딩하기 위해 상기 중복 코딩된 화상을 사용하는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 숨겨진 화상은 프레임 카피를 사용하여 형성되는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 방법.
  33. 제 31항에 있어서, 상기 숨겨진 화상은 모션 카피를 사용하여 형성되는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 방법.
  34. 제 31항에 있어서, 각 개별 매크로블록은 16 ×16의 크기를 가지는, 중복 비디오 코딩을 위한 디코딩 방법.
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