KR19980054362A

KR19980054362A - 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법

Info

Publication number: KR19980054362A
Application number: KR1019960073510A
Authority: KR
Inventors: 류화영
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-09-25
Also published as: KR100215822B1

Abstract

비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법은 입력되는 영상 비트스트림에 대해 오버플로우가 발생되면 현재 처리중인 영상이 트랜스포트 디코딩인지를 확인하고 트랜스포트 디코딩이 아니면 입력되는 비트스트림을 차단하는 단계; 상기 처리중인 영상이 트랜스포트 디코딩인 경우 현재 디코딩 상태가 픽쳐데이타인지를 확인하고 픽쳐데이타가 아니면 비트스트림 디코딩을 계속적으로 수행하는 단계; 상기 현재 디코딩상태가 픽쳐 데이터 디코딩 상태이면 해당영역을 스킵하고 다음 영역을 디코딩하는 단계로 이루어져 화면데이타의 손실을 줄이고 에러상태를 빠르게 회복할 수 있도록 하여 디코더의 디코딩 성능을 향상시킬 수 있도록 하며, 비트스트림 버퍼의 오버플로우 문제는 비디오 디코더의 입력과 출력의 동기가 항상 정확하게 유지되기는 현실적으로 어려우므로 이러한 에러의 효과를 최소화할 수 있도록 한 것이다.

Description

비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법

본 발명은 MPEG2를 이용한 영상디코딩 방법에 관한 것으로서, 특히 입력 비트스트림 오버플로우를 방지하기 위해 현재 처리중인 입력코딩신호의 내용을 확인하여 그 결과에 따라 디코딩방법을 다르게 하는 영상디코딩방법에 관한 것이다.

최근에 디지탈 처리된 영상과 오디오 등을 매체간에 송수신하는 포맷으로 많은 방법이 제시되고 있다.

그 중에서 MPEG2에서 제시된 MPEG2 시스템 파트가 있는데 이는 영상압축과 음성압축된 데이터를 이용하기 편리한 포맷으로 만들어 매체간에 데이터를 주고 받으려 한다.

이렇게 데이터를 송수신하기 위해 비디오/오디오데이타를 디코딩하는 장치를 MPEG 비디오 디코더라한다.

상기 MPEG 비디오 디코더에서는 입력되는 비디오 입력 비트스트림 도중에 상기 디코더의 입력(Bitstream)과 출력(Display)사이에 동기가 어긋나 입력되는 비트스트림을 저장하는 비트스트림 버퍼(bitstream buffer)에 오버플로우(overflow)가 발생할 수 있다.

이러한 오버플로우는 상기 버퍼의 연속적인 제어에 문제를 일으켜 전체적인 디코딩동작을 잘못되게 할 수 있으므로 종래의 MPEG 비디오 디코더는 이 경우에 대해 다음과 같은 처리방법으로 오버플로우를 방지하였다.

도 1은 종래 기술에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법을 나타낸 동작 플로우챠트이다.

도 1을 참조하여 그 처리방법을 살펴보면, 먼저 입력되는 영상 비트스트림을 디코딩하기 시작한다(S101).

상기와 같이 영상 비트스트림에 대하여 디코딩이 시작되면 항상 비트스트림 버퍼에 오버플로우가 발생하였는지의 그 여부를 판단한다(S102).

상기 판단결과 비트스트림 버퍼에 오버플로우가 발생되지 않았을 경우에는 입력되는 영상 비트스트림에 대하여 계속적으로 디코딩을 수행하고 판단결과 비트 스트림 버퍼에 오버플로우가 발생하였을 경우에는 현재 입력되는 외부의 입력 비트스트림을 일 비트스트림 리퀘스트(Request) 신호에 따라 일시 차단한다(S103).

그리고, 상기 비디오 디코더의 외부에서 입력되는 영상 비트스트림을 버퍼링할 수 있는지의 그 여부를 판단한다(S104).

이때, 상기 외부에서 입력되는 영상 비트스트림의 버퍼링이 어려울 경우에는 이전에 입력되어 비트스트림버퍼에 저장된 영상 비트스트림을 완전히 삭제하고 상기 비디오 디코더를 일시 리셋(Reset) 시킨 후 다시 입력 비트스트림의 재입력을 시작하는 것이다(S105).

이어, 상기 비트스트림 버퍼에 영상 비트스트림이 완전히 채워지면 다시 디코딩을 수행하게 되는 것이다.

여기서, 일반적으로 외부에서의 영상 비트스트림의 버퍼링 능력은 MPEG규격상 미약한 부분이다.

종래 기술에 따른 비트스트림 영상디코딩방법은 상술한 바와 같이 미리 비트스트림 버퍼에 저장된 모든 비트스트림을 버림으로서 화면데이타를 상당부분 손실시키게 되는 문제점이 있다.

또한, 새롭게 디코딩을 수행해야 하기 때문에 비트스트림 버퍼를 다시 채우는 시간 및 정상적인 디코딩의 시작점인 시퀀스 헤더코드(Sequence Header Code)를 디코딩할 때 까지의 시간 등의 문제때문에 상당시간 동안에 정상적으로 디코딩을 하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

이 경우에 이것은 디스플레이의 에러이며 이전 픽쳐(Picture)의 반복 등의 방법으로 컨실먼트(Concealment)되게되는 것이다.

결과적으로 종래 기술에 따른 비트스트림 영상디코딩방법에서의 비트스트림 버퍼의 오버플로우는 화면에 심각한 에러를 초래하며 MPEG 비디오 디코더의 성능을 저하시키는 요인이 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 MPEG 비디오 디코더에서 비트스트림 버퍼에 오버플로우가 발생했을 경우 디코딩된 화면에 에러를 발생시키지 않도록 한 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 비트스트림 영상디코딩방법을 나타낸 동작 플로우챠트.

도 2는 본 발명에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법을 나타낸 동작 플로우챠트.

본 발명에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법은 MPEG2를 이용한 영상 복호화에 있어 입력되는 비트스트림의 오버플로우를 방지하기 위하여 현재 처리중인 입력코딩신호의 내용을 확인하여 그 결과에 따라 디코딩방법을 다르게 하는 것에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법의 다른 특징은 입력되는 영상 비트스트림에 대해 오버플로우가 발생되면 현재 처리중인 영상이 트랜스포트 디코딩인지를 확인하고 트랜스포트 디코딩이 아니면 입력되는 비트스트림을 차단하는 단계; 상기 처리중인 영상 트랜스포트 디코딩인 경우 현재 디코딩 상태가 픽쳐데이타인지를 확인하고 픽쳐데이타가 아니면 비트스트림 디코딩을 계속적으로 수행하는 단계; 상기 현재 디코딩상태가 픽쳐 데이터 디코딩 상태이면 해당영역을 스킵하고 다음 영역을 디코딩하는 단계로 이루어짐에 있다.

이하, 본 발명에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법을 나타낸 동작 플로우챠트이다.

먼저, 입력되는 영상 비디오 비트스트림에 대하여 디코딩을 시작한다(S201).

디코딩을 시작한 이후로 비트스트림 버퍼(미도시)의 상태 즉, 오버플로우가 발생되었는지 그 여부를 체크하게 된다(S202).

그 체크 결과 비트스트림 버퍼에 오버플로우가 발생되지 않았으면 영상 비트스트림 디코딩을 계속적으로 수행하고, 만약 비트스트림 버퍼에 오버플로우가 입력과 출력의 동기의 불일치로 인해 발생되었을 경우에는 모드 0(Mode 0) 레지스터(미도시)를 체크하게 되는 것이다(S203).

여기서, 상기 모드 0 레지스터는 TP 그리고 DSM의 두 값만을 가지게 된다.

상기 TP는 HDTV, DBS와 같은 트랜스포트로부터의 입력을 나타내고 DSM은 CD-ROM, 하드 디스크, 디지탈 VCR 등의 디지탈 저장매체로 부터의 입력을 나타낸다고 정의한다.

이때, 상기 각 모드에 대해서는 다르게 처리한다. 그 이유는 디지탈 저장매체의 경우는 입력의 수신과 차단을 자유롭게 할 수 있으나 트랜스포트로 부터의 입력은 어느 정도의 일정한 레이트로 연속적으로 비트스트림이 수신되므로 수신과 차단을 자유롭게 할 수 없기 때문이다.

TP모드의 경우를 살펴보면 우선, 입력되는 영상 비트스트림에 대한 영상 디코딩의 상태를 판단한다(S204).

현재 디코딩 상태가 비트스트림의 헤더(Header)를 디코딩하고 있는 상태라면 다시 S201단계의 디코딩으로 피드백되어 계속적으로 디코딩을 수행한다.

이렇게 할 수 있는 이유는 일반적으로 헤더는 하드웨어가 허용하는 한 빠르게 디코딩을 할 수 있어 입력레이트(Rate)보다는 빨리 디코딩을 해 낼 수 있기 때문이다.

만약, 현재 픽쳐의 데이터를 디코딩하고 있는 상태라면 모드 1(mode 1) 레지스터(미도시)를 체크한다(S205).

여기서, 상기 모드 1 레지스터는 후술할 디코딩 슬라이스 스킵의 상태를 사용자가 원하는 대로 지정할 수 있는 레지스터라고 정의한다.

상기 픽쳐 데이터를 디코딩을 하는 경우 디스플레이의 레이트에 동기되어 디코딩이 이루어져야 하기 때문에 오버플로우라고 빨리 디코딩을 할 수 없는 것이다.

따라서, 오버플로우로 인한 이상 디코딩을 막기위해서는 해당영역의 디코딩을 스킵하고(S207) 그 다음 영역의 디코딩을 해야 하는 것이다.

이때, 본 발명에서는 두 가지 선택가능한 방법을 이용한다.

이것은 상기 모드 1 레지스터에 의해 선택된다.

먼저, 첫 번째 방법은 오버플로우로 인한 디코딩에러의 상태를 최소화하기 위해 정상적인 MPEG비디오 디코딩은 회복할 수 있는 최소단위인 다음 슬라이스 코드까지 픽쳐데이타를 스킵하는 것이다(S207). 즉, 슬라이스 스킵(Slice Skip) 동작을 하는 것이다.

이어, 두 번째 방법은 픽쳐의 코딩타입을 체크하여(S206) B픽쳐에서는 슬라이스 스킵동작을 하고 I 또는 P 픽쳐에서는 시퀀스 스킵(Squence Skip) 동작을 하는 것이다(S208).

그리고 상기 두 방법 모두 정상적인 디코딩 동작으로 돌아가는 것이다.

여기서, 디코딩 스킵동작은 입력레이트보다 일반적으로 수배이상 빠르기 때문에 오버플로우 상태를 해소할 수 있는 것이다.

상기 두 방법은 모두 단순히 종래와 같이 시스템을 리셋하는 방법보다 화면 데이타의 손실을 줄일 수 있으며 오버플로우로 인한 에러상태를 최소화 한다.

상기 두 방법의 차이는 다음과 같다.

첫 번째의 경우는 두 번째 방법보다 에러상태에 있는 시간을 줄인다. 이것은 시퀀스 헤더가 아니고 슬라이스 스테이트 코드를 찾기 때문이다. 그러나, P나 I픽쳐에서의 슬라이스 스킵은 경우에 따라서 에러가 프로퍼게이션(Propagation)되어 부분적으로 잠깐동안 화면이 일그러질 수 있다.

반면, 두 번째 방법은 에러상태의 회복은 조금느리고 화면손실은 더 있지만 에러가 프로퍼게이션되는 현상은 막을 수 있다.

이것은 사용자의 선택에 따라 결정되어 지는 것이다.

한편, 도 2에서 모드 0가 DSM일 경우에는 입력되는 비트스트림을 차단한다(S209).

그리고 어느정도 디코딩을 한 후에(S210) 다시 입력 비트스트림을 받아 정상적인 디코딩을 하는 것이다(S211).

이 경우는 입력 비트스트림을 조절 할 수 있으므로 디코딩된 화면에는 아무런 영향을 주지 않게 된다.

상기에서 슬라이스 스킵을 했을 경우에는 움직임 보상부(Motion Compensation : 미도시)에서 슬라이스 리피티션(slice repetition) 등의 에러컨실먼트를 수행하고 시퀀스 스킵의 경우는 상기 움직임 보상부의 슬라이스 리피티션과 디스플레이부의 프레임 리피티션 등을 이용하면 되는 것이다.

본 발명에 따른 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법은 종래 기술과 비교할 때 비트스트림 버퍼의 오버플로우를 시스템 전체의 이상으로 판단하여 리셋하는 것이 아니라 하나의 일시적인 에러로 판단하여 에러 컨실먼트 동작을 상술한 바와 같이 수행하므로서 또한 입력비트스트림의 소스에 의해 적절히 다르게 처리하므로서(TP 또는 DSM) 화면데이타의 손실을 줄이고 에러상태를 빠르게 회복할 수 있도록 하여 디코더의 디코딩 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

또한, 비트스트림 버퍼의 오버플로우 문제는 비디오 디코더의 입력과 출력의 동기가 항상 정확하게 유지되기는 현실적으로 어려우므로 이러한 에러의 효과를 최소화할 수 있도록 한 것이다.

Claims

비디오 디코딩방법에 있어서,

입력되는 영상 비트스트림에 대해 오버플로우가 발생되면 현재 처리중인 영상이 트랜스포트 디코딩인지를 확인하고 트랜스포트 디코딩이 아니면 입력되는 비트스트림을 차단하는 단계;

상기 처리중인 영상이 트랜스포트 디코딩인 경우 현재 디코딩 상태가 픽쳐데이타인지를 확인하고 픽쳐데이타가 아니면 비트스트림 디코딩을 계속적으로 수행하는 단계;

상기 현재 디코딩상태가 픽쳐 데이터 디코딩 상태이면 해당영역을 스킵하고 다음 영역을 디코딩하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법.
제 1 항에 있어서,

상기 픽쳐데이타의 스킵은 슬라이스 단위로 스킵한 것을 특징으로 하는 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법.
제 1 항에 있어서,

상기 픽쳐데이타가 B프레임인 경우는 슬라이스 단위로 스킵하고 B프레임이 아닌 경우에는 시퀀스 단위로 스킵하는 것을 특징으로 하는 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법.
제 1 항에 있어서,

상기 트랜스포트 디코딩이 아닌 경우는 디지탈 저장매체로 부터 입력되는 비트스트림에 대하여 입력을 차단하는 것을 특징으로 하는 비트스트림 오버플로우를 방지하는 영상디코딩방법.