KR19980074609A - 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 계층 부호화기에서 계층별로 영상을 부호화하는 방법에 관한 것으로서, 영상을 부호화할 때 부호화되는 계층이 기본계층(base layer)인가 판단하는 기본계층판단단계; 기본계층판단단계에서 기본계층이면 기본계층의 양자화표를 가져와서, 기본계층 양자화표를 포함하여 부호화하는 단계; 및 기본계층판단단계에서 기본 계층이 아니면, 원하는 양자화표가 이전계층 양자화표와 같은지를 판단하는 이전계층판단단계; 상기 이전계층판단단계에서 원하는 양자화표가 이전계층 양자화표이면, 이전계층의 양자화표를 그대로 사용하고 있음 나타내는 정보만 포함하여 상기 영상을 부호화하고, 그렇지 않으면 해당 계층의 양자화표를 가져와서 이를 포함하여 영상을 부호화하는 부호화단계를 포함함이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 같은 양자화표의 계층별 부호화는 출력되는 비트스트림의 낭비요소로 작용하며, 이를 피할 수 있는 방법으로 이전 양자화표와의 비교를 이용하여, 같은 경우 이에 필요한 양자화표의 부호화를 피하여 효율적인 압축이 가능하다.
Description
본 발명은 부호화 방법에 관한 것으로서, 특히 MPEG-4와 같은 계층별 부호화방식에서 이산여현변환을 이용하여 신호를 부호화하는 경우 이전 계층(previous layer) 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법에 관한 것이다.
도 1은 MPEG-4 VM 6.0의 비디오 부호화시의 계층구조의 예를 도시한 것으로서, 일반적으로 하나의 부호화목적대상(Object)을 부호화할 때 계층별 부호화를 사용하여 다중의 비트스트림(bit stream)을 제공할 수 있다. 여기서, VS는 비디오세션(Video Session)을, VO는 비디오 오브젝트(Video Object)를, VOL은 비디오 오브젝트 계층(Video Object Layer)를, VOP는 비디오 오브젝트 플레인(Video Object Plane)을 나타낸다.
이 때, 이산여현변환(Discrete Cosine Transform : DCT)을 사용하여 부호화 하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 이에 사용되는 양자화표(quantization table)를 각 계층(Layer)별로 별도로 부호화하게 되어 있다.(이하 VOL은 비디오 오브젝트 계층을 나타냄) 이는 하나의 오브젝트(Object)에 대한 여러 개의 비트스트림이 생성됨을 의미한다. 따라서 이는 계층간의 유사성이 고려되지 않고 있으며, 같은 양자화표를 단지 다른 계층이라 하여 계속적으로 여러 번 보내게 되어 있다. 즉 군더더기 정보가 계속적으로 부호화되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위해 MPEG-4와 같은 계층별 부호화방식에서 DCT를 이용하여 신호를 부호화하는 경우 이전 계층(previous layer) 정보를 이용한 다중계층 부호화기(multi-layer coder)의 부호화방법을 제공하는데 있다.
도 1은 MPEG-4 VM 6.0의 비디오 부호화시의 계층구조의 예를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 다중계층 부호화기의 부호화시 양자화표를 사용하여 부호화하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 의한 다중계층 부호화기의 부호화 과정 중 양자화표를 선택하여 부호화하는 과정을 흐름도로 도시한 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명에 의한 양자화표 부호화방법은, 다중 계층 부호화기에서 동일한 영상을 계층별로 부호화하는 방법에 있어서, 상기 영상을 부호화할 때 부호화되는 계층이 기본계층(base layer)인가 판단하는 기본계층판단단계; 상기 기본계층판단단계에서 기본계층이면 상기 기본계층의 양자화표를 가져와서, 상기 기본계층 양자화표를 포함하여 상기 영상을 부호화하는 단계; 및 상기 기본계층판단단계에서 기본 계층이 아니면, 원하는 양자화표가 이전계층 양자화표와 같은지를 판단하는 이전계층판단단계; 상기 이전계층판단단계에서 원하는 양자화표가 이전계층 양자화표이면, 이전계층의 양자화표를 그대로 사용하고 있음 나타내는 정보만 포함하여 상기 영상을 부호화하고, 그렇지 않으면 해당 계층의 양자화표를 가져와서 이를 포함하여 상기 영상을 부호화하는 부호화단계를 포함함이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명에 의한 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법을 설명하기 위한 개념도이다. 본 발명은 도 3에서와 같이 각 계층의 부호화시에 이전 계층과 현재 계층의 양자화표를 비교하여 같은 경우 이에 대한 정보를 부호화하는 방법이다. 즉 같은 비디오 오브젝트(Video Object)를 부호화하는 경우 계층별로 부호화시 같은 양자화표를 사용할 경우가 예측되며, 이러한 경우 이전 계층에서 사용한 양자화표를 현 계층에서 사용가능여부를 대신 부호화하는 방식이다.
도 4는 본 발명에 의한 다중계층 부호화기의 부호화 과정 중 양자화표를 선택하여 부호화하는 과정을 흐름도로 도시한 것이다. 도 4에서 보듯이, 각 계층별 부호화시 양자화표가 별도로 입력되는 것이 요구되는 경우, 먼저 첫 번째 계층(기본 계층)인지 판단한다.(400단계) 만일 첫 번째 계층이면, 별도로 입력된 양자화표를 가져와서 부호화한다.(430단계)
만일 첫 번째 계층이 아니면, 이전 계층과 같은 양자화표의 입력이 요구되는 여부를 판단하여(410단계), 같은 양자화표의 입력을 요구하면 이전계층 양자화표를 그대로 사용함을 나타내는 정보를 포함하여 부호화한다.(420단계) 그렇지 않으면 상기 430단계를 수행한다.
즉 각 계층별로 이전 양자화표의 사용여부를 결정하는 정보 (1 Bit)를 추가적으로 보내기 때문에 부호화 효율은 다음과 같이 결정된다.
[수학식 1]
C = (Nlayer+ Nloaded* Sunit)/(Sunit* Nlayer),
여기서 C: 부호화 압축률
Nlayer: 총 계층수
Nloaded: 별도 양자화표 입력이 필요한 계층수
Sunit: 계층 별 필요한 양자화표의 크기.
한편, 표 1은 본 발명에 의한 부호화 방법을 사용했을 경우의 계층(layer) 수에 따른 부호화 효과를 보여준다. 단, 양자화표는 각 계층별로 4개로 가정하였고(MPEG-4의 경우), 양자화표의 크기는 8*8*8 = 512 bits 이다. 또한 양자화표는 첫 번째 계층과 동일한 것으로 가정하였다.
[표 1]
| 계층수 | 부호화 전 비트량 | 부호화 후 비트량 | 압축률 |
| 2 | 4,096 | 2,048 + 4 = 2,052 | 50.1 % |
| 5 | 10,240 | 2,048 + 16 = 2,074 | 20.3 % |
| 10 | 20,480 | 2,048 + 36 = 2,094 | 10.2 % |
그리고 표 2는 모든 계층에서 별도의 입력이 필요한 경우의 본 발명에 의한 부호화방법을 적용하였을 경우의 계층수에 따른 부호화효과를 도시한 것이다. 즉 최악의 경우에도 비트 량 증가는 매우 미미함을 볼 수 있다.
[표 2]
| 계층수 | 부호화 전 비트량 | 부호화 후 비트량 | 압축률 |
| 2 | 4,096 | 4,096 + 4 = 4,100 | 100.1 % |
| 5 | 10,240 | 10,240 + 16 = 10,256 | 100.2 % |
| 10 | 20,480 | 20,480 + 36 = 20,516 | 100.2 % |
본 발명에 의하면, 같은 양자화표의 계층별 부호화는 출력되는 비트스트림의 낭비요소(Overhead)로 작용하며, 이를 피할 수 있는 방법으로 이전 양자화표와의 비교를 이용하여, 같은 경우 이에 필요한 양자화표의 부호화를 피하여 효율적인 압축이 가능하다.
Claims (3)
- 다중 계층 부호화기에서 동일한 영상을 계층별로 부호화하는 방법에 있어서,상기 영상을 부호화할 때 부호화되는 계층이 기본계층(base layer)인가 판단하는 기본계층판단단계;상기 기본계층판단단계에서 기본계층이면 상기 기본계층의 양자화표를 가져와서, 상기 기본계층 양자화표를 포함하여 상기 영상을 부호화하는 단계; 및상기 기본계층판단단계에서 기본 계층이 아니면, 원하는 양자화표가 이전계층 양자화표와 같은지를 판단하는 이전계층판단단계;상기 이전계층판단단계에서 원하는 양자화표가 이전계층 양자화표이면, 이전계층의 양자화표를 그대로 사용하고 있음 나타내는 정보만 포함하여 상기 영상을 부호화하고, 그렇지 않으면 해당 계층의 양자화표를 가져와서 이를 포함하여 상기 영상을 부호화하는 부호화단계를 포함함을 특징으로 하는 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부호화단계의 이전계층의 양자화표는바로 직전 계층이 양자화표임을 특징으로 하는 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부호화단계의 이전계층의 양자화표는기본계층의 양자화표임을 특징으로 하는 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법.
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| KR1019970010498A KR100234194B1 (ko) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 이전계층 양자화표를 이용한 다중계층 부호화기의 부호화방법 |
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| CN108924563A (zh) * | 2011-12-19 | 2018-11-30 | 索尼公司 | 图像处理设备和方法 |
| CN108924563B (zh) * | 2011-12-19 | 2022-11-15 | 索尼公司 | 图像处理设备和方法 |
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