KR20010010468A - Method and Telephone for still picture transport - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 단말기의 영상 전송에 관한 것으로, 특히 동영상 단말기를 이용하여 고화질의 정지 영상을 전송하는데 적당하도록 한 정지 영상 전송 방법 및 영상 전송 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to image transmission of a mobile terminal, and more particularly, to a still image transmission method and an image transmission terminal adapted to transmit a high quality still image using a video terminal.
멀티미디어 통신 시대가 도래함에 따라 음성과 동영상을 함께 전송할 수 있는 동영상 단말기가 구현되었고 머지않아 상용화될 예정이다.With the advent of the multimedia communication era, a video terminal capable of transmitting voice and video together has been implemented and will be commercialized soon.
이러한, 동영상 단말기는 동영상을 처리할 수 있는 부호화기와 복호화기를 구비하여 연속적인 영상 프레임을 상대방으로 실시간 전송하거나 또는 상대방으로부터 수신하여 디스플레이 한다.Such a video terminal includes an encoder and a decoder capable of processing a video, and transmit or display a continuous image frame to or from a counterpart in real time.
그러나, 현재까지 동영상 단말기에서는 고화질의 정지 영상을 송/수신하지 못한다.However, up to now, video terminals cannot transmit / receive high quality still images.
따라서, 일반적으로 정지 영상을 상대방으로 전송하기 위해서는 디지털 카메라, 스캐너(Scanner) 및 컴퓨터를 이용한다. 즉, 디지털 카메라를 컴퓨터에 연결하거나 또는 스캐너를 컴퓨터에 연결하므로서 정지 영상을 상대방으로 전송하는 것이다.Therefore, in general, a digital camera, a scanner, and a computer are used to transmit still images to the counterpart. In other words, by connecting a digital camera to a computer or a scanner to a computer, a still image is transmitted to the other party.
이러한, 디지털 카메라, 스캐너 및 컴퓨터를 이용한 정지 영상 전송 방법에 대해 간략히 설명하도록 한다.This, a brief description of the still image transmission method using a digital camera, a scanner and a computer.
도 1은 종래 정지 영상을 전송하기 위한 시스템 구성을 보인 도면이다.1 is a view showing a system configuration for transmitting a conventional still image.
도 1을 참조하면, 우선 디지털 카메라(100)를 이용하여 원하는 정지 영상을 캡쳐한다.Referring to FIG. 1, first, a desired still image is captured by using the digital camera 100.
이어, 캡쳐된 정지 영상을 컴퓨터(102)로 입력하여 저장하고, 컴퓨터(102)는 저장된 정지 영상을 유선 또는 무선망을 통해 상대방으로 전송한다.Subsequently, the captured still image is input to the computer 102 and stored, and the computer 102 transmits the stored still image to the counterpart through a wired or wireless network.
한편, 디지털 카메라(100)가 없는 경우에는 일반 카메라를 이용하여 사진을 찍은 후, 스캐너(101)로서 사진을 통해 정지 영상을 캡쳐할 수도 있다.On the other hand, if there is no digital camera 100, after taking a picture by using a general camera, the scanner 101 may capture a still image through the picture.
그러나, 종래 동영상 단말기에서는 실시간의 동영상을 전송하기 위한 채널 대역폭(Channel bandwidth)의 제약 때문에 고화질을 갖는 영상을 전송하지 못한다. 이러한 이유로 실시간 전송을 요하는 동영상의 경우에는 낮은 화질로 전송하게 된다. 그러나, 정지 영상의 경우는 그 특성상 고화질을 요하기 때문에, 실시간/저화질 영상을 전송하는 동영상 단말기에서 정지 영상을 전송하기가 어렵다.However, the conventional video terminal cannot transmit a video having a high picture quality due to a limitation of channel bandwidth for transmitting a real-time video. For this reason, video that requires real-time transmission is transmitted with low quality. However, in the case of a still image, it is difficult to transmit a still image from a video terminal that transmits a real time / low quality image because of its high quality.
결국 종래와 같이 디지털 카메라, 스캐너 및 컴퓨터를 이용하여 정지 영상을 전송하는 방법을 생각할 수 있으나 이는 여러 장비를 구비해야하므로 비용이 많이 들고, 또한 사용하기에 번거롭고 불편하다는 문제점이 있다.As a result, a method of transmitting a still image using a digital camera, a scanner, and a computer can be considered as in the related art, but this is expensive, and it is cumbersome and inconvenient to use.
따라서, 동영상뿐만이 아니라 고화질의 정지 영상을 포함하여 전송할 수 있는 동영상 단말기에 대한 요구가 끊임없이 제기되고 있다.Accordingly, there is a constant demand for a video terminal capable of transmitting not only a moving picture but also a high quality still picture.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 동영상 단말기를 이용하여 고화질의 정지 영상을 전송할 수 있는 정지 영상 전송 방법 및 영상 전송 단말기를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a still image transmission method and an image transmission terminal capable of transmitting a high quality still image using a video terminal in view of the above-mentioned problems of the prior art.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 정지 영상 전송 방법은 동영상을 부호화하여 전송하는 동영상 단말기에 있어서, 상기 동영상으로부터 프레임 단위의 정지 영상을 추출하고, 상기 추출된 정지 영상을 부호화하여 전송한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a still image transmission method is a video terminal for encoding and transmitting a moving image, extracting a still image in a frame unit from the moving image, the extracted still image Encode and send.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 정지 영상 전송 방법은 동영상을 부호화하여 전송하는 동영상 단말기에 있어서, 입력된 프레임 단위의 정지 영상을 저장하고, 상기 저장된 프레임 단위의 정지 영상의 부호화는 채널 버퍼의 상태에 따라 수행된다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, the still image transmission method is a video terminal for encoding and transmitting a moving image, and stores a still image of the input frame unit, the still image of the stored frame unit The encoding of the image is performed according to the state of the channel buffer.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 영상 전송 방법은 동영상을 부호화하여 전송하는 동영상 단말기에 있어서, 입력된 프레임 단위의 정지 영상을 저장하고, 상기 저장된 프레임 단위의 동일 정지 영상에 대한 부호화 과정을 반복한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, in a video terminal for encoding and transmitting a video, the video transmission method, and stores a still image of the input frame unit, the same stop of the stored frame unit The encoding process for the image is repeated.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 영상 전송 단말기는 프레임 단위로 입력되는 영상을 저장하기 위한 임의의 프레임 메모리와, 상기 프레임 메모리로부터 입력되는 영상을 이산 코사인 변환하는 이산 코사인 변환부와, 상기 이산 코사인 변환부로부터 출력되는 신호를 양자화하는 양자화부로 구성된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the image transmission terminal is an arbitrary frame memory for storing the image input in the frame unit, and discrete cosine for discrete cosine transform the image input from the frame memory And a quantization unit for quantizing the signal output from the discrete cosine transform unit.
바람직하게, 상기 임의의 프레임 메모리는 복호화기의 움직임 보상 프레임 메모리를 사용한다.Advantageously, said arbitrary frame memory uses a decoder's motion compensation frame memory.
도 1은 종래 정지 영상을 전송하기 위한 시스템 구성을 보인 도면.1 is a diagram showing a system configuration for transmitting a conventional still image.
도 2a는 종래 동영상 단말기의 부호화기를 나타낸 블록 구성도.2A is a block diagram illustrating an encoder of a conventional video terminal.
도 2b는 종래 동영상 단말기의 복호화기를 나타낸 블록 구성도.2B is a block diagram illustrating a decoder of a conventional video terminal.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부호화기를 나타낸 블록 구성도.3A is a block diagram illustrating an encoder according to a first embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록 구성도.3B is a block diagram illustrating a decoder in accordance with a first embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부호화기를 나타낸 블록 구성도.4A is a block diagram illustrating an encoder according to a second embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록 구성도.4B is a block diagram illustrating a decoder in accordance with a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부호화기를 나타낸 블록 구성도.5 is a block diagram illustrating an encoder according to a third embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 정지 영상 전송 방법을 채택한 동영상 단말기간의 정지 영상 전송 및 저장 시스템을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a still image transmission and storage system between video terminals adopting a still image transmission method according to a first embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 2 또는 제 3 실시예에 따른 정지 영상 전송 방법을 채택한 동영상 단말기간의 정지 영상 전송 및 저장 시스템을 나타낸 도면.7 is a diagram illustrating a still image transmission and storage system between video terminals employing a still image transmission method according to a second or third embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
300 : 코어부 301 : 프레임 메모리300: core portion 301: frame memory
302 : 가변 길이 부호화기 303 : 채널 버퍼302 variable length encoder 303 channel buffer
304 : 비트열 메모리 305 : 먹스(Mux)304: bit string memory 305: mux
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 동영상 단말기를 이용하여 고화질의 정지 영상을 전송할 수 있도록 세 가지의 정지 영상 전송 방법 및 영상 전송 단말기를 각각 제안한다.The present invention proposes three still image transmission methods and video transmission terminals, respectively, so that a high quality still image can be transmitted using a video terminal.
첫 번째 정지 영상 전송 방법은 동영상으로부터 프레임 단위의 정지 영상을 추출하고, 추출된 정지 영상 프레임을 I 영상 코딩의 부호화를 수행한 후 그에 따라 발생된 비트열을 별도로 추가된 비트열 메모리에 저장하여 사용자가 원하는 시점에 수신측으로 전송하는 방법이다.The first still image transmission method extracts a still image in units of frames from a video, encodes the extracted still image frame in I image coding, and stores the generated bit sequence in a separately added bit string memory. Is a method of transmitting to the receiver at a desired time.
두 번째 정지 영상 전송 방법은 카메라로부터 프레임 단위의 정지 영상을 입력받아 I 영상 코딩의 부호화를 수행한 후 수신측으로 전송하는 방법으로서 채널 버퍼의 오버플로우(Overflow) 및 언더 플로우(Underflow)의 발생을 방지하기 위해 별도의 제어 신호가 추가로 발생된다.The second still image transmission method receives a still image in units of frames from a camera and performs encoding of I image coding, and then transmits the image to the receiving side, and prevents overflow and underflow of a channel buffer. A separate control signal is additionally generated for this purpose.
마지막 세 번째 영상 전송 방법은 두 번째에서 설명한 정지 영상 전송 방법과 동일한 개념을 가지는 방법으로 다만 제어 신호가 추가되지 않고 동일한 정지 영상을 여러번 부호화함을 통해 점진적으로 고화질의 영상을 얻게 된다.The third third image transmission method has the same concept as the still image transmission method described above. However, the control unit does not add a control signal and encodes the same still image several times, thereby gradually obtaining a high quality image.
상기 설명한 바와 같은 세 가지의 정지 영상 전송 방법은 모두 종래 동영상 단말기에 구비된 부호화기와 복호화기를 이용하여 수행되며 부호화기와 복호화기의 구조는 전송 방법에 따라 각각 다르게 변형된다.All three still image transmission methods as described above are performed using an encoder and a decoder provided in a conventional video terminal, and the structures of the encoder and the decoder are modified differently according to the transmission method.
먼저, 본 발명에 따른 정지 영상 전송 방법을 설명하기에 앞서 종래 동영상 단말기에 구비된 부호화기 및 복호화기에 대하여 상세히 설명한다.First, the encoder and decoder provided in the conventional video terminal will be described in detail before describing the still image transmission method according to the present invention.
도 2a는 종래 동영상 단말기의 부호화기를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2b는 종래 동영상 단말기의 복호화기를 나타낸 블록 구성도이다.2A is a block diagram illustrating an encoder of a conventional video terminal, and FIG. 2B is a block diagram illustrating a decoder of a conventional video terminal.
도 2a를 참조하면, 입력되는 연속적인 영상 프레임(Frame)을 압축하여 부호화 하는 코어부(Core part)(210)와, 부호화된 영상 프레임을 복원하여 저장하는 프레임 메모리(220)와, 가변 길이 부호화기(VLC)(230) 및 채널 버퍼(240)로 구성된다.Referring to FIG. 2A, a core part 210 for compressing and encoding an input continuous image frame, a frame memory 220 for restoring and storing an encoded image frame, and a variable length encoder (VLC) 230 and channel buffer 240.
여기서, 코어부(210)는 영상 프레임을 압축하여 부호화하기 위한 DCT(200) 및 양자화부(202)와 부호화된 영상 프레임을 원래의 영상 프레임으로 복원하여 계속해서 입력되는 영상 프레임과의 움직임 차이를 추정하기 위한 역양자화부(203), IDCT(204), 움직임 보상부(205) 및 움직임 추정부(206)로 구성된다.Here, the core unit 210 reconstructs the encoded image frame with the DCT 200 and the quantization unit 202 for compressing and encoding the image frame to the original image frame, and displays a motion difference between the image frame which is continuously input. It is composed of an inverse quantization unit 203, an IDCT 204, a motion compensator 205, and a motion estimator 206 for estimating.
이와 같이 구성되는 부호화기의 동작은 다음과 같다.The operation of the encoder configured as described above is as follows.
우선, 입력되는 연속적인 영상 프레임을 DCT(Discrete Cosine Transform, 이하 DCT로 약칭함)(200)에서 이산 코사인 변환하여 압축한 후 고주파 항을 버리는 양자화부(202)를 거쳐 가변 길이 부호화기(230)를 통해 다양한 비트 길이를 갖는 비트열로 부호화 한다. 부호화된 비트열은 채널 버퍼(240)에 저장된 후 무선망을 통해 수신측으로 전송된다.First, a variable length encoder 230 is passed through a discrete cosine transformed DCS (Discrete Cosine Transform, DCT) 200 through a cosine transformed compression, and then a quantizer 202 for discarding a high frequency term. Encodes into bit strings with various bit lengths. The encoded bit string is stored in the channel buffer 240 and then transmitted to the receiver through the wireless network.
이때, 부호화기는 부호화된 영상 프레임을 역양자화부(203)와 IDCT(204)를 통해 역이산 코사인 변환하여 원래의 영상 프레임으로 복원한 후 1 프레임 분량의 영상을 저장할 수 있는 프레임 메모리(220)에 복원된 영상을 저장한다. 이는 계속해서 입력되는 영상 프레임들과 이전 영상 프레임간의 움직임 차이를 산출하기 위한 것으로 움직임 추정부(206)를 통해 인접한 영상 프레임간의 상관성에 따른 움직임 차이를 추정하고, 움직임 보상부(205)에서 그 차이를 보상함으로써 실시간의 동영상을 전송할 수 있는 것이다.In this case, the encoder decodes the encoded image frame through the inverse quantization unit 203 and the IDCT 204, restores the original image frame, and stores the image in one frame. Save the restored image. This is to calculate the motion difference between the image frames that are continuously input and the previous image frame. The motion estimation unit 206 estimates the motion difference according to the correlation between adjacent image frames, and the motion compensation unit 205 estimates the motion difference. By rewarding the real-time video can be transmitted.
여기서, 인접한 영상 프레임간의 움직임 차이를 추상 및 보상하기 위해서는 적어도 입력되는 영상 시퀀스의 첫 번째 프레임은 인접한 프레임과의 상관성에 관계없이 자신의 프레임만으로 부호화되어야 한다. 이러한 부호화 방법은 I 영상 코딩(I Picture Coding)이라고 하고, 인접한 프레임과의 상관성을 이용하는 방법을 P 영상 코딩(P Picture Coding)이라고 한다. I 영상 코딩은 JPEG와 같이 정지 영상을 부호화 하는 방법과 동일한 개념으로 설명될 수 있다.Here, in order to abstract and compensate for the motion difference between adjacent image frames, at least the first frame of the input image sequence should be encoded using only its own frame regardless of correlation with the adjacent frame. Such a coding method is called I picture coding, and a method of using correlation with adjacent frames is called P picture coding. I image coding may be described with the same concept as a method of encoding still images, such as JPEG.
한편, 도 2b에 나타낸 복호화기는 부호화기와는 반대의 동작을 수행한다.On the other hand, the decoder shown in Figure 2b performs the operation opposite to the encoder.
즉, 채널 버퍼(250)를 통해 입력되는 부호화된 영상 프레임을 코어부(270)를 통해 역양자화 및 역이산 코사인 변환(IDCT)하여 원래의 영상으로 복원한 후 재생하며, 이때에도 부호화기와 마찬가지로 재생되는 영상을 프레임 메모리(280)에 저장하였다가 연속해서 입력되는 영상 프레임과의 상관성을 이용하여 실시간의 동영상을 재생하게 된다.That is, the encoded video frame input through the channel buffer 250 is dequantized and inverse discrete cosine transform (IDCT) through the core unit 270 to restore the original image, and then reproduce the same. The video is stored in the frame memory 280 and the real-time video is reproduced by using correlation with the video frames continuously input.
지금부터는 이상에서 설명한 바와 같은 종래 동영상 단말기의 부호화기와 복호화기를 이용한 정지 영상 전송 방법에 대하여 각 실시예로서 나누어 설명한다.The still image transmission method using the encoder and the decoder of the conventional video terminal as described above will now be described separately by each embodiment.
제 1 실시예First embodiment
제 1 실시예에서 제안하는 정지 영상 전송 방법은 입력되는 동영상으로부터 프레임 단위의 정지 영상을 추출하고, 추출된 정지 영상을 부호화하여 전송하는 방법으로서 부호화시 발생하는 비트열을 채널 버퍼가 아닌 추가된 비트열 메모리에 저장하여 사용자가 선택한 시점에 저장된 비트열을 전송한다.The still image transmission method proposed in the first embodiment is a method of extracting a still image in a frame unit from an input video, and encoding and transmitting the extracted still image. Stored in the column memory to transmit the stored bit string at the time selected by the user.
이를 위해 종래 동영상 단말기의 부호화기와 복호화기는 정지 영상을 처리하기 위한 비트열 메모리와 먹스(Mux)를 추가로 구비한다.To this end, the encoder and the decoder of the conventional video terminal further include a bit string memory and a mux for processing still images.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부호화기를 나타낸 블록 구성도이고, 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록 구성도이다.3A is a block diagram showing an encoder according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a block diagram showing a decoder according to the first embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 동영상으로부터 프레임 단위의 정지 영상을 추출하고, 추출된 정지 영상 프레임을 부호화 하는 코어부(300)와, 부호화된 정지 영상 프레임을 복원하여 원래의 정지 영상을 저장하는 프레임 메모리(301)와, 가변 길이 부호화기(302)와, 동영상에 대한 부호화된 비트열을 저장하는 채널 버퍼(303)와, 정지 영상에 대한 부호화된 비트열을 저장하는 비트열 메모리(304)와, 동영상 또는 정지 영상의 비트열 중에서 사용자 선택에 따른 비트열을 전송하기 위한 먹스(305)로 구성된다.Referring to FIG. 3A, a core unit 300 extracting a still image in a frame unit from a video, encoding the extracted still image frame, and a frame memory for restoring an encoded still image frame to store an original still image ( 301, a variable length encoder 302, a channel buffer 303 for storing encoded bit strings for video, a bit string memory 304 for storing encoded bit strings for still images, and a video or The mux 305 is configured to transmit a bit string according to a user's selection among bit strings of a still image.
여기서 비트열 메모리(304)와 먹스(305)는 전술한 종래 부호화기에 추가된 구성요소이다.The bit string memory 304 and the mux 305 are components added to the above-described conventional encoder.
이와 같이 비트열 메모리(304)와 먹스(305)가 추가되는 이유는 다음과 같다.The reason why the bit string memory 304 and the mux 305 are added is as follows.
일반적으로 정지 영상은 동영상과는 달리 용도가 다르기 때문에 동영상보다 높은 고화질의 영상을 요구한다. 따라서, 비록 정지 영상은 한 장이 전송되지만 원영상과 차이를 느낄 수 없을 정도의 고화질이 전송되어야 한다.In general, since a still image has a different purpose from a moving image, it requires a higher quality image than a moving image. Therefore, although a single still image is transmitted, a high quality that is not able to feel a difference from the original image should be transmitted.
이때, 고화질의 정지 영상은 부호화시 높은 비트율(즉, 낮은 압축율)로서 부호화되므로 부호화기에서 정지 영상의 압축시 많은 비트들이 발생하고, 발생된 많은 비트들을 저장하기 위한 별도의 추가 메모리가 필요하다. 본 발명에서는 비트열 메모리(304)에 바로 이러한 비트들을 저장하는 것이다.In this case, since the high quality still image is encoded at a high bit rate (ie, a low compression rate) during encoding, many bits are generated when the still image is compressed by the encoder, and a separate additional memory for storing the generated many bits is required. In the present invention, these bits are stored in the bit string memory 304.
한편, 채널 버퍼(303)에 정지 영상의 비트열들을 저장할 수 있으면 보다 간단히 부호화기를 구성할 수 있으나 채널 버퍼(303)는 동영상 전송의 지연 제약으로 인하여 그 크기에 한계가 있다.On the other hand, if the bit buffer of the still image can be stored in the channel buffer 303, the encoder can be configured more simply. However, the channel buffer 303 has a limitation in size due to the delay constraint of the video transmission.
즉, 동영상의 경우 일반적으로 전송측 카메라로부터 수신측의 디스플레이까지 300msec 정도의 지연을 허락하므로 동영상 비트열의 채널 버퍼(303) 통과 시간을 100msec로 설정한다면, 64Kbps의 동영상 전송 속도를 고려해 볼 때 채널 버퍼(303)의 크기는 100msec × 64Kbps에 의해 6.4Kbit가 된다.That is, in the case of video, a delay of about 300 msec is generally allowed from the transmitting camera to the receiving display, so if the channel buffer 303 pass time of the video bit string is set to 100 msec, considering the video transmission speed of 64 Kbps, the channel buffer The size of 303 becomes 6.4 Kbit at 100 msec x 64 Kbps.
이때, CIF 형식의 정지 영상(즉, 352x288)을 2bit/pixel로 압축하여 전송한다고 가정하면, 영상 하나를 압축시 대략 300Kbit 정도의 비트들이 발생하므로(352x288x1.5x2, 여기서 1.5는 4:2:0 포맷에서 총 영상의 크기는 Luminanco 영상 크기의 1.5배임을 의미함), 64Kbit의 크기를 갖는 채널 버퍼(303)로는 정지 영상의 압축시 발생하는 300Kbit의 비트열을 모두 저장할 수 없음을 알 수 있다.In this case, assuming that a CIF-format still image (ie, 352x288) is compressed at 2 bits / pixel and transmitted, about 300 Kbits are generated when compressing one image (352x288x1.5x2, where 1.5 is 4: 2: 0). In the format, the total image size is 1.5 times the size of the Luminanco image), and the channel buffer 303 having the size of 64 Kbit cannot store all the 300 Kbit bit streams generated when the still image is compressed.
이러한 이유로 인해 제 1 실시예에서 사용하는 부호화기는 채널 버퍼(303)외에 정지 영상의 부호화시 발생하는 비트들을 저장하기 위한 별도의 비트열 메모리(304)를 추가로 구비한다.For this reason, the encoder used in the first embodiment further includes a separate bit string memory 304 for storing bits generated when encoding still images in addition to the channel buffer 303.
지금부터는 상기 설명한 바와 같이 구성되는 부호화기를 이용한 정지 영상 전송 방법에 대하여 설명한다.The still image transmission method using the encoder configured as described above will now be described.
우선, 부호화기에서는 동영상과는 달리 높은 비트율을 유지할 수 있도록 추출된 정지 영상에 대하여 낮은 양자화 값을 고정적으로 유지한다.First, unlike video, the encoder maintains a low quantization value with respect to the extracted still picture so as to maintain a high bit rate.
즉, 동영상을 부호화할 경우에는 채널 버퍼(303)의 상태에 따라 양자화 값이 가변될 수 있으나 정지 영상을 부호화할 경우에는 일정한 양자화 값이 유지되는 것이다.That is, when encoding a video, the quantization value may vary according to the state of the channel buffer 303, but when the still image is encoded, a constant quantization value is maintained.
이때, 코어부(300)는 입력되는 동영상의 첫 번째 영상 프레임만을 이용하는 I 영상 코딩으로서 부호화 한다.At this time, the core unit 300 encodes the I image coding using only the first image frame of the input video.
그러면, 낮은 양자화 값에 의하여 코어부(300)에서는 정지 영상의 부호화시 많은 비트들을 발생하고, 발생된 비트들은 가변 길이 부호화기(302)를 통해 다양한 비트 길이를 갖는 비트열로서 비트열 메모리(304)에 저장된다.Then, due to the low quantization value, the core unit 300 generates a large number of bits when encoding still images, and the generated bits are bit strings having a variety of bit lengths through the variable length encoder 302. Are stored in.
이때, 채널 버퍼(303)는 동영상의 부호화시에만 사용한다.In this case, the channel buffer 303 is used only when encoding a video.
이와 같은 상태에서 사용자가 원하는 시점이 되면 사용자 제어 신호(User control)가 발생하여 소정 채널 전송률로서 비트열 메모리(304)에 저장되어 있는 정지 영상의 부호화된 비트열이 전송된다. 이때, 사용자 제어 신호는 채널 버퍼(303), 비트열 메모리(304) 및 가변 길이 부호화기(302)에 제공된다.In this state, when a user desires, a user control signal is generated to transmit a coded bit string of a still image stored in the bit string memory 304 at a predetermined channel rate. In this case, the user control signal is provided to the channel buffer 303, the bit string memory 304, and the variable length encoder 302.
한편, 채널 전송률은 64Kbps이고, 하나의 영상에 대한 비트량은 대략 300Kbit이므로 하나의 정지 영상을 전송하는데는 약 5초 정도의 전송 시간이 소요된다. 이러한 전송 시간은 채널 전송률을 올릴수록 또는 화질을 떨어뜨릴수록 줄어드는 관계가 있으므로 사용자는 화질의 전송 시간을 고려하여 적절한 타협점을 찾을 수 있다.On the other hand, since the channel rate is 64Kbps, and the bit amount of one image is approximately 300Kbit, it takes about 5 seconds to transmit one still image. Since the transmission time decreases as the channel rate increases or the image quality decreases, the user can find an appropriate compromise in consideration of the transmission time of the image quality.
지금부터는 부호화기로부터 전송된 정지 영상을 복원하는 복호화기에 대하여 설명한다.The decoder for restoring the still image transmitted from the encoder will now be described.
도 3b를 참조하면, 부호화된 정지 영상 또는 동영상의 비트열을 입력받아 각각 구분하는 디먹스(Demux)(306)와, 디먹스(306)로부터 동영상의 비트열을 입력받아 저장하는 채널 버퍼(307)와, 디먹스(306)로부터 정지 영상의 비트열을 입력받아 저장하는 비트열 메모리(308)와, 동영상 또는 정지 영상의 비트열을 각각 선택하여 출력하는 먹스(Mux)(309)와, 가변 길이 복호화기(310)와, 비트열 메모리(308)에 저장된 정지 영상의 비트열들을 복호하는 코어부(311)와, 복호화된 영상을 저장하는 프레임 메모리(312)로 구성된다.Referring to FIG. 3B, a demux 306 for receiving a coded bit stream of a still image or a video and dividing the bit stream of the encoded still picture or a video, and a channel buffer 307 for receiving and storing a bit stream of a video from the demux 306. ), A bit string memory 308 for receiving and storing a bit string of a still image from the demux 306, a mux 309 for selecting and outputting a bit string of a moving image or a still image, respectively, A length decoder 310, a core unit 311 for decoding the bit strings of the still image stored in the bit string memory 308, and a frame memory 312 for storing the decoded image.
이와 같이 구성되는 복호화기는 부호화기로부터 전송되는 부호화된 정지 영상의 비트열을 비트열 메모리(308)에 저장해 두었다가 원하는 시점에 저장된 비트열을 복호하여 정지 영상을 재생한다.The decoder configured as described above stores the bit string of the encoded still image transmitted from the encoder in the bit string memory 308, and decodes the bit string stored at a desired time point to reproduce the still image.
이를 위해 부호화기와 마찬가지로 사용자 제어 신호(User control)가 채널 버퍼(307), 비트열 메모리(308) 및 먹스(309)에 제공된다.For this purpose, a user control signal is provided to the channel buffer 307, the bit string memory 308, and the mux 309, similarly to the encoder.
이상에서 설명한 바와 같이 제 1 실시예에 따른 정지 영상 전송 방법에서는 정지 영상에 대한 압축된 비트열을 비트열 메모리(308)에 저장하므로 여러 장의 정지 영상을 저장할 수 있으므로 동영상 단말기를 디지털 카메라의 대용으로 사용할 수 있다.As described above, in the still image transmission method according to the first exemplary embodiment, since the compressed bit sequence for the still image is stored in the bit string memory 308, a plurality of still images can be stored, thereby replacing the video terminal with a digital camera. Can be used.
제 2 실시예Second embodiment
제 2 실시예에서 제안하는 정지 영상 전송 방법은 카메라로부터 프레임 단위의 정지 영상을 입력받고, 입력된 정지 영상을 부호화하여 전송한다.The still image transmission method proposed in the second embodiment receives a still image in a frame unit from a camera, and encodes and transmits the input still image.
이러한 정지 영상 전송을 수행하기 위해서 부호화기는 도 2에서 설명한 부호화기의 앞 단에 입력되는 프레임 단위의 정지 영상을 저장하기 위한 별도의 프레임 메모리를 추가로 구비하고, 또한 코어부 및 가변 길이 부호화기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호가 추가로 발생된다.In order to perform the still image transmission, the encoder further includes a separate frame memory for storing a still image in a frame unit input to the front end of the encoder described in FIG. 2, and also performs operations of the core unit and the variable length encoder. A control signal for controlling is further generated.
이와 같은 구조를 갖는 부호화기를 도 4a에 나타내었으며 그 동작은 다음과 같다.An encoder having such a structure is shown in FIG. 4A and its operation is as follows.
도 4a를 참조하면, 우선, 카메라로부터 프레임 단위의 정지 영상을 입력받아 추가된 제 1 프레임 메모리(400)에 저장한다. 이때, 카메라 입력을 온/오프(ON/OFF)시킴으로서 프레임 단위의 정지 영상을 입력받을 수 있다.Referring to FIG. 4A, first, a still image of a frame unit is received from a camera and stored in the added first frame memory 400. At this time, the camera input may be turned on / off to receive a still image in a frame unit.
그러므로, 제 1 프레임 메모리(400)에는 카메라의 온/오프 동작에 따라 한 장의 정지 영상 프레임이 저장된다.Therefore, one frame of the still image is stored in the first frame memory 400 according to an on / off operation of the camera.
그러면, 코어부(401)는 제 1 프레임 메모리(400)에 저장된 영상에 대해서 제 1 실시예에서 설명한 바와 같은 고정된 양자화 값으로 I 영상 코딩(I picture coding)을 실시한다. 이때, 양자화 값은 낮은 값을 유지하므로 부호화시 많은 양의 비트들이 발생하며, 이는 채널 버퍼(404)에 오버 플로우(Overflow)를 발생시킬 수 있다.Then, the core unit 401 performs I picture coding on the image stored in the first frame memory 400 with the fixed quantization value as described in the first embodiment. In this case, since the quantization value is kept low, a large amount of bits are generated during encoding, which may cause an overflow in the channel buffer 404.
이러한 오버 플로우를 방지하기 위해서 채널 버퍼(404)에서는 부호화를 일시 정지시키기 위한 제어 신호(즉, Wait 신호)를 코어부(401) 및 가변 길이 부호화기(403)로 발생하고, 그에 따라 코어부(401)는 제 1 프레임 메모리(400)에 저장된 정지 영상 프레임에 대한 부호화를 잠시 멈추게 된다.In order to prevent such an overflow, the channel buffer 404 generates a control signal (that is, a wait signal) to the core unit 401 and the variable length encoder 403 for pausing the encoding. ) Temporarily stops encoding of the still image frame stored in the first frame memory 400.
이어, 코어부(401)는 채널 버퍼(404)의 상태가 안정화되면 부호화를 재시작하여 제 1 프레임 메모리(400)에 저장된 정지 영상 프레임을 부호화한 후 수신측으로 전송한다.Subsequently, when the state of the channel buffer 404 is stabilized, the core unit 401 restarts encoding, encodes the still image frame stored in the first frame memory 400, and transmits the encoded picture to the receiver.
이와 같이, 부호화기는 제 1 프레임 메모리(400)에 저장된 정지 영상 프레임에 대하여 채널 버퍼(404)의 상태에 따라 부호화를 적절히 조절하여 실시하므로서 고화질의 정지 영상을 전송할 수 있다.In this way, the encoder can transmit the still image of high quality by appropriately adjusting and encoding the still image frame stored in the first frame memory 400 according to the state of the channel buffer 404.
지금부터는 복호화기에 대하여 설명한다.The decoder will now be described.
도 4b를 참조하면, 복호화기는 도 2에 나타낸 복호화기와 동일한 구조를 갖는다.Referring to FIG. 4B, the decoder has the same structure as the decoder shown in FIG.
복호화기의 동작은 다음과 같다.The operation of the decoder is as follows.
우선, 부호화기로부터 부호화되어 입력되는 정지 영상의 비트열을 먼저 채널 버퍼(405)에 저장한다. 동시에 코어부(407)에서는 채널 버퍼(405)에 저장된 비트열을 복호하기 시작한다.First, the bit string of the still image encoded and input from the encoder is first stored in the channel buffer 405. At the same time, the core unit 407 starts decoding the bit string stored in the channel buffer 405.
이때, 코어부(407)의 복호화 속도는 채널 전송률보다 빠르므로 채널 버퍼(405)에 언더 플로우(Underflow)가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 채널 버퍼(405)에서는 코어부(407)의 복호 동작을 잠시 멈추도록 하는 제어 신호(즉, Wait 신호)를 코어부(407) 및 가변 길이 복호화기(406)로 발생한다.At this time, since the decoding speed of the core unit 407 is faster than the channel transmission rate, an underflow may occur in the channel buffer 405. In order to prevent this, the channel buffer 405 generates a control signal (that is, a wait signal) for stopping the decoding operation of the core unit 407 to the core unit 407 and the variable length decoder 406.
그리고, 채널 버퍼(405)에 소정 기준치 이상으로 부호화된 정지 영상의 비트열이 입력되면 가변 길이 복호화기(406) 및 코어부(407)는 복호를 재시작하여 정지 영상을 재생한다.When the bit string of the still image encoded above the predetermined reference value is input to the channel buffer 405, the variable length decoder 406 and the core unit 407 restart decoding to reproduce the still image.
이상에서 설명한 복호화기는 제 1 실시예에서 제안한 부호화기와 연결하여 사용할 수 있다.The decoder described above may be used in connection with the encoder proposed in the first embodiment.
제 3 실시예Third embodiment
제 3 실시예에서 제안하는 영상 전송 방법은 카메라로부터 프레임 단위의 정지 영상을 입력받고, 입력된 정지 영상의 부호화 및 전송 절차가 반복적으로 실시된다.In the image transmission method proposed in the third embodiment, a still image in a frame unit is received from a camera, and an encoding and transmission procedure of the input still image is repeatedly performed.
이를 위해 부호화기는 제 2 실시예에서 설명한 부호화기에서 제어 신호(즉, Wait 신호)가 빠진 구조이며 도 5a에 나타내었다,To this end, the encoder is a structure in which a control signal (that is, a wait signal) is missing from the encoder described in the second embodiment, and is shown in FIG. 5A.
도 5a를 참조하면, 우선, 카메라로부터 프레임 단위로 입력되는 정지 영상을 제 1 프레임 메모리(500)에 저장해 놓고, 카메라 입력을 오프(OFF)시켜 더 이상 영상이 입력되지 않도록 한다. 따라서, 제 1 프레임 메모리(500)에는 카메라의 온/오프 동작에 따라 한 장의 정지 영상 프레임이 저장된다.Referring to FIG. 5A, first, a still image input from a camera in a frame unit is stored in the first frame memory 500, and the camera input is turned off so that the image is no longer input. Accordingly, one frame of the still image is stored in the first frame memory 500 according to an on / off operation of the camera.
이어, 코어부(501) 및 가변 길이 부호화기(503)에서는 제 1 프레임 메모리(500)에 저장된 정지 영상 프레임을 부호화 한다.Next, the core unit 501 and the variable length encoder 503 encode the still image frame stored in the first frame memory 500.
이때, 제 3 실시예에서는 전술한 제 1 및 제 2 실시예와는 달리 입력된 한 프레임의 정지 영상에 대해 양자화 값을 고정시키지 않고 채널 버퍼(504)의 상태에 따라 가변하여 부호화 한다. 이는 동영상의 부호화와 동일한 동작을 수행하는 것으로서 부호화기는 일반 동영상을 처리할 경우와 마찬가지로 제 1 프레임 메모리(500)에 저장된 영상을 부호화하여 수신측으로 전송한다.In the third embodiment, unlike the above-described first and second embodiments, the quantization value is not fixed to the input image of the still image of one frame, and is variably encoded according to the state of the channel buffer 504. The encoder performs the same operation as the encoding of the video, and the encoder encodes the image stored in the first frame memory 500 and transmits the same to the receiving side as in the case of processing the normal video.
그러면, 도 2에 나타낸 복호화기와 동일한 구조를 갖는 복호화기에서는 일단 저화질의 정지 영상을 복원하여 재생한다.Then, the decoder having the same structure as that of the decoder shown in Fig. 2 restores and reproduces the still image of low quality once.
이때, 동영상을 처리할 경우에는 부호화기로 연속해서 입력되는 영상 프레임을 처리하게 되지만 본 발명에서는 카메라 입력을 오프(OFF)하여 새롭게 입력되는 정지 영상이 없으므로 제 1 프레임 메모리(500)에는 부호화하여 전송한 정지 영상과 동일한 정지 영상이 저장되어 있고, 이를 다시 부호화 하여 전송한다.In this case, when processing a video, image frames continuously input to the encoder are processed. However, in the present invention, since there is no newly input still image by turning off the camera input, the first frame memory 500 encodes and transmits the image frames. The same still picture as the still picture is stored, and it is encoded and transmitted.
더욱 상세하게 설명하면, 부호화기의 움직임 보상부를 위한 제 2 프레임 메모리(502)에는 이전에 부호화했던 영상 프레임(즉, 영상이 카메라로부터 입력된 이후 첫 번째 처리한 영상 프레임)이 저장되어 있다. 그런데, 제 1 프레임 메모리(500)에서는 동일한 정지 영상을 다시 보내주므로, 이 입력 영상 프레임과 제 2 프레임 메모리(502)에 저장되어 있는 영상 프레임의 차이를 부호화 하여 전송하면 이전에 처리했던 영상 프레임(즉, 영상이 카메라로부터 입력된 이후 첫 번째 처리한 영상 프레임)보다 적은 양의 비트가 발생하고 그에 따라 복호화기 측에서는 같은 종류의 정지 영상에 대하여 보다 화질이 향상된 영상이 재생된다.In more detail, the second frame memory 502 for the motion compensation unit of the encoder stores the previously encoded image frame (that is, the first image frame processed after the image is input from the camera). However, since the same still image is sent again in the first frame memory 500, when the difference between the input image frame and the image frame stored in the second frame memory 502 is encoded and transmitted, the previously processed image frame ( That is, a smaller amount of bits than the first processed image frame after the image is input from the camera is generated, and accordingly, an image having improved image quality is reproduced for the same kind of still image on the decoder side.
이와 같이 부호화기에서 하나의 정지 영상에 대하여 반복하여 전송하는 동작은 소정 기준치에 따라 일정 시점이 되면 멈추게 된다.As described above, an operation of repeatedly transmitting one still image by the encoder is stopped when a predetermined time is reached according to a predetermined reference value.
이때, 기준치는 사용자 또는 부호화기 내에서 정해질 수 있는 것으로 다음 두 가지와 같이 설정할 수 있다.In this case, the reference value may be determined in the user or the encoder and may be set as follows.
첫 번째는 일정 시간을 기준치로 설정하는 것으로, 부호화기는 일정 시간 동안 정지 영상을 반복하여 전송한다.The first is to set a predetermined time as a reference value, and the encoder repeatedly transmits a still image for a predetermined time.
두 번째는 채널 버퍼의 점유량에 따라 결정하는 것으로 채널 버퍼의 점유도가 일정 수치이하가 되는 시점에서 반복 전송을 멈추게 된다.The second decision is based on the occupancy of the channel buffer. When the occupancy of the channel buffer falls below a certain value, the repetitive transmission is stopped.
이와 같은 방법으로 동일한 하나의 정지 영상을 반복하여 전송하면 원하는 고화질의 정지 영상을 전송할 수 있다.In this way, if the same single still image is repeatedly transmitted, a still image of a desired high quality can be transmitted.
이러한 제 3 실시예에서 실시하는 정지 영상 전송 방법은 카메라 입력의 온/오프 동작만이 추가되었을뿐 종래의 동영상 부호 및 복호 동작과 동일한 흐름에 따라 처리된다.The still image transmission method according to the third embodiment adds only the on / off operation of the camera input and is processed according to the same flow as the conventional video encoding and decoding operations.
제 4 실시예Fourth embodiment
제 4 실시예에서는 이상에서 설명한(제 1 실시예 ∼ 제 3 실시예) 정지 영상 전송 방법을 채택한 동영상 단말기들간의 정지 영상 전송 및 저장 시스템에 대하여 설명한다.In the fourth embodiment, a still image transmission and storage system between video terminals adopting the still image transmission method described above (first to third embodiments) will be described.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 정지 영상 전송 방법을 채택한 동영상 단말기간의 정지 영상 전송 및 저장 시스템을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a still image transmission and storage system between video terminals adopting a still image transmission method according to a first embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 일반적으로 동영상 단말기는 부호화기와 복호화기를 함께 구비하고 있으며, 동영상 전송시 양방향 전송이 이루어지므로 부호화기와 복호화기가 함께 작동하게 된다. 하지만 정지 영상의 전송 및 수신시에는 일방향 전송이 될 경우가 많다. 이러한 경우 부호화기 또는 복호화기중 한 기기가 작동하는 경우 다른 기기는 작동할 필요가 없게 된다. 따라서, 제 1, 2, 3 실시예에서와 같은 정지 영상 전송 방법을 채택한 동영상 단말기의 송신측에서는 복호화기의 움직임 보상용 프레임 메모리를 송신측용 비트열 메모리 또는 입력 영상 프레임 메모리의 대용으로 사용할 수 있으며, 수신측에서는 부호화기의 움직임 보상용 프레임 메모리를 수신측용 비트열 메모리 또는 입력 영상 프레임 메모리의 대용으로 사용할 수 있다.Referring to FIG. 6, a video terminal is generally provided with an encoder and a decoder, and since the two-way transmission is performed during video transmission, the encoder and the decoder work together. However, when transmitting and receiving still images, one-way transmission is often performed. In this case, when one of the encoders or decoders operates, the other apparatus does not need to operate. Therefore, the transmission side of the video terminal adopting the still image transmission method as in the first, second, and third embodiments can use the frame memory for motion compensation of the decoder as a substitute for the bit stream memory or the input image frame memory for the transmitter. On the receiving side, the motion compensation frame memory of the encoder can be used as a substitute for the receiving bit string memory or the input image frame memory.
한편, 제 1 실시예에서 정지 영상을 컴퓨터로 저장할 경우에는 비트열로 저장한다. 이는 정지 영상이 비트열로 저장되기 때문이다. 그러나 컴퓨터에 저장되는 정지 영상의 비트열은 동영상 부호화의 색인어(syntax)(즉, MPEG, H263)로 이루어져 있으므로 정지 영상의 색인어(즉, JPEG)로 변환하여야 한다. 이러한 기능을 수행하기 위해서 컴퓨터는 색인어를 변환하기 위한 코드 변환기 소프트웨어(transcoder S/W)를 구비한다.On the other hand, in the first embodiment, when storing a still image on a computer, the image is stored in a bit string. This is because still images are stored in bit strings. However, since the bit string of the still picture stored in the computer is composed of the index words (ie, MPEG, H263) of video encoding, the bit string of the still picture should be converted into the index word (ie, JPEG) of the still picture. In order to perform this function, a computer is provided with code converter software (transcoder software) for translating index words.
도 7은 본 발명의 제 2 또는 제 3 실시예에 따른 정지 영상 전송 방법을 채택한 동영상 단말기간의 정지 영상 전송 및 저장 시스템을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a still image transmission and storage system between video terminals adopting a still image transmission method according to a second or third embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제 2 또는 제 3 실시예에서는 비트열이 아닌 영상 데이터(즉, 영상 프레임)를 송/수신하며, 컴퓨터에 저장 시에도 영상 데이터를 저장하게 된다.Referring to FIG. 7, in the second or third exemplary embodiment, image data (ie, image frames) that are not bit strings are transmitted / received, and image data is stored even when stored in a computer.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 동영상 단말기를 이용하여 원하는 정지 영상을 상대방으로 전송할 수 있으므로 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention can transmit a desired still image to the counterpart using a video terminal, and thus has the following effects.
첫 째, 디지털 카메라, 스캐너 및 컴퓨터와 같은 각종 장비를 구비할 필요가 없어 비용이 줄어든다.First, there is no need to have a variety of equipment such as digital cameras, scanners and computers, reducing costs.
둘 째, 시간 및 장소에 상관없이 편리하게 원하는 정지 영상을 송/수신할 수 있어 동영상 단말기의 상품성이 높아진다.Second, it is possible to conveniently transmit / receive desired still images regardless of time and place, thereby increasing the commercialization of the video terminal.
셋 째, 여러장의 정지 영상을 저장할 수 있으므로 동영상 단말기를 디지털 카메라의 대용으로 사용할 수 있다.Third, since multiple still images can be stored, a video terminal can be used as a substitute for a digital camera.
Claims (5)
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