KR20010037661A - 디지털 비디오 코딩 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

비디오 프레임을 인코딩하여 픽처 헤더(picture header)를 포함하는 비트스트림(bit stream)을 출력하는 디지털 비디오 코딩 방법이 개시된다. 본 디지털 비디오 코딩 방법은 (a) 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별하는 단계, 및 (b) 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 이전 프레임의 상기 표시 필드의 값과, 상기 (a) 단계에서 식별된 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 결과값을 현재 프레임의 표시 필드의 값으로써 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 디지털 비디오 코딩 방법은 현재 프레임을 인코딩할 때 현재 프레임의 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드 값을 이전 프레임의 GFID 필드 값과 코딩 형태 변화의 종류에 관한 정보를 나타내는 비트값의 논리적 비트 연산값으로써 결정하여 삽입함으로써, 디코딩시에 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 현재 프레임과 이전 프레임의 GFID 필드의 값을 사용하여 그 변화가 어떠한 것이었는지를 추정함으로써 정확한 픽처 헤더 정보를 사용하여 디코딩할 수 있도록 한다.

Description

디지털 비디오 코딩 방법 및 장치{Digital video coding method and device therefor}
본 발명은 디지털 비디오 코딩 방법에 관한 것으로, 특히, 인코딩된 비트스트림을 디코딩하기에 중요한 픽처헤더(picture header)가 손실되었을 때에도 올바르게 디코딩을 수행할 수 있도록 하는 디지털 비디오 코딩 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 인코딩 방법에 의하여 인코딩된 비트스트림을 디코딩하는 디지털 비디오 디코딩 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 인코딩 방법 및 디코딩 방법을 수행하는 디지털 비디오 코딩 장치 및 디지털 비디오 디코딩 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서는 H.263 규격을 종래 기술에 따른 디지털 비디오 인코딩 방법의 일예로써 설명한다. 도 1에는 종래의 디지털 비디오 코딩 방법을 설명하기 위하여 H.263 규격에 따른 필드 형식을 도시하였다. 도 1을 참조하면, H.263 규격에 따라 인코딩된 비디오 비트스트림은 다수의 픽처 프레임으로 이루어진다. 제1 픽처 프레임(PICTURE FRAME 1)은 제1 GOB(GOB 0)와 제2 GOB(GOB 1)를 포함하는 다수의 GOB로 이루어진다. 제1 GOB(GOB 0)는 픽처 프레임 시작 필드(PICTURE FRAME START), 픽처 헤더 필드(PICTURE HEADER), GFID 필드(GFID), 및 다수의 매크로블록데이터(MB DATA)로 이루어진다. 제2 GOB(GOB 1)를 포함하는 다수의 GOB는 GOB 헤더(GOB header), GFID 필드(GFID), 및 다수의 매크로블록데이터(MB DATA)로 이루어진다. 제2 픽처 프레임(PICTURE FRAME 2) 및 다수의 픽처 프레임(미도시)은 제1 픽처 프레임(PICTURE FRAME 1)과 이와 동일한 구조를 가진다.
H.263 규격에 따르면, 코딩 형태가 변화하면 GFID(GOB(group of block) frame identifier)의 필드 값이 변화된다. 또한, H.263 규격에 의하면, GFID 필드는 두 비트로 구성되어 있으며, 픽처 헤더 중의 일부 또는 전체가 변화가 있는 경우, 이전 프레임의 GFID 필드의 값과 현재 프레임의 GFID 필드의 값이 다른 값으로 세팅되어야 한다는 것으로 정의되어 있으며, 어떠한 값으로 변화하여야 한다는 것은 정의되어 있지 않다. 또한, H.263 규격에 따르면, GFID 필드의 값이 바뀌는 프레임에만 UFEP(update full extended picture type) 필드를 "001"로 세팅한다. 따라서, 디코딩시에는 픽처 프레임 코딩 정보가 변화하였음을 알 수 있다.
하지만, 상기와 같은 방법에 의하면, 비트 오류 또는 패킷 손실이 존재하는 전송 환경에서 H.263 규격에 준하는 디지털 비디오 코딩 방법에 의하여 코딩된 비트스트림이 오류 또는 손실에 의하여 픽처 헤더를 디코딩하지 못하는 경우에는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 어떠한 픽처 코딩 정보를 사용하여 현재 픽처 프레임을 디코딩하여야 하는지를 알 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 종래의 디코딩 방법에 따르면, 다음 픽처 프레임의 시작을 비트 스트림을 찾을 때까지의 비트 스트림은 버리고 다음 번 픽처 프레임의 시작을 찾은 순간부터 다시 디코딩을 수행하거나, 이전의 픽처 코딩 정보를 그대로 사용해서 디코딩을 시도한다.
다음 픽처 프레임의 시작을 비트 스트림을 찾을 때까지의 비트 스트림은 버리고 다음 번 픽처 프레임의 시작을 찾은 순간부터 다시 디코딩을 수행하면, 픽처 품질이 심각하게 저하되고, 이전의 픽처 코딩 정보를 그대로 사용해서 디코딩을 시도하면, 이전 프레임과 현재 프레임에서 코딩 방법이 변화되었을 경우에는 디코딩에 문제가 발생하게 된다는 단점이 있다.
또한, 종래의 코딩 방법에 따르면, UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있는 프레임을 디코딩할 때, 해당 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되어 있는 경우에는 새로운 변화가 발생한 프레임을 찾을 때까지의 모든 프레임을 정상적으로 디코딩할 수 없게 되는 경우도 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, GFID 필드의 값을 사용하여 코딩 형태에 어떠한 변화가 있었는지를 추정함으로써 정확한 픽처 헤더 정보를 사용하여 디코딩할 수 있도록 하는 디지털 비디오 코딩 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 디지털 비디오 코딩 방법에 따라 코딩된 비트 스트림을 디코딩하는 디지털 비디오 디코딩 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 디지털 비디오 코딩 방법을 수행하는 디지털 비디오 코딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 디지털 비디오 디코딩 방법을 수행하는 디지털 비디오 디코딩 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 디지털 비디오 코딩 방법을 설명하기 위하여 H.263 규격에 따른 필드 형식을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 비디오 코딩 방법의 주요 단계들을 나타낸 흐름도이다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 디지털 비디오 코딩 방법은, (a) 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별하는 단계; 및 (b) 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 이전 프레임의 상기 표시 필드의 값과, 상기 (a) 단계에서 식별된 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 결과값을 현재 프레임의 표시 필드의 값으로써 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시 필드는 H.263 규격에서 정의된 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드인 것이 바람직하며, 상기 논리적 비트 연산은 배타적 논리합(exclusive OR) 연산인 것이 바람직하다.
또한, 상기 비트값은 첫 번째 경우로써, 라운딩 형식(rounding type: 이하 RTYPE이라 칭함)이 변화한 경우와, 두 번째 경우로써, 인트라 프레임(intra frame)에서 인터 프레임(inter frame)으로 변화되었거나 인터 프레임에서 인트라 프레임으로 변화한 경우, 및 세 번째 경우로써, 코딩 형태의 변화가 첫 번째 및 두 번째 경우와 다른 코딩 형태 변화인 경우의 각각에 대하여 구별되는 값을 가지는 것이 바람직하며, 상기 세 번째 경우는, 디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당하는 에넥스(Annex)의 변화가 있는 경우인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방법은 (c) 코딩 형태의 변화가 세 번째 경우에 해당하면, 변화가 발생된 현재 프레임과 그 다음 프레임에 대하여 H.263 규격에서 정의된 UFEP(update full extended picture type) 필드를 "001"로 세팅하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다른 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 디지털 비디오 디코딩 방법은, (a) 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 입력된 비트스트림에서 이전 프레임의 표시 필드와 현재 프레임의 표시 필드를 비교하는 단계; (b) 현재 프레임의 표시 필드의 값이 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값과 이전 프레임의 표시 필드의 값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 추정함으로써 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정하는 단계; 및 (c) 식별된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 또 다른 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 디지털 비디오 코딩 장치는 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별하여 변화 상태를 표시하는 비트들을 출력하는 코딩 형태 변화 식별부; 및 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 이전 프레임의 표시 필드 값과, 식별된 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트들에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 결과값을 현재 프레임의 표시 필드의 값으로써 결정하는 표시 필드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 또 다른 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 디지털 비디오 디코딩 장치는 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 입력된 비트스트림에서 이전 프레임의 표시 필드와 현재 프레임의 표시 필드를 비교하는 비교부; 현재 프레임의 표시 필드의 값이 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값과 이전 프레임의 표시 필드의 값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 결정함으로써 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정하여 코딩 형태의 변화를 표시하는 코딩 형태 변화 표시 신호를 출력하는 코딩 형태 변화 추정부; 및 식별된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 결정하는 디코딩 형태 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 비디오 코딩 방법의 주요 단계들을 흐름도로써 나타내었다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 디지털 비디오 코딩 방법에 따르면, 먼저, 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별한다(단계 202).
다음으로, 이전 프레임의 GFID 필드의 값과, 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트값을 사용하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 GFID 필드의 값을 결정한다(단계 204). 본 실시예에서는 소정의 논리적 비트 연산으로써 배타적 논리합(exclusive OR) 연산을 사용한다.
첫 번째 경우로써, 라운딩 형식(rounding type: 이하 RTYPE이라 칭함)이 변화하는 경우가 있다. 일반적으로, 크로미넌스(chrominance)가 낮아지면 빨간색 성분이 두드러지게 나타내게 되는데, 이러한 현상을 없애기 위하여 픽처 헤더내에서 1 비트의 RTYPE 비트를 "1"과 "0"을 번갈아 가면서 삽입한다. H.263 규격에 따른 코딩 방법에서는 이러한 RTYPE의 변화가 가장 빈번하다. 본 실시예에서, 이와같이 RTYPE이 변화되는 경우에는,
GFID' = GFID XOR "01"
에 따라 GFID 필드의 값을 결정한다. 여기서, XOR는 배타적 논리합 연산을 표시한다.
두 번째 경우로써, 인트라 프레임(intra frame)에서 인터 프레임(inter frame)으로 변화되었거나 인터 프레임에서 인트라 프레임으로 변화되는 경우가 있다. 이러한 경우에는,
GFID' = GFID XOR "10"
에 따라 GFID 필드의 값을 결정한다.
세 번째 경우로써, 코딩 형태의 변화가 첫 번째 및 두 번째의 경우와는 다른 형태의 변화인 경우가 있다. 이러한 경우에는,
GFID' = GFID XOR "11"
에 따라 GFID 필드의 값을 결정한다. 세 번째 경우는, 예를들어, 에넥스(Annex)의 변화가 있는 경우가 이에 해당한다. 에넥스는 H.263 규격과 같은 디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당한다.
또한, 본 실시예에서는 세 번째 경우에 해당하는 경우, 그러한 변화가 발생된 현재 프레임과 그 다음 프레임에 대하여 UFEP(update full extended picture type) 필드를 "001"로 세팅한다.
이제, 결정된 값으로 현재 프레임의 GFID 필드(GFID')를 현재 프레임에 삽입하며, 세 번째 경우에 해당하는 경우에는 결정된 UFEP 필드를 현재 프레임과 그 다음 프레임에 삽입한다(단계 206).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 비디오 코딩 방법은 현재 프레임을 인코딩할 때 현재 프레임의 GFID 필드의 값을 이전 GFID 필드의 값과 코딩 형태 변화의 종류에 관한 정보를 나타내는 비트값의 논리적 비트 연산값으로써 결정하여 삽입함으로써, 디코딩시에 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 현재 프레임과 이전 프레임의 GFID 필드의 값을 사용하여 그 변화가 어떠한 것이었는지를 추정함으로써 정확한 픽처 헤더 정보를 사용하여 디코딩할 수 있도록 한다.
이제, 상기 디지털 비디오 코딩 방법에 따라 코딩된 비트 스트림을 디코딩하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 디지털 비디오 디코딩 방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 디지털 비디오 디코딩 방법에 따르면, 먼저, 입력된 비트스트림에서 이전 프레임의 GFID 필드와 현재 프레임의 GFID 필드를 비교하여, 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 식별한다.
다음으로, 식별된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 코딩 형태를 결정한다. 예를들어, 이전 프레임의 RTYPE 필드가 "0", GFID 필드가 "00"이었고, 현재 프레임의 RTYPE이 "1"로 변화된 경우, GFID 필드는 "01"이 된다. 이제, "01" = "00" XOR XY로부터 XY는 "01"이고, 현재 프레임에서 RTYPE이 변화되었음을 알 수 있다. 즉, 이전 프레임의 RTYPE이 "0"이었으므로, 현재 프레임의 RTYPE은 "1"임을 알 수 있다.
유사하게, 이전 프레임이 I 프레임이고, 현재 프레임이 P 프레임으로 변화한 경우, 이전 프레임의 GFID(GFID)가 "00"이었다면 현재 프레임의 GFID(GFID')는 "10"으로 세팅되어 있을 것이다. 이러한 경우, 디코딩시에 이전 프레임의 GFID(GFID)가 "00"이고, 현재 프레임의 GFID(GFID')는 "10"으로 세팅되어 있기 때문에, "00"에 대한 배타적 논리합에 사용된 비트값이 "10"임을 알 수 있다. 따라서, 현재 프레임에서는 이전 프레임(I 프레임)에 대하여 현재 프레임은 P 프레임으로 변화되었음을 알 수 있다.
또한, 현재 프레임에서 적용된 H.263 에넥스(Annex)가 변화한 경우에는, 예를들어, 이전 프레임의 GFID 필드 값("00")과 현재 프레임의 GFID 필드의 값("11")으로부터 "00"에 대한 배타적 논리합에 사용된 비트값이 "11"임을 알 수 있다. 따라서, 현재 프레임에서는 "11"의 비트값에 해당하는 코딩 형태의 변화인 에넥스의 변화가 있었음을 알 수 있다.
이와같이, 본 발명의 실시예에 의한 디지털 비디오 디코딩 방법에 따르면, 현재 프레임과 그 다음 프레임의 GFID가 어떻게 변화되었는지를 식별함으로써 현재 프레임과 이전 프레임의 GFID 필드의 값을 사용하여 그 변화가 어떠한 것이었는지를 추정할 수 있다. 또한, 추정된 코딩 형태의 변화 정보를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 정확하게 결정할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 디지털 비디오 디코딩 방법은 현재 프레임의 GFID 필드의 값이 이전 프레임의 GFID 필드의 값과 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 추정한다. 이로써, 디코딩시에 현재 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 이전 프레임과 현재 프레임의 GFID 필드값만 참조하여 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정할 수 있다. 또한, 추정된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 정확하게 결정할 수 있기 때문에 픽처 헤더 정보가 손실된 경우에도 비트스트림을 버리거나 이전 프레임의 픽처 헤더 정보를 사용함에 의하여 발생하는 화질 열화를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 디지털 비디오 디코딩 방법에 따르면, 현재 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되었고 UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있는 것으로 식별되면, 현재 프레임과 다음 프레임에서 GFID 필드값의 변화가 없음을 확인하기만 한다면, 현재 프레임의 다음 프레임에서의 픽처 헤더 정보를 현재 프레임의 픽처 헤더 정보로써 사용할 수 있다.
즉, 디코딩을 위하여 입력된 비트스트림은 상술한 본 발명에 의한 디지털 비디오 코딩 방법에 의하여, 코딩 형태의 변화가 에넥스 변화에 해당하는 경우, 코딩 형태의 변화가 발생한 현재 프레임 뿐만 아니라 그 다음 프레임에서도 UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있다. 또한, 현재 프레임과 그 다음 프레임의 GFID가 동일한 경우에는 코딩 형태에 어떠한 변화도 없었던 경우에 해당한다. 따라서, 이러한 경우에는 그 다음 프레임에서 이전 프레임의 픽처 헤더를 그대로 사용하여도 무방하다. 이로써, 종래의 H.263 규격에 따른 디지털 비디오 코딩 알고리즘에서 발생하는 문제, 즉, UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있는 프레임을 디코딩할 때, 해당 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되어 있는 경우에는 새로운 변화가 발생한 프레임을 찾을 때까지의 모든 프레임을 정상적으로 디코딩할 수 없게 되는 경우가 발생할 수 있다는 문제가 제거된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 비디오 디코딩 방법은 상기 디지털 비디오 코딩 방법에 의하여 코딩된 비트스트림을 디코딩함에 있어서 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 현재 프레임의 GFID 필드 값과 이전 프레임의 GFID 필드 값의 논리적 관계를 사용하여 그 변화가 어떠한 것이었는지를 추정함으로써 정확한 픽처 헤더 정보를 사용하여 디코딩할 수 있기 때문에 디코딩 성능이 향상된다.
상술한 디지털 비디오 코딩 방법 및 디코딩 방법은 상기 방법들을 수행하는 컴퓨터 프로그램으로 작성할 수 있다. 상기 프로그램은 코드 및 코드 세그멘트들을 포함하며 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머에 의해 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 컴퓨터에서 사용되는 매체로부터 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 이러한 프로그램들은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 기록 매체는 플로피 디스크나 하드 디스크와 같은 자기기록 매체와, 시디롬(CD-ROM)이나 디비디(DVD)와 같은 광기록매체들을 포함한다. 또한, 상기 프로그램들은 인터넷과 같은 캐리어 웨이브에 의하여 전송될 수 있다.
또한, 상기 프로그램은 예를들어 장치내에 구비되는 롬(flash-rom)내에 저장되고, 장치내에 구비되는 마이크로 컴퓨터에 의하여 읽혀져 실행됨으로써 디지털 비디오 코딩 장치 및 디코딩 장치로 구현될 수 있다.
본 발명에 의한 디지털 비디오 코딩 장치(미도시)는 코딩 형태 변화 식별부, 표시 필드 결정부, 및 UFEP 필드 결정부를 구비한다.
코딩 형태 변화 식별부는 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별하여 변화 상태를 표시하는 비트들을 출력한다. 상기 비트들은, 첫 번째 경우로써, 라운딩 형식(rounding type: 이하 RTYPE이라 칭함)이 변화한 경우에는 "00", 두 번째 경우로써, 인트라 프레임(intra frame)에서 인터 프레임(inter frame)으로 변화되었거나 인터 프레임에서 인트라 프레임으로 변화한 경우에는 "01", 및 세 번째 경우로써, 코딩 형태의 변화가 첫 번째 및 두 번째 경우와 다른 코딩 형태 변화인 경우에는 "11"로, 각각에 대하여 구별되는 값을 가진다. 상기 세 번째 경우는, 예를들어, 디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당하는 에넥스(Annex)의 변화가 있는 경우가 이에 해당한다.
표시 필드 결정부는 이전 프레임의 H.263 규격에서 정의된 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드의 값과, 식별된 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트들에 대하여 배타적 논리합(exclusive OR) 연산을 수행하여 결과값을 현재 프레임의 표시 필드의 값으로써 결정한다.
UFEP 필드 결정부는 코딩 형태의 변화가 세 번째 경우임을 표시하는 비트들이 입력되면, 변화가 발생된 현재 프레임과 그 다음 프레임에 대하여 H.263 규격에서 정의된 UFEP(update full extended picture type) 필드를 "001"로 세팅한다.
이로써, 상기 디지털 비디오 코딩 장치는 입력된 비디오 프레임을 인코딩하여 픽처 헤더를 포함하는 비트스트림을 출력한다. 상기 비트스트림은 또한 픽처 헤더의 변화의 종류를 표시하는, 즉, 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 상태가 어떻게 변화하였는지를 표시하는 GFID 필드를 포함한다. 또한, 상기 비트스트림은 코딩 형태의 변화가 세번째 경우에 해당할 경우, 현재 프레임과 그 다음 프레임에 대하여 특정 비트로 세팅된 UFEP 필드를 포함한다.
상기 비디오 코딩 장치에 의하여 코딩된 비트스트림은 본 발명에 의한 디지털 비디오 디코딩 장치에 의하여 디코딩된다. 본 발명에 의한 디지털 비디오 디코딩 장치(미도시)는 비교부, 코딩 형태 변화 추정부, 및 디코딩 형태 결정부를 구비한다. 또한, 상기 디지털 비디오 디코딩 장치는 UFEP 필드 상태 식별부, 및 현재 픽처 헤더 결정부를 구비한다.
비교부는 입력된 비트스트림에서 이전 프레임의 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드와 현재 프레임의 GFID 필드를 비교한다.
코딩 형태 변화 추정부는 현재 프레임의 GFID 필드의 값이 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값과 이전 프레임의 GFID 필드의 값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 결정함으로써 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정하여 코딩 형태의 변화를 표시하는 코딩 형태 변화 표시 신호를 출력한다.
디코딩 형태 결정부는 식별된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 결정한다.
즉, 인코딩시에 현재 프레임의 GFID 필드의 값이 이전 프레임의 GFID 필드의 값과 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 추정할 수 있도록 비트스트림이 구성되어 있기 때문에, 디코딩시에 현재 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 이전 프레임과 현재 프레임의 GFID 필드값만 참조하여 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정할 수 있다. 또한, 추정된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 정확하게 결정할 수 있기 때문에 픽처 헤더 정보가 손실된 경우에도 비트스트림을 버리거나 이전 프레임의 픽처 헤더 정보를 사용함에 의하여 발생하는 화질 열화를 제거할 수 있다.
또한, UFEP 필드 상태 식별부는 상기 코딩 형태 변화 표시 신호가 디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당하는 에넥스(Annex)의 변화가 있는 것으로 표시된 경우, 현재 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되었으면 UFEP(update full extended picture type) 필드가 "001"로 세팅되어 있는지를 식별하여 UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있어 있음을 표시하는 UFEP 식별신호를 출력한다.
현재 픽처 헤더 결정부는 UFEP 식별신호에 응답하여, 현재 프레임과 다음 프레임에서 GFID 필드값의 변화가 없는 경우, 현재 프레임의 다음 프레임에서의 픽처 헤더 정보가 현재 프레임의 픽처 헤더 정보임을 표시하는 현재 픽처 헤더 표시 신호를 출력한다.
이로써, 디코딩을 위하여 입력된 비트스트림에서 코딩 형태의 변화가 에넥스 변화에 해당하는 경우, 코딩 형태의 변화가 발생한 현재 프레임 뿐만 아니라 그 다음 프레임에서도 UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있다. 또한, 현재 프레임과 그 다음 프레임의 GFID가 동일한 경우에는 코딩 형태에 어떠한 변화도 없었던 경우에 해당한다. 따라서, 이러한 경우에는 그 다음 프레임에서 이전 프레임의 픽처 헤더를 그대로 사용하여도 무방하다. 따라서, 종래의 H.263 규격에 따른 디지털 비디오 코딩 알고리즘에서 발생하는 문제, 즉, UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있는 프레임을 디코딩할 때, 해당 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되어 있는 경우에는 새로운 변화가 발생한 프레임을 찾을 때까지의 모든 프레임을 정상적으로 디코딩할 수 없게 되는 경우가 발생할 수 있다는 문제가 제거된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 비디오 코딩 방법은 현재 프레임을 인코딩할 때 현재 프레임의 GFID 필드의 값을 이전 GFID 필드의 값과 코딩 형태 변화의 종류에 관한 정보를 나타내는 비트값의 논리적 비트 연산값으로써 결정하여 삽입함으로써, 디코딩시에 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 현재 프레임과 이전 프레임의 GFID 필드의 값을 사용하여 그 변화가 어떠한 것이었는지를 추정함으로써 정확한 픽처 헤더 정보를 사용하여 디코딩할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 디지털 비디오 디코딩 방법은 상기 디지털 비디오 코딩 방법에 의하여 코딩된 비트스트림을 디코딩함에 있어서 픽처 프레임의 픽처 헤더가 손실된 경우에도, 현재 프레임의 GFID 필드 값과 이전 프레임의 GFID 필드 값의 논리적 관계를 사용하여 그 변화가 어떠한 것이었는지를 추정함으로써 정확한 픽처 헤더 정보를 사용하여 디코딩할 수 있기 때문에 디코딩 성능이 향상된다.

Claims (18)

  1. 비디오 프레임을 인코딩하여 픽처 헤더를 포함하는 비트스트림을 출력하는 디지털 비디오 코딩 방법에 있어서,
    (a) 이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별하는 단계; 및
    (b) 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 이전 프레임의 상기 표시 필드의 값과, 상기 (a) 단계에서 식별된 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 결과값을 현재 프레임의 표시 필드의 값으로써 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표시 필드는,
    H.263 규격에서 정의된 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 논리적 비트 연산은,
    배타적 논리합(exclusive OR) 연산인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비트값은,
    첫 번째 경우로써, 라운딩 형식(rounding type: 이하 RTYPE이라 칭함)이 변화한 경우와,
    두 번째 경우로써, 인트라 프레임(intra frame)에서 인터 프레임(inter frame)으로 변화되었거나 인터 프레임에서 인트라 프레임으로 변화한 경우, 및
    세 번째 경우로써, 코딩 형태의 변화가 첫 번째 및 두 번째 경우와 다른 코딩 형태 변화인 경우의 각각에 대하여 구별되는 값을 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 세 번째 경우는,
    디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당하는 에넥스(Annex)의 변화가 있는 경우인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  6. 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    (c) 코딩 형태의 변화가 세 번째 경우에 해당하면, 변화가 발생된 현재 프레임과 그 다음 프레임에 대하여 H.263 규격에서 정의된 UFEP(update full extended picture type) 필드를 "001"로 세팅하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  7. 픽처 헤더를 포함하는 비트스트림을 입력하여 디코딩하는 디지털 비디오 디코딩 방법에 있어서,
    (a) 코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 입력된 비트스트림에서 이전 프레임의 표시 필드와 현재 프레임의 표시 필드를 비교하는 단계;
    (b) 현재 프레임의 표시 필드의 값이 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값과 이전 프레임의 표시 필드의 값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 추정함으로써 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정하는 단계; 및
    (c) 식별된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 표시 필드는,
    H.263 규격에서 정의된 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    현재 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되었고 UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있는 것으로 식별되면, 현재 프레임과 다음 프레임에서 GFID 필드값의 변화가 없는 경우, 현재 프레임의 다음 프레임에서의 픽처 헤더 정보를 현재 프레임의 픽처 헤더 정보로써 사용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 방법.
  10. 입력된 비디오 프레임을 인코딩하여 픽처 헤더를 포함하는 비트스트림을 출력하는 디지털 비디오 코딩 장치에 있어서,
    이전 프레임과 현재 프레임 사이에서 코딩 형태가 어떻게 변화되었는지를 식별하여 변화 상태를 표시하는 비트들을 출력하는 코딩 형태 변화 식별부; 및
    코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 이전 프레임의 표시 필드 값과, 식별된 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정되는 비트들에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 결과값을 현재 프레임의 표시 필드의 값으로써 결정하는 표시 필드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 표시 필드는,
    H.263 규격에서 정의된 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 논리적 비트 연산은,
    배타적 논리합(exclusive OR) 연산인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 비트들은,
    첫 번째 경우로써, 라운딩 형식(rounding type: 이하 RTYPE이라 칭함)이 변화한 경우와,
    두 번째 경우로써, 인트라 프레임(intra frame)에서 인터 프레임(inter frame)으로 변화되었거나 인터 프레임에서 인트라 프레임으로 변화한 경우, 및
    세 번째 경우로써, 코딩 형태의 변화가 첫 번째 및 두 번째 경우와 다른 코딩 형태 변화인 경우의 각각에 대하여 구별되는 값을 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 세 번째 경우는,
    디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당하는 에넥스(Annex)의 변화가 있는 경우인 것을 특징으로 하는
  15. 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    코딩 형태의 변화가 세 번째 경우임을 표시하는 비트들이 입력되면, 변화가 발생된 현재 프레임과 그 다음 프레임에 대하여 H.263 규격에서 정의된 UFEP(update full extended picture type) 필드를 "001"로 세팅하는 UFEP 필드 결정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 코딩 장치.
  16. 픽처 헤더를 포함하는 비트스트림을 입력하여 디코딩하는 디지털 비디오 디코딩 장치에 있어서,
    코딩 형태가 변화되었는지를 표시하는 소정의 필드를 표시 필드라 할 때 입력된 비트스트림에서 이전 프레임의 표시 필드와 현재 프레임의 표시 필드를 비교하는 비교부;
    현재 프레임의 표시 필드의 값이 코딩 형태 변화의 종류에 따라 결정된 비트값과 이전 프레임의 표시 필드의 값에 대하여 소정의 논리적 비트 연산을 수행하여 얻어진 결과값인 것을 기초로 논리적 비트연산에 사용된 비트값을 결정함으로써 어떠한 코딩 형태의 변화가 있었는지를 추정하여 코딩 형태의 변화를 표시하는 코딩 형태 변화 표시 신호를 출력하는 코딩 형태 변화 추정부; 및
    식별된 코딩 형태의 변화를 기초로, 이전 프레임에서 해당 필드를 참조하여 현재 프레임에서의 디코딩 형태를 결정하는 디코딩 형태 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 표시 필드는,
    H.263 규격에서 정의된 GFID(GOB(group of block) frame identifier) 필드인 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 코딩 형태 변화 표시 신호가 디지털 비디오 코딩 관련 규격에 있어서 선택적(optional)인 코딩 방법을 규정한 세부 부록에 해당하는 에넥스(Annex)의 변화가 있는 것으로 표시된 경우, 현재 프레임의 픽처 헤더 정보가 손실되었으면 UFEP(update full extended picture type) 필드가 "001"로 세팅되어 있는지를 식별하여 UFEP 필드가 "001"로 세팅되어 있어 있음을 표시하는 UFEP 식별신호를 출력하는 UFEP 필드 상태 식별부; 및
    UFEP 식별신호에 응답하여, 현재 프레임과 다음 프레임에서 GFID 필드값의 변화가 없는 경우, 현재 프레임의 다음 프레임에서의 픽처 헤더 정보가 현재 프레임의 픽처 헤더 정보임을 표시하는 현재 픽처 헤더 표시 신호를 출력하는 현재 픽처 헤더 결정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 비디오 디코딩 장치.
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