KR20030014679A - 점진적으로 열화되는 복잡도가 감소된 ｉｄｃｔ 디코딩 - Google Patents

점진적으로 열화되는 복잡도가 감소된 ｉｄｃｔ 디코딩 Download PDF

Info

Publication number
KR20030014679A
KR20030014679A KR1020027016314A KR20027016314A KR20030014679A KR 20030014679 A KR20030014679 A KR 20030014679A KR 1020027016314 A KR1020027016314 A KR 1020027016314A KR 20027016314 A KR20027016314 A KR 20027016314A KR 20030014679 A KR20030014679 A KR 20030014679A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dct
predetermined
dct coefficients
data signal
coefficients
Prior art date
Application number
KR1020027016314A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100873826B1 (ko
Inventor
란트세-후아
츠홍춘
첸잉웨이
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20030014679A publication Critical patent/KR20030014679A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100873826B1 publication Critical patent/KR100873826B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/625—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using discrete cosine transform [DCT]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12—Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • H04N19/122—Selection of transform size, e.g. 8x8 or 2x4x8 DCT; Selection of sub-band transforms of varying structure or type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H04N19/126—Details of normalisation or weighting functions, e.g. normalisation matrices or variable uniform quantisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/132—Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/156—Availability of hardware or computational resources, e.g. encoding based on power-saving criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/44—Decoders specially adapted therefor, e.g. video decoders which are asymmetric with respect to the encoder
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/59—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

MPEG 또는 MPEG2 알고리즘과 같은 손실 DCT-기반 알고리즘에 따라 압축된 데이터는 DCT 계수들의 동적으로 선택된 세트에 따라 압축 해제되고, 선택되지 않은 계수들은 마스크 아웃된다. 적은 움직임을 나타내는 데이터의 매크로블록은 DCT 계수들의 적은 서브세트로 압축 해제되지만, 많은 움직임을 나타내는 매크로블록은 DCT 계수들의 전체 세트에 이르는 DCT 계수들의 큰 서브세트에 따라 압축 해제된다. 따라서, 평균 연산 복잡도가 낮게 유지되어 저렴한 장비의 사용을 가능하게 하면서, 열화도 최소화된다.

Description

점진적으로 열화되는 복잡도가 감소된 ＩＤＣＴ 디코딩{Reduced complexity IDCT decoding with graceful degradation}
디지털 데이터 스트림들은 종종 저장 및 송신을 위해 압축된다. 영숫자(alphanumeric) 데이터를 포함하는 데이터 스트림들은 통상적으로 압축 및 압축 해제 후에 절대로 변경되지 않아야 하지만, 오디오 또는 화상 데이터에 대해 동작할 때는, 일부 세부사항(detail)이 손실되거나 변경될 수는 있지만 인간 관찰자가 그 출력을 원래의 것과 거의 유사한 것으로서 지각하는 "손실(lossy)" 압축을 사용하는 것이 허용될 수도 있다.
사운드 기록들을 위한 MP3(Moving Picture Experts Group Layer-3 Audio), 정지 화상들을 위한 JPEG(Joint Photographic Experts Group), 및 비디오 기록들을 위한 MPEG(Motion Picture Experts Group) 및 MPEG2와 같은 많은 손실 압축 알고리즘들이 고안되어 왔다. 설명될 본 발명의 실시예는 주로 MPEG2 압축에 적용되지만, 다른 알고리즘들에도 적용할 수 있다.
MPEG2 압축에서, 송신될 비디오 프레임은 8x8 픽셀들의 매크로블록들(MB)로분할된다. MB에 대해 이산 코사인 변환(DCT)이 수행되어, 계수들의 8x8 어레이를 산출한다. 양자화되고, 가능하게는 허프만-트리 인코딩에 의해 더 압축된 계수들이 재생 장치에 의한 검색을 위해 저장되거나 송신된다.
재생 장치는 계수들의 각 8x8 어레이에 대해 역 이산 코사인 변환(IDCT)을 수행하여 원 프레임으로부터 픽셀들의 8x8 어레이에 대한 등가물을 재구성하도록 한다. 세부사항과 정확도를 최대로 복원하기 위해서, 64개의 모든 계수들이 처리되어야 한다. (64개의 모든 계수들이 사용되더라도, 상술된 양자화로 인해 일부 낮은 세부사항이 여전히 존재할 것이다). 소비자의 오락(consumer entertainment)과 같은 많은 어플리케이션에 있어서, 사용자는 저 비용의 재생 장치를 갖기 위해서 약간의 화질을 기꺼이 희생할 수도 있다. 종래 기술의 해결책에서, 이용 가능하거나 수용 가능한 화질 레벨은 64개의 모든 계수들보다는 적은 수의 계수를 사용하여 달성되고, 따라서 능력이 더 낮은 연산 소자를 사용하는 것을 가능하게 한다. IDCT에 사용되는 계수들의 수는 특정 연산 소자에 대한 원하는 화질 레벨에 따라 미리 결정된다. 카메라의 작은 이동 및 대상의 작은 움직임이 있는 동종의 장면들에 대해서는 화질이 상당히 양호할 수 있지만, 매우 많은 변화가 있는 장면들이나, 카메라의 빠른 이동 또는 대상의 빠른 움직임이 있을 경우에는 화질이 열화된다. 화질 열화는 "점진적(graceful)" 열화의 한계를 넘어설 수도 있으며, 이 기술분야에서 상기 용어는, 열화가 허용되기는 하지만 가능한 한 한계를 넘어서지 않도록 관리되는 것을 나타낸다. 따라서, 화질의 점진적 열화를 유지하면서 모든 DCT 계수들보다는 적은 수의 계수들을 처리하는 능력을 갖는 MPEG2 재생 시스템에 대한필요성이 존재한다.
본 발명은 디지털 데이터에 대한 압축의 디코딩 알고리즘들에 관한 것으로, 특히, 역 이산 코사인 변환을 사용하는 디코딩 알고리즘들에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 8x8 어레이의 DCT 계수 위치들의 구성을 도시하는 도면.
도 1a는 도 1에 주어진 DCT 계수 위치들에 의해 표시되는 상대 주파수들을도시하는 개략도.
도 2a 내지 도 2h는 도 1에 따른 DCT 계수들로 코딩된 신호를 디코딩하기 위해 적용될 수 있는 통상의 마스킹들을 도시하고, 각각에 대한 상대적인 연산 복잡도를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 대한 흐름도.
도 4는 도 3의 흐름을 실행하기에 적절한 장치를 도시하는 블록도.
상술된 종래 기술에서의 제한들을 극복하고, 본 명세서를 읽고 이해할 때 분명해질 다른 제한들을 극복하기 위해서, 본 발명은 DCT 블록의 수평 고주파수 성분들을 동적으로 평가하여, 고주파수 성분들의 현재 레벨에 따라 동적으로 선택된 다수의 DCT 계수들을 사용하여 디코딩하는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 수평 주파수를 나타내는 DCT 성분들 중 가장 높은 주파수를 나타내는 DCT 성분이 평가되어, 그에 따라 DCT 성분들의 마스킹(masking)이 선택된다.
본 발명의 다른 목적들 및 특징들은 첨부 도면과 함께 고려되는 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 도면들은 단지 도시를 위한 목적으로 그려진 것으로, 첨부된 청구범위에서 참조하기 위한 것이지 본 발명을 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 또한, 도면들은 반드시 스케일되어 그려진 것은 아니며, 특별히 언급되지 않는 한, 도면은 단지 본 명세서에 기술된 구조들과 절차들을 개념적으로 나타내기 위한 것임을 이해해야 한다.
도면에서 동일한 참조부호들은 유사한 소자를 나타낸다.
비디오 스트림들의 MPEG 또는 MPEG2 데이터 압축과 같은 통상의 데이터 압축 방법에 있어서, 픽셀들의 8x8 어레이(매크로블록 또는 MB)가 비디오 프레임으로부터 추출되어, 통상적으로 DCT 계수들의 8x8 어레이를 생성하기 위해 양자화되는 DCT 계수들의 세트를 산출하기 위해 MB에 대해 이산 코사인 변환(DCT)이 수행된다.
이 기술분야에 공지되어 있는 DCT 알고리즘은 본 명세서에서 참조용으로 제공된다. 데이터 A(i)(i는 0 내지 N-1 범위의 정수)가 주어질 때, (예를 들어, 인코더에 의해 사용되는) 순방향 DCT는,
B(k) = [1-(1-sqrt(2)/2)delta(k)]/2 sum A(i)cos((pi k/N)(2i+1)/2)
i = 0 내지 N-1
이고, 여기서, delta는 크로네커(Kronecker) 델타이다.
B(k)는 주파수-공간 변수(k)의 모든 값들에 대해 정의되지만, 여기서는 단지 0 내지 N-1 범위의 정수 k에 대해서만 처리한다. (예를 들어, 디코더에 의해 사용되는) 역 DCT는 다음과 같다.
AA(i) = sum B(k)[1-(1-sqrt(2)/2)delta(k)]/2cos((pi k/N)(2i+1)/2)
k = 0 내지 N-1
도 1은 64개의 계수 위치들이 00 내지 63으로 명명되는 어레이의 통상의 레이아웃을 도시한다. 이 어레이에 적용되는 DCT 알고리즘에서, N은 64의 값을 갖는다. 위치 00은 MB에서의 가장 낮은 수직 주파수와 MB에서의 가장 낮은 수평 주파수를 나타내는 DCT 계수를 포함한다. 높은 수평 주파수들을 나타내는 계수들은 도 1에 도시된 바와 같이 어레이의 "하단(down)"의 연속 위치들을 점유하지만, 높은 수직 주파수들을 나타내는 계수들은 도시된 바와 같이 어레이를 "가로지르는(across)" 연속 위치들을 점유한다. 따라서, 위치 7에서의 계수는 수평 주파수와는 관계없이 가장 높은 수직 주파수를 나타내고, 위치 56에서의 계수는 수직 주파수와는 관계없이 가장 높은 수평 주파수를 나타내고, 위치 63에서의 계수는 가장 높은 수평 주파수 및 가장 높은 수직 주파수 모두를 나타낸다. 도 1a는 어레이 위치들에서의 상대적인 주파수들을 개략적으로 도시한다.
재생을 위해 원 프레임을 생성하기 위해서, 원 프레임으로부터 8x8 MB의 근사치를 복원하기 위해 코사인 계수들의 8x8 어레이에 대해 역 이산 코사인 변환(IDCT)을 수행할 필요가 있다. MPEG와 같은 압축 알고리즘들은 본질적으로 "손실" 압축 알고리즘들(일부 세부사항이 본질적으로 손실되거나 변경됨)이기 때문에 근사치가 된다. 그러나, 시청자에게는 이러한 세부사항의 손실은 지각되지 않을 수도 있다. 또한, 시청자가 불만을 갖지 않는 출력 비디오 스트림을 생성하면서, (재생 설비를 단순화하여 비용을 감소시키기 위해서) 세부사항의 손실을 증가시키는 것이 가능할 수도 있다.
도 2a는 전체적으로 빗금이 그어져, DCT 계수들의 8x8 어레이의 모든 위치가 IDCT 디코딩에 사용된다는 것을 나타낸다. 이것은 MB를 재구성하기 위한 연산 복잡도가 100%이다. 도 2b 내지 도 2h 각각은 IDCT 디코딩에 사용되는 계수들(00 내지 63)의 전형적인 서브세트를 도시한다. 빗금친 사각형은 도 1에서 식별된 대응 위치로부터의 대응하는 DCT 계수가 IDCT 디코딩에 사용되는 것을 나타낸다. 빗금이 없는 사각형은 대응하는 DCT 계수가 제로로 설정되어 사용되지 않는다는 것을 나타낸다. 도 2b 내지 도 2h 각각은 최종 연산 복잡도의 상대적(즉, 백분율) 표시를 나타낸다. DCT 계수들의 서브세트 사용에 의해 화질이 열화되는 정도는 MB들의 주파수 복잡도에 의존한다. 일정한 평면 배경 부분의 MB는, 예를 들어, 도 2h의 38%의 복잡도를 갖고 있더라도 지각할 수 있는 열화를 나타내지 않을 것이다. 한편, 카메라가 장면을 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이는 동안 왼쪽에서 오른쪽으로 장면을 가로질러 전력 질주하는 사람의 체크무늬 셔츠 부분의 MB는 도 2h의 38%의 복잡도에 대해서는 상당히 심하게 열화되도록 나타나고, 각 높은 복잡도 레벨에 대해서는 덜 열화될 것이다.
체크무늬 셔츠를 입은 사람이 낭떠러지로 떨어지는 것과 같은, 수직 방향으로 높은 복잡도를 나타내는 MB에 유사한 고려사항들이 적용된다. 통상의 비디오 프로그램 자료에서는 수직 복잡도보다는 수평 복잡도가 훨씬 많이 발생된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 수직 복잡도보다는 수평 복잡도의 열화를 감소시키지만, 본 발명의 기술들은 또한 수직 복잡도를 강조하거나 또는 수평 및 수직 복잡도를동일하게 처리하도록 할 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
계속적으로 100%의 연산 능력을 제공할 수 없는 저 비용의 재생 장치에 대한 정규의 뷰잉(viewing) 화질 레벨을 제공하는 종래의 해결책은, 재생 장치의 연산 능력들에 따라 선택되는, 하나의 미리 결정된 DCT 계수들의 서브세트를 사용하여 항상 디코딩한다. 예를 들어, 100㎒의 인텔 펜티엄 칩 기반의 재생 장치에 대해서는 도 2g의 55%의 복잡도가 항상 사용될 수 있지만, 350㎒의 인텔 펜티엄-Ⅱ 칩 기반의 재생 장치에 대해서는 도 2c의 86%의 복잡도가 항상 사용될 수도 있다. 후자의 장치가 더 양호한 결과들을 생성하지만, 그 경우에도, 높은 수평 복잡도의 정도를 갖는 MB들에 대해 현저하고 불만스러운 열화를 발생시킬 수도 있다.
본 발명은 각 개개의 MB의 수평 복잡도를 평가하여, 그에 따른 복잡도 레벨을 선택한다. 따라서, 장면 전체에서 전력 질주하는 체크무늬 셔츠를 입은 사람의 예에서, 열화를 감소하기 위해, 체크무늬 셔츠 또는 빠르게 움직이는 사람의 다른 부분들에 대한 MB들에 대해 고-복잡도 디코딩이 사용된다. 그러나, 프레임에서 다른 MB들은 통상적으로 매우 낮은 복잡도를 나타내어(전력 질주하는 사람 뒤의 배경이 동일한 건물 벽이거나 균일한 청색의 하늘일 경우), 이 MB들에 대해서는 불만스러운 열화를 나타내지 않고 저-복잡도 디코딩이 사용될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 계수 56의 크기는 가장 높은 수평 주파수에서의 현재 MB의 수평 복잡도를 나타내고, 따라서, 계수 56은 현재 MB에 대해 적용될 처리의 복잡도를 선택하기 위한 선도자(bellwether)로서 사용된다. 이 선택은 비디오 데이터가 인터리빙되어 있는 경우(대부분의 TV 신호들에 대한 경우) 매우 중요한 것이다. 데이터가 인터리빙되고, 인티리빙된 후 DCT 코딩된 경우가 프레임형 DCT(인터리빙되지 않은 MB들에 대해 수행되는 필드형 DCT에 반대되는 것임)로서 공지되어 있다. 인터리빙된 데이터에서, 탑 필드(top field)는 바텀 필드(bottom field)와는 매우 다를 수 있으며, 그 경우에 계수 56은 매우 높은 값을 가질 것이다. 고정된 디코딩 복잡도를 사용하는 종래의 해결책은 이러한 경우들에 있어서 불만스러운 열화를 초래하는 경향이 있다. 시청자들은 이러한 출력을 보고 현기증이 나게 된다고 보고하였다. 높은 수직 복잡도는 종종 통상의 프로그램 자료에는 훨씬 덜 발생되는 경향이 있다. (다른 실시예들은 수평 및 수직 열화를 동등하게 최소화하고자 할 경우에는 계수 63(또는 어레이의 주 대각선을 따르는 일부 다른 계수)을 사용하거나, 또는 수직 열화만을 최소화하고자 할 경우에는 계수 07을 사용한다.)
(예를 들어, 균일한 배경으로부터의) 낮은 수평 복잡도를 갖는 MB들에 대해서는 계수 56의 크기는 매우 낮고, 따라서 충분한 열화를 초래하지 않고 MB를 디코딩하기 위해 도 2h의 저-복잡도 인코딩이 사용될 수 있다. 높은 인코딩 복잡도 레벨들은 계수 56의 높은 값들에 대해 사용되고, 따라서 허용할 수 있는 값들로 떨어진 열화를 유지하도록 한다. 계수 56이 미리 결정된 임계값을 초과하는 MB들에 대해서는, 64개의 모든 DCT 계수들이 사용되는 도 2a의 100%의 복잡도가 사용될 수 있다. 실질적으로 모든 통상의 프레임들에 대해서는, 프레임을 구성하는 MB들의 일부에 대해 100%의 복잡도 디코딩이 사용되더라도 평균 연산 복잡도는 100% 미만이다.
본 발명의 실시예에서는, 계수 56에 대해 단지 하나의 임계값이 정의되어 있고, 임계값 미만의 값들에 대해서는 55%의 상대 복잡도를 갖는 도 2g에 도시된 계수 서브세트가 사용되며, 임계값의 또는 임계값 이상의 값들에 대해서는 86%의 상대 복잡도를 갖는 도 2c에 도시된 계수 서브세트가 사용된다.
본 발명의 실시예는 도 3의 흐름도로 기술된다. 각 프레임의 각 MB에 대해서, DCT 계수들의 8x8 어레이가 통상적으로 저장 수단 또는 송신 수단으로부터 수신된다(블록 302). 블록 304에서, 계수 56의 값이 평가된다. 서두에 설명된 바와 같이, 계수 56은 수평 움직임의 가장 높은 주파수와 연관되고, 본 실시예는 통상의 프로그램 자료에 수직 열화가 훨씬 덜 빈번히 발생하는 것으로 인한 수직 열화를 허용하면서 수평 열화를 최소화하도록 한다.
블록 306에서, 계수 56의 값을 갖는 DCT 계수들의 서브세트들(도 2)에 대한 마스킹들의 미리 결정된 연관에 따라, 마스킹들 중 미리 결정된 하나의 마스킹이 선택된다. 블록 308에서, 선택된 서브세트의 DCT 계수들이 원 매크로블록의 근사치를 복원하기 위해 역 DCT 동작에 사용된다. 계수 56의 값에 따른 계수 서브세트들의 동적 선택에 있어서, 낮은 복잡도는 많은 수평 움직임이 존재하지 않을 때 사용되고, 높은 복잡도는 보다 많은 다양한 수평 움직임량에 대한 열화를 최소화하기 위해 사용된다. 본 발명은 2개의 서브세트 선택들, 즉, 미리 결정된 임계값 미만의 계수 56의 값들에 대한 도 2g의 55%의 복잡도 서브세트, 미리 결정된 임계값 또는 그 이상에 대한 도 2c의 86%의 복잡도 서브세트 중 하나를 사용한다.
블록 310은 프레임의 각 MB가 처리되도록 블록 302로 되돌아가도록 처리한다. 블록 312는 비디오 스트림의 각 프레임을 처리하기 위해 블록 302로 되돌아가도록 처리한다.
본 명세서에 설명된 동작들을 수행하기 위한 장치는, 디자인 선택의 문제로서, 적절한 펌웨어나 소프트웨어로 프로그램되는 범용 디지털 논리 하드웨어 또는 특수-목적의 하드웨어로 구성될 수 있다. 이러한 장치(400)가 도 4에 블록도로 도시되어 있다. 이 장치는 입력 데이터를 수신하기 위한 데이터 수신기(402), 컴퓨터 명령들 및 데이터(입력 데이터, 중간 데이터, 처리된 출력 데이터 및 미리 결정된 DCT 서브세트들과 같은 작업 데이터)를 저장하기 위한 데이터 저장 장치(404), 연산 수단(406), 제어 논리(408) 및 데이터를 출력하기 위한 데이터 송신기(410)를 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 적용되는 것으로서 본 발명의 중요한 새로운 특징들이 도시되고 기술되고 지적되었지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 설명된 장치들의 형태와 세부사항들 및 그 동작에 있어서 다양한 생략, 대체 및 변경들이 행해질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 동일한 결과들을 얻기 위해 실질적으로 동일한 방법으로 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 소자들 및/또는 방법 단계들의 모든 조합이 본 발명의 범위 내에 있다는 것이 명백히 의도된다. 또한, 본 발명의 실시예 또는 어떠한 개시된 형태와 관련하여 도시되고 및/또는 기술된 구조들 및/또는 소자들 및/또는 방법 단계들이 일반적인 디자인 선택의 문제로서 임의의 다른 개시되거나 기술되거나 제안된 형태 또는 실시예로 통합될 수도 있다. 따라서, 첨부되는 청구항들의 범위에 지시된 것만으로 제한되도록 의도된다.

Claims (14)

  1. 데이터 신호의 DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법에 있어서:
    (a) DCT 계수 위치들의 다수의 서브세트들(200 내지 207)을 미리 결정하는 단계;
    (b) 데이터 신호의 DCT-인코딩된 대응 부분으로부터 얻어진 DCT 계수들의 세트를 수신하는 단계(302);
    (c) 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나의 값에 따라 DCT 계수 위치들의 상기 서브세트들 중 하나를 선택하는 단계(306);
    (d) 상기 데이터 신호의 상기 대응하는 부분의 표시를 복원하기 위해 상기 선택된 서브세트의 DCT 계수들에 대해 IDCT 디코딩을 수행하는 단계(308); 및
    (e) DCT 계수들의 연속하는 세트들에 대해 상기 단계 (b), (c), (d)를 반복하는 단계(310, 312)를 포함하는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 MPEG 알고리즘에 따라 인코딩된 비디오 데이터인 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 MPEG2 알고리즘에 따라 인코딩된 비디오 데이터인 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 픽셀들의 8x8 매크로블록이고, 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나는 57번째 DCT 계수인 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 픽셀들의 8x8 매크로블록이고, 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나는 64번째 DCT 계수인 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 픽셀들의 8x8 매크로블록이고, 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나는 8번째 DCT 계수인 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    DCT 계수들의 상기 다수의 미리 결정된 서브세트들은,
    1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27 및 28번째 위치들로 이루어지는 제 1 서브세트(206)와,
    1, 2 3, 4, 9, 10, 11, 12, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 33, 34, 35, 36, 41, 42, 43, 44, 49, 50, 51, 52, 57, 58, 59 및 60번째 위치들로 이루어지는 제 2 서브 세트(202)의 두 서브세트들을 포함하고,
    상기 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나의 값이 미리 결정된 임계값 미만일 경우, 상기 제 1 서브세트의 계수 위치들에 대해 IDCT 디코딩이 수행되고,
    상기 DCT 계수들 중 상기 미리 결정된 하나의 값이 상기 미리 결정된 임계값 이상일 경우, 상기 제 2 서브세트의 DCT 계수들에 대해 IDCT 디코딩이 수행되는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 방법.
  8. 데이터 신호의 DCT-인코딩된 블록들을 디코딩하는 장치에 있어서:
    DCT 계수 위치들의 미리 결정된 다수의 서브세트들(202 내지 207)을 저장하기 위한 데이터 저장 장치(404);
    상기 데이터 신호의 DCT-인코딩된 부분으로부터 얻어진 DCT 계수들의 세트를 수신(302)하기 위한 수신기(402);
    상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나의 값에 따라 DCT 계수 위치들의 상기 서브세트들 중 하나를 선택하고(308), 상기 데이터 신호의 대응하는 부분의 표시를 복원하기 위해 상기 선택된 서브세트의 DCT 계수들에 대해 IDCT 디코딩(308)을 수행하기 위한 연산 수단(406); 및
    상기 수신기와 연산 수단을 통해 DCT 계수들의 연속하는 세트들을 라우팅하기 위한 제어 논리(408)를 포함하는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    MPEG 알고리즘에 따라 인코딩된 비디오 데이터인 상기 데이터 신호에 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    MPEG2 알고리즘에 따라 인코딩된 비디오 데이터인 상기 데이터 신호에 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 신호가 픽셀들의 8x8 매크로블록이고, 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 한 계수는 57번째 DCT 계수인 것에 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 픽셀들의 8x8 매크로블록이고, 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나는 64번째 DCT 계수인 것을 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 픽셀들의 8x8 매크로블록이고, 상기 수신된 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나는 8번째 DCT 계수인 것을 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    DCT 계수들의 상기 다수의 미리 결정된 서브세트들은,
    1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27 및 28번째 위치들로 이루어지는 제 1 서브세트(206)와,
    1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 33, 34, 35, 36, 41, 42, 43, 44, 49, 50, 51, 52, 57, 58, 59 및 60번쩨 위치들로 이루어지는 제 2 서브 세트(202)의 두 서브세트들을 포함하고,
    상기 연산 수단은, 상기 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나의 값이 미리 결정된 임계값 미만일 경우 상기 제 1 서브세트의 계수 위치들에 대해 IDCT 디코딩을 수행하고,
    상기 연산 수단은, 상기 DCT 계수들 중 미리 결정된 하나의 값이 상기 미리 결정된 임계값 이상일 경우 상기 제 2 서브세트의 DCT 계수들에 대해 IDCT 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는, DCT-인코딩된 블록들을 디코딩 하는 장치.
KR1020027016314A 2001-03-30 2002-03-26 점진적으로 열화되는 복잡도가 감소된 ｉｄｃｔ 디코딩 KR100873826B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/823,363 2001-03-30
US09/823,363 US7020672B2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Reduced complexity IDCT decoding with graceful degradation
PCT/IB2002/001000 WO2002080569A2 (en) 2001-03-30 2002-03-26 Reduced complexity idct decoding with graceful degradation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030014679A true KR20030014679A (ko) 2003-02-19
KR100873826B1 KR100873826B1 (ko) 2008-12-15

Family

ID=25238539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027016314A KR100873826B1 (ko) 2001-03-30 2002-03-26 점진적으로 열화되는 복잡도가 감소된 ｉｄｃｔ 디코딩

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7020672B2 (ko)
EP (1) EP1378126A2 (ko)
JP (1) JP4278385B2 (ko)
KR (1) KR100873826B1 (ko)
CN (1) CN1218584C (ko)
WO (1) WO2002080569A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100681242B1 (ko) * 2004-12-16 2007-02-09 삼성전자주식회사 동영상 복호화 방법, 동영상 복호화 장치 및 이를 가지는시스템 온 칩 시스템

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0324369D0 (en) * 2003-10-18 2003-11-19 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for calculating an inverse DCT
EP1897374A1 (en) * 2004-12-29 2008-03-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for encoding video data stream
US8929464B2 (en) * 2005-03-25 2015-01-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Video entropy decoding with graceful degradation
US8780997B2 (en) * 2005-11-18 2014-07-15 Apple Inc. Regulation of decode-side processing based on perceptual masking
US20090141808A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Yiufai Wong System and methods for improved video decoding
WO2010090484A2 (ko) 2009-02-09 2010-08-12 삼성전자 주식회사 저복잡도 주파수 변환을 이용한 비디오 부호화 방법과 그 장치, 및 비디오 복호화 방법과 그 장치
US20110194602A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for sub-pixel interpolation
CA2826018C (en) 2011-03-28 2016-05-17 Dolby Laboratories Licensing Corporation Reduced complexity transform for a low-frequency-effects channel

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216516A (en) * 1990-04-27 1993-06-01 Ricoh Company, Inc. Orthogonal transformation arithmetic unit
EP0530022B1 (en) * 1991-08-30 1998-05-06 Fuji Xerox Co., Ltd. Apparatus for encoding am image signal
US5379122A (en) * 1992-10-02 1995-01-03 Xerox Corporation Decompression of standard ADCT-compressed images
US5881176A (en) * 1994-09-21 1999-03-09 Ricoh Corporation Compression and decompression with wavelet style and binary style including quantization by device-dependent parser
US5796855A (en) * 1995-10-05 1998-08-18 Microsoft Corporation Polygon block matching method
US5883823A (en) * 1997-01-15 1999-03-16 Sun Microsystems, Inc. System and method of a fast inverse discrete cosine transform and video compression/decompression systems employing the same
US6167155A (en) * 1997-07-28 2000-12-26 Physical Optics Corporation Method of isomorphic singular manifold projection and still/video imagery compression
JP3550985B2 (ja) * 1997-12-02 2004-08-04 株式会社デンソー 神経回路網の検証方法，検証装置及び記録媒体
US6400680B1 (en) * 1997-12-30 2002-06-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Data transformation of the inverse-fourier type
US6295320B1 (en) * 1997-12-31 2001-09-25 Lg Electronics Inc. Inverse discrete cosine transforming system for digital television receiver
WO1999039303A1 (en) * 1998-02-02 1999-08-05 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Method and system for computing 8x8 dct/idct and a vlsi implementation
US6154839A (en) * 1998-04-23 2000-11-28 Vpnet Technologies, Inc. Translating packet addresses based upon a user identifier
US6374280B1 (en) * 1998-05-07 2002-04-16 Sarnoff Corporation Computationally efficient inverse discrete cosine transform method and apparatus
US6449272B1 (en) * 1998-05-08 2002-09-10 Lucent Technologies Inc. Multi-hop point-to-point protocol
US6516417B1 (en) * 1998-08-07 2003-02-04 Nortel Networks, Limited Virtual private networks
US6094437A (en) * 1998-10-09 2000-07-25 Asc - Advanced Switching Communications Layer two tunneling protocol (L2TP) merging and management
US6615357B1 (en) * 1999-01-29 2003-09-02 International Business Machines Corporation System and method for network address translation integration with IP security
US6788681B1 (en) * 1999-03-16 2004-09-07 Nortel Networks Limited Virtual private networks and methods for their operation
US7000014B2 (en) * 1999-04-02 2006-02-14 Nortel Networks Limited Monitoring a virtual private network
US6167092A (en) * 1999-08-12 2000-12-26 Packetvideo Corporation Method and device for variable complexity decoding of motion-compensated block-based compressed digital video
FI107495B (fi) 1999-08-13 2001-08-15 Nokia Multimedia Network Termi Menetelmä ja järjestely koodatun digitaalisen kuvabittivirran volyymin tai tahdin pienentämiseksi
US6798782B1 (en) * 1999-12-10 2004-09-28 Sun Microsystems, Inc. Truly anonymous communications using supernets, with the provision of topology hiding
US7111079B2 (en) * 2000-02-23 2006-09-19 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Architecture of a bridge between a non-IP network and the web
US7181542B2 (en) * 2000-04-12 2007-02-20 Corente, Inc. Method and system for managing and configuring virtual private networks
US7028334B2 (en) * 2000-04-12 2006-04-11 Corente, Inc. Methods and systems for using names in virtual networks
US7181766B2 (en) * 2000-04-12 2007-02-20 Corente, Inc. Methods and system for providing network services using at least one processor interfacing a base network
US6631416B2 (en) * 2000-04-12 2003-10-07 Openreach Inc. Methods and systems for enabling a tunnel between two computers on a network
US7028333B2 (en) * 2000-04-12 2006-04-11 Corente, Inc. Methods and systems for partners in virtual networks
US7085854B2 (en) * 2000-04-12 2006-08-01 Corente, Inc. Methods and systems for enabling communication between a processor and a network operations center
US6996628B2 (en) * 2000-04-12 2006-02-07 Corente, Inc. Methods and systems for managing virtual addresses for virtual networks
US7533409B2 (en) * 2001-03-22 2009-05-12 Corente, Inc. Methods and systems for firewalling virtual private networks
US7395354B2 (en) * 2002-02-21 2008-07-01 Corente, Inc. Methods and systems for resolving addressing conflicts based on tunnel information

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100681242B1 (ko) * 2004-12-16 2007-02-09 삼성전자주식회사 동영상 복호화 방법, 동영상 복호화 장치 및 이를 가지는시스템 온 칩 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN1460381A (zh) 2003-12-03
WO2002080569A2 (en) 2002-10-10
KR100873826B1 (ko) 2008-12-15
JP4278385B2 (ja) 2009-06-10
CN1218584C (zh) 2005-09-07
JP2004519954A (ja) 2004-07-02
US7020672B2 (en) 2006-03-28
EP1378126A2 (en) 2004-01-07
WO2002080569A3 (en) 2002-12-05
US20020161809A1 (en) 2002-10-31
US20060155794A1 (en) 2006-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100253931B1 (ko) 디지탈 영상 시퀀스의 디코딩 방법 및 장치
JP2935934B2 (ja) 圧縮動画像データ生成方法及びデコード方法
US20070025442A1 (en) Coding method for coding moving images
JP3888597B2 (ja) 動き補償符号化装置、及び動き補償符号化復号化方法
US8077769B2 (en) Method of reducing computations in transform and scaling processes in a digital video encoder using a threshold-based approach
US6130911A (en) Method and apparatus for compressing reference frames in an interframe video codec
US7042941B1 (en) Method and apparatus for controlling amount of quantization processing in an encoder
US20070025444A1 (en) Coding Method
US20060155794A1 (en) Reduced complexity IDCT decoding with graceful degradation
US20050135484A1 (en) Method of encoding mode determination, method of motion estimation and encoding apparatus
US6956899B2 (en) Precise bit control apparatus with look-ahead for MPEG encoding
US6928113B1 (en) Encoding apparatus and method
WO2006082690A1 (ja) 画像符号化方法および画像符号化装置
US5668598A (en) Motion video compression system with guaranteed bit production limits
JPH08289294A (ja) 適応量子化による動画像圧縮システム
US6879723B1 (en) Method and apparatus for encoding frames of image data at a varying quality level
US7058677B1 (en) Method and apparatus for selectible quantization in an encoder
US7024052B2 (en) Motion image decoding apparatus and method reducing error accumulation and hence image degradation
KR100366382B1 (ko) 동영상 부호화 장치 및 방법
KR20150096353A (ko) 이미지 인코딩 시스템, 디코딩 시스템 및 그 제공방법
KR100242832B1 (ko) 양자화 스텝값 발생장치
KR100203694B1 (ko) 물체를 포함하는 영상신호를 인장-보간 기법을 이용하여 부호화하는 방법 및 장치
Zheng et al. A novel video coding scheme with frequency-domain-based conditional frame replenishment algorithm
Hou et al. Region of Interest Coding for JPEG2000
US20050201458A1 (en) Image encoding system and method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141120

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee