KR20030020382A - Ｆｇｓ 강화층에 대한 활동-기반 주파수 가중을 위한 방법및 시스템 - Google Patents

Ｆｇｓ 강화층에 대한 활동-기반 주파수 가중을 위한 방법및 시스템 Download PDF

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KR20030020382A KR10-2003-7000686A KR20037000686A KR20030020382A KR 20030020382 A KR20030020382 A KR 20030020382A KR 20037000686 A KR20037000686 A KR 20037000686A KR 20030020382 A KR20030020382 A KR 20030020382A
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, MPEG4 FGS 강화층 인코딩 동안 최상의 이미지 품질을 제공할 주파수 가중 매트릭스들을 결정하고, 장면 특징 변경에 기초하여 상기 결정을 변경하여, 특히 대역폭이 박탈된 응용들에서 결과 출력 화질을 최적화하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.

Description

ＦＧＳ 강화층에 대한 활동-기반 주파수 가중을 위한 방법 및 시스템{Method of and system for activity-based frequency weighting for FGS enhancement layers}
"MPEG"은 일반적으로 동화상 전문가 그룹(Moving Picture Experts Group)에 의해 개발된 비디오 및 오디오 압축 표준들의 발전적인 세트를 나타낸다. 디지털 송신을 위한 움직임 비디오의 압축 필요성은, 압축되지 않은 비트레이트들에서의 피상적인 관측에서도 이용 가능한 대역폭들과 대조되어 명백하게 된다. MPEG-1은 순차 비디오(progressive video)를 초당 약 150만 비트들의 송신 레이트로 코딩하기 위해 설계되었다. 구체적으로는, MPEG-1은 비디오-CD 및 CD-i 미디어용으로 설계되었다. MPEG-2는 인터레이스된(interlaced) 이미지들을 초당 400만 비트 이상의 송신 레이트들로 코딩하기 위해 설계되었다. MPEG-2 표준은 디지털 텔레비전(DTV) 방송, DVD(digital versatile disk) 기술, 및 비디오 저장 시스템들과 같은 다양한 응용들에 대해 사용된다. MPEG-4는 매우 낮은 비트레이트의 응용들을 위해 설계된 것으로, 인터넷 비디오 송신 및 무선 통신 시장을 목표로 하기 위해 더 유연한 코딩 표준을 사용한다.
MPEG-4 비디오 압축 표준은 다양한 시간적 및 공간적 해상도들에서 임의의 형태의 비디오 오브젝트 플레인(VOP, video object plane)의 컨텐트-기반 송신 또는 액세스를 허용한다. MPEG4는 오브젝트 및 품질 스케일러빌리티(scalability) 모두를 지원한다. 미세 입도 스케일러빌리티(FGS, fine granularity scalability)는 MPEG4 표준에 의해 채용되는 스케일 가능한 코딩 방법의 한 형태이다. FGS 인코딩 방법은, 고정된 하한 비트레이트로 각 프레임을 인코딩하는 기본층과, 원 화상과 재구성된 기본층 화상간의 차이를 인코딩하는 강화층에서 MPEG4 비트스트림이 인코딩되도록 한다. 강화층은 비트플레인 코딩 방법을 통해 인코딩되고, 따라서, 강화층 비트스트림들은, 강화층의 임의의 (미세 그레인된) 수의 비트 플레인들이 송신 대역폭에 의존하여 디코더로 송신될 수 있다는 점에서 스케일 가능하다. FGS 코딩 방법은 MPEG 버전 4로 완성되었다.
표준화된 FGS 방법에서, 주파수 가중은 시각적 품질 향상을 위해 사용되는 특징이다. 각 코딩 블록의 원소들에 상이한 가중치들을 제공함으로써, 강화층 잔유물들(residuals)은 시각적 출력 품질에 대한 중요도에 비례하여 가중되고 인코딩된다.
MPEG-4 디코더는 기본층만을, 또는 기본층과 FGS 강화층의 임의의 서브세트를 디코딩할 수도 있다. 이것은 디코딩 장치의 대역폭이 제한되거나 가변일 때 및 저장 목적일 때 유용하다.
몇몇 경우들에 있어서, 기본층만이 디코딩되어, 덜 상세한(less-detailed) 비디오 이미지가 보여질 수 있도록 한다. 인코딩과 디코딩간의 대역폭이 다양하거나, 비트스트림 저장을 위한 공간이 제한적일 때, 기본층이 디코딩되고 대역폭 또는 저장 공간이 허용하는 만큼 FGS 강화층이 기본층의 상부에 부가될 수 있다.
MPEG-4 표준은 압축되고 있는 장면의 기본층을 먼저 인코딩함으로써 동작한다. 이 기본층은 저-품질, 저-대역폭의 압축된 이미지이다. 기본층은 다수의 코딩 블록들(예를 들어, 이산 코사인 변환 인코딩된(DCT) 블록들)로 표현된다. FGS 강화층은 다수의 잔여 블록들(residual blocks)로 표현된다. 다음으로, FGS 강화층은 기본층 비트스트림에 부가하여 비트스트림을 발생한다. 송신 채널의 대역폭 및 디코더의 복잡도에 의존하여, FGS 층의 절단된(truncated) 비트스트림이 반드시 디코딩될 것이다.
MPEG-4 코딩 표준에서, FGS 강화층 인코딩을 위해 두개의 품질 향상 방법들이 표준화된다. 이 두 방법들은 주파수 가중 방법 및 선택적 강화 방법이다. 여기서는 주파수 가중 방법만을 다룬다.
FGS 강화층은 기본층으로부터의 양자화 잔유물들을 코딩하기 위해 사용되며, 따라서, 코딩된 시퀀스의 전체 품질은 기본층 정보 및 송신된 FGS 강화층 정보의 조합이다. 이론적으로, FGS 방법은 손실없이 기본층의 잔유물들을 코딩한다. 그러나, 제한된 송신 대역폭으로 인해, 종종 FGS 강화층의 일부분만이 송신 채널을 통해 진행되어 디코더에 도달할 수 있다. 대역폭 변화가 발생할 때, 인코더측으로부터 디코더측으로 송신된 FGS 강화층의 비트들의 수는 송신 순간의 대역폭에 의존하여 다양하다. 또한, FGS 강화층 코딩의 특징으로 인해, 임의의 원하는 품질 레벨로 저장 장치에 저장될 수 있다. 따라서, 송신된/저장된 신호의 시각적 품질은 디코딩되는 FGS 층의 양에 의해 크게 영향을 받는다.
출력 시퀀스의 시각적 품질을 향상시키기 위해서, 주파수 가중 방법은 비트플레인 코딩(FGS 층 코딩을 위해 사용되는 방법) 전에 잔여 블록의 원소들을 비균일하게 가중하는 것을 허용한다. 특정 주파수 성분들이 시각적으로 더 중요하기 때문에 더 강화되어야 하며(즉, 높은 주파수 가중치들을 제공함으로써 높은 정확도로 코딩되어야 함), 그에 따라, 목적하는 이미지 품질을 향상한다.
비트-플레인 인코딩에 의해 인코딩되는 오브젝트들은 최상위 비트(MSB)에서 최하위 비트(LSB)로 순서화된다. 비트-플레인 시프트는 블록 내 특정 값에 대응하는 비트플레인들을 하나 이상의 비트들만큼 MSB 쪽으로 시프트하는 동작을 기술한다. 이것은 인코딩된 오브젝트들(이 경우에는 잔여 블록)의 우선 순위를 증가시키거나 부스팅(boosting)하는 효과를 갖는다.
양자화 잔유물(Quantization Residuals)
기본층 계수들이 인코딩되거나 "양자화"될 때, 양자화 함수는 연관 손실(associated loss)을 갖는다. 따라서, 양자화된 데이터의 정확도는 양자화 스텝에 의존한다. 양자화 잔유물들은 기본층에 대하여 인코딩되지 않은 부분으로서무시되고, 디코더측의 기본층에서 복원될 수 없다.
미세 입도(Fine Granularity)
미세 입도는 비디오 데이터가 순차 방향(progressive way)(비트-플레인마다)으로(MSB에서 LSB로) 인코딩되는 코딩 방법과 관련된다. 따라서, 인코딩된 비트스트림은 임의의 비트-플레인 레벨에서 절단될 수 있지만, 더 중요한 데이터가 더 많이 전송될 수 있다는 것을 항상 보장한다.
주파수 가중(FW)은 각 코딩 블록 내의 각 강화층 계수의 중요도를 선택적으로 재-가중하기 위해 FW 매트릭스를 사용하며, 따라서, 비트플레인 인코딩을 위한 각 계수의 유의성(significance)에는 가중 매트릭스에 의해 우선 순위가 다시 부여된다. FW 매트릭스의 각 원소는 블록 내의 대응하는 FGS 계수의 비트-플레인 시프트들의 수를 나타낸다. 한 FGS 계수의 비트-플레인 시프트는 FGS 계수에 2의 멱승을 곱한 것과 같다. MPEG-4는 FGS 도구를 표준화하지만, 적절한 FW 매트릭스를 제공하는 것은 아니다. FW 매트릭스 정의는 각 제조자에 의해 개별적으로 설정되는 인코더 최적화 파라미터로서 남게된다.
예로서 DCT 기반 코덱을 사용하면, 8x8 DCT 블록에 대해, DC 계수 및 저 주파수 성분들은 통상적으로 시각적 품질에 더 많이 기여한다. 따라서, 저 주파수 성분들 및 DC 성분은 높은 우선 순위로 인코딩되어야 한다. 그러나, FGS 코덱은, 강화층이 주파수 성분들의 중요도보다는, 단지 잔여 진폭에 관한 잔유물들을 비트플레인마다 인코딩하는 방식으로 설계된다. 한편, 작은 양자화 파라미터들을 사용하여 높은 정확도로 DC 및 저-주파수 성분들을 코딩하는 기본층 코딩은 강화층에대해 더 작은 잔유물들을 발생할 것이다. 따라서, 기본층 DCT 계수들의 특징들과는 대조적으로, 중요한 DC 및 저 주파수 성분들은 강화층에서 더 작은 값들을 가질 수 있고, 더 중요한 비트플레인의 FGS에 의해 인코딩되지 않을 것이다. 송신되는 비트플레인의 목표 개수(targeted number)가 적을 때, 비트스트림 절단으로 인해 중요한 주파수 성분들이 손실될 수도 있다. 이를 방지하기 위해서, 더 중요한 계수들은 높은 우선 순위를 갖는 높은 비트플레인에서 인코딩되어야 한다. 이것은 FW 매트릭스 내 주파수 위치에서 더 높은 가중치들을 제공함으로써 달성될 수 있다. FW 매트릭스는 더 중요한 주파수 성분들을 더 높은 비트플레인으로 올리도록 설계된다.
현재의 FW 구현들에서의 한가지 문제점은, 동일한 가중 매트릭스를 전체 시퀀스가 사용하는 방식으로 FW 방법이 수행된다는 것이다. 검사된 시퀀스들로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 시퀀스는 상이한 움직임 활동들 및 휘도 정보를 포함할 수 있는 다수의 장면들을 가질 수도 있다. 움직임이 느리거나 조용한 장면들에서, 고주파수 손실은 더 성가시게 된다. 또한, 밝은 화상들(brighter pictures)에서는 블록키니스(blockiness) 및 플리커링(flickering) 잡음은 더 성가시다. 더 많은 움직임 활동들을 갖는 화상들은 강화층에서, 특히 고주파수 부분에 대해서, 더 큰 잔유물들을 갖는 경향이 있다. 이것은 움직임 예측 에러들 때문이다. 더 상세한 정보를 포함하는 화상에 대해서, 고주파수 잔유물들은 무시하기에는 너무 중요하다.
본 발명은 압축(구체적으로는 MPEG-4 비디오 압축) 동안 비디오를 처리하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 적응적 절차로 활동-기반 주파수 가중 방법들(activity-based frequency weighting methods)을 사용하여 기초층에 강화층들이 부가되어, 비디오 프레임의 많은 시각적으로 민감한 성분이 다수의 비트-플레인들의 높은 우선 순위로 인코딩될 수 있도록 함으로써, 압축 해제시 높은 시각적 품질을 제공한다.
도 1은 FGS 인코딩을 갖는 MPEG-4 비디오 인코딩 표준을 사용하여 비디오를 인코딩하는 처리를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 MPEG-4 비디오를 인코딩하는 처리의 구성요소 단계들을 도시하는 도면.
도 3은 가중 및 DCT 계수 오프셋을 조정하기 위한 여러 FW 가중 매트릭스들을 도시하는 도면.
본 발명은 종래 기술의 요구사항들을 해결하기 위한 방법들 및 시스템들을 제공하는 것이다. 이 방법들 및 시스템들은, 인코딩동안 최상의 이미지 품질을 제공할 FW 매트릭스를 결정하고, 장면 특징들의 전환과 관련된 가중 매트릭스를 채용하는 능력을 제공하여, 특히 대역폭이 박탈(deprived)된 응용들에서 결과 출력 화상 품질을 최적화한다.
종래 기술에서 각 시퀀스에 대한 단일의 고정 FW 매트릭스를 사용하는 것으로 인한 문제점을 해결하기 위해서, FW 매트릭스는 이하 설명되는 바와 같이 장면 특징들의 변경에 따라 인코딩 동안 변경되도록 설계된다.
종래 기술의 요구사항들을 해결하는 본 발명은, 일 실시예에서, 하나 이상의 비디오 프레임들을 포함하는 비디오 스트림을 처리하는 방법을 제공하며, 상기 비디오 스트림은, 각 프레임에 대한 기본층－기본층은 다수의 인코딩된 블록들을 포함함－을 생성하고 강화층을 부가함으로써 인코딩되며, 여기서, 기본층의 양자화 잔유물들은 미세 입도를 증가시키기 위해 더 인코딩될 잔여 블록을 형성한다.
이 방법에서는 다수의 주파수 가중 매트릭스들이 정의되고, 이들 각각은 잔여 블록들의 계수들에 적용하기 위한 비트-플레인 시프트들의 수를 명시하며, 하나 이상의 매트릭스들은 높은 가중치(hith weight)와 높은 폭(high width)을 명시한다. 가중치는 비트플레인 시프트들의 수와 관련되고, 폭은 주파수 가중 매트릭스의 왼쪽 상단 코너로부터 지그재그 선을 따라 주파수 가중 매트릭스의 마지막 0이 아닌 가중치들까지의 범위이다. 부가적인 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 중간 폭을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 낮은 가중치 및 낮은폭을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 높은 폭을 명시하며, 하나 이상의 매트릭스들은 중간 가중치 및 중간 폭을 명시한다.
다음으로, 비디오 프레임의 기본층 및 강화층이 인코딩된다. 강화층은 다수의 인코딩된 잔여 블록들로 표현된다. 인코딩된 잔여 블록들은 선택된 주파수 가중 매트릭스로 주파수-가중된다.
비디오 프레임이 대량의 활동을 포함하면, 높은 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스(HH)가 비트-플레인 시프트에 사용되는 주파수 매트릭스로 선택된다. 이 매트릭스(HH)의 예는 도 3의 (a)에 도시된다.
그렇지 않고, 비디오 프레임이 대량의 움직임을 포함하면, 높은 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스(HM)가 비트-플레인 시프트에 사용되는 주파수 매트릭스로 선택된다. 이 매트릭스(HM)의 예는 도 3의 (b)에 도시된다.
그렇지 않고, 비디오 프레임이 소량의 움직임과 소량의 활동을 포함하면, 낮은 가중치 및 낮은 폭의 주파수 가중 매트릭스(LL)가 비트-플레인 시프트에 사용되는 주파수 매트릭스로 선택된다. 이 매트릭스(LL)의 예는 도 3의 (e)에 도시된다.
그렇지 않고, 비디오 프레임이 소량의 휘도를 포함하면, 중간 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스(MH)가 비트-플레인 시프트에 사용되는 주파수 매트릭스로 선택된다. 이 매트릭스(MH)는 도 3의 (c)에 도시된다.
그렇지 않으면, 중간 가중치 및 중간 폭의 매트릭스(MM)가 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 사용된다. 이 매트릭스(MM)는 도 3의 (d)에 도시된다.
본 발명은 또한 비디오 스트림을 처리하기 위한 시스템에 관한 것으로, 비디오 스트림은 다수의 비디오 프레임들을 포함한다. 이 시스템은 비디오 스트림의 비디오 신호원, 비디오 신호원에 동작 가능하게 연결된 처리기, 및 인코딩된 비디오에 대한 출력을 포함한다.
처리기는 다수의 주파수 가중 매트릭스를 정의하도록 구성되고, 상기 다수의 주파수 가중 매트릭스들 각각은 잔여 블록들의 계수들에 적용하기 위한 비트-플레인 시프트들의 수를 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 높은 폭을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 중간 폭을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 낮은 가중치 및 낮은 폭을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 높은 폭을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 중간 폭을 명시한다. 다음으로, 비디오 프레임의 기본층 및 강화층이 인코딩된다. 강화층의 인코딩된 잔여 블록들은 주파수 가중 매트릭스로 주파수-가중된다. 비디오 프레임이 대량의 활동을 포함하면, 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 높은 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스가 사용된다. 그렇지 않고, 비디오 프레임이 대량의 움직임을 포함하면, 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 높은 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스가 사용된다. 그렇지 않고, 비디오 프레임이 소량의 움직임과 소량의 활동을 포함하면, 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 낮은 가중치 및 낮은 폭의 주파수 가중 매트릭스가 사용된다. 그렇지 않고, 비디오 프레임이 소량의 휘도를포함하면, 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 중간 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스가 사용된다. 그렇지 않으면, 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 중간 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스가 사용된다.
종래 기술에 대해 본 발명이 제공하는 다른 개선사항들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하는 이하 상세한 설명의 결과로서 식별될 것이다. 상세한 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되는 것이 아니라, 오히려 본 발명의 바람직한 실시예들의 실용적인 예를 제공하는 것으로만 의도되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 지시될 것이다.
이하 상세한 설명은 이 기술분야에 숙련된 사람들이 본 발명을 구성하고 사용할 수 있도록 기술된다. 바람직한 실시예에 대한 다양한 수정예들이 이 기술분야에 숙련된 사람들에게 명백할 것이며, 본 명세서에 기술되는 내용은 본 발명 및본 명세서에 첨부된 청구범위의 사상과 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들과 응용예들에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기술되는 실시예들로 제한되는 것이 아니라, 본 명세서에 기술되는 내용에 부합하는 광범위한 범위로 허용된다.
본 발명은 종래기술에서 단일의 고정 FW 매트릭스를 시퀀스 각각에 사용하는 문제점을 해결한다.
MPEG-4 표준에 따른 움직임 비디오 인코딩의 여러 단계들이 도 1에 도시된다. 움직임 비디오 입력 시퀀스(1)가 제 1 압축단에 입력되고, 기본층의 인코딩(여기서는 움직임 추정(2) 및 움직임 보상(3))이 프레임 메모리(4) 및 이미지 축적기(5)의 도움으로 수행된다.
이미지 축적기(6)는 움직임 보상(3)의 결과들을 움직임 비디오 입력 시퀀스(1)에 적용한다. 이미지 축적기(6)의 출력은 또한 이산 코사인 변환 블록들을 발생하도록 처리(7)되고, 이어서 양자화(8)된다. 이어서, 양자화(8) 출력이 역 양자화기(9)에 전송되고, 다음에 역 이산 코사인 변환(10), 이미지 축적기(5)에 전송된다. 양자화(8) 출력은 또한 엔트로피 인코더(11)에도 전송된다.
기본층 인코더로부터의 출력은, FGS 강화층 인코딩 처리를 시작하기 위해, DCT 블록들이 발생(7)된 후와 역 양자화 단계(9)로부터 이미지 축적기(12)에 의해 태핑된다(tapped). 이미지 축적기(12)는 비디오 신호를 DCT 잔여 이미지 처리부(14)로 전송한다. 이 처리부로부터의 출력은 비트플레인들의 주파수 가중(15)을 위해 전송되고, FGS 비트플레인 DCT 스캐닝 및 엔트로피 코딩(16)되고, 마지막으로 인코딩된 비트스트림(17)이 발생된다.
기본층 코딩이 덜 강조되고 본 발명이 강조된, MPEG-4 표준에 따른 움직임 비디오 인코딩시의 여러 단계들의 도면이 도 2에 도시되어 있다. 움직임 비디오 입력 시퀀스(1)가 제 1 압축단, 즉, 기본층 인코더(19)에 입력된다. 입력 시퀀스(1)는 또한 움직임 벡터들이 계산되는 움직임 추정기(20)에 전달된다. 기본층 인코더(19)의 출력은 이미지 축적기(28)에 전달되고, 또한 강화층 코딩을 위해 전달된다(22). DCT 잔여 이미지들이 발생되고(24), 기본층 인코더(19) 및 움직임 추정기(20)의 출력과 함께 FW 매트릭스 선택기(25) 및 장면 전환 검출기(26)에 전송된다. FW 매트릭스 선택기(25) 및 장면 전환 검출기(26)의 결과가 주파수 가중(27)을 위해 전송되고, 이어서, 비트플레인 코더(15)에 전송되고, 마지막으로 이미지 축적기(28)에 전달되고, 이미지 축적기(28)는 그 결과들을 출력 인코딩 비트스트림(29)으로서 합성한다.
FW 매트릭스 선택(25) 및 장면 전환 검출(26)의 단계들은 본 발명의 대상들이다.
이제, 도 3을 참조하면, DCT 계수 오프셋(즉, 8x8 DCT 블록에 대한 0 내지 63)의 함수로서 상대적인 가중을 나타내는 5개의 샘플 FW 매트릭스들의 그래픽 표현이 도시되어 있다. 매트릭스 (a)는 높은 가중치, 높은 폭 FW 매트릭스(30)이다. 매트릭스 (b)는 높은 가중치, 중간 폭 FW 매트릭스(31)로, 더 무겁게 가중된 하위-오프셋 DCT 계수들을 갖는다. 매트릭스 (c)는 중간 가중치, 높은 폭 FW 매트릭스(32)로, 비교적 많은 계수들이 0이 아닌 가중치들로 가중된다. 매트릭스 (d)는 중간 가중치, 중간 폭 FW 매트릭스(33)이다. 매트릭스 (e)는 낮은 가중치,낮은 폭 FW 매트릭스(34)로, 소량의 계수들만이 약하게 가중된다.
일 실시예에서, 대량의 활동을 갖는 비디오 시퀀스에 도 3의 (a)(30)에 도시된 바와 같이, 높은 가중치 및 높은 폭의 FW 매트릭스가 사용된다.
다른 실시예에서는, 대량의 움직임을 갖는 비디오 시퀀스에 도 3의 (b)(31)에 도시된 바와 같이, 높은 가중치 및 중간 폭의 FW 매트릭스가 사용된다.
다른 실시예에서는, 소량의 휘도를 갖는 비디오 시퀀스에 도 3의 (c)(32)에 도시된 바와 같이, 중간 가중치 및 높은 폭의 FW 매트릭스가 사용된다.
다른 실시예에서는, 소량의 움직임과 소량의 활동을 갖는 비디오 시퀀스에 도 3의 (e)(34)에 도시된 바와 같이, 낮은 가중치 및 낮은 폭의 FW 매트릭스가 사용된다. 그렇지 않으면, 비디오 프레임의 블록들에 적용될 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해, 도 3의 (d)(33)에 도시되는 예인 중간 가중치 및 중간 폭의 FW 매트릭스가 사용된다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명의 진정한 사상을 벗어나지 않고 다른 변형예들과 수정예들이 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 행해질 수 있으며, 이러한 변형예들과 수정예들은 이하 기술되는 청구범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 방법은 3D 웨이브릿 코딩과 같은 다른 비트플레인 코딩 방법들에도 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 다수의 비디오 프레임들을 포함하는 비디오 스트림(1)을 처리하는 방법으로서, 상기 비디오 스트림(1)은, 상기 각 프레임에 대한 기본층－여기서, 기본층은 다수의 인코딩된 블록들을 포함함－을 생성하고 강화층을 부가함으로써 인코딩되고, 상기 기본층의 양자화 잔유물들(quantization residuals)은 미세 입도(fine granularity)를 증가시키기 위해 더 인코딩될 잔여 블록을 형성하는, 상기 비디오 스트림(1) 처리 방법에 있어서:
    다수의 주파수 가중 매트릭스들을 정의하는 단계로서, 상기 매트릭스들 각각은 상기 잔여 블록들의 계수들에 적용하기 위한 비트-플레인 시프트들(bit-plane shifts)의 수를 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 높은 폭(30)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 중간 폭(31)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 낮은 가중치 및 낮은 폭(34)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 높은 폭(32)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 중간 폭(33)을 명시하는, 상기 정의 단계; 및
    상기 기본층 및 상기 강화층을 인코딩하는 단계로서, 상기 강화층은 다수의 인코딩된 잔여 블록들로 표현되고, 상기 인코딩된 잔여 블록들은 상기 주파수 가중 매트릭스들로 주파수-가중되는, 상기 인코딩 단계를 포함하고,
    상기 비디오 프레임이 대량의 움직임을 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 높은 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스(31)를 사용하고,
    상기 비디오 프레임이 대량의 활동(activity)을 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 높은 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스(30)를 사용하고,
    상기 비디오 프레임이 소량의 움직임 및 소량의 활동을 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 낮은 가중치 및 낮은 폭의 주파수 가중 매트릭스(34)를 사용하고,
    상기 비디오 프레임이 소량의 휘도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트들 결정하기 위해 상기 중간 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스(32)를 사용하고, 또는
    그 외의 경우, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 중간 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스(33)를 사용하는, 비디오 스트림 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 스트림은 MPEG-4 비디오 압축 표준을 사용하여 압축되는, 비디오 스트림 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코딩된 비디오 스트림의 상기 강화층은 MPEG-4 코딩된 상기 미세 입도 스케일러빌리티(scalability) 강화층인, 비디오 스트림 처리 방법.
  4. 다수의 비디오 프레임들을 포함하는 비디오 스트림(1)을 처리하는 시스템으로서, 상기 비디오 스트림은 상기 비디오 프레임 각각의 기본층을 생성하고 강화층을 부가함으로써 인코딩되고, 상기 기본층의 양자화 잔유물들은 미세 입도를 증가시키기 위해 더 인코딩될 잔여 블록을 형성하고, 상기 처리는 이산 코사인 변환(DCT) 인코딩된 다수의 블록들을 포함하는, 상기 비디오 스트림 처리 시스템에 있어서:
    상기 비디오 스트림(1)의 비디오 신호원; 및
    상기 비디오 신호원 및 인코딩된 비디오(29)에 대한 출력에 동작 가능하게 연결된 처리기를 포함하며,
    상기 처리기는,
    다수의 주파수 가중 매트릭스들을 정의하고, 상기 매트릭스들 각각은 상기 잔여 블록들의 계수들에 적용하기 위한 비트-플레인 시프트들의 수를 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 높은 폭(30)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 높은 가중치 및 중간 폭(31)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 낮은 가중치 및 낮은 폭(34)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 높은 폭(32)을 명시하고, 하나 이상의 상기 매트릭스들은 중간 가중치 및 중간 폭(33)을 명시하고,
    상기 기본층 및 상기 강화층을 인코딩하고, 상기 강화층은 다수의 인코딩된 잔여 블록들로 표현되고, 상기 인코딩된 잔여 블록들은 상기 주파수 가중 매트릭스들로 주파수-가중되도록 구성되며,
    상기 비디오 프레임이 대량의 움직임을 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 높은 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스(31)를 사용하고,
    상기 비디오 프레임이 대량의 활동을 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 높은 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스(30)를 사용하고,
    상기 비디오 프레임이 소량의 움직임 및 소량의 활동을 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 낮은 가중치 및 낮은 폭의 주파수 가중 매트릭스(34)를 사용하고,
    상기 비디오 프레임이 소량의 휘도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트들 결정하기 위해 상기 중간 가중치 및 높은 폭의 주파수 가중 매트릭스(32)를 사용하고, 또는
    그 외의 경우, 상기 비디오 프레임의 상기 블록들에 적용될 상기 비트-플레인 시프트를 결정하기 위해 상기 중간 가중치 및 중간 폭의 주파수 가중 매트릭스(33)를 사용하는, 비디오 스트림 처리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비디오 스트림(1)은 MPEG-4 비디오 압축 표준을 사용하여 압축되는, 비디오 스트림 처리 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 인코딩된 비디오 스트림의 상기 강화층은 MPEG-4 코딩된 상기 미세 입도 스케일러빌리티 강화층인, 비디오 스트림 처리 시스템.
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