KR20030060009A - 사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 방법 및 장치가 개시된다. 상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 적응적 부호화 방법은 화면단위로 입력되는 입력 영상의 화질이 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차적으로 낮아지도록 입력 영상에 대한 화질분포를 화면단위로 모델링하는 (a)단계, 하나의 화면을 이루는 소정 크기의 매크로블록들 각각의 양자화 계수를 화질분포의 모델링 결과에 따라 결정하는 (b)단계, (b)단계에서 결정된 양자화 계수에 따라 매크로블록별 영상 데이터를 양자화하는 (c)단계 및 매크로블록 단위로 양자화된 영상 데이터의 엔트로피를 부호화하는 (d)단계를 포함함을 특징으로 하고, 화면을 관심영역과 배경영역으로 나누되 두 영역간의 화질차가 급격하지 않도록 모델링함으로써 화질을 향상시킬 수 있다. 이는 단일 또는 다중 전송채널에 모두 적용되어 사용될 수 있을 뿐만 아니라 부호화기와 복호화기가 미리 정해진 규칙에 따라 동작하기 때문에 모든 단위블록마다 양자화 계수의 값을 부여할 필요가 없으며, 주어진 비트량에 맞추기 위해 각 영역별로 양자화 계수를 반복적으로 재조정할 필요가 없어 많은 양의 계산이 필요하지 않다는 장점이 있다.

Description

사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 방법 및 장치{Adaptive coding method and apparatus considering human visual characteristics}

본 발명은 영상 부호화에 관한 것으로, 특히, 사람의 시각적 특성을 고려하여 하나의 영상에서 관심영역과 배경영역을 분리하고, 관심영역과 배경영역 사이의 화질차가 급격하지 않도록 제어하여 화질을 높이는 적응적 양자화 방법을 제공하는 데 있다.

영상을 저장/전송하기 위해서는 압축하는 것이 일반적이다. 도 1은 일반적인 영상의 압축 과정을 보이는 도면이다. 도 1을 참조하여, 일반적인 압축의 과정은 공간/시간상 예측 부호화(100), DCT 변환 부호화(110), 양자화(120) 및 엔트로피 부호화(103) 과정을 거쳐 압축된 비트열을 생성하게 된다. 이 때, 대부분의 손실은 양자화(120) 과정에서 발생한다. 이러한 손실 압축 방법을 사용한 것으로는 크게 정지 영상을 위한 것과 동영상을 위한 것으로 나눌 수 있다. 정지 영상을 위한 대표적인 방법으로 JPEG 등이 있으며, 동영상을 위한 대표적인 방법으로 MPEG-1,2,4 그리고, H.261, H.263 등이 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 영상을 부호화 할 때에 DCT 등의 변환을 하려면 영상전체를 변환하기에는 계산량이 너무 크기 때문에 일정한 크기, 예를 들어 8X8 크기의 블록으로 나누어 부호화를 한다. 그리고, 양자화를 할 때에, 각 단위 블록마다 양자화 계수를 다르게 하기 위해 각 단위 블록마다 양자화 계수를 포함하여 부호화하면 정보량이 많아지기 때문에 영상 전체에 동일한 양자화 계수를 사용한다. MPEG-4, H.263 등의 방법에서는 16X16 크기의 매크로블록(MB)마다 양자화 계수를 ±2까지 변화시킬 수 있도록 정보를 부여하고 있는데, 이 것은 주어진 목표 비트량을 정확히 맞추기 위하여 사용된다.

이러한 부호화기를 사용하였을 경우에 화면 전체의 화질이 거의 비슷하게 된다. 그러나, 사람이 영상을 볼 때는 배경의 화질보다는 관심영역의 화질을 중요하게 생각하게 된다. 이 것은 한 번에 사람이 볼 수 있는 영역에 한계가 있기 때문인데, 관심 영역을 보다 자세하게 보게 되고 그 밖의 배경 부분의 세밀한 부분은 간과하기가 쉽다. 특히, 동영상의 경우에 이러한 현상이 두드러지게 나타나게 되는데 이 것은 정지 영상보다 빠르게 변화하기 때문에 사람이 모든 영역의 변화를 모두 감지하기에 한계가 있기 때문이다. 그러므로, 제한된 비트량 하에서 영상을 부호화할 때에 영상 전체에 골고루 비트량을 할당하기보다는 배경 영역보다 관심영역에 더 많은 비트량을 할당하여 관심 영역의 화질을 높일 필요가 있다.

한편, 미국특허 5,764,803(Motion-adaptive modeling scene content for very low bit rate model assisted coding of video sequences)의 경우, 한 장의 영상을 부호화할 때에 관심영역과 배경영역을 분리하여 부호화하기는 하나, 각 영역 내에서 변화될 수 있는 양자화 계수값의 범위에는 한계가 있기 때문에 관심영역과 배경영역사이의 화질의 차이로 인하여 두 영역간의 경계가 눈에 보이게 된다. 또한, 미국특허 6,263,022(System and method for fine granular scalable(FGS) video with selective quality enhancement)는 베이스 층(base layer)와 인핸스먼트 층(enhancement layer)으로 이루어지는 다중 전송 채널 환경에서 사용되는 압축방법이다. 이 방법은 전송 채널의 환경에 적응적이지만 내부 예측(inter prediction)이 어렵기 때문에 부호화 효율이 떨어지며, 관심영역의 화질은 좋아지지만 전체적으로 부호화 효율이 떨어지기 때문에 배경영역의 화질이 크게 저하된다. 즉, 관심영역과 배경영역 간의 화질의 차가 커지게 되고 결국, 두 영역간의 경계가 두드러지게 나타나기 쉽다. 또한, 미국특허 6,256,423(Intra-frame quantizer selection for video compression)은 관심영역과 배경영역, 그리고 두 영역사이의 트랜지션(transition) 영역을 정의하고 각 영역간의 양자화 계수를 결정하는 압축방법이다. 비록 트랜지션 영역이 있어서 관심영역과 배경영역간에 경계가 나타나는 현상은 어느 정도 해소될 수 있지만 각 영역의 양자화 계수값의 범위에 한계가 있을 뿐만 아니라 한 장의 영역에 관심영역이 n개가 있을 때에 트랜지션 영역이 또한 n개 필요하게 되므로 부호화 방법이 복잡하다. 그리고, 각 영역간의 경계를 보다 부드럽게 하기 위해서는 트랜지션 영역과 다른 영역간에 또 다른 트랜지션 영역이 부가적으로 필요하다. 결국, 각 영역의 양자화 계수를 결정하는데 어려움이 있으며, 이를 해결하기 위해 반복적으로 양자화 계수를 선택하는 방법을 사용하기도 하나 이는 계산량이 커진다는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사람의 시각적 특성을 고려하여 관심영역과 배경영역간의 경계가 생기지 않으면서 계산량이 적은 적응적 부호화 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 적응적 부호화 방법을 컴퓨터에서 실행 가능한 프로그램 코드로 기록된 기록 매체를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 영상의 압축 과정을 보이는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 장치의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2의 장치에서 수행되는 적응적 부호화 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 4a 및 도 4b는 한 화면에 관심영역, 보간영역 및 배경영역을 결정하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5a 내지 도 5c는 종래기술과 본 발명간의 화질 분포도를 비교한 그래프이다.

도 6a 내지 도 6c는 도 2의 화질 모델링부(140)에서 결정되는 양자화 계수의 특성을 나타내는 도면이다.

도 7a 및 도 7b는 선형 또는 비선형 양자화 방식에서 양자화 계수의 변화에 따른 화질 및 비트량의 변화를 나타내는 도면이다

도 8a 내지 도 8c는 실제 영상에 본 발명에 따른 부호화 방법을 적용한 경우와 종래의 부호화 방법에 따른 영상을 비교한 결과이다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 적응적 부호화 방법은 화면단위로 입력되는 입력 영상의 화질이 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차적으로 낮아지도록 입력 영상에 대한 화질분포를 화면단위로 모델링하는 (a)단계, 하나의 화면을 이루는 소정 크기의 매크로블록들 각각의 양자화 계수를 화질분포의 모델링 결과에 따라 결정하는 (b)단계, (b)단계에서 결정된 양자화 계수에 따라 매크로블록별 영상 데이터를 양자화하는 (c)단계 및 매크로블록 단위로 양자화된 영상 데이터의 엔트로피를 부호화하는 (d)단계를 포함한다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 적응적 부호화 장치는 화면단위로 입력되는 입력 영상의 화질이 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차적으로 낮아지도록 입력 영상에 대한 화질분포를 화면단위로 모델링하고, 하나의 화면을 이루는 소정 크기의 매크로블록들 각각의 양자화 계수를 화질분포의 모델링 결과에 따라 결정하는 화질 모델링부, 화질 모델링부에서 결정된 양자화 계수에 따라 매크로블록별 영상 데이터를 양자화하는 적응적 양자화부 및 적응적 양자화부에서 양자화된 영상 데이터의 엔트로피를 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 상세히 설명한다.

일반적으로, MPEG-4, H.263등은 한 장의 영상에서 특정 영역을 구분하여 부호화 할 수 있는 구조를 갖고 있다. MPEG-4에서는 코어 프로파일(core profile) 이상에서 형태 코딩(shape coding)을 사용하여 특정 영역을 화소 단위로 사용자가 원하는 대로 정의할 수 있도록 하고 있다. MPEG-4에서 이러한 방법을 사용하는 주된 이유는 화면을 구성하는 각 개체단위로 조작이 가능하도록 하기 위함이다. 각각의 객체는 서로 다른 비트열로 부호화되며, 이러한 구조를 사용하여 MPEG-4 시스템에서는 사용자 상호작용이 가능하도록 하고 있다. 또한, H.263에서는 Annex K에서 슬라이스 구조 모드(slice structured mode)를 사용하여 연속된 매크로블록(Macor Block:MB)의 그룹단위로, 또는 임의의 사각형 모양 단위의 매크로블록 그룹으로 영역을 구부하여 한 장의 영상을 부호화할 수 있다. H.263에서는 오류에 강인한 특성을 갖도록 하기 위해 이러한 방법을 사용한다. 다중의 전송 채널을 사용하는 환경에서 중요한 부분을 보다 좋은 환경을 갖는 전송채널을 통해 전송함으로써 전송의 효율을 높일 수 있고, 만약 한 부분에서 오류가 발생하더라도 다른 영역으로 오류가 전파되는 것을 방지할 수 있다.

이처럼 영역별로 구분하여 부호화할 수 있는 MPEG-4 및 H.263의 특성에 의해 본 발명의 시각적 특성을 고려한 부호화를 실행할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 장치의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 화질 모델링부(140), 예측부호화부(145), 변환부호화부(150), 적응적 양자화부(155) 및 엔트로피부호화부(160)를 포함하여 구성된다.

도 3은 도 2의 장치에서 수행되는 적응적 부호화 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 화질 모델링부(140)는 화면단위로 입력되는 입력 영상의 화질이 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차적으로 낮아지도록 입력 영상에 대한 화질분포를 화면단위로 모델링한다(제200단계). 그리고, 화질 모델링부(140)는 화질분포의 모델링 결과에 따라 하나의 화면을 이루는 소정 크기 예컨대, 8(pixel)X8 또는 16X16의 매크로블록들 각각의 양자화 계수를 결정하고, 결정된 양자화 계수를 적응적 양자화부(155)로 제공한다(제210단계). 화질 모델링부(140)가 관심영역의 중심부분에서 배경영역을로 갈수록 화질이 점점 낮아지도록 화질 모델링하므로, 관심영역에서는 양자화 계수가 작고 배경영역으로 갈수록 양자화 계수는 점차로 커진다. 이러한 양자화 계수의 결정은 목표 비트량에 따라서 결정된다. 여기서, 화질 모델링부(140)는 화질분포가 가우시안 분포를 갖도록 모델링할 수 있다. 또는 화질 모델링부(140)는 각 화면별로 관심영역의 중심부분을 중심으로 소정의 보간영역을 설정하고, 관심영역의 중심부분의 영역에서 가장 높은 화질을 갖고, 경계영역으로 갈수록 영역별 화질이 낮아지되 보간영역에서 경계영역의 화질차가 두드러지지 않도록 모델링할 수도 있다. 이 경우, 예컨대 도 4a에 도시된 바와 같이 한 화면에 관심영역(250)과 배경영역(260)을 결정하고, 도 4b와 같이 각 영역이 연결되는 영역에서 영역간 화질차에 의한 블록화 현상을 제거하기 위한 보간영역(300)을 설정한다. 화질 모델링부(140)는 이 보간 영역에서 화질이 자연스럽게 연결되도록 화질 모델링을하여 양자화 계수값을 결정한다. 그리고, 이 보간 영역에서 양자화 계수의 변화는 선형 또는 비선형으로 변화시킬 수 있다. 화질의 모델링에 대한 상세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

예측부호화부(145)는 입력 영상을 예측부호화하고, 변환부호화부(150)는 예측부호화된 입력 영상을 DCT 변환한다. 한편, 부호화 계산을 간단히 하기 위해 예측부호화부(145) 및 변환부보화부(150)에서는 매크로블록단위로 부호화처리를 한다.

적응적 양자화부(155)는 매크로블록별로 예측 부호화 및 변환 부호화된 영상 데이터를 입력하고, 화질 모델링부(140)에서 결정된 양자화 계수에 따라 매크로블록별 영상 데이터를 양자화한다(제220단계). 한편, 화질 모델링부(140)로부터 제공되는 양자화 계수는 화면의 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 양자화 계수가 점점 커지므로 양자화에 따른 손실의 정도가 틀리게 된다. 즉, 사람의 시선을 집중적으로 받는 관심영역의 중심부분에서 손실이 가장 적고 시선을 덜 받는 배경영역으로 갈수록 손실이 점차 커지게 된다.

엔트로피 부호화부(160)는 적응적 양자화부(155)에서 양자화된 영상 데이터의 엔트로피를 부호화화여 비트열로 출력한다(제230단계).

이상에서와 같이, 사람의 시각적 특성을 고려하여 소정의 화질 모델링을 통해 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 양자화 계수가 점차적으로 높아지도록 제어함으로써 부호화 효율을 높이면서 영역간 블록화 현상을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 종래기술과 본 발명간의 화질 분포도를 비교한 그래프이다. 도 5a 내지 도 5c에서 x,y축은 각각 영상의 공간 도메인(spatial domain)을 의미하고 z축은 화질을 나타낸다. 그리고, 관심영역은 화면의 중앙부분으로 가정하였다.

도 5a는 화질 모델링부(140)가 한 화면에서의 화질 분포가 관심영역을 중심으로 가우시안 분포를 가지도록 모델링한 경우의 화질분포도로서, 화질의 분포는 영상의 중심을 평균으로 2차원 가우시안 분포를 가지는데, 관심영역의 화질이 가장 좋고 배경영역으로 갈수록 점차로 화질이 떨어지는 것을 보인다. 이 경우, x,y의 분산값에 따라 화질변화의 기울기를 조절할 수 있다. 이러한 화질의 분포는 관심영역의 수에 따라 다르게 형성될 수 있다. 또한, 이 경우 각 단위블록마다 양자화 계수를 부호화하여 전송하지 않고, 대신에 한 화면에 대해 화질분포에 따른 양자화 계수분포를 모델링하여 그 모델을 전송하면 된다. 예를 들어, 관심영역의 중심에 해당되는 단위블록의 위치 및 분산값이 전송되면 수신측에서는 모든 단위블록의 양자화 계수가 자동으로 계산될 수 있다.

도 5b는 관심영역과 배경영역 사이에 화질차의 급격한 차를 줄이기 위한 보간영역을 구분한 경우이다. 이러한 경우, 각 영역에 하나씩의 양자화 계수값을 부여한다. 그리고, 영역의 크기에 따라 양자화 계수를 변화시킬 구간을 설정한다. 이 구간은 부호화기와 복호화기에서 동일한 규칙을 설정함으로써 부가적인 정보를 삽입할 필요가 없다. 예를 들어 사각형의 영역인 경우 가로길이, 세로길이의 각각 20%에 해당하는 영역을 양자화 계수를 변화시킬 구간이라고 설정한다면 각 영역의 바깥쪽에서부터 20% 내에 해당하는 MB의 영역에 변화된 양자화 계수를 적용하여 부호화할 수 있다. 또한, 복호화할 때도 동일하게 20%에 해당하는 부분에 변화된 양자화 계수를 적용함으로써 올바로 복호화할 수 있다. 그리고, 부호화기와 복호화기에서 동일한 양자화 방법을 사용함으로써, 양자화 계수를 변화시키는 방법에 대한 부가적인 정보를 삽입할 필요 없이 미리 설정한 규칙에 따라 변화시킬 수 있다.

도 5c는 종래에 하나의 화면을 관심영역과 배경영역으로만 구분한 경우에 대한 화질분포도이다. 이 경우, 두 영역간의 화질의 격차로 인해 두 영역간에 경계가 나타나는 블록화 현상이 발생되어 화질을 손상시킨다.

결국, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차로 낮아짐을 보이며, 따라서 관심영역과 배경영역간의 화질차를 사용자가 느끼지 못하게 된다. 그러나, 도 5c와 같은 경우 관심영역과 배경영역간의 화질차가 급격하여 관심영역과 배경영역에서 사용자는 블록화 현상을 느끼게 된다.

도 6a 내지 도 6c는 도 2의 화질 모델링부(140)에서 결정되는 양자화 계수의 특성을 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해 공간 영역(spatial domain)의 0~2, 8~10배경영역으로, 2~8을 관심영역으로 하고, 양자화 계수값이 0~31까지 가변된다고 가정한다.

도 6a는 도 4b 또는 도 5c의 보간영역에서 양자화 계수가 선형적으로 변화되는 경우를 나타내며, 도 6b는 도 4b 또는 도 5c의 보간영역에서 양자화 계수가 비선형적으로 변화되는 경우를 나타낸다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 관심영역과 배경영역간의 보간영역에서 관심영역과 배경영역간의 화질차가 급격히 변화되지 않고 서서히 변화되도록 양자화 계수가 결정됨을 보인다. 도 6c는 종래의 보간영역없이 하나의 화면을 관심영역과 배경영역으로만 구분한 경우 양자화 계수의 특성으로, 관심영역과 배경영역간의 양자화 계수의 차가 급격히 일어남을 보인다. 이로인해관심영역과 배경영역의 경계에서 블록화 현상이 일어날 수 있다.

한편, 도 6a 및 도 6b와 같이 양자화 계수의 선형/비선형 특성은 양자화 방식의 특성에 따라 결정될 수 있다. 즉, 양자화 방식에 따라 양자화 계수의 변화에 따라 비트량과 화질이 선형적으로 변하는가 또는 비선형적으로 변하는 가에 따라 결정된다.

도 7a 및 도 7b는 선형 또는 비선형 양자화 방식에서 양자화 계수의 변화에 따른 화질 및 비트량의 변화를 나타내는 도면이며, MPEG-4와 H.263 부호화기를 사용한 경우이다.

먼저, 도 7a는 양자화 계수의 변화에 따른 화질의 변화로서, MPEG-4 부호화기는 비선형특성을 갖고 H.263은 선형특성을 가짐을 보인다. 또한, 도 7b는 양자화 계수의 변화에 따른 비트량의 변화로서, MPRG-4 부호화기는 비선형특성을 갖고, H.263 부호화기는 선형특성을 가짐을 보인다. 즉, 선형 또는 비선형으로 양자화 계수를 변화시키는 방법은 해당하는 양자화 방법에 따라 미리 정해지게 되므로 부가적인 정보를 전송할 필요가 없다. 그리고, 관심영역에서는 비트량이 감소하고 배경영역에서는 비트량이 증가하여 전체적인 비트량이 크게 변화하지 않기 때문에 비트량을 맞추기 위해 별도의 계산을 필요로하지 않는다.

본 발명에 따른 적응적 양자화 방법은 관심영역의 화질을 높이되 배경과 경계부분이 드러나지 않도록 함으로써 주관적 화질을 향상시킨다. 이러한 적응적 양자화 방법은 한 장의 영상을 배경과 관심영역으로 나누지 않고 한 장의 영상을 하나의 영역으로 간주하여 적용될 수도 있다. 이 경우 배경영역이 존재하지 않더라도그 영역의 양자화 계수 정보를 전송해주어야 수신측에서 양자화 계수 보간계산을 수행할 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 실제 영상에 본 발명에 따른 부호화 방법을 적용한 경우와 종래의 부호화 방법에 따른 영상을 비교한 결과이다. 도 8a는 본 발명에 따른 적응적 부호화 방법을 적용한 경우이며, 도 8b는 영상의 중앙부분에 사각형의 관심영역을 형성하여 화면의 영역을 2개로 나누고, 각 영역에 서로 다른 양자화 계수를 사용하여 부호화한 경우이다. 또한, 도 8c는 관심영역(ROI)에 대한 구분을 두지 않고 화면의 모든 매크로블록에 동일한 양자화 계수를 사용하여 부호화한 경우이다.

도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 도 8c와 같이 모든 매크로블록에 동일한 양자화 계수를 사용한 경우보다 도 8b와 같이 관심영역을 사용한 부호화를 통해 영상의 주관적 화질을 향상시킬 수 있음을 보인다. 또한, 도 8a와 같이 적응적 부호화 방식을 적용한 경우 관심영역과 경계영역간의 화질차가 두드러지게 나타나지 않음을 보인다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 사람의 시각적 특성을 고려한 적응적 부호화 방법 및 장치에 따르면, 화면을 관심영역과 배경영역으로 나누되 두 영역간의 화질차가 급격하지 않도록 모델링함으로써 화질을 향상시킬 수 있다. 이는 단일 또는 다중 전송채널에 모두 적용되어 사용될 수 있을 뿐만 아니라 부호화기와 복호화기가 미리 정해진 규칙에 따라 동작하기 때문에 모든 단위블록마다 양자화 계수의 값을 부여할 필요가 없으며, 주어진 비트량에 맞추기 위해 각 영역별로 양자화 계수를 반복적으로 재조정할 필요가 없어 많은 양의 계산이 필요하지 않다는 장점이 있다.

Claims (13)

1. (a)화면단위로 입력되는 입력 영상의 화질이 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차적으로 낮아지도록 입력 영상에 대한 화질분포를 화면단위로 모델링하는 단계;

   (b)하나의 화면을 이루는 소정 크기의 매크로블록들 각각의 양자화 계수를 상기 화질분포의 모델링 결과에 따라 결정하는 단계;

   (c)상기 (b)단계에서 결정된 양자화 계수에 따라 매크로블록별 영상 데이터를 양자화하는 단계; 및

   (d)매크로블록 단위로 양자화된 영상 데이터의 엔트로피를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (c)단계에서 양자화되는 영상 데이터는 상기 입력 영상이 예측 부호화 및 변환 부호화된 영상인 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 화질분포의 모델링은 관심영역의 중심부분에서 가장 높은 화질을 갖고, 배경영역으로 갈수록 화질이 낮아지는 가우시안 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 화질분포의 모델링은 관심영역의 중심부분을 중심으로 소정의 영역을 설정하고, 상기 관심영역의 중심부분의 영역에서 가장 높은 화질을 갖도록 양자화 계수가 결정되고, 경계영역으로 갈수록 영역별 화질이 낮아지도록양자화 계수가 결정되는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 화질변화에 따른 상기 양자화 계수가 선형으로 변화되는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 화질변화에 따른 상기 양자화 계수가 비선형으로 변화되는 것을 특징으로 하는 적응적 부화화 방법.
7. 제1항 내지 제6항의 적응적 부화화 방법을 컴퓨터에 실행 가능한 프로그램 코드로 기록한 기록 매체.
8. 화면단위로 입력되는 입력 영상의 화질이 관심영역에서 배경영역으로 갈수록 화질이 점차적으로 낮아지도록 입력 영상에 대한 화질분포를 화면단위로 모델링하고, 하나의 화면을 이루는 소정 크기의 매크로블록들 각각의 양자화 계수를 상기 화질분포의 모델링 결과에 따라 결정하는 화질 모델링부;

   상기 화질 모델링부에서 결정된 양자화 계수에 따라 매크로블록별 영상 데이터를 양자화하는 적응적 양자화부; 및

   상기 적응적 양자화부에서 양자화된 영상 데이터의 엔트로피를 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 매크로블록별 영상 데이터는 예측 부호화 및 변환 부호화된 영상 데이터인 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 화질 모델링부는 상기 화질 분포가 가우시안 분포를 갖도록 양자화 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 화질 모델링부는 각 화면별로 관심영역의 중심부분을 중심으로 소정의 영역을 설정하고, 상기 관심영역의 중심부분의 영역에서 가장 높은 화질을 갖도록 양자화 계수가 결정되고, 경계영역으로 갈수록 영역별 화질이 낮아지도록 양자화 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 영역별 화질변화에 따른 상기 양자화 계수가 선형으로 변화되는 것을 특징으로 하는 적응적 부호화 장치.
13. 제4항에 있어서, 상기 화질변화에 따른 상기 양자화 계수가 비선형으로 변화되는 것을 특징으로 하는 적응적 부화화 장치.