KR20040023606A - 3차원 웨이브렛 변환 방법 및 장치 - Google Patents

3차원 웨이브렛 변환 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 웨이브렛 변환의 실시예에 대해 기술한다.

Description

3차원 웨이브렛 변환 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR THREE-DIMENSIONAL WAVELET TRANSFORM}
2차원(2D) 서브밴드 코딩의 확장인 3차원(3D) 서브밴드 코딩은 최근에 적어도 일부분에서 다음의 이유로 관심이 높아지고 있다. 첫째, 상기 코딩은 블록킹 아티팩트(blocking artifact)를 통상적으로 적게 생성하는데, 이는 특히 낮은 비트레이트에서 움직임 보상(MC : Motion compensation) 및 이산 코사인 변환(DCT : Discrete Cosine Transform) 방법 등의 대체 코딩(alternate coding) 방법이 갖는 공통의 문제점이다. 둘째, MC 압축 방법과는 달리, 상기 코딩은 개별의 움직임 예측 단계를 채택하지 않는다. 셋째, 상기 코딩은 공간적 및 시간적으로 모두 스캐일 가능하다. 웨이브렛을 기초로 한 코드의 효율은 IEEE Transactions on Signal Processing, Vol.41, No.12, pp.3445-3459, December 1993에서 사피로에 의해 "Embedded Image Coding Using Zerotrees of Wavelet Coefficients"라는 제목으로 개시된 바와 같은, 예를 들어, 웨이브렛 계수를 효율적으로 코딩하는 응용 코딩 방식에 있다.
불행히도, 이 기술들의 성능은 낮은 에너지 함유량(content)의 웨이브렛 계수를 처리하는 경우 낮을 수 있다. 아울러, 3D 웨이브렛 변환에 의해 생성된 웨이브렛 계수의 에너지 함유량이 낮을 수 있다는 것이 관찰을 통해 나타난다. 예를 들어, 대다수의 웨이브렛 변환 계수값은 제로이거나 또는 작은 크기의 값을 가질 수 있다. 표준 방식은 다수의 경로(pass)를 통해 이들 프레임을 코딩하며, 각각의 이들 경로에서, 현재 임계값을 낮은 값의 계수와 비교한다. 이로 인해 보다 낮은 압축비 및 보다 낮은 코딩 효율이 얻어질 수 있다. 따라서, 코딩 효율 및 압축 비율을 적어도 대략적으로 유지하는 방법이 필요하다.
본 발명의 요지는 본 명세서 말미에서 구체적으로 지적되고 명확하게 청구되어 있다. 그러나, 발명의 목적, 특징 및 이점과 함께, 구성 및 동작 방법에 대해 청구된 요지는 첨부된 도면과 이하의 상세한 설명을 참조로 잘 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 3차원(3D) 이미지 및/또는 비디오 변환에 관한 것이다.
도 1은 서브-블럭을 구비한 일 레벨의 3D 웨이브렛 변환을 도시한 개략도.
도 2는 3D 웨이브렛 변환을 코딩하는 방법에 대한 일 실시예의 처리 흐름도.
도 3은 3D 웨이브렛 변환을 디코딩하는 방법에 대한 일 실시예의 처리 흐름도.
도 4는 3D 웨이브렛 변환을 위해 블럭들과 서브-블럭들 간의 부자(parent-child) 관계를 예시하는 개략도.
도 5는 3D 웨이브렛 변환을 코딩하는 방법의 일 실시예를 적용한 대표적 결과를 예시한 표.
다음의 상세한 설명에서, 청구된 요지를 완전히 이해할 수 있도록 하기 위하여, 다수의 특정 상세가 설명된다. 그러나, 청구된 요지는 이러한 특정 상세 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 경우에, 청구된 요지를 명확히 드러내기 위해, 공지된 방법, 절차, 부품 및 회로는 상세하게 기술되지 않았다.
다중 해상도(resolution)의 웨이브렛 표시는 이미지를 번역하기 위한 단순한 계층적 프레임워크(framework)를 제공할 수 있다. 상이한 해상도에서, 이미지의 세부 묘사(detail)는 일반적으로 장면의 상이한 물리적 구조를 특징화할 수 있다. 조악한 것(coarse)을 세분화하는 코딩 방법은 예를 들어 효과적인 압축에 도움이 되어 변환된 이미지의 코딩에 도움이 될 수 있다. 비디오 시퀀스에 유사한 방법이 적용될 때, 3D 변환을 형성하는 것이 포함될 수 있다. 이러한 표시는 또한 에지 정보가 아닌 시퀀스의 상이한 물리적 구조를 표시할 수 있으며, 시간에 맞추어 에지의 움직임을 표시하여 서브 블럭이 형성될 수 있다. 3D 웨이브렛 변환을 수행하는 절차의 일 실시예는 다음과 같지만, 청구된 요지는 이러한 특정 방법 또는 실시예로 권리 범위가 제한되지 않는다. 예를 들어, 3차원 이산 웨이브렛 변환(DWT)을 복수의 비디오 이미지에 적용하는 방법의 일 실시예는 다음을 포함할 수 있다. 복수의 비디오 이미지는 프레임을 포함할 수 있으며, 프레임은 행 및 열을 포함할 수 있다. 이러한 방법에서, DWT 계수의 복수의 블럭은 복수의 비디오 이미지의 프레임 시퀀스, 열 시퀀스 및 행 시퀀스에 따라 각각 연속적으로 필터링하는 단계, 각각의 필터 연산을 적용한 후에, 필터 연산을 적용한 결과를 서브샘플링하는 단계, DWT 계수의 블럭을 형성한 후에, 비트 기반 조건부 코딩을 적용하여 상기 DWT 계수를 임베디드 제로 트리 코딩하는 단계에 의해 생성될 수 있다. 이것은 도 2와 관련하여 이하에서 보다 상세히 설명된다.
입력 비디오 시퀀스(본 실시예에서 V로 표시됨)는 시간 위치에 따라 실제로 배치된 상이한 프레임을 갖는 3D 블럭으로서 처리될 수 있다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 이 특정 실시예에서의 이 시퀀스는 2개의 경로(도 2에서 P1및 P2로 표시됨)로 공급될 수 있다. 하나의 경로(P1)를 따라, 이 실시예에서 필터 함수 g(n)를 갖는 시간 축을 따라 필터링이 적용될 수 있다. 이 특정 실시예에서 필터링된 데이터는 다시 본 실시예에서 2로 서브-샘플링될 수 있다. 따라서, 이 실시예에서, 블럭의 대체 프레임이 유지될 수 있다. 이 감소된 블럭으로부터의 프레임은 다시 2개의 경로(도 2에서 도시된 바와 같이, P3및 P4)로 공급될 수 있다.
경로들 또는 서브-경로들 중 하나(본 실시예에서 P3)를 따라, 필터링은 필터 함수 g(n)를 갖는 행을 따라 적용될 수 있다. 이 특정 실시예에서 필터링된 데이터는 다시 본 실시예에서 2로 서브-샘플링될 수 있다. 여기서, 행렬 또는 프레임의 대체 열이 유지될 수 있다. 이 감소된 행렬은 도 2에서 도시된 바와 같이 2개의 경로(도 2에서 도시된 바와 같이, P5및 P6)로 공급될 수 있다.
방향 P5를 따라, 필터링은 다시 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수있다. 필터링된 데이터는 다시 2로 서브-샘플링될 수 있다. 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D1이 생성될 수 있다.
다른 방향(본 실시예에서 P6)을 따르면, 필터링은 이 특정 실시예에서 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 이 특정 실시예에서 다시 2로 서브-샘플링될 수 있다. 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D2가 생성될 수 있다.
다른 서브 경로 P4에서, 필터링은 필터 함수 h(n)를 갖는 행을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 행렬의 대체 열이 유지될 수 있다. 이 감소된 행렬은 다시 2개의 경로(도 2에서 P7및 P8)로 분할될 수 있다.
일 방향 P7에서, 필터링은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 본 실시예에서, 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D3가 생성될 수 있다.
다른 방향 P8에서, 필터링은 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D4가 생성될 수 있다.
다른 경로 P2에서, 필터링은 시간 축을 따라 필터 함수 h(n)에 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 본 실시예에서 2로 서브-샘플링될 수 있다. 블럭의 대체 프레임이 유지될 수 있다. 이 감소된 블럭으로부터의 프레임은 다시 2개의 경로(도 2에서 P9및 P10)로 공급될 수 있다.
일 서브 경로 P9에서, 필터링은 본 실시예에서 필터 함수 g(n)를 갖는 행을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 따라서, 행렬 또는 프레임의 대체 열이 유지될 수 있다. 이 감소된 행렬은 다시 2개의 경로(도 2에서 P11및 P12)로 공급될 수 있다.
일 방향 P11에서, 필터링은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 따라서, 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D5가 생성될 수 있다.
다른 방향 P12에서, 필터링은 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 따라서, 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D6가 생성될 수 있다.
다른 서브 경로 P10에서, 필터링은 h(n)을 이용하여 행을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 행렬의 대체 열이 유지될 수 있다. 이 감소된 행렬은 다시 2개의 경로(본 실시예에서 P13및 P14)로 분할될 수 있다.
일 방향 P13으로, 필터링은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 D7이 생성될 수 있다.
다른 방향 P14에서, 필터링은 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 적용될 수 있다. 필터링된 데이터는 2로 서브-샘플링될 수 있다. 따라서, 행렬의 대체 행이 유지될 수 있다. 이로 인해 세부 신호 V'가 생성될 수 있다.
이리하여, 시간에 대한 예를 들어 수평, 수직 및 직교의 에지 정보의 변경을 제공하는 7개의 세부 서브블럭이 추출될 수 있다. 본 실시예에서, 다른 또는 8번째의 서브블럭 또는 성분(component)은 예를 들어 본 실시예에서 h(n)에 의한 저역 통과 필터로 인해 보다 낮은 해상도가 적용된 비디오 시퀀스일 수 있다. 따라서, 이하에서 보다 상세히 기술되는 바와 같은 이 블럭들을 생성하기 위해 압축을 적용함으로써 예를 들어 3D 코딩이 생성될 수 있다.
3D 웨이브렛 변환 등을 적용함으로써 생성된 웨이브렛 계수가 예를 들어 통상 낮은 에너지 함유량을 갖는 것으로 확인될 수 있다는 것이 관찰을 통해 나타난다. 예를 들어, 대다수의 웨이브렛 변환 계수 값들은 제로 또는 작은 크기의 값이다. 표준 방법은 통상 다수의 경로(pass)를 통해 이 프레임들을 코딩하고 현재의 임계 값을 낮은 계수 값과 비교한다. 이로 인해 보다 낮은 압축비와 코딩 효율이 초래된다. 따라서, 낮은 에너지 함유 계수를 제공하는 방법 또는 기술을 적용함으로써 개선된 결과가 얻어질 수 있다.
3D 웨이브렛 변환의 전술한 실시예의 특성은 다음을 포함할 수 있다. 이산 3D 웨이브렛 변환은 이미지를 7개의 서브밴드, 1개의 저주파수 서브밴드(LLL) 및 7개의 고주파수 서브밴드(LLH, LHL, LHH, HLL, HLH, HHL, HHH)로 분해할 수 있다. LLL 서브밴드는 오리지널 이미지의 특징을 포함할 수 있으며 또한 다수의 레벨로 분해될 수 있다. 도 4에서 도시된 일례의 응용에서, 예를 들어, 상기 분해는 최대 4 레벨(치수 144*176*x, 여기서 x는 크기가 각각 16 또는 32임)의 qcif 비디오에 적용될 수 있다.
예시적 변환 레벨은 도 4에서 번호가 매겨져 있다. 계수의 스캐닝 패턴은 상기 변환의 고유 성질에 영향을 줄 수 있다. 계수는 도 4에 도시된 바와 같이, 보다 세분화된 레벨 계수가 보다 조악한 것 이전에 스캔되지 않는 방식으로 이 특정 실시예에서 스캔될 수 있다. 전술한 것과 동시에 제출된 특허 출원 제 호에서 채택된 방법 등의 제로 트리 검색(ZTR : Zero Tree Search)에 대한 부모-자식(parent-child) 관계는 도 4에서 제공된다. 물론, 이것은 일례일 뿐이며 청구된 요지는 이 특정 ZTR 또는 스캐닝 방법으로 권리 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 이 특정 방법에서, LLL 밴드는 코딩 시퀀스의 일부가 아니다. 예를 들어, 무손실 코딩 방법이 그 전송을 위해 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 코딩을 위한 시작 임계값은 1로 취해질 수 있다. 연속적 경로에서, 임계값은 하나 이상, 예를 들어, 2개의 승산 인자에 의해 증가될 수 있다. 이 경로들의 총 수는 이 실시예에 있어서,로서 주어지되, max는 인코딩될 계수의 크기 중 최대 값을 나타낸다. 전술한 특허 출원 제 호에서와 같이, 비트 기반 조건부 코딩 방식이 적용될 수 있지만, 청구된 요지는 이 권리 범위로 제한되지 않는다. 그러나, 이 방식에서, 비트 1 또는 0은 전술한 특허 출원에서 기술된 바와 같이, 참 또는 거짓인 특정 조건에 따라 디코딩된다.
디코딩 및 재생(reconstruction)을 위해, 이 실시예에 대해 반대의 절차가 적용된다. 예를 들어, 디코더는 계수 행렬을 재생하는 인코더에 의해 생성된 비트 스트림의 디코딩을 시작할 수 있다. 이러한 디코딩 방식은 전술한 특허 출원 제 호에서 보다 상세히 설명되지만, 청구된 요지는 이 방식으로 권리 범위가 제한되지 않는다. 그러나, 일반적으로, 시퀀스를 인코딩하기 위해 채택된 방식과 디코딩하기 위해 채택된 방식 간의 소정량의 통신 또는 연락이 발생될 수 있다.
재생 또는 디코딩을 위해, 도 3에서 도시되고 이하에서 설명된 바와 같은 기술 또는 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 일 특정 실시예에 대해, 3차원 이산 웨이브렛 역변환(3D IDWT)을 복수의 변환된 비디오 이미지 서브-블럭(상기 서브 블럭은 변환된 프레임을 포함하며, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함)에 적용하는 방법은 다음을 포함할 수 있다. 변환된 비디오 이미지 서브-블럭은 행, 열 및 프레임에 의해 각각의 서브-블럭을 업-샘플링하는 단계; 각각의 쌍에 대응하는 업-샘플링된 서브-블럭을 생성하기 위해 업-샘플링된 각각의 하나 이상의 서브-블럭 쌍을 필터링 및 합성하는 단계; 하나의 업-샘플링된 서브-블럭이 남을 때까지 이전 것을 임의로 제조된 업-샘플링된 서브-블럭 쌍에 재적용하는 단계; 및 다음의 높은 해상도로 블럭을 생성하기 위해 하나의 나머지 업-샘플링된 서브-블럭에 8을 승산하는 단계에 의해 역변환될 수 있다.
이 방식은 도 3을 참조로 기술되지만, 청구된 요지는 특정 방식에 대한 권리 범위로 제한되지 않는다. 세부 신호 D1는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 인접한 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 세부 신호 D2는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 인접한 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 전술한 프로세스를 D1및 D2에 전술한 프로세스를 적용하여 얻어진 출력 신호가 부가된다. 결과로 얻어진 서브-블럭은 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 열은 인접한 열들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 행렬은 필터 함수 g(n)를 갖는 행을 따라 필터링되어 임시(interim) 신호 I1을 생성할 수 있다.
세부 신호 D3는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 세부 신호 D4는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 전술한 프로세스를 D3및 D4에 적용하여 얻어진 출력 신호가 부가된다. 결과로 얻어진 서브-블럭은 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 열은 열들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 행렬은 필터 함수 h(n)를갖는 행을 따라 필터링될 수 있다. 결과로 얻어진 출력 신호는 임시 신호 I1에 부가될 수 있다. 결과로 얻어진 서브-블럭은 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로의 프레임은 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로 이 행렬은 필터 함수 g(n)를 갖는 프레임을 따라 필터링되어 임시 신호 I2를 생성할 수 있다.
세부 신호 D5는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 인접한 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 세부 신호 D6는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 인접한 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 프로세스를 D5및 D6에 적용하여 얻어진 출력 신호가 부가된다. 결과로 얻어진 서브-블럭은 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 열은 인접한 열들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로 이 행렬은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 필터링되어 임시 신호 I3를 생성할 수 있다.
세부 신호 D7는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 g(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 세부 신호 V'는 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로 행은 행들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로, 이 서브-블럭은 필터 함수 h(n)를 갖는 열을 따라 필터링될 수 있다. 결과로 얻어진 출력 신호가 부가될 수 있다. 결과로 얻어진 서브-블럭은 업-샘플링될 수 있다. 결과로 얻어진 출력 신호는 임시 신호 I3에 부가될 수 있다. 결과로 얻어진 서브-블럭은 업-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 제로의 프레임은 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 다음으로 이 행렬은 필터 함수 h(n)을 갖는 프레임에 따라 필터링될 수 있다. 결과로 얻어진 출력 신호는 임시 신호 I2에 부가될 수 있다. 결과로 얻어진 서브-블럭에 8이 승산되어 다음 레벨의 해상도의 서브-행렬을 얻을 수 있다.
사실상, 재생을 위해 역변환 절차가 적용될 수 있다. 예를 들어, 이 특정 실시예에서, 전술한 특허 출원에서 기술된 바와 같이, 비트 기반 조건부 디코딩이 적용될 수 있다. 세부 신호는 일단 이용 가능한 경우, 낮은 해상도의 이미지와 합성되어 보다 높은 해상도로 재생된 이미지가 얻어질 수 있다.
전술된 특정 실시예는 2개의 대중적인 비디오 시퀀스, 즉 미스 미국(중간 빠르기(moderate)의 움직임) 및 자동차 시퀀스(빠른 움직임)에 대해 적용되었다. 압축 성능은 도 5의 표에 나타나 있다. 상기 표는 또한 잡음의 뚜렷한 증가없이 상당히 큰 압축이 달성될 수 있다는 것을 나타낸다.
청구된 요지는 기술되고 도시된 특정 실시예로 권리 범위가 제한되지 않지만, 이 실시예들은 다수의 잠재적인 이점을 제공한다. 적용된 3D 웨이브렛 변환 기술은 시간적 잉여와 공간적 잉여의 이점을 취함으로써 이미지 시퀀스의 잉여를 감소시키는 것으로 예시되었다. 이 특정 실시예에서는 계산상 복잡한 움직임예측/보상 기술이 채택되지 않는다. 마찬가지로, 움직임 예측/보상을 기초로 한 DCT 기술이 적용되지 않기 때문에, 일반적으로, 재생된 비디오는 시각적으로 장애가 되거나(annoying) 또는 블러킹하는 인공물을 거의 갖지 않는다. 대부분의 경우에, 전술된 코딩 방식은 계산상 신속하고 보다 소수의 비트를 사용함으로써 3D 웨이브렛 변환 계수를 효율적으로 코딩한다. 이로 인해 압축 성능이 개선된다. 아울러, 전술된 실시예는 또한 예를 들어, 초기 통과를 점차 감소시킴으로써 보다 높은 압축을 달성하도록 수정될 수 있다. 아울러, 전술한 것과 동시에 제출된 특허 출원에서 기술된 바와 같이, 비트-평면 처리에 의해, 전술된 기술이 일부 수정되어, 병렬 실행이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 비트-평면 코딩 및 디코딩 방식은 점진적 코딩 환경에 적합한 비디오 코더를 실시한다.
물론, 특정 실시예가 바로 이전에 기술되었지만, 청구된 요지는 특정 실시예로 권리 범위가 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일 실시예는 집적 회로 칩 상에서 동작하도록 수행되는 바와 같이, 하드웨어에서 존재할 수 있는 반면, 예를 들어 다른 실시예는 소프트웨어에서 존재할 수 있다. 마찬가지로, 일 실시예는 펌웨어 또는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어의 임의의 조합에서 존재할 수 있다. 마찬가지로, 청구된 요지는 이에 대한 권리 범위로 제한되지 않지만, 일 실시예는 기억 매체 등의 제품을 포함할 수 있다. 예를 들어, CD-ROM 또는 디스크 등의 기억 매체는 명령을 저장할 수 있으며, 예를 들어, 컴퓨터 시스템 또는 플랫폼 등의 시스템 또는 이미지 또는 비디오 시스템에 의해 실행될 때, 상기 기억 매체는 전술된 바와 같이, 예를 들어, 비디오 또는 이미지 프로세싱 방법의 실시 등과 같이 실행되는 청구된 요지에 따른 방법의 실시를 초래한다. 예를 들어, 이미지 또는 비디오 프로세싱 플랫폼 또는 다른 프로세싱 시스템은 비디오 또는 이미지 프로세싱 유닛, 비디오 또는 이미지 입/출력 장치 및/또는 메모리를 포함할 수 있다.
청구된 요지의 소정의 특징이 예시되었고 기술되었지만, 다수의 수정, 대체, 변경 및 등가화가 당업자에 의해 수행될 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 청구된 요지의 권리 범위를 벗어나지 않는 수정 및 변경을 포함하게 된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (34)

  1. 3차원 이산 웨이브렛 변환(DWT)을 복수의 비디오 이미지 - 상기 복수의 비디오 이미지는 프레임들을 포함하며, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함 - 에 적용하는 방법에 있어서,
    DWT 계수의 복수 블럭을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 블럭 생성 단계는
    상기 복수의 비디오 이미지의 프레임 시퀀스, 열 시퀀스 및 행 시퀀스에 따라 각각 연속적으로 필터링하는 단계;
    각각의 필터 연산을 적용한 후, 상기 필터 연산을 적용한 결과를 서브샘플링하는 단계; 및
    DWT 계수의 블럭을 생성한 후, 비트 기반 조건부 코딩을 적용하여 상기 DWT 계수를 임베디드 제로 트리 코딩하는 단계
    에 의해 DWT 계수의 복수 블럭을 생성하는 단계인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브샘플링 단계는 대응 필터 연산 후에 대체 프레임, 대체 열 및 대체 행을 드롭(drop)시키는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 블럭은 8개의 블럭을 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터 연산을 적용하는 단계는 각각의 필터 연산을 위해 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 중 하나를 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 3차원 이산 웨이브렛 변환(DWT)을 복수의 비디오 이미지 - 상기 복수의 비디오 이미지는 프레임들을 포함하고, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함 - 에 적용하고 DWT 계수의 복수 블럭을 생성하는 아키텍쳐를 포함하고,
    상기 아키텍쳐는 (a) 각각의 필터 연산을 위해, 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 중 하나를 사용하여 상기 복수의 비디오 이미지의 프레임 시퀀스, 열 시퀀스 및 행 시퀀스에 따라 각각 연속해서 필터링하고, (b) 각각의 필터 연산을 적용한 후에, 상기 필터 연산을 적용한 결과를 서브샘플링하고, (c) DWT 계수의 상기 블럭을 생성한 후에, 비트 기반 조건부 코딩을 적용하여 상기 DWT 계수를 임베디드 제로 트리 인코딩하기에 적합한 집적 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 아키텍쳐는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 집적 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 아키텍쳐의 상기 서브샘플링 능력은 대응 필터 연산 후에 대체 프레임, 대체 열 및 대체 행을 드롭시키기에 적합한 것을 포함하는 집적 회로.
  8. 제6항에 있어서, 상기 복수의 블럭은 8개의 블럭을 포함하는 집적 회로.
  9. 제6항에 있어서, 상기 필터 연산을 적용하는 것은 각각의 필터 연산을 위해 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 중 하나를 적용하는 것을 포함하는 집적 회로.
  10. 3차원 이산 웨이브렛 역변환(3D IDWT)을 복수의 변환된 비디오 이미지 서브-블럭 - 상기 서브-블럭은 변환된 프레임들을 포함하며, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함 - 에 적용하는 방법에 있어서,
    상기 변환된 비디오 이미지의 서브-블럭을 역변환하는 단계를 포함하되, 상기 역변환 단계는
    (1) DWT 계수 행렬을 얻기 위해 비트 기반 조건부 디코딩을 임베디드 제로 트리 인코딩된 상기 블럭의 DWT 계수에 적용하는 단계;
    (2) 행, 열 및 프레임에 의해 상기 DWT 계수 행렬의 각각의 서브-블럭을 업-샘플링하는 단계;
    (3) 각각의 쌍에 대응하는 업-샘플링된 서브-블럭을 생성하기 위해 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 단계;
    (4) 하나의 업-샘플링된 서브-블럭이 남겨질 때까지 단계 (3)을 임의의 생성된 업-샘플링된 서브-블럭 쌍에 재적용하는 단계; 및
    (5) 다음의 높은 해상도로 블럭을 생성하기 위하여 상기 하나의 남겨진 업-샘플링된 서브-블럭에 8을 승산하는 단계
    에 의해 상기 변환된 비디오 이미지의 서브-블럭을 역변환하는 단계인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 DWT 행렬의 각각의 서브-블럭은 8개의 서브-블럭을 포함하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 단계는 역 저역 통과 필터를 상기 쌍 중 하나의 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 단계 및 고역 통과 필터를 상기 쌍 중 다른 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 업-샘플링 단계는 대체 프레임, 대체 열 및 대체 행을 삽입하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 3차원 이산 웨이브렛 역변환(3D IDWT)을 복수의 변환된 비디오 이미지 서브-블럭 - 상기 서브-블럭은 변환된 프레임들을 포함하고, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함 - 에 적용하는 아키텍쳐를 포함하고,
    상기 아키텍쳐는 (a) DWT 계수 행렬을 얻기 위해 비트 기반 조건부 디코딩을 임베디드 제로 트리 인코딩된 상기 블럭의 DWT 계수에 적용하고; (b) 행, 열 및 프레임에 의해 상기 DWT 계수 행렬의 각각의 서브-블럭을 업-샘플링하고; (c) 각각의 쌍에 대응하는 업-샘플링된 서브-블럭을 생성하기 위해 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하고; (d) 하나의 업-샘플링된 서브-블럭이남겨질 때까지 단계 (c)를 임의의 생성된 업-샘플링된 서브-블럭 쌍에 재적용하며; 및 (e) 다음의 높은 해상도로 블럭을 생성하기 위하여 상기 하나의 남겨진 업-샘플링된 서브-블럭에 8을 승산함으로써 상기 변환된 비디오 이미지의 서브-블럭을 역변환하기에 적합한 집적 회로.
  15. 제14항에 있어서, 상기 아키텍쳐는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 집적 회로.
  16. 제15항에 있어서, 상기 DWT 계수 행렬의 각각의 서브-블럭은 8개의 서블-블럭을 포함하는 집적 회로.
  17. 제15항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 것은 역 저역 통과 필터를 상기 쌍 중 하나의 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 것과 고역 통과 필터를 상기 쌍 중 다른 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 것을 포함하는 집적 회로.
  18. 제15항에 있어서, 상기 업-샘플링 것은 대체 프레임, 대체 열 및 대체 행을 삽입하는 것을 포함하는 집적 회로.
  19. 명령을 기억하는 기억 매체를 포함하는 물품에 있어서, 상기 명령은 컴퓨팅플랫폼에 의해 실행될 때, 3차원 이산 웨이브렛 변환(DWT)을 복수의 비디오 이미지에 적용하는 방법을 수행하고, 상기 복수의 비디오 이미지는 프레임들을 포함하며, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함하며,
    상기 방법은 DWT 계수의 복수의 블럭을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 블럭 생성 단계는
    상기 복수의 비디오 이미지의 프레임 시퀀스, 열 시퀀스 및 행 시퀀스에 따라 각각 연속적으로 필터링하는 단계;
    각각의 필터 연산을 적용한 후에, 상기 필터 연산을 적용한 결과를 서브샘플링하는 단계; 및
    DWT 계수의 블럭을 생성한 후에, 비트 기반 조건부 코딩을 적용하여 상기 DWT 계수를 임베디드 제로 트리 코딩하는 단계
    에 의해 상기 DWT 계수의 복수의 블럭을 생성하는 단계인 물품.
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수의 서브-블럭은 8개의 서브-블럭을 포함하는 물품.
  21. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 단계는 역 저역 통과 필터를 상기 쌍 중 하나의 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 단계 및 고역 통과 필터를 상기 쌍 중 다른 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 단계를 포함하는 물품.
  22. 명령을 기억하는 기억 매체를 포함하는 물품에 있어서, 상기 명령은 컴퓨팅 플랫폼에 의해 실행될 때, 3차원 이산 웨이브렛 역변환(3D IDWT)을 변환된 복수의 비디오 이미지 서브-블럭에 적용하는 방법을 수행하고, 상기 서브-블럭은 변환된 프레임들을 포함하며, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함하며,
    상기 방법은
    (1) DWT 계수 행렬을 얻기 위해 비트 기반 조건부 디코딩을 임베디드 제로 트리 인코딩된 상기 블럭의 DWT 계수에 적용하는 단계;
    (2) 행, 열 및 프레임에 의해 상기 DWT 계수 행렬의 각각의 서브-블럭을 업-샘플링하는 단계;
    (3) 각각의 쌍에 대응하는 업-샘플링된 서브-블럭을 생성하기 위해 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 단계;
    (4) 하나의 업-샘플링된 서브-블럭이 남겨질 때까지 단계 (3)을 임의의 생성된 업-샘플링된 서브-블럭 쌍에 재적용하는 단계; 및
    (5) 다음의 높은 해상도로 블럭을 생성하기 위하여 상기 하나의 남겨진 업-샘플링된 서브-블럭에 8을 승산하는 단계
    를 포함하는 물품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 DWT의 각각의 서브-블럭은 8개의 서브-블럭을 포함하는 물품.
  24. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 단계는 역 저역 통과 필터를 상기 쌍 중 하나의 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 단계 및 고역 통과 필터를 상기 쌍 중 다른 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 단계를 포함하는 물품.
  25. 집적 회로, 메모리 및 상기 집적 회로 및 메모리를 결합하는 버스를 포함하고,
    상기 집적 회로는 3차원 이산 웨이브렛 변환(DWT)을 복수의 비디오 이미지 - 상기 복수의 비디오 이미지는 프레임들을 포함하고, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함 - 에 적용하고 DWT 계수의 복수 블럭을 생성하는 아키텍쳐를 포함하며,
    상기 아키텍쳐는 (a) 각각의 필터 연산을 위해, 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 중 하나를 사용하여 상기 복수의 비디오 이미지의 프레임 시퀀스, 열 시퀀스 및 행 시퀀스에 따라 각각 연속해서 필터링하고, (b) 각각의 필터 연산을 적용한 후에, 상기 필터 연산을 적용한 결과를 서브샘플링하고, (c) DWT 계수의 상기 블럭을 생성한 후에, 비트 기반 조건부 코딩을 적용하여 상기 DWT 계수를 임베디드 제로 트리 인코딩하기에 적합한 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 아키텍쳐는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 아키텍쳐의 상기 서브샘플링 능력은 대응 필터 연산 후에 대체 프레임, 대체 열 및 대체 행을 드롭시키도록 적응되는 것을 포함하는 시스템.
  28. 제26항에 있어서, 상기 복수의 블럭은 8개의 블럭을 포함하는 시스템.
  29. 제26항에 있어서, 상기 필터 연산을 적용하는 것은 각각의 필터 연산을 위해 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 중 하나를 적용하는 것을 포함하는 시스템.
  30. 집적 회로, 메모리 및 상기 집적 회로 및 메모리를 결합하는 버스를 포함하고,
    상기 집적 회로는 3차원 이산 웨이브렛 역변환(3D IDWT)을 복수의 변환된 비디오 이미지 서브-블럭 - 상기 서브-블럭은 변환된 프레임들을 포함하고, 상기 프레임들은 행 및 열을 포함함 - 에 적용하는 아키텍쳐를 포함하며,
    상기 아키텍쳐는 (a) DWT 계수 행렬을 얻기 위해 비트 기반 조건부 디코딩을 임베디드 제로 트리 인코딩된 상기 블럭의 DWT 계수에 적용하고; (b) 행, 열 및 프레임에 의해 상기 DWT 계수 행렬의 각각의 서브-블럭을 업-샘플링하고; (c) 각각의 쌍에 대응하는 업-샘플링된 서브-블럭을 생성하기 위해 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하며; (d) 하나의 업-샘플링된 서브-블럭이남겨질 때까지 단계 (c)를 임의의 생성된 업-샘플링된 서브-블럭 쌍에 재적용하며; 및 (e) 다음의 높은 해상도로 블럭을 생성하기 위하여 상기 하나의 남겨진 업-샘플링된 서브-블럭에 8을 승산함으로써 상기 변환된 비디오 이미지의 서브-블럭을 역변환하기에 적합한 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 아키텍쳐는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 DWT 계수 행렬의 각각의 서브-블럭은 8개의 서블-블럭을 포함하는 시스템.
  33. 제31항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 업-샘플링된 서브-블럭 쌍을 필터링하고 합성하는 것은 역 저역 통과 필터를 상기 쌍 중 하나의 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 것과 고역 통과 필터를 상기 쌍 중 다른 업-샘플링된 서브-블럭에 적용하는 것을 포함하는 시스템.
  34. 제31항에 있어서, 상기 업-샘플링 것은 대체 프레임, 대체 열 및 대체 행을 삽입하는 것을 포함하는 시스템.
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