KR20040063597A - 복수 코덱을 지원하는 장치와 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축되어 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단하고, 상기 판단된 코덱의 종류에 상응하여 스위치 연결 명령을 발생하는 헤더 분석부, 상기 헤더 분석부로부터 전송된 스위치 연결 명령에 상응하여 해당 연산 블럭을 연결하는 스위치부, 상기 스위치부에 의해 연결된 연산 블럭이 상기 비트 스트림에 대하여 디코딩을 수행하는 디코딩부로 구성된 것으로서, 입력되는 비트스트림의 코덱을 미리 알아내어 디코더를 로딩하지 않아도 하나의 디코더만으로 지원 가능한 모든 코덱의 비트스트림을 디코딩할 수 있다.

Description

복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더 및 그 동작 방법{Video Decoder Supporting plural video codec and thereof motions Method}
본 발명은 여러 종류의 비디오 코덱을 지원하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
현재 그리고 미래의 통신 환경은 유선과 무선의 영역 구분이나 지역 국가의구분을 초월할 만큼 급변하고 있으며, 특히 IMT2000등으로 대별되는 미래 통신 환경은 영상과 음성은 물론 사용자가 필요로하는 다양한 정보를 실시간으로 또는 종합적으로 제공하는 환경으로 구축되어 가는 추세이다.
또한, 개인 휴대 통신 시스템의 발달은 현재 셀룰러 폰이나 PCS등에서도 단순히 음성 통신만을 수행하던 차원에서 벗어나서 문자 정보의 전송은 물론 개인 휴대 통신 단말기를 이용해서 무선으로 인터넷에 접속하거나 TV에서나 보던 동영상들을 송신할 수 있도록 개발되어지고 있다
특히 동영상을 디지털 데이터로 가공하여 실시간으로 전송하고 또 이것을 수신하여 디스플레이하는 디지털 텔레비젼 시스템과 실시간으로 전송되는 동영상을 IMT2000을 이용한 개인 휴대 단말기 등에서는 필수적인 요소로 자리잡아가고 있는 실정이다.
이것을 종래에는 휴대 단말기가 사람의 음성만을 송수신하도록 되어 있었으나, 멀티 미디어의 개발과 디지털 정보처리 기술의 발달로 인하여 음성, 영상 등 다양한 정보들을 송신할 수 있게 되었다.
이와 같은 기술이 상용화될 수 있었던 것은 무엇보다도 아날로그 영상 신호를 양자화, 가변장 부호화등 특수한 디지털 처리를 한 다음 이를 디지털 정보에 포함시켜 송신하고 수신되는 단말기에서는 이를 반대로 디코딩함으로써 빠른 전송 속도와 보다 풍부한 정보량을 송수신하도록 한 동영상 압축 기술의 발달에 크게 기여하였다.
이와 같이 동영상 통신 단말기에서는 화상과 음성을 함께 전송하여 사용자로 하여금 종래와는 달리 실시간 동영상과 음성을 동시에 듣고, 볼 수 있도록 되어 있어 한차원 높은 질의 서비스를 사용자들에게 제공하고 있다.
도 1은 종래의 비디오 디코더의 구조를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 비디오 디코더는 가변길이디코더(VLD)(100), 역양자화부(IQ)(110), 역이산적 코사인 변환부(IDCT)(120), 모션 보상부(140), 혼합부(130)를 포함한다.
상기 가변 길이 디코더(100)는 압축되어 전송된 비트스트림을 영상으로 재현하기 위해 디코딩을 수행한 후, 역양자화부(110)에 전송한다.
상기 역양자화부(110)는 상기 가변 길이 디코더(100)로부터 전송된 신호를 영상 재현을 위해서 인코더에서 실시한 압축 방식의 반대로 양자화를 수행한다.
상기 역이산적 코사인 변환부(120)는 상기 역양자화부(110)로부터 전송된 신호를 역이산 여현 변환을 수행한다.
상기 혼합부(130)는 상기 역이산적 코사인 변환부(120)로부터 전송된 신호의 영상 프레임이 처음 시작하는 인트라 모드 영상인가 이전 영상 프레임이 존재하는인터 모드 영상인가를 파악한 다음, 인트라 모드 영상인 경우에는 모션 벡터가 없으므로 바로 영상을 출력한다.
상기 모션 보상부(140)는 현재 복호화되는 영상 프레임과 이전 영상 프레임의 모션 벡터의 차를 구하여 복호화하되는 영상을 보상한다.
이하 상기와 같이 구성된 비디오 디코더의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
아날로그 영상 신호를 인코더에서 이산 여현 변환, 양자화를 거쳐 가변길이 부호화된 영상 프레임 신호가 압축된 비트 스트림 상태로 디코더에 전송된다.
상기 디코더는 상기 전송된 비트 스트림을 가변 길이 디코더(100)에 전송하고, 상기 가변 길이 디코더(100)는 상기 전송된 비트 스트림의 값, 길이 등을 이차원부호화로 변환시키다. 그런다음 상기 가변 길이 디코더(100)는 상기 이차원 부호화로 변환된 신호를 역양자화부(110)에 전송한다.
상기 역양자화부(110)는 상기 가변 길이 디코더(100)에서 전송된 신호를 역스캔하고 역양자환 한후, 역이산적 코사인 변환부(120)에 전송한다.
상기 역이산적 코사인 변환부(120)는 상기 역양자화부(110)에서 전송된 신호를 역이산코사인 변환을 수행한다. 그런다음 상기 역이산코사인 변환이 수행된 영상 신호는 혼합부(130)에 입력된다. 상기 혼합부(130)는 복원하는 영상 프레임이 처음 시작하는 인트라 모드 영상인가 이전 영상 프레임이 존재하는 인터 모드 영상인가를 파악한 다음 인트라 모드 영상인 경우에는 모션 벡터가 없으므로 바로 영상을 출력한다. 상기 모션 보상부(140)는 복호화되는 영상 프레임과 이전 영상 프레임의 모션 벡터의 차를 구하여 복호화되는 영상을 보상한다.
이때, 여러가지 비디오 코덱을 비교하면, 각 연산 블럭의 기능이 같으면서 코덱마다 그 구현이 같은 경우도 있고, 기능은 같지만 코덱마다 그 구현을 달리하는 경우가 있다. 예를들어, IDCT(120)의 기능은 역 변환이며, MPEG4와 H.263은 그 구현이 같다. 그런데 IQ(110)의 기능은 역양자화이지만 MPEG4와 H.263은 그 구현이 다르다.
따라서 상기와 같은 종래에는 다양한 종류의 비디오를 지원하기 위해서 영상 기기는 여러개의 비디오 코덱을 내장하여 크기 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 여러 종류의 비디오 코덱의 공통적인 연산 블럭을 공유하도록 한 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 비디오 디코더의 구조를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비트 스트림의 디코딩 방법을 나타내 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 320 : 가변 길이 디코더 110, 330 : 역양자화부
120, 340 : 역이산적 코사인 변환부 130, 360 : 혼합부
140, 350 : 모션 벡터부 200, 300 : 헤더 분석부
210, 310 : 스위치 220 : 디코더
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 압축되어 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단하고, 상기 판단된 코덱의 종류에 상응하여 스위치 연결 명령을 발생하는 헤더 분석부, 상기 헤더 분석부로부터 전송된 스위치 연결 명령에 상응하여 해당 연산 블럭을 연결하는 스위치부, 상기 스위치부에 의해 연결된 연산 블럭이 상기 비트 스트림에 대하여 디코딩을 수행하는 디코딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더가 제공된다.
상기 디코딩부는 코덱의 종류별로 모든 연산블럭이 하나의 보드에 존재하거나, 코덱의 종류에 따라 각각의 연산블럭이 연산블럭별로 존재한다.
상기 스위치부는 각 연산블럭별로 존재하여 상기 스위치 연결 명령에 상응하여 해당되는 연산 블럭을 연결한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 압축되어 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단하고, 상기 판단된 코덱의 종류에 상응한 연산 블럭에 스위치를 연결하여 상기 비트스트림의 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 동작 방법이 제공된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더는 헤더 분석부(200), 스위치(210), 디코더부(220a, 220b, ..., 220n, 이하 220이라 칭함)를 포함한다.
상기 헤더 분석부(200)는 압축되어 전송된 비트스트림의 헤더를 분석하여 어느 디코더를 사용할지의 여부를 판단한다. 따라서, 상기 헤더 분석부(200)는 상기 판단된 디코더 종류에 상응하여 스위치(210)에 스위치 연결 명령을 전송한다.
상기 스위치(210)는 상기 헤더 분석부(200)로부터 전송된 스위치 연결 명령에 상응하여 해당되는 디코더(220)에 스위치를 연결한다.
상기 디코더부(220)는 H.263을 지원하는 제1 디코더(220a), MPEG4를 지원하는 제2 디코더(220b), H.26L을 지원하는 제3 디코더(220c) 등을 포함한다. 상기 디코더의 상세 구조는 도 1과 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 상기와 같이 구성된 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
압축되어 전송된 비트 스트림이 전송되면, 상기 헤더 분석부(200)는 상기 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 어느 디코더를 사용할지의 여부를 판단한다.
즉, 상기 헤더 분석부(200)는 상기 전송되는 비트 스트림의 헤더가 H.263, MPEG4, H.26L등 중 어느 코덱을 나타내는지의 여부를 판단한다.
상기 헤더 분석부(200)는 상기 판단결과에 상응하는 코덱의 디코더를 사용하기 위하여 상기 판단결과에 상응하는 결과에 따라 스위치(210)에 스위치 연결 명령을 전송한다.
그러면, 상기 스위치(210)는 상기 스위치 연결 명령에 상응하여 해당되는 디코더(220)를 연결한다. 그러면, 상기 디코더(220)에 전송된 비트 스트림은 가변 길이 디코더에 전송되고, 상기 가변 길이 디코더는 상기 전송된 비트 스트림의 값, 길이 등을 이차원부호화로 변환시키다.
그런다음 상기 가변 길이 디코더는 상기 이차원 부호화로 변환된신호를 역양자화부에 전송한다. 상기 역양자화부는 상기 가변 길이 디코더에서 전송된 신호를역스캔하고 역양자환 한후, 역이산적 코사인변환부에 전송한다.
상기 역이산적 코사인변환부는 상기 역양자화부에서 전송된 신호를 역이산코사인 변환을 수행한다. 그런다음 상기 역이산코사인 변환이 수행된 영상에 대하여 상기 모션 보상부로부터 전송된 모션 벡터를 보상하여 영상을 출력한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더는 헤더 분석부(300), 스위치부(310a, 310b, 310c, 310d, 이하 310이라 칭함), 가변길이디코더(VLD)(320a, 320b,....., 320n, 이하 320이라 칭함), 역양자화부(IQ)(330a, 330b,....., 330n, 이하 330이라 칭함), 역이산적 코사인 변환부(IDCT)(340a, 340b,....., 340n, 이하 340이라 칭함), 모션 보상부(350a, 350b,....., 350n, 이하 350이라 칭함), 혼합부를(360) 포함한다.
상기 헤더 분석부(300)는 압축되어 전송된 비트스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단한 후, 상기 판단된 코덱의 종류에 상응하여 스위치부(310)에 스위치 연결 명령을 전송한다.
상기 스위치부(310)는 상기 헤더 분석부(300)로부터 전송된 스위치 연결 명령에 상응하여 해당되는 연산 블럭에 스위치를 연결한다. 여기서, 상기 연산 블럭은 가변 길이 디코더(320), 역양자화부(330), 역이산적 코사인 변환부(340), 모션 보상부(350)를 포함한다.
상기 스위치부(310)는 제1 스위치(310a), 제2 스위치(310b), 제3스위치(310c), 제4 스위치(310d)를 포함한다.
상기 제1 스위치(310a)는 상기 스위치 연결 명령에 상응하는 가변 길이 디코더(320)에 연결되고, 상기 제2 스위치(310b)는 상기 스위치 연결 명령에 상응한 역양자화부(330)에 연결된다. 상기 제3 스위치(310c)는 상기 스위치 연결 명령에 상응한 역이산적 코사인 변환부(340)에 연결되고, 상기 제4 스위치(310d)는 상기 스위치 연결 명령에 상응한 모션 보상부(350)에 연결된다.
예를들어, 상기 스위치 연결 명령이 H.263의 연산 블럭 연결 명령이면, 상기 제1 스위치(310a)는 H.263를 지원하는 가변 길이 디코더에 연결되고, 상기 제2 스위치(310b)는 H.263를 지원하는 역양자화부에 연결되고, 상기 제3 스위치(310c)는 H.263를 지원하는 역이산적 코사인 변환부에 연결, 상기 제4 스위치(310d)는 H.263를 지원하는 모션 보상부에 연결된다.
상기 가변 길이 디코더(320)는 제1 가변길이 디코더(320a), 제2 가변길이 디코더(320b)등으로 여러 코덱의 가변 길이 디코더 기능중 서로 다른 가변 길이 디코더 구현을 나타낸다. 예를 들어, H.263과 MPEG4의 가변 길이 디코더는 서로 다르기 때문에 각각 구현한다.
상기와 같은 가변 길이 디코더(320)는 압축되어 전송된 비트스트림을 영상으로 재현하기 위해 디코딩을 수행한 후, 역양자화부(330)에 전송한다.
상기 역양자화부(330)는 제1 역양자화부(330a), 제2 역양자화부(330b) 등으로 여러 코덱의 역양자화부 기능중 서로 다른 역양자화부를 구현을 나타낸다. 예를 들어, H.263과 MPEG4의 역양자화부(330)는 서로 다르기 때문에 각각 구현한다.
상기 역양자화부(330)는 상기 가변 길이 디코더(320)로부터 전송된 신호를 영상 재현을 위해서 인코더에서 실시한 압축 방식의 반대로 양자화를 수행한다.
상기 역이산적 코사인 변환부(340)는 제1 역이산적 코사인 변환부(340a), 제2 역이산적 코사인 변환부(340b) 등으로 여러 코덱의 역이산적 코사인 변환부 기능 중 서로 다른 역이산적 코사인 변환부(340)를 구현을 나타낸다. 예를들어, H.263과 MPEG4의 역이산적 코사인 변환부(340)는 같기 때문에 하나만 구현하거나, 다르게 구현할 수 있다.
상기 역이산적 코사인 변환부(340)는 상기 역양자화부(330)로부터 전송된 신호를 역이산 여현 변환을 수행한다.
상기 모션 보상부(350)는 제1 모션 보상부(350a), 제2 모션 보상부(350b) 등으로 여러 코덱의 모션 보상부 기능 중 서로 다른 모션 보상부(350)의 구현을 나타낸다. 예를 들어, H.263과 MPEG4의 모션 보상부는 거의 같기 때문에 통합해서 구현하거나 각각 구현할 수 있다.
상기 모션 보상부(350)는 상기 역이산적 코사인 변환부(340)로부터 전송된 영상에서 모션 벡터(350)를 보상한다.
상기 혼합부(360)는 상기 역이산적 코사인 변환부(340)로부터 전송된 신호를 상기 모션 보상부(350)로부터 전송된 보상을 수행하여 영상을 출력한다.
이하 상기와 같이 구성된 복수의 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
압축되어 전송된 비트 스트림이 전송되면, 상기 헤더 분석부(300)는 상기 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단한다. 즉, 상기 헤더 분석부(300)는 상기 전송되는 비트 스트림의 헤더가 H.263, MPEG4, H.26L등 중 어느 코덱을 나타내는지의 여부를 판단한다.
그런다음 상기 헤더 분석부(300)는 상기 판단된 코덱의 종류에 상응하는 결과에 따라 각 스위치(310)에 스위치 연결 명령을 전송한다. 예를들어, 상기 헤더 분석부(300)의 판단결과 상기 전송된 비트 스트림이 H.263으로 압축되어 있다면, 상기 헤더 분석부(300)는 H.263 스위치 연결 명령을 각 스위치(310)에 전송한다.
그러면, 상기 제1 스위치(310a)는 H.263 스위치 연결 명령에 상응하여 H.263의 가변길이 디코더를 연결시키고, 상기 제2 스위치(310b)는 상기 H.263 스위치 연결 명령에 상응하여 H.263의 역양자화부를 연결하고, 제3 스위치(310c)는 상기 H.263 스위치 연결 명령에 상응하여 H.263의 역이산적 코사인 변환부를 연결, 상기 제4 스위치(310d)는 상기 H.263 스위치 연결 명령에 상응하여 H.263의 모션 보상부를 연결한다.
그러면, 상기 가변 길이 디코더(320)는 상기 전송된 비트 스트림의 값, 길이 등을 이차원부호화로 변환시키다. 그런다음 상기 가변 길이 디코더(320)는 상기 이차원 부호화로 변환된 신호를 역양자화부(330)에 전송한다.
상기 역양자화부(330)는 상기 가변 길이 디코더(320)에서 전송된 신호를 역스캔하고 역양자환 한후, 역이산적 코사인변환부(340)에 전송한다.
상기 역이산적 코사인변환부(340)는 상기 역양자화부(330)에서 전송된 신호를 역이산코사인 변환을 수행한다. 그런다음 상기 역이산코사인 변환이 수행된 영상에 대하여 상기 모션 보상부(350)로부터 전송된 모션 벡터를 보상하여 영상을 출력한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비트 스트림의 디코딩 방법을 나타내 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 비디오 디코더는 입력되는 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단한다(S400). 즉, 상기 비디오 디코더는 상기 비트 스트림의 헤더를 분석하여 압축 방법을 판단한다.
그런다음 상기 비디오 디코더는 상기 판단된 코덱이 종류에 상응한 연산 블럭에 스위치를 연결시킨 후(S402), 상기 비트 스트림의 디코딩을 수행한다(S404).
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 입력되는 비트스트림의 코덱을 미리 알아내어 디코더를 로딩하지 않아도 하나의 디코더만으로 지원 가능한 모든 코덱의 비트스트림을 디코딩할 수 있는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 코덱마다 각각 다른 반도체를 사용하지 않고 한개의 반도체만으로 지원 가능한 모든 코덱의 비트 스트림을 디코딩할 수 있고, 여러개의 코덱을 각각 구현해서 하나의 반도체를 만드는 경우와 비교해서 반도체의 크기가 작아지는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 압축되어 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단하고, 상기 판단된 코덱의 종류에 상응하여 스위치 연결 명령을 발생하는 헤더 분석부;
    상기 헤더 분석부로부터 전송된 스위치 연결 명령에 상응하여 해당 연산 블럭을 연결하는 스위치부;및
    상기 스위치부에 의해 연결된 연산 블럭이 상기 비트 스트림에 대하여 디코딩을 수행하는 디코딩부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩부는 코덱의 종류별로 모든 연산블럭이 하나의 보드에 존재하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩부는 코덱의 종류에 따라 각각의 연산블럭이 연산블럭별로 존재하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더.
  4. 제1항 및 제3항에 있어서,
    상기 스위치부는 각 연산블럭별로 존재하여 상기 스위치 연결 명령에 상응하여 해당되는 연산 블럭을 연결하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더.
  5. 압축되어 전송된 비트 스트림의 헤더를 분석하여 코덱의 종류를 판단하는 단계;
    상기 판단된 코덱의 종류에 상응한 연산 블럭에 스위치를 연결하여 상기 비트스트림의 디코딩을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 비디오 코덱을 지원하는 비디오 디코더의 동작 방법.
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