KR20040093481A - 양자화기 스케일의 제한된 변동들을 가진 비디오 부호화 - Google Patents

양자화기 스케일의 제한된 변동들을 가진 비디오 부호화 Download PDF

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KR20040093481A
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

영상 정보 내용의 복잡성의 제어하에 각 블록에 대한 비디오 압축 양자화기 스케일 값들 동안. 시간적 및/또는 공간적인 양자화기 스케일 값들의 변동들은, 예를 들어, 임시로 양자화기 스케일 값들을 저역 통과 필터링함으로써 완화된다. 양자화기 스케일 값들은 비디오 데이터를 양자화하기 위해 사용된다. 양자화기 스케일 값들은 변환 부호화동안 사용될 수 있다.

Description

양자화기 스케일의 제한된 변동들을 가진 비디오 부호화{Video encoding with constrained fluctuations of quantizer scale}
"시그널 프로세싱(Signal Processing)" 55(1996)pp. 369-374에 발표된, W.M.J Coene 및 G.J Keesman 공저, "비트율-일그러짐 최적의 루트를 통한 MPEG-2 비디오 부호화에서 성능 이득들에 관하여(On performance gains in MPEG-2 video coding via a rate-distortion optimal route)"란 제목의 논문은 MPEG 부호화된 비디오 데이터를 계산하는 방법들을 공개하였다. MPEG 비디오 부호화 표준은 비디오 정보의 압축을 제공한다. 비디오 프레임들은 프레임들 자체에 의해 부호화된 I(Intra) 프레임들로서, 또는 다른 프레임들에 대한 업데이트들에 의해 부호화된 P 및 B 프레임들로서 부호화된다. 비디오 프레임들은 블록들로 분할된다(MPEG는 블록들 및 매크로블록들을 구분하며, 후자는 상이한 칼라 채널들로부터의 정보를 가진 다수의 블록들을 포함하지만, 이는 본 발명에 영향을 주지 않기 때문에, 달리 언급되지 않는한 일반 용어 "블록"은 블록들 및 매크로블록들에 대해 구별없이 사용될 것이다). 어떤 블록들이 0으로 만들어지고, 비디오 정보의 이산 코사인 변환DCT(Discrete Cosine Transform) 계수들은 각 잔여 블록에서 계산되고, 계수들이 양자화되며, 양자화된 계수들은 MPEG 신호로 부호화된다.
업데이트들에 의하여 부호화될 때, 블록들을 0으로 만드는 것 및 양자화하는 것은 MPEG으로 비디오 정보을 압축하는 주된 공헌자들이다. 양자화는, 계수들을, 가용한(available) 값들의 한정된 군(set)으로부터 선택된 양자화된 계수들과 교환하는 것을 수반한다. 한정된 군은 양자화기 스케일 값 Q에 의해서 특징지어지며, Q는 연속적인 가용한 값들의 차에 대응한다. 양자화된 계수들에 의한 계수들의 교체는, 계수들을 부호화하는데 필요한 정보의 양을 감소시키지만, 원래의 계수들 및 양자화된 계수들 간의 차들로 인한 에러들을 라운딩함으로써, 화상의 일그러짐을 도입하는 희생을 치뤄야한다. MPEG 신호에서, 부호화된 신호의 압축 및 일그러짐 간의 최적의 조화를 선택하도록, 양자 스케일 값 Q는 블록에서 블록까지 다양할 수 있다.
Coene 및 Keesman에 의한 논문은 양자화기 스케일 값들을 포함하는 최적의 압축 매개 변수들를 선택하기 위한 최적화 방법을 공개한다. 일그러짐의 측정은, 어떤 양만큼의 정보(bit-rate)이하의 정보가 비디오 신호를 부호화하는데 쓰인다는 제한하에 최소화된다. 이 방법에 사용된 특정 일그러짐의 측정법은 설명되지 않았지만, 예측컨데, 개별 프레임들의 일그러짐들의 집합이 사용되었을 것이다.
이 논문은, 앞의 방법에서 한 쪽의 I 프레임들의 일그러짐은 다른 쪽의 B 및 P 프레임들의 일그러짐과 상이하다는 것을 보여준다. 따라서, 일그러짐은 소위 프레임 진동수의 그룹(I 프레임들을 포함하고 P 및 C프레임들을 감싸고 있는 프레임그룹)에 의해 주기적으로 변한다. 이 논문의 방법의 일 실시예에서, 일그러짐의 변동은 그러한 그룹 내의 복수의 프레임들의 일그러짐들의 집합을 최적화함으로써 감소된다. 다른 실시예에서, 이 변동은 모든 프레임들의 일그러짐을 같게함으로써 감소된다.
그러나 알려진 부호화 방법에서, 시청자들은 부호화된 신호가 복호될 때, 얼마간의 비디오 신호들에 대한 시각적의 아티팩트들(artifacts)을 알아차린다. 예를 들어, 저 부호화 비트율들(bit rates)에서 심장 박동 효과(heartbeat effect)는 더 나은 블록들의 부호화 기간 및 더 못한 블록들의 부호화 기간이 교대로 일어나기 때문에 관찰될 수 있다. 심장 박동 효과는, 어려운 장면들, 예를 들어, 특정 물체의 줌 인 또는 줌 아웃 동안, 또는 비교적 고른 표면들의 가장자리들에서 가장 알아차리기 쉬우며, 이 장면들은 적은 비트들로 부호화 해야하고, 그러므로, 더 많은 에러들이 만들어지기 쉽다. 이 효과는 변환 부호화된 데이터 스트림들(stream)에서도 나타날 수 있고, 버퍼 규제 알고리듬(buffer regulation algorithm)때문이다.
본 발명은 비디오 데이터를 부호화하는 방법 및 그러한 방법을 구현하는 시스템에 관한 것이다.
앞으로, 대상들, 상술들(elaborations), 수정들, 효과들, 및 본 발명의 세부 사항들이 밑에 기술되며, 그 기술에 대한 참조도가 도시된다.
도 1는 부호화 기기를 도시한 도면.
도 2는 부호화 부호화 방법의 흐름도를 도시한 도면.
도 3은 시간의 함수로서 양자화기 스케일의 그래프를 도시한 도면.
도 4는 변환 부호화 기기를 도시한 도면.
상술된 심장 박동 효과를 줄이는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은, 양자화로 인한 눈에 띄는 일그러짐이, 프레임들의 일그러짐, 예를 들어, 압축된 영상들 및 압축되지 않은 영상들의 차이에 대해 크게 중요하지 않지만 일그러짐의 국소적인 변동에 대해서는 다소 중요하다는 인지에 기초한다. 이 효과는 일그러짐의 평범한 측정들 집합으로는 측정되지 않는다.
본 발명에 따른 부호화 방법을 사용함으로써, 시간의 함수로서의 프레임들및/또는 위치의 함수로서의 동일 영상들 내의 동일 위치에서의 블록들의 양자화기 스케일의 변동들은 완화된다. 본 발명의 실시예에서 공간 및/또는 시간적 필터는 사전 선택된 양자화기 스케일 값들에 걸쳐 적용되며, 그로 인해 시간 및/또는 위치의 함수로서 양자화 스케일에서의 변화를 한정한다.
본 발명은, 양자화기 스케일이 변동할 수 있는 트렌드(trend)에 대하여 변동들을 국소적으로 제한하는 것을 목적으로 한다. 양자화기 스케일은 트렌드를 따를수 있으나 트렌드 주위의 시간적인 또는 공간적인 범위 내의 변동들은 제한되어서, 시간적 또는 공간의 범위 내의 국소적 환경에서 변동들의 효과는 완화된다. 더 나아가, 본 발명은 부호기, 음성 영상 장치, 데이터 컨테이너 장치, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램이 저장된 데이터 운반 장치와 관련이 있다.
실시예에서 본 방법은 양자화가 완료된 비디오 스트림의 변환 부호화에 적용된다. 따라서, 변환 부호화중 아티팩트들의 생성은 최소화된다.
다른 실시예에서, 추정된 움직임 벡터들은 움직임 벡터들에 의해 서로 관련된 상이한 프레임들 내의 블록들을 선택하기 위하여 사용된다. 연속적인 프레임들내의 각각 서로 연속적으로 대응하기 위해 세워진 블록들에 대한, 임시로(provisionally) 선택된 양자화 값들은 시간적으로 저역 통과 필터링(low pass filtered)된다.
도 1은 부호화 기기를 도시한다. 부호화 장치는 입력부(10) 및 출력부(17)을 구비하고 있고 전처리기(pre-processor)(12), 양자화기(14), 패키저(16), 양자화기 스케일 선택기(18) 및 양자화기 스케일 필터(19)을 포함한다. 입력부는, 전처리기(12), 양자화기(14) 및 패키저(16)을 통해 출력부와 연속적으로 연결되어있다. 양자화기 스케일 선택기(18)는 입력부(10)로 연결된 입력부 및 양자화기 스케일 필터(19)로 통하는 양자화기(14)의 양자화기 스케일 입력으로 연결된 출력을 구비하고 있다.
도 2는 MPEG 부호화에 관하여 장치의 작동을 설명하는데 사용될 것이다. 제 1 단계(21)에서 작동하는 동안, 비디오 입력 정보는 입력부(10)에 공급된다. 제 1 단계(21)에서 전처리기(12)는 비디오 입력 정보를 전처리하여, 프레임들을 블록들로 분할하고, 각 블록에서 비디오 정보의 DCT(Digital cosine transform)를 수행한다. 전처리기(12)는 결과로 나온 변환 계수들을 양자화기(14)에 공급한다.
제 2 단계(22)에서 양자화기 스케일 선택기(18)는 양자화기 스케일 값 Qp를 사전 선택하며, 양자화기 스케일 필터(19)는 이 사전 선택된 양자화기 스케일 값 Qp를 시간적으로 필터링하고, 양자화기(14)에 필터링된 양자화기 스케일 값들을 제공한다.
제 3 단계(23)에서, 양자화기(14)는 전처리기(12)로부터 수신된 계수들을 양자화하며, 예로, 양자화기는 수신된 계수들을 양자화된 값들의 한정된 군으로부터 가까운 양자화된 계수들로 교체하고, 양자화된 계수들을 패키지(16)에 공급한다. 양자화는, 예를 들어, 양자화기 스케일 값으로 일 블록의 계수들을 분할하고(선택적으로 오프셋은 뺀다), 양자화된 값으로서 정수부분의 몫을 취함으로써 수행된다. 제 4 단계(24)에서 패키저(16)는 양자화된 계수들을 MPEG 호환 신호로 부호화 및 패키지하고 출력부(17)에 그 신호를 공급한다. 이 단계들(21), (22), (23) 및 (24)는 주기적으로 새 프레임이 들어올 때 마다 반복된다.
제 2 단계(22)에서 양자화기 스케일 선택기(18)는, 입력되는(incoming) 비디오 정보의 각각의 프레임들에서 각각의 블록들에 대한 양자화기 스케일 값들 Qp을 사전 선택한다. 양자화기 스케일 선택기(18)는, 양자화기(14)가 양자화된 계수들을 선택하는, 양자화된 값들의 한정된 군에 연속적인 양자화된 값들 간의 단계의 크기를 제어하기 위하여 양자화기 스케일 필터(19)를 통해 양자화기(14)로 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp를 공급한다.
양자화기 스케일 값들을 선택하는 어떠한 알려진 방법도, 양자화기 스케일 값들 Qp를 사전 선택하기 위해 사용될 수 있다. 일례로 양자화기 스케일 선택기(18)는 비트율 선택 신호를 수신하고, 양자화기 스케일 값들 Qp를 사전 선택해서, 평균적으로 출력부(17)에서 출력 신호의 비트율이 선택된 비트율을 초과하지 않는다. 양자화기 스케일 선택기(18)는 각 블록에 대한 복잡도의 측정을 계산하고, 복잡도의 비율에 따라 각 블록에 개개의 비트율들을 분배해서, 모든 블록에 비트율의 집합이 선택된 비트율을 초과하지 않는다. 각 블록의 양자화기 스케일 값 Qp는 블록에 분배된 비트율을 초과하지 않도록 그 후에 선택된다.
양자화기 스케일 선택기(18)는 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp를 양자화기 스케일 필터(19)를 통해 양자화기(14)로 공급한다. 양자화기 스케일 필터(19)는 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp에 대해 시간적 및/또는 공간적인 저역 통과 필터 동작을 수행하고 저역 통과 필터링된 양자화기 스케일 값들 Qf를 양자화기(14)에 공급한다.
제 2 단계가 어떤 양 만큼의 오버헤드(lookahead)를 포함한다는 것이 평가될 수 있을 것이다. 즉, 선행하는 프레임들의 블록들 및/또는 동일 프레임 내의 선행하는 블록들이 양자화되기 전에, 선행하는 프레임들의 블록들 및/또는 동일 프레임 내의 선행하는 블록들에 대한 양자화기 스케일 값 Qf를 선택하도록, 사전 선택된 양자화기 스케일 값들이 일 프레임의 블록들에 대해 계산될 수 있을 것이다. 따라서, 미래의 블록들의 사전 선택된 양자화기 스케일 값들이 고려될 수 있다.
도 3은 비디오 정보의 연속적인 프레임들에 동일 화소 위치들에 있는 블록들에 대한, 시간의 함수(예, 프레임 번호)로서, 양자화기 스케일 선택기(18)에 의해 선택된, 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qf의 그래프(30)를 도시한다. 도 3은, 양자화기 스케일 필터(19)에 의해 생산될 때, 시간적으로 필터링된 양자화기 스케일 값들 Qf의 그래프(32)를 도시한다. 필터링된 양자화기 스케일 값들 Qf(32)가 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp의 일반적인 트렌드를 따르나, 그 트렌드 주위의 변동들이 억제됨에 주의한다.
유사한 그래프들이, 이 스케일들과 관련된, 프레임 내의 블록들의 위치의 함수로서, 양자화기 스케일 Qp 및 Qf에 대해 그려질 수 있다.
어떤 방법도 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp(30)을 필터링하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 필터링된 양자화기 스케일 값 Qf가 선택된 프레임 주위의, 프레임들의 창 내의 연속적인 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp의 수의 중간값을 취할 수 있다. 이것은 변동들을 제거하나, 예를 들어, 블록들의 내용이 갑작스럽게 변할때, 급작스런 변화들을 허용한다. 또 다른 예로, 필터링은, 필터링된 양자화기 스케일 값 Qf가 선택된 프레임 주위의, 프레임들의 창에 있는 연속적인 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp의 평균을 계산하는 것에 의해 실현될 수 있다. 평균값은 가중치를 준 평균값일 수 있고, 그것은 필터링된 양자화기 스케일 값 Qf가 선택된, 프레임에 가까운 프레임들로부터의 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp에 더 많은 가충치를 할당한다.
다른 실시예에서, 움직임 정보는 필터링을 보조하는데 사용된다. 이 경우에 필터(19)는 시간적으로, 움직임 벡터들에 의해 서로 관련된 상이한 프레임들 내의 블록들을 위해 선택된, 양자화 값들을 필터링한다. 즉, 제 1 프레임 내의 제 1 블록의 내용이 제 2 프레임 내의 제 2 블록으로 이동하고, 제 2 블록에서부터, 제 3 프레임 내의 제 3 블록으로 계속해서 이동하는 것이 추정된다면, 시간적인 필터링은, 제 1 블록, 제 2 블록, 제 3 블록 등의 양자화기 스케일 값에 의해 형성된 양자화기 스케일 값의 시퀀스에 적용되며, 필터링된 양자화기 스케일 값들은 그에 대응하는 블록들을 양자화 하는데 사용된다. 다시 이것은 시각적인 아티팩트들을 감소시킨다. 움직임 벡터들은 어떤 방식으로도, 예를 들어, MPEG 부호화에 사용된 움직임 벡터들로부터 얻어질 수 있다.
도 1에 도시된 구현에도 불구하고, 양자화기 스케일 값 필터(19)를 사용하는 것은 유익하게 간단하며, 변동들을 감소시키기 위한 다른 수단들도 사용될 수 있는 것이 평가될 수 있다. 예를 들어, 탐색은 예정된 비트율을 초과하지 않고 일그러짐을 최소화하는 양자화기 스케일 값들의 군을 위해 사용될 수 있다. 이 경우에는 기기가, 양자화기 스케일 값들에서의 변동들의 경우에 일그러짐에 증가된 값을 할당하는 일그러짐의 수정된 측정을 사용해야 한다. 이는, 예를 들어, 인접한 프레임들 내의 대응하는 위치들에 있는 실제로 사용된 양자화기 스케일 값 Qf 및/또는 동일 프레임의 인접한 위치들 간의 차들의 제곱들에 더해진, 원래의 영상 및 부호화된 영상 간의 편이들(deviations)에 기초하여, 일그러짐의 측정을 사용함으로써 행해진다.
양자화기 스케일에서의 변동들을 감소시키는 원리가 설명되었음에도 불구하고, 많은 수정들이 부호화 표준의 특별한 상세 기술을 설명할 필요가 있는 것도, 예를 들어, 한정된 양자화기 스케일 값들이 허용되어진 MPEG 표준인 경우에, 평가될 수 있을 것이다. 그러므로, 필터링된 양자화기 스케일 값들 Qf는 이 값들의 한정된 수로부터 선택되어야 하지만, 사전 선택된 양자화기 스케일 값들 Qp는 자유롭게 선택될 수 있다. 또한, MPEG 표준은 매크로블록 내의 상이한 블록들을 위해 사용될 수 있는 양자화기 스케일 값들의 차들에 어떤 제약들을 가하기도 한다. 이것은, 예를 들어, 매크로블록당 필터링된 양자화기 스케일 값들 Qf를 선택함으로써 실현될 수 있다.
더욱이, MPEG 표준에서, 양자화기 스케일 값에 대부분의 변화들은 (예, 수직으로 인접한 블록들 사이의 변화들) 첨가된 신호들과 함께 신호로 보내져야 하며, 양자화기 스케일이 변하지 않을 때는, 그럴 필요가 없다. 첨가된 신호들은 압축된 신호에 비트들의 수를 증가시키게 된다. 그러므로, 양자화기 스케일의 변화로 인한 눈에 띄는 일그러짐 및 압축된 신호에 비트들의 수의 증가들 모두를 가중하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전송을 위한 또는 비디오 정보의 저장을 위한 데이터를 생산하는 압축에 적용된다. 본 발명은, 플로피 디스크, 디지탈 비디오 디스크 또는 수퍼 오디오 CD, 또는 DVD들 또는 SACD들을 제조하기 위한 매스터(master) 또는 스템퍼(stamper)같은, 데이터 컨테이너 장치에 저장되는 데이터에 적용될 수 있다. 본 발명은 압축된 비디오 정보의 변환 부호화에도 적용될 수 있다.
도 4는 변환 부호화 기기를 도시한다. 변환 부호화 기기는 부분 복호 유닛(40), 재양자화기(requantizer)(44), 패키저(46), 양자화기 스케일 선택기(48) 및 양자화기 스케일 필터(49)를 포함한다. 변환 부호기의 입력은 연속적으로 부분 복호 유닛(40), 재양자화기(44) 및 패키저(46)을 통하여 출력에 연결되어 있다. 양자화기 스케일 선택기(48)는, 부분 복호기의 출력에 연결된 입력 및 양자화기 스케일 필터(49)를 통해 재양자화기(44)의 양자화기 스케일 입력에 연결된 출력을 구비하고 있다.
동작에서 변환 부호화기는, 제 1 양자화기 스케일을 이용한 양자화된 신호값들과 함께 압축된, 부호화된 데이터를 수신한다. 변환 부호기는 제 2 양자화기로 신호값들을, 예를 들어, 압축율을 높이기 위하여 재양자화한다. 부분 복호 유닛(40)은 부분적으로 수신된, 압축된 신호를 복호하고, 수신된 신호부터 재양자화기(44)까지 양자화된 신호값을 나타내는 정보를 제공한다. 재양자화기(44)는 각 신호값에 대한 새로운 양자화된 값을 선택해서, 새로운 양자화된 값이 필터(49)에 의해 지시된 양자화 스케일에 속한다. 패키저(46)은 새로운 양자화된 값들을 부호화하며, 정보를 스트림에서 새로운 부호화된 스트림으로 리패키지(repackage)한다.
선택기(48)는 양자화 스케일들을 선택한다. 이것은, 예를 들어, 입력되는 신호에 대응 하는 블록들에 사용된 양자화 스케일들에 비례하여 각 블록에 대해 행해진다(비율 인수는 선택되어 져서, 평균적으로 출력에서 측정된 비트율은 외부적으로 요구된 비트율에 대응한다). 필터(49)는 공간 및/또는 시간적으로 도 1에서 기술된 것처럼 선택된 양자화 스케일 값들을 필터링한다.
분리된 하드웨어 유닛들이 본 발명의 구현에서 도시되어도, 하나 또는 그 이상의 이 유닛들의 기능들은 단일 유닛으로 합쳐질 수 있다. 예를 들어, 유닛들 (18), (19)에 의해 수행되는 사전 선택 및 필터링은 단일 유닛으로 실행될 수 있다. 더욱이, 도 1에 도시된 기기의 구성 요소들은, 기기들의 수에 걸쳐서 물리적으로 배분될 수 있지만, 논리적으로 단일 기구로서 여겨진다. 본 발명이, 현존하는 MPEG 표준에 따라 압축에 관하여 묘사됨에도 불구하고, 본 발명은 압축의 어떤 형태에, 예를 들어, 미래의 MPEG 표준들 또는 다른 표준에 따라, 물론 적용될 수 있다.
다양한 요소들이, 본 발명을 구현하는 적당한 컴퓨터 프로그램들로 프로그램된 컴퓨터 시스템, 적어도 컴퓨터 시스템에서 작동할 때, 본 발명에 따라, 방법의 단계들을 수행하기 위한 명령어들을 포함한 프로그램들, 또는 본 발명에 따라, 컴퓨터 시스템의 기능들을 수행하기 위한 범용 컴퓨터 시스템을 작동시키는 것으로 구현될 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은, CD롬 또는 디스켓 같은, 컴퓨터 시스템의 메모리에서 로드할 수 있는(loadable) 데이터 또는 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터로 저장된 데이터 운반 장치에 제공될 수 있다. 본 발명에 따라, 데이터 운반 장치는 더 나아가 전화 케이블 또는 컴퓨터 프로그램을 나타내는 신호들을 전송하는 무선 연결 같은 데이터 연결이 될 수 있다.
상술된 설명에서, 본 발명은, 본발명의 실시예들의 자세한 예들을 참조하여 기술하였다. 설명서들 및 그림들은, 따라서, 제약적인 센스라기 보다는 실례적인 센스로 여겨질 것이다.

Claims (9)

  1. 디지털 비디오 스트림을 부호화하는 방법에 있어서,
    -상기 비디오 스트림의 프레임들을 블록들로 분할하는 단계;
    -각각의 상기 블록들 내의 영상 정보 내용의 복잡성의 제어하에, 각각의 상기 블록들에 대한 양자화기 스케일 값들을 선택하는 단계로서, 상기 양자화기 스케일 값들의 시간적 및/또는 공간적인 변동들에 대한, 각각의 상기 블록들의 시간 및/또는 위치의 함수로서의, 상기 복잡성 변동들의 효과가 완화되는, 상기 선택 단계;
    -상기 선택된 양자화기 스케일 값들에 따라 양자화된 비디오 데이타를 계산하는 단계;
    -상기 양자화된 비디오 데이타를 포함하는 부호화된 비디오 스트림을 생성하는 단계를 포함하는, 디지털 비디오 스트림 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선택 단계는,
    -상기 복잡성의 제어하에, 각각의 상기 블록들에 대한 상기 양자화기 스케일 값들을 위한 예비값들을 사전 선택하는 단계;
    -상기 계산하는 단계에서 사용되는 상기 양자화기 스케일 값들을 결정하기 위해 상기 예비값들을 시간적 및/또는 공간적으로 저역 통과 필터링하는 단계를 포함하는, 디지털 비디오 스트림 부호화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 디지털 비디오 스트림은 양자화된 입력값들을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 선택된 양자화 스케일 값들에 따라, 상기 양자화된 입력값들을 재양자화하는 부호화된 비디오 스트림인, 디지털 비디오 스트림 부호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 추정된 움직임 벡터들에 기초하여 연속 프레임들로부터의 연속적인 블록들을 서로 관련시키는 단계를 포함하고,
    상기 선택 단계는, 상기 연속적인 상기 블록들에 대하여, 임시로(provisionally) 선택된 연속적인 양자화 값들을 시간적으로 저역 통과 필터링하는 단계를 포함하는, 디지털 비디오 스트림 부호화 방법.
  5. 디지털 비디오 스트림을 부호화하기 위한 시스템에 있어서,
    -상기 비디오 스트림의 프레임들에서 화소들의 각 블록들에 대한 영상 정보를 계산하기 위해 배열된 전처리기;
    -블록에 의존하는 양자화기 스케일 값들을 이용하여, 상기 계산된 영상 정보를 양자화하기 위해 배열된 양자화기;
    -상기 양자화된 비디오 데이터를 부호화하는 부호화된 스트림을 생성하기 위해 배열된 부호화 비디오 스트림 생성기;
    -각각의 상기 블록들에서의 영상 정보의 내용의 복잡성의 제어하에, 각각의상기 블록들에 대한 상기 양자화기 스케일 값들을 선택하기 위하여 배열된 양자화 스케일 선택기를 포함하고, 상기 양자화기 스케일 값들의 시간적 및/또는 공간적인 변동들에 대한, 각각의 상기 블록들의 시간 및/또는 위치의 함수로서의 상기 복잡성 변동들의 효과가 완화되는, 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    -상기 복잡성의 제어하에, 각각의 상기 블록들에 대한 상기 양자화기 스케일 값들을 위한 예비값들을 사전 선택하기 위한 사전 선택기;
    -상기 양자화기 스케일 값들을 결정하기 위해, 상기 예비값들을 시간적 및/또는 공간적으로 저역 통과 필터링하기 위한 저역 통과 필터 유닛을 포함하는, 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전처리기는 양자화된 입력 신호값들을 갖는, 부호화된 비디오 스트림으로부터 상기 영상 정보를 계산하도록 배열되고,
    상기 양자화기는 상기 양자화된 입력값들을 재양자화하는, 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 필터는 상이한 프레임들에서 선택된 블록들의 연속에 대해 사전 선택된 사전 선택 양자화를 시간적으로 저역 통과 필터링하고,
    상기 선택된 블록들은 상기 프레임들을 대해 추정된 움직임 벡터들에 의해 서로 관련된, 시스템.
  9. 제 1 항에 따른 방법을 실행하기 위해, 컴퓨터를 프로그램하기 위한 명령어들을 가진 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006060037A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-08 Thomson Licensing Quantizer parameter determination for video encoder rate control
US8135062B1 (en) * 2006-01-16 2012-03-13 Maxim Integrated Products, Inc. Method and apparatus for QP modulation based on perceptual models for picture encoding
JP2011040910A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Sony Corp 信号処理装置、再生装置、信号処理方法及びプログラム
WO2012050832A1 (en) 2010-09-28 2012-04-19 Google Inc. Systems and methods utilizing efficient video compression techniques for providing static image data
US9532059B2 (en) 2010-10-05 2016-12-27 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for spatial scalability for video coding
US9247257B1 (en) 2011-11-30 2016-01-26 Google Inc. Segmentation based entropy encoding and decoding
US9094681B1 (en) 2012-02-28 2015-07-28 Google Inc. Adaptive segmentation
US9332276B1 (en) 2012-08-09 2016-05-03 Google Inc. Variable-sized super block based direct prediction mode
US9380298B1 (en) 2012-08-10 2016-06-28 Google Inc. Object-based intra-prediction

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302775A (en) * 1978-12-15 1981-11-24 Compression Labs, Inc. Digital video compression system and methods utilizing scene adaptive coding with rate buffer feedback
US5532940A (en) * 1993-11-24 1996-07-02 Intel Corporation Process, apparatus and system for selecting quantization levels for encoding video signals
GB2306832B (en) * 1995-10-30 2000-03-29 Sony Uk Ltd Image activity in video compression
EP1788815A3 (en) * 1997-11-05 2008-10-15 Sony Corporation Rate control for video transcoding with resolution conversion

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