KR20040105964A - 동화상 내 구획별로 휘도 변화를 검출하고 보상하는 장치및 방법 - Google Patents

동화상 내 구획별로 휘도 변화를 검출하고 보상하는 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동화상을 부호화하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치는 대상 화면을 N 개의 대상 구획으로 분할하는 대상 화면 분할부; 참조 화면을 N 개의 참조 구획으로 분할하는 참조 화면 분할부; 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 구획별 휘도 변화 검출부; 및 구획별 휘도 변화 검출부에서 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 구획별 휘도 변화 보상부를 포함하며, 화상 프레임 일부분 또는 비디오 오브젝트 플레인 일부분에만 밝기 변화가 있는 경우에도 충실도가 높은 동화상 부호화를 구현할 수 있다는 효과가 있다.

Description

동화상 내 구획별로 휘도 변화를 검출하고 보상하는 장치 및 방법 {Apparatus and method for detecting and compensating luminance change of each partition in moving picture}
본 발명은 동화상을 부호화하는 장치 및 방법에 관한 것이고, 또한 부호화된 동화상을 복호화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
동화상 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 부호화 기술로서, 움직임 추정/보상 기술이 널리 알려져 있다. 이 기술은 부호화할 화면(이하, "대상 화면(object picture)"이라 한다)을 그대로 전송하는 것이 아니고, 이미 부호화된 화면(이하, "참조 화면(reference picture)"이라 한다)으로부터 대상 화면이 어느 정도 움직였는 지를 추정하고, 서로 대응되는 물체들간의 위치 차를 전송하는 것이다. 따라서, 적은 데이터량을 전송하여 대상 화면을 그대로 전송한 것과 거의 동일한 효과를 낼 수 있다.
다만, 움직임을 검출할 때에는 조명 조건 등이 동일한 것을 전제로 한다. 즉, 대상 화면과 참조 화면에 있어서 서로 대응되는 물체가 동일한 휘도 값을 갖는다는 것을 전제로 하여 움직임을 검출한다. 플리커(flicker) 또는 스트로브(strobe)가 발생한 경우, 카메라 조리개 조정 등으로 인하여 화면 전체가 점점 밝아지거나 화면 전체가 점점 어두워지는 경우 등과 같이, 밝기 자체에 시간적인 변화가 있는 경우, 서로 대응되는 물체간의 휘도 값이 매우 다르다.
화면 전체에 동일한 휘도 변화가 생기는 경우에 부호화 효율을 개선하는 것을 목적으로 하여, 화면 전체에 대한 휘도 변화를 검출하고, 그 휘도 변화를 부호화하여 전송하는 종래 기술이 있다.
도 1은 종래의 동화상 부호화 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 동화상 부호화 장치는 입력 단자(1), 프레임 메모리(2, 3), 움직임 추정부(4), 휘도 변화 검출부(5), 빈도 산출부(6), 휘도 변화 보상부(7), 출력 단자(8), 프레임 메모리(9), 움직임 추정/보상부(10), 감산기(11), 이산 코사인 변환부(12), 양자화부(13), 출력 단자(14), 역 양자화부(15), 역 이산 코사인 변환부(16), 가산기(17), 및 출력 단자(18)로 구성된다. 도시된 동화상 부호화 장치는 공개 번호가 평10-136385인 일본 특허 출원에 개시되어 있다.
프레임 메모리(2,3)는 입력 단자(1)를 통하여 입력된 대상 화면을 일시적으로 저장한다. 이것은 다음 대상 화면의 부호화 과정에서 참조 화면으로 사용된다. 움직임 추정부(4)는 프레임 메모리(3)에 저장된 참조 화면을 기준으로 대상 화면의 움직임 추정(motion estimation) 값을 산출한다. 휘도 변화 검출부(5)는 대상 화면 내의 블록들의 픽셀 값과 움직임 추정부(4)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 화면 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 게인(gain) 변화를 나타내는 파라미터(이하, "게인 변화 파라미터"라 한다) 및 콘트라스트(contrast) 변화를 나타내는 파라미터(이하, "콘트라스트 변화 파라미터"라 한다)를 산출한다.
이 종래 기술 이전의 기술은 대세적인 휘도 변화량을 나타내는 파라미터로서게인 변화 파라미터를 이용하고 있었다. 그런데, 이 종래 기술은 대세적인 휘도 변화량을 나타내는 파라미터로서 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 이용하고 있다. 즉, 게인 변화 파라미터를 G, 콘트라스트 변화 파라미터를 C라고 할 때, 각 픽셀의 휘도 값 X를 X' = CㆍX + G로 수정한 것에 의하여, 휘도 변화를 보상한다.
X' = CㆍX + G
이때, 휘도 변화량 △X는
△X = X' - X = (C - 1)ㆍX + G
이것은 픽셀의 휘도 값 X에 의존하는 형태가 되므로, 화면 전체에 동일한 휘도 변화가 발생한 경우, 부호화 효율을 개선한다는 효과가 있다.
빈도 산출부(6)는 대상 화면 내의 블록 각각에 대하여 휘도 변화 검출부(5)에서 산출된 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터의 빈도를 산출하고, 산출된 빈도들 중 가장 높은 빈도를 갖는 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 대상 화면의 대세적인(global) 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터로 결정한다. 빈도 산출부(6)에서 결정된 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 파라미터는 출력 단자(8)를 통하여 외부로 출력된다. 휘도 변화 보상부(7)는 빈도 산출부(6)에서 결정된 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 이용하여, 프레임 메모리(9)에 저장된 참조 화면의 휘도 값을보상한다.
움직임 추정/보상부(10)는 휘도 변화 보상부(7)에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 화면을 기준으로 대상 화면의 움직임 추정 값 및 참조 화면의 움직임 보상(motion compensation) 값을 산출한다. 움직임 추정/보상부(10)에서 산출된 움직임 보상 값은 출력 단자(18)를 통하여 외부로 출력된다. 감산기(11)는 대상 화면의 데이터에 대하여 움직임 추정/보상부(10)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 움직임 추정/보상부(10)에서 산출된 움직임 보상 값을 감산하여 대상 화면과 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출한다. 이산 코사인 변환부(12)는 감산기(11)에서 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환(DCT, Discrete Cosine Transform)한다. 양자화부(13)는 이산 코사인 변환부(12)에서 이산 코사인 변환된 값을 양자화(quantization)한다. 양자화부(15)에서 양자화된 값은 입력 단자(1)를 통하여 외부로 출력된다. 역 양자화부(15)는 양자화부(15)에서 양자화된 값을 역 양자화한다. 역 이산 코사인 변환부(16)는 역 양자화부(15)에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환(IDCT, Inverse Discrete Cosine Transform)한다. 가산기(17)는 역 이산 코사인 변환부(16)에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 움직임 추정/보상부(10)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 움직임 추정/보상부(10)에서 산출된 움직임 보상 값을 가산하여, 대상 화면을 생성한다. 생성된 대상 화면은 프레임 메모리(9)에 일시적으로 저장된다. 이것은 다음 대상 화면의 부호화 과정에서 참조 화면으로 사용된다.
상기된 종래 기술에 따르면, 수학식 2를 이용하여 휘도 값을 보상하기 때문에, 화상 프레임 전체 또는 비디오 오브젝트 플레인 전체에 동일한 휘도 변화가 생기는 경우에 부호화 효율을 개선하는 데에는 효과가 있으나, 화상 프레임 일부분 또는 비디오 오브젝트 플레인 일부분에만 휘도 변화가 있는 경우, 오히려 부호화의 충실도 및 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다.
도 2는 종래의 동화상 복호화 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 입력 단자(21, 22, 23), 역 양자화부(24), 역 이산 코사인 변환부(25), 가산기(26), 출력 단자(27), 프레임 메모리(28), 휘도 변화 보상부(29), 및 움직임 보상부(30)로 구성된다. 도시된 동화상 복호화 장치는 공개 번호가 평10-136385인 일본 특허 출원에 개시되어 있다.
역 양자화부(24)는 입력 단자(21)를 통하여 입력된 값인 양자화된 값을 역 양자화한다. 역 이산 코사인 변환부(25)는 역 양자화부(24)에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환한다. 휘도 변화 보상부(29)는 입력 단자(23)를 통하여 입력된 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 화면의 휘도 값을 보상한다. 움직임 보상부(30)는 입력 단자(22)를 통하여 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획의 움직임 보상 값을 추출한다. 가산기(26)는 역 이산 코사인 변환부(25)에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 추출된 움직임 보상 값을 가산하여 대상 화면을 생성한다.
이 동화상 복호화 장치는 도 1에 도시된 동화상 부호화 장치에 대응되는 장치로서, 역시 수학식 2를 이용하여 휘도 값을 보상하기 때문에, 화상 프레임 전체 또는 비디오 오브젝트 플레인 전체에 동일한 휘도 변화가 생기는 경우에 부호화 효율을 개선하는 데에는 효과가 있으나, 화상 프레임 일부분 또는 비디오 오브젝트플레인 일부분에만 휘도 변화가 있는 경우, 오히려 복호화의 충실도 및 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화면의 일부분에만 밝기 변화가 있는 경우, 충실도 및 효율이 높은 동화상 부호화 장치 및 방법을 제공하는데 있고, 충실도 및 효율이 높은 동화상 복호화 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 동화상 부호화 장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 동화상 복호화 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 동영상 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치 및 동화상 부호화 장치의 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 구획별 밝기 변화 검출부(505)의 상세 구성도이다.
도 6은 도 4에 도시된 구획별 휘도 변화 검출부(506)의 상세 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치 및 동화상 복호화 장치의 구성도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법의 흐름도이다.
도 8b는 도 8a의 84 단계의 상세 흐름도이다.
도 8c는 도 8a의 85 단계의 상세 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 부호화 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 복호화 방법의 흐름도이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치는 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하는 대상 화면 분할부; 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하는 참조 화면 분할부; 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 구획별 휘도 변화 검출부; 및 상기 구획별 휘도 변화 검출부에서 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 구획별 휘도 변화 보상부를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 부호화 장치는 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하고, 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하고, 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하고, 상기 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기참조 구획의 휘도 값을 보상하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치; 상기 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면을 기준으로 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 산출하는 움직임 추정/보상부; 상기 대상 화면의 데이터에 대하여 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 보상 값을 감산하여 상기 대상 화면과 상기 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출하는 감산기; 상기 감산기에서 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환하는 이산 코사인 변환부; 상기 이산 코사인 변환부에서 이산 코사인 변환된 값을 양자화하는 양자화부; 상기 양자화부에서 양자화된 값을 역 양자화하는 역 양자화부; 상기 역 양자화부에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 역 이산 코사인 변환부; 상기 역 이산 코사인 변환부에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 보상 값을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 가산기; 및 상기 양자화부에서 양자화된 값, 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 추정 값 및 상기 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치에서 산출된 휘도 변화 값을 가변 길이 부호화하여 출력 스트림을 생성하는 가변 길이 부호화부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치는 대상 화면 내의 대상 구획과 참조 화면 내의 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 구획별 휘도 변화 보상부; 및 상기 구획별 휘도 변화 보상부에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 움직임 보상부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 복호화 장치는 입력 스트림을 가변 길이 복호화하는 가변 길이 복호화부; 상기 가변 길이 복호화부에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 양자화된 값을 역 양자화하는 역 양자화부; 상기 역 양자화부에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 역 이산 코사인 변환부; 상기 가변 길이 복호화부에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 휘도 변화 값을 이용하여, 대상 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 휘도 값을 보상하고, 상기 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 가변 길이 복호화부에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치; 및 상기 역 이산 코사인 변환부에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치에서 추출된 부분을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 가산기를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법은 (a) 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하는 단계; (b) 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하는 단계; (c) 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 부호화 방법은 (a) 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하고, 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하고, 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하고, 상기 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면을 기준으로 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 산출하는 단계; (c) 상기 대상 화면의 데이터에 대하여 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 보상 값을 감산하여 상기 대상 화면과 상기 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환하는 단계; (e) 상기 (d) 단계에서 이산 코사인 변환된 값을 양자화하는 단계; (f) 상기 (e) 단계에서 양자화된 값을 역 양자화하는 단계; (g) 상기 (f) 단계에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 단계; (h) 상기 (g) 단계에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 보상 값을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 단계; 및 (i) 상기 (e) 단계에서 양자화된값, 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 추정 값, 및 상기 (c) 단계에서 산출된 휘도 변화 값을 가변 길이 부호화하여 출력 스트림을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법은 (a) 대상 화면 내의 대상 구획과 참조 화면 내의 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 동화상 복호화 방법은 (a) 입력 스트림을 가변 길이 복호화하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 양자화된 값을 역 양자화하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 단계; (d) 상기 (a) 단계에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 휘도 변화 값을 이용하여, 대상 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 휘도 값을 보상하고, 상기 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 (a) 단계에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 단계; 및 (e) 상기 (c) 단계에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 (c) 단계에서 추출된 부분을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 단계를 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 동영상 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 왼쪽의 화면은 이미 부호화된 화면인 참조 화면이고, 오른 쪽의 화면은 지금 부호화될 화면인 대상 화면이다. 참조 화면상에는 전구가 꺼져 있는 데, 대상 화면으로 전환되면서, 전구가 켜지는 경우이다. 이때, 전구는 약간 오른 쪽으로 이동하였다. 종래 기술은 화면 전체가 동일하게 밝아지는 경우에 대한 해결책이므로, 도시된 바와 같이, 화면 일부분만이 밝아지는 경우는 효과적으로 대처할 수 없다. 따라서, 화면을 적당한 개수의 구획으로 나누어, 구획별로 휘도 변화를 검출하고, 검출된 휘도 변화에 따라 참조 화면의 휘도 값을 보상할 필요가 있다. 도시된 예에 의하면, 화면을 4 개의 구획으로 분할하였고, 분할된 구획 중, 왼쪽 상단의 구획만이 휘도 변화가 있는 것으로 검출될 것이다. 한 화면을 4 개로 나눈 것은 일례이며, 최대 매크로블록(macroblock) 단위까지 어떠한 개수로도 나눌 수 있으며, 구획이 모두 동일한 크기를 갖고 있을 필요도 없다. 동영상 화면 부호화 및 복호화 과정에서 매크로블록은 이상 코사인 변환, 양자화, 가변 길이 부호화 등의 연산 단위 행렬이기 때문에 그 보다 작은 행렬로는 나눌 수 없다.
여기에서, 화면은 화상 프레임 또는 MPEG(Moving Picture Experts) Group 4 표준 상의 비디오 오브젝트 플레인(VOP, Video Object Plane)을 통칭하며, 이하 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치 및 동화상 부호화 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)는 프레임 메모리(501), 대상 화면 분할부(502), 참조 화면 분할부(503), 구획별 움직임 추정부(504), 구획별 밝기 변화 검출부(505), 구획별 휘도 변화 검출부(506), 및 구획별 휘도 변화 보상부(507)로 구성된다.
대상 화면 분할부(502)는 입력 단자를 통하여 입력된 대상 화면을 N 개의 대상 구획(object partition)으로 분할한다. 구획의 개수는 화면의 해상도, 연산의 효율성 등을 고려하여 적절하게 선택하여야 한다. 즉, 화면의 해상도가 높을수록 휘도 변화 및 보상도 정밀하게 이루어져야 하기 때문에 구획의 개수가 많으면 이상적이겠지만, 구획의 개수가 많으면 연산량이 많아져 전체적인 동영상 화면 부호화 및 복호화의 속도가 떨어진다.
참조 화면 분할부(503)는 프레임 메모리(501)에 저장된 참조 화면을 대상 구획과 같은 개수인 N 개의 참조 구획(reference partition)으로 분할한다. 이 참조 화면은 대체로 대상 화면 직전의 화면일 것이다.
구획별 움직임 추정부(504)는 참조 화면 분할부(503)에서 분할된 참조 구획을 기준으로 대상 화면 분할부(502)에서 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출한다. 예를 들어, 8 x 8 픽셀의 블록마다 블록 매칭 기법을 이용하여 참조 구획을 기준으로 대상 구획의 움직임을 추정할 수 있다. 일반적으로, 이렇게 추정된 움직임의 방향 및 크기는 움직임 벡터로서 표현된다. 구획별 움직임 추정부(504)는 화면의 해상도가 낮을 경우, 즉, 정밀하게 휘도 변화 및 보상을 할 필요가 없을 경우 필요 없을 수도 있으며, 구획별 움직임 추정부(504)가 제외될 경우 연산량이 많이 축소될 수 있다. 그러나, 동화상의 경우, 서로 대응되는 물체간에는 움직임이있는 것이 일반적이며, 보다 정밀한 휘도 변화 및 보상을 하기 위해서는 서로 정확히 대응되는 물체간에 휘도 변화가 있는 지를 살펴보아야 한다.
구획별 밝기 변화 검출부(505)는 대상 구획의 밝기와 구획별 움직임 추정부(504)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 대응되는 물체간에 움직임이 있는 경우, 참조 화면상의 물체를 구획별 움직임 추정부(504)에서 산출된 움직임 벡터의 방향 및 크기만큼 이동시킬 때, 대상 화면 상의 이 물체로 정확히 맞추어지게 된다. 따라서, 구획별 밝기 변화 검출부(505)는 대상 구획의 밝기와 이렇게 이동된 참조 구획의 밝기를 비교함으로서, 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 정확히 결정할 수 있게 된다. 구획별 밝기 변화 검출부(505)는 화면의 해상도가 낮아 굳이 구획 별로 밝기 변화를 검출할 필요가 없을 경우 필요 없을 수도 있으며, 구획별 움직임 추정부(504)처럼 구획별 밝기 변화 검출부(505)도 제외될 경우 연산량이 많이 축소될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 구획별로 밝기 변화를 검출하고, 밝기 변화가 검출된 구획만에 대해서 휘도 변화 검출 및 보상을 하는 것이 훨씬 효율적이고, 연산량도 적어질 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 구획별 밝기 변화 검출부(505)의 상세 구성도이다.
도 5를 참조하면, 구획별 밝기 변화 검출부는 구획별 절대차 산출부(5051), 및 절대차/임계값 비교부(5052)로 구성된다.
구획별 절대차 산출부(5051)는 대상 구획의 밝기와 구획별 움직임 추정부(504)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는, 즉 이 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 밝기의 절대차를 산출한다. 예를 들어, 대상 구획의 밝기가 1 럭스(lux)이고, 이 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 밝기가 10 럭스일 경우, 밝기의 절대차는 9 럭스가 된다.
절대차/임계값 비교부(5052)는 구획별 절대차 산출부(5051)에서 산출된 절대차와 임계값을 비교하여, 절대차보다 임계값이 더 큰 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 있다고 결정하고, 절대차보다 임계값이 더 크지 않은 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 없다고 결정한다. 예를 들어, 임계값이 5 럭스인 경우에는 상기된 예의 경우의 절대차는 9 럭스이므로, 절대차가 임계값보다 더 크게 되어 해당 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 있다고 결정된다. 임계값이 10 럭스인 경우에는 상기된 예의 경우의 절대차는 9 럭스이므로, 절대차가 임계값보다 더 크지 않게 되어 해당 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 없다고 결정된다. 이러한 임계값은 전체 동영상의 밝기 등을 고려하여 사용자가 적당한 값을 설정하도록 설계할 수 있다.
구획별 휘도 변화 검출부(506)는 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다. 본 발명이 구획별 움직임 추정부(504)를 포함할 경우, 구획별 휘도 변화 검출부(506)는 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 구획별 움직임 추정부(504)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다. 본 발명이 구획별 움직임 추정부(504) 및 구획별 밝기 변화 검출부(505)를 포함할 경우, 구획별 휘도 변화 검출부(506)는 구획별 밝기 변화 검출부(505)에서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 구획별 움직임 추정부(504)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다.
도 6은 도 4에 도시된 구획별 휘도 변화 검출부(506)의 상세 구성도이다.
도 6을 참조하면, 구획별 휘도 변화 검출부(506)는 블록별 휘도 변화 검출부(5061), 및 구획별 빈도 산출부(5062)로 구성된다.
블록별 휘도 변화 검출부(5061)는 도 5에 도시된 절대차/임계값 비교부(5052)에서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 구획별 움직임 추정부(504)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 산출한다. 게인 변화 파라미터 G 및 콘트라스트 변화 파라미터 C는 다음 수학식으로부터 산출할 수 있다.
[O(x, y)-{C(i)ㆍR(x, y) + G(i)}]2
여기에서, G(i), C(i)는 i 번째 블록의 파라미터를 말하며, O(x, y)는 대상 구획의 블록의 픽셀 값을 말하며,R(x, y)은 참조 구획의 픽셀 값을 말한다. 대상 구획의 픽셀 값과 참조 구획의 픽셀 값간의 차이가 최소가 될 때 파라미터 값이 산출된다. 즉, J를 O(x, y), R(x, y)에 관하여 편미분한 값이 0이 될 때의 파라미터 값이 바로 우리가 구하고자 하는 파라미터 값이다.
구획별 빈도 산출부(5062)는 밝기 변화가 있는 대상 구획 내의 블록 각각에 대하여 블록별 휘도 변화 검출부(5061)에서 산출된 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터의 빈도를 산출하고, 산출된 빈도들 중 가장 높은 빈도를 갖는 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 밝기 변화가 있는 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터로 결정한다. 예를 들어, 밝기 변화가 있는 대상 구획이 16 개의 8 x 8 블록들로 이루어져 있는 경우, 수학식 3으로부터 16 개의 블록 각각에 대한 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터, 즉 16 개의 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 산출할 수 있다. 이때, 가장 많이 나온 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터로 결정한다.
구획별 휘도 변화 보상부(507)는 구획별 휘도 변화 검출부(506)에서 산출된 휘도 변화 값, 즉 구획별 빈도 산출부(5062)에서 결정된 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 즉, 수학식 2를 사용하여 참조 구획 내의 각 픽셀의 휘도 값 X를 X' = CㆍX + G로 수정한 것에 의하여, 휘도 변화를 보상한다.
도 4를 참조하면, 동화상 부호화 장치는 프레임 메모리(41), 감산기(42), 이산 코사인 변환부(43), 양자화부(44), 역 양자화부(45), 역 이산 코사인 변환부(46), 가산기(47), 프레임 메모리(48), 움직임 추정/보상부(49), 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50), 및 가변 길이 부호화부(51)로 구성된다.
어떤 화면이 동화상 부호화 장치에 입력되면, 입력된 화면은 프레임 메모리(41)에 일시적으로 저장되고, 동시에 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)에 입력된다. 프레임 메모리(41)에 저장된 화면은 지금 부호화될 대상 화면으로서, 프레임 메모리(48)에 저장된, 즉 이미 부호화된 참조 화면과 비교하기 위해 일시적으로 저장되게 된다.
동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)는 대상 화면을 N 개의 대상 구획으로 분할하고, 참조 화면을 N 개의 참조 구획으로 분할하고, 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하고, 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)가 움직임 추정 기능을 갖추고 있을 때에는 분할된 참조 구획을 기준으로 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출하고, 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다. 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)가 움직임 추정 기능 및 밝기 변화 검출 기능을 갖추고 있을 때에는 대상 구획의 밝기와 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정하고, 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다.
움직임 추정/보상부(49)는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참고 화면을 기준으로 대상 화면의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 산출한다. 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)에 의해 밝기 변화가 있는 대상 구획과 이것에 대응되는 참조 구획이 같은 휘도를 갖게 되었다. 따라서, 일부분에 밝기 변화가 있는 대상 화면에 대응하여 참조 화면도 동일한 부분에 동일한 밝기 변화가 이루어짐으로서, 참조 화면을 기준으로 한 대상 화면의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값 산출이 제대로 수행될 수 있게 되었다. 여기에서, 움직임 추정 값은 일반적으로 움직임 벡터일 것이고, 움직임 보상 값이란 참고 화면에서 움직임 벡터에 의해 지시된 대상 화면과 동일한 일부분을 말한다. 즉, 움직임 보상 값은 참조 화면과 대상 화면을 비교할 때, 새롭게 추가된 부분이 아닌 위치만 이동되었을 뿐 기존에 있던 부분을 말한다(물론, 배경 화면과 같이 위치가 이동되지 않고 고정적일 수도 있다). 동화상 복호화 장치로 움직임 보상 값에 해당하는 부분은 직접 전송하지 않고, 움직임 추정 값 등의 이동 정보만을 전송함으로서, 동화상 복호화 장치는 이미 복호화된 화면의 데이터에 이 이동 정보를 적용하여 복호화할 수 있게 된다.
감산기(42)는 대상 화면의 데이터에 대하여 움직임 추정/보상부(49)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 움직임 추정/보상부(49)에서 산출된 움직임 보상 값을 감산하여 대상 화면과 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출한다. 상기한 바와 같이, 움직임 보상 값은 참조 화면과 대상 화면간 공통되는 데이터이므로, 대상 화면의 데이터에 대하여 이 값을 감산하면, 대상 화면과 참조 화면간의데이터 차이 값이 산출된다.
이산 코사인 변환부(43)는 감산기(42)에서 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환한다. 상기된 움직임 추정 및 보상 방법이 시간적 상과 관계를 이용한 압축 방법이라면, 이산 코사인 변환 방법은 공간적 상관 관계를 이용한 압축 방법이다. 8 x 8 픽셀의 블록 단위로 이산 코사인 변환을 하면, 화면에 불규칙하게 퍼져 있던 픽셀 값이 저주파 항 쪽으로 집중되게 된다.
양자화부(44)는 이산 코사인 변환부(43)에서 이산 코사인 변환된 값을 양자화한다. 양자화부(44)는 이산 코사인 변환된 8 x 8 픽셀 블록의 모든 항을 양자화 스텝 Q로 나눔으로서 고주파 항을 버리는 역할을 한다. 이런 조작을 통하여 거의 정보 손실 없이 정보 압축을 할 수 있게 된다.
역 양자화부(45)는 양자화부(44)에서 양자화된 값을 역 양자화한다. 즉, 역 양자화(45)는 양자화 스텝 Q로 나누어진 8 x 8 픽셀 블록의 모든 항에 다시 동일한 양자화 스텝 Q를 곱한다.
역 이산 코사인 변환부(46)는 역 양자화부(45)에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환한다. 즉, 역 이산 코사인 변환부(46)는 역 양자화된 8 x 8 픽셀 블록마다 역 이산 코사인 변환을 수행한다.
가산기(47)는 역 이산 코사인 변환부(46)에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 움직임 추정/보상부(49)에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 움직임 추정/보상부(49)에서 산출된 움직임 보상 값을 가산하여 대상 화면을 생성한다. 역 이산 코사인 변환부(46)에서 역 이산 코사인 변환된 값은 이산 코사인 변환부(43)에 입력된 값과 거의 동일할 것이다. 즉, 역 이산 코사인 변환부(46)에서 역 이산 코사인 변환된 값은 대상 화면과 참조 화면간의 데이터 차이 값이 될 것이다. 이 대상 화면과 참조 화면간의 데이터 차이 값에 대하여 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 움직임 보상 값, 참조 화면과 대상 화면간 공통되는 데이터를 가산하면, 대상 화면이 생성되게 된다. 생성된 대상 화면은 프레임 메모리(48)에 일시적으로 저장되고, 다음 대상 화면에 대하여 참조 화면으로 사용된다.
가변 길이 부호화부(51)는 양자화부(44)에서 양자화된 값, 움직임 추정/보상부(49)에서 산출된 움직임 보상 값, 및 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치(50)에서 산출된 휘도 변화 값을 가변 길이 부호화(VLC, Variable Length Coding)하여 출력 스트림을 생성한다. 가변 길이 부호화는 양자화된 값, 움직임 보상 값, 및 휘도 변화 값 등에 대해 발생 확률이 높은 값에 대해서는 길이가 짧은 부호를 할당하고, 발생 확률이 낮은 값에 대해서는 길이가 긴 부호를 할당함으로서, 전체적인 부호 스트림의 길이를 줄이는 압축 방법이다. 이렇게 압축된 부호 스트림은 여러 가지 통신 수단을 이용하여 동화상 복호화 장치로 전송된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치 및 동화상 복호화 장치의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치(75)는 움직임 보상부(751) 및 구획별 휘도 변화 보상부(752)로 구성된다.
구획별 휘도 변화 보상부(752)는 대상 화면 내의 대상 구획과 참조 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 동화상 부호화 장치에서 밝기 변화 검출을 한 후, 휘도 변화 검출을 한 경우라면, 구획별 휘도 변화 보상부(751)는 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 여기에서, 휘도 변화 값은 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터이다. 즉, 수학식 2를 이용하여 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 참조 구획의 휘도 값이 보상되면, 이 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획은 밝기 변화가 있는 대상 구획과 동일한 밝기를 가지게 되어, 정확한 움직임 보상을 할 수 있게 된다.
움직임 보상부(751)는 구획별 휘도 변화 보상부(752)에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 참조 화면과 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출한다. 참조 화면과 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분이란 동화상 복호화 과정에서의 움직임 보상 값과 같은 의미이며, 참조 화면과 대상 화면을 비교할 때, 새롭게 추가된 부분이 아닌 위치만 이동되었을 뿐 기존에 있던 부분을 말한다(물론, 배경 화면과 같이 위치가 이동되지 않고 고정적일 수도 있다). 이러한 참조 화면과 대상 화면간의 공통 부분은 동화상 복호화 장치로부터 받지 않고, 이미 복호화된 화면, 즉 참조 화면을 발췌하여 사용한다. 이때, 동화상 복호화 장치로부터 받는 정보는 공통 부분의 이동 정보, 즉 움직임 추정 값이다.
도 7을 참조하면, 동화상 복호화 장치는 가변 길이 복호화부(71), 역 양자화부(72), 역 이산 코사인 변환부(73), 가산기(74), 동화상 구획별 휘도 변화 보상장치(75), 및 프레임 메모리(76)로 구성된다.
가변 길이 복호화부(71)는 입력 스트림을 가변 길이 복호화(VLD, Variable Length Decoding)한다. 입력 스트림이 가변 길이 복호화부(71)를 거치면, 양자화된 값, 움직임 보상 값, 및 휘도 변화 값 등이 출력된다.
역 양자화부(72)는 가변 길이 복호화부(71)에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 양자화된 값을 역 양자화한다. 가변 길이 복호화부(71)로부터 출력된 양자화된 값이 역 양자화부(72)를 거치면, 이산 코사인 변환된 값이 출력된다.
역 이산 코사인 변환부(73)는 역 양자화부(72)에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환한다. 역 양자화부(72)로부터 출력된 이산 코사인 변환된 값이 역 이산 코사인 변환부(73)를 거치면, 원래의 데이터인 참조 화면과 대상 화면간의 데이터 차이 값이 출력된다.
동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치(75)는 가변 길이 복호화부(71)에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 휘도 변화 값을 이용하여, 대상 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 휘도 값을 보상하고, 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 가변 길이 복호화부(71)에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분, 즉 움직임 보상 값을 추출한다. 동화상 부호화 장치에서 밝기 변화 검출을 한 후, 휘도 변화 검출을 한 경우라면, 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치(75)는 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 여기에서, 휘도 변화 값은 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터이다.
가산기(71)는 역 이산 코사인 변환부(73)에서 역 이산 코사인 변환된 값, 즉 참조 화면과 대상 화면간의 데이터 차이 값에 대하여 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치(75)에서 추출된 부분, 즉 움직임 보상 값을 가산하여 대상 화면을 생성한다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법의 흐름도이다.
도 8a를 참조하면, 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다.
대상 화면을 N 개의 대상 구획으로 분할한다(81). 이어서, 참조 화면을 N 개의 참조 구획으로 분할한다(82). 이어서, 분할된 참조 구획을 기준으로 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출한다(83). 이어서, 대상 구획의 밝기와 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정한다(84).
도 8b는 도 8a의 84 단계의 상세 흐름도이다.
도 8b를 참조하면, 도 8a의 84 단계는 다음과 같은 단계로 구성된다.
대상 구획의 밝기와 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 산출한다(841). 이어서, 산출된 절대차와 임계값을 비교하여(842), 절대차보다 임계값이 더 큰 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 있다고 결정하고(843), 절대차보다 임계값이 더 크지 않은 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 없다고 결정한다(844).
도 8a를 다시 참조하면, 이어서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다(85).
도 8c는 도 8a의 85 단계의 상세 흐름도이다.
도 8c를 참조하면, 도 8a는 다음과 같은 단계로 구성된다.
밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 산출한다(851). 이어서, 밝기 변화가 있는 대상 구획 내의 블록 각각에 대하여 산출된 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터의 빈도를 산출하고(852), 산출된 빈도들 중 가장 높은 빈도를 갖는 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 밝기 변화가 있는 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터로 결정한다(853).
이어서, 산출된 휘도 변화 값, 즉 결정된 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다(86).
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 부호화 방법의 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 동화상 부호화 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다.
대상 화면을 N 개의 대상 구획으로 분할하고, 참조 화면을 N 개의 참조 구획으로 분할하고, 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하고, 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다(91). 만일, 움직임 추정 단계를 추가하면, 분할된 참조 구획을 기준으로 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출하고, 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다. 만일, 움직임 추정 단계 및 밝기 변화 검출 단계를 추가하면, 대상 구획의 밝기와 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정하고, 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출한다(92).
이어서, 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면을 기준으로 참조 화면과 대상 화면간의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 산출한다(93). 이어서, 대상 화면의 데이터에 대하여 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 산출된 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 감산하여 대상 화면과 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출한다(94). 이어서, 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환한다(94). 이어서, 이산 코사인 변환된 값을 양자화한다(95). 이어서, 양자화된 값을 역 양자화한다(96). 이어서, 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환한다(97).이어서, 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 산출된 움직임 보상 값을 가산하여 대상 화면을 생성한다(98). 이어서, 양자화된 값, 산출된 움직임 추정 값, 및 산출된 휘도 변화 값을 가변 길이 부호화하여 출력 스트림을 생성한다(99).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법의 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다.
대상 화면 내의 대상 구획과 참조 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다(101). 동화상 부호화 단계에서 밝기 변화 검출을 한 후, 휘도 변화 검출을 한 경우라면, 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 여기에서, 휘도 변화 값은 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터이다. 이어서, 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 참조 화면과 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출한다(102).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동화상 복호화 방법의 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 동화상 복호화 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다.
입력 스트림을 가변 길이 복호화한다(111). 이어서, 가변 길이 복호화된 값에 포함된 양자화된 값을 역 양자화한다(112). 이어서, 역 양자화된 값을 역 이산코사인 변환한다(113). 이어서, 가변 길이 복호화된 값에 포함된 휘도 변화 값을 이용하여, 대상 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 휘도 값을 보상하고, 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 가변 길이 복호화된 값에 포함된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출한다(114). 동화상 부호화 단계에서 밝기 변화 검출을 한 후, 휘도 변화 검출을 한 경우라면, 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 참조 구획의 휘도 값을 보상한다. 여기에서, 휘도 변화 값은 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터이다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지, 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라, 특허청구범위에나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 화상 프레임 전체 또는 비디오 오브젝트 플레인 전체에 동일한 밝기 변화가 있는 경우뿐만 아니라, 화상 프레임 일부분 또는 비디오 오브젝트 플레인 일부분에만 밝기 변화가 있는 경우에도 충실도가 높은 동화상 부호화 및 동화상 복호화를 구현할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 밝기 변화가 있는 화상 프레임 일부분 또는 비디오 오브젝트 플레인 일부분을 검출하여, 검출된 부분에 대한 휘도 값만을 보상하기 때문에 효율이 높은 동화상 부호화 및 동화상 복호화를 구현할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (29)

  1. 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하는 대상 화면 분할부;
    참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하는 참조 화면 분할부;
    상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 구획별 휘도 변화 검출부; 및
    상기 구획별 휘도 변화 검출부에서 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 구획별 휘도 변화 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 참조 화면 분할부에서 분할된 참조 구획을 기준으로 상기 대상 화면 분할부에서 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출하는 구획별 움직임 추정부를 포함하고,
    상기 구획별 휘도 변화 검출부는 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 구획별 움직임 추정부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 대상 구획의 밝기와 상기 구획별 움직임 추정부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 상기 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정하는 구획별 밝기 변화 검출부를 포함하고,
    상기 구획별 휘도 변화 검출부는 상기 구획별 밝기 변화 검출부에서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 구획별 움직임 추정부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구획별 밝기 변화 검출부는
    상기 대상 구획의 밝기와 상기 구획별 움직임 추정부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 산출하는 구획별 절대차 산출부; 및
    상기 구획별 절대차 산출부에서 산출된 절대차와 임계값을 비교하여, 상기 절대차보다 상기 임계값이 더 큰 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 있다고 결정하고, 상기 절대차보다 상기 임계값이 더 크지 않은 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 없다고 결정하는 절대차/임계값 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 구획별 휘도 변화 검출부는
    상기 절대차/임계값 비교부에서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 구획별 움직임 추정부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 산출하는 블록별 휘도 변화 검출부; 및
    상기 밝기 변화가 있는 대상 구획 내의 블록 각각에 대하여 상기 블록별 휘도 변화 검출부에서 산출된 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터의 빈도를 산출하고, 상기 산출된 빈도들 중 가장 높은 빈도를 갖는 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 상기 밝기 변화가 있는 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터로 결정하는 구획별 빈도 산출부를 포함하고,
    상기 구획별 휘도 변화 보상부는 상기 구획별 빈도 산출부에서 결정된 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치.
  6. 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하고, 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하고, 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하고, 상기 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치;
    상기 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면을 기준으로 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 산출하는 움직임 추정/보상부;
    상기 대상 화면의 데이터에 대하여 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 보상 값을 감산하여 상기 대상 화면과 상기 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출하는 감산기;
    상기 감산기에서 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환하는 이산 코사인 변환부;
    상기 이산 코사인 변환부에서 이산 코사인 변환된 값을 양자화하는 양자화부;
    상기 양자화부에서 양자화된 값을 역 양자화하는 역 양자화부;
    상기 역 양자화부에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 역 이산 코사인 변환부;
    상기 역 이산 코사인 변환부에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 보상 값을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 가산기; 및
    상기 양자화부에서 양자화된 값, 상기 움직임 추정/보상부에서 산출된 움직임 추정 값 및 상기 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치에서 산출된 휘도 변화 값을 가변 길이 부호화하여 출력 스트림을 생성하는 가변 길이 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치는 상기 분할된 참조 구획을 기준으로 상기 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출하고, 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 장치는 상기 대상 구획의 밝기와 상기 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 상기 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정하고, 상기 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  9. 대상 화면 내의 대상 구획과 참조 화면 내의 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 구획별 휘도 변화 보상부; 및
    상기 구획별 휘도 변화 보상부에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 움직임 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 구획별 휘도 변화 보상부는 상기 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 휘도 변화 값은 상기 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터인 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치.
  12. 입력 스트림을 가변 길이 복호화하는 가변 길이 복호화부;
    상기 가변 길이 복호화부에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 양자화된 값을 역 양자화하는 역 양자화부;
    상기 역 양자화부에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 역 이산 코사인 변환부;
    상기 가변 길이 복호화부에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 휘도 변화 값을 이용하여, 대상 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 휘도 값을 보상하고, 상기 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 가변 길이 복호화부에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치; 및
    상기 역 이산 코사인 변환부에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치에서 추출된 부분을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 동화상 구획별 휘도 변화 보상 장치는 상기 대상화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 휘도 변화 값은 상기 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터인 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 장치.
  15. (a) 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하는 단계;
    (b) 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하는 단계;
    (c) 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    (c-2) 상기 (b) 단계에서 분할된 참조 구획을 기준으로 상기 (a) 단계에서 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 (c-2) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    (c-1) 상기 대상 구획의 밝기와 상기 (c-2) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 상기 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 (c-1) 단계에서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 (c-2) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 (c-1) 단계는
    (c-1a) 상기 대상 구획의 밝기와 상기 (c-2) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 산출하는 단계; 및
    (c-1b) 상기 (c-1a) 단계에서 산출된 절대차와 임계값을 비교하여, 상기 절대차보다 상기 임계값이 더 큰 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 있다고 결정하고, 상기 절대차보다 상기 임계값이 더 크지 않은 대상 구획에 대해서는 밝기 변화가 없다고 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c1) 상기 (c-1b) 단계에서 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 (c-2) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 산출하는 단계; 및
    (c2) 상기 밝기 변화가 있는 대상 구획 내의 블록 각각에 대하여 상기 (c1) 단계에서 산출된 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터의 빈도를 산출하고, 상기 산출된 빈도들 중 가장 높은 빈도를 갖는 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 상기 밝기 변화가 있는 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터로 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 (d) 단계는 상기 (c2) 단계에서 결정된 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터를 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 검출/보상 방법.
  20. (a) 대상 화면을 소정 개수의 대상 구획으로 분할하고, 참조 화면을 상기 개수의 참조 구획으로 분할하고, 상기 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 대상구획에 대응되는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터, 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하고, 상기 산출된 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면을 기준으로 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값 및 움직임 보상 값을 산출하는 단계;
    (c) 상기 대상 화면의 데이터에 대하여 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 보상 값을 감산하여 상기 대상 화면과 상기 참조 화면간의 데이터 차이 값을 산출하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계에서 산출된 데이터 차이 값을 이산 코사인 변환하는 단계;
    (e) 상기 (d) 단계에서 이산 코사인 변환된 값을 양자화하는 단계;
    (f) 상기 (e) 단계에서 양자화된 값을 역 양자화하는 단계;
    (g) 상기 (f) 단계에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 단계;
    (h) 상기 (g) 단계에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 보상 값을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 단계; 및
    (i) 상기 (e) 단계에서 양자화된 값, 상기 (b) 단계에서 산출된 움직임 추정 값, 및 상기 (c) 단계에서 산출된 휘도 변화 값을 가변 길이 부호화하여 출력 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 분할된 참조 구획을 기준으로 상기 분할된 대상 구획의 움직임 추정 값을 산출하고, 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 대상 구획의 밝기와 상기 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획의 밝기의 절대차를 기준으로 상기 대상 구획이 밝기 변화가 있는 지를 결정하고, 상기 밝기 변화가 있다고 결정된 대상 구획 내의 블록들의 픽셀 값과 상기 산출된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 참조 구획 내의 블록들의 픽셀 값으로부터 상기 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 방법.
  23. (a) 대상 화면 내의 대상 구획과 참조 화면 내의 상기 대상 구획에 대응되는 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계에서 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 참조 화면과 상기 대상 화면간의 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 상기 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 휘도 변화 값은 상기 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터인 것을 특징으로 하는 동화상 구획별 휘도 변화 보상 방법.
  26. (a) 입력 스트림을 가변 길이 복호화하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 양자화된 값을 역 양자화하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 역 양자화된 값을 역 이산 코사인 변환하는 단계;
    (d) 상기 (a) 단계에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 휘도 변화 값을 이용하여, 대상 화면 내의 대상 구획에 대응되는 참조 구획의 휘도 값을 보상하고, 상기 보상된 휘도 값을 갖는 참조 구획을 포함하는 참조 화면으로부터 상기 (a) 단계에서 가변 길이 복호화된 값에 포함된 움직임 추정 값만큼 이동된 위치에 있는 부분을 추출하는 단계; 및
    (e) 상기 (c) 단계에서 역 이산 코사인 변환된 값에 대하여 상기 (c) 단계에서 추출된 부분을 가산하여 상기 대상 화면을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 상기 대상 화면 내의 밝기 변화가 있는 대상 구획과 참조 구획간의 휘도 변화 값을 이용하여, 상기 참조 구획의 휘도 값을 보상하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 휘도 변화 값은 상기 대상 구획의 대세적인 게인 변화 파라미터 및 콘트라스트 변화 파라미터인 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 방법.
  29. 제 15 항 내지 제 28 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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