KR20060083052A - Device and method for merging different video codec - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동영상 통합 코덱 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통합 코덱 장치는 상이한 코덱별 문법에 따라 입력된 비트스트림 내에서 문맥정보, 제어신호 및 데이터를 추출하여 분류하는 PD 기능군; 상기 PD 기능군에서 출력된 데이터에 대한 디코딩을 수행하기 위하여, 각 코덱의 블록 기반의 처리 단위를 기준으로 통합된 MB 기능군; 및 상기 PD 기능군으로부터 수신한 제어 신호 및 문맥 정보를 각 코덱에 대응하여 가공한 후, 상기 처리 단위를 기준으로 분류된 MB 기능군을 제어하기 위한 GCU(Global Control Unit)를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 의해, 상이한 동영상 코덱간의 공통점, 차이점 및 고려사항에 부합하는 새로운 통합 코덱 개념 및 구조를 제시할 수 있다.
The present invention relates to a video integrated codec device and method. The integrated codec device according to the present invention comprises a PD function group for extracting and classifying contextual information, control signals, and data in an input bitstream according to different codec-specific grammars; An MB function group integrated based on a block-based processing unit of each codec to perform decoding on data output from the PD function group; And a GCU (Global Control Unit) for controlling MB function groups classified based on the processing unit after processing the control signals and the context information received from the PD function group corresponding to each codec. Thus, the present invention can suggest new integrated codec concepts and structures that meet the commonalities, differences and considerations between different video codecs.
통합 코덱, VCTR, MPEG, AVC, VIDEO, Functional Unit, GCUIntegrated Codec, VCTR, MPEG, AVC, VIDEO, Functional Unit, GCU
Description
도 1에 종래 기술에 따른 통합 코덱의 처리 방법을 나타낸 도면.1 is a diagram showing a processing method of an integrated codec according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 통합 코덱의 구조를 나타낸 도면.2 is a view showing the structure of an integrated codec according to the prior art.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통합 코덱의 구조를 나타낸 도면.3 is a diagram showing the structure of an integrated codec according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 PD 기능군과 GCU 간의 데이터의 흐름 및 처리 과정을 나타낸 도면.
4 is a view showing the flow and processing of data between another PD function group and the GCU in an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200 : Parsing and entropy decoding 기능부200: Parsing and entropy decoding function
210 : Data-reordering 기능부210: Data-reordering function
220 : Inverse scan 기능부220: Inverse scan function
230 : Inverse DC/AC prediction 기능부230: Inverse DC / AC prediction function
240 : Inverse Quantization 기능부240: Inverse Quantization function
250 : Inverse Transform 기능부 250: Inverse Transform function
260 : Inverse Intra-prediction 기능부260: Inverse Intra-prediction function
270 : Memory for Decoded Sample 기능부270: Memory for Decoded Sample function
280 : Deblocking-Filter 기능부280: Deblocking-Filter function
310 : PD 기능군(Parsing and Decoding Functional Group) 310: Parsing and Decoding Functional Group
320 : MB 기능군(MacroBlock-Based Functional Group)320: MB functional group (MacroBlock-Based Functional Group)
330 : GCU(Global Control Unit)330: Global Control Unit (GCU)
343 : VLD(Variable length Decoding) 기능부343: Variable length decoding (VLD) function
346 : RDL(Run Length Decoding) 기능부346: Run Length Decoding (RDL) function
349 : MBG(Macro-Block Generator) 기능부349: MBG (Macro-Block Generator) function
353 : DCR(DC Reconstruction) 기능부353: DCR (DC Reconstruction) function
356 : IS(Inverse Scan) 기능부356: IS (Inverse Scan) function
359 : IAP(Inverse AC Prediction) 기능부359: Inverse AC Prediction (IAP) function
363 : IQ(Inverse Quantization) 기능부363: Inverse Quantization (IQ) function
366 : IT(Inverse Transform) 기능부
366: IT (Inverse Transform) function
본 발명은 동영상 통합 코덱 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파싱(Parsing), 엔트로피 디코딩(Entropy decoding)을 담당하는 기능부(FU : Functional Unit)들과 매크로 블록(MB : macro-block) 기반 처리를 담당하는 기능부들의 집합으로 나누어 설계함으로써 MPEG-2, MPEG-4, H.264 등과 같은 동영상 코덱을 효율적으로 통합할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a video integrated codec device and method, and more particularly, to functional units (FU) and macro blocks (MB) for parsing and entropy decoding. The present invention relates to a method and apparatus for efficiently integrating video codecs such as MPEG-2, MPEG-4, and H.264 by designing them into a set of functional units in charge of the base processing.
일반적으로 동영상 코덱은 유사한 구조를 이루고 있으나, 각 구조에 따른 세부적인 처리 내용은 상이하며, 이러한 상이점으로 인하여 통합 코덱을 구현하기에 많은 어려움이 있다.In general, video codecs have a similar structure, but the details of processing according to each structure are different, and due to such differences, there are many difficulties in implementing an integrated codec.
도 1에 종래 기술에 따른 통합 코덱의 처리 방법이 도시되어 있다. 도 1은 일반적인 Intra-only 통합 코덱의 동작 원리를 나타낸 도면으로, MPEG-2, MPEG-4, AVC Intra 코딩부분을 기준으로 구성된 처리 방법이다.1 shows a method of processing an integrated codec according to the prior art. FIG. 1 is a diagram illustrating an operation principle of a general intra-only integrated codec, and is a processing method configured based on MPEG-2, MPEG-4, and AVC Intra coding.
도 1을 참조하면 시간적인 순서에 따라, 기능을 중심으로 Parsing and entropy decoding 단계(S100), Data-reordering 단계(S110), Inverse scan 단계(S120), Inverse DC/AC prediction 단계(S130), Inverse Quantization 단계(S140), Inverse Transform 단계(S150), Inverse Intra-Prediction 단계(S160), Memory for Decoded Samples 단계(S170), Deblocking-Filter 단계(S180)로 이루어진다. 상술한 바와 같이 이러한 종래 기술에 따르면 기능 또는 처리 순서에 따라 단순히 구분되어 있고, 각 단계에서 코덱에 따라 세부적으로 처리하도록 구성되어 있으므로, 중복되는 처리 단계를 상당히 많이 포함하고 있는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, a parsing and entropy decoding step (S100), a data-reordering step (S110), an inverse scan step (S120), an inverse DC / AC prediction step (S130), and an inverse function based on a temporal order. Quantization step (S140), Inverse Transform step (S150), Inverse Intra-Prediction step (S160), Memory for Decoded Samples step (S170), Deblocking-Filter step (S180). As described above, according to the related art, since it is simply classified according to a function or a processing order, and is configured to process in detail according to a codec at each step, there is a problem that a considerable number of overlapping processing steps are included.
또한, 동영상 코덱을 통합하기 위해서는 공통 부분과 독립된 부분의 명확한 구분이 전제되어야 하나, 종래 기술에서 적용되는 바와 같이 통합 코덱의 구성을 기준으로 하는 경우 서로 상이한 방식의 동영상 코덱에 대한 공통점과 차이점을 구 분하기에는 많은 어려움이 있다.In addition, in order to integrate the video codec, a clear distinction between the common part and the independent part is to be premised.However, in the case of based on the configuration of the integrated codec as applied in the prior art, the common points and differences of the video codecs of different methods are determined. There are many difficulties to divide.
또한, 상술한 실시예에 따른 통합 코덱의 구조 외에는 다른 통합 코덱이 제안된 바가 없어, 통합 코덱을 구현하기 위해서는 상술한 구조를 이용하여 구현할 수밖에 없는 문제점이 있다.
In addition, there is no proposed integrated codec other than the structure of the integrated codec according to the above-described embodiment, there is a problem that can be implemented using the above structure to implement the integrated codec.
따라서 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 상이한 동영상 코덱간의 공통점, 차이점 및 고려사항에 부합하는 새로운 통합 코덱 개념 및 구조를 제공함으로써 MPEG-2, MPEG-4, H.264 등과 같은 동영상 코덱을 통합할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by providing a new integrated codec concept and structure that meets the commonalities, differences and considerations between different video codecs, MPEG-2, MPEG-4, H.264, etc. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus capable of integrating the same video codec.
또한, 본 발명의 다른 목적은 블록 기반의 동영상 코덱의 기능 변화없이 상이한 코덱간의 통합을 가능하게 하는 동영상 통합 코덱 장치 및 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a video integrated codec device and method that enables integration between different codecs without changing the function of the block-based video codec.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상이한 코덱간의 공통적인 부분을 기능부(FU : Functional Unit)별로 나누어 효과적인 통합 코덱이 가능한 동영상 통합 코덱 장치 및 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a video integrated codec apparatus and method capable of effective integrated codec by dividing common parts between different codecs by functional unit (FU: Functional Unit).
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 Parsing and Entropy Decoding 기능을 수행하는 기능부 들과 매크로 블록 단위의 처리를 기반으로 하는 기능부들의 집합으로 하는 통합 코덱 구조를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an integrated codec structure including a set of functional units performing a parsing and entropy decoding function and a set of functional units based on macroblock-based processing.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 MPEG-2, MPEG-4, AVC 외의 블록 단위의 처 리를 하는 동영상, 정지영상 코덱의 통합시에 사용할 수 있는 통합 코덱 구조를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an integrated codec structure that can be used in the integration of video and still image codecs that process block units other than MPEG-2, MPEG-4, AVC.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 동영상 코덱의 통합에 관한 개념 및 구조에 대한 국제 표준화에 있으며, 그 외의 다른 본 발명의 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
In addition, another object of the present invention is to international standardization of the concept and structure of the integration of the video codec, and the other objects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiment described below.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1측면에 따르면, 블록 기반의 동영상 코덱의 기능 변화없이 상이한 코덱간의 통합을 수행할 수 있는 통합 코덱 장치를 제공할 수 있다.According to the first aspect of the present invention to achieve the above object, it is possible to provide an integrated codec device that can perform integration between different codecs without changing the function of the block-based video codec.
바람직한 실시예에 의할 때, 상기 통합 코덱 장치는 상이한 코덱별 문법에 따라 입력된 비트스트림 내에서 문맥정보, 제어신호 및 데이터를 추출하여 분류하는 PD 기능군(Parsing and Decoding Functional Group); 상기 PD 기능군에서 출력된 데이터에 대한 디코딩을 수행하기 위하여, 각 코덱의 블록 기반의 처리 단위를 기준으로 통합된 MB 기능군(MacroBlock-Based Functional Group); 및 상기 PD 기능군으로부터 수신한 제어 신호(Control Signal) 및 문맥 정보(Context information)를 각 코덱에 대응하여 가공한 후, 상기 처리 단위를 기준으로 분류된 MB 기능군을 제어하기 위한 GCU(Global Control Unit)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 PD 기능군에 포함된 복수의 기능부들은 상이한 코덱간의 공통점이 적은 부분으로 하나의 PFU 기능부(Parsing Functional Unit)로 구현될 수 있다. 또한, GCU(Global Control Unit)의 기능으로 확장함으로써 PD 기능군의 기능이 GCU내에 포함되도록 구현할 수도 있다.According to a preferred embodiment, the integrated codec device includes: a PD function group (Parsing and Decoding Functional Group) for extracting and classifying context information, control signals, and data in input bitstreams according to different codec-specific grammars; An MB function group (MacroBlock-Based Functional Group) integrated based on a block-based processing unit of each codec to perform decoding on data output from the PD function group; And a Global Control (GCU) for controlling MB function groups classified based on the processing unit after processing the control signals and context information received from the PD function group corresponding to each codec. Unit) is characterized in that it comprises. Here, the plurality of functional units included in the PD functional group may be implemented as one PFU functional unit with a part having less commonality between different codecs. In addition, by extending to the function of the global control unit (GCU) it can be implemented to include the functions of the PD function group in the GCU.
상기 제어 신호는 상기 MB 기능군에 포함된 임의의 기능부의 기능 실행 여부를 지시하는 정보이고, 상기 문맥 정보는 상기 기능부의 기능 실행시 필요한 부가 정보인 것을 특징으로 한다.The control signal is information indicating whether to execute a function of an arbitrary function unit included in the MB function group, and the context information is additional information necessary for executing a function of the function unit.
상기 제어 신호는 AC 예측 모드 플래그(ac prediction flag), CBP(Coded Block Pattern), 양자화 스케일 값, 데이터 파티션 플래그(Data Partition Flag), 영상의 사이즈, 쇼트 비디오 헤더 플래그(short video header flag) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control signal includes at least one of an AC prediction mode flag, a coded block pattern (CBP), a quantization scale value, a data partition flag, a size of an image, and a short video header flag. It is characterized by including any one.
상기 문맥 정보는 상기 제어 정보에 의해 임의의 기능 실행이 지시된 경우, 상기 기능 실행을 위해 필요한 정보를 포함하는 정보인 것을 특징으로 한다.The context information may be information including information necessary for execution of the function when the execution of any function is instructed by the control information.
또한, 상기 GCU는 상기 제어 신호와 문맥 정보를 가공하여, 상기 MB 기능군에 포함된 각 기능부에 전달하는 것을 특징으로 한다.The GCU may process the control signal and the context information and transmit the processed signal to each functional unit included in the MB functional group.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2측면에 따르면, 블록 기반의 동영상 코덱의 기능 변화없이 상이한 코덱간의 통합을 수행할 수 있는 통합 코덱 방법을 제공할 수 있다.According to the second aspect of the present invention to achieve the above object, it is possible to provide an integrated codec method that can perform integration between different codecs without changing the function of the block-based video codec.
바람직한 실시예에 의할 때, 상기 통합 코덱 방법은 PD 기능군(Parsing and Decoding Functional Group)이 비트스트림을 입력받아 상이한 코덱별 문법에 따라 문맥 정보, 제어신호 및 데이터를 추출하고 분류하는 단계; 각 코덱의 블록 기반의 처리 단위를 기준으로 통합된 MB 기능군(MacroBlock-Based Functional Group)이 상 기 PD 기능군으로부터 출력된 데이터에 대한 디코딩을 수행하는 단계; 및 GCU(Global Control Unit)가 상기 PD 기능군으로부터 수신한 제어 신호(Control Signal)와 문맥 정보(Context information)를 각 코덱에 대응하여 가공한 후, 상기 처리 단위를 기준으로 분류된 MB 기능군의 디코딩을 제어하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment, the integrated codec method comprises the steps of: Parsing and Decoding Functional Group (PD) receiving a bitstream to extract and classify context information, control signals and data according to different codecs for each codec; Performing a decoding on data output from the PD function group by an integrated MB function group (MacroBlock-Based Functional Group) based on block-based processing units of each codec; And processing a control signal received from the PD function group and context information corresponding to each codec by a global control unit (GCU), and then classifying the MB function group classified based on the processing unit. Controlling decoding.
또한, 상기 제어 신호는 상기 MB 기능군에 포함된 임의의 기능부의 기능 실행 여부를 지시하는 정보이고, 상기 문맥 정보는 상기 기능부의 기능 실행시 필요한 부가 정보인 것을 특징으로 한다.The control signal may be information indicating whether to execute a function of an arbitrary function unit included in the MB function group, and the context information may be additional information required to execute a function of the function unit.
또한, 상기 GCU는 상기 제어 신호와 문맥 정보를 가공하여, 상기 MB 기능군에 포함된 각 기능부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
The GCU may process the control signal and the context information and transmit the processed signal to each functional unit included in the MB functional group.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 통합 코덱 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the integrated codec method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are identified by the same reference numerals. The numbering and duplicate description thereof will be omitted.
통합 코덱의 전체 구조Overall structure of the integrated codec
도 2는 종래 기술에 따른 통합 코덱의 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통합 코덱의 구조를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a structure of an integrated codec according to the prior art, and FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of an integrated codec according to a preferred embodiment of the present invention.
종래 통합 코덱의 구조가 도시된 도 2를 참조하면, 통합 코덱 장치는 Parsing and entropy decoding 기능부(200), Data-reordering 기능부(210), Inverse scan 기능부(220), Inverse DC/AC prediction 기능부(230), Inverse Quantization 기능부(240), Inverse Transform 기능부(250), Inverse Intra-prediction 기능부(260), Memory for Decoded Sample 기능부(270), Deblocking-Filter 기능부(280)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, which illustrates the structure of a conventional integrated codec, the integrated codec device may include a parsing and entropy
반면, 본 발명에 따른 통합 코덱의 구조가 도시된 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 통합 코덱 장치는 Parsing and Decoding 기능을 수행하는 기능부(FU : Function Unit)들의 집합(PD FUs - 이하, 'PD 기능군(Function Group)'이라 칭함)(310), 매크로블록(MB : Macro-Block) 기반으로 처리되는 기능부들의 집합(MB-Based FUs - 이하 'MB 기능군'이라 칭함)(320) 및 GCU(Global Control Unit)(330)로 크게 구분할 수 있다. On the other hand, referring to Figure 3, the structure of the integrated codec according to the present invention, the integrated codec device according to the present invention is a set of functional units (FU: Function Unit) for performing the parsing and decoding function (PD FUs-hereinafter, 'PD Function Group' (310), a set of functional units processed based on Macro-Block (MB) (MB-Based FUs-hereinafter referred to as 'MB Function Group') 320 ) And the global control unit (GCU) 330.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 각 기능군은 복수의 기능부들을 포함하여 구성될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3, each functional group may include a plurality of functional units.
먼저, PD 기능군(310)은 입력된 비트스트림(Bitstream)에서 상이한 코덱별 문법에 따라 문맥 정보, 제어신호 및 데이터를 추출하여 분류하는 기능을 수행하며, VLD(Variable length Decoding) 기능부(343), RLD(Run Length Decoding) 기능부(346) 및 MBG(Macro-Block Generator) 기능부(349)를 포함할 수 있다. 도 3에는 설명 및 이해의 편의를 위해 PD 기능군(310)이 복수의 기능부를 포함하는 형태로 도시되었으나, 각 기능부들을 통합되어 하나의 기능부로 구현될 수도 있음은 자명하다.
First, the
VLD 기능부(343)는 비트스트림(Bitstream)을 입력받아, 입력된 비트스트림 내에 포함된 헤더 정보(즉, 문맥 정보, 제어 신호 등) 및 데이터(예를 들어, 영상 재생시 이용되는 압축된 영상 데이터)를 추출하고 분류하는 기능을 수행한다. 일반적으로, VLD 기능부(343)는 헤더 정보로부터 직접 문맥 정보 및 제어 신호를 추출하여 복원할 수 있다. 다만, 경우에 따라서는 입력된 비트스트림 내의 헤더 정보에 포함된 플래그 및 부가 정보를 이용하여 제어 신호(control signal)와 문맥 정보(context information)로 가공할 수도 있다. 여기서, 제어 신호(Control Signal)는 AC 예측 사용 여부, 데이터 파티션 사용 여부 등의 각 기능부의 기능 실행 여부를 지시하는 정보이고, 문맥 정보(Context information)는 제어 신호에 상응하여 지시된 기능의 실행을 위해 첨부되는 부가 정보이다. 또한, VLD 기능부(343)는 데이터 정보 중 DC 정보 및 AC 정보를 복호화해서 RLD 기능부(346)에 전달한다.The
RLD 기능부(346)는 VLD 기능부(343)로부터 입력된 데이터 정보 중 AC 계수에 대한 Run-length 디코딩을 수행한다.The
MBG 기능부(349)는 RLD 기능부(346)로부터 입력된 정보(즉, DC 정보와 RLD 기능부(346)에 의하여 처리된 AC 정보)를 매크로블록 단위의 처리 가능한 형태(예를 들어, 16x16 매크로블록)로 가공하여 MB 기능군(320)으로 전달한다.The
다음으로, MB 기능군(320)은 PD 기능군(310)에서 출력된 데이터에 대한 디코딩을 수행하기 위하여 각 코덱의 블록 기반의 처리 단위를 기준으로 통합된 구성 요소로서, DCR(DC Reconstruction) 기능부(353), IS(Inverse Scan) 기능부(356), IAP(Inverse AC Prediction) 기능부(359), IQ(Inverse Quantization) 기능부(363), IT(Inverse Transform) 기능부(366)를 포함할 수 있다.Next, the
DCR 기능부(353)는 IAP 기능부(359)의 수행을 위하여 이미 복호화된 예측 부호화된 DC 정보값을 역 DC 예측(Inverse DC Prediction)과 역양자화(Inverse Quantization)를 수행하여 DC 계수값을 메모리에 저장하는 기능을 수행한다.The
IS 기능부(356)는 양자화된 AC 계수의 순서를 조합하는 기능을 수행하고, IAP 기능부(359)는 AC 예측 부호화 된 값을 역 AC 예측을 수행하여 양자화된 값으로 되돌리는 기능을 수행한다. IQ 기능부(363)는 역양자화 기능을 수행하고, IT 기능부(366)는 DC와 AC값 데이터의 역변환을 수행한다.The
이하, 설명의 편의를 위하여 종래 기술의 구성과 비교하여 본 발명에 따른 구성 요소의 기능을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, for convenience of description, the function of the components according to the present invention will be described in detail in comparison with the configuration of the prior art.
종래 기술에 따른 통합 코덱의 구조Structure of integrated codec according to the prior art
먼저, 도 2를 참조하여, 종래 기술에 따른 통합 코덱의 구조를 설명하면 다음과 같다.First, referring to Figure 2, the structure of the integrated codec according to the prior art will be described.
Parsing and entropy decoding 기능부(200)는 동영상 비트스트림을 받아 문맥별로 파싱하여, 엔트로피 디코딩을 수행한다. 이는 위의 동영상 코덱의 공통 과정이며 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 그러나, 종래 기술에 의할 때, 단순히 파싱 및 엔트로피 디코딩만을 하도록 구성된다.The parsing and entropy
Data-reordering 기능부(210)는 인코딩시 데이터 파티션 기능 수행 여부에 따라 순서화된 영상 정보를 재구성 해주는 수단이다. 코덱별로 순서화하는 방법이 상이하므로, 각 코덱에 따라 개별적으로 설계된다.The data-
Inverse scan 기능부(220)는 인코딩시 여러 가지 방법으로 스캔된 순서의 역으로, 값을 출력해주는 수단이다. 양자화 또는 Transform을 하기 전에 주파수 대역의 값의 분포에 따라서 스캔 방향을 정의하는 부분이 있다. 일반적으로는 zig-zag 스캔 방법이 사용되나, 코덱별로 여러 종류의 스캔 방법이 있다. The
Inverse DC/AC prediction 기능부(230)는 MPEG-4 코덱에서 사용하는 부분이다. 주파수 대역에서 DCT 계수의 분포를 이용하여 영상의 방향성을 예측하여 압축효율을 높이는 기술이다.The inverse DC /
Inverse Quantization 기능부(240)는 인코딩시 지정된 양자화값(QP : Quantization Parameter)을 이용하여 DC와 AC 계수를 되돌리는 부분이다. The inverse
Inverse Transform 기능부(250)는 영상 정보를 주파수 대역으로 옮겨서 처리하기 위한 Transform 과정의 반대 부분이다. 이전 단계인 Inverse Quantization 기능부를 거쳐 나온 DC와 AC 계수를 역변환 하여 실제 픽셀의 값을 구하는 과정이다. 즉, 주파수 대역의 값을 도메인 값으로 변환함을 의미한다. The inverse
Inverse Intra-prediction 기능부(260)는 Intra 코딩 시 AVC 에서 사용 하는 기술이다. 복원된 주변 블록의 정보를 이용하여 현재 블록을 예측하여 압축된 값을 이전 값으로 돌리는 기능을 한다. Memory for Decoded Sample 기능부(270)는 예측 기능을 수행하기 위해 주변 블록의 값들을 복원하는 부분이다.Inverse
Deblocking-Filter 기능부(280)는 블로킹 현상을 제거한다. 블록 단위 처리 가 특징인 동영상 코덱에서 발생할 수 있는 블로킹 현상을 줄이기 위한 부분이다.
The deblocking-
본 발명에 따른 통합 코덱의 구조Structure of Integrated Codec According to the Present Invention
이와 같이 기능별로 구성된 종래의 통합 코덱에 반하여, 도3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 통합 코덱은 PD 기능군(Parsing and Decoding FUs, 310), MB 기능군(MB-Based FUs, 320) 및 GCU(Global Control Unit, 330)로 구성된다. PD 기능군에 포함된 복수의 기능부들은 상이한 코덱 간의 공통점이 적은 부분으로 하나의 PFU(Parsing Functional Unit) 기능부로 구현 될 수 있다. 또한, GCU (Global Control Unit)의 기능으로 확장함으로써 PD 기능군이 GCU내에 포함 되도록 구현 할 수도 있다.As shown in FIG. 3, the integrated codec according to the present invention has a PD function group (Parsing and Decoding FUs, 310), MB function group (MB-Based FUs, 320), and the like. It consists of a Global Control Unit (GCU). The plurality of functional units included in the PD functional group may be implemented as one PFU (Parsing Functional Unit) functional unit with a part having little in common between different codecs. In addition, the PD can be implemented to be included in the GCU by extending the function of the Global Control Unit (GCU).
또한, 상기에서 설명한 기능부들은 종래의 통합 코덱의 기능별로 나누어진 구성 요소(210 내지 280)와 유사한 기능을 하나, 처리 기반을 기준으로 나누어진 PD 기능군(310), MB 기능군(320) 및 GCU(330)에 의해 역할이 명확하게 나누어진다.In addition, the above-described functional units have similar functions to those of the
또한, 본 발명에 따른 통합 코덱의 구조에서 각 기능부들을 향후 상이한 코덱의 통합 과정에서 삽입, 수정, 삭제가 종래의 기술과 비교하여 용이한 장점을 가진다. In addition, in the structure of the integrated codec according to the present invention, inserting, modifying, and deleting each functional part in the process of integrating different codecs in the future has an easy advantage compared with the conventional technology.
이하, 종래 기술의 구성과 비교하여 본 발명에 따른 구성요소의 기능을 도 3을 참조하여, 각 구성 요소의 기능을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the functions of the components according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 in comparison with the configurations of the prior art.
PD 기능군(Parsing and Decoding Functional Group)Parsing and Decoding Functional Group
종래의 Parsing and entropy decoding 기능부(200)는 순차적인 구조에서 단순히 파싱 및 엔트로피 디코딩만을 수행하도록 구성된다. 반면, 본 발명에 따른 PD 기능군(310)은 VLD 기능부(343), RLD 기능부(346), MBG 기능부(349)와 같이 파싱, 엔트로피 디코딩, 매크로 블록 크기의 정보로 가공하는 각각의 기능부들의 집합으로 확장되어 있으며, 이후의 과정을 처리하는 MB 기능군(320)과 기능적, 구조적으로 분리된다.The conventional parsing and
본 발명에 따른 PD 기능군(310)는 상이한 코덱별 문법에 따라서 정보를 추출하여, 사용된 Entropy coder별로 실제 처리될 값을 구하는 기능을 수행하며, 제어 신호 및 문맥 정보를 생성하여, GCU(330)로 전달한다. PD 기능군(310)은 통합 코덱의 제작시 가장 기본이 되는 부분으로, 상이한 코덱간의 문법을 공유하고 통일함으로써, 이후 MD 기능군(320)에서 정보의 불필요한 중복을 줄일 수 있으며, 효율적인 블록 기반 처리를 수행할 수 있도록 한다.The
또한 PD 기능군(310)은 상술한 바와 같이 복수의 기능부들로 구분하지 않고, 각 기능군들의 기능을 통합적으로 수행할 수 있는 PFU(PFU : Parsing Function Unit) 기능부로 구현될 수도 있다.In addition, the
MB 기능군(320)은 PD 기능군(310)에 의해 생성된 제어 신호 및 문법 정보를 이용하여 일반적인 동영상 코덱을 16x16 단위의 매크로 블록 기반으로 처리한다. 물론, 경우에 따라 MB 기능군(320)은 NxN 또는 NxM 단위의 블록 기반으로 디코딩을 처리할 수도 있다.
The
MB 기능군(MacroBlock-Based Functional Group)MB Functional Group (MacroBlock-Based Functional Group)
MB 기능군(320)는 종래 기술에 따른 통합 코덱 구조에서 Data-reordering 기능부(210), Inverse scan 기능부(220), Inverse DC/AC prediction 기능부(230), Inverse Quantization 기능부(240), Inverse Transform 기능부(250), Inverse Intra-prediction 기능부(260), Memory for Decoded Sample 기능부(270), Deblocking-Filter 기능부(280)에 대응되는 것으로 볼 수 있다. 그러나, 양자의 처리 방식은 전연 상이하다.The
시스템 설계의 편리함을 우선으로 구현된 종래 기술과는 달리, 본 발명은 기능별, 처리 단위별로 구분하여 분류 되어 있어, 실제 통합 코덱 제작 시 각 기능부들의 독립성이 최대한 보장 되어 기존 기능부들의 수정이나, 새로운 기능부의 추가 작업이 용이 할 수 있다.Unlike the prior art, which implements the convenience of the system design as a priority, the present invention is classified by function and processing unit, so that the independence of each functional part is ensured to the maximum when the actual integrated codec is manufactured, so that the modification of the existing functional parts, The addition of new functions can be facilitated.
종래 기술에 의할 때, 기능이 유사할 지라도 상이한 코덱별로 구성요소를 별도로 구비하여야 하나, 본 발명에 의하면 상이한 코덱을 하나의 코덱으로 통합하여 유사한 기능을 별도의 구비 없이 MB 기능군 중 하나의 기능부를 통하여 구현할 수 있다. According to the prior art, even though the functions are similar, the components must be separately provided for different codecs, but according to the present invention, by combining different codecs into one codec, one function of the MB function group is not provided with similar functions. It can be implemented through wealth.
또한, MB 기능군(320)은 도 3에 도시된 바와 같이 DCR 기능부(353), IS 기능부(356), IAP 기능부(359), IQ 기능부(363), IT 기능부(366)들로 구성될 수 있으며, 향후 상이한 코덱의 통합시 매크로 블록 단위의 기능부에 대하여 MB 기능군(320) 내로 삽입, 추가 또는 수정, MB 기능군(320)로부터의 삭제가 용이하다.In addition, the
또한, 종래 기술에 의할 때, Inverse Intra-prediction 기능부(260)는 AVC 코덱에서만 사용하는 것이므로, 통합 코덱을 구현할 경우에는 상기 기능을 별도로 구성하여 MB 기능군에 하나의 기능부로 추가함으로써 구현 가능한 장점을 가지고 있다. In addition, according to the related art, since the Inverse
본 발명에 따른 MB 기능군(320)의 개념에 따르면, 각 기능부를 기능별로 분류하여, 종래 기술에 따른 도 1의 단계 S110부터 단계 S180 중에서 공통된 기능 부분을 더욱 증가시켜 처리 효율성과 향후 코덱의 수정이나 새로운 코덱의 추가 삽입의 용이성을 배가시킬 수 있다.
According to the concept of the
GCU(Global Control Unit)Global Control Unit (GCU)
종래 기술에 의할 때, 기능별로 나누어진 각 단계 또는 구성 요소에서 각각 코덱의 정보를 가공하도록 구성된다. According to the prior art, it is configured to process the information of the codec in each step or component divided by function.
반면, 본 발명에서는 별도의 GCU(330)를 구성하여 PD 기능부(310)에서 처리한 문맥 정보와 제어 신호를 이용하여, 통합적으로 MB 기능군(320)를 제어하도록 구성된다.On the other hand, in the present invention, a
본 발명에 따른 GCU(330)는 PD 기능군(310)로부터 수신한 제어 신호(Control Signal)와 문맥 정보(Context information) 등을 가공하는 기능을 수행하며, 가공된 제어 신호 등을 이용하여 MB 기능군(320)을 제어한다.
The
본 발명의 동작 순서Operation procedure of the present invention
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 PD 기능군(310)과 GCU(330) 사 이에서 데이터의 흐름과 처리 과정을 나타낸 도면이다. 즉, 도 4는 인코딩된 비트스트림을 입력받아 매크로 블록 단위의 처리를 위하여 PD 기능군(310)과 GCU(330) 사이에서 데이터의 흐름과 처리 과정을 나타낸다.4 is a view showing the flow and processing of data between the
실시예에 의할 때, 도 4의 상세 제어 신호와 문맥 정보(410)는 영상의 크기, CBP(Coded Block Pattern), 양자화 스케일(Quantization Scale), 데이터 파티션, short video header, AC prediction flag, intra VLC threshold 등을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the detailed control signal and
VLD 기능부(343)은 비트스트림의 일부분(예를 들어, 일부의 헤더 정보)을 상세 제어 신호와 문맥 정보로 변환하여 GCU(330)로 전달하며, 비트스트림 중 데이터 정보인 DC coefficients(420)와 AC coefficients symbols(430)를 RLD 기능부(346)로 전달한다. The
RLD 기능부(346)는 VLD 기능부(343)로부터 받은 데이터 정보(420, 430) 중 AC 심볼값을 의미있는 정보로 변환하여 MBG 기능부(349)로 전달하며, MBG 기능부(349)는 DC 및 AC 데이터 정보를 매크로 블록단위로 MB 기능군(320)으로 전달한다.
The
이제까지 본 발명에 따른 동영상 통합 코덱 장치 및 방법을 설명함에 있어 MPEG-2, MPEG-4, AVC를 기준으로 설명하였으나, 이외에도 블록기반처리를 갖는 동영상, 정지영상 코덱의 통합화 개념에 아무런 제한없이 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.
So far, the method and apparatus of the integrated video codec according to the present invention have been described based on MPEG-2, MPEG-4, and AVC. In addition, the concept of the integrated video and still image codec having block-based processing is the same without any limitation. Naturally, it can be applied.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동영상 통합 코덱 장치 및 방법은 상이한 동영상 코덱간의 공통점, 차이점 및 고려사항에 부합하는 새로운 통합 코덱 개념 및 구조를 제공함으로써 MPEG-2, MPEG-4, H.264(AVC) 등과 같은 동영상 코덱을 통합할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명은 종래의 각 코덱 구현의 편의성 위주의 구조에서 탈피해 기능에 따른 처리 기반을 분류하여 PD 기능군(Parsing and Decoding Functional Group), MB 기능군(MacroBlock-Based Functional Group)의 개념을 도입했으며, GCU(Global Control Unit)를 이용하여 처리함으로 불필요하거나 중복적인 부분을 최소화하는 효과가 있다.As described above, the video integrated codec apparatus and method according to the present invention provides a new integrated codec concept and structure corresponding to commonalities, differences, and considerations among different video codecs, thereby providing MPEG-2, MPEG-4, H.264 (AVC). Video codecs, etc.). That is, the present invention breaks away from the convenience-oriented structure of each conventional codec implementation, classifies the processing base according to the function, and applies the concept of PD function group (Parsing and Decoding Functional Group) and MB function group (MacroBlock-Based Functional Group). Introduced, GCU (Global Control Unit) can be used to minimize unnecessary or redundant parts.
또한, 본 발명은 블록 기반의 동영상 코덱의 기능 변화없이 상이한 코덱간의 통합을 가능하게 한다.In addition, the present invention enables integration between different codecs without changing the function of the block-based video codec.
또한, 본 발명은 상이한 코덱간의 공통적인 부분을 기능부(FU : Functional Unit)별로 나누어 효과적인 통합 코덱을 가능하게 한다.In addition, the present invention enables effective integrated codecs by dividing common parts between different codecs by functional units (FU).
또한, 본 발명은 Parsing and Decoding 기능을 수행하는 기능부 들과 매크로 블록 단위의 처리를 기반으로 하는 기능부들의 집합으로 하는 통합 코덱 구조를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide an integrated codec structure including a set of functional units performing a parsing and decoding function and a function unit based on processing in a macroblock unit.
또한, 본 발명은 MPEG-2, MPEG-4, AVC 외의 블록 단위의 처리를 하는 동영상, 정지영상 코덱의 통합시에 아무런 제한없이 동일하게 적용할 수 있다.
In addition, the present invention can be equally applied without any limitation when integrating a moving picture or still picture codec that processes blocks in units other than MPEG-2, MPEG-4, and AVC.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.
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