KR20070018590A - 비디오 전송 시스템 및 디블로킹 제어 방법 - Google Patents

비디오 전송 시스템 및 디블로킹 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비디오 코덱(Video Codec)의 출력 화질을 향상시키기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 디블로킹 필터에서 자체적으로 블로킹을 검출하지 않고 비디오 엔코더 단에서 정확한 블로킹 정보를 검출하여 전송함으로써, 원 영상의 에지나 고주파수 신호는 피하고 블로킹이 있는 부분만 선택적으로 필터링을 하게 되어 디블로킹 필터의 효과가 극대화되고, 결과적으로 디스플레이 화질이 향상된다. 특히 본 발명은 적은 목표 비트율에서도 우수한 화질을 얻을 수 있으므로 주관적인 화질을 대폭 향상시킬 수 있다.
디블로킹 필터, 블록, 유저 데이터

Description

비디오 전송 시스템 및 디블로킹 제어 방법{Video transmission system and deblocking control method}
도 1은 본 발명에 따른 비디오 전송 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 2는 도 1의 비디오 엔코더의 일 실시예를 보인 상세 블록도
도 3의 (a),(b)는 디블로킹 검출 방법의 일 실시예를 보인 도면
도 4는 본 발명에 따른 디블로킹 제어 신호의 다중화 방법의 일 실시예를 보인 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 비디오 엔코더 120 : 채널
130 : 저장 매체 140 : 비디오 디코더
150 : 디블로킹 필터 211 : 감산기
212 : 변환부 213 : 스캔/양자화부
214 : 가변길이코딩부 215 : 다중화기
216 : 역스캔/역양자화부 217 : 역변환부
218 : 가산기 219 : 블로킹 검출부
220 : 프레임 메모리 221 : 움직임 추정부
222 : 움직임 보상부
본 발명은 비디오 전송 시스템에 관한 것으로서, 특히 비디오 코덱(Video Codec)의 출력 화질을 향상시키기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
DTV(Digital Television), PVR(Personal Video Recorder) 시스템 등 영상을 압축하여 디지털로 전송 또는 저장하는 비디오 전송 시스템에서 MPEG2, MPEG4, WMV9등의 비디오 코덱(Codec; Coder/Decoder or Compression/Decompression)은 고객에게 가장 중요한 요소 중의 하나인 화질을 결정하는데 중요한 요소이다.
상기 비디오 코덱들은 일반적으로 움직임 보상(Motion Compensation)과 블록 변환(Block Transform) 그리고 양자화(Quantization)을 사용하여 영상을 수십배 압축하여 전송 또는 저장을 가능하게 한다.
그러나 영상이 복잡하거나 목표 비트율(Target Bit Rate)이 상대적으로 너무 낮을 경우에는 양자화에 의한 에러가 커지게 되고 이것은 최종 디코딩된 출력 화질의 열화를 가져오게 된다. 이러한 화질의 열화가 가져오는 대표적인 현상이 소위 블로킹 아티팩트(Blocking Artifact)이다. 이것은 비디오 코덱이 매크로 블록(Macroblock) 및 블록(Block)으로 화면을 분할하여 움직임 보상 및 블록 변환을 수행하여 압축을 하기 때문에 발생한다. 즉 양자화의 에러가 블록 내부 및 블록간 상대적으로 다르게 나타나서 블록의 경계에서 유난히 두드러져 보이기 때문이다. 이 현상은 화면의 변화가 완만한 곳에서 특히 심하게 발생하며 비디오 코덱의 압축 구 조에 따라 다음 화면으로 계속 누적 전파되므로 출력 화질에 심각한 영향을 주게 된다.
이 문제를 해결하기 위해 최근의 MPEG4나 WMV9 같은 진보(Advanced)된 비디오 코덱들은 비디오 코덱의 구조 안에 디블로킹(Deblocking)용 루프 필터(Loop Filter)를 내장하여 복잡한 영상이나 낮은 비트율(Low Bit Rate)에서도 훨씬 향상된 화질을 얻고 있다.
그러나 현재 DTV 및 PVR 시스템의 표준으로 대표적으로 사용되고 있는 이전에 개발된 MPEG2의 경우에는 이러한 디블로킹용 루프 필터를 내장하고 있지 않아 블로킹 아티팩트를 개선하기 위해서는 비디오 디코더 단에서 포스트 필터링(Post Filtering)을 수행하여야 한다.
상기 포스트 필터링은 일반적으로 디코딩된 화면에서 블로킹 아티팩트를 검출하고, 이를 적당한 필터를 사용하여 필터링해 주는 것으로 구현된다.
그러나 상기 블로킹 아티팩트를 효과적으로 검출하기가 매우 어려우며 이로 인하여 포스트 필터링 자체만으로 블로킹 아티팩트를 해결하기가 매우 어렵다. 상기 블로킹 필터링을 효과적으로 검출하기가 어려운 이유는 블로킹 아티팩트에 의해 발생하는 에지(Edge)부분도 있으나 원 영상에 원래 존재하는 에지 부분도 많이 있기 때문에 이를 구분하기가 쉽지 않기 때문이다. 따라서 블로킹 아티팩트를 잘못 검출하여 필터링을 하게 되면 블로킹 아티팩트를 줄이는 효과도 있지만 상대적으로 원 영상의 에지나 고주파수(High Frequency) 부분을 많이 잃게 되어 원하는 만큼 화질 향상을 이루기가 어렵다.
특히, PVR 시스템 같은 경우는 저장(Storage) 용량을 줄이기 위해 목표 비트율이 계속 낮아져야 하는데 이럴 경우 전술한 블로킹 아티팩트는 더욱 문제가 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 비디오 코덱에서 발생하는 블로킹 아티팩트를 줄이면서 화질은 향상시키는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비디오 전송 시스템은, 원 영상 신호와 움직임 보상을 통해 복원된 영상 신호를 비교하여 블로킹 정도를 검출하고, 그 결과를 압축 부호화된 영상 신호와 다중화하여 전송하는 비디오 엔코더; 상기 비디오 엔코더에서 전송된 신호로부터 원 영상 신호와 블로킹 정도를 분리 및 복원하는 비디오 디코더; 및 상기 비디오 디코더에서 복원된 블로킹 정도에 따라 상기 비디오 디코더에서 복원된 영상을 선택적으로 디블로킹 필터링하는 디블로킹 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 비디오 엔코더는 원 영상 신호를 압축 부호화하는 부호화부; 상기 원 영상 신호와 움직임 보상을 통해 복원된 영상 신호를 입력받아 각 블록별로 블로킹 정도를 검출하고, 그 결과에 따른 디블로킹 제어 신호를 생성하여 출력하는 블로킹 검출부; 및 상기 부호화부에서 압축 부호화된 영상 신호와 블로킹 검출부에서 생성된 디블로킹 제어 신호를 다중화하여 전송하는 다중화기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 블로킹 검출부는 상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수평 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수평 디블로킹 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 블로킹 검출부는 상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 좌측 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 그 좌측 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수직 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수직 디블로킹 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 다중화기는 상기 디블로킹 제어 신호를 압축 부호화된 영상 신호의 픽처마다 모아 그 픽쳐의 헤더 내 유저 데이터 영역에 삽입하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 디블로킹 필터는 상기 디블로킹 제어 신호에 따라 상기 비디오 디코더에서 복원된 해당 블록의 영상을 선택적으로 디블로킹 필터링하는 것을 특징으로 한다.
상기 비디오 엔코더에서 전송된 신호를 저장하는 저장 매체를 더 포함하여 구성되며, 상기 저장 매체에서 재생되는 신호는 비디오 디코더로 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디블로킹 제어 방법은,
(a) 원 영상 신호를 압축 부호화하는 단계;
(b) 상기 원 영상 신호와 움직임 보상을 통해 복원된 영상 신호를 입력받아 각 블록별로 블로킹 정도를 검출하고, 그 결과에 따른 디블로킹 제어 신호를 상기 압축 부호화된 영상 신호와 다중화하여 전송하는 단계;
(c) 상기 비디오 엔코더에서 전송된 신호로부터 원 영상 신호와 블로킹 정도를 분리 및 복원하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계에서 복원된 블로킹 정도에 따라 복원된 영상을 선택적으로 디블로킹 필터링하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (b) 단계는
상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수평 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수평 디블로킹 제어 신호를 생성하는 단계;
상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 좌측 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 좌측 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수직 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수직 디블로킹 제어 신호를 생성하는 단계; 및
상기 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 압축 부호화된 영상 신호와 다중화하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 비디오 전송 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도이다.
도 1을 보면, 비디오 엔코더(110), 채널(120), 저장 매체(130), 비디오 디코더(140), 및 디블로킹 필터(150)를 포함하여 구성된다.
도 1에서 저장 매체(130)는 있을 수도 있고, 없을 수도 있으며, 저장 매체(130)가 장착되어 있는 경우, PVR 시스템이라 하기도 한다. 일 실시예로, 상기 저장 매체(130)는 하드 디스크(HDD)를 이용한다.
통상적으로 상기 비디오 엔코더(110)는 방송국과 같은 송신측에 해당되고, 저장 매체(130), 비디오 디코더(140), 및 디블로킹 필터(150)는 TV와 같은 수신측에 해당된다.
상기 비디오 엔코더(110)는 입력되는 비디오 신호를 압축 부호화하여 출력함 과 동시에 상기 압축 부호화된 비디오 신호에 대한 디블로킹 제어 신호(Deblocking Control Signal)를 출력한다. 즉 상기 비디오 엔코더(110)는 비디오 신호를 압축 부호화할 때 블로킹 아티팩트가 어느 정도 발생하였는지를 검출하고 그 결과를 디블로킹 제어 신호로 출력한다.
따라서, 수신측의 디블로킹 필터(150)는 상기 디블로킹 제어 신호에 따라 입력 비디오 신호의 디블로킹 필터링을 선택적으로 수행한다.
이때 상기 비디오 엔코더(110)에서 출력되는 압축 부호화된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호는 채널(120)을 통해 수신측의 비디오 디코더(140)로 전송된다.
만일 저장 매체(130)가 장착되어 있고, 사용자가 녹화를 선택하였다면 상기 압축 부호화된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호는 저장 매체(130)에 저장된다. 또한 동시 녹화인 경우 상기 압축 부호화된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호는 비디오 디코더(140)로 전송됨과 동시에 저장 매체(130)에 저장된다.
상기 비디오 디코더(140)는 채널(120)을 통해 전송되는 압축 부호화된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호를 입력받거나, 상기 저장 매체(130)에 저장된 압축 부호화된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호를 입력받아 원 비디오 신호로 복원한다.
즉, 상기 비디오 디코더(140)는 압축 부호화된 비디오 신호를 디코딩하여 압축 부호화 전의 비디오 신호(Reconstructed Image)로 복원한다. 상기 비디오 디코더(140)는 상기 디블로킹 제어 신호가 압축되어 있다면 이 제어 신호도 원래의 신호로 복원한다.
상기 비디오 디코더(140)에서 디코딩된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호는 디블로킹 필터(150)로 입력된다.
상기 디블로킹 필터(150)는 입력되는 디블로킹 제어 신호에 따라 디코딩된 비디오 신호의 디블로킹 필터링을 선택적으로 수행한다.
예를 들어, 상기 디블로킹 제어 신호가 블록 단위로 필터링을 할 필요가 있을때는 1, 없을 때는 0으로 설정되어 있다고 가정하자.
그러면 상기 디블로킹 필터(150)는 상기 디블로킹 제어 신호가 1인 블록에 대해서는 필터링을 수행하고, 0인 블록에 대해서는 필터링을 수행하지 않는다.
또한 상기 디블로킹 제어 신호가 디블로킹의 정도를 결정하는 것일 수도 있다. 그리고 상기 디블로킹 필터(150)의 필터 알고리즘은 MPEG4, WMV9 등 기존에 알려진 다양한 방법을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 비디오 엔코더의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 블로킹 검출부(219)와 다중화기(215)를 제외한 구조는 일반적인 MPEG2 비디오 엔코더와 동일하다.
도 2를 보면, 가산기(211), 변환(Transform)부(212), 스캔 및 양자화부(213), 가변 길이 코딩부(214), 다중화기(215), 역스캔 및 역양자화부(216), 역 변환부(217), 가산기(218), 블로킹 검출부(219), 프레임 메모리(220), 움직임 추정부(221), 및 움직임 보상부(222)를 포함하여 구성된다.
즉, 입력되는 비디오 신호와 움직임 보상부(222)에서 움직임 보상된 신호의 차가 감산기(211)를 변환부(212)로 출력된다. 상기 변환부(212)는 입력 신호에 대 해 매크로 블록 단위 또는 블록 단위로 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform ; DCT)을 수행하여 스캔 및 양자화부(213)로 출력한다.
상기 스캔 및 양자화부(213)는 DCT 계수를 지그-재그 스캔하면서 양자화 파라미터에 의해 결정되는 양자화 스텝 크기에 따라 양자화를 수행하여 가변 길이 코딩(VLC)부(214)와 역스캔 및 역양자화부(216)로 출력한다.
상기 VLC부(214)는 양자화된 DCT 계수에 대해 자주 나오는 값은 적은 수의 비트로, 드물게 나오는 값은 많은 수의 비트로 표시하여 전체 비트 수를 줄이는 엔트로피 부호화(Entropy Coding)를 수행하여 다중화기(215)로 출력한다.
상기 역스캔 및 역양자화부(216)는 지그-재그 스캔으로 양자화된 DCT 계수에 대해 역스캔 즉, 라스터 스캔 방식으로 스캔하면서 역양자화를 수행하여 역 변환부(217)로 출력한다.
상기 역 변환부(217)는 역양자화된 DCT 계수를 IDCT하여 가산기(218)로 출력한다. 상기 가산기(218)는 상기 IDCT된 신호와 움직임 보상된 신호를 더하여 최종 픽셀값인 완전한 영상으로 복원한 후 블로킹 검출부(219)로 출력함과 동시에, 참조 영상으로 이용하기 위해 프레임 메모리(220)에 저장한다.
상기 움직임 추정(Motion Estimation ; ME)부(221)는 입력 영상(original image)과 프레임 메모리(220)에 저장된 참조 영상을 이용하여 움직임 벡터(motion vector)를 추정한 후 움직임 보상부(222)로 출력한다.
상기 움직임 보상부(222)는 움직임 추정부(221)의 추정 결과에 따라 프레임 메모리(220)로부터 읽어온 참조 영상 즉, 이전 프레임을 이용하여 움직임 보상을 수행한 후 감산기(211)와 가산기(218)로 출력한다.
상기 블로킹 검출부(219)는 원 영상(Original image)과 가산기(218)에서 복원된 영상(Reconstructed image)을 입력받아 각 블록별로 블로킹 정도를 검출하고 그 결과를 디블로킹 제어 신호로서 다중화기(215)에 출력한다.
다음은 상기 블로킹 검출부(219)의 블로킹 검출 과정을 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.
도 3은 MPEG2에서 사용되는 8x8 단위의 블록을 나타내고 있다. 이때 일 실시예로, 휘도 신호(Luminance, Y) 블록만을 이용하여 블로킹을 검출하는 과정을 설명한다.
즉, 도 3의 (a)는 비디오 엔코더(110)의 입력인 원 영상(Original image)의 블록이고, 도 3의 (b)는 가산기(218)에서 복원(Reconstructed)된 영상의 블록으로서, 모두 블로킹 검출부(219)로 입력된다.
상기 블로킹 검출부(219)는 원 영상과 복원된 영상의 위치상 일치하는 해당 블록에 대하여 위와 좌측 블록의 픽셀과 블록 내의 픽셀의 차이를 비교하고 이것을 두 영상간에 비교하여 수평, 수직에 대해 각각 블로킹 정도를 검출한 뒤 이를 이용하여 디블로킹 제어 신호를 생성한다.
따라서 블로킹을 검출하기 위해서는 위와 좌측 블록의 1열의 픽셀(P_1_org(i), P_1_org(j), P_1_rec(i), P_1_rec(j)) 입력이 추가로 필요하다.
그리고 상기 블로킹 검출부(219)는 이 입력으로부터 다음의 수학식 1을 적용하여 디블로킹 정도를 계산한다.
BMh(i) = |P_rec(i) - P_1_rec(i)| / | P_org(i) - P_1_org(i) |
BMv(j) = |Q_rec(i) - Q_1_rec(i)| / | Q_org(i) - Q_1_org(i) |
상기 수학식 1에서 BMh(i)는 블록의 위쪽 픽셀의 블로킹 정도를 나타내고, BMv(j)는 블록의 좌측 픽셀의 블로킹 정도를 나타낸다.
그리고 상기 BMh(i), BMv(j) 값을 다음의 수학식 2와 같이 실험적으로 정해진 임계값(Th, Tv)과 각각 비교하여 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 생성한다.
수평 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMh(i) > Th, else '0'
수직 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMv(j) > Tv, else '0'
이러한 처리 과정에 의하여 블록당 15비트의 디블로킹 제어 신호가 생성된다.
그리고, 이 값은 수평이나 수직 방향으로 상관 관계가 높으므로 런-길이 부호화(Run-Length Encoding) 등으로 압축하면 비트를 훨씬 줄일 수 있다.
다음의 수학식 3은 디블로킹 검출 방법의 다른 실시예를 보인 것이다.
BMh = Σ |P_rec(i) - P_1_rec(i)| / Σ | P_org(i) - P_1_org(i) |
BMv = Σ |Q_rec(i) - Q_1_rec(i)| / Σ | Q_org(i) - Q_1_org(i) |
상기 수학식 3에서 구한 BMh, BMv 값을 다음의 수학식 4와 같이 실험적으로 정해진 임계값(Th, Tv)과 각각 비교하여 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 생성한 다.
수평 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMh > Th, else '0'
수직 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMv > Tv, else '0'
이렇게 하면 수평/수직 방향으로 1 비트씩만 사용하면 되므로, 정보량을 줄일 수 있다.
이때 상기 블로킹 검출부(219)에 필요한 하드웨어(H/W) 크기를 계산해보면, 블로킹 검출로 인한 추가 메모리는 도 3에서 P_org(i), P_1_org(i), Q_org(j), Q_1_org(j), P_rec(i), P_1_rec(i), Q_rec(j), Q_1_rec(j) 정도를 저장 할 수 있는 정도면 되고, 로직(Logic)도 위에 설명한 정도면 되므로 블로킹 검출부(219)로 인한 비디오 엔코더(110)의 H/W 증가는 무시할 만 하다.
상기 다중화기(215)는 VLC부(214)의 출력과 블로킹 검출부(219)에서 생성한 디블로킹 제어 신호를 다중화한 후 채널(120)을 통해 수신측으로 전송한다.
도 4는 상기 디블로킹 제어 신호를 다중화하는 방법의 일 실시예를 나타내고 있다.
즉, MPEG2 신택스의 헤더에는 유저 데이터를 픽처(Picture) 마다 전송할 수 있는 유저 데이터 영역이 있다. 이것을 활용하여 디블로킹 제어 신호를 픽처마다 모아 비트스트림의 헤더의 유저 데이터 영역에 삽입하여 전송한다. 이때 상기 디블로킹 제어신호는 그대로 전송하거나 압축하여 전송한다.
이와 같이 하면 비트스트림(Bitstream)은 MPEG2 호환성을 유지하므로 비디오 디코더(140)는 기존의 표준 디코더(Standard Decoder)를 그대로 사용하면 된다. 보통 유저 데이터 영역의 데이터는 디코딩하여 소프트웨어(S/W)적으로 처리할 수 있도록 비디오 디코더들이 구현되므로 이 S/W를 수정하여 디블로킹 제어 신호를 디코딩하도록 하면 된다.
그리고 상기 비디오 디코더(140)에서 디코딩된 비디오 신호와 디블로킹 제어 신호는 디블로킹 필터(150)로 입력된다.
상기 디블로킹 필터(150)는 입력되는 디블로킹 제어 신호에 따라 디코딩된 비디오 신호의 디블로킹 필터링을 선택적으로 수행한다. 즉, 디블로킹 제어 신호에 따라 해당 블록의 비디오 신호에 대한 디블로킹 필터링을 수행하거나 수행하지 않는다.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 비디오 전송 시스템 및 디블로킹 제어 방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 디블로킹 필터에서 자체적으로 블로킹을 검출하지 않고 비디오 엔코더 단에서 정확한 블로킹 정보를 검출하여 전송함으로써, 원 영상의 에지나 고주파수 신호는 피하고 블로킹이 있는 부분만 선택적으로 필터링을 하게 되어 디블로킹 필터의 효과가 극대화되고 결과적으로 디스플레이 화질이 향상된다. 따라서 더욱더 적은 목표 비트율에서도 우수한 화질을 얻을 수 있고, 특히 주관적인 화질을 대폭 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명은 코덱이 원칩화 되어 있는 PVR 시스템용의 경우에 더욱 더 적용이 용이하다.
셋째, 본 발명은 비디오 엔코더에 추가되는 H/W는 미미하며 기존의 MPEG2 비트스트림의 호환성도 그대로 유지할 수 있어 MPEG4나 WMV9에 비해 블로킹에 취약한 MPEG2 코덱의 성능을 아주 적은 비용으로 개선할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 원 영상 신호와 움직임 보상을 통해 복원된 영상 신호를 비교하여 블로킹 정도를 검출하고, 그 결과를 압축 부호화된 영상 신호와 다중화하여 전송하는 비디오 엔코더;
    상기 비디오 엔코더에서 전송된 신호로부터 원 영상 신호와 블로킹 정도를 분리 및 복원하는 비디오 디코더; 및
    상기 비디오 디코더에서 복원된 블로킹 정도에 따라 상기 비디오 디코더에서 복원된 영상을 선택적으로 디블로킹 필터링하는 디블로킹 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비디오 엔코더는
    원 영상 신호를 압축 부호화하는 부호화부;
    상기 원 영상 신호와 움직임 보상을 통해 복원된 영상 신호를 입력받아 각 블록별로 블로킹 정도를 검출하고, 그 결과에 따른 디블로킹 제어 신호를 생성하여 출력하는 블로킹 검출부; 및
    상기 부호화부에서 압축 부호화된 영상 신호와 블로킹 검출부에서 생성된 디블로킹 제어 신호를 다중화하여 전송하는 다중화기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 블로킹 검출부는
    상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수평 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수평 디블로킹 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 블로킹 검출부는
    상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 좌측 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 그 좌측 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수직 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수직 디블로킹 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 다중화기는
    상기 디블로킹 제어 신호를 압축 부호화된 영상 신호의 픽처마다 모아 그 픽쳐의 헤더 내 유저 데이터 영역에 삽입하여 전송하는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 디블로킹 필터는
    상기 디블로킹 제어 신호에 따라 상기 비디오 디코더에서 복원된 해당 블록의 영상을 선택적으로 디블로킹 필터링하는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 엔코더에서 전송된 신호를 저장하는 저장 매체를 더 포함하여 구성되며,
    상기 저장 매체에서 재생되는 신호는 비디오 디코더로 출력되는 것을 특징으로 하는 비디오 전송 시스템.
  8. (a) 원 영상 신호를 압축 부호화하는 단계;
    (b) 상기 원 영상 신호와 움직임 보상을 통해 복원된 영상 신호를 입력받아 각 블록별로 블로킹 정도를 검출하고, 그 결과에 따른 디블로킹 제어 신호를 상기 압축 부호화된 영상 신호와 다중화하여 전송하는 단계;
    (c) 상기 비디오 엔코더에서 전송된 신호로부터 원 영상 신호와 블로킹 정도를 분리 및 복원하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 복원된 블로킹 정도에 따라 복원된 영상을 선택적으로 디블로킹 필터링하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디블로킹 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 그 위쪽 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수평 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수평 디블로킹 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 원 영상과 움직임 보상을 통해 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록에 대하여, 상기 원 영상의 현재 블록과 그 좌측 블록의 픽셀과의 차이와 복원된 영상의 현재 블록과 좌측 블록의 픽셀과의 차이를 비교하여 상기 현재 블록의 수직 방향 블로킹 정도를 검출한 후 그에 따른 수직 디블로킹 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 압축 부호화된 영상 신호와 다중화하여 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디블로킹 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 수평,수직 디블로킹 제어 신호 생성 단계는
    하기의 식을 적용하여 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디블로킹 제어 방법.
    BMh(i) = |P_rec(i) - P_1_rec(i)| / | P_org(i) - P_1_org(i) |
    BMv(j) = |Q_rec(i) - Q_1_rec(i)| / | Q_org(i) - Q_1_org(i) |
    수평 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMh(i) > Th, else '0'
    수직 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMv(j) > Tv, else '0'
    여기서, BMh(i)는 현재 블록의 위쪽 픽셀의 블로킹 정도, BMv(j)는 현재 블록의 좌측 픽셀의 블로킹 정도, P_org(i), P_org(j), P_rec(i), P_rec(j)는 원 영상과 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록의 위와 좌측 1열의 픽셀들, 그리고 P_1_org(i), P_1_org(j), P_1_rec(i), P_1_rec(j)는 원 영상과 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록의 위와 좌측 블록의 1열의 픽셀들임.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 수평,수직 디블로킹 제어 신호 생성 단계는
    하기의 식을 적용하여 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디블로킹 제어 방법.
    BMh = Σ |P_rec(i) - P_1_rec(i)| / Σ | P_org(i) - P_1_org(i) |
    BMv = Σ |Q_rec(i) - Q_1_rec(i)| / Σ | Q_org(i) - Q_1_org(i) |
    수평 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMh(i) > Th, else '0'
    수직 디블로킹 제어 신호 = '1' if BMv(j) > Tv, else '0'
    여기서, BMh(i)는 현재 블록의 위쪽 픽셀의 블로킹 정도, BMv(j)는 현재 블록의 좌측 픽셀의 블로킹 정도, P_org(i), P_org(j), P_rec(i), P_rec(j)는 원 영상과 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록의 위와 좌측 1열의 픽셀들, 그리고 P_1_org(i), P_1_org(j), P_1_rec(i), P_1_rec(j)는 원 영상과 복원된 영상의 같은 위치의 현재 블록의 위와 좌측 블록의 1열의 픽셀들임.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 다중화 단계는
    상기 수평,수직 디블로킹 제어 신호를 압축 부호화된 영상 신호의 픽처마다 모아 그 픽쳐의 헤더 내 유저 데이터 영역에 삽입하여 전송하는 것을 특징으로 하는 디블로킹 제어 방법.
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