KR20070069256A - Method to encode picture data - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 의한 SS의 구조를 나타낸 도면1 is a view showing the structure of the SS according to the prior art
도 2는 본 발명에 의한 SS의 구조를 나타낸 도면2 is a view showing the structure of the SS according to the present invention
도 3은 복수의 SS로 구성된 영상 데이터를 키프레임으로 나타낸 도면3 is a diagram illustrating key data of image data composed of a plurality of SSs;
도 4는 본 발명에 의한 영상 데이터 부호화 방법의 흐름도4 is a flowchart of a video data encoding method according to the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
IK : 화면내 부호화된 키프레임 PK : 화면간 부호화된 키프레임IK: In-screen coded keyframe PK: Inter-screen coded keyframe
본 발명은 영상 데이터 부호화 방법에 관한 것으로, 독립적인 복호단위인 키프레임을 화면간 부호화 방식을 이용하여 부호화함으로써, 키프레임을 부호화하기 위해 필요한 비트량을 줄일 수 있는 영상 데이터 부호화 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data encoding method, and more particularly, to an image data encoding method capable of reducing the amount of bits required for encoding a key frame by encoding a key frame that is an independent decoding unit using an inter-screen encoding method.
일반적으로, 영상 부호화는 화면내 부호화(intra coding)와 화면간 부호화 (inter coding)로 구분된다.In general, image coding is classified into intra coding and inter coding.
화면내 부호화는 JPEG와 같은 정지 화면을 부호화하는 방식과 비슷하므로, 한 장 단위로 복원할 수 있는 장점이 있다.Intra picture encoding is similar to the method of encoding a still picture such as JPEG, and thus has an advantage of reconstructing by one sheet.
이에 반해, 화면간 부호화는 시간대로 인접해 있는 이전 프레임과 현재 프레임과의 차이를 부호화하는 방식으로써, 주로 동영상 데이터를 부호화할 때 사용되며, 압축률을 높일 수 있는 장점이 있다.In contrast, inter-screen encoding is a method of encoding a difference between a previous frame and a current frame that are adjacent to each other in a time zone, and is mainly used when encoding video data, and has an advantage of increasing compression ratio.
일반적인 화상 감시 시스템에서, 관심 시간대의 빠른 탐색을 위해서는 임의 접근이 필요하며, 그 임의 접근을 위해서는 독립적인 복호단위인 키프레임(Key Frame)이 삽입되어야 하는데, 상기 프레임의 부호화 방식에 따라 부호화 효율이 좌우되기도 한다.In a general video surveillance system, a random access is required for fast searching of a time of interest, and an independent decoding unit of a key frame needs to be inserted for the random access. It also depends.
도 1은 종래 기술에 의한 영상 데이터 부호화 방법을 설명하기 위한 것으로, 종래 기술에 의한 SS의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a conventional image data encoding method, and illustrates a structure of an SS according to the prior art.
상기 SS를 고정된 프레임률(1/TC)에 따라 부호화하고, 3TC마다 키프레임(IK)을 삽입한다고 할 때, 상기 SS내에 포함된 키프레임(IK)은, 화면내 부호화 방식으로 부호화한 키프레임(이하 IK)이다.When the SS is encoded according to a fixed frame rate (1 / T C ) and a key frame (IK) is inserted every 3T C , the key frame (IK) included in the SS is encoded by an intra picture coding scheme. One keyframe (IK).
한편, IK를 제외한 프레임(P)들은 일반적인 화면간 부호화 방식(B)으로 부호화되므로, 이전 프레임을 참조로 하여 이전 프레임과 현재 프레임과의 차이를 부호화한다. On the other hand, since the frames P except for IK are encoded by the general inter picture coding method B, the difference between the previous frame and the current frame is encoded by referring to the previous frame.
그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 영상 데이터 부호화 방법은 독립적인 복호단위인 키프레임을 화면내 부호화 방식을 이용하여 부호화함으로써, 키프레임을 부호화하기 위해 필요한 비트량이 증가되며, 이에 따라 부호화 효율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.However, the above-described conventional image data encoding method encodes a key frame that is an independent decoding unit by using an intra picture coding method, thereby increasing the amount of bits required to encode the key frame, thereby increasing the encoding efficiency. There was a problem that is significantly reduced.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 독립적인 복호단위인 키프레임을 화면간 부호화 방식을 이용하여 부호화함으로써, 키프레임을 부호화하기 위해 필요한 비트량을 줄일 수 있는 영상 데이터 부호화 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and by encoding the key frame which is an independent decoding unit by using the inter-screen encoding method, an image data encoding method capable of reducing the amount of bits required for encoding the key frame is provided. To provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 영상 데이터 부호화 방법은, 소정 영상 씬(scene)에 관한 연속적인 프레임들로 구성되며, 상기 프레임 중 화면내 부호화된 키프레임(Intra coding Key frame ; 이하 IK)이 포함되는 씬 세그먼트(Scene Segment ; 이하 SS)들로 구성되는 영상 데이터를 상기 SS 단위로 부호화하는 방법으로써, 상기 부호화 방법은, 새로운 영상 프레임이 입력되는 프레임 입력단계; 입력되는 영상 프레임이 소정 SS에 관한 키프레임인지를 판단하는 제 1 키프레임 판단단계; 상기 제 1 키프레임 판단단계에서 상기 소정 SS에 관한 키프레임이 아니라고 판단되는 경우, 상기 입력된 영상 프레임을 이전 영상 프레임을 기준으로 화면간 부호화하는 프레임 화면간 부호화 단계; 상기 제 1 키프레임 판단단계에서 상기 소정 SS에 관한 키프레임이라 판단되는 경우, 상기 키프레임이 새로운 SS에 대한 키프레임인지를 판단하는 제 2 키프레임 판단단계; 상기 제 2 키프레임 판단단계에서 판단된 키프레임이 상기 새로운 SS에 대한 키프레임이 아닌 경우, 상기 소정 SS에 포함된 IK를 기준으로 상기 판단된 키프레임을 화면간 부호화하는 키프레임 화면간 부호화 단계; 및 상기 제 2 키프레임 판단단계에서 판단된 키프레임이 상기 새로운 SS에 대한 키프레임인 경우, 상기 키프레임을 화면내 부호화하는 키프레임 화면내 부호화 단계;를 포함한다.An image data encoding method according to the present invention for achieving the above object is composed of successive frames of a predetermined image scene, the intra coded key frame (IK) of the frame among the frame (hereinafter referred to as IK) A method of encoding image data including scene segments (SS) included in the SS unit, the encoding method comprising: a frame input step of inputting a new image frame; A first key frame determination step of determining whether an input image frame is a key frame for a predetermined SS; A frame inter-screen encoding step of inter-coding the input video frame based on a previous video frame when it is determined that the key frame is not a key frame for the predetermined SS in the first key frame determination step; A second keyframe determination step of determining whether the keyframe is a keyframe for a new SS when it is determined that the keyframe is for the predetermined SS in the first keyframe determination step; If the key frame determined in the second key frame determination step is not a key frame for the new SS, key frame inter-screen encoding step of encoding the determined key frame on the basis of the IK included in the predetermined SS ; And a key frame intra picture encoding step of intra coding the key frame when the key frame determined in the second key frame determination step is a key frame for the new SS.
여기서, 상기 프레임 화면간 부호화 단계는, 상기 프레임 입력단계로 피드백되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the inter-frame encoding step may include feeding back the frame input step.
또한, 상기 키프레임 화면간 부호화 단계는, 상기 프레임 입력단계로 피드백되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The keyframe inter-screen encoding may include feeding back to the frame input step.
또한, 상기 키프레임 화면내 부호화 단계는, 상기 소정 SS를 종료하고, 상기 새로운 SS를 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The keyframe intra-picture encoding may include terminating the predetermined SS and starting the new SS.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 영상 데이터 부호화 방법은, 소정 영상 씬에 관한 연속적인 프레임들로 구성되며, 상기 프레임 중 화면내 부호화된 키프레임(Intra coding Key frame ; 이하 IK)이 포함되는 씬 세그먼트(Scene Segment ; 이하 SS)들로 구성되는 영상 데이터를 상기 SS 단위로 부호화하는 방법이다.According to the present invention, there is provided a method of encoding image data, comprising: a scene segment including continuous frames related to a predetermined image scene and including an intra coding key frame (IK) among the frames; Hereinafter, the image data including SSs is encoded in the SS unit.
도 2는 상기 본 발명을 설명하기 위한 도면으로써, 본 발명에 의한 SS의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view for explaining the present invention, showing the structure of the SS according to the present invention.
상기 SS를 고정된 프레임률(1/TC)에 따라 부호화하고, 3TC마다 키프레임을 삽입한다고 할 때, 상기 SS내에 포함된 키프레임(IK, PK)은, 화면내 부호화 방식으로 부호화한 키프레임(이하 IK)과 화면간 부호화 방식으로 부호화한 키프레임(이하 PK)으로 구분할 수 있다.When the SS is encoded according to a fixed frame rate (1 / T C ) and a key frame is inserted every 3T C , the key frames (IK, PK) included in the SS are encoded by an intra picture coding scheme. A key frame (hereinafter referred to as IK) and a key frame (hereinafter referred to as PK) encoded by an inter-screen encoding method may be classified.
이때, 상기 PK는, 기본적으로는 화면간 부호화 방식으로 부호화하지만, 참조 영상이 상기 IK라는 점(A)에서, 이전 프레임을 참조로 하는 일반적인 화면간 부호화 방식(B)과는 다르다.In this case, the PK is basically encoded using an inter-screen encoding method, but differs from the general inter-screen encoding method B in which the reference video is the IK, with reference to the previous frame.
따라서, 부호화 및 복호화 측면에서 IK를 위한 별도의 메모리를 필요로 한다.Therefore, in terms of encoding and decoding, a separate memory for IK is required.
한편, IK, PK를 제외한 프레임(P)들은 종래와 같이 일반적인 화면간 부호화 방식(B)으로 부호화되므로, 이전 프레임을 참조로 하여 이전 프레임과 현재 프레임과의 차이를 부호화한다. On the other hand, since the frames P except for IK and PK are encoded by a general inter picture coding method B as in the related art, the difference between the previous frame and the current frame is encoded by referring to the previous frame.
상기와 같이, PK를 IK를 기준으로 화면간 부호화함으로써, 종래 모든 키프레임을 화면내 부호화함에 따라 발생됐던 비트량의 증가를 해결할 수 있게 되었으며, 이에 따라, 부호화 효율을 향상시킬 수 있게 되었다.As described above, by inter-screen encoding the PK on the basis of the IK, it is possible to solve an increase in the amount of bits generated by intra-picture encoding of all the key frames, thereby improving the coding efficiency.
도 3은 복수의 SS로 구성된 영상 데이터를 키프레임(K)으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a key frame K of image data composed of a plurality of SSs.
도 3에서 도시한 바와 같이, 영상 데이터는 하나의 IK와 복수개의 PK로만 구성되는 것이 아니라, 서로 다른 영상 씬마다 복수개의 IK와 PK가 혼재되어 있다.As shown in FIG. 3, the image data is not composed of only one IK and a plurality of PKs, but a plurality of IKs and PKs are mixed in different image scenes.
SS1은 하나의 IK와 이를 참조로 하여 화면간 부호화된 4개의 PK로 구성되어 있고, SS4는 하나의 IK와 이를 참조로 하여 화면간 부호화된 2개의 PK로 구성되어 있으나, SS2,3과 같이 하나의 SS내에 PK가 없을 수도 있다.SS1 consists of one IK and four PKs inter-screen encoded with reference to it, and SS4 consists of one IK and two PKs inter-screen encoded with reference to it, but one such as SS2,3 There may be no PK in SS of.
만약, 영상 데이터의 모든 SS가, SS2,3와 같이 PK를 가지고 있지 않다면, 즉, 영상 데이터의 모든 키프레임을 IK로 할 경우에는, 종래의 방식과 동일한 방식으로 부호화된다. If all SSs of the video data do not have a PK like SS2, 3, i.e., if all key frames of the video data are IK, they are encoded in the same manner as in the conventional method.
또한, SS2,3과 같이, 연속된 키프레임이 서로 다른 영상 씬에 관한 키프레임이라면, 새로운 영상 씬에 관한 키프레임은 화면내 부호화 방식으로 부호화하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 화면간 부호화 방식으로 부호화할 경우, 화면간 오차가 커서 부호화 효율이 떨어지기 때문이다.Also, as in SS2 and 3, if consecutive keyframes are keyframes related to different video scenes, it is preferable to encode keyframes related to the new video scene using an intra picture coding scheme. This is because, when encoding by the inter picture coding method, the inter picture error is so large that the coding efficiency is inferior.
그러나, SG1,4와 같이, 연속된 키프레임이 동일하거나 유사한 영상 씬에 관한 키프레임이라면, 화면간 부호화 방식으로 부호화하는 것이 비트량을 줄일 수 있어 바람직하다.However, if the consecutive key frames are key frames related to the same or similar video scenes as in SG1 and 4, it is preferable to encode by the inter picture coding method because the bit amount can be reduced.
이와 같이, 영상 씬의 특성에 따라 키프레임의 부호화 방식을 선택하여야 하 며, 이에 따라, 도 3에서 도시한 바와 같이, 일정 간격의 키프레임(K)마다 동일한 IK 및 PK의 조합으로 구성되지 않고, 영상 씬의 특성에 맞는 조합을 구성하고 있다.In this way, the keyframe coding method should be selected according to the characteristics of the image scene. As shown in FIG. 3, the same IK and PK are not configured for each keyframe K at a predetermined interval. The combination is constructed to suit the characteristics of the video scene.
이때, IK 및 PK의 조합을 선택하는 기준은 여러가지 있을 수 있으며, 이에 따라 선택되는 IK 및 PK의 조합은 다양하다.In this case, there may be various criteria for selecting a combination of IK and PK, and thus the combination of IK and PK selected may vary.
한편, 도 4는 본 발명에 의한 영상 데이터 부호화 방법의 흐름도를 나타낸 것으로, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 영상 데이터 부호화 방법은, 크게 6단계로 나누어 볼 수 있다.4 is a flowchart illustrating a video data encoding method according to the present invention. As shown in FIG. 4, the video data encoding method according to the present invention can be divided into six steps.
먼저, 새로운 영상 프레임이 입력되면(S401), 상기 입력되는 영상 프레임이 소정 SS에 관한 키프레임인지를 판단한다(S402). First, when a new video frame is input (S401), it is determined whether the input video frame is a key frame for a predetermined SS (S402).
그 다음, 상기 S402 단계에서 상기 소정 SS에 관한 키프레임이 아니라고 판단되는 경우, 상기 입력된 영상 프레임을 이전 영상 프레임을 기준으로 화면간 부호화 한다(S403).Next, when it is determined in step S402 that the key frame is not related to the predetermined SS, the input video frame is inter-screen encoded based on the previous video frame (S403).
이때, 상기 S403 단계는, 상기 S401 단계로 피드백되는 단계를 포함한다.In this case, the step S403 includes the step of feeding back to the step S401.
만약, 상기 S402 단계에서 상기 소정 SS에 관한 키프레임이라 판단되는 경우, 상기 키프레임이 새로운 SS에 대한 키프레임인지를 판단한다(S404).If it is determined in step S402 that the keyframe is for the predetermined SS, it is determined whether the keyframe is a keyframe for the new SS (S404).
한편, 상기 S404 단계에서 판단된 키프레임이 상기 새로운 SS에 대한 키프레임이 아닌 경우, 상기 소정 SS에 포함된 IK를 기준으로 상기 판단된 키프레임을 화면간 부호화 한다(S405).On the other hand, if the keyframe determined in step S404 is not a keyframe for the new SS, the determined keyframes are inter-screen encoded based on the IK included in the predetermined SS (S405).
이때, 상기 S405 단계는, 상기 S401 단계로 피드백되는 단계를 포함한다.In this case, step S405 includes a step of feeding back to the step S401.
만약, 상기 S404 단계에서 판단된 키프레임이 상기 새로운 SS에 대한 키프레임인 경우, 상기 키프레임을 화면내 부호화 한다(S406).If the keyframe determined in step S404 is a keyframe for the new SS, the keyframe is intra coded (S406).
이때, 상기 S406 단계는, 상기 소정 SS를 종료하고, 상기 새로운 SS를 시작하는 단계를 포함한다.In this case, step S406 includes terminating the predetermined SS and starting the new SS.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope of the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be appreciated that such substitutions, changes, and the like should be considered to be within the scope of the following claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 데이터 부호화 방법에 의하면, 독립적인 복호단위인 키프레임을 화면간 부호화 방식을 이용하여 부호화함으로써, 키프레임을 부호화하기 위해 필요한 비트량을 줄일 수 있으며, 이에 따라 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the image data encoding method according to the present invention, by encoding the key frame that is an independent decoding unit by using the inter-screen encoding method, it is possible to reduce the amount of bits required to encode the key frame. There is an effect that can improve the coding efficiency.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8344780B2 (en) | 2009-06-16 | 2013-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flip-flop circuits and system including the same |
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2005
- 2005-12-28 KR KR1020050131142A patent/KR20070069256A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8344780B2 (en) | 2009-06-16 | 2013-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flip-flop circuits and system including the same |
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