KR20080035421A

KR20080035421A - 계층 구조를 이용한 디코딩 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20080035421A
Application number: KR1020060135298A
Authority: KR
Inventors: 장의선; 이선영; 이충구; 곽은경
Original assignee: 주식회사 휴맥스
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-04-23

Abstract

계층 구조를 이용한 디코딩 방법 및 장치가 개시된다. 복호화 장치는 비트스트림의 디코딩을 위해 하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 기능부들로 구성되는 툴 박스; 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 계층 정보가 저장된 계층 정보 저장부; 및 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들의 활성화하는 디코딩 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 계층 정보에 부합하여 하위 계층의 수행을 위한 처리 데이터가 정보 저장부에 저장되면 상위 계층에 의해 하위 계층이 호출될 수 있다. 본 발명에 의해, 디코딩 디스크립션을 이용한 각 코덱의 스케쥴링 관리, 각 기능부들의 유기적 처리 구조 제시가 가능하다.

Video compression, 통합 코덱, VCTR, MPEG, AVC, Toolbox, Functional Unit, Connection, GCU, RVC

Description

계층 구조를 이용한 디코딩 방법 및 장치{Device and Method for encoding/decoding bit-stream}

도 1은 일반적인 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 일반적인 부호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 비트스트림(Extended bit-stream)의 구성을 간략히 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SYN 파서(Syntax Parser)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 처리부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 DHT(Decoding Hierarchy Table)에 의해 규정되는 계층 구조를 예시한 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 S-RT(Syntax Rule Table)에 의해 규정되 는 계층간 호출 구조 및 계층내 연결 구조를 예시한 도면.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 표준에 적용되는 기능부를 위한 인터페이스 세트를 설명하기 위한 도면.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 계층별 노드들간의 전용 버퍼 공간의 연결 구조를 나타낸 도면.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 CSCI 데이터의 저장을 위한 전용 버퍼 공간의 포함 관계를 나타낸 도면.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능부에 의한 출력 데이터의 저장을 위한 전용 버퍼 공간의 포함 관계를 나타낸 도면.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 syntax 파싱 및 데이터 디코딩의 병렬 처리를 개념적으로 나타낸 도면.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화기의 블록 구성도.

본 발명은 통합 코덱에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비트스트림 인코딩/디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 동영상은 부호화기(encoder)에 의해 비트스트림(Bit-stream) 형태로 변환된다. 이때, 비트스트림은 부호화기의 제약 조건을 만족하는 부호화 유형 에 따라 저장된다.

MPEG은 비트스트림의 제약 조건으로서 구문(syntax, 이하 'syntax'라 칭함) 및 의미(semantics, 이하 'semantics'라 칭함)를 요구한다.

syntax는 데이터의 구조나 형식 및 길이를 나타내며, 데이터가 어떤 순서로 표현되는지를 나타낸다. 즉, syntax는 부호화(encoding)/복호화(decoding) 작업을 위한 문법을 맞추기 위한 것으로, 비트스트림에 포함된 각 요소들(elements)의 순서와 각 요소의 길이, 데이터 형식 등을 정의한다.

Semantics는 데이터를 구성하는 각 비트가 의미하는 뜻을 나타낸다. 즉, semantics는 비트스트림 내의 각 요소들의 의미가 무엇인지를 나타낸다.

따라서, 부호화기의 부호화 조건 또는 적용된 표준(또는 코덱)에 따라 다양한 형태의 비트스트림이 생성될 수 있다. 일반적으로 각 표준(예를 들어 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 등)은 각각 상이한 비트스트림 syntax를 가진다.

따라서, 각 표준이나 부호화 조건에 따라 부호화된 비트스트림은 각각 다른 형식(즉, syntax 및 semantics)을 가진다고 할 수 있으며, 해당 비트스트림의 복호화를 위해서는 부호화기에 대응되는 복호화기가 사용되어야 한다.

상술한 바와 같이, 종래의 비트스트림 복호화기는 부호화기의 제약 조건을 만족하여야 하는 제한이 있었으며, 이러한 제한은 복수의 표준에 대응되는 통합 복호화기를 구현하기 어려운 원인이 된다.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 표준(예를 들어, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 등)에 따른 다양한 형식(syntax, semantics)으로 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호화(decoding)할 수 있는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각 표준에 따른 다양한 형식(syntax, semantics)으로 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호화(decoding)할 수 있도록 디코딩 디스크립션(Decoder Description)을 부가한 확장 비트스트림을 생성하는 비트스트림 인코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 부호화 방식으로 압축된 비트스트림이 동일한 정보 분석 방법에 의해 파싱(parsing)되고, 파싱된 데이터를 이용하여 복호화를 위한 각 기능부(FU, Functional Unit)들이 유기적으로 제어되는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 코덱이 가진 계층 구조를 syntax 파싱 및 디코딩 과정에 응용함으로써 보다 효율적으로 디코딩 디스크립션을 기술할 수 있도록 하는 비트스트림 인코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 디코딩 디스크립션을 이용하여 각 코덱의 스케쥴링(scheduling) 관리와 각 기능부들의 유기적 처리 구조(예를 들어, 병렬 결합 구조, 직렬 병합 구조, 독립 처리 구조, 개별적 처리 구조 등)를 제시할 수 있는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기술된 디코딩 디스크립션이나 계층 정보만으로 다양한 시스템 설계 및 구축이 가능한 비트스트림 인코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 형태의 비트스트림을 복호화하기 위한 syntax 해석 방법을 공통적으로 적용할 수 있는 비트스트림 인코딩/디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 형태의 비트스트림을 공통된 Syntax 해석 방법으로 파싱할 수 있도록 하기 위한 새로운 명령어들의 집합을 적용할 수 있는 비트스트림 인코딩/디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 syntax 엘리먼트의 변경이나 추가, 삭제 시에도 복호화기가 용이하게 비트스트림을 복호화할 수 있는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보(element information, 즉 syntax 파싱에 의한 결과물)를 비트스트림 복호화를 위해 이용되는 구성 요소들이 이용할 수 있도록 하는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이미 해석된 syntax의 엘리먼트 정보를 후속하는 비트스트림 syntax 엘리먼트의 해석을 위해 이용할 수 있도록 하는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 여러 표준(코덱)에서 제안하는 다양한 디코딩 과정에 포함된 기능들을 각기 기능부(FU, Functional Unit)대로 분할하여 툴박 스(tool box)에 구비하는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 형태로 부호화된 비트스트림을 복호화하기 위해 툴박스에서 필요한 기능부들만을 선별적으로 이용하는 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 툴박스에 저장된 기능부의 변경이나 추가, 삭제가 용이한 비트스트림 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 비트스트림 복호화를 위한 코덱 통합, 비트스트림이 동일한 정보 분석 방법에 의해 처리되도록 하기 위한 디코딩 디스크립션의 생성 및 확장 비트스트림의 구현에 대한 국제 표준화에 있으며, 그 외의 다른 본 발명의 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 다양한 표준에 범용적으로 이용될 수 있는 복호화기 및/또는 통합 코덱 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복호화 장치는, 비트스트림의 디코딩을 위해 하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 복수의 기능부들로 구성되는 툴 박스; 상기 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 계층 정보가 저장된 계층 정보 저장부; 및 상기 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들의 활성화하는 디코딩 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 계층 정보에 부합하여 계층간 호출이 수행될 수 있다.

상기 디코딩 제어부는 최상위 계층에 대한 오브젝트 생성 및 실행을 제어하고, 상기 오브젝트 실행에 의해 최상위 계층에 포함된 기능부들 및 상기 계층 정보에 의해 지정된 계층의 호출을 위한 호출부가 활성화될 수 있다.

상기 호출부는 상응하도록 지정된 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들이 미리 지정된 프로세스 수행을 위해 필요한 처리 데이터가 정보 저장부에 저장되면 상응하는 계층을 활성화할 수 있다.

활성화된 계층에 속하는 기능부는 지정된 프로세스의 수행을 위한 처리 데이터가 상기 정보 저장부에 저장되면 처리를 개시할 수 있다.

각 기능부들의 프로세스 수행에 의한 결과 데이터는 정보 저장부에 저장될 수 있다.

상기 계층 정보 저장부에 저장된 계층 정보는 상기 비트스트림과 독립적으로 제공될 수 있다. 또는, 확장 비트스트림이 상기 계층 정보에 상응하는 데이터와 상기 비트스트림을 포함할 수 있으며, 이 경우 복호화 장치는 상기 데이터를 추출하기 위한 분리부를 더 포함할 수 있다.

상기 복호화 장치는 상기 데이터를 상기 계층 정보로 변환하기 위한 디스크립션 디코더를 더 포함할 수 있다.

상기 툴 박스는 상기 비트스트림의 신택스 파싱(syntax parsing)을 위한 하나 이상의 파싱 기능부, 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩 처리를 위한 복수 의 디코딩 기능부를 포함할 수 있다.

상기 디코딩 기능부 각각은 미리 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 CSCI 정보 및 디코딩 처리를 위한 데이터가 정보 저장부에 저장됨으로써 동작 개시될 수 있다.

상기 디코딩 기능부 각각을 위한 전용 저장 공간이 할당될 수 있다.

상기 정보 저장부는, 상기 파싱 기능부에 의해 생성된 CSCI 정보(Control Signal/Context Information)가 저장되는 CSCI 저장부; 및 상기 파싱 기능부에 의해 생성된 상기 인코딩된 비디오 데이터에 상응하는 데이터, 상기 디코딩 기능부에 처리된 처리 데이터 중 하나 이상인 디코딩 처리를 위한 데이터가 저장되는 데이터 저장부를 포함할 수 있다.

상기 계층 정보에 상응하는 계층 구조는 시퀀스 층, GOP 층, 픽쳐 층, 슬라이스 층, 매크로블록 층, 블록 층 중 둘 이상의 층들로 구성될 수 있다.

상기 계층 정보 저장부에 저장되는 계층 정보는 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위한 계층 구조, 각 계층에서 호출할 계층에 대한 지정, 및 상기 계층 구조에 기반하여 복수의 디코딩 기능부들간의 호출 또는 활성화 순서를 나타내는 정보일 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다양한 표준에 범용적으로 이용될 수 있는 복호화 방법 및/또는 그 방법의 실행을 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복호화 방법은, 비트스트림을 입력받는 단계; 및 상기 비트스트림의 디코딩을 위해, 저장된 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들을 활성화하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 복수의 기능부들은 복수의 계층 중 어느 하나의 계층에 속하도록 규정되고, 상기 계층 정보는 상기 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 지정 정보이며, 상기 계층 정보에 부합하여 계층간 호출이 수행될 수 있다.

상기 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들을 활성화하는 단계는, 최상위 계층에 대한 오브젝트 생성 및 실행을 제어하여, 상기 오브젝트 실행에 의해 최상위 계층에 포함된 기능부들 및 상기 계층 정보에 의해 지정된 다른 계층의 호출을 위한 호출부가 활성화되도록 하는 것일 수 있다.

상기 계층 정보 저장부에 저장된 계층 정보는 상기 비트스트림과 독립적으로 제공되는 데이터일 수 있다. 또는, 확장 비트스트림이 상기 계층 정보에 상응하는 데이터와 상기 비트스트림을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 계층 정보의 저장을 위해 상기 데이터를 추출하기 위한 단계가 선행될 수 있다.

상기 복호화 방법에서, 상기 계층 정보의 저장을 위해 상기 데이터를 상기 계층 정보로 변환하는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 비트스트림의 디코딩을 위한 기능부들은 상기 비트스트림의 신택스 파싱(syntax parsing)을 위한 하나 이상의 파싱 기능부, 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩 처리를 위한 복수의 디코딩 기능부를 포함할 수 있다.

상기 디코딩 기능부 각각은 미리 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 CSCI 정보 및 디코딩 처리를 위한 데이터가 상기 정보 저장부에 저장됨으로써 동작 개시될 수 있다.

상기 계층 정보는, 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위한 계층 구 조, 각 계층에서 호출할 계층에 대한 지정, 및 상기 계층 구조에 기반하여 복수의 디코딩 기능부들간의 호출 또는 활성화 순서를 나타내는 정보일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 복호화 방법을 수행하기 위해 복호화 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 복호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체에 있어서, 비트스트림을 입력받는 단계; 및 상기 비트스트림의 디코딩을 위해, 저장된 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들을 활성화하는 단계를 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다. 여기서, 하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 복수의 기능부들은 복수의 계층 중 어느 하나의 계층에 속하도록 규정되고, 상기 계층 정보는 상기 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 지정 정보이며, 상기 계층 정보에 부합하여 비활성화 상태인 제1 계층에 속한 하나 이상의 기능부의 수행을 위한 처리 데이터가 정보 저장부에 저장되면 활성화 상태인 제2 계층에 의해 상기 제1 계층이 호출될 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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.

도 1은 일반적인 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 일반적인 부호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 MPEG-4 복호화기(100)는 가변장 디코딩부(Variable Length Decoding, 110), 역 스캔부(Inverse Scan, 115), 역 DC/AC 예측부(Inverse DC/AC Prediction, 120), 역 양자화부(Inverse Quantization, 125), 역 DCT부(Inverse Discrete Cosine Transform, 역 이산 여현 변환부, 130), 동영상 복원부(VOP Reconstruction, 135)를 포함한다. 복호화기(100)의 구성은 적용되는 표준에 따라 상이할 수 있음은 자명하며, 또한 일부 구성요소는 타 구성요소로 대체될 수도 있을 것이다.

전달된 비트스트림(105)이 syntax 파싱(parsing)되어 헤더 정보 및 인코딩된 영상 데이터(encoded video data)가 추출되면, 가변장 디코딩부(110)는 미리 설정된 허프만 테이블(Huffman Table)을 이용하여 양자화된 DCT 계수를 만들고, 역 스캔부(115)는 역 스캔을 수행하여 동영상(140)과 동일한 순서의 데이터를 생성한다. 즉, 역 스캔부(115)는 인코딩시 여러 가지 방법으로 스캔된 순서의 역으로, 값을 출력한다. 인코딩 시 양자화(Quantization)를 수행한 후, 주파수 대역 값의 분포에 따라 스캔 방향이 정의될 수 있다. 일반적으로는 지그-재그(zig-zag) 스캔 방식이 사용되나, 스캔 방식은 코덱별로 다양할 수 있다.

Syntax 파싱은 가변장 디코딩부(110)에서 통합적으로 수행되거나, 가변장 디코딩부(110)에 선행하여 비트스트림(105)을 처리하는 임의의 구성 요소에서 수행될 수 있다. 이 경우, Syntax 파싱은 부호화기와 복호화기간에 적용되는 표준이 동일하므로 해당 표준에 상응하도록 미리 지정된 기준에 의해서만 처리된다.

역 DC/AC 예측부(120)는 주파수 대역에서 DCT 계수의 크기를 이용하여 예측을 위한 참조 블록의 방향성을 결정한다.

역 양자화부(125)는 역 스캔된 데이터를 역 양자화한다. 즉, 인코딩시 지정된 양자화값(QP, Quantization Parameter)을 이용하여 DC와 AC 계수를 환원한다.

역 DCT부(130)는 역 이산 여현 변환(Inverse Discrete Cosine Transform)을 수행함으로써 실제의 동영상 픽셀 값을 구하여 VOP(Video Object Plane)를 생성한다.

동영상 복원부(135)는 역 DCT부(130)에 의해 생성된 VOP를 이용하여 동영상 신호를 복원하여 출력한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 MPEG-4 부호화기(200)는 DCT부(210), 양자화부(215), DC/AC 예측부(220), 스캔부(230), 가변장 인코딩부(235)를 포함한다.

부호화기(200)에 포함된 각 구성요소는 각각 대응되는 복호화기(100)의 구성 요소의 역 기능을 수행하며, 이는 당업자에게 자명하다. 간단히 설명하면, 부호화기(200)는 동영상 신호(즉, 디지털 영상 픽셀 값)를 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform), 양자화(Quantization) 등을 통해 주파수 값으로 변환하여 부호화를 수행한 후, 이를 정보의 빈도 수에 따라 비트 길이를 차별화하는 가변장 인코딩을 수행하여 압축된 비트스트림 상태로 출력한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 비트스트림(Extende bit-stream)의 구성을 간략히 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SYN 파서(Syntax Parser)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 처리부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 DHT(Decoding Hierarchy Table)에 의해 규정되는 계층 구조를 예시한 도면이고, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 S-RT(Syntax Rule Table)에 의해 규정되는 계층간 호출 구조 및 계층내 연결 구조를 예시한 도면이 며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 표준에 적용되는 기능부를 위한 인터페이스 세트를 설명하기 위한 도면이다. 도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 계층별 노드들간의 전용 버퍼 공간의 연결 구조를 나타낸 도면이고, 도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 CSCI 데이터의 저장을 위한 전용 버퍼 공간의 포함 관계를 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능부에 의한 출력 데이터의 저장을 위한 전용 버퍼 공간의 포함 관계를 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 syntax 파싱 및 데이터 디코딩의 병렬 처리를 개념적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 계층 구조에 따른 인코딩/디코딩 방법의 수행을 위해, 계층 정보로 추출되어 이용되거나 계층 정보를 생성할 수 있도록 하기 위한 데이터가 복호화기(300)로 제공된다. 계층 정보에 상응하는 데이터는 비트스트림과 함께 확장 비트스트림을 구성하여 복호화기(300)로 제공되거나, 비트스트림과 독립된 데이터 형태로 복호화기(300)에 제공될 수 있다. 물론, 복호화기(300)의 특정 저장부에 해당 데이터에 상응하는 계층 정보가 미리 저장된 경우라면 해당 데이터의 제공은 생략될 수도 있음은 자명하다. 다만, 이하에서는 해당 데이터가 확장 비트스트림 내에 포함되어 복호화기(300)로 제공되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복호화기(300)는 종래의 복호화기(도 1 참조)와 상이한 구성을 가진다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 복호화기(300)는 분리부(310), 디스크립션 디코더(DDD, Decoding Description Decoder)(320), 계층 정보 저장부(330) 및 디코 딩부(340)를 포함한다.

도시된 복호화기의 구성 요소(예를 들어, 분리부(310), 디스크립션 디코더(320), 디코딩부(340) 등)중 하나 이상은 하기에서 설명될 기능을 수행하도록 구현된 소프트웨어 프로그램(또는 프로그램 코드들의 조합)으로 구현될 수도 있음은 자명하다.

분리부(310)는 입력된 확장 비트스트림(Extended Bit-stream, 305)를 디코딩 디스크립션(DD, Decoding Description) 영역과 일반적인 비트스트림(105, 이하 '종래 비트스트림'이라 칭함) 영역으로 분리하여, 계층 정보를 포함하는 디코딩 디스크립션은 디스크립션 디코더(320)로 입력하고, 종래 비트스트림은 디코딩부(340)로 입력한다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 비트스트림은 도 4에 예시된 바와 같이 디코딩 디스크립션(410 내지 470)과 종래 비트스트림(105)을 포함할 수 있다. 도 4의 디코딩 디스크립션에 대한 예시는 단지 설명 및 이해의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 계층 정보가 이러한 형태에 제한되지 않음은 자명하다. 즉, 계층 정보는 비트스트림(105)에 포함된 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위한 계층 구조, 각 계층에서 호출할 계층에 대한 지정, 및 상기 계층 구조에 기반하여 복수의 디코딩 기능부들간의 호출 또는 활성화 순서를 나타내는 정보인 것으로 충분하며, 그 구성은 다양할 수 있다. 다만, 이하에서는 계층 정보가 다수의 세분화된 정보들의 형태(이하, 테이블 정보라 칭함)로 구현된 경우를 가정하여 설명한다.

디코딩 디스크립션은 다양한 부호화 방식(또는 부호화 표준)에 의해 부호화 된 비트스트림 및/또는 여러 기능들 중 사용자가 선택한 기능들에 의해 부호화된 비트스트림(105)을 공통적 해석 방식에 의해 파싱하기 위하여 종래 비트스트림(105)의 구성 정보와 종래 비트스트림(105)이 부호화된 방식(또는 기능부(FU, Functional Unit)들간의 연결 정보) 등에 대한 정보이다. 디코딩 디스크립션은 확장 비트스트림(305)에 포함(되어 복호화기(310)로 제공(도 4 참조)될 수 있다. 물론, 디코딩 디스크립션은 독립된 비트스트림 또는 데이터의 형태로 복호화기(310)로 제공될 수 있음은 당연하다. 디코딩 디스크립션은 디스크립션 디코더(320)에 의해 인식 또는/및 해석될 수 있는 기술 방식으로 기술되며, 예를 들어 textual description이나 binary description 등의 기술 방식으로 기술될 수 있다. 물론, 해당 계층 정보가 디스크립션 디코더(320)의 처리없이도 디코딩부(340)에 의해 인식될 수 있도록 구현된 경우라면 디스크립션 디코더(320)는 생략될 수 있다.

디코딩 디스크립션은 FL(Functional unit List, 410), F-RT(Functional unit Rule Table, 420), FU-CSCIT(Functional Unit CSCIT, 430), CSCIT(Control Signal and Context Information Table, 440), DHT(Decoding Hierarchy Table, 445), SET(Syntax Element Table, 450), S-RT(Syntax-Rule Table, 460), DVT(Default Value Table, 470) 등을 포함할 수 있다.

상술한 테이블들은 본 발명에 따른 복호화 장치에 포함된 복수의 기능부들이 인코딩된 비디오 데이터의 계층 구조에 상응하여 활성화되어 각각 미리 지정된 프로세스 수행을 위한 계층 정보로서 이용될 수 있다. 또한, 상술한 테이블들은 각 기능부들이 어떤 입력 데이터를 이용하여 지정된 프로세스를 수행할 것인지, 프로 세스 수행 결과로 생성된 결과 데이터를 어떤 명칭의 정보로서 저장할 것인지를 규정하는 동작 제어 정보로 이용될 수도 있다. 물론, 동작 제어 정보가 계층 정보 내에 포함될 수도 있음은 자명하다.

또한 이하에서 설명되는 바와 같이, 계층 정보는 F-RT(420), DHT(445) 및 S-RT(460) 등 중 하나 이상에 의해 구체화될 수 있다.

만일 인코딩된 비디오 데이터가 "최상위 계층, 차순위 계층, … , 차순위 계층 및 최하위 계층"과 같이 계층별 종속 구조로 이루어졌다고 가정하면, 계층 정보에 의해 먼저 최상위 계층이 활성화(즉, 최상위 계층의 오브젝트가 생성 및 실행)되고, 순차적으로 차순위 계층들이 활성화되며, 최종적으로 최하위 계층이 활성화된다. 각 계층이 순차적으로 활성화될지라도 각 계층내에 포함된 기능부들의 동작이 순차적으로 이루어지는 것에 의해 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩이 완료되지 않을 수 있으며, 경우에 따라서는 여러 계층의 기능부들이 교번적으로 동작함으로써 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩이 완료될 수도 있다. 하나의 계층이 활성화되면, 해당 계층의 오브젝트 내에 포함된 모든 디코딩 기능부들 및 해당 오브젝트에 포함된 차순위 계층에 속하는 하나 이상의 호출부들이 활성화된다. 활성화된 해당 계층에 속하는 디코딩 기능부들은 미리 지정된 프로세스 수행을 위해 필요한 CSCI 정보(Control Signal/Context Information) 및 디코딩을 위한 데이터가 저장부(520)에 저장되면 동작이 개시된다. 또한, 활성화된 차순위 계층의 호출부는 동일한 계층의 디코딩 기능부들 중 하나 이상이 프로세스 수행을 위해 필요한 CSCI 정보(Control Signal/Context Information) 및 디코딩을 위한 데이터가 저장 부(520)에 저장되면 해당 계층의 오브젝트를 생성하여 실행하게 되며, 이에 의해 해당 오브젝트 내에 포함된 모든 디코딩 기능부들 및 해당 오브젝트에 포함된 차순위 계층에 속하는 하나 이상의 호출부들이 활성화된다. 상술한 바와 같이, 한 계층의 오브젝트 수행에 의해 하위 계층이 호출될 수 있다.

디코딩 디스크립션 정보를 구성하기 위한 각 테이블들의 순서는 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다.

여기서, FL(Functional unit List, 410), F-RT(Functional unit Rule Table, 420), FU-CSCIT(Functional Unit CSCIT, 430), CSCIT(Control Signal and Context Information Table, 440), DHT(Decoding Hierarchy Table, 445) 등은 각 기능부(FU)들의 연결 관계(connection)을 설정하기 위해 이용될 수 있다(해당 테이블들은 필요시 '제1 디코딩 디스크립션'라 칭할 수 있음).

이중, DHT(445)는 각 코덱의 계층 구조와 각 계층별 하위 계층에 대한 정보를 기술한 정보일 수 있다(도 8 참조). 각 코덱의 계층 구조는 상위 계층과 하위 계층간의 구조로 표현될 수 있으며, 예를 들어 시퀀스 층, GOP 층, VOP 층, 슬라이스(slice) 층, 매크로블록(Macro Block, MB) 층, 블록 층 등으로 세분화될 수 있으며, 각 코덱은 하나의 이상의 층들로 구성되고, 각 계층에 하나 이상의 오브젝트를 포함할 수 있다.

복수의 계층으로 구성된 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩 과정에 대해 예를 들어 간략히 설명하면 다음과 같다. 물론, 계층 구조에 부합하여 비트스트림의 복호화하는 방법이 이에 제한되지 않음은 자명하다.

디코딩 과정 수행 시, 먼저 최상위 계층 (제1층)의 한 오브젝트가 생성되어 실행된 후, 해당 오브젝트 내에 포함된 모든 디코딩 기능부들 및 해당 오브젝트에 포함된 하나 이상의 하위 계층 (제2층) 호출부들이 활성화된다. 예를 들어, 계층 구조가 순차적으로 제1층, 제2층 및 제3층으로 구성되었다고 가정하면, 제1층(예를 들어, 시퀀스 층)의 오브젝트 실행에 의해 제2층에 속한 하나 이상의 계층 호출부(예를 들어, GOP-1 층, GOP-2 층, GOP-3 층)가 활성화되고, 제2층의 어느 하나의 제2층 오브젝트 실행에 의해 제3층에 속한 하나 이상의 계층 호출부(예를 들어, GOP-1 층의 오브젝트 실행시 픽쳐-1 층, 픽쳐-2 층, GOP-2 층의 오브젝트 실행시 픽쳐-3 층, 픽쳐-4 층 등)가 활성화된다. 물론, 본 발명에서의 계층 구조간 호출에 의한 활성화 과정에서 반드시 상위 계층이 하위 계층만을 호출하도록 제한되지는 않으며, 테이블 정보 기반하여 필요시 하위 계층에 의해 상위 계층이 호출될 수도 있음은 자명하다.

활성화된 해당 계층 (제1층)의 디코딩 기능부들은 미리 지정된 프로세스 수행을 위해 필요한 CSCI 정보(Control Signal/Context Information) 및 디코딩을 위한 데이터가 저장부(520)에 저장되면 동작이 개시된다.

활성화된 해당 계층 (제1층)의 하위 계층 (제2층) 호출부는 속한 계층의 디코딩 기능부들 중 하나 이상이 프로세스 수행을 위해 필요한 CSCI 정보(Control Signal/Context Information) 및 디코딩을 위한 데이터가 저장부(520)에 저장되면 해당 계층 (제2층)의 오브젝트를 생성하여 실행하게 되며, 해당 오브젝트 내에 포함된 모든 디코딩 기능부들 및 해당 오브젝트에 포함된 하나 이상의 하위 계층 (제 3층) 호출부들이 활성화된다

상술한 바와 같이, 한 계층의 오브젝트 수행에 의해 하위 계층이 호출될 수 있으며, 호출된 계층의 디코딩 기능부들이 미리 지정된 프로세스를 수행하며, 각 계층에 포함된 기능부들 중 디코딩 디스크립션에 의해 지정된 기능부들이 1회 이상 기능함으로써 인코딩된 비디오 데이터가 동영상 데이터로 복원되어 출력된다

FU-CSCIT(440)는 디코딩 처리부(550) 내의 각 기능부와 CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보간의 매핑(mapping)을 위한 디코딩 디스크립션 정보일 수도 있다. 이 경우, 엘리먼트 정보는 디코딩 처리부(550) 및/또는 SYN 파서(540) 내의 각 기능부에 대한 제어 변수로서 기능할 수 있다.

또한, CSCIT(Control Signal and Context Information Table, 440), DHT(Decoding Hierarchy Table, 445), SET(Syntax Element Table, 450), S-RT(Syntax-Rule Table, 460), DVT(Default Value Table, 470) 등은 종래 비트스트림(105)의 syntax 파싱(Parsing)을 위해 이용될 수 있다(해당 테이블들은 필요시 '제2 디코딩 디스크립션'라 칭할 수 있음). 각 디코딩 디스크립션 정보의 형태 및 기능은 이후 상세히 설명하기로 한다.

디스크립션 디코더(320)는 분리부(310)로부터 입력된 디코딩 디스크립션을 디코딩부(340)에서 인식할 수 있는 형태의 복수의 테이블들로 계층 정보 저장부(330)에 저장한다.

계층 정보 저장부(330)에 저장되는 각 테이블은 반드시 일반적인 형태의 테이블일 필요는 없으며, 디코딩부(340)에 의해 인식될 수 있는 정보 형태이면 충분 하다. 즉, 디스크립션 디코더(320)는 확장 비트스트림(305) 내에 바이너리 데이터 형태 등으로 포함된 데이터를 SYN 파서(540) 및/또는 디코딩 제어부(530)가 해석할 수 있는 정보들로 변환하여 계층 정보 저장부(330)에 저장한다.

디스크립션 디코더(320)의 디코딩 디스크립션 분석에 의해 계층 정보 저장부(330)에 저장되는 테이블들로는 FL(410), F-RT(420), FU-CSCIT(430), CSCIT(440), DHT(445), SET(450), S-RT(460), DVT(470) 등이 포함될 수 있다. 디스크립션 디코더(320)는 각각 구분되는 테이블 정보별로 TI(Table Identifier)가 삽입되도록 함으로써 각 테이블이 구분되도록 할 수 있다.

물론, 디코딩 디스크립션 내에는 모든 테이블들이 반드시 포함되어야 하는 것은 아니며, 코덱 번호(Codec #)와 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #)가 포함되거나, 일부 테이블에 대해서만 코덱 번호(Codec #)와 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #)가 포함될 수도 있다. 코덱 번호(Codec #)와 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #)가 포함된 경우, 디스크립션 디코더(320)는 전체 테이블 또는 일부 테이블에 대해서는 새로운 테이블을 생성하지 않고 계층 정보 저장부(330)에 미리 저장된 테이블들 중 상응하는 테이블이 디코딩시 이용되도록 선택할 수도 있다. 물론, 코덱 번호(Codec #), 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #)와 수정 정보가 포함된 경우, 디스크립션 디코더(320)는 계층 정보 저장부(330)에 미리 저장된 테이블들 중 해당 코덱에 상응하는 테이블을 추출하여 수정 정보를 반영한 새로운 테이블을 생성할 수도 있다. 물론, 코덱 번호(Codec #)와 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #)가 포함되지 않고 테이블 생성을 위한 테이블 디스크립션이 포함된 경우, 디스크립션 디코더(320)는 전체 테이블 또는 일부 테이블에 대해 디코딩시 이용하기 위한 새로운 테이블을 생성할 수도 있다.

또한, 디코딩 디스크립션은 각 테이블들에 대한 디코딩 디스크립션(DD-T) 외에 갱신 정보(Revision Information)를 더 포함할 수도 있다.

계층 정보 저장부(330)는 디스크립션 디코더(320)에 의해 분리된 각 테이블들이 저장된다. 물론, 계층 정보 저장부(330)는 확장 비트스트림(305)이 코덱 번호(Codec #)와 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #)가 포함된 경우 상응하는 하나 이상의 테이블들이 디코딩부(340)에 의해 이용될 수 있도록 하기 위해, 하나 이상의 테이블들을 미리 저장할 수도 있다.

디코딩부(340)는 도 5에 예시된 바와 같이, 툴 박스(Tool-Box, 510), 저장부(520), 디코딩 제어부(530)를 포함할 수 있다. 저장부(520)는 SYN 파서(540)에 의해 생성된 CSCI(Control Signal/Context Information, 제어 정보/문맥 정보)를 저장하기 위한 CSCI 저장부(522)와 디코딩 처리부(550)에 의해 디코딩될 데이터가 저장되는 데이터 저장부(524)를 포함할 수 있다.

툴 박스(510)는 SYN 파서(Syntax Parser, 540), 데이터 저장부(524)에 저장된 데이터를 디코딩하여 출력하기 위한 복수의 기능부(FU, Functional Unit)들을 포함한다. SYN 파서(540)도 하나의 기능부로 구현될 수도 있음은 자명하다. SYN 파서(540) 및 기능부들은 각각 프로그램 코드들의 조합으로 구현될 수도 있다.

즉, 툴 박스(510)는 각각의 기능을 수행하도록 구현된 기능부(FU, Functional Unit)들이 포함되는 영역으로, 디코딩 처리부(550)에 포함된 각 기능부 들은 디코딩 제어부(530)의 제어에 의해 활성화되어 종래 비트스트림(105)에 포함된 인코딩된 비디오 데이터를 동영상 데이터로 출력한다. 디코딩 제어부(530)는 각 계층 구조 단위로 상응하는 기능부들이 순차적 활성화되도록 제어할 수 있다(예를 들어, 제1 계층, 제2 계층, 제3 계층 등의 순서로 활성화되며, 제2 계층이 활성화된 시점에서 제1 계층은 활성화된 상태로 유지되거나 더 이상의 데이터 처리가 불필요한 경우 비활성화될 수 있음). 그러나, 동일한 계층 구조에 포함된 기능부들로서 동시에 활성화될지라도 타 기능부의 처리에 의한 결과 데이터를 입력 데이터로 이용하는 기능부라면 타 기능부에 의해 결과 데이터가 생성되어 데이터 저장부(524)에 저장될 때까지 처리는 유보된다.

디코딩 기능부들은 코덱의 특성에 따라 하나 이상으로 나누어진 계층에 각각 속할 수 있다. 호출된 파싱 기능부는 비트스트림의 신택스 파싱을 수행하고, 디코딩 기능부들은 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 CSCI 정보 및 디코딩을 위한 데이터가 저장되면 처리를 수행한다. 또한 CSCI 정보 및 데이터의 흐름에 따라 상위 계층은 하위 계층의 디코딩 기능부를 호출하며, 디코딩 디스크립션에 명시된 모든 디코딩 기능부들이 필요에 따라 한번 이상 프로세스를 수행함으로써 비트스트림에 상응하는 동영상 데이터가 출력된다. 따라서, 디코딩 디스크립션을 이용하여 각 코덱의 스케쥴링 관리와 각 기능부들의 유기적 처리 구조를 제시할 수 있다.

즉, 디코딩부(340)에 종래 비트스트림(105)이 입력되면, 디코딩 제어부(530)는 SYN 파서(540)가 활성화되어 S-RT(460)를 이용한 Syntax 파싱이 개시되도록 하고, 또한 F-RT(420)를 참조하여 최상위 계층의 기능부들이 활성화되도록 제어한다. 제1 디코딩 디스크립션과 제2 디코딩 디스크립션 중 일부만이 초기 단계에서 이용될지라도 결과적으로 제1 디코딩 디스크립션과 제2 디코딩 디스크립션은 각각 상호 참조 등의 형태로 유기적으로 이용되어진다.

활성화된 각각의 기능부들은 처리를 위해 필요로 하는 CSCI 또는/및 데이터가 저장부(520)에 저장될때까지 대기할 것이고, 필요로하는 CSCI 또는/및 데이터가 저장부(520)에 기록되면 기능부별로 처리를 개시한다. 이를 통해, 본 발명에 따른 디코딩부(340)는 Syntax 파싱 작업과 동영상 출력을 위한 데이터 디코딩을 동시에 수행할 수 있다(도 14 참조). 또한, 디코딩 처리부(550)에 포함된 기능부들이 계층 구조 단위로 활성화 여부가 결정되고, 각 기능부들이 개별적으로 동작 유보 또는 개시가 결정되므로 각 기능부들의 유기적 동작(예를 들어, 기능부간의 직/병렬 결합 구조를 형성하여 동작 수행)이 자유롭다.

다만, 툴 박스(510)에 포함된 SYN 파서(540)는 디코딩 제어부(530)의 연결 제어 없이 종래 비트스트림이 입력되면 즉시 종래 비트스트림(105)의 해석을 수행하도록 설정될 수도 있다. 이는 후속 처리를 수행하기 위한 디코딩 처리부(550) 내의 기능부들이 SYN 파서(540)가 해석하여 CSCI 저장부(522)에 저장한 엘리먼트 정보(element information) 및/또는 SYN 파서(540)가 데이터 저장부(524)에 저장한 데이터(이하, '인코딩된 데이터(encoded data)'라 칭함)를 이용할 수 있기 때문이다.

SYN 파서(540)는 DHT(445), SET(450), S-RT(460), CSCIT(440), DVT(470) 등을 이용하여 입력된 종래 비트스트림(105)을 해석하여 신택스 파싱(syntax parsing)의 결과물인 엘리먼트 정보(element information)를 CSCI 저장부(522)에 저장한다. CSCI 저장부(522)는 예를 들어 버퍼 메모리일 수 있다. 엘리먼트 정보는 예를 들어 CSCI(Control Signal/Context Information, 제어 정보/문맥 정보)일 수 있다. SYN 파서(540)에 의해 파싱되어 CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보는 해당 단계의 파싱 결과값임과 동시에 종래 비트스트림(105)의 후속하는 신택스를 결정하는 입력 값이 될 수도 있다.

또한, SYN 파서(540)는 신택스 파싱된 종래 비트스트림(105)의 헤더와 영상 데이터에 대한 엔트로피 디코딩을 수행하여 미리 지정된 사이즈(예를 들어, 1픽셀 단위, 4x4 단위, 8x8 단위 등)의 인코딩된 데이터를 디코딩 처리부(550)의 기능부들이 이용할 수 있도록 데이터 저장부(524)에 저장한다. 또한 SYN 파서(540)는 syntax 중 DC/AC와 같이 디코딩 과정에 사용될 데이터인 경우 데이터 저장부(524)에 저장할 수 있다. 데이터 저장부(524)는 버퍼 메모리일 수 있으며, 각 기능부별로 전용 버퍼 공간이 미리 지정될 수 있다.

또한 각각의 전용 버퍼 공간은 도 12 및 도 13에 예시된 바와 같이 계층별로 포함 관계를 가지도록 설정될 수 있다. 따라서, 활성화된 기능부는 데이터 저장부(524)에 입력 데이터가 기록되면 즉시 처리를 개시할 수 있으며, 처리한 결과 데이터가 타 기능부의 입력 데이터로 이용되는 경우 해당 결과 데이터를 데이터 저장부(524)에 기록할 수도 있다.

SYN 파서(540)는 하나의 소프트웨어 프로그램(프로그램 코드들의 조합을 포함함)으로 구현될 수 있다. 복수의 표준(예를 들어, MPEG-1/2/4/AVC 등)에 각각 대 응되는 복수의 기능을 수행하도록 SYN 파서(540)가 구현될지라도 DHT(445), SET(450), S-RT(460), CSCIT(440), DVT(470) 등을 이용하여 상응하는 동작을 수행할 수 있기 때문이다. 물론, SYN 파서(540)는 도 6에 예시된 바와 같이 복수의 기능부들로 세분화되어 구현될 수도 있으며, 각 기능부들이 블록화된 프로그램 코드들의 조합으로 구현될 수 있음은 자명하다.

도 6에 예시된 각 기능부들을 구체적으로 설명함으로써 SYN 파서(540)의 기능을 설명하면 다음과 같다.

SYN 파서(540)는 도 6에 예시된 바와 같이, NALP(Network Abstraction Layer Parsing) 기능부(FU, 610), SYNP(Syntax Parsing) 기능부(620), CTX(Context determination) 기능부(630), VLD(Variable Length Decoding) 기능부(640), RLD(Run Length Decoding) 기능부(650), MBG(Macro Block Generator) 기능부(660) 등을 포함할 수 있다.

물론, SYN 파서(540)에는 신택스 파싱을 위한 기능부라면 적용되는 표준에 관계없이 모두 포함될 수 있을 뿐 아니라 기술 발전과정에서 Syntax 파싱 등을 위해 필요한 기능부는 신규로 추가될 수 있고, 기존 기능부의 수정도 가능하며, 불필요한 기능부는 제거될 수 있음은 자명하다. 또한, SYN 파서(540) 내에 구비된 각 기능부는 각 표준에 독립적으로 존재하지 않고, 표준에 관계없이 동일한 처리가 가능한 기능부의 경우에는 하나의 기능부로 통합되어 구비될 수도 있음은 자명하다. 각 기능부의 기능은 당업자에게 자명한 사항이므로 간략히 설명하기로 한다.

NALP 기능부(610)는 MPEG-4 AVC의 NAL(Network Abstraction Layer)를 파 싱(parsing)하는 기능부이고, SYNP 기능부(620)는 비트스트림의 신택스(syntax)를 파싱하는 기능부이다. SYNP 기능부(620)는 VLD 기능부(640)에 포함될 수도 있다.

CTX 기능부(630)는 MPEG-4 AVC의 VLC 테이블을 결정하는 기능부이고, VLD 기능부(640)는 엔트로피(Entropy) 디코딩을 수행하는 기능부이다.

RLD 기능부(650)는 AC값들을 엔트로피 디코딩하는 기능부이고, MBG 기능부(660)는 DC값 및 AC값들을 결합하여 하나의 MB(Macro Block) 데이터를 생성하는 기능부이다. 상기 언급한 SYN 파서(540) 내의 모든 기능부들 및 일부의 기능부들은 시스템 구현 방식에 따라 VLD 기능부(640)에 그 기능이 포함될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, SYN 파서(540)는 하나의 소프트웨어 프로그램으로 구현되거나, 복수의 소프트웨어 프로그램으로 구현(예를 들어 VLD 기능부(640) 등을 독립된 소프트웨어 프로그램으로 독립적 구현)될 수 있을 것이다. SYN 파서(540)가 제1 디스크립션 정보(즉, DHT(445), SET(450), S-RT(460), DVT(470) 및 CSCIT(440) 중 하나 이상)를 이용하여 엘리먼트 정보를 추출 또는 생성하여 CSCI 저장부(522)에 저장하는 과정은 이후 디코딩 제어부(530)의 설명 부분에서 상세히 설명하기로 한다.

디코딩 처리부(550)는 SYN 파서(540)가 데이터 저장부(524)에 저장한 인코딩된 데이터를 미리 지정된 처리 단위로 처리하여 미리 지정된 크기의 동영상 데이터로서 출력한다. 인코딩된 데이터의 처리 단위는 각 기능부별로 상이하게 적용되도록 미리 지정되거나 동일한 처리 단위로서 일반화될 수 있다.

디코딩 처리부(550) 내에는 각 표준에 상응하여 상술한 기능을 수행하기 위 한 기능부(FU)들이 포함될 수 있다. 각 기능부들은 독립된 처리 블록(예를 들어, 소프트웨어 프로그램, 명령어 코드들의 조합, 함수 등)으로 구현되어 디코딩 처리부(550)를 구성하거나, 디코딩 처리부(550)가 하나의 통합된 처리 블록으로 구현될 수도 있을 것이다. 디코딩 처리부(550)는 하나의 통합된 처리 블록으로 구현될지라도 디코딩 제어부(530)의 연결 제어에 의해 상응하는 처리가 수행될 수 있음은 자명하다.

디코딩 처리부(550)은 도 7에 도시된 바와 같이, DF(De-blocking Filter) 기능부(710), VR(VOP Reconstructor) 기능부(715), FFR(Frame Field Reordering) 기능부(720), IPR(Intra prediction and Picture Reconstruction) 기능부(730), IT(Inverse Transform) 기능부(735), IQ(Inverse Quantization) 기능부(745), IAP(Inverse AC Prediction) 기능부(755), IS(Inverse Scan) 기능부(760), DCR(DC Reconstruction) 기능부(765)를 포함할 수 있다.

IT4x4 기능부(740), IQ4x4 기능부(750) 및 DCR4x4 기능부(770)는 처리하는 블록 사이즈가 4x4인 것을 특징으로 한다. 이는 MPEG-1/2/4의 경우에는 Transform, Quantization, Prediction 시에 8x8 블록 사이즈로 데이터를 처리함에 비해, MPEG-4 AVC는 4x4 블록 사이즈로 데이터를 처리하는 경우가 존재하기 때문이다.

디코딩 처리부(550)에는 데이터 디코딩 기능을 수행하기 위한 기능부라면 적용되는 표준에 관계없이 모두 포함될 수 있을 뿐 아니라 기술 발전과정에서 필요한 기능부는 추가될 수 있고, 기존 기능부의 수정도 가능하며, 불필요한 기능부는 제거될 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 복호화 처리를 위해 4x4 블록 사이즈로 데이 터를 처리하는 IS4x4 기능부 등이 추가로 필요한 경우 해당 기능부들이 디코딩 처리부(550)에 추가될 수 있다. 또한, MPEG-4 AVC에서 인트라 예측(Intra Prediction) 수행을 위한 SPR(Special Prediction) 기능부(도시되지 않음) 등이 더 추가될 수도 있을 것이다.

디코딩 처리부(550) 내에 구비된 각 기능부는 각 표준에 독립적으로 존재하지 않고, 표준에 관계없이 동일한 처리가 가능한 기능부의 경우에는 하나의 기능부로 통합되어 구비될 수도 있음은 자명하다. 각 기능부의 기능은 당업자에게 자명한 사항이므로 간략히 설명하기로 한다.

DF 기능부(710)는 MPEG-4 AVC의 디-블록킹 필터(de-blocking filter)이고, VR 기능부(715)는 복원된 픽셀값을 저장하는 기능부이다.

FFR 기능부(720)는 interlaced 모드를 위한 기능부이고, IPR 기능부(730)는 MPEG-4 AVC의 인트라 예측(Intra prediction)을 한 후 복원된 픽셀값을 저장하는 기능부이다. 상술한 바와 같이, MPEG-4 AVC의 인트라 예측은 SPR 기능부에 의해 수행될 수 있을 것이다.

IT 기능부(735)는 DC값 및 AC값들의 역 변환(inverse transform)을 수행하는 기능부이고, IQ 기능부(745)는 AC 값들을 역 양자화(inverse quantization)하는 기능부이다.

IAP 기능부(755)는 AC값들을 역 예측(inverse AC prediction)하는 기능부이고, IS 기능부(760)는 AC값들을 역 스캔(inverse scan)하는 기능부이다. DCR 기능부(765)는 DC값들의 역 예측 및 역 양자화를 수행하는 기능부이다.

상술한 SYN 파서(540)와 디코딩 처리부(550)는 개별적으로 동작 개시되며, 디코딩 처리부(550) 내의 각 기능부는 디코딩 제어부(530)의 활성화 제어에 의해 활성화된 후 처리를 위해 필요한 CSCI 및/또는 데이터가 저장부(520)에 기록되면 개별적으로 동작을 개시한다.

CSCI 저장부(522)에는 SYN 파서(540)에서 제2 디코딩 디스크립션(즉, CSCIT(440), DHT(445), SET(450), S-RT(460), DVT(470))를 이용한 신택스 파싱에 의한 결과값인 엘리먼트 정보(예를 들어, CSCI)를 CSCI 저장부(522)에 저장한다. 엘리먼트 정보는 CSCIT(440)에 상응하도록 저장된다. CSCI 저장부(522)는 예를 들어 버퍼 메모리(buffer memory)일 수 있다.

CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보는 SYN 파서(540)에 의해 SET(450)의 프로세스 수행을 위한 입력 데이터로 이용되거나, S-RT(460)에서 후속하는 연결 인덱스를 결정하기 위한 제어 변수 등으로 이용될 수 있다.

또한, CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보는 F-RT(420)를 참조하여 디코딩 제어부(530)가 계층 구조 단위로 활성화한 각 기능부들이 FU-CSCIT(430)에서 지정된 입력 CSCI를 CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보들과 매핑하기 위해 이용될 수 있다. 물론, 디코딩 처리부(550) 내의 기능부들에 의해 이용될 수 있는 엘리먼트 정보라면 SYN 파서(540)가 데이터 저장부(524)에 저장할 수도 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

디코딩 제어부(530)는 다양한 표준에 의해 인코딩된 비트스트림을 디코딩하기 위해 SYN 파서(540) 또는/및 디코딩 처리부(550)에 포함된 각 기능부들이 활성 화되도록 제어한다. 즉, 디코딩 제어부(530)는 F-RT(420)를 참조하여 디코딩 처리부(550)에 포함된 각 기능부들이 계층 구조 단위로 활성화되도록 제어한다. 이는, 하위 계층 구조에 속하는 기능부들을 위한 입력 데이터가 상위 계층 구조에 속하는 기능부들이 처리한 결과 데이터일 수 있기 때문이다.

디코딩 제어부(530)가 각 기능부의 활성화 여부 및 각 기능부들이 인코딩된 데이터를 동영상 데이터로 처리하여 출력하기 위해 이용하는 테이블들로는 FL(410), F-RT(420), FU-CSCIT(430), CSCIT(440) 및 DHT(445)가 있다. 도 7에 예시된 복수의 기능부들이 상호 유기적으로 동작함으로써 인코딩된 데이터를 동영상 데이터로 변환하여 출력할 수 있다. 동영상 데이터로 변환하기 위해 어떤 기능부들이 순차적으로 동작되어야 하는지 여부는 각 인코딩 표준에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이다. 따라서, 이하에서는 복수의 기능부들의 유기적 동작 제어를 위한 기초 정보로서 이용되는 확장 비트스트림에 포함된 제1 디코딩 디스크립션의 테이블들간의 유기적 관계를 중심으로 설명한다.

먼저, DHT(Decoding Hierarchy Table, 445)는 그림 16 및 하기 표 1에서 보여지는 바와 같이, 코덱의 계층 구조와 각 계층별 하위 계층에 대한 정보를 기술한 테이블이다.

표 1. DHT(Decoding Hierarchy Table)

Index	Name	Children Hierarchy	Note
H0	VS	H1	Video Session
H1	GOP	H2, H3	Group of Picture
H2	VOP-1	H5	Video Object Plane : Type 1
H3	VOP-2	H4	Video Object Plane : Type 2
H4	MB-1	H6
H5	MB-2	H7
H6	B-1	None
H7	B-2	None
H8	…	…	...
...	...	...	...

DHT(445)는 표 1에 예시된 바와 같이, 순차적으로 부여된 계층 번호인 Index, 각 계층의 명칭을 나타내는 name, 해당 계층의 하위 계층을 나타내는 Children Hierarchy 등의 항목을 포함할 수 있다. 계층의 수나 children hierarchy의 개수는 코덱에 따라 달리 표현될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 예시된 바와 같이 VOP-3, MB-3 등이 더 존재하는 경우 이에 상응하는 계층 번호 등이 추가될 수 있음은 자명하다.

본 발명의 DHT(445)가 나타내는 계층 구조는 한 코덱을 기준하여 상이한 다른 코덱을 자유로운 계층 위치에, 자유로운 양식으로 통합할 수 있음을 의미한다. 즉, 통합 코덱을 이용하여 상이한 여러 코덱을 이용하여 하나의 새로운 코덱을 구성하고 이를 이용하여 동영상 압축 및 복원이 가능하다는 것이다.

또한, DHT(445)의 주된 기능은 주어진 코덱에 계층구조를 도입함으로써 디코딩 디스크립션(decoder Description)을 사용하여 구성할 decoding solution의 다양한 구현(sequential/parallel, single/multiple threads, sw/hw hybrid decoding)을 용이하게 한다.

표 1에 예시된 DHT(445)를 통하여 기술된 계층구조는 syntax 파싱 및 디코딩 과정에서 공통적으로 적용된다. 물론, syntax 파싱 또는 디코딩 과정에서 독립적으로 이용되기 위한 계층구조가 더 존재할 수도 있음은 자명하다.

다음으로, FL(FU List, 410)은 하기 표 2에서 보여지는 바와 같이, 디코딩 처리부(550) 내에 구비된 각 기능부들의 리스트, 해당 기능부들의 입출력 데이터의 수량 등의 정보를 기술한 테이블이다.

표 2. FL(FU List)

FU ID	FU name	input CSCI	output CSCI
D0092	FU-A	2	0
D0098	FU-B	2	0
…	…	…	…

FL(410)은 각 기능부에 대한 입력 데이터가 기록된 전용 버퍼 영역의 명칭(또는 해당 데이터의 기록 주소 또는 해당 데이터가 기록된 버퍼 메모리 내의 주소)과 해당 기능부에 의한 출력 데이터가 기록될 전용 버퍼 영역의 명칭(또는 해당 데이터의 기록 주소 또는 해당 데이터가 기록될 버퍼 메모리 내의 주소)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 각 기능부는 FL(410)을 이용하여 입력 데이터를 읽고 처리한 출력 데이터를 기록할 수 있다. 그러나, FL(410)에는 엘리먼트 정보를 생성하는 SYN 파서(540)의 입력 데이터 및 출력 데이터는 기재되어 있지 않으나, 이는 SYN 파서(540)가 SET(450) 등의 정보를 이용하여 엘리먼트 정보를 생성하고 지정된 위치에 생성한 엘리먼트 정보를 기록하기 때문이다.

FL(410)은 표 2에 예시된 바와 같이, 툴 박스(510) 내의 기능부(FU, Functional Unit)의 고유 번호인 FU ID, 각 기능부의 명칭인 FU name, 입력 데이터의 수량을 나타내는 input CSCI, 결과 데이터(출력 데이터)의 수량을 나타내는 output CSCI 등의 항목을 포함할 수 있다. FL(410) 내의 기능부 나열 순서는 FU-CSCIT(430)의 FU 나열순서 또는 Index No.에 대응된다. 각 기능부의 명칭인 FU name 항목에는 앞서 도 7을 참조하여 설명한 각 기능부들의 명칭이 기재될 수 있다.

디코딩 제어부(530)에 의해 활성화된 계층의 특정 기능부는 FU-CSCIT(430), CSCIT(440) 등을 이용하여 데이터 저장부(524)로부터 필요한 데이터를 독출하여 미리 설정된 프로세스를 수행하고, 출력 데이터를 생성한다. 생성된 출력 데이터는 데이터 저장부(524)에 기록될 수 있으며, 데이터 저장부(524)에 기록된 데이터는 후속 처리를 수행하는 기능부의 입력 데이터로 이용될 수 있다. 여기서, 기능부는 디코딩 처리부(550)에 포함되며, 입력 데이터를 미리 지정된 프로세스로 처리하여 출력데이터를 생성하는 일련의 처리 과정(예를 들어, 기능, 알고리즘 또는 함수 등)을 의미한다.

디코딩부(340)가 종래 비트스트림(105)에 포함된 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위해 하나의 표준만을 이용하면 충분한 경우, FL(410)은 해당 표준에서 상응하는 처리를 수행하기 위한 기능부들에 대한 정보만을 포함할 수 있다.

그러나, 해당 비디오 데이터가 복수의 표준에 의해 인코딩된 경우(예를 들어, 복수의 프레임 단위로 인코딩 표준을 달리 적용한 경우)에는 해당 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위해 복수의 표준에 따른 기능부들의 정보가 필요할 것이 다. 따라서, 이 경우 FL(410)은 상응하는 복수의 표준에 따른 모든 기능부들 중 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위해 필요한 복수의 표준에 따른 기능부들의 정보를 포함하여야 할 것이다.

물론, 비디오 데이터가 복수의 프레임 단위로 인코딩 표준을 달리 적용할지라도, 적용된 인코딩 표준별로 구분되어 복수의 종래 비트스트림(105) 및 확장 비트스트림(305)이 생성되어 제공된다면 각각의 FL(410)은 각각 상응하는 표준에 따른 기능부들의 정보만을 포함하면 될 것이다.

FL(410)은 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

다음으로, F-RT(FU - Rule Table, 420)은 입력된 종래 비트스트림(105)을 복호화하기 위하여 사용될 기능부들의 연결 정보를 제공한다. 즉, F-RT(420)는 아래 표 3에 예시된 바와 같이 DHT(445)에서 명시한 계층 구조를 이용하여 상위 계층이 하위 계층을 호출하는 구조로 구성된다.

표 3. F-RT(FU - Rule Table)

Decoding Hierarchy	Children (FU/FH)	LOOP	LOOP Condition	Input	Description
FH0	FU1	NO	-	FH0
	FH1	YES	CH1.C0==1	FU1	FH1[0..N-1] e.g., FH1[i]는 CH1[i].C0이 1일 때 실행됨.
	FH1	YES	CH1.C1==1	FH1[i-1]
FH1	FU2	No	-	FH1
FH1	FH2	NO	-	FU2
...	...	...	...	...	...

F-RT(420)는 표 3에서 보여지는 바와 같이, 각 계층 구조를 나타내는 Decoding Hierarchy, 활성화될 기능부 또는 호출할 하위 계층을 나타내는 Children, 루프 동작 여부를 나타내는 Loop, 루프 동작이 필요한 경우의 루프 조건을 나타내는 Loop Condition, 각 기능부 또는 하위 계층의 입력 정보(또는 활성화 순서)로서 Decording Hierarchy 또는 Children을 나타내는 Input 등을 포함한다.

표 3에 예시된 바와 같이, FH0의 계층이 가장 먼저 활성화될 것이며, FH1 계층은 입력 데이터로서 FU1의 결과 데이터를 이용하므로 후속하여 활성화될 것이다. 또는 FH1 계층도 FH0 계층과 동시에 활성화된 후 FU1의 결과 데이터가 데이터 저장부(524)에 저장될 때까지 처리 동작을 유보할 수도 있다.

각 계층은 호출 시 instance/object 개념으로 독립성이 보장되는 객체로 생성된다. 즉, FH1[0], FH1[1], FH1[2], …, FH1[n] 같이 다수의 FH1을 생성하며, 이 구조는 다른 계층(예를 들어, FH0, FH2, FH3 등)에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 각 객체별 전용 버퍼 공간도 할당될 수 있다. 도 12 및 도 13에 예시된 바와 같이, 각 전용 버퍼 공간에는 특정 계층 구조 또는 해당 계층 구조 내의 기능부의 처리를 위한 CSCI 또는 데이터가 저장된다.

F-RT(420)는 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

다음으로, FU-CSCIT(FU CSCI Table, 430)은 CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보와 각 기능부가 필요로 하는 엘리먼트 정보(input CSCI)를 연결하기 위한 테이블이다.

표 4. FU -CSCIT( FU CSCI Table )

Index No.	CSCI information	CSCI table element
The num of interface set : 1
1	Quantiser_scale	CH2.C6
1	The number of MB	CH2.C1
The num of interface set : 2
2	CBP_MPEG2	CH3.C1
	Ac_pred_flag_MPEG2	CH3.C6
	CBP_MPEG4	CH4.C2
	Ac_pred_flag_MPEG4	CH4.C5

위의 표 4에 예시된 바와 같이, FU-CSCIT(430)는 FL(410)의 FU ID와 1:1 매핑(mapping)되는 Index No, CSCI에 대한 정보 및 매핑을 위한 CSCIT(440)의 인덱스(CSCI table element)를 포함한다. FL(410)의 기능부 나열 순서와 FU-CSCIT(430)의 Index No.의 나열 순서에 의해 양자는 1:1 매핑된다. 즉, 표 2의 첫번째 기능부인 FU-A는 FU-CSCIT(430)의 첫번째 인덱스인 Index No. 1과 매핑된다.

또한, FU-CSCIT(430)는 각 Index No.별로 인터페이스 세트가 몇 개인지에 관 한 정보를 더 포함한다. 인터페이스 세트의 수는 매핑되는 경우의 수를 의미한다. 즉, FL(410)의 D0092는 FU-CSCIT(430)에 의해 인터페이스 세트의 수가 하나로 지정되므로 엘리먼트 정보로서 CH2.C6 및 CH2.C1만을 사용한다. 그러나, D0098는 인터페이스 세트의 수가 2이므로, 어떤 경우에는 엘리먼트 정보로서 CH3.C1 및 CH3.C6을 사용하고, 또 다른 경우에는 CH4.C2 및 CH4.C5를 사용한다. 각 기능부는 지정된 엘리먼트 정보를 CSCI 저장부(522) 또는 데이터 저장부(524)로부터 독출하여 미리 지정된 프로세스를 수행한 후 생성된 출력 데이터를 데이터 저장부(524)에 저장한다.

FU-CSCIT(430)에 각 Index No.별 인터페이스 세트의 수를 명시하는 목적은 하나의 기능부가 서로 다른 데이터 플로우(data flow)에 따라 상이한 처리 동작을 수행할 수도 있기 때문이다. 즉, 도 10에 예시된 바와 같이, FU-A가 MPEG-2 및 MPEG-4에서 동시에 이용될 수 있는 기능을 가진 기능부라면, MPEG-2 표준으로 인코딩된 데이터를 처리하는 경우와 MPEG-4 표준으로 인코딩된 데이터를 처리하는 경우 각각 상이한 엘리먼트 정보가 이용될 수 있을 것이다. 따라서, 각 표준에 따른 인코딩된 데이터를 처리할 때의 엘리먼트 정보가 구분될 수 있도록 복수의 인터페이스 세트가 요구된다.

FU-CSCIT(430)는 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

마지막으로, CSCIT(440)는 아래 표 5에서 보여지는 바와 같이, SYN 파 서(540)가 SET(450), S-RT(460) 등을 이용한 프로세스의 결과 정보인 엘리먼트 정보(예를 들어, CSCI)에 대한 상세 정보가 기술된 것이다. 즉, CSCIT(440)는 종래 비트스트림(105)으로부터 처리되어 CSCI 저장부(522) 또는 데이터 저장부(524)에 저장되고, 디코딩 처리부(550)에 의해 이용될 모든 의미있는 자료(즉, 엘리먼트 정보)들에 대한 정보를 가진다.

표 5. CSCIT

Decoding Hierarchy	Index	Element Name	Type	Note
CH0	CH0.C1	Profile and level indication	Integer
	CH0.C2	User data	Array	An array of arbitrary length of user data.
	CH0.C3	Visual object VerID	Integer
	...
CH1	CH1.C1	Time code (Hours)	Integer
	CH1.C2	Time code (Minutes)	Integer
	...
CH2	CH2.C1	Macro-block type	Integer
CH2	...

위의 표 5에 예시된 바와 같이, CSCIT(440)는 각 엘리먼트 정보의 계층 구분, 해당 엘리먼트 정보의 고유 번호로서 구분자인 인덱스(Index), 해당 엘리먼트 정보의 이름(Element Name), 해당 엘리먼트 정보의 자료 구조적인 특성을 지정하기 위한 속성(예를 들어, 해당 엘리먼트 정보가 정수형(Integer)인지 배열형(Array)인지 여부 등) 등을 포함한다. 계층별로 구성된 CSCI정보는 디코더 구성 시 필요에 따라 여러 개의 배열의 형태로 사용할 수도 있다.

CSCIT(440)는 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

이어서, SYN 파서(540)가 종래 비트스트림(105)으로부터 엘리먼트 정보를 추출 또는 생성하여 CSCI 저장부(522)에 저장하기 위하여 이용하는 CSCIT(440), DHT(445), SET(450), S-RT(460) 및 DVT(470)에 관하여 설명하기로 한다. 다만, CSCIT(440) 및 DHT(445)는 앞서 이미 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략한다. 도 6에 예시된 복수의 기능부들이 상호 유기적으로 동작함으로써 엘리먼트 정보를 생성하여 저장부(520)에 저장할 수 있다. 엘리먼트 정보의 유형은 각 인코딩 표준에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이다. 따라서, 이하에서는 복수의 기능부들 또는 하나의 기능부로 통합된 SYN 파서(540)가 엘리먼트 정보들을 생성하여 저장부(520)에 저장하기 위해 이용되는 확장 비트스트림에 포함된 제2 디코딩 디스크립션의 테이블들간의 유기적 관계를 중심으로 설명한다.

먼저, SET(450)는 아래 표 6에서 보여지는 바와 같이, 입력된 종래 비트스트림(105)의 신택스(syntax)들에 대한 정보에 의해 구성된 테이블이다.

표 6. SET(Syntax Element Table)

Index	Element Name	Input	Process by SET-PROC
S0	Visual object sequence start code	32 bit	READ 32 B; (IBS==HEX:1B0)>>;
S1	Profile and level indication	8 bit	READ 8>>;
S2	Visual object sequence end code	32 bit	READ 32 B; ((IBS==HEX:1B1) \|\| (EOF))>>;
…	…	…	…

위의 표 6에 예시된 바와 같이, SET(450)는 각 신택스에 대한 인덱스(index), 엘리먼트 정보의 명칭(Element Name), 입력 데이터(input data) 및 SET-프로세스(process by SET-PROC) 정보를 포함한다. 여기서 인덱스는 S-RT(460)에서 사용되는 각 신택스를 구분하는 구분자(S)이다.

엘리먼트 명칭은 신택스의 이름으로, 신택스의 의미나 역할에 따라 명명될 수 있다. 입력 데이터는 종래 비트스트림(105)에서 한 번에 입력되는 명목적 비트 길이이다. SET-프로세스는 각 비트스트림 신택스를 입력 받아 어떤 가공 절차를 거쳐 출력 데이터인 엘리먼트 정보를 생성할 것인지의 과정을 기술한다. 참고로, 인덱스 S0에 상응하는 SET-프로세스 "READ 32 B; (IBS==HEX:1B0)>>;"는 32비트를 독출하여 "(IBS==HEX:1B0)"를 만족하면 해당 정보를 출력(>>)하라는 의미이다. 출력 데이터는 엘리먼트 정보(즉, CSCI 정보(C))로서, S-RT(460)의 Syntax #ID를 참조하여 S-RT(460)에 규정된 CSCI 정보(예를 들어, CH0.C1 등)로 CSCI 저장부(522) 또는 데이터 저장부(524)에 저장된다.

SET(450)는 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

다음으로, S-RT(460)는 아래 표 7에서 보여지는 바와 같이, 종래 비트스트림(105) 내의 각 신택스간의 계층 및 연결 정보를 나타낸 것이다. 즉, S-RT(460)는 상위 계층이 하위 계층의 신택스를 호출하고 다음 신택스로 이동하도록 지시하는 정보를 가진다. SYN 파서(540)는 S-RT(460)를 이용하여 종래 비트스트림(105)을 읽어 들이거나 엘리먼트 정보가 CSCI 저장부(522)에 저장 및/또는 갱신되는 순서를 규정한다. 도 9에 예시된 바와 같이, S-RT(460)를 참조하여 SYN 파서(540)는 여러 개의 쓰레드(thread)로 구성되어 상위의 쓰레드가 하위의 쓰레드를 호출할 수 있으므로, 계층별 Syntax 파싱이 수행될 수 있다.

표 7. S-RT(Syntax Rule Table)

Decoding Hierarchy	Index	Syntax #ID	CSCI	Branch Information	Note
SH0	SH0.SR1	S0	CH0.C1, CH0.C0	1: (CH0.C0==1) GO SR2; 2: GO ERR;	VS Start Code
	SH0.SR2	S1	…	1: GO SR3;
	SH0.SR4	S5		While (conditions) { CALL SH1[CH0.C6]; CH0.C6++; }
SH1	SH1.SR1	S6		1: (CH0.C0==1) GO SR2; 2: GO ERR;	GOP Start Code
	SH1.SR2	S7		1: ([CH1.C13]==1 && [CH1.C14]==1) SR3; 2: GO SR4;
SH2	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…

위의 표 7에 예시된 바와 같이, S-RT(460)는 각 신택스의 계층 구분(Decoding Hierarchy), 인덱스(R), 신택스의 아이디(Syntax #ID), 입력 데이터(CSCI), 분기 정보(Branch Information)를 포함한다.

인덱스(R)은 각 연결 정보(Rule)를 구분하도록 한다. 신택스의 인덱스(S)는 각 계층 내에서 특정 연결 인덱스에서 처리할 신택스를 지정하므로, SYN 파서(540)는 SET(450)을 이용하여 해당 신택스에 대해 지정된 프로세스를 수행한다.

입력 데이터는 해당 연결 인덱스에서의 연결 제어를 위한 조건 판단에 사용될 엘리먼트 정보의 목록을 나타낸다. SET(450)에 의한 프로세스의 결과가 Syntax #ID에 상응하는 입력 데이터의 명칭으로 저장됨은 앞서 설명한 바와 같다.

분기 정보는 다음에 어떤 연결 인덱스를 처리할 것인지를 결정하도록 하는 조건 판단 알고리즘이다. 분기 정보에 의해 어떤 순서에 따라 어떤 내용을 읽어 들일지가 직접적으로 판단될 수 있다. 분기의 수가 1인 경우(예를 들어, Syntax #ID가 S1인 경우)에는 입력 데이터가 존재하지 않을 수 있다.

S-RT(460)는 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

마지막으로, DVT(470)는 아래 표 8에서 보여지는 바와 같이, 각 부호화기/복호화기에서 사용하는 허프만 테이블(Huffman table) 정보가 기록된 테이블이다. MPEG-1/2/4/AVC에서는 각 부호화 시 엔트로피 코딩(entropy coding)을 수행한다. 이 때 주로 허프만 코딩(Huffman coding) 방법이 이용되며, 이 경우 이용되는 정보가 허프만 테이블(Huffman table)이다. 통합 코덱을 구현하기 위해서는 각 복호 시 해당 복호화기에서 사용될 허프만 테이블(Huffman table) 정보가 제공되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 디코딩 디스크립션 내에 신택스 파싱시 각 신택스(syntax) 에 해당하는 허프만 테이블(Huffman table) 정보를 포함한다. 물론, 각 표준에 상응하는 허프만 테이블 정보가 이미 계층 정보 저장부(330)에 기록되어 있는 경우 DVT(470)의 전송은 생략되거나 도 10에 예시된 바와 같이 코덱 번호(Codec #, 1020)와 프로파일 및 레벨 번호(Profile and level #, 1030)만이 포함될 수도 있을 것이다.

표 8. DVT(Default Value Table)

name	value	code
MCBPC	0	1
MCBPC	1	001
MCBPC	2	010
…	…	…
MCBPC	9	NULL
CBPY	0	0011
CBPY	1	00101
…	…	…
CBPY	17	000001
CBPY	18	NULL
intraDCy	0	011
intraDCy	1	11
…	…	…
intraDCy	12	00000000001
intraDCy	13	NULL
intraDCc	0	11
intraDCc	1	10
…	…	…
intraDCc	13	NULL
DCT intra	0	10
DCT intra	1	1111
…	…	…
DCT intra	101	000001011111
DCT intra	102	0000011
DCT intra	103	NULL
…	…	…

표 8에 예시된 바와 같이, DVT(470)는 각 허프만 테이블에 대한 이름(name), 허프만 코딩에 의해 압축되어 출력되는 실제 값(value) 및 압축된 실제 값이 종래 비트스트림(105)에 저장될 때 사용되는 코드 값(code)을 포함한다. 예를 들어, MCBPC 값을 압축하여 3이란 실제 값(value)을 얻었다면, 허프만 테이블 매핑(Huffman table mapping) 작업(예를 들어, SET(450)의 PROCESS 부분)에 의해 종래 비트스트림(105)에는 코드 값(code) 011이 기록된다. 다른 예로서, SET(450)의 특정 인덱스의 Process 부분에 VLD[1]이라 기록되어 있다면 VLD라는 함수를 호출하여, 해당 함수에 의해 미리 지정된 길이(고정길이 또는 가변 길이)만큼 종래 비트스트림(105)을 읽어 코드 값(code)값을 얻은 후 허프만 테이블 매핑(Huffman table mapping) 작업에 의해 상응하는 실제 값(value)을 얻을 수 있다. 이 때 사용되는 Huffman table은 [1], 즉 1번째 테이블인 CBPY이다.

DVT(470)는 textual description이나 binary description(비트 변환된 바이너리 코드 형태) 등의 기술 방식으로 기술될 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이블 중 필요한 최소한의 데이터가 유사 스크립트 언어로 기술될 수도 있다.

각 테이블들은 binary description됨으로써 저장 공간을 감소시키고, 처리 효율을 증진시키며, 디코딩 디스크립션을 포함한 확장 비트스트림(305) 전송 시간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, SYN 파서(540) 및/또는 디코딩 제어부(530)에 의해 이용되는 각 테이블간의 연동 과정을 설명한다.

먼저, 디코딩 제어부(530)는 계층 정보 저장부(330)에서 F-RT(420)에 규정된 최상위 계층의 기능부들을 호출한다. 호출된 기능부들은 처리를 위해 필요한 CSCI 정보 및/또는 데이터가 SYN 파서(540)에 의해 저장부(520)에 저장될 때까지 대기한 다.

SYN 파서(540)는 S-RT(460)의 규칙 정보(Rule)들 중 최상위 계층에 해당하는 Syntax를 읽고, SET(450)에 의해 VS Start Code임을 인식하고, 종래 비트스트림(105)에서 상응하는 비트(즉, SET(450)에 입력값으로 설정된 32비트)를 읽어 SET 프로세스 수행에 따른 출력값(즉, 엘리먼트 정보로서, C0)을 S-RT(460)에 규정된 입력 데이터(CSCI)의 명칭으로 CSCI 저장부(522)에 저장한다. CSCI 저장부(522)에 저장된 당해 엘리먼트 정보가 무엇인지 또한 어떤 계층에서 이용되는지는 CSCIT(440)에 기재되어 있다. 이어서, SYN 파서(540)는 CSCI 저장부(522)에 저장된 엘리먼트 정보(즉, C0)를 S-RT(460)의 상응하는 분기 정보에 대입하고, 그 결과에 상응하는 인덱스의 처리를 위해 진행한다. 예를 들어, 인덱스 SH0.SH1에 상응하는 분기 정보는 'CH0.C0==1'이므로 이를 만족하면 SH0 계층 내의 인덱스 SR2으로 진행할 것이고, 그렇지 않으면 Error 처리한다.

그러나, SYN 파서(540)가 SET(450)를 이용하여 엘리먼트 정보를 생성하여 CSCI 저장부(522)에 저장하는 과정에서, VLD 함수가 호출되면(예를 들어, SET(450)의 인덱스 S74) DVT(470)를 이용하여 엔트로피 디코딩을 수행한다. 이 과정에서 엘리먼트 정보가 생성되면 CSCI 저장부(522)에 저장한다.

SYN 파서(540)에 의해 엘리먼트 정보 또는/및 데이터가 저장부(520)에 저장되는 동안 디코딩 처리부(550) 내의 활성화된 각각의 기능부는 미리 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 엘리먼트 정보 또는/및 데이터가 모두 저장되었는지 여부를 확인한다. 해당 기능부는 모두 저장되었는지 여부를 FU-CSCIT(430)를 참조하여 확인할 수 있다. 또한, 해당 엘리먼트 정보들이 무엇인지는 CSCIT(440)와의 매핑(mapping)을 통해 인식할 수 있다. 필요한 엘리먼트 정보들 또는/및 데이터가 모두 저장된 기능부는 미리 지정된 프로세스의 수행을 개시하여, 처리된 결과 데이터를 데이터 저장부(524)에 저장한다.

앞서 설명한 바와 같이, 기능부들은 계층 구조 단위로 순차적 활성화 또는 호출될 수 있다. 계층 구조 단위의 활성화는 예를 들어 현재 어떤 계층에서 필요한 엘리먼트 정보 또는/및 데이터의 처리가 완료되었는지 여부를 감시하는 디코딩 제어부(530)에 의해 제어될 수 있다. 호출된 기능부들은 미리 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 엘리먼트 정보 또는/및 데이터의 저장이 인식되면 이를 독출하여 처리한다. 이러한 과정을 통해 각 기능부들이 순차적으로 또는 병렬적으로 연결되어 처리를 수행하는 것과 동일한 효과가 발생된다.

동영상 데이터로의 변환을 위해 필요한 모든 기능부들의 계층이 모두 활성화됨으로써 디코딩부(340)는 입력된 종래 비트스트림(105)에 상응하는 동영상 데이터를 출력할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 syntax 파싱 및 데이터 디코딩의 병렬 처리를 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 상술한 디코딩 디스크립션 정보를 이용하면 SYN 파서(540)에 의한 Syntax 파싱과 디코딩 처리부(550)에 의해 데이터 디코딩이 개별적(독립적)으로 수행될 수 있다. 즉, 데이터 디코딩을 위해 각 기능부에서 필요로하는 엘리먼트 정보 및/또는 데이터가 저장부(520)에 저장되기만 하면 해당 기능부는 미리 지정된 프로세스를 수행할 수 있 다. 또한, 디코딩 처리를 수행하는 디코딩 처리부(550) 내의 각 기능부간에도 타 기능부의 결과 데이터가 입력 데이터로 이용되는 관계가 아니라면 각 기능부간에도 독립적인 기능 수행이 가능하다.

따라서, 본 발명에 따른 복호화기(300)는 Syntax 파싱이 모두 완료된 후 디코딩 처리부(550)가 동작 개시되도록 제약되지 않으며, SYN 파서(540)와 디코딩 처리부(550)가 개별적인 처리가 가능하며, 또한 디코딩 처리부(550) 내의 기능부들 간에도 개별적인 처리가 가능한 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 표준(즉, 코덱)에서 제공하는 기능부들을 사용하여 기존의 프로파일(profile)을 사용할 수도 있고, 기존의 기능부들을 이용하여 새로운 복호화기를 구성할 수도 있으며, 새로운 기능부를 이용하여 새로운 복호화기를 구현할 수도 있다. 즉, 다양한 또한 제한없는 복호화기 구현이 가능하다.

다만, 새로운 기능부(Functional Unit)를 툴 박스(510)에 추가하는 경우, 해당 기능부에 대한 알고리즘(즉, 기능부에 대한 디스크립션)을 추가하고 해당 정보를 FL(410)에 추가하여야 할 것이다. 이 경우 상기 알고리즘에 대한 컴파일(compile) 과정이 추가적으로 필요할 수도 있다.

통합 코덱을 구현하기 위해서는 다양한 부호화 방식에 의해 압축된 비트스트림을 파싱하여 해당 부호화 방식에 대응되는 복호화 방식으로 비트스트림을 디코딩하도록 각 구성 요소를 유기적으로 제어 할 수 있어야 한다.

이 경우, 해당 비트스트림은 여러 가지 표준(코덱)을 혼합한 다양한 모양으 로 구성된 비트스트림이거나 하나의 표준 내에서 다양한 부호화 방식에 의해 생성된 다양한 형태의 비트스트림일 수 있다. 또한 다양한 부호화/복호화 방법을 지원하기 위해서는 여러 가지 표준에서 사용되는 다양한 기능들을 별개의 유닛(Unit)으로 구분하고, 사용자가 원하고 필요로 하는 기능만을 선별하여 한 가지의 코덱(encoder and decoder)을 만들 수 있어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 디코딩 디스크립션이 함께 제공되도록 함으로써 비트스트림이 부호화된 부호화 방식에 관계없이 동일한 정보 해석 방법으로 각 기능부들을 유기적으로 연결하고 제어할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 다른 장점으로는 비트스트림의 신택스(syntax)가 변경되거나 새롭게 추가 될지라도, S-RT(460)에 해당 정보의 수정 또는 추가 정보의 삽입만으로도 능동적 대응이 가능하도록 할 수 있다. 또한 비트스트림 레벨(bit stream-level), 프레임 레벨(frame-level), 매크로블록 레벨(MB-level) 등의 처리 단위로 사용자가 원하는 기능을 선별하여 F-RT(420)를 구성함으로써 해당 복호화기의 디코딩 처리부(550) 기능부들의 연결 관계를 설정할 수 있는 장점도 있다.

이하, 각 테이블들을 구성하는 명령어들에 대해 상세히 설명하기로 한다.

앞서 예시한 각 표들에는 각 테이블들에서 이용되는 명령어들이 예시되어 있다. 예시된 각각의 명령어들을 이용하여 MPEG-2/MPEG-4/MPEG-4 AVC 등과 같은 표준의 syntax를 파싱하기 위한 정보(즉, 테이블)를 구성 할 수 있다.

각 테이블들을 구성하기 위한 명령어들로는 READ, SEEK, FLUSH, IF, WHILE, UNTIL, DO~WHILE, DO~UNTIL, BREAK, SET, STOP, PUSH 등이 있을 수 있다. 물론, 모 든 명령어가 각 테이블 내에 모두 이용되어야 하는 것은 아니며, 각 테이블별로 임의의 명령어가 선택적으로 이용될 수 있음은 자명하다. 이하, 각 명령어의 용도를 간략히 설명하도록 한다.

먼저, READ는 비트스트림에서 일정 비트를 읽어들이기 위한 명령어이다. 예를 들어, "READ bits B > CSCI;"와 같이 표현될 수 있다. 여기서, "bits"는 읽어들일 비트 수를 나타내고, "B"는 Byte-alignment 플래그이고, "> CSCI"는 저장할 CSCI 인덱스를 나타낸다. "B"와 "> CSCI"는 옵션(option)으로 이용되며, "> CSCI"가 지정되지 않으면 변수 IBS에만 저장하도록 설정된다.

다음으로, SEEK는 비트스트림에서 일정 비트를 읽어들이되, 파일 포인터를 이동하지 않도록 하는 명령어이다. 파일 포인터란 일정 비트를 읽어들이는 등의 동작시 기준 위치를 의미한다. SEEK 명령어의 파라미터는 앞서 설명한 READ와 동일하게 적용할 수 있다.

다음으로, FLUSH는 비트스트림에서 일정 비트 수만큼 파일 포인트를 이동하는 명령어이다. 파라미터는 READ와 유사하게 적용할 수 있다.

다음으로, IF는 "IF (condition) { ~ } ELSE { ~ }"의 형태로 이용될 수 있으며, 주어진 조건에 따른 분기를 제공하는 명령어이다.

다음으로, WHILE은 "WHILE (condition) { ~ }"의 형태로 이용될 수 있으며, 주어진 조건이 참(True)인 동안 지정된 블록을 반복하여 수행하도록 하는 명령어이다.

다음으로, UNTIL은 "UNTIL (condition) { ~ }"의 형태로 이용될 수 있으며, 주어진 조건이 참이 될 때까지 지정된 블록을 반복하여 수행하도록 하는 명령어이다.

다음으로, DO~WHILE은 "DO { ~ } WHILE (condition)"의 형태로 이용될 수 있으며, WHILE문을 변형하여 조건 판단에 앞서 블록을 실행하도록 하는 명령어이다.

다음으로, DO~UNTIL은 "DO { ~ } UNTIL (condition)"의 형태로 이용될 수 있으며, UNTIL문을 변형하여 조건 판단에 앞서 블록을 실행하도록 하는 명령어이다.

다음으로, ( ~ ) (compute)라는 명령어는 예를 들어 "(C11=(V2+3));"의 형태로 이용된다. 즉, SET-PROC의 모든 계산식이 괄호 안에 기록되도록 할 수 있으며, 사칙연산, 대입, 비교, 가산/감산 (++/--), 비트 연산, 논리합/논리곱, CSCI 사용여부 체크 등의 연산자가 이용될 수 있다.

다음으로, BREAK는 가장 가까운 루프 구조로부터 이탈하도록 하는 명령어이다.

다음으로, SET은 지정된 CSCI들에 대한 사용 여부 플래그를 설정하는 명령어로서, 플래그를 지정할 CSCI들이 나열되며 콤마(,)에 의해 구분(예를 들어, SET C0, C2;)될 수 있다.

다음으로, STOP은 현재 수행중인 신택스 엘리먼트(Syntax Element)의 처리를 중단하고 다음으로 넘어가도록 하는 명령어이다.

다음으로, PUSH는 배열형 CSCI에서, 데이터가 기록된 맨 마지막 지점에서부터 주어진 데이터를 추가하도록 하는 명령어로서, 추가된 값들이 나열되며(예를 들어, PUSH C8 8, 16, 32;) 콤마에 의해 구분된다.

다음으로, GO는 지정한 위치로 분기하도록 하는 명령어이다. 예를 들어, GO SR#;;인 경우 SR#으로 분기하라는 명령이며, GO RT는 호출한 곳으로 복귀(return)하라는 명령이다.

다음으로, HEX는 HEX 명령어 뒤에 나오는 값이 16진수임을 나타내는 명령어이다.

다음으로, RLD는 MPEG-4에서 지원되는 RLD 함수를 위한 인터페이스로서, "RLD index, level, run, islastrun, t#;"의 형태로 이용될 수 있다. 여기서, index, level, run 및 islastrun는 RLD 반환값을 저장하는 CSCI 혹은 내부 변수를 나타내고, t#는 RLD에 사용되는 Huffman Table ID를 나타낸다.

다음으로, VLD2는 MPEG-2용 VLD 함수로서, "VLD2 [t#] in > v1, v2, v3;"의 형태로 이용될 수 있다. 여기서, t#는 VLD에 사용되는 Huffman Table ID이고, in은 입력되는 index값을 나타내며, v1~v3은 출력 결과값을 나타낸다.

마지막으로, VLD4는 MPEG-4용 VLD 함수로서, "VLD4 [T#] > CSCI;"의 형태로 이용될 수 있다. 여기서, t#는 VLD에 사용되는 Huffman Table ID를 나타내고, "> CSCI"는 저장할 CSCI 인덱스를 나타낸다. "> CSCI"는 옵션(option)으로, 지정하지 않으면 변수 IBS에만 저장되도록 한다.

도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화기의 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 부호화기(1500)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 종래의 부호화기(200)에 비해 확장 비트스트림 생성 및 출력부(1510)를 더 포함한다. 확장 비트스트림 생성 및 출력부(1510)는 전단까지의 처리에 의해 생성된 종래 비트스트 림(105) 생성 과정에서의 제어 정보(예를 들어, 사용한 기능부들의 목록 및 연결 관계, 해당 기능부들의 입력 데이터, 신택스 정보, 신택스 연결 정보 등)를 이용하여 디코딩 디스크립션 을 생성한다. 또한, 생성된 디코딩 디스크립션 및 종래 비트스트림(105)를 이용하여 확장 비트스트림(305)을 생성하여 복호화기(300)로 전송한다. 디코딩 디스크립션의 생성 방법은 앞서 설명한 사항만으로 당업자가 충분히 이해할 수 있을 것이므로 이에 대한 설명은 생략한다. 또한, 당업자는 앞서 설명한 사항을 참조할 때, 부호화기(2300) 역시 복수의 기능부들을 포함하는 툴 박스를 구비하도록 하고, 툴 박스 내에 포함된 기능부들의 순차적 조합 또는 유기적 조합을 통해 하나 이상의 부호화 표준에 따른 비트스트림 생성이 가능할 것임을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 명세서에서 가변장 인코딩부(235)는 부호화기(1500) 내에서 종래 비트스트림(105)을 생성하기 위하여 최종적으로 부호화를 수행하는 임의의 구성 요소(예를 들어, 부호화부)를 지칭한 것일 뿐 이에 제한되는 것은 아니며, 또한 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않는다.

도 15은 디코딩 디스크립션 정보 및 종래 비트스트림(105)을 이용하여 생성한 확장 비트스트림(305)이 복호화기로 제공되는 경우를 가정한 도면이다.

그러나, 상술한 바와 같이, 디코딩 디스크립션은 별도의 데이터 또는 비트스트림 등의 형태로 복호화기(300)로 전달될 수도 있다. 이 경우는 가변장 인코딩부(235) 후단에 확장 비트스트림 생성 및 출력부(2310)가 위치하지 않고, 종래의 인코딩부(200)와 독립적으로 확장 비트스트림 생성 및 출력부(2310)가 위치하여 독 립적으로 생성한 정보를 복호화기(300)로 제공할 수도 있음은 자명하다.

이제까지 본 발명에 따른 통합 코덱 장치 및 방법을 설명함에 있어 복호화기를 중심으로 설명하였으나, 복호화기와 부호화기간의 상호 관계가 당업자에게 자명하며 복호화기에 대한 상세한 설명만으로도 부호화기의 구성이 용이한 점을 고려할 때 본 발명이 복호화기에 제한되지 않음은 자명하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 통합 코덱 장치 및 방법은 하나의 표준(또는 코덱) 내에서 또는 다른 표준(또는 코덱) 간에 syntax 엘리먼트의 해석 및 기능부들의 연결 제어를 용이하게 한다. 즉, 특정 표준에 따라 생성되는 비트스트림 내의 syntax 엘리먼트들의 순서를 변경하거나, 새로운 syntax 엘리먼트들을 삽입하거나, 기존의 syntax 엘리먼트들을 삭제함에 문제되지 않는다.

또한, 종래기술에 따르면 이와 같은 syntax 엘리먼트의 조작시 복호화기에서는 해당 비트스트림을 정상적으로 디코딩할 수 없는 문제점이 있었다. 예를 들어, 비트스트림 정보가 ABC이던 것을 ACB로 순서를 바꾸어 비트스트림을 구성하여 전송하면, 복호화기는 이를 인식할 수 없어 정상적인 디코딩이 불가능하다. 또한, 신규로 F를 삽입하여 ABFC로 구성하거나, B를 삭제하여 AC로 비트스트림을 구성하는 경우에도 동일하다.

그러나, 본 발명에 따른 통합 코덱 장치 및 방법을 이용하면, 확장 비트스트림 내에 포함되거나 또는 독립된 데이터로 디코딩 디스크립션 정보가 제공되므로 복호화기(300)의 원활한 복호화 동작이 가능해진다.

이제까지 본 발명에 따른 복호화 장치 및 비트스트림 복호화를 위한 구문 해석 방법을 설명함에 있어 MPEG-4 AVC를 기준으로 설명하였으나, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 및 이외의 동영상 인코딩/디코딩 표준에 아무런 제한없이 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.

또한, 각 테이블들에 포함되는 정보 역시 하나의 표준에 의한 디코딩 수행을 위한 기능부들의 연결 관계, 해당 기능부에 요구되는 처리 프로세스 등에 관한 정보만으로 기술되지 않고, 복수의 표준에 의한 디코딩 수행을 위한 정보로 기술될 수도 있음은 자명하다.

예를 들어, 확장 비트스트림에 포함된 인코딩된 비디오 데이터의 초기 복수의 프레임은 MPEG-2로 인코딩되고, 후속하는 복수의 프레임은 MPEG-4로 인코딩되며, 나머지 프레임은 MPEG-1으로 인코딩되었다고 가정하자. 이 경우, 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위해 디코딩 디스크립션에 포함되는 테이블 정보들은 인코딩 방법을 달리하는 각 프레임들이 툴 박스(510)에 포함된 각 표준에 따른 기능부들이 유기적으로 결합되어 동작될 수 있도록 구현될 것임은 자명하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 통합 코덱 장치 및 방법은 각 표준(예를 들어, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 등)에 따른 다양한 형식(syntax, semantics)으로 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호 화(decoding)할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 표준에 따른 다양한 형식(syntax, semantics)으로 부호화된 비트스트림을 동일한 정보 인식 방식으로 복호화(decoding)하도록 디코딩 디스크립션(decoding description)을 부가한 확장 비트스트림을 생성할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 코덱이 가진 계층 구조를 syntax 파싱 및 디코딩 과정에 응용함으로써 보다 효율적으로 디코딩 디스크립션을 기술할 수 있도록 하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 디코딩 디스크립션을 이용하여 각 코덱의 스케쥴링(scheduling) 관리와 각 기능부들의 유기적 처리 구조(예를 들어, 병렬 결합 구조, 직렬 병합 구조, 독립 처리 구조, 개별적 처리 구조 등)를 제시할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 기술된 디코딩 디스크립션만으로 다양한 시스템 설계 및 구축이 가능한 효과도 있다.

또한, 본 발명은 다양한 부호화 방식으로 압축된 비트스트림을 동일한 정보 분석 방법에 의해 파싱(parsing)하고, 파싱된 데이터를 이용하여 복호화를 위한 각 기능부(FU, Functional Unit)들을 유기적으로 제어할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 다양한 형태의 비트스트림을 복호화하기 위한 syntax 해석 방법을 공통적으로 적용할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 다양한 형태의 비트스트림을 공통된 Syntax 해석 방법으로 파싱할 수 있도록 하기 위한 새로운 명령어들의 집합을 적용할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 syntax 엘리먼트의 변경이나 추가시에도 복호화기가 용이하게 비트스트림을 복호화할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보(element information, 즉 syntax 파싱에 의한 결과물)를 비트스트림 복호화를 위해 이용되는 구성 요소들이 공유할 수 있도록 하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 해석된 syntax의 엘리먼트 정보를 후속하는 비트스트림 syntax 엘리먼트의 해석을 위해 이용할 수 있도록 하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC 외의 블록 단위의 처리를 하는 동영상, 정지영상 코덱의 통합시에 사용할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 여러 표준(코덱)에서 제안하는 다양한 디코딩 방법을 구성하는 기능들을 각기 기능부(FU, Functional Unit)대로 분할하여 툴박스에 저장할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 다양한 형태로 부호화 된 비트스트림을 복호화하기 위해 툴박스에서 필요한 기능부들만을 선별하여 디코딩할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 툴박스에 저장된 기능부의 변경이나 추가, 삭제가 용이한 효과도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 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.

Claims

비트스트림의 디코딩을 위해 하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 복수의 기능부들로 구성되는 툴 박스;

상기 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 계층 정보가 저장된 계층 정보 저장부; 및

상기 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들의 활성화하는 디코딩 제어부를 포함하되,

상기 계층 정보에 부합하여 계층간 호출이 수행되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제1항에 있어서,

상기 디코딩 제어부는 최상위 계층에 대한 오브젝트 생성 및 실행을 제어하고, 상기 오브젝트 실행에 의해 최상위 계층에 포함된 기능부들 및 상기 계층 정보에 의해 지정된 계층의 호출을 위한 호출부가 활성화되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제2항에 있어서,

상기 호출부는 상응하도록 지정된 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들이 미리 지정된 프로세스 수행을 위해 필요한 처리 데이터가 정보 저장부에 저장되면 상응하는 계층을 활성화하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제3항에 있어서,

활성화된 계층에 속하는 기능부는 지정된 프로세스의 수행을 위한 처리 데이터가 상기 정보 저장부에 저장되면 처리를 개시하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제1항에 있어서,

각 기능부들의 프로세스 수행에 의한 결과 데이터는 정보 저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제1항에 있어서,

상기 계층 정보 저장부에 저장된 계층 정보는 상기 비트스트림과 독립적으로 제공되는 데이터인 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제1항에 있어서,

확장 비트스트림이 상기 계층 정보에 상응하는 데이터와 상기 비트스트림을 포함하는 경우, 상기 데이터를 추출하기 위한 분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 데이터를 상기 계층 정보로 변환하기 위한 디스크립션 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제5항에 있어서,

상기 툴 박스는 상기 비트스트림의 신택스 파싱(syntax parsing)을 위한 하나 이상의 파싱 기능부, 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩 처리를 위한 복수의 디코딩 기능부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제9항에 있어서,

상기 디코딩 기능부 각각은 미리 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 CSCI 정보 및 디코딩 처리를 위한 데이터가 정보 저장부에 저장됨으로써 동작 개시되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제9항에 있어서,

상기 디코딩 기능부 각각을 위한 전용 저장 공간이 할당되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제9항에 있어서,

상기 정보 저장부는,

상기 파싱 기능부에 의해 생성된 CSCI 정보(Control Signal/Context Information)가 저장되는 CSCI 저장부; 및

상기 파싱 기능부에 의해 생성된 상기 인코딩된 비디오 데이터에 상응하는 데이터, 상기 디코딩 기능부에 처리된 처리 데이터 중 하나 이상인 디코딩 처리를 위한 데이터가 저장되는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제1항에 있어서,

상기 계층 정보에 상응하는 계층 구조는 시퀀스 층, GOP 층, 픽쳐 층, 슬라이스 층, 매크로블록 층, 블록 층 중 둘 이상의 층들로 구성되는 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
제1항에 있어서,

상기 계층 정보 저장부에 저장되는 계층 정보는 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위한 계층 구조, 각 계층에서 호출할 계층에 대한 지정, 및 상기 계층 구조에 기반하여 복수의 디코딩 기능부들간의 호출 또는 활성화 순서를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 복호화 장치.
비트스트림을 입력받는 단계; 및

상기 비트스트림의 디코딩을 위해, 저장된 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들을 활성화하는 단계를 포함하되,

하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 복수의 기능부들은 복수의 계층 중 어느 하나의 계층에 속하도록 규정되고,

상기 계층 정보는 상기 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 지정 정보이며,

상기 계층 정보에 부합하여 계층간 호출이 수행되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제15항에 있어서,

상기 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들을 활성화하는 단계는, 최상위 계층에 대한 오브젝트 생성 및 실행을 제어하여, 상기 오브젝트 실행에 의해 최상위 계층에 포함된 기능부들 및 상기 계층 정보에 의해 지정된 다른 계층의 호출을 위한 호출부가 활성화되도록 하는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제16항에 있어서,

상기 호출부는 상응하도록 지정된 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들이 미리 지정된 프로세스 수행을 위해 필요한 처리 데이터가 정보 저장부에 저장되면 상응하는 계층을 활성화하는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제17항에 있어서,

활성화된 계층에 속하는 기능부는 지정된 프로세스의 수행을 위한 처리 데이터가 상기 정보 저장부에 저장되면 처리를 개시하는 것을 특징으로 하는 복호화 방 법.
제15항에 있어서,

각 기능부들의 프로세스 수행에 의한 결과 데이터는 정보 저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제15항에 있어서,

상기 계층 정보 저장부에 저장된 계층 정보는 상기 비트스트림과 독립적으로 제공되는 데이터인 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제15항에 있어서,

확장 비트스트림이 상기 계층 정보에 상응하는 데이터와 상기 비트스트림을 포함하는 경우, 상기 계층 정보의 저장을 위해 상기 데이터를 추출하기 위한 단계가 선행되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제20항 또는 제21항에 있어서,

상기 계층 정보의 저장을 위해 상기 데이터를 상기 계층 정보로 변환하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제19항에 있어서,

상기 비트스트림의 디코딩을 위한 기능부들은 상기 비트스트림의 신택스 파싱(syntax parsing)을 위한 하나 이상의 파싱 기능부, 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩 처리를 위한 복수의 디코딩 기능부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제23항에 있어서,

상기 디코딩 기능부 각각은 미리 지정된 프로세스의 수행을 위해 필요한 CSCI 정보 및 디코딩 처리를 위한 데이터가 상기 정보 저장부에 저장됨으로써 동작 개시되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제23항에 있어서,

상기 디코딩 기능부 각각을 위한 전용 저장 공간이 할당되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제23항에 있어서,

상기 정보 저장부는,

상기 파싱 기능부에 의해 생성된 CSCI 정보(Control Signal/Context Information)가 저장되는 CSCI 저장부; 및

상기 파싱 기능부에 의해 생성된 상기 인코딩된 비디오 데이터에 상응하는 데이터, 상기 디코딩 기능부에 처리된 처리 데이터 중 하나 이상인 디코딩 처리를 위한 데이터가 저장되는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제15항에 있어서,

상기 계층 정보에 상응하는 계층 구조는 시퀀스 층, GOP 층, 픽쳐 층, 슬라이스 층, 매크로블록 층, 블록 층 중 둘 이상의 층들로 구성되는 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
제15항에 있어서,

상기 계층 정보는, 상기 인코딩된 비디오 데이터의 디코딩을 위한 계층 구 조, 각 계층에서 호출할 계층에 대한 지정, 및 상기 계층 구조에 기반하여 복수의 디코딩 기능부들간의 호출 또는 활성화 순서를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 복호화 방법.
복호화 방법을 수행하기 위해 복호화 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 복호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록 매체에 있어서,

비트스트림을 입력받는 단계; 및

상기 비트스트림의 디코딩을 위해, 저장된 계층 정보를 참조하여 최상위 계층에 속하는 하나 이상의 기능부들을 활성화하는 단계를 실행하되,

하나 이상의 복호화 표준에서 규정된 각각의 프로세스를 개별적으로 수행하도록 구현된 복수의 기능부들은 복수의 계층 중 어느 하나의 계층에 속하도록 규정되고,

상기 계층 정보는 상기 기능부들 중 일부 또는 전체가 1회 이상 유기적 동작되도록 하기 위한 지정 정보이며,

상기 계층 정보에 부합하여 비활성화 상태인 제1 계층에 속한 하나 이상의 기능부의 수행을 위한 처리 데이터가 정보 저장부에 저장되면 활성화 상태인 제2 계층에 의해 상기 제1 계층이 호출되는 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 기록매체.