KR20100120691A - 고속 매크로블록 델타 ｑｐ 판정 - Google Patents

고속 매크로블록 델타 ｑｐ 판정 Download PDF

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Abstract

멀티미디어 비디오를 인코딩하는 시스템 및 방법이 설명된다. 비디오가 인코딩됨에 따라, 각각의 매크로블록에 대해 양자화 파라미터가 선택된다. 여기서 설명된 바와 같이, 각각의 매크로블록에 대한 양자화 파라미터는 가능한 양자화 파라미터 값들의 특정한 범위로 모든 가능한 양자화 파라미터들의 영역을 제한함으로써 선택될 수도 있다. 이는 각각의 비디오 매크로블록에 대해 테스트되는 양자화 파라미터들의 수를 감소시킴으로써 비디오 인코딩의 속도를 증가시킨다.

Description

고속 매크로블록 델타 ＱＰ 판정{FAST MACROBLOCK DELTA QP DECISION}
관련 출원들
본원은 2008년 2월 22일자로 출원된 미국 가출원 제 61/030,857 호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 미국 가출원은 그 전체가 여기에 참조로 통합된다.
배경
본 발명의 분야
본 실시형태들은 멀티미디어 이미지 프로세싱에 관한 것이다. 특히, 이들 실시형태들은 비디오 인코더에서 디지털 비디오의 디지털 비트 레이트 및 압축 품질을 적응적으로 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
디지털 비디오 능력들은, 디지털 텔레비전들, 디지털 다이렉트 브로드캐스트 시스템들, 무선 통신 디바이스들, 휴대용 개인 정보 단말 (PDA) 들, 랩톱 컴퓨터들, 데스크톱 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 디지털 레코딩 디바이스들, 셀룰러 또는 위성 무선 전화기들 등을 포함하는 광범위한 디바이스들 내에 통합될 수 있다. 이들 및 다른 디지털 비디오 디바이스들은, 풀 모션 비디오 시퀀스들을 생성, 변형, 송신, 저장, 레코딩, 및 플레이하는 것에서, 종래의 아날로그 비디오 시스템들에 비해 상당한 개선들을 제공할 수 있다.
디지털 비디오 시퀀스들을 통신하기 위해 다수의 상이한 비디오 인코딩 표준들이 확립되어 왔다. 예컨대, MPEG (Moving Picture Experts Group) 은 MPEG-1, MPEG-2, 및 MPEG-4 를 포함하는 다수의 표준들을 개발하였다. 다른 인코딩 표준들은 H.261/H.263, MPEG1/2/4, 및 최신의 H.264/AVC 를 포함한다.
비디오 인코딩 표준들은 데이터를 압축된 방식으로 인코딩함으로써 증가된 송신 레이트들을 달성한다. 압축은 이미지 프레임들의 효과적인 송신을 위해 송신될 필요가 있는 데이터의 전체 양을 감소시킬 수 있다. 예컨대, H.264 표준들은, 압축 없이 달성될 수 있는 것보다 더 좁은 대역폭을 통해 비디오 및 이미지 송신을 용이하게 하도록 설계된 그래픽 및 비디오 압축 기술들을 이용한다. 특히, H.264 표준들은, 시간적 또는 인터프레임 상관이라 지칭되는, 연속하는 이미지 프레임들 사이의 유사성들을 이용하는 비디오 인코딩 기술들을 통합하여, 인터프레임 압축을 제공한다. 인터프레임 압축 기술들은 이미지 프레임들의 픽셀-기반 표현들을 모션 표현들로 컨버팅함으로써 프레임들에 걸친 데이터 리던던시를 활용한다. 또한, 비디오 인코딩 기술들은, 이미지 프레임 내의 공간적 상관이 더 압축될 수 있는 인트라-프레임 압축을 달성하기 위해, 공간적 또는 인트라프레임 상관이라 지칭되는, 이미지 프레임들 내의 유사성들을 이용할 수도 있다. 통상적으로, 인트라프레임 압축은, 공간적 예측 및 이산 코사인 변환 (DCT) 인코딩과 같은, 스틸 이미지들을 압축하기 위한 종래의 프로세스들에 기초한다.
압축 기술들을 지원하기 위해, 다수의 디지털 비디오 디바이스들은 디지털 비디오 시퀀스들을 압축하기 위한 인코더, 및 디지털 비디오 시퀀스들을 압축해제하기 위한 디코더를 포함한다. 다수의 경우들에서, 인코더 및 디코더는 비디오 이미지들의 시퀀스를 정의하는 프레임들 내의 픽셀들의 블록들에 대해 동작하는 통합된 인코더/디코더 (CODEC) 를 포함한다. 예컨대, H.264 표준에서, 전송 디바이스의 인코더는 통상적으로, 송신될 비디오 이미지 프레임을 더 작은 이미지 블록들을 포함하는 매크로블록들로 분할한다. 이미지 프레임 내의 각각의 매크로블록에 대해, 인코더는 이웃 비디오 프레임들의 매크로블록들을 탐색하여 가장 유사한 매크로블록을 식별하고, 인코딩을 위해 레퍼런스 프레임으로부터 사용된 매크로블록을 표시하는 모션 벡터와 함께 송신을 위해 매크로블록들 사이의 차이를 인코딩한다. 수신 디바이스의 디코더는 모션 벡터 및 인코딩된 차이들을 수신하고, 모션 보상을 수행하여 비디오 시퀀스들을 생성한다.
매크로블록들 사이의 차이는 변환되고, 그 후 양자화된다. 양자화 파라미터 (QP) 는 양자화를 수행하기 위해 사용되고, 따라서 제어 비트 레이트 및 복원된 프레임 품질을 결정할 것이다. 더 높은 QP 를 사용하는 양자화는 더 낮은 비트 레이트 및 더 낮은 품질에 대응한다. 더 낮은 QP 를 사용하는 양자화는 더 높은 비트 레이트 및 더 높은 품질에 대응한다. QP 를 조정함으로써, 상이한 비트 레이트들 및 품질의 정도들이 실현될 수 있다.
본 발명의 개요
몇몇 실시형태들에서, 비디오를 인코딩하는 시스템이 제공된다. 그 시스템은 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 포함하는 스토리지를 포함한다. 또한, 시스템은 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하도록 구성된 양자화 모듈로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 양자화 모듈; 매크로블록의 최적의 양자화를 유발하는, 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하도록 구성된 프로세서; 및 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 매크로블록을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함한다.
몇몇 실시형태들에서, 양자화를 위한 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 수신하는 수단; 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 수단으로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 선택하는 수단; 매크로블록에 대한 최적의 양자화 값을 유발하는, 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하는 수단; 및 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 매크로블록을 인코딩하는 수단을 포함하는, 비디오를 인코딩하는 시스템이 제공된다.
몇몇 실시형태들에서, 양자화를 위한 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 수신하는 단계; 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 단계로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 선택하는 단계; 매크로블록에 대한 최저 디스토션 값을 유발하는, 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하는 단계; 및 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 매크로블록을 인코딩하는 단계를 포함하는, 비디오를 인코딩하는 방법이 제공된다.
몇몇 실시형태들에서, 방법을 수행하기 위해 실행되도록 구성된 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공되며, 그 방법은 양자화를 위한 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 수신하는 단계; 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 단계로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 선택하는 단계; 매크로블록에 대한 최저 디스토션 값을 유발하는, 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하는 단계; 및 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 매크로블록을 인코딩하는 단계를 포함한다.
도면의 간단한 설명
개시되는 실시형태들의 특징들, 목적들, 및 이점들은, 유사한 참조 부호들이 전반에 걸쳐 대응하여 식별하는 도면들에 관련하여 취해지는 경우에 이하 설명되는 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에서 사용되는 바와 같은 인코딩 소스 디바이스 및 디코딩 수신 디바이스의 최상위-레벨 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태들에서 설명되는 바와 같은 QP 최적화 모듈을 구현하는, 본 발명의 일 실시형태에서의 소스 디바이스의 개략도이다.
도 3은 QP 최적화 모듈이 이용되는 인코딩 시스템을 예시하는 일반적인 블록도이다.
도 4는 최적화 파라미터를 사용하는 블록 인코딩 프로세스의 블록도이다.
도 5는 QP 최적화 모듈의 동작 플로우의 개략도이다.
상세한 설명
본 발명의 실시형태들은 사용자에게 디스플레이될 멀티미디어 비디오를 인코딩하는 시스템들 및 방법들을 포함한다. 일 실시형태에서, 시스템들 및 방법들은 비디오를 압축하기 위한 인코딩된 데이터 레이트를 제어하도록 적응된다. 몇몇 경우들에서, 비디오는 무선으로 또는 유선 네트워크를 통해 디스플레이를 위한 수신기에 송신된다. 비디오를 압축하는 것에서의 하나의 단계는 송신된 비디오 데이터를 양자화하는 것이다. 양자화는 양자화 파라미터 (QP) 에 의해 비디오 데이터를 분할하는 것을 수반하며, 따라서 데이터 사이즈를 더 작고 더 관리가능한 형태로 감소시킨다.
비디오 데이터의 모든 세그먼트들이 동일한 양의 정보를 포함하지 않기 때문에, 비디오의 상이한 세그먼트들은 상이한 QP들로 상이하게 양자화될 수도 있다. 소정의 섹션에 대해 선택된 QP 가 너무 작은 경우에, 압축된 데이터는 양호한 품질로 이루어질 것이지만, 높은 정도로 압축되지 않을 것이다. 이는, 데이터가 수신기에 송신되는 경우에 높은 비트 레이트의 생성을 초래한다. 반대로, 선택된 QP 가 너무 큰 경우에, 데이터는 높은 정도로 압축될 것이고, 비트 레이트는 송신하기 위한 더 적은 비트들이 있는 것처럼 감소될 것이다. 그러나, QP 가 더 작았던 경우에서보다 상대적으로 더 적은 비트들에 의해 각각의 프레임이 표현될 것이므로, 송신되는 비디오 프레임들의 품질은 상대적으로 낮을 것이다. 일 실시형태에서, 본 발명은 비디오의 소정의 슬라이스에 대한 적절한 QP 를 신속하고 정확하게 선택하는 시스템 및 방법을 제공한다. 특히, 본 발명의 실시형태들은 데이터의 소정의 블록에 대한 적합한 QP 를 포함할 것 같은 범위들을 선택하는 지능형 수단을 제공한다.
매크로블록에 대한 적절한 QP 를 결정하는 일 방법은 "브루트-포스 (brute-force)" 방법이다. 브루트-포스 구현은, QP 값들의 범위를 사용하여 동일한 매크로블록을 다수회 인코딩하는 것, 및 최소 코딩 코스트를 제공하는 QP 값으로서 최적의 QP 를 선택하는 것을 포함한다. 특정한 매크로블록에 대한 적절한 QP 를 결정하기 위해, 상이한 코스트 기준이 사용될 수도 있다. 일 코스트 측정이 레이트-디스토션 코스트로서 알려져 있으며, 레이트 및 디스토션의 결합으로서 표현된다.
Figure pct00001
D 는 오리지널 비디오 블록과 양자화로 인해 복구된 비디오 블록 사이의 디스토션이고, R 은 입력 비디오 블록을 인코딩하기 위해 사용된 레이트 (비트들의 수) 이며, λ 는 고정된 파라미터이다. 디스토션 D 와 레이트 R 은 QP 의 함수들이며, 1) QP 는 오리지널 비디오 블록과 복구된 비디오 블록 사이의 디스토션의 정도에 직접적으로 영향을 미치고 (더 높은 QP 는 더 높은 디스토션을 의미한다); 2) 양자화 잔여 계수들을 인코딩하는데 필요한 비트들의 수에 직접적으로 관련된다 (더 높은 QP 는 더 낮은 비트 레이트를 의미한다). 일 가능한 실시형태에서, λ 는 유사하게 QP 에 따를 수도 있으며, 다음의 수식을 포함할 수도 있다.
Figure pct00002
애플리케이션에 따라, 이 식의 계수들은 디스토션에 비한 비트 레이트의 중요도를 특정하도록 변경될 것이다. 예컨대, 여기서, QP 가 증가함에 따라, 비트 레이트는 최적의 값을 선택하는 것에서 관련성이 증가된다.
결과로서, 코스트 C 도 또한 C = C(QP) 인 QP 의 함수이다. QP 값들의 범위가 주어진 현재의 매크로블록의 다수의 인코딩들 이후에, 매크로블록에 대한 최상의 QP 는 다음과 같이 선택될 수 있다.
Figure pct00003
여기서 개시되는 바와 같은 일 개선은, 특정된 QP 에 대한 디폴트 모션 추정치를 캐시하고, 탐색 범위 내의 QP들의 각각에 대한 디스토션을 계산하는 경우에, 이 개시된 모션 추정치를 사용하는 것이다. 이 캐시는, 가능한 QP 의 코스트의 덜 적확한 측정을 유발하지만, 각각의 가능한 QP 에 대해 모션 추정이 반복적으로 계산될 필요가 없으므로 상당한 시간을 절약한다.
인터 모드 판정
실시형태들은 매크로블록 QP 판정 프로세스의 인코딩 속도를 증가시키는 기술들을 고려한다. 예컨대, 모드 판정 동안에 (인코더가 매크로블록에 대한 다수의 가능한 코딩 모드들 중에서 최상의 코딩 모드를 선택하는 경우에), 인터 모드가 고려되는 경우에, (양자 모두 코스트 메트릭을 최적화하는 것에 관하여) 최적의 매크로블록 분할 및 각각의 분할에 대한 최적의 모션 벡터들을 판정하기 위해 모션 탐색이 수행된다. 인코더는, 매크로블록이 (최종 사용자에 의해 주어질 수도 있거나 또는 디바이스에 대한 품질 제어 사양들에 의해 판정될 수도 있는) 공칭 (nominal) QP 에 대해 인코딩되는 경우에만 모션 탐색을 수행할 수도 있고, 모션 탐색 결과들을 저장할 수도 있다. 일 실시형태에서, 인코더는 (매크로블록 QP 의 상이한 값들을 갖는) 후속 인코딩 라운드들에서 모션 탐색을 다시 인보크하는 대신에 저장된 모션 정보를 검색한다. 이는, 코스트 및 시간 소모 프로세스인 모션 탐식이 각각의 매크로블록에 대해 한번만 수행되는 것을 보장한다. 최적의 매크로블록 QP 를 판정하는데 필요한 인코딩 시간을 더 감소시키기 위해, 다음의 추가적인 기술들이 사용될 수도 있다.
인트라 모드 판정
인터-코딩된 슬라이스 (즉, P- 또는 B-슬라이스) 에서, 인트라 코딩 모드들 (공간적 예측) 및 인터 코딩 모드들 (시간적 예측) 양자가 허용된다. 따라서, P- 및 B-슬라이스 매크로블록들에 대한 모드 판정 동안에, 인트라 코딩 모드들도 또한 고려될 수도 있다. 통상적으로, 인트라 모드들은 현재의 프레임 및/또는 장면 변화에서 새로운 오브젝트들을 표현하는 매크로블록들에 대해 선택된다. 그러나, (모션 탐색 결과들이 매크로블록 QP 의 값에 의해 상당히 영향을 받지 않는) 인터 모드 판정과 비교하여, 인트라 모드 판정은 매크로블록 QP 의 값에 의존한다. 예컨대, H.264/AVC 에 대하여, 4 개의 인트라 코딩 모드들, 즉 인트라 4x4, 인트라 8x8, 인트라 16x16, 및 IPCM 이 허용된다. 전자의 2 개의 모드들에서, 매크로블록은 더 작은 블록들 (4x4 또는 8x8) 로 분할되고, 래스터 스캔 순서로 순차적으로 예측된다. 따라서, 매크로블록 QP 가 변화하는 경우에, 복구된 블록들이 변화할 것이고, 따라서, 매크로블록에서 후속 블록들에 대한 예측 및 모드 판정에 영향을 미친다. 최적의 기법에서, 인트라 모드 판정은 상이한 QP 들을 사용하여 반복되어야 한다. 그러나, 이는 긴 인코딩 시간을 초래한다. 인트라 모드 판정을 가속시키기 위해, 하나의 QP 값만이 사용될 수도 있다. 인터 모드 판정과 유사하게, (예측 모드를 포함하는) 인트라 모드 판정 결과들은 저장될 수도 있고, 상이한 QP 값들을 갖는 후속 인코딩 라운드들에서 재사용될 수도 있다. 이는 비-최적화 인트라 모드 판정으로 인해 성능 손실을 초래할 수도 있지만, 통상적으로 인터 슬라이스 (P 또는 B-슬라이스) 에서 매크로블록들의 제한된 퍼센트만이 인트라-코딩되므로 그 영향은 제한되어 유지될 수도 있다. 비-최적화 인트라 모드 판정의 영향을 더 제한하기 위해, 인코더는, 공칭 QP 에서의 모드 판정 동안에 인터 코딩 모드 대신에 인트라 코딩 모드가 현재의 매크로블록에 대한 최상의 코딩 모드로 선택되는 경우 및 그 경우에만, 상이한 QP 값들에 대해 다수회 인트라 모드 판정을 수행하도록 판정할 수도 있다.
QP 범위 제약
통상적으로, 이웃 매크로블록들은 공간적으로 상관된다. 이는 이웃 매크로블록들에 대한 최적의 QP 값들이 통상적으로 유사하다는 의미이다. 이미 코딩된 이웃들에 대한 최적의 QP 값들에 따라, 최적의 QP 에 대한 매크로블록의 탐색 범위는 특정 제약들을 받을 수도 있다. 다음의 의사 코드는 이들 제약들의 일 가능한 구현을 제공한다.
Figure pct00004
상기 의사 코드는 비디오 프레임/슬라이스의 경계 상에 놓인 매크로블록들에 대한 특화된 조건을 제공한다. 이들 경계 매크로블록들에 대해, 이들의 하나 이상의 이웃들이 이용가능하지 않다. 예컨대, 1) QP 예측치를 계산하는 경우에 이용가능하지 않은 이웃들에 대해 디폴트 프레임/슬라이스 레벨을 사용하거나, 또는 2) 델타 QP 값들의 풀 범위를 테스트하는 다양한 방법들이 이 조건을 고려하기 위해 사용될 수 있다. 선택 2) 는, 경계 매크로블록들로 하여금 더 넓은 범위 내에서 최적의 QP 값을 탐색하도록 허용함으로써, 비-경계 매크로블록들에 대한 느린-시작 문제를 완화시키는 이점을 갖는다.
이웃 QP들에 기초하여 QP 예측치를 계산하기 위해 다수의 방법들이 사용될 수도 있다. 예컨대, 좌측 및 상측 이웃들의 평균 QP 가 사용될 수도 있다. 다른 방법으로, 좌측, 상측, 및 좌상측 이웃들의 평균 QP 가 사용될 수도 있다. 다른 방법으로, 좌측, 상측, 좌상측, 및 우상측 이웃들의 평균 QP 가 사용될 수도 있다. 매크로블록들이 인코딩되는 순서에 따라 다양한 조합들이 가능하다.
현재의 QP 값이 QP 예측치와 유사한지를 판정하는 상이한 방법들이 상이한 타입의 슬라이스들에 대해 사용될 수도 있다. 예컨대, [QPpred-2, QPpred+1] 의 범위가 P-슬라이스 매크로블록들에 대해 적용될 수도 있고, [QPpred-1, QPpred+2] 의 범위가 B-슬라이스 매크로블록들에 대해 적용될 수도 있다.
QP 탐색 범위에 대한 조건부 제약은 각각의 매크로블록에 대해 수행되는 인코딩 라운드들의 수를 감소시키는 것을 보조하고, 따라서 인코딩 프로세스를 가속시킨다. 그러나, 부과된 제약은 철저한 탐색과 비교하여 일부 성능 손실을 초래할 수도 있다. I- 및 P- 슬라이스들의 레이트-디스토션 성능이 현재의 픽쳐 그룹 (GOP) 을 넘어서 (또한 H.264/AVC 에서 인스턴트 디코더 리프레시 픽쳐 또는 IDR 이라 알려진) 다음의 랜덤 액세스 포인트가 조우될 때까지 전파될 것으므로, 성능 손실은 I- 및 P-슬라이스들 내의 매크로블록들에 대해 더 엄격할 수도 있다. 따라서, 대안은 I- 및 P- 슬라이스 매크로블록들에 대해 조건부 QP 제약을 느슨하게 하거나 또는 적용하지 않는 것이다.
도 1은 소스 디바이스 (101) 가 비디오 데이터의 인코딩된 시퀀스를 통신 링크 (109) 를 통해 수신 디바이스 (102) 에 송신하는 예시적인 시스템 (100) 을 예시하는 블록도이다. 소스 디바이스 (101) 및 수신 디바이스 (102) 는 양자 모두 디지털 비디오 디바이스들이다. 특히, 소스 디바이스 (101) 는, 상술된 것들을 포함하는 다양한 비디오 압축 표준들 중 임의의 하나를 사용하여 비디오 데이터를 인코딩 및 송신한다. 통신 링크 (109) 는 무선 링크, 물리 송신 라인, 로컬 영역 네트워크, 광역 네트워크 또는 인터넷과 같은 글로벌 네트워크와 같은 패킷 기반 네트워크, 공중 전화 교환 네트워크 (PSTN), 또는 다양한 링크들 및 네트워크들의 조합들을 포함할 수도 있다. 즉, 통신 링크 (109) 는, 소스 디바이스 (101) 로부터 수신 디바이스 (102) 로 비디오 데이터를 송신하기 위한, 임의의 적합한 통신 매체, 또는 가능하게는 상이한 네트워크들 및 링크들의 집합을 표현한다.
소스 디바이스 (101) 는 비디오 데이터를 인코딩 및 송신할 수 있는 임의의 디지털 비디오 디바이스일 수도 있다. 예컨대, 소스 디바이스 (101) 는 디지털 비디오 시퀀스들을 저장하는 메모리 (103), 시퀀스들을 인코딩하는 비디오 인코더 (104), 및 인코딩된 시퀀스들을 통신 링크 (109) 를 통해 송신하는 송신기 (105) 를 포함할 수도 있다. 메모리 (103) 는 동적 메모리 또는 하드 디스크 상의 스토리지와 같은 컴퓨터 메모리를 포함할 수도 있다. 수신 디바이스 (102) 는 비디오 데이터를 수신 및 디코딩할 수 있는 임의의 디지털 비디오 디바이스일 수도 있다. 예컨대, 수신 디바이스 (102) 는 인코딩된 디지털 비디오 시퀀스들을 수신하는 수신기 (108) 및 시퀀스들을 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이 (106) 를 포함할 수도 있다.
소스 디바이스 (101) 및 수신 디바이스 (102) 에 대한 예시적인 디바이스들은 컴퓨터 네트워크 상에 위치된 서버들, 워크스테이션들 또는 다른 데스크톱 연산 디바이스들, 및 랩톱 컴퓨터들과 같은 이동 연산 디바이스들을 포함한다. 다른 예들은 디지털 텔레비전 브로드캐스팅 시스템들 및 셀룰러 전화기들과 같은 수신 디바이스들, 디지털 텔레비전들, 디지털 카메라들, 디지털 비디오 카메라들 또는 다른 디지털 레코딩 디바이스들, 비디오 능력들을 갖는 위성 무선전화기들 및 셀룰러 무선전화기들과 같은 디지털 비디오 전화기들, 다른 무선 비디오 디바이스들 등을 포함한다.
몇몇 경우들에서, 소스 디바이스 (101) 및 수신 디바이스 (102) 는 디지털 비디오 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 인코더/디코더 (CODEC) (미도시) 를 각각 포함한다. 이 경우에서, 소스 디바이스 및 수신 디바이스 양자는 송신기들 및 수신기들 뿐만 아니라 메모리 및 디스플레이들을 포함할 수도 있다. 이하 개략된 다수의 인코딩 기술들은 인코더를 포함하는 디지털 비디오 디바이스의 맥락에서 설명된다. 그러나, 인코더가 CODEC 의 일부를 형성할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
예컨대, 소스 디바이스 (101) 는 비디오 데이터를 압축된 포캣으로 인코딩하기 위해 비디오 이미지들의 시퀀스 내의 픽셀들의 블록들에 대해 동작하는 인코더 (104) 를 포함한다. 예컨대, 소스 디바이스 (101) 의 인코더 (104) 는 송신될 비디오 이미지 프레임을 다수의 더 작은 이미지 블록들을 포함하는 매크로블록들로 분할할 수도 있다. 이미지 프레임 내의 각각의 매크로블록에 대해, 소스 디바이스 (101) 의 인코더 (104) 는 이미 송신된 선행 비디오 프레임 (또는 후속 비디오 프레임) 에 대한 메모리 (103) 내에 저장된 매크로블록들을 탐색하여 유사한 매크로블록을 식별하고, 인코딩을 위해 이전의 프레임으로부터 사용되었던 매크로블록을 식별하는 모션 벡터와 함께 매크로블록들 사이의 차이를 인코딩한다. 소스 디바이스 (101) 는 연산들의 수를 감소시키고 전력을 보존하기 위해 인코딩 프로세스 동안에 다양한 태스크들 또는 반복들을 종료시킬 수 있는 프로그래밍 가능한 임계치들을 지원할 수도 있다.
수신 디바이스 (102) 의 수신기 (108) 는 모션 벡터 및 인코딩된 비디오 데이터를 수신하고, 디코더 (107) 는 모션 보상 기술들을 수행하여 디스플레이 (106) 를 통해 사용자에게 디스플레이하기 위한 비디오 시퀀스들을 생성한다. 당업자는 디코딩 데이터를 디스플레이하는 것 이외에 데이터를 저장하거나, 데이터를 리포맷 (reformat) 하거나, 또는 디코딩된 데이터를 재송신하는 것을 포함하는 다양한 다른 액션들이 취해질 수도 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 또한, 수신 디바이스 (102) 의 디코더 (107) 는 인코더/디코더 (CODEC) 로서 구현될 수도 있다. 이 경우에서, 소스 디바이스 및 수신 디바이스 양자는 디지털 비디오 시퀀스들을 인코딩, 송신, 수신, 및 디코딩하는 것이 가능할 수도 있다.
도 2는 여기서 설명되는 기술들에 따른 디지털 비디오 시퀀스들을 압축하는 비디오 인코더 (203) 를 통합하는, 예시적인 소스 디바이스 (101) 를 예시하는 블록도이다. 예시적인 디지털 비디오 디바이스 (101) 는 이동 연산 디바이스, 휴대용 개인 정보 단말 (PDA), 무선 통신 디바이스, 무선 전화기 등과 같은 무선 디바이스로서 예시된다. 그러나, 본 개시에서의 기술들은 무선 디바이스들에 한정되지 않고, 비-무선 디바이스들을 포함하는 다른 디지털 비디오 디바이스들에 쉽게 적용될 수도 있다.
도 2의 예에서, 디지털 비디오 디바이스 (101) 는 압축된 디지털 비디오 시퀀스들을 송신기 (202) 및 안테나 (201) 를 통해 송신하도록 구성된다. 비디오 인코더 (203) 는 비디오 시퀀스들을 인코딩하고, 인코딩된 디지털 비디오 시퀀스들을 송신 이전에 비디오 메모리 스토리지 (205) 내에서 버퍼링한다. 또한, 메모리 스토리지 (205) 는 인코딩 프로세스 동안에 비디오 인코더 (203) 에 의한 사용을 위해 컴퓨터 판독가능 명령들 및 데이터를 저장할 수도 있다. 메모리 (205) 는 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리 (SDRAM), 하드 디스크, 플래시 메모리, 전기적으로 소거가능한 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리 (EEPROM) 등을 포함할 수도 있다. 비디오 프레임들 (204) 은 인코딩을 위해 메모리 (205) 로부터 추출된다. 이하 상세히 설명되는 바와 같이, 비디오 인코더 (203) 는 비디오 인코더 (203) 에 의해 수행되는 비디오 인코딩을 최적화하도록 구성된 QP 최적화 모듈 (QPOM) (206) 을 구현한다. QPOM (206) 은 인코딩 프로세스 동안에 인코더 (203) 에 의해 사용될 파라미터들을 결정하는 명령들을 가짐으로써 비트-레이트 제어를 용이하게 한다.
QPOM 을 통합하는 예시적인 데이터 압축 시스템 (300) 이 도 3에 예시된다. 비디오 신호 (305) 는 먼저, 압축을 위한 준비로 프리프로세서 (301) 에 제공된다. 프리프로세서 (301) 는 다양한 목적들을 서빙할 수도 있거나, 또는 시스템으로부터 전부 배제될 수도 있다. 예컨대, 프리프로세서 (301) 는 비디오 신호 (305) 를 압축 시스템에 의해 더 쉽게 프로세싱되는 컴포넌트들로 포맷할 수도 있다. 프리프로세서 (301) 의 출력은 인코더 (302) 에 제공된다. 인코더 (302) 는 수신한 데이터를 양자화하고, 그 후 양자화된 계수들을 압축한다. 수행되는 양자화는 QPOM (303) 으로부터의 피드백 양자화 파라미터들 (307) 에 의존한다. 인코더 (302) 및 QPOM (303) 은 함께 인코딩 시스템 (308) 또는 CODEC 을 포함할 수도 있다. QPOM (303) 은 비디오의 현재의 인코딩된 세그먼트를 특징화하는 통계치들을 이용하여, 비디오의 다음 세그먼트를 인코딩하기 위한 양자화 파라미터들을 적절하게 세팅한다. 인코딩되는 비디오에 대한 양자화 파라미터들을 적절하게 세팅하는 이 프로세스는 이하 더 상세히 설명된다. 데이터가 양자화되면, 데이터는 송신을 위해 출력 비트스트림 (306) 을 포맷하는 포매터 (304) 에 전송된다. 포매터 (304) 는 레이트 제어된 데이터를 취하고, 데이터를 통신 채널을 통한 송신을 위해 포맷된 비트 스트림으로 어셈블링한다. 그렇게 함으로써, 포매터 (304) 는 데이터에 보충 정보를 부가할 수도 있다. 예컨대, 블록의 시작, 프레임의 시작, 블록 번호, 프레임 번호, 및 양자화 정보를 표시하는 신호들이 포매터 (304) 에 의해 데이터 신호에 부가될 수도 있다.
블록-기반 비디오 코딩은 H.261/H.263, MPEG1/2/4, 및 최신의 H.264/AVC 와 같은 비디오 코딩 표준들에서 널리 사용된다. 블록-기반 비디오 코딩 시스템에서, 입력 비디오 프레임은 블록 기초로 프로세싱된다. 통상 사용되는 블록 사이즈는 또한 매크로블록이라 알려진 16x16 이다. 도 4는 블록-기반 비디오 인코딩의 일례의 블록도를 도시한다. 당업자는 추가적인 특징들이 가능하다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 도 4는 인코더 및 인코더의 QP 의 사용의 동작의 일반화된 오버뷰를 제공한다. 데이터 (401) 의 각각의 입력 비디오 블록에 대해, 시스템은 예측 블록 (413) 을 생성한다. 예측 블록 (413) 은 공간적 예측 (이웃들을 이미 사용하는 동일한 프레임 내에서의 예측) 또는 시간적 예측 (프레임들에 걸친 예측) 을 수행하는 예측 모듈 (410) 에 의해 형성되고, 후속 인코딩 프로세스 (417) 에서 사용될 수도 있다. 그 후, 잔여 블록 (402) 이 프레임 (401) 으로부터의 대응하는 오리지널 비디오 블록의 값들로부터 예측 블록의 값들을 감산함으로써 계산된다. 그 후, 잔여 블록 (402) 은, 예컨대 잔여 블록 (402) 에 대해 이산 코사인 변환 (DCT) 을 수행하는 변환 모듈 (403) 을 지난다. 변환에 이어서, 잔여 블록은 양자화 모듈 (404) 에서 선택된 양자화 파라미터를 사용하여 양자화된다. 그 후, 양자화된 변환 계수들의 세트 (405) 는 계수 스캐닝 모듈 (406) 에서 1-차원 벡터로 스캐닝되고, 인코딩된 비트스트림 (409) 으로서 출력되기 이전에 엔트로피 코딩 모듈 (408) 에서 엔트로피 코딩된다.
블록 (416) 에 의해 도시된 바와 같이, 양자화 파라미터는 블록을 양자화하기 위해 사용될 뿐만 아니라 양자화 효율을 결정하기 위해 사용된다. 잔여 블록 (414) 은 양자화된 잔여 블록을 역양자화 (416) 및 반전 (415) 시킴으로써 복구된다. 그 후, 이 복구된 블록 (412) 은 저장 (411) 되고, 이 특정한 블록에 대한 양자화 파라미터의 효율을 결정하는데 사용될 뿐만 아니라 미래의 블록들의 후속 예측 (418) 에 대해 사용된다.
도 5는 QPOM (303) 의 동작 프로세스 (500) 의 일 가능한 실시형태의 일반화된 플로우도를 예시한다. 프로세스 (500) 는 제 1 매크로블록을 수용함으로써 시작 상태 (501) 에서 시작한다. 제 1 매크로블록에 대해, 예컨대 브루트 포스 최적화 탐색과 같은 디폴트 방법에 의해 QP 에 대한 예측된 값이 결정될 수도 있다. 브루트 포스 최적화 탐색은, (상술된 바와 같은) 모든 가능한 QP 값들에 걸쳐 반복하는 것, 각각에 대해 코스트 메트릭을 적용하는 것, 및 최적의 코스트 메트릭을 생성하는 QP 를 선택하는 것을 포함한다. 당업자는 비디오 신호의 통계 특성들 또는 글로벌 예측에 기초한 디폴트와 같은 초기 예측된 QP 를 선택하는 다수의 대안 방법들이 존재하며, 결과의 QP 가 적당한 양자화를 제공하는 한 이들 대안들 중 임의의 하나가 충분할 것이라는 것을 인식할 것이다. 후속 매크로블록들에 대해, 프로세스 (500) 는 이웃 QP들 또는 이전의 최적의 QP들에 기초하여 예측된 QP 를 선택할 수도 있다. 현재의 매크로블록이 프레임의 코너에 있다면, 즉 이웃들이 이용가능하지 않은 경우에, 대안의 이웃들 또는 디폴트 값이 예측된 QP 에 대해 사용될 수도 있다. 예측된 QP 가 선택되면, 프로세스 (500) 는 상태 (502) 에서 평가를 위해 QP 의 범위를 식별한다. 프로세스 (500) 는 범위 내의 각각의 QP 의 효율을 결정하기 위해 코스트 메트릭을 적용하는 것을 QP 범위에 걸쳐 반복한다. 상술된 바와 같이, 코스트 메트릭은 레이트-디스토션 코스트를 포함할 수도 있다. 최적의 QP 가 결정되면, 프로세스 (500) 는 상태 (506) 에서, 예측된 QP 를 슬라이스 헤더 내에 삽입한다. 이는 시스템에 의해 이 매크로블록의 후속 양자화를 위해 사용되는 QP 일 것이다. 그 후, 프로세스 (500) 는 판정 상태 (503) 에서, 더 많은 매크로블록들이 이용가능한지를 결정한다. 매크로블록들이 이용가능한 경우에, 프로세스는 상태 (508) 에서, 다음 매크로블록으로 계속할 것이다. 매크로블록들이 이용가능하지 않은 경우에, 프로세스는 종료 상태 (509) 에서 종료할 것이다.
일반적으로, 선택된 범위는 예측된 QP 미만의 정수 오프셋 및 예측된 QP 보다 더 높은 정수 오프셋 (즉, +/- 3) 에 의해 간단히 확장될 것이다. 그러나, 선택된 범위는 QP 위 또는 아래에서 바이어싱될 수도 있고, 양자화되는 프레임의 타입에 의존할 수도 있다. 예컨대, H.264는 I, P, 또는 B 프레임들을 포함한다. I 및 P 프레임들은 이미지 정보를 복원하기 위해 B 프레임들보다 다른 프레임들에 의해 더 빈번하게 참조된다. 따라서, 일반적으로 I 및 P 프레임들은 이들의 정보가 손실되지 않도록 더 적게 양자화되어야 한다. 따라서, I 또는 P 프레임을 인지할 시에, QPOM 은 예측된 QP 보다 2 더 작고 1 높을 뿐인 더 낮은 QP 로 바이어싱된 범위를 대신 선택할 수도 있다. 이는 최적의 QP 가 예측된 QP 보다 더 낮을 기회를 증가시킬 것이다. 반대로, 품질에 대해 덜 중요시하면서 높은 비트 레이트를 요구하는 시스템들에서 상위 바이어스가 바람직한 경우들이 존재할 것이다.
따라서, 비디오를 인코딩하는 신규하고 개선된 방법 및 장치가 설명되었다. 당업자는 여기서 개시된 실시형태들에 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로서 구현될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 이들의 기능에 관련하여 일반적으로 설명되었다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과된 설계제약들에 따른다. 당업자는 이들 환경들 하에서 하드웨어와 소프트웨어의 상호교환성을 인식하고, 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 설명된 기능을 최상으로 구현하는 방법을 인식한다. 예들로서, 여기서 개시된 실시형태들에 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 예컨대 레지스터들 및 FIFO 와 같은 이산 하드웨어 컴포넌트들, 펌웨어 명령들의 세트를 실행하는 프로세서, 임의의 종래의 프로그래밍 가능한 소프트웨어 모듈 및 프로세서, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 탈착식 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 스토리지 매체 내에 상주할 수 있다. 당업자는 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 지시들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들이 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기 필드들 또는 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현된다는 것을 또한 인식할 것이다.
바람직한 실시형태들의 이전의 설명은 임의의 당업자가 개시된 실시형태들을 제작하거나 또는 사용할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이들 실시형태들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 쉽게 명백할 것이고, 여기서 정의된 일반 원리들은 발명의 능력이 없이 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 개시된 실시형태들은 여기서 나타낸 실시형태들에 한정되도록 의도되지 않고, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위가 부여되도록 의도된다.

Claims (44)

  1. 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 포함하는 스토리지;
    상기 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하도록 구성된 양자화 모듈로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 양자화 모듈;
    상기 매크로블록의 최적의 양자화를 유발하는, 상기 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하도록 구성된 모듈; 및
    상기 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 상기 매크로블록을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터를 결정하도록 구성된 모듈은 이전의 모션 탐색들의 캐시를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터를 결정하도록 구성된 모듈은 인트라 모드 판정 결과들의 캐시를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토리지는 동적 메모리를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토리지는 하드 디스크를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터의 범위는 적어도, 예측된 양자화 파라미터의 값에 기초하여 선택되는, 비디오 인코딩 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 예측된 양자화 파라미터는 적어도, 이전에 결정된 양자화 파라미터의 값에 기초하여 선택되는, 비디오 인코딩 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 선행 매크로블록에 대한 양자화 파라미터인, 비디오 인코딩 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 2 개의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 3 개의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 4 개의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 하나 이상의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터를 사용하여 결정되고, 상기 하나 이상의 이웃 매크로블록들의 부재 시에, 디폴트 양자화 파라미터 값을 사용하는, 비디오 인코딩 시스템.
  13. 제 7 항에 있어서,
    이웃 매크로블록들이 이용가능하지 않은 경우에, 모든 가능한 양자화 파라미터 값들이 사용되는, 비디오 인코딩 시스템.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 모듈은 각각의 블록에 대한 이전에 결정된 양자화 파라미터를 저장하는 버퍼를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 인코딩 시스템은 셀룰러 전화기인, 비디오 인코딩 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 매크로블록의 최적의 양자화는 상기 매크로블록에 대한 최저 레이트-디스토션 코스트를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  17. 양자화를 위한 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 수신하는 수단;
    상기 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 수단으로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 수단;
    상기 매크로블록에 대한 최적의 양자화 값을 유발하는, 상기 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하는 수단; 및
    상기 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 상기 매크로블록을 인코딩하는 수단을 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 수단은 이전의 모션 탐색들의 캐시를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 수단은 인트라 모드 판정 결과들의 캐시를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 비디오 프레임을 수신하는 수단은 전자 스트로지를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전자 스토리지는 컴퓨터 메모리인, 비디오 인코딩 시스템.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터들의 범위는 적어도, 예측된 양자화 파라미터의 값에 기초하여 선택되는, 비디오 인코딩 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 예측된 양자화 파라미터는 적어도, 이전에 결정된 양자화 파라미터의 값에 기초하여 선택되는, 비디오 인코딩 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 선행 매크로블록에 대한 양자화 파라미터인, 비디오 인코딩 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 2 개의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 3 개의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 4 개의 이웃 매크로블록들의 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 시스템.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 하나 이상의 이웃 매크로블록의 양자화 파라미터를 사용하여 결정되고, 상기 하나 이상의 이웃 매크로블록들의 부재 시에, 디폴트 양자화 파라미터 값을 사용하는, 비디오 인코딩 시스템.
  29. 제 23 항에 있어서,
    이웃 매크로블록들이 이용가능하지 않은 경우에, 모든 가능한 양자화 파라미터 값들이 사용되는, 비디오 인코딩 시스템.
  30. 제 17 항에 있어서,
    상기 선택하는 수단은 양자화 파라미터 최적화 모듈의 적어도 일부를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  31. 제 17 항에 있어서,
    상기 결정하는 수단은 양자화 파라미터 최적화 모듈의 적어도 일부를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  32. 제 17 항에 있어서,
    상기 매크로블록을 인코딩하는 수단은 비디오 인코더를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  33. 제 17 항에 있어서,
    상기 매크로블록의 최적의 양자화는 상기 매크로블록에 대한 최저 레이트-디스토션 코스트를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  34. 양자화를 위한 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 수신하는 단계;
    상기 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 단계로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 선택하는 단계;
    상기 매크로블록에 대한 최저 디스토션 값을 유발하는, 상기 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 상기 매크로블록을 인코딩하는 단계를 포함하는, 비디오 인코딩 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터를 결정하는 단계는 이전의 모션 탐색들을 캐시하는 단계를 포함하는, 비디오 인코딩 방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터를 결정하는 단계는 인트라 모드 판정 결과들을 캐시하는 단계를 포함하는, 비디오 인코딩 방법.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 양자화 파라미터들의 범위는 적어도, 예측된 양자화 파라미터의 값에 기초하여 선택되는, 비디오 인코딩 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 예측된 양자화 파라미터를 적어도, 이전에 결정된 양자화 파라미터의 값에 기초하여 선택하는 단계를 더 포함하는, 비디오 인코딩 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 선행 매크로블록에 대한 양자화 파라미터인, 비디오 인코딩 방법.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는 적어도, 적어도 2 개의 이웃 매크로블록, 적어도 3 개의 이웃 매크로블록, 또는 적어도 4 개의 이웃 매크로블록 중 하나에 대한 양자화 파라미터들의 평균을 사용하여 결정되는, 비디오 인코딩 방법.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 이전에 결정된 양자화 파라미터는, 하나 이상의 이웃 매크로블록의 양자화 파라미터를 사용하여 결정되고, 상기 하나 이상의 이웃 매크로블록들의 부재 시에, 디폴트 양자화 파라미터 값을 사용하는, 비디오 인코딩 방법.
  42. 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 포함하는 스토리지;
    이전의 모션 탐색들을 캐시하도록 구성된 양자화 모듈;
    상기 캐시된 이전의 모션 탐색들 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 매크로블록의 최적의 양자화를 유발하는 양자화 파라미터를 결정하도록 구성된 모듈; 및
    상기 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 상기 매크로블록을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  43. 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 포함하는 스토리지;
    인트라-모드 판정 결과들을 캐시하도록 구성된 양자화 모듈;
    상기 캐시된 인트라-모드 판정 결과들 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 매크로블록의 최적의 양자화를 유발하는 양자화 파라미터를 결정하도록 구성된 모듈; 및
    상기 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 상기 매크로블록을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하는, 비디오 인코딩 시스템.
  44. 방법을 수행하기 위해 실행되도록 구성된 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 방법은,
    양자화를 위한 매크로블록을 포함하는 비디오 프레임을 수신하는 단계;
    상기 매크로블록을 양자화하기 위한 양자화 파라미터들의 범위를 선택하는 단계로서, 상기 범위는 가능한 양자화 파라미터들의 서브세트인, 상기 선택하는 단계;
    상기 매크로블록에 대한 최저 디스토션 값을 유발하는, 상기 범위 내의 양자화 파라미터를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 양자화 파라미터를 사용하여 상기 매크로블록을 인코딩하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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