KR20100122386A - 영상 시퀀스에 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 부호화/복호화하는 방법 및 장치 - Google Patents

영상 시퀀스에 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 부호화/복호화하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

영상 시퀀스의 영상 프레임들 중에서 사용자에 의해 인위적(artificial)으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화하는 영상 부호화/복호화 방법 및 장치가 개시된다.
편집, 삽입, 프레임, 특성, 파라미터

Description

영상 시퀀스에 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 부호화/복호화하는 방법 및 장치{Method and apparatus for encoding/decoding at least one image frame artificially inserted in image sequence}
본 발명은 영상 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세히는 영상 시퀀스의 영상 프레임들을 부호화/복호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video coding)와 같은 영상 압축 방식에서는 각각의 영상 프레임을 인터 예측(inter prediction) 또는 인트라 예측(intra prediction)을 이용해 예측 부호화한다.
영상 시퀀스의 영상 프레임들을 I 픽처(Intra-Picture), P 픽처(Predictive-Picture) 및 B 픽처(Bi-directional Predictive-Picture) 중 하나로 분류하고 예측 부호화하여 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 생성한다.
I 픽처는 전후의 프레임과는 무관하게 그 프레임 내에 존재하는 공간적 중복(spatial redundancy)을 제거하기 위한 인트라 예측을 이용해 예측 부호화하고, P 픽처 및 B 픽처는 프레임 사이에 존재하는 시간적 중복성(temporal redundancy)을 제거하기 위한 인터 예측을 이용해 예측 부호화한다. P 픽처는 인터 예측 중 순방향 예측을 이용해 예측 부호화하고, B 픽처는 양방향 예측을 이용해 예측 부호화한다.
영상 프레임의 픽셀 값들을 그대로 부호화하는 것이 아니라 공간적 중복성 또는 시간적 중복성이 제거하여 생성된 레지듀얼 값들만 부호화함으로써 높은 압축률로 영상을 부호화할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 영상 시퀀스의 영상 프레임들을 부호화/복화하는 방법 및 장치를 제공하는데 있고, 상기 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법은 현재 영상 프레임이 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 영상 프레임인지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 현재 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 선택적으로 이용해 상기 현재 영상 프레임을 부호화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 현재 영상 프레임을 부호화하는 단계는 상기 판단 결과에 따라 상기 현재 영상 프레임이 삽입된 영상 프레임이면 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 부호화하고, 상기 현재 영상 프레임이 삽입된 영상 프레임이 아니면 상기 현재 영상 프레임을 예측 부호화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는 상기 현재 영상 프레임에 적용된 페이드인(fade-in), 페이드아웃(fade-out), 디졸브(dissolve) 및 와이프(wipe) 중 적어도 하나의 편집 방법에 대한 파라미터를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는 상기 현재 영상 프레임에 적용된 필터 효과, 색 반전 효과 중 적 어도 하나의 영상 효과에 대한 파라미터를 포함한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 삽입된 영상 프레임인지 판단하는 단계는 상기 영상 시퀀스에서 상기 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법은 현재 영상 프레임이 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화되었는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 현재 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 선택적으로 이용해 상기 현재 영상 프레임을 복원하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치는 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화하여 상기 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림을 생성하는 파라미터부호화부; 상기 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들을 예측 부호화하여 상기 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 생성하는 영상부호화부; 및 상기 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림 및 상기 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 다중화하여 상기 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 생성하는 다중화부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치는 상기 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 수신하고, 상기 수신된 비트스트림에 기초해 상기 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 영상 프레임에 대한 비트스트림 및 상기 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 역다중화하는 역다중화부; 상기 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 복원하는 삽입영상복원부; 및 상기 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들을 예측 복호화하여 복원하는 영상복호화부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는 상기된 영상 부호화 방법 및 영상 복호화 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 제어부(110), 파라미터부호화부(120), 영상부호화부(130) 및 다중화부(140)를 포함한다.
제어부(110)는 입력된 영상 시퀀스에 인위적(artificial)으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임이 있는지 판단한다. 영상을 쉽게 편집할 수 있는 어플리케이션들이 개발되고, UCC(user create content)가 대중화됨에 따라 영상 편집이 일반화되고 있다. 최초에 피사체를 촬영하여 생성된 영상 시퀀스를 편집하는 과정에서 인위적으로 적어도 하나의 영상 프레임들이 삽입되며, 이러한 편집을 위해 인위적 으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 종래 기술에 따른 영상 부호화 방법과는 다른 방법을 이용해 보다 높은 압축률로 부호화하면, 영상 시퀀스 전체의 부호화 압축률도 크게 향상시킬 수 있다. 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시퀀스를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시퀀스는 최초 생성된 영상 시퀀스의 영상 프레임들(210 및 220) 사이에 인위적으로 삽입된 영상 프레임들(230)을 포함한다. 삽입된 영상 프레임들(230)은 영상 편집의 과정에서 삽입된 영상 프레임들일 수 있으나, 이에 한정하지 않으며 최초 생성된 영상 시퀀스에 인위적으로 삽입된 모든 영상 프레임들일 수 있다.
예를 들어, 삽입된 영상 프레임들(230)의 이전 영상 프레임(210)과 이후 영상 프레임(220)이 서로 다른 장면(scene)에 대한 프레임인 경우에 삽입된 영상 프레임들(230)은 장면 전환을 위해 장면과 장면 사이에 삽입된 프레임들(230)일 수 있다.
디졸브(dissolve)와 같이 이전 영상 프레임(210)의 장면과 이후 영상 프레임(220)의 장면이 겹쳐지면서 자연스럽게 변환되게 하기 위해 삽입된 영상 프레임들(230)일 수 있다. 또한, 장면과 장면 사이에 장면 전환을 알리기 위해 삽입된 자막(subtitle)에 대한 영상 프레임들(230)일 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제어부(110)는 사용자의 입력에 기초해 입력된 영상 시퀀스의 각각의 영상 프레임이 최초에 생성된 영상 시퀀스에 인위적(artificial)으로 삽입된 영상 프레임인지 판단할 수 있다. 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 영상 프레임들의 경우에 영상 편집 시에 각각에 인위적으로 삽입되었음을 표시할 수 있다. 제어부(110)는 영상 시퀀스의 영상 프레임들 중에서 이러한 표시가 있는 영상 프레임들은 인위적으로 삽입된 영상 프레임으로 판단하고, 나머지 영상 프레임들은 삽입된 영상 프레임이 아닌 것으로 판단한다.
또한, 제어부(110)는 입력된 영상 시퀀스에서 인위적으로 삽입된 영상 프레임을 검출할 수 있다. 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출하는 방법을 도시한다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 제1 영상 프레임(210) 및 제2 영상 프레임(220) 사이에 삽입된 영상 프레임들(230)을 다른 영상 프레임들(240)과 비교하여 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출할 수 있다.
제어부(110)는 제1 영상 프레임(210) 및 제2 영상 프레임(220) 사이에 영상 프레임(250)을 생성하고, 생성된 영상 프레임들(240)을 제1 영상 프레임(210) 및 제2 영상 프레임(220) 사이의 원본 영상 프레임들(240)과 비교한다.
다시 말해, 제어부(110)는 편집 과정에서 사용자가 적용할 수 있는 소정의 편집 방법 또는 소정의 영상 효과를 적용한 영상 프레임들(250)을 제1 영상 프레임(210) 및 제2 영상 프레임(220) 사이에 생성하고, 생성된 영상 프레임들을 영상 시퀀스의 원본 영상 프레임들(240)과 비교한다.
예를 들어, 제1 영상 프레임(210) 및 제2 영상 프레임(220) 사이의 장면 변환을 위해 디졸브 편집 방법을 적용하는 경우, 제1 영상 프레임(210) 및 제2 영상 프레임(220)에 기초해 디졸브 편집 방법을 적용한 영상 프레임들(250)을 생성하고, 생성된 영상 프레임들(250)을 원본 영상 프레임들(240)과 비교한다.
원본 영상 프레임들(250)과 생성된 영상 프레임들(250) 사이의 MSE(mean square error)를 계산하여, MSE가 0이거나, 소정의 임계값보다 작으면, 제어부(110)는 원본 영상 프레임들(240)이 디졸브 편집 방법을 적용하여 사용자가 인위적으로 삽입한 영상 프레임들(230)인 것으로 검출할 수 있다.
사용자가 적용할 수 있는 편집 방법에는 전술한 디졸브 이외에 페이드인, 페이드 아웃, 와이프(wipe) 등이 있을 수 있고, 영상 효과에는 필터 효과, 색 반전 효과 등이 있을 수 있다. 흑백 또는 세피아 필터를 이용해 컬러 영상을 단색 영상으로 변환하는 경우가 필터 효과 적용한 경우의 예시일 수 있다. 사용자가 적용할 수 있는 편집 방법 및 영상 효과는 전술한 예에 한정되지 아니하며, 다른 편집 방법 및 영상 효과가 본 발명에 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 파라미터부호화부(120)는 제어부(110)의 판단 결과 인위적으로 삽입된 것으로 판단된 적어도 하나의 영상 프레임을 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화한다.
인트라 예측 또는 인터 예측을 이용해 영상 프레임의 픽셀 값들을 예측 부호화하지 않고, 영상의 특성에 대한 파라미터만 부호화하여 삽입된 영상 프레임에 대한 비트스트림을 생성한다.
파라미터부호화부(120)는 편집 방법에 대한 파라미터 또는 삽입된 영상 프레 임들에 적용된 영상 효과에 대한 파라미터를 부호화한다. 도 4 및 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터의 예시를 도시한다.
도 4는 도 2와 관련하여 전술한 디졸브 편집 방법을 적용한 결과로서 영상 프레임들(231 내지 235)이 삽입된 경우를 도시한다.
디졸브 편집 방법에 따르면, 영상 시퀀스의 장면은 이전 영상 프레임(210) 장면에서 이후 영상 프레임(220)의 장면으로 삽입된 영상 프레임들(230)에 의해 변하므로, 삽입된 영상 프레임들(230)은 이전 영상 프레임(210)과 이후 영상 프레임(220)의 픽셀 값들을 조합하여 생성할 수 있다. 따라서, 이러한 편집 방법에 대한 파라미터만 있으면, 삽입된 영상 프레임들(230)의 픽셀 값을 이전 영상 프레임(210) 및 이후 영상 프레임(220)의 픽셀 값으로부터 계산할 수 있다.
예를 들어, 이전 영상 프레임(210)의 픽셀 값과 이후 영상 프로임(220)의 픽셀 값을 가중치 합산하여 삽입된 영상 프레임의 픽셀 값을 계산할 수 있다. 삽입된 영상 프레임들(230)의 최초 영상 프레임(231)은 이전 영상 프레임(210)으로부터의 시간 거리 t11과 이후 영상 프레임(220)으로부터의 시간 거리 t12에 기초해 P231=P210*(1/t11)+P220(1/t12)을 계산하여 픽셀 값들을 구할 수 있다. P231은 삽입된 프레임(231)의 픽셀 값이고, P210은 이전 프레임(210)의 픽셀 값이며, P220은 이후 프레임(220)의 픽셀 값이다. 다른 삽입된 영상 프레임들(232 내지 235)의 픽셀 값들 도 삽입된 영상 프레임(231)과 동일한 방법으로 생성할 수 있다.
요컨대, 편집 방법과 관련된 파라미터 즉, t11 및 t12만 부호화하면, 삽입된 프레임(231)의 픽셀 값을 예측 부호화하지 않아도 삽입된 영상 프레임(231)을 부호화할 수 있다.
또한, 편집 방법에 대한 파라미터는 일정한 규칙성을 가질 수 있다. 도 4의 삽입된 영상 프레임들(231 내지 235)을 이전의 영상 프레임(210) 및 이후의 영상 프레임(220)과 비교하면 일정한 규칙성이 있다. 예를 들어, 픽셀 값을 구하기 위한 시간 거리들은 일정한 크기로 커지거나 작아진다. 다시 말해, 이전 영상 프레임(210)으로부터의 시간 거리는 이후 영상 프레임(220)에 가까워질수록 일정한 크기로 커지며, 이후 영상 프레임(220)으로부터의 시간 거리는 일정한 크기로 작아진다.
따라서, 전술한 바와 같이 t11 및 t12를 부호화하지 않고, 편집 방법에 대한 파라미터에 존재하는 일정한 규칙성을 이용해 삽입된 영상 프레임들(231 내지 235) 전체에 대한 비트스트림을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 삽입된 영상 프레임들(231 내지 235)의 개수(도 4에 도시된 실시예에서는 5개이다.) 및 삽입된 영상 프레임들(231 내지 235)이 디졸브 편집 방법을 이용해 부호화되었음을 나타내는 파라미터만 부호화하면, 삽입된 영상 프레임들 전체에 대한 비트스트림을 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 프레임의 특성에 대한 파라미 터의 예시를 도시한다.
도 5는 페이드아웃 편집 방법을 적용한 결과로서 영상 프레임들(231 내지 235)이 영상 시퀀스에 삽입된 경우를 도시한다.
이전 영상 프레임(210)의 영상이 서서히 어두워지면서 사라지는 페이드아웃 편집 방법을 적용하기 위해 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)의 픽셀 값은 일정한 크기로 작아질 수 있다. 다시 말해, 이전 영상 프레임(210)에 가까운 첫 번째 삽입된 영상 프레임(236)의 픽셀 값보다 두 번째 삽입된 영상 프레임(237)의 픽셀 값이 작고, 세 번째 삽입된 영상 프레임(238)의 픽셀 값이 두 번째 삽입된 영상 프레임(237)의 픽셀 값보다 작으며, 마지막 삽입된 영상 프레임(239)의 픽셀 값이 제일 작을 수 있다.
따라서, 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)의 픽셀 값을 부호화하지 않고, 이전 영상 프레임(210)으로부터 각각의 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)까지의 시간 거리만 부호화하면, 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)에 대한 비트스트림을 생성할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 삽입된 영상 프레임들(236) 및 이전 영상 프레임(210) 사이에 존재하는 규칙성을 이용해 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)에 대한 비트스트림을 생성할 수 있다. 다시 말해, 페이드아웃에 걸리는 전체 시간 tfadeout만을 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터로서 부호화할 수 있다.
네 번째 삽입된 영상 프레임(239)의 픽셀 값이 모두 0이라면, 이전 영상 프 레임(210)으로부터 네 번째 삽입된 영상 프레임(239)까지의 시간 거리인 tfadeout을 이용해 각각의 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)의 픽셀 값의 크기를 계산할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 삽입된 영상 프레임(236)의 픽셀 값은 이전 영상 프레임(210)의 픽셀 값의 3/4이고, 두 번째 삽입된 영상 프레임(237)의 픽셀 값은 이전 영상 프레임(210)의 픽셀 값의 2/4이며, 세 번째 삽입된 영상 프레임(238)의 픽셀 값은 이전 영상 프레임(210)의 픽셀 값의 1/4일 수 있다. 따라서, 페이드아웃에 걸리는 전체 시간 tfadeout에 대한 파라미미터만 부호화하면, 삽입된 영상 프레임들(236 내지 239)에 대한 비트스트림을 생성할 수 있다.
도 4 및 도 5는 영상 시퀀스의 편집 방법에 대한 파라미터를 예를 들어 도시하였으나, 삽입된 영상 프레임들에 적용된 영상 효과에 대한 다양한 파라미터도 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터로서 파라미터부호화부(120)에서 부호화될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
예를 들어, 삽입된 영상 프레임들에 흑백 필터 효과를 적용하는 경우, 흑백 필터가 적용되었음을 나타내는 파라미터 및 필터링 강도에 대한 파라미터가 파라미터부호화부(120)에서 부호화될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 영상부호화부(130)는 제어부(110)의 판단 결과 인위적으로 삽입된 영상 프레임이 아닌 것으로 판단된 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들을 예측 부호화한다. 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해 예측 부호화한다. 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해 영상 프레임의 레지듀얼 값들을 생성하고, 생성된 레지듀얼 값을 이산 코사인 변환하여 이산 코사인 계수를 생성한다. 생성된 이산 코사인 계수를 양자화하고, 엔트로피 부호화함으로써 비트스트림을 생성한다.
다중화부(140)는 파라미터부호화부(120)에서 생성된 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림 및 삽입된 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임에 비트스트림을 다중화하여 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 생성한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 포함하는 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 도시한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시퀀스에 대한 비트스트림은 예측 부호화된 영상 프레임에 대한 비트스트림인 비디오 비트스트림(610 및 620) 및 영상의 특성에 대한 파라미터를 부호화하여 생성된 인위적으로 삽입된 영상 프레임에 대한 비트스트림인 파라미터 비트스트림을 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 참조하면, 단계 710에서 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)는 현재 영상 프레임이 인위적(artificial)으로 삽입된 영상 프레임인지 판단한다. 전술한 바와 같이 피사체를 촬영하여 최초에 생성된 영상 시퀀스를 편집하는 과정에서 인위적으로 적어도 하나의 영상 프레임이 삽입될 수 있는 바, 영상 부호화 장치(100)는 현재 부호화되는 영상 프레임이 영상 편집 과정에서 인위적으로 삽입된 영상 프레임인지 판단한다.
영상의 편집 과정에서 사용자에 의해 부가된 삽입된 영상 프레임을 나타내는 표시가 현재 영상 프레임에 되어 있는지 확인하거나, 현재 영상 프레임이 도 3과 관련하여 전술한 방법에 따라 검출된 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임 중 하나인지 판단한다.
단계 720에서 영상 부호화 장치(100)는 인위적으로 삽입된 영상 프레임을 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화한다. 현재 영상 프레임이 인위적으로 삽입된 영상 프레임인 것으로 판단된 경우, 영상 프레임의 픽셀 값을 부호화하는 대신에 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터만 부호화하여 현재 영상 프레임에 대한 비트스트림을 생성한다. 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는 영상 편집 방법에 대한 파라미터 또는 영상 효과에 대한 파라미터가 있을 수 있으며, 이와 관련된 상세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 전술하였다.
단계 730에서 영상 부호화 장치(100)는 현재 영상 프레임을 예측 부호화한다. 단계 710에서 현재 영상 프레임이 인위적으로 삽입된 영상 프레임이 아닌 것으로 판단된 경우, 현재 영상 프레임의 픽셀 값을 예측 부호화한다. 현재 영상 프레임의 픽셀 값들을 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해 예측하고, 예측 결과에 기초해 레지듀얼 값들을 생성한다. 생성된 레지듀얼 값을 이산 코사인 변환, 양자화 엔트로피 부호화하여 현재 영상 프레임에 대한 비트스트림을 생성한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)는 역다중화부(810), 삽입영상복원부(820) 및 영상복호화부(830)를 포함한다.
역다중화부(810)는 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 수신하고, 영상의 특성에 대한 파라미터를 부호화하여 생성된 비트스트림 및 예측 부호화된 영상 프레임에 대한 비트스트림을 역다중화한다. 영상의 특성에 대한 파라미터를 부호화하여 생성된 비트스트림은 영상 시퀀스에 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림이고, 예측 부호화된 영상 프레임에 대한 비트스트림은 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림이다.
각각의 비트스트림의 헤더 부분을 참조하여, 비트스트림이 인위적으로 삽입된 영상 프레임에 대한 비트스트림인지 아닌지를 판단하여 역다중화한다.
삽입영상복원부(820)는 역다중화부(810)로부터 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림을 수신하고, 수신된 비트스트림을 복호화하여 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 추출한다.
추출된 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터에 기초해 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 복원한다. 예를 들어, 도 4와 관련하여 전술한 디졸브 편집 방법과 관련된 파라미터에 기초해 디졸브 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임(231 내지 235)을 복원할 수 있다. 또한, 도 5와 관련하여 전술한 페이드아웃 편집 방법과 관련된 파라미터에 기초해 페이드아웃 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임(236 내지 239)을 복원할 수 있다. 또한, 영상 효과에 대한 파라미터에 기초해 소정의 영상 효과가 적용된 적어도 하나의 영상 프레임을 복원할 수도 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임이 이전 영상 프레임 또는 이후 영상 프레임에 기초해 복원되는 경우에는 이전 영상 프레임 또는 이후 영상 프레임을 먼저 예측 복호화하여 복원하고, 복원된 이전 영상 프레임 또는 이후 영상 프레임을 이용해 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 복원한다.
영상복호화부(830)는 역다중화부(810)로부터 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 수신하고, 수신된 비트스트림을 예측 복호화하여 영상 프레임들을 복원한다.
비트스트림을 엔트로피 복호화하고, 역양자화하여 이산 코사인 계수를 생성하고, 이산 코사인 계수를 역이산 코사인 변환하여 영상 프레임의 레지듀얼 값들을 생성한다. 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해 생성된 영상 프레임의 예측 값들과 레지듀얼 값들을 가산하여 영상 프레임을 복원한다.
삽입영상복원부(820)에서 복원된 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임과 영상복호화부(830)에서 복원된 나머지 영상 프레임들이 그 순서에 따라 결합되어 영상 시퀀스가 복원된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 910에서 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치(800)는 현재 영상 프레임에 대한 비트스트림이 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화되었는지 판단한다.
영상 복호화 장치(800)는 현재 영상 프레임에 대한 비트스트림의 헤더 부분을 참조하여 현재 영상 프레임이 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터 즉, 영상 편집 방법에 대한 파라미터 또는 영상 효과에 대한 파라미터를 이용해 부호화되어 있는지 판단한다.
단계 910에서 현재 영상 프레임이 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화된 것으로 판단되면, 단계 920에서 영상 복호화 장치(800)는 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 복호화한다. 복호화된 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터에 기초해 현재 영상 프레임을 복원한다. 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 복원하는 방법은 도 8의 삽입영상복원부(820)와 관련하여 상세히 전술하였다.
단계 910에서 현재 영상 프레임이 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화되지 않은 것으로 판단되면, 단계 930에서 영상 복호화 장치(800)는 현재 영상 프레임을 예측 복호화하여 복원한다. 비트스트림을 엔트로피 복호화하고, 역양자화하여 이산 코사인 계수를 생성하고, 이산 코사인 계수를 역이산 코사인 변환하여 현재 영상 프레임의 레지듀얼 값들을 생성한다. 인터 예측 또는 인트라 예측을 이용해 생성된 현재 영상 프레임의 예측 값들과 레지듀얼 값들을 가산하여 영상 프레임을 복원한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다.
예를 들어, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 영상 부호화 장치 및 영상 복호화 장치는 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같은 장치의 각각의 유닛들에 커플링된 버스, 상기 버스에 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 명령, 수신된 메시지 또는 생성된 메시지를 저장하기 위해 상기 버스에 결합되어, 전술한 바와 같은 명령들을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시퀀스를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출하는 방법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터의 예시를 도시한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터의 예시를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인위적으로 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 포함하는 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims (20)

  1. 영상 부호화 방법에 있어서,
    현재 영상 프레임이 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 영상 프레임인지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 현재 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 선택적으로 이용해 상기 현재 영상 프레임을 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 현재 영상 프레임을 부호화하는 단계는
    상기 판단 결과에 따라 상기 현재 영상 프레임이 삽입된 영상 프레임이면 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 부호화하고, 상기 현재 영상 프레임이 삽입된 영상 프레임이 아니면 상기 현재 영상 프레임을 예측 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 현재 영상 프레임에 적용된 페이드인(fade-in), 페이드아웃(fade-out), 디졸브(dissolve) 및 와이프(wipe) 중 적어도 하나의 편집 방법에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 현재 영상 프레임에 적용된 필터 효과, 색 반전 효과 중 적어도 하나의 영상 효과에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 삽입된 영상 프레임인지 판단하는 단계는
    상기 영상 시퀀스에서 상기 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 삽입된 영상 프레임을 검출하는 단계는
    상기 영상 시퀀스의 제1 영상 프레임 및 제2 영상 프레임 사이의 적어도 하나의 영상 프레임을 페이드인(fade-in), 페이드아웃(fade-out), 디졸브(dissolve) 및 와이프(wipe) 중 적어도 하나의 편집 방법을 적용하여 생성된 적어도 하나의 영상 프레임과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출하는 단계는
    상기 적어도 하나의 삽입된 영상 프레임을 필터 효과, 색 반전 효과 중 적어도 하나의 영상 효과를 적용하여 생성된 적어도 하나의 영상 프레임과 비교하는 단 계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 방법.
  8. 영상 복호화 방법에 있어서,
    현재 영상 프레임이 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화되었는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 현재 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 선택적으로 이용해 상기 현재 영상 프레임을 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 현재 영상 프레임을 복호화하는 단계는
    상기 판단 결과 상기 현재 영상 프레임이 삽입된 영상 프레임이면, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 상기 현재 영상 프레임을 복원하고, 상기 현재 영상 프레임이 삽입된 영상 프레임이 아니면 상기 현재 영상 프레임을 예측 복호화하여 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 적용된 페이드인(fade-in), 페이드아웃(fade-out), 디졸브(dissolve) 및 와이프(wipe) 중 적어도 하나의 편집 방법에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 적용된 필터 효과, 색 반전 효과 중 적어도 하나의 영상 효과에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 방법.
  12. 영상 부호화 장치에 있어서,
    영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 부호화하여 상기 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림을 생성하는 파라미터부호화부;
    상기 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들을 예측 부호화하여 상기 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 생성하는 영상부호화부; 및
    상기 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 비트스트림 및 상기 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 다중화하여 상기 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 생성하는 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 영상 시퀀스의 각각의 영상 프레임이 편집을 위해 삽입된 영상 프레임인지 판단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 영상 시퀀스에서 상기 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 검출하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 적용된 페이드인(fade-in), 페이드아웃(fade-out), 디졸브(dissolve) 및 와이프(wipe) 중 적어도 하나의 편집 방법에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 적용된 필터 효과, 색 반전 효과 중 적어도 하나의 영상 효과에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  17. 영상 복호화 장치에 있어서,
    상기 영상 시퀀스에 대한 비트스트림을 수신하고, 상기 수신된 비트스트림에 기초해 상기 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 영상 프레임에 대한 비트스트림 및 상기 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들에 대한 비트스트림을 역다중화하는 역다중화부;
    상기 영상 시퀀스의 편집을 위해 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임을 프레임의 특성에 대한 파라미터를 이용해 복원하는 삽입영상복원부; 및
    상기 영상 시퀀스의 나머지 영상 프레임들을 예측 복호화하여 복원하는 영상복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 적용된 페이드인(fade-in), 페이드아웃(fade-out), 디졸브(dissolve) 및 와이프(wipe) 중 적어도 하나의 편집 방법에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 복호화 장치.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 영상 프레임의 특성에 대한 파라미터는
    상기 삽입된 적어도 하나의 영상 프레임에 적용된 필터 효과, 색 반전 효과 중 적어도 하나의 영상 효과에 대한 파라미터인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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