KR20140078030A - 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 비디오 신호를 분석하여 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임간의 유사율과 기준 유사율을 비교한다. 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임간의 유사율이 기준 유사율보다 크거나 같은 경우, 부호화 시점의 프레임과 유사한 참조 프레임에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임 벡터를 이용하여 압축한다. 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임간의 유사율이 기준 유사율보다 작은 경우, 부호화 시점의 프레임을 인트라 또는 인터 부호화를 통해 압축한다.

Description

프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법{Method and apparatus for compression image by frame prediction}
본 발명은 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동영상 압축 시 프레임 예측을 통해 생성되는 프레임 벡터(frame vector)를 이용하여 영상의 압축률을 개선하는 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 영상 압축 방법은 DCT(Discrete Cosine Transform)와 같은 영상을 주파수 성분으로 변환한 후 압축하는 인트라(intra) 부호화 방식과 움직임 예측(Motion Estimation)과 같이 영상의 특정 영역과 유사한 움직임 벡터를 이용하여 압축하는 방법으로 구분된다.
현재 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서는 다양한 부호화 기법이 적용되어 그 성능을 개선하고 있다. 또한, 고해상도, 고화질 및 3D(Three Dimensions)와 같은 영상을 표시하기 위한 다시점의 요구에 부응하기 위해 보다 우수한 압축 방식이 요구된다.
한국 공개 특허 제 10-2011-0126485 호("인트라 블록 및 인터 블록이 혼합된 코딩블록을 이용하는 영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법", 에스케이 텔레콤주식회사, 2011.11.23 공개)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 동영상 압축 시 프레임 예측을 통해 발생되는 프레임 벡터(frame vector)를 이용하여 영상의 압축률을 개선할 수 있는 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 방법에 있어서, 비디오 신호를 분석하여 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임간의 유사율과 기준 유사율을 비교하는 단계; 상기 유사율이 상기 기준 유사율보다 크거나 같은 경우, 상기 부호화 시점의 프레임과 유사한 참조 프레임에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임 벡터를 이용하여 압축하는 단계; 및 상기 유사율이 상기 기준 유사율보다 작은 경우, 상기 부호화 시점의 프레임을 인트라 또는 인터 부호화를 통해 압축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법에 따르면, 종래 블록 기반의 움직임 추정이 아닌 프레임 전체에 대한 예측을 통해 부호화하고자 하는 프레임과 유사한 프레임이 존재할 경우 유사한 참조 프레임의 식별 정보 및 관련 부가 정보를 포함하는 프레임 벡터를 제공하여 압축 성능을 개선할 수 있다.
도 1은 일반적인 인트라 예측 모드 방향의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 진보된 움직임 벡터 예측의 한 예를 나타내는 개념도이다.
도 3은 특정 프레임이 반복되는 영상의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 장치 및 방법을 설명하기 전에 이해를 돕기 위한 배경 기술에 대하여 먼저 개략적으로 설명한다.
일반적으로 동영상을 구성하는 프레임 구성은 시간의 흐름, 공간의 이동, 피사체의 움직임 및 카메라의 촬영 조건(zooming 및 panning)에 따라 변하는 특징이 있다. 이러한 프레임 변화는 영상 압축 측면에서 비트 발생률을 늘어나게 하는 요인으로 작용하고 있으며 실제로 이러한 변화를 얼마나 예측하느냐에 따라 발생되는 비트 율을 줄이 수 있다.
대표적인 영상 압축 방법은 인트라 부호화와 인터 부호화로 구분되어 사용된다.
첫번째로, 인트라 부호화는 DCT와 같이 영상의 공간 정보를 주파수 성분으로 변환한 후 인간의 시각 인지 특성인 고주파에 둔감한 특징을 고려하여 저주파 성분 위주로 부호화하고 복원하여 압축 효율을 높이는 방법이다. 인트라 부호화를 이용한 압축도 복잡한 영상의 경우 원하는 비트율에 맞추어 부호화를 수행하다 보면 화질이 심하게 열화 되는 경우가 발생한다. 여기서 복잡한 영상은 일반적으로 영상내의 고주파 성분이 많아 영상의 변화가 큰 영상이다.
예를 들어, 뮤직비디오나 스포츠 영상과 같이 변화가 큰 조명이나 피사체의 움직임이 크고 복잡한 영상의 경우는 전체적인 화질이 저하되는 경우가 발생한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 MPEG(Moving Picture Expert Group)의 HEVC(High Efficiency Video Coding) 부호화 그룹에서는 인트라 부호화 성능을 개선하기 위해 다양한 방법을 적용하고 있다.
대표적으로 인트라 예측 효율 향상(Intra Prediction Improvement) 방법, 인트라 예측 방향(Intra Prediction Directions) 방법 및 인트라 스무딩(Intra Smoothing) 방법을 이용한다.
인트라 예측 효율 향상(Intra Prediction Improvement) 방법은 블록 기반, 라인/화소 기반, 에지(edge) 기반의 인트라 예측 및 병렬 인트라 부호화(parallel intro coding)의 네 개 범주로 나누어 평가를 진행하는 기술이다.
구체적으로, 블록 기반 인트라 예측은 종래 방식과 유사하게 인접 화소 정보를 참조하여 블록 단위로 예측하는 방식이다. 라인/화소 기반 예측은 라인과 화소간의 상관관계(correlation)를 활용하여 예측을 진행하고 예측의 거리가 블록단위보다 줄어드는 효과를 발생시키는 방식이다. 에지 기반의 인트라 예측은 블록 주변의 경사(gradient)를 통해 방향성에 대한 분석을 토대로 대응하는 예측 모드를 적용하는 방식이다. 병렬 인트라 부호화 예측은 부호화 화소들의 그룹을 지정하여 코딩의 순서를 달리하여 복호된 주변 블록의 에지 정보를 활용할 수 있는 방식이다.
다음으로 인트라 예측 방향(Intra Prediction Directions) 방법은 방향에 해당하는 모드 개수에 따른 성능과 복잡도에 대한 연구를 진행하는 기술이다. 즉, 블록 별로 제공하는 다양한 방향의 예측 모드는 부호화의 복잡도에 상당한 부담을 가하므로 다양한 수의 블록 별 예측 모드를 설정하는 방법이다. 구체적인 방법은 도 1에 도시한 바와 같이 다양한 수의 블록 별 인트라 예측 모드 방향을 설정한다.
마지막으로 인트라 스무딩(Intra Smoothing) 방법은 예측을 위해 사용될 샘플들의 고주파 성분들을 제거하기 위한 것으로 참조 화소들이 필터링되는 기술이다. 일반적으로, 3-tap 필터를 적용하며 룩업테이블(lookup table) 또는 적응적인 방법의 인트라 스무딩(Intra smoothing)에 표준화 및 기술 개발을 수행한다.
두번째로, 인터 부호화는 임의의 크기를 가지는 영상의 유사 정보를 분석하여 움직임 벡터를 추출하는 방법으로, 해당 블록과 유사도가 큰 인접 블록이 존재하면 할수록 압축 성능 및 영상의 화질이 개선되는 기술이다. 현재 HEVC에서는 진보된 움직임 벡터 예측(advanced motion vector prediction) 방법이 적용되고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 좌 예측기(도시하지 않음)를 사용하여 좌측 인접 블록(10)의 예측을 수행하며, 상단 예측기(도시하지 않음)를 사용하여 상단 인접 블록(20)의 예측을 수행하고, collaborated 예측기(도시하지 않음)를 사용하여 보다 더 개선된 움직임 예측을 수행한다.
전술한 인트라 부호화와 인터 부호화와 더블어 본 발명의 실시예에 따른 프레임 부호화를 수행하는 방법은 아래와 같다.
한 예로 동영상의 경우 동일한 영상이 반복되거나 촬영 시 동일한 조건하에서 특정 프레임을 반복 촬영 또는 구성하는 경우가 있다. 사람간의 대화에서 피사체간의 대화 및 표정을 촬영해야 할 경우, 피사체의 얼굴 모습을 대화의 흐름에 따라 번갈아 촬영 하거나 반복되는 대화의 설정에 맞추어 특정 구간의 영상을 반복하여 구성한다. 이러한 경우 반복되는 프레임(카메라의 촬영 설정이 변하지 않을 경우, 피사체의 움직임에 따라 영상이 변할 뿐 배경이나 주변 영상은 거의 유사한 특징을 가짐)을 매번 인트라나 인터 부호화가 아닌 해당 프레임의 유사 여부를 분석한 후 유사하다고 판별될 경우 해당 프레임의 식별 정보만을 부호화하여 전송할 경우 부호화 시 비트 발생량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
보다 구체적인 다른 예로 도 3을 참고하면, n번째 프레임과 k번째 프레임이 거의 유사하다고 가정하면, 영상 압축 측면에서 k번째 프레임에 대해 인트라 또는 인터 부호화를 적용해서 압축하는 방법보다 k번째 프레임 복원 시 n번째 프레임을 복사하여 복원하는 것이 보다 효율적이다.
이를 위해서는 프레임을 식별해야 하며, k번째 프레임을 복제할 프레임이 n번째 프레임이라는 것을 알려줄 수 있어야 한다. 또한, k번째 프레임과 n번째 프레임이 동일한 즉, n번째 프레임을 복제해서 복원해도 영상 적합한지 여부를 판단해야 한다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 프레임 부호화를 수행하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프레임 예측을 통해 영상을 압축 및 복원하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프레임 벡터를 이용하여 영상을 압축하기 위한 영상 부호화 장치(100)는 프레임 부호화부(110) 및 선행 부호화부(120)를 포함한다. 이때, 영상 부호화 장치(100)는 제어 데이터(도시하지 않음)에 의해 프레임 부호화부(110) 및 선행 부호화부(120)에서 필요한 모드 결정이나 양자화 레벨과 같은 부호화기의 제어를 수행한다.
프레임 부호화부(110)는 비디오 신호를 전달받는다. 프레임 부호화부(110)는 비디오 신호를 분석하여 현재 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임들의 유사성을 판단한다. 즉, 현재 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임들간의 유사율과 기준 유사율을 비교한다. 여기서, 유사율은 현재 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임의 유사 정도를 비율로 나타낸 값이다. 기준 유사율은 현재 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임 사이의 유사성을 판단하기 위한 기준이 되는 비율값으로, 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
만일, 이전에 입력된 특정 프레임과 현재 부호화 시점의 프레임간의 유사율이 기준 유사율보다 크거나 같은 경우, 프레임 부호화부(110)는 아래와 같은 프레임 벡터(이하, "프레임 정보"와 혼용하여 사용함)를 생성한다. 그리고, 프레임 부호화부(110)는 프레임 벡터가 코드로 변환되어 스트림으로 구성되도록 엔트로피 부호화부(123)로 전달한다.
"프레임 벡터(Frame vector) = [참조 플래그(referenced flag), 현재 프레임 인덱스(current frame index), 참조 프레임 인덱스(reference frame index), 인트라 플레그(intra flag), 인터 플레그(inter flag), 유효시간(valid time)]"
여기서, 참조 플래그(referenced flag)는 현재 입력된 프레임이 다른 프레임으로부터 참조되었는지의 정보를 나타낸다. 후술하는 복호화에서는 참조 플래그를 체크하여 참조된 프레임을 일정 시간동안 메모리에 저장하여 복원 시 사용한다. 현재 프레임 인덱스(current frame index)는 현재 프레임의 식별 번호를 나타낸다. 참조 프레임 인덱스(reference frame index)는 복원할 참조 프레임을 나타낸다. 인트라 플레그(intra flag)는 해당 프레임의 특정 블록에 대한 추가적인 인트라 부호화가 필요한 지의 여부를 나타낸다. 인터 플레그(inter flag)는 특정 블록에 대한 추가적인 인터 부호화가 필요한 지의 여부를 나타낸다. 유효시간(valid time)은 참조 프레임이 얼마 동안 유효한지에 대한 정보를 나타내며 해당 시간 이후에는 저장할 필요가 없음을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 프레임 벡터에 포함되는 정보들은 일반적인 MPEG의 신택스 및 시맨틱스(syntax/semantics) 기술(description) 방식에 따라 데이터 또는 스트림으로 구성될 수도 있다.
한편, 이전에 입력된 특정 프레임과 현재 부호화 시점의 프레임간의 유사율이 기준 유사율보다 작은 경우, 프레임 부호화부(110)는 현재 부호화 시점의 프레임을 선행 부호화부(120)로 전달한다. 즉, 프레임의 일치 정도가 작아 추가적으로 선행 부호화부(120)를 통해 인트라 및 인터 부호화가 필요한 것이므로 정해진 규칙에 의해서 특정 블록의 인트라 부호화 및 인터 부호화를 부가적으로 수행한다. 이러한 경우가 영상 내 프레임의 특정 부분의 차이가 커서 움직임 추정 및 DCT 부호화를 통한 추가적인 부호화가 필요한 경우에 해당된다. 본 발명의 실시예에서는 구체적인 분석 및 판단 방법이 발명의 특징에 해당하는 것이 아니므로 구체적으로 한정하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 프레임 부호화부(110)에서의 프레임 분석은 PSNR(Peak signal-to-noise-ratio)과 같이 신호대 잡음비를 측정하여 참조 프레임으로 적합한지를 결정할 수 있으며, 이외에도 사용자가 직접 수동으로 지정하거나 기타 다른 방법을 적용하여 지정할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 프레임 분석 및 결정 방법을 구체적으로 한정하지 않는다
다음으로, 선행 부호화부(120)는 인트라 부호화부(121), 인터 부호화부(122) 및 엔트로피 부호화부(123)를 포함한다.
인트라 부호화부(121)는 일반적으로 사용하는 선행 부호화 방법과 같이 DCT나 기타 변환 방법을 사용하여 영상을 압축한다.
인터 부호화부(122)는 일반적으로 사용하는 선행 부호화 방법과 같이 블록 기반의 움직임 추정 및 계층적 추정 방법을 이용하여 영상을 압축한다.
엔트로피 부호화부(123)는 일반적으로 사용하는 선행 부호화 방법과 같이 입력된 데이터 압축하기 위한 허프만(Huffman) 부호 및 산술(arithmetic) 부호화와 같은 엔트로피 코드를 생성하여 비디오 스트림을 생성한다.
본 발명의 실시예에 따른 인트라 부호화부(121), 인터 부호화부(122) 및 엔트로피 부호화부(123)에서 이용하는 선행 부호화 방법에 대해서는 구체적으로 한정하지 않는다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 부호화 장치(100)의 프레임 부호화부(110)는 비디오 신호를 전달받는다(S100). 프레임 부호화부(110)는 비디오 신호를 분석하여 현재 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임들의 유사성을 판단한다(S110). 즉, 현재 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임들간의 유사율과 기준 유사율을 비교한다.
S110 단계의 판단결과, 이전에 입력된 특정 프레임과 현재 부호화 시점의 프레임간의 유사율이 기준 유사율보다 크거나 같은 경우, 프레임 부호화부(110)는 프레임 벡터를 생성한다(S120). 프레임 부호화부(110)는 프레임 벡터가 코드로 변환되어 스트림으로 구성되도록 엔트로피 부호화부(123)로 전달한다. 그러면, 엔트로피 부호화부(123)는 프레임 벡터를 포함하는 데이터를 압축하여 비디오 스트림을 생성한다(S130).
S110 단계의 판단결과, 이전에 입력된 특정 프레임과 현재 부호화 시점의 프레임간의 유사율이 기준 유사율보다 작은 경우, 프레임 부호화부(110)는 현재 부호화 시점의 프레임을 선행 부호화부(120)로 전달한다. 그러면, 선행 부호화부(120)는 현재 부호화 시점의 프레임에 대해 인트라 부호화 또는 인터 부호화를 수행한다(S140).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치(200)는 일반적으로 수신기 또는 단말에서 영상을 복원하여 동영상을 재생하며, 도 4에 도시한 영상 부호화 장치(100)의 역순으로 구성되어 복호화를 수행한다.
이러한 영상 복호화 장치(200)는 프레임 복호화부(210) 및 선행 복호화부(220)를 포함한다.
프레임 복호화부(210)는 스트림 입력 신호를 전달받는다. 프레임 복호화부(210)는 스트림 입력 신호를 분석하여 프레임 벡터가 존재하는 지의 여부를 판단한다.
프레임 벡터가 존재하는 경우, 프레임 복호화부(210)는 프레임 벡터의 참조 플레그를 이용하여 현재 입력된 프레임이 다른 프레임을 참조 했는지의 여부를 판단한다. 프레임 복호화부(210)는 현재 입력된 프레임이 다른 프레임을 참조한 경우, 미리 저장된 해당 참조 프레임을 이용하여 복호화를 수행한다. 이때, 참조 프레임은 미리 단말기에 인지되어 메모리 또는 저장 장치에 저장되어 있는 것으로 가정한다.
한편, 프레임 벡터가 존재하지 않는 경우, 프레임 복호화부(210)는 선행 부호화 방법을 통해 영상이 압축되어 해당 프레임에 추가적인 인트라로 부호화된 데이터 및 인터로 부호화된 데이터가 존재하는 것으로 판단하여 스트림 입력 신호를 선행 복호화부(220)로 전달한다.
선행 복호화부(220)는 프레임 복호화부(210)로부터 스트림 입력 신호가 전달되면, 해당 프레임에 추가적인 인트라로 부호화된 데이터 및 인터로 부호화된 데이터가 존재하는 것으로 판단하고, 복원을 수행하여 기존 프레임의 특정 블록들을 갱신하여 화질을 개선한다.
이러한 선행 복호화부(220)는 인트라 복호화부(221), 인터 복호화부(222) 및 엔트로피 복호화부(223)를 포함한다.
인트라 복호화부(221)는 IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)와 같은 방법을 사용하여 해당 블록의 영상을 복원한다.
인터 복호화부(222)는 움직임 벡터를 사용하여 지정된 위치의 블록을 복사하여 영상을 복원한다.
엔트로피 복호화부(223)는 일반적으로 사용하는 선행 복호화 방법을 이용하여 비디오 스트림을 복호화한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치(200)의 프레임 복호화부(210)는 스트림 입력 신호를 전달받는다(S200).
프레임 복호화부(210)는 스트림 입력 신호를 분석하여 프레임 벡터가 존재하는 지의 여부를 판단한다(S210).
S210 단계의 판단결과, 프레임 벡터가 존재하는 경우, 프레임 복호화부(210)는 프레임 벡터의 참조 플레그를 이용하여 미리 저장된 해당 참조 프레임을 검출한다. 그리고, 프레임 복호화부(210)는 해당 참조 프레임을 이용하여 복호화를 수행하여 해당 프레임을 복원한다(S220).
한편, S210 단계의 판단결과, 프레임 벡터가 존재하지 않는 경우, 프레임 복호화부(210)는 선행 부호화 방법을 통해 영상이 압축된 것으로 판단하여 스트림 입력 신호를 선행 복호화부(220)로 전달한다. 그러면, 선행 복호화부(220)는 프레임 복호화부(210)로부터 스트림 입력 신호가 전달되면, 인트라로 부호화된 데이터가 존재하는 지의 여부를 판단한다(S230).
S230 단계의 판단결과, 인트라로 부호화된 데이터가 존재하면, 인트라 복호화부(221)는 인트라로 부호화된 데이터를 이용하여 해당 블록을 복원한다(S240).
한편, S230 단계의 판단결과, 인트라로 부호화된 데이터가 존재하지 않으면, 선행 복호화부(220)는 인터로 부호화된 데이터가 존재하는 지의 여부를 판단한다(S250). S250 단계의 판단결과, 인터로 부호화된 데이터가 존재하면, 인터 복호화부(222)는 인터로 부호화된 데이터를 이용하여 해당 블록을 복원한다(S260).
엔트로피 복호화부(223)는 인트라 복호화부(221) 또는 인터 복호화부(222)로부터 해당 블록을 복원한 정보를 이용하여 프레임을 복원한다(S270).
이처럼 본 발명의 실시예에 따른 영상 복호화 장치에서 수행되는 복호화는 블루레이와 같이 실시간 압축이 요구되지 않는 경우에 더욱 적합하며, 한 예로는 특정 프로그램의 시작부와 끝부분에 동일한 광고 영상이 삽입된 경우 후반부의 프레임 벡터만으로 용이하게 복호화를 수행할 수 있다. 마찬가지로 특정 프레임이 전 프로그램 영역에 걸쳐 반복되는 영상일수록 효율성은 점차 증가하게 된다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 이는 본 발명의 권리 범위를 한정하는 것으로 해석될 수 없으며, 이하에서 기술되는 특허 청구 범위에 의해 판단되는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있을 것이다.
100 : 영상 부호화 장치 110 : 프레임 부호화부
120 : 선행 부호화부 121 : 인트라 부호화부
122 : 인터 부호화부 123 : 엔트로피 부호화부
200 : 영상 복호화 장치 210 : 프레임 복호화부
220 : 선행 복호화부 221 : 인트라 복호화부
222 : 인터 복호화부 223 : 엔트로피 복호화부

Claims (1)

  1. 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 방법에 있어서,
    비디오 신호를 분석하여 부호화 시점의 프레임과 이전에 입력된 프레임간의 유사율과 기준 유사율을 비교하는 단계;
    상기 유사율이 상기 기준 유사율보다 크거나 같은 경우, 상기 부호화 시점의 프레임과 유사한 참조 프레임에 대한 식별 정보를 포함하는 프레임 벡터를 이용하여 압축하는 단계; 및
    상기 유사율이 상기 기준 유사율보다 작은 경우, 상기 부호화 시점의 프레임을 인트라 또는 인터 부호화를 통해 압축하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 예측을 통해 영상을 압축하기 위한 방법.
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