KR20180028876A - 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치 - Google Patents

양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치 Download PDF

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KR20180028876A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 입력 영상의 모션 영역의 크기에 기초하여 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정하는 조절 범위 결정단계; 상기 입력 영상의 평균 비트레이트값을 산출하는 평균 비트레이트값 산출 단계; 및 상기 평균 비트레이트값이 상한값을 초과하는 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 감소시키고, 상기 평균 비트레이트값이 하한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 증가시키는 조절단계;를 포함하는, 양자화 파라미터 결정 방법을 개시한다.

Description

양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치{A QUANTIZATION PARAMETER DETERMINATION METHOD AND IMAGE CAPTURE APPARATUS}
본 발명의 실시예들은 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치에 관한 것이다.
오늘날 다수의 감시카메라가 도처에 설치되어 있고, 감시카메라가 획득한 영상을 녹화, 저장, 전송 하는 기술들이 개발되고 있다.
특히 감시카메라의 설치 대수가 증가되면서 감시카메라 및 네트워크 리소스(Resource)의 효율적인 사용의 필요성이 점차 대두되고 있다.
본 발명은 입력 영상에 보다 부합하도록 양자화 파라미터를 결정하는 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 보다 정밀한 양자화 파라미터 조절로 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 입력 영상 내에서 모션 영역의 양상이 급격하게 달라져도 보다 자연스러운 출력 영상을 생성할 수 있는 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양자화 파라미터 결정 방법은, 입력 영상의 모션 영역의 크기에 기초하여 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정하는 조절 범위 결정단계; 상기 입력 영상의 평균 비트레이트값을 산출하는 평균 비트레이트값 산출 단계; 및 상기 평균 비트레이트값이 상한값을 초과하는 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 감소시키고, 상기 평균 비트레이트값이 하한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 증가시키는 조절단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양자화 파라미터 결정 방법은, 상기 조절단계 이후에, 양자화 파라미터 기본값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하는 양자화 파라미터 결정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 양자화 파라미터 기본값은 상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트 및 기 설정된 목표 비트레이트값 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 조절단계는 상기 평균 비트레이트값이 상기 하한값을 초과하고 상기 평균 비트레이트값이 상기 상한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 동일하게 유지할 수 있다.
상기 하한값 및 상기 상한값 각각은 상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트, 상기 입력 영상의 평균 비트레이트값, 기 설정된 목표 비트레이트값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 조절 범위 결정단계는 상기 모션 영역의 크기에 기초하여 상기 입력 영상을 하나 이상의 모션 유형 중 어느 하나로 분류하고, 상기 분류된 모션 유형에 대응되는 조절 범위를 상기 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
상기 하나 이상의 모션 유형은 상기 모션 영역의 크기가 제1 임계크기 이하인 제1 유형, 상기 모션 영역의 크기가 상기 제1 임계크기 및 상기 제1 임계크기보다 큰 제2 임계크기 사이인 제2 유형 및 상기 모션 영역의 크기가 상기 제2 임계크기 이상인 제3 유형을 포함하고, 상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제1 유형에 대응되는 조절 범위를 포함하고, 상기 제3 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위를 포함할 수 있다. 이 때 상기 제1 유형, 상기 제2 유형 및 상기 제3 유형 각각에 대응되는 조절 범위들의 최대값이 모두 일치할 수 있다.
제2 시점에서 제2 조절 범위가 제1 조절 범위보다 좁은 경우 상기 조절단계는 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 제2 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하고, 상기 제1 조절 범위는 제1 시점에서 상기 조절 범위 결정단계에 따른 조절 범위이고, 상기 제2 조절 범위는 상기 제1 시점 보다 늦은 상기 제2 시점에서 상기 조절 범위 결정단계에 따른 조절 범위일 수 있다.
상기 평균 비트레이트값 산출 단계는 소정의 시간 구간 내에서의 상기 입력 영상의 비트레이트값의 평균으로 상기 평균 비트레이트값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 입력 영상의 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값에 기초하여 양자화 파라미터 보정값을 결정하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력 영상의 모션 영역의 크기에 기초하여 상기 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정하고, 상기 평균 비트레이트값이 상한값을 초과하는 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 감소시키고, 상기 평균 비트레이트값이 하한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는 양자화 파라미터 기본값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 양자화 파라미터를 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 양자화 파라미터 기본값을 상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트 및 기 설정된 목표 비트레이트값 중 적어도 하나에 기초하여 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 평균 비트레이트값이 상기 하한값을 초과하고 상기 평균 비트레이트값이 상기 상한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 동일하게 유지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 하한값 및 상기 상한값 각각을 상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트, 상기 입력 영상의 평균 비트레이트값, 기 설정된 목표 비트레이트값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모션 영역의 크기에 기초하여 상기 입력 영상을 하나 이상의 모션 유형 중 어느 하나로 분류하고, 상기 분류된 모션 유형에 대응되는 조절 범위를 상기 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
상기 하나 이상의 모션 유형은 상기 모션 영역의 크기가 제1 임계크기 이하인 제1 유형, 상기 모션 영역의 크기가 상기 제1 임계크기 및 상기 제1 임계크기보다 큰 제2 임계크기 사이인 제2 유형 및 상기 모션 영역의 크기가 상기 제2 임계크기 이상인 제3 유형을 포함하고, 상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제1 유형에 대응되는 조절 범위를 포함하고, 상기 제3 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위를 포함할 수 있다. 이 때 상기 제1 유형, 상기 제2 유형 및 상기 제3 유형 각각에 대응되는 조절 범위들의 최대값이 모두 일치할 수 있다.
상기 제어부는 제2 시점에서 제2 조절 범위가 제1 조절 범위보다 좁은 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 제2 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하고, 상기 제1 조절 범위는 제1 시점에서의 조절 범위이고, 상기 제2 조절 범위는 상기 제1 시점 보다 늦은 상기 제2 시점에서의 조절 범위일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 상기 입력 영상의 모션 영역의 크기 정보를 생성하는 영상 분석부;를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 움직임이 많은 영상과 같이 사용자의 정밀한 확인이 필요한 영상은 고품질로, 움직임이 없는 영상과 같이 사용자의 대략적인 확인이 필요한 영상은 저품질로 출력하여 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치를 구현할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 영상 내에서 모션 영역의 양상이 급격하게 달라져도 보다 자연스러운 출력 영상을 생성할 수 있는 양자화 파라미터 결정 방법 및 영상 획득 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3a 내지 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 분석부가 모션 영역의 크기 정보를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제어부가 산출된 평균 비트레이트값과 소정의 값들을 비교하여 양자화 파라미터 보정값을 조절하는 예시이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치에 의해 수행되는 양자화 파라미터 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 영상 획득 장치(100) 및 장치(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치(200)는 영상 획득 장치(100)가 획득한 영상을 영상 획득 장치(100)로부터 수신하는 다양한 장치일 수 있다. 가령 장치(200)는 VMS(Video Management System), CMS(Central Management System), NVR(Network Video Recorder) 및 DVR(Digital Video Recorder)중 어느 하나일 수 있다. 물론 장치(200)는 퍼스널 컴퓨터(Personal Comupter, PC)일 수도 있고 휴대용 단말일 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니며, 네트워크를 통하여 영상 획득 장치(100)가 획득한 영상을 수신하여 디스플레이 및/또는 저장 할 수 있는 장치이면 본 발명의 장치(200)로 제한 없이 사용될 수 있다.
한편 네트워크는 영상 획득 장치(100) 및 장치(200)를 연결하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 네트워크는 영상 획득 장치(100)가 획득한 영상을 장치(200)로 전송하는 경로를 제공할 수 있다. 네트워크는 예컨대 LANs(Local Area Networks), WANs(Wide Area Networks), MANs(Metropolitan Area Networks), ISDNs(Integrated Service Digital Networks) 등의 유선 네트워크나, 무선 LANs, CDMA, 블루투스, 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)는 영상을 획득하여 장치(200)로 전송할 수 있다. 이 때 영상 획득 장치(100)는 입력 영상의 모션 영역의 크기 및 입력 영상의 평균 비트레이트값에 기초하여 양자화 파라미터를 결정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)는 광학부(110), 통신부(120), 영상 분석부(130), 제어부(140) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.
광학부(110)는 빛(Light)을 전기적 신호로 변환하기 위한 렌즈 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 렌즈는 1매 이상의 렌즈로 구성되는 렌즈군일 수 있다. 이미지 센서는 렌즈에 의하여 입력된 영상을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 예컨대 이미지 센서는 CCD(Charge-Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)와 같이 광학 신호를 전기적 신호(본 발명에서 영상으로 설명함)로 변환할 수 있는 반도체 소자일 수 있다.
통신부(120) 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
영상 분석부(130)는 입력 영상을 분석하여, 모션 영역의 크기 정보를 생성할 수 있다. 가령 영상 분석부(130)는 입력 영상에서 움직임 영역을 탐지하는 방식으로 객체를 검출할 수 있다. 움직임 영역의 탐지 방법은 특별히 한정되지 않으며, GMM(Gaussian Mixture Model) 이나 코드북(Codebook) 모델 등 다양한 기법이 활용 될 수 있다.
제어부(140)는 광학부(110)로부터 입력 영상을 획득하고, 이에 기초하여 출력 영상을 생성할 수 있다. 이 때 제어부(140)는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 발명에서 제어부(140)는 입력 영상의 모션 영역의 크기 및 입력 영상의 평균 비트레이트값에 기초하여 양자화 파라미터 보정값의 크기를 조절하는 인코더(Encoder)일 수 있다. 또한, 제어부(140)는 전술한 인코더를 포함할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
메모리(150)는 제어부(140)가 처리하는 데이터, 명령어(instructions), 프로그램, 프로그램 코드, 또는 이들의 결합 등을 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 메모리(150)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리(150)는 제어부(140)가 처리하는 데이터, 명령어 외에 영상 획득 장치(100)가 획득한 입력 영상을 일시적 또는 영구적으로 저장할 수도 있다. 물론 메모리(150)는 제어부(140)가 생성한 출력 영상을 일시적 또는 영구적으로 저장할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 입력 영상의 모션 영역의 크기에 기초하여 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정할 수 있다.
본 발명에서 '입력 영상'은 영상을 구성하는 하나 이상의 프레임(Frame) 중 적어도 하나의 프레임을 의미할 수 있다. 가령 초당 프레임 수(fps)가 30인 입력 영상의 경우, 1초 동안의 30개의 프레임 모두가 입력 영상일 수 있다.
물론 '입력 영상'은 소정의 간격을 갖는 프레임들을 의미할 수도 있다. 가령 전술한 예시에서와 같이 초당 프레임 수(fps)가 30인 입력 영상의 경우, 1초 동안 1번째 프레임, 11번째 프레임 및 21번째 프레임이 입력 영상에 해당할 수 있다. 다만 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 '모션 영역'은 입력 영상에서 움직임이 발생한 영역을 의미할 수 있다.
도 3a 내지 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 분석부(130)가 모션 영역의 크기 정보를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 3a를 참조하여, 객체가 왼쪽 위치(311)에서 오른쪽 위치(312)로 이동하였다고 가정한다. 이 때 영상 분석부(130)는 입력 영상의 두 개의 프레임 간의 비교를 통하여 영상 내의 특정 객체의 이동 여부 및 이동 위치를 판단할 수 있다. 가령 영상 분석부(130)는 연속하는 두 개의 프레임 간의 비교를 통하여 입력 영상 내의 객체의 이동 여부 및 이동 위치를 판단할 수 있다. 물론 영상 분석부(130)는 소정의 간격을 갖는 두 개의 프레임 간의 비교를 통하여 전술한 판단을 수행할 수도 있다.
도 3b는 영상 분석부(130)가 결정한 모션 영역의 예시이다.
전술한 예시에서와 같이, 객체가 왼쪽 위치(도 3a의 311)에서 오른쪽 위치(도 3a의 312)로 이동한 경우를 가정해보자. 이러한 경우 영상 분석부(130)는 객체의 현재 위치(도 3a의 312)에 대응되는 영역(322)을 모션 영역으로 결정할 수 있다. 물론 영상 분석부(130)는 객체의 이전 위치(도 3a의 311)에 대응되는 영역(321)을 모션 영역으로 결정할 수도 있다. 나아가 영상 분석부(130)는 두 개의 영역(321, 322) 모두를 모션 영역으로 결정할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
이후 영상 분석부(130)는 결정된 모션 영역에 기초하여 모션 영역의 크기 정보를 생성할 수 있다. 가령 영상 분석부(130)는 전체 프레임에 속하는 픽셀의 수에 대한 모션 영역에 속하는 픽셀의 수의 비율을 산출하고, 산출된 비율을 포함하는 모션 영역의 크기 정보를 생성할 수 있다. 물론 영상 분석부(130)는 모션 영역에 속하는 픽셀의 수 그 자체를 포함하는 모션 영역의 크기 정보를 생성할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 전술한 영상 분석부(130)가 생성한 모션 영역의 크기 정보에 기초하여, 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정할 수 있다.
본 발명에서 '양자화 파라미터 보정값', '양자화 파라미터 기본값' 및 '양자화 파라미터'는 구별되는 개념으로 사용된다.
'양자화 파라미터 보정값'은 입력 영상의 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값에 기초하여 시간에 따라 변화하는 값일 수 있다. 반면 '양자화 파라미터 기본값'은 입력 영상의 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값에 기초하여 시간에 따라 변화하지 않는 값일 수 있다. 이러한 '양자화 파라미터 기본값'은 입력 영상의 해상도, 입력 영상의 프레임레이트 및 기 설정된 목표 비트레이트값 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
한편 '양자화 파라미터'는 전술한 '양자화 파라미터 보정값' 및 '양자화 파라미터 기본값' 중 적어도 하나에 기초한 값일 수 있다. 가령 '양자화 파라미터'는 전술한 '양자화 파라미터 보정값' 및 '양자화 파라미터 기본값'을 합한 값일 수 있다. 이에 따라 '양자화 파라미터' 또한 입력 영상의 모션 영역의 크기, 입력 영상의 프레임레이트 및 평균 비트레이트값에 기초하여 시간에 따라 변화하는 값일 수 있다.
양자화 파라미터 결정에 있어서 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값 중 어느 하나만을 고려하는 경우 양자화 파라미터가 부적절하게 결정될 수 있다.
가령 평균 비트레이트만을 고려하여 양자화 파라미터를 결정하는 경우, 복잡도가 높은 영상(평균 비트레이트값이 높은 영상)에서 아무런 움직임이 발생하지 않았음에도 양자화 파라미터가 작게 결정되어 리소스가 불필요 하게 소모되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한 양자화 파라미터 결정에 있어서 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값을 모두 고려하는 경우에도, 미리 정해진 수개의 값(가령 H.264/AVC 표준 기술에서는 4개의 값(10, 20, 25, 35)을 미리 정해놓음) 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 양자화 파라미터를 조절하여, 양자화 파라미터의 정밀한 조절이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 입력 영상의 대략적인 특성에 따라 양자화 파라미터 기본값을 결정하고, 매 순간의 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값에 기초하여 양자화 파라미터 보정값을 결정하여 결정된 두 값에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하므로 입력영상에 보다 부합하도록 양자화 파라미터를 결정할 수 있다.
한편 본 발명에서 '양자화 파라미터 보정값의 조절 범위'는 전술한 양자화 파라미터 보정값이 조절될 수 있는 범위를 의미할 수 있다.
선택적 실시예로 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 전술한 영상 분석부(130)가 생성한 모션 영역의 크기 정보에 기초하여, 영상의 GOP(Group Of Picture) 길이를 결정할 수 있다. 이때 GOP는 연속적인 프레임의 집합을 의미할 수 있다.
가령, 일 실시예에 따른 제어부(140)는 모션 영역이 상대적으로 큰 경우, GOP의 길이를 짧게 결정할 수 있다. 바꾸어 말하면 제어부(140)는 움직임이 많은 영상에 대해서는 GOP의 길이를 짧게 설정하여 빠른 움직임에 대응할 수 있는 영상을 생성할 수 있다.
이와는 반대로, 일 실시예에 따른 제어부(140)는 모션 영역이 상대적으로 작은 경우, GOP의 길이를 길게 결정할 수 있다. 바꾸어 말하면 제어부(140)는 움직임이 적은 영상에 대해서는 GOP의 길이를 길게 설정하여 리소스 및/또는 저장공간을 보다 효율적으로 사용하도록 할 수 있다.
도 4는 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 영상 분석부(130)가 생성한 모션 영역의 크기 정보에 기초하여, 입력 영상을 하나 이상의 모션 유형 중 어느 하나의 모션 유형으로 분류할 수 있다. 또한 제어부(140)는 입력 영상이 분류된 모션 유형에 대응되는 조절 범위를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
예컨대, 제어부(140)는 입력 영상을 모션 영역의 크기가 제1 임계크기 이하인 제1 유형, 상기 모션 영역의 크기가 상기 제1 임계크기 및 상기 제1 임계크기보다 큰 제2 임계크기 사이인 제2 유형 및 상기 모션 영역의 크기가 상기 제2 임계크기 이상인 제3 유형 중 어느 하나로 분류할 수 있다.
일 예로, 영상 분석부(130)가 전체 프레임에 속하는 픽셀의 수에 대한 모션 영역에 속하는 픽셀의 수의 비율을 산출하고, 산출된 비율을 포함하는 모션 영역의 크기 정보를 생성하는 경우를 가정해 보자. 또한 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 없는 유형' 중 어느하나로 분류하고, 각각의 유형으로 분류하는 모션 영역의 비율의 임계치가 0.3, 0.7이라고 가정한다.
이 때 영상 분석부(130)가 입력 영상의 모션 영역의 비율이 0.8이라고 판단하였다면, 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형'으로 분류할 수 있다. 또한 제어부(140)는 입력 영상의 유형인 '모션이 많은 유형'에 대응되는 조절 범위(411)를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다. 나아가 제어부(140)는 GOP의 길이를 최소 길이로 결정할 수 있다.
또한 영상 분석부(130)가 입력 영상의 모션 영역의 비율이 0.1이라고 판단하였다면, 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 없는 유형'으로 분류하고, 이에 대응되는 조절 범위(413)를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다. 이러한 경우에 제어부(140)는 GOP의 길이를 최대 길이로 결정할 수 있다.
물론 영상 분석부(130)는 모션 영역의 비율이 0.3 이상 0.7 미만인 입력 영상을 '모션이 적은 유형'으로 분류하고, 이에 대응되는 조절 범위(412)를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다. 이 때 제어부(140)는 GOP의 길이를 최소 길이 또는 중간 길이로 결정할 수 있다.
본 발명에서 GOP 의 '최대', '최소' 및 '중간' 길이는 각각은 기 설정된 특정 길이값을 의미할 수 있다. 가령 GOP의 최대 길이는 '60' 중간 길이는 '30' 최소 길이는 '15'를 의미할 수 있다.
한편 도 4에 도시된 바와 같이 '모션이 적은 유형'에 대응되는 조절 범위는 '모션이 없는 유형'에 대응되는 조절 범위를 포함할 수 있다. 또한 이와 유사하게 '모션이 많은 유형'에 대응되는 조절 범위는 '모션이 적은 유형'에 대응되는 조절 범위를 포함할 수 있다. 나아가 '모션이 없는 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 많은 유형' 각각에 대응되는 조절 범위들의 최대값은 모두 일치할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면 양자화 파라미터 보정값의 크기가 작을수록 양자화 파라미터의 크기가 작고 출력 영상의 품질이 높다. 이와는 반대로 양자화 파라미터 보정값의 크기가 클수록 양자화 파라미터의 크기도 크고 출력 영상의 품질이 낮다.
바꾸어 말하면, 입력 영상이 '모션이 많은 영상'으로 분류된 경우, 출력 영상의 품질은 저품질부터 고품질까지 다양할 수 있으며, 입력 영상의 모션이 적을수록 출력 영상의 품질이 낮아질 수 있다.
이에 따라 본 발명은 움직임이 많은 영상과 같이 사용자의 정밀한 확인이 필요한 영상은 고품질로, 움직임이 없는 영상과 같이 사용자의 대략적인 확인이 필요한 영상은 저품질로 출력하여 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 입력 영상의 평균 비트레이트값을 산출할 수 있다. 이 때 제어부(140)는 소정의 시간 구간 내에서의 입력 영상의 비트레이트값의 평균으로 평균 비트레이트값을 산출할 수 있다. 예컨대 제어부(140)는 초당 프레임 수가 30인 입력 영상에 대해서, 연속하는 3개의 프레임의 비트레이트 값의 평균으로 평균 비트레이트 값을 산출할 수 있다. 물론 제어부(140)는 1초 동안의 30개의 프레임의 비트레이트 값의 평균으로 평균 비트레이트 값을 산출할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부(140)는 산출된 평균 비트레이트값과 소정의 값들을 비교하여 양자화 파라미터 보정값을 조절할 수 있다.
가령, 제어부(140)는 산출된 평균 비트레이트값이 상한값을 초과하는 경우 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 감소시킬 수 있다.
또한 제어부(140)는 산출된 평균 비트레이트값이 하한값 이하인 경우 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 증가시킬 수 있다.
물론 제어부(140)는 평균 비트레이트값이 하한값을 초과하고, 평균 비트레이트값이 상한값 이하인 경우 양자화 파라미터 보정값을 동일하게 유지할 수도 있다.
이 때 제어부(140)는 입력 영상의 해상도, 입력 영상의 프레임레이트, 입력 영상의 평균 비트레이트값, 기 설정된 목표 비트레이트값 및 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 하한값 및 상한값 각각을 결정할 수 있다.
한편 제어부(140)는 제2 시점에서 제2 조절 범위가 제1 조절 범위보다 좁은 경우, 양자화 파라미터 보정값을 제2 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절할 수 있다. 이 때 제1 조절 범위는 제1 시점에서의 조절 범위이고, 제2 조절 범위는 제1 시점 보다 늦은 제2 시점에서의 조절 범위일 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 모션 영역의 크기가 감소하여 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위가 좁아진 경우, 양자화 파라미터 보정값을 새로운 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절할 수 있다.
이로써 본 발명은 입력 영상 내에서 모션 영역의 양상이 급격하게 달라져도 보다 자연스러운 출력 영상을 생성할 수 있도록 할 수 있다.
도 5는 제어부(140)가 산출된 평균 비트레이트값과 소정의 값들을 비교하여 양자화 파라미터 보정값을 조절하는 예시이다.
도 5를 참조하여, 양자화 파라미터 보정값은 총 7개의 값(0 내지 6) 중 어느 하나로 조절될 수 있으며, 각 양자화 파라미터 보정값에 대응되는 상한값 및 하한값은 도시된 바와 같다고 가정한다. 또한 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 없는 유형' 중 어느 하나로 분류하고, 각각의 유형에 대응되는 조절 범위(513, 512, 511)는 도시된 바와 같다고 가정한다. 마지막으로 t1 시점에 제어부(140)가 입력 영상을 '모션이 많은 유형'으로 분류하였으며, 이에 따라 제어부(140)가 양자화 파라미터 보정값을 전술한 7개의 값 중 0으로 결정하였다고 가정한다.
전술한 가정 하에, t2 시점에 입력 영상의 모션 영역의 크기가 감소한 경우 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 적은 유형'으로 분류하고, 이에 따라 양자화 파라미터 보정값을 2로 조절할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 현재 시점인 t2 시점에서의 조절 범위(512)가 이전 시점인 t1 시점에서의 조절 범위(513)보다 좁아졌으므로, 양자화 파라미터 보정값을 현재 시점에서의 조절 범위(512)에 속하는 값 중 가장 작은 값인 2로 조절할 수 있다.
한편 t3 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 감소한 경우 제어부(140)는 감소된 비트레이트값이 하한값(2500) 이하이므로, 양자화 파라미터 보정값을 조절 범위(512) 내에서 증가시킬 수 있다. 보다 상세히, 제어부(140)는 t2 시점에서의 양자화 파라미터 보정값(2)과 인접한 보정값(1,3)들 각각에 대응되는 상한값(3100) 및 하한값(2500)과 평균 비트레이트값을 비교하여, 하한값(2500)보다 평균 비트레이트 값이 작으므로 양자화 파라미터 보정값을 3으로 조절할 수 있다. 만약 동일한 조건 하에 평균 비트레이트 값이 2600인 경우 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 현재 값인 2로 유지할 수 있다. 또한 동일한 조건 하에 평균 비트레이트 값이 3500인 경우 상한값인 3100을 초과하나, 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위의 가장 작은 값이 2이므로, 결국 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 2로 유지할 수 있다.
t4 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 유지되지만, 모션 영역의 크기가 감소하여 제어부(140)가 입력 영상을 '모션이 없는 유형'으로 분류한 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 4로 조절할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 현재 시점인 t4 시점에서의 조절 범위(511)가 이전 시점인 t3 시점에서의 조절 범위(512)보다 좁아졌으므로, 양자화 파라미터 보정값을 현재 시점에서의 조절 범위(511)에 속하는 값 중 가장 작은 값인 4로 조절할 수 있다.
t5 시점에 평균 비트레이트값이 2700으로 증가되고, 모션 영역의 크기가 증가하여 제어부(140)가 입력 영상을 다시 '모션이 적은 유형'으로 분류한 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 3으로 조절할 수 있다.
전술한 예시에서는 현재 시점에서의 조절범위가 과거 시점에서의 조절범위보다 좁아졌으므로, 제어부(140)는 현재 시점에서의 조절범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하였다.
그러나 이와 반대로 현재 시점에서의 조절범위가 과거 시점에서의 조절범위보다 넓어진 경우, 제어부(140)는 도 1 내지 도 4에서 전술한 방법에 따라 현재 시점의 평균 비트레이트 값인 2300과 상한값(2500) 및 하한값(1900)을 비교하여, 비교 결과에 따라 양자화 파라미터 보정값을 조절할 수 있다.
t5 시점의 경우 평균 비트레이트 값(2700)이 상한값(2500)을 초과하므로, 제어부(140)는 현재 조절범위 내에서 양자화 파라미터 보정값을 감소 즉 3으로 조절할 수 있다.
물론 t5 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 유지되는 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 4로 유지할 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값을 모두 고려하여 양자화 계수 보정값을 동적으로 조절할 수 있다.
이후 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값 및 양자화 파라미터 기본값 중 적어도 하나에 기초하여 양자화 파라미터를 결정할 수 있다. 또한 제어부(140)는 결정된 양자화 파라미터에 기초하여 출력 영상을 생성할 수 있다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치에 의해 수행되는 양자화 파라미터 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부140)는 전술한 영상 분석부(130)가 생성한 모션 영역의 크기 정보에 기초하여, 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정할 수 있다.(S61) 보다 상세히, 제어부(140)는 영상 분석부(130)가 생성한 모션 영역의 크기 정보에 기초하여, 입력 영상을 하나 이상의 모션 유형 중 어느 하나의 모션 유형으로 분류할 수 있다. 또한 제어부(140)는 입력 영상이 분류된 모션 유형에 대응되는 조절 범위를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
예컨대, 제어부(140)는 입력 영상을 모션 영역의 크기가 제1 임계크기 이하인 제1 유형, 상기 모션 영역의 크기가 상기 제1 임계크기 및 상기 제1 임계크기보다 큰 제2 임계크기 사이인 제2 유형 및 상기 모션 영역의 크기가 상기 제2 임계크기 이상인 제3 유형 중 어느 하나로 분류할 수 있다.
일 예로, 영상 분석부(130)가 전체 프레임에 속하는 픽셀의 수에 대한 모션 영역에 속하는 픽셀의 수의 비율을 산출하고, 산출된 비율을 포함하는 모션 영역의 크기 정보를 생성하는 경우를 가정해 보자. 또한 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 없는 유형' 중 어느 하나로 분류하고, 각각의 유형으로 분류하는 모션 영역의 비율의 임계치가 0.3, 0.7이라고 가정한다.
이 때 영상 분석부(130)가 입력 영상의 모션 영역의 비율이 0.8이라고 판단하였다면, 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형'으로 분류할 수 있다. 또한 제어부(140)는 입력 영상의 유형인 '모션이 많은 유형'에 대응되는 조절 범위를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
또한 영상 분석부(130)가 입력 영상의 모션 영역의 비율이 0.1이라고 판단하였다면, 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 없는 유형'으로 분류하고, 이에 대응되는 조절 범위를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
물론 영상 분석부(130)는 모션 영역의 비율이 0.3 이상 0.7 미만인 입력 영상을 '모션이 적은 유형'으로 분류하고, 이에 대응되는 조절 범위를 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정할 수 있다.
이 때 '모션이 적은 유형'에 대응되는 조절 범위는 '모션이 없는 유형'에 대응되는 조절 범위를 포함할 수 있다. 또한 이와 유사하게 '모션이 많은 유형'에 대응되는 조절 범위는 '모션이 적은 유형'에 대응되는 조절 범위를 포함할 수 있다. 나아가 '모션이 없는 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 많은 유형' 각각에 대응되는 조절 범위들의 최대값은 모두 일치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 입력 영상의 평균 비트레이트값을 산출할 수 있다.(S62) 이 때 제어부(140)는 소정의 시간 구간 내에서의 입력 영상의 비트레이트값의 평균으로 평균 비트레이트값을 산출할 수 있다. 예컨대 제어부(140)는 초당 프레임 수가 30인 입력 영상에 대해서, 연속하는 3개의 프레임의 비트레이트 값의 평균으로 평균 비트레이트 값을 산출할 수 있다. 물론 제어부(140)는 1초 동안의 30개의 프레임의 비트레이트 값의 평균으로 평균 비트레이트 값을 산출할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 입력 영상의 해상도, 입력 영상의 프레임레이트, 입력 영상의 평균 비트레이트값, 기 설정된 목표 비트레이트값 및 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 하한값 및 상한값 각각을 결정할 수 있다.(S63)
이어서 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 산출된 평균 비트레이트값과 소정의 값들을 비교하여 양자화 파라미터 보정값을 조절할 수 있다.(S64)
보다 상세히 도 7을 참조하여, 제어부(140)는 평균 비트레이트값(BR_Avg)이 하한값(Lim_Min)을 초과하고 평균 비트레이트값(BR_Avg)이 상한값(Lim_Max) 이하인지 여부를 판단하고(S641), 판단 조건을 만족하는 경우 양자화 파라미터 보정값을 동일하게 유지할 수 있다.(S643) 반면 단계 S641에서 판단 조건을 만족하지 않는 경우, 제어부(140)는 평균 비트레이트값(BR_Avg)이 상한값(Lim_Max)을 초과하는지 여부를 판단하고(S642), 판단 조건을 만족하는 경우 양자화 파라미터 보정값을 조절 범위 내에서 감소시킨다.(S644) 반면 단계 S642에서 판단 조건을 만족하지 않는 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 조절 범위 내에서 증가시킨다.(S645)
한편 제어부(140)는 제2 시점에서 제2 조절 범위가 제1 조절 범위보다 좁은 경우, 양자화 파라미터 보정값을 제2 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절할 수 있다. 이 때 제1 조절 범위는 제1 시점에서의 조절 범위이고, 제2 조절 범위는 제1 시점 보다 늦은 제2 시점에서의 조절 범위일 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 모션 영역의 크기가 감소하여 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위가 좁아진 경우, 양자화 파라미터 보정값을 새로운 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절할 수 있다.
이로써 본 발명은 입력 영상 내에서 모션 영역의 양상이 급격하게 달라져도 보다 자연스러운 출력 영상을 생성할 수 있도록 할 수 있다.
도 5를 참조하여, 양자화 파라미터 보정값은 총 7개의 값(0 내지 6) 중 어느 하나로 조절될 수 있으며, 각 양자화 파라미터 보정값에 대응되는 상한값 및 하한값은 도시된 바와 같다고 가정한다. 또한 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 없는 유형' 중 어느 하나로 분류하고, 각각의 유형에 대응되는 조절 범위(513, 512, 511)는 도시된 바와 같다고 가정한다. 마지막으로 t1 시점에 제어부(140)가 입력 영상을 '모션이 많은 유형'으로 분류하였으며, 이에 따라 제어부(140)가 양자화 파라미터 보정값을 전술한 7개의 값 중 0으로 결정하였다고 가정한다.
전술한 가정 하에, t2 시점에 입력 영상의 모션 영역의 크기가 감소한 경우 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 적은 유형'으로 분류하고, 이에 따라 양자화 파라미터 보정값을 2로 조절할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 현재 시점인 t2 시점에서의 조절 범위(512)가 이전 시점인 t1 시점에서의 조절 범위(513)보다 좁아졌으므로, 양자화 파라미터 보정값을 현재 시점에서의 조절 범위(512)에 속하는 값 중 가장 작은 값인 2로 조절할 수 있다.
한편 t3 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 감소한 경우 제어부(140)는 감소된 비트레이트값이 하한값(2500) 이하이므로, 양자화 파라미터 보정값을 조절 범위(512) 내에서 증가시킬 수 있다. 보다 상세히, 제어부(140)는 t2 시점에서의 양자화 파라미터 보정값(2)과 인접한 보정값(1,3)들 각각에 대응되는 상한값(3100) 및 하한값(2500)과 평균 비트레이트값을 비교하여, 하한값(2500)보다 평균 비트레이트 값이 작으므로 양자화 파라미터 보정값을 3으로 조절할 수 있다. 만약 동일한 조건 하에 평균 비트레이트 값이 2600인 경우 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 현재 값인 2로 유지할 수 있다. 또한 동일한 조건 하에 평균 비트레이트 값이 3500인 경우 상한값인 3100을 초과하나, 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위의 가장 작은 값이 2이므로, 결국 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 2로 유지할 수 있다.
t4 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 유지되지만, 모션 영역의 크기가 감소하여 제어부(140)가 입력 영상을 '모션이 없는 유형'으로 분류한 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 4로 조절할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 현재 시점인 t4 시점에서의 조절 범위(511)가 이전 시점인 t3 시점에서의 조절 범위(512)보다 좁아졌으므로, 양자화 파라미터 보정값을 현재 시점에서의 조절 범위(511)에 속하는 값 중 가장 작은 값인 4로 조절할 수 있다.
t5 시점에 평균 비트레이트값이 2700으로 증가되고, 모션 영역의 크기가 증가하여 제어부(140)가 입력 영상을 다시 '모션이 적은 유형'으로 분류한 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 3으로 조절할 수 있다.
전술한 예시에서는 현재 시점에서의 조절범위가 과거 시점에서의 조절범위보다 좁아졌으므로, 제어부(140)는 현재 시점에서의 조절범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하였다.
그러나 이와 반대로 현재 시점에서의 조절범위가 과거 시점에서의 조절범위보다 넓어진 경우, 제어부(140)는 도 1 내지 도 4에서 전술한 방법에 따라 현재 시점의 평균 비트레이트 값인 2300과 상한값(2500) 및 하한값(1900)을 비교하여, 비교 결과에 따라 양자화 파라미터 보정값을 조절할 수 있다.
t5 시점의 경우 평균 비트레이트 값(2700)이 상한값(2500)을 초과하므로, 제어부(140)는 현재 조절범위 내에서 양자화 파라미터 보정값을 감소 즉 3으로 조절할 수 있다.
물론 t5 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 유지되는 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 4로 유지할 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값을 모두 고려하여 양자화 계수 보정값을 동적으로 조절할 수 있다.
한편, 양자화 파라미터 보정값은 총 7개의 값(0 내지 6) 중 어느 하나로 조절될 수 있으며, 각 양자화 파라미터 보정값에 대응되는 상한값 및 하한값은 도시된 바와 같다고 가정한다. 또한 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 많은 유형', '모션이 적은 유형' 및 '모션이 없는 유형' 중 어느 하나로 분류하고, 각각의 유형에 대응되는 조절 범위(513, 512, 511)는 도 5에 도시된 바와 같다고 가정한다. 마지막으로 t1 시점에 제어부(140)가 입력 영상을 '모션이 많은 유형'으로 분류하였으며, 이에 따라 제어부(140)가 양자화 파라미터 보정값을 전술한 7개의 값 중 0으로 결정하였다고 가정한다.
전술한 가정 하에, t2 시점에 입력 영상의 모션 영역의 크기가 감소한 경우 제어부(140)는 입력 영상을 '모션이 적은 유형'으로 분류하고, 이에 따라 양자화 파라미터 보정값을 2로 조절할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 현재 시점인 t2 시점에서의 조절 범위(512)가 이전 시점인 t1 시점에서의 조절 범위(513)보다 좁아졌으므로, 양자화 파라미터 보정값을 현재 시점에서의 조절 범위(512)에 속하는 값 중 가장 작은 값인 2로 조절할 수 있다.
한편 t3 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 감소한 경우 제어부(140)는 감소된 비트레이트값이 하한값(2500) 이하이므로, 양자화 파라미터 보정값을 조절 범위(512) 내에서 증가시킬 수 있다. 보다 상세히, 제어부(140)는 t2 시점에서의 양자화 파라미터 보정값(2)과 인접한 보정값(1,3)들 각각에 대응되는 상한값(3100) 및 하한값(2500)과 평균 비트레이트값을 비교하여, 하한값(2500)보다 평균 비트레이트 값이 작으므로 양자화 파라미터 보정값을 3으로 조절할 수 있다. 만약 동일한 조건 하에 평균 비트레이트 값이 2600인 경우 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 현재 값인 2로 유지할 수 있다. 또한 동일한 조건 하에 평균 비트레이트 값이 3500인 경우 상한값인 3100을 초과하나, 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위의 가장 작은 값이 2이므로, 결국 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 2로 유지할 수 있다.
t4 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 유지되지만, 모션 영역의 크기가 감소하여 제어부(140)가 입력 영상을 '모션이 없는 유형'으로 분류한 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 4로 조절할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제어부(140)는 현재 시점인 t4 시점에서의 조절 범위(511)가 이전 시점인 t3 시점에서의 조절 범위(512)보다 좁아졌으므로, 양자화 파라미터 보정값을 현재 시점에서의 조절 범위(511)에 속하는 값 중 가장 작은 값인 4로 조절할 수 있다.
t5 시점에 평균 비트레이트값이 2700으로 증가되고, 모션 영역의 크기가 증가하여 제어부(140)가 입력 영상을 다시 '모션이 적은 유형'으로 분류한 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 3으로 조절할 수 있다.
전술한 예시에서는 현재 시점에서의 조절범위가 과거 시점에서의 조절범위보다 좁아졌으므로, 제어부(140)는 현재 시점에서의 조절범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하였다.
그러나 이와 반대로 현재 시점에서의 조절범위가 과거 시점에서의 조절범위보다 넓어진 경우, 제어부(140)는 도 1 내지 도 4에서 전술한 방법에 따라 현재 시점의 평균 비트레이트 값인 2300과 상한값(2500) 및 하한값(1900)을 비교하여, 비교 결과에 따라 양자화 파라미터 보정값을 조절할 수 있다.
t5 시점의 경우 평균 비트레이트 값(2700)이 상한값(2500)을 초과하므로, 제어부(140)는 현재 조절범위 내에서 양자화 파라미터 보정값을 감소 즉 3으로 조절할 수 있다.
물론 t5 시점에 평균 비트레이트값이 2300으로 유지되는 경우, 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값을 4로 유지할 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값을 모두 고려하여 양자화 계수 보정값을 동적으로 조절할 수 있다.
이후 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 양자화 파라미터 보정값 및 양자화 파라미터 기본값 중 적어도 하나에 기초하여 양자화 파라미터를 결정할 수 있다.(S65)
이로써 본 발명은 입력 영상의 대략적인 특성에 따라 양자화 파라미터 기본값을 결정하고, 매 순간의 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값에 기초하여 양자화 파라미터 보정값을 결정하여 결정된 두 값에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하므로 입력영상에 보다 부합하도록 양자화 파라미터를 결정할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 나아가, 매체는 네트워크 상에서 전송 가능한 형태로 구현되는 무형의 매체를 포함할 수 있으며, 예를 들어 소프트웨어 또는 애플리케이션 형태로 구현되어 네트워크를 통해 전송 및 유통이 가능한 형태의 매체일 수도 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 영상 획득 장치
110: 광학부
120: 통신부
130: 영상 분석부
140: 제어부
150: 메모리
200: 장치

Claims (20)

  1. 입력 영상의 모션 영역의 크기에 기초하여 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정하는 조절 범위 결정단계;
    상기 입력 영상의 평균 비트레이트값을 산출하는 평균 비트레이트값 산출 단계; 및
    상기 평균 비트레이트값이 상한값을 초과하는 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 감소시키고,
    상기 평균 비트레이트값이 하한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 증가시키는 조절단계;를 포함하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  2. 제1 항에 있어서
    상기 조절단계 이후에,
    양자화 파라미터 기본값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하는 양자화 파라미터 결정단계;를 더 포함하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  3. 제2 항에 있어서
    상기 양자화 파라미터 기본값은
    상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트 및 기 설정된 목표 비트레이트값 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  4. 제1 항에 있어서
    상기 조절단계는
    상기 평균 비트레이트값이 상기 하한값을 초과하고 상기 평균 비트레이트값이 상기 상한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 동일하게 유지하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  5. 제1 항에 있어서
    상기 하한값 및 상기 상한값 각각은
    상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트, 상기 입력 영상의 평균 비트레이트값, 기 설정된 목표 비트레이트값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  6. 제1 항에 있어서
    상기 조절 범위 결정단계는
    상기 모션 영역의 크기에 기초하여 상기 입력 영상을 하나 이상의 모션 유형 중 어느 하나로 분류하고,
    상기 분류된 모션 유형에 대응되는 조절 범위를 상기 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  7. 제6 항에 있어서
    상기 하나 이상의 모션 유형은
    상기 모션 영역의 크기가 제1 임계크기 이하인 제1 유형, 상기 모션 영역의 크기가 상기 제1 임계크기 및 상기 제1 임계크기보다 큰 제2 임계크기 사이인 제2 유형 및 상기 모션 영역의 크기가 상기 제2 임계크기 이상인 제3 유형을 포함하고,
    상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제1 유형에 대응되는 조절 범위를 포함하고,
    상기 제3 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위를 포함하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  8. 제7 항에 있어서
    상기 제1 유형, 상기 제2 유형 및 상기 제3 유형 각각에 대응되는 조절 범위들의 최대값이 모두 일치하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  9. 제1 항에 있어서
    제2 시점에서 제2 조절 범위가 제1 조절 범위보다 좁은 경우
    상기 조절단계는 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 제2 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하고,
    상기 제1 조절 범위는 제1 시점에서 상기 조절 범위 결정단계에 따른 조절 범위이고,
    상기 제2 조절 범위는 상기 제1 시점 보다 늦은 상기 제2 시점에서 상기 조절 범위 결정단계에 따른 조절 범위인, 양자화 파라미터 결정 방법.
  10. 제1 항에 있어서
    상기 평균 비트레이트값 산출 단계는
    소정의 시간 구간 내에서의 상기 입력 영상의 비트레이트값의 평균으로 상기 평균 비트레이트값을 산출하는, 양자화 파라미터 결정 방법.
  11. 입력 영상의 모션 영역의 크기 및 평균 비트레이트값에 기초하여 양자화 파라미터 보정값을 결정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 입력 영상의 모션 영역의 크기에 기초하여 상기 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위를 결정하고,
    상기 평균 비트레이트값이 상한값을 초과하는 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 감소시키고,
    상기 평균 비트레이트값이 하한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 조절 범위 내에서 증가시키는, 영상 획득 장치.
  12. 제11 항에 있어서
    상기 제어부는
    양자화 파라미터 기본값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 양자화 파라미터를 결정하는, 영상 획득 장치.
  13. 제12 항에 있어서
    상기 제어부는
    상기 양자화 파라미터 기본값을 상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트 및 기 설정된 목표 비트레이트값 중 적어도 하나에 기초하여 결정하는, 영상 획득 장치.
  14. 제11 항에 있어서
    상기 제어부는
    상기 평균 비트레이트값이 상기 하한값을 초과하고 상기 평균 비트레이트값이 상기 상한값 이하인 경우 상기 양자화 파라미터 보정값을 동일하게 유지하는, 영상 획득 장치.
  15. 제11 항에 있어서
    상기 제어부는
    상기 하한값 및 상기 상한값 각각을 상기 입력 영상의 해상도, 상기 입력 영상의 프레임레이트, 상기 입력 영상의 평균 비트레이트값, 기 설정된 목표 비트레이트값 및 상기 양자화 파라미터 보정값 중 적어도 하나에 기초하여 결정하는, 영상 획득 장치.
  16. 제11 항에 있어서
    상기 제어부는
    상기 모션 영역의 크기에 기초하여 상기 입력 영상을 하나 이상의 모션 유형 중 어느 하나로 분류하고,
    상기 분류된 모션 유형에 대응되는 조절 범위를 상기 양자화 파라미터 보정값의 조절 범위로 결정하는, 영상 획득 장치.
  17. 제16 항에 있어서
    상기 하나 이상의 모션 유형은
    상기 모션 영역의 크기가 제1 임계크기 이하인 제1 유형, 상기 모션 영역의 크기가 상기 제1 임계크기 및 상기 제1 임계크기보다 큰 제2 임계크기 사이인 제2 유형 및 상기 모션 영역의 크기가 상기 제2 임계크기 이상인 제3 유형을 포함하고,
    상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제1 유형에 대응되는 조절 범위를 포함하고,
    상기 제3 유형에 대응되는 조절 범위는 상기 제2 유형에 대응되는 조절 범위를 포함하는, 영상 획득 장치.
  18. 제17 항에 있어서
    상기 제1 유형, 상기 제2 유형 및 상기 제3 유형 각각에 대응되는 조절 범위들의 최대값이 모두 일치하는, 영상 획득 장치.
  19. 제11 항에 있어서
    상기 제어부는
    제2 시점에서 제2 조절 범위가 제1 조절 범위보다 좁은 경우
    상기 양자화 파라미터 보정값을 상기 제2 조절 범위에 속하는 값 중 가장 작은 값으로 조절하고,
    상기 제1 조절 범위는 제1 시점에서의 조절 범위이고,
    상기 제2 조절 범위는 상기 제1 시점 보다 늦은 상기 제2 시점에서의 조절 범위인, 영상 획득 장치.
  20. 제11 항에 있어서
    상기 입력 영상의 모션 영역의 크기 정보를 생성하는 영상 분석부;를 더 포함하는, 영상 획득 장치.
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