KR101261577B1 - Apparatus and method for encoding and decoding multi view video - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다시점 동영상을 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다시점 동영상 부호화 장치는 현재의 프레임과 참조 프레임을 수신하여 프레임들 간의 시차 벡터를 소정의 블록 단위로 예측하는 시차 예측부; 예측된 시차 벡터들 간의 편차 또는 편차의 편차를 계산하는 시차 편차 계산부; 및 계산된 시차 벡터의 편차 또는 편차의 편차를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 부호화부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 다시점 동영상의 압축률을 향상시킬 수 있다.
다시점 동영상, 압축률, 시차 벡터, 프레임, 편차, 부호화
The present invention relates to a method and apparatus for encoding and decoding a multiview video. A multi-view video encoding apparatus according to the present invention comprises: a disparity prediction unit configured to receive a current frame and a reference frame and predict a disparity vector between the frames in a predetermined block unit; A parallax deviation calculator for calculating a deviation or deviation of the predicted parallax vectors; And an encoder which encodes a multi-view video using the calculated deviation or deviation of the disparity vector. According to the present invention, the compression rate of a multi-view video can be improved.
Multiview Video, Compression Rate, Parallax Vectors, Frames, Deviation, Coding
Description
도 1은 B 픽처의 다이렉트 모드를 설명하는 도면.1 illustrates a direct mode of a B picture.
도 2는 공간 영역에서 움직임 벡터를 예측하는 방법을 설명하는 도면.2 illustrates a method of predicting a motion vector in a spatial domain.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도.3 is a block diagram illustrating a configuration of a multiview video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 다시점 카메라에 의해 촬영된 프레임 시퀀스를 나타내는 도면.4 shows a frame sequence photographed by a multiview camera.
도 5는 본 발명의 시차 벡터의 편차가 일정한 경우를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the case where the deviation of the parallax vector of the present invention is constant.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같이 시차 벡터의 편차가 일정한 경우 시차 벡터들간의 관련성을 나타내는 그래프.FIG. 6 is a graph showing the relationship between parallax vectors when the variation of the parallax vector is constant as shown in FIG. 5; FIG.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도.7 is a block diagram illustrating a configuration of a multiview video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 방법을 나타내는 도면.8 is a diagram illustrating a multiview video encoding method according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 복호화 장치의 구성을 나타내는 블록도.9 is a block diagram showing the configuration of a multi-view video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다시점 동영상을 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 다시점 동영상 부호화의 압축률을 향상시키기 위한 다시점 동영상 부호화 방법 및 장치 그리고, 다시점 동영상 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for encoding and decoding a multiview video, and to a multiview video encoding method and apparatus for improving the compression rate of multiview video encoding, and a multiview video decoding method and apparatus.
최근에 새로운 H.264 비디오 코딩 표준이 이전 표준에 비해 높은 부호화 효율로 인해 주목을 받고 있다. 이 새로운 표준은 일반적인 양방향 B 예측 슬라이스를 고려할 뿐만 아니라 16×16에서 4×4에 걸친 가변 블록 사이즈 및, 루프 디블록킹 필터에서 움직임 보상을 위한 쿼드트리(quadtree) 구조, 다중 참조 프레임, 인트라 예측, 컨텍스트 적응성 엔트로피 코딩을 고려하는 것과 같이 여러가지 새로운 특성에 의존한다. MPEG-2 및 MPEG-4 파트 2와 같은 표준과 달리, B 슬라이스들은 동일한 방향(순방향 또는 역방향)으로부터 나오는 영상들로부터 다중 예측을 이용하면서, 이들은 다른 슬라이스들의 참조 영상으로 이용될 수 있다. 그러나, 이 표준에 관한 상술한 바와 같은 특징은 예측 모드를 상당히 높은 비율의 비트들이 움직임 정보를 위해 필요하다. Recently, the new H.264 video coding standard has attracted attention due to the higher coding efficiency than the previous standard. This new standard not only considers a typical bi-directional B prediction slice, but also allows for variable block sizes ranging from 16x16 to 4x4, quadtree structures, multiple reference frames, intra prediction, for motion compensation in loop deblocking filters, It relies on several new features, such as considering context-adaptive entropy coding. Unlike standards such as MPEG-2 and MPEG-4
이 문제를 완화하기 위해서, 스킵(SKIP) 및 직접(DIRECT) 모드가 P 슬라이스와 B 슬라이스에 각각 도입되었다. 이들 모드는 이전에 부호화된 움직임 벡터 정보를 이용하여 현재 부호화하고자 하는 픽처의 임의의 블록의 움직임의 예측을 가능하게 한다. 따라서, 매크로블록 또는 블록에 대한 어떤 부가적인 움직임 데이터를 부호화하지 않는다. 이들 모드를 위한 움직임은 인접한 MB 또는 픽처의 움직임 의 공간적 (SKIP) 또는 시간적 (DIRECT) 관련성을 이용하여 획득된다.To alleviate this problem, skip (SKIP) and direct (DIRECT) modes were introduced for the P slice and the B slice, respectively. These modes enable the prediction of the motion of any block of the picture to be currently encoded using previously encoded motion vector information. Thus, no additional motion data for the macroblock or block is encoded. The motion for these modes is obtained using the spatial (SKIP) or temporal (DIRECT) relationship of the motion of the adjacent MB or picture.
도 1은 B 픽처의 다이렉트 모드를 설명하는 도면이다.1 is a diagram for explaining a direct mode of a B picture.
다이렉트 모드는 현재 부호화하고자 하는 B 픽처의 임의의 블록의 움직임을 예측하는데 있어서, 시간적으로 다음 픽처인 P 픽처의 대응 블록(co-located block)의 움직임 벡터를 이용하여 순방향 움직임 벡터 및 역방향 움직임 벡터를 구하는 것이다. In the direct mode, in order to predict the motion of an arbitrary block of a B picture to be currently encoded, a forward motion vector and a backward motion vector are obtained using a motion vector of a co-located block of a P picture, which is the next picture in time. To save.
B 픽처(110)에서의 움직임을 예측하고자 하는 다이렉트 모드 블록(102)의 순방향 움직임 벡터 MVLO 및 역방향 움직임 벡터 MVL1를 계산하기 위하여, 시간적으로 다음 픽처인 참조 리스트 1 픽처(120)에서의 다이렉트 모드 블록(102)과 동일한 위치의 블록인 대응 블록(co-located block; 104)이 움직임 벡터에 의해 참조하고 있는 참조 리스트 0 픽처(130)에 대한 움직임 벡터 MV를 찾는다. 그러면, B 픽처(110)의 다이렉트 모드 블록(102)의 순방향 움직임 벡터 MVLO 및 역방향 움직임 벡터 MVL1는 다음 수학식 1에 의해 계산된다.In order to calculate the forward motion vector MV LO and the reverse motion vector MV L1 of the
여기에서, MV는 참조 리스트 1 픽처(120)의 대응 블록(104)의 움직임 벡터를 나타낸다. TDD는 참조 리스트 0 픽처(130)와 참조 리스트 1 픽처(120)까지의 거리를 나타내고, TDB는 B 픽처(110)와 참조 리스트 픽처 0(130)까지의 거리를 나타내고, 낸다. Here, MV represents a motion vector of the
도 2는 공간 영역에서 움직임 벡터를 예측하는 방법을 설명하는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a method of predicting a motion vector in a spatial domain.
동영상 데이터를 부호화하기 위해 사용되는 H.264 표준에 따르면 하나의 프레임을 소정 크기의 블록으로 나누어 이미 부호화가 끝난 인접한 프레임을 참조하여 가장 유사한 블록을 검색하는 움직임 검색을 수행한다. 즉, 현재 매크로 블록(c)의 좌측(4)과 상단(2), 그리고 상단 우측(3)의 세 매크로 블록의 움직임 벡터 중에서 중간값을 움직임 벡터의 예측 값으로 정한다. 이러한 움직임 벡터 예측은 수학식 2로 나타낼 수 있다.According to the H.264 standard used for encoding video data, a frame is divided into blocks having a predetermined size, and a motion search is performed to search for the most similar block by referring to an adjacent frame that has already been encoded. That is, among the motion vectors of the three macroblocks of the left (4), the top (2), and the top right (3) of the current macroblock (c), the intermediate value is determined as the predicted value of the motion vector. This motion vector prediction can be represented by
이와 같이 시간적인 관련성 뿐만 아니라 공간적 관련성을 이용하여 동영상을 부호화하는 방법이 제시되고 있으며, 일반적인 동영상보다 정보량이 훨씬 많은 다시점 동영상에 대하여도 압축률을 향상시키고 처리 속도를 빠르게 하는 방법이 필요한 실정이다.As described above, a method of encoding a video using spatial relevance as well as temporal relevance has been proposed, and a method of improving compression rate and processing speed is required for a multi-view video having more information than general video.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다시점 카메라에 의해 촬영된 다시 점 동영상에 대한 시차 벡터 간의 관련성을 이용하여 다시점 동영상의 압축률을 향상시키기 위한 다시점 동영상 부호화 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a multi-view video encoding method and apparatus for improving the compression ratio of a multi-view video by using the relation between the parallax vectors for the multi-view video captured by the multi-view camera.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 다시점 동영상에 대한 시차 벡터 간의 관련성을 이용하여 부호화된 다시점 동영상을 복호화하기 위한 다시점 동영상 복호화 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a multi-view video decoding method and apparatus for decoding a multi-view video encoded by using the correlation between disparity vectors with respect to a multi-view video.
본 발명은 상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 특징에 따른 다시점 동영상 부호화 장치는, 현재의 프레임과 참조 프레임을 수신하여 프레임들 간의 시차 벡터를 소정의 블록 단위로 예측하는 시차 예측부; 예측된 시차 벡터들 간의 편차 또는 편차의 편차를 계산하는 시차 편차 계산부; 및 계산된 시차 벡터의 편차 또는 편차의 편차를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 부호화부를 포함한다.The present invention is to solve the above technical problem, the multi-view video encoding apparatus according to an aspect of the present invention, receiving a current frame and a reference frame to predict the parallax vector between the frames in a predetermined block unit Prediction unit; A parallax deviation calculator for calculating a deviation or deviation of the predicted parallax vectors; And an encoder which encodes a multi-view video using the calculated deviation or deviation of the disparity vector.
바람직하게는, 예측된 시차 벡터들 간의 편차는 일정하다.Preferably, the deviation between the predicted parallax vectors is constant.
바람직하게는, 소정의 기준에 따라 시차의 편차를 이용하여 다시점 동영상을 부호화할지 편차의 편차를 이용하여 다시점 동영상을 부호화할지 선택하고, 선택된 부호화 모드에 따른 플래그 정보를 설정하는 부호화 모드 선택부를 더 포함하고, 부호화부는 설정된 플래그 정보에 기초하여 설정된 플래그 정보와 함께 다시점 동영상을 부호화한다.The encoding mode selection unit may be configured to select whether to encode a multiview video using a deviation of parallax or to encode a multiview video using a deviation of a deviation according to a predetermined criterion, and to set flag information according to the selected encoding mode. The encoder further encodes a multi-view video with the set flag information based on the set flag information.
바람직하게는, 시차 편차 계산부는, 예측된 시차 벡터를 저장하는 제1 버퍼; 제1 버퍼에 저장된 시차 벡터 사이의 편차를 계산하는 제1 차 연산 수행부; 편차를 저장하는 제2 버퍼; 및 편차의 편차를 계산하는 제2 차 연산 수행부를 포함한다.Preferably, the parallax deviation calculator comprises: a first buffer that stores the predicted parallax vector; A first difference calculating unit calculating a deviation between the parallax vectors stored in the first buffer; A second buffer for storing the deviation; And a second order calculating unit calculating a deviation of the deviation.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 특징에 따른 다시점 동영상 부호화 방법은, 현재의 프레임과 참조 프레임을 수신하여 프레임들 간의 시차 벡터를 소정의 블록 단위로 예측하는 단계; 예측된 시차 벡터들 간의 편차 또는 편차의 편차를 계산하는 단계; 및 시차 벡터의 편차 또는 편차의 편차를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-view video encoding method comprising: receiving a current frame and a reference frame and predicting a parallax vector between the frames in a predetermined block unit; Calculating a deviation or deviation of the deviation between the predicted parallax vectors; And encoding the multiview video using the deviation of the parallax vector or the deviation of the deviation.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 특징에 따른 다시점 동영상 복호화 장치는, 부호화된 다시점 동영상에 포함되는 다시점 동영상 부호화 모드를 나타내는 플래그들을 확인하는 부호화 모드 확인부; 확인된 플래그에 따라 다시점 동영상에 대한 시차 벡터를 결정하는 시차 벡터 결정부; 및 결정된 시차 벡터를 이용하여 다시점 동영상을 복호화하는 복호화부를 포함하고, 다시점 동영상 부호화 모드를 나타내는 플래그는 다시점 동영상이 시차 벡터의 편차를 이용하여 부호화되어 있는지 편차의 편차를 이용하여 부호화되어 있는지를 나타낸다. In order to solve the above technical problem, a multi-view video decoding apparatus according to another aspect of the present invention, encoding mode check unit for identifying flags indicating a multi-view video encoding mode included in the encoded multi-view video; A parallax vector determiner that determines a parallax vector for a multiview video according to the identified flag; And a decoder which decodes a multiview video using the determined disparity vector, wherein a flag indicating a multiview video encoding mode is encoded using the deviation of the disparity vector or the deviation of the multiview video. Indicates.
바람직하게는, 시차 벡터 결정부는, 플래그가 시차 벡터의 편차를 이용하여 부호화되어 있음을 나타내는 경우, 현재 i 위치의 블록의 시차 벡터의 편차를 dDVi라고 할 때, 이전 블록의 시차 벡터 DVi - 1와 시차 벡터의 편차 dDVi를 더하여 현재 i 위치의 블록의 시차 벡터 DVi를 결정한다.Preferably, the parallax vector determination unit, when the flag indicates that the flag is encoded using the deviation of the parallax vector, when the deviation of the parallax vector of the block at the current i position is dDV i , the parallax vector DV i − of the previous block. The parallax vector DV i of the block at the current i position is determined by adding 1 and the deviation dDV i of the parallax vector.
바람직하게는, 시차 벡터 결정부는, 플래그가 시차 벡터의 편차의 편차를 이용하여 부호화되어 있음을 나타내는 경우, 현재 i 위치의 블록의 시차 벡터의 편차 의 편차를 ddDVi라고 할 때, 이전 블록의 시차 벡터의 편차 dDVi - 1와 시차 벡터의 편차의 편차 ddDVi를 더하여 현재 i 위치의 블록의 시차 벡터의 편차 dDVi를 결정하고, 이전 블록의 시차 벡터 DVi - 1와 결정된 시차 벡터의 편차 dDVi를 더하여 현재 i 위치의 블록의 시차 벡터 DVi를 결정한다.Preferably, the parallax vector determining unit, when indicating that the flag is encoded using the deviation of the deviation of the parallax vector, when the deviation of the deviation of the parallax vector of the block at the current i position is ddDV i , the parallax of the previous block deviation vector dDV i - 1 and the time difference plus the deviation ddDV i of the deviation of the vector and the current determines the i blocks deviation dDV i of the differential vector of the location, the previous block difference vector DV i - 1 and dDV deviation of the determined time difference vector Add i to determine the parallax vector DV i of the block at the current i position.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 특징에 따른 다시점 동영상 복호화 방법은, 부호화된 다시점 동영상에 포함되는 다시점 동영상 부호화 모드를 나타내는 플래그들을 확인하는 단계; 확인된 플래그에 따라 다시점 동영상에 대한 시차 벡터를 결정하는 단계; 및 결정된 시차 벡터를 이용하여 다시점 동영상을 복호화하는 단계를 포함하고, 다시점 동영상 부호화 모드를 나타내는 플래그는 다시점 동영상이 시차 벡터의 편차를 이용하여 부호화되어 있는지 편차의 편차를 이용하여 부호화되어 있는지를 나타낸다.In order to solve the above technical problem, a multi-view video decoding method according to another aspect of the present invention includes: identifying flags indicating a multi-view video encoding mode included in an encoded multi-view video; Determining a parallax vector for a multiview video according to the identified flag; And decoding the multiview video using the determined disparity vector, wherein the flag indicating the multiview video encoding mode is encoded using the deviation of the disparity vector or the deviation of the multiview video. Indicates.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a multiview video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 장치는 다시점 영상 버퍼(310), 예측부(320), 시차/움직임 보상부(330), 차영상 부호화부(340) 및 엔트로피 부호화부(350)를 포함한다.The apparatus for encoding a multiview video according to an embodiment of the present invention includes a
도 3에서, 제안된 다시점 동영상 부호화 장치는 다수의 카메라 시스템 또는 다른 가능한 방법으로부터 통상 획득되는 다시점 비디오 소스를 수신한다. 입력된 다시점 비디오는 다시점 영상 버퍼(310)로 저장된다. 다시점 영상 버퍼(310)는 저장된 다시점 동영상 소스 데이터를 예측부(320) 및 차영상 부호화부(340)에 제공한다. In FIG. 3, the proposed multi-view video encoding apparatus receives a multi-view video source that is typically obtained from multiple camera systems or other possible methods. The input multiview video is stored in the
예측부(320)는 시차 예측부(322) 및 움직임 예측부(324)를 포함하여, 저장된 다시점 비디오 소스에 대해 움직임 예측 및 시차 예측을 실행한다. The
시차/움직임 보상부(330)에서 시차 및 움직임 보상은 시차 예측부(322) 및 움직임 예측부(324)에서 예측된 움직임 벡터 및 시차 벡터를 이용하여 실행된다. 시차/움직임 보상부(330)는 예측된 움직임 및 시차 벡터를 이용하여 복원된 영상을 차영상 부호화부(340)에 제공한다. The parallax / motion compensation is performed by the parallax /
차영상 부호화부(340)는 다시점 영상 버퍼(310)로부터 제공되는 원래 영상과 시차/움직임 보상부(330)에 의해 보상된 복원 영상의 차 정보를 보다 나은 화질과 입체감을 제공하기 위하여 차 영상 부호화를 수행하여 엔트로피 부호화부(350)에 제공한다.The
엔트로피 부호화부(350)는 예측부(320)에서 생성된 시차 벡터 및 움직임 벡터에 대한 정보와 차영상 부호화부(340)로부터의 잔차 영상를 입력받아서 다시점 동영상 소스 데이터에 대한 비트 스트림을 생성한다.The
H.264 및 MPEG 2/4와 같은 종래의 코덱에서 이용되는 움직임 예측 및 움직임 보상을 위한 움직임 정보와 같이, 도 3의 시차 예측부(322)에서 예측되는 시차 정보는, 시차 보상을 위해 이용된다. H.264에서 움직임 정보를 줄이고 부호화 효율 을 증가시키기 위한 시도가 이루어진 바와 같이 MVC에서도 시차 정보를 줄이고 부호화 효율을 증가시키기 위한 시도가 이루어져야 한다.The parallax information predicted by the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시차 예측부(322)는 소정의 블록 단위로 시차를 예측하고, 부호화 효율을 개선하기 위하여, 예측된 시차 벡터들 간의 편차 또는 이 편차의 편차를 계산한다. 그리고, 본 발명의 다시점 동영상 부호화는 계산된 편차 또는 편차의 편차를 이용하여 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the
도 4는 다시점 카메라에 의해 촬영된 프레임 시퀀스를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a frame sequence photographed by a multiview camera.
수평 축은 시점 축으로 다시점 영상을 촬영하기 위한 카메라의 개수를 나타낸다. 수직 축은 시간 축으로 타임 시퀀스의 개수를 나타낸다. 다시점 카메라가 평행하게 배열되면 동일한 타임 시퀀스에 있는 다시점 프레임들 사이에는 높은 관련성이 존재할 것이다. 다시점 카메라가 평행하게 배열되어 있지 않더라도, 다시점 카메라로부터 촬영된 영상을 평행하게 배열된 다시점 카메라에서 촬영한 것과 같은 상태로 보정(rectify)할 수 있다. 따라서, 다시점 프레임들 사이의 관련성을 이용하여 다시점 동영상을 부호화할 수 있다.The horizontal axis represents the number of cameras for capturing a multiview image with the viewpoint axis. The vertical axis represents the number of time sequences on the time axis. If the multiview cameras are arranged in parallel, there will be a high association between the multiview frames in the same time sequence. Even if the multi-view cameras are not arranged in parallel, the images captured from the multi-view cameras can be corrected in the same state as those taken by the multi-view cameras arranged in parallel. Therefore, the multi-view video may be encoded by using the correlation between the multi-view frames.
도 5는 본 발명의 시차 벡터의 편차가 일정한 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 바와 같이 시차 벡터의 편차가 일정한 경우 시차 벡터들간의 관련성을 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a case in which the variation of the parallax vector is constant, and FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the parallax vectors when the variation of the parallax vector is constant as shown in FIG. 5.
도 5에서 Vc 및 Vr은 동일한 타임 시퀀스에 있는 임의의 프레임들에서의 MB들의 일 라인이다. Vr은 이미 부호화된 참조 시점 프레임이고, Vc는 현재 부호화하기 위하여 Vr을 이용하여 예측되는 프레임이다. 도 6은 각 MB의 시차 벡터 DV에 따른 DV의 크기의 변화를 나타낸 것이다. 도 6에서 세로 축은 DV의 크기를 나타낸다.Vc and Vr in FIG. 5 are one line of MBs in any frames in the same time sequence. Vr is an already encoded reference view frame, and Vc is a frame predicted using Vr for current encoding. 6 shows a change in the size of DV according to the disparity vector DV of each MB. In Figure 6 the vertical axis represents the magnitude of the DV.
도 5에서 현재의 MB가 i의 위치에 있을 때, 이전 MB는 현재의 MB의 좌측에 위치하는 i-1 위치에 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, MB 라인에서 연속적인 MB들의 그룹의 DV들이 선형적으로 변화한다고 가정하면, 소정 위치의 MB의 DVi와 그 MB의 이전 MB의 DVi-1의 차이인 dDVi는 일정하다. In FIG. 5, when the current MB is at position i, the previous MB is at position i-1 located to the left of the current MB. As shown in Figs. 5 and 6, assuming that the DVs of a group of consecutive MBs in the MB line change linearly, the difference between the DV i of the MB at a given position and the DV i-1 of the previous MB of the MB DDV i is constant.
예를 들어, 도 6에서, dDV2 = DV2 - DV1이고, dDV3 = DV3 - DV2이고, dDV4 = DV4 - DV3이고, dDVn = DVn - DVn -1이 되고, 계산된 dDV는 일정한 값이 된다. 따라서, 최초 DV의 값과 dDV의 값을 이용하여 시차 벡터를 부호화하면, 복호화 장치에서는 이 값을 이용하여 각 MB의 DV를 예측할 수 있다.For example, in FIG. 6, dDV 2 = DV 2 -DV 1 , dDV 3 = DV 3 -DV 2 , dDV 4 = DV 4 -DV 3 , and dDV n = DV n −DV n −1 The calculated dDV becomes a constant value. Therefore, if the parallax vector is encoded using the value of the first DV and the value of dDV, the decoding apparatus can predict the DV of each MB using this value.
인접 MB의 시차의 편차인 dDV간의 관계는 시차의 편차의 편차인 ddDV로 나타낼 수 있다. 현재 i 위치의 MB의 시차의 편차의 편차를 ddDVi라 할 때, ddDVi = dDVi - dDVi - 1 의 관계가 있으므로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 경우에는 모든 시차의 편차의 편차 ddDV는 0이 된다. 따라서, ddDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하면, 복호화 장치에서는, ddDVi와 현재의 MB의 이전 MB의 dDVi -1을 이용하여 dDVi를 계산할 수 있다. 즉, 현재 위치 i의 매크로블록의 시차 벡터의 편차 dDVi는 다음과 같은 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.The relationship between dDVs, which are deviations of the parallaxes of adjacent MBs, may be represented by ddDV, which is the deviations of the parallaxes. When the deviation of the parallax deviation of the MB of the current i position is referred to as ddDV i , there is a relationship of ddDV i = dDV i − dDV i − 1 , and as shown in FIGS. 5 and 6, The deviation ddDV becomes zero. Therefore, when using the multi-view video coding ddDV i again, in the decoding apparatus, using a ddDV i and dDV i -1 from the previous MB of the current MB can be calculated dDV i. That is, the deviation dDVi of the parallax vector of the macroblock at the current position i may be calculated as in
dDVi가 계산되면 현재 위치 i의 매크로블록의 시차 벡터 DVi도 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.When dDV i is calculated, the parallax vector DV i of the macroblock at the current position i may also be calculated by
전술한 바와 같이, 시차의 편차 dDV 또는 시차의 편차의 편차 ddDV를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하여 다시점 동영상의 부호화 효율을 높일 수 있다. 또한, ddDV를 부호화하면, dDV를 부호화하는 것에 비해 압축 효율이 더욱 개선될 수 있다. 또한, 수학식 3 및 4를 이용하면 dDV 또는 ddDV를 이용하여 부호화된 다시점 동영상을 복호할 때 필요한 DV를 결정할 수 있다.As described above, the multi-view video is encoded using the deviation dDV of the parallax or the deviation ddDV of the parallax deviation, thereby improving the coding efficiency of the multiview video. In addition, when ddDV is encoded, compression efficiency may be further improved as compared with encoding dDV. In addition, by using
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a configuration of a multiview video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 장치는 시차 예측부(710), 시차 편차 계산부(720), 부호화 모드 선택부(730) 및 부호화부(740)를 포함한다. 시차 편차 계산부(720)는 시차 벡터를 일시 저장하는 제1 버퍼(721), 시차 벡터의 편차를 계산하는 제1 차 연산 수행부(722), 시차 벡터의 편차를 일시 저장하는 제2 버퍼(723) 및 그 편차의 편차를 계산하는 제2 차 연산 수행부(724)를 포함한다.A multi-view video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
연속되는 프레임인 현재 프레임과 참조 프레임이 시차 예측부(710)로 입력된다. 시차 예측부(710)는 두 개의 프레임간의 소정의 블록 단위 예를 들어, 매크로블록 단위로 시차 벡터 DV를 예측한다. 이 때, 블록 단위의 시차 벡터들 간의 편차는 일정할 수 있다.The current frame and the reference frame, which are consecutive frames, are input to the
시차 편차 계산부(720)는 예측된 시차 벡터들 간의 편차 또는 편차의 편차를 계산한다. 더 상세하게 설명하면, 우선 예측된 블록 단위의 시차는 시차 편차 계산부(720)의 제1 버퍼(721)로 입력되어 제1 버퍼(721)에 임시 저장된다. 그런 다음 블록 단위의 시차 벡터는 제1 차 연산 수행부(722)로 입력되어 현재 i 위치의 블록의 시차 벡터를 DVi라 할 때, 시차 벡터 DVi와 이전 시차 벡터 DVi -1의 차이인 시차 벡터의 편차 dDVi가 계산된다. The
계산된 시차 벡터의 편차 dDVi는 제2 버퍼(723)로 입력되어 임시 저장된다. 제2 버퍼(723)에 임시 저장된 시차 벡터의 편차 dDVi는 다시 제2 차 연산 수행부(724)로 입력되어 dDVi와 이전 시차 벡터의 편차 dDVi -1의 차이인 시차 벡터의 편차의 편차 ddDVi가 계산된다. The calculated deviation dDV i of the parallax vector is input to the
부호화부(740)는 시차 편차 계산부(720)에 의해 계산된 시차 벡터의 편차 또는 편차의 편차를 이용하여 다시점 동영상을 부호화한다. The
부호화 모드 선택부(730)는 dDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화할지 ddDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화할지 소정의 기준에 따라 선택한다. 부호 화 모드 선택부(730)는 dDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 경우와 ddDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 경우를 구별하기 위한 플래그 Flag_ddDV를 설정하여 부호화부(740)에 전달한다. An encoding
부호화 모드 선택부(730)는 dDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 부호화 모드를 선택하는 경우 플래그 Flag_ddDV를 0으로 설정하여 부호화부(740)에 전달할 수 있다. 또한, 부호화 모드 선택부(730)는 ddDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화하는 부호화 모드를 선택하는 경우 플래그 Flag_ddDV를 1로 설정하여 부호화부(740)에 전달할 수 있다. When the
부호화부(740)는 부호화 모드 선택부(730)로부터 전달된 플래그 값에 따라 다시점 동영상 부호화를 수행할 수도 있다. 부호화부(740)는 Flag_ddDV가 0으로 설정된 때에는, 플래그 정보와 함께 dDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화한다. 부호화부(740)는 Flag_ddDV가 1로 설정된 때에는, 플래그 정보와 함께 ddDVi를 이용하여 다시점 동영상을 부호화한다.The
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 부호화 방법을 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a multi-view video encoding method according to an embodiment of the present invention.
현재의 프레임과 참조 프레임을 수신하여 프레임들 간의 시차 벡터를 소정의 블록 단위로 예측한다(S 810). 예측된 시차 벡터들 간의 편차 또는 시차 벡터의 편차의 편차를 계산한다(S 820). 시차 벡터의 편차 또는 시차 벡터의 편차의 편차 를 이용하여 다시점 동영상을 부호화한다(S 830). 단계 S 820과 단계 S 830 사이에 시차 벡터들 간의 편차를 이용하여 부호화할 지 상기의 편차의 편차를 이용하여 부호화할 지를 소정의 기준에 따라 선택하는 단계를 포함할 수 있으며, 단계 S 830을 수행할 때, 선택된 부호화 모드에 따라 다시점 동영상을 부호화할 수 있다.The current frame and the reference frame are received to predict a parallax vector between the frames in a predetermined block unit (S810). The deviation between the predicted parallax vectors or the deviation of the parallax vectors is calculated (S820). A multiview video is encoded using the deviation of the parallax vector or the deviation of the parallax vector (S830). Selecting between encoding according to a predetermined criterion between steps S 820 and S 830 based on a predetermined criterion, and performing encoding according to a predetermined criterion. In this case, the multiview video may be encoded according to the selected encoding mode.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 복호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.9 is a block diagram illustrating a configuration of a multiview video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 다시점 동영상 복호화 장치는, 부호화 모드 확인부(910), 시차 벡터 결정부(920) 및 복호화부(930)를 포함한다. The multi-view video decoding apparatus according to an embodiment of the present invention includes an
부호화 모드 확인부(910)는 수신되는 부호화된 다시점 동영상에 포함되는 다시점 동영상 부호화 모드를 나타내는 플래그들을 확인한다. The encoding
시차 벡터 결정부(920)는 확인된 플래그에 따라 다시점 동영상에 대한 시차 벡터를 결정한다. The
이하에서는 시차 벡터 결정부(920)가 시차 벡터를 결정하는 과정에 대하여 설명한다. 플래그가 시차 벡터의 편차를 이용하여 부호화되어 있으며, 현재 i 위치의 소정의 블록, 예를 들어 매크로블록의 시차 벡터의 편차를 dDVi라고 가정한다. 이 때, 이전 매크로블록의 시차 벡터 DVi - 1와 시차 벡터의 편차 dDVi를 더하여 현재 i 위치의 매크로블록의 시차 벡터 DVi를 결정한다. Hereinafter, a process of determining the parallax vector by the
그리고, 플래그가 시차 벡터의 편차의 편차를 이용하여 부호화되어 있음을 나타내는 경우는 다음과 같이 시차 벡터를 결정한다. 우선, 현재 i 위치의 매크로 블록의 시차 벡터의 편차의 편차를 ddDVi라고 할 때, 이전 매크로블록의 시차 벡터의 편차 dDVi - 1와 시차 벡터의 편차의 편차 ddDVi를 더하여 현재 i 위치의 매크로블록의 시차 벡터의 편차 dDVi를 결정한다. 그런 다음, 이전 매크로블록의 시차 벡터 DVi-1와 결정된 시차 벡터의 편차 dDVi를 더하여 현재 i 위치의 매크로블록의 시차 벡터 DVi를 결정한다. When the flag indicates that the flag is encoded using the deviation of the parallax vector, the parallax vector is determined as follows. First, when the deviation of the parallax vector of the macroblock at the current i position is ddDV i , the deviation dDV i − 1 of the parallax vector of the previous macroblock and the deviation ddDV i of the deviation of the parallax vector are added to the macro at the current i position. Determine the deviation dDV i of the parallax vector of the block. Then, a determination is made prior to the macro-block differential vector by adding the deviation dDV i of the differential vector is determined and the time difference DV i-1 of the macroblocks of the current i location vector DV i.
복호화부(930)는 전술한 바와 같이, 확인된 플래그 즉, 부호화 모드에 따라 결정된 시차 벡터를 이용하여 다시점 동영상을 복호화한다.As described above, the
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.The method according to the invention can be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The code and code segments implementing the above program can be easily deduced by a computer programmer in the field. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, and the like, and may also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet). do. The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system and stored and executed in computer readable code in a distributed manner.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분 야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.The above description is only one embodiment of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may implement it in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시차 벡터 간의 관련성을 이용하여 각각의 블록에 대한 시차 벡터에 대한 편차 또는 그 편차의 편차를 부호화하므로 다시점 동영상의 압축률을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, since the deviation of the parallax vector for each block or the deviation of the deviation is encoded using the relation between the parallax vectors, the compression rate of the multiview video can be improved.
또한, 본 발명에 따르면 다시점 동영상에 대한 시차 벡터 간의 관련성을 이용하여 부호화된 다시점 동영상을 복호화하기 위한 다시점 동영상 복호화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a method and apparatus for decoding a multiview video for decoding a multiview video encoded by using a correlation between disparity vectors with respect to a multiview video can be provided.
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