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KR20060043051A - 영상 신호의 인코딩 및 디코딩 방법 - Google Patents

영상 신호의 인코딩 및 디코딩 방법 Download PDF

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KR20060043051A
KR20060043051A KR1020050014380A KR20050014380A KR20060043051A KR 20060043051 A KR20060043051 A KR 20060043051A KR 1020050014380 A KR1020050014380 A KR 1020050014380A KR 20050014380 A KR20050014380 A KR 20050014380A KR 20060043051 A KR20060043051 A KR 20060043051A
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KR1020050014380A
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윤도현
전병문
박지호
박승욱
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 영상 신호를 MCTF에 의해 스케일러블 하게 인코딩 하고 디코딩 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 영상 신호를 MCTF에 의해 인코딩 할 때, 예측 단계에서 임의의 매크로 블록에 대한 기준 블록을 선택적으로 필터링 한 후 상기 매크로 블록에서 감산하여 이미지 차를 구하고 상기 기준 블록을 필터링 했는지 여부를 가리키는 정보를 기록한다. 또한, 상기 인코딩 된 데이터를 MCTF에 의해 디코딩 할 때, 역예측 단계에서 상기 정보를 기초로 기준 블록을 선택적으로 필터링 한다. 따라서, 인코딩/디코딩 성능을 개선하고 코딩 이득을 향상시킬 수 있게 된다.
MCTF, 예측 단계, blocking artifact, 필터링, 기준 블록, 프레임 구간, 프레임 그룹

Description

영상 신호의 인코딩 및 디코딩 방법 { Method for encoding and decoding video signal }
도 1은 본 발명에 따른 영상 신호 압축 방법이 적용되는 영상 신호 인코딩 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 2는 영상 추정/예측과 갱신 동작을 수행하는 도 1의 MCTF 인코더의 내부 구성을 도시한 것이고,
도 3은 일반적인 5/3 탭 구조의 MCTF에 의한 인코딩 과정을 도시한 것이고,
도 4는 기준 블록을 선택적으로 필터링 하는 본 발명에 따른 MCTF의 예측 단계를 도시한 것이고,
도 5는 도 1의 장치에 의해 인코딩 된 데이터 스트림을 디코딩 하는 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 6은영상 역예측과 역갱신 동작을 수행하는 도 5의 MCTF 디코더의 내부 구성을 도시한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : MCTF 인코더 101 : 분리기
102 : 추정/예측기 103 : 갱신기
110 : 텍스처 인코더 120 : 모션 코딩부
130 : 먹서 200 : 디먹서
210 : 텍스처 디코더 220 : 모션 디코딩부
230 : MCTF 디코더 231 : 전단 프로세서
232 : 역갱신기 233 : 역예측기
234 : 배열기 235 : 모션 벡터 추출부
본 발명은, 영상 신호의 인코딩 및 디코딩 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 MCTF(Motion Compensated Temporal Filter)에 의해 영상 신호를 인코딩/디코딩 할 때 예측 단계와 역예측 단계에서 필터링을 선택적으로 수행하는 방법에 관한 것이다.
영상 신호를 디지털화하는 여러가지 표준이 제안되어 있는 데, MPEG 이 그 중 대표적이다. 이 MPEG 표준은 현재 DVD와 같은 기록매체에 영화 컨텐츠 등을 수록하는 표준으로 채택되어 널리 사용되고 있다. 또한, 대표적인 표준으로서 H.264가 있는 데, 이는 앞으로 고품질의 TV 방송 신호에 표준으로 사용될 것으로 예상되고 있다.
그런데, TV 방송 신호는 광대역을 필요로 하는 데, 현재 널리 사용되고 있는 휴대폰과 노트북, 그리고 앞으로 널리 사용하게 될 이동(mobile) TV와 핸드 PC 등이 무선으로 송수신하는 영상에 대해서는 TV신호를 위한 대역폭과 같은 넓은 대역을 할당하기가 여의치 않다. 따라서, 이와 같은 이동성 휴대장치를 위한 영상 압축 방식에 사용될 표준은 좀 더 영상 신호의 압축 효율이 높아야만 한다.
더욱이, 상기와 같은 이동성 휴대장치는 자신이 처리 또는 표현(presentation)할 수 있는 능력이 다양할 수 밖에 없다. 따라서, 압축된 영상이 그만큼 다양하게 사전준비되어야만 하는 데, 이는 동일한 하나의 영상원(source)을, 초당 전송 프레임수, 해상도, 픽셀당 비트수 등 다양한 변수들의 조합된 값에 대해 구비하고 있어야 함을 의미하므로 컨텐츠 제공자에게 많은 부담이 될 수 밖에 없다.
이러한 이유로, 컨텐츠 제공자는 하나의 영상원에 대해 고속 비트레이트의 압축 영상 데이터를 구비해 두고, 상기와 같은 이동성 장치가 요청하면 압축 영상을 디코딩 한 다음, 요청한 장치의 영상 처리 능력(capability)에 맞는 영상 데이터로 다시 인코딩 하는 과정을 수행하여 제공한다. 하지만 이와 같은 방식에는 트랜스코딩(transcoding)(디코딩+인코딩) 과정이 필히 수반되므로 이동성 장치가 요청한 영상을 제공함에 있어서 다소 시간 지연이 발생한다. 또한 트랜스코딩도 목표 인코딩이 다양함에 따라 복잡한 하드웨어의 디바이스와 알고리즘을 필요로 한다.
이와 같은 불리한 점들을 해소하기 위해 제안된 것이 스케일러블 영상 코덱(SVC : Scalable Video Codec)이다. 이 방식은 영상 신호를 인코딩함에 있어, 최고 화질로 인코딩 하되, 그 결과로 생성된 픽처 시퀀스의 부분 시퀀스(시퀀스 전체에서 간헐적으로 선택된 프레임의 시퀀스)를 제공해도 저화질의 영상 표현이 가능하도록 하는 방식이다.
MCTF (Motion Compensated Temporal Filter)가 상기와 같은 스케일러블 영상코덱에 사용하기 위해 제안된 인코딩 방식이다. 그런데, 이 MCTF 방식은 앞서 언급한 바와 같이 대역폭이 제한된 이동 통신에 적용될 가능성이 현저히 높으므로 초 당 전송되는 비트 수를 낮추기 위해 높은 압축 효율, 즉 높은 코딩 율(coding rate)을 필요로 한다.
MCTF는 움직임을 보상하는(MC : Motion Compensation) 인코딩 방법으로, 영상 시퀀스에서 중복되는 부분, 즉 시간상 상관 관계를 찾는 것이 중요하다. 이후 상세히 설명되겠지만, MCTF는 예측 단계(Prediction step)와 갱신 단계(Update step)로 이루어진다. 예측 단계에서는 잔여 오차를 줄이기 위해 움직임 추정(ME : Motion Estimation)과 움직임 보상(MC) 동작이 수행된다.
상기 ME/MC 동작은 계산량을 줄이기 위하여 블록(Block) 단위로 서로 상관 관계가 높은 블록을 찾는 방법을 기초로 수행된다. 하지만, 블록의 경계에서 Blocking Artifact(블록화 현상)이 발생할 수 있다. 상기 blocking artifact는 이후 설명될 L 프레임과 H 프레임에 고주파 성분을 증가시키므로 코딩 효율을 저하시킨다. 또한, 낮은 비트 레이트 환경에서는 디코딩 되는 영상에 상기 blocking artifact가 표시된다.
이러한 blocking artifact를 줄이기 위한 여러 필터링 기법, 예를 들어 블록 경계 부근을 로우패스 필터링(Low-pass Filtering) 하는 방법 등이 소개되고 있다. 하지만, 이러한 필터를 적용한다고 MCTF 인코딩/디코딩 성능이 반드시 개선되는 것은 아니다.
본 발명은 상기 필요성과 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명 의 목적은 비디오 시퀀스를 MCTF에 의해 스케일러블하게 인코딩 할 때 발생하는 blocking artifact를 줄이기 위한 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 비디오 시퀀스를 MCTF에 의해 인코딩 할 때 blocking artifact를 줄이기 위해 사용되는 필터를 선택적으로 사용하고 디코딩 할 때는 상기 선택적으로 사용된 필터를 선택적으로 보상하는 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 프레임 시퀀스로 구성된 영상 신호를 인코딩 하는 방법은, 프레임 구간 내의 임의의 프레임에 포함되어 있는 영상 블록에 대한 기준 블록을 상기 임의의 프레임에 이웃하는 프레임에서 검색하여 선택적으로 필터링 하는 단계; 상기 영상 블록과 상기 선택적으로 필터링 된 기준 블록과의 이미지 차를 구하는 단계; 상기 검색된 기준 블록에 상기 구해진 이미지 차를 합하여 이미지 합을 구하는 단계; 및 상기 기준 블록을 필터링 했는지 여부를 가리키는 정보를 기록하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 인코딩 된 프레임 시퀀스를 수신하여 영상 신호로 디코딩 하는 방법은, 프레임 그룹 내의 제 1 프레임 시퀀스 내의 임의의 프레임 내의 영상 블록에 대해 제 2 프레임 시퀀스 내의 프레임에 있는 대상 블록을 찾아 상기 대상 블록에서 상기 영상 블록을 차감하여 제 1 이미지를 생성하는 단계; 상기 영상 블록이 차감된 대상 블록에 대한 필터링 여부를 가리키는 정보를 기초로 상기 차감된 대상 블록을 선택적으로 필터링 하는 단계; 및 상기 선택적으로 필터링 된 대상 블록과 상기 영상 블록을 더하여 제 2 이미지를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기준 블록에 대한 선택적인 필터링은 프레임 구간 단위로 수행되고, 상기 필터링 여부에 대한 정보는 프레임 구간에 대해 인코딩 하여 생성된 프레임 그룹에 대한 헤더 영역에 기록되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 기준 블록에 대한 선택적인 필터링은 프레임이 분할되어 생성되는 복수의 슬라이스 단위로 수행될 수 있고, 이 경우 상기 필터링 여부에 대한 정보는 상기 프레임 그룹 내의 각 슬라이스에 대한 헤더 영역에 기록되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 영상 신호의 스케일러블 압축 방법이 적용되는 영상 신호 인코딩 장치의 구성을 도시한 것이다.
도 1의 영상 신호 인코딩 장치는, 입력되는 영상 신호를 MCTF 방식에 의해 매크로 블록(macro block) 단위로 인코딩 하고 적절한 관리 정보를 생성하는 MCTF 인코더(100), 상기 인코딩 된 각 매크로 블록의 데이터를 압축된 비트 열로 변환하는 텍스처(Texture) 코딩부(110), 상기 MCTF 인코더(100)에 의해 얻어지는 영상 블록들의 모션 벡터들(motion vectors)을 지정된 방식에 의해 압축된 비트 열로 코딩 하는 모션 코딩부(120), 상기 텍스처 코딩부(110)의 출력 데이터와 상기 모션 코딩부(120)의 출력 벡터 데이터를 기 지정된 포맷으로 인캡슐(encapsulate)한 다음 기 지정된 전송 포맷으로 상호 먹싱하여 데이터 스트림으로 출력하는 먹서(130)를 포함하여 구성된다.
상기 MCTF 인코더(100)는, 임의 영상 프레임의 매크로 블록에 대하여 움직임을 추정하고(ME : motion estimation) 움직임을 보상하는(MC : motion compensation) 예측(prediction) 동작을 수행하며, 또한 상기 매크로 블록과 인접 프레임 내의 매크로 블록과의 이미지 차를 상기 매크로 블록에 더하는 갱신(update) 동작을 수행하는 데, 도 2는 이를 수행하기 위한 필터의 구성을 도시한 것이다.
도 2의 필터는, 입력되는 영상 프레임 시퀀스를 전후 프레임, 예를 들어 홀수(odd) 짝수(even) 프레임으로 분리하는 분리기(101), 임의 프레임 내의 각 매크로 블록에 대하여, 전 및/또는 후로 인접한 프레임에서 기준 블록을 찾아서 기준 블록과의 이미지 차(대응 화소의 차값)와 모션 벡터를 산출하는 예측 동작(prediction)을 수행하는 추정/예측기(102), 기준 블록이 찾아진 매크로 블록에 대해서는 상기 산출된 이미지 차를 정규화(normalize)하여 해당 기준 블록에 더하는 갱신(update) 동작을 수행하는 갱신기(103)를 포함하고 있다. 상기 갱신기(103)가 수행하는 동작을 'U' 동작(operation)이라 하며, 'U' 동작에 의해 생성된 프레임을 'L' 프레임이라 한다.
도 2의 필터는 프레임 단위가 아니고 하나의 프레임이 분할된 복수 개의 슬 라이스(slice)에 대해 병렬적으로 동시에 수행할 수도 있다. 이하의 실시예에서 사용되는 '프레임'의 용어는 '슬라이스'의 의미를 포함하는 것으로 사용된다.
상기 추정/예측기(102)는 입력되는 각 영상 프레임에 대해서, 기 정해진 크기의 매크로 블록(macro-block)으로 분할하고, 각 분할된 매크로 블록과 이미지가 가장 유사한 블록을 MC/ME 동작을 통해 인접한 전 및/또는 후 프레임에서 찾는다. 즉 시간상(temporal) 높은 상관 관계(correlation)를 갖는 매크로 블록을 찾는다. 이미지가 가장 유사한 블록은 대상 블록과 이미지 차가 가장 적은 블록이다. 이미지 차의 크기는, 예를 들어 pixel-to-pixel의 차이값 총합 또는 그 평균값 등으로 정해지며, 그 크기가 소정 문턱값 이하가 되는 블록들 중에서 크기가 가장 작은 매크로 블록을 기준(reference) 블록이라 한다. 기준 블록은 시간적으로 앞선 프레임과 뒤진 프레임에 각각 하나씩 존재할 수도 있다.
상기 추정/예측기(102)는, 기준 블록이 찾아진 경우에는, 현재 블록으로부터 상기 기준 블록으로의 모션 벡터 값을 구하고, blocking artifact를 줄이기 위해 상기 기준 블록에 대해 필터링을 하고, 상기 필터링 된 기준 블록(전 또는 후의 한 프레임에만 있는)의 각 화소값과, 또는 필터링 된 기준 블록들(인접한 양 프레임 모두에 있는)의 각 평균 화소값과 현재 블록 내의 각 화소의 차이값을 산출하여 출력한다.
상기 추정/예측기(102)에 의해 수행되는 상기와 같은 동작을 'P' 동작(operation)이라 하며, 이 'P' 동작에 의해 만들어진 이미지 차를 갖는 프레임을 'H' 프레임이라 한다. 이는 'H' 프레임이 영상 신호의 고주파(High-frequency) 성 분을 포함하고 있기 때문이다.
도 3은 일반적인 5/3 탭 구조의 MCTF에 의한 인코딩 과정을 나타낸 도면으로, 'P' 동작을 수행하는 과정에서 MC/ME 동작에 의해 검색된 기준 블록에 대해 무조건적으로(Unconditionally) 필터링 한다. 일반적인 MCTF 인코더는, 앞에서 설명한 'P' 동작과 'U' 동작을, 소정의 영상 프레임 구간 단위로, 여러 레벨에 걸쳐서 수행한다. 즉, 일반적인 MCTF 인코더는, 소정의 영상 프레임 구간 내의 다수의 프레임에 대해서, 'P' 동작과 'U' 동작을 수행하여 첫 번째 레벨의 H 프레임들과 L 프레임들을 생성하고, 상기 첫 번째 레벨의 L 프레임들에 대해서는, 직렬로 연결된 다음 레벨의 추정/예측기와 갱신기(미도시)에 의해 다시 'P' 동작과 'U' 동작을 수행하여 두 번째 레벨의 H 프레임들과 L 프레임들을 생성한다.
각 레벨에서 생성된 L 프레임은 다음 레벨의 L 프레임과 H 프레임을 생성하는데 사용되므로, 마지막 레벨을 제외한 각 레벨에는 H 프레임만 남게되고, 마지막 레벨에는 하나의 L 프레임과 하나의 H 프레임이 남게 된다.
이와 같은 'P' 동작과 'U' 동작은 하나의 H 프레임과 L 프레임이 남게 되는 레벨까지 반복 수행될 수 있고, 이 경우 'P' 동작과 'U' 동작이 반복 수행되는 마지막 레벨은 영상 프레임 구간에 포함된 프레임 개수에 의해 결정된다. 또는 선택적으로 MCTF 인코더는 상기 'P' 동작과 'U' 동작을 H 프레임과 L 프레임이 두개씩 남는 레벨까지 또는 그 전 레벨까지만 반복 수행할 수도 있다.
예를 들어, 도 3에서는 하나의 영상 프레임 구간이 8(=23)개의 프레임으로 구성되므로, MCTF 인코더는 'P' 동작과 'U' 동작을 세 레벨에 걸쳐서 수행한다. MCTF 인코더는, 제 1 레벨에서 상기 8개의 프레임으로부터 제 1 레벨의 L 프레임과 H 프레임을 각각 4개씩 생성하고, 제 2 레벨에서 4개의 제 1 레벨의 L 프레임으로부터 제 2 레벨의 L 프레임과 H 프레임을 각각 2개씩 생성하고, 그리고 마지막 제 3 레벨에서는 2개의 제 2 레벨의 L 프레임으로부터 1개씩의 제 3 레벨의 L 프레임과 H 프레임을 생성한다. 결과적으로 제 1 레벨의 H 프레임 4개, 제 2 레벨의 H 프레임 2개, 그리고 제 3 레벨의 L 프레임과 H 프레임 1개씩이 생성된다.
하지만, 앞서 지적한 바와 같이, 블록의 경계에서 발생하는 blocking artifact를 제거하기 위하여 기준 블록에 대해 필터링 한다고 해도 MCTF 인코딩/디코딩 성능이 반드시 개선되는 것은 아니다. 상세하게 묘사되고 움직임이 느린 비디오 시퀀스에 대해서는, 기준 블록에 대해 필터링을 하지 않은 경우가 필터링을 한 경우보다 인코딩/디코딩 성능이 좋기도 하다.
본 발명에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 'P' 동작을 수행할 때 기준 블록에 대해 상기 blocking artifact를 제거하기 위한 필터링 동작을 선택적으로 수행할 수 있도록 한다. 상기 추정/예측기(102)의 ME/MC부와 필터부 사이에 스위치를 마련하고, 필터링 동작을 수행할 것인지 아닐지를 결정하는 소정의 기준에 따라 스위칭 동작을 수행한다.
상세하게 묘사되고 움직임이 느린 비디오 시퀀스에 대해서는 기준 블록에 대해 필터링 동작을 생략하고 그 밖의 경우에는 필터링 동작을 수행함으로써, 인코딩/디코딩 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, MCTF 인코딩 과정에서 기준 블록에 대해 필터링 한 상태로 H 프레임과 L 프레임을 생성한 경우에는, 상기 생성된 H 프레임과 L 프레임에 대한 디코딩 과정의 역예측 동작에서 동일한 필터링 동작을 수행해야 한다. 마찬가지로 MCTF 인코딩 과정에서 기준 블록에 대해 필터링을 하지 않은 경우에는 디코딩 과정의 역예측 동작에서 필터링 동작이 필요 없다.
따라서, MCTF 인코더는 인코딩 과정의 'P' 동작에서 기준 블록에 대해 필터링 동작을 수행했는지 여부를 디코더에 알릴 필요가 있다. 본 발명에 따른 MCTF 인코더(100)는, 기준 블록에 대한 필터링 여부를 가리키는 1 비트의 정보 필드(disable_filtering)를 영상 프레임 구간에 대하여 인코딩 하여 생성된 프레임 그룹(이후, 이를 GOP(Group Of Picture)로 칭함)에 대한 헤더 영역의 소정 위치에 기록한다.
본 발명에 따른 MCTF 인코더(100)는, 'P' 동작에서 기준 블록에 대해 필터링을 한 경우 상기 'disable_filtering' 정보 필드를 비활성화하고, 그렇지 않은 경우 상기 'disable_filtering' 정보 필드를 활성화한다.
하나의 프레임이 복수의 슬라이스로 분할되어 슬라이스마다 별개로 MCTF 인코딩 되는 경우에는, 상기 'disable_fitering' 정보 필드는 GOP 내의 슬라이스 층(Layer)에 대한 헤더 정보에 기록될 수도 있다.
지금까지 설명한 방법에 의해 인코딩 된 데이터 스트림은 유선 또는 무선으로 디코딩 장치에 전송되거나 기록 매체를 매개로 하여 전달되며, 디코딩 장치는 이후 설명하는 방법에 따라 원래의 영상 신호를 복원하게 된다.
도 5는 도 1의 장치에 의해 인코딩 된 데이터 스트림을 디코딩 하는 장치의 블록도이다. 도 5의 디코딩 장치는, 수신되는 데이터 스트림에서 압축된 모션 벡터 스트림과 압축된 매크로 블록 정보 스트림을 분리하는 디먹서(200), 압축된 매크로 블록 정보 스트림을 원래의 비압축 상태로 복원하는 텍스처 디코딩부(210), 압축된 모션 벡터 스트림을 원래의 비압축 상태로 복원하는 모션 디코딩부(220), 압축 해제된 매크로 블록 정보 스트림과 모션 벡터 스트림을 MCTF 방식에 따라 원래의 영상 신호로 역변환하는 MCTF 디코더(230)를 포함하여 구성된다.
상기 MCTF 디코더(230)는, 입력되는 스트림으로부터 원래의 프레임 시퀀스로 복원하기 위해 도 6에 도시한 바와 같은 내부 구성을 갖는다.
도 6에서 MCTF 디코더(230)는, 입력되는 스트림을 H 프레임과 L 프레임으로 구분하고 스트림 내의 각 헤더 정보를 해석하는 전단 프로세서(231), 입력되는 H 프레임의 각 화소의 차값을 입력되는 L 프레임에서 감하는 역갱신기(232), H 프레임의 이미지 차가 감해진 L 프레임과 그 H 프레임을 사용하여 원래의 이미지를 갖는 프레임을 복원하는 역예측기(233), 상기 역예측기(233)에 의해 완성된 프레임을 상기 역갱신기(232)의 출력 L 프레임 사이에 삽입하여 정상적인 영상 프레임 시퀀스로 만드는 배열기(234), 입력되는 모션 벡터 스트림을 디코딩 하여 각 블록의 모션 벡터 정보를 상기 역갱신기(232)와 역예측기(233)에 제공하는 모션 벡터 추출부(235)를 포함하고 있다. 상기 역갱신기(232)와 역추정/예측기(233)는 앞서 설명한 MCTF의 인코딩 레벨에 맞게 상기 배열기(234) 전단에 다단으로 구성된다.
상기 전단 프로세서(231)는 입력되는 스트림을 해석하여 L 프레임 시퀀스와 H 프레임 시퀀스로 구별하여 출력한다. 또한, 상기 전단 프로세서(231)는, 스트림 내의 각 헤더 정보를 이용하여 H 프레임 내의 매크로 블록이 만들어질 때 사용된 프레임에 대한 정보를 상기 역갱신기(232)와 상기 역예측기(233)에 알려준다.
특히, 상기 전단 프로세서(231)는, 스트림 내의 GOP에 대한 헤더 영역 또는 GOP 내의 슬라이스 층에 대한 헤더 영역에 포함된 'disable_filtering' 정보 필드를 확인하여, 'disable_filtering' 정보 필드가 비활성화된 경우 기준 블록에 대해 필터링 동작이 필요하다는 정보를, 'disable_filtering' 정보 필드가 활성화된 경우 상기 필터링 동작을 하지 않도록 하는 정보를, 상기 역예측기(233)에 알려 준다.
상기 역갱신기(232)는 입력되는 L 프레임에서 H 프레임의 이미지 차를 감하는 동작을 수행할 때, 상기 모션 벡터 추출부(235)로부터 제공되는 모션 벡터를 이용하여, H 프레임 내의 임의의 매크로 블록에 대하여 H 프레임의 전 또는 후의 L 프레임 내에 있는 하나의 기준 블록 또는 H 프레임의 전후에 있는 두 L 프레임 내의 기준 블록들을 확인하고, 상기 확인된 기준 블록 또는 기준 블록들로부터 상기 임의의 매크로 블록을 감하는 동작을 수행한다.
상기 역예측기(233)는, 상기 전단 프로세서(231)로부터 제공되는 'disable_filtering' 정보를 기초로 상기 역갱신기(232)에서 해당 매크로 블록의 이미지 차가 감해진 기준 블록에 대해 필터링 동작을 선택적으로 수행하여, 해당 매크로 블록 내의 각 화소의 차값에 상기 선택적으로 필터링 된 기준 블록의 화소 값을 더함으로써 원래 이미지를 복원할 수 있다.
하나의 H 프레임에 대해 소정 단위, 예를 들어 프레임 단위 또는 슬라이스 단위로 상기 역갱신 동작과 역예측 동작을 병렬적으로 수행하여 프레임 내의 모든 매크로 블록들의 원래의 이미지를 복원하게 되면, 이들을 모두 조합함으로써 하나의 완전한 영상 프레임을 구성하게 된다.
전술한 방법에 따라, MCTF방식으로 인코딩 된 데이터 스트림이 완전한 영상 프레임 시퀀스로 복구된다. 특히, 전술한 MCTF 인코딩 과정에서 영상 프레임 구간에 대해 추정/예측과 갱신 동작을 N회 수행한 경우, 상기 MCTF 디코딩 과정에서 역예측 그리고 역갱신 동작을 N회 수행하면 원래 화질의 영상 프레임 시퀀스를 얻을 수 있고, 그 보다 작은 횟수로 수행하면 화질이 다소 저하되지만 비트 레이트는 보다 낮은 영상 프레임 시퀀스를 얻을 수 있다. 따라서, 디코딩 장치는 자신의 성능에 맞는 정도로 상기 역예측 그리고 역갱신 동작을 수행하도록 설계된다.
전술한 디코딩 장치는 이동 통신 단말기 등에 실장되거나 또는 기록 매체를 재생하는 장치에 실장될 수 있다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
따라서, 영상 신호를 MCTF에 의해 스케일러블하게 인코딩/디코딩 할 때 예측 단계와 역예측 단계에서 필터링을 선택적으로 수행함으로써, 인코딩/디코딩 성능을 개선하고 코딩 이득을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (12)

  1. 프레임 시퀀스로 구성된 영상 신호를 인코딩 하는 방법에 있어서,
    프레임 구간 내의 임의의 프레임에 포함되어 있는 영상 블록에 대한 기준 블록을 상기 임의의 프레임에 이웃하는 프레임에서 검색하여 선택적으로 필터링 하는 단계;
    상기 영상 블록과 상기 선택적으로 필터링 된 기준 블록과의 이미지 차를 구하는 단계;
    상기 검색된 기준 블록에 상기 구해진 이미지 차를 합하여 이미지 합을 구하는 단계; 및
    상기 기준 블록을 필터링 했는지 여부를 가리키는 정보를 기록하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기준 블록을 필터링 한 경우 상기 정보를 비활성화하고, 그렇지 않은 경우 상기 정보를 활성화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기준 블록을 필터링 했는지 여부를 가리키는 정보는 프레임 구간에 대해 인코딩 하여 생성된 프레임 그룹 단위로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 정보는 프레임 구간에 대해 인코딩 하여 생성된 프레임 그룹에 대한 헤더 영역에 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    프레임 구간 내의 프레임이 복수의 슬라이스로 분할된 경우, 상기 기준 블록을 필터링 했는지 여부를 가리키는 정보는 프레임 구간에 대해 인코딩 하여 생성된 프레임 그룹 내의 슬라이스 단위로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 정보는 프레임 구간에 대해 인코딩 하여 생성된 프레임 그룹 내의 각 슬라이스에 대한 헤더 영역에 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 인코딩 된 프레임 시퀀스를 수신하여 영상 신호로 디코딩 하는 방법에 있어서,
    프레임 그룹 내의 제 1 프레임 시퀀스 내의 임의의 프레임 내의 영상 블록에 대해 제 2 프레임 시퀀스 내의 프레임에 있는 대상 블록을 찾아 상기 대상 블록에서 상기 영상 블록을 차감하여 제 1 이미지를 생성하는 단계;
    상기 영상 블록이 차감된 대상 블록에 대한 필터링 여부를 가리키는 정보를 기초로 상기 차감된 대상 블록을 선택적으로 필터링 하는 단계; 및
    상기 선택적으로 필터링 된 대상 블록과 상기 영상 블록을 더하여 제 2 이미지를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 정보가 비활성화된 경우 상기 대상 블록을 필터링 하고, 상기 정보가 활성화된 경우 상기 대상 블록을 필터링 하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 영상 블록이 차감된 대상 블록에 대한 필터링 여부를 가리키는 정보는 프레임 그룹 단위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 정보를 프레임 그룹에 대한 헤더 영역으로부터 확인하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    슬라이스 층이 프레임 그룹에 분할되어 포함된 경우, 상기 영상 블록이 차감된 대상 블록에 대한 필터링 여부를 가리키는 정보는 상기 슬라이스 층 단위로 설 정되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 정보를 상기 슬라이스 층에 대한 헤더 영역으로부터 확인하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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