[go: up one dir, main page]

KR100710338B1 - Multi-format video decoder and deblocking filtering method - Google Patents

Multi-format video decoder and deblocking filtering method Download PDF

Info

Publication number
KR100710338B1
KR100710338B1 KR1020050079590A KR20050079590A KR100710338B1 KR 100710338 B1 KR100710338 B1 KR 100710338B1 KR 1020050079590 A KR1020050079590 A KR 1020050079590A KR 20050079590 A KR20050079590 A KR 20050079590A KR 100710338 B1 KR100710338 B1 KR 100710338B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
mpeg
boundary
unit
video
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020050079590A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070027781A (en
Inventor
임진석
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020050079590A priority Critical patent/KR100710338B1/en
Publication of KR20070027781A publication Critical patent/KR20070027781A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100710338B1 publication Critical patent/KR100710338B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • H04N19/122Selection of transform size, e.g. 8x8 or 2x4x8 DCT; Selection of sub-band transforms of varying structure or type
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124Quantisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/182Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a pixel
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/44Decoders specially adapted therefor, e.g. video decoders which are asymmetric with respect to the encoder
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 다양한 압축 부호화 방식으로 압축된 동영상을 복원하는 멀티 포맷 비디오 디코더 및 디블로킹 필터링 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 H.264 규격의 동영상을 복원하는데 이용되는 디블록킹 필터를 MPEG-2 규격의 동영상을 복원하는 과정에 적용함으로써, MPEG-2 동영상의 블록 아티팩트를 제거하여 복원된 영상의 화질을 향상시키는 효과가 있다. The present invention relates to a multi-format video decoder and a deblocking filtering method for reconstructing a video compressed by various compression coding methods. In particular, the present invention applies a deblocking filter used to reconstruct a video of the H.264 standard to a process of reconstructing a video of the MPEG-2 standard, thereby improving the image quality of the reconstructed video by removing block artifacts of the MPEG-2 video. It is effective to let.

디블로킹 필터, MPEG-2, H.264, 경계 조건 Deblocking Filter, MPEG-2, H.264, Boundary Conditions

Description

멀티 포맷 비디오 디코더 및 디블로킹 필터링 방법{Multi-format video decoder and deblocking filtering method}Multi-format video decoder and deblocking filtering method

도 1은 본 발명에 따른 멀티 포맷 비디오 디코더의 일 실시예를 나타낸 구성 블록도1 is a block diagram illustrating an embodiment of a multi-format video decoder according to the present invention;

도 2a, 도 2b는 블록간 수직 경계 픽셀 및 수평 경계 픽셀의 예를 보인 도면2A and 2B illustrate examples of inter-block vertical boundary pixels and horizontal boundary pixels.

도 3은 본 발명에 따른 디블로킹 필터의 경계 조건 결정의 일 예를 보인 도면3 is a view showing an example of determination of boundary conditions of a deblocking filter according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 MPEG-2 양자화 계수를 H.264 양자화 계수에 매핑하는 예를 보인 도면4 illustrates an example of mapping MPEG-2 quantization coefficients to H.264 quantization coefficients according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 프레임 메모리 110 : 디코딩 제어부100: frame memory 110: decoding control unit

111 : 엔트로피 디코더 112 : IS/IQ111: entropy decoder 112: IS / IQ

113 : 역 변환부 114 : 인트라 예측부113: inverse transform unit 114: intra prediction unit

115 : 움직임 보상부 116 : 스위칭부115: motion compensation unit 116: switching unit

117 : 가산기 118 : 디블로킹 제어부117: adder 118: deblocking control unit

119 : 디블로킹 필터 120,121 : 선택부119: deblocking filter 120121: selection unit

본 발명은 압축된 동영상을 복원하는 비디오 디코더에 관한 것으로, 특히 MPEG-2 압축 알고리즘으로 압축 부호화된 동영상 데이터의 디블로킹 필터링 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a video decoder for reconstructing a compressed video, and more particularly, to a method for deblocking filtering of video data compressed and encoded by MPEG-2 compression algorithm.

동영상 압축 방식은 응용 분야에 따라 여러 가지로 발전되어 왔다. 동영상 압축 방식의 기본적인 틀은 동영상을 구성하는 연속적인 영상 프레임을 일정한 크기의 블록으로 나누어 각 블록 위치에 따라 공간적, 시간적 중복성을 제거하는 것이다. 즉, 공간적인 중복성을 제거하기 위해 같은 영상 프레임 내에서 나뉘어진 블록 단위로 영상 프레임을 주파수 도메인으로 변환하고 이를 양자화하여 고주파 성분에 대한 전송 부담을 감소시키는 기법과 시간적인 중복성을 제거하기 위해 연속적인 영상 프레임 간의 움직임 추정, 보상 기법을 이용하는 것이다. 널리 쓰이는 동영상 압축 방식은 MPEG(Moving Picture Expert Group)으로 대표되며 시대적인 요구와 응용 분야에 따라 몇 가지 규격으로 분류되어 있다. Video compression methods have been developed in various ways depending on the application. The basic framework of the video compression method is to divide the continuous video frames constituting the video into blocks of a certain size and remove spatial and temporal redundancy according to each block position. In other words, in order to remove spatial redundancy, a method of converting an image frame into a frequency domain in units of blocks divided within the same image frame and quantizing the same to reduce the transmission burden on high frequency components, and to remove temporal redundancy. It uses motion estimation and compensation technique between video frames. Widely used video compression is represented by the Moving Picture Expert Group (MPEG), which is classified into several standards according to the needs of the times and applications.

MPEG-1은 초기의 순차 주사 방식에 의해 동영상을 압축하여 VCD(Video Compact Disk) 등의 저장 매체에 저장하거나 작은 크기의 동영상을 압축하는 방식으로 널리 이용되었다. MPEG-1 has been widely used as a method of compressing a video by an early sequential scanning method and storing it in a storage medium such as a VCD (Video Compact Disk) or compressing a small video.

MPEG-2는 고화질의 동영상을 압축하기 위해 비월 주사 방식의 동영상에 대한 처리 방법 등을 추가하여 좀더 다양한 기법을 이용하였다. 상기 MPEG-2는 DVD(Digital Versatile Disk)와 같은 저장 장치와 위성, 케이블, 지상파 등의 DTV 방송, 개인용 비디오 저장 장치(PVR, Personal Video Recorder) 그리고 네트웍상의 동영상 전송 등 여러 분야에 걸쳐서 현재 가장 널리 이용되는 동영상 규격 중의 하나이다. MPEG-2 used a variety of techniques by adding interlaced video processing to compress high quality video. The MPEG-2 is most widely used in various fields such as storage devices such as DVD (Digital Versatile Disk), DTV broadcasting such as satellite, cable, and terrestrial wave, personal video recorder (PVR), and video transmission on a network. One of the video standards used.

MPEG-4는 동영상, 정지화상, 그래픽 화면, 객체 모델 등의 새로운 기법을 적용하여 네트웍 환경에서의 동영상 스트리밍 서비스 또는 무선 동영상 서비스 등에 이용되는 압축 규격이다. MPEG-4 is a compression standard used for video streaming service or wireless video service in a network environment by applying new techniques such as moving picture, still picture, graphic picture, and object model.

좀더 복잡 다양한 응용 분야를 지원하고 동영상 컨텐츠의 제작, 배포를 용이하게 하기 위해 MPEG-4 동영상 압축 규격 이후에 압축 효율이 보다 뛰어난 동영상 압축 규격에 대한 필요성이 새롭게 제기 되었다. 이러한 요구에 부응하고자 H.264, VC-1(Video Coding-1) 등의 새로운 압축 방법이 제안되었다. In order to support more complex and diverse applications and to facilitate the creation and distribution of video contents, the need for a new video compression standard with higher compression efficiency has been raised after the MPEG-4 video compression standard. In order to meet these demands, new compression methods such as H.264 and VC-1 (Video Coding-1) have been proposed.

상기 H.264는 MPEG-4 Part 10-AVC(Advanced Video Coding)이라고도 불리며, 기존의 H.26L과 MPEG-4 part 2 Visual이 진화한 형태라고 할 수 있다. 상기 H.264는 MPEG-2와 비교하여 같은 화질을 유지하면서 압축 비트량은 절반으로 줄이는 효율적인 동영상 압축 기법이다. H.264 is also called MPEG-4 Part 10-AVC (Advanced Video Coding), and it can be said that H.26L and MPEG-4 part 2 Visual have evolved. H.264 is an efficient video compression technique that reduces the amount of compressed bits by half while maintaining the same image quality as compared to MPEG-2.

이와 같이 동영상 압축 방식은 다양한 방식으로 발전되며 빠르게 새로운 방식에 대한 요구가 끊임없이 발생한다. 또한 디지털 저장 매체의 대용량, 간소화와 디지털 TV 서비스의 고품질, 다양화 그리고 네트웍을 통한 각종 매체의 상호 접속이 가능해짐에 따라 여러 종류의 압축 동영상을 하나의 수신기에서 복원해야 하는 필요성이 대두되고 있다. As such, video compression methods are developed in various ways, and there is a constant demand for new methods. In addition, as the mass storage of digital storage media, the simplification and the high quality and diversification of digital TV services, and the interconnection of various media through the network, the necessity of restoring various types of compressed videos in one receiver is emerging.

디지털 TV 수신기를 예로 들면, 기본적인 방송 화면인 MPEG-2 동영상을 복원하여 화면에 표시하는 것은 필수적이며 기본적인 기능이다. 이때, 디지털 TV의 데이터 방송을 통해 시청자에게 다양한 서비스를 제공하기 위해서는 종종 정지화면을 복원하거나 다른 종류의 압축 기법에 의한 동영상을 복원해야 하는 경우가 발생한다. 또한, 수신기를 인터넷에 연결하여 웹 브라우징을 수행하거나 동영상을 다운로드하여 복원해야 하는 경우도 발생한다.Taking a digital TV receiver as an example, it is essential and basic to restore a MPEG-2 video, which is a basic broadcast screen, and display it on the screen. In this case, in order to provide various services to viewers through data broadcasting of digital TV, it is often necessary to restore a still image or to restore a video by another type of compression technique. In addition, the receiver may be connected to the Internet to perform web browsing or to download and restore a video.

다양한 방식의 동영상 압축 규격은 공통적으로 위에서 설명한 주파수 변환, 양자화 기법과 움직임 추정, 움직임 보상의 기본적인 부호화 기법들을 이용한다. 따라서 하나의 비디오 디코더를 적응적으로 설계하여 여러 가지 동영상 압축 규격에 대응하도록 설계가 가능하다.Various video compression standards commonly use the above-described frequency transform, quantization techniques, and basic coding techniques of motion estimation and motion compensation. Therefore, one video decoder can be adaptively designed to cope with various video compression standards.

한편 동영상을 압축 부호화하기 위하여 영상 프레임을 일정한 크기로 나누어 처리하는데 이에 따른 부작용으로 블로킹 아티팩트(blocking artifact)와 링잉 아티팩트(ringing artifact)의 화질 열화가 발생한다. On the other hand, in order to compressively encode a video, image frames are divided into a predetermined size and processed. As a side effect, deterioration in image quality of blocking artifacts and ringing artifacts occurs.

상기 블로킹 아티팩트는 나뉘어진 블록 경계에서 이웃 블록간의 양자화 값의 차이 등에 의해 블록 모양이 가시화되는 현상이다. 즉 상기 블로킹 아티팩트는 인코딩시에 블록 단위로 다른 양자화 계수를 이용하여 부호화함에 따라 발생한다. 그리고 상기 링 아티팩트는 양자화에 의해 고주파 성분이 제거됨에 따라 객체의 실질적인 경계가 뭉개져 보이는 현상이다. The blocking artifact is a phenomenon in which a block shape is visualized due to a difference in quantization values between neighboring blocks at divided block boundaries. That is, the blocking artifacts are generated by encoding using different quantization coefficients in units of blocks during encoding. The ring artifact is a phenomenon in which a substantial boundary of an object is crushed as a high frequency component is removed by quantization.

따라서 본 발명의 목적은 다양한 동영상 압축 규격을 디코딩 할 수 있는 멀 티 포맷 비디오 디코더에서 다양한 방식으로 압축 부호화된 동영상의 블록 아티팩트를 제거하여 복원된 영상의 화질을 향상시키는 멀티 포맷 동영상 디코더 및 디블로킹 필터링 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is a multi-format video decoder and deblocking filtering that improves the quality of a reconstructed image by removing block artifacts of a video encoded by various methods in a multi-format video decoder capable of decoding various video compression standards. In providing a method.

본 발명의 다른 목적은 H.264 규격의 동영상을 복원하는데 이용되는 디블록킹 필터를 MPEG-2 규격의 동영상을 복원하는 과정에 적용함으로써, MPEG-2 방식으로 압축 부호화된 동영상의 블록 아티팩트를 제거하는 멀티 포맷 동영상 디코더 및 디블로킹 필터링 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to apply a deblocking filter used to reconstruct a video of the H.264 standard to the process of reconstructing a video of the MPEG-2 standard, thereby removing block artifacts of the video encoded and encoded by the MPEG-2 method. A multi-format video decoder and a deblocking filtering method are provided.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 멀티 포맷 비디오 디코더는, 적어도 하나의 압축 부호화 방식으로 압축 부호화되어 수신되는 영상 신호를 복원하는 복원부; 상기 복원된 영상을 디블로킹 필터링한 후 디스플레이를 위해 출력하는 디블로킹 필터; 상기 복원부의 영상 신호의 복원에 이용할 참조 영상을 저장하는 프레임 메모리; 및 상기 복원부에서 복원된 영상을 참조 영상으로 저장할 경우, 상기 복원된 영상의 압축 부호화 방식에 따라 상기 복원부의 출력 영상과 디블로킹 필터의 출력 영상 중 하나를 선택하여 상기 프레임 메모리에 저장하는 디코딩 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-format video decoder according to the present invention includes a reconstruction unit for reconstructing the video signal received by compression-encoding by at least one compression encoding method; A deblocking filter configured to deblock the filtered image and output the deblocked filter for display; A frame memory for storing a reference image to be used for restoring the image signal of the restoration unit; And a decoding controller configured to select one of an output image of the decompression unit and an output image of the deblocking filter according to a compression encoding scheme of the decompressed image, and store the decoded image as a reference image in the frame memory. Characterized in that comprises a.

상기 디코딩 제어부는 압축 부호화 방식이 MPEG-2이면 상기 복원부의 출력 영상을 선택하여 프레임 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.The decoding control unit selects and stores the output image of the reconstruction unit in the frame memory when the compression encoding scheme is MPEG-2.

상기 멀티 포맷 비디오 디코더는 디블로킹 제어부를 더 포함하며, 상기 디블로킹 제어부는 수신되는 영상 신호 내 nxn 픽셀로 이루어진 단위 블록의 경계 조건 및 압축 부호화 방식에 따라 상기 디블로킹 필터의 필터링 강도를 결정하는 것을 특징으로 한다.The multi-format video decoder further includes a deblocking controller, wherein the deblocking controller is configured to determine the filtering strength of the deblocking filter according to a boundary condition and a compression encoding scheme of a unit block consisting of nxn pixels in a received video signal. It features.

상기 단위 블록의 경계 조건은 압축 부호화 방식이 MPEG-2인지 아닌지에 따라 달라지는 것을 특징으로 한다.The boundary condition of the unit block may vary depending on whether or not the compression coding scheme is MPEG-2.

상기 디블로킹 제어부는 압축 부호화 방식이 MPEG-2이면, MPEG-2 부호화 정보 중에 적어도 매크로 블록의 경계 여부, 인접하고 있는 단위 블록들간에 매크로블록 타입, 8x8 블록의 부호화 타입, 코딩된 블록 패턴(CBP) 값을 이용하여 단위 블록의 경계 세기를 결정하며, 상기 단위 블록의 경계 세기 값이 클수록 디블로킹 필터링이 강하게 적용되는 것을 특징으로 한다.When the compression coding scheme is MPEG-2, the deblocking control unit determines whether at least a macroblock is boundary among the MPEG-2 encoding information, a macroblock type between adjacent unit blocks, an encoding type of an 8x8 block, and a coded block pattern (CBP). The boundary strength of the unit block is determined using the value of), and the larger the boundary strength value of the unit block is, the stronger the deblocking filtering is.

본 발명에 따른 디블로킹 필터링 방법은, 적어도 하나의 압축 부호화 방식으로 압축 부호화되어 수신되는 영상 신호를 복원하는 단계; 압축 부호화되어 입력되는 영상 신호를 해당 복호화 방식을 이용하여 복원하는 단계; 상기 복원된 영상을 디블로킹 필터링한 후 디스플레이를 위해 출력하는 단계; 및 상기 복원된 영상을 참조 영상으로 저장할 경우, 상기 복원된 영상의 부호화 방식에 따라 상기 복원된 영상을 그대로 저장하거나 디블로킹 필터링하여 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The deblocking filtering method according to the present invention comprises the steps of: reconstructing an image signal received by compression encoding by at least one compression encoding method; Restoring the compressed and input video signal by using a corresponding decoding method; Deblocking filtering the restored image and outputting the filtered image for display; And storing the reconstructed image as it is, or deblocking filtering and storing the reconstructed image according to an encoding scheme of the reconstructed image when the reconstructed image is stored as a reference image.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설 명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described. At this time, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, by which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited. .

본 발명은 H.264, VC-1, MPEG-2 등의 규격에 따라 다양한 방식에 의해 압축된 동영상 데이터를 적응적으로 복원해내는 멀티포맷 비디오 디코더에 적용하는 것을 실시예로 설명한다.The present invention will be described as an embodiment to apply to a multi-format video decoder that adaptively reconstructs video data compressed by various methods in accordance with H.264, VC-1, MPEG-2, and the like.

특히 본 발명은 H.264 규격 또는 VC-1 규격의 동영상을 복원하는데 필요한 디블로킹 필터링 과정을 MPEG-2 규격의 동영상을 복원하는 과정에 적용하여, MPEG-2 방식으로 압축 부호화된 동영상의 블록 아티팩트를 제거하는 것이다. In particular, the present invention applies a deblocking filtering process required to restore a video of the H.264 standard or the VC-1 standard to a process of restoring the video of the MPEG-2 standard, and thus, block artifacts of the video compressed and encoded by the MPEG-2 method. To remove it.

이는 MPEG-2 규격은 디블록킹 필터를 포함하지 않기 때문이다. 즉, 종래에는 다양한 규격의 동영상을 복원할 수 있는 동영상 디코더의 경우 H.264 규격에서 이용되는 디블록킹 필터가 MPEG-2 동영상을 복원하는 과정에서는 동작하지 않았다. 본 발명은 이렇게 유휴 상태의 디블록킹 필터를 MPEG-2 동영상을 복원하는데 이용하여 복원 영상의 화질을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다. This is because the MPEG-2 standard does not include a deblocking filter. That is, in the case of a video decoder capable of reconstructing video of various standards, the deblocking filter used in the H.264 standard does not operate in the process of reconstructing an MPEG-2 video. According to the present invention, the idle deblocking filter is used to reconstruct an MPEG-2 video to improve the quality of the reconstructed video.

도 1은 본 발명에 따른 H.264 또는 MPEG-2 규격의 동영상을 복원할 수 있는 멀티 포맷 비디오 디코더의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 프레임 메모리(100), 디코딩 제어부(110), 엔트로피 디코더(111), 역 스캔/역 양자화부(112), 역 변환부(113), 인트라 예측부(114), 움직임 보상부(또는 인터 예측부라 함)(115), 스위칭부(116), 가산기(117), 디블로킹 제어부(116), 디블로킹 필터(119), 제1 선택부(120), 및 제2 선택부(121)를 포함하여 구성된다. 1 is a detailed block diagram illustrating an embodiment of a multi-format video decoder capable of reconstructing a video of H.264 or MPEG-2 standard according to the present invention, and includes a frame memory 100, a decoding control unit 110, and entropy. Decoder 111, Inverse Scan / Inverse Quantizer 112, Inverse Transformer 113, Intra Prediction Unit 114, Motion Compensator (or Inter Predictor) 115, Switcher 116, Adder 117, the deblocking control unit 116, the deblocking filter 119, the first selector 120, and the second selector 121.

즉, 시스템 디코더 또는 트랜스포트 디먹스(도시되지 않음)에 의해 선택된 프로그램에 해당하는 VES(Video Elementary Stream) 비트스트림이 엔트로피 디코더(111)로 입력된다. That is, a VES (Video Elementary Stream) bitstream corresponding to a program selected by a system decoder or a transport demux (not shown) is input to the entropy decoder 111.

상기 비트스트림은 동영상 데이터의 부호화된 포맷이며 엔트로피 부호화 형식으로 인코딩되어 있다. 따라서 상기 엔트로피 디코더(111)는 VLC(Variable Length Code) 또는 CABAC(Context Adaptive Binary Arithmetic Code)로 부호화되어있는 각 신택스 요소(Syntax element)를 디코딩하여 해당 블록으로 제공한다. The bitstream is an encoded format of video data and is encoded in an entropy encoding format. Accordingly, the entropy decoder 111 decodes each syntax element encoded with a variable length code (VLC) or a context adaptive binary arithmetic code (CABAC) and provides the decoded block to a corresponding block.

각 신택스 정보에는 픽처 헤더 정보, 예측 정보 그리고 차분치(residual) 정보 등이 포함한다. Each syntax information includes picture header information, prediction information, and residual information.

상기 픽처 헤더 정보는 픽처 구조(picture structure), 픽처 코딩 타입(picture coding type), 프레임 크기, 참조 프레임(reference frame) 등의 정보를 나타내며, 이 정보는 디코딩 제어부(110)로 전달되어 다른 블록들을 제어하는데 이용된다.The picture header information indicates information such as a picture structure, a picture coding type, a frame size, a reference frame, and the like. The information is transmitted to the decoding control unit 110 to provide other blocks. It is used to control.

상기 예측 정보는 같은 프레임 내에서 블록 단위의 예측 값을 보상해 내는데 이용되는 정보인 인트라 예측 모드(Intra prediction mode), 또는 다른 프레임으로부터 블록 단위의 예측 값을 보상해 내는 인터 프레임 예측 정보인 참조 프레임 인덱스(Reference frame index)와 움직임 벡터(Motion vector)를 포함한다. 상기 인트라 예측 모드는 인트라 예측부(114)로 제공되고, 참조 프레임 인덱스와 움직임 벡터는 움직임 보상부(115)로 제공된다. The prediction information is an intra prediction mode, which is information used for compensating a prediction value in a block unit, within a same frame, or a reference frame, which is inter frame prediction information, which compensates a prediction value in a block unit from another frame. It includes an index (Reference frame index) and a motion vector. The intra prediction mode is provided to the intra predictor 114, and the reference frame index and the motion vector are provided to the motion compensator 115.

상기 차분치 정보는 인트라 또는 인터 예측 값을 보상한 차분 값을 주파수 영역(domain)으로 변환한 계수(coefficient) 형태로 표현되며, 역 스캔/역 양자화부(112)로 제공된다. The difference information is expressed in the form of a coefficient obtained by converting a difference value compensated for an intra or inter prediction value into a frequency domain, and is provided to the inverse scan / inverse quantization unit 112.

상기 역 스캔/역 양자화부(112)는 지그재그 스캔되어 입력된 변환 계수를 역스캔 즉, 라스터 스캔 방식으로 스캔하면서 역양자화를 수행하여 역 변환부(113)로 출력한다. 상기 역 변환부(113)는 역 양자화된 변환 계수를 역변환(Inverse Discrete Cosine Transform ; IDCT)하여 가산기(117)로 출력한다. 상기 가산기(117)는 상기 IDCT된 신호와 스위칭부(116)를 통해 출력되는 예측값을 더하여 완전한 블록을 복원한 후 디블로킹 필터(119)와 제1, 제2 선택부(120,121)로 출력한다. The inverse scan / inverse quantization unit 112 performs inverse quantization while scanning the input transform coefficients that are zigzag-scanned in an inverse scan, that is, a raster scan method, and outputs the inverse quantization unit 113 to the inverse transform unit 113. The inverse transform unit 113 inversely transforms an inverse quantized transform coefficient (IDCT) and outputs the inverse discrete cosine transform (IDCT) to the adder 117. The adder 117 reconstructs the complete block by adding the IDCT signal and the prediction value output through the switching unit 116 and then outputs the deblocking filter 119 and the first and second selection units 120 and 121.

한편 상기 인트라 예측부(114)는 디코딩 할 매크로 블록 타입이 인트라 모드일 경우, 상기 엔트로피 디코더(111)에서 인트라 예측 모드 신호를 제공받아 같은 프레임 내의 인접 픽셀 값으로부터 현재 블록의 예측 값을 보상한 후 스위칭부(116)로 출력한다. Meanwhile, when the macro block type to be decoded is an intra mode, the intra prediction unit 114 receives an intra prediction mode signal from the entropy decoder 111 and compensates the prediction value of the current block from adjacent pixel values in the same frame. Output to the switching unit 116.

상기 움직임 보상부(115)는 디코딩 할 매크로블록 타입이 인터 모드일 경우, 상기 엔트로피 디코더(111)에서 참조 프레임 인덱스와 움직임 벡터를 제공받아 참조 프레임의 해당 위치를 계산해 내어서 예측 값을 보상한 후 스위칭부(116)로 출력한다. When the macroblock type to be decoded is the inter mode, the motion compensator 115 receives a reference frame index and a motion vector from the entropy decoder 111 to calculate a corresponding position of the reference frame to compensate for the prediction value. Output to the switching unit 116.

상기 스위칭부(116)는 예측된 픽셀 값에 따라 인트라 예측부(114)의 출력을 선택하거나, 움직임 보상부(115)의 출력을 선택하여 상기 가산기(117)로 출력한다.The switching unit 116 selects an output of the intra predictor 114 according to the predicted pixel value, or selects an output of the motion compensator 115 and outputs the output to the adder 117.

상기 스위칭부(116)의 스위칭은 디코딩 제어부(110)에 의해 이루어진다. The switching of the switching unit 116 is performed by the decoding control unit 110.

본 발명은 H.264 규격과 MPEG-2 규격의 동영상에 대해 적응적으로 디코딩이 가능하며, 동영상 규격에 따른 주요 디코딩 기능 블록들의 적응적 모드 설정은 상기 디코딩 제어부(110)에서 이루어진다. The present invention can adaptively decode a video of the H.264 standard and the MPEG-2 standard, and adaptive decoding of main decoding function blocks according to the video standard is performed by the decoding control unit 110.

상기 가산기(117)에서 완전 복원된 영상(Decoded Pixel)은 현재 복원중인 영상 프레임이 이후에 참조 프레임으로 이용될 경우 디스플레이를 위해 출력됨과 동시에 프레임 메모리(100)에 저장되며, 참조 프레임으로 이용되지 않을 경우 프레임 메모리(100)에 저장되지 않고 디스플레이를 위해서만 출력된다. The decoded pixel, which is completely reconstructed by the adder 117, is output for display and stored in the frame memory 100 when the image frame currently being reconstructed is later used as a reference frame and is not used as a reference frame. If not stored in the frame memory 100 is output only for display.

이때 상기 프레임 메모리(100)에 저장되는 영상은 상기 디블로킹 필터(119)를 거쳐 저장될 수도 있고, 상기 디블로킹 필터(119)를 거치지 않고 바로 저장될 수도 있다. 이를 위해 제1 선택부(120)는 상기 디코딩 제어부(110)의 제어에 의해 가산기(117)의 출력을 선택하거나, 디블로킹 필터(119)의 출력을 선택하여 프레임 메모리(100)로 출력한다. In this case, the image stored in the frame memory 100 may be stored through the deblocking filter 119 or may be directly stored without passing through the deblocking filter 119. To this end, the first selector 120 selects the output of the adder 117 under the control of the decoding controller 110, or selects the output of the deblocking filter 119 and outputs the output to the frame memory 100.

또한 상기 가산기(117)에서 디스플레이를 위해 출력되는 영상도 상기 디블로킹 필터(119)를 거쳐 출력될 수도 있고, 상기 디블로킹 필터(119)를 거치지 않고 바로 출력될 수도 있다. 이를 위해 제2 선택부(121)는 상기 디코딩 제어부(110)의 제어에 의해 가산기(117)의 출력을 선택하거나, 디블로킹 필터(119)의 출력을 선택하여 디스플레이부로 출력한다. 본 발명에서는 압축 부호화 방식에 관계없이 디스플레이를 위해 출력되는 복원 영상은 무조건 디블로킹 필터(119), 및 제2 선택부(121)를 거치는 것을 일 실시예로 한다.In addition, the image output from the adder 117 for display may be output through the deblocking filter 119 or may be directly output without passing through the deblocking filter 119. To this end, the second selector 121 selects the output of the adder 117 under the control of the decoding controller 110 or selects the output of the deblocking filter 119 and outputs the output to the display. According to an embodiment of the present invention, the reconstructed image output for display irrespective of the compression encoding scheme is unconditionally passed through the deblocking filter 119 and the second selector 121.

상기 디코딩 제어부(110)는 복원되는 영상이 H.264 규격인지 MPEG-2 규격인지에 따라 상기 제1,제2 선택부(120,121)를 제어한다. The decoding controller 110 controls the first and second selectors 120 and 121 according to whether the reconstructed image is the H.264 standard or the MPEG-2 standard.

즉, H.264 규격의 동영상 복원인 경우 상기 제1, 제2 선택부(120,121)는 디블로킹 필터(119)의 출력을 선택한다. 다시 말해, H.264 규격의 동영상 복원인 경우 참조 프레임으로 이용되는지 여부에 상관없이 가산기(117)에서 복원된 영상은 항상 디블록킹 필터(119)를 통과한다. That is, in case of H.264 standard video reconstruction, the first and second selectors 120 and 121 select the output of the deblocking filter 119. In other words, in the case of H.264 standard video reconstruction, the image reconstructed by the adder 117 always passes through the deblocking filter 119 regardless of whether it is used as a reference frame.

그리고 MPEG-2 규격의 동영상 복원인 경우, 상기 제1 선택부(120)는 상기 가산기(117)의 출력을 선택하여 프레임 메모리(100)로 출력하고, 제2 선택부(121)는 상기 디블로킹 필터(119)의 출력을 선택한 후 디스플레이를 위해 출력한다. In case of MPEG-2 standard video reconstruction, the first selector 120 selects the output of the adder 117 and outputs the output to the frame memory 100, and the second selector 121 deblocks the output. The output of filter 119 is selected and then output for display.

이렇게 함으로써, 디스플레이 할 복원 영상의 블록 아티팩트를 제거한다. This removes the block artifacts of the reconstructed image to be displayed.

즉, H.264 규격의 동영상 복원인 경우, 상기 가산기(117)에서 복원된 영상은 참조 프레임으로 이용되는지 여부에 상관없이 무조건 디블로킹 필터(119)를 통과한다. That is, in the case of video reconstruction of the H.264 standard, the image reconstructed by the adder 117 passes through the deblocking filter 119 regardless of whether the image reconstructed is used as a reference frame.

이에 반해, MPEG-2 규격의 동영상 복원인 경우, 상기 가산기(117)에서 복원된 영상이 참조 프레임으로 이용될 경우 디블로킹 필터(119)를 거치지 않고 바로 프레임 메모리(100)에 저장됨과 동시에 디스플레이를 위해서는 디블로킹 필터(119)를 통과한다. 즉, MPEG-2 방식의 동영상을 디코딩 할 경우에 디블록킹 필터(119)는 디코딩 과정이 완료된 영상 프레임에 대해 포스트 프로세싱(post processing)의 수단으로 이용되며, 디블로킹 필터(119)를 통과한 영상 프레임은 디스플레이를 위해 출력된다. 이 경우 프레임 메모리(100)에 저장되는 참조 프레임은 디블로킹 필터(119)를 통과하지 않은 영상 프레임이다.On the contrary, in case of MPEG-2 standard video reconstruction, when the image reconstructed by the adder 117 is used as a reference frame, the image is stored in the frame memory 100 without passing through the deblocking filter 119 and the display is simultaneously displayed. In order to pass through the deblocking filter 119. That is, when decoding the MPEG-2 video, the deblocking filter 119 is used as a post processing means for the decoded image frame, and the image has passed through the deblocking filter 119. The frame is output for display. In this case, the reference frame stored in the frame memory 100 is an image frame that does not pass through the deblocking filter 119.

이는 H.264의 경우 송신측의 인코더에 디블로킹 필터가 포함되어 있고, 디블 로킹 필터링된 신호와 원 영상 신호와의 차분치가 압축 부호화되어 전송되기 때문에 디블로킹 필터(119)의 출력이 프레임 메모리(100)에 저장되나, MPEG-2의 경우 송신측에 디블로킹 필터가 포함되어 있지 않으므로 프레임 메모리(100)에 저장되는 참조 프레임은 디블로킹 필터(119)를 통과하면 안 된다. In the case of H.264, the deblocking filter is included in the encoder of the transmitting side, and the difference between the deblocking filtered signal and the original video signal is transmitted by compression encoding, so that the output of the deblocking filter 119 is output to the frame memory ( 100, but in the case of MPEG-2, since the deblocking filter is not included in the transmitter, the reference frame stored in the frame memory 100 should not pass through the deblocking filter 119.

한편 상기 디블로킹 제어부(118)는 엔트로피 디코더(111)에 의해 디코딩 된 매크로블록 정보를 이용하여 상기 디블록킹 필터(119)의 필터 채용 여부 및 필터 강도를 결정한다. Meanwhile, the deblocking control unit 118 determines whether the deblocking filter 119 employs a filter and a filter strength using the macroblock information decoded by the entropy decoder 111.

일 실시예로 상기 디블로킹 제어부(118)는 단위 블록의 경계 조건에 따라 디블로킹 필터(119)의 필터 채용 여부와 필터의 강도를 조정한다. 여기서, 단위 블록의 크기는 4X4의 픽셀이다. 이때 상기 단위 블록의 경계 조건은 H,264인지, MPEG-2인지에 따라 달라진다. In one embodiment, the deblocking control unit 118 adjusts whether the deblocking filter 119 employs the filter and the strength of the filter according to the boundary condition of the unit block. Here, the size of the unit block is 4 × 4 pixels. At this time, the boundary condition of the unit block depends on whether it is H, 264 or MPEG-2.

즉, 상기 디블로킹 제어부(118)는 객체의 실제 경계와 블록 단위 양자화에 의해 발생한 블록 아티팩트를 구분하기 위해 블록 경계의 부호화 정보에 의해 경계 조건(Boundary strength)을 검사하여 디블록킹 필터를 적용할지 여부와 필터 강도를 결정한다. That is, the deblocking control unit 118 checks boundary strength based on encoding information of a block boundary to apply a deblocking filter to distinguish block artifacts caused by block-based quantization and an actual boundary of an object. And filter strength.

도 2a, 도 2b는 수평방향(Horizontal boundary)과 수직방향(Vertical boundary)에 대해 블록 경계의 픽셀들을 나타낸다. 2A and 2B show pixels of a block boundary with respect to a horizontal boundary and a vertical boundary.

도 3은 단위 블록의 필터링 강도를 결정짓는 경계 세기(bS, Boundary Strength)의 예를 보이고 있다. 3 illustrates an example of boundary strength (bS) for determining the filtering strength of a unit block.

상기 H.264 동영상 규격에 채용된 디블록킹 필터(119)의 bS는 인접하고 있는 단위 블록들간에 매크로블록 타입, 참조 프레임의 차이, 차분치의 존재여부, 움직임 벡터 등을 비교하여 결정짓는다. The bS of the deblocking filter 119 employed in the H.264 video standard is determined by comparing macroblock types, differences in reference frames, presence of difference values, motion vectors, and the like among adjacent unit blocks.

예를 들어, 상기 bS가 4인 경우에는 필터링이 가장 강하게 적용되며, 디블록킹 필터(119)를 통과한 후 도 2의 경계 픽셀 p0, p1, p2, q0, q1, q2의 픽셀 값이 변경될 수 있다. 상기 bS=4가 될 경계조건은 단위 블록간의 경계가 매크로블록 경계이고 두개의 매크로 블록이 같은 프레임/필드 부호화 타입이면서, 그 블록들 중의 하나가 인트라 타입으로 부호화된 매크로블록인 경우이다. For example, when bS is 4, filtering is most strongly applied. After passing through the deblocking filter 119, pixel values of the boundary pixels p0, p1, p2, q0, q1, and q2 of FIG. 2 are changed. Can be. The boundary condition for bS = 4 is a case where a boundary between unit blocks is a macroblock boundary, two macroblocks are of the same frame / field coding type, and one of the blocks is a macroblock encoded by an intra type.

상기 bS가 1,2,3의 값을 가질 경우에는 디블록킹 필터(119)를 통과한 후 도 2의 경계 픽셀 p0, p1, q0, q1의 픽셀 값이 변경될 수 있다. 이때 bS=3일 될 경계 조건은 단위 블록간의 경계가 매크로블록 경계이고 두개의 매크로 블록이 다른 프레임/필드 부호화 타입이면서, 그 블록들 중의 하나가 인트라 타입으로 부호화된 매크로블록 인 경우이다. 그리고 bS=2가 될 경계 조건은 단위 블록 중의 하나 또는 모두가 차분치 부호화 되어있을 경우이다. bS=1일 될 경계 조건은 단위 블록간의 움직임 벡터의 차이가 1이상이거나 서로 다른 참조 프레임으로부터 움직임 보상이 이루어 질 때이다. 위에 언급한 이외의 경우에는 bS에 0값을 대입하여 디블록킹 필터(119)를 거치지 않게 한다.When bS has a value of 1, 2, and 3, after passing through the deblocking filter 119, pixel values of the boundary pixels p0, p1, q0, and q1 of FIG. 2 may be changed. In this case, the boundary condition where bS = 3 is a case where a boundary between unit blocks is a macroblock boundary, two macroblocks are different frame / field encoding types, and one of the blocks is a macroblock encoded by an intra type. The boundary condition where bS = 2 is when one or all of the unit blocks are differentially coded. The boundary condition to be bS = 1 is when the motion vector difference between unit blocks is 1 or more or motion compensation is performed from different reference frames. In other cases than the above, 0 is substituted in bS so as not to go through the deblocking filter 119.

한편 상기 MPEG-2 동영상 규격에 채용된 디블록킹 필터(119)의 bS도 마찬가지로, MPEG-2 부호화 정보 중에 매크로 블록의 경계 여부, 인접하고 있는 단위 블록들간에 매크로블록 타입(Macroblock type), 8x8 블록의 부호화 타입, CBP(Coded block pattern) 등의 부호화 정보를 이용하여 결정한다. 즉, 디블로킹 필터(119)의 경계 조건을 결정하는 부호화 정보는 H.264의 결정 변수를 고려하여 MPEG-2 부호화 정보를 대체하여 적용한다. On the other hand, the bS of the deblocking filter 119 employed in the MPEG-2 moving picture standard also has a macroblock boundary in the MPEG-2 coded information and a macroblock type, 8x8 block between adjacent unit blocks. Is determined using encoding information such as a coding type and a coded block pattern (CBP). That is, the encoding information for determining the boundary condition of the deblocking filter 119 is applied in place of the MPEG-2 encoding information in consideration of the decision variable of H.264.

이때 bS=4가 될 경계 조건은 단위 블록간의 경계가 매크로 블록 경계이면서 두 매크로블록 중의 하나 또는 모두의 매크로블록 타입이 인트라 매크로 블록으로 부호화된 경우이다. bS=3이 될 경계 조건은 해당 사항이 없다. 이는 MPEG-2의 경우 매크로블록 별로 프레임/필드 부호화를 채택하지 않기 때문이다. bS=2가 될 경계 조건은 경계 블록 중의 하나 또는 모두의 CBP 정보가 1로 설정되어 있는 경우이다.In this case, the boundary condition where bS = 4 is when the boundary between unit blocks is a macroblock boundary and one or both macroblock types of two macroblocks are encoded as an intra macroblock. The boundary condition where bS = 3 is not applicable. This is because MPEG-2 does not adopt frame / field coding for each macroblock. The boundary condition where bS = 2 is a case where CBP information of one or all of the boundary blocks is set to one.

그리고 bS=1이 될 경계 조건은 MPEG-2의 경우 움직임 벡터는 매크로블록 내에서는 일정하기 때문에 단위 블록간의 경계가 매크로 블록 경계이면서, 다음의 조건을 만족할 때이다. In the case of MPEG-2, the boundary condition for bS = 1 is that when the motion vector is constant in the macroblock, the boundary between the unit blocks is the macroblock boundary and the following condition is satisfied.

첫 번째, 인접한 두개의 매크로 블록의 움직임 벡터의 차이가 1보다 크거나 같은 경우이다. First, the difference between the motion vectors of two adjacent macro blocks is greater than or equal to one.

두 번째, 현재 디코딩 중인 픽처 구조가 프레임일 경우 인접 블록간에 움직임 보상 타입(motion compensation type)이 다르거나 둘 중의 하나가 필드 움직임 보상 타입을 가지는 경우이다. Second, when the picture structure currently being decoded is a frame, a motion compensation type is different between adjacent blocks, or one of them has a field motion compensation type.

세 번째, 현재 디코딩 중인 픽처 구조가 필드일 경우 인접 블록간에 움직임 보상 타입(motion compensation type)이 다르거나 둘 중의 하나가 16x8 움직임 보상 타입을 가지는 경우이다. Third, when a picture structure currently being decoded is a field, a motion compensation type is different between adjacent blocks, or one of them has a 16x8 motion compensation type.

상기 디블로킹 제어부(118)에서 디블록킹 필터(119)를 적용할 지 여부를 판단하고, 경계 세기(bS)에 따른 필터 출력의 값을 제한하는 인자로 이용되는 것은 양자화 계수(Quantization parameter)로부터 유추된 파라미터들이다. The deblocking control unit 118 determines whether the deblocking filter 119 is to be applied and is used as a factor for limiting the value of the filter output according to the boundary strength bS inferred from a quantization parameter. Parameters.

즉, 디블록킹 필터의 경계 조건인 bS에 따라 필터링 결과 값에 영향을 주는 인자들은 양자화 계수에 따라 달라진다. That is, factors influencing the filtering result value according to the boundary condition bS of the deblocking filter depend on the quantization coefficients.

이때 H.264의 경우 양자화 계수에 따라 각 인자들이 선택되는데 양자화 계수의 범위는 도 4와 같이 0~51의 값을 가진다. 이에 반해 MPEG-2의 양자화 계수의 범위는 0~31의 값을 가진다. 따라서 MPEG-2 방식의 동영상이 H.264 디블록킹 필터를 이용하기 위해서는 양자화 계수를 변경해서 이용해야 한다. 즉 MPEG-2의 양자화 계수를 H.264의 양자화 계수에 매핑시켜 주어야 한다. At this time, in the case of H.264, each factor is selected according to the quantization coefficient, and the range of the quantization coefficient is 0 to 51 as shown in FIG. On the other hand, the range of the quantization coefficient of MPEG-2 has a value of 0-31. Therefore, in order to use the H.264 deblocking filter for MPEG-2 video, it is necessary to change the quantization coefficient. That is, the quantization coefficients of MPEG-2 should be mapped to the quantization coefficients of H.264.

도 4는 각 동영상 규격간의 양자화 계수의 변경 예를 보여준다. 도 4를 보면 H.264의 양자화 계수의 중간 값 부근에서 MPEG-2의 양자화 계수가 세밀하게 맵핑(mapping) 되어 있음을 알 수 있다. 4 shows an example of changing a quantization coefficient between video standards. Referring to FIG. 4, it can be seen that the quantization coefficients of MPEG-2 are mapped in close proximity to intermediate values of the quantization coefficients of H.264.

이는 하나의 실시예일 뿐이며, 적용 예에 따라서는 각 값간의 변경 범위를 달리 할 수 있다.This is just one embodiment, and the range of change between each value may vary depending on the application.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. On the other hand, the terms used in the present invention (terminology) are terms defined in consideration of the functions in the present invention may vary according to the intention or practice of those skilled in the art, the definitions are the overall contents of the present invention It should be based on.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the appended claims, modifications can be made by those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are within the scope of the present invention.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 멀티 포맷 비디오 디코더 및 디블로킹 필터링 방법에 의하면, H.264 규격의 동영상을 복원하는데 이용되는 디블록킹 필터를 MPEG-2 규격의 동영상을 복원하는 과정에 적용함으로써, MPEG-2 동영상의 블록 아티팩트를 제거하여 복원된 영상의 화질을 향상시키는 효과가 있다. According to the multi-format video decoder and the deblocking filtering method according to the present invention described above, the MPEG-standard is applied by applying a deblocking filter used to reconstruct an H.264 standard video to a MPEG-2 standard video reconstruction. 2 The block artifacts of the video are removed to improve the quality of the reconstructed video.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

Claims (13)

적어도 하나의 압축 부호화 방식으로 압축 부호화되어 수신되는 영상 신호를 복원하는 복원부;A reconstruction unit for reconstructing an image signal received by compression encoding by at least one compression encoding method; 상기 복원된 영상을 디블로킹 필터링한 후 디스플레이를 위해 출력하는 디블로킹 필터; A deblocking filter configured to deblock the filtered image and output the deblocked filter for display; 상기 복원부의 영상 신호의 복원에 이용할 참조 영상을 저장하는 프레임 메모리; 및A frame memory for storing a reference image to be used for restoring the image signal of the restoration unit; And 상기 복원부에서 복원된 영상을 참조 영상으로 저장할 경우, 상기 복원된 영상의 압축 부호화 방식에 따라 상기 복원부의 출력 영상과 디블로킹 필터의 출력 영상 중 하나를 선택하여 상기 프레임 메모리에 저장하는 디코딩 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 포맷 비디오 디코더.When the reconstructed unit stores the reconstructed image as a reference image, the decoding controller selects one of an output image of the decompression unit and an output image of the deblocking filter according to the compression encoding scheme of the reconstructed image and stores the decoded image in the frame memory. And a multi-format video decoder. 제 1 항에 있어서, 상기 디코딩 제어부는The method of claim 1, wherein the decoding control unit 압축 부호화 방식이 MPEG-2이면 상기 복원부의 출력 영상을 선택하여 프레임 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 멀티 포맷 비디오 디코더.And if the compression encoding method is MPEG-2, selects an output image of the reconstruction unit and stores the output image in a frame memory. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 수신되는 영상 신호 내 nxn 픽셀로 이루어진 단위 블록의 경계 조건 및 압축 부호화 방식에 따라 상기 디블로킹 필터의 필터링 강도를 결정하는 디블로킹 제어 부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 포맷 비디오 디코더.And a deblocking control unit configured to determine a filtering strength of the deblocking filter according to a boundary condition of a unit block consisting of nxn pixels and a compression encoding scheme in a received video signal. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 단위 블록의 경계 조건은 압축 부호화 방식이 MPEG-2인지 아닌지에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 멀티 포맷 비디오 디코더.The boundary condition of the unit block is different depending on whether or not the compression coding scheme is MPEG-2. 제 4 항에 있어서, 상기 디블로킹 제어부는The method of claim 4, wherein the deblocking control unit 압축 부호화 방식이 MPEG-2이면, MPEG-2 부호화 정보 중에 적어도 매크로 블록의 경계 여부, 인접하고 있는 단위 블록들간에 매크로블록 타입, 8x8 블록의 부호화 타입, 코딩된 블록 패턴(CBP) 값을 이용하여 단위 블록의 경계 세기를 결정하며, 상기 단위 블록의 경계 세기 값이 클수록 디블로킹 필터링이 강하게 적용되는 것을 특징으로 하는 멀티 포맷 비디오 디코더.If the compression coding method is MPEG-2, the MPEG-2 coded information is determined using at least a macro block boundary, a macroblock type, an 8x8 block encoding type, and a coded block pattern (CBP) value between adjacent unit blocks. The boundary strength of the unit block is determined, and the larger the boundary strength value of the unit block, the more strongly the deblocking filtering is applied. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 경계 세기(bS)=4가 될 경계 조건은 단위 블록간의 경계가 매크로 블록 경계이면서 두 매크로블록 중의 하나 또는 모두의 매크로블록 타입이 인트라 매크로 블록으로 부호화된 경우이고, The boundary condition where the boundary strength (bS) = 4 is when the boundary between unit blocks is a macroblock boundary and the macroblock type of one or both macroblocks is encoded as an intra macroblock, bS=2가 될 경계 조건은 경계 블록 중의 하나 또는 모두의 CBP 정보가 1로 설정되어 있는 경우,The boundary condition to be bS = 2 is when the CBP information of one or both of the boundary blocks is set to 1, bS=1이 될 경계 조건은 단위 블록간의 경계가 매크로 블록 경계이면서, 적어 도 인접한 두개의 매크로 블록의 움직임 벡터의 차이가 1보다 크거나 같은 경우, 현재 디코딩 중인 픽처 구조가 프레임일 경우 인접 블록간에 움직임 보상 타입이 다르거나 둘 중의 하나가 필드 움직임 보상 타입을 가지는 경우, 현재 디코딩 중인 픽처 구조가 필드일 경우 인접 블록간에 움직임 보상 타입이 다르거나 둘 중의 하나가 16x8 움직임 보상 타입을 가지는 경우인 것을 특징으로 하는 멀티 포맷 비디오 디코더.The boundary condition to be bS = 1 is that if the boundary between the unit blocks is a macroblock boundary and the difference between the motion vectors of at least two adjacent macroblocks is greater than or equal to 1, and the picture structure being decoded is a frame, When the motion compensation type is different or one of them has a field motion compensation type, when the picture structure being decoded is a field, the motion compensation type is different between adjacent blocks or one of the two has a 16x8 motion compensation type. Multi-format video decoder. 적어도 하나의 압축 부호화 방식으로 압축 부호화되어 수신되는 영상 신호를 복원하는 단계;Restoring an image signal that is received by compression encoding by at least one compression encoding method; 압축 부호화되어 입력되는 영상 신호를 해당 복호화 방식을 이용하여 복원하는 단계;Restoring the compressed and input video signal by using a corresponding decoding method; 상기 복원된 영상을 디블로킹 필터링한 후 디스플레이를 위해 출력하는 단계; 및Deblocking filtering the restored image and outputting the filtered image for display; And 상기 복원된 영상을 참조 영상으로 저장할 경우, 상기 복원된 영상의 부호화 방식에 따라 상기 복원된 영상을 그대로 저장하거나 디블로킹 필터링하여 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.And storing the reconstructed image as it is, or deblocking filtering and storing the reconstructed image according to an encoding method of the reconstructed image when the reconstructed image is stored as a reference image. 제 7 항에 있어서, 상기 저장 단계는8. The method of claim 7, wherein said storing step 부호화 방식이 MPEG-2 방식이면 복원된 영상을 디블로킹 필터링하지 않고 그대로 참조 영상으로 저장하는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.If the encoding scheme is MPEG-2, the deblocking filtering method stores the reconstructed image as a reference image without deblocking filtering. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 수신되는 영상 신호 내 nxn 픽셀로 이루어진 단위 블록의 경계 조건 및 압축 부호화 방식에 따라 상기 디블로킹 필터링 단계의 필터링 강도를 결정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.And determining the filtering intensity of the deblocking filtering step according to the boundary condition of the unit block consisting of nxn pixels and the compression encoding scheme in the received image signal. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 단위 블록의 경계 조건은 압축 부호화 방식이 MPEG-2인지 아닌지에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.The boundary condition of the unit block is different depending on whether the compression coding scheme is MPEG-2 or not. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 압축 부호화 방식이 MPEG-2이면, MPEG-2 부호화 정보 중에 적어도 매크로 블록의 경계 여부, 인접하고 있는 단위 블록들간에 매크로블록 타입, 8x8 블록의 부호화 타입, 코딩된 블록 패턴(CBP) 값을 이용하여 단위 블록의 경계 세기를 결정하며, 상기 단위 블록의 경계 세기 값이 클수록 디블로킹 필터링이 강하게 적용되는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.If the compression coding method is MPEG-2, the MPEG-2 coded information is determined using at least a macro block boundary, a macroblock type, an 8x8 block encoding type, and a coded block pattern (CBP) value between adjacent unit blocks. The deblocking filtering method determines the boundary strength of the unit block, and the deblocking filtering is more strongly applied as the boundary strength value of the unit block is larger. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, wherein 상기 MPEG-2 방식으로 압축 부호화된 영상을 복원하여 디블로킹 필터링하기 위해 MPEG-2의 양자화 계수를 H.264 양자화 계수에 맵핑시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.And mapping the quantization coefficients of MPEG-2 to the H.264 quantization coefficients to reconstruct and deblock the filtered image encoded by the MPEG-2 scheme. 제 12 항에 있어서, 상기 맵핑시키는 단계는The method of claim 12, wherein said mapping step 상기 H.264의 양자화 계수의 중간 값 부근에서 MPEG-2의 양자화 계수의 차이가 작게 더 세밀하게 맵핑시키는 것을 특징으로 하는 디블로킹 필터링 방법.And a finer mapping of the difference between the quantization coefficients of MPEG-2 in the vicinity of an intermediate value of the quantization coefficients of H.264.
KR1020050079590A 2005-08-29 2005-08-29 Multi-format video decoder and deblocking filtering method Expired - Fee Related KR100710338B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050079590A KR100710338B1 (en) 2005-08-29 2005-08-29 Multi-format video decoder and deblocking filtering method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050079590A KR100710338B1 (en) 2005-08-29 2005-08-29 Multi-format video decoder and deblocking filtering method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070027781A KR20070027781A (en) 2007-03-12
KR100710338B1 true KR100710338B1 (en) 2007-04-23

Family

ID=38100751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050079590A Expired - Fee Related KR100710338B1 (en) 2005-08-29 2005-08-29 Multi-format video decoder and deblocking filtering method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100710338B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012025920B1 (en) 2010-04-13 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd VIDEO DECODING METHOD AND VIDEO DECODING APPARATUS USING FORECAST UNITS BASED ON ENCODING UNITS DETERMINED ACCORDING TO A TREE STRUCTURE
CN103957419B (en) * 2014-05-21 2017-06-06 中国农业大学 The Video Decoder and control method of a kind of double-buffer memory structure
CN116600129B (en) * 2023-07-17 2023-10-20 芯动微电子科技(珠海)有限公司 Method, system and device for optimizing video decoding bandwidth

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020136303A1 (en) * 2001-03-26 2002-09-26 Shijun Sun Method and apparatus for controlling loop filtering or post filtering in block based motion compensationed video coding
US20030002579A1 (en) * 1998-07-06 2003-01-02 U.S. Philips Corporation Scalable video coding system
KR20040054605A (en) * 2001-11-29 2004-06-25 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Coding distortion removal method, moving picture coding method, moving picture decoding method, and apparatus for realizing the same, program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030002579A1 (en) * 1998-07-06 2003-01-02 U.S. Philips Corporation Scalable video coding system
US20020136303A1 (en) * 2001-03-26 2002-09-26 Shijun Sun Method and apparatus for controlling loop filtering or post filtering in block based motion compensationed video coding
US20020146072A1 (en) * 2001-03-26 2002-10-10 Shijun Sun Method and apparatus for controlling loop filtering or post filtering in block based motion compensationed video coding
KR20040054605A (en) * 2001-11-29 2004-06-25 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Coding distortion removal method, moving picture coding method, moving picture decoding method, and apparatus for realizing the same, program

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070027781A (en) 2007-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2925141C (en) Image encoding system based upon boundary strength
US8396307B2 (en) Image processing system, image processing method and program
Yu et al. Overview of AVS-video coding standards
KR20060109290A (en) Image decoding device, image decoding method and image decoding program
Chen et al. Introduction to H. 264 advanced video coding
KR20120079180A (en) Dynamic image decoding method and device
KR20040054776A (en) Reduced-complexity video decoding using larger pixel-grid motion compensation
US10271070B2 (en) Image processing system, image processing method and program
US7822125B2 (en) Method for chroma deblocking
JP2008219205A (en) Picture information encoder and picture information encoding method
KR100710338B1 (en) Multi-format video decoder and deblocking filtering method
JP7571797B2 (en) Encoding and Decoding Video Data
JP5814191B2 (en) Deblocking processing method, deblocking processing apparatus, program, and recording medium
Makris et al. Digital Video Coding Principles from H. 261 to H. 265/HEVC
Jamil et al. Performance of H. 264 in Real Time Optimization
KR20110073154A (en) Image encoding / decoding apparatus and method
Wang Error accumulation in hybrid DPCM/DCT video coding
Lee Video Coding Using the H. 264/AVC Standard
HK1120694B (en) Image processing system and image processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20050829

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20061108

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20070314

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20070416

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20070417

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100331

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110328

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120327

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130326

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140414

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140414

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150324

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160324

Start annual number: 10

End annual number: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee