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KR20040047010A - Bit rate control method based on gob of video telephony system - Google Patents

Bit rate control method based on gob of video telephony system Download PDF

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Publication number
KR20040047010A
KR20040047010A KR1020020075058A KR20020075058A KR20040047010A KR 20040047010 A KR20040047010 A KR 20040047010A KR 1020020075058 A KR1020020075058 A KR 1020020075058A KR 20020075058 A KR20020075058 A KR 20020075058A KR 20040047010 A KR20040047010 A KR 20040047010A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gob
target
bit rate
bit
quantization parameter
Prior art date
Application number
KR1020020075058A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정영안
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 KR1020020075058A priority Critical patent/KR20040047010A/en
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Abstract

PURPOSE: A method for controlling a bit rate of a video phone system is provided to control a bit rate by adjusting QPs(Quantization Parameters) per GOB(Group of Block) while adaptively controlling the QPs, thereby reducing calculation complexity and improving video quality. CONSTITUTION: A system sets a target bit rate and a target frame rate(S501a,S501b). The system sets reference target bits per frame by using the target frame rate and the target bit rate(S502). The system sets the reference target bits per GOB(S503), and codes GOBs(S504). The system compares the reference target bits per GOB with coded GOB bit information(S505). If the GOB bit information is bigger than the reference target bits, the system increases a new GOB QP value(S506a). If the GOB bit information is smaller, the system decreases the new GOB QP value(S506b). The system sets new GOB QPs by reflecting the controlled GOB QP value, and codes a next GOB by using the controlled GOB QPs(S507).

Description

영상 전화 시스템의 비트율 조절방법{BIT RATE CONTROL METHOD BASED ON GOB OF VIDEO TELEPHONY SYSTEM}BIT RATE CONTROL METHOD BASED ON GOB OF VIDEO TELEPHONY SYSTEM}

본 발명은 영상 전화 시스템의 전송 비트율 조절방법에 관한 것으로서, 특히 패킷 기반의 영상 전화 서비스 시스템에서 전송 비트율 조절을 GOB(Group Of Blocks) 단위로 패킷화 특성을 기반으로 하여 적응적으로 수행함으로써, 계산적 복잡도를 줄이면서 동시에 전송 영상의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for adjusting a transmission bit rate of a video telephone system. In particular, the present invention relates to a method for controlling transmission bit rate in a packet-based video telephony service system by adaptively performing a packetization characteristic based on packetization characteristics in units of GOB (Group Of Blocks). The present invention relates to a GOB unit bit rate control method of a video telephony system which can reduce the complexity and improve the quality of transmission video.

알려진 바와 같이, 패킷 기반 멀티미디어 통신 규약인 H.263에서 정의하는 유/무선 패킷(인터넷 또는 패킷 기반 IMT-2000망) 기반의 영상 전화 서비스 시스템은 도1에 나타낸 바와 같이 패킷 망(Packet Network)(101)을 기반으로 하여 H.323단말(H.323 Terminal)(102)(103)간의 영상 통신을 지원하고 있다.As is known, the video telephony service system based on wired / wireless packet (Internet or packet-based IMT-2000 network) defined in H.263, a packet-based multimedia communication protocol, has a packet network as shown in FIG. Based on 101), video communication between H.323 terminals 102 and 103 is supported.

도1에 나타낸 바와 같이 패킷 응용 H.263 패킷화 기반의 영상 전화 서비스 시스템에서 영상 전송시 비디오 코덱(Video CODEC)은 비트율 조절을 통하여 각각 응용 타겟 비트(application target bit)에 맞추어 데이터를 보내는 방식을 취하고 있다.As shown in FIG. 1, when a video is transmitted in a packet application H.263 packetization-based video telephony service system, a video codec transmits data in accordance with application target bits through bit rate adjustment. Getting drunk.

도2는 이와 같은 패킷 망 기반의 H.323 단말의 내부 구성을 개략적으로 보여주고 있다. 도2에 나타낸 바와 같이 패킷 망(200)을 기반으로 하여 H.323 단말기(송신단/수신단)가 서로 영상 통신을 수행할 수 있게 되며, 영상 전화 단말은 영상 취득과 디스플레이를 위한 카메라/LCD(201), 전송할 영상신호의 부호화 및 수신한 영상신호의 복호화를 위한 동영상 부호화기/복호화기(CODEC)(202), H.263 통신규약을 기반으로 하여 상기 전송할 영상신호(bit-stream)의 패킷화 및 수신한 영상 패킷의 디패킷화를 위한 패킷화/디패킷화부(203), 실시간으로 음성이나 동영상을 송수신하기 위한 통신 제어부(Protocol Layer)로 RTP/RTCP(204), UDP(205), IP(206)를 포함하고 있다.Figure 2 schematically shows the internal configuration of such a packet network based H.323 terminal. As shown in FIG. 2, an H.323 terminal (transmitter / receiver) may perform video communication with each other based on the packet network 200. The video telephone terminal may include a camera / LCD 201 for image acquisition and display. Video packet encoder / decoder (202) for encoding the video signal to be transmitted and decoding the received video signal, and packetizing the video signal (bit-stream) based on the H.263 communication protocol. Packetization / depacketization unit 203 for depacketizing the received video packet, RTP / RTCP 204, UDP 205, IP ( 206).

카메라/LCD(201)는 송신할 사용자 영상을 취득하고 또 수신한 상대방 영상을 재생하여 디스플레이하며, 동영상 부호화기/복호화기(202)는 카메라로 취득한 사용자 영상신호를 압축 부호화 규격을 기반으로 하여 압축 부호화하거나, 수신한 상대방 영상신호를 복호화하여 재생한다. 패킷화/디패킷화부(203)는 H.263을 기반으로 해서 전송할 영상신호를 패킷화하거나, 수신한 영상 패킷을 디패킷화하며, 앞서 기술한 바와 같이 패킷 망(200)을 기반으로 상기 영상신호 등의 송수신을 위한 통신 제어부(204,205,206)가 구동된다.The camera / LCD 201 acquires the user image to be transmitted and reproduces and displays the received counterpart image, and the video encoder / decoder 202 compresses and encodes the user image signal acquired by the camera based on the compression encoding standard. Or decode and play the received video signal. The packetization / depacketizer 203 packetizes a video signal to be transmitted based on H.263, or depackets the received video packet, and the video is based on the packet network 200 as described above. Communication control units 204, 205 and 206 for transmitting and receiving signals are driven.

상기 RTP/RTCP(204)에서 RTP(real-time transport protocol)는 실시간으로 음성이나 동화를 송수신하기 위한 트랜스포트층 통신 규약으로서, RFC 1889에 RTCP(RTP control protocol)와 함께 규정되어 있다. 자원 예약 프로토콜(RSVP)과는 달리 라우터 등의 통신망 기기에 의지하지 않고 단말 간에 실행되는 것이 특징이며, RTP는 보통 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)의 상위 통신 규약으로 이용된다.In the RTP / RTCP 204, a real-time transport protocol (RTP) is a transport layer communication protocol for transmitting and receiving voice or moving pictures in real time, and is defined in RFC 1889 together with a RTP control protocol (RTP). Unlike the resource reservation protocol (RSVP), it is characterized in that it is executed between terminals without relying on a network device such as a router. RTP is usually used as a higher communication protocol of the user datagram protocol (UDP).

송신 측은 타임 스탬프(time stamp)를 근거로 재생 동기를 취해서 지연이 큰 패킷을 포기할 수 있고, 또 수신 측에서 전송 지연이나 대역폭 등을 점검, RTCP를 사용해서 송신 측의 상위층 응용(application)에 통지하는 것으로 부호화 속도 등의 조정을 통해서 서비스 품질(QoS) 제어를 실현할 수 있다.The sender can asynchronously reproduce on the basis of a time stamp to abandon a packet with a high delay. The sender also checks the transmission delay or bandwidth, and notifies the upper layer application of the sender using RTCP. In this way, quality of service (QoS) control can be realized by adjusting the encoding speed.

그리고, UDP(user datagram protocol)(사용자 데이터그램 프로토콜)(205)는 인터넷의 표준 프로토콜 집합인 TCP/IP의 기반이 되는 프로토콜의 하나로서, TCP/IP에서는 망 계층(OSI의 제3계층에 해당) 프로토콜인 IP와 전송 계층(OSI의 제4계층에 해당) 프로토콜인 전송 제어 프로토콜(TCP) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)의 어느 하나를 조합하여 데이터를 주고받는다. TCP에서는 세션(접속)을 설정한 후에 통신을 개시하지만, UDP에서는 세션을 설정하지 않고 데이터를 상대의 주소로 송출한다. UDP의 특징은 프로토콜 처리가 고속이라는 점이지만, TCP와 같이 오류 정정이나 재송신 기능은 없고, 신뢰성보다도 고속성이 요구되는 멀티미디어 응용 등에서 일부 사용되고 있다.In addition, UDP (user datagram protocol) 205 is one of the protocols underlying TCP / IP, which is a standard protocol set of the Internet, and in TCP / IP, a network layer (corresponding to the third layer of OSI). ) Data is exchanged by combining any one of IP, which is a protocol, and a transport control protocol (TCP) or a user datagram protocol (UDP), which is a transport layer (corresponding to the fourth layer of OSI). In TCP, communication is initiated after establishing a session (connection). In UDP, data is sent to the other address without establishing a session. The characteristic of UDP is that protocol processing is high speed, but there is no error correction or retransmission function like TCP, and it is partially used in multimedia applications requiring faster speed than reliability.

한편, IP(internet protocol)(인터넷 프로토콜)(206)은 OSI 기본 참조 모델을 기준으로 하면 제3계층(네트워크 계층)에 해당되는 프로토콜이며, TCP/IP의 일부로 사용된다. IP 주소에 따라 다른 망(network) 간 패킷의 전송, 즉 경로 제어를 위한 규약으로 다른 망 간의 데이터 전송을 가능하게 하는 것이 이 프로토콜의 특징이다. 그러나 패킷이 발신된 순서대로 도착하는 것은 보증하지 않는다. 전송 제어 프로토콜(TCP) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)과 함께 사용한다.On the other hand, IP (internet protocol) 206 is a protocol corresponding to the third layer (network layer) based on the OSI basic reference model, and is used as part of TCP / IP. It is a feature of this protocol to enable the transmission of packets between different networks according to IP addresses, that is, data transfer between different networks as a protocol for path control. However, there is no guarantee that packets will arrive in the order in which they were sent. Used with Transmission Control Protocol (TCP) or User Datagram Protocol (UDP).

도3은 상기 H.263 기반 영상전화 서비스 시스템에 적용될 수 있는 동영상 부호화기의 구조를 보여준다. 도3에 나타낸 바와 같이 기존의 동영상 부호화기는 입력된 영상신호를 인트라/인터 모드에 따라 I프레임과 P프레임으로 스위칭하기 위한 스위칭부(301)와, 상기 스위칭부(301)에서 선택된 프레임 영상을 DCT 변환하는 DCT 변환부(302)와, 상기 DCT 변환된 영상신호를 양자화하는 양자화기(303)와, 상기 양자화된 영상신호를 역양자화하는 역양자화기(304)와, 상기 역양자화된 영상신호를 역DCT 변환하는 IDCT변환부(305)와, 상기 역양자화 및 역DCT 변환된 영상신호와 움직임 예측 정보를 기반으로 움직임 예측을 위한 영상 메모리(306)와, 상기 영상 메모리에 재구성된 영상과 현재 프레임 영상정보를 이용해서 움직임 예측을 수행하는 움직임 예측기(307)와, 상기 양자화된 영상신호의 엔트로피 부호화(entrophy coding)를 위한 부호화기(308)와, 상기 부호화된 영상신호가 전송되는 전송 채널(309)과, 비트율 조절 정보에 따라 상기 양자화기로부터 전송채널을 통해 전송될 영상신호의 비트율을 조절하는 비트율 조절기(310)를 포함하여 이루어지고 있다.3 shows a structure of a video encoder that can be applied to the H.263 based video telephone service system. As shown in FIG. 3, the conventional video encoder includes a switching unit 301 for switching an input video signal into I frames and P frames according to an intra / inter mode, and a DCT of a frame image selected by the switching unit 301. A DCT converter 302 for converting, a quantizer 303 for quantizing the DCT-converted video signal, an inverse quantizer 304 for inversely quantizing the quantized video signal, and the inverse quantized video signal. An IDCT conversion unit 305 for inverse DCT conversion, an image memory 306 for motion prediction based on the inverse quantized and inverse DCT converted video signal, and motion prediction information, an image and a current frame reconstructed in the image memory A motion predictor 307 for performing motion prediction using image information, an encoder 308 for entropy coding of the quantized video signal, and the encoded video signal are transmitted. And a bit rate controller 310 for adjusting a bit rate of an image signal to be transmitted through the transmission channel from the quantizer according to bit rate adjustment information.

도3을 참조하여 동영상 부호화 동작을 살펴본다. 영상신호가 입력되면 스위칭부(301)는 인트라 모드(INTRA MODE)/인터 모드(INTER MODE)에 따라 I프레임 또는 P프레임 영상을 선택하여 DCT 변환부(302)에 인가한다. DCT 변환부(302)는 입력된 프레임 영상신호를 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform)하고, 양자화기(303)는 DCT 계수를 양자화하여 출력한다. 부호화기(308)는 양자화된 영상신호를 엔트로피 코딩(예: 가변길이 부호화 등)하여 전송채널(309)을 통해서 전송하게 된다. 한편, 상기 DCT 변환부(302) 및 양자화기(303)에 의해서 변환 및 양자화된 영상신호는 다시 역양자화기(304)와 IDCT 변환부(305)에 의해서 역양자화 및 DCT 역변환 과정을 거쳐 원래의 정보로 재구성되고, 이 정보는 영상 메모리(106)에 저장된다. 움직임 예측기(307)는 상기 영상 메모리(306)에 저장된 이전 프레임의 영상정보와 현재 입력되는 영상신호를 이용해서 현재 프레임 영상의 움직임 정보를 예측하여 상기 스위칭부(301)가 인트라/인터 모드에 따른 I프레임 혹은 P프레임 영상을 선택할 수 있도록 해주며, 또한 움직임 벡터 정보를 부호화기(308)에 인가하여 엔트로피 코딩이 이루어질 수 있도록 해준다.A video encoding operation will be described with reference to FIG. 3. When the video signal is input, the switching unit 301 selects an I-frame or P-frame image according to the INTRA MODE / INTER MODE and applies it to the DCT converter 302. The DCT converter 302 performs a discrete cosine transform on the input frame image signal, and the quantizer 303 quantizes and outputs the DCT coefficients. The encoder 308 performs entropy coding (eg, variable length coding) on the quantized video signal and transmits the same through the transmission channel 309. On the other hand, the video signal converted and quantized by the DCT converter 302 and the quantizer 303 is subjected to an inverse quantization and a DCT inverse transform process by the inverse quantizer 304 and the IDCT converter 305 again. The information is reconstructed, and this information is stored in the image memory 106. The motion predictor 307 predicts the motion information of the current frame image by using the image information of the previous frame and the currently input image signal stored in the image memory 306, so that the switching unit 301 may be configured according to the intra / inter mode. It is possible to select an I-frame or P-frame image, and to apply entropy coding by applying motion vector information to the encoder 308.

상기한 바와 같이 영상신호를 부호화하여 전송함에 있어, 비트율 조절기(310)는 H.324 또는 H.323과 같은 영상전화 프로토콜의 목표 전송 비트율 및 목표 전송 프레임율에 따라 전송 비트율을 조절하게 된다.In encoding and transmitting the video signal as described above, the bit rate controller 310 adjusts the transmission bit rate according to the target transmission bit rate and the target transmission frame rate of the video telephony protocol such as H.324 or H.323.

비트율을 조절하는 방법은 일반적으로 프레임 단위 또는 매크로 블록 단위의 양자화 파라미터 값(QP) 조절 및 프레임 스킵(frame skip)을 적절하게 이용하고 있다. 즉, 영상 전화 시스템에서는 송신측에서 전송하고자 하는 데이터의 분량에 따라 초당 얼마의 비트율로 전송할 것인지와, 초당 몇 프레임 정도의 영상을 전송할 것인지를 결정하는 것이 일반적이다.In general, a method of adjusting a bit rate appropriately uses quantization parameter value (QP) adjustment and frame skipping in units of frames or macroblocks. That is, in a video telephone system, it is common to determine how many bit rates per second and how many frames per second are to be transmitted according to the amount of data to be transmitted from the transmitter.

상기 도3의 동영상 부호화기를 포함하는 영상 전화 서비스 시스템 단말에서는 도2에 나타낸 바와 같이 반드시 패킷 망 전송 전에 패킷화를 수행하게 된다.In the video telephone service system terminal including the video encoder of FIG. 3, packetization is always performed before packet network transmission as shown in FIG.

도4는 기존의 패킷화 방법을 도식적으로 보여준다. 첫번째 단계(S401)에서는 sum=0 및 GOB_bit = 0 으로 초기화를 수행하고, 다음 단계(S402)에서는 1개의 GOB에 대한 부호화를 수행하고, 그 다음 단계(S403)에서는 상기 부호화된 GOB의 비트수(GOB_bit)가 최대 전송 패킷 크기인가를 판단하여, 최대 전송 패킷 크기인 1500bytes가 될 때까지 GOB 단위의 부호화를 행하면서 하나의 패킷을 만들고, 최대 전송 패킷 크기에 도달하면 이를 패킷화하여 전송하는 것이다(S404).4 diagrammatically shows an existing packetization method. In the first step S401, initialization is performed with sum = 0 and GOB_bit = 0, in the next step S402, encoding is performed for one GOB, and in the next step S403, the number of bits of the encoded GOB ( After determining whether GOB_bit is the maximum transport packet size, one packet is generated while encoding the GOB unit until the maximum transport packet size is 1500 bytes, and when the maximum transport packet size is reached, the packet is transmitted. S404).

상기 도1 내지 도4에 나타낸 패킷 기반 영상전화 서비스 시스템에서는 영상신호 전송을 위하여 패킷화가 수행되는데, 동영상 부호화기의 하위 단에서의 패킷화 방법이 매크로 블록 단위이기 때문에 이를 고려한다면 기존의 비트율 조절방법으로 매크로 블록 단위의 비트율 조절을 사용하는 것이 바람직한 것처럼 보일 수 있다. 그러나, 매크로 블록당 비트율을 조절하는 방법은 부호화할 매크로 블록의 통계적 특성을 이용하기 때문에 그 복잡도가 크고, 주관적 화질 면에서도 한 화면내에 각각 매크로 블록마다 다른 양자화 파라미터 값(QP)을 적용하기 때문에 이에 따라 QP값에 따른 가변적이고 불균일하며 블록마다 다른 화질을 나타내게 되므로 전체적인 화질의 저하가 나타나는 문제점이 있다.In the packet-based video telephony service system shown in FIGS. 1 to 4, packetization is performed to transmit a video signal. If the packetization method at the lower end of the video encoder is a macroblock unit, the conventional bit rate control method is considered. It may seem desirable to use bit rate adjustment on a macroblock basis. However, the method of adjusting the bit rate per macroblock is complicated because it uses the statistical characteristics of the macroblock to be encoded, and in terms of subjective picture quality, a different quantization parameter value (QP) is applied to each macroblock in one screen. Accordingly, there is a problem in that the image quality is deteriorated because it is variable and non-uniform according to the QP value and shows different image quality for each block.

본 발명은 영상 전화 서비스 시스템에서, 전송 비트율 조절을 위하여 양자화 파라미터 값(QP)을 적응적으로 조절함에 있어 GOB(Group Of Blocks) 당 QP를 조절하는 방법으로 비트율을 조절함으로써, 계산의 복잡도를 줄임과 동시에 영상의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention reduces the complexity of the calculation by adjusting the bit rate by adjusting the QP per GOB (Group Of Blocks) in adaptively adjusting the quantization parameter value (QP) for the transmission bit rate in the video telephony service system. In addition, the purpose of the present invention is to provide a method of adjusting the bit rate of the GOB unit of a video telephony system to improve the quality of the video.

본 발명의 또 다른 목적은 H.263 패킷화 방법을 이용하는 유/무선 패킷 기반 영상 전화 서비스 시스템에서 영상의 품질을 향상시킬 수 있도록, 프레임당 기준 타겟 비트와 한 프레임당 GOB의 갯수를 이용해서 각 GOB당 기준 타겟 비트를 계산하고, 이 것을 향후 GOB당 QP 조절을 위한 파라미터로 삼아서, 부호화시 각 GOB당 드는 부호화 비트와 GOB당 기준 타겟 비트를 비교하여 그 비교 결과에 따라 QP를 높여서 다음 GOB의 출력 비트를 내리거나, QP를 낮춰서 다음 GOB의 출력 비트를 높이는 방법으로 GOB 당 QP 조절을 통해 GOB 단위의 비트율 조절이 이루어질 수 있도록 한 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to improve the quality of video in a wired / wireless packet-based video telephony service system using the H.263 packetization method, by using reference target bits per frame and the number of GOBs per frame. Calculate the reference target bit per GOB, and use this as a parameter for future QP control per GOB, compare the coded bits per GOB and the reference target bits per GOB when encoding, and increase the QP according to the comparison result. The purpose of the present invention is to provide a method of adjusting the bit rate of a video telephony system in which the bit rate of the GOB unit can be adjusted by adjusting the QP per GOB by lowering the output bit or lowering the QP to increase the output bit of the next GOB.

도1은 패킷 기반 영상 전화 서비스 망의 개략적인 구성을 나타낸 도면1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a packet-based video telephone service network;

도2는 패킷 기반 영상 전화 서비스 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면2 is a diagram showing a schematic configuration of a packet-based video telephone service system;

도3은 기존의 동영상 부호화기의 개략적인 구성을 나타낸 블록도3 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional video encoder.

도4는 기존의 패킷화 방법을 나타낸 플로우차트4 is a flowchart showing a conventional packetization method

도5는 본 발명의 GOB 단위 비트율 조절방법을 나타낸 플로우차트5 is a flowchart showing a GOB unit bit rate adjustment method of the present invention.

본 발명의 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법은 전송할 목표 프레임율(F) 및 목표 비트율(T)을 이용해서 프레임당 기준 타겟 비트(Ftarget)를 설정하는 단계, 한 프레임당 GOB 갯수와 상기 프레임당 기준 타겟 비트(Ftarget)를 이용해서 각 GOB당 기준 타겟 비트(Gtarget)를 계산하는 단계, 부호화된 GOB의 비트(Gout)와 상기 GOB당 기준 타겟 비트(Gtarget)를 비교하여 상기 압축 부호화시의 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 GOB 단위로 적응적으로 조절하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the method of adjusting the GOB unit bit rate of the video telephone system of the present invention, the reference target bit per frame (F target ) is set using a target frame rate (F) and a target bit rate (T) to be transmitted. Computing a reference target bit (G target ) for each GOB using a reference target bit (F target ) per frame, by comparing the bit (G out ) of the encoded GOB and the reference target bit (G target ) per GOB Adaptively adjusting a GOB quantization parameter value (QP) at the time of compression coding in units of GOBs; Characterized in that comprises a.

또한 본 발명의 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법에서, 상기 프레임당 기준 타겟 비트 Ftarget은, Ftarget= T(목표 비트율)/F(목표 프레임율)로 설정하고, GOB당 기준 타겟 비트 Gtarget는, Gtarget= Ftarget/(한 프레임당 GOB 갯수)로 설정함을 특징으로 한다.In the method for adjusting the GOB unit bit rate of the video telephone system of the present invention, the reference target bit F target per frame is set to F target = T (target bit rate) / F (target frame rate), and the reference target bit G per GOB. The target is characterized by setting G target = F target / (number of GOBs per frame).

또한 본 발명의 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법에서, 상기 압축 부호화시의 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)에 대해서; 각 GOB당 기준 타겟 비트 Gtarget대비 출력된 GOB 비트의 많고 적음의 정도(W)에 따라, 높은 경우는 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 높여서 다음 GOB의 출력 비트 수를 감소시키고, 낮은 경우는 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 낮춰서 다음 GOB의 출력 비트 수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.Further, in the GOB unit bit rate adjustment method of the video telephone system of the present invention, the GOB unit quantization parameter value (QP) in the compression encoding is performed; Depending on the amount of more and less GOB bits output (W) relative to the reference target bit G target per each GOB, increase the value of the GOB quantization parameter (QP) if high, to reduce the number of output bits of the next GOB, and if low, GOB Lowering the quantization parameter value QP increases the number of output bits of the next GOB.

또한 본 발명의 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법에서, 상기 압축 부호화시의 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)에 대해서; 각각의 GOB당 양자화 파라미터 값(QP) 조절만 수행하고 각각의 매크로 블록 단위의 양자화 파라미터 값(QP) 조절은 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.Further, in the GOB unit bit rate adjustment method of the video telephone system of the present invention, the GOB unit quantization parameter value (QP) in the compression encoding is performed; Only the quantization parameter value (QP) adjustment is performed per GOB, and the quantization parameter value (QP) adjustment of each macro block unit is not performed.

또한 본 발명의 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법에서, 상기 압축 부호화시의 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)은 1 ~ 31의 값으로 클리핑(clipping)하여 사용함을 특징으로 한다.In the method for adjusting the GOB unit bit rate of the video telephony system of the present invention, the GOB unit quantization parameter value (QP) in the compression encoding is used by clipping to a value of 1 to 31.

도5는 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 영상 전화 시스템의 GOB 단위 비트율 조절방법을 도식적으로 나타낸 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating a GOB unit bit rate adjustment method of the video telephone system according to the present invention.

첫번째 단계(S501a,S501b)는 전송할 목표 비트율(T)과 목표 프레임율(F)을 설정하는 단계이다. 다음 단계(S502)는 상기 목표 프레임율(F)과 목표 비트율(T)을 이용해서 각 프레임당 기준 타겟 비트(Ftarget)을 Ftarget= T/F로 설정하는 단계이다.The first steps S501a and S501b are for setting a target bit rate T and a target frame rate F to be transmitted. Next step (S502) is to set the reference target bit (F target ) per frame F target = T / F by using the target frame rate (F) and the target bit rate (T).

다음 단계(S503)는 각 GOB당 기준 타겟 비트(Gtarget)를 Gtarget= Ftarget/(한 프레임당 GOB 갯수)로 설정하는 단계이고, 그 이후의 단계들은 GOB 단위로 QP를 조절하여 GOB 단위의 비트율 조정을 수행하는 과정을 표현한다. 이 과정은 각 GOB당 양자화 파라미터 값(QP)만을 조절하고 각각의 매크로 블록 단위의 양자화 파라미터 값(QP)은 조절하지 않으며, GOB 당 목표 비트 대비 출력된 GOB 비트의 대소에 따라 GOB당 QP값을 조정하는 것이다.The next step (S503) is to set the reference target bit (G target ) per GOB to G target = F target / (number of GOBs per frame), and subsequent steps adjust the QP to the GOB unit to adjust the GOB unit. Represents the process of performing the bit rate adjustment. This process adjusts only the quantization parameter value (QP) per GOB, does not adjust the quantization parameter value (QP) for each macroblock unit, and adjusts the QP value per GOB according to the magnitude of the output GOB bit relative to the target bit per GOB. To adjust.

이 과정을 보다 더 상세하게 살펴본다.Let's look at this process in more detail.

단계(S504)는 앞서 기술한 바와 같이 동영상 부호화기를 포함하는 영상 전화 단말에서 이루어지는 GOB 부호화 단계이다. 이 단계에서 첫번째 영상에 대해서는 초기 GOB 양자화 파라미터 값(Qinit)(504a)에 따라 GOB 부호화를 수행한다. 이 부호화의 결과로 부호화된 GOB 비트 정보(Gout)(S504b)를 구할 수 있게 된다. 이와 같은 GOB 비트 정보(Gout)는 각각의 부호화 과정에서 알 수 있으므로, 한 GOB 부호화 후 그 다음 GOB의 부호화 전에 비트율 조절을 위한 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)의 조절 과정을 다음과 같이 수행한다.Step S504 is a GOB encoding step performed in the video telephone terminal including the video encoder as described above. In this step, GOB encoding is performed on the first image according to an initial GOB quantization parameter value (Q init ) 504a. As a result of this encoding, the encoded GOB bit information G out (S504b) can be obtained. Since the GOB bit information (G out ) can be known in each encoding process, after the GOB encoding and before the next GOB encoding, the process of adjusting the GOB unit quantization parameter value (QP) for bit rate adjustment is performed as follows. .

즉, 다음 단계(S505)에서 상기 각 GOB당 기준 타겟 비트(Gtarget)와 상기 부호화된 GOB 비트 정보(Gout)를 가중치 파라미터(W)와 함께 고려해서 그 대소를 비교한다. 여기서 가중치 파라미터(W)는 GOB당 목표 비트 대비 출력된 GOB 비트의 많고 적음의 정도를 반영하는 파라미터로서, W=1인 경우라면, 상기 비교 단계(S505)에서 Gout> Gtarget인 경우 새로운 GOB 양자화 파라미터 값은 +Q1 스텝만큼 증가시키고(S506a), Gout< Gtarget인 경우 새로운 GOB 양자화 파라미터 값은 -Q2 스텝만큼 감소시킨다(S506b).That is, in step S505, the reference target bit G target for each GOB and the encoded GOB bit information G out are considered along with the weight parameter W, and the sizes are compared. Here, the weight parameter W is a parameter reflecting the degree of the large and small number of the output GOB bits relative to the target bits per GOB. If W = 1, the new GOB in the case of G out > G target in the comparison step (S505). The quantization parameter value is increased by + Q1 steps (S506a), and when G out <G target , the new GOB quantization parameter value is decreased by -Q2 steps (S506b).

다음 단계(S507)에서는 상기 조정된 GOB 양자화 파라미터 값을 반영하여 새로운 GOB 양자화 파라미터 Qnew를 Qnew= Qnew+ New_Q로 설정하고, 이 조정된 GOB 양자화 파라미터(S507a)를 이용해서 다음 GOB의 부호화를 수행한다.In the next step S507, the new GOB quantization parameter Q new is set to Q new = Q new + New_Q reflecting the adjusted GOB quantization parameter value, and the next GOB is coded using the adjusted GOB quantization parameter S507a. Perform

여기서, 이미 앞서 기술한 바와 같이 각각의 GOB당 양자화 파라미터 값(QP)만 조절하고 각각의 매크로 블록 단위의 양자화 파라미터값(QP)의 조절은 하지 않음으로써, 각 GOB당 일정한 화질을 유지하는 한편, 각 매크로 블록당 양자화 파라미터 값(QP)의 조절을 위한 불필요한 계산량은 줄이고 속도는 높여준다.Here, as described above, only the quantization parameter value (QP) for each GOB is adjusted, and the quantization parameter value (QP) for each macro block is not adjusted, thereby maintaining a constant image quality for each GOB. It reduces and speeds up unnecessary computation for adjusting the quantization parameter value (QP) per macroblock.

또한 이 때, 조정된 GOB 양자화 파라미터 값(QP)은 다음 GOB의 부호화 전에 사용 가능하도록 그 값을 1 ~ 31 사이의 값으로 클리핑(clipping)하여 사용함으로써 잘못된 양자화 파라미터 값에 대한 오류를 방지한다.Also, at this time, the adjusted GOB quantization parameter value (QP) is used by clipping the value to a value between 1 and 31 so that it can be used before encoding the next GOB, thereby preventing an error on an incorrect quantization parameter value.

본 발명의 상기한 바와 같은 GOB 단위의 QP 조절은 향후 패킷 망의 비동시성(Non-isochronous nature)으로 인한 패킷 지연 및 손실로 인한 에러 발생 시, 복호화기단에서의 에러 은닉 효율을 높일 수 있는 기반으로 작용한다. 또한, 패킷 손실 시 주변 패킷을 이용한 은닉 시에 같은 QP를 가진 GOB은 일정한 화질을 가지고 있기 때문에 은닉 후의 화질면에서 보다 더 유리하게 된다.The above-described GOB-based QP control of the present invention is based on an error concealment efficiency at the decoder side when an error occurs due to packet delay and loss due to non-isochronous nature of the packet network in the future. Works. In addition, GOB having the same QP when concealing using neighboring packets at packet loss has a certain image quality, which is more advantageous in terms of image quality after concealment.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에서는 비트율 조절을 위한 양자화 파라미터 값(QP)의 조정이 GOB당 목표 비트 대비 출력된 GOB 비트의 많고 적음의 정도(W)에 따라, Gout> W * Gtarget로 높은 경우는 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 높여서 다음 GOB의 출력 비트를 내리고, Gout< W * Gtarget로 낮은 경우는 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 낮춰서 다음 GOB의 출력 비트를 높여주는 것이다.As described above, in the present invention, the adjustment of the quantization parameter value (QP) for adjusting the bit rate is high as G out > W * G target according to the amount (W) of the output GOB bits compared to the target bits per GOB. In this case, the GOB quantization parameter value (QP) is increased to lower the output bit of the next GOB, and if G out <W * G target is lower, the GOB quantization parameter value (QP) is lowered to increase the output bit of the next GOB.

본 발명에서는 유/무선 패킷 기반 영상전화 서비스 시스템에서, GOB 단위의 비트율 조절을 수행하므로 기존에 한 화면에서 매크로 블록마다 다른 QP를 주어 비트율을 조절하는데 따른 화질 저하의 문제점을 해결할 수 있고, 에러가 존재하는 유/무선 패킷 망에서 에러 은닉에 보다 더 효과적인 비트율 조절방법을 제공하였다.In the present invention, in the wired / wireless packet-based video telephony service system, since the bit rate adjustment is performed in units of GOB, it is possible to solve the problem of deterioration of image quality by adjusting the bit rate by giving a different QP for each macro block in one screen. In the existing wired / wireless packet networks, we provide a more effective bit rate control method than error concealment.

Claims (5)

전송할 목표 프레임율(F) 및 목표 비트율(T)을 이용해서 프레임당 기준 타겟 비트(Ftarget)를 설정하는 단계, 한 프레임당 GOB 갯수와 상기 프레임당 기준 타겟 비트(Ftarget)를 이용해서 각 GOB당 기준 타겟 비트(Gtarget)를 계산하는 단계, 부호화된 GOB의 비트(Gout)와 상기 GOB당 기준 타겟 비트(Gtarget)를 비교하여 상기 압축 부호화시의 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 GOB 단위로 적응적으로 조절하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 전화 시스템의 비트율 조절방법.Setting a reference target bit (F target ) per frame using a target frame rate (F) and a target bit rate (T) to be transmitted, each using the number of GOBs per frame and the reference target bits (F target ) per frame. by calculating a reference target bit (G target) per GOB, compares the bits of the encoded GOB (G out) and the reference target bit per the GOB (G target) the GOB quantization parameter value (QP) during the compression-encoded Adaptively adjusting in units of GOB; Bit rate control method of a video telephone system, characterized in that comprises a. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임당 기준 타겟 비트 Ftarget은, Ftarget= T(목표 비트율)/F(목표 프레임율)로 설정하고, GOB당 기준 타겟 비트 Gtarget는, Gtarget= Ftarget/(한 프레임당 GOB 갯수)로 설정함을 특징으로 하는 영상 전화 시스템의 비트율 조절방법.The reference target bit F target per frame is set to F target = T (target bit rate) / F (target frame rate), and the reference target bit G target per GOB is G target = F target /. A method of adjusting the bit rate of a video telephone system, characterized by setting the number of GOBs per frame. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 부호화시의 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)에 대해서; 각 GOB당 기준 타겟 비트 Gtarget대비 출력된 GOB 비트의 많고 적음의 정도(W)에 따라, 높은 경우는 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 높여서 다음 GOB의 출력 비트 수를 감소시키고, 낮은 경우는 GOB 양자화 파라미터 값(QP)을 낮춰서 다음GOB의 출력 비트 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 영상 전화 시스템의 비트율 조절방법.The method of claim 1, further comprising: for a GOB unit quantization parameter value (QP) in the compression encoding; Depending on the amount of more and less GOB bits output (W) relative to the reference target bit G target per each GOB, increase the value of the GOB quantization parameter (QP) if high, to reduce the number of output bits of the next GOB, and if low, GOB A method of adjusting the bit rate of a video telephone system, characterized by lowering the quantization parameter value (QP) to increase the number of output bits of the next GOB. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 부호화시의 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)에 대해서; 각각의 GOB당 양자화 파라미터 값(QP) 조절만 수행하고 각각의 매크로 블록 단위의 양자화 파라미터 값(QP) 조절은 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 영상 전화 시스템의 비트율 조절방법.The method of claim 1, further comprising: for a GOB unit quantization parameter value (QP) in the compression encoding; A method of adjusting a bit rate of a video telephone system, characterized in that only the quantization parameter value (QP) adjustment is performed for each GOB and the quantization parameter value (QP) adjustment is not performed for each macro block. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 부호화시의 GOB 단위 양자화 파라미터 값(QP)은 1 ~ 31의 값으로 클리핑하여 사용함을 특징으로 하는 영상 전화 시스템의 비트율 조절방법.The method according to claim 1, wherein the GOB unit quantization parameter value (QP) in the compression encoding is clipped to a value of 1 to 31.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080655A1 (en) * 2004-10-18 2006-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for adjusting bitrate of coded scalable bitsteam based on multi-layer
KR100746589B1 (en) * 2005-05-23 2007-08-08 한국과학기술원 Method of ultra-fine bit count control of video frame
US7881387B2 (en) 2004-10-18 2011-02-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for adjusting bitrate of coded scalable bitsteam based on multi-layer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950024559A (en) * 1994-01-12 1995-08-21 김광호 Code bit fixing method and device for digital video tape recorder
JPH11215501A (en) * 1998-01-23 1999-08-06 Sony Corp Image signal coding method and device, image complexity prediction method and device thereof
JP2001008207A (en) * 1999-06-22 2001-01-12 Victor Co Of Japan Ltd Dynamic image coder and method therefor
US20020071608A1 (en) * 1997-07-29 2002-06-13 U.S. Philips Corporation Variable bitrate video coding method and corresponding video coder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950024559A (en) * 1994-01-12 1995-08-21 김광호 Code bit fixing method and device for digital video tape recorder
US20020071608A1 (en) * 1997-07-29 2002-06-13 U.S. Philips Corporation Variable bitrate video coding method and corresponding video coder
JPH11215501A (en) * 1998-01-23 1999-08-06 Sony Corp Image signal coding method and device, image complexity prediction method and device thereof
JP2001008207A (en) * 1999-06-22 2001-01-12 Victor Co Of Japan Ltd Dynamic image coder and method therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080655A1 (en) * 2004-10-18 2006-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for adjusting bitrate of coded scalable bitsteam based on multi-layer
US7881387B2 (en) 2004-10-18 2011-02-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for adjusting bitrate of coded scalable bitsteam based on multi-layer
KR100746589B1 (en) * 2005-05-23 2007-08-08 한국과학기술원 Method of ultra-fine bit count control of video frame

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