KR0123086B1 - 순차주사방식의 영상복호방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저가의 다이나믹 램(Dynamic RAM, 이하 DRAM이라 약함)을 이용하여 프레임메모리를 구성한 순차주사방식의 영상복호방법 및 장치에 관한 것으로, 본 장치는, 차분부호화되어 인가되는 신호에 대하여 역차분 부호화하기 위한 역차분펄스코드변조기 ; 역차분펄스코드변조기로부터 출력되는 데이터중 1프레임분에 해당하는 데이타를 저장하는 제1메모리 ; 제1메모리에 저장되어있는 데이타중 움직임 보상을 위한 소정의 탐색영역의 데이타를 저장하고, 움직임보상시 또는/ 및 디스플레이시 요구되는 소정의 매크로블럭의 데이타를 출력하는 제2메모리 ; 및 제1메모리 및 제2메모리의 읽기 및 쓰기 어드레스를 각각 생성하여 제공하는 어드레스 생성부를 포함하도록 구성된다.

Description

순차주사방식의 영상복호방법 및 장치

제1도는 종래의 순차주사방식의 영상복호장치에 대한 개략적인 블럭도.

제2도는 메모리에 쓰기 위하여 전송되는 데이타의 순서도.

제3도는 디스플레이하기 위해 메모리로부터 읽혀지는 데이타의 순서도.

제4도는 본 발명에 따른 순차주사방식의 영상복호장치의 블럭도.

제5도는 탐색 영역의 변화에 따른 제4도에 도시된 제2메모리의 데이타쓰기 순서에 대한 예시도.

제6도는 제4도에 도시된 제2메모리의 수직어드레스의 변화과정에 대한 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 역차분펄스코드변조기(IDPCM) 20 : 제1메모리

30 : 제2메모리 40 : 어드레스 생성부

본 발명은 순차주사방식의 영상복호방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 프레임 메모리를 따라 DRAM으로 구성한 영상복호방법 및 시스템에 관한 것이다. 1980년대의 디지털 비디오 기술의 눈부신 발전에 힘입어 화상회의, 디지털 방송코덱, 화상전화 등과 같은 다양한 전자통신분야에의 응용에 디지탈 비디오 압축기술의 이용이 가능하게 되었다. 특히 지난 수년간 개발해온 DVCR(Digital VCR)의 신호대역 압축방식은 주로 화상간의 중복성을 고려하지 않은 인트라프레임(intraframe)코딩 방식이 주류를 이루어왔다. 그러나 인트라프레임 코딩방식을 이용하는 데이타 압축은 프레임 내부에서의 중복성을 고려하지 않은 것이기 때문에 데이타의 압축효율이 높지 못하다.

따라서 최근에는 시간축 방향의 중복성를 제거하는 동화상 압축방식인 인터프레임(interframe)코딩방식을 DVCR의 데이타 압축에 적용하려고 시도되고 있다. 인터프레임 코딩방식은 화상간의 중복성을 제거할수 있기 때문에 인트라프레임 코딩방식에 비하여 데이타 압축율이 높다.

영상복호기는 이러한 인트라프레임 코딩방식 또는 인터프레임 코딩방식에 의해 부호화된 데이타를 부호화되기 이전의 신호로 복원하기 위한 것으로, 종래에는 제1도에 도시된 바와 같이 제1프레임 메모리(2)와 제2프레임 메모리(3)를 멀티플렉싱하여 움직임 보상, 데이타 쓰기(Write), 디스플레이 읽기(Read)등의 동작을 수행하였다. 어드레스 생성부(4)는 제1프레임 메모리(2) 및 제2프레임 메모리(3)의 쓰기 및 읽기 동작에 필요한 쓰기어드레스와 읽기어드레스를 생성하기 위한 것이다. 이때, 제1프레임 메모리(2) 및 제2프레임 메모리(3)에 쓰여지는 데이타는 제2도에 도시된 바와 같이 매크로 블럭 단위로 전송된다.

그리고, 제1프레임 메모리 (2) 및 제2프레임 메모리(3)로부터의 읽기동작은 디스플레이와 움직임 보상을 위해 이루어지는데, 디스플레이를 위한 각 프레임메모리(2,3)대한읽기 동작은 제3도에 도시된 바와 같이 라인 단위로 이루어지고, 움직임 보상을 위한 각 프레임 메모리(2,3)에 대한 읽기동작은 모션백터(Motion Vector)의 값이 일정하지 않으므로 탐색영역내에서 불규칙적으로 지정된 매크로블럭 단위로 이루어진다. 따라서 움직임 보상시 어드레스 생성부(4)로부터 발생되는 제1프레임메모리(2) 및 제2프레임메모리(3)에 대한 읽기 어드레스는 불규칙한 형태를 갖는다.

그러므로 고화질 TV(High Definition TV)와 같이 높은 주파수로 동작하는 시스템에서는 어드레스가 빠른 시간동안에 일정한 규칙이 없이 계속 변하게 되므로 SRAM(Static RAM)을 사용하여 프레임메모리를 구성함으로 인하여 시스템의 가격이 상승되어 상대적으로 가격경쟁력이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 저가의 다아나믹램(Dynamic RAM, 이하 DRAM이라 약함)을 이용하여 프레임메모리를 구성한 순차 주사방식의 영상복호방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 순차주사방식의 영상복호방법을 실현하는데 가장 적합한 순차주사방식의 영상복호장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 순차주사방식의 영상복호방법은 역차분 부호화되어 전송되는 데이터에 대하여 1프레임분에 해당되는 데이터를 저장하는 제1저장단계 ; 움직임 보상시, 제1저장단계에서 저장된 데이타중 해당 탐색영역의 데이타를 읽어 저장하는 제2저장단계 ; 제2저장단계에서 저장된 데이터중 움직임 보상처리 대상 또는/ 및 디스플레이 대상이 되는 소정의 매크로블럭의 데이타를 읽어 출력하는단계 ; 소정의 매크로블럭 데이타에대한 출력이 완료되면, 제1저장단계에서 저장된 데이타중 다른소정의 매크로 블럭의 데이타를 읽어 출력된 소정의 매크로 블록의 데이터가 저장되어 있던 위치에 저장시키는 제3저장단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 순차주사방식의 영상복호장치는, 차분부호화되어 인가되는 신호에 대하여 역차분부호화하기 위한 역차분펄스코드변조기 ; 역차분펄스코드변조기로부터 출력되는 데이타중 1프레임분에 해당하는 데이타를 저장하는 제1메모리 ; 제1메모리에 저장되어있는 데이터중 움직임 보상을 위한 소정의 탐색영역의 데이타를 저장하고, 움직임보상시 또는/ 및 디스플레이시 요구되는 소정의 매크로블럭의 데이타를 출력하는 제2메모리 ; 및 제1메모리 및 제2메모리의 읽기 및 쓰기 어드레스를 각각 생성하여 제공하는 어드레스 생성부를 포함하는 것을 특징으로한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로한다.

제4도는 본 발명에 따른 순차주사방식의 영상복호장치의 블록도로서, 차분부호화된 입력신호가 인가되면, 역차분부호화하기 위한 역차분 펄스코드변조기(Inverse Differential PulseCode Modulator; 이하 IDPCM이라 함)(10), IDPCM(10)에서 출력되는 신호에 대하여 1프레임 용량의 데이타를 저장할 수 있도록 구성된 제1메모리(20), 제1메모리(20)로부터 움직임 보상을 위해 읽혀지는 탐색영역에 해당되는 용량의 데이타를 저장 할 수있도록 구성된 제2메모리(30), 및 제1메모리(20)와 제2메모리(30)의 쓰기 및 읽기 어드레스를 생성하는 어드레스 생성부(40)로 구성된다. 특히, 제1메모리(20)는 다이나믹 램(이하DRAM이라 함)으로 구성되고, 제2메모리(30)는 소용량의 SRAM으로 구성된다.

제5도는 탐색영역의 변화에 따른 제2메모리(30)의 데이타쓰기 순서도이고, 제6도는 제4도에 도시된 제2메모리(30)의 수직어드레스의 변화과정에 대한 예시도이다.

그러면 본 실시예에 대한 동작을 제3도 내지 제6도를 참조하여 상세하게 설명하기로한다.

우선, 본 발명에서 속도가 느린 DRAM으로 제1메모리(20)을 구성할 수 있는 이유는 DRAM에서 빠른속도의 동작이 가능한 패스트 페이지모드(fast page mode)를 이용하기 때문이다. 여기서 패스트 페이지 모드는 한 페이지(row;열) 내에서는 빠른 동작을 하고, 페이지가 바뀌게 되면 랜덤억세스모드(random access mode)가 되어 본래 DRAM이 갖는 느린 속도로 동작하는 기능이다. 따라서, 페스트 페이지모드를 이용하기 위해서 어드레스를 한 페이지내에 동작을 한다가 시스템 동작의 여유시간에 DRAM의 페이지가 바뀔 때 발생되는 지연시간을 맞추면 상술한 문제를 해결할수 있다. 항상 페이지가 바뀌는 시점을 적절히 맞추기 위해서는 어드래스 생성부(40)에서출력되는 어드래스가 규칙적으로 변화하도록 해야한다.

그러나, 상술한 바와같이 움직임 보상시 읽기 어드래스가 불규칙적으로 변화하므로 제1메모리 (20)에서 발생될 수 있는 문제를 소용량 SRAM으로 구성된 제2메모리(30)에서 해결하도록 한다.

즉, 제1메모리(20)는 IDPCM(10)에서 출력되는 역차분부호화된 데이터에 대해서는 쓰기모드를 수행하고, 읽기모드 수행에 의해 읽혀진 데이타는 제2메모리(30)로 전송하게 되는데, 제1메모리(20)의 쓰기 및 읽기도 작은 어드레스 생성부(40)로부터 제공되는 쓰기 및 읽기어드레스에 의해 매크로 블럭단위로 수행되고, 8픽셀 단위로 데이타를 전송한다. 이때, 패스트 페이지모드에서 페이지가 바뀌게 되어 랜덤 억세스모드로 억세스 시간이 크게 되는 경우에, 한 프레임 처리에서 발생하는 여유시간을 매크로블럭의 끝이나 슬라이스의 끝에 배당하여 매크로 블럭의 처리가 끝난 다음 남는시간 또는 슬라이스처리가 끝난다음 남는 시간에 일치시켜서, 페이지가 바뀌는 경우에 지연시간이 발생되는 것을 방지할 수 있게된다. 또한 제1메모리(20)에 대한 쓰기 및 읽기가 같은 열에서 발생해야 하므로 읽기 동작이 수행된 후 바로 그 어드레스에 쓰기동작을 수행하면 항상 같은 열에서 쓰기 및 읽기 동작이 수행되게 된다.

제2메모리(30)는 제1메모리(20)로부터 움직임 보상을 위한 탐색영역에 해당하는 데이타를 받아서 기록한다. 이때, 제2메모리(30)는 어드레스 생성부(40)로부터 제공되는 쓰기 어드레스에 해당하는 위치에 제1메모리 (20)로부터 전송된 데이타를 쓰고, 디스플레이 및 움직임 보상시 어드레스 생성부(40)로부터 제공되는 어드레스에 의해 저장되어 있는 데이타에 대하여 매크로블럭단위로 독출한다. 이와같이 제2메모리(30)는 움직임 보상을 위한 탐색영역에 해당되는 용량의 데이터를 저장하면 되므로, 저장량의 SRAM으로 구현이 가능하다. 이와같이 제2메모리(30)를 소용량의 SRAM으로 구현하는 경우에, 제1도에 도시된 바와 같이 2개의 SRAM을 선택적으로 동작시켜 하나의SRAM이 쓰기모드를 수행하면 다른 하나의 SRAM은 읽기모드를 수행하도록 하였던 기존의 방식에 비해 동작속도가 2배이상 빨라야 한다. 따라서 SRAM의 동작속도가 종래에 비해 2배 이상 빠른 경우에는 그대로 사용이 가능하나, 그렇지 못한 경우에는 종래의4비트 처리방식에서 8비트 처리방식으로 전환시켜야만 한다.

어드레스 생성부(40)는 제1메모리(20)와 제2메모리(30)의 읽기 및 쓰기 어드레스를 제공하는 것으로, 제1메모리(20)로는 상술한바와 같이 패스트 페이지모드에 의해 2매크로블럭 사이나 2슬라이스 사이의 남는시간 동안 메모리의 열이 바뀌도록, 해당되는 쓰기 및 읽기 어드레스를 제공한다.

그리고 제2메모리(30)의 쓰기모드시에는 제1모드(20)로부터 전송되는 소정단위의 데이타가 순차적으로 쓰여지도록 어드레스를 발생하고, 읽기모드시에는 움직임 보상시 요구되는 데이타를 읽기 위하여 불규칙적인 어드레스를 발생한다.

즉, 제5도에서 도시된 바와 같이 움직임보상중인 매크로 블록의 위치가 변하면 그에 따른 탐색영역도 변하게 되는데 이를 고려한 쓰기 및 읽기 어드레스가 제공된다.

예를들어 제5도의 (1)에 존재하는 움직임보상 처리중인 매크로 블록은 제5도의 (3)과 같이 탐색영역이 변경되면, 탐색영역에서 벗어나 사용되지 않은 데이타가 되므로, 제5도의 (1)에 존재하는 움직임 보상처리 대상이 되었던 매크로 블록의 데이타가 저장되었던 위치에 새로운 데이타를 제1메모리(20)로부터 읽어서 쓸수 있도록제1메모리(20)의 읽기 어드레스 및 제2메모리(30)의 쓰기어드레스를 생성한다.

제6도는 제5도에 도시된 바와 같이 움직임보상이 이루어져 제2메모리(30)에 새로운 데이타가 채워지는 것을 수직방향의 어드레스 측면에서 도시한 것으로, 수평방향의 어드레스는 수직방향의 어드레스와 같이 변하지 않고 항상 동일하다. 또한 제1메모리(20)는 리플레쉬(refresh)기간 필요하므로 이 기간은 두 매크로 블럭이나 두 슬라이스 사이의 남는 시간동안 이루어지도록 구성된다.

상술한 바와같이 본 발명은 1프레임 데이터를 저장할 수 있는 용량을 갖는 저가의DRAM메모리와 움직임 보상시 이용되는 탐색 영역에 포함되는 데이타를 저장할 수 있는 용량을 갖는 소용량의 SRAM메모리를 이용하여 구현된 순차주사방식의 영상복호방법 및 장치를 제공함으로써, 시스템의 가격경쟁력을 향상 시킬수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시예로서 설명되었으나 당업자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의하여 정하여져야한다.

Claims (8)

1. 역차분 부호화되어 전송되는 데이타에 대하여 1프레임분에 해당되는 데이타를 저장하는 제1저장단계 ; 움직임 보상시, 상기 제1저장단계에서 저장된 데이타중 해당 탐색 영역의 데이타를 읽어 저장하는 제2저장단계 ; 상기 제2저장단계에서 저장된 데이타중 움직임보상처리 대상 또는/ 및 디스플레이 대상이 되는 소정의 매크로블럭의 데이타를 읽어 출력하는 단계 ; 상기 소정의 매크로 블록 데이타에 대한 출력이 완료되면, 상기 제1저장단계에서저장된 데이타중 다른 소정의 매크로 블록의 데이타를 읽어 상기 출력된 소정의 매크로블럭의 데이타가 저장되어 있던 위치에 저장시키는 제3저장단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 영상복호방법은 상기 제1저장단계에 이루어지는 저장열과 상기 제2저장단계에서 이루어지는 읽기 열이 동일한 열에서 이루어지도록 수행되는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호방법.
3. 차분부호화되어 인가되는 신호에 대하여 역차분 부호화하기 위한 역차분 펄스코드변조기 ; 상기역차분펄스코드변조기로부터 출력되는 데이타중 1프레임분에 해당하는 데이타를 저장하는 제1메모리 ; 상기 제1메모리에 저장되어 있는 데이터중 움직임보상을 위한 소정의 탐색영역의 데이타를 저장하고, 움직임보상시 또는/ 및 디스플레이시 요구되는 소정의 매크러블럭의 데이타를 출력하는 제2메모리 ; 및 상기 제1메모리 및 제2메모리의 읽기 및 쓰기 어드레스를 각각 생성하여 제공하는 어드레스 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 순차주차방식의 영상복호장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1메모리는 DRAM으로 구성되는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 제2메모리는 SRAM으로 구성되는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 제1메모리는 8픽셀단위로 쓰기 및 읽기 모드가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호장치.
7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 어드레스 생성부는 상기 제1메모리의 어드레스를 패스트 페이지모드에 의해 생성하는데 있어서, 2매크로 블럭사이나 2슬라이스 사이의 남는 시간동안 상기 제1메모리의 열이 바뀌도록 상기 제1메모리의 어드레스를 생성하는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 어드레스 생성부는 상기 제2메모리로부터 소정의 매크로 블록 데이타가 읽혀져 출력되면, 상기 제1메모리에 저장되어있는 데이타중 새로운 소정의 매크로 블록 데이타를 읽어 상기 출력된 소정의 매크로 블록 데이타가 저장되었던 위치에 쓰여지도록 상기 제1메모리 및 상기 제2메모리의 해당 어드레스를 생성하는 것을 특징으로 하는 순차주사방식의 영상복호장치.