KR0124164B1 - Moving image decoding method - Google Patents

Moving image decoding method

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KR0124164B1
KR0124164B1 KR1019940009479A KR19940009479A KR0124164B1 KR 0124164 B1 KR0124164 B1 KR 0124164B1 KR 1019940009479 A KR1019940009479 A KR 1019940009479A KR 19940009479 A KR19940009479 A KR 19940009479A KR 0124164 B1 KR0124164 B1 KR 0124164B1
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KR
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run
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dct
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KR1019940009479A
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Inventor
김상호
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배순훈
대우전자주식회사
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

A method for decoding a moving image signal is disclosed. The method comprises a first step of reconstructing a pixel based input image data to provide a block-by-block image data and providing a predetermined block which represents the position wherein the input image data exists; and a second step of processing an inverse quantization with the image data existing pixels. Since, a selective inverse quantization of the pixel based input image data which is variable-length decoded is possible, the efficiency of the decoding is increased.

Description

동영상 복호화 방법Video Decoding Method

제1도는 본 발명에 따른 동영상 복호화 방법이 실행되는 동영상 복호화 장치를 도시한 블록도.1 is a block diagram illustrating a video decoding apparatus in which a video decoding method according to the present invention is executed.

제2도는 본 발명의 동영상 복호화 방법을 예시하는 도면.2 is a diagram illustrating a video decoding method of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

40 : VLD부 41 : 역스캔닝부40: VLD part 41: reverse scanning part

42 : 역양자화부 43 : 역이산 코사인 변환부42: inverse quantization unit 43: inverse discrete cosine transform unit

44 : 가산기 45 : 움직임 보상부44: adder 45: motion compensation unit

46 : 프레임 메모리부46: frame memory section

본 발명은 동영상 복호화 방법에 관한 것으로, 특히 가변 길이 부호화된 영상 데이터를 선택적으로 역양자화하므로써 복호화 속도를 향상시킨 동영상 복호화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a video decoding method, and more particularly, to a video decoding method of improving a decoding speed by selectively dequantizing variable length coded video data.

동영상 복호화 장치는 알려진 부호화 방식에 의해 압축 부호화되어 수신되는 영상 데이터를 전송된 원래의 데이터로 복호화하는 장치를 의미한다. 즉, 압축 부호화 전송 방법으로는 영상 신호의 공간적인 중복성을 제거하기 위한 이산 코사인 변환(이하, DCT라 함) 방법 및 영상 신호의 시간적인 중복성을 제거하기 위한 움직임 보상 부호화 방법이 존재하며, 종래에는 이들 두 방법을 결합시킨 하이브리드 방법이 널리 사용되고 있다.The video decoding apparatus refers to an apparatus for decoding image data received through compression encoding by a known encoding method into original data transmitted. That is, a compression coding transmission method includes a discrete cosine transform (hereinafter referred to as DCT) method for removing spatial redundancy of an image signal and a motion compensation encoding method for removing temporal redundancy of an image signal. Hybrid methods combining these two methods are widely used.

이러한 하이브리드 부호화 방법에서 영상 신호가 DCT되면 이 DCT 계수들을 양자화하고, 양자화된 DCT 계수를 런, 레벨(Run,Level)로 부호화하고, 이런 레벨 값들을 가변 길이 부호화하여 전송하게 된다. 즉, 소정 개수(일반적으로 8×8)의 화소 블록을 DCT한 후에 이 DCT 블록에 대하여 지그 재그 스캐닝 하면서 양자화하고, 이 양자화된 DCT 계수로부터 0이 아닌 계수가 나올때까지의 0의 갯수를 런(Run) 값으로 그리고, 0이 아닌 계수에 대하여서 레벨(Level) 값으로 표현하게 된다.In the hybrid encoding method, when a video signal is DCT, the DCT coefficients are quantized, the quantized DCT coefficients are encoded in run and level, and the level values are variable-length encoded and transmitted. That is, after DCT of a predetermined number (usually 8x8) pixel blocks, the DCT block is quantized by zigzag scanning, and the number of zeros from the quantized DCT coefficients until a nonzero coefficient is obtained is determined. Run) and non-zero coefficients as Level values.

여기서, 0상태의 계수가 블록의 종료점까지 연속되어진 경우에는 EOB(End Of Block)로 표현(코드화)하게 된다. 런과 레벨 값으로 부호화된 양자화 DCT 계수들은 가변 길이 부호화되므로써 다시 압축되어진다.Here, when the coefficient in the 0 state is continued to the end point of the block, it is represented (coded) by EOB (End Of Block). Quantized DCT coefficients encoded with run and level values are compressed again by variable length coding.

이와 같이 압축 부호화된 신호를 복호하기 위하여는 압축시의 과정을 역으로 행하게 된다. 즉, 가변 길이 부호들을 다시 런과 레벨 값으로 복호하고, 이런 레벨 값에 따라 8×8블록의 양자화 계수를 형성하게 된다. 그리고, 이 양자화 계수들은 다시 역양자화하므로써 DCT 계수를 형성하고, 이 DCT 계수들에 대하여 역 DCT를 행하므로써 원래의 영상 신호를 복호할 수 있게 되는 것이다.In order to decode the compression-encoded signal as described above, the process at the time of compression is reversed. That is, the variable length codes are decoded again into run and level values, and a quantization coefficient of 8x8 blocks is formed according to these level values. The quantization coefficients are inversely quantized to form DCT coefficients, and inverse DCT is performed on these DCT coefficients to decode the original video signal.

여기서, 종래의 복호화 장치는 상술한 바와 같이 런, 레벨 값에 의하여 형성된 8×8블록에 대하여 역양자화 과정을 행하게 된다. 그러나, 1블록당의 DCT 계수들은 0인 계수가 블록의 대다수를 차지하고 있는 바, 0인 계수들 모두에 대하여 역양자화를 행하기 위하여는 상당한 시간이 소요되는 문제가 있었다.As described above, the conventional decoding apparatus performs an inverse quantization process on 8x8 blocks formed by the run and level values. However, since DCT coefficients per block occupy the majority of blocks with a coefficient of zero, there is a problem that it takes a considerable time to dequantize all the coefficients of zero.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 0이 아닌 양자화 값에 대하여만 역양자화를 행하므로써 역양자화시의 수행 속도를 향상시킨 동영상 복호화 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a video decoding method which improves the execution speed during inverse quantization by performing inverse quantization only on non-zero quantization values.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정 블록내 영상 신호가 이산 코사인 변환(DCT)된 후 양자화되고, 양자화 계수들이 런과 레벨 값으로서 양자화되며, 런과 레벨 값이 가변 길이 부호화된 영상 신호를 복호화하는 방법으로서, 가변 길이 부호를 상기 런과 레벨 값으로 복호하는 단계와; 런과 레벨 값에 따라 양자화 계수들을 가설정 블록 단위로 재구성하며, 블록에서 레벨 값들의 위치를 검색하는 단계와; 블록내 레벨 값들에 대하여 역양자화하고, 상기 레벨 값 외의 부분에 대하여는 0로 설정하여 DCT 계수를 검출하는 단계와; DCT 계수들을 역변환시켜 영상 신호로 복호하는 단계를 포함한다.In order to achieve this object, the present invention provides a video signal in which a predetermined intra-picture video signal is quantized after discrete cosine transform (DCT), quantization coefficients are quantized as run and level values, and run and level values are variable length coded. CLAIMS 1. A method of decoding, comprising: decoding a variable length code into said run and level values; Reconstructing the quantization coefficients on a temporary block basis according to the run and level values, and searching for positions of level values in the block; Inverse quantization of level values in the block and setting to 0 for a portion other than the level value to detect a DCT coefficient; And inversely transforming the DCT coefficients into a video signal.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

제1도는 본 발명에 개선된 동영상 복호화 방법이 실행되는 동영상 복호화 장치를 나타내는 블록도로서, 본 발명에 채용되는 동영상 복호화 장치는 가변 길이 복호화(Varible Length Decoding : VLD)부(40), 역양자화부(42), 역 이산 코사인 변환(Inverse Discrete Cosine Transform : IDCT)부(43), 가산기(44), 움직임 보상(Motion Compensation)부(45) 및 프레임 메모리부(46)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a video decoding apparatus in which an improved video decoding method is implemented. The video decoding apparatus employed in the present invention includes a variable length decoding (VLD) unit 40 and an inverse quantization unit. 42, an Inverse Discrete Cosine Transform (IDCT) unit 43, an adder 44, a motion compensation unit 45, and a frame memory unit 46.

VLD부(40)는 압축된 데이터가 라인(30)을 통해 비트 스트림 형태(엔코더의 가변 길이 부호화 장치를 통해 부호화된 런과 레벨 값)로 입력되면 이를 런과 레벨 값으로 복호하여 라인(31)상에 인가한다. 또한 VLD부(40)는 수신되는 비트 스트림 정보 코드와 함께 부가적으로 수신되는 부호화시의 양자화 스텝 사이즈(Quantization Stepsize : QS)나 움직임 백터(Motion Vector : MV) 등을 검출하여, 양자화 스텝 사이즈는 역양자화부(42)로 전달하고, 움직임 벡터는 후술할 움직임 보상부(45)로 전달한다.The VLD unit 40 decodes the compressed data into the run and level values when the compressed data is input in the form of a bit stream (run and level values encoded by the variable length encoding apparatus of the encoder) through the line 30. Is applied to the phase. In addition to the received bit stream information code, the VLD unit 40 additionally detects a quantization step size (QS), a motion vector (MV), and the like during encoding, and the quantization step size is The inverse quantization unit 42 transmits the motion vector to the motion compensation unit 45 which will be described later.

역스캔닝부(Inverse Scanning)(41)는 라인(31)으로부터 인가되는 런 및 레벨 값에 의하여 블록(Block) 단위(8×8 블록)의 2차원의 양자화값으로 재배열하여 라인(32a)으로 인가한다. 또한, 본 발명의 역스캔닝부(41)는 이 런과 레벨 값에 대해 0이 아닌 양자화 계수값이 존재하는 위치를 나타내는 위치 정보를 라인(32b)상으로 출력한다.The inverse scanning unit 41 rearranges the two-dimensional quantized values in block units (8 × 8 blocks) to the line 32a according to the run and level values applied from the line 31. Is authorized. In addition, the inverse scanning section 41 of the present invention outputs position information indicating a position where non-zero quantization coefficient values exist for the run and level values on the line 32b.

제2도를 참조하면, 전술한 역스캔닝부(41)에서 생성하는 블록 단위의 양자화 계수를 도면으로서, 제2a도는 라인(32a)상으로 출력되는 8×8블록에서의 양자화 계수들의 도면이며, 제2b도는 제2a도에서 0이 아닌 양자화 계수들의 위치를 나타내는 도면이다. 즉, 제2a도는 예를 들어 전술한 VLD부(40)를 통해 복호화된 런 0레벨 7, 런4 레벨2, 런1 레벨-1과 EOB 데이터를 발생하였다고 가정한 경우, 역스캔닝부(41)에서 발생되는 데이터를 나타내는 도면이며, 제2b도는 레벨 값들이 존재하는 블록내의 위치(도면에서는 1로 도시되어 있으나, 이는 도시를 위하여 사용되었으며, 다른 의미를 갖고 있는 것은 아니다.)를 나타내고 있다.Referring to FIG. 2, a block-based quantization coefficient generated by the inverse scanning unit 41 described above is shown. FIG. 2a is a diagram of quantization coefficients in an 8x8 block output on a line 32a. FIG. 2B is a diagram showing positions of nonzero quantization coefficients in FIG. 2A. That is, in FIG. 2A, for example, when the run 0 level 7, the run 4 level 2, the run 1 level-1, and the EOB data are generated through the above-described VLD unit 40, the inverse scanning unit 41 is generated. Figure 2b shows the data generated in Figure 2b shows the position in the block where the level values exist (shown as 1 in the figure, but this is used for illustration, it does not have a different meaning).

제1도를 다시 참조하면, 역양자화부(42)는 라인(32a및 32b)에 결합되어, 전술한 역스캔닝부(41)로부터의 블록내 양자화 계수들을 VLD부(40)로부터의 양자화 파라메타인 QS에 따라 역양자화하여 DCT계수를 라인 상(33)에 출력한다. 이때, 본 발명의 역양자화부(42)는 8×8 블록 전체에 대해 역양자화를 수행하는 것이 아니라, 라인(32b)로부터 인가되는 위치 정보에 의하여 레벨 값에 대하여만(제2도(b)에서 1로 도시된 부분)에 대하여만 역양자화를 수행하고, 레벨 값 외의 부분에 대하여는 0로 설정한다. 여기서, 역스캔닝부(41)의 8×8 블록의 양자화 계수들중 0이 아닌 레벨 값을 가지고 있는 위치는 통상적으로 소수이기 때문에, 본 발명의 복호화 방법은 8×8 블록내 모든 양자화 계수들에 대하여 역양자화하는 종래의 방법보다 역양자화 속도가 크게 향상됨을 알 수 있다.Referring back to FIG. 1, inverse quantization unit 42 is coupled to lines 32a and 32b, so that the in-block quantization coefficients from inverse scanning unit 41 described above are quantized parameters from VLD unit 40. The DCT coefficient is output on the line 33 by inverse quantization according to QS. At this time, the inverse quantization unit 42 of the present invention does not perform inverse quantization on the entire 8x8 block, but only on the level value by the position information applied from the line 32b (FIG. 2 (b)). Inverse quantization is performed only for the portion shown as 1 in the (), and is set to 0 for the portion other than the level value. Here, since a position having a non-zero level value among the quantization coefficients of the 8 × 8 block of the inverse scanning unit 41 is usually a prime number, the decoding method of the present invention is applied to all the quantization coefficients in the 8 × 8 block. It can be seen that the dequantization rate is significantly improved compared to the conventional method of inverse quantization.

IDCT(43)는 라인(33)에 결합되어, DCT계수를 역변환시켜(IDCT) 라인(34)상에 출력한다. 가산기(44)는 라인(34)에 결합되어, 입력되는 데이터가 인트라 프레임(Intra Frame)인 경우에는 도시되어 있는 바와 같이 직접 라인(35)상으로 출력하는 반면에, 인터 프레임(Inter Frame)인 경우에는 부호화시와는 반대 순서로 VLD부(40)로 부터의 움직임 벡터에 의하여 부호화시와 동일한 방식으로 움직임 보상부(45)에서 프레임 메모리부(46)에 저장되어 있던 이전 프레임의 데이터중 상관도가 가장 높은 부분을 추정하여 라인(36)상으로 출력되는 예측 영상을 가산하여 라인(35)상으로 인가한다.The IDCT 43 is coupled to the line 33 and inversely transforms the DCT coefficient (IDCT) and outputs it on the line 34. The adder 44 is coupled to the line 34 so that when the input data is an intra frame, the adder 44 outputs directly onto the line 35 as shown, whereas the adder 44 is an inter frame. In this case, the motion vector from the VLD unit 40 is reversed in the same order as in encoding, so that the data of the previous frame stored in the frame memory unit 46 in the motion compensation unit 45 in the same manner as in encoding is correlated. The highest part of the figure is estimated, and the predicted image output on the line 36 is added and applied on the line 35.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 가변 길이 복호화된 입력 양자화 계수들중에서 0 인 양자화 계수들은 역양자화를 행하지 않고 소수의 0이 아닌 양자화 계수 즉 레벨 값에 대하여만 역양자화 하므로서 동영상 복호화 속도를 향상시켜 복호화 성능을 개선시키는 커다란 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, zero quantization coefficients among the variable-length decoded input quantization coefficients are dequantized only for a few non-zero quantization coefficients, that is, level values, without inverse quantization, thereby improving video decoding speed. There is a big advantage to improving the decoding performance.

Claims (2)

소정 블록내 영상 신호가 이산 코사인 변환(DCT)된 후 양자화되고, 상기 양자화된 계수들이 런과 레벨 값으로서 양자화되며, 상기 런과 레벨값이 가변 길이 부호화된 영상 신호를 복호화하는 방법으로서, 상기 가변 길이 부호를 상기 런과 레벨 값으로 복호화하는 단계와; 상기 런과 레벨 값에 따라 양자화 계수들을 기설정 블록 단위로 재구성하며, 상기 블록에서 레벨 값들의 위치를 검색하는 단계와; 상기 블록내 레벨 값들에 대하여 역양자화하고, 상기 레벨 값 외의 부분에 대하여는 0로 설정하여 DCT 계수를 검출하는 단계와; 상기 DCT 계수들을 역변환시켜 영상 신호로 복호하는 단계를 구비하는 동영상 복호화 방법.A method of decoding a video signal in which a predetermined intra-picture signal is quantized after a discrete cosine transform (DCT), the quantized coefficients are quantized as run and level values, and the run and level values are variable length coded. Decoding a length code into the run and level values; Reconstructing quantization coefficients in predetermined block units according to the run and level values, and searching for positions of level values in the block; Dequantizing the level values in the block, and setting the value to 0 for a portion other than the level value to detect a DCT coefficient; And inversely transforming the DCT coefficients into a video signal. 제1항에 있어서, 상기 기설정 블록은 8×8의 픽셀 단위로 이루어지는 동영상 복호화 방법.The video decoding method of claim 1, wherein the predetermined block comprises 8 × 8 pixels.
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