KR0126482Y1 - 영상압축기의 데이타 손실 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 영상데이타의 압축장치에서 입력되는 영상데이타의 과도한 발생으로 인하여 일정한 전송속도를 유지하기 위해 압축된 영상데이타를 일시 정지하는 전송버퍼에 오버플로워가 발생할시 전송되는 영상데이타의 손실을 방지하도록 한 것이다.

본 고안은 전송버퍼에서 발생되는 오버플로워를 감지하여 영상데이타를 제어하므로 오버플로워의 발생을 배제하고, 오버플로워 발생된 영상데이타의 복원시 누적에러의 발생이 배제한다.

Description

영상압축기의 데이터 손실 방지장치

제1도는 종래의 영상데이타압축장치 구성 블록도.

제2도는 본 고안에 따른 영상압축기의 데이터 손실방지장치 구성 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : NTSC-MB변환기 2 : 영상부호화 결정부

3 : DCT 변환기 4 : 양자화기

5 : 비디오 다중화기 6 : 전송버퍼

7 : 전송버퍼 제어기 8 : 역양자화기

9 : DCT역변환기 10 : 혼합기

11 : 프레임 메모리 12 : 움직임 보상 부호화기

30 : 오버플로워제거기 40 : 오버플로워제어기

50 : 오버플로워감지기

본 고안은 영상데이타의 압축기에 관한 것으로, 특히 입력되는 영상데이타의 과도한 발생으로 인하여 입력되는 영상데이타를 한정된 속도로 전송할 수 없을시 발생되는 부호화된 압축데이타의 손실을 방지하도록 한 영상압축기의 데이터손실 방지장치에 관한 것이다.

종래의 영상데이타 압축기는 첨부된 도면 제1도에서 알 수 있는 바와같이, 영상압축기 측으로 입력되는 아날로그 NTSC(National Television Committee)신호를 디지탈 신호로 변환하여 서브샘플링 한 후 352화소 288라인으로 구성하며, 이 신호를 영상압축의 기본단위인 MB(Macro Block)으로 재구성하여 영상데이타를 출력하는 NTSC-MB 변환기(1)와, 이 NTSC-MB변환기(1)를 통해 입력되는 영상데이타와 프레임 메모리(11)에 저장된 이전의 부호화된 영상데이타를 비교하여 현재의 영상데이타만을 압축부호화하는 영상내 부호화(Intraframe Coding) 또는 현재의 영상데이타에서 프레임 메모리(11)로 부터 입력되는 이전의 영상데이타를 감산시킨 오차를 압축부호화하는 영상간부호화(Interframe Coding)의 수행을 결정하는 영상부호화 결정부(2)와, 일종의 주파수 변환으로 영상압축의 기본 단위인 MB(Macro Block)내의 모든화소에 고르게 분포된 영상정보를 저주파 성분에 정보가 많고 고주파 성분에 정보가 적게 분포되도록 변환시키는 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환기(3)와, 전송버퍼제어기(7)로 부터 인가되는 양자화 스텝 크기 설정에 대한 제어신호에 따라 DCT변환기(3)로 부터 인가되는 영상데이타를 양자화하는 양자화기(4)와, 압축된 영상을 전송버퍼제어기(7)로 부터 인가되는 양자화 스텝 크기에 대한 제어신호에 따라 복원하는 역양자화기(8)와, 역양자화기(8)를 통해 복원되어 인가되는 주파수 성분으로 나타나는 화소정보를 공간성분의 화소정보로 변환시키는 DCT역변환기(9)와, DCT역변환기(9)를 통해 인가되는 복원된 영상을 저장하여 다음 프레임(Frame)의 영상내 부호화시 사용하는 프레임 메모리(11)와, 양자화된 압축된 영상데이타의 가변길이를 부호화하는 비디오 다중화기(5)와, 가변적으로 인가되는 부호화된 압축 영상데이타를 일정한 속도를 전송하기 위해 일시저장하는 전송 버퍼(6)와, 전송버퍼(6)에 저장되는 전송할 영상데이타의 양이 많아지면 양자화기(4)에서 사용되는 스텝의 크기를 증가시켜 전송할 영상데이타의 발생을 적게하고, 반대로 전송버퍼(6)에 저장되는 전송할 영상데이타의 양이 적어지면 양자화기(4)에서 사용되는 스텝의 크기를 감소시켜 전송할 영상데이타의 발생을 많게하여 전송할 영상데이타의 발생량을 조정하는 전송버퍼제어기(7) 및, 이전에 부호화된 영상데이타와 현재 입력되는 영상데이타간의 가장 유사한 영상데이타를 찾아서 움직임을 보상하는 움직임 보상 부호화기(12)로 구성된다.

전술한 바와 같은 종래의 영상데이타 압축기는 입력되는 영상데이타의 양이 급격하게 변화하거나 전송속도가 낮아서 압축부호화된 영상데이타량이 많을시 양자화기에서 가장 높은 스텝크기를 통해 양자화를 수행하더라도 전송버퍼(6)에 저장되는 영상데이타는 오버플로워 발생되어 데이타가 손실된다. 이때 순간적인 오버플로워의 발생으로 영상데이타가 손실되면 표준안에 따라 부호화된 영상데이타의 정렬이 어긋나게 되므로 한 프레임 또는 한 GOB(Group of Picture)의 영상데이타가 손실되어 시간출력 방향에서 볼 때 누적된 에러가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로 그 목적은 전송버퍼에 일시저장되는 전송할 부호화된 압축영상데이타를 화상단위로 제어하여 오버플로워가 발생되는 영상데이타의 복원을 수행하고, 데이타 손실을 방지하며, 복원된 영상데이타의 누적에러 발생을 방지하도록 한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 영상압축기의 데이타 손실 방지장치는, 인가되는 NTSC 아날로그 영상신호를 영상압축의 기본단위인 MB로 변환하여 출력하는 NTSC-MB 변환기와, MB로 구성된 영상데이타의 인가에 따라 영상간 부호화 또는 영상내 부호화를 실행하는 영상부호화 결정부와, 부호화된 영상데이타의 영상정보를 주파수 성분에 따라 분포상태를 변환하는 DCT변환기와, 영상정보의 분포가 조정된 영상데이타를 양자화하는 양자화기와, 양자화된 영상데이타의 가변길이를 부호화하는 비디오 다중화기와, 전송할 영상데이타를 저장하는 전송버퍼와, 영상데이타의 전송속도를 조절하는 전송버퍼 제어기와, 상기 양자화기로 부터 인가되어 역양자화기에 의해 역양자화된후 DCT역변환기를 통해 인가되는 영상데이타를 저장하는 프레임 메모리와, MB로 구성된 영상데이타의 움직임을 보상하는 움직임보상 부호화기를 구비하는 영상압축기에 있어서, 상기 전송버퍼에 저장되는 전송을 위한 영상데이타의 오버플로워가 상기 전송버퍼제어기로 부터 감지될때 오버플로워 제거 요청신호를 출력하는 오버플로워 감지기와, 상기 오버플로워 감지기로 부터 인가되는 오버플로워 제거 요청신호에 따라 영상데이타를 소정 압축단위별로 오버플로워 제거를 위한 제어신호를 출력하는 오버플로워 제거제어기와, 상기 오버플로워 제거제어기로 부터 오버플로워 제거를 위한 제어신호가 인가되면 상기 NTSC-MB변환기로부터 인가되는 현재의 영상데이타를 상기 움직임 보상 부호화기 측으로 인가하고, 상기 움직임 보상부호화기로 부터 이전의 영상데이타를 인가받아 상기 영상부호화 결정부측에 인가하는 오버플로워 제거기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 따른 영상압축기의 데이타 손실방지장치 구성 블럭도이다.

도면에서 알수 있는 바와 같이 본 고안은 전술한 제1도의 종래 영상데이타 압축기에 오버플로워 제거기(30)와, 오버플로워 제거 제어기(40) 및 오버플로워 감지기(50)를 더 구비하는데, 오버플로워 감지기(50)는 전송버퍼에 저장되는 영상데이타의 용량에 따라 전송버퍼 제어기(7)에서 발생하는 양자화 스텝의 크기를 통해 오버플로워 발생가능성을 감지하여 오버플로워 제거를 위한 요청신호를 출력한다. 예를들어 부호화된 영상데이타의 스텝 크기가 가장 큰 경우는 32인데 이 값은 전송버퍼에 영상데이타가 가장 많이 남아있는 상태이므로 입력되는 영상데이타가 오버플로워로 발생하게 되므로 오버플로워 감지기(50)는 오버플로워 제거 요청신호를 오버플로워 제거 제어기(40) 측으로 출력한다. 오버플로워 제거 제어기(40)는 오버플로워 감지기(50)로 부터 오버플로워 제거를 위한 요청신호가 인가되면 영상데이타의 압축단위인 MB(Macro Block), GOB(Group of Picture), 화상(Picture) 단위로 오버플로우를 제거하기 위한 제어신호를 출력한다. 이때 오버플로워의 제거단위는 복원화면의 화질을 비교하여 선택적으로 사용된다. 오버플로워 제거기(30)는 오버플로워를 제거하기 위한 제어신호의 입력을 감지하면 현재 입력되는 영상데이타를 영상부호화 결정부(2)측에 인가하지 않고 이전의 부호화된 영상데이타를 영상부호화 결정부(2)측에 인가한다.

전술한 바와 같은 기능을 더 구비하는 본 고안의 영상데이타부호화 압축동작을 설명한다.

NTSC-MB변환기(1)측에 NTSC아날로그 영상데이타가 입력되면 인가되는 아날로그 영상데이타를 디지탈 데이타로 변환하여 서브 샘플링을 수행한 후 352화소 288라인으로 구성하고, 이 신호를 영상압축의 기본단위인 MB로 재구성하여 영상부호화 결정부(2)측에 인가한다. 영상부호화 결정부(2)는 인가되는 MB의 영상데이타와 프레임 메모리(11)로 부터 인가되는 저장된 이전의 부호화된 영상데이타를 비교하여 영상간 부호화 또는 영상내 부호화를 실행하여 부호화된 압축할 영상데이타를 DCT변환기(3)측에 인가한다. DCT변환기(3)는 인가되는 압축할 영상데이타의 모든 화소에 고르게 분포된 영상정보를 주파수 성분에 따라 적절하게 분포되도록 변환하여 양자화기(4)에 인가하면 양자화기(4)는 전송버퍼제어기(7)로 부터 인가되는 양자화 스텝 크기 설정에 대한 제어신호에 따라 인가되는 영상데이타를 양자화한 후 비디오 다중화기(5) 및 역양자화기(8)측에 인가한다. 비디오 다증화기(5)는 인가되는 양자화된 영상데이타의 가변길이를 부호화하여 전송버퍼(6)에 저장하며 역양자화기(8)는 양자화기(4)로 부터 인가되는 양자화된 영상데이타를 전송버퍼제어기(7)로 부터 인가되는 양자화 스텝 크기에 대하여 역양자화를 수행한 후 DCT역변화기(9)측에 인가한다. 전송버퍼(6)에 저장된 양자화된 압축 부호화 영상데이타는 전송버퍼제어기(7)의 제어신호에 따라 일정한 속도를 전송하며, DCT역변환기(9)는 역양자화되어 인가되는 주파수 성분으로 나타나는 화소정보를 공간성분의 화소정보로 변환하여 프레임 메모리(11)에 저장한다. 이때 오버플로워 감지기(50)가 전송버퍼제어기(7)를 통해 인가되는 신호에 의해 전송버퍼(6)에서의 오버플로워 발생을 감지하면 오버플로워 제거를 위한 요청신호를 발생하여 오버플로워 제거제어기(40)측에 인가하고, 오버플로워 제거제어기(40)는 인가되는 요청신호에 따라 영상 데이타의 압축단위인 MB, GOB, 화상단위로 복원되는 화면의 화질에 따라 선택적으로 오버플로워를 제거하기 위한 제어신호를 오버플로워 제거기(30)측에 인가한다. 오버플로워 제거기(30)는 오버플로워를 제거하기 위한 제어 신호를 감지하면 NTSC-MB변환기(1)를 통해 인가되는 영상데이타를 움직임 보상 부호화기(12)측에 인가하고, 움직임 보상 부호화기(12)로 부터 인가되는 이전의 영상데이타를 영상부호화 결정부(2)측에 인가한다. 이때 영상부호화 결정부(2)는 인가되는 영상데이타와 이전의 부호화된 영상데이타를 비교하여 영상내 부호화 또는 영상간 부호화를 수행하는데, 입력되는 영상데이타와 이전의 부호화된 영상데이타가 동일하므로 현재의 MB에 대해서는 헤더(Header)정보만을 부호화한다. 따라서 전송버퍼(6)에 저장되는 영상데이타는 오버플로워가 발생되지 않으며, 오버플로워의 발생으로 손실된 데이타의 복원시 누적에러의 발생이 배제된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 압축부호화된 영상데이타의 오버플러워 발생을 최소화하며, 오버플로워 발생으로 손실된 영상데이타의 복원시 MB단위, GOB단위 또는 화상단위로 복원하므로 복원된 영상데이타의 누적에러가 배제된다.

Claims (1)

1. 인가되는 NTSC 아날로그 영상신호를 영상압축의 기본단위인 MB로 변환하여 출력하는 NTSC-MB 변환기(1)와, MB로 구성된 영상데이타의 인가에 따라 영상간 부호화 또는 영상내 부호화를 실행하는 영상부호화 결정부(2)와, 부호화된 영상데이타의 영상정보를 주파수 성분에 따라 분포상태를 변환하는 DCT변환기(3)와, 영상정보의 분포가 조정된 영상데이타를 양자화하는 양자화기(4)와, 양자화된 영상데이타의 가변길이를 부호화하는 비디오 다중화기(5)와, 전송할 영상데이타를 저장하는 전송버퍼(6)와, 영상데이타의 전송속도를 조절하는 전송버퍼 제어기(7)와, 상기 양자화기(4)로 부터 인가되어 역양자화기(8)에 의해 역양자화된 후 DCT역변환기(9)를 통해 인가되는 영상데이타를 저장하는 프레임 메모리(11)와, MB로 구성된 영상데이타의 움직임을 보상하는 움직임보상 부호화기(12)를 구비하는 영상압축기에 있어서, 상기 전송버퍼(6)에 저장되는 전송을 위한 영상데이타의 오버플로워가 상기 전송버퍼제어기(7)로 부터 감지될 때 오버플로워 제거 요청신호를 출력하는 오버플로워 감지기(50)와, 상기 오버플로워 감지기(50)로 부터 인가되는 오버플로워 제거 요청신호에 따라 영상데이타를 소정 압축단위별로 오버플로워 제거를 위한 제어신호를 출력하는 오버플로워 제거제어기(40)와, 상기 오버플로워 제거제어기(40)로 부터 오버플로워 제거를 위한 제어신호가 인가되면 상기 NTSC-MB변환기(1)로 부터 인가되는 현재의 영상데이타를 상기 움직임 보상 부호화기(12)측으로 인가하고, 상기 움직임 보상 부호화기(12)로 부터 이전의 영상데이타를 인가받아 상기 영상부호화 결정부(2)측에 인가하는 오버플로워 제거기(30)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상압축기의 데이타 손실방지장치.