KR0129583B1

KR0129583B1 - 영상복호화 시스템에 있어서 인트라프레임의 직류 변환계수 예측장치

Info

Publication number: KR0129583B1
Application number: KR1019940015364A
Authority: KR
Inventors: 강동수
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1998-04-10
Also published as: KR960003415A

Abstract

본 발명은 영상복호화기 시스템에 있어서 간단한 하드웨어 구조로 가변길이복호화기로부터 역이산여현변환기로 전송되는 신호에서 인트라 프레임에 대한 DC변환계수를 예측하기 위한 인트라 프레임의 DC변환계수 예측장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 장치는 인트라 프레임에 대한 소정 블록 단위의 휘도신호와 색신호 각각에 대한 이전 블록의 예측된 직류변환계수를 별도로 저장하는 레지스터부 ; 가변길이복호화기로부터 전송되는 인트라 프레임의 직류변환계수의 로드제어신호(id_dc)와 블록인텍스신호(blk_index)에 의해 레지스터부의 읽기 모드를 제어하고, 인가되는 쓰기모드제어신호(write)와 블록인텍스신호에 의해 레지스터부의 쓰기모드를 제어하는 읽기/쓰기제어부;가변길이복호화기로 부터 전송되는 로드제어신호(id＿dc)에 동기되어 가변길이복호화기로 부터 전송되는 직류변환계수에 대한 사이즈데이터(dct＿dc＿size)와 차분값(dct＿dc＿diff)을 MPEG-2 표준규격에 따라 연산처리하여 현재 블록과 인접한 블록간의 직류변환계수의 차이값(diff)을 계산하기 위한 차분계산기 ; 레지스터부의 읽기모드 수행으로 출력되는 이전의 예측된 직류변환계수와 차분계산기로 부터 출력되는 차이값(diff)을 가산한 값을 현재 블록의 예측된 직류변환계수로하여 역이산여현변환처리수단과 레지스터부로 각각 출력함과 동시에 읽기/쓰기제어부로 쓰기모드제어신호를 액티브상태로 제공하는 가산기를 포함하도록 구성된다.

Description

영상복호화 시스템에 있어서 인트라프레임의 직류 변환게수 예측장치

제 1도는 본 발명에 따른 인트라프레임의 직류변환계수 예측장치의 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 저장기 11 : 차분 계산기

12 : 가산기 101 : 읽기/쓰기 제어부

102 : 레지스터부

본 발명은 동영상복호화시스템에 있어서 인트라 프레임(Intra Frame)의 직류(DC, 이하DC라 함)변환계수 예측장치에 관한 것으로, 특히 역양자화(Inverse Quantization : IQ) 및 역이산코사인변환(Inverse Discrete Cosine Transform ,IDCT)을 위하여 필요한 인트라프레임의 DC변환계수를 하드웨어적으로 복원하기 위한 인트라프레임의 DC변환계수 예측장치에 관한 것이다.

일반적으로 동영상복호화시스템은 MPEG(Moving Picture Experts Group)-2(ISO/IEC Recommendation H.262)방식을 채택하고 있다. 이러한 MPEG-2방식에서 지원하는 매크로블록구조는 주로 4:2:0으로서, 4개의 휘도신호(Y)를 나타내는 블록과 2개의 Cb와Cr 색신호 블록으로 구성되어 있다.

이러한 MPEG-2 표준에서 제안하고 있는 인트라 프레임은 그룹단위로 처리되는 다수의 프레임데이터중 첫 번째 프레임으로서, 움직임보상(Motion Compensation)을 행하지 않고 인가된 데이터가 그대로 부호화되어 전송되는 프레임이다. 이로 인하여 인트라프레임은 인터프레임들의 DC/AC q변환계수와 다르게 부호화가 이루어진다. 뿐만아니라 인트라 프레임의 DC 변환계수는 동일한 블록내의 AC변환계수와도 다르게 부호화가 이루어진다.

즉, 인트라프레임의 DC변환계수는 인접한 블록이 갖는 DC변환계수와의 차이값을 가변길이부호화(Variable Length Coding)하고 그외의 AC변환계수에 대해서만 줄길이부호화(Run-length Coding)를 한 다음 가변길이 부호화를 한다. MPRG-2표준에서 인트라프레임의 DC변환계수는 가변길이부호로 부호화되는 dct＿dc＿size(DC 변환계수의 크기)와 이 dct＿dc＿size로 부호어의 길이가 결정되는 dct＿dc＿differential(이하 dct＿dc＿diff라 약함)로 부호화된 다음에 동영상 복호화시스템으로 전송된다. 여기서 dct＿dc＿diff는 이전 DC변환계수와 현 DC변환계수간의 차분값이다.

동영상 복호화시스템은 인가되는 부호화된 데이터에 대하여 역양자화 및 역이산코사인변환을 위한 DC변환계수를 복원하기 위해서, 가변길이 복호화기(Variable Length Decoder: 이하 VLD 라함)을 거친 dct＿dc＿size와 dct＿dc＿diff값을 이용하여 인접한 블록간의 DC변환계수의 차이값을 계산하는 과정을 통해 블록의 DC변환계수를 복구하게 되는데, 종전에는 이를 위한 하드웨어가 제시된 바 없었다.

따라서 본 발명은 영상복호화시스템에 있어서 간단한 하드웨어 구조로 가변길이복호화기로부터 역이산여현변환기로 전송되는 신호에서 인트라 프레임에 대한 DC변환계수를 예측하기 위한 인트라 프레임의 DC변환계수 예측장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인트라 프레임의 DC변환계수 예측장치는, 부호화된 데이터가 인가되면 가변길이 복호화하기 위한 가변길이 복호화기와 가변길이 복호화기로 부터 전송된 데이터를 역이산여현변환처리를 하는 역이산여현변환처리수단이 구비된 영상복호화시스템에서 인트라 프레임에 대한 복호화된 정보가 역이산여현변환처리수단으로 전송되기전에 인트라 프레임에 대한 소정 블록단위의 직류(DC)변환계수를 예측하기 위한 장치에 있어서 : 인트라 프레임에 대한 소정 블록단위의 휘도신호와 색신호 각각에 대한 이전 블록의 예측된 직류변환계수를 별도로 저장하는 레지스터부 : 가변길이복호화기로부터 전송되는 인트라 프레임의 직류변환계수의 로드제어신호(id_dc)에 의해 구동되어 가변길이 복호화기로부터 전송되는 블록인텍스신호(blik_index)에 대응되는 위치에 저장되어 있는 직류변환계수가 레지스터부로부터 읽혀질 수 있도록 레지스터부의 읽기모드를 제어하고, 인가되는 쓰기모드제어신호(write)에 의해 구동되어 블록인텍스신호에 대응되는 레지스터부의 위치에 현재 예측된 직류변환계수가 쓰여지도록 상기 레지스터부의 쓰기모드를 제어하는 읽기/쓰기 제어부; 가변길이복호화기로 부터 전송되는 로드제어신호(id＿dc)에 동기되어 가변길이복호화기로 부터 전송되는 직류변환계수에 대한 사이즈 데이터(dct＿dc＿size)와 차분값(dct＿dc＿diff)을 MPEG-2 표준규격에 따라 연산처리하여 현재 블록과 인접한 블록간의 직류변환계수의 차이값(diff)을 계산하기 위한 차분계산기; 레지스터부의 읽기모드 수행으로 출력되는 이전의 예측된 직류변환계수와 차분계산기로 부터 출력되는 차이값(diff)을 가산한 값을 현재 블록의 예측된 직류변환계수로하여 쓰기모드제어신호를 액티브상태로 제공하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

제 1 도는 영상복호화시스템에 있어서 본 발명에 따라 인트라성분의 DC 변환계수를 예측하기 위한 장치의 블록도로서, 블록단위로 인가되는 휘도신호와 색신호의 DC변환계수에 대한 이전의 예측값을 각각 저장하기 위한 저장기(10), 미도시된 가변길이복호화기(VLD)로 부터 제공되는 현재 블록의 dct＿dc＿size와 dct＿dc＿diff로 부터 현재 블록과 인접한 블록사이의 DC변환계수의 차이값인 diff를 계산하기 위한 차분계산기(11),저장기(10)에서 출력되는 이전의 DC변환계수의 예측값(prev＿dc)과 차분계산기(11)로 부터 출력되는 현재 블록에 대한 diff값을 가산하여 현재 블록의 DC변환계수의 예측값(now＿dc)을 추출하기 위한 가산기(12)로 구성된다.

특히 저장기(!0)는 휘도신호와 색신호에 대한 각각의 헤지스터를 구비하여 이전에 예측된 DC변환계수값을 해당 레지스터에 저장하는 레지스터부(120)와 레지스터부(102)의 읽기/쓰기를 제어하기 위한 읽기/쓰기제어부(101)로 이루어진다.

이와같이 구성된 DC변환계수 예측장치는 다음과 같이 구동된다.

즉, 미도시된 VLD로 부터 DC변환계수에 대한 예측값을 로드하라는 ld_dc(Load ＿DC, 이하 ld＿dc라 함) 신호가 액티브 하이레벨신호로 인가되고, 블록인덱스정보(blk_index, Block Index Infomation)와 현재 인가되는 블록의 사이즈를 나타내는 dc＿size와 현재 인가되는 블록의 차분값을 나타내는 dc＿diff값이 인가되면, ld_dc값은 저장기(10)와 차분계산기(11)로 각각 인가되고, dc＿size와 dc＿diff는 차분계산기(11)로 인가되며, 블록인덱스정보(blk_index)는 저장기(10)로 인가된다.

저장기(10)는 미도시된 VLD로 부터 액티브상태로 전송되는 id＿dc정보와 blk＿index정보를 읽기/쓰기제어부(101)로 전송한다. 읽기/쓰기 제어부(101)는 ld＿dc신호가 액티브 하이상태에서 인가된 blk-index정보를 래치하여 현재의 블록이 Y, Cr, Cb중 어느 신호에 해당되는 블록인가를 판단하고, 이를 내부에 구비된 YC블록지시자(도시되지 않음)로 저장함과 동시에 레지스터 선택신호(reg_sel)를 출력한다.

reg_sel신호는 레지스터부(102)에 구비되어 있는 Y, Cr, Cb에 대한 각각의 레지스터를 선택할 수 있는 제어신호로 이용되므로 3비트로 구성되어 다음과 같이 발생될 수 있다. 예를 들어, reg＿sel신호가 '100'일 때 Y 신호에 대한 레디스터가 구동되고, '010'일 때 Cb신호에 대한 레지스터가 구동되고, '010'일 때 Cr 신호에 레지스터가 구동되도록 구현될 수 있다.

또는 읽기/쓰기제어부(101)는 id＿dc신호가 액티브 하이레벨신호로 인가되면, 상술한 reg＿read출력신호로 출력한다. 이에 따라 레지스터부(102)는 reg＿sel신호가 지시하는 레지스터(도시되지 않음)에 저장되어 있는 데이터를 읽어 이전 DC변환계수의 예측값(prev＿dc)으로 출력한다. 출력된 값은 가산기(12)로 인가된다.

한편, 차분계산기(11)는 ld＿dc신호가 액티브 하이레벨신호로 인가되면, 이에 동기되어 미도시된 VLD로 부터 제공되는 현재 블록의 dct＿dc＿size와 dct＿dc＿diff두 신호를 소정의 연산처리에 의해 처리하여 현재 불록과 인접한 블록과 인접한 블록사이의 DC변환계수의 차분값(이하 diff라고 함)를 계산한다. 여기서 소정의 연산처리는 표 1과 같이 MPEG-2표준규칙에 따른다.

표 1과 같은 연산처리로 얻어진 값을 현재 블록에 대한 DC변환계수의 diff값으로 출력한다. 이 diff값은 가산기(12)로 전송된다.

가산기(12)는 레지스터부(102)로부터 전송되는 이전의 DC변환계수의 예측값 prev_dc와 차분계산기(11)로 부터 제공되는 diff값을 더한 값을 현재 블록의 예측된 DC변환계수로 출력하고 동시에 쓰기제어신호(write)를 액티브 하이레벨로 출력한다. 출력된 현재 블록의 DC변환계수의 예측값은 다음단의 역이산여현변환을 위한수단(도시되지 않음)으로 제공됨과 동시에 저장기(10)의 레지스터부(102)로 제공된다.

그리고 출력된 쓰기제어신호(Write)는 읽기/쓰기제어부(101)로 전송된다. 이에 따라 읽기/쓰기제어부(101)는 미도시된 VLD로부터 전송된 blk_index에 의해 내부에 구비되어 있는 YC블록지시사(도시되지 않음)에 저장된 데이터를 reg_sel신호로 출력함과 동시에 reg＿write신호를 액티브 하이레벨신호로 출력하여 레지스터부(102)는 reg_sel에 의해 지정되는 레지스터(도시되지 않음)에 가산기(12)로부터 전송된 예측된 DC변환계수값을 기록한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명은 영상복호화시스템에 있어서 가변길이 복호화를 하고 역이산여현변환하기 전단계에서 인트라프레임에 대한 DC변환계수를 예측하기위하여 이전 블록의 예측된 DC변환계수를 저장하고 있는 저장기, 현재 블록의 차분값(diff)을 계산하는 계산기, 및 계산기로부터 계산된 값과 저장기로부터 제공되는 값을 가산하여 현재 블록에 대해 예측된 DC변환계수를 출력하는 가산기를 이용함으로써, 간단한 하드웨어 구조로 인트라 프레임에 대한 DC변환계수를 예측할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시예로서 설명되었으나 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의하여 정하여져야 한다.

Claims

부호화된 데이터가 인가되면 가변길이 복호화기 위한 가변길이 복호화기와 상기 가변길이 복호화기로부터 전송된 데이터를 역이산여현변환처리를 하는 역이산여현변환처리수단이 구비된 영상복호화시스템에서 인트라 프레임에 대한 복호화된 정보가 상기 역이산여현변환처리수단으로 전송되기전에 상기 인트라 프레임에 대한 소정 블록단위의 직류(DC)변환계수를 예측하기 위한 장치에 있어서:상기 인트라 프레임에 대한 소정 블록단위의 휘도신호와 색신호 각각에 대한 이전 블록의 예측된 직류변환계수를 별도로 저장하는 레지스터부:상기 가변길이복호화기로부터 전송하는 상기 인트라 프레임의 직류변환계수의 로드제어신호(id_dc)에 의해 구동되어 상기 가변길이 복호화기로부터 전송되는 불록인텍스신호(blk_index)에 대응되는 위치에 저장되어 있는 직류변환계수가 상기 레지스터부로부터 읽혀질 수 있도록 상기 레지스터부의 읽기모드를 제어하고, 인가되는 쓰기모드제어신호(write)에 의해 구동되어 상기 블록인텍스신호에 대응되는 상기 레지스터부의 위치에 현재 예측된 직류변환계수가 쓰여지도록 상기 레지스터부의 쓰기모드를 제어하는 읽기/쓰기제어부;상기 가변길이복호화기로 부터 전송되는 상기 로드제어신호(id＿dc)에 동기되어 상기 가변길이복호화기로 부터 전송되는 상기 직류변환계수에 대한 사이즈데이터(dct＿dc＿size)와 차분값(dct＿dc＿diff)을 MPEG-2 표준규격에 따라 연산처리하여 현재 블록과 인접한 블록간의 직류변환계수의 차이값(diff)을 계산하기 위한 차분계산기 ; 상기 레지스터부의 상기 읽기모드 수행으로 출력되는 이전의 예측된 직류변환계수와 상기 차분계산기로 부터 출력되는 상기 차이값(diff)을 가산한 값을 현재 블록의 예측된 직류변환계수로하여 상기 역이산여현변환처리수단과 상기 레지스터부로 각각 출력함과 동시에 상기 읽기/쓰기제어부로 상기 쓰기모드제어신호를 액티브상태로 제공하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인트라 프레임의 직류변환계수 예측장치.