KR0134470B1

KR0134470B1 - 웨이브렛 변환 부호화 장치

Info

Publication number: KR0134470B1
Application number: KR1019940023319A
Authority: KR
Inventors: 임종태
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1998-04-23
Also published as: KR960013044A

Abstract

본 발명은 고화질 영상 시스템에 있어서, 특히 웨이브렛 변환(wavelet) 변환을 이용하여 동여상을 부호화하는 웨이브렛 변환 부호화 장치에 관한 것으로, 입력되는 동 영상을 각 대역으로 분할한후 웨이브렛 변환하여 웨이브렛 변환 계수를 출력하는 웨이브렛 변환부(11), 상기 웨이브렛 변환부(11)의 웨이브렛 변환 계수를 수신하여 이를 양자화하여 양자화된 변환 계수를 출력하는 양자화부(12), 상기 양자화부(12)에 의해 양자화됨 변환 계수를 역양자화하여 현재 프레임이 이전 프레임에 비해 얼마나 움직였는가를 나타내는 움직임 벡터를 소정의 알고리즘으로 추정하고 이전 프레임의 영상을 움직임 벡터만큼 보상하여 출력하는 움직임 보상부(13), 상기 양자화부(12)에 의해 양자화된 웨이브렛 변환 계수를 수신하여 움직임이 많은 움직임 영역과 정지 영역인 배경 영역을 검출하는 영역 판단부(31), 상기 영역 판단부(31)에 의해 움직임이 많은 움직임 영역이 검출되면 제로 런 길이가 짧은 것에 짧은 비트를 할당하고 제로 런 길이가 긴것에 긴 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하는 줄길이 부호화부(32), 상기 영역 판단부(31)에 의해 정지 영역인 배경 영역이 검출되면 제로 런 길이가 짧은 것에 긴 비트를 할당하고 제로 런 길이가 긴것에 짧은 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하는 줄길이 부호화부(33)를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

웨이브렛 변환 부호화 장치

제1도는 종래 기술의 웨이브렛 변환 부호화 장치를 나타내는 상세 구성도.

제2도는 일반적인 웨이브렛 변환 부호화 과정에 의해 대역이 분할되는 상태를 나타내는 대역 분할도.

제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 상세 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 웨이브렛 변환부 12 : 양자화부

13 : 움직임 보상부 14 : 차분기

15, 32, 33 : 줄길이 부호화부 31 : 영역 판단부

본 발명은 고화질 영상 시스템에 있어서, 특히 웨이브렛 변환(wavelet) 변환을 이용하여 동영상 부호화하는 웨이브렛 변환 부호화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이브렛 변환은 시간과 주파수에 대해 국부성을 가지고 신호를 표현할 수 있어 비 정상 과정(non stationary)을 가지는 영상 신호를 해석함에 유리하고 이를 이용하여 표현된 영상은 인간의 시각 특성과 비슷하여 최근 영상 처리 분야에서 각광을 받기 시작했다.

제1도는 종래 기술의 웨이브렛 변환 장치를 나타내는 상세 구성도로서 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 웨이브렛 변환부(11)는 입력되는 동 영상을 각 대역으로 분할하여 웨이브렛 변환한후 웨이브렛 변환 계수를 출력하고 양자화부(12)는 웨이브렛 변환 계수를 수신하여 이를 양자화하여 양자화된 변환 계수를 출력한다.

한편 움직임 보상부(13)는 상기 양자화부(12)에 의해 양자화된 변환 계수를 역양자화하여 현재 프레임이 이전 프레임에 비해 얼마나 움직였는가를 나타내는 움직임 벡터를 소정의 알고리즘으로 추정하고 이전 프레임의 영상을 움직임 벡터만큼 보상하여 차분기(14)에 출력한다.

따라서 상기 웨이브렛 변환부(11)는 현재 프레임의 영상과 상기 움직임 보상부(13)에 의해 움직임 보상된 영상이 차분기(14)에 의해 차분된 신호를 웨이브렛 변환하는 것이다.

또한, 상기 양자화부(12)에 의해 양자화된 변환 계수는 줄길이 부호화부(15)이 의해 줄길이 부호화되어 출력된다.

이때 상기 웨이브렛 변환부(11)에 의해 분할된 각 대역은 제2도에 나타난 바와 같 이 원영상의 다해상도에 가까운 것으로 원 영상의 축소판이라 할 수 있다.

실제 비디오폰(video phone)의 영상을 부호화 할 경우 대부분의 영상의 배경(background)과 얼굴 및 어깨가 되는데 배경은 시간이 경과해도 그다지 변하지 않으며 얼굴과 어깨가 많이 변하게 되어 웨이브렛 변환 계수의 분포도 달라지게 된다.

즉 배경 부분은 움직임 보상을 거쳐 시간의 중복성이 제거된 후 웨이브렛 변환을 하면 웨이브렛 변환 계수가 아주 적은 값을 갖게되나 움직임이 있는 얼굴과 어깨는 넓은 범위에 거쳐 웨이브렛 변환 계수가 존재하게 된다.

따라서 상기에서 설명한 종래 기술에서와 같이 줄길이 부호화를 행할 때 배경 부분이나 얼굴 또는 어깨 부분 등을 고려하지 않고 하나의 VLC(Variable Lengh Coding)테이블에 의해 줄길이 부호화를 수행할 경우에는 부호화 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 웨이브렛 변환 부호화 방식의 줄길이 부호화에 있어서 배경 부분이나 얼굴 또는 어깨 부분 등의 각 특성에 맞게 줄길이 부호화를 수행함으로서 부호화 효율을 높일수 있는 웨이브렛 변환 부호와 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 상세 구성도로서, 입력되는 동 영상을 각 대역으로 분할한 후 웨이브렛 변환하여 웨이브렛 변환 계수를 출력하는 웨이브렛 변환부(11), 상기 웨이브렛 변환부(11)에 웨이브렛 변환 계수를 수신하여 이를 양자화하여 양자화된 변화 계수를 역양자화하여 현재 프레임이 이전 프레임에 비해 얼마나 움직였는가를 나타내는 움직임 벡터를 소정의 알고리즘으로 추정하고 이전 프레임의 영상을 움직임 벡터만큼 보상하여 출력하는 움직임 보상부(13), 현재 프레임의 영상과 상기 움직임 보상부(13)에 의해 움직임 보상된 영상을 차분하여 상기 웨이브렛 변환부(11)로 출력하는 차분기(14), 상기 양자화부(12)에 의해 양자화된 변환 계수를 수신하여 움직임이 많은 움직임 영역과 정지 영역인 배경 영역을 검출하는 영역 판단부(31), 상기 영역 판단부(31)에 의해 움직임이 많은 움직임 영역이 검출되면 제로 런(zero run)길이가 짧은 것에 짧은 비트를 할당하고 제로런 길이가 긴것에 긴 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하는 줄길이 부호화(32), 상기 영역 판단부(31)에 의해 정지 영역인 배경영역이 검출되면 제로 런(zero run)길이가 짧은 것에 긴 비트를 할당하고 제로런 길이가 긴것에 짧은 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하는 줄길이 부화화부(33)를 구비하여 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 대한 동작 설명은 다음과 같다.

먼저, 웨이브렛 변환부(11)는 입력되는 동 영상을 각 대역으로 분할한후 웨이브렛 변환하여 웨이브렛 변환 계수를 출력하고 상기 양자화부(12)는 웨이브렛 변환 계수를 수신하여 이를 양자화하여 양자화된 변환 계수를 상기 움직임 보상부(13)와 영역 판단부(13)에 출력한다.

따라서 움직임 보상부(13)는 상기 종래 기술에서 설명한 바와 같이 양자화된 변환 계수를 역양자화하여 현재 프레임이 이전 프레임에 비해 얼마나 움직였는가를 나타내는 움직임 벡터를 소정의 알고리즘으로 추정하고 이전 프레임의 영상을 움직임 벡터만큼 보상하여 출력한다.

또한 영역 판단부(31)는 상기 양자화부(12)에 의해 양자화된 변환 계수를 수신하여 얼굴인 어깨등과 같이 움직임이 많은 영역과 정지 영역인 배경 영역을 검출하여 움직임이 많은 움직임 영역이면 상기 줄길이 부호화부(32)에 출력하고 움직임이 없는 배경 영역이면 상기 줄길이 부호화부(33)에 각각 출력한다.

따라서 상기 줄길이 부호화부(32)는 움직임이 많은 움직임 영역에 대한 변환 계수를 제로 런 길이가 짧은 것에 짧은 비트를 할당하고 제로런 길이가 긴것에 긴 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하고 상기 줄길이 부호화부(33)는 정지 영역인 배경 영역에 대한 변환 계수를 제로 런 길이가 짧은 것에 긴 비트를 할당하고 제로런 길이가 짧은 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하여 출력한다.

따라서 본 발명은 움직임이 적은 배경 부분과 움직임이 많은 부분을 각 특성에 맞게 줄길이 부호화를 함으로서 효율적인 압축 부호화를 실현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

양자화된 웨이브렛 변화 계수를 수신하여 움직임이 많은 움직임 영역과 정지 여역인 배경 영역을 검출하는 영역 판단부(31), 상기 영역 판단부(31)에 의해 움직임이 많은 움직임 영역이 검출되면 제로 런 길이가 짧은 비트를 할당하고 제로 런 길이가 긴것에 긴 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하는 제1줄길이 부호화부(32), 상기 영역 판단부(31)에 의해 정지 영역인 배경 영역이 검출되면 제로 런 길이가 짧은 것에 긴 비트를 할당하고 제로 런 길이가 긴 것에 짧은 비트를 할당하는 VLC 테이블을 이용하여 줄길이 부호화를 수행하는 제2줄길이 부호화부(33)를 구비하여 구성함을 특징으로 하는 웨이브렛 변환 부호화 장치.