KR0139582B1 - 영상 신호의 비트 전송율에 따른 전처리 장치 및 그 방법 - Google Patents
영상 신호의 비트 전송율에 따른 전처리 장치 및 그 방법Info
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Abstract
본 발명은 비트 전송율에 따라 미리 정보량을 조절하는 영상 신호의 비트 전송율에 따른 전처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 영상 부호화기 시스템의 전처리 장치에 있어서, 개인용 컴퓨터(4)의 제어를 받아 입력되는 원래 이미지의 영상 데이타를 3개의 출력단으로 스위칭하여 출력하는 스위치부(11)와, 상기 스위치부(11)의 제1출력단에 연결되어 영상 데이타의 저역통과필터링과 서브샘플링을 수행하는 입력영상 샘플링부(12)와, 상기 스위치부(11)의 제2출력단에 연결되어 영상 데이타의 저역통과필터링을 수행하는 저역통과필터부(13)와, 상기 스위치부(11)의 c단에 연결되어 영상 데이타를 패스시키는 프리패스부(14)를 구비하는 전처리 장치, 및 입력되는 비트 전송율이 제1소정의 값보다 작은지 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계 수행후, 비트 전송율이 제1소정의 값 보다 작으면 저역통과필터링과 서브샘플링을 수행하는 제2단계와, 상기 제1단계 수행 후, 비트 전송율이 제1소정의 값보다 작지 않으면 상기 비트 전송율과 상기 제1소정의 값보다 큰 제2소정의 값을 비교하는 제3단계와, 상기 제3단계 수행 후, 비트 전송율이 제2소정의 값보다 작은 경우에는 저역통과필터링만을 수행하고 제2소정의 값보다 작지 않은 경우에는 모든 신호 성분을 통과시키는 제4단계를 포함하는 전처리 방법으로 이루어진다.
Description
제1도는 본 발명이 적용되는 영상 부호화 시스템의 일예시도.
제2도는 본 발명에 따른 전처리 장치의 일실시예 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 전처리 방법의 일실시예 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:전처리부2:비디오 프레임 저장부
3:부호화부11:스위칭부
12:영상 샘플링부13:저역통과 필터링부
14:프리패싱부
본 발명은, 광범위한 전소율을 지원하는 디지털 영상 부호화 시스템의 부호화 효율을 최적화하기 위해, 비트 전송율에 따라 미리 영상 정보량을 조절하는 전처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 동영상 부호화에 널리 사용되고 있는 MPEG-2(Moving Picture Expert Group-2) 표준 신호 압축 방식은 디지털 영상을 부호화하는 방식으로, 부호화된 데이터를 크게 다음의 두가지로 나눌 수 있다.
그 하나는 시퀀스의 특성을 알려주는 헤더 정보, 움직임 베터, 매크로 블럭 형태 등의 데이터(이하, 부가 정보라 칭함)이며, 다른 하나는 이산여현변환(DCT:Discrete Cosine Transform)/양자화된 데이터이다. 상기 부가 정보는 같은 크기의 입력 영상에서 비트 전송율에 관계없이 거의 일정한 양의 비트수를 차지하는 반면에, 이산여현변환(DCT)/양자화 데이터는 비트 전송율에 따라 할당되는 비트수의 변화가 심하다.
따라서, 한 화면에 720×480 화소수를 가지는 CCIR(International Radio Consultative Canmittee) 601 해상도의 디지털 영상을 부호화할 때, 4Mbps 이상의 비트 전송율에서는 어느 정도 만족할 만한 화질을 얻을 수 있지만, 비트 전송율이 4Mbps 이하의 값보다 훨씬 낮은 경우에는 대부분의 비트수가 부가 정보를 표현하는데 사용되므로 이산여현변환(DCT)/양자화된 데이터를 표현하는데 필요한 비트수가 부족하게 된다.
이로 인하여 고주파 성분이 충실히 부호화되지 못해 재생영상의 에지(edge) 부분에 왜곡이 많이 발생되고, 화면의 종류에 따라 재생 화질의 변화가 심하며, 인간의 시각이 가장 민감한 휘도 신호에 양자화 에러가 많이 발생되어 화질 열화가 심각해지는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 전송율의 변화가 많은 시스템에서 전송율의 변화에 따라 시각적으로 만족할만한 화질을 얻을 수 있도록, 부호화하기 전에 입력 영상이 가지는 정보량을 미리 조절하여 부호화로 인한 신호 왜곡 현상을 최소화하는 전처리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전처리 장치는, 영상 부호화 시스템의 전처리 장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 제어 신호와 외부로부터 입력되는 원영상 데이터의 비트 전송율에 따라 상기 원영상 데이터를 제1 내지 제3출력단으로 스위칭하기 위한 스위칭 수단; 상기 스위칭 수단의 제1출력단에 연결되어 상기 스위칭 수단으로부터 입력되는 영상 데이터를 저역통과 필터링하고 서브샘플링하여 외부로 출력하기 위한 입력영상 샘플링 수단; 상기 스위칭 수단의 제2출력단에 연결되어 상기 스위칭 수단으로부터 입력되는 영상 데이터를 저역통과 필터링하여 외부로 출력하기 위한 지역통과 필터링 수단; 및 상기 스위칭 수단의 제3출력단에 연결되어 상기 스위칭 수단으로부터 입력되는 영상 데이터를 외부로 패스시키기 위한 프리패싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전처리 방법은, 영상 부호화 시스템의 전처리 장치에 적용되는 전처리 방법에 있어서, 입력되는 영상 데이터의 비트 전송율이 제1소정의 값보다 작은지를 판단하는 제1단계; 상기 제1단계의 판단 결과, 비트 전송율이 상기 제1소정의 값보다 작으면 영상 데이터를 저역통과 필터링하고 서브샘플링하는 제2단계; 상기 제1단계의 판단 결과, 비트 전송율이 상기 제1소정의 값보다 작지 않으면 비트 전송율이 제2소정의 값보다 작은지를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계의 판단결과, 비트 전송율이 상기 제2소정의 값보다 작으면 영상 데이터를 저역통과 필터링하고, 비트 전송율이 상기 제2소정의 값보다 작지 않으면 전처리를 수행하지 않고 신호 성분을 통과시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 입력 영상의 해상도를 감소시켜 부가 정보가 차지하는 절대적인 비트수를 감소시키고, 상대적으로 이산여현변환(DCT)/양자화된 데이터가 차지하는 비율을 높여 재생된 영상의 화질을 향상시킬 수 있도록 구성된 것으로, 제1도는 본 발명이 적용되는 영상 부호화 시스템의 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용되는 영상 부호화 시스템은, 외부의 카메라로부터 입력되는 원래 이미지의 영상 데이터에서 고주파 성분을 제거하는 전처리부(1)와, 상기 전처리부(1)로부터 출력되는 영상 데이터를 저장하는 비디오 프레임 저장부(2)와, 상기 비디오 프레임 저장부(2)에 저장된 영상 데이터를 압축 부호화한 후에 채널을 통하여 외부의 수신단으로 전송하는 부호화부(3)를 구비한다.
제2도는 본 발명에 따른 전처리 장치의 일실시예 구성도로서, 외부의 카메라로부터 입력되는 원래 이미지의 영상 데이터를 출력하되, 외부의 개인용 컴퓨터(4)의 제어를 받아 3개의 출력단인 a,b,c단으로 스위칭하는 스위칭부(11)와, 상기 스위칭부(11)의 a 출력단에 연결되어 영상 데이터에 대하여 저역통과 필터링과 서브샘플링을 수행하는 입력영상 샘플링부(12)와, 상기 스위칭부(11)의 b 출력단에 연결되어 영상 데이터에 대하여 저역통과 필터링을 수행하는 저역통과 필터링부(13)와, 상기 스위칭부(11)의 c 출력단에 연결되어 영상 데이터를 패스시키는 프리패싱(free passing)부(14)를 구비한다.
상기와 같이 구성되는 전처리 장치는 그 처리 결과를 비디오 프레임 저장부(2)로 출력하고, 상기 입력영상 샘플링부(12)와 저역통과 필터링부(13)에서 사용하는 각각의 저역통과필터(LPF)는 서로 다른 특성을 가지며, 그 저역통과 필터링이나 서브샘플링(subsampling)방법은 현재 상용화되어 있는 방법을 이용한다.
그리고, 상기 스위칭부(11)가 외부의 컴퓨터(4)의 제어를 받는다는 의미는, 운용자가 컴퓨터(4)의 키보드 등을 통하여 비트율을 변경하면서 입력하면, 컴퓨터(4)에서 스위칭부(11)로 제어 신호를 발생하여 전처리부(1)의 동작을 제어할 수 있다는 의미이며, 컴퓨터(4) 이외에 다른 기기를 사용하여 제어 신호를 입력할 수도 있다.
제3도는 본 발명에 따른 전처리 방법의 일실시예 흐름도로서, 먼저 비트 전송율이 어떤 범위의 값을 갖는지를 확인하기 위하여 비트 전송율이 2Mbps 보다 작은지를 판단한다(301). 판단 결과, 채널의 비트 전송율이 2Mbps 보다 작으면, 상기 입력영상샘플링부(12)에서 저역통과 필터링을 수행한 후에(302) 서브샘플링을 수행한다(303).
한편, 비트 전송율이 2Mbps 보다 작지 않으면 비트 전송율이 5Mbps 보다 작은지를 판단하여(304) 비트 전송율이 5Mbsp 보다 작으면 상기 저역통과 필터링부(13)에서 저역통과 필터링만을 수행하고(305), 비트 전송율이 5Mbps 보다 작지 않으면 상기 프리패싱부(14)를 통해 특별한 전처리를 수행하지 않고 모든 신호 성분을 통과시킨다(306).
이처럼 본 발명에서는, 비트 전송율이 2Mbps 보다 작으면 저역통과 필터링을 수행한 후에 서브샘플링을 수행하여 영상의 해상도를 낮추어 정보량을 줄이고, 비트 전송율이 2Mbps 보다 작지 않고 5Mbps 보다 작으면 저역통과 필터링만을 수행하여 정보량을 줄이고, 비트 전송율이 5Mbps 보다 작지 않으면 특별한 전처리를 수행하지 않고 전송한다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 정보량을 조절하기 위해 저역통과 필터링과 서브샘플링을 수행하여 해상도를 낮추는 추림 과정과 원래 크기의 영상을 얻기 위한 보간(interpolation) 과정에 의한 정보 손실에 의하여 재생영상의 화질은 한계가 있지만, 비트 전송율에 따라 입력 영상이 가지는 정보량을 조절하여 광범위한 비트 전송율을 지원하는 디지털 영상 부호화 시스템의 부호화 효율을 최적화하며, 그에 따라 재생되는 영상의 화질이 개선되고, 단일 부호화기를 광범위한 전송율을 요구하는 서비스에 사용할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 영상 부호화 시스템의 전처리 장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 제어 신호와 외부로부터 입력되는 원영상 데이터의 비트 전송율에 따라 상기 원영상 데이터를 제1 내지 제3출력단으로 스위칭하기 위한 스위칭 수단; 상기 스위칭 수단의 제1출력단에 연결되어 상기 스위칭 수단으로부터 입력되는 영상 데이터를 저역통과 필터링하고 서브샘플링하여 외부로 출력하기 위한 입력영상 샘플링 수단; 상기 스위칭 수단의 제2출력단에 연결되어 상기 스위칭 수단으로부터 입력되는 영상 데이터를 저역통과 필터링하여 외부로 출력하기 위한 저역통과 필터링 수단; 및 상기 스위칭 수단의 제3출력단에 연결되어 상기 스위칭 수단으로부터 입력되는 영상 데이터를 외부로 패스시키기 위한 프리패싱 수단을 포함하여 이루어진 전처리 장치.
- 영상 부호화 시스템의 전처리 장치에 적용되는 전처리 방법에 있어서, 입력되는 영상 데이터의 비트 전송율이 제1소정의 값보다 작은지를 판단하는 제1단계; 상기 제1단계의 판단 결과, 비트 전송율이 상기 제1소정의 값보다 작으면 영상 데이터를 저역통과 필터링하고 서브샘플링하는 제2단계; 상기 제1단계의 판단 결과, 비트 전송율이 상기 제1소정의 값보다 작지 않으면 비트 전송율이 제2소정의 값보다 작은지를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계의 판단 결과, 비트 전송율이 상기 제2소정의 값보다 작으면 영상 데이터를 저역통과 필터링하고, 비트 전송율이 상기 제2소정의 값보다 작지 않으면 전처리를 수행하지 않고 신호 성분을 통과시키는 제4단계를 포함하여 이루어진 전처리 방법.
Priority Applications (1)
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| KR1019940022192A KR0139582B1 (ko) | 1994-09-03 | 1994-09-03 | 영상 신호의 비트 전송율에 따른 전처리 장치 및 그 방법 |
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| KR1019940022192A KR0139582B1 (ko) | 1994-09-03 | 1994-09-03 | 영상 신호의 비트 전송율에 따른 전처리 장치 및 그 방법 |
Publications (2)
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| KR (1) | KR0139582B1 (ko) |
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1994
- 1994-09-03 KR KR1019940022192A patent/KR0139582B1/ko not_active IP Right Cessation
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