KR0141305B1 - Subband coding method - Google Patents

Subband coding method

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KR0141305B1 KR1019940024872A KR19940024872A KR0141305B1 KR 0141305 B1 KR0141305 B1 KR 0141305B1 KR 1019940024872 A KR1019940024872 A KR 1019940024872A KR 19940024872 A KR19940024872 A KR 19940024872A KR 0141305 B1 KR0141305 B1 KR 0141305B1
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Abstract

본 발명은 영상 신호의 대역을 7 분할하여 부호화하는 영상 대역 부호화 방법에 관한 것으로, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 최 저역 영역(H11)은 2차원 DCT를 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H12)은 수평 방향으로 1차원 DCT를 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H13)은 수직 방향으로 1차원 DCT를 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H14)은 기 설정 양자화 스케일로 PCM을 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역은(H2)은 수평 방향으로 1차원 DPCM을 수행하는 단계, 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역은(H3)은 수직 방향으로 1차원 DPCM을 수행하는 단계, 수평 방향으로 고역 필터링 되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H4)은 기 설정된 양자화 스케일로 PCM을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to an image band encoding method for encoding a band of an image signal by dividing the image signal into seven subbands. H11) performs a two-dimensional DCT, low-pass filtering in the horizontal direction and low-pass filtering in the vertical direction, low-pass filtering in the horizontal direction, and high-pass filtered region H12 in the vertical direction performs one-dimensional DCT in the horizontal direction. Step, low pass filtered in the horizontal direction, low pass filtered in the vertical direction, high pass filtered in the horizontal direction, low pass filtered in the vertical direction, and performing a one-dimensional DCT in the vertical direction, low pass filtered in the horizontal direction, and vertical Low pass filtered in the horizontal direction, then high pass filtered in the horizontal direction, and high pass filtered in the vertical direction. The region H14 performs the PCM at a preset quantization scale, the low pass filtered in the horizontal direction and the high pass filtered region in the vertical direction, and the H2 performs the one-dimensional DPCM in the horizontal direction, and the high pass in the horizontal direction. The filtered and low-pass filtered region H3 performs a one-dimensional DPCM in the vertical direction, the high-pass filtered region in the horizontal direction, and the high-pass filtered region H4 in the vertical direction performs PCM at a preset quantization scale. It is characterized by consisting of steps.

Description

대역 분할 영상 부호화 방법Band Division Image Coding Method

제 1 도는 종래 기술의 대역 분할 부호화 장치를 나타내는 하드웨어 구성도.1 is a hardware configuration diagram showing a conventional band division encoding apparatus.

제 2 도는 상기 제 1 도에 의해 분할된 대역 분할도.2 is a band division diagram divided by the first diagram.

제 3 도는 본 발명의 실시예를 나타내는 대역 분할도.3 is a band division diagram showing an embodiment of the present invention.

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

11,12:대역 분할부(11,12)13:인코더11, 12: band divider (11, 12) 13: encoder

11a,11b,11c,11d,12a,12b,12c,12d:QMF11a, 11b, 11c, 11d, 12a, 12b, 12c, 12d: QMF

본 발명은 영상 신호의 대역을 분할하여 부호화하는 영 대역 부호화 방법에 관한 것으로, 특히 영상을 7 대역 분할하여 분할된 각 대역에 대한 부호화를 수행하는 영상 대역 분할 부호화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a zero band encoding method for dividing and encoding a band of an image signal, and more particularly, to an image band division encoding method for performing encoding for each divided band by dividing an image into seven bands.

일반적으로 대역 분할 부호화는 영상 신호를 공간 주파수(3차원대역 분할의 경우 시추림까지 포함)별로 분할하여 각 영역별로 별도로 대역의 특성 및 중요도에 맞게 부호화를 거쳐서 전송하는 부호화 기법으로서, 처음에는 음성 처리 분야에서 먼저 적용되다가 1986년 우드(Woods)와 오닐(O'neil)이 영상에 적용하면서 주목을 받기 시작했다.In general, band division encoding is an encoding technique in which an image signal is divided into spatial frequencies (including drilling in the case of 3D band division) and transmitted after encoding according to characteristics and importance of bands separately for each region. It was first applied in the field, and in 1986 Woods and O'neil began to attract attention as they applied it to images.

상기한 영역 분할 부호화 기법은 영상을 공간 주파수(혹은 3차원 대역 분할 부호화의 경우 시간 주파수까지 포함하여)별로 몇 개의 대역으로 나누고 각 대역의 신호를 추림하여 여러개의 작은 크기의 분할 영상들로 분리한다.In the above-described region division coding scheme, an image is divided into several bands by spatial frequency (or even a temporal frequency in 3D band division coding), and the signals of each band are deduced and divided into several smaller sized divided images. .

분할된 대역의 영상들은 각각 특성에 맞는 부호기로 부호화 되어 채널을 통해 전송되고 복호기측에는 이와 반대 과정을 통해서 복원영상을 만든다.Images of the divided bands are coded with encoders suitable for the characteristics, respectively, and are transmitted through the channel, and the decoder side generates reconstructed images through the reverse process.

상기한 대역 분할 기법을 이용하여 7대역 분할 부호화 수행에 대하여 첨부된 제 1 도 및 제 2 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1 and FIG. 2 attached to the 7-band segmentation encoding using the above-described band division technique will be described.

먼저, 1차 대역 분할부(11)는 4개의 QMF(Quadrature Mirror Filter, 11a,11b,11c,11d)가 병렬로 구성되어 있어서, 각 QMF(11a,11b,11c,11d)에 의해 입력되는 영상 신호가 저역 대역에서 부터 고역 대역까지 4개의 대역(H1,H2,H3,H4)으로 분할되어 출력되도록 하고(제 2 도 (a)참조), 2차 대역 분할부(12)도 4개의 QMF(12a,12b,12c,12d)로 구성되어 상기 QMF(11d)에 의해 분할하여 출력함으로서(제 2 도 (b) 참조) 전체적으로 최저역 대역(H11)에서부터 최고역 대역(H4)까지 7 대역 분할되도록 하였다.First, in the primary band divider 11, four quadrature mirror filters 11a, 11b, 11c, and 11d are configured in parallel, and thus images input by the respective QMFs 11a, 11b, 11c, and 11d are provided. The signal is divided into four bands (H1, H2, H3, H4) from the low band to the high band (see FIG. 2 (a)), and the secondary band divider 12 also has four QMF ( 12a, 12b, 12c, and 12d, which are divided and output by the QMF 11d (see FIG. 2 (b)) so that seven bands are divided from the lowest band (H11) to the highest band (H4) as a whole. It was.

상기 제 1, 제 2 대역 분할부(11,12)에 의해 7 대역 분할된 각 대역 영상은 인코더(13)에 입력되어 인코더(13)에 의해 각각 계층 부호화되어 채널을 통해 전송되었다.Each band image divided into seven bands by the first and second band splitters 11 and 12 is inputted to the encoder 13, hierarchically encoded by the encoder 13, and transmitted through a channel.

이때 상기한 계층 분할에 있어서, 종래에는 7 대역 분할된 각 대역중 최저역 대역(H11)을 제 1 계층으로 선정하여 부호화를 수행하고 나머지 6 대역은 제 2 계층으로 선정하여 부호화를 수행하였다.In the above-described hierarchical division, conventionally, the lowest band (H11) of each of the seven band divided bands is selected as the first layer and the encoding is performed, and the remaining six bands are selected as the second layer and the encoding is performed.

따라서 종래의 계층 부호화는 고정된 대역을 하나의 계층으로 할당함으로 인하여 각 대역이 가지는 독특한 정보의 중복성을 충분히 이용하지 못한 문제점을 가지고 있었다.Therefore, the conventional hierarchical coding has a problem in that it does not fully utilize the redundancy of the unique information of each band by assigning a fixed band to one layer.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 7 분할된 각 대역을 특성에 맞게 부호화를 수행함으로서 부호화 효율을 높일수 있는 대역 분할 영상 부호화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for encoding a band-segmented image which can improve encoding efficiency by performing encoding on each of the seven divided bands according to characteristics.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제 3 도는 본 발명의 실시예를 나타내는 실시 예시도로서, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.3 is an exemplary view showing an embodiment of the present invention, which will be described below.

일반적으로 상기 제 1 도에 나타난 7 대역 분할 부호화 장치에 의해 영상을 대역 분할 할 때, 1차 대역 분할부(11)의 QMF(11a)는 입력되는 영상을 수평측으로 저역 필터링 한후 수직측으로 저역 필터링하고(H1), QMF(11b)는 입력되는 영상을 수평측으로 저역 필터링한후 수직측으로 고역 필터링하며(H2), QMF(11c)는 입력되는 영상을 수평측으로 고역 필터링한 후 수직측으로 저역 필터링하고(H3), QMF(11d)는 입력되는 영상을 수평측으로 고역 필터링한 후 수직측으로 고역 필터링하여(H4)제 2 도 (a)에 나타난 바와 같이 4 대역 분할된 영상을 출력한다.In general, when band-dividing an image by the 7-band division encoding apparatus shown in FIG. 1, the QMF 11a of the primary band division unit 11 performs low pass filtering on the input image to the horizontal side and then low pass filtering to the vertical side. (H1), QMF 11b performs low pass filtering on the input image to the horizontal side and then high pass filtering to the vertical side (H2), and QMF 11c performs high pass filtering to the horizontal side and then low pass filtering to the vertical side (H3). ), The QMF 11d performs high pass filtering on the input image to the horizontal side and high pass filtering to the vertical side (H4) to output a 4-band divided image as shown in FIG.

또한 상기 2 차 대역 분할부(12)의 QMF(12a)는 상기 QMF(11a)의 출력을 수평측으로 저역 필터링 한후 수직측으로 저역 필터링하고(H11),QMF(12b)는 상기 QMF(11a)의 출력을 수평측으로 저역 필터링한후 수직측으로 고역 필터링하며(H12), QMF(12c)는 상기 QMF(11a)의 출력을 수평측으로 고역 필터링 한후 수직측으로 저역 필터링하고(H13), QMF(12d)는 상기 QMF(11a)의 출력을 수평측으로 고역 필터링한후 수직측으로 고역 필터링하여(H14) 출력함으로서 제 2 도 (b)에 나타난 바와 같이 제 1 대역 분할부(11)와 제 2 대역 분할부(12)에 의해 7 대역 분할되도록 한다.In addition, the QMF 12a of the second band divider 12 low-pass filters the output of the QMF 11a horizontally and then low-pass filters the vertical side H11, and the QMF 12b outputs the QMF 11a. Low-pass filtering to the horizontal side and then high-pass filtering to the vertical side (H12), the QMF 12c high-pass filtering the output of the QMF 11a to the horizontal side and then low-pass filtering to the vertical side (H13), QMF 12d is the QMF The high frequency filtering of the output of 11a to the horizontal side and the high frequency filtering to the vertical side of the output 11a output the H11 to the first band divider 11 and the second band divider 12 as shown in FIG. By 7 bands.

따라서 본 발명은 상기와 같이 수평 방향 및 수직 방향으로 각각 필터링된 각 대역을 부호화 하는데 있어서, 각 대역의 특성에 맞게 부호화를 수행하고자 한다.Therefore, in the present invention, in encoding each band filtered in the horizontal direction and the vertical direction as described above, an encoding is performed according to the characteristics of each band.

즉, 상기 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링되고 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 최 저역 영역(H11)은 2차원 DCT(Discrete Cosine Transform)를 수행하고, 상기 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링되고 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H12)은 수평 방향으로 1차원 DCT를 수행하며, 상기 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링되고 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H13)은 수직 방향으로 1차원 DCT를 수행한다.That is, the lowest region H11 low-pass filtered in the horizontal direction, low-pass filtered in the vertical direction, low-pass filtered in the horizontal direction, and low-pass filtered in the vertical direction performs a two-dimensional Discrete Cosine Transform (DCT), and in the horizontal direction. Low pass filtered, low pass filtered in the vertical direction, low pass filtered in the horizontal direction and high pass filtered in the vertical direction, H12 performs one-dimensional DCT in the horizontal direction, low pass filtered in the horizontal direction, low pass filtered in the horizontal direction, and horizontal Region H13 filtered in the vertical direction and low-pass filtered in the vertical direction performs one-dimensional DCT in the vertical direction.

또한 상기 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링되고 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H14)은 기 설정 양자화 스케일로 PCM(Pulse Code Modulation)을 수행하고 상기 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역은(H2)은 수평 방향으로 1차원 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)을 수행하고 상기 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H3)은 수직 방향으로 1차원 DPCM을 수행한다.In addition, the low pass filtered in the horizontal direction, the low pass filtered in the vertical direction, the high pass filtered in the horizontal direction, and the high pass filtered in the vertical direction, perform pulse code modulation (PCM) at a preset quantization scale and low pass in the horizontal direction. The filtered and vertically filtered region (H2) performs one-dimensional differential pulse code modulation (DPCM) in the horizontal direction and the high-pass filtered region in the horizontal direction and the low-pass filtered region (H3) in the vertical direction in the vertical direction. Perform one-dimensional DPCM.

또한 수평 방향으로 고역 필터링 되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H4)은 기 설정된 양자화 스케일로 PCM을 수행하되, 바람직하기로는 양자화 스케일을 크게하여 중요한 정보만 남게 부호화한다.In addition, the high frequency filtered region H4 in the horizontal direction and the high frequency filtered region in the vertical direction perform PCM at a preset quantization scale, but preferably, the quantization scale is enlarged to encode only important information.

이때 상기한 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링되고 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H12)과, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역필터링되고 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H13)과, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H2), 및 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H3)을 각각 1차원 DCT와 1차원 DPCM을 수행하는 이유는 대역 분할 과정에서 이미 어느 한 방향의 중복성이 충분히 제거 되었기 때문이다.In this case, the low pass filtering in the horizontal direction, the low pass filtering in the vertical direction, the low pass filtering in the horizontal direction, the high pass filtering in the vertical direction, the low pass filtering in the horizontal direction, the low pass filtering in the vertical direction, and the high pass filtering in the horizontal direction And the low pass filtered region H13 in the vertical direction, the low pass filtered region in the horizontal direction and the high pass filtered region H2 in the vertical direction, and the low pass filtered region H3 in the horizontal direction and 1 respectively. The reason for performing the dimensional DCT and the one-dimensional DPCM is that redundancy in one direction has already been sufficiently removed during the band division.

상기와 같이 각 분할 대역(H11,H12,H13,H14,H2,H3,H4)의 부호화 수행후 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링되고 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H1)에서 역측한 움직임 벡터(motion vector)로 각 분할 대역(H11,H12,H13,H14,H2,H3,H4)의 움직임 보상을 수행한다.As described above, after performing encoding of each divided band (H11, H12, H13, H14, H2, H3, H4), the low pass filtering in the horizontal direction, the low pass filtering in the vertical direction, the low pass filtering in the horizontal direction, and the low pass filtering in the vertical direction are performed. Motion compensation of each divided band (H11, H12, H13, H14, H2, H3, H4) is performed using the motion vector inversed at (H1).

상기한 바와 같이 본 발명은 각 대역 분할로 인한 중복성 감소를 사용하여 효율적인 부호화를 수행할 수 있는 효과가 있으며 상기한 부호화 기법을 기 공지된 웨이브렛(wave let)변환에 적용 가능하다.As described above, the present invention has an effect that efficient encoding can be performed using redundancy reduction due to each band division, and the above coding technique can be applied to a known wave let transform.

Claims (2)

수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 최 저역 영역(H11)은 2차원 DCT를 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H12)은 수평 방향으로 1차원 DCT를 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된후 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H13)은 수직 방향으로 1차원 DCT를 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된수 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H14)은 기 설정 양자화 스케일로 PCM을 수행하는 단계, 수평 방향으로 저역 필터링되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H2)은 수평 방향으로 1차원 DPCM을 수행하는 단계, 수평 방향으로 고역 필터링되고 수직 방향으로 저역 필터링된 영역(H3)은 수직 방향으로 1차원 DPCM을 수행하는 단계, 수평 방향으로 고역 필터링 되고 수직 방향으로 고역 필터링된 영역(H4)은 기 설정된 양자화 스케일로 PCM을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 대역 분할 영상 부호화 방법.The low pass filtered in the horizontal direction, the low pass filtered in the vertical direction, the low pass filtered in the horizontal direction, and the low pass filtered in the vertical direction, performs the two-dimensional DCT, the low pass filtered in the horizontal direction and the low pass in the vertical direction. After filtering, the low pass filtered in the horizontal direction and the high pass filtered area in the vertical direction (H12) are performed by performing a one-dimensional DCT in the horizontal direction, low pass filtered in the horizontal direction, low pass filtered in the vertical direction, and then high pass filtered in the horizontal direction. The low-pass filtered area H13 in the vertical direction is a step of performing a one-dimensional DCT in the vertical direction, the low-pass filtered in the horizontal direction, the low-pass filtered in the vertical direction, the high-pass filtered in the horizontal direction, and the high-pass filtered area in the vertical direction (H14). ), Performing the PCM with a preset quantization scale, low pass filtering in the horizontal direction and Performing the one-dimensional DPCM in the horizontal direction, performing the one-dimensional DPCM in the horizontal direction, performing the one-dimensional DPCM in the horizontal direction, and performing the one-dimensional DPCM in the vertical direction, and performing the one-dimensional DPCM in the vertical direction. The region H4 filtered in the horizontal direction and the region H4 filtered in the vertical direction is performed by performing a PCM at a preset quantization scale. 제 1 항에 있어서, 상기 2차원 DCT를 수행한 영역(H11)에서 역측한 움직임 벡터로 상기 각 분할 대역(H11,H12,H13,H14,H2,H3,H4)의 움직임 보상을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대역 분할 영상 부호화 방법.The method of claim 1, further comprising performing motion compensation of each of the divided bands H11, H12, H13, H14, H2, H3, and H4 using an inverse motion vector in the region H11 on which the two-dimensional DCT is performed. Band split image encoding method characterized in that it further comprises.
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