KR0143721B1

KR0143721B1 - 영상 신호 부호화 장치

Info

Publication number: KR0143721B1
Application number: KR1019940018647A
Authority: KR
Inventors: 임종태
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR960006620A

Abstract

본 발명은 영상 신호를 효율적으로 부호화하기에 적합한 영상 신호 부호화 장치에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 영상 신호를 그대로 이산 코사인 변환 및 양자화 등을 행하여 영상 신호의 부호화를 실시하기 때문에 영상 신호의 부호화가 효율적이지 못한 결점이 있었으나, 본 발명에서는 웨이브렛 변환부(10)가 영상 신호를 다수의 대역으로 분할한 후, 이산 코사인 변환부(20)가 분할된 각 대역의 특성에 따라 각 대역을 1차원 또는 2차원 이산 코사인 변환하여 부호화를 각각 실시함으로써 영상 신호를 효율적으로 부호화할 수 있으므로 상기 결점을 개선시킬 수 있는 것이다.

Description

영상 신호 부호와 장치

제1도는 본 발명에 따른 영상 신호 부호와 장치의 일 실시 예를 타나낸 블록도,

제2도는 제1도에 따른 영상 신호의 원 영상을 나타낸 개략도,

제3도는 제2도에 따른 원 영상을 대역 분할하여 나타낸 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:웨이브렛 변환부 20:이산 코사인 변환부

30:양자화부 40:스캐닝부

50:줄 길이 부호화부

본 발명은 영상 신호 부호화(coding) 장치에 관한 것으로, 특히 영상 신호를 효율적으로 부호화하기에 적합한 영상 신호 부호화 장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 따른 영상 신호 부호화를 보면, 영상 신호를 이산 코사인 변화(Discrete Cosine Transform; DOT)한 후, 그 이산 코사인 변환된 영상 신호를 소정의 양자화 스케일(quantizing scale)에 의하여 양자화하여 그 양자화된 영상 신호를 소정의 과정을 거치게 해서 부호화된 형태로 해당 채널을 통해 출력시킨다.

그러나, 이와 같은 종래의 기술에 있어서는 영상 신호를 그대로 이산 코사인 변환 및 양자화 등을 행하여 영상 신호의 부호화를 실시하기 때문에 영상 신호의 부호화가 효율적이지 못한 결점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 인출한 것으로, 영상 신호를 다수의 대역으로 분할하여 각 대역의 특성에 따라 부호화를 실시함으로써 영상 신호를 효율적으로 부호화 할 수 있는 영상 신호 부호화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 영상 부호화 장치의 일 실시 에를 나타낸 블록도로, 영상 신호를 인가받아 웨이브렛 변환(wavelet transform)함으로써 영상 신호를 다수의 대역으로 분할하는 웨이브렛 변환부(10), 웨이브렛 변환부(10)로부터 다수의 대역으로 분할된 영상 신호를 인가받아 각 대역의 특성에 따라 이산 코사인 변환하는 이산 코사인 변환부(20), 이산 코사인 변환부(20)로부터 이산 코사인 변환된 신호를 인가받아 양자화하는 양자화부(30), 양자화부(30)로부터의 양자화된 신호를 지그-재그-스캐닝(zig-zag scanning)하여 출력하는 스캐닝부(40)와, 스캐닝부(40)로부터 스캐닝된 신호를 인가받아 줄 길이 부호화(Run Length Codign; RLC)하는 줄 길이 부호화부(50)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명을 제2도 및 제3도를 참조하여 보면, 웨이브렛 변환부(10)는 영상 신호를 인가받아 웨이브렛 변환함으로써 영상을 다수의 대역으로 분할한다.

예를 들어, 제2도와 같은 원 영상(S)을 레이어(layer) 2까지 웨이브렛 변환을 실시하여 제3도와 같이 7개의 대역 즉, 제1 내지 제7 대역(1 내지 7)으로 분할한다.

다음, 이산 코사인 변환부(20)는 웨이브렛 변환부(10)로부터 7개의 대역으로 분할된 신호를 인가받아 각 대역의 특성에 따라 1차원 또는 2차원 이산 코사인 변환한다.

즉, 제1 대역(1)은 다중 분할 근사치(multiresolution approximation)이므로 2차원 이산 코사인 변환하고, 제2, 제3 대역(2, 3)은 수평쪽으로 저수파(low frequency) 성분이, 수직쪽으로 고수파(high frequency) 성분이 있으므로 수평쪽으로 1차원 이산 코사인 변환하여 압축이 용이해지도록 한다.

또한, 제4, 제5 대역(4,5)은 수직쪽으로 저수파 성분이, 수평쪽으로 고주파 성분이 있으므로 수직쪽으로 1차원 이산 코사인 변환하며, 제6, 제7 대역(6,7)은 수직쪽 수평쪽 모두 고주파 성분이 있기 때문에 제1 대역(1)의 경우와 같이 2차원 이산 코사인 변환한다.

그리고, 양자화부(30)는 이산 코사인 변환부(20)의 이산 코사인 변환된 신호를 양자화하며, 스캐닝부(40)는 양자화부(30)의 양자화된 신호(램 등의 저항 장치에 행렬 형태로 배열된 신호)를 지그-재그 스캐닝하여 출력하고, 줄 길이 부호화부(50)는 스캐닝부(40)의 스캐닝된 신호를 줄 길이 부호화한다.

여기서, 상기 각 용어의 정의를 간단히 설명해 보면 다음과 같다.

이산 코사인 변환:

코사인 함수를 이용한 직교 변환의 하나로써 상관성이 높은 영상 신호나 음성 신호에 대해 좋은 성능을 나타내며, 그 성능은 에너지 압축 효과가 최적인 카루넨-로에브 변환의 성능에 근접한다고 알려져 있으며, 이산 코사인 변환에는 여러 가지 정의가 있으나, 가장 많이 사용되는 것은 입력 신호를 {X(n): n=0, 1, 2,…, N-1}이라 하고 출력 신호를 {X(m): m=0, 1, 2,…, N-1}라고 할 때, 다음과 같은 관계식으로 주어진다.

이때, 상기 직교 변환의 종류로는 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform; DFT)과 이산 하틀리 변환(Discrete Harlery Transform; DHT) 등이 있다.

양자화:

입력 신호를 유한한 개수의 값으로 근사화시키는 것으로 비선형 염산이며, 원 신호의 완전한 재생이 불가능하고, 입력 신호에 따라 스칼라 양자화와 벡터 양자화로 나눌 수 있으며, 부호어의 배치에 따라 균일 양자화와 비균일 양자화로 나눌수 있고, 양자화된 결과는 디지털 값으로 전송된다.

줄 길이 부호화:

주사 광전 변화 과정에서 디지털 처리되어 1과 0의 값만을 갖는 펄스로 변환된 영상 신호 중에서 흑 또는 백의 화소가 연속되는 형태인 줄 길이를 부호로 바꾸는 부호화 기법으로서 신호의 중복성을 제거할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 웨이브렛 변환부(10)가 영상 신호를 다수의 대역으로 분할한 후, 이산 코사인 변환부(20)가 그 분활된 각 대역의 특성에 따라 각 대역을 1차원 또는 2차원 이산 코사인 변환하여 부호화를 각각 실시함으로써 영상 신호를 효율적으로 부호화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

영상 신호를 인가받아 웨이브렛 변환함으로써 영상을 다수의 대역으로 분할하는 웨이브렛 변환부(10), 상기 웨이브렛 변환부(10)로부터 다수의 대역으로 분할된 영상 신호를 인가받아 각 대역의 특성에 따라 이산 코사인 변환하는 이산 코사인 변화부(20), 상기 이산 코사인 변환부(20)로부터 이산 코사인 변환된 신호를 양자화하는 양자화부(30), 상기 양자화부(30)로부터 양자화된 신호를 지그-재그 스캐닝하는 스캐닝부(40)와, 상기 스캐닝부(40)로부터 스캐닝된 신호를 줄 길이 부호화 하는 줄 길이 부호화부(50)를 포함하되, 상기 이산 코사인 변환부(20)는, 다수의 대역 중에서 다중 분할 근사치(multiresoution approximation)를 갖는 대역과 수직쪽 및 수평쪽으로 모두 고주파 성분이 있는 대역은 2차원 이산 코사인 변환하며, 나머지 대역은 저주파 성분이 있는 쪽으로 1차원 이산 코사인 변환하는 것을 특징으로 하는 영상 신호 부호화 장치.