KR0166727B1 - 영상움직임관련정보를 양자화제어에 이용하는 부호화방법 및 장치 - Google Patents

영상움직임관련정보를 양자화제어에 이용하는 부호화방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

움직임 보상오차를 양자화레벨 제어에 이용하는 부호화 시스템은 영상의 패턴변화에 관련한 인간의 시각특성을 이용한다. 움직임 추정부는 움직임 벡터 또는 움직임 보상오차등의 영상 움직임 관련정보를 발생하고, 제1양자화레벨 생성부는 버퍼의 데이타 저장상태를 고려한 제1양자화레벨을 발생한다. 실제 양자화레벨 발생부는 영상 움직임 관련정보와 제1양자화레벨을 입력받아 영상의 형태변화에 대한 인간의 시각특성을 고려한 실제 양자화레벨을 발생하여 양자화기로 공급한다.

Description

영상 움직임 관련정보를 양자화제어에 이용하는 부호화 방법 및 장치
제1도는 일반적인 영상 데이타 부호화 장치를 나타낸 블록도.
제2도는 본 발명의 양자화레벨 조절에 이용되는 영상신호의 형태를 나타낸 개념도.
제3도 및 제4도는 움직임 보상오차를 입력으로 이용하여 실제 양자화레벨을 결정하는 본 발명에 따른 실시예들을 설명하기 위한 블록도들.
제5도는 제4도에 보여진 가중 인자 결정부에 구현된 룩업테이블을 나타낸 개념도.
제6도 및 제7도는 움직임 벡터를 입력으로 이용하여 실제 양자화레벨을 결정하는 본 발명에 따른 실시예들을 설명하기 위한 블록도들.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 움직임 추정부 35 : 움직임 보상부
40 : 제1양자화레벨 생성부 50,150 : 가중치 선택부
60,160 : 가중치 계산부 70 : 가산기
80,180 : 양자화기 90 : 곱셈기
100 : 가중인자 결정부 110 : 양자화레벨 검출기
본 발명은 영상 움직임 관련정보를 이용하는 부호화 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 디지탈 영상신호의 프레임간 부호화 또는 필드간 부호화에서 영상의 움직임이나 형태 변화를 이용하여 양자화레벨을 조절하는 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
영상정보를 디지탈 부호화하여 전송하는 방식이 널리 알려짐에 따라 전송 데이타의 압축효율을 향상시키기 위한 여러 가지 방식들이 제시되고 있다. 완전 디지탈 방식의 HD-TV와 HD-VCR 등에서는 영상 데이타에 포함되는 여러 가지 중복성(redundancy)을 제거하여 전송 데이타량을 줄이고 있다. 데이타의 중복성을 제거하기 위해 사용하는 방법으로는 프레임내(intraframe) 부호화와 프레임간(interframe) 부호화가 있다. 프레임간 부호화방식은 현재 프레임의 화상과 이전 프레임의 화상간의 차(difference)를 구하여 그 차성분만을 전송하는 것으로, 움직임 보상 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)루프를 이용하여 얻어진 프레임간의 차성분을 주로 전송하며, 수신측의 영상화질이 나빠지는 것을 방지하기 위해 일정간격마다 완전한 한 프레임의 영상신호를 전송한다. 그리고, 전송 데이타의 압축 효율을 더욱 향상시키기 위해, 현재 프레임의 소정 데이타 블록과 이전 프레임의 유사한 데이타 블록간의 움직임을 나타내는 움직임 벡터도 수신측으로 전송한다.
제1도는 일반적인 영상 데이타의 부호화 장치를 개략적으로 나타낸다. 제1도의 부호화 장치는 입력단을 통해 인가되는 소정 블록 단위의 영상 데이타를 주파수 영역의 데이타로 변환시킨 후 양자화하는 수단과, 양자화된 데이타를 가변장 부호화하여 데이타를 압축시키는 수단을 포함한다. 그리고, 불규칙하게 입력되는 데이타를 저장하고 이를 일정한 속도로 전송하면서 데이타 저장상태 정보를 출력하는 버퍼와, 버퍼에서 오버플로우(overflow)나 언더플로우(underflow)가 발생되지 않도록 양자레벨을 제어하는 양자레벨 제어부와, 양자화된 데이타를 역양자화 및 역변환하고, 역변환되어 재구성된 화상과 부호화시킬 블록을 이용하여 움직임 추정 및 움직임 보상을 수행하는 수단을 구비한다.
제1도에서, 입력단(10)을 통해 인가되며 N1×N2크기로 블록화된 영상 데이타는 가산기(A1)에서 소정의 궤환 데이타 즉, 이전 프레임내에서 대응위치를 갖는 영상 데이타에 의해 감산된 오차 데이타로 바뀐다. 이 오차 데이타는 직교 변환부(11)에서 주파수 영역의 데이타로 변환(transform)된다. 양자화부(12)는 소정의 양자화과정을 통해 주파수 영역의 데이타들을 일정 레벨의 대표값들로 바꾸어준다. 즉, 양자화부(12)는 버퍼(14)의 데이타 저장정도를 나타내는 버퍼 충만도(BF)에 따라 양자화레벨 제어부(20)로부터 출력하는 양자화레벨(QL)을 공급받고, 양자화레벨(QL)에 따라 직교 변환부(11)의 출력 데이타를 양자화시킨다.
가변장 부호화부(13)는 양자화된 데이타들의 통계적 특성을 살려 가변장 부호화하므로서 전송되는 데이타를 더욱 압축시킨다. 버퍼(14)는 가변장 부호화부(13)에서 공급되는 압축 데이타(VCD)를 일정속도로 전송하면서 오버플로우(overflow)나 언더플러우(underflow)가 발생하지 않도록 입력 데이타량을 조절하기 위한 버퍼 충만도(BF)를 양자화레벨 제어부(20)로 출력한다.
또한, 시간적으로 인접한 화상(picture)간에는 유사한 부분이 많으므로, 블록 혹은 매크로 블록 단위로 그 움직임을 추정하여 움직임 벡터(MV)를 산출하고, 이 움직임 벡터를 이용하여 데이타를 보상하여 주면 전송 데이타를 더욱 압축시킬 수 있다. 이러한 움직임 보상을 수행하기 위해, 역양자화부(15) 및 역직교 변환부(16)는 양자화부(12)에서 출력되는 데이타를 역양자화시킨 다음 역변환시켜 공간 영역의 영상 데이타로 변환시킨다. 역직교 변환부(16)에서 출력되는 영상 데이타는 움직임 보상부(19)로부터 출력하는 영상 데이타와 가산기(A2)에서 가산되어 프레임 메모리(17)에 저장되므로서 화상을 재구성한다. 그러면, 움직임 추정부(18)는 입력단(10)에서 인가되는 N1×N2블록 데이타와 가장 유사한 패턴의 블록 데이타를 프레임 메모리(17)에 저장된 프레임 데이타에서 찾아, 2개 블록간의 움직임을 나타내는 움직임 벡터(MV)를 산출한다. 이 움직임 벡터(MV)는 버퍼(14) 및 움직임 보상부(19)로 전송된다. 움직임 보상부(19)는 프레임 메모리(17)의 프레임 데이타에서 움직임 벡터에 상응하는 블록 데이타를 독출하여 가산기(A1)로 공급한다. 그러면, 가산기(A1)는, 전술한 바와 같이 입력단(10)에서 인가되는 데이타와 움직임 보상부(19)에서 공급되는 데이타간의 오차 데이타를 산출한다. 이 오차 데이타는 부호화되어 수신측으로 전송된다.
이와 같은 종래의 부호화 장치에서는 버퍼의 데이타 저장 정도에 따라 양자화부의 양자화레벨을 결정한다. 양자화레벨을 결정하는 다른 방법으로는 블록의 복잡단순정도와 버퍼의 데이타 저장상태를 함께 이용하여 양자화레벨을 결정하는 방식등이 있다. 그런데, 인간의 시각특성은 영상내에서 형태(pattern)변화가 큰 영상에 대해 그 반대의 경우보다 낮은 민감도를 나타낸다.
본 발명의 목적은 이러한 인간의 시각특성을 이용하여 영상의 움직임이나 형태변화가 큰 영상 블록에 대한 양자화레벨을 증가시키고 영상의 움직임이나 형태변화가 작은 영상 블록에 대한 양자화레벨을 감소시켜 인간이 시각적으로 느끼지 못하는 영상 즉, 움직임이나 형태 변화가 큰 영상에 대한 양자화효율을 향상시키는 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 위의 방법을 구현한 장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 부호화된 데이타를 저장 및 전송하는 버퍼를 구비한 부호화 장치를 위한 부호화 방법에 있어서, 이전 프레임의 영상 데이타와 현재 프레임의 영상 데이타를 이용하여 매크로 블록 단위로 영상 움직임 관련정보를 발생하는 단계; 버퍼의 데이타 저장상태에 따라 양자화레벨을 발생하는 단계; 상기 영상 움직임 관련정보와 상기 양자화레벨을 입력받아 영상 형태 변화를 감지하는 인간의 시각특성이 고려된 실제 양자화레벨을 발생하는 단계; 및 상기 실제 양자화레벨에 따라 현재 프레임의 영상 데이타를 양자화하는 단계에 의하여 달성된다.
본 발명의 다른 목적은, 영상 데이타의 부호화 장치에 있어서, 입력하는 데이타를 저장 및 전송하며, 입력된 데이타의 데이타 저장 정도를 나타내는 버퍼 충만도를 출력하는 버퍼; 이전 프레임의 영상 데이타와 현재 프레임의 영상 데이타를 입력받아 매크로 블록 단위로 영상 움직임 관련정보를 발생하는 움직임 추정수단; 상기 버퍼의 데이타 저장 정도에 따라 제1양자화레벨을 발생하는 제1양자화레벨 생성수단; 상기 움직임 추정수단으로부터의 영상 움직임 관련정보 및 상기 제1양자화레벨 생성수단으로부터의 제1양자화레벨을 공급받아, 영상 움직임 관련정보에 따라 선택되는 서로 다른 다수의 기설정된 가중치들 중의 하나와 상기 제1양자화레벨을 이용하여 영상패턴 변화를 감지하는 인간의 시각특성을 고려한 실제 양자화레벨을 발생하는 실제 양자화레벨 발생수단; 및 상기 실제 양자화레벨에 따라 입력하는 영상 데이타를 양자화하는 양자화기에 의하여 달성된다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 또한, 영상 데이타의 부호화 장치에 있어서, 입력하는 데이타를 저장 및 전송하며, 입력된 데이타의 데이타 저장 정도를 출력하는 버퍼; 이전 프레임의 영상 데이타와 현재 프레임의 영상 데이타를 입력받아 매크로 블록 단위로 영상의 움직임을 나타내는 움직임 벡터를 발생하는 움직임 추정수단; 상기 버퍼의 데이타 저장 정도를 나타내는 버퍼 충만도에 따라 양자화레벨을 발생하는 양자화레벨 생성수단; 서로 다른 다수의 기설정된 기준값들 및 상기 움직임 추정수단으로부터의 움직임 벡터임를 이용하여 양자화레벨 제어신호를 발생하는 양자화레벨 제어수단; 및 영상 패턴변화를 감지하는 인간의 시각특성을 고려한 실제 양자화레벨들을 기저장하며, 상기 양자화레벨 생성수단으로부터의 양자화레벨 및 상기 양자화레벨 제어수단으로부터의 양자화레벨 제어신호에 따라 기저장된 실제 양자화레벨들중의 하나를 선택하며, 선택된 실제 양자화레벨에 근거하여 입력하는 영상 데이타를 양자화하여 상기 버퍼로 출력하는 양자화수단을 포함하는 영상 데이타의 부호화 장치에 의하여 달성된다.
이하, 본 발명을 구현한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명의 양자화레벨 제어에 이용되는 영상 신호의 데이타 포맷을 나타낸 도면이다. 제2도에서, 하나의 프레임은 1408×960의 화소로 구성되며, 하나의 슬라이스(slice)는 1408×16개의 화소로 이루어진다. 그리고, 32(가로)×16(세로)개의 화소가 하나의 매크로 블록을 형성한다. 그리고, 차후에 설명될 본 발명의 실시예들의 경우, 움직임 추정은 매크로 블록 단위로 수행된다. 그러나, 매크로 블록의 크기는 본 발명을 한정하는 것이 아니므로, 다른 화소수를 갖는 소정 블록에 대한 움직임 추정이 가능하다.
제3도는 움직임 보상오차를 이용하여 양자화레벨 조절을 조절하는 실시예를 보여준다. 제3도의 장치는, 움직임 추정에 의해 발생하는 움직임 보상오차(E)를 출력하는 움직임 추정부(30)와, 버퍼의 데이타 충만도(BF)에 따라 결정되는 제1양자화레벨 신호(QL1)을 발생하는 제1양자화레벨 생성부(40)를 구비한다. 움직임 추정부(30)의 출력단에 연결되는 제1가중치 선택부(50)는 움직임 보상오차(E)의 크기에 따라 제1양자화레벨에 곱해지는 가중치를 결정하기 위한 회로소자들(CMP1∼CMP4, INV1∼INV3, AND1∼AND3) 및 스위치들(SW1∼SW5)을 구비한다. 제1가중치 계산부(60)는 제1양자화레벨 생성부(40)로부터의 출력신호에 곱셈기들(M1∼M6)에 내장된 다수의 가중치를 곱하여 곱해진 가중치의 갯수만큼 서로 다른 신호를 가중치 선택부(50)로 출력하도록 연결된다. 가산기(70)는 제1양자화레벨(QL1)과 가중치 선택부(50) 및 가중치 계산부(60)에 의해 결정되는 제2양자화레벨을 가산하여 실제 양자화레벨(RQL)을 생성하도록 연결된다. 양자화기(80)는 입력하는 영상 데이타(VD)를 가산기(70)로부터 출력하는 실제 양자화레벨(RQL)에 따라 양자화시켜 출력한다.
움직임 추정부(30)는, 제1도의 장치에서 사용하는 경우, 입력단(10)을 통해 영상 데이타을 수신하는 제1도의 움직임 추정부(18)의 위치에 위치시킬 수 있는 것으로, 현재 프레임내의 현재 매크로 블록에 있는 데이타들과 이전 매크로 블록 즉, 이전 프레임의 검색 영역에 들어 있고 현재 매크로 블록과 동일한 크기를 갖는 매크로 블록의 데이타들을 입력받아 움직임 벡터를 검출한다. 움직임 벡터를 검출하기 위해, 움직임 추정부(30)는 현재 매크로 블록과 가장 유사한 화상을 갖는 이전 매크로 블록을 찾기 위해 검색 영역내에 들어 있는 모든 이전 매크로 블록의 데이타와 현재 매크로 블록의 데이타를 비교한다. 움직임 벡터가 결정되면, 움직임 추정부(30)는 아래의 식(1)을 이용하여 움직임 보상오차(E)를 계산한다.
위 식(1)에서 CURR[ ][ ]과 PREV[ ][ ]는 각각 현재 프레임과 이전 프레임의 영상 신호값을 나타내고, h와 v는 각각 수평 방향 및 수직 방향의 화소 위치를 나타낸다. 그리고, mh와 nv는 각각 수평 방향 및 수직 방향에 대한 움직임 벡터의 방향성분을 의미한다. 식(1)에 의해 현재 매크로 블록과 움직임 벡터에 의해 지정되는 이전 프레임내의 대응 매크로 블록 간의 움직임 보상오차가 계산된다. 구해진 움직임 보상오차를 이용하여 양자화레벨을 재조정하기 위해 사용되는 식들은 아래와 같다.
여기서, 식(2)∼(6)에 보여진 비교 기준값들(TH1∼TH4)은 TH1부터 TH4의 순서대로 각각 1,000; 2,000; 4,000; 8,000의 값을 갖는 실험치이다. 움직임 보상오차(E)가 움직임 추정부(30)로부터 출력되면, 제1가중치 선택부(50)내의 비교기들(CMP1∼CMP4)은 각각의 반전입력단으로 입력하는 비교 기준값들(TH1∼TH4)과 비반전 입력단으로 입력되는 움직임 보상오차(E)를 비교한다. 비교기들(CMP1∼CMP4)과 반전기들(INV1∼INV4) 및 앤드게이트(AND1∼AND3)는 위의 식들(2)∼(6)에 의해 결정되는 실제 양자화레벨(RQL)이 가산기(70)에서 출력되도록 움직임 보상오차(E)의 크기에 대응하는 스위치를 닫힌 상태로 만든다. 여기서, 제1가중치 선택부(50)내의 각 스위치들은 레벨 0인 스위칭 제어신호에 대해 열린 상태가 되고, 1인 제어신호에 대해 닫힌 상태가 된다. 제1양자화레벨 생성부(40)는 제1도에 보인 것과 같은 버퍼로부터 출력하는 버퍼 충만도(BF)를 입력받아 위에서 언급한 슬라이스 단위로 제1양자화레벨을 발생한다. 제1양자화레벨 생성부(40)로부터 출력되는 제1양자화레벨(QL1)은 제1가중치 계산부(60)에서 곱셈기들(M1∼M6)에 의해 가중치가 곱해져 출력된다. 그러나, 스위치들(SW1∼SW5)은 움직임 보상오차(E)의 크기에 따라 닫힌 상태가 되므로, 선택된 하나의 스위치만이 가중치가 곱해진 제1양자화레벨(QL1)을 가산기(70)로 출력한다. 곱셈기들(M1∼M6)에 의해 제1양자화레벨(QL1)에 서로 다른 5개의 가중치가 곱해져 각각의 스위치로 인가되고, 각 스위치들(SW1∼SW4)의 상태에 의해 가산기(70)로 입력되는 신호가 결정된다. 예를 들어, 움직임 추정오차(E)가 제1문턱값보다 적은 경우, 네개의 비교기들(CMP1∼CMP4)로부터 모두 레벨 0인 신호가 출력되므로 스위치(SW1)를 제외한 나머지 스위치들(SW2∼SW5)은 모두 열린 상태가 된다. 가중치 계산부(60) 및 가중치 선택부(50)에 의해 결정되는 제2양자화레벨은 가산기(70)의 다른 입력단으로 입력되는 제1양자화레벨(QL1)에 가산된다. 가산기(70)로부터 출력되는 실제 양자화레벨(RQL)은 양자화기(80)로 공급된다.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 움직임 보상오차를 이용하는 양자화레벨 조절장치를 나타낸다. 제4도의 장치는 제3도의 장치와 동일한 동작을 수행하는 움직임 추정부(30)와 제1양자화레벨 생성부(40) 및 양자화기(80)를 갖는다. 따라서, 제4도의 장치에 의해 발생되는 실제 양자화레벨(RQL)은 슬라이스 단위로 발생되는 제1양자화레벨(QL1)을 각 매크로 블록마다 얻어지는 움직임 보상오차(E)를 이용하여 보상하므로서 얻어진다. 움직임 추정부(30)로부터 움직임 보상오차를 공급받는 가중인자 결정부(100)는 움직임 보상오차(E)에 대응되는 가중인자를 출력하기 위한 조사 테이블을 갖는다.
제5도는 가중인자 결정부(100)를 구성하는 조사 테이블(look-up table)을 나타낸다 움직임 보상오차(E)가 입력되면, 가중인자 결정부(100)는 입력하는 움직임 보상오차(E)에 대응되는 가중인자(WF)를 출력한다 곱셈기(90)는 가중인자 결정부(80)로부터 출력되는 가중인자와 제1양자화레벨을 곱셈하여 실제 양자화레벨(RQL)을 생성한다. 실제 양자화레벨(RQL)은 영상 데이타(VD)를 양자화시키는 양자화기(80)에서 이용된다.
제6도는 움직임 벡터에 따라 양자화레벨을 제어하는 실시예를 나타낸다. 제6도에서, 움직임 추정부(30)는 매크로 블록 단위의 프레임간 움직임 추정을 실행하여 움직임 벡터를 발생한다. 움직임 추정에 의해 발생되는 움직임 벡터는 수평 성분(MVh) 및 수직 성분(MVv)으로 이루어진다. 움직임 추정부(30)로부터 출력하는 움직임 벡터의 성분들(MVh, MVv)은 각각 사인비트 제거기들(142, 144)에 입력되어 사인비트가 제거된다. 사인비트가 제거된 움직임 벡터의 두 성분(MVh, MVv)은 가산기(146)에 의해 가산된다. 가산기(146)로부터 출력하는 가산된 성분값인 성분 가산값(Am)은 제2가중치 선택부(150)로 입력된다. 한편, 제1양자화레벨 생성부(40)로부터 출력되는 제1양자화레벨 신호(QL1)는 제2가중치 계산부(160)에 공급된다. 제2가중치 계산부(160)는 제1양자화레벨 신호(QL1)에 소정의 가중치들(A∼C)을 곱하기 위한 상수 곱셈기들(M7∼M9)과, 상수 곱셈기들의 각각의 출력단에 연결되는 스위치들(SW6~SW8)을 구비한다. 가중치들(A,B,C)은 CBA의 관계를 갖는다. 스위치들(SW6∼SW8)은 이진신호 1에 의해 닫힌 상태가 되며 이진신호 0에 의해 열린 상태가 된다. 제2가중치 선택부(150)는 가산기(146)의 출력단을 비반전 입력단으로 연결하고 반전 입력단에는 서로 다른 세개의 기준값(RV1∼RV3)을 인가받는 3개의 비교기들(CMP5∼CMP7)을 갖는다. 상술의 기준값들(RV1∼RV3)은 RV1RV2RV3 의 관계를 가지며, 기준값들(RV1∼RV3)이 입력되는 비교기는 제6도에 도시되어 있다. 비교기들(CMP5∼CMP7)의 출력단에는 성분 가산값(Am)의 크기에 따라 레벨 0 또는 1의 신호를 스위치들(SW6∼SW8)로 출력하도록 인버터들(INV5, INV6)과 앤드게이트들(AND4∼AND5)이 연결된다. 가산기(146)로부터 출력하는 성분 가산값(Am)이 소정 기준값(RV1)과 다른 기준값(RV2)의 사이에 있는 경우, 제2가중치 선택부(150)는 스위치(SW8)만을 온시키며 나머지 스위치들(SW6, SW7)을 오프시킨다. 제2가중치 계산부(160)로부터 선택 출력되는 제2양자화레벨은 가산기(168)에 의해 제1양자화레벨(QL1)에 더해져 실제 양자화레벨(RQL)을 발생한다. 양자화기(80)는 가변장 부호화기등으로부터 공급되는 영상 데이타(VD)를 실제 양자화레벨(RQL)에 따라 양자화시켜 출력한다.
제7도는 움직임 벡터에 따라 양자화레벨을 제어하는 다른 실시예를 보여준다. 제7도에서, 가산기(146)까지의 신호처리는 제6도의 장치와 동일하게 이루어지므로 구체적인 설명은 생략한다. 가산기(146)의 출력단에 연결되는 양자화레벨 검출기(110)는 RV1RV2RV3의 관계를 갖는 기준값들(RV1∼RV3)과 가산기(146)로부터 입력하는 성분 가산값(Am)을 비교하기 위한 비교기들(CMP)과 인버터들(INV) 및 앤드게이트들(AND)을 구비한다. 양자화레벨 검출기(110)의 신호처리는 통상의 기술자가 능히 이해할 수 있는 간단한 회로이며 제6도의 가중치 선택회로(150)와 동일한 회로이므로 구체적 동작설명은 생략한다. 양자화레벨 검출기(110)로부터 출력되는 신호들은 엔코더(120)에 의해 2비트 또는 2비트 이상의 코드로된 양자화레벨 제어신호로 부호화되어 양자화기(180)로 출력된다. 양자화기(180)는 제1양자화레벨 생성부(40)로부터 출력하는 제1양자화레벨(QL1)과 엔코더(120)로부터 공급되는 양자화레벨 제어신호에 의해 결정되는 실제 양자화레벨(RQL)을 롬등의 형태로 저장한다. 따라서, 제1양자화레벨(QL1)과 양자화레벨 제어신호에 의해 결정되는 어드레스에 대응하는 실제 양자화레벨(RQL)을 결정한다. 그리고, 실제 양자화레벨에 따라 입력되는 영상 데이타(VD)를 양자화시켜 출력한다.
상술의 일부 실시예 설명에서는 버퍼의 상태에 따라 결정되는 제1양자화레벨에 화상의 형태(pattern)변화에 따른 인자를 추가하여 새로운 양자화레벨을 생성하는 기술을 설명하였다. 그러나, 다른 조건에 의해 결정된 양자화레벨에 화상의 형태 변화 또는 움직임에 따른 인자를 추가하여 새로운 양자화레벨 결정도 본 발명의 기술 범주내에서 가능하다.
본 발명의 부호화 장치는 통상의 방법에 의해 결정되는 양자화레벨을 입력받아 화상의 형태 변화를 감지하는 인간의 시각능력을 고려한 새로운 양자화레벨을 생성한다. 따라서, 영상 신호의 부호화 효율을 향상시키는 효과를 가져온다.

Claims (9)

  1. 영상 데이타의 부호화 장치에 있어서, 입력하는 데이타를 저장 및 전송하며, 입력된 데이타의 데이타 저장 정도를 나타내는 버퍼 충만도를 출력하는 버퍼; 이전 프레임의 영상 데이타와 현재 프레임의 영상 데이타를 입력받아 매크로 블록 단위로 영상 움직임 관련정보를 발생하는 움직임 추정수단; 상기 버퍼의 데이타 저장 정도에 따라 제1양자화레벨을 발생하는 제1양자화레벨 생성수단; 상기 움직임 추정수단으로부터의 영상 움직임 관련정보 및 상기 제1양자화레벨 생성수단으로부터의 제1양자화레벨을 공급받아, 영상 움직임 관련정보에 따라 선택되는 서로 다른 다수의 기설정된 가중치들중의 하나와 상기 제1양자화레벨을 이용하여 영상 패턴변화를 감지하는 인간의 시각특성을 고려한 실제 양자화레벨을 발생하는 실제 양자화레벨 발생수단; 및 상기 실제 양자화레벨에 따라 입력하는 영상 데이타를 양자화하는 양자화기를 포함하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영상 움직임 관련정보는 상기 매크로 블록 단위의 움직임 추정에 의해 얻어지는 움직임 보상오차인 것을 특징으로 하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실제 양자화레벨 발생수단은 제1양자화레벨에 상기 기설정된 가중치들 각각을 곱하여 출력하는 가중치 계산부; 상기 움직임 보상오차의 크기에 따라 상기 가중치 계산부로부터 출력하는 곱셈결과들 중의 하나를 선택하는 가중치 선택부; 상기 가중치 선택부에 의해 선택된 곱셈결과를 상기 제1양자화레벨에 가산하여 상기 양자화기로 출력하는 가산기를 포함하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가중치 선택부는 기설정되며 그 값이 서로 다른 다수의 문턱값들과 상기 움직임 보상오차의 크기를 비교한 결과에 근거하여, 상기 가중치 계산부로부터 출력하는 상기 곱셈결과들 중의 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 영상 움직임 관련정보는 매크로 블록 단위의 움직임 추정에 의해 얻어지는 움직임 벡터인 것을 특징으로 하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실제 양자화레벨 발생수단은 제1양자화레벨에 상기 기설정된 가중치들 각각을 곱하여 출력하는 가중치 계산부; 상기 움직임 벡터에 따라 상기 가중치 계산부로부터 출력하는 곱셈결과들 중의 하나를 선택하는 가중치 선택부; 상기 가중치 선택부에 의해 선택된 곱셈결과를 상기 제1양자화레벨에 가산하여 상기 양자화기로 출력하는 제1가산기를 포함하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가중치 선택부는 상기 움직임 벡터의 2차원 벡터 성분들 각각의 부호 비트들을 제거하여 출력하는 사인비트 제거기들; 상기 사인비트 제거기들로부터 출력하는 벡터 성분들을 가산하는 제2가산기; 및 상기 제2가산기의 출력 신호와 기설정된 문턱값들간의 비교에 근거하여 상기 가중치 계산부로부터 출력하는 곱셈결과를 선택하는 선택기를 포함하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  8. 영상 데이타의 부호화 장치에 있어서, 입력하는 데이타를 저장 및 전송하며, 입력된 데이타의 데이타 저장 정도를 출력하는 버퍼; 이전 프레임의 영상 데이타와 현재 프레임의 영상 데이타를 입력받아 매크로 블록 단위로 영상의 움직임을 나타내는 움직임 벡터를 발생하는 움직임 추정수단; 상기 버퍼의 데이타 저장 정도를 나타내는 버퍼 충만도에 따라 양자화레벨을 발생하는 양자화레벨 생성수단; 서로 다른 다수의 기설정된 기준값들 및 상기 움직임 추정수단으로부터의 움직임 벡터임를 이용하여 양자화레벨 제어신호를 발생하는 양자화레벨 제어수단; 및 영상 패턴 변화를 감지하는 인간의 시각특성을 고려한 실제 양자화레벨들을 기저장하며, 상기 양자화레벨 생성수단으로부터의 양자화레벨 및 상기 양자화레벨 제어수단으로부터의 양자화레벨 제어신호에 따라 기저장된 실제 양자화레벨들중의 하나를 선택하며, 선택된 실제 양자화레벨에 근거하여 입력하는 영상 데이타를 양자화하여 상기 버퍼로 출력하는 양자화수단을 포함하는 영상 데이타의 부호화 장치.
  9. 부호화된 데이타를 저장 및 전송하는 버퍼를 구비한 부호화 장치를 위한 부호화 방법에 있어서, 이전 프레임의 영상 데이타와 현재 프레임의 영상 데이타를 이용하여 매크로 블록 단위로 영상 움직임 관련정보를 발생하는 단계; 버퍼의 데이타 저장 상태에 따라 양자화레벨을 발생하는 단계; 상기 영상 움직임 관련정보와 상기 양자화레벨을 입력받아 영상 형태변화를 감지하는 인간의 시각특성이 고려된 실제 양자화레벨을 발생하는 단계; 및 상기 실제 양자화레벨에 따라 현재 프레임의 영상 데이타를 양자화하는 단계를 포함하는 영상 데이타의 부호화 방법.
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