KR0171819B1

KR0171819B1 - 비디오 신호 엔코딩 및 디코딩 회로

Info

Publication number: KR0171819B1
Application number: KR1019910005098A
Authority: KR
Inventors: 조현덕
Original assignee: 강진구; 삼성전자주식회사
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1991-03-30
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR920019171A

Abstract

비데오 신호 엔코딩시 입력 정지 및 운동 비데오 신호를 서브 샘플링하고, 입력 비디오 신호로부터 운동벡터를 검출하며, 상기 운동부 서브 샘플링 신호로부터 운동 영역을 감지하여 상기 정지/운동부 서브 샘플링된 신호를 합성한다.

상기 합성출력 신호를 MXN으로 분할하여 DCT처리에 의해 압축한다.

상기 DCT 처리에 의해 출력된 것을 지그재그 주사에 의해 스캔하고, 상기 지그잭 주사선 출력을 호프만 코딩 변환하고 이를 다시 런-랭스 코딩 변화하여 합성한다.

상기 엔코딩 신호를 런-랭스로 디코딩하고 상기 디코딩 데이타를 호프만 방식으로 디코딩하여 원상태로 포맷팅한다.

상기 포맷팅된 출력을 역 DCT화하여 분리되기 이전의 상태로 재구성하고 상기 수신 엔코딩 신호로부터 운동벡터를 추출하여 정지 및 동화 신호를 보간한다.

상기 운동벡터 추출 출력에 따라 운동영역을 감지하고, 상기 운동영역 감지 출력에 따라 상기 정지부 보간 및 운동부 보간된 출력을 합성한다.

Description

비디오 신호 엔코딩 및 디코딩 회로

제1도는 본 발명에 따른 엔코딩 회로.

제2도는 제1도의 블럭 분할기.

제3도는 본 발명에 따른 디코딩 회로.

본 발명은 비디오 신호처리 시스템에 엔코딩 및 디코딩 회로 및 방법에 관한 것으로, 특히 비디오 신호를 서브 샘플링 기법을 이용하여 1차로 압축하고 상기 서브 샘플링으로 처리한 것을 다시 DCT로 2차 압축시켜 처리하는 비디오 신호 엔코딩 및 디코딩 회로에 관한 것이다.

1960년대 후반부터 기존의 칼라 TV 보다 월등히 높은 화질의 TV기술로 HDTV에 대한 연구가 일본에서 시작되었다. 이 연구는 보다 박진감이 있고 현장감이 있는 화질을 제공하는데 있다. 그 수준은 일반 영화관의 스크린에 필적하는 고화질의 화면을 제공한다. 상기 HDTV 연구는 1980년대 초반까지는 일본이 주도해 오다가 1980년대 중반부터 각국의 관심이 높아지기 시작되었다. 일본은 NHK를 중심으로 하여 HD-MUSE방식을 이미 개발 완료했고, 미국은 AC-TV, Zenith의 스펙트럼 호환 HDTV 시스템들, MIT는 서브밴드 코딩기법을 이용한 MIT 방식들, 그리고 회로 GI에서 Digiciper 방식을 제안되었다. 한편 유럽에서는 HD-MAC 95계획의 한 부분으로 진행중에 있다. 이중 일본의 HDTV와 유럽의 MD-MAC는 서브 샘플링 기법을 사용하였다. 최근에 제안된 미국 GI의 Digiciper는 디지탈 전송을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 목적은 디지탈 전송 방식을 취하되, 서브 샘플링 기법을 이용하여 1차로 데이타를 압축하고 이를 다시 DCT기법을 이용하여 2차로 압축하여 전송하는 회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 엔코딩 회로도로서, 입력 정지 비데오 신호를 서브 샘플링 하느 정지부 서브 샘플링부(11)와, 입력 운동 비데오 신호를 서브 샘플링 하는 운동부 서브 샘플링부(12)와, 입력 비디오 신호로부터 운동벡터를 검출하는 운동 벡터기(24)와, 상기 운동부 서브 샘플링부(12)의 출력으로부터 운동 영역을 감지하는 운동영역 감지기(22)와, 상기 운동영역 감지기(22)의 출력에 따라 상기 정지/운동부 서브 샘플링부(11,12)의 출력을 합성하는 혼합기(13)와, 상기 혼합기(13)의 출력 신호를 MXN으로 분할하는 블럭 분할기(14)와, 상기 블럭 분할기(14)의 DCT 처리에 의해 압축하는 DCT 처리부(15)와, 상기 DCT 처리부(15)의 처리에 의해 출력된 것을 지그재그 주사에 의해 스캔하는 지그잭 주사기(16)와, 상기 지그잭 주사기(16)의 출력을 호프만 코딩회로(20)에서 변환하고 이를 다시 런-랭스 코딩회로(21)에서 변환하는 코딩부와, 상기 코딩부의 출력과 운동벡터기(24)의 출력을 합성하는 합성기(25)로 구성된다.

제2도는 제1도의 블럭 분할기(14)의 구체회로도이다.

제3도는 본 발명에 따른 디코딩 회로도로서, 상기 제1도의 엔코딩 신호를 런-랭스로 디코딩하는 런-랭스 디코딩회로(31)와, 상기 런-랭스 디코딩 회로(31)에서 디코딩 데이타를 호프만 방식으로 디코딩하는 호프만 디코딩회로(32)와, 상기 호프만 디코딩회로(32)의 출력을 지그재그 주사시 배열됨과 같이 원상태로 포맷팅하는 리포멧회로(33)와, 상기 리포멧회로(33)에서 포맷팅된 출력을 역 DCT화하는 역 DCT회로(34)와, 상기 역 DCT회로(34)의 출력을 분리되기 이전의 상태로 재구성하는 블럭 재구성 회로(36)와, 상기 수신 엔코딩 신호로부터 운동벡터를 추출하는 운동벡터 추출기(35)와, 상기 운동벡터 추출기(35)의 출력에 따라 상기 블럭 재구성 회로(36)의 출력정지 비데오 신호를 보간하는 정지부 보간기(37)와, 상기 블럭 재구성회로(36)의 출력동화 신호를 보간하는 운동부 보간기(38)와, 상기 운동벡터 추출기(35)의 출력에 따라 상기 운동부 보간기(38)의 출력으로부터 운동영역을 감지하는 운동영역 감지기(39)와, 상기 운동영역 감지기(39)의 출력에 따라 상기 정지부 보간기(37) 및 운동부 보간기(38)의 출력을 합성하는 혼합기(40)로 구성된다.

따라서 본 발명의 구체적 일실시예를 제1도-제3도를 참조하여 상세히 설명하면, 입력되는 비데오 신호는 정지부 서브 샘플링부(11)와 운동부 서브 샘플링부(12)에 입력된다. 상기 정지부 서브 샘플링부(11)는 2차례의 서브 샘플과정을 거치면서 데이타를 1/4로 압축하게 된다. 상기 운동부 서브 샘플링부(12)는 1차례의 서브 샘플과정을 거치게 되는데, 그 이유는 운동부 서브 샘플링부(12)에서 사람의 눈으로 느끼는 해상도가 정지부 서브 샘플링부(11)에 비해서 상당히 떨어지기 때문이다. 즉, LPF를 거쳐 1차례의 서브 샘플만 하게 된다. 상기 정지부 서브 샘플링부(11)와 운동부 서브 샘플링부(12)의 출력은 각각 혼합기(13)에 입력된다.

한편, 비데오 신호는 운동벡터기(24)에도 입력되는데, 상기 운동벡터기(24)는 운동벡터 값을 출력하게 된다. 상기 운동벡터기(24)는 운동영역 감지기(22)에 입력되어 상기 운동부 서브 샘플링부(12)에서 오는 출력과 함께 작동하여 운동영역 감지기(22)에서부터 운동영역의 값을 출력하게 된다. 이 출력값은 혼합기(13)에 입력되어 이 값의 크기에 따라 정지부 서브 샘플링부(11)와 운동부 서브 샘플링부(12)의 값을 혼합하게 된다. 그 혼합은 아래의 식에 의해 행해진다.

Xo=kx_M+(1-k)x_S, o≤k≤1

x_M: 운동부 서브 샘플링기 출력

Xs : 정지부 서브 샘플링기 출력

Xo : 혼합기 출력

k : 운동영역 감지기의 출력값

상기 혼합기(13)의 출력은 블럭 분할기(14)에 의해 나누어 진다. 블럭 크기는 M x N으로 한다. 상기 블럭 분할기(14)에 의해 분리된 신호는 DCT처리부(15)에 입력되어 신호 변환된다. 이 신호는 다시 지그재그 주사기(16)에 의해 주사된다. 상기 지그재그 주사기(16)를 거친 신호는 양자화 회로(19)에 의해 양자화 된다. 이 양자화된 신호는 호프만 코딩회로(20)와 런-랭스 코딩회로(21)에 의해 데이타 압축된 다음 신호벡터기(24)의 출력과 합성기(25)에서 멀티플렉싱된 다음 출력된다. 이 신호는 전송 채널을 거쳐 디코딩에 의해 디코딩 된다.

디코딩 과정은 제3도의 비데오 신호 디코딩부에서 보면 채널을 거쳐 입력된 신호는 먼저 런-랭스 디코딩회로(31)와 호프만 디코딩회로(32)를 거쳐 리포멧 회로(33)에 의해 지그재그 주사시 배열되었던 것과 똑같은 배열을 만든다. 이것은 다시 역 DCT 회로(30)에 입력되고, 이 신호는 블럭 재구성기(36)에 의해 엔코딩시 분리되기 전의 블럭으로 재구성된다.

이 재구성된 신호는 정지부 보간기(37)와 운동부 보간기(38)에 입력된다. 상기 정지부 보간기(37)으로 운동벡터 추출기(35)에서 입력되는 운동벡터와 블럭 재구성 회로(36)에 출력 신호가 입력되어 보간된 다음 혼합기(40)에서 혼합된다. 상기 운동부 보간기(38)도 블럭 재구성회로(36)에서 오는 신호를 보간하여 혼합기(40) 및 운동영역 감지기(39)에 입력하게 된다. 운동영역 감지기(39)는 운동벡터 추출기(35)에서 추출되는 운동벡터와 운동부 보간기(38)에서 입력되는 신호를 받아 운동영역을 감지한 다음 그 값을 혼합기(40)에 입력한다. 상기 혼합기(40)는 정지부 보간기(37) 출력 신호와 운동부 보간기(38)의 출력 신호를 운동영역 감지기(39) 신호에 의해 신호를 혼합한 다음 재생된 비디오 신호를 출력하게 된다.

상술한 바와 같이 비데오 신호를 2차에 걸쳐 대폭 압축시켜 전송할 수 있는 이점이 있다.

Claims

비데오 신호 엔코딩 회로에 있어서, 입력 정지 비데오 신호를 서브 샘플링 하는 정지부 서브 샘플링부(11)와, 입력 운동 비데오 신호를 서브 샘플링 하는 운동부 서브 샘플링부(12)와, 입력 비디오 신호로부터 운동벡터를 검출하는 운동 벡터기(24)와, 상기 운동부 서브 샘플링부(12)의 출력으로부터 운동 영역을 감지하는 운동영역 감지기(22)와, 상기 운동영역 감지기(22)의 출력에 따라 상기 정지/운동부 서브 샘플링부(11, 12)의 출력을 합성하는 혼합기(13)와, 상기 혼합기(13)의 출력 신호를 MXN으로 분할하는 블럭 분할기(14)와, 상기 블럭 분할기(14)의 DCT처리에 의해 압축하는 DCT처리부(15)와, 상기 DCT 처리부(15)의 처리에 의해 출력된 것을 지그재그 주사에의해 스켄하는 지그잭 주사기(16)와, 상기 지그잭 주사기(1)의 출력을 호프만 코딩회로(20)에서 변환하고 이를 다시 런-랭스 코딩회로(21)에서 변환하는 코딩부와, 상기 코딩부의 출력과 운동벡터기(24)의 출력을 합성하는 합성기(25)로 구성됨을 특징으로 하는 비디오 신호 엔코딩 회로.
비데오 신호 디코딩 회로에 있어서, 상기 엔코딩 신호를 런-랭스로 디코딩하는 런-랭스 디코딩회로(31)와, 상기 런-랭스 디코딩 회로(31)에서 디코딩 데이타를 호프만 방식으로 디코딩하는 호프만 디코딩회로(32)와, 상기 호프만 디코딩회로(32)의 출력을 지그재그 주사시 배열됨과 같은 원상태로 포맷팅하는 리포멧회로(33)와, 상기 리포멧회로(33)에서 포맷팅된 출력을 역 DCT화하는 역 DCT회로(34)와, 상기 역 DCT회로(34)의 출력을 분리되기 이전의 상태로 재구성하는 블럭 재구성 회로(36)와, 상기 수신 엔코딩 신호로부터 운동벡터를 추출하는 운동벡터 추출기(35)와, 상기 운동벡터 추출기(35)의 출력에 따라 상기 블럭 재구성 회로(36)의 출력정지 비데오 신호를 보간하는 정지부 보간기(37)와, 상기 블럭 재구성회로(36)의 출력도화 신호를 보간하는 운동부 보간기(38)와, 상기 운동벡터 추출기(35)의 출력에 따라 상기 운동부 보간기(38)의 출력으로부터 운동영역을 감지하는 운동영역 감지기(39)와, 상기 운동영역 감지기(39)의 출력에 따라 상기 정지부 보간기(37) 및 운동부 보간기(38)의 출력을 합성하는 혼합기(40)로 구성됨을 특징으로 하는 비데오 신호 디코딩 회로.