KR100188423B1 - 디지탈 비디오의 연속적인 블럭을 적응적으로 압축하기 위한 방법 및 그 장치 - Google Patents

디지탈 비디오의 연속적인 블럭을 적응적으로 압축하기 위한 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 있어서, 디지털 데이터의 연속적인 블럭의 압축은 한 블럭씩 다른 압축알고리즘 또는 다른 데이터 포맷을 선택함으로써 최적화된다. 1 실시예에 있어서, 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호는 전송을 위해 압축된 형태로 처리된다. 필드 포맷으로 표현된 화소데이터의 집합은 제1압축비디오신호를 생성하기 위해 압축되고, 프레임 포맷으로 표현된 화소데이터의 집합은 제2압축비디오신호를 생성하기 위해 압축되며, 에러는 제1 및 제2압축비디오신호에서 계산되고, 최소에러를 갖는 압축 비디오신호가 더 처리되기 위해 선택된다.
이 기술은 화소데이터의 연속적인 집합을 위해 반복되고, 선택된 신호는 필드형태로 포맷된 신호와 프레임형태로 포맷된 신호로 식별되기 위해 엔코드된다.
엔코드되고 선택된 신호는 전송을 위해 압축된 비디오신호 데이터 스트림을 생성하기 위해 결합된다. 상기 신호를 디코드하거나 수신하는 장치도 또한 개시된다.

Description

디지탈 비디오의 연속적인 블럭을 적응적으로 압축하기 위한 방법 및 그 장치
제1도는 화소데이터의 필드처리를 위해 기수 및 우수필드로 분리되어 있는 비디오 프레임을 설명하기 위한 도면.
제2도는 화소데이터의 프레임처리를 위해 우수 및 기수라인으로 인터리브 되어 있는 비디오 프레임을 설명하기 위한 도면.
제3도는 본 발명에 따른 송신기에서 사용되는 데이터 압축장치의 블럭도.
제4(a)도는 제3도의 제1스캔 컨버터의 기능을 수행하는데 사용될 수 있는 회로의 블럭도.
제4(b)도는 제1스캔 컨버터로부터 출력되는 화소데이터 블럭의 포맷을 설명하기 위한 도면.
제5(a)도는 제3도의 제2스캔 컨버터의 기능을 수행하는데 사용될 수 있는 회로의 블럭도.
제5(b)도는 제2스캔 컴버터로부터 출력되는 화소데이터 블럭의 기수/우수 쌍의 포맷을 설명하기 위한 도면.
제6도는 비디오 프레임의 필드내에서 각 화소데이터 블럭의 순서를 설명하기 위한 도면.
제7도는 제3도의 장치에 사용될 수 있는 에러계산/선택회로의 블럭도.
제8도는 송신된 디지탈신호를 신장하여 디지탈화된 인터레이스드 비디오 신호를 복원하기 위해 수신기에서 사용되는 디코더장치의 블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31 : 제1스캔 컨버터 34,48,50 : 감산회로
36,44 : DCT변환코더 38,46 : 양자화기
39,41,142 : 스위치 40 : 역변환기
42 : 제2스캔 컨버터 52 : 에러계산/선택회로
54,140 : 제2역스캔 컨버터 56 : 가변길이코더
58 : 멀티플렉서 60,144 : 가산회로
62,146 : 프레임저장기 64,148 : 이동보상기
66 : 이동추정기 68,152 : 데이터경로
70,92 : 이중포트 RAM 74,94 : 화소카운터
76,80,84,88,96,98 : 분주회로
78 : 수평블럭 카운터 82,100 : 라인카운터
86 : 수직블럭 카운터 106,116 : 감산회로
108,118 : 절대치환산수단 110,120 : 누산기
122 : 비교기 132 : 디멀티플렉서
134 : 가변길이 디코더 136 : 역변환코더
150 : 제1역스캔 컨버터
본 발명은 비디탈 비디오의 압축에 관한 것으로, 특히 압축된 형태로 전송하기 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호(digitized interlaced video signal)를 처리하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
텔레비전신호는, 통상 특정지역에 채용되는 각종 표준에 따라 아날로그형태로 전송된다. 예컨대, 미국은 NTSC(National Television System Committee)의 표준을 채용하고 있는 반면에 대부분의 유럽 국가들은 PAL(Phase Alternating Line)과 SECAM표준을 채용하고 있다.
텔레비전신호의 디지탈전송은 아날로그방식보다 더 높은 질의 비디오/오디오 서비스를 전달한다. 디지탈 전송계획은 케이블 텔레비젼 가입자에게 위성으로 방송되거나 가정의 위성텔레비전 수신기에 직접 방송되는 신호에 특히 유리하다. 오디오산업에서 아날로그 축음기 레코드가 디지탈 콤팩트 디스크로 대체되었던 것처럼 현존하는 아날로그 시스템이 디지탈 텔레비전 송신기 및 수신기 시스템과 대체되는 것이 기대되고 있다.
디지탈 데이터의 실질적인 양은 소정의 디지탈 텔레비전 시스템으로 전송되어야 한다. 이것은 고선명 텔레비전(high definition television; HDTV)이 공급되는 경우에 특히 그렇다. 신호가 위성으로 전송되는 디지탈 텔레비전에 있어서, 텔레비전신호는 변조된 데이터 스트림(data stream)을 QPSK(quadrature phase shift keyed)를 이용하여 전송할 수 있고, 시스템의 가입자는 그 가입자에게 비디오, 오디오 및 데이터를 공급하는 수신기/디스크램블러(receiver/descrambler)를 통해 QPSK 데이터 스트림을 수신한다. 유효한 라디오 주파수 스펙트럼을 가장 효과적으로 사용하기 위해서는, 전송되어야만 하는 데이터의 양을 최소화할 수 있도록 디지탈 텔레비전 신호를 압축하는 것이 유리하다.
종래에는 비디오 전자회의(video teleconferencing) 및 다른 전문화된 응용을 위해 비디오 압축기술이 사용되었다. 이러한 시스템은 압축비율을 대단히 높힐 수 있지만, 일반적으로 제한된 공간해상도 및 불충분한 이동해석(motion rendition)을 나타내게 된다. 이것은, 통상적으로 시스템의 프레임속도와 수평/수직샘플링 속도의 초기 억압의 결과이다. 비디오 프레임은 동화상을 함께 제공하는 스냅사진의 시퀀스중의 하나에 비유할 수 있다. 각 프레임은 그 안에 포함된 화상정보를 모두 얻기 위해 수평 및 수직방향으로 샘플링 된다.
일반적으로 비디오 압축시스템의 개발은 현존하는 텔레비전신호 및 미래의 고선명 텔레비전신호의 디지탈전송에 대한 개발보다 뒤떨어진다. 이러한 텔레비전신호는 전자회의신호보다 대단히 복잡하고, 또 압축하기가 어렵다. 또한 텔레비전응용에 있어서 디지탈 압축시스템의 성능은 대단히 장면의존적이다.
이를 위해, 압축알고리즘은 압축율을 증가시키면서 시청자가 인식할 수 없는 방법으로 일정한 에러를 감추는 특정조건을 채용할 수 있어야만 한다.
텔레비전화상에 있어서 대단히 상세한 이동물체는 압축시스템에 중대한 과제를 부여한다. 일반적으로 가장 강력한 압축시스템은 연속적인 프레임간의 일시적인 상관(correlation)을 이용하기 위하여 프레임간 처리를 이용할 수 있다 (즉, 가장 강력한 압축시스템은 텔레비전화상을 정의하는데 없어서는 안될 데이터의 양의 가장 큰 감소를 달성한다). 그러나, 이동(모션)이 있을 때 프레임간의 상관은 감소하게 된다. 이것은 고성능을 유지하기 위해 더욱 더 복잡한 처리를 필요로 한다.
텔레비전화상을 정의하는데 비월주사(interlaced scanning)가 사용되기 때문에 비디오압축은 텔레비전신호에 따라 더욱 더 복잡해지게 된다. 텔레비전화상의 각 프레임은 함께 화상을 형성하는 복수의 수평라인(예컨대, 표준 NTSC 텔레비전신호에서는 525 라인)을 구비하고 있다. 이들 수평라인은 우수 및 기수필드로 분할되는데, 그 중에서 우수라인(라인 2,4,6,…)은 우수필드를 형성하고, 기수라인(라인 1,3,5,…)은 기수필드로 형성한다. 상기 우수 및 기수필드는 우수 및 기수라인을 인터리브(interleave)하면서 본래의 시퀀스에 있어서 화상정보를 제공하기 위해 교대로 주사된다. 비월주사의 사용은 이전의 전자회의 응용과 비교해서 텔레비전신호의 압축을 복잡하게 하는 바, 이 압축은 인터레이스드 신호상에서는 수행되지 않았다.
디지탈화된 인터레이스드 텔레비전신호는 각종 포맷으로 압축될 수 있다.
필드 포맷이라고 불리우는 하나의 포맷에 있어서, 각 프레임은 독립적으로 처리되는 2개의 필드로 분리된다. 프레임 포맷이라고 불리우는 다른 포맷에 있어서, 상기 2개의 필드는 대응하는 우수 및 기수필드의 라인을 인터리브함으로써 단일 프레임과 같이 처리된다. 어떤 사양도 비디오압축에 대해 아주 만족스럽지는 못하다. 거의 이동하지 않거나 전혀 이동하지 않을 때, 프레임처리는 필드처리보다 더 낫게 작용한다. 각 프레임이 주어진 화상높이에 대한 필드보다 라인 또는 샘플의 수를 2배 갖고 있기 때문에, 샘플 사이에서 더욱 더 상관되게 되므로 압축율이 증가하게 된다. 프레임처리와 같은 정밀도를 달성하기 위해서, 필드처리는 더 높은 비트속도를 필요로 한다. 따라서, 동일한 비트속도에 대해서는, 프레임처리가 더 높은 정밀도를 실현한다.
수평적으로 이동하는 물체가 수평장식(horizontal detail)을 조금 밖에 갖고 있지 않다거나 수직적으로 이동하는 물체가 수직장식(vertical detail)을 조금 밖에 갖고 있지 않다면, 프레임처리는 필드처리보다 나은 유사한 장점을 갖게 된다.
어떤 종류의 장식이 조금 밖에 없는 영역에 있어서, 프레임처리는 비록 빠르게 변화한다고 하더라도 종종 필드처리보다 낫게 작용한다.
장식된 이동영역에 있어서는, 일반적으로 데이터가 포맷된 필드를 압축하는 것이 더 효과적이다. 이러한 경우, 프레임처리는 우수 및 기수필드의 인터리브에 의해 삽입되는 높은 수평주파수를 위조하게 된다. 이것은 라인간의 상관을 감소시키게 되므로 압축알고리즘에 효과적이다.
이것은 장식된 이동영역에서 필드처리의 장점과 거기에서 장식이 조금 밖에 이동하지 않거나 이동하지 않는 프레임처리의 장점을 겸비한 압축시스템을 제공하는데 유리하고, 이동해석에 있어서 아무런 감소없이 비디오신호를 압축한 후 복원할 수 있는 그러한 시스템을 제공하는데 더욱 유리하며, 또한 다른 조건하에서 최고성능을 얻기 위해 다른 압축기술 또는 데이터 포맷을 결합함으로써 디지탈 데이터의 압축을 최적화하는 다목적 압축시스템을 제공하는데도 유리하다. 본 발명은 그와 같은 장점들을 실현하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 장치는 디지탈 비디오의 연속적인 블럭의 압축을 최적화하기 위해 제공되는데, 이들 비디오블럭은 제1압축신호를 생성하기 위해 제1데이터경로에서 압축되고, 제2압축신호를 생성하기 위해 제2데이터경로에서 압축된다. 제1 및 제2압축신호에서의 에러가 계산되고, 최소에러를 갖는 압축신호가 각각의 비디오블럭에 대해 선택된다. 그 후, 압축된 디지탈 데이터 스트림을 생성하기 위해 선택된 신호를 결합한다.
각각 선택된 신호는 그 신호를 발생시키는 데이터경로의 데이터표시에 따라 엔코드된다. 압축된 디지탈 데이터 스트림을 디코드하기 위한 수신기장치는, 제1데이터경로에서 발생된 신호인지 제2데이터경로에서 발생된 신호인지를 식별하기 위해 각각 선택된 신호로부터 엔코드된 데이터를 검출하는 수단을 구비하고 있다. 상기 검출수단에 응답하는 수단은, 대응하는 제1신장경로에서 제1데이터경로로부터 선택된 신호를 신장하고, 마찬가지로 제2데이터경로로부터 선택된 신호는 대응하는 제2신장경로에서 신장한다. 제1 및 제2데이터경로는 다른 압축알고리즘을 사용할 수 있다. 반면에 다른 포맷으로 경로에 공급되는 각 경로에서의 데이터에 같은 압축알고리즘을 적용할 수도 있다. 어느 경우이든 제1 및 제2신장경로는 신장알고리즘 또는 각각의 제1 및 제2데이터경로의 데이터 포맷에 대응하는 데이터 포맷을 사용하게 된다.
제안된 실시예에 있어서, 본 발명의 장치 및 방법은 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축된 형태로 처리하게 되는데, 전송된 압축신호는 본래의 인터레이스드 비디오신호를 복원하기 위해 수신기에서 디코드된다.
디지탈화된 인터레이스드 비디오신호는 송신기에서 화소데이터의 블럭으로 분할되고, 이들 블럭은 필드형태로 포맷된 다음 제1압축비디오신호를 생성하기 위해 압축되며, 또한 프레임형태로 포맷된 다음 제2압축비디오신호를 생성하기 위해 압축된다. 제1 및 제2압축비디오신호에서의 에러가 계산되고, 최소에러를 갖는 압축비디오신호가 각각의 블럭에 대해 선택되며, 이 선택된 신호는 필드형태로 포맷된 신호인지 또는 프레임형태로 포맷된 신호인지를 식별하기 위해 엔코드되고, 이 엔코드된 신호는 전송을 위해 압축된 비디오신호 데이터스트림을 생성하기 위해 결합된다.
압축효율을 향상시키기 위해서 이동보상(motion compensation)을 제공할 수 있다. 이동보상에 의해 상기 디지탈화된 인터레이스드신호에 포함되어 있는 현 비디오 프레임에 대한 화소데이터는 전 비디오 프레임의 화소데이터로부터 예측된다. 상기 예측된 화소데이터는 제1 및 제2압축비디오신호를 생성하는데 사용되는 화소데이터의 단축된 집합을 생성하기 위해 현 비디오 프레임에 대한 실제의 화소데이터로부터 감산되고, 상기 선택된 신호는 예측단계동안 발생되는 이동벡터 데이터와 더불어 엔코드된다.
수신기에서는, 상기 결합되고 코드화된 신호가 디코드되고, 필드형태로 포맷된 신호가 데이터의 필드처리에 맞는 디코드경로에서 처리되며, 각 데이터블럭에 대해 적절히 압축된(필드처리되거나 프레임처리된) 데이터가 결합된다.
이동벡터 데이터는 수신기에서 현 비디오 프레임을 나타내는 엔코드된 선택신호로부터 복구되고, 전 비디오 프레임을 나타내는 데이터는 저장되며, 예측신호는 복구된 이동벡터 데이터 및 저장된 데이터로부터 계산된다. 상기 예측신호는 상기 신장신호에 가산되고, 그 합성신호는 본래의 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 복원하기 위해 포맷된다.
송신기에서의 데이터의 필드 포맷은, 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 비디오 프레임의 우수 및 기수필드에 대응하는 화소데이터의 우수 및 기수블럭으로 분할함으로써 수행될 수 있다. 이들 우수 및 기수블럭은 교대로 필드 포맷을 정의하는 제1압축수단에 공급된다. 프레임형태로 포맷된 데이터는, 상기 블럭을 대응하는 기수/우수블럭쌍으로 분류하고, 각 쌍으로부터 화소데이터의 기수 및 우수라인을 교대로 주사함으로써 생성된다. 연속적인 블럭쌍으로부터 프레임형태로 포맷된 데이터의 결과적인 인터레이스드 라인은 제2압축수단에 공급된다.
본 발명과 관련하여 사용될 수 있는 하나의 압축알고리즘은 DCT(Discrete Cosine Transform)이다. 이 경우, 제1 및 제2압축수단은 화소데이터에 대한 변환계수의 각각의 제1 및 제2어레이(array)를 산출하여 양자화하고, 에러계산수단은 각 어레이의 양자화된 변화계수와 양자화되지 않은 변환계수 사이의 에러를 계산한다. 이 에러는 양자화전의 어레이에서의 각 계수와 양자화후의 어레이에서의 각 계수 사이의 차이로 계산될 수 있고, 필드처리된 데이터와 프레임 처리된 데이터의 선택은 제1어레이에서의 모든 계수차의 절대치의 합을 제2어레이에서의 모든 계수차의 절대치의 합과 비교함으로써 행할 수 있다. 최소의 토탈에러를 갖는 어레이가 전송을 위해 선택된다.
상기 에러계산수단은 화소데이터를 복원하기 위해 제1 및 제2어레이를 역변환시킴으로써 화소영역에서 교대로 동작할 수 있게 된다. 이 경우, 각각의 필드 및 프레임처리 경로에 대한 에러는 각 어레이로부터 복원된 화소데이터와 압축수단에 공급된 화소데이터의 본래의 집합을 비교함으로써 결정된다.
이하, 예시도면을 참조해서 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도는 단일 비디오 프레임(10)이 2개의 성분필드로 분할된 경우를 나타낸 것으로, 참조부호를 12로 표시된 필드 1은 상기 비디오 프레임의 기수라인을 갖추고 있고, 참조부호 14로 표시된 필드2는 상기 비디오 프레임의 우수라인을 갖추고 있다. 종래기술의 아날로그 텔레비전 시스템에 있어서, 비디오 프레임의 우수 및 기수라인은 각각 화상정보에 따라 변조된 아날로그신호에 의해 정의된다. 그리고 우수 및 기수필드로부터의 연속적인 라인은 선명한 비디오 화상을 제공하기 위해 인터리브된다.
인터레이스드 비디오 프레임(interlaced video frame; 16)이 제2도에 나타내어져 있다. 필드 1으로부터의 기수라인(18)은 필드2로부터의 우수라인(20)과 인터리브되어 있는 바, 이들 우수 및 기수라인은 텔레비전 스크린상에 디스플레이되는 고유의 화상을 위해 그러한 형태로 인터리브되어야만 한다.
본 발명은 디지탈적으로 전송된 데이터에 관한 것이다. 디지탈 텔레비전 시스템에 있어서, 비디오 프레임의 각 라인은 화소라고 불리우는 디지탈 데이터 비트의 시퀀스에 의해 정의되는 바, 텔레비전신호의 비디오 프레임을 각각 정의하기 위해서는 다량의 데이터가 필요하게 된다. 예컨대, NTSC해상도에서 하나의 비디오 프레임을 제공하기 위해서는 7.4 메가비트의 데이터가 요구된다.
이것은 640화소×480라인의 디스플레이에 원색인 빨강색, 녹색, 파랑색의 각각에 대해 8비트의 농도값을 사용한다고 가정한다. 고선명 텔레비전은 본질적으로 각각의 비디오 프레임을 제공하기 위해 더 많은 데이터를 필요로 한다.
이와 같이 많은 양의 데이터를 처리하기 위해서 특히 HDTV 응용을 위해서는, 데이터를 압축해야만 한다. 상술한 바와 같이 다른 데이터 포맷 및/또는 압축 기술은, 디지탈 데이터 스트림의 전송기간동안 다른 시간에서의 그 이외의 기술보다 더욱 더 효과적일 수 있다. 예컨대, 제1도에 나타낸 바와 같은 포맷에서 비디오 데이터의 필드처리는 장식된 이동영역에서 일반적으로 제기되고 있다. 제2도의 포맷으로 표시된 바와 같은 프레임처리는 조금 밖에 이동하지 않거나 전혀 이동하지 않을 때 일반적으로 필드처리보다 더 낫다. 본 발명은 필드처리와 프레임처리를 적절하게 스위칭함으로써, 디지탈 텔레비전 데이터의 압축을 최적화하는 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 표준의 디지탈화된 인터레이스드 텔레비전신호가 제3도에 나타내어진 데이터 압축장치의 단자(30)에 입력된다. 디지탈화된 비디오 신호의 처리는 이 기술분야에서 잘 알려진 것이다. 복수의 분리되고 디지탈화된 신호는 비디오 신호의 루머넌스(luminance) 및 크로미넌스(chrominance)와 같은 각종 성분을 제공하게 된다. 본 발명이 다중 루미넌스 및 크로미넌스성분과 함께 사용될 때, 비디오신호의 루미넌스부가 적응할 수 있는 필드 및 프레임처리에 이용되는 것이 가장 중요하다.
인터레이스드 비디오신호에 의해 정의되는 화상은, 데이터압축을 위해 제1스캔 컨버터(32)에 의해 적절한 크기의 블럭으로 분해된다. 이 기술분야에서 잘 알려진 각종의 데이터 압축기술은 어느 것이든 본 발명과 관련하여 사용될 수 있는데, 가장 널리 보급되어 있는 압축기술은 DCT로서 알려져 있다. 이 기술은 여기에 레퍼런스로서 병합되어 있는 「Chen and Pratt, Scene Adaptive Coder, IEEE Transactions on Communications, Vol. Com-32, No.3, March 1984」에 상세히 설명되어 있다. 다음에는 DCT압축기술과 더불어 8×8 화소블럭 사이즈를 사용해서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 압축 및 후 속의 신장징치에 대한 복잡성 및 메모리요구를 최소화하기 위해서, 스캔 컨버터(32)는 각 비디오 프레임의 우수 및 기수필드를 쌍으로 분류한다. 그 다음에 스캔 컨버터는 하나의 필드 및 나머지 필드로부터 같은 블럭을 교대로 출력한다. 이 기능은 제4(a)도의 블럭도에 나타낸 구성요소들을 사용해서 실현할 수 있다.
단자(30)에 입력된 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호는, 기수필드(필드 1)의 모든 라인의 뒤를 따르는 우수필드(필드 2)의 모든 라인을 제공하기 위해 포맷된다. 이것은 필드1(160)의 뒤를 따르는 필드2(162)를 설명하는 제4(b)도에 표시되어 있다. 스캔 컨버터(32)의 기능은 필드 1 및 2 를 복수의 대응하는 블럭으로 분할하는 것이다. 각 블럭은 M 화소폭×N 화소높이를 갖는다. 이것은 화상의 폭을 커버하기 위한 j블럭과 각 필드의 높이를 위한 i블럭을 차지한다. 이와 같이 포맷되어 있기 때문에, 스캔 컨버터(32)는 제6도에 나타낸 바와 같이 블럭을 교호(交互)의 기수/우수순서로 출력할 수 있게 된다.
제6도는 화상이 스캔 컨버터(32)에 의해 화소데이터의 개개의 블럭으로 분해된 후의 제4(b)도의 기수 및 우수필드(160,162)를 상세하게 나타낸 것이다.
필드 1 은 화소데이터의 기수블럭을 갖추고 있고, 필드 2 는 화소데이터의 우수블럭을 갖추고 있다. 상술한 실시예에 있어서, 각각의 8×8블럭은 64개의 화소를 포함하고 있다. 각각의 필드쌍에 대해 스캔 컨버터(32)로부터 출력되는 데이터의 첫 번째 블럭은 블럭 164이다. 그 다음에 블럭 200이 출력되고, 그뒤를 이어 블럭 165, 201, 166, 202등이 출력된다. 스캔 컨버터 (32)로부터 블럭 231이 출력된 후에 그 다음의 비디오 프레임을 나타내는 2개의 필드가 동일한 방법으로 독출되어 처리된다. 여기서, 상술한 바와 같이 스캔 컨버터(32)에 의해 포맷된 데이터(field formatted data)라고 불리운다.
필드형태로 포맷된 데이터를 생성하기 위해 스캔 컨버터(32)는 제4(a)도에 나타내어진 바와 같이 이중포트 RAM(70)을 구비할 수 있다. 단자(30)에 입력된 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호에 포함된 데이터는 수신된 순서대로 RAM(70)에 로드되고, 필드 포맷에서 RAM(70)으로부터 독출되는 데이터를 이네이블시키기 위해 독출데이터를 발생한다. 단자(72)에 입력되는 화소클럭신호는 0부터 M-1까지 배치되는 디지탈신호를 출력하는 화소카운터(74)에 공급되는데, 이 카운터는 이중포트 RAM 독출어드레스의 최하위비트 log2M를 형성한다.
그리고 분주회고(76) 및 수평블럭 카운터(78)는 0부터 j-1까지 배치되는 신호를 생성하여 상기 독출어드레스의 다음의 log2j 비트를 형성하고, 분주회로(80) 및 라인카운터(82)는 0부터 N-1까지 배치되는 출력을 생성하여 상기 독출어드레스의 다음의 log2N 비트를 형성하며, 분주회로(84) 및 수직블럭 카운터(86)는 그 다음의 log2i 비트를 형성하기 위해 0부터 i-1까지 배치되는 출력을 생성한다.
마지막으로, 분주회로(88)는 각 비디오 프레이므이 필드 1 과 필드 2 를 토글(toggle)시키기 위해 이중포트 RAM 어드레스의 최상위비트를 공급한다. RAM(70)에 입력되는 합성어드레스신호는 1+log2M+log2j+log2N+log2i 비트를 필요로 하고, 8×8 블럭 사이즈에 대해 화소 및 라인카운터는 모두 3 비트를 필요로 하게 된다. 그리고 수평 및 수직블럭 카운터에 요구되는 비트수는 필드의 사이즈에 의존하게 된다.
상기의 결과는, 필드 포맷에서 RAM(70)의 독출어드레스가 비디오 데이터를 출력하기 위해 증가될 수 있다는 것이다. 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 각 블럭내의 화소가 사용되는 DCT알고리즘 또는 압축장치의 입력요구에 따라 결정되는 다른 순서로 주사된다는 것을 알 수 있을 것이다.
다시 제3도를 살펴보면, 필드형태로 포맷된 데이터는 스캔 컨버터(32)로부터 DCT변환코더(DCT transform coder; 36)와 양자화기(38)를 구비한 제1압축경로로 출력되는데, 이들은 상기 레퍼런스로 참조된 「Chen과 Pratt」의 논문에 설명된 바와 같이 DCT압축에 사용되는 종래의 소자들이다. 상기 필드형태로 포맷된 데이터는 또한 제2스캔 컨버터(42), 변환코더(44) 및 양자화기(46)를 구비한 제2압축경로에 입력된다. 여기서, 변환코더(44)와 양자화기(46)는 구비한 제2압축경로에 입력된다. 여기서, 변환코더(44)와 양자화기(46)는 상기 제1압축경로에서의 그것과 동일한 것이다. 필드형태로 포맷된 데이터를 제1 및 제2압축경로에 입력하기에 앞서 이동보상에 사용되는 선택적인 예측신호를 감산회로(34)에서 뺀다.
본 발명의 이동보상에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
스캔 컨버터(42)는 스캔 컨버터(32)로부터 필드형태로 포맷된 데이터를 프레임 포맷으로 변환하기 위해 사용된다. 이 포맷에 있어서, 우수 및 기수필드로부터의 대응하는 블럭쌍들은 한 라인씩 인터리브된다. 이와 같은 동작을 수행하기 위한 구성요소들은 제5(a)도에 나타내어져 있다. 그리고 프레임 포맷은 기수블럭(164) 및 대응하는 우수블럭(200)을 구비하고 있는 수직으로 인접한 블럭(250)의 쌍을 나타내는 제5(b)도에 설명되어 있다. 이들은 제6도에서의 필드 포맷에서 설명한 블럭들과 동일한 것이다. 블럭(164)은 비디오 프레임에 포함된 기수라인부분을 나타내는 64개의 기수화소(252)를 포함하고 있고, 블럭(200)은 비디오 프레임의 우수라인부분에 대응하는 64개의 우수화소(254)를 포함하고 있다.
제5(a)도의 구성요소들은 인터리브된 프레임형태로 포맷된 데이터를 생성하기 위해 교호의 기수/우수라인 주사순서로 제5(b)도에 나타낸 화소의 라인을 주사하게 되는데, 단자(90)에 입력되는 필드형태로 포맷된 데이터는 수신된 순서로 이중포트 RAM(92)에 저장되고, 제5(a)도의 단자(72)에 입력되는 화소클럭신호는 이중포트 RAM 어드레스의 최하위비트 log2M를 형성하는 0부터 M-1까지 배치되는 출력신호를 생성하는 화소카운터(94)를 스트로브(strobe)하기 위해 사용된다. 또한 화소클럭신호는 분주회로(96)에서 M분주되고, 다른 분주회소(98)에 입력되어 2분주된 다음 라인카운터(100)에 입력된다. 이 라인카운터(100)는 이중포트 RAM 어드레스의 다음의 log2N비트를 형성하는 0부터 N-1까지 배치되는 디지탈신호를 출력한다. 그리고 상기 분주회로(96)에 의해 M분주된 출력은 또한 RAM(92)의 독출어드레스입력의 최상위비트로서 제공된다. 결과적인 독출어드레스신호는 1+log2N +log2M비트로 이루어진다. 이 신호는 RAM(92)에 저장된 데이터가 프레임 포맷으로 독출되게 한다.
제3도에 나타낸 바와 같이 제1압축경로에서 압축된 필드형태로 포맷된 데이터는 양자화기(38)로부터 스위치(39)로 출력되고, 제2압축경로에서 압축된 프레임형태로 포맷된 데이터는 양자화기(46)로부터 스위치(39)로 출력된다. 본 발명에 따르면, 2개의 다른 압축경로에서 압축된 데이터에서의 에러가 계산되고, 각각의 기수/우수블럭쌍에 대해 최소에러를 갖는 데이터가 전송을 위해 선택된다. 따라서, 조금 밖에 이동하지 않거나 전혀 이동하지 않는 비디오 프레임부분에 압축되어 프레임 포맷으로 처리된 화소데이터를 선택할 수 있게 되고,평가되는 비디오 프레임부분이 장식된 이동영역에서 왔으므로 필드 포맷으로 압축된 데이터를 선택할 수 있게 된다.
프레임처리된 데이터 또는 필드처리된 데이터의 에러계산 및 선택은 일반적으로 참조부호 51 로 표시된 하드 와이어드 로직(hard wired logic)을 사용해서 수행하게 되는데, 그 에러는 각각의 데이터경로에서 양자화된 변환계수와 양자화되지 않은 변환계수를 비교함으로써 결정된다. 양자화기(38)에 입력되는 양자화되지 않은 계수는 감산회로(48)에서 양자화기(38)로부터 출력되는 양자화된 계수로부터 감산되고, 마찬가지로 양자화기(46)에 입력되는 양자화되지 않은 계수는 감산회로(50)에서 양자화기(46)로부터 출력되는 양자화된 계수로부터 감산된다. 그리고 그들 결과는 2 개의 경로에서의 에러를 비교하는 에러계산/선택회로(52)에 입력된다. 여기서, 에러계산 및 선택은 소프트웨어로 교대로 실행된다.
제안된 실시예에 있어서, 사용되는 에러 메트릭(error metric)은 모든 계수차의 절대치의 합이지만, 평균제곱에러와 같은 다른 메트릭도 또한 만족스럽게 수행되게 된다. 어느 경우든 2개의 블럭영역에 걸쳐 평균에러가 계산된다. 이것은 제5(b)도에 나타낸 바와 같이 프레임형태로 포맷된 데이터가 기수/우수블럭쌍으로부터 인터리브된 데이터를 갖추고 있기 때문에 필요한 것이다. 그러므로 필드형태로 포맷된 데이터와 프레임형태로 포맷된 데이터의 비교는 2개의 블럭영역에 걸쳐 행해지게 된다.
상기 에러계산/선택회로부(51)는 제7도에 보다 상세히 나타내어져 있다.
여기서 이것들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 실현할 수 있다. 프레임 포맷 압축경로에서 양자화된 데이터(Q) 및 양자화되지 않은 데이터 (/Q)는 감산회로(106)의 단자(104,102)에 각각 입력되고, 이들 신호 사이의 차의 절대치는 종래의 절대치환산수단(108)에 의해 계산되며, 누산기(110)에서 누산된다. 마찬가지로, 필드 포맷 압축경로에서 양자화된 계수(Q)와 양자화되지 않은 계수(/Q)는 절대치환산수단(118)에서 계산되며, 누산기(120)에서 누산된다. 각각의 프레임 포맷 압축경로 및 필드 포맷 압축경로에서 누산된 에러는 비교기(122)에서 비교되는데, 이 비교기(122)는 화소데이터 블럭의 소정의 쌍에 대해 최소에러를 산출하는 경로를 나타내는 출력신호를 단자(124)로 출력한다.
상기 에러계산/선택회로로부터 출력되는 신호는 최소에러를 갖는 압축경로를 다운스트림 처리회로(downstream processing circuitry)에 연결하기 위해 스위치(39; 제3도)를 동작시키게 된다. 상기 다운스트림 처리회로는 양자화된 변환계수의 선택된 집합을 나타내는 가변길이 암호문자를 할당하는 가변길이코더(56)를 포함하고 있다. 상기 가변길이코더의 일례가 상기 참조된 「Chen 및 Pratt」의 논문에 개시되어 있다.
상기 가변길이코더(56)의 출력은 압축된 데이터와 데이터경로(68)상으로 전송되는 제어데이터를 결합하는 멀티플렉서(58)에 입력된다. 상기 제어데이터는 선택된 압축신호가 필드형태로 포맷된 신호인지 또는 프레임형태로 포맷된 신호인지를 식별하기 위해 선택된 압축신호를 엔코드하는 비트를 포함하고 있다.
이것은 스위치(39)를 동작시키기 위해 사용되는 비트와 동일할 수 있는데, 한쪽 압축경로의 선택은 1로 나타내고, 다른쪽 압축경로의 선택은 0으로 나타낸다.
제3도에 나타내어진 적응할 수 있는 필드/프레임 엔코드 시스템은 부가적인 압축효과를 제공하기 위해 이동보상기와 선택적으로 결합될 수 있다. 이동보상기술은 이 기술분야에서 잘 알려진 기술이다. 이 기술은 여기에 레퍼런스로 구체화되어 있는 「Staffan Ericsson in Fixed and Adaptive Predictors for Hybrid Predictive/Transform Coding, IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-33, No.12, December 1985」 및「Ninomiya and Ohtsuka, A Motion-Compensated Interframe Coding Scheme for Television Pictures,IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-30, No.1, January 1982」에 상세히 설명되어 있다. 이동보상을 제공하기 위해서, 현 비디오 프레임의 화소데이터가 이동보상기(64) 및 이동추정기(66)에 의해 프레임저장기(62)에 저장되어 있는 전 비디오 프레임의 화소데이터로부터 예측되고, 상기 예측된 화소데이터는 예측에러를 나타내는 화소데이터의 집합을 산출하기 위해 감산회로(34)에서 현 비디오 프레임에 대한 실제의 화소데이터로부터 감산되며, 예측에러 화소데이터는 상술한 바와 같이 압축 및 선택을 위해 제1 및 제2압축경로에 공급된다.
다음 프레임을 예측하기 위해서는 상기 에러계산/선택회로부에 의해 선택되는 처리스트림에 역변환을 수행해야만 하는 바, 프레임처리가 선택된 경우에는 제2스캔 컨버터(42)의 역을 계산하게 된다. 이 역변환은 역변환코더(40)에 의해 수행되고, 제2스캔 컨버터의 역은 제2역스캔 컨버터(54)에 의해 계산된다. 스위치(41)는 적절히 포맷된 데이터를 이동보상기(64)에 공급하기 위해 에러계산/선택회로(52)로부터의 출력신호에 의해 동작한다. 적절한 역변환데이터는 입력되는 비디오로부터 초기에 감산된 예측신호와 가산회로(60)에서 가산되고, 그 결과는 프레임저장기(62; 예컨대, 시프트레지스터 또는 RAM)에 기록되게 되는데, 이것은 다음 프레임을 예측하기 위한 신호로서 사용될 때까지 지연된다.
미리 정해진 범위내에서 화소데이터의 현 블럭과 가장 잘 매치되는 전 블럭의 위치를 나타내는 블럭변위정보는, 대응하는 이동벡터 데이터(X,Y)를 이동보상기(64)에 입력시키는 이동추정기(66)에 의해 결정된다. 상기 이동벡터 데이터는 또한 이동추정기(66)로부터 데이터 경로(68)를 통해 멀티플렉서(58)에 입력되고, 멀티플렉서(58)는 수신기에서 동일한 예측신호를 파생시키는데 사용되는 엔코드된 비디오신호에 상기 이동벡터 데이터를 첨가하게 된다.
이동보상의 목적은 비디오화상의 이동영역에서 압축성능을 향상시키는 것이기 때문에, 블럭변위를 추정하고 프레임 대신 필드를 사용해서 보상을 수행하는데 더욱 효과적이다. 그러므로,주어진 필드의 각 블럭의 변위는 전 프레임의 동일 필드를 참조하여 결정된다. 주어진 필드의 바로 전 필드를 기준필드로 선택하는 경우, 더 좋은 결과를 얻을 수 있다. 이 경우, 우수필드는 기수필드에 매치되고, 기수필드는 우수필드에 매치된다. 그러나, 그러한 방법은 실현하기가 어려울 뿐만 아니라 수직변위가 0일 때 효과적이지 못하다.
이동보상은 필드처리가 엔코드를 선택하든 프레임처리가 엔코드를 선택하든 관계없이 동일한 방법으로 선택된다. 또 예측은, 전 프레임의 동일 필드에서 매치된 블럭을 식별하기 위해 추정된 변위벡터를 사용함으로써 주어진 필드의 각 블럭에 대해 얻어진다. 프레임처리가 엔코드를 선택한 경우, 2개의 다른필드로부터의 예측에러는 제2스캔 컨버터(42)에 의해 결국 인터리브된다.
상기 압축되고 엔코드된 신호는 멀티플렉서(58)로부터 송신기(도시하지 않음)로 출력되고, 송신기로부터 전송된 신호는 디지탈 텔레비전 수신기에 의해 수신되며, 그 신호는 제8도에 나타낸 바와 같은 디코더에 의해 디코드된다.
상기와 같이 수신된 디지탈 신호는 단자(130)에서 엔코드된 제어신호와 비디오 데이터신호를 분리하는 디멀티플렉서(132)로 입력된다. 또 가변길이 디코더(134)는 양자화된 변환계수를 복원하는 것이고, 필드처리블럭에 대해 복원된 계수는 역변환코더(136)와 스위치(142)를 구비한 제1신장경로에서 신장되며, 프레임처리 블럭에 대해 복원된 계수는 역변환코더(136), 제2역스캔 컨버터(140) 및 스위치(142)를 구비한 제2신장경로에서 신장된다. 상기 제2역스캔 컨버터(140)는 엔코더에서의 제2스캔 컨버터(42)의 사용에 기인하여 본래의 주사순서와 역으로 화소의 순서를 재저장하는 메모리장치이다. 각각의 화소데이터 블럭을 프레임처리 또는 필드처리로 식별하는 제어데이터 비트는 제1신장경로 또는 제2신장경로로부터 제2역스캔 컨버터(150)로 고유의 신장된 데이터가 공급되도록 데이터경로(152)를 통해 스위치(142)를 동작시키게 된다. 이 역스캔 컨버터(150)는 엔코더에서의 제1스캔 컨버터(32)의 사용에 기인하여 본래의 라스터 스캔순서(raster scan order)와 역으로 재배열된 화소를 재저장하는 메모리장치이다. 이 제1역스캔 컨버터(150)의 출력은 엔코더에 처음에 입력되는 재생되고 복원된 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호인 바, 이 출력신호는 비디오 프로그램의 디스플레이를 위해 비디오 모니터에 공급된다.
수신기에서의 이동보상은 프레임저장기(146)와 이동보상기(148)에 의해 수행된다. 엔코더에서 화소데이터의 블럭에 첨가된 이동벡터 데이터는 수신기에서 디멀티플렉서(132)에 의해 복구된다. 또 상기 이동벡터 데이터는 데이터경로(152)를 통해 본래의 예측신호를 재계산하기 위해 프레임저장기(146)에 저장되어 있는 전 비디오 프레임을 나타내는 데이터와 함께 이 이동벡터 데이터를 사용하는 이동보상기(148)에 입력되고, 재계산된 예측신호는 현 비디오 프레임을 위해 가산회로(144)에서 화소데이터의 신장된 블럭과 가산된다. 엔코더에서 이동추정기(66)에 의해 계산된 이동벡터 데이터가 화소데이터 블럭에 첨가되어 있기 때문에, 이동추정기를 디코더에 설치할 필요가 없게 되어 결과적으로 디코더 시스템을 간단하게 제작할 수 있게 된다.
이제 본 발명이 디지탈 데이터전송, 특히 디지탈화된 인터레이스드 텔레비전신호의 전송에 사용되는 개선된 데이터 압축기술을 제공한다는 것을 알았을 것이다. 또 본 발명은 HDTV신호의 전송에 유용하게 사용될 수 있고, HDTV 텔레비전화상을 정의하기 위해 전송되어야만 하는 데이터의 양을 본질적으로 감소시키기 위한 수단을 제공하게 된다.
또한 본 발명에 따른 최소에러 실현에 기초한 프레임처리 및 필드처리의 선택은 디지탈적으로 압축된 텔레비전신호의 화질을 향상시키는데 매우 효과적이라는 것을 알았다. 전혀 이동하지 않거나 조금 이동하는 영역은 필드처리 시스템에서 가능했던 것보다 더 정밀하게 처리되게 된다. 이동해석은 프레임 처리시스템에서 가능했던 것보다 더 좋다. 상기 선택이 국부적으로 이루어지기 때문에, 상기 시스템을 이동하는 물체와 이동하지 않는 물체를 모두 포함하는 장면으로 조정할 수 있게 된다.
본 발명은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변형되어 실시될 수 있다. 예컨대, 프레임 처리된 데이터 및 필드처리된 데이터를 선택하기 위해서 블럭 에러를 화소영역에서 계산할 수 있게 된다. 이 경우에는 변환계수를 비교하는 대신에 데이터의 각 블럭을 역변환시킨 다음에 화소의 본래의 블럭과 비교하게 된다.

Claims (33)

  1. 제1압축비디오신호를 생성하기 위해 필드 포맷으로 표현된 화소데이터의 집합을 압축하는 제1수단과, 제2압축비디오신호를 생성하기 위해 프레임 포맷으로 표현된 화소데이터의 집합을 압축하는 제2수단, 상기 제1압축비디오신호에서의 에러를 계산하기 위해 상기 제1수단에 연결되고, 상기 제2압축비디오신호에서의 에러를 계산하기 위해 상기 제2수단에 연결되는 에러계산수단 및, 상기 에러계산수단에 응답하여 최소에러를 갖는 압축비디오신호를 선택하는 선택수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 화소데이터의 연속적인 집합이 순차적으로 압축됨과 더불어 계산되고, 상기 선택수단은 각각의 소정 집합에 대해 최소에러를 갖는 압축된 비디오신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 선택된 신호를 필드형태로 포맷된 신호 또는 프레임형태로 포맷된 신호로 식별하기 위해 상기 선택된 신호를 엔코드하는 엔코드수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  4. 제3항에 있어서, 전송을 위한 압축 비디오신호 데이터 스트림을 생성하기 위해 엔코드된 선택신호를 결합하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서, 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 비디오 프레임의 우수 및 기수필드에 대응하는 화소데이터의 우수 및 기수블럭으로 분할하는 수단과, 상기 필드 포맷을 규정하는 제1압축수단에 상기 우수 및 기수 블럭을 교대로 공급하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 블럭을 대응하는 기수/우수블럭쌍으로 분류하고, 화소데이터의 인터리브된 라인을 생성하기 위해 각 쌍의 기수 및 우수라인을 교대로 주사하는 수단과, 연속적인 블럭쌍으로부터의 화소데이터의 인터리브된 라인을 상기 제2압축수단에 공급하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 집합은 각각 비디오 프레임으로부터의 화소데이터의 수직으로 인접한 2개의 블럭으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2압축수단은 화소데이터의 집합에 대해 변환계수의 각각의 제1 및 제2어레이를 생성하여 양자화하고, 상기 에러계산수단은, 각 어레이의 양자화된 변환계수와 양자화되지 않은 변환계수간의 에러를 계산하는 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에러계산수단은 양자화전 ·후의 어레이에서의 각 계수간의 차를 계산함으로써 상기 에러를 계산하고, 상기 선택수단은 최소 토탈에러를 갖는 어레이를 식별하기 위해 상기 제1어레이에서의 모든 계수차의 평균에러와 상기 제2어레이에서의 모든 계수차의 평균에러를 비교하는 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1압축수단은 상기 화소데이터의 집합에 대해 변환계수의 제1어레이를 산출하고, 상기 제2압축수단은 상기 화소데이터의 집합에 대해 변환계수의 제2어레이를 산출하며, 상기 에러계산수단은, 화소데이터를 복원하기 위해 상기 제1 및 제2어레이를 역변환시키는 수단과, 각 어레이로부터 복원된 화소데이터와 제1 및 제2압축수단에 공급된 화소데이터의 본래의 집합간의 에러를 계산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  11. 제1항에 있어서, 비디오 프레임의 시퀀스를 정의하는 화소데이터를 포함하고 있는 디지탈화된 인터레이스드 비디오 신호를 수신하는 수단과, 전 비디오 프레임의 화소데이터로부터 현 비디오 프레임에 대한 화소데이터를 예측하는 예측수단, 예측에러를 나타내는 화소데이터의 집합을 산출하기 위해 예측된 화소데이터를 현 비디오 프레임에 대한 실제의 화소데이터에서 빼는 감산수단, 상기 제1압축수단에 예측에러 화소데이터를 필드 포맷으로 공급하는 수단 및, 상기 제2압축수단에 예측에러 화소데이터를 프레임 포맷으로 공급하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 예측수단, 감산수단 및 공급수단에 의해 한 블럭씩 처리하기 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호의 각각의 비디오 프레임을 화소데이터의 연속적인 블럭으로 분할하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 예측수단에 의해 생성된 이동벡터 데이터에 따라 선택된 신호를 엔코드하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  14. 제13항에 있어서, 선택된 신호를 필드형태로 포맷된 신호 또는 프레임형태로 포맷된 신호로 식별하기 위해 상기 선택된 신호를 엔코드하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  15. 제14항에 있어서, 전송을 위한 압축 비디오신호 데이터 스트림을 생성하기 위해 엔코드된 선택신호를 결합하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전송을 위해 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 압축하기 위한 장치.
  16. 제1압축신호를 생성하기 위해 제1데이터경로에서 데이터블럭을 압축하는 수단과, 제2압축신호를 생성하기 위해 제2데이터경로에서 데이터블럭을 압축하는 수단, 제1 및 제2압축신호에서의 에러를 계산하는 에러계산수단, 각 데이터블럭에 대해 최소에러를 갖는 압축신호를 선택하기 위해 상기 에러계산수단에 응답하는 선택수단 및, 압축된 디지탈 데이터 스트림을 생성하기 위해 선택된 신호를 결합하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터의 연속적인 블럭의 압축을 최적화하기 위한 장치.
  17. 제16항에 있어서, 신호가 발생되는 데이터경로를 나타내는 데이터에 따라 각각 선택된 신호를 엔코드하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터의 연속적인 블럭의 압축을 최적화하기 위한 장치.
  18. 제17항의 장치로부터의 압축된 디지탈 비디오 스트림을 디코드하기 위한 수신기에 있어서,제1데이터경로에서 발생된 신호인지 제2데이터경로에서 발생된 신호인지를 식별하기 위해 각각의 선택된 신호로부터 엔코드된 신호를 검출하는 수단과, 상기 검출수단에 응답하여 제1데이터경로로부터 선택된 신호를 대응하는 제1신장경로에서 처리하고, 제2데이터경로로부터 선택된 신호를 대응하는 제2신장경로에서 처리하기 위는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 수신기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1데이터경로 및 제1신장경로는 상기 데이터블럭의 압축 및 신장을 위해 제1알고리즘을 사용하고, 상기 제2데이터경로 및 제2신장경로는 상기 데이터블럭의 압축 및 신장을 위해 제2알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  20. 제16항에 있어서, 상기 데이터블럭은 제1데이터경로에 제1포맷으로 공급되고, 제2데이터경로에 제2포맷으로 공급되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터의 연속적인 블럭의 압축을 최적화하기 위한 장치.
  21. 프레임처리된 화소데이터 및 필드처리된 화소데이터의 블럭에 전송된 압축된 디지탈 비디오신호를 수신하는 수신기수단과, 수신된 신호에 포함되어 있는 데이터의 소정 블럭이 프레임처리된 것인지 필드처리된 것인지를 식별하기 위해 상기 수신기수단에 연결되는 식별수단, 필드처리된 화소데이터의 수신된 블럭을 디코드하는 제1수단, 프레임처리된 화소데이터의 수신된 블럭을 디코드하는 제2수단 및, 상기 식별수단에 응답하여 압축되지 않은 비디오신호를 복원하기 위해 상기 제1 및 제2수단으로부터 디코드된 블럭을 선택적으로 결합하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디코더장치.
  22. 제21항에 있어서, 복원된 신호를 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호로 변화하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디코더장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 식별수단은 상기 블럭에 첨가된 필드처리 식별데이터 및 프레임처리 식별데이터를 독출하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 디코더장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 블럭은 변환계수의 어레이로 이루어지고, 상기 제1 및 제2수단은 상기 계수를 역변환하는 역변환수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 디코더장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 역변환수단은 상기 제1 및 제2수단에 의해 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 디코더장치.
  26. 제21항에 있어서, 현 비디오 프레임을 나타내는 화소데이터의 수신된 블럭에 첨가되어 있는 이동벡터 데이터를 복구하는 수단과, 전 비디오 프레임을 나타내는 데이터를 저장하는 수단, 수신된 이동벡터 데이터와 저장된 데이터로부터 예측신호를 계산하는 수단 및, 상기 예측신호를 현 비디오 프레임에 대해 수신된 블럭에 더하는 가산수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디코더장치.
  27. 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호에서 파생된 화소데이터의 필드형태로 포맷된 블럭을 압축하는 제1데이터 압축수단과, 상기 필드형태로 포맷된 블럭에 대응하는 화소데이터의 프레임형태로 포맷된 블럭을 압축하는 제2데이터 압축수단, 상기 제1 및 제2데이터 압축수단으로부터 압축된 데이터에서의 에러를 계산하는 에러계산수단, 상기 에러계산수단에 응답하여 각 블럭에 대해 최소에러를 갖는 압축된 데이터를 선택하는 선택수단, 각 블럭에 대해 선택된 데이터를 필드처리된 데이터 또는 프레임처리된 데이터로 식별하기 위해 엔코드하는 수단 및, 송신기에 의한 전송을 위해 필드처리된 화소데이터 및 프레임처리된 화소데이터의 배치된 블럭을 포함하고 있는 압축된 비디오 데이터 스트림을 생성할 수 있도록 엔코드된 선택데이터를 결합하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈 텔레비전 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 송신기로부터 전송된 압축된 비디오 데이터스트림을 수신하는 수신기수단과, 상기 수신기수단과 작용적으로 연결되어 필드처리된 블럭 및 프레임처리된 블럭을 식별하기 위해 상기 데이터 스트림에서 엔코드된 데이터를 디코드하는 디코드수단, 필드처리된 데이터의 수신된 블럭을 처리하는 제1수단, 프레임처리된 데이터의 수신된 블럭을 처리하는 제2수단 및, 상기 디코드수단에 응답하여 압축되지 않은 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 복원하기 위해 상기 제1 및 제2압축수단으로부터의 블럭을 선택적으로 결합하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈 텔레비전 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 상기 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호는 비디오 프레임의 시퀀스를 정의하는 신호이고, 전 비디오 프레임의 화소데이터로부터 현 비디오 프레임에 대한 화소데이터를 예측하는 예측수단과, 예측에러를 나타내는 화소데이터의 집합을 생성하기 위해 예측된 화소데이터를 현 비디오 프레임에 대한 실제의 화소데이터로부터 빼는 감산수단, 예측에러 화소데이터를 필드 포맷된 블럭으로서 상기 제1데이터 압축수단에 공급하는 수단, 에측에러 화소데이터를 프레임 포맷된 블럭으로서 상기 제2데이터 압축수단에 공급하는 수단, 상기 예측수단에 작용적으로 연결되어 현 비디오 프레임에 대한 이동벡터 데이터를 발생시키는 발생수단, 상기 발생수단에 작용적으로 연결되어 대응하는 이동벡터 데이터에 따라 각 블럭에 대해 선택된 데이터를 엔코드하는 수단, 상기 수신기수단에 작용적으로 연결되어 현 비디오 프레임의 각 블럭으로부터 이동벡터 데이터를 복구하는 수단, 상기 수신기수단에 작용적으로 연결되어 전 비디오 프레임을 나타내는 데이터를 저장하는 수단, 복구된 이동벡터 데이터 및 저장된 데이터로부터 예측신호를 계산하는 수단 및, 상기 예측신호를 현 비디오 프레임에 대해 수신된 블럭에 더하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈 텔레비전 시스템.
  30. 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 화소데이터의 블럭으로 분할하는 단계와, 상기 블럭을 필드형태로 포맷하는 단계, 제1압축비디오신호를 생성하기 위해 상기 필드형태로 포맷된 블럭을 압축하는 단계, 상기 블럭을 프레임형태로 포맷하는 단계, 제2압축비디오신호를 생성하기 위해 상기 프레임형태로 포맷된 블럭을 압축하는 단계, 상기 제1 및 제2압축비디오신호에서의 에러를 계산하는 단계, 각 블럭에 대해 최소에러를 갖는 압축된 비디오신호를 선택하는 단계, 선택된 신호를 필드형태로 포맷된 신호 또는 프레임형태로 포맷된 신호로 식별하기 위해 엔코드하는 단계 및, 엔코드된 신호를 결합하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈전송을 위해 텔레비전신호를 엔코드하기 위한 방법.
  31. 제30항에 있어서, 전 비디오 프레임의 화소데이터로부터 상기 디지탈화된 인터레이스드 신호에 포함된 현 비디오 프레임에 대한 화소데이터를 예측하는 단계와, 상기 제1 및 제2압축비디오신호를 생성하는데 사용되는 화소데이터의 단축된 집합을 생성하기 위해 상기 예측된 화소데이터를 현 프레임에 대한 실제의 화소데이터에서 빼는 단계 및, 상기 예측단계동안 발생되는 이동벡터 데이터에 따라 선택된 신호를 엔코드하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈전송을 위해 텔레비전신호를 엔코드하기 위한 방법.
  32. 제31항의 방법에 의해 생성되는 결합된 엔코드신호를 디코드하기 위한 방법에 있어서, 데이터의 필드처리에 대해 적용된 신장경로에서 필드형태로 포맷된 신호를 신장하는 단계와, 데이터의 프레임처리에 대해 적용된 신장경로에서 프레임형태로 포맷된 신호를 신장하는 단계, 현 비디오 프레임을 나타내는 엔코드된 선택신호로부터 이동벡터 데이터를 복수하는 단계, 전 비디오 프레임을 나타내는 데이터를 저장하는 단계, 복구된 이동벡터 데이터 및 저장된 데이터로부터 예측신호를 계산하는 단계, 상기 예측신호를 신장된 신호에 더하는 단계 및, 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 복원하기 위해 신장된 신호를 결합하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 디코드방법.
  33. 제30항의 방법에 의해 생성되는 결합된 엔코드신호를 디코드하기 위한 방법에 있어서, 데이터의 필드처리에 대해 적용된 신장경로에서 필드형태로 포맷된 신호를 신장하는 단계와, 데이터의 프레임처리에 대해 적용된 신장경로에서 프레임형태로 포맷된 신호를 신장하는 단계 및, 디지탈화된 인터레이스드 비디오신호를 복원하기 위해 신장된 신호를 결합하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 디코드방법.
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