KR100205214B1 - 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축 비디오 데이터의 디코딩장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 비디오 비트스트림신호가 입력되었는가 검출하는 단계; 비디오 비트스트림신호가 입력되면 메모리에 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 데이터를 가변길이 디코딩시키는 단계; 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리에 다시 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 데이터를 역이산 코사인 변환을 수행하는 단계; 상기 역이산 코사인 변환된 일련의 데이터를 동보정처리하는 단계; 및 상기 동보정처리된 데이터를 신장된 비디오 데이터로 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 입력되는 비디오 비트스트림 데이터를 가변길이 디코딩시켜 데이터가 완전하게 압축이 풀어지지 않은 상태에서 메모리로 저장시키므로서, 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치의 메모리 크기를 줄일 수 있다.

Description

압축 비디오 데이터의 디코딩 장치 및 방법
본 발명은 MPEG 디코딩장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 MPEG 비디오 비트스트림 데이터를 디코딩하여 신장된 비디오 데이터를 외부 메모리에 저장시키는 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 음성/데이터/영상을 통합화하는 멀티미디어의 기술 발전으로 많은 정보를 압축할 수 있는 미디어 통합계 동화상 압축의 국제 표준인 MPEG(Moving Picture Experts Group)의 사용의 폭은 넓어지고 있다.
이에 따라 통신, 방송, 가전 뿐만 아니라 컴퓨터, CD-ROM에 이르기까지 많은 정보를 압축시킬 수 있는 MPEG 기술은 음성과 영상을 동기시켜 비디오 및 오디오의 다중화를 이룰 수 있다.
일반적으로 MPEG 비트스트림 데이터는 비디오와 오디오신호가 혼합된 시스템 스트림으로 채널과 기억장치 또는 디스플레이 장치의 종류에 따라 비트레이트(bitrate)가 결정된다. 이런 비트스트림 데이터가 MPEG 디코더에 입력되면 처음으로 시스템 스트림 디코딩을 수행해서 오디오 비트스트림 정보, 비디오 비트스트림 정보 및 시스템 스트림에 혼합된 부가 정보를 얻게 된다.
종래의 MPEG 디코딩장치는 MPEG 비트스트림 데이터를 디코딩하여 외부 메모리에 저장한 후, 오디오 DAC(Digital to Analog Converter)나 비디오 인코더를 통해 아날로그 신호로 변환시켜 소리를 듣거나 화면을 보게 된다.
또한, MPEG 디코딩장치의 입력 비트레이트(bitrate)와 출력 비트레이트(bitrate)를 비교하여 보면 MPEG 인코더의 종류와 영상의 성질에 따라 차이가 나지만 보통 1: 20 이상의 압축비를 가진다. 이러한 1: 20 이상의 압축비는 MPEG 디코더가 압축된 데이터를 디코딩하는 동안 데이터 압축이 한 번에 풀어지는 것이 아니라 여러 과정의 계산을 통하여 풀어지게 된다.
도 1 은 일반적인 압축 비디오 데이터 디코딩 장치의 기능을 설명하기 위한 블록도로서, 비디오 비트스트림 데이터를 입력받는 입력버퍼부(10)와, 상기 입력버퍼부(10)를 통해 입력되는 데이터를 가변길이 디코딩을 수행하여 출력하는 가변길이 디코더(20)와, 상기 가변길이 디코더(20)를 통해 출력되는 가변길이 디코딩된 데이터를 입력받아 정해진 수를 곱해 역양자화 시키는 역양자화부(30)와, 상기 역양자화부(30)를 통해 출력되는 데이터를 입력받아 역이산 코사인 변환을 시킨 후, 출력하는 역이산 코사인 변환부(40)와, 다수의 입력신호를 입력받아 선택된 신호를 출력하는 멀티 플렉서(50)와, 상기 멀티 플렉서(50)를 통해 출력되는 신호를 입력받아 일련의 데이터를 저장하는 복수의 프레임 버퍼(60)와, 상기 복수의 프레임 버퍼(60)를 통해 출력되는 일련의 데이터를 입력받아 동보정처리한 후, 출력하는 동보정 처리부(70)와, 상기 복수의 프레임 버퍼(60)를 통해 동보정되어 신장된 데이터를 출력하는 출력 인터페이스(80)로 구성된다.
도 2 는 종래의 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치를 나타내기 위한 블록도로서, 비디오 비트스트림 데이터를 입력받는 입력 인터페이스(100)와, 상기 입력 인터페이스(100)를 통해 입력된 데이터 및 동보정되어 신장된 데이터를 저장하는 메모리(102)와, 상기 메모리(102)에 저장된 입력 데이터를 입력받아서 가변길이 디코딩시킨 후, 출력하는 가변길이 디코더(104)와, 상기 가변길이 디코더(104)를 통해 가변길이 디코딩된 데이터를 입력받아 역이산 코사인 변환을 수행시킨 후, 출력하는 역이산 코사인 변환부(106)와, 상기 역이산 코사인 변환부(106)를 통해 출력되는 일련의 데이터를 동보정처리하여 상기 메모리(102)로 출력하는 동보정 처리부(108)와, 상기 메모리(102)에 저장된 동보정처리되어 신장된 비디오 데이터를 출력하는 출력 인터페이스(110)로 구성된다.
압축 비디오 데이터 디코딩장치 및 방법은 도 1 내지 도 2 를 참조하여 보면, 상기 입력 인터페이스(100)를 통해 비디오 비트스트림 데이터가 입력되면 상기 메모리(102)에 임시 저장시킨다.
그리고, 상기 메모리(102)에 저장된 입력 비트스트림 데이터는 가변길이 부호화 데이터이므로 상기 가변길이 디코더(104)로 입력하여 가변길이 디코딩 데이터로 디코딩시킨다. 상기 가변길이 디코딩 데이터는 압축이 풀어져 입력 비트스트림 데이터보다 데이터양이 많아진 상태로 상기 역이산 코사인 변환부(106)로 입력된다.
상기 역이산 코사인 변환부(106)를 통해 일련의 데이터들은 역이산 코사인 변환이 되어 중간 값의 비트 해상도를 높이므로 누적 에러가 줄어든다.
그리고, 상기 역이산 코사인 변환부(106)를 통해 또 다시 신장된 데이터는 상기 동보정 처리부(108)로 입력되어 동보정처리하여 상기 메모리(102)로 재 저장된다.
상기 메모리(102)에 재저장된 데이터들은 동보정처리된어 압축이 완전히 풀어진 상태의 비디오 데이터이므로 상기 출력 인터페이스(110)에서 출력 데이터를 요구하기 전까지 상기 메모리(102)에 저장된다.
상기와 같이 구성된 압축 비디오 데이터의 디코딩장치는 압축된 비트스트림을 풀기 위해 압축된 비트스트림 뿐만 아니라 압축이 풀려져서 재생된 영상 데이터 모두를 상기 메모리에 저장한다.
따라서, 압축 비디오 데이터 디코딩장치를 통해 상기 메모리로 저장되는 데이터양을 비교해 보면 비디오 CD의 시스템 비트스트림은 1.4Mbps이고, 출력이 NTCS(National Television System Committee)의 영상 데이터는 30.4Mbps 및 음성 데이터는 1.4Mbps이므로 압축이 풀려져서 생성된 비디오 데이터 양이 입력 비트스트림보다 많기 때문에 상기 압축이 풀린 영상 데이터를 저장하는 메모리의 크기가 커지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 압축 비디오 데이터의 디코딩장치에서 압축이 풀린 영상 데이터를 저장하는 메모리의 크기가 커지는 문제점을 해결하기 위하여 상기 메모리로 압축이 덜 풀린 비디오 데이터를 저장시키므로서 메모리의 크기를 줄일 수 있는 압축 비디오 데이터의 디코딩장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 MPEG 비트스트림을 디코딩하여 신장된 비디오 데이터를 외부 메모리에 저장하는 압축 비디오 데이터의 디코딩장치에 있어서, 데이터를 입력받는 입력 인터페이스; 상기 입력 인터페이스를 통해 입력된 데이터 및 가변길이 디코딩된 데이터를 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 입력 데이터를 입력받아 가변길이 디코딩한 후, 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리에 전송하는 가변길이 디코더; 상기 메모리에 저장된 가변길이 디코딩된 데이터를 입력받아 역이산 코사인 변환을 시킨 후, 출력하는 역이산 코사인 변환부; 상기 역이산 코사인 변환부를 통해 출력되는 일련의 데이터값을 동보정처리하여 신장된 데이터를 출력하는 동보정 처리부; 상기 동보정 처리부를 통해 신장된 비디오 데이터를 저장하지 않고 출력하는 출력 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기와 같은 장치를 구현하기 위한 본 발명의 제어방법은 비디오 비트스트림신호가 입력되었는가 검출하는 단계; 비디오 비트스트림신호가 입력되면 메모리에 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 데이터를 가변길이 디코딩시키는 단계; 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리에 다시 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 데이터를 역이산 코사인 변환을 수행하는 단계; 상기 역이산 코사인 변환된 일련의 데이터를 동보정처리하는 단계; 및 상기 동보정처리된 데이터를 신장된 비디오 데이터로 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1 은 일반적인 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치의 기능을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2 는 종래의 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치를 나타내기 위한 블록도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치를 나타내기 위한 블록도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 압축 비디오 데이터의 디코딩방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100,120: 입력 인터페이스. 102,122: 메모리.
104,124: 가변길이 디코더. 106,126: 역이산 코사인 변환부.
108,128: 동보정 처리부. 110,130: 출력 인터페이스.
이하, 첨부한 도면을 첨부하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치를 나타내기 위한 블록도의 일 실시예로서, 압축된 비디오 데이터를 입력받는 입력 인터페이스(120)와, 상기 입력 인터페이스(120)를 통해 입력된 데이터 및 가변길이 디코딩된 데이터를 저장하는 메모리(122)와, 상기 메모리(122)에 저장된 압축된 비디오 데이터를 입력받아 가변길이 디코딩한 후, 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리(122)로 출력하는 가변길이 디코더(124)와, 상기 메모리(122)에 저장된 가변길이 디코딩된 데이터를 입력받아 역이산 코사인 변환을 시킨 후, 출력하는 역이산 코사인 변환부(126)와, 상기 역이산 코사인 변환부(126)를 통해 출력되는 일련의 데이터값을 동보정처리하여 신장된 데이터를 출력하는 동보정 처리부(128)와, 상기 동보정 처리부(128)를 통해 동보정되어 신장된 비디오 데이터를 저장하지 않고 출력하는 출력 인터페이스(130)로 구성된다.
도 4 는 본 발명에 따른 압축 비디오데이터의 디코딩방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 비디오 비트스트림신호가 입력되었는가 검출하는 단계(S41)와, 비디오 비트스트림신호가 입력되면 메모리에 저장하는 단계(S42)와, 상기 메모리에 저장된 입력 데이터를 가변길이 디코딩시키는 단계(S43)와, 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리에 다시 재 저장시키는 단계(S44)와, 상기 메모리에 저장된 가변길이 디코딩된 데이터를 역이산 코사인 변환을 수행하는 단계(S45)와, 상기 역이산 코사인 변환된 일련의 데이터를 동보정처리하는 단계(S46) 및 상기 동보정처리된 데이터를 신장된 비디오 데이터로 출력하는 단계(S47)로 이루어진다.
본 발명은 도 3 내지 도 4 를 참조하여 보면, 상기 비디오 비트스트림 신호가 입력되었는가 검출하는 단계(S41)에 의해 비디오 비트스트림 데이터가 입력되면 상기 메모리(122)에 저장하는 단계(S42)를 통해 상기 메모리(122)로 입력 비디오 데이터를 임시 저장한다.
상기 메모리(122)에 저장된 입력 비디오 데이터는 가변길이 부호화 데이터이므로 상기 메모리(122)에 저장된 데이터를 가변길이로 디코딩시키는 단계(S43)에 의해 상기 데이터를 상기 가변길이 디코더(124)로 입력하여 가변길이 복호화 데이터로 디코딩시킨다.
그리고, 상기 가변길이 디코더(124)를 통해 디코딩된 비디오 데이터는 압축이 풀어져 입력 비디오 데이터보다 데이터양이 늘어난 상태이므로 메모리에 저장하는 단계(S44)를 통해 상기 디코딩된 데이터를 상기 메모리(122)에 저장한다.
상기 메모리(122)에 저장된 가변길이 디코딩된 데이터를 역이산 코사인 변환시키는 단계(S45)에 의해 상기 메모리(122)에 저장된 데이터를 상기 역이산 코사인 변환부(126)로 입력하여 역이산 코사인 변환을 시키므로 중간 값의 비트 해상도를 높여 누적 에러를 줄인다.
그리고, 상기 역이산 코사인 변환된 데이터를 동보정시키는 단계(S46)에 의해 상기 역이산 코사인 변환부(126)에서 상기 역이산 코상인되어 신장된 데이터를 상기 동보정 처리부(128)로 입력한다.
상기 동보정 처리부(128)에서는 프레임간의 벡터 차를 보상하기 위해 동보정처리한 후, 상기 동보정되어 신장된 데이터를 출력하는 단계(S47)에 의해 상기 출력 인터페이스(130)로 상기 동보정처리된 데이터를 신장된 비디오 데이터로 전송시켜 출력한다.
종래에는 압축 비디오 데이터가 디코딩이 완료된 상태의 영상 데이터를 메모리에 저장하는 반면에 본 발명은 압축이 완전하게 풀어지지 않은 가변길이 디코딩된 데이터를 메모리에 저장시킨 후, 가변길이 디코딩된 데이터의 압축을 완전하게 풀어 메모리에 저장하지 않고 출력한다.
따라서, 본 발명은 종래의 압축 비디오 데이터 디코딩장치의 메모리 크기가 커지는 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명은 입력되는 비디오 비트스트림 데이터를 가변길이 디코딩시켜 데이터가 완전하게 압축이 풀어지지 않은 상태에서 메모리로 저장시키므로서, 압축 비디오 데이터의 디코딩 장치의 메모리 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. MPEG 비트스트림을 디코딩하여 신장된 비디오 데이터를 외부 메모리에 저장하는 압축 비디오 데이터의 디코딩장치에 있어서, 데이터를 입력받는 입력 인터페이스; 상기 입력 인터페이스를 통해 입력된 데이터 및 가변길이 디코딩된 데이터를 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 입력 데이터를 입력받아 가변길이 디코딩한 후, 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리에 전송하는 가변길이 디코더; 상기 메모리에 저장된 가변길이 디코딩된 데이터를 입력받아 역이산 코사인 변환을 시킨 후, 출력하는 역이산 코사인 변환부; 상기 역이산 코사인 변환부를 통해 출력되는 일련의 데이터값을 동보정처리하여 신장된 데이터를 출력하는 동보정 처리부; 상기 동보정 처리부를 통해 신장된 비디오 데이터를 저장하지 않고 출력하는 출력 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 비디오 데이터의 디코딩장치.
  2. 비디오 비트스트림신호가 입력되었는가 검출하는 단계; 비디오 비트스트림신호가 입력되면 메모리에 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 데이터를 가변길이 디코딩시키는 단계; 상기 가변길이 디코딩된 데이터를 상기 메모리에 다시 저장하는 단계; 상기 메모리에 저장된 데이터를 역이산 코사인 변환을 수행하는 단계; 상기 역이산 코사인 변환된 일련의 데이터를 동보정처리하는 단계; 및 상기 동보정처리된 데이터를 신장된 비디오 데이터로 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 비디오 데이터의 디코딩방법.
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