KR100210378B1 - Dct를 이용한 계층 전송 영상부호기 - Google Patents

Dct를 이용한 계층 전송 영상부호기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소정 크기의 DCT블럭을 이산여현 변환한 후 이 변환에 의해 얻어진 DCT계수를 소정의 그룹 대역으로 분할하고, 소정그룹으로 분할된 대역중 일대역씩 순차적으로 선택하여 전송하도록 된 계층 부호화기에 관한 것으로, 이산여현 변환기(DCT1 : 111); 상기 이산여현 변환된 계수 블럭을 소정의 그룹으로 분할하여 이중 일대역을 선택하는 선택기(112); 양자화기(Q1 : 113); 가변장 부호기(VLC1 :114); 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 선택기(121)에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정 크기(8

Description

DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기
제1도는 본 발명에 따른 계층 전송 영상부호기를 도시한 블록도.
제2(a)도 내지 제2(e)도는 제1도의 각부에서 DCT 및 DCT계수 블록을 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 제1채널 전송부 111, 124, 134 : 이산여현 변환기
112, 125 : 선택기 113, 126, 135 : 양자화기
114, 127, 136 : 가변장부호기 121, 131 : 블록형성기
122, 132 : 역이산여현 변환기 123, 130 : 간축기
본 발명은 영상 데이터를 계층적으로 부호화하여 전송하기 위한 계층 부호화 기술(layered coding)에 관한 것으로, 특히 이산여현 변환(DCT)을 이용하여 계층 부호화한 영상부호기에 관한 것이다.
일반적으로, 영상 데이터를 계층부호화할 경우에 다음과 같은 잇점이 있는 것으로 알려져 있다.
첫째, 낮은 가격의 수신기로도 고해상도의 신호에 해당하는 서비스는 처리할 수 있다는 점으로, 그 결과 여러 가지 수신기를 동시에 지원하는 방송이 가능하여 서비스 향상의 중간단계에서 유용하다. 그 대표적인 예로서, HDTV분야에서 TV와의 호환성을 들 수 있다.
둘째, 전체적인 비트열 중에서 일부만을 이용할 수 있다는 점으로서, cable전송망에서는 여러 가지 전송율의서비스에 연결할 수 있어 사용자가 비용에 따라 서비스를 선택할 수 있는 점을 들 수 있다.
또한, 호환 부호화의 다른 잇점은 그레이스풀 디그레데이션(graceful degradation)이라고 하는 것으로서, 이것은 전송망의 상태가 나쁠 때에도 기본적인 화질의 영상 제공을 보증하는 것으로, 디지털 방송에서 종종 볼 수 있는 영상의 손실을 그대로 방치하는 대신에 전송 데이터중 저해상도 부분에서 효율적인 오류정정부호를 하여 이에 해당하는 저해상도의 영상시호를 HDTV에서 받아 볼 수 있게 하는 것이다.
그런데 이와 같은 계층 부호화를 구현하는 종래의 기술은 주로 서브밴드코딩(subband coding) 기술을 이용한 것이었다.
이에 본 발명은 이산여현변화(DCT)을 이용하여 효율적으로 영상데이타를 계층부호화할 수 있는 DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정 크기의 DCT 블록을 이산여현 변환한 후 이 변환에 의해 얻어진 DCT계수를 소정의 그룹 대역으로 분할하고, 소정 그룹을 분할된 대역주 일대역씩 순차적으로 선택하여 전송하도록 된 계층 부호화장치에 있어서, 상기 이산여현 변환된 DCT계수 블록을 소정의 그룹으로 분할하여 이중 일대역을 선택하는 선택기; 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 선택기에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정 크기의 계수블럭을 형성하는 블록형성기; 상기 블록형성기에의해 형성된 블록을 역이산여현 변화하는 역이산여형 변환기; 상기 역이산여현 변환기의 출력을 입력받아 소정의 간축율로 간축하여 서브블럭을 형성하는 간축기; 및 상기 간축기의 출력을 이산여현 변화하는 이산여현 변화기가 구비되어 상기 선택기에 의해 선택된 대역과 상기 이산여현 변환기의 출력을 각각 양자화 및 가변장 부호화하여 계층적으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 제2(a)도에 도시된 바와 같이, DCT 계수블럭의 크기를 88로 형성한 후, 이 블록의 44, 66 경계선을 따라 분할하여 A, B, C 세 개의 그룹으로 형성한다. 이와 같이 형성된 3개의 그룹이 본 발명에 따라 각각 DCT 부호화되어 계층 전송되게 된다.
즉, 제2(a)도에 있어서, C대역은 제1동의 제1채널 전송부(110)에 의해 부호화되어 전송되고, B대역은 제1도의 제2채널 전송부(120)에 의해 부호화되어 전송되고, A대역은 제1동의 제3채널의 전송부(130)에 의해 부호화되어 전송된다.
그리고 상기 제1채널 전송부(110)는 영상신호를 입력받아 소정 크기(예컨대, 88)로 이산여현 변환하는 제1이산여현 변화기(DCT1 : 111); 상기 이산여현 변환된 계수블럭을 소정의그룹으로 분할하여 이중 일대역을 선택하는 제1선택기(112); 상기 제1선택기의 출력을 양자화하는 제1양자화기(Q1 : 113); 상기 양자화된 영상데이타를 가변장 부호화하는 제1가변장 부호기(VLC1 : 114)로 구성되어 있고; 상기 제2채널 전송부(120)는 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 제1선택기(112)에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정 크기 (88)의 계수블럭을 형성하는 제1블록 형성기(121); 상기 제1블록형성기(121)에 의해 형성된 블록을 역이산 여현 변환하는 제1역이산여현 변환기(IDCT1 : 122); 상기 제1역이산여현 변환기(122)의 출력을 소정의 비율(예컨데, 4:3)로 간축하여 서브블럭을 출력하는 제1간축기(123); 상기 제1간축기(123)의 서브블럭을 이산여현 변화하는 제1이산여현 변환기(DCT2 : 124); 상기 이산여현 변환된 출력을 소정 그룹으로 분할하여 이중 일대역을 선택하는 제2선택기(125); 상기 제2선택기(125)의 출력을 양자화하는 제2양자화기(Q2 : 126) 상기 양자화된 영상데이타를 가변장 부호화하는 제2가변장 부호기(VLC2 : 127)로 구성되어 있다.
그리고, 상기 제3채널 전송부(130)는 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 제2선택기(125)에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정 크기(66)의 계수블럭을 형성하는 제2블록형성기(131); 상기 제2 블록형성기(131)에 의해 형성된 블록을 역이산 여현변환하는 제2역이산여현 변환기(IDCT2 :132); 상기 제2역이산여현 변환기(132)의 출력을 소정의 비율(3:2)로 간축하여 서브블럭을 출력하는 제2간축기(133); 상기 제2간축기(133)의 서브블럭을 이산여현 변환하는 제3이산여현 변환기(DCT3 : 134); 상기 제3이산여현 변환기(134)의 출력을 양자화하는 제3양자화기(Q3 : 135); 상기 양자화된 영상데이타를 가변장 부호화하는 제3가변장 부호기 (VLC3 : 136)로 구성되어 있다.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예가 동작하는 것을 제2(a)도 내지 제2(d)도를 참조하여 설명한다. 제1도에 있어서, 88블럭단위로 입력된 영상신호는 제1이산여현 변환기(111)에서 이산여현 변환되어 제2(a)도에 도시된 바와 같이, 64개의 DCT계수가 된다. 이와 같은 DCT변환기술은 이미 널리 알려져 있으며, 단일 칩으로 구현되어 있는 것도 있다.
또한, 88 DCT계수블럭은 제2(a)도에 도시된 바와 같이, 44, 66을 경계로 3개의 그룹(A,B,C)으로 분할되고, 제1선택기(112)에 의해 C영역이 선택되어 제1양자화기(113) 및 제1 가변장 부호기(114)를 거쳐 제1채널 전송신호가 된다.
제1블록 형성기(121)는 제2(b)도에 도시된 바와 같이, 제1채널에 의해 전송된 C 영역을 0으로 채워 88 DCT계수 블록을 형성하고, 제1역이산여현 변환기(IDCT1 : 122)는 형성된 88 DCT계수를 역이산여현 변환한다.
이와 같이 역이산여현 변화된 DCT계수 블록은 제1간축기(123)에 의해 4 : 3으로 간축되어 제2(c)도에 도시된 바와 같이, 66 크기의 DCT블럭이 되고, 이 66 블록은 이산여현 변환된 후 제2선택기에 의해 B'영역이 선택되어 제2채널로 전송된다.
유사한 방법으로, 제2블럭 형성기(131)는 제2(d)도에 도시된 바와 같이, 제2채널에 의해 전송된 B'영역을 0으로 채워 66 DCT계수 블록을 형성하고, 제2역이산여현변환기(IDCT2:132)는 형성된 66 DCT계수를 역이산여현 변환한다.
이와 같이 역이산여현 변환된 DCT계수 블록은 제2간축기(133)에 의해 3:2 로 간축되어 제2(e)도에 도시된 바와 같이, 44 크기의 DCT블럭이 되고, 이 44 블록은 이산여현 변환되어 제3채널을 통해 전송된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 DCT 계수 블록을 소정의 그룹으로 분할한 후 각 그룹별로 순차적으로 계층 부호화한 후 전송하므로써 복잡한 서브밴드코딩을 사용하지 않고서도 효율적으로 계층 부호화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에서는 88블럭을 3개의 그룹으로 분할한 후 3개의 계층으로 전송하는 것을 보여주나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 실시예에 의해 한정되지 않고, 임의의 크기의 블록을 임의의 개수로 분할하는 데에도 그대로 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 소정 크기의 DCT블럭을 이산여현 변환한 후 이 변환에 의해 얻어진 DCT계수를 소정의 그룹 대역으로 분할하고, 소정 그룹으로 분할된 대역중 일대역씩 순차적으로 선택하여 전송하도록 된 계층 부호화장치에 있어서, 상기 이산여현 변환된 DCT계수 블록을 소정의 그룹으로 분할하여 이 중 일대역을 선택하는 선택기; 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 선택기에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정 크기의 계수블럭을 형성하는 블록형성기; 상기 블록형성기에 의해 형성된 블록을 역이산여현 변환하는 역이산여현 변환기; 상기 역이산여현 변환기의 출력을 입력받아 소정의 간축율로 간축하여 서브블럭을 형성하는 간축기; 및 상기 간축기의 출력을 이산여현 변환하는 이산여현 변환기가 구비되어 상기 선택기에 의해 선택된 대역과 상기 이산여현 변환기의 출력을 각각 양자화 및 가변장 부호화하여 계층적으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 이산여현변환을 이용한 계층전송 영상부호기.
  2. 88 DCT블럭을 3개의 그룹으로 분할하여 계층부호화한 후 각각 제1내지 제3채널전송부를 통해 출력하도록 된 영상부호기에 있어서, 상기 제1채널 전송부(110)가 영상신호를 입력받아 소정 크기로 이산여현 변환하는 제1이산여현 변환기(DCT1 : 111); 상기 이산여현 변환된 계수블럭을 소정의 그룹으로 분할하여 이중 일대역을 선택하는 제1선택기(112); 상기 제1선택기의 출력을 양자화하는 제1양자화기(Q1 : 113); 상기 양자화된 영상데이타를 가변장 부호화하는 제1가변장 부호기(VLC1 : 114)로 구성되어 있고, 상기 제2채널 전송부(120)가 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 제1선택기(112)에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정크기의 계수블럭을 형성하는 제1블록형성기(121); 상기 제1블록형성기(121)에 의해 형성된 블록을 역 이산 여현 변환하는 제1역이산여현 변환기(122); 상기 제1역이산여현 변환기(122)의 출력을 소정의 비율로 간축하여 서브블럭을 출력하는 제1간축기(123); 상기 제1간축기(123)의 서브블럭을 이산여현 변환하는 제2이산여현 변환기(124); 상기 이산여현 변환된 출력을 소정 그룹으로 분할하여 이중 일대역을 선택하는 제2선택기(125); 상기 제2선택기(125)의 출력을 양자화하는 제2양자화기(126); 상기 양자화된 영상데이타를 가변장 부호화하는 제2가변장 부호기(127)로 구성되어 있으며, 상기 제3채널 전송부(130)가 상기 소정 그룹으로 분할된 이산여현 변환계수 중에서 상기 제2선택기(125)에 의해 선택되어 전송된 영역에 0을 삽입하여 다시 소정 크기의 계수블럭을 형성하는 제2블럭형성기(131); 상기 제2블록형성기(131)에 의해 형성된 블록을 역이산 여현변환하는 제2역이산여현 변환기(132); 상기 제2역이산여현 변환기(132)의출력을 소정의 비율로 간축하여 서브블럭을 출력하는 제2간축기(133); 상기 제2간축기(133)의 서브블럭을 이산여현 변환하는 제3이산여현 변환기(134); 상기 제3이산여현 변환기(134)의 출력을 양자화하는 제3양자화기(135); 상기 양자화된 영상데이타를 가변장 부호화하는 제3가변장 부호기(136)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1블록형성기(121)는 88 DCT 계수 블록을 형성하는 것을 특징으로 하는 DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1간축기(123)는 4:3 으로 간축하는 것을 특징으로 하는 DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2블록형성기(131)는 66 DCT 계수 블록을 형성하는 것을 특징으로 하는 DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기.
  6. 제2항에서, 상기 제2간축기(133)는 3:2로 간축하는 것을 특징으로 하는 DCT를 이용한 계층 전송 영상부호기.
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