KR100213283B1 - Moving picture encoder - Google Patents

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KR100213283B1 KR1019950038521A KR19950038521A KR100213283B1 KR 100213283 B1 KR100213283 B1 KR 100213283B1 KR 1019950038521 A KR1019950038521 A KR 1019950038521A KR 19950038521 A KR19950038521 A KR 19950038521A KR 100213283 B1 KR100213283 B1 KR 100213283B1
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Abstract

본 발명은 움직임의 큰 동영상인 경우에 이 동영상의 휘도 및 칼러신호를 선택적으로 부호화하는 장치에 관한 것으로, 이를 해결하기 위하여 입력 영상을 프레임 형성부에 의해서 프레임 단위로 구현하고, 이 구현된 프레임을 순차적으로 제공하며, 이로부터의 현재 프레임과 예측된 프레임간의 차분값을 DCT, 양자화, 및 VLC 등을 이용하여 부호화하는 장치에 있어서, 프레임 형성부로부터 제공되는 프레임과 이 프레임의 다음번째로 입력되는 프레임간에 의거하여 프레임에 대한 부호화 정보를 분석하는 이미지 분리부, 이미지 분석부의 분석정보에 의거하여 프레임과 예측된 프레임간의 차분신호의 부호화를 제어하는 이미지 제어부로 구성함으로써, 정지영상과 동영상을 판별함과 아울러 이에 따른 부호화를 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus for selectively encoding luminance and color signals of a moving image in the case of a large moving image. To solve this problem, an input image is implemented by a frame forming unit in a frame unit, and the implemented frame is implemented. In the apparatus for sequentially providing and encoding the difference value between the current frame and the predicted frame therefrom using DCT, quantization, VLC, etc., the frame provided from the frame forming unit and the next input of the frame Image separation unit for analyzing the encoding information on the frame based on the frame, and image control unit for controlling the encoding of the difference signal between the frame and the predicted frame based on the analysis information of the image analysis unit to determine the still image and the video In addition, there is an effect that can be efficiently encoded accordingly.

Description

동영상 부호화기Video encoder

제1도는 종래의 송신측에서의 영상신호를 압축 부호화하는 일반적인 부호화기를 도시한 블럭구성도.1 is a block diagram showing a general encoder for compressing and encoding a video signal on a conventional transmitting side.

제2도는 본 발명에 따른 동영상 부호화기를 도시한 블럭구성도.2 is a block diagram showing a video encoder according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

202 : 프레임 형성부 204 : 감산기202: frame forming portion 204: subtractor

206 : DCT 208 : 양자화부206: DCT 208: quantization unit

210 : 역양자화부 212 : 역DCT210: inverse quantization unit 212: inverse DCT

220 : 움직임 보상부 230 : 이미지 분리부220: motion compensation unit 230: image separation unit

240 : 이미지 제어부240: image control unit

본 발명은 동영상 부호화기에 관한 것으로, 특히 인간의 시각 특성을 이용하여 움직임이 큰 동영상인 경우에 이 동영상의 휘도 및 칼러신호를 선택적으로 부호화하는 동영상 부호화기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a video encoder, and more particularly, to a video encoder for selectively encoding luminance and color signals of a video in the case of a large video using human visual characteristics.

일반적으로, 영상 전화기, HDTV 등과 같은 전자기기에서는 영상신호를 디지탈 신호로 처리하게 된다. 이에 따라 수반되는 방대한 데이터량을 감소시키기 위하여 고율의 데이터 압축은 필수적이다. 특히, 상의 비디오 신호는 오디오 신호에 비해 보다 많은 양의 데이터가 발생되므로 비디오 신호의 부호화는 중요한 부분을 차지하게 된다.In general, electronic devices such as video telephones and HDTVs process video signals into digital signals. Accordingly, high rate data compression is essential to reduce the enormous amount of data involved. In particular, since a larger amount of data is generated in the video signal than in the audio signal, encoding of the video signal is an important part.

따라서, 송신측에서는 영상신호를 전송할 때 영상신호가 갖는 공간적, 시간적인 상관성을 이용하여 부호화한 다음 한정된 전송 채널을 통해 수신측에 전송하면, 이를 수신한 전자기기는 복호화를 수행하게 된다.Therefore, when the transmitting side encodes the image signal using spatial and temporal correlation of the image signal and then transmits the image signal to the receiving side through the limited transmission channel, the electronic device receives the decoding.

예컨데, 송신측의 부호화기에서는 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform : DCT) 등의 변환 부호화를 이용하여 영상신호의 공간적인 중복성을 제거하고, 또한 움직임 추정, 예측 등을 통한 차분 부호화를 이용하여 영상신호의 시간적인 중복성을 제거하여 영상신호를 효율적으로 압축하게 된다.For example, the encoder on the transmitting side removes the spatial redundancy of the video signal by using transform coding such as Discrete Cosine Transform (DCT), and further uses the differential coding through motion estimation and prediction. The video signal is efficiently compressed by eliminating temporal redundancy.

제1도는 송신측에서의 영상신호를 압축 부호화하는 일반적인 부호화기를 도시한 블럭구성도이다.1 is a block diagram showing a general encoder for compressing and encoding a video signal at the transmitting side.

제1도를 참조하면, 입력되는 영상신호는 프레임 형성부(102)에 의해서 프레임 단위로 형성된다음 감산기(104) 및 움직임 예측부(118)로 제공된다.Referring to FIG. 1, an input image signal is formed in a frame unit by the frame forming unit 102 and then provided to the subtractor 104 and the motion predictor 118.

그리고, 인츠라/인터 동작모드에 따른 스위치(122-124)의 스위칭 동작에 의거하여 프레임 형성부(102)에 의해 구현된 현재 프레임은 감산기(104)와 DCT(106) 및 양자화부(108)에 의해 부호화된 다음 역양자화부(110)와 역DCT(112)에 의해서 복원되고, 이 복원된 데이타와 이전에 예측 보상된 움직임 변위를 가산기(114)에 의해 합친 다음 프레임 메모리(116)에 저장된다.In addition, the current frame implemented by the frame forming unit 102 based on the switching operation of the switches 122-124 according to the Intra / inter operation mode includes the subtractor 104, the DCT 106, and the quantization unit 108. And then reconstructed by the inverse quantization unit 110 and the inverse DCT 112, combining the reconstructed data and the previously predicted compensated motion displacement by the adder 114, and then storing them in the frame memory 116. do.

즉, 프레임 형성부(102)로부터 제공되는 프레임과 프레임 메모리(110)로부터 복원된 프레임에 의거하여 움직임 예측부(118)에서는 두 프레임간의 움직임을 예측하며, 이로부터 예측된 움직임 변위를 움직임 보상부(120)로 제공하게 된다.That is, on the basis of the frame provided from the frame forming unit 102 and the frame reconstructed from the frame memory 110, the motion predictor 118 predicts a motion between two frames, and the motion displacement predicted from the motion compensator is calculated. To 120.

움직임 보상부(120)에서는 프레임 메모리(116)로부터 제공되는 이전 프레임에다 예측된 움직임 변위만큼을 보상한 후 이루어진 예측된 프레임을 스위치(124)를 통해 감산기(104)로 제공함과 동시에 스위치(122)를 통해 가산기(114)로 제공하게 된다.The motion compensator 120 provides a predicted frame made after compensating for the estimated motion displacement to the previous frame provided from the frame memory 116 to the subtractor 104 through the switch 124 and at the same time the switch 122 It is provided to the adder 114 through.

감산기(104)는 다음번째 순위로 입력되는 영상 프레임과 움직임 보상부(120)로부터 제공되는 예측(보상)된 프레임을 근거로 하여 차분값을 구하고 이를 DCT 및 양자화를 실시하여 얻어진 데이타를 VLC(126)로 제공하게 된다.The subtractor 104 obtains the difference value based on the image frame input as the next rank and the predicted (compensated) frame provided from the motion compensator 120, and performs data DCT and quantization on the VLC (126). ) Will be provided.

한편, 가산기(114)에서는 역DCT된 데이타와 스위치(122)를 통해 제공되는 움직임 변위를 합쳐서 프레임 메모리(116)에 이전 프레임으로, 저장후 다음번째 부호화시, 이 프레임을 이용하게 된다.On the other hand, the adder 114 combines the inverted data and the motion displacement provided through the switch 122 to the previous frame in the frame memory 116 and uses the frame for the next encoding.

그리고, VLC(126)는 양자화부(108)에 의해서 양자화된 데이타를 각 부호의 발생 빈도에 따라 빈도가 많은 것은 짧은 길이의 부호로, 빈도가 적은 것은 긴 길이로 가변길이 부호화를 한 다음 버퍼(128)를 통해 복호기로 송출하는 한편, 상기 버퍼(128)는 입력되는 영상 데이타량에 따라 양자화부(108)를 제어하게 된다.The VLC 126 performs variable length coding on the data quantized by the quantization unit 108 according to the occurrence frequency of each code, with a variable length encoding having a short frequency and a long length having a low frequency. While transmitting to the decoder through 128, the buffer 128 controls the quantization unit 108 according to the input image data amount.

이때, 복호기에는 부호기와 동일한 프레임이 프레임 메모리에 저장되어 있어서, 부호기로부터 전송되는 움직임 변위에 의해서 현재 프레임으로 복원한 다음 디스플레이 장치로 출력하게 되는 것이다.At this time, the decoder stores the same frame as the encoder in the frame memory, and restores the current frame to the display device by the movement displacement transmitted from the encoder.

예컨데, 정지영상은 화면 구성상의 물체 윤곽 정보만으로 화면구성이 무엇인지를 알 수 있으나, 동영상의 경우에는 물체의 움직임이 크므로 인간의 시각으로 감지 못하는 영상에 대해서는 그 영상을 정확하게 시청(감지)할 수 없었다.For example, the still image can know what the screen composition is by only the object outline information on the screen composition. However, in the case of a video, the motion of the object is large so that the image can not be accurately watched (detected) for an image that cannot be detected by human vision. Could not.

또한, 정지영상과 동영상에 대해서 동일한 DCT 계수값 및 양자화 계수값을 구분 없이 사용함으로써 효율적으로 부호화할 수 없는 단점이 있었다.In addition, by using the same DCT coefficient value and the quantization coefficient value for the still image and the video without distinction, there is a disadvantage in that it cannot be efficiently encoded.

따라서, 본 발명은 상기의 단점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 영상내의 물체 움직임이 너무 커서 인간의 시각으로 감지 못하는 영상에 대해서는 그 영상을 구현하는 휘도(루미넌스) 및 칼러(크로마) 신호의 특성에 따라 차별적으로 부호화하는 동영상 부호화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above shortcomings, and for an image that is too large to be detected by human vision, the characteristics of luminance (luminance) and color (chroma) signals for implementing the image are determined. Accordingly, an object of the present invention is to provide a video encoder for differentially encoding the video.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이산 코사인 변환을 통해 현재 프레임과 예측 프레임간의 차분신호를 N×N 블록의 DCT 변환계수로 변환하고, 이 변환된 DCT 변환계수들을 소정의 양자화 스텝 사이즈로 양자화하며, 이 양자화된 N×N의 DCT 변환계수들을 가변길이 부호화하는 영상 부호화기에 있어서, 현재 프레임과 다음 프레임간의 차분을 산출하고, 이 산출된 차분과 기설정된 임계값간의 비교를 통해 현재 프레임이 움직임이 큰 영상인지 움직임이 작은 영상인지를 검출하며, 그 검출결과에 상응하는 부호화 적응 제어정보를 발생하는 이미지 분리 수단; 상기 발생된 부호화 적응 제어정보에 의거하여 DCT를 위한 DCT 계수 조정신호 및 양자화를 위한 양자화 계수 조정신호를 발생하는 수단; 상기 DCT 계수 조정신호가 제공될 때, 현재 프레임과 예측 프레임간의 차분신호에 대한 휘도 성분을 칼러 성분에 비해 상대적으로 촘촘하게 DCT하고, 상기 칼러 성분을 상대적으로 거칠게 DCT하여 고주파 성분을 제한하는 DCT 수단; 및 상기 양자화 계수 조정신호가 제공될 때, 휘도 성분의 DCT 변환계수들을 칼러 성분의 DCT 변환계수들에 비해 상대적으로 작은 스텝으로 양자화하고, 칼러 성분의 DCT 변환계수들을 상대적으로 큰 스텝으로 양자화하는 양자화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention converts a difference signal between a current frame and a prediction frame into a DCT transform coefficient of an N × N block through discrete cosine transform, and quantizes the transformed DCT transform coefficients to a predetermined quantization step size. In the image encoder for variable length coding the quantized N × N DCT transform coefficients, a difference between the current frame and the next frame is calculated, and the current frame is moved through a comparison between the calculated difference and a predetermined threshold. Image separation means for detecting whether the image is large or small in motion and generating coded adaptive control information corresponding to the detection result; Means for generating a DCT coefficient adjustment signal for DCT and a quantization coefficient adjustment signal for quantization based on the generated encoding adaptive control information; DCT means, when the DCT coefficient adjustment signal is provided, to DCT the luminance component of the difference signal between the current frame and the predicted frame relatively tightly compared to the color component, and to DCT the rough component relatively roughly to limit the high frequency component; And when the quantization coefficient adjustment signal is provided, quantizes the DCT transform coefficients of the luminance component in a step relatively smaller than the DCT transform coefficients of the color component, and quantizes the DCT transform coefficients of the color component in a relatively large step. Means for providing a video encoder.

이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated drawings.

제2도는 본 발명에 따른 동영상 부호화기를 도시한 블럭구성도로써, 본 발명의 동영상 부호화기는 프레임 형성부(202), 움직임 보상 수단, 부호화 수단, 복호화 수단, VLC(226), 버퍼(228), 이미지 분리부(230) 및 이미지 제어부(240)로 구성된다.2 is a block diagram showing a video encoder according to the present invention. The video encoder according to the present invention includes a frame forming unit 202, a motion compensation means, an encoding means, a decoding means, a VLC 226, a buffer 228, It is composed of an image separator 230 and an image controller 240.

프레임 형성부(202)는 입력되는 영상신호를 프레임 단위로 구현하여 후술하는 이미지 분리부(230)로 제공되도록 구성된다.The frame forming unit 202 is configured to implement the input image signal in units of frames and to provide the image separating unit 230 to be described later.

이미지 분리부(230)는 프레임 형성부(202)로부터 제공되는 프레임을 이전 프레임으로 저장 및 후술하는 감산기(204)와 움직임 예측부(218)로 출력하며, 상기 저장된 이전 프레임과 다음번째로 입력되는 현재 프레임간의 차분신호를 구하고, 이로부터 현재 프레임에 대한 동영상 및 정지영상 여부를 판별하며, 판별 결과에 대응하여 현재 프레임의 휘도 및 칼러 제어정보를 분석하여 후술하는 이미지 제어부(240)로 제어되도록 구성된다.The image separator 230 stores a frame provided from the frame forming unit 202 as a previous frame and outputs it to the subtractor 204 and the motion predictor 218, which will be described later. The difference signal between the current frames is obtained, and whether the moving picture or the still image of the current frame is determined, and the luminance and color control information of the current frame are analyzed and the image control unit 240 is controlled to be described later in response to the determination result. do.

움직임 보상 수단은 감산기(204)와, 가산기(214), 프레임 메모리(216), 움직임 예측부(218) 및 움직임 보상부(220)로 구성되며, 프레임 메모리(216)에 저장되어 있던 이전 프레임과 입력되는 프레임간의 움직임 예측에 의한 움직임 변위를 구하고, 이 움직임 변위 만큼을 이전 프레임으로부터 보상받아 이루어진 예측 프레임을 가산기(214)로 제공되도록 구성된다.The motion compensating means includes a subtractor 204, an adder 214, a frame memory 216, a motion predictor 218, and a motion compensator 220, and a previous frame stored in the frame memory 216. It is configured to obtain a motion displacement by the motion prediction between the input frames, and to provide the adder 214 with a predictive frame which is compensated from the previous frame by this motion displacement.

부호화 수단은 DCT(206)와 양자화부(208)로 구성되며, 후술되는 이미지 제어부(240) 및 버퍼(228)로부터 제공되는 제어신호에 의해서 입력되는 현재 프레임과 예측된 프레임간의 차분신호를 차별적으로 부호화하여 후술하는 복호화 수단 및 VLC(226)로 제공되도록 구성된다.The encoding means is composed of a DCT 206 and a quantization unit 208, and differentially discriminates the difference signal between the current frame and the predicted frame input by control signals provided from the image control unit 240 and the buffer 228, which will be described later. It is configured to be provided to the decoding means and the VLC 226 to be encoded and described later.

복호화 수단은 역양자화부(210)와 역DCT(212)로 구성되며, 상기 부호화 수단에 의해서 차별적으로 부호화된 영상 데이타를 역양자화 및 역DCT에 의해서 복호화하며, 이 복호화된 영상 데이타와 움직임이 보상된 변위를 합쳐서 프레임 메모리(216)상에 이전 프레임으로 저장되도록 구성된다.The decoding means is composed of an inverse quantization unit 210 and an inverse DCT 212, and decodes the image data differentially encoded by the encoding means by inverse quantization and inverse DCT, and the decoded image data and motion are compensated for. The combined displacements are configured to be stored in the previous frame on the frame memory 216.

VLC(226)는 상기 부호화 수단에 의해서 부호화된 영상 데이타를 가변길이 부호화하여 후술하는 버퍼(224)로 제공되도록 구성된다.The VLC 226 is configured to provide variable length coding of the video data encoded by the encoding means to the buffer 224 described later.

버퍼(224)는 VLC(226)로부터 제공되는 가변길이 부호화된 데이타의 저장용량에 따른 제어신호를 양자화부(208) 및 이미지 제어부(240)로 제공하며, 상기 가변길이 부호화된 영상 데이타를 복호기로 출력되도록 구성된다.The buffer 224 provides a control signal according to the storage capacity of the variable length coded data provided from the VLC 226 to the quantization unit 208 and the image control unit 240, and converts the variable length coded image data into a decoder. Is configured to be output.

이미지 제어부(240)는 이미지 분석부(230)로부터 제공되는 상기 분석된 현재 프레임에 대한 동영상 판정 제어정보와 휘도 및 칼러 제어정보에 의거하여 상기 현재 프레임과 예측된 프레임간의 차분신호를 근거로 하여 차별적으로 부호화될 수 있도록 DCT(206) 및 양자화부(208)의 부호화 동작을 제어하도록 구성된다.The image controller 240 discriminates based on the difference signal between the current frame and the predicted frame based on the moving picture determination control information and the luminance and color control information for the analyzed current frame provided from the image analyzer 230. It is configured to control the encoding operation of the DCT 206 and the quantization unit 208 to be encoded.

이와 같이 구성된 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention configured as described in detail as follows.

우선, 입력되는 영상신호가 비트스트림 형태로 프레임 형성부(202)로 제공되면, 이 프레임 형성부(202)에서는 비트스크림 형태로 입력되는 영상을 프레임 단위로 구현하여 이미지 분리부(230)로 제공한다.First, when the input image signal is provided to the frame forming unit 202 in the form of a bit stream, the frame forming unit 202 implements the image input in the form of a bit screen in units of frames and provides the image separating unit 230 to the image forming unit 230. do.

이미지 분리부(230)는 프레임 형성부(202)로부터 제공되는 프레임을 이전 프레임으로 저장하는 한편, 차분신호 및 움직임 예측을 위하여 이 프레임들을 감산기(204) 및 움직임 예측부(218)로 제공한다.The image separator 230 stores a frame provided from the frame forming unit 202 as a previous frame, and provides the frames to the subtractor 204 and the motion predictor 218 for differential signal and motion prediction.

그리고, 이미지 분리부(230)에서는 다음번째로 입력되는 프레임과 상기 이미지 분리부(230)에 일시적으로 저장되어 있던 이전 프레임간의 차분신호를 구하고, 여기에서, 구해진 두 프레임간의 차분신호와 기설정된 임계값을 비교하며, 비교 결과 두 프레임간의 차분신호가 기설정된 임계값보다 작으면, 움직임이 작은 정지영상으로 간주하고 이에 대응하는 제어정보를 이미지 제어부(240)로 제공하게 된다.In addition, the image separator 230 obtains a difference signal between a next input frame and a previous frame temporarily stored in the image separator 230, where the difference signal between the obtained two frames and a predetermined threshold are obtained. If the difference signal between the two frames is smaller than the preset threshold value, the value is regarded as a still image with small motion and the control information corresponding thereto is provided to the image controller 240.

따라서, 이미지 제어부(240)에서는 기존에 사용되던 DCT 계수 및 양자화 계수를 DCT(206) 및 양자화부(208)로 각각 제공함으로써 기존과 같은 부호화를 실시하게 된다.Accordingly, the image controller 240 performs the same encoding as the conventional DCT coefficients and the quantization coefficients by providing them to the DCT 206 and the quantization unit 208, respectively.

즉, 감산기(204)에서는 이미지 분리부(230)로부터 출력되는 프레임과 부호화 수단에 의해서 보상되어 예측된 프레임간의 차분신호를 구하고, 이 차분신호를 부호화한 다음 역양자화부(210) 및 VLC(226)로 제공하게 된다.That is, the subtractor 204 obtains the difference signal between the frame output from the image separator 230 and the frame predicted and compensated by the encoding means, encodes the difference signal, and then inverses the quantizer 210 and the VLC 226. ) Will be provided.

이에 따라, VLC(226)에서는 이미지 제어부(240)의 제어정보를 근거로 하여 상기 DCT(206) 및 양자화부(208)에 의해서 부호화된 영상 데이타를 지그재그 스캐닝을 이용하여 가변길이 부호화한 다음 버퍼(228)로 제공하게 된다.Accordingly, the VLC 226 performs variable length encoding on the image data encoded by the DCT 206 and the quantization unit 208 based on the control information of the image control unit 240 using zigzag scanning, and then uses a buffer ( 228).

버퍼(228)에서는 VLC(226)로부터 제공되는 가변길이 부호화된 데이타를 한정된 주파수 대역을 갖는 전송 채널을 통해 복호기로 출력하는 한편, 이 버퍼(224)의 데이타의 수용 용량이 보다 많아지는 경우에는 양자화 계수를 높혀 보다 부호화율을 낮추는 제어신호를 양자화부(208)로 제공함과 아울러 이미지 제어부(240)로도 상기와 동일한 제어신호를 제공하게 된다.The buffer 228 outputs the variable length coded data provided from the VLC 226 to the decoder through a transmission channel having a limited frequency band, while quantizing when the capacity of the data of the buffer 224 becomes larger. In addition to providing a control signal that increases the coefficient and lowers the coding rate to the quantization unit 208, the same control signal is also provided to the image control unit 240.

또한, 역양자화부(210)에서는 양자화부(208)로부터 제공되는 양자화된 영상데이타를 역양자화한 다음 역DCT(212)를 통해 역DCT한 다음 가산기(214)로 제공하게 되는데, 이때 가산기(214)에는 이전 프레임에 대해서 움직임이 보상된 움직임 변위가 제공된다.In addition, the inverse quantization unit 210 inversely quantizes the quantized image data provided from the quantization unit 208 and then inverse DCT through the inverse DCT 212 and then provides the adder 214 to the adder 214. ) Is provided with a motion displacement whose motion is compensated for the previous frame.

따라서, 가산기(214)에서는 상기 역 DCT된 데이타와 움직임 변위를 합쳐서 이루어진 영상 데이타를 이전 프레임으로서 프레임 메모리(216)에 저장하며, 이로부터 복원된 프레임은 움직임 예측부(218) 및 움직임 보상부(220)로 각각 제공된다.Therefore, the adder 214 stores the image data obtained by combining the inverse DCT data and the motion displacement as a previous frame in the frame memory 216, and the frame reconstructed therefrom is a motion predictor 218 and a motion compensator ( 220 each.

움직임 예측부(218)에서는 프레임 메모리(216)로부터 복원된 프레임과 이미지 분리부(230)로부터 제공되는 프레임간의 움직임을 예측하고, 이 예측된 움직임 변위를 움직임 보상부(220)로 제공하게 된다.The motion predictor 218 predicts the motion between the frame reconstructed from the frame memory 216 and the frame provided from the image separator 230, and provides the predicted motion displacement to the motion compensator 220.

움직임 보상부(220)에서는 프레임 메모리(216)로부터 제공되는 프레임과 움직임 예측부(218)로부터 제공되는 움직임 변위를 근거로 하여 상기 복원된 프레임으로부터 움직임을 보상한 예측된 프레임을 스위치(222)(224)를 통해 감산기(204) 및 가산기(214)로 각각 제공한다.The motion compensator 220 switches the predicted frame that compensates for the motion from the reconstructed frame based on the frames provided from the frame memory 216 and the motion displacements provided from the motion predictor 218. 224 to subtracter 204 and adder 214, respectively.

이와 반대로, 이미지 분리부(230)에서는 다음번째로 입력되는 프레임과 상기 이미지 분리부(230)에 일시적으로 저장되어 있던 이전 프레임간의 차분신호를 구한 차분신호와 기설정되어 있던 임계값을 비교하게 된다.On the contrary, the image separator 230 compares the difference signal obtained from the difference signal between the next input frame and the previous frame temporarily stored in the image separator 230 with a preset threshold. .

비교 결과, 두 프레임간의 차분신호가 기설정된 임계값보다 큰 경우에는, 움직임이 큰 동영상으로 간주하고 이에 대응하는 제어정보 즉, 움직임이 많이 발생하는 화상에 대해서는 윤곽선을 나타내는 휘도신호를 더욱 충실하게 부호화하고, 칼러(색)신호는 인간의 시각 특성을 고려하여 거칠게 부호화하는 제어신호를 이미지 제어부(240)로 제공하게 된다.As a result of the comparison, when the difference signal between the two frames is larger than the preset threshold, the motion is regarded as a large moving image, and the control information corresponding thereto, that is, the luminance signal representing the outline is more faithfully encoded for the image having a lot of motion. In addition, the color signal is provided to the image controller 240 to provide a control signal that is roughly encoded in consideration of human visual characteristics.

이미지 제어부(240)에서는 이미지 분리부(230)로부터 제공되는 상기의 제어정보에 대응하는 DCT 계수의 조정값 및 양자화부의 양자화 조정값들을 각각 DCT(206) 및 양자화부(208)로 제공하게 된다.The image controller 240 may provide the DCT coefficients corresponding to the control information provided from the image separator 230 and the quantization adjustment values of the quantization unit to the DCT 206 and the quantization unit 208, respectively.

따라서, DCT(206) 및 양자화부(208)에서는 이미지 제어부(240)로부터 제공되는 DCT 계수의 조정값 및 양자화부의 양자화 조정값에 따라 DCT 및 양자화 계수값들을 재조정하게 된다.Accordingly, the DCT 206 and the quantization unit 208 readjust the DCT and the quantization coefficient values according to the adjustment value of the DCT coefficient provided from the image control unit 240 and the quantization adjustment value of the quantization unit.

감산기(204)에서는 이미지 분리부(230)에 이전 프레임으로 저장되어 있던 프레임과 예측 프레임간의 차분값을 구하고, 이 차분신호(움직임이 큰 동영상에 따른 신호)를 DCT(206) 및 양자화부(208)로 순차적으로 제공하게 된다.The subtractor 204 obtains the difference value between the frame stored in the image separator 230 as a previous frame and the predicted frame, and converts the difference signal (the signal according to the moving picture) to the DCT 206 and the quantizer 208. ) Will be provided sequentially.

따라서, DCT(206)에서는 이미지 제어부(240)로부터 제공되는 DCT 계수의 조정값 윤곽선을 나타내는 휘도신호를 보다 상세히 부호화하고, 칼러(색)신호는 거칠게 부호화할 수 있는 제어신호을 근거로 하여 상기 감산기(204)에 의한 두 프레임간의 차분신호(움직임이 큰 동영상에 따른 신호)를 DCT하게 된다.Accordingly, the DCT 206 encodes the luminance signal representing the adjustment value contour of the DCT coefficient provided from the image controller 240 in more detail, and the color (color) signal is roughly encoded based on the control signal which can be roughly encoded. The difference signal between the two frames by the signal 204 (the signal according to the moving video) is DCT.

그리고, 양자화부(208)에서는 DCT(206)에 의해서 DCT된 계수를 상기 이미지 제어부(240)로부터 제공되는 양자화 조정값을 근거로 하여 양자화한 다음 역양자화부(210) 및 VLC(226)로 제공하게 된다. 즉, 움직임이 빠른 부분의 색신호는 인간의 시각 특성이 감지 못하는 높은 주파수의 색상과 시간으로 감지 못하는 색상을 DCT 및 양자화시 제한하는 것이다.In addition, the quantization unit 208 quantizes the coefficient DCTed by the DCT 206 based on the quantization adjustment value provided from the image control unit 240, and then provides the coefficient to the inverse quantization unit 210 and the VLC 226. Done. In other words, the color signal of the fast-moving part limits the color of the high frequency that is not detected by the human visual characteristics and the color that cannot be detected by DCT and quantization.

이에 따라, VLC(226)에서는 양자화부(208)에 의해서 양자화된 영상 데이타를 가변길이 부호화한 다음 버퍼(228)를 통해 전송채널을 거쳐 복호기로 출력하게 된다.Accordingly, the VLC 226 variable length encodes the image data quantized by the quantization unit 208 and then outputs it to the decoder through the transmission channel through the buffer 228.

또한, 역양자화부(210)에서는 양자화부(208)로부터 제공되는 양자화된 영상데이타(휘도신호는 상세하게 부호화하고, 칼러신호는 거칠게 부호화됨)를 역양자화한 다음 역DCT(212)를 통해 역DCT한 다음 가산부(214)로 제공하게 된다.In addition, the inverse quantization unit 210 inversely quantizes the quantized image data (the luminance signal is encoded in detail and the color signal is roughly encoded) provided from the quantization unit 208 and then inversed through the inverse DCT 212. The DCT is then provided to the adder 214.

가산기(214)에서는 상기 역DCT된 데이타와 상기 움직임 변위를 합쳐서 이루어진 영상 데이타를 이전 프레임으로서 프레임 메모리(216)에 저장되며, 이로부터 복원된 프레임은 움직임 예측부(218) 및 움직임 보상부(220)로 제공된다.The adder 214 stores image data obtained by combining the inverse DCT data and the motion displacement as a previous frame in the frame memory 216, and the frame reconstructed therefrom is a motion predictor 218 and a motion compensator 220. Is provided.

움직임 예측부(218)에서는 프레임 메모리(216)로부터 복원된 프레임과 이미지 분리부(230)로부터 제공되는 프레임간의 움직임을 예측하고, 이 예측된 움직임 변위를 움직임 보상부(220)로 제공하게 된다.The motion predictor 218 predicts the motion between the frame reconstructed from the frame memory 216 and the frame provided from the image separator 230, and provides the predicted motion displacement to the motion compensator 220.

움직임 보상부(220)에서는 프레임 메모리(216)로부터 제공되는 프레임과 움직임 예측부(218)로부터 제공되는 움직임 변위를 근거로 하여 상기 복원된 프레임으로부터 움직임을 보상한 예측된 프레임을 스위치(222)(224)를 통해 감산기(204) 및 가산기(214)로 제공함으로써 다음번째로의 부호화에 이용되는 것이다.The motion compensator 220 switches the predicted frame that compensates for the motion from the reconstructed frame based on the frames provided from the frame memory 216 and the motion displacements provided from the motion predictor 218. 224 is provided to the subtractor 204 and adder 214 to be used for the next encoding.

이상 설명한 바와같이 본 발명은 정지영상과 동영상을 판별함과 아울러 이에 따른 부호화를 선택적으로 실시함으로써 전송하고자 하는 영상 데이타를 보다 효율적으로 압축할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of more efficiently compressing image data to be transmitted by discriminating still images and moving images and selectively performing encoding accordingly.

Claims (2)

이산 코사인 변환을 통해 현재 프레임과 예측 프레임간의 차분신호를 N×N 블록의 DCT 변환계수로 변환하고, 이 변환된 DCT 변환계수들을 소정의 양자화 스텝 사이즈로 양자화하며, 이 양자화된 N×N의 DCT 변환계수들을 가변길이 부호화하는 영상 부호화기에 있어서, 현재 프레임과 다음 프레임간의 차분을 산출하고, 이 산출된 차분과 기설정된 임계값간의 비교를 통해 현재 프레임이 움직임이 큰 영상인지 움직임이 작은 영상인지를 검출하며, 그 검출결과에 상응하는 부호화 적응 제어정보를 발생하는 이미지 분리 수단; 상기 발생된 부호화 적응 제어정보에 의거하여 DCT를 위한 DCT 계수 조정신호 및 양자화를 위한 양자화 계수 조정신호를 발생하는 수단; 상기 DCT 계수 조정신호가 제공될 때, 현재 프레임과 예측 프레임간의 차분신호에 대한 휘도 성분을 칼러 성분에 비해 상대적으로 촘촘하게 DCT하고, 상기 칼러 성분을 상대적으로 거칠게 DCT하여 고주파 성분을 제한하는 DCT 수단; 및 상기 양자화 계수 조정신호가 제공될 때, 휘도 성분의 DCT 변환계수들을 칼러 성분의 DCT 변환계수들에 비해 상대적으로 작은 스텝으로 양자화하고, 칼러 성분의 DCT 변환계수들을 상대적으로 큰 스텝으로 양자화하는 양자화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기.The discrete cosine transform converts the difference signal between the current frame and the predictive frame into a DCT transform coefficient of the N × N block, quantizes the transformed DCT transform coefficients to a predetermined quantization step size, and DCT of the quantized N × N. In an image encoder for variable-length encoding transform coefficients, a difference between a current frame and a next frame is calculated, and a comparison between the calculated difference and a preset threshold determines whether the current frame is a large motion image or a small motion image. Image separation means for detecting and generating encoding adaptive control information corresponding to the detection result; Means for generating a DCT coefficient adjustment signal for DCT and a quantization coefficient adjustment signal for quantization based on the generated encoding adaptive control information; DCT means, when the DCT coefficient adjustment signal is provided, to DCT the luminance component of the difference signal between the current frame and the predicted frame relatively tightly compared to the color component, and to DCT the rough component relatively roughly to limit the high frequency component; And when the quantization coefficient adjustment signal is provided, quantizes the DCT transform coefficients of the luminance component in a step relatively smaller than the DCT transform coefficients of the color component, and quantizes the DCT transform coefficients of the color component in a relatively large step. Video encoder comprising means. 제1항에 있어서, 상기 이미지 분리 수단은, 상기 산출된 차분이 상기 기설정된 임계값보다 클 때 상기 현재 프레임을 움직임이 많은 영상으로 검출하고, 상기 산출된 차분이 상기 기설정된 임계값보다 작을 때 상기 현재 프레임을 움직임이 적은 영상으로 검출하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기.The method of claim 1, wherein the image separation unit detects the current frame as an image having a lot of motion when the calculated difference is greater than the predetermined threshold value, and when the calculated difference is smaller than the predetermined threshold value. The video encoder of claim 1, wherein the current frame is detected as an image with little motion.
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