KR100242832B1 - 양자화 스텝값 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양자화 스텝값 발생장치에 관한 것으로, 클래스번호와 양자화 숫자값에 따라 디코딩하는 제1양자화 스텝 결정부와, 데이타와 클럭에 따라 디코딩하는 영역번호 계산부와, 상기 제1양자화 스텝 결정부의 값과 영역번호 계산부를 조합하여 최종 양자화 스텝을 결정하는 제2양자화 스텝 결정부를 포함하여 하드웨어의 구성을 용이하고 간략화 할 수 있다.
Description
제1도는 디지탈 VCR 영상신호의 압축 부호화를 나타낸 블럭도.
제2도는 DCT블럭의 영역번호를 나타낸 상태도.
제3도는 본 발명에 의한 양자화 스텝값 발생장치의 블럭도.
표 1은 디지탈 VCR에서 권고한 양자화 스텝을 나타낸 상태도.
표 2는 고안된 양자화 스텝 결정을 나타낸 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 블럭분할 및 셔플링부 2 : DCT부
3 : 움직임검출 및 DCT모드설정부
4 : 클래스 분류 및 QNO계산부
5 : 양자화기 6 : 가변장부호화기
7 : 디셔플링부 8 : 영역번호 계산부
9 : 제1양자화 스텝 결정부 10 : 제2양자화 스텝 결정부
본 발명은 양자화 스텝값 발생장치에 관한 것으로, 특히 양자화기에 필요한 양자화 스텝을 결정하는 QNO값, 클래스번호, 영역번호의 신호들의 중복성을 고려하여 하드웨어의 구성을 간략화 하기 위한 양자화 스텝값 발생장치에 관한 것이다.
최근들어, 정보통신 분야의 급격한 발전으로 전세계에 걸쳐 방대한 정보통신망이 구축됨에 따라 고화질 영상전화, 비디오 분배, 원격쇼핑, 영상회의 등의 다양한 서비스를 각 가정과 회사에서 제공받을 수 있게 되었고, 이와 더불어 방대한 양의 정보를 작은 크기의 씨디 롬 등에 저장하여 효율적으로 정보를 관리하고자 하는데에 많은 관심이 집중되고 있다. 그 중에서도 특히, 고화질의 동영상(Moving Picture) 데이타를 빠르고 정확하게 전달하고 이를 편리하게 저장, 재생할 수 있도록 하는 연구가 활발히 진행되어 왔다.
또한, 상기한 고화질의 동영상을 구현하는데 있어서는 종래와 비교할 수 없을 만큼의 방대한 양의 데이타가 처리되므로 이를 효과적으로 실현하기 위해 새로운 방법과 기술이 전제되어야만 하는데, 이에 따라 많은 양의 데이타를 전송, 저장이 편리한 적은 양의 데이타로 압축하고 필요시는 이를 다시 원래의 데이타 형태로 재생하도록 하는 방법이 현재 사용되고 있다.
현재까지 양자화 스텝을 결정하기 위한 구체적인 회로 설계는 공식화 된것은 없으나 DVCR에서 권고하는 방법은 양자화 숫자(Quantization Number, QNO)값과 이산여현변환(Discrete Cosin Transform,DCT)블럭의 AC계수 값에 의해 결정되는 클래스 번호와 이산여현변환블럭내의 AC계수들의 위치에 따르는 영역번호, 상기 세가지 값들의 조합으로 양자화 스텝값을 결정하도록 되어 있다. 이것은 각각 조합논리에 의해 설계되거나 스텝값을 멤리에 저장하고 세가지 입력값을 디코딩하여 양자화 스텝값을 출력하는 LUT(Look Up Table)형태로 구성되어 있다.
제1도는 디지탈 VCR 영상신호의 압축 부호화를 나타낸 블럭도로서, 입력된 4:1:1 또는 4:2:0의 영상데이타는 한개의 세그먼트가 여러위치에 분포된 조각들로 구성되기 때문에 세그먼트들마다 정보량이 비슷해질 확률이 높다. 상기 정보량이 일정할수록 효율적인 부호량 고정이 가능하다. 이와같이 화면전체에 대하여 매크로블럭 단위의 뒤섞는 블럭분할 및 셔플링부(1)와, 상기 블럭분할 및 셔플링부(1)에서 움직임을 검출하고 모드설정을 하는 움직임검출 및 DCT모드설정부(3)와, 상기 블럭분할 및 셔플링부의 출력과 움직임검출 및 DCT모드설정부(3)의 신호에 의해 블럭의 크기를 달리하는 DCT부(2)와, 상기 DCT부(2)의 출력을 블럭내에서 AC계수의 최대값과 양자화 숫자를 계산하는 클래스분류 및 QNO계산부(4)와, 상기 클래스분류 및 QNO계산부(4)의 출력을 양자화하여 출력하는 양자화기(5)와, 상기 양자화기(5)의 출력을 낮은 주파수부터 높은 주파수의 순으로 1차원배열하는 가변장부호화기(6)와, 상기 가변장부호화기(6)의 출력을 기록직전에 부호화된 매크로블럭을 원위치로 되돌아 가게 하는 디셔플링부(7)로 구성되어 있다.
제2도는 DCT블럭의 영역번호를 나타낸 상태4 도로서, 하나의 블럭은 움직이는 정보에 따라 이산여현변환블럭의 크기를 달리하는데 움직임이 거의 없는 경우에는 8×8 DCT를 취한다. 이때, 계수 카운터의 출력이 0에서 5에 해당하는 입력신호는 0 영역, 6에서 20은 1 영역, 21에서 42는 2 영역, 43에서 63은 3 영역으로 지정된다. 또한 움직임이 크면 블럭내 수직방향의 이웃하는 두 화소끼리 합과 차를 계산하여 2×4×8DCT를 취한다. 이때, 계수 카운터의 출력이 0에서 3, 11, 21에 해당하는 입력신호는 0 영역, 4에서 10, 15, 22에서 24, 33에서 36은 1 영역, 16에서 19, 25에서 28, 37에서 40, 46에서 48,49,51,52는 2 영역, 29에서 32, 41에서 45, 50, 54에서 63은 3 영역으로 지정된다. 여기서 h와 v는 각각 이산여현변환계수의 수평과 수직위치를 나타낸다.
상기 양자화 숫자값, 클래스 번호, 영역번호의 단순조합에 의한 양자화 스텝결정은 조합에 의한 경우의 수가 많아지므로 하드웨어 구성이 복잡해지고 많아진다. 또한 LUT로 사용시 메모리 구조가 필요하며 양자화숫자, 클래스번호, 영역번호의 입력을 디코딩하는 로직이 추가되어 하드웨어의 부담이 따르는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 양자화 기능에 필요한 양자화 스텝은 양자화 숫자값과 클래스 번호, 영역번호 신호들의 중복성을 고려하여 2단계의 스텝결정단계를 적용하여 하드웨어의 복잡성을 줄이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 클래스 번호와 양자화 숫자값에 따라 디코딩하는 제1양자화 스텝 결정부와, 데이타와 클럭에 따라 디코딩하는 영역번호 계산부와, 상기 제1양자화 스텝 결정부의 값과 영역번호 계산부를 조합하여 최종 양자화 스텝을 결정하는 제2양자화 스텝 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 의한 양자화 스텝값 발생장치의 블럭도로서, 클래스 번호와 양자화 숫자값에 따라 9가지 경우로 먼저 디코딩하는 제1양자화 스텝 결정부(9)와 데이타와 클럭에 따라 디코딩하는 영역번호 계산부(8)와, 상기 제1양자화 스텝 결정부의 값과 영역번호계산부를 조합하여 최종 양자화 스텝을 결정하는 제2양자화 스텝 결정부(10)로 구성되어 있다.
양자화 스텝을 결정하기 위한 QNO값은 제1도에서의 4번인 클래스 분류 및 QNO계산부에 의해 계산되며 상기 QNO값은 6개의 DCT블럭을 처리하여 1개 발생하며 한개의 비디오 세그먼트당 5개의 QNO값이 발생된다. 상기 양자화 스텝결정 요소중의 하나인 클래스번호는 DCT블럭내의 가장 큰 AC계수값을 비교함으로써 4가지 종류중의 하나로 결정된다. 마지막으로 양자화 스텝을 결정하기 위한 영역번호는 이산여현변환블럭내의 AC계수값들의 위치에 따라 계산된다. 상기 양자화 스텝은 세가지 값들의 조합에 의해 결정된다.
상기 동작을 상세히 설명하면 클래스번호와 QNO값이 입력되면 상기 값들은 제1양자화 스텝 결정부에 의해 9가지의 값을 출력해 낸다. 이때 제2양자화 스텝 결정부는 이값과 영역번호값을 입력으로 삼아 각각의 경우를 조합하여 출력한다. 예를들면 입력되는 클래스번호가 0일때 QNO값이 15,14,13,12,10,9인 경우와 클래스 번호가 1일때 QNO값이 15,14,13,12,11인 경우와, 클래스번호가 3일때 QNO값이 15,14인 경우는 모두 양자화 스텝결정 1단계의 값은 0이되고 영역번호가 0 1 2 3 어느것으로 입력되어도 양자화 스텝값은 1이 된다. 또한 클래스번호가 0일때 QNO값이 5,4인 경우와, 클래스 번호가 1일때 QNO값이 8,7일 경우와, 클래스 번호가 2일때 QNO값이 11,10인 경우와, 클래스 번호가 3일때 QNO값이 10,9인 경우에도 제1양자화 스텝결정단계의 3을 출력하고 영역번호가 0일때는 양자화 스텝이 1이고 영역번호가 1이거나 2이면 양자화 스텝은 2가되며 영역번호가 3이면 최종 양자화 스텝값은 4를 출력하게 된다.
본 발명은 양자화 스텝결정부에서 종래의 조합논리나 LUT를 이용할 경우 하드웨어의 부담이 있었으나 클래스번호와 QNO값을 이용하여 하드웨어의 구성을 용이하고 간략화 할수 있다.
[표 1]
[표 2]
Claims (2)
- 각각 클래스번호와 양자화 숫자값을 조합하여 제1양자화 스텝값을 출력하는 제1양자화스텝 결정부; 클럭에 동기하여 영상데이터의 영역번호를 계산하는 영역번호 계산부; 상기 제1양자화 스텝값과 상기 영역번호를 조합하여 최종 양자화 스텝값을 출력하는 제2양자화 스텝 결정부를 구비함을 특징으로 하는 양자화 스텝값 발생장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1양자화 스텝 결정부는 상기 제1양자화 스텝값을 9가지로 구분하고, 상기 9가지 스텝에 대응하는 각각의 스텝값을 출력함을 특징으로 하는 양자화 스텝값 발생장치.
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| KR1019950061821A KR100242832B1 (ko) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 양자화 스텝값 발생장치 |
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