KR100248692B1 - 비디오 신호 코딩 시스템과 비디오 신호 코딩 방법 - Google Patents

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가쯔미 다하라
세이이찌 에모또
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

비디오 신호가 고능률 코드 데이타로 변환되어 전송되는 비디오 신호 전송시스템에서, 발생된 데이타량이 너무 증가하는 것을 효율적으로 방지하기 위해 양자화 스텝 사이즈가 인트라 코드 양자화 화상 데이타내에서 확대된다. 전송 버퍼 메모리의 데이타 잔여량은 프레임 드롭(frame dropping)이 완료되는 데이타 잔여량에 비해 작은 레벨로 설정된다. 이 때, 인트라 코드 비디오 신호는 전송 라인이 접속된 후 목적지에 전송되어 성능이 향상된다.

Description

비디오 신호 코딩 시스템과 비디오 신호 코딩 방법
제1도는 인터/인트라 프레임 코딩을 설명한 개략도.
제2도는 통상적인 화상 데이타 발생 시스템을 설명한 블럭도.
제3도는 화상 데이타 발생 시스템의 양자화 단계를 나타낸 그래프도.
제4a도, 제4b도 및 제5도는 본 발명에 따른 비디오 신호 코딩 방법을 이용한 화상정보 전송 시스템을 구성한 인코더 및 디코더를 설명한 블럭도.
제6도는 프레임 화상 데이타의 구성을 나타낸 개략도.
제7도는 제4도의 헤더 데이타 처리 시스템 및 제4a도 및 제4b도의 데이타 처리 시스템을 설명한 블럭도.
제8도는 제7도의 플래그 데이타의 구성 및 제7a 및 제7b도의 플래그 데이타의 구성을 나타낸 개략도.
제9a도 및 제9b도는 제4도의 양자화 제어 유니트(36)의 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴을 나타낸 플로우챠트.
제10도는 제4b도의 전송 버퍼 메모리(32)내의 잔여 데이타의 변화를 설명한 그라프도.
제11도는 매크로 블럭형을 나타낸 테이블.
제12도는 변환 계수 매트릭스의 설명도.
제13도는 본 발명의 제2실시예에 따른 프레임 드롭에 의한 전송 버퍼 메모리의 데이타 잔여량의 변화를 설명한 특성 곡선도.
제14도는 전송 버퍼 메모리로 입력된 전송 화상 데이타의 누산값을 설명한 그라프도.
제15도는 본 발명의 제3실시예에 따른 비디오 신호 전송 시스템을 설명한 블럭도.
제16도는 차 데이타 발생 회로를 도시한 블럭도.
제17도는 루프 필터 회로를 설명한 블럭도.
제18도 내지 제22도는 그의 동작을 나타낸 개략도.
제23도 및 제24도는 디코더 회로를 설명한 블럭도.
제25도 및 제26도는 다른 실시예를 설명한 개략도.
제27도는 본 발명의 제4실시예에 따른 비디오 전화 시스템을 설명한 블럭도.
제28도는 그의 동작을 설명한 신호 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 화상 정보 전송 시스템 25 : 이동 보상 회로
26 : 이동 보상 제어 유니트 27 : 예측된 선행 프레임 메모리
31 : 필터 제어 유니트 32 : 전송 버퍼 메모리
35 : 임계 제어 유니트 36 : 양자화 제어 유니트
37 : 양자화기
본 발명은 비디오 신호 전송 시스템에 관한 것으로서, 특히, 비디오 신호가 고능률 코드된 데이타로 변환되어, 예를 들어 전송되는 경우에 적당히 적용된다.
화상 전화 시스템 및 화상 회의 시스템에서, 이동 화상으로 구성된 비디오 신호가 인트라 및 인터 코드된 프레임 데이타를 제공하도록 고능률 코드되어, 이동 화상 비디오 신호가 전송 용량내의 비교적 엄격한 한계치를 가진 전송 라인을 통해 전송되는 비디오 신호 전송 시스템이 제안되었다(일본국 특허 공개 공보 제63(1988)-1183호).
특히, 각 시간 t=t1, t2, t3,...에서 이동 화상으로 구성된 화상 PC1, PC2, PC3... 이 제1도에 도시된 바와 같이 전송되는 경우에, 전송율은 비디오 신호가 시간 경과에 따라 자동 상관내에 크다는 사실을 이용하여 전송될 화상 데이타를 압축함으로써 향상된다. 인트라 코딩에서, 화상 PC1, PC2, PC3... 은 예정된 기준치와 픽셀 데이타를 비교함으로써 차가 결정되는 식으로 압축된다. 따라서, 각 화상 PC1, PC2, PC3. ...의 화상 데이타는 같은 프레임내의 픽셀 데이타간의 자동 상관을 이용하여 압축된 데이타량으로 전송된다.
인터 코딩에서, 제각기 두 연속 화상 PC1 및 PC2, PC2 및 PC3의 차인 화상 데이타 PC12, PC23, ...는 제1도에 도시된 바와 같이 결정되어, 시간 t=t1에서 원화상 PC1의 인트라 코드된 화상 데이타와 함께 전송된다.
따라서, 모든 화상 데이타가 전송되는 경우의 데이타와 비교되는 바와 같이 소량 표시되는 고능률 코드된 디지털 데이타의 포맷내에서 화상 PC1, PC2, PC3, ...을 전송할 수 있다.
그런 화상 신호의 코딩은 제2도에 도시된 구성을 가진 화상 데이타 발생 시스템(1)에 의해 얻어진다.
화상 데이타 발생 시스템(1)은 선처리 회로(2)내의 입력 비디오 신호 VD상에서 모든 다른 필드 및 다른 필드 라인 드롭과 같은 처리 동작을 수행한다. 결과적으로, 그의 휘도 및 색도 신호는 16픽셀(수평) × 16픽셀(수직)데이 라인(매크로 블럭으로 언급된) 전송 유니트 블럭 데이타 S11로 변환되어, 화상 데이타 코딩회로(3)에 공급된다.
화상 데이타 코딩 회로(3)는 예측 코딩 회로(4)내에 구성된 예측된 전류 프레임 데이타 S12를 수신하고, (인터 코딩 모드로 언급되는)인터 코드된 데이타를 발생시킬 예측된 현행 프레임 데이타 S12와 매크로 블럭 데이타 S11의 차나, 인트라 코드된 데이타를 발생시킬 매크로 블럭 데이타 S11와 기준 데이타의 차를 결정한다. 이런 데이타는 차 데이타 S13로서 변환 코딩 회로(5)에 공급된다.
변환 코딩 회로(5)는 불연속 코사인 변환 회로로 구성되고, 차 데이타 S13를 직각 변환함으로써 고능률 코드된 변환 코드된 데이타 S14를 양자화된 화상 데이타 S15를 보내는 양자화기(6)에 제공한다.
이런 양자화기(6)로부터 얻어진 양자화된 화상 데이타 S15는 가변 길이 회로를 포함하는 재변환 코딩 회로(7)내에 다시 고능률 코드되어, 변환 화상 데이타 S16로서 전송 버퍼 메모리(8)에 공급된다.
더욱이, 양자화된 화상 데이타 S15는 예측 코딩 회로(4)의 역양자화 및 역변환 코딩 동작을 수행시켜, 양자화된 화상 데이타 S15가 차 데이타에 디코드된다. 그때, 예측된 앞선 프레임 데이타는 차 데이타에 의해 수정되어, 신규 예측된 앞선 프레임 데이타가 저장된다. 더욱이, 예측 코딩 회로(4)내에 저장되는 예측된 앞선 프레임 데이타는 매크로 블럭 데이타 S11에 의해 구성된 이동 검축 데이타에 의해 이동 보상되어, 화상 데이타 코딩 회로(3)에 공급하기 위한 예측된 현행 프레임 데이타를 발생시킨다. 따라서 전송될 수 있는 프레임(현행 프레임)의 매크로 블럭 데이타 S11와 예측된 현행 프레임 데이타 S12의 차는 차 데이타 S13로서 얻어진다.
제1도를 참조로 기술된 이동 화상이 제2도의 구성으로 전송될 때, 화상 PC1의 화상 데이타는 제1도의 시간 t에서 매크로 블럭 데이타 S11로서 제공된다. 이 경우에, 화상 데이타 코딩 회로(3)는 인트라 코딩 모드로 위치되어, 인트라 코드된 차 데이타 S13로서의 데이타를 변환 코딩 회로(5)에 제공한다. 이런식으로, 전송 화상 데이타 S16는 양자화기(6)를 통한 전송 버퍼 메모리(8)와 재변환 코딩 회로(7)에 공급된다.
한편으로, 양자화기(6)의 출력에서 얻어지는 양자화된 화상 데이타 S15는 예측 코딩 회로(4)에서 예측 코드되어, 저송 버퍼 메모리(8)로 전송된 전송 화상 데이타 S16를 나타내는 예측된 앞선 프레임 데이타는 앞선 프레임 메모리내에 지지된다. 시간 t2에서 화상 PC2을 나타내는 매크로 블럭 데이타 S11가 화상 데이타 코딩 회로(3)에 공급될시에, 예측된 앞선 프레임 데이타는 화상 데이타 코딩 회로(3)에 제공되는 예측된 현행 프레임 데이타 S12를 발생시키도록 이동 보상된다.
따라서, 화상 데이타 코딩 회로(3)는 시간 t=t2에서 변환 코딩 회로(5)에 인터 코드된 차 데이타 S13를 제공한다. 이런 식으로, 프레임간의 화상의 변화를 나타내는 차 데이타는 전송 화상 데이타 S16로서 전송 버퍼 메모리(8)에 전송되는 반면에, 그의 양자화된 화상 데이타 S15는 예측 코딩 회로(4)에 제공되어, 예측 코딩 회로(4)내의 예측된 앞선 프레임 데이타를 구성하고 저장한다.
프레임간의 화상의 변화를 나타내는 차 데이타만을 화상 데이타 코딩 회로(3)의 인터 코딩 동작동안에 유사한 동작을 반복함으로써 전송 버퍼 메모리(8)로 순차적으로 전송된다.
전송 버퍼 메모리(8)는 이런 식으로 도달된 전송 화상 데이타 S16를 누산하여, 전송 데이타 DTRANS로서 누산된 전송 화상 데이타 S16를 연속적으로 전송 라인(9)의 전송 용량에 따라 결정되는 데이타 전송율을 전송 라인(9)에 보낸다.
따라서, 전송 버퍼 메모리(8)는 잔여 데이타량을 검출하여, 잔여 데이타량에 따라 변하는 잔여량의 데이타 S17를 양자화기(6)에 피드백하여, 양자화 스텝 사이즈가 전송 화상 데이타 S16로서 발생된 데이타량을 조절하도록 잔여량의 데이타 S17에 따라 제어됨으로써, (오버플로우 또는 언더플로우를 발생시키지 않을)적당량의 잔여 데이타는 전송 버퍼 메모리(8)내에 유지된다.
전송 버퍼 메모리(8)내의 잔여 데이타량의 허용 가능한 상부 한계치로 증가 할시에, 대충(rough) 양자화는 잔여량의 데이타 S17상에서 양자화기(6)의 양자화 단계 STPS(제3도)의 스텝 사이즈를 확장함으로써 양자화기(6)내에서 수행되어, 전송 화상 데이타 S16량이 감소된다.
대조적으로, 전송 버퍼 메모리(8)내의 잔여 데이타량이 허용 가능한 하부 한계치로 감소할시에, 잔여량의 데이타 S17는 양자화기(6)의 양자화 단계 STPS의 스텝 사이즈를 작은 값으로 제어하며, 전송 화상 데이타 S16의 데이타의 발생량은 양자화기(6)내에서 미소 양자화하여 증가된다.
특히, 전송 시스템에서, 평가 기능은(이하 기준 프레임으로 언급되는) 예정된 프레임의 화상을 참조로 이동 벡터 검출 회로에 의해 단계 방향으로 검출된다.
더욱이, 전송 시스템에서, 기준 프레임의 화상은 비교 기준 화상을 발생시키도록 이동 벡터에 의해 시프트되어, 상기 비교 기준 화상과, 전송될 화상간의 차 데이타를 검출한다. 차 데이타는 이동 벡터와 함께 전송된다.
수신 시스템에서, 앞서 전송된 기준 프레임 화상은 전송된 이동 벡터에 의해 이동되어, 전송된 차 데이터는 원화상을 재구성하도록 가산된다.
통상적인 화상 데이타 발생 시스템에서, 전송 버퍼 메모리(8)는 기술된 바와 같이 중요한 화상 정보를 전송하는 수단으로 제공되어, 전송 조건에 정합되며, 전송 데이타 DTRANS의 데이타 전송율이 전송 라인(9)의 전송 용량에 따라 제한되어, 화상 데이타가 전송 라인(9)의 전송 용량의 화상 데이타가 초과 또는 부족량없이 전송될 수 있도록 전송 버퍼 메모리내에 누산된다. 그러나, 사실상, 전송 버퍼 메모리(8)는 화상 데이타 발생 시스템(1)내에 발생된 화상 데이타량이 매우 커질시에 오버플로우할 수 있다.
더욱이, 그런 구성의 화상 데이타 발생 시스템(1)에서, 전송될 이동 화상이 급속히 이동하는 화상이거나, 그의 내용이 예를 들어 화면의 변화내에서와 같이 매우 변할시에 전송 버퍼 메모리는 코드된 전송 데이타의 발생량의 증가에 의해 오프 플로우하는 문제점이 있다.
이런 문제점을 해결하기 위한 한 기술로서, 전송 데이타의 발생량이 지극히 증가될시에 부수적인 프레임이 코드되지 않는 프레임 드롭 기술이 연구되었다.
급속히 이동하는 화상이 비교적 장시간동안에 전송되는 경우에, 프레임 드롭 동작은 전송 데이타의 발생량이 계속 증가하므로 종종 반복된다. 따라서, 재생된 이동 화상의 이동이 가시적으로 부드러워지지 않는 문제점이 있어, 이런 기술은 아직 이동 화상을 전송하기에는 불충분하다.
더욱이, 우연히, 인터 코딩 처리하는 그런 형의 비디오 신호 전송 시스템에서, 화상의 한 프레임은 (이하, 매크로 블럭으로 언급되는) 다수의 영역으로 분할되며, 이동 벡터는 각 매크로 블럭에 대해 검출된다.
특히, 예정된 이동 벡터 검출 범위내에서, 기준 프레임의 화상은 각 매크로 블럭에 순차적으로 이동되어, 차 데이타가 가장 소량인 (이동 벡터를 제공하는) 시프트 위치는 검출된다.
기준 프레임의 화상은 매크로 블럭에 대응하는 영역의 화상 데이타를 검출하도록 검출된 시프트 위치로 또한 이동되어, 차 데이타의 검출을 위한 비교 기준의 화상 데이타는 발생된다.
이런 처리를 반복함으로써, 차 데이타는 각 매크로 블럭에 대해 검출되어, 불연속 코사인 변환, 양자화, 가변 길이 코딩후에 전송된다.
따라서, 그런 형의 비디오 신호 전송 시스템에서, 매크로 블럭간의 경계가 지나치게 되며, 이때 이동 벡터가 각 매크로 블럭에 대해 검출되는 식으로 화상 데이타는 코드되는 경우가 있다.
이런 경계를 안정시키기 위해, 검출 차 데이타로 비교 기준을 위한 화상 데이타의 고주파 구역이 예를 들어 일본국 특허 공개 공보 제60(1985)-206318호에 기술된 바와 같이 필터 회로에 의해 압축되는 기술이 고려되어 왔다.
비교 기준을 위한 화상 데이타의 고주파 구역을 압축함으로써 경계를 안정 시키기 위해, 화상 데이타의 위치에 따라 필터의 특성을 변화시킬 필요가 있고, 필터 회로의 종류가 실시간 처리에 사실상 요구되는 문제점이 있다.
더욱이, 기준 프레임의 화상은 원화상 데이타를 디코드하도록 인터 코딩 처리에 필요하다.
이런 이유로, 이런 형의 비디오 신호 전송 시스템에서, 바로 앞의 선행 프레임은 예를 들어 기준 프레임으로서 선택되고, 인트라 코드된 화상 데이타는 각 예정된 프레임에 인터 코드된 차 데이타 대신에 전송된다.
인트라 코딩은 상기 프레임내에서 상관을 이용하여 고능률로 화상 데이타를 코드하도록 처리되고, 화상 데이타의 전송율에서 인터 코딩 처리보다 하위이지만, 원화상은 전송된 화상 데이타만으로 재구성될 수 있다.
따라서, 바로 앞의 선행 프레임이 인트라 코드되고, 기준 프레임으로서 선택된 프레임으로 부수적인 프레임의 화상 데이타가 인터 코드될 경우에 전송된 차 데이타에 의해 원화상 데이타는 재구성될 수 있다.
더욱이, 이런 식으로 재구성된 화상 데이타에 의해 부수적인 프레임의 화상 데이타는 또한 재구성될 수 있다.
그런 형의 비디오 신호 전송 시스템에서 라인은 화상 데이타의 코딩이 시작된 후에 접속된다.
따라서, 인터 코딩은 라인이 접속된 후에 즉시 반복될 수 있다. 이런 경우에, 어느 정확한 화상은 인트라 코드된 화상 데이타가 전송될 때까지 수신 단부에서 재구성될 수 없다.
특히, 인트라 코드된 화상 데이타가 128프레임마다 전송될 경우에, 예를 들어, 수신 단부에서의 스피커는 말하고, 화상 데치터의 프레임 주파수가 10Hz 일시에 최대로 약13초 동안에 표시된 비자연적인 화상을 모니터해야 한다. 따라서, 시설에 문제점이 있다.
전술한 바에서, 본 발명의 목적은 양자화될 화상 데이타의 포맷에 따라 양자화 스텝 사이즈를 결정함으로써 매우 많은 양의 양자화된 데이타가 발생되지 않게 하는 비디오 신호 전송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이동 화상이 가능한 가시적으로 부드럽게 이동하게 될시에 프레임 드롭을 수행하는 비디오 신호 전송 시스텝을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 비디오 신호 전송 시스템을 적당하게 이용한 필터 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비자연적인 표시 화상을 효율적으로 피함으로써 종래 기술과 비교되는 바와 같이 시설물을 향상시킬 수 있는 비디오 신호 전송 시스템을 제공하는 것이다.
전송될 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 비디오 신호 VD가 선택적으로 인트라 및 인터 코드되어, 화상 데이타로 변화하기 위해 양자화되는 비디오 신호 코딩 방법에 있어서, 본 발명에 따라 양자화는, 양자화될 화상 데이타가 인트라 코드된 포맷내에 있을시에 양자화 스텝 사이즈를 예정된 대충 양자화 레벨 QNT=31로 확대함으로써 수행된다.
인터 또는 인트라 코팅 모드에서 고능률 코드된 화상 데이타가 양자화될시에, 인터 코드된 데이타형인 화상 데이타량은 매우 많아진다.
양자화될 화상 데이타의 판단된 포맷이 인트라 코딩 포맷일시에, 양자화 스텝 사이즈는 확대된다. 이런 식으로, 양자화에 의해 발생된 화상 데이타량을 너무 많아지지 않게 효율적으로 제한할 수 있다.
더욱이, 전술된 바와 같이 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명에 따른 비디오 신호 코딩 시스템은 전송 버퍼 회로(32)를 포함한다. 비디오 신호 코딩 시스템에서, 고능률 코드된 전송 화상 데이타 S40는 전송 버퍼 회로(32)내에 일시 저장되고, 저장된 전송 화상 데이타 S40는 전송 라인(43)의 데이타 전송 용량에 따라 전송 라인(43)으로 순차적으로 출력되며, 전송 화상 데이타 S40의 프레임 드롭은 전송 버퍼 회로(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"가 예정된 상부 한계치(QNT=31)를 초과할 시에 실행되며, 그리고 프레임 드롭은 전송 버퍼 회로(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"가 상부 한계치(QNT=31)보다 작은 예정된 소정치 레벨 MG(QNT=1)로 감소 할 시에 완료된다.
전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 "버퍼"가 상부 한계치 (QNT=31)를 초과할시에, 프레임 드롭 동작은 수행되도록 명령되며, 그때, 프레임 드롭 동작은 데이타 잔여량 "버퍼"가 상부 한계치(QNT=31)보다 작은 소정치 MG(QNT=1)이하로 될시에 완료된다. 이런식으로, 프레임 드롭 동작은 데이타 잔여량 "버퍼"가 선행 프레임 드롭 동작이 완료된 후에 급속히 증가될시에만 개시되는 것을 방지하며, 더욱이, 프레임 드롭 동작이 완료된 후에 데이타 발생량이 감소할 시에 소정치 MG(QNT=1)에서 데이타 잔여랑 "버퍼"를 신속히 수렴시킬 수 있다.
이런 식으로 출력 화상은 이동이 부드럽게 될 수 있고, 그의 화질의 저하가 방지될 수 있다.
더욱이, 전술된 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명은, 직렬인 복수의 지연회로(101A 및 101B)를 가지며, 상기 지연 회로(101A 및 101B) 각각은 수직 주사 방향으로 연속하는 화상 데이타를 출력하는 수직 디지털 필터 회로와 상기 수직 디지털 필터 회로로부터 출력된 화상 데이타를 선택적으로 출력하는 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104)와 직렬인 복수의 지연 회로(107A, 107B 및 107C)를 가지며, 상기 지연 회로(107A, 107B 및 107C)각각은 수평 주사 방향으로 연속하는 화상 데이타를 출력하는 수평 디지털 필터 회로와, 상기 수평 디지털 필터 회로로부터 출력된 화상 데이타를 선택적으로 출력하는 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109)를 구비하며, 상기 수직 디지털 필터 회로 또는 상기 수평 디지털 필터 회로 화상 데이타 DPRI가 순차적으로 입력되고, 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104) 또는 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109)의 출력 데이타 DV및 DH가 상기 수평 또는 수직 디지털 필터 회로에 제공되며, 상기 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109) 또는 상기 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104)로부터 출력된 화상 데이타 DPRD는 상기 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104) 및 상기 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109)로부터의 선택 출력을 전환시킴으로써 정정된다.
상기 수직 디지털 필터 회로(101A 및 101B)와 상기 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104)에서는, 수직 주사 방향으로 연속하는 화상 데이타가 각각 선택적으로 출력되며, 상기 수평 디지털 필터 회로(107A, 107B 및 107C)와 상기 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109)에서는, 수평 주사 방향으로 연속하는 화상 데이타가 각각 선택적으로 출력된다. 이런 경우에, 화상 데이타 DPRI는 순차적으로 입력되고, 동시에 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104) 또는 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109)의 출력 데이타는 수평 디지털 필터 회로(107A, 107B 및 107C) 또는 수직 디지털 필터 회로(101A 및 101B)로 출력되어, 필터의 특성은 수직 선택 회로(102A, 102B 및 104)와 수평 선택 회로(108A, 108B 및 109)로부터의 선택적인 출력에 의해 전환 된다.
더욱이 전술된 문제점을 해소하기 위하여, 비디오 신호가 인터 및 인트라 코딩을 예정된 싸이클로 반복함으로써 전송되는 비디오 신호 전송 시스템(161)에서, 본 발명에 따르면, 예정된 프레임의 비디오 신호 DIN는 인트라 코드되어, 라인 LI이 전송 목적지에 접속된 후에 전송된다.
예정된 프레임의 비디오 신호 DIN가 인트라 코드되어, 라인 LI이 전송 목적지에 접속된 후에 전송될시에, 라인이 접속된 후에 곧바로 전송된 화상은 목적지내에서 재구성될 수 있고, 스피커는 화상을 모니터 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본원 명세서를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
(1) 제1실시예의 화상 전송 시스템의 전체적 구성
제4a도, 제4b도 및 제5도에서, 화상 정보 전송 시스템(21)은 인코더(21A) 및 디코더(21B)로 구성된다. 인코더(21A)는 입력 회로 유니트(22)내에서 입력 비디오 신호 VDIN를 선처리하여, 16×16픽셀의 픽셀 데이타, 즉 매크로 블럭 MB의 픽셀 데이타인 입력 화상 데이타 S21를 아날로그/디지탈 변환 회로(23)로부터 픽셀 데이타 처리 시스템 SYM1으로 전송한다. 픽셀 데이타 처리 시스템 SYM1의 각 처리 단계에서의 매크로 블럭 MB의 유니트에서 픽셀 데이타를 처리할 시에, 처리될 데이타에 대응하는 처리 정보 데이타는 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2을 통해 순차적으로 전송된다.
따라서, 픽셀 데이타 및 헤더 데이타는 제각 픽셀 데이타 처리 시스템 SYM1 및 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2의 파이프 라인 기술에 의해 처리된다.
본 실시예에서, 입력 화상 데이타 S21로서 순차적으로 전송된 매크로 블럭 데이타는 제6도에 도시된 기술에 따라 프레임 화상 데이타 FRM로부터 인출된다.
먼저, 화상의 프레임 화상 데이타 FRM는 블럭 그룹 GOB의 2(수평 방향)×6(수직 방향)으로 분리된다. 각 블럭 그룹 GOB은 매크로 블럭 MB의 11(수평 방향)×3(수직 방향)을 포함한다. 각 매크로 블럭 MB은 (8×8 휘도 신호 데이타로 구성된 각각의) 휘도 신호 데이타 Y0내지 Y11와 색도 신호 데이타 Cb및 Cr의 16×16픽셀을 포함하며, 상기 데이타 Cb및 Cr는 휘도 신호 데이타 Y0내지 Y11의 모든 픽셀 데이타에 대응하는 색도 신호 데이타이다.
따라서, 각 매크로 블럭 MB에 전송된 입력 화상 데이타 S21는 이동 보상 회로(25)에 공급된다. 이동 보상 회로(25)는 이동 보상 제어 유니트(26)로부터 공급된 이동 검출 제어 회로 신호 S22에 응답하여 예측된 선행 프레임 메모리(27)로부터 입력 화상 데이타 S21 및 예측된 선형 프레임 데이타 S23를 비교하며, 상기 유니트(26)는 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2 내에 제공되어, 이동 보상 회로(25)는 제1헤더 데이타 HDI(제7a도 및 제7b도)로서 이동 보상 제어 유니트(26)에 공급되는 이동 벡터 데이타 "MVD(x)" 및 "MVD(y)"를 검출한다. 더욱이 이동 보상 회로(25)는 이동 보상 회로 몸체(25A)의 이동 벡터 데이타 "MVD(x)" 및 MVD(y)"에 의해 예측된 선행 프레임 데이타 S23를 이동 보상함으로써 예측된 현행 프레임 데이타 S24를 구성한다. 예측된 현행 프레임 데이타 S24는 처리될 입력 화상 데이타 S21와 함께 화상 데이타 코딩 회로(28)에 공급된다.
제7a도 및 제7b도에 도시된 바와 같이, 이동 보상 제어 유니트(26)는 각 매크로 블럭 MB을 식별하며, 이런 블럭은 매크로 블럭 MB에 대한 제1 헤더 데이타 HDI로서 아래 데이타를 가산함으로써 픽셀 데이타 처리 시스템 SYM1의 각 처리 단계로 순차적으로 전송되며, 상기 아래 데이타는 프레임 화상 데이타 FRM의 전송 시퀀스를 나타내는 전송 프레임수 데이타 "TR 카운터", 블럭 그룹 GOB(제6도)을 나타내는 블럭 그룹수 데이타 "GOB 어드레스", 블럭 그룹 GOB중의 매크로 블럭 MB을 나타내는 매크로 블럭수 데이타 "MB 어드레스"이다. 더욱이, 이동 보상 제어 유니트(26)는 처리될 처리형의 매크로 블럭 MB을 나타내는 플래그 데이타 FLAGS, 매크로 블럭 MB의 이동 벡터 데어터 "MVD(x)" 및 "MVD(y)"와 평가를 나타내는 차 데이타 "∑｜A-B｜"를 구성한다.
제8도에 도시된 바와 같이, 플래그 데이타 "FLAGS"는 최대에서 플래그의 1워드(16비트)를 가질 수 있다. 처리될 매크로 블럭 MB이 이동 보상 모드에서 처리될 수 있는 여부를 나타내는 이동 보상 제어 플래그 "MC 온/오프"는 비트 0에서 설정된다.
플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 1에서, 처리될 매크로 블럭 MB이 인터 또는 인트라 코딩 모드에 있는 여부를 나타내는 인터-프레임/인트라-프레임 플래그 "인터/인트라"는 설정된다.
플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 2에서, 이동 보상 회로(25)의 루프 필터(25B)가 이용되는 여부를 나타내는 필터 플래그 "필터 온/오프"는 설정된다.
플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 3에서, 처리될 매크로 블럭내에 포함된 블럭 데이타 Y0-CR(제6도)가 전송되는 여부를 나타내는 전송 플래그 "코드된/코드되지 않은"는 설정될 수 있다.
플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 4에서, 처리될 매크로 블럭 MB이 프레임 드롭되는 여부를 나타내는 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"는 설정될 수 있다.
플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 5에서, 처리될 매크로 블럭 MB이 강제로 갱생되는 여부를 나타내는 강제 갱생 플래그 "갱생 온/오프"는 설정될 수 있다.
플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 6에서, 매크로 블럭 멱 평가 플래그 "MBP 평가"는 설정될 수 있다.
차 데이타 ∑｜A-B｜는 현행 프레임 데이타 S25의 처리될 매크로 블럭 데이타 "A"와, 예측된 선행 프레임 데이타 S23의 검출 이동 벡터에 의해 보상된 매크로 블럭 데이타 "B"의 차의 최소치를 나타내고, 검출된 이동 벡터를 평가할 수 있다.
인터 코딩 모드에서, 화상 데이타 코딩 회로(28)는 현행 프레임 데이타 S25를 공급하며, 이런 데이타는 차 데이타 S26로서 이동 보상 회로(25)로부터 어떤 변화없이 변환 코딩 회로(29)에 제공된다(제4a도 및 제4b도). 한편으로, 인트라 코딩 모드에서, 현행 프레임 데이타 S25의 픽셀 데이타와 예측된 현행 프레임 데이타 S24의 픽셀 데이타의 차인 차 데이타 S26는 변환 코딩 회로(29)에 공급된다.
헤더 데이타 처리 시스템 SYM2에서, 인터/인트라 코딩 제어 유니트(30)는 화상 데이타 코딩 회로(28)에 대응하도록 제공된다. 이동 보상 제어 유니트(26)로부터 공급된 제1헤더 데이타 HD1와, 화상 데이타 코딩 회로(28)로부터 공급된 동작 데이타 S31에 따르면, 인터/인트라 코딩 제어 유니트(30)는 인터-프레임/인트라-프레임 플래그 "인터/인트라"와 필터 플래그 "필터 온/오프"(제8도)를 얻는데 필요한 데이타를 동작시켜, 제2헤더 데이타 HD2로서 필터 제어 유니트(31)에 합성(resulting) 데이타를 전송하며, 인터-프레임/인트라-프레임 플래그 "인터/인트라"는 화상 데이타 코딩 회로(28)의 코딩 모드를 지시할 수 있는 반면에, 필터 플래그 "필터"는 이동 보상 회로(25)의 루프 필터(25B)의 동작을 제어할 수 있다.
제7a도 및 제7b도에 도시된 바와 같이, 제2헤더 데이타 HD2는 제1헤더 데이타 HD1, 차 데이타 "∑｜A-B｜"에 대한 전송 프레임 수 데이타 "TR 카운터"를 구성하는 데이타를 취한다. 더욱이 인터/인트라 코딩 제어 유니트(30)에서, 필터 제어 유니트(31)내의 인터/인트라 코딩 모드 전환 신호 S33 및 필터 온/오프 신호 S34를 구성하는데에 필요한 멱 데이타는 제2헤더 데이타 HD2에 가산되고, 이런 멱 데이타는 "∑(A)2(L)" 및 "∑(A)2(H)", "∑(A-B)2(L)" 및 ∑(A)2(H)", "∑(A-FB)2(L)" 및 "∑(A-FB)2(H)"와 "∑(A)"를 포함한다.
멱 데이타 "∑(A)2(L)" 및 "∑(A)2(H)"는 제각기 현행 프레임 데이타 S25의 매크로 블럭 픽셀 데이타 "A"의 제곱의 합의 하부 및 상부 비트를 나타낸다. 멱 데이타 "∑(A-B)2(L)" 및 "∑(A-B)2(H)"는 현행 프레임 데이타 S25의 매크로 블럭 픽셀 데이타 "A" 및 예측된 현행 프레임 데이타 S24의 매크로 블럭 픽셀 데이타 "B"의 차 "A-B"의 제곱의 합의 하부 및 상부 비트를 나타내며, 이는 제각기 루프 필터(25B)를 통과하지 않고 구성된다. "∑(A-FB)2(L)" 및 ∑(A-FB)2(H)"는 현행 프레임 데이타 S25의 매크로 블럭 픽셀 데이타 "A" 및 예측된 현행 프레임 데이타 S24의 매크로 블럭 픽셀 데이타 "FB"의 차 "A-FB"의 제곱의 합의 하부 및 상부 비트를 나타내며, 이는 제각기 루프 필터(25B)를 통해 구성된다. "∑(A)"는 현행 프레임 데이타 S25의 매크로 블럭 픽셀 데이타 "A"의 합을 나타낸다. 처리될 각 데이타의 정도를 평가하기 위하여, 데이타량은 멱 값으로 표시된다(제곱의 각 합은 부호와 무관한 값으로 얻어진다).
인터/인트라 코딩 제어 유니트(30)로부터 공급된 제2헤더 데이타 HD2와 전송 버퍼 메모리(32)로부터 공급된 잔여량 데이타 S32에 따르면, 필터 제어 유니트(31)는 인터/인트라 코딩 모드 전환 신호 S33를 화상 데이타 코딩 회로(28)에 전송하고, 필터 온/오프 신호 S34를 루프 필터(25B)에 전송하며, 더욱이, 필터 제어 유니트(31)는 필터 온/오프 신호 S34의 내용을 나타내는 필터 플래그 "필터 온/오프"를 제2헤더 데이타 HD2에 가산하며, 제3헤더 데이타 HC3로서 합성 데이타를 통해 임계 제어 유니트(35)에 넘겨준다.
여기서, 필터 제어 유니트(31)는 먼저 인터 프레임 코드된 전송 데이타가 인트라 프레임 코드된 전송 데이타보다 많은 양이 될시에 인트라 코딩 모드로 화상 데이타 코딩 회로(28)를 제어한다.
둘째로, 필터 온/오프 신호 S34에 따르면, 필터 제어 유니트(31)는 인터 코딩 모드에서 처리할시에 필터링 동작을 수행하지 않도록 루프 필터(25B)를 제어하며, 루프 필터(25B)에서 처리되지 않은 예측된 현행 프레임 데이타 S24는 처리된 예측 현행 프레임 데이타 S24 보다 더욱 작은 차 값을 갖고 있다.
셋째로, 필터 제어 유니트(31)는 강제 갱생 모드에서 인터/인트라 코딩 모드 전환 신호 S33에 따라 화상 데이타 코딩 회로(28)를 인트라 코딩 모드로 전환한다.
넷째로, 필터 제어 유니트(31)는 전송 버퍼 메모리(32)가 그로부터 제공된 잔여량 데이타 S32에 따라 데이타를 오브플로우 할 수 있는 상태를 검출하여, 프레임 드롭 절차를 실행하도록 명령할 플래그를 포함하는 제3헤더 데이타 HD3를 임계 제어 유니트(35)로 전송시킨다.
따라서, 화상 데이타 코딩 회로(28)는 현행 프레임 데이타 S25 및 예측된 현행 프레임 데이타 S24의 차가 최소로 되는 그런 모드에서 인코드된 차 데이타 S26를 변환 코딩 회로(29)로 공급한다.
제7a도 및 제7b도에 도시된 바와 같이, 제3헤더 데이타 HD3는 제2헤더 데이타 HD2로부터 이동 벡터 데이타 "MVD(x)" 및 "MVD(y)"로 전송 프레임 수 데이타 "TR 카운터"를 통해 취하며, 필터 제어 유니트 (31)는 블럭 데이타 Y0내지 Cr에 대응하는 필터 플래그 "필터 온/오프"의 6비트를 제3헤더 데이타 HD3에 가산한다.
변환 코딩 회로(29)는 불연속 코사인 변환 회로이며, 전송 블럭 설정 회로(34)로 변환 코드 데이타 S35를 전송하며, 상기 데이타 S35는 6개의 블럭 Y0, Y1, Y10, Y11, Cb, 및 Cr마다 불연속 코사인 변환 계수를 지그자그 주사함으로써 얻어진다.
변환 블럭 설정 회로(34)는 6개의 블럭 데이타 Y00내지Cr(제6도)의 각각에 대해 전연(leading)데이타로부터 n수의 계수 데이타의 제곱의 합을 계산하여, 멱 검출 데이타 S36로서 동작 결과를 통해 임계 제어 유니트(35)에 제공한다.
이런 경우에, 임계 제어 유니트(35)는 각 블럭 데이타 Y00내지 Cr의 멱 검출 데이타 S36와 예정된 임계치를 비교하여, 전송 허용된/허용되지 않은 데이타 "CBPN"의 6비트를 구성하며, 이는 블럭 데이타가 전송되도록 허용되지 않음을 나타내며, 이때 멱 검출 데이타 S36는 임계치보다 작으며, 반면에 블럭 데이타는 멱 검출 데이타 S36가 임계치보다 클시에 그렇게 수행하도록 허용된다. 이런 데이타는 필터 제어 유니트(31)로부터 수신된 제3헤더 데이타 HD3에 가산된다. 임계 제어 유니트(35)는 제4헤더 데이타 HD4로서 합성 데이타를 통해 양자화 제어 유니트(36)로 넘겨지고, 전송 블럭 패턴 데이타 S37로서의 대응 블럭 데이타 Y0내지 Cr를 양자화기(37)로 전송하도록 전송 블럭 설정 회로(34)를 제어한다.
여기서, 제7a도 및 제7b도에 도시된 바와 같이, 제4헤더 데이타 HD4는 전송 프레임 수 데이타 "TR 카운터"를 통해 제3헤더 데이타 HD3의 필터 플래그 "필터 온/오프"로 취해지고, 블럭 Y0내지 Cr에 대응하도록 임계 제어 유니트(35)에서 발생된 전송 허용된/허용되지 않은 플래그 "CBRN"의 6비트는 제4헤더 데이타 HD4에 가산된다.
임계 제어 유니트(35)로부터 건내진 제4헤더 데이타 HD4 및 전송 버퍼 메모리(32)로부터 전송된 잔여량 데이타 S32에 의해 양자화 제어 유니트(36)는 제9a도 및 제9b도에 도시된 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO을 수행시켜, 양자화 스텝 사이즈 제어 신호 S38를 양자화기(37)에 제공함으로써, 양자화기(37)가 매크로 블럭 MB내에 포함된 데이타에 정합하는 양자화 스텝 사이즈로 양자화 과정을 수행시키게 한다. 따라서, 양자화기(37)의 출력 단자에서 얻어진 양자화 화상 데이타 S39는 가변 길이 코딩 회로(38)에 공급된다.
이외에, 제4헤더 데이타 HD4에 따르면, 양자화 제어 유니트(36)는 제7a도 및 제7b도에 도시된 바와 같이, 플래그 데이타 "FLAGS" 및 이동 벡터 데이타 "MVD(x)" 및 "MVD(y)"가 분리되어 각 블럭 데이타 Y0내지 Cr(제6도)에 대응하도록 직렬로 배치되는 헤더 데이타 HD5로서 구성하며, 양자화 제어 유니트(36)는 헤더 데이타 HD5를 가변 길이 코딩 회로(38) 및 역양자화기(40)로 건내준다.
제7a도 및 제7b도에 도시된 바와 같이, 헤더 데이타 HD5는 전송 프레임 수 데이타 "TR 카운터"를 통해 어떤 변화없이 제4헤더 데이타 HD4내의 매크로 블럭 MB 어드레스로 취하며, 양자화 제어 유니트(36)는 블럭 데이타 Y0내지 Cr및 이동 벡터 데이타 MVD(x) 및 MVD(y)에 대한 양자화 사이즈 데이타 "QNT" 및 플래그 데이타 "FLAGS"를 헤더 데이타 HD5에 가산한다.
가변 길이 코딩 회로(38)는 전송 버퍼 메모리(32)에 공급되는 전송 화상 데이타 S40를 구성하도록 헤더 데이타 HD5 및 양자화된 화상 데이타 S39상에서 가변 길이 코딩을 수행한다.
블럭 데이타 Y0내지 Cr를 코딩하는 가변 길이에서, 가변 길이 코딩 회로(38)는 "프레임 드롭" 또는 "전송이 허용되지 않음"이 대응 플래그 데이타 "FLAGS"에 따라 구성될시에 전송 화상 데이타 S40로서 전송하지 않고 블럭 데이타를 소모하도록 처리한다.
전송 버퍼 메모리(32)는 전송 라인(43)으로 전송되도록 멀티플렉서(41)내에서 예정된 전송율로 판독되고, 전송 음성 데이타 S41로 구성되며, 음성 데이타 발생기(42)로부터 전송되는 전송 화상 데이타 S40를 저장한다.
역양자화기(40)는 헤더 데이타 HD5에 따라 양자화기(37)로부터 전송된 양자화된 화상 데이타 S39를 양자화하여, 역변환 코드된 데이타 S43로 변환하는 역변환 코딩 회로(43)에 역양자화 데이타 S42를 공급하며, 상기 데이타 S43는 그때 디코더 회로(44)에 공급된다. 따라서, 전송 화상 데이타 S40로서 전송된 화상 정보를 나타내는 코드된 차 데이타 S44는 예측된 선행 프레임 메모리(27)에 공급된다.
이런 경우에, 예측된 선행 프레임 메모리(27)는 신규 예측된 선행 프레임 데이타를 저장하도록 코드된 차 데이타 S44를 이용하여 저장된 예측된 선행 프레임 데이타를 정정한다.
따라서, 제4도의 구성의 인코더(21A)에서, 픽셀 데이타 처리 시스템 SYM1은 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2로부터 공급된 헤더 정보에 따라 매크로 블럭 MB의 유니트내의 픽셀 데이타를 파이프 라인한다. 이와 유사하게, 헤더 데이타는 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2로부터 공급된 헤더 정보에 따라 매크로 블럭 MB의유니트내의 픽셀 데이타를 파이프 라인한다. 이와 유사하게, 헤더 데이타는 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2내에 전달되어, 픽셀 데이타가 헤더 데이타 처리 시스템 SYM2의 각 처리에서 헤더 데이타를 부가하거나 삭제함으로써 필요에 따라 적당히 처리된다.
제5도에 도시된 바와 같이, 디코더(21B)에서, 전송 라인(43)을 통해 인코더(21A)로부터 전송된 전송 데이타는 디멀티플렉서(51)를 통해 전송 버퍼 메모리(52)내에 수신되는 반면에, 전송 음성 데이타 S51는 음성 데이타 수신 유니트(53)내에 수신된다.
전송 버퍼 메모리(52)내에 수신된 픽셀 데이타는 가변 길이 역변환 회로(54)내의 수신된 화상 데이타 S52 및 헤더 데이타 HD11로 분리된다. 수신된 화상 데이타 S52는 역양자화기(55)내에 역양자화된 데이타 S53를 형성하도록 역양자화 되어, 역변환 코딩 회로(56)내의 불연속 역변환에 의해 역변환 코드된 데이타 S54로 역변환된다.
역변환 코드된 데이타 S54는 역양자화기(55)내에 구성된 헤더 데이타 HD12와 함께 디코더 회로(57)에 공급되어, 프레임 메모리(58)내의 코드된 차 데이타 S55로서 저장된다.
따라서, 전송된 픽셀 데이타는 코드된 차 데이타 S55에 의해 프레임 메모리(58)내에 디코드된다. 디지털/아날로그 변환 회로(59)에서, 디코드된 화상 데이타 S56는 출력 회로 유니트(60)를 통해 출력 비디오 신호 VDOUT로서 출력되는 아날로그 신호로 변환된다.
(2) 양자화 스텝 사이즈 결정 과정
양자화 제어 유니트(36)는 각 매크로 블럭 MB상에서 제9a도 및 제9b도에 도시된 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO을 실행시켜, 양자화 스텝 사이즈 QNT가 양자화 스텝 사이즈 제어 신호 S38로서 양자화기(37)에 공급하도록(매크로 블럭형으로 언급된) 현재 처리될 매크로 블럭 MB의 화상 데이타의 포맷에 적합하도록 선택된다. 이런 식으로, 양자화기(37)는 매크로 블럭형에 따라 화상의 혼란을 발생시키지 않도록 제어된다.
본 실시예에서, 양자화기(37)는, 제10도에 도시된 바와 같이, 양자화 스텝 사이즈 QNT가 상부 한계치 QNT=31로부터 하부 한계치 QNT=1까지 단계 방향으로 변할 수 있도록 설계된다. 양자화 제어 유니트(36)는 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"에 응답하여 적합한 제어를 수행시킴으로써, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"는 양자화 스텝 사이즈 QNT의 가변 제어 범위. 즉, 양자화 사이즈 제어 가능 범위 QCR의 범위내에 있다.
(2-1) 데이타 잔여량이 초과되는 경우의 처리
단계 SP1 내에 제9a 및 제9b의 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO을 입력 시킬시에, 양자화 제어 유니트(36)는 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "Buffer" 가 마진 "Margin"과 양자화 사이즈 제어 가능 범위 QCR의 합보다 큰 여부를 판단한다.
긍정적인 결과가 얻어질 때, 이는 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"이 상부 한계치 위에 있다는 것을 의미한다. 이 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP2로 진행하며, 이 경우에, 이는 양자화 스텝 사이즈 QNT를 최대치, 즉 QNT=31로 설정하도록 양자화 스텝 사이즈 제어 신호 S38를 양자화 제어 유니트(36)에 공급하여, 단계 SP3로 진행하며, 이 경우에, 현재 설정된 양자화 스텝 사이즈 QNT는 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT로서 저장된다.
따라서, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP4에서 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO을 완료하여, 변환 코드 데이타 S35가 양자화기(37)내의 가장 대충 양자화 스텝 사이즈로 양자화된다.
따라서, 양자화기(37) 내에 발생되는 양자화된 화상 데이타 S39의 데이타량은 최소 레벨로 제어됨으로써, 전송 버퍼 메모리(32)의데이타 잔여량 "Buffer"은 감소한다.
이런 동작은 긍정적인 결과가 단계 SP1에서 얻어질 때까지 반복됨으로써, 전송 버퍼 메모리(32)내의 잔여 데이타는 마진 "Margin" 및 양자화 사이즈 제어 가능 범위 QCR, QCR+마진의 합보다 양이 더욱 적게 된다.
(2-2) 인코더 코딩 모드에서의 처리
그런 상태에서, 양자화 제어 유니트(36)는 부정적인 결과가 단계 SP1에서 얻어지므로 단계 SP5로 진행하며, 이 단계에서, 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"이 인트라 코드된 블럭 및 강제되지 않은 갱생 블럭 "갱생되지 않은 블럭"인 여부를 판단한다.
여기서, 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"은, 제8도에 도시된 바와 같이, 임계 제어 유니트(35)에서 양자화 제어 유니트(36)로 주어진 헤더 데이타 HD4 내에 포함된 플래그 데이타 "FLAGS"의 비트 2, 비트 1 및 비트 0로 표시된다. 이런 비트가 "010"일시에, 매크로 블럭형은 인트라 코딩형이고, "000"일시에, 매크로 블럭형은 인터 코딩형이다. "001"일시에, 매크로 블럭형은 이동 보상된 필터되지 않은 형 "MC-필터되지 않은"이다. "101"일시에, 매크로 블럭형은 이동 보상된 필터된 형 "MC 필터된"이다.
단계 SP5에서, 긍정적인 결과가 얻어질 때, 플래그 데이타 "FLAGS"는 그의 비트로, 비트 1 및 비트 0에서 "000"이고, 비트 4에서의 강제 갱생 플래그 "갱생"는 논리 "0"의 상태에 있다.
그런 상태는 현행 프레임이 선행 프레임으로부터 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"이 인트라 코드될 정도로 매우 변화되었다는 것을 의미한다. 더욱이, 현 상태는 강제 갱생 모드가 지정될 조건하에 있다.
그런 조건하에, 양자화가 양자화기(37)내의 미소 양자화 스텝 사이즈에서 수행될 경우, 양자화기(37)로부터 발생된 양자화 화상 데이타 S39의 데이타량은 매우 크게 되어, 전송 버퍼 메모리(32)가 결국 오버플로우 될 수 있다.
이 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP6로 진행하며, 여기서 양자화 스텝 사이즈 QNT는 상부 한계치 QNT=31로 설정된다. 따라서, 양자화기(37)로부터 발생된 양자화 화상 데이타 S39의 데이타량은 제한할 처리가 실행됨으로써, 전송 버퍼 메모리(32)의 오버플로우는 방지된다.
대조적으로, 부정적인 결과가 단계 SP5에서 얻어지는데, 이는 투사될 물체가 인트라 코딩형이 아니거나, 강제 갱생 결과로서 발생된 인트라 코딩형임을 의미한다. 이 경우에 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP6의 과정을 수행하는 것이 아니라 이런 단계를 점프한다.
(2-3) 강제적 리프레싱 모드에서의 처리
따라서, 단계 SP7에서, 양자화 제어 유니트(36)는 처리될 매크로 블럭이 강제 갱생형 블럭인 여부를 판단한다.
긍정적인 결과가 이 단계에서 얻어질 때, 이는 강제 갱생이 얻어진다는 것을 나타낸다. 이 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP8로 진행하며, 여기서, 선행 양자화내의 양자화 스텝 사이즈 QNT로서 이용된 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT가 설정된다. 따라서, 양자화는 강제 갱생이 수행됨을 지시할 시에 선행 프레임 내에서와 같은 양자화 스텝 사이즈로 수행된다.
이것은 강제 갱생이 수행 될 시에 사실상 화질이 눈에 거슬리는 정도로 변하지 않게 한다.
강제 갱생은 화상의 내용과 무관하게 예정된 싸이클로 실행하여, 양자화 스텝 사이즈는 화상의 내용이 변하지 않을지라도 선행 프레임과 비교될 정도로 변한다. 이는 여러모로 눈에 거슬리게 할 수 있다.
양자화 스텝 사이즈가 강제 갱생이 지시될시에 변화되지 않을 경우, 갱생에서 눈에 거슬리게 하는 화상의 어떤 변화를 발생시킬 수 없다.
전술된 바와 같은 효과는 선행 양자화 스텝 사이즈와 같은 값을 이용하는 대신에 더욱 작은 값을 선택함으로써 얻어진다.
재생된 화상은 강제 갱생이 화상의 어떤 변화없이 지시될 시에 양자화 스텝 사이즈를 확대함으로써 질이 나빠진다.
대조적으로, 양자화 스텝 사이즈의 약간의 감소로 재생된 화질이 향상되어, 화상의 어떤 변화가 사실상 어떤 주위를 끌지 않는다.
단계 SP7에서, 부정적인 결과가 얻어지는데, 이는 강제 갱생이 현재 지시되지 않음을 의미한다. 이 경우에, 양자화기(37)는 단계 SP8에서 어떤 절차를 수행하는 것이 아니라 이 단계를 점프한다.
(2-4) 차 데이타 큰 멱을 가지는 경우의 처리
따라서, 단계 SP9에서, 양자화 제어 유니트(36)는 매크로 블럭형이 인터 코딩형이고, 매크로 블럭 멱 MBP가 예정된 임계치 "임계치"보다 큰 여부를 판단한다.
여기서, 매크로 블럭 멱 MBP는 아래와 같이 정의된다:
Figure kpo00002
긍정적인 결과가 단계 SP9에서 얻어지는데, 이는 매크로 블럭 MB의 화상 데이타가 약간 대충 양자화 스텝 사이즈로 양자화되어 전송될지라도 재생된 화상이 질이 지극히 저하되지 않을 정도로 어떤 변화가 발생된다는 상태에 있는 것을 의미하며, 이는 화상 데이타, 즉 차 데이타의 매크로 블럭 멱 MBP가 커지기 때문이다.
그런 조건을 충족하는 매크로 블럭이 변환 코딩 회로(29)내에서 불연속 코사인 변환될시에, 양자화 제어 유니트(36)는 이것을 단계 SP9에서 확인하여, 단계 SP10로 진행시키며, 여기서, 양자화 스텝 사이즈 QNT를 가장 대충 값, 즉 상부 한계치 QNT=31로 설정시킨다.
메크로 블럭 멱 MBP를 가진 매크로 블럭의 변환 코드 데이타 S35가 너무 많아 전송되지 않을시에, 양자화 제어 유니트(36)는 후자의 과정을 수행하지 않도록 단계 SP10를 점프한다.
식(1)으로 정의된 매크로 블럭 멱 MBP는 변환 코딩 회로(29)의 불연속 코사인 변환 결과로서 얻어지는 불연속 코사인 변환 계수 Coeff(i)에 의해 각 매크로 블럭의 가중을 실시하는데에 도움을 준다. 불연속 코사인 변환 계수의 가중값은 불연속 코사인 변환으로 얻어진 전송 신호의 세기를 나타낸다. 큰 매크로 블럭 멱 MBP는 신호 전송 수단으로서의 전송 신호의 세기가 크다는 것을 의미하며, 전송 신호가 약간의 압축으로 전송될지라도, 전송된 정보는 외부 노이즈에 영향을 받지 않고 수신 단부에서 재구성될 수 있다.
그런 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 양자화 스텝 사이즈 QNT를 더욱 큰 값으로 변화시킴으로써 양자화기(37)내에 발생되는 양자화된 화상 데이타 S39의 량을 압축시켜, 전송 라인(43)에 부하를 줄일 수 있다.
따라서, 변환 코딩 회로(29)를 구성하는 불연속 코사인 변환 회로는 아래식에 따라 불연속 코사인 변환을 수행시킨다.
Figure kpo00003
역변환 코딩 회로(56)를 구성하는 역불연속 코사인 변환 회로는 아래 식에 따라 역불연속 코사인 변환을 수행시킨다.
Figure kpo00004
여기서, x 및 y는 매크로 블럭내의 픽셀 좌표이고(상부 좌측 코너는 좌표(0, 0)를 갖는다). u 및 v는 불연속 코사인 변환의 계수의 좌표이다.
u 및 v가 0일시에,
Figure kpo00005
다른 경우에,
c(u) c(v)=1 .....(5)
x가 매크로 블럭내의 화상 데이타 매트릭스이고, c는 불연속 코사인 변환이 변환 코딩 회로(29)내에서 식(2) 및 (3)의 각각의 변환부에서 수행될시의 변환 매트릭스일 경우, 화상 데이타 매트릭스 x는 변환된 화상 데이타 매트릭스 xc-1를 발생시키도록 수평 변환되어, 변환된 화상 데이타 매트릭스 c(x)c-1가 얻어지도록 수직 변환시킨다.
얻어진 변환 화상 데이타 매트릭스 c(x)c-1는, 제12도에 도시된 바와 같이, 계수 Coeff(1), Coeff(2), Coeff(3).....를 포함하는 8×8변환 계수 매트릭스로서 표시되고, 변환 계수 매트릭스의 각 계수 Coeff(i)(i=1 sowl 64)는 시간 경과시에 i=1, 2, 3, ...64의 순위로 주사함으로써 변환 매트릭스로부터 판독된다.
따라서, 한 매크로 블럭의 화상 데이타는 변환 매트릭스를 구성하는 변환 계수 Coeff(i)(i=1 내지 64)로 변환되고, 이런 변환 계수는 시간에 맞게 직렬로 배치된 전송 데이타로서 양자화기(37)에 공급된다.
따라서, 양자화기(37)에 공급된 변환 계수 데이타 시리즈 Coeff(1), Coeff(2), ... 및 Coeff(64)는 전송될 정보뿐만 아니라 전송될 신호의 세기를 나타낸다. 식(1)으로 정의된 바와 같이, 변환 계수 데이타 시리즈 Coeff(i)(i=1, 2, ... 64)내에 포함된 변환 계수 데이타(i=1 내지 n)의 제곱의 합은 전송될 신호가 수평 및 수직으로 세기가 같게 되도록 누산함으로써 얻어진 값이다. 따라서 식(1)은 이것을 매크로 블럭 멱 MBP로서 정의한다.
제12도에 도시된 바와 같은 변환 계수 매트릭스가 사실상 픽셀 데이타의 불연속 코사인 변환으로 얻어질 때, 멱이 상부 좌측 코너에서의 변환 계수 Coeff(i), 즉 하부 정도 변환 계수로 집중되는 경향이 있는 반면에, 상위 정보는 하부 우측 코너에서의 변환 계수, 즉 고도 변환 계수에서 발생되지 않는다. 이런식으로, 전송 데이타의 압축은 불연속 코사인 변환으로 얻어질 수 있다.
식(1)에 따라 얻어진 매크로 블럭 멱 MBP는 예정된 임계치 "임계치" 보다 크며, 이때, 이것은 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"이 인터 코딩형인 제9b도의 단계 SP9에서 판단됨이 확인될 경우, 이는 매크로 블럭 MB 내의 차 데이타가 매우 크다는 것을 의미하게 된다. 따라서, 대충 양자화가 충분함이 확인된다. 양자화 스텝 사이즈 QNT가 그런 판단에 따라 단계 SP10에서 상부 한계치로 선택될 경우, 차 데이타는 비교적 소량으로 전송된다.
(2-5) 인터 코딩 모드에서의 처리
제9b도의 단계 SP11에서, 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"이 인터 코딩형이고, 매크로 블럭 멱 MBP가 예정된 임계치 "임계치" 보다 작다는 것이 확인될 경우, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP12로 진행하고, 여기서 양자화 스텝 사이즈 QNT는 선행 프레임내에 이용된 선행 양자화 스텝 사이즈 PQNT의 1/2로 설정된다. 그때, 단계 SP13에서, 양자화 스텝 사이즈 QNT가 하부 한계치 QNT=1보다 작은 여부가 판단된다. 양자화 스텝 사이즈 QNT가 더욱 작을 시에, 단계 SP14에서의 하부 한계치로 리세트된다. 더욱 작지 않을 시에, 이런 값은 리세팅없이 양자화 스텝 사이즈 QNT로서 설정된다.
여기서, 식(1)과 관련하여 기술된 바와 같이, 매크로 블럭 멱 MBP는 매크로 블럭이 차 데이타 신호의 세기를 나타내어, 긍정적인 결과가 단계 SP11에서 얻어질 때, 매크로 블럭 멱 MBP는 차가 적고, 화상이 선행 프레임으로부터 내용이 약간 변화됨을 나타낸다.
그런 화상 데이타가 얻어질 때, 전송될 화상은 선행 프레임의 화상이 소정의 큰 변화없이 부분적으로 수정될 정도까지 변화될 뿐인 상태에 있음을 나타낸다.
따라서, 단계 SP12에서, 양자화 제어 유니트(36)는 현행 프레임의 양자화 스텝 사이즈 QNT로서 설정되는 1/2까지 선행 프레임의 선행 양자화 스텝 사이즈 PQNT를 감소시킨다.
이런 식으로, 양자화 스텝 사이즈는 선행 프레임과 비교되듯이 약간 이동되는 현행 프레임에 대한 감소된 변화에 따라 더욱 미소로 이루어지며, 최적 양자화 스텝 사이즈는 설정된다.
양자화 제어 유니트(36)는 약간 이동되는 화상이 플로우(follow) 할 동안에 단계 SP11에서 양자화 스텝 사이즈를 계속 감소시켜, 약간 이동되는 화상이 계속 전송될 경우에, 양자화 스텝 사이즈는 이를 충족시킬 값으로 수렵된다.
그때, 단계 SP13 및 SP14에서, 양자화 스텝 사이즈 QNT는 D1보다 작게 되지 않도록 제어되고, 약간 이동되는 화상이 전송되는 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 양자화 스텝 사이즈 QNT가 하부 한계치로 수렴되는 상태에서 양자화를 안정하게 수행시킬 수 있다.
부정적인 결과가 단계 SP11에서 얻어지는 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 현재 전송될 화상이 크게 변화됨을 판단하고, 수행하지 않고, 단계 SP12, SP13 및 SP14의 절차를 점프한다.
(2-6) 양자화 제어 유니트(36)의 동작
전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"가 상부 한계치 (QCE+마진)를 초과할 제1경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 이를 단계 SP1에서 검출하여, 단계 SP2에서의 상부 한계치 QNT=31로 양자화기(37)의 양자화 스텝 사이즈 QNT를 설정함으로써, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"는 감소되어, 상부 한계치 이하의 상태로 유지한다.
이런 상태에서, 매크로 블럭형 "매크로 블럭형"이 인트라 코딩형이고, 강제 갱생형이 아닌 블럭 데이타가 양자화기(37)에 제공될 제2경우에, 양자화 제어 유니트(36)는 이것을 단계 SP5에서 확인하여, 양자화기(37)의 양자화 스텝 사이즈 QNT를 단계 SP6의 상부 한계치 QNT=31로 설정함으로써, 전송 버퍼 메모리(32)는 오버플로우하지 않는다.
부정적인 결과가 그런 동작 모드에서 각 단계 SP7, SP9 및 SP11에서 얻어질 때, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP3에서의 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT로서 단계 SP6내에 설정되는 양자화 스텝 사이즈를 설정하여 루틴을 완료한다.
강제 갱생 블럭형을 가진 매크로 블럭 데이타가 양자화기(37)에 제공될 제3경우에, 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO에서, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP1-SP5-SP7의 루프에 의해 이것을 확인한다. 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP8에서 양자화기(37)의 양자화 스텝 사이즈 QNT로서 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT를 설정하여, 강제 갱생 모드에서 선행 프레임의 화상으로부터 질이 변화되지 않도록 전송될 화상을 제어함으로써, 눈에 거슬리는 질의 어떤 변화가 강제 갱생에서 발생되지 않는다.
이런 경우에, 양자화 제어 유니트(36)는, 각 단계 SP9 및 SP11의 부정적인 결과를 얻고, 단계 SP8에서 설정된 양자화 스텝 사이즈 QNT는 단계 SP3에서 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT로서 설정되어, 루틴을 완료한다.
큰 매크로 블럭 멱 MBP를 가진 매크로 블럭의 화상 데이타가 양자화기(37)에 제공될 제4경우에, 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO에서, 양자화 제어 유니트(36)는 이것을 단계 SP1-SP5-SP9의 루프에 의해 확인한다. 그때, 양자화 제어 유니트(36)는 양자화기(37)의 양자화 스텝 사이즈 QNT를 상부 한계치 QNT=31로 설정하여, 작은 값에서 양자화기(37)내에 발생된 데이타량을 유지한다. 이것은 화상 데이타가 매우 향상된 효율로 전송되게 한다.
그런 절차 후에, 양자화 제어 유니트(36)는 단계 SP11에서 부정적인 결과를 얻고, 단계 SP3에서 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT로서 단계 SP10에서 설정된 양자화 스텝 사이즈 QNT를 리세트 시킨다. 그때, 루틴은 완료된다.
작은 매크로 블럭 멱 MBP를 가진 인터 코딩형인 매크로 블럭 데이타가 양자화기(37)에 공급될 제5경우에, 양자화 스텝 사이즈 결정 루틴 RTO에서, 양자화 제어 유니트(36)는 이것을 단계 SP1-SP5-SP7-SP9-SP11의 루프에 의해 확인한다. 그때, 단계 SP12에서, 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT의 1/2 값은 양자화 사이즈 QNT로서 설정되어, 양자화 스텝 사이즈가 하부 한계치 QNT=1로 수렴된다.
따라서, 매크로 블럭 멱 MBP에 가장 적당히 인가되는 양자화 스텝 사이즈는 설정될 수 있다.
(3) 제1실시예의 변형예
(3-1) 양자화스텝 사이즈 QNT가 제9a도 및 제9b도의 단계 SP6 및 SP10에서의 상부 한계치 QNT=31로 설정될지라도, 양자화 스텝 사이즈 QNT는 상기 상부 한계치로 제한되지 않고, 다른 값으로 설정된다. 대충 양자화를 인에이블하는 대충 양자화 값이 선택된다.
(3-2) 같은 임계치 "임계치"는 제9b도의 단계 SP9 및 SP11에서 매크로 블럭 멱 MBP의 크기를 판단하기 위해 선택된다. 이것 대신에 차 값을 선택함으로써, 전술된 경우와 유사한 효과가 얻어질 수 있다.
(3-3) 제 9b도의 단계 SP12에서 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈 PQNT로부터 양자화 스텝 사이즈 QNT를 결정함에 있어서, 그의 1/2의 값이 설정되는 것에 대해 서술된다. 이런 비율은 1/2로 제한되는 것이 아니라 필요에 따라 차 값으로 변화될 수 있다. 양자화 스텝 사이즈는 예정된 비율로 선행 프레임 양자화 스텝 사이즈를 감소시킴으로써 얻어진 사이즈로 설정된다.
(3-4) 양자화 스텝 사이즈 QNT는 제9b도의 단계 SP13 및 SP14에서 하부 한계치 QNT=1로 수렴된다. 그러나, 수렴값은 하부 한계치로 제한되는 것이 아니라 필요에 따라 차 값으로 설정될 수 있다.
(4) 실시예에서의 프레임 드롭(Frame Dropping)
제4a도 및 제4b도에 도시된 화상 정보 전송 시스템(21)에서, 전송 버퍼 메모리(32)는데이타 잔여량 "버퍼"을 나타내는 잔여량 데이타 S32를 양자화 제어 유니트(36)로 피드백하여, 전송 버퍼 메모리(32)가 양자화기(37)의 양자화의 양자화 사이즈 데이타 QNT를 변화시킴으로써 데이타를 오버플로우하지 않거나 언더플로우 하지 않도록 제어된다.
특히, 제2실시예에서, 양자화기(37)는 상부 한계치 QNT=31로부터 하부 한계치 QNT=1까지 양자화 사이즈 데이타 QNT의 테이블로서 제13도에 도시된 바와 같이 단계에서 가변적이다. 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"가 마진 "마진" 및 양자화 사이즈 제어 가능한 범위 QCR(데이타 잔여량의 허용 가능한 상부 한계치)의 합에 근접할 경우, QNT는 대충으로 된다(즉, QNT=31로 변화된다).
따라서, 양자화된 화상 데이타 S39의 데이타량은 대충 양자화 스텝 사이즈를 가진 변환 코드 데이타 S55의 양자화를 수행함으로써 작은 값으로 제어되어, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"은 감소한다.
대조적으로, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량이 작게될시에, 양자화 제어 유니트(36)는 QNT를 이런 감소에 따라 미소값(즉, QNT=1)로 변화시켜, 소정값 MG(QNT=1)의 레벨로 수렴하도록 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"을 제어한다.
전송 버퍼 메모리(32)로부터 피드백된 잔여량 데이타 S32는 필터 제어 유니트(31)로 입력되며, 이에 의해 필터 제어 유니트(31)는 프레임 드롭이 한 필드의 유니트내에서 실행되어, 항상 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"을 모니터하는 여부를 판단한다.
특히, 필터 제어 유니트(31)는 전송 버퍼 메모리(32)가 시간 t에서(제3도) 오버플로우 상태로 근접하게 됨을 판단하며, 이때 변환 코드 데이타 S35의 발생량은 증가하여, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"이 양자화기(37)에 의해 제어할 수 없는 상부 한계치(마진 "마진"+양자화 사이즈 제어 가능 범위 QCR)를 초과한다. 따라서, 필터 제어 유니트(31)는 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"(제8도)를 "1"로 설정하며, 드롭 프레임 플래그는 부수적인 제3프레임 FRM2의 픽셀 데이타의 한 필드에 대응하는 각 매크로 블럭 MB의 제2헤더 데이타 HD2의 플래그 데이타 "FLAGS"내에 포함된다. 이런 드롭 프레임 플래그는 제3헤더 데이타 HD3, HD4 및 HD5로 연속하여 전달되어, 가변 길이 코딩 회로(38) 및 역양자화기(40)로 전송된다.
가변 길이 코딩 회로(38)로 입력된 헤더 데이타 HD5의 플래그 데이타 "FLAGS"내에 포함되는 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"가 "1"로 설정될 경우, 가변 길이 코딩 회로(38)는 양자화된 화상 데이타 S39를 가변 길이 코딩하지 않음으로써 전송 화상 데이타 S40를 전송하지 않는다.
이런 식으로, 임계 제어 유니트(35)는 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"를 제2프레임 FRM2의 모든 매크로 블럭 MB에서 "1"로 설정하여, 프레임 FRM2가 그의 모든 매크로 블럭 MB의 전송 화상 데이타 S40를 전송하지 않도록 가변 길이 코딩 회로(38)를 제어함으로써 프레임 드롭된다.
따라서, 데이타 잔여량 "버퍼"이 상부 한계치를 초과하는 상태에서의 전송 버퍼 메모리(32)에서, 데이타 잔여량 "버퍼"은 데이타의 한 프레임이 입력되지 않으므로 전송 라인(43)에 출력된 데이타에 의해 감소한다.
한편으로, 역양자화기(40)는 헤더 데이타 HD5에 대응하도록 입력된 양자화 화상 데이타 S39를 역양자화 하지 않으며, 이때 입력된 헤더 데이타 HD5의 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"는 "1"로 설정되어, 음성 데이타 발생기(42)가 전송되지 않는다.
따라서, 프레임 드롭이 지시되는 프레임 FRM2의 한 프레임의 모든 매크로 블럭 MB은 역양자화 데이타 S42로 출력되지 않음으로써, 프레임 FRM2의 데이타는 예측된 선행 프레임 메모리(27)내에 신규 저장될 수 있는 예측된 선행 프레임 데이타로부터 프레임 드롭된다.
따라서, 또한 예측된 선행 프레임 데이타에서, 픽셀 데이타는 출력된 픽셀 데이타의 프레임 드롭에 대응하도록 전송 버퍼 메모리(32)를 통해 프레임 드롭하게 된다.
전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"에 따라 프레임 드롭 지시가 개시된 후에, 필터 제어 유니트(31)는 데이타 잔여량 "버퍼"가 소정의 잔여값 MG이하로 감소할 때까지 프레임 드롭 지시를 계속한다.
따라서, 프레임 드롭은 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"가 시간 t2에서의 상부 한계치 이하로(제13도) 드롭할 시에도 계속된다. 데이타 잔여량 "버퍼"가 시간 t3에서 제4프레임 FRM4의 소정값 MG 이하일시에, 전송 버퍼 메모리(32)는 이를 검출하여, 프레임 드롭이 실행되는 프레임 FRM4의 모든 매크로 블럭 MB의 프레임 드롭의 지시가 완료된 후에 연속적인 프레임 FRM5에 대응하는 헤더 데이타의 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"를 "0"으로 설정시킨다. 따라서, 양자화된 화상 데이타 S39의 가변 길이 코딩은 프레임 화상 데이타 FRM내에서 재개시 된다.
따라서, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"은 이런 프레임 FRM5의 전송 화상 데이타 S40로부터 데이타를 다시 전송 버퍼 메모리(32)로 입력시킴으로써 입력 및 출력 데이타량에 따라 변한다.
따라서, 전송 버퍼 메모리(32)는 프레임 유니트내의 모든 매크로 블럭 MB에 대응하는 드롭 프레임 플래그 "드롭 프레임 플래그"를 데이타 잔여량 "버퍼"가 다시 상부 한계치를 초과하지 않으면 "0"으로 리세트함으로써, 전송 화상 데이타 S40는 전송 버퍼 메모리(32)로 입력되어, 데이타 잔여량 "버퍼"가 그에 따라 변한다.
전송 화상 데이타 S40의 발생량이 프레임 드롭이 실행되기 전에 선행 상태에서와 같이 급속히 증가할지라도, 프레임 드롭은 데이타 잔여량 "버퍼"는 전송 버퍼 메모리(32)내에서 소정값 MG으로 감소되므로 한번만 재개시되지 않는다.
즉, 전송된 프레임 및 전송되지 않은 프레임이 모든 다른 프레임마다 반복되는 상태가 방지되어, 전송 버퍼 메모리(32)로부터 출력된 픽셀 데이타를 재생시킴으로써 얻어지는 비디오 영상은 가시적으로 부드럽게 이동시키는데에 있어 저하되지 않는다.
데이타 잔여량 "버퍼"이 프레임 드롭에 의해 소정값 MG(QNT=1)으로 감소되기 때문에, 데이타 잔여량 "버퍼"은 전송 화상 데이타 S40의 발생량이 예를 들어 부수적인 프레임 FRM6에서 감소될 경우에 상당히 짧은 시간에 소정값 MG(QNT=1)에서 수렴될 수 있다. 이 경우에, 데이타 잔여량 "버퍼"은 아직 상부 한계치로 증가되지 않는다.
빠른 화상(즉, 큰 전송 화상 데이타량을 가진 화상)이 느린 화상(즉, 작은 전송 화상 데이타량을 가진 화상)으로 신속히 변화될시에, 양자화 단계는 단시간에 미소 화상(QNT=1)로 제어되어, 미소 화상 표현은 화상이 이동이 느릴시에 한번만 주어질 수 있다.
빠른 화상이 가시 화상이 저하될시에 인식될 수 없고, 느린 화상은 그의 미소부로 가시적으로 인식될 수 있다. 화질의 저하는 화상의 이동이 더욱 느릴시에만 양자화 스텝 사이즈를 미소부로 변화시킴으로써 가시적으로 방지될 수 있다.
제14도는 전송 버퍼 메모리(32)로 입력된 각 프레임의 전송 화상 데이타(즉, 가변 길이 코드된 데이타)량의 누산값 TRM을 설명한 것으로, FD11 및 FD26은 제각기 프레임 FRM11 내지 FRM26에 대한 한 프레임의 전송 화상 데이타량을 나타낸 것이다.
프레임 FRM16에서, 예를 들어, 한 프레임의 전송 화상 데이타량 FD16이 입력되고, 데이타 잔여량 "버퍼"이 상부 한계치(QNT=31)를 초과할 시에, 프레임 드롭은 프레임 FRM16의 모든 데이타의 입력의 완료와 동시에 개시되어, 데이타 잔여량 "버퍼"는 비교적 감소한다.
결과적으로, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"은 프레임 FRM17의 전송 화상 데이타 FD17가 입력되기 전에 소정값 MG(QNT=1)이하로 감소하여, 프레임 FRM17의 전송 화상 데이타의 입력이 개시된다.
이 경우에, 각 부수적인 프레임 FRM17, FRM18 및 FRM19의 전송 화상 데이타량 FD17, FD18, FD19이 작고, 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"는 프레임 FRM20의 전송 화상 데이타가 입력되기 전에 언더플로우 레벨 UNDER이하이다. 그런 경우에, 전송 버퍼 메모리(32)가 언더플로우하지 않도록 스터프 비트는 "버퍼"가 언더플로우 레벨 UNDER이하로 되기전에 데이타 사이에 삽입된다.
따라서, 전송 버퍼 메모리(32)에서, 프레임 드롭 및 스터프 비트 삽입 기술은 데이타 잔여량 "버퍼"가 오버플로우하거나 언더플로우할 수 있도록 이용되어, 데이타 잔여량 "버퍼"은 가능한 근접하게 소정값(QNT=1)으로 수렴하도록 제어된다.
상기 구성에 따라, 프레임 드롭은 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"을 소정값 MG(QNT=1)으로 수렴하도록 수행되어, 전송 버퍼 메모리(32)의 출력 데이타의 재생시에 매우 가시적으로 부드럽게 이동하는 비디오 영상은 얻어질 수 있고, 화질의 저하는 방지된다.
(5) 제2실시예의 변형예
(5-1) 전술된 제2실시예에서, 소정값 MG(QNT=1)이 프레임 드롭의 종료시의 검출 레벨로서 이용되지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 매크로 블럭 MB은 빠른 비디오 영상 또는 느린 비디오 영상에 따라 전송 화상 데이타의 발생량의 경향에 의해 양자화 사이즈 제어 가능한 범위 QCR내의 다른 레벨로 수정될 수 있다.
(5-2) 상기 실시예에서, 프레임 드롭의 지시는 전송 버퍼 메모리(32)의 데이타 잔여량 "버퍼"을 검출함으로써 필터 제어 유니트(31)내에서 수행되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 검출 및 지시는 전송 버퍼 메모리(32)의 선행 스테이지 내에 제공된 다른 데이타 처리 유니트내에서 수행될 수 있다.
(5-3) 상기 실시예에서, 프레임 드롭이 가변 길이 코딩 회로(38)내에서 수행되는 경우에 기술되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 프레임 드롭은 전송 버퍼 메모리(32)에 앞선 단계에서 수행된다. 예를 들면, 양자화기(37)에서, 프레임 드롭은 헤더 데이타의 프레임 드롭 지시를 검출함으로써 수행될 수 있다.
(5-4) 전술된 실시예에서, 본 발명은 음성 신호 및 비디오 신호를 전송하는 화상 정보 전송 시스템에 적용된다. 본 발명은 이에 제한되지 않고, 비디오 신호가 고능률 코딩하여 전송되는 경우와 같은 경우에 광범위하게 적용될 수 있다.
(6)제3실시예
(6-1) 제3실시예의 구성
제15도에서, (65)는 일반적으로 본 발명의 제3실시예의 비디오 전화 시스템을 나타내며, 이는 통신자의 화상 및 음성을 목적지로 전송하고, 그로부터 전송한다.
비디오 신호 전송 시스템(65)은 텔레비젼 카메라(66)를 통해 스피커의 화상을 취하며, 텔레비젼 카메라(66)로부터 출력된 비디오 신호 S는 비디오 신호 처리 회로(67)에 제공된다.
비디오 신호 처리(67)는 비디오 신호 S를 휘도 신호 및 색도 신호로 변환하며, 이들 신호는 그때 아날로그-디지탈 변환 회로내의 디지털 신호로 변환된다.
더욱이, 비디오 신호 처리 회로(67)는 CCITT(인터내셔널 텔레그라프 앤드텔리폰 콘설터티브 콤미티)에 따른 포맷내의 디지털 신호로 변환된다.
특히, 프레임 주파수가 모든 예정된 프레임에 대한 비디오 신호를 가늘게 함으로써 15Hz로 변환된 후, 수직 및 수평 주사 방향으로의 픽셀수는 감소된다.
이런 방법으로, 휘도 신호 입력 비디오 신호가 연속적인 화상 데이타 DIN를 가지고 352(수평)×288(수직) 픽셀(즉, CIF 화상 사이즈) 또는 176×144 픽셀(QCIF 화상 사이즈)로 구성된다.
따라서, 데이타량은 비디오 신호 처리 회로(67)를 통해 비디오 신호 SV로 예비 처리함으로써 감소되어, 라인 주사의 순위로 연속적인 화상 데이타 DIN를 가진 입력 비디오 신호가 얻어진다.
제15도에 도시된 바와 같이, 이동 벡터 검출 회로(68)는 여기에 포함된 주사 변환 회로내의 메모리 회로내에 화상 데이타 DIN를 일시 저장하여, 예정된 순서로 순차적으로 판독함으로써 화상 데이타 DIN의 어레이를 기록한다.
특히, 이동 벡터 검출 회로(68)는 화상의 한 프레임을 제각기 수평 및 수직주사 방향에서 2×6블럭 그룹 GOB으로 분리한다(제6도).
더욱이, 이동 벡터 검출 회로(68)는 각 블럭 그룹 GOB을 11×3매크로 블럭 MB으로 분리하여, 제각기 수평 및 수직 주사 방향으로 8×8픽셀의 유니트 내의 데이타 블럭 DB으로 분리한다(제6도).
따라서, 비디오 신호 처리 유니트에서, 화상 데이타는 전달되어, 블럭 그룹 GOB의 유니트내에서 처리된다.
각 블럭 그룹 GOB내의 화상 데이타 DIN의 어레이에서, 화상 데이타 DIN는 매크로 블럭 MB의 유니트내에 연속 배열되고, 각 매크로 블럭 MB내에서, 화상 데이타 DIN는 라스터 주사 순위로 데이타 블럭 DB의 유니트 내에 연속 배열된다.
각 매크로 블럭 MB에서, 수평 및 수직 주사 방향으로 연속하는 화상 블럭 데이타(Y0, Y1, Y10및Y11)의 8×8픽셀은 한 유니트로서 휘도 신호로 제공되는 반면에, 비디오 신호 처리 회로(67)에서, 두 색도 신호는 데이타량으로 감소되어, 타임-멀티플렉스되며, 데이타의 16×16픽셀은 각 데이타 블럭 DB(Cr, CB)으로 할당된다.
인트라 코드된 프레임과 다른 프레임에 관해, 화상 데이타 DPRI는 화상 데이타 DIND로부터 감산되고, 합성 차 데이타 DZ는 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력된다.
비디오 신호 전송 시스템(65)에서, 화상 데이타는 차 데이타 DZ를 전송함으로써 인터 코드되고, 인트라 및 인터 코딩 동작은 예정된 싸이클로 전환된다. 이런 식으로, 입력 비디오 신호는 목적지에 효율적으로 전송된다.
이 경우에, 차 데이타 구성 회로(70)는 화상 데이타 DPRI가 화상 데이타 DIND로부터 감산될시에 필요에 따라 루프 필터 회로로 화상 데이타 DPRI의 고주파 성분을 억압한다.
이는 차 데이타 DZ가 매크로 블럭 MB의 유니트내에서 이동 벡터를 검출함으로써 코드될시에 매크로 블럭 MB간의 경계를 불투명하게 한다.
더욱이, 차 데이타 구성 회로(70)는 매크로 블럭 MB의 유니트 내의 전송에 필요한 데이타 량을 검출한다. 차 데이타 구성 회로(70)는 매크로 블럭 MB이 인터 코딩과 비교되는 바와 같이 인트라 코딩에 의해 소량의 데이타로 전송될 수 있으며, 인터 코드될 프레임의 매크로 블럭 MB은 인트라 코드된 프레임의 매크로 블럭 MB내에서와 같이 화상 데이타 DIND상에서 어떤 동작을 수행하지 않고 후행하는 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력되고 전송된다.
비디오 신호 전송 시스템(65)에서, 이동 벡터 DUG의 고주파 성분은 인터 코딩이 수행될시에 전송에 필요한 데이타량에 따라 억압되며, 인트라 코딩 동작은 인터 프레임 동작으로부터 전환될 수 있다. 이런 식으로, 비디오 신호는 선택적인 예측 기술을 이용하여 효율적으로 전송된다.
동시에, 차 데이타 구성 회로(70)는, 이동 벡터 검출 회로(68)로부터 전송된 헤더 DHET로부터 절대 합산치의 데이타를 제거하고, 그런 다음 상기 차 데이타가 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력하기 위해 루프 필터 회로를 통해 얻어지는지의 여부와 관련한 식별 데이타와 인터 코딩 및 인트라 코딩의 식별 데이타를 가산한다.
불연속 코사인 변환 회로(71)는 화상 데이타 DIND및 차 데이타 DZ를 불연속 코사인 변환하며, 이들 데이타는 비디오 신호간의 2차원 자동 상관을 이용하여 매크로 블럭 MB의 유니트내에서 차 데이타 구성 회로(70)로부터 출력된다. 합상 변환 데이타 DIDCT는 양자화기(72)로 출력된다.
이 경우에, 불연속 코사인 변환 회로(71)는 변환된 데이타 DDCT의 누산된 코드 길이와 같은 데이타를 차 데이타 구성 회로(70)로부터 전송된 헤더에 가산하여 출력시킨다.
양자화기(72)는 변환된 데이타 DDCT를 양자화하여 출력시킨다.
이 경우에, 양자화기(72)는 불연속 코사인 변환 회로(71)로부터 출력된 헤더에 따라 변환된 데이타 DIDCT의 데이타량과 누산된 코드 길이를 검출함과 동시에, 전송 버퍼 회로(73)의 잔여량을 검출한다. 검출 결과에 따라, 양자화 스텝 사이즈는 변화된다.
이런 식으로, 양자화기(72)는 전송될 각 프레임마다 예정된 값으로 데이타량을 유지시킨다.
더욱이, 양자화기(72)는 불연속 코사인 변환 회로(71)로부터 변환된 데이타 DDCT의 누산된 코드 길이와 같은 데이타를 삭제하여, 양자화 스텝 사이즈의 데이타를 출력을 위한 헤더에 가산한다.
역양자화 회로(74)는 양자화기(72)로부터 출력된 헤더에 따라 양자화기(72)로 역변환시켜, 차 데이타 구성 회로(70)의 변환된 데이타 DDCT를 재구성하며, 상기 데이타는 전송 단부에서의 전송 목적지내에서 재생될 수 있다.
한편으로, 역불연속 코사인 변환 회로(75)는 역양자화 회로(74)를 통해 전송된 헤더에 따라 불연속 코사인 변환 회로(71)로 역변환 동작시킨다.
따라서, 비디오 신호 전송 시스템(66)에서, 목적지에서 재구성된 불연속 코사인 변환 회로(71)의 입력 데이타는 전송 단부에서 재생된다.
특히, 역불연속 코사인 변환 회로(75)를 통해, 화상 데이타 DIND는 인트라 코드된 비디오 신호상에서 재구성될 수 있어 전송되는 반면에, 차 데이타 DZ는 인터 코드된 비디오 신호상에서 재생되어 전송된다.
디코더 회로(69)는 프레임 메모리 회로 및 가산 회로로 구성되며, 그의 동작은 역불연속 코사인 변환 회로(75)를 통해 전송된 헤더에 따라 전환된다.
특히 인트라 코드된 데이타(즉, 화상 데이타 DIND를 재구성하는 화상 데이타)는 역불연속 코사인 변환 회로(75)로부터 출력되고, 디코더 회로(69)는 화상 데이타를 프레임 메모리 회로에 직접 저장한다.
프레임 메모리 회로내에 저장된 화상 데이타 DSV는 다음 프레임의 화상 데이타 DIN를 이동 벡터 검출 회로(68)로 입력시킬시에 이동 벡터 검출 회로(68)로 출력된다.
이런 식으로, 이동 벡터 검출 회로(68)에서, 인트라 코드된 프레임에 부수적인 프레임의 이동 벡터는 기준 프레임으로서 인트라 코드된 프레임상에서 검출될 수 있다.
인터 코드된 데이타(즉, 차 데이타 DZ를 재구성하는 데이타)는 역불연속 코사인 변환 회로(75)로부터 출력되고, 디코더 회로(69)는 차 데이타 DZ의 이동 벡터에 의해 프레임 메모리 회로내에 저장된 화상 데이타 DSV를 시프트하여, 시프트된 화상 데이타를 차 데이타 DZ에 가산한다. 합성 데이타는 프레임 메모리 회로내에 저장된다.
따라서, 인터 코드된 프레임의 원화상 데이타는 재구성될 수 있다. 이런 식으로, 목적지로 전송된 화상은 순차적으로 재구성되어, 프레임 메모리 회로내에 저장된다.
더욱이, 디코더 회로(69)는, 다음 프레임의 화상 데이타 DIN를 이동 벡터 검출 회로(68)에 입력할시에, 프레임 메모리 회로내에 저장된 화상 데이타 DSV를 이동 벡터 검출 회로(68)로 출력시킨다.
이는 현행 프레임의 이동 벡터가 이동 벡터 검출 회로(68)내의 바로 앞의 각 프레임에 의해 순차적으로 검출되게 한다.
이 경우에, 디코더 회로(69)에서, 루프 필터 회로를 통해 발생되는 차 데이타 DZ의 고주파 성분은 루프 필터 회로에 의해 억압되고, 차 데이타 DZ는 이동 벡터에 의해 시프트된다.
따라서, 루프 필터 회로는 매크로 블럭 MB간의 경계가 불투명하지 않도록 차 데이타 구성 회로(70)에 관해 변환된다.
가변 길이 코딩 회로(76)는 이동 벡터와 같은 데이타와 함께 양자화기(72)의 출력 데이타로 가변 길이 처리하며, 출력 데이타는 버퍼 회로(77)를 통해 성취된다. 그때 가변 길이 코딩 회로(76)는 헤더와 함께 전송 버퍼 회로(73)에 합성 데이타를 출력시킨다.
전송 버퍼 회로(73)는 가변 길이 코딩 회로(76)의 출력 데이타를 일시 저장하여 순차적으로 출력시킨다.
서터프 비트 가산 회로(78)는 전송 버퍼 회로(73)의 출력 데이타를 에러 정정 회로(79)로 출력시킨다. 이런 경우에, 서터프 비트 가산 회로(78)는 전송 버퍼 회로(73)의 입/출력 데이타량을 검출한다. 전송 버퍼 회로(73)의 입력 데이타량이 라인 L1의 전송율과 비교되듯이 매우 작게될시에, 서터프 비트 가산 회로(78)는 예정된 시간에 데이타내에 스터프 비트를 삽입한다.
에러 정정 회로(79)는 스터프 비트 가산 회로(78)의 출력 데이타에 따라 BCH 코드(bose chaudhuri hocquenghem code)를 발생시킨다. 에러 정정 회로(79)는 상기 코드를 서터프 비트 가산 회로(78)로부터의 출력 데이타에 가산하여, 합성 데이타를 출력시킨다.
더욱이, 에러 정정 회로(79)는 데이타를 가산함으로써 전송된 BCH 코드에 따라 멀티플랙스 변환 회로(80)를 통해 목적지로부터 성취된 데이타상의 에러를 정정하여, 화질 저하는 전송시에 에러가 발생할시에 유효하게 방지된다.
멀티플렉스 변환 회로(80)는 에러 정정 회로(79)의 출력 데이타로 디지털 음성 신호를 멀티플렉스하여, 합성 신호를 라인 L1으로 출력시킨다.
이는 비디오 신호 SV및 음성 신호가 전송 목적지로 효율적으로 전송되게 한다.
마찬가지로, 멀티플렉스 변환 회로(80)는 라인 L1을 통해 목적지로부터 전송된 데이타를 입력시켜, 멀티플렉스된 비디오 및 디지털 음성 신호를 분리한다.
더욱이 멀티플렉스 변환 회로(80)는 분리된 디지털 음성 신호를 예정된 디코딩 회로로 출력시켜, 비디오 신호를 스터프 비트 제거 회로(81)로 출력시킨다.
스터프 비트 제거 회로(81)는 목적지에서 스터프 비트 가산 회로(78)내에 삽입된 스터프 비트를 제거한다.
버퍼 회로(82)는 스터프 비트 제거된 데이타를 일시 저장하여, 헤더가 분리된 후에 디코딩 회로(83)로 출력시킨다.
디코딩 회로(83)는 목적지에서 가변 길이 디코딩 회로(76)의 프로세싱으로 역처리된다.
역양자화 회로(84)는 디코딩 회로(83)를 통해 입력된 헤더에 따라 디코딩 회로(83)의 출력 데이타상에서 역양자화를 수행시켜, 목적지에서 양자화기(72)의 역양자화된 입력 데이타를 재구성한다.
역불연속 코사인 변환 회로(75)와 유사하게, 역불연속 코사인 변환 회로(85)는 헤더에 따라 역양자화 회로(84)의 출력 데이타를 처리하여, 목적지에서 변환된 데이타 불연속 코사인을 재구성한다.
디코더 회로(86)는 전송된 헤더에 따라 디코더 회로(69)의 동작과 유사한 동작을 수행시켜, 목적지에서 인코드된 화상 데이타는 재구성된다.
비디오 신호 처리 회로(87)는 보간 동작 기술로 비디오 신호 처리 회로(67)의 동작과 역동작을 수행시켜, 합성 비디오 신호를 모니터(88)로 출력시킴으로써, 목적지로부터 전송되는 통신될 화상은 모니터될 수 있다.
(6-2) 차 데이타 생성 회로
제16도에 도시된 바와 같이, 차 데이타 구성 회로(70)는 이동 벡터 검출 회로(68)로부터 출력된 화상 데이타 DIND를 버퍼 메모리 회로(92)를 통해 전환 회로(91)로 입력시킨다.
따라서, 차 데이타 구성 회로(70)는 인트라 코드된 비디오 신호가 전송될시에 전환 회로(91) 및 버퍼 메모리 회로(93)를 통해 화상 데이타 DIND를 부수적인 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력시킨다.
감산 회로 구성의 산술 및 논리 회로(94)는 버퍼 메모리 회로(96)를 통해 전환 회로(95)로 출력되는 차 데이타 DZ를 발생시키도록 화상 데이타 DIND로부터 화상 데이타 DPRI를 감산시킨다.
따라서, 차 데이타 구성 회로(70)는 인터 코드된 비디오 신호가 전송될시에 전환 회로(91 및 95)의 전환 접촉으로 차 데이타 DZ를 부수적인 불연속 코사인 변환 회로로 출력시킨다.
감산 회로 구성의 산술 및 논리 회로(97)는 루프 필터 회로(98)를 통해 화상 데이타 DPRI를 수신하고, 화상 데이타 DIND에서 화상 데이타 DPRI를 감산하여 차 데이타 DFZ를 발생한다.
게다가, 산술 및 논리 회로(97)는 버퍼 메모리 회로(99)를 통해 차 데이타 DFZ를 전환 회로(95)로 출력시키고, 전환 회로(95)의 내용이 전환됨으로써, 차 데이타 DFZ는 차 데이타 DZ대신에 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력된다.
제17도에 도시된 바와 같이, 루프 필터 회로(98)는 직렬로 접속된 지연 회로(101A 및 101B)를 가져, 화상 데이타 DPRI를 지연 회로(101A)에 제공한다.
제18도에 도시된 바와 같이, 지연 회로(101A 및 101B)는 제각기 화상 데이타 DPRI의 클럭 주파수에 따라 동작하는 플립-플롭 회로의 8개의 스테이지를 접속함으로써 구성된다. 따라서, 라스터 주사 시간에 순차적으로 입력되는 화상 데이타 DPRI는 데이타 블럭의 한 수평 주사의 시간 구간 동안에 각 데이타 블럭의 유니트내에서 지연된다.
따라서, 지연 회로(101A)의 입력 데이타 DPRI및 지연 회로(101B)의 출력 데이타에서, 수직 주사 방향과 역방향 및 수직 주사 방향으로 지연 회로(101A)의 출력 데이타(이하, 현행 라인의 화상 데이타라 칭함)에 인접한 픽셀의 화상 데이타 DPRI(이하, 제각기 다음 라인 및 선행 라인의 화상 데이타로서 칭함)는 순차적으로 배치된다.
선택 회로(102A)에서, 현행 라인 및 다음 라인의 화상 데이타 DPRI는 접촉부 P1 및 P2로 입력되는 반면에, 선택 회로(102B)에서, 현행 라인 및 선행 라인의 화상 데이타 DPRI는 접촉부 P1 및 P2로 입력된다.
더욱이, 선택 회로(102A 및 102B)는 제어 회로(103)로부터 출력된 전환 신호 SEL1 및 SEL2에 따라 그들 접촉부를 전환하며, 그의 선택 출력은 가산기(104)내에서 가산된다.
특히, 제19도 및 제20도에 도시된 바와 같이, 선택 회로(102A 및 102B)는 데이타 블럭 DB의 제1라인 AR1, AR2 및 AR3와 최종 라인 AR7, AR8 및 AR9의 화상 데이타 DPRI가 지연 회로(101A)로부터 출력되는 시간 구간 동안에 접촉부 P1를 선택한다.
따라서, 현행 라인의 이중으로 가중된 화상 데이타 DPRI(A0.0로 표시됨)는 시간 구간 동안에 가산기(104)를 통해 성취될 수 있다.
한편으로, 선택 회로(102A 및 102B)는 잔여 영역 AR4, AR5 및 AR6의 화상 데이타 DPRI가 지연 회로(101A)로부터 출력된다. 접촉부 P2를 선택한다.
이런 식으로, 다음 라인 및 선행 라인의 화상 데이타 DPRI(제각기, A0,-1, A0.1로 표시됨)의 부가 데이타(A0.-1+A0.1)는 이런 시간 구간 동안에 가산기(104)를 통해 얻어질 수 있다.
증배기(105)는 현행 라인의 화상 데이타 DPRI를 2배로 하여, 그 결과적인 데이타를 가산기(106)에서 가산기(104)의 출력 데이타 DV에 가산한다.
따라서, 가산기(106)의 출력 데이타 DVO에서, 4배로 가중된 화상 데이타 4A0.0는 영역 AR1, AR2, AR3, AR7, AR8 및 AR9의 화상 데이타 DPRI가 지연 회로(101A)로부터 출력되는 시간 구간동안에 성취된다.
한편으로, 현행 라인의 두배 가중된 화상 데이타 A0.0를 부가 데이타(A0.-1+A0.1)에 가산함으로써 성취된 부가 데이타(A0.-1+2A0.0+A0.1)는 잔여 영역 AR4, AR5 및 AR6의 화상 데이타 DPRI가 지연 회로(101A)로부터 출력되는 시간 구간 동안에 성취된다.
지연 회로(107A, 107B 및 107C)는 제각기 화상 데이타 DPRI의 클럭 주파수에 의해 작동되는 플립-플롭 회로로 구성되어, 직렬로 접속되며, 여기서, 가산기(106)의 상태 출력 데이타 DVO는 그의 한 단부에 입력된다.
따라서, 수평 주사 방향 및 이 방향과 역방향으로 지연 회로(107B)의 출력 데이타 DPRI(이하, 현행 픽셀의 화상 데이타로서 언급되며, 현행 픽셀의 화상 데이타는 선행 라인 현행 라인 및 다음 라인중에서 A1.0, A0.0및 A-1.0으로 표시됨)에 인접한 픽셀의 화상 데이타 DPRI(이하, 다음 픽셀 및 선행 픽셀의 화상 데이타로 언급되고, 제각기 A1.-1, A0.-1, A-1.-1및 A1.1, A0.1, A-1.1로 표시됨)는 지연 회로(107A, 107C)를 통해 성취된다.
선택 회로(108A)에서, 현행 및 다음 픽셀의 화상 데이타 DPRI는 접촉부 P1 및 P2에 입력되는 반면에 선택 회로(108B)는 현행 및 선행 픽셀의 화상 데이타 DPRI를 입력시킨다.
더욱이, 선택 회로(108A 및 108B)는 제어 회로(103)로부터 출력된 전환 신호 SEL3 및 SEL4에 따라 그의 접촉부를 전환하여, 가산기(109)에서 그들 선택 출력을 가산한다.
특히, 선택 회로(108A 및 108B)는 수평 주사 개시 위치 AR1, AR4 및 AR7와 수평 주사 종료 위치 AR3, AR6 및 AR9에서 데이타 블럭 DB의 화상 데이타 DPRI가 지연 회로(107B)로부터 출력되는 시간 구간동안에 접촉부를 선택한다.
따라서, 현행 픽셀의 8개의 접힌 가중된 화상 데이타 8A0.0는 영역 AR1, AR3, AR7 및 AR8의 화상 데이타 DPRI의 시간 구간동안에 성취된다.
한편으로, 가산기(106)의 출력 데이타는 DVO를 두배 가중시킨 가산 데이타(2A0.-1+4A0.0+2A0.1)는 현행 픽셀의 화상 데이타로서 영역 AR4 및 AR6의 화상 데이타 DPRI를 출력시키는 시간 구간동안에 성취된다.
잔여 영역 AR2, AR5 및 AR8의 화상 데이타가 현행 픽셀의 화상 데이타 DPRI로서 출력되는 시간 구간동안에, 선택 회로(108A) 및 선택 회로(108B)는 접촉부 P2를 선택한다.
따라서, 다음 및 선행 픽셀의 화상 데이타 A-1.0및 A1.0의 4배 가중된 부가 데이타(4A-1.0+4A1.0)는 현행 픽셀의 화상 데이타로서 영역 AR2 및 AR8의 화상 데이타 DPRI를 출력시키는 시간 구간 동안에 가산기(109)를 통해 성취된다.
한편으로, 현행 픽셀을 서라운드(surround)하는 가중된 화상 데이타를 가산하는 부가 데이타(A-1.-1+2A-1.0+A-1.0+A1.-1+2A1.0+A1.1)는 현행 픽셀의 화상 데이타로서 영역 AR5의 화상 데이타 DPRI를 출력시키는 시간 구간동안에 가산기(109)를 통해 성취된다.
증배기(110)는 현행 픽셀의 화상 데이타 A0.0를 2배로 하여, 그 결과적인 데이타를 가산기(111)에서 가산기(109)의 출력 데이타 DH로 가산한다.
분할기(112)는 가산기(111)의 출력 데이타 DH를 1/16로 분할하여, 합성 데이타 DPRO를 산술 및 논리 회로(97)로 출력시킨다(제16도).
데이타 블럭 DB의 4개의 코너의 영역 AR1, AR3, AR7 및 AR9의 화상 데이타 DPRI가 현행 픽셀의 화상 데이타로서 출력되는 시간 주기 동안에, 가산기(111)를 통해 16배 가중되는 현행 픽셀의 화상 데이타 16A0.0는 성취되어(제17도), 분할기(112)에 의해 현행 픽셀의 화상 데이타 A0.0를 출력하도록 분할된다.
각 화상 데이타 A1.1내지 A-1.1가 제21도 및 제22도에 도시된 바와 같이 제19도에 대응하도록 배치될시에, A0.0만이 1의 값으로 가중되는 2차원 필터 회로의 3×3출력 데이타는 성취될 수 있다.
영역 AR2 및 AR8의 화상 데이타 DPRI가 현행 픽셀의 화상 데이타로서 출력되는 시간 구간 동안에, 부가 데이타(4A-1.0+8A0.0+4A1.0)는 다음, 현행 및 선행 픽셀의 화상 데이타 A-1.0, A0.0+A1.0를 가중 가산함으로써 성취되어, 화상 데이타(A-1.0+2A0.0+A1.0)/4를 발생시키도록 분할기(112)에 의해 분할된다.
따라서, 2차원 필터 회로의 정상화된 3×3출력 데이타는 값 1, 2 및 1을 가진 3개의 수평 연속 픽셀의 화상 데이타를 가중 가산함으로써 성취된다.
영역 AR4 및 AR6의 화상 데이타 DPRI가 현행 픽셀의 화상 데이타로서 출력되는 시간 구간 동안에, 가중 가산된 다음, 현행 및 선행 라인의 화상 데이타 A0.-1+A0.0+A0.1를 가진 부가 데이타 A0.-1+A0.0+A0.1는 성취되어, 화상 데이타(A0.1+ 2A0.0+A0.-1)/4를 발생시키도록 분할기(112)에 의해 분할된다.
따라서, 2차원 필터 회로의 정상화된 3×3출력 데이타는 값 1, 2 및 1을 가진 3개의 수직 연속 픽셀의 화상 데이타를 가중 가산함으로써 성취된다.
영역 AR5의 화상 데이타 DPRI가 현행 픽셀의 화상 데이타로서 출력되는 시간 구간 동안에, 가중 가산되는 화상 데이타 A-1.1내지 A1.1를 가진 부가 데이타(A-1.-1+2A-1.0+A-1.1+2A0.-1+4A0.0+2A0.1+A1.-1+2A1.0+A1.1)가 얻어지고, 그래서 분할기(112)에 의해 분할되어 화상 데이타(A-1.-1+2A-1.0+A-1.1+2A0.-1+4A0.0+2A0.1+A1.-1+2A1.0+A1.1)/16가 생성된다.
따라서, 2차원 필터 회로의 정상화된 3×3출력 데이타는 9개의 수직 및 수평 연속 픽셀의 화상 데이타를 순차적으로 가중 가산함으로써 성취된다.
특히, 아래 식으로 정의된 특성을 가진 필터 회로는 선택 회로(102A, 102B, 108A 및 108B)의 접촉부를 전환함으로써 성취된다.
Figure kpo00006
여기서, 증배기(105 및 110)의 승수는 a 및 b이고, 분할기(96)의 젯수 c는 (a+2)(b+2)로 표현된다.
루프 필터 회로(98)의 특성은 데이타 블럭내에서 화상 데이타 DPRI의 위치에 의해 선택 회로(102A, 102B, 108A 및 108B)의 접촉부를 전환함으로써 변화될 수 있다.
따라서, 여러 종류의 필터 회로를 이용할 필요가 없으며, 데이타 블럭간의 경계는 대체로 간단한 구성으로 명백해진다.
본 실시에에서, 각 지연 회로(101A 및 101B)로부터 수직 주사방향으로 연속하는 화상 데이타를 출력하는 수직 디지털 필터 회로는 지연 회로(101A 및 101B)를 직렬로 접속함으로써 구성하는 반면에, 선택 회로(102A 및 102B)와 가산기(104)는 수직 디지털 필터 회로로부터 출력된 화상 데이타를 선택적으로 출력하는 수직 선택 회로를 구성한다.
한편으로, 각 지연 회로(107A, 107B 및 107C)로부터 수평 주사 방향으로 연속하는 화상 데이타를 출력하는 수평 디지털 필터 회로는 지연 회로(107A, 107B 및 107C)를 직렬로 접속함으로써 구성되는 반면에, 선택 회로(108A 및 108B)와 가산기(109)는 수평 디지털 필터 회로로 부터 출력된 화상 데이타를 선택적으로 출력하는 수평 선택 회로를 구성한다.
더욱이, 화상 데이타 DPRO는 이런 식으로 루프 필터 회로(98)를 구성함으로써 입력된 화상 데이타의 순위로 출력되어, 루프 필터 회로(98)의 입/출력 회로의 구성은 간략화 될 수 있다.
제16도에서, 제곱 회로(121, 122 및 123)는 제각기 화상 데이타 DIND, 차 데이타 DZ및 차 데이타 DFZ의 제곱을 출력시킨다.
산술 및 논리 유니트(124 내지 127)는 제곱 회로(121, 122 및 123)의 출력 데이타 및 화상 데이타 DIND를 제각기 래치 회로(128 내지 131)로 출력시킨다.
따라서, 산술 및 논리 회로(124 내지 127)는 각 매크로 블럭에 대해 아래식으로 정의된 평가 데이타 DH1내지 DH4를 검출한다.
DH1=∑(A) ... (7)
DH2=∑(A)2... (8)
DH3=∑(A-B)2... (9)
DH4=∑(A-FB)2... (10)
여기서 A 및 B는 화상 데이타 DIND및 DPRI를 나타내고, FB는 루프 필터 회로(98)의 출력 데이타 DPRO의 값이다. 평가 데이타 DH1내지 DH4는 디지털 신호 처리 회로(132)로 출력된다.
디지털 신호 처리 회로(132)는 평가 데이타 DH1내지 DH4를 이동 벡터 검출 회로로부터 출력된 헤더 DHET에 가산하여, 버퍼 메모리 회로(135)를 통해 합성 데이타를 디지털 신호 처리 회로로 출력시킨다.
디지털 신호 처리 회로(134)는 상기 회로(132)와 유사하게 동작 처리 회로로 구성되어, 헤더 DHET에 따라 전환 회로(91 및 95)를 전환하도록 제어한다.
특히, 화상 데이타 DIND는 헤더 DHET의 프레임 수에 따라 모든 예정된 프레임에 대해 부수적인 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력된다.
따라서, 비디오 신호 전송 시스템에서, 비디오 신호는 모든 예정된 프레임을 인트라 코딩함으로써 전송될 수 있다.
한편으로, 차 데이타 DFZ는 잔여 프레임에 대해 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력되고, 인터 코드된 비디오 신호는 전송된다.
이 경우에, 디지털 신호 처리 회로(134)는 평가 데이타 DH2, DH3및 DH4사이에비교 결과치를 성취하여, 평가 데이타 DH2가 평가 데이타 DH3및 DH4보다 작을 시에 차 데이타 DFZ대신에 화상 데이타 DIND를 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력한다.
특히, 평가 데이타 DH2가 식(8) 내지 (10)에 따라 평가 데이타 DH3및 DH4보다 작을 시에, 화상 데이타는 차 데이타 DFZ대신에 화상 데이타 DIND를 전송함으로써 유효하게 전송될 수 있다.
더욱이, 디지털 신호 처리 회로(134)는 평가 데이타 DH4가 평가 데이타 DH2및 DH3보다 작을 시에 차 데이타 DFZ대신에 차 데이타 DZ를 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력시킨다.
즉, 차 데이타 DZ가 코드될지라도 데이타 블럭간의경계가 명확해지는 경우가 있으며, 유효 전송이 차 데이타 DFZ에 대해 차 데이타 DZ를 코딩함으로써 수행되는 다른 경우가 있다.
따라서, 본 실시예에서, 비디오 신호가 평가 데이타 DH1내지 DH4에 따라 코딩 동작을 전환함으로써 대체로 유효하게 전송된다.
더욱이, 디지털 신호 처리 회로(134)는 디지털 신호 처리 회로(132)로부터 출랙된 헤더 DHET로부터 평가 데이타 DH1내지 DH4를 제거하여, 헤더 DHET를 재개시하도록 전환 회로(91 및 95)를 전환하기 위해 정보를 가산한다. 재개시된 헤더 DHET는 버퍼 메모리 회로(136)를 통해 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력된다.
(6-3) 디코더 회로
제23도에 도시된 바와 같이, 디코더 회로(69)는 역 불연속 코사인 변환 회로(75)로부터 출력된 헤더 DHET와 화상 데이타 DINV및 DZ를 가산기(141) 및 헤더 검출 회로(142)에 제공한다.
헤더 검출 회로(142)는 어드레스 데이타 발생회로(143 및 145)로 출력시키는 헤더 DHET로부터 프레임 수, 블럭 그룹의 어드레스 데이타, 매크로 블럭 및 데이타 블럭과 이동 벡터를 분리한다.
어드레스 데이타 발생 회로(143 및 145)는 프레임 메모리 회로(146, 147 및 148)로 기록하는 어드레스 데이타를 발생시키는 동시에, 이동 벡터에 따라 프레임 메모리 회로(146)를 판독하는 어드레스 데이타를 발생시킨다.
헤더 검출 회로(142)는 인터 및 인트라 코딩을 위한 식별 데이타 및 루프 필터 회로의 온-오프 정보에 따라 전환 신호 SEL5 및 SEL6뿐만 아니라 모드 지시 회로로 인터 및 인트라 코딩하는 식별 데이타를 출력시킨다.
따라서, 헤더 검출 회로(142)는 선택 회로(150 및 151)의 내용을 전환하고, 역 불연속 코사인 변환 회로(75)내에 재구성된 화상 데이타 DINV및 DZ에 따라 디코더 회로(69)의 동작을 전환한다.
특히, 인트라 코드된 화상 데이타 DINV가 처리되는 경우에, 헤더 검출 회로(142)는 선택 회로(150)의 접지 접촉부를 선택적으로 제어시킨다.
따라서, 역 불연속 코사인 변환 회로(75)내에 재구성된 화상 뎅타 DINV는 가산기(141) 및 클립핑 회로(152)를 통해 출력되어, 기록 어드레스 데이타 발생 회로(143)로부터 출력된 어드레스 데이타에 따라 프레임 메모리 회로(146, 147 및 148)내에 저장된다.
인터 코드된 차 데이타 DZ가 처리되는 경우에, 선택 회로(150)의 선택 회로(151)의 측 접촉부를 선택적으로 제어한다.
이는 루프 필터 회로(153) 또는 레지스터 회로(154)를 통해 프레임 메모리 회로(146)로부터 이동 벡터에 의해 타이밍 래깅(lagging)에서 출력된 화상 데이타를 인에이블시킨다.
따라서, 역 불연속 코사인 변환 회로(75)내에 재구성된 차 데이타 DZ는 동작 처리 회로로 구성되어, 시스템 클럭 신호 SCK와 동기하여 제어 회로(133)로부터 출력된 기준 신호에 의해 작동된다.
더욱이, 디지털 신호처리 회로(132)는 평가 데이타 DH1내지 DH4를 이동 벡터 검출 회로(68)로부터 출력된 헤더 DHET에 가산하여, 버퍼 메모리 회로(135)를 통해 합성 데이타를 디지털 신호 처리 회로(134)로 출력시킨다.
디지털 신호 처리 회로(134)는 디지털 신호 처리 회로(132)와 유사하게 동작 처리 회로로 구성되어, 헤더 DHET에 따라 전환 회로(91 및 95)를 전환하도록 제어한다.
특히, 화상 데이타 DIND는 헤더 DHET의 프레임 수에 따라 모든 예정된 프레임에 대해 부수적인 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력된다.
따라서, 비디오 신호 전송 시스템에서, 비디오 신호는 모든 예정된 프레임을 인트라 코딩함으로써 전송될 수 있다.
한편으로, 차 데이타 DFZ는 잔여 프레임에 대해 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력되며, 인터 코드된 비디오 신호는 전송된다.
이 경우에, 디지털 신호 처리 회로(134)는 평가 데이타 DH2, DH3및 DH4간의 비교 결과치를 성취하여, 평가 데이타 DH2가 평가 데이타 DH3및 DH4보다 작을시에 차 데이타 DFZ대신에 화상 데이타 DIND를 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력시킨다.
특히, 평가 데이타 DH2가 식(8) 내지 (10)에 따라 평가 데이타 DH3및 DH4보다 작을 시에, 화상 데이타는 차 데이타 DFZ대신에 화상 데이타 DIND를 전송시킴으로써 유효하게 전송 될 수 있다.
더욱이, 디지털 신호 처리 회로(134)는 평가 데이타 DH4가 평가 데이타 DH2및 DH3보다 작을시에 차 데이타 DFZ대신에 차 데이타 DZ를 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력시킨다.
즉, 차 데이타 DZ가 코드될지라도 데이타 블럭간의 경계가 명확해지는 경우가 있고, 유효 전송이 차 데이타 DFZ에 대해 차 데이타 DZ를 코딩함으로써 수행되는 다른 경우가 있다.
따라서, 본 실시예에서, 비디오 신호는 평가 데이타 DH1내지 DH4에 따라 코딩 동작을 전환함으로써 대체로 유효하게 전송될 수 있다.
더욱이, 디지털 신호 처리 회로(134)는 디지털 신호 처리 회로(132)로부터 출력된 헤더 DHET로부터 평가 데이타 DH1내지 DH4를 제거하여, 헤더 DHET를 재개시하도록 전환 회로(91 및 95)를 전환하기 위해 정보를 가산한다. 재개시된 헤더 DHET는 버퍼 메모리 회로(136)를 통해 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력된다.
제23도에 도시된 바와 같이, 디코더 회로(69)는 역 불연속 코사인 변환 회로(75)로부터 출력된 헤더 DHET와 화상 데이타 DINV및 DZ를 가산기(141) 및 헤더 검출 회로(142)에 제공한다.
헤더 검출 회로(142)는 어드레스 데이타 발생 회로(143 및 145)로 출력하기 위해 헤더 DHET로부터 프레임 수, 블럭 그룹의 어드레스 데이타, 매크로 블럭 및 데이타 블럭과 이동 벡터를 분리시킨다.
어드레스 데이타 발생 회로(143 및 145)는 프레임 메모리 회로(146, 147 및 148)로 기록하는 어드레스 데이타를 발생시키는 동시에, 이동 벡터에 따라 프레임 메모리 회로(146)를 판독하는 어드레스 데이타를 발생시킨다.
헤더 검출 회로(142)는 인터 및 인트라 코딩을 위한 식별 데이타 및 루프 필터 회로의 온-오프 정보에 따라 전환 신호 SEL5 및 SEL6뿐만 아니라 모드 지시 회로로 인터 및 인트라 코딩하는 식별 데이타를 출력시킨다.
따라서, 헤더 검출 회로(142)는 선택 회로(150 및 151)의 내용을 전환하고, 역 불연속 코사인 변환 회로(75)내에 재구성된 화상 데이타 DINV및 DZ에 따라 디코더 회로(69)의 동작을 전환한다.
특히, 인트라 코드된 화상 데이타 DINV가 처리되는 경우에, 헤더 검출 회로(142)는 선택 회로(150)의 접지 접촉부를 선택적으로 제어시킨다.
따라서, 역 불연속 코사인 변환 회로(75)내에 재구성된 화상 데이타 DINV는 가산기(141) 및 클립핑 회로(152)를 통해 출력되어, 기록 어드레스 데이타 발생 회로(143)로부터 출력된 어드레스 데이타에 따라 프레임 메모리 회로(146, 147 및 148)내에 저장된다.
인터 코드된 차 데이타 DZ가 처리되는 경우에, 선택 회로(150)의 선택 회로(151)의 측 접촉부를 선택적으로 제어한다.
이는 루프 필터 회로(153) 또는 레지스터 회로(154)를 통해 프레임 메모리 회로(146)로부터 이동 벡터에 의해 타이밍 래깅(lagging)에서 출력된 화상 데이타를 인에이블시킨다.
따라서, 역 불연속 코사인 변환 회로(75)내에 재구성된 차 데이타 DZ는 이동 벡터에 의해 시프트된 화상 데이타에 가산되고, 가산기(141)에서 프레임 메모리 회로(146)로부터 판독되어, 원 화상 데이타를 재구성하도록 프레임 메모리 회로(146, 147 및 148)내에 저장된다.
루프 필터 회로(98)가 차 데이타 발생 회로(70)내에 선택되는 경우에(제16도), 선택회로(151)는 루프 필터 회로(135)의 측 접촉부가 대응 화상 데이타를 재구성할시에 선택되도록 제어되어, 원화상 데이타는 고주파 대역이 차 데이타 DZ를 발생시키는 경우와 유사하게 억압되는 선행 프레임의 화상 데이타를 참조로 재구성된다.
따라서, 루프 필터 회로(98)를 통해 구성되는 차 데이타 DFZ는 루프 필터 회로(153)를 통해 재구성되어, 매크로 블럭간의 경계가 명확해질 수 있다.
루프 필터 회로(153)는 루프 필터 회로(98)(제17도)와 같은 구성의 2차원 필터 회로로 구성되며, 이는 여러 종류의 특성이 선택 회로의 접촉부를 단지 전환함으로써 선택되게 한다. 따라서, 디코더 회로(69)의 구성은 간략화된다.
프레임 메모리 회로(147)는 가산기(141)를 통해 성취된 화상 데이타를 순차적으로 저장함으로써 재구성된 화상 데이타를 일시 저장하여, 이동 벡터 검출 회로(68)로부터 출력된 어드레스 데이타에 따라 블럭 그룹 유니트내의 이동 벡터 검출 회로(68)로 화상 데이타 DSV를 출력 시킨다.
이는 이동 벡터 검출 회로(68)가 재구성된 화상 데이타 DSV에 따라 이동 벡터를 거의 검출하게 한다.
프레임 메모리 회로(148)는 가산기(141)를 통해 성취된 화상 데이타와, 출력 데이타를 선택 회로(155)를 통해 모드 지시 회로(149)로부터 선택적으로 수신하여, 디스플레이(156)내로 판독된 데이타를 출력시킨다.
모드 지시 회로(149)는 인트라 코딩 및 인터 코딩 동작에 의해 서로 다른 색도 신호의 화상 데이타를 출력시킨다.
선택 회로(155)는 예정된 작동기가 동작될시에 프레임 메모리 회로(148)로부터 가산기(141)로 부터 출력된 화상 데이타 중에서 휘도 신호에 대한 화상 데이타 뿐만아니라 모드 지시 회로(149)로 부터 프레임 메모리 회로(148)로 출력된 색도 신호에 관한 데이타를 출력시킨다.
이는 디스플레이(156)가 인트라 코딩 및 인터 코딩 동작에 의해 색이 다른 화상을 표시하게 한다.
따라서, 전송기의 단부에서, 유지 보수(maintenance) 작업자는 목적지에서 재구성되도록 가시적 관찰 화상으로 확인할 수 있다. 이는 비디오 신호 전송 시스템(65)의 동작으로 확인되게 한다. 이 경우에, 인트라 코딩 또는 인터 코딩이 수행되는 여부를 표시 색차에 따라 확인할 수 있다.
제4도에서 제10도의 각 대응파트와 같은 참조 번호로 표시되는 제24도에 도시된 바와 같이, 디코더 회로(86)에서, 프레임 메모리 회로(147)는 생략되고, 프레임 메모리 회로(148)의 출력 데이타는 비디오 신호 처리 회로(87)로 출력된다. 이는 목적지로부터 전송된 화상이 모니터(88)에 의해 모니터되게 하고(제15도), 인트라 또는 인터 코딩 동작이 목적지에서 수행되는 여부를 필요에 따라 예정된 작동기를 턴온함으로써 확인할 수 있다.
따라서, 또한 디코더 회로(86)에서, 전체 구성은 차 데이타 발생 회로(70)와 같은 구성의 루프 필터 회로(153)를 이용함으로써 간략화될 수 있다.
루프 필터 회로가 이런 형의 비디오 신호 전송 시스템에 이용되는 경우에, 같은 특성을 가진 3개의 루프 필터 회로가 요구되어, 각 루프 필터 회로의 구성이 복잡할시에, 비디오 신호 전송 시스템은 대체로 대형이 된다.
그러나, 이런 실시예에서, 루프 필터 회로가 선택 회로의 접촉부를 전환함으로써 여러 종류의 특성을 선택할 수 있을 경우, 비디오 신호 전송 시스템(65)(제15도)은 대체로 쉽게 간략화 될 수 있다.
(6-4) 제3실시예의 동작
상기 구성에서, 텔레비젼 카메라(66)로 부터 출력된 비디오 신호 Sv(제15도)는 데이타량을 감소시키도록 비디오 신호 처리 회로(67)에서 예비 처리되어, CCITT 포맷의 화상 데이타 DIN로 변환된다.
화상 데이타 DIN의 이동 벡터는 화상 데이타의 어레이가 이동 벡터 검출 회로(16)내에 재배치된 후에 모든 매크로 블럭에 대해 검출된다.
여기서, 비교 기준을 위한 화상 데이타 DPRI는 검축된 이동 벡터에 따라 발생되고, 화상 데이타 DPRI는 화상 데이타 DIND(제16도)와 함께 차 데이타 구성 회로(70)로 출력된다.
차 데이타 발생회로(70)에서, 차 데이타 DZ는 화상 데이타 DIND로 부터 화상 데이타 DPRI를 직접 감산함으로써 발생된다.
동시에, 루프 필터 회로(98)(제17도)에서, 화상 데이타 DPRI는 지연 회로 (101A 및 101B)에 공급되어, 선행, 현행 및 다음 라인의 화상 데이타는 발생된다.
선행, 현행 및 다음 라인의 화상 데이타는 현행 라인의 화상 데이타에 따라 선택 회로(102A 및 102B)를 통해 선택적으로 출력되어, 가산기(104)내에 가산되며, 이 후 합성 데이타는 가산기(106)내의 현행 라인의 가중된 화상 데이타에 가산된다.
이것은 선택 회로(102A 및 102B)의 선택 출력에 따라 주파수 특성을 가진 수직 주사 방향으로 화상 데이타 DVO를 제공한다.
화상 데이타 DVO는 지연 회로(107A, 107B 및 107C)에 공급되며, 여기서, 선행, 현행 및 다음 픽셀의 화상 데이타가 구성된다. 선행, 현행 및 다음 픽셀의 화상 데이타는 가산기(109)내에 가산하도록 현행 픽셀의 화상 데이타에 따라 선택회로(108A 및 108B)를 통해 선택적으로 출력되어,가산기(111)에서 현행 픽셀의 가중된 화상 데이타에 가산된다.
이것은 선택 회로(108A 및 108B)의 선택적인 출력에 의해 주파수 특성을 가진 수평 주사 방향으로 화상 데이타 DPRO가 제공되게 한다.
루프 필터 회로(98)의 화상 데이타 DPRO는 차 데이타 DFZ를 발생시키도록 화상 데이타 DIND로부터 감산된다.
식(7) 내지 (10)의 평가 데이타 DH1내지 DH4는 산술 및 논리 유니트(124 내지 127)내에서 화상 데이타 DIND. 차 데이타 DZ및 차 데이타 DFZ로 부터 검출되고, 화상 데이타 DIND와 차 데이타 DZ및 DFZ는 평가 데이타 DH1내지 DH4에 따라 부수적인 불연속 코사인 변환 회로(71)(제15도)로 선택적으로 출력된다.
이런 방식으로, 인터 코드된 프레임에서, 차 데이타 DZ및 DFZ는 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력되는 반면에, 인트라 코드된 프레임에서, 화상 데이타 DIND는 불연속 코사인 변환 회로(71)로 직접 출력된다.
불연속 코사인 변환 회로(71)를 통해 성취된 변환된 데이타 DDCT는 양자화기(72)내에서 양자화되어, 버퍼 회로(77)를 통해 가변길이 코딩 회로(76)내에서 가변길이 코딩처리된다. 출력 데이타는 전송 버퍼 회로(73),스터프 비트 가산 회로(78), 에러 정정 회로(79) 및 멀티플렉스 변환 회로(80)를 통해 목적지로 순차적으로 전송된다.
양자화기(72)의 출력 데이타는 역 양자화 회로(74)와 역 불연속 코사인 변환 회로(74)와 역 불연속 코사인 변환 회로(75)를 통해 디코더 회로(69)내에서 화상 데이타로 디코드되고, 화상 데이타는 이동 벡터를 검출하기 위한 선행 프레임의 화상 데이타 DSV로서 출력된다.
루프 필터 회로(98)를 통해 발생된 차 데이타 DFZ가 이 경우에 처리될시에, 프레임 메모리 회로(146)(제24도)로 부터 출력된 선행 프레임의 화상 데이타는 루프 필터 회로(153)를 통해 차 데이타 DFZ에 가산되어, 데이타 블럭간의 경계가 덜 불투명해진다.
전술한 구성에 따르면 선행, 현행 및 다음 라인의 화상 데이타는 선택적으로 출력되고, 선택적인 출력은 선행, 현행 및 다음 라인의 화상 데이타를 선택적으로 출력시킴으로써 전환되어, 간단한 구성을 가진 루프 필터 회로의 특성을 전환할 수 있다.
(7) 제3실시예의 변형
(7-1) 전술된 실시예에서, 루프 필터 회로의 특성은 제22도에 도시된 바와 같이 전환된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 접촉부 P1및 P2가 제25도에 도시된 바와 같이 선택될 경우, 예를 들어, 제26도에 도시된 바와 같은 필터 특성은 얻어지며, 따라서, 본 발명은 필요에 따라 다양한 특성을 성취할 경우에 널리 적용된다.
(7-2) 또한, 상기 실시예에서, 현행 라인 및 픽셀의 화상 데이타가 가중값을 가진 가산기(104 및 109)의 부가 데이타에 가산되는 경우는 기술되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 부가 동작은 필요에 따라 생략할 수 있다.
(7-3)또한, 상기 실시예에서, 특성이 수직 주사 방향으로 설정된 후, 수직 주사방향 특징이 설정되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 화상 데이타 PPRI는 지연 회로(107A)로 입력될 수 있고, 가산기(111)의 출력 데이타는 지연 회로(101A)로 출력될 수 있으며, 가산기(106)의 출력 데이타는 제산기(112)에 의해 나누어질 수 있다.
(7-4)위에서 언급한 실시예에서, 본 발명을 음성 신호와 함께 비디오 신호를 전송하기 위한 비디오 전송 시스템에 적용하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명은 고능률 코드된 비디오 신호를 전송하는 경우 및 기록 매체를 절약하는 경우 등에도 폭넓게 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 주파수 특성의 화상 데이타를 정정하기 위한 2차원 필터 회로에도 적용될 수 있다.
(8-1) 제4실시예의 구성
제27도에서, 도면 부호 161은 화상 전화 시스템을나타내며, 이 시스템은 비디오 신호 SV및 음성 SA를 라인 L1을 통해 목적지로 출력한다.
게다가, 화상 전화(161)는 라인 L1을 통해 목적지로부터 전송된 데이타를, 비디오 신호 SVOUT및 음성 출력 신호 SAOUT를 출력시키기 위해 복조시킨다.
이 목적을 위해, 라인 접속 유니트(162)는 목적지와 라인 L1사이를 상호 접속하도록 라인 접속 동작을 수행시킨다.
보다 상세히 설명하면, 라인 L1이 호출 신호가 라인 L1으로 출력된 후에 예정된 목적지에 접속될시에, 라인 접속 유니트(162)는 응답신호를 검출시킴으로써, 제어 신호 SCONT의 논리 레벨이 상승한다.
더욱이, 라인 접속 유니트(162)는 대화가 완료된 후에 온-훅(on-hook)신호를 출력시킴으로써 라인 L1을 차단한다.
한편, 비디오 신호 전송 시스템(163)은 비디오 신호 SV를 전송기(163A)의 디지탈 신호로 변환시킴으로써 비디오 신호 SV의 코딩 동작을 수행시켜, 디지탈 음성신호로 멀티플렉싱함으로써 신호를 출력시킨다. 이런 식으로, 말하는 사람의 화상 및 음성은 라인 접속 유니트(162)를 통해 목적지로 출력된다.
비디오 신호 SV를 디지탈 신호로 변화시킴으로써 코딩 동작에서, 비디오 신호 전송 시스템(163)은, 제28도에 도시된 바와 같이, 제어신호 SCONT가 상승한 후 예정된 시간 주간 T동안에 화상 데이타를 처리하도록 인트라 코딩 동작을 선택한다.
시간 주간 T의 경과 후에, 모든 예정된 프레임의 화상 데이타는 인트라 코딩 동작이 실시되어 전송된다.
이런 방식으로, 인트라 코딩을 실시하고, 라인 L1의 접속 후에 즉시 여러 프레임의 화상 데이타를 전송시킬 수 있다.
그래서, 라인 L1의 접속 후에 곧 바로 비디오 신호 전송 시스템(163)의 단부에서 말하는 사람의 화상을 볼 수 있고, 그래서 자연스런 통신이 실현된다.
따라서, 비디오 신호 전송 시스템(163)의 성능이 향상될 수 있다.
또한, 비디오 신호 전송 시스템(163)에서, 라인 접속 유니트(162)의 출력 데이타는 수신기(163B)내에 디코드되어, 비디오 신호 SVOUT및 음성 출력 신호 SAOUT를 출력시킨다. 이런 식으로, 말하는 사람의 화상을 보면서 대화가 이루어진다.
비디오 신호 전송 시스템(163)은, 제15도에 기술된 바와 같이, 텔레비젼 카메라(66)를 통해 스피커의 화상을 수신하며, 텔레비젼 카메라(66)로 부터 출력된 비디오 신호 SV는 비디오 신호 처리 회로(67)에 제공된다.
상기 구성에서, 텔레비젼 카메라(66)로 부터 출력된 비디오 신호 SV는 테이타량을 감소시키도록 비디오 신호 처리 회로(67)에서 예비처리되어, CCITT 포맷의 화상 데이타 DIN로 변환된다.
화상 데이타 DIN의 이동 벡터는 화상 데이타의 어레이가 이동 벡터 검출 회로(68)내에 재배치된 후에 모든 매크로 블럭에 대해 검출된다.
여기서, 비교 기준을 우한 화상 데이타 DPRI는 검출된 이동 벡터에 따라 발생되고, 화상 데이타 DPRI는 화상 데이타 DIND와 함께 차 데이타 구성 회로(70)로 출력된다.
차 데이타 구성 회로(70)에서, 인트라 코딩 동작은 예정된 프레임 싸이클에서 선택되고, 이 경우에, 화상 데이타 D는 불연속 코사인 변환 회로(71)로 직접출력된다.
한편으로, 인터 코딩에서, 화상 데이타 DIND는 불연속 코사인 변환 회로(71)로 출력되는 차 데이타 DZ및 DFZ를 발생시키도록 화상 데이타 DIND로 부터 감산된다.
이 경우에, 라인 L1이 접속되어, 제어 신호 SCONT의 논리 레벨이 상승할시에, 프레임의 화상 데이타 DIND는 디지탈 신호 처리 회로(134)(제16도)에 의해 전환 회로(91)의 제어 전환으로 불연속 코사인 변환 회로(71)에 출력된다.
따라서, 인트라 프레임은 동작은 선택되고, 목적지에서, 라인 L1이 접속된 후에 곧바로 보통과 다르게 대화되고, 스피커의 화상을 모니터한다.
불연속 코사인 변환 회로(71)를 통해 성취된 변환된 데이타 DDCT는 양자화기(72)내에서 양자화되어, 버퍼 회로(77)를 통해 가변길이 코딩회로(76)내에서 가변길이 코딩 처리된다. 출력 데이타는 전송 버퍼 회로(73), 스터프 비트 가산 회로(78),에러 정정 회로(79) 및 멀티플렉서 변환 회로(80)를 통해 목적지로 순차적으로 전송된다.
양자화기(72)의 출력 데이타는 역 양자화 회로(74)및 역불연속 코사인 변환회로(75)를 통해 디코더 회로(69)내에서 화상 데이타로 디코드되고, 화상 데이타는 이동 벡터를 검출하기 위한 선행 프레임의 화상 데이타 DSV로서 출력된다.
(8-3)제 4실시예의 효과
전술한 구성으로부터 다수 프레임의 화상 데이타는 인트라 코드되어, 라인 L1이 접속된 직후에 전송되며, 이에 의해 목적지에서, 라인 L1이 접속된 직후에, 말하는 사람의 화상을 보면서 아무런 이상 없이 대화를 할 수 있다. 따라서, 성능이 종래 기술에 비해 개선된다.
(8-4)제 4실시예
위에서 언급한 실시예에서, 다수 프레임의 화상 데이타는 인트라 코드되어, 라인 L1이 접속된 직후에 전송되며, 그런 다음 정상 동작으로 전환된다. 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 라인 L1이 차단된 직후에 동작은 인트라 프레임 코딩으로 전환되고, 라인 L1의 접속은 인트라 코딩 모드에서 기록될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 관련하여 기술되었지만, 본 발명에서 벗어나지 않은 범주 내에서 본 분야의 숙련자에게는 많은 변형 및 수정이 가능하며, 그러므로 그러한 변형 및 수정이 본 발명의 정신 및 범주를 벗어남이 없이 첨부된 클레임을 포함하고자 한다.

Claims (8)

  1. 비디오 신호의 개별 프레임을 화상 데이타로 변환시키기 위해 선택적으로 인트라 코드 및 인터 코드하여(28, 29, 30) 양자화하는(39) 비디오 신호 코딩 방법에 있어서, 인터 코드 포맷의 화상 신호는 미세 양자화 레벨(fine quantization level)과 소략 양자화 레벨(rough quantzation level)의 범위에 있는 복수의 양자화 스텝 양자화 레벨 중 하나로 적응적으로 양자화되며, 인트라 코드 포맷의 화상 데이타는 소정의 소략 양자화 레벨을 갖는 양자화 스텝 사이즈를 중 소정의 양자화 스텝 사이즈로 양자화되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서, 인터 코드 포맷에서의 화상 데이타의 멱(power)이 계산되며(34), 상기 멱은 소정의 임계값보다 작으며, 인터 코드 포맷의 상기 화상 데이타는 화상 데이타의 이전 프레임의 양자화 스텝 사이즈로부터 소정의 비로 감소되는 양자화 스텝 사이즈로 양자화되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 방법.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 인터 코드 포맷에서의 화상 데이타의 멱이 계산되며(34), 상기 멱이 소정의 임계값보다 작을 때, 인터 코드 포맷의 상기 화상 데이타는 미세 양자화 레벨에서 소략 양자화 레벨로 가변하는 복수의 양자화 스텝 사이즈 중 하나로 적응적으로 양자화되며, 상기 멱이 소정의 임계값보다 클 때, 인터 코드 포맷의 상기화상 데이타는 소정의 소략 양자화 레벨을 갖는 상기 양자화 스텝 사이즈 중 하나로 양자화되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 방법.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 고능률 코드된 전송 화상 데이타를 전송 버퍼 회로(32)에 일시적으로 저장하고 전송 라인(43)의 데이타 전송 용량에 따라 상기 전송 화상 데이타를 전송 라인(43)으로 순차 출력하는 단계와, 상기 전송 버퍼 회로(32)의 데이타 잔여량이 소정의 상한값을 초과하면 상기 전송 버퍼 회로(32)에 저장되어야 할 전송 화상 데이타를 프레임 드롭시키는 단계와, 상기 전송 버퍼 회로(32)의 상기 데이타 잔여량이 상기 소정의 상한값보다 작은 소정의 레벨로 감소할 때까지 프레임 드롭을 계속 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 방법.
  5. 비디오 신호 코딩 시스템(21)에 있어서, 비디오 신호의 개별적인 프레임을 화상 데이타로 변환시키기 위해 선택적으로 인트라 코딩 및 인터 코딩한 후 양자화하는 수단(28, 29, 30)을 포함하며, 인터 코드 포맷의 화상 데이타는 미세 양자화 레벨과 소략 양자화 레벨 사이의 범위에 있는 복수의 양자화 스텝 양자화 레벨 중 하나로 적응적으로 양자화되며, 인트라 코드 포맷의 화상 데이타는 소정의 소략 양자화 레벨을 갖는 양자화 스텝 사이즈를 중 소정의 양자화 스텝 사이즈로 양자화되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 인터 코드 포맷에서의 화상 데이타의 멱을 계산하는 수단(34)을 포함하며, 상기 멱이 소정의 임계값보다 작을 때, 인터 코드 포맷에서의 상기 화상 데이타는, 화상 데이타의 이전 프레임의 양자화 스텝 사이즈로부터 소정의 비율로 감소되는 양자화 스텝 사이즈로 양자화되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 시스템.
  7. 제5항 또는 6항에 있어서, 인터 코드 포맷에서의 화상 데이타의 멱을 계산하는 수단(34)을 포함하며, 상기 멱이 소정의 임계값보다 작을 때, 인터 코드 포맷에서의 상기 화상 데이타는 미세 양자화 레벨에서 소략 양자화 레벨로 가변하는 복수의 양자화 스텝 사이즈 중 하나로 적응적으로 양자화되며, 상기 멱이 소정의 임계값보다 클 때, 인터 코드 포맷에서의 상기 화상 데이타는 소정의 소략 양자화 레벨을 갖는 양자화 스텝 사이즈들 중 하나로 양자화되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 시스템.
  8. 제5항 또는 6항에 있어서, 고능률 코드된 전송 화상 데이타를 일시적으로 저장하며 전송 라인(43)의 데이터 전송 용량에 따라 상기 전송 화상 데이타를 상기 전송 라인(43)으로 순차 출력하는 전송 버퍼 회로(32)와, 상기 전송 버퍼 회로(32)의 데이타 잔여량의 소정의 상한값을 초과하면 상기 전송 버퍼 회로(32)에 저장되어야 할 전송 화상 데이타를 프레임 드롭시키는 수단을 더 포함하며, 상기 프레임 드롭 수단은 상기 버퍼 회로(32)의 데이타 잔여량이 상기 소정의 상한값보다 작은 소정의 레벨로 감소할 때까지 프레임들을 드롭시키는 것을 특징으로 하는 비디오 신호 코딩 시스템.
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