KR100251549B1 - 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치 - Google Patents

블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치

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Abstract

본 발명은 디지탈 영상 부호화 및 복호화시 사용하는 DCT/IDCT 블록의 경계부분에서의 불연속성을 제거할 수 있는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치는 부호화된 입력 데이터를 IDCT를 수행하여 데이터를 복호화하는 복호화 수단과, 복호화 수단으로부터 복호화된 데이터를 저장하는 저장수단과, 저장수단으로부터 복호화된 데이터를 읽어 들여 각 데이터 블록 간의 불연속성을 제거하기 위하여 각 블록의 경계부분의 데이터만을 선택적 필터링하는 필터수단을 구비한다.
본 발명에 의하면, 복호화된 데이터 중 각 블록의 경계부분에 해당하는 데이터만을 로우패스필터링함으로써, 복호화된 데이터를 디스플레이 하는 경우 블록 간의 불연속성을 제거하여 영상 화질을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치
제1도는 종래의 디지탈 영상 복호화 장치의 개략적인 구성 블록도.
제2도는 종래의 기술에 따른 MPEG 영상을 화면에 표시한 도면.
제3도는 본 발명에 따른 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치의 구성 블록도.
제4도는 제3도의 구성에서 선택적 필터의 구성을 상세히 도시한 블록도.
제5도는 제3도의 구성에서 선택적 필터의 동작과정을 설명하는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 12 : 디지탈 영상 디코더 4, 14 : 메모리
6, 18 : 디스플레이 16 : 선택적 필터
20 : 로우패스필터 22 : 지연소자
24 : 선택 제어기 26 : 멀티플렉서
본 발명은 디지탈 영상 복호화 장치에 관한 것으로, 특히 디지탈 영상 부호화 및 복호화 과정에서 사용하는 이산 코사인 변환(Discrete Cosin Transform ; 이하, DCT라 한다)및 역 DCT 블록의 경계부분에서의 불연속성(Blocking Effect)을 제거할 수 있는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치에 관한 것이다.
최근 멀티미디어의 시대를 맞아 정보량이 방대해짐에 따라 정보압축은 불가피하게 되었다. 이에 따라, 다양한 정보 압축기술이 개발되었는데 디지탈 영상 압축에서 대표적인 것으로 동영상압축의 국제 표준인 동영상 전문가 그룹(Moving Picture Experts Group ; 이하, MPEG이라 한다)을 들수 있다.
MPEG 영상은 정보 압축의 기본원리로 DCT변환을 사용한다. 이는 DCT변환은 변환전에 화면에 불규칙하게 퍼져 있던 화소값을 변환후에는 저주파항 쪽으로 집중시키는 경향이 있기 때문이다. 이에 따라, 고주파항들을 버리는 조작을 통해 정보 손실이 거의 없이도 효과적으로 정보압축을 할 수 있는 이점이 있다.
그러나, 상기 DCT는 한 화면의 영상을 일정한 크기, 즉 8×8화소나 16×16화소 크기의 정방형 블록으로 나누어 수행되기 때문에 IDCT으로 복호화된 영상 데이터를 디스플레이 하는 경우 각 블록의 경계에서 화면의 불연속성이 나타나게 되었다.
제1도는 종래의 디지털 영상 복호화 장치를 개략적으로 도시한 블록도로써, 디지털 복호화 장치는 IDCT를 수행하는 디지탈 영상 디코더(2)와, 디코더(2)로부터 복호화된 데이터를 저장하는 메모리(4), 메모리(4)에 저장된 데이터를 화면에 표시하는 디스플레이(6)를 구비한다.
제1도 구성에서 디지탈 영상 디코더(2)는 도시하지 않은 디지털 영상 부호화 장치로부터 부호화된 비트 스트림을 입력받아 IDCT를 수행하여 영상 데이터로 복호화한다. 이때, 부호화된 비트 스트림은 상기 부호화 장치에서 블록 단위, 예를 들어 8×8 화소 또는 16×16화소 단위로 DCT변환을 수행하여 부호화한 데이터이다. 디코더(2)로부터 복호화된 데이터는 메모리(4)에 저장되고, 메모리(4)에 저장된 복호화된 데이터는 디스플레이(6)를 통해 화면에 표시된다.
그런데, 상기와 같은 디지털 영상 복호화 장치에서 디스플레이(6)를 통해 표시되는 디지털 영상은 제2도에 도시된 바와 같이 각 블록의 경계가 구분되어 전체적으로 화면이 잘게 나뉘어져 보이게 되었다. 이는 종래의 디지탈 영상 부호화 및 복호화 장치에서 사용되는 DCT/IDCT변환이 블록단위로 수행됨으로써, 각 블록의 경계부분에 위치하는 화소 간의 값의 차가 큼에서 기인하다. 이에 따라, 종래의 디지탈 영상 복호화 장치에 의하면 디지탈 영상의 화질이 떨어지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기의 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복호화된 영상 데이터에서 DCT블록 경계부분에서의 불연속성을 제거할 수 있는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복호화된 영상 데이터 중 DCT블록의 경계부분의 데이터를 로우패스필터링함으로써, 블록 경계부분에서의 불연속성을 제거할 수 있는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치는 부호화된 입력 데이터를 IDCT를 수행하여 데이터를 복호화하는 복호화 수단과, 복호화 수단으로부터 복호화된 데이터를 저장하는 저장수단과, 저장수단으로부터 복호화된 데이터를 읽어 들여 각 데이터 블록간의 불연속성을 제거하기 위하여 각 블록의 경계부분의 데이터만을 선택적 필터링 하는 필터수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 필터 수단은 로우패스필터인 것을 특징으로 한다.
상기의 목적외에도 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 제3도 내지 제5도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 따른 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치의 구성을 도시한 블록도로써, 디지탈 영상 복호화 장치는 IDCT를 수행하는 디지탈 영상 디코더(12)와, 디지탈 영상 디코더(12)로부터 복호화된 영상 데이터를 저장하는 메모리(14)와, 메모리(14)로부터 복호화된 데이터를 읽어들여 선택적으로 필터링하는 선택적 필터(16)와, 선택적 필터(16)로부터 출력되는 데이터를 화면에 표시하는 디스플레이(18)를 구비한다.
제3도 구성에서 디지탈 영상 디코더(12)는 도시하지 않은 디지탈 영상 부호화기로부터 블록 단위 DCT을 수행하여 부호화된 비트 스트림을 입력받아 IDCT을 수행하여 데이터를 복호화한다. 디코더(12)에서 복호화된 데이터는 메모리(14)에 저장되고, 선택적 필터(16)는 메모리(14)에 저장된 복호화된 데이터를 읽어들여 블록의 경계부분에 해당하는 데이터만을 로우패스필터링하여 디스플레이(18)로 출력한다. 이를 상세히 하기 위하여, 제4도를 참조하여 설명하기로 한다.
제4도는 상기 제3도 구성에서 선택적 필터(16)의 구성을 상세히 도시한 블록도로써, 선택적 필터는 제3도의 메모리(14)에 접속된 로우패스필터(20)와 지연소자(22) 로우패스필터(20)와 지연소자(22)에 접속된 멀티플렉서(26), 블록의 경계를 검출하여 멀티플렉서(26)로 제어신호를 인가하는 선택 제어기(24)를 구비한다.
우선, 디스플레이되는 영상의 수평방향에 대해서 블록의 불연속성을 제거하고자 할 경우 제4도 구성의 로우패스필터(20)는 제3도 구성의 메모리(14)로 부터 수평방향으로 연속되는 복호화된 데이터를 읽어들여 로우패스필터링하여 멀티플렉서(26)로 출력한다. 지연소자(22)는 상기 메모리(14)로부터 복호화된 데이터를 읽어들여 지연시킨 후 멀티플렉서(26)로 출력한다. 그리고, 선택 제어기(24)는 외부로부터 입력되는 카운터 인에이블(CE)신호에 의해 외부로부터 입력되는 화소 클록을 기준으로 카운트 동작을 수행하여 멀티플렉서(26)로 제어신호를 인가한다. 이에 따라, 멀티플렉서(26)는 상기 선택 제어기(24)의 제어신호에 따라 로우패스필터(20)와 지연소자(22)를 선택적으로 스위칭하여 디스플레이(18)에 접속시킨다. 이를 상세히 하면, 선택 제어기(24)는 카운트 동작으로 DCT블록의 경계를 검출한 경우 멀티플렉서(26)가 상기 로우패스필터(20)에 접속되도록하여, 로우패스필터링된 데이터가 디스플레이(18)로 출력된다. 그 외의 경우에 선택 제어기(24)는 멀티플렉서(26)가 지연소자(22)에 접속되도록 하여, 지연소자(22)로부터의 데이터가 디스플레이(18)로 출력된다.
이때, 상기 로우패스필터(20)가 2-탭(Tap) 필터인 경우 동작원리를 제5도의 흐름도를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다. 이때, DCT블록은 DCT_H×DCT_V의 크기이다.
우선, 선택 제어기(24)로 카운터 인에이블 신호가 인가되어 카운터가 리셋됨으로써 시작한다. 제10단계에서 복호화된 데이터를 수평방향으로 순서대로 읽어온다. 제12단계에서 카운터의 값이 DCT_H -1이면, 제14단계로 진행되어 읽어온 데이터를 임의의 저장장소 A에 저장하고, 저장된 A값에 가중치 w1을 곱해서 임의의 저장장소 C에 저장한다. 제16단계에서 카운터를 리셋하고 복호화된 데이터를 읽어온다. 제18단계에서 읽어온 데이터를 임의의 저장장소 B에 저장하고, 저장된 B값에 가중치 w2를 곱해서 임의의 저장장소 D에 저장한다. 이어서, 제20단계에서 상기 제14단계 및 18단계에서 C와 D에 저장된 값을 더하여 상기 A에 저장된 값 대신에 디스플레이로 출력한다. 그 다음, 제22단계에서 A값에 가중치 w2를 곱해서 C에 저장하고, B값에 가중치 w1을 곱해서 D에 저장한다. 제24단계에서 C와 D에 저장된 값을 더하고, 제26단계에서 상기 C와 D를 더한 값을 B값 대신에 디스플레이로 출력한다. 그리고, 제28단계에서 카운터를 1증가 시킨후 상기 10단계로 귀환하여 상기 동작을 반복한다. 한편, 제12단계에서 카운터 값이 DCT_H -1이 아니면 제26단계로 진행되어 디스플레이(18)로 데이터가 출력된다.
따라서, 수평방향의 블록 경계부분에 해당하는 복호화된 데이터는 로우패스필터링를 거쳐 디스플레이(18)로 출력되므로, 디스플레이되는 영상은 블록간의 불연속성이 제거되게 된다. 또한, 수직방향에 대해서 블록 간의 불연속성 제거도 상기와 같은 동작을 수행함으로써 달성될 수 있다.
한편, 로우패스필터는 3-탭 또는 4-탭 필터를 사용할 수 있고, 가중치도 조절할 수 있다.
그리고, 메모리로부터 복호화된 데이터를 화소 순서대로 읽어서 로우패스필터링을 한 상기와 달리, 복호화된 데이터를 8화소 또는 16화소 등의 단위로 한꺼번에 읽어올 경우는 상기 로우패스필터는 버퍼2개와 덧셈기, 곱셈기로 구성할 수 있다. 이는 별도의 카운터가 필요하지 않음을 의미한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치에 의하면 복호화된 데이터 중 각 블록의 경계부분의 데이터만을 로우패스필터링함으로써, 복호화된 데이터를 디스플레이 하는 경우 블록 간의 불연속성을 제거할 수 있다. 따라서, 하드웨어적인 비용부담 없이 화면의 영상 화질을 높일 수 있는 효과가 있다.
상기 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (5)

  1. 디지탈 영상 복호화 장치에 있어서, 부호화된 입력 데이터를 역 이산 코사인 변환을 수행하여 상기 입력 데이터를 복호화하는 복호화 수단과, 상기 복호화 수단으로부터 복호화된 데이터를 저장하는 저장수단과, 상기 저장수단으로부터 복호화된 데이터를 읽어 들여 각 데이터 블록간의 불연속성을 제거하기 위하여 각 블록의 경계부분의 데이터만을 선택적으로 필터링하는 필터수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 블로킹 효과 제거기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터수단은 상기 메모리로부터 복호화된 데이터를 읽어들여 로우패스필터링을 수행하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터로부터의 데이터와 상기 메모리로부터의 데이터를 디스플레이 쪽으로 선택적으로 전송하는 절화수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메모리와 상기 절환수단 사이에 접속되어 상기 메모리로부터 상기 절환수단 쪽으로 전송될 데이터와 상기 로우패스필터로부터 상기절환수단쪽으로 전송될 데이터의 동기를 일치시키는 지연수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 절환수단은 제어신호 상태에 따라 상기 로우패스필터와 상기 메모리를 디스플레이에 선택적으로 접속시키는 멀티플렉서와, 카운트 동작으로 블록의 경계를 검출하고 상기 멀티플렉서의 접속상태를 제어하는 제어신호를 인가하는 선택 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 선택 제어기는 카운트한 값이 블록의 경계에 해당될 때 상기 멀티플렉서가 상기 로우패스필터와 디스플레이를 접속시키도록 제어하고, 상기 카운트 값이 블록의 경계에 해당되지 않을 때에는 상기 메모리와 디스플레이를 접속시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 블로킹 효과 제거 기능을 갖는 디지탈 영상 복호화 장치.
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