KR100255773B1 - Cosine transmitter of digital tv receiver decoder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상신호를 압축하여 전송하고, 이 전송된 압축영상신호를 수신기의 디코더에서 복호화하여 디스플레이하는 디지탈 티브이 수신기(Digital TV Receiver)의 영상 디코더 장치에서 역 이산코사인변환(IDCT: Inverse Discreete Cosine Transform)기에 관한 것이다.The present invention compresses and transmits an image signal, and inverse discrete cosine transform (IDCT) in an image decoder device of a digital TV receiver for decoding and displaying the transmitted compressed image signal in a decoder of a receiver. )
실시예로서 본 발명은 MPEG영상신호를 수신하여 이 수신된 영상신호를 복호화하는 디지탈 티브이 디코더에 있어서, SDTV수신기를 이용해서 HD급 영상을 수신하기 위한 디코더 장치에서 서로다른 다운샘플링(downsampling)크기를 가지는 2계통의 IDCT를 통합하여 수행할 수 있도록 한 디지탈 티브이 수신 디코더 장치의 역 이산코사인변환기에 관한 것이다.As an embodiment, the present invention provides a digital TV decoder that receives an MPEG video signal and decodes the received video signal, wherein the downsampling size is different in a decoder device for receiving an HD video using an SDTV receiver. The present invention relates to an inverse discrete cosine converter of a digital TV receiver decoder device capable of integrating two systems of IDCT.
디지탈 티브이 수신기는 MPEG2로 압축전송된 영상신호를 복호기에서 복호화하여 화면에 디스플레이 한다.The digital TV receiver decodes the video signal compressed and transmitted in MPEG2 by the decoder and displays it on the screen.
통상적으로, 디지탈 티브이 수신기는 선명도/영상재현성능(화질)에 영향을 주는 요소를 고려하는 화소(pel = picture element)의 수에 따라 HDTV급과 SDTV급으로 대별되며, HDTV의 경우는 예를 들면 최대 1920pels/1080lines의 성능을 갖추고, SDTV의 경우는 예를 들면 640pels/480lines을 갖추고 있다.Typically, digital TV receivers are roughly classified into HDTV class and SDTV class according to the number of pixels (pel = picture elements) taking into consideration factors affecting sharpness / image reproduction performance (quality). It has a performance of up to 1920pels / 1080lines and SDTV, for example, 640pels / 480lines.
도1은 디지탈 TV수신기에서 디코더의 일예를 나타내며, 1화소를 8비트로 표현하고, 1매크로블록(macro block)을 16*16화소의 데이타 구조로 가지며, 움직임벡터 정보를 포함하는 각 급에 상당하는 수준의 비트스트림(bit stream)을 처리한다.Fig. 1 shows an example of a decoder in a digital TV receiver, one pixel is represented by 8 bits, one macro block has a data structure of 16 * 16 pixels, and corresponds to each class including motion vector information. Handles a bitstream of the level.
도1에서, VLD(Variable Length Decoder)(1)는 입력된 비트 스트림 데이타를 가변장 복호화하고, IDCT(2)는 가변장 복호화된 데이타를 역 이산코사인변환(Inverse Discrete Cosine Transform)하여 복호화하고, 가산기(3)에서는 복호화된 데이타에 움직임 추정보상부(4)의 움직임 보상된 정보를 이용해서 복원된 영상을 프레임 메모리(5)에 저장하고, 이렇게 하여 복원된 원영상신호는 디스플레이수단으로 출력(Video out)된다.In Figure 1, Variable Length Decoder (VLD) 1 variable length decodes the input bit stream data, IDCT 2 decodes the variable length decoded data by Inverse Discrete Cosine Transform, The
도2a는 2D 8*8 IDCT과정을 나타낸 도면으로서, 8*8DCT블록(201)에 대하여 수평방향으로 IDCT(202)를 수행한 다음 수직방향으로 IDCT(203)를 수행하여 이미지 블록(204)을 얻고있다.FIG. 2A illustrates a
상기의 HDTV수신기는 HD급 데이타를 수신하여 복호화하므로 SD급 데이타를 수신하여 복호화하는데 전혀 장애를 받지 않는다.Since the HDTV receiver receives and decodes HD class data, there is no obstacle in receiving and decoding SD data.
상기의 SDTV수신기는 SD급 데이타를 수신하여 복호화하므로 SD급 데이타를 수신하여 복호화하는데 전혀 장애를 받지 않지만, 호환성의 관점에서 HD급 데이타를 수신하여 처리(복호화/디스플레이)할 수 있어야 한다.Since the SDTV receiver receives and decodes the SD level data, there is no obstacle in receiving and decoding the SD level data, but from the viewpoint of compatibility, the SDTV receiver should be able to receive and process (decode / display) the HD level data.
이 것을 위해서 SD급 TV수신기의 디코더장치는 HD급 데이타에 대한 SD급 수신을 위한 '데이타 처리'를 수행하게 된다.To this end, the decoder of the SD TV receiver performs 'data processing' for the SD reception of HD data.
이러한 데이타 처리 과정을 우리는 다운샘플링(downsampling)-필터링/데시메이션(filtering/decimation)을 통해서 확보하고 있다.This data processing process is secured through downsampling-filtering / decimation.
도2b는 SD급 TV수신기에서 HD급 데이타를 수신하여 복호화하고 디스플레이하기 위한 디코더장치의 다운샘플링 방법의 간단한 예를 보이고 있다.Figure 2b shows a simple example of a downsampling method of a decoder device for receiving, decoding and displaying HD data in an SD TV receiver.
그 방법은 이미지 블록(205)을 수평방향으로 서브샘플링(subsampling)(206)하여 수평방향으로 1/2줄이고, 이 수평1/2줄인 이미지 블록(207)에 대하여 다시 수직방향으로 서브샘플링(208)하여 수직방향으로 1/2줄임으로써 다운샘플링된 이미지 블록(209)을 얻는 것이다.The method subsamples 206 the
종래에 SDTV수신기에서 HD급 영상을 수신하기 위한 디코더장치에서는 다운샘플링된 HDTV 영상수신(복호화)을 위한 IDCT와, 노말(SDTV)영상 수신(복호화)을 위한 IDCT가 각각 별도로 구비되며, 두개의 복호화 모드 각각에 대응하는 각각의 IDCT계수정보를 가지는 별도의 롬(ROM)을 가져야 한다.Conventionally, in a decoder device for receiving HD-quality video from an SDTV receiver, IDCT for down-sampled HDTV video reception (decoding) and IDCT for normal (SDTV) video reception (decoding) are separately provided, and two decoding are performed. It should have a separate ROM with each IDCT coefficient information corresponding to each mode.
본 발명은 재현영상의 화질에 영향을 주는 요소로서 I,P,B픽쳐와 함께 색신호와 휘도신호를 모두 고려하여 서로 다른 크기로 다운샘플링하는 디지탈 티브이 수신 디코더 장치에서 통합IDCT를 제공한다.The present invention provides an integrated IDCT in a digital TV receiver decoder which downsamples to different sizes in consideration of both color signals and luminance signals together with I, P, and B pictures as a factor that affects the quality of a reproduced image.
본 발명은 디코더가 HD급 비트스트림과 SD급 비트스트림을 둘 다 처리하는 경우에도 복수개의 IDCT를 구비하지 않고 하나의 통합된 IDCT에서 모든 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 통합IDCT를 제공한다.The present invention provides an integrated IDCT, wherein even when a decoder processes both an HD class bit stream and an SD class bit stream, all operations are performed in one integrated IDCT without having a plurality of IDCTs.
특히, 본 발명은 SDTV수신기에서 다운샘플링을 통해서 상이한 포인트를 가지는 출력을 내보내는 경우에도 하나의 IDCT를 통해서 연산을 수행하고, 필터링과 데시메이션 동작(다운샘플링)을 함께 처리할 수 있도록 한 통합 IDCT를 제공한다.In particular, the present invention provides an integrated IDCT that performs operations through one IDCT and handles filtering and decimation operations (downsampling) together even when the SDTV receiver outputs outputs having different points through downsampling. to provide.
본 발명에서는 IDCT연산의 대칭성을 이용해서 롬(ROM)에 복수개의 계수값을 저장해두고 입력영상의 특성에 따라 이를 선택적으로 활용할 수 있도록 하여 통합IDCT를 구현한다.In the present invention, integrated IDCT is implemented by storing a plurality of coefficient values in a ROM using symmetry of IDCT operation and selectively using them according to characteristics of an input image.
도1은 디지탈 티브이 수신기 디코더의 블록 구성도1 is a block diagram of a digital TV receiver decoder
도2a는 2D 8*8 IDCT 과정을 나타낸 도면Figure 2a shows a
도2b는 2D 이미지의 서브샘플링 과정을 나타낸 도면2b illustrates a subsampling process of a 2D image.
도3은 본 발명을 적용하는 디코더 장치의 블럭 구성도3 is a block diagram of a decoder device to which the present invention is applied.
도4는 프로그레시브한 데이타의 IDCT/디코딩과정을 나타낸 도면4 illustrates an IDCT / decoding process of progressive data.
도5는 비월주사 데이타의 IDCT/디코딩과정을 나타낸 도면5 is a diagram illustrating an IDCT / decoding process of interlaced data.
도6은 종래의 IDCT 개념을 나타낸 블록 구성도Figure 6 is a block diagram showing a conventional IDCT concept
도7은 본 발명의 IDCT 개념을 나타낸 블록 구성도7 is a block diagram showing the IDCT concept of the present invention
도8은 본 발명의 IDCT 블록 구성도8 is a block diagram of an IDCT of the present invention
도3은 본 발명의 통합IDCT를 적용하는 디지탈 티브이 수신 디코더 장치의 실시예이며, 휘도신호 I,P픽쳐를 8*4로 다운샘플링하고, 휘도신호 B픽쳐와 색신호를 4*4로 다운샘플링하는 실시예이다.3 is an embodiment of a digital TV receiver decoder device to which the integrated IDCT of the present invention is applied, and downsamples luminance signals I and P pictures to 8 * 4, and downsamples luminance signals B pictures and color signals to 4 * 4. Example.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
먼저, 구성부터 살펴보면,First, let's look at the configuration
DCT계수(30)를 입력으로하여 IY,PY(32)에 대하여 IDCT 및 수평방향의 8*4다운샘플링을 수행하는 제 1 IDCT/다운샘플링수단(31)과, 상기 8*4데이타와 움직임보상정보를 가산하여 출력하는 제 1 가산수단(33)과, 상기 제 1 가산수단(33)에서 출력된 8*4데이타의 비트 저감 엔코딩을 수행하는 제 1 부호화기(34)와, 상기 제 1 부호화기 출력을 기억하는 제 1 프레임 메모리(35)와, 상기 제 1 프레임 메모리(35)의 출력을 디코딩하는 제 1 복호화기(36)와, 상기 제 1 복호화기(36)의 출력을 움직임 벡터정보(40)를 고려하여 수평으로 업샘플링하여 8*8데이타로 출력하는 제 1 업샘플링수단(37)과, 상기 제 1 업샘플링수단(37)의 출력을 움직임 벡터정보(40)를 고려하여 움직임 보상예측 처리하는 제 1 움직임 보상기(38)와, 상기 제 1 움직임 보상기(38)의 출력을 8*4로 다운샘플링하여 상기 가산기(33)에 움직임 보상처리정보로 입력하는 제 1 다운샘플링수단(39)과;First IDCT / downsampling means 31 for performing IDCT and 8 * 4 downsampling in the horizontal direction with respect to IY and
DCT계수(30)를 입력으로하여 BY,IC,PC,BC(42)에 대하여 IDCT 및 수직/수평방향의 4*4다운샘플링을 수행하는 제 2 IDCT/다운샘플링수단(41)과, 상기 4*4데이타와 움직임보상정보를 가산하여 출력하는 제 2 가산수단(43)과, 상기 제 2 가산수단(43)에서 출력된 4*4데이타의 비트 저감 엔코딩을 수행하는 제 2 부호화기(44)와, 상기 제 2 부호화기 출력을 기억하는 제 2 프레임 메모리(45)와, 상기 제 2 프레임 메모리(45)의 출력을 디코딩하는 제 2 복호화기(46)와, 상기 제 2 복호화기(46)의 출력을 움직임 벡터정보(40)를 고려하여 수평/수직으로 업샘플링하여 8*8데이타로 출력하는 제 2 업샘플링수단(47)과, 상기 제 2 업샘플링수단(47)의 출력을 움직임 벡터정보(40)를 고려하여 움직임 보상예측 처리하는 제 2 움직임 보상기(48)와, 상기 제 2 움직임 보상기(48)의 출력을 4*4로 수평/수직다운샘플링하여 상기 가산기(43)에 움직임 보상처리정보로 입력하는 제 2 다운샘플링수단(49)과;A second IDCT / downsampling means 41 for performing IDCT and 4 * 4 downsampling in the vertical / horizontal direction with respect to the BY, IC, PC,
상기 제 1 복호화기(36)의 8*4출력을 4*4로 수직 다운샘플링하는 제 3 다운샘플링수단(50)과, 상기 제 2 다운샘플링수단(50)의 출력과 상기 제 2 복호화기(46)의 출력을 최종 복호화된 영상신호로 출력하기 위한 멀티플렉서(51);Third downsampling means 50 for vertical downsampling the 8 * 4 output of the
를 포함하여 구성된다.It is configured to include.
제 1 IDCT/다운샘플링수단(31)은 입력된 DCT계수(30)를 역이산코사인변환하고, 수평방향으로 다운샘플링을 수행하여 8*8크기를 8*4로 줄인다.The first IDCT / downsampling means 31 performs inverse discrete cosine conversion of the
여기서 다운샘플링은 휘도I픽쳐(IY)와 휘도P픽쳐(PY)에 대해서 수행하고 이 8*4데이타를 제 1 가산기(33)에 입력한다.Here, downsampling is performed on the luminance I picture IY and the luminance P picture PY and inputs this 8 * 4 data to the
M*N(8*4)으로 IDCT/다운샘플링하는 방법은 매우 다양하게 제시되며 후술하겠다.IDCT / downsampling to M * N (8 * 4) is presented in various ways and will be described later.
위와같이 하여 8*8 IY,PY 매크로블록에 대한 8*4수평 다운샘플링을 수행한 결과는 제 1 가산기(33)에 가해진다.The result of performing 8 * 4 horizontal downsampling on the 8 * 8 IY, PY macroblocks as described above is applied to the
제 1 가산기(33)의 출력은 비트 저감 엔코딩을 수행하는 제 1 부호화기(34)에 입력되어 제 1 프레임 메모리(35)의 용량제한을 고려해서 인접 화소의 상관성을 이용하여 비트량을 줄인다.The output of the
비트량은 8*4를 기본으로 하여, 수평(또는 수직)방향으로 인접 화소의 상관성을 고려하여 2샘플을 제거함으로써 14비트로 줄인다.The bit amount is reduced to 14 bits by removing 2 samples in consideration of the correlation of adjacent pixels in the horizontal (or vertical) direction based on 8 * 4.
비트수를 줄이는 방법의 일예로서, DPCM을 들 수 있다.An example of a method of reducing the number of bits is DPCM.
수평(또는 수직) 화소x1,x2에 대해서 x1과x2-x1의 값으로 상기 다운샘플링 데이타를 부호화(coding)하는데, x1은 8비트값으로, x2-x1은 6비트값으로 부호화하거나, x1은 8비트값으로, x2-x1은 6비트의 균일하지 않은 양자화값(non-uniformly quantized value)으로 부호화한다.The downsampling data is encoded with horizontal (or vertical) pixels x1, x2 with values of x1 and x2-x1, where x1 is encoded as an 8-bit value, x2-x1 is encoded as a 6-bit value, or x1 is As an 8-bit value, x2-x1 encodes a 6-bit non-uniformly quantized value.
이 과정은 제 2 부호화기(44)에 대해서도 동일하게 수행된다.This process is similarly performed for the
위와같이 DPCM기법으로 비트 저감된 데이타는 제 1 프레임 메모리(35)에 저장되며, 영상복원(재현)을 위해서 제 1 복호화기(36)에 의해서 상기 복호화의 역과정을 통해 디코딩된다.The bit-reduced data by the DPCM technique as described above is stored in the
디코딩된 8*4데이타는 움직임보상을 위해서 움직임 벡터정보(40)를 입력으로 하는 제 1 샘플링수단(37)에서 수평방향으로 업샘플링되어 8*8데이타로 출력된다.The decoded 8 * 4 data is upsampled in the horizontal direction by the first sampling means 37 which receives the
이 업샘플링된 8*8데이타는 제 1 움직임 보상기(38)에 입력되어 움직임 벡터정보(40)에 의해서 움직임 보상되고, 움직임 보상된 정보는 8*8크기로 제 1 다운샘플링수단(39)에 입력된다.The upsampled 8 * 8 data is input to the
제 1 다운샘플링수단(39)는 입력된 8*8움직임 보상정보를 8*4로 수평 다운샘플링하여 제 1 가산기(33)에 공급함으로써, 제 1 IDCT/다운샘플링수단(31)에 의해서 8*4로 다운샘플링된 IY,PY데이타(크기)에 맞는 움직임 보상된 I,P픽쳐휘도신호를 출력하도록 한다.The first downsampling means 39 horizontally downsamples the
위와같은 과정을 반복하여 IY,PY데이타 처리가 이루어지며, 제 1 프레임 메모리(35)로부터 비트 디코딩된 8*4데이타는 제 3 다운샘플링수단(50)을 거치면서 4*4크기로 수직 다운샘플링되고(4*4로 다운샘플링되는 BY,IC,PC,BC)와 매칭시키기 위해서) 멀티플렉서(51)에 입력된다.By repeating the above process, IY and PY data processing is performed, and 8 * 4 data bit-decoded from the
제 2 IDCT/다운샘플링수단(41)은 입력된 DCT계수(40)를 역이산코사인변환하고, 수평/수직방향으로 다운샘플링을 수행하여 8*8크기를 4*4로 줄인다.The second IDCT / downsampling means 41 performs inverse discrete cosine conversion of the
여기서 다운샘플링은 휘도B픽쳐(BY)와 색신호(IC,PC,BC)에 대해서 수행하고 이 4*4데이타를 제 2 가산기(43)에 입력한다.Here, downsampling is performed on the luminance B picture BY and the color signals IC, PC, BC and inputs this 4 * 4 data to the
K*L(4*4)로 IDCT다운샘플링하는 방법 또한 후술하겠다.IDCT downsampling with K * L (4 * 4) will also be described later.
위와같이 하여 8*8 BY,IC,PC,BC 매크로블록에 대한 4*4 수평 및 수직 다운샘플링을 수행한 결과는 제 2 가산기(43)에 가해진다.As a result of performing the 4 * 4 horizontal and vertical downsampling on the 8 * 8 BY, IC, PC, BC macroblocks, the
제 2 가산기(43)의 출력은 DPCM기법으로 비트 저감 엔코딩을 수행하는 제 2 부호화기(44)에 입력되어 제 2 프레임 메모리(45)의 용량제한을 고려해서 인접 화소의 상관성을 이용하여 비트량을 줄인다.The output of the
위와같이 DPCM기법으로 비트 저감된 데이타는 제 2 프레임 메모리(45)에 저장되며, 영상복원(재현)을 위해서 제 2 복호화기(46)에 의해서 상기 복호화의 역과정을 통해 디코딩된다.The bit-reduced data by the DPCM technique as described above is stored in the
디코딩된 4*4데이타는 움직임보상을 위해서 움직임 벡터정보(40)를 입력으로 하는 제 2 샘플링수단(47)에서 수평/수직방향으로 업샘플링되어 8*8데이타로 출력된다.The decoded 4 * 4 data is upsampled in the horizontal / vertical direction by the second sampling means 47 which receives the
이 업샘플링된 8*8데이타는 제 2 움직임 보상기(48)에 입력되어 움직임 벡터정보(40)에 의해서 움직임 보상되고, 움직임 보상된 정보는 8*8크기로 제 2 다운샘플링수단(49)에 입력된다.The
제 2 다운샘플링수단(49)는 입력된 8*8움직임 보상정보를 4*4로 수평/수직 다운샘플링하여 제 2 가산기(43)에 공급함으로써, 제 2 IDCT/다운샘플링수단(41)에 의해서 4*4로 다운샘플링된 데이타(크기)에 맞는 움직임 보상된 BY,IC,PC,BC 데이타를 출력하도록 한다.The second downsampling means 49 supplies the
위와같은 과정을 반복하여 BY,IC,PC,BC데이타 처리가 이루어지며, 제 2 프레임 메모리(45)로부터 비트 디코딩된 4*4데이타는 멀티플렉서(51)에 입력되어, 상기 제 3 다운샘플링수단(50)에서 출력된 IY,PY데이타와 함께 재구성되어 최종적으로 다운샘플링된 4*4의 영상신호로 출력된다.(video out).By repeating the above process, BY, IC, PC, BC data processing is performed, 4 * 4 data bit-decoded from the
이와같이 MPEG2를 이용하는 SDTV수신기에서 HD급 영상을 수신하여 처리할때 재현영상의 화질에 영향을 미치는 중요도가 높은 픽쳐에 대해서 그렇지 않은 픽쳐에 비하여 더욱 많은 정보를 포함하도록 다운샘플링할 수 있기 때문에 고화질 영상을 재현할 수 있다.As such, when a high-definition image is received and processed by an SDTV receiver using MPEG2, it is possible to downsample a picture of high importance that affects the image quality of the reproduced image to include more information than the picture that is not. I can reproduce it.
도4는 순행주사(progressive scanning)방식의 영상신호원 복호화를 설명하기 위한 도면으로서 1D-IDCT/다운샘플링의 개념을 보이고 있다.FIG. 4 is a diagram for explaining decoding of a video signal source in a progressive scanning method, and illustrates a concept of 1D-IDCT / downsampling.
1블록단위(401)의 이미지 데이타에 대하여 수평방향의 1D-IDCT/필터링 및 데시메이션(402)을 수행하여 IDCT 및 다운샘플링된 이미지 블록(403)을 얻고, 이 것을 수직방향의 1D-IDCT(404)를 수행하여 IDCT된 이미지 블록(405)을 얻는다.
또, 수평방향의 1D-IDCT 및 다운샘플링된 이미지 블록(403)에 대하여 수직방향의 1D-IDCT/필터링 및 데시메이션(406)을 수행하여 IDCT 및 다운샘플링된 이미지 블록(407)을 얻고 있다.Further, IDD and downsampled image blocks 407 are obtained by performing vertical 1D-IDCT / filtering and
도5는 탑필드(top field)와 바텀필드(bottom)를 가지는 격행주사방식의 영상신호원 복호화(interlaced source decoding)를 설명하기 위한 도면으로서 1D-IDCT/다운샘플링의 개념을 보이고 있다.(흑점과 백점으로 탑필드와 바텀필드의 화소를 구분하였다).FIG. 5 is a diagram for explaining interlaced source decoding of a parallel scan method having a top field and a bottom field, and illustrates the concept of 1D-IDCT / downsampling. The black and white dots distinguished the pixels of the top field and the bottom field).
탑필드와 바텀필드를 가지는 1블록단위(501)의 이미지 데이타에 대하여 수평방향의 1D-IDCT/필터링 및 데시메이션(502)을 수행하여 IDCT 및 다운샘플링된 탑필드와 바텀필드를 가지는 이미지 블록(503)을 얻고, 이 것에 대하여 수직방향의 1D-IDCT(504)를 수행하여 IDCT된 탑필드와 바텀필드의 이미지 블록(505)을 얻는다.1D-IDCT / filtering and
또, 수평방향의 1D-IDCT 및 다운샘플링된 탑필드와 바텀필드 이미지 블록(503)에 대하여 수직방향의 1D-IDCT/필터링 및 데시메이션(506)을 수행하여 IDCT 및 다운샘플링된 탑필드와 바텀필드의 이미지 블록(507)을 얻고 있다.In addition, vertical 1D-IDCT / filtering and
도6은 종래의 HDTV/SDTV 공유 디코더에서의 IDCT 회로이다.6 is an IDCT circuit in a conventional HDTV / SDTV shared decoder.
이미 설명한 바와같이 SD급 TV수신기에서 HD급 영상수신을 위해서는 SD급 영상을 복호화하는 SDTV모드와, HD급 영상을 복호화(다운샘플링)하는 HDTV모드를 가진다.As described above, the SD TV receiver has an SDTV mode for decoding an SD image and an HDTV mode for decoding (downsampling) an HD image.
그래서 HDTV모드에서는 IDCT와 함께 필터링/데시메이션을 수행하여 HD급영상의 크기를 줄여서 SD급 TV수신기로 디스플레이할 수 있게한다.Therefore, in HDTV mode, filtering and decimation is performed along with IDCT to reduce the size of HD-quality video so that it can be displayed on an SD-TV receiver.
즉, 8 DCT계수를 받아서 8펠(pels)을 출력하는 1D-IDCT(602)와, 8 DCT계수를 받아서 4펠을 출력하는 1D-IDCT/필터링 및 데시메이션(604)을 각각 구현하며, IDCT를 위한 계수정보를 각각의 롬(601,602)으로부터 받게된다.(각 모드에 따라 적당한 IDCT계수를 받도록 IDCT계수값을 준다).That is, it implements 1D-IDCT (602) that receives 8 DCT coefficients and
수평과 수직방향 즉, 2D-IDCT와 다운샘플링에 관해서는 도2a,도2b에서 설명한 바와같다.The horizontal and vertical directions, that is, 2D-IDCT and downsampling are the same as described with reference to FIGS. 2A and 2B.
도7은 본 발명의 통합IDCT의 개념을 나타낸 블럭 구성도로서, 4개의 곱셈연산기(multiplier)를 사용하는 연산회로(702)가 SDTV모드와 HDTV모드 각각에 대응하는 IDCT계수(이미 알려진 방법으로 미리 작성되어 기록된다)를 가지는 롬(701)의 값을 참조하여 HDTV 또는 SDTV의 8 IDCT계수를 입력받아 HDTV급 영상 복호화의 경우는 4화소로 IDCT/다운샘플링된 이미지 데이타를 출력해주고, SDTV급 영상 복호화의 경우는 8화소로 IDCT된 이미지 데이타를 출력해 준다.Fig. 7 is a block diagram showing the concept of the integrated IDCT of the present invention, in which an
이 것을 위해서 HD/SD의 선택제어신호, 픽쳐선택신호, 필드/프레임 선택신호가 입력되고, 롬(ROM)의 어드레스신호를 출력하며, 연산을 위한 가산 또는 감산 선택신호(+/-)를 가지게 된다.For this purpose, an HD / SD selection control signal, a picture selection signal, a field / frame selection signal are input, an address signal of a ROM is output, and an addition or subtraction selection signal (+/-) for calculation is provided. do.
도8은 본 발명의 디지탈 티브이 수신 디코더 장치의 역 이산코사인변환기를 나타낸다.8 shows an inverse discrete cosine converter of the digital TV receiver decoder device of the present invention.
입력되는 HDTV 또는 SDTV급 비트스트림(800)에 대하여 통합IDCT를 수행하기 위한 롬(801-804)과 상기 롬으로부터 제공되는 IDCT변환 계수정보를 입력 비트스트림에 곱셈연산하는 4개의 곱셈 연산기(805-808)를 포함한다.ROMs 801-804 for performing integrated IDCT on the input HDTV or SDTV-
상기 곱셈연산된 값을 입력으로 하여 가산 또는 감산을 수행하는 감산기(809 -816)와 상기 감산 또는 가산 결과를 저장하는 레지스터(817-824) 및 상기 감산기의 감산 또는 가산 동작을 제어하는 신호(825)를 가진다.A subtractor (809-816) for adding or subtracting the multiplied value, a register (817-824) for storing the subtraction or addition result, and a signal (825) for controlling the subtraction or addition operation of the subtractor )
또한, 제 1 멀티플렉서(826)를 가지는데, 이 제 1 멀티플렉서는 SDTV모드에서 8포인트 IDCT값(827)을 선택하고, 제 2 멀티플렉서(828)를 가지는데 이 제 2 멀티플렉서는 HDTV모드에서 4포인트 IDCT값(829)을 선택한다(필터링 및 데시메이션).It also has a
도8은 1D-IDCT/다운샘플러회로이며, 이 것을 2단으로 종속접속(cascade)함으로써 2D-IDCT/다운샘플러가 구현된다.8 is a 1D-IDCT / downsampler circuit, and by cascading this in two stages, a 2D-IDCT / downsampler is implemented.
이와같이 하여 구성되는 통합IDCT회로는 3가지 경우에 대한 IDCT/다운샘플링을 수행하게 된다.The integrated IDCT circuit configured in this way performs IDCT / downsampling for three cases.
즉, 상기 도3에서 노말수신(SDTV급 영상수신)의 경우에는 8*8블럭에 대하여 8*8 IDCT를 수행하고, HDTV급 영상수신의 경우에는 IY,PY의 8*8블럭에 대해서는 8*4 IDCT/다운샘플링(필터링/데시메이션)을 수행하고, BY,IC,PC,BC의 8*8블럭에 대해서는 4*4 IDCT/다운샘플링을 수행한다.That is, in FIG. 3, 8 * 8 IDCT is performed for 8 * 8 blocks in case of normal reception (SDTV level video reception), and 8 * for 8 * 8 blocks of IY and PY for HDTV level video reception. 4 IDCT / downsampling (filtering / decimation) is performed, and 4 * 4 IDCT / downsampling is performed for 8 * 8 blocks of BY, IC, PC, and BC.
이 것은 각 경우에 대응하여 롬(801-804)에 작성기록된 IDCT변환정보에 의하며, 각 경우에 대응하여 멀티플렉서(826,828)를 스위칭 제어함으로써 간단하게 이루어진다.This is done by IDCT conversion information written and recorded in the ROMs 801-804 corresponding to each case, and is simply achieved by switching control of the
즉, SDTV영상 수신의 경우에 제 1 멀티플렉서(826)는 8포인트 출력을 수행하고, HDTV영상 수신의 경우에는 제 2 멀티플렉서(828)에서 IY,PY 데이타에 대해서 수직방향으로 다운샘플링된 4포인트 출력을 수행하고(1D-IDCT/다운샘플링), BY,IC, PC,BC 데이타에 대해서는 수평/수직방향으로 다운샘플링된 4포인트 출력을 수행한다(2D-IDCT/다운샘플링, 도8과 같은 1D-IDCT 회로를 한번 더 거친다).That is, in case of receiving an SDTV image, the
본 발명에 의하면 MPEG2를 이용하는 SDTV수신기에서 HD급 영상을 수신하여 처리할때 재현영상의 화질에 영향을 미치는 중요도가 높은 픽쳐에 대해서 그렇지 않은 픽쳐에 비하여 더욱 많은 정보를 포함하도록 다운샘플링할 경우에, 서로 다른 크기로 IDCT/다운샘플링을 수행하는 각 계통의 IDCT/다운샘플러를 하나로 통합하여 공유할 수 있다.According to the present invention, when a high-definition picture that affects the image quality of a reproduced image is received and processed in an SDTV receiver using MPEG2 when downsampling to include more information than a picture that is not important, The IDCT / downsampler of each line performing IDCT / downsampling in different sizes can be integrated and shared as one.
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