KR100255777B1 - Digital tv receiver decoder device - 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 장치에 관한 것이다The present invention relates to a video decoder device of a digital TV receiver for compressing and transmitting a video signal, and decoding and displaying the transmitted compressed video signal in a decoder of the receiver.
실시예로서 본 발명은 MPEG영상신호를 수신하여 이 수신된 영상신호를 복호화하는 디지탈 티브이 디코더에 있어서, SDTV수신기를 이용해서 HD급 영상을 수신하기 위한 디코더 장치로서, 메모리의 크기를 줄이면서 영상의 화질을 최선으로 유지할 수 있도록 한 디지탈 티브이 수신 디코더 장치에 관한 것이다.As an embodiment, the present invention is a digital TV decoder for receiving an MPEG video signal and decoding the received video signal, wherein the decoder device is for receiving an HD video using an SDTV receiver. The present invention relates to a digital TV receiver decoder device capable of maintaining image quality at its best.
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*16pel 혹은 화소의 데이타 구조로 가지며, 움직임벡터 정보를 포함하는 각 급에 상당하는 수준의 비트스트림(bit stream)을 처리한다.1 shows an example of a decoder in a digital TV receiver, one pixel is represented by 8 bits, one macro block is 16 * 16pel or pixel data structure, and corresponds to each class including motion vector information. It handles a bit stream of a 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
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)-즉, 필터링/데시메이션(filtering/decimation)-을 통해서 확보하고 있다.This data processing process is secured through downsampling-filtering / decimation.
도2는 종래에 SD급 TV수신기에서 HD급 데이타를 수신하여 복호화하고 디스플레이하기 위한 디코더장치의 다운샘플링 방법의 간단한 예를 보이고 있다.FIG. 2 shows a simple example of a downsampling method of a decoder device for receiving, decoding and displaying HD data in an SD TV receiver.
도2는 8*8크기의 데이타를 4*4크기로 줄이는 기법이다.Figure 2 is a technique for reducing the data of 8 * 8 size to 4 * 4 size.
8*8크기의 데이타블록(21)을 IDCT/다운샘플러(22)에서 역이산코사인변환하고 또 수평과 수직 방향으로 모두 다운샘플링하여 4*4크기로 줄인다.The 8 * 8
그 방법은 도4에 나타낸 바와같이 이미지 블록(401)을 수평방향으로 서브샘플링(subsampling)(402)하여 수평방향으로 1/2줄이고, 이 수평1/2줄인 이미지 블록(403)에 대하여 다시 수직방향으로 서브샘플링(404)하여 수직방향으로 1/2줄임으로써 다운샘플링된 이미지 블록(405)을 얻는 것이다.The method is
도2에서는 데이타 블록(21)의 상위단으로부터 흑점으로 표시된 바와같이 16개의 화소를 선택하여 이 것을 4*4로 재배열함으로써 다운샘플링된 이미지 데이타를 구하였다.In FIG. 2, downsampled image data was obtained by selecting 16 pixels and rearranging them to 4 * 4 as indicated by black dots from the upper end of the
선택된 화소(selected pel)를 제외한 제거된 화소(discarded pel)는 백색점(공란)으로 나타내었다.Discarded pels except selected pels are shown as white dots (blanks).
여기서 선택된 화소가 반드시 16개일 필요는 없으며, 또한 화소를 선택하는 방법은 이외에도 여러가지가 있다.The number of pixels selected here is not necessarily 16, and there are various other methods for selecting the pixels.
4*4로 다운샘플링된 이미지 데이타는 가산기(23)를 거쳐서 프레임 메모리(24)에 저장된다(또는 필드 메모리일 수도 있다).The image data downsampled to 4 * 4 is stored in the
프레임 메모리(24)의 이미지 데이타는 다운 샘플링된 이미지 데이타에 적응하는 움직임 벡터정보(motion vectors)처리를 위해서, 업샘플러(25)에 의하여 8*8로 업샘플링(upsampling)되고, 업샘플링된 이미지 데이타는 움직임 보상예측기(26)에서 움직임 벡터에 의해서 움직임 보상처리되고, 이 보상된 정보는 8*8크기이므로 다운샘플러(27)에서 다시 4*4크기로 수평/수직 방향의 다운샘플링이 행해진 다음, 이 4*4의 다운샘플링 움직임처리정보가 가산기(23)에 가해짐으로써, 최종적으로 우리가 원하는-8*8이 4*4로 다운샘플링된-영상을 얻어서 출력(video out)한다.The image data of the
종래의 디지탈 TV수신기의 디코더는 다음과 같은 문제점을 가진다.The decoder of the conventional digital TV receiver has the following problems.
HD급 데이타를 SD급 데이타로 단순하게 다운샘플링하는 것에 의하기 때문에 화질의 저하가 필연적이다.Degradation of image quality is inevitable because it simply downsamples HD data to SD data.
이 것은, MPEG2에서 I,P,B픽쳐에 대한 고려없이 수평과 수직 방향으로 다운샘플링하기 때문이다.This is because MPEG2 downsamples horizontally and vertically without considering I, P, and B pictures.
즉, 재현영상의 화질에 큰 영향을 주는 픽쳐와 그렇지 않은 픽쳐에 대한 고려없이 수평과 수직방향으로 일률적인 다운샘플링을 수행하기 때문이다.That is, uniform downsampling is performed in the horizontal and vertical directions without considering the picture having a great influence on the image quality of the reproduced image and the picture that is not.
수평과 수직방향으로 다운샘플링함에 따라 잡음성분에 대한 총체적인 디코딩과정이 이루어져서 소위 에러 드리프팅(error drifting)이라고 불리는 문제를 야기한다.Downsampling in the horizontal and vertical directions results in a total decoding process for the noise component, causing a problem called error drifting.
영상재현에 가장 큰 영향을 주는 I픽쳐나 P픽쳐와 그렇지 않은 B픽쳐가 동일한 비중을 가지고 다운샘플링되고, 또 색신호(chominance)와 휘도신호(luminance)도 동일한 비중을 가지고 다운샘플링되기 때문이다.This is because an I picture or a P picture which has the greatest influence on image reproduction and a B picture that are not, are downsampled with the same weight, and the color signal (chominance) and the luminance signal (luminance) are downsampled with the same weight.
본 발명은 재현영상의 화질에 영향을 주는 요소로서 I,P,B픽쳐와 함께 색신호와 휘도신호를 모두 고려하여 서로 다른 크기로 다운샘플링하는 디지탈 티브이 수신 디코더 장치를 제시한다.The present invention provides a digital TV receiver decoder for downsampling 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 image quality of a reproduced image.
본 발명은 픽쳐와 색신호/휘도신호를 고려하여 서로 다른 크기로 다운샘플링을 수행함으로써 SDTV에서 종래에 비하여 높은 화질향상을 확보한다.According to the present invention, by performing downsampling with different sizes in consideration of a picture and a color signal / luminance signal, a high quality improvement is achieved in the SDTV.
본 발명은 픽쳐와 색신호/휘도신호를 고려하여 서로 다른 크기로 다운샘플링을 수행하고, 다운샘플링된 이미지 데이타의 저장을 위하여 인접 화소사이의 상관성을 고려한 비트 저감 엔코딩(bit reduction encoding)을 수행함으로써, 메모리 사이즈를 줄이면서도 높은 화질을 확보한다.The present invention performs downsampling with different sizes in consideration of a picture and a color signal / luminance signal, and performs bit reduction encoding considering a correlation between adjacent pixels for storing downsampled image data. High image quality while reducing memory size.
도1은 디지탈 티브이 수신기 디코더의 블럭 구성도1 is a block diagram of a digital TV receiver decoder
도2는 디지탈 티브이 수신기 디코더에서 종래의 다운샘플링 기술을 나타낸 도면2 illustrates a conventional downsampling technique in a digital TV receiver decoder.
도3은 본 발명의 디지탈 티브이 수신 디코더 장치의 블럭 구성도3 is a block diagram of a digital TV receiver decoder according to the present invention.
도4는 2D 이미지 데이타의 서브샘플링 방법을 나타낸 도면4 illustrates a method for subsampling 2D image data.
도5는 수직 또는 수평 방향의 필터링/데시메이션 방법을 나타낸 도면5 is a diagram illustrating a filtering / decimation method in a vertical or horizontal direction.
도6은 비월주사방식 이미지 데이타의 수직필터링/데시메이션 방법을 나타낸 도면6 is a diagram illustrating a vertical filtering / decimation method of interlaced scanning image data.
도7은 탑필드와 바텀필드를 구분하지 않는 필터링/데시메이션 방법을 나타낸 도면7 is a diagram illustrating a filtering / decimation method that does not distinguish a top field from a bottom field.
도8은 탑필드와 바텀필드를 구분하는 경우의 필터링/데시메이션 방법을 나타낸 도면8 is a diagram illustrating a filtering / decimation method for distinguishing a top field from a bottom field.
본 발명의 디지탈 티브이 수신 디코더 장치는, 입력된 블록단위의 데이타를 제 1 군의 데이타와 이를 제외한 제 2 군의 데이타로 분할하여 제 1 군의 데이타에 대하여 제 1 의 다운샘플링을 수행하는 제 1 다운샘플링수단, 상기 제 2 군의 데이타에 대하여 제 1 다운샘플링 크기와 다른 제 2 의 다운샘플링을 수행하는 제 2 다운샘플링수단, 상기 다운샘플링된 이미지 데이타에 대하여 움직임 보상을 수행하는 움직임 보상처리수단, 상기 다운샘플링되고 또 움직임 보상된 데이타를 저장하고 출력하는 기억수단, 상기 다운샘플링된 제 1 군의 데이타와 제 2 군의 데이타를 출력하는 출력수단을 포함한다.The digital TV receiving decoder device of the present invention divides the input block data into a first group of data and a second group of data except for the first group, and performs a first downsampling on the first group of data. Downsampling means, second downsampling means for performing a second downsampling different from a first downsampling size for the second group of data, and motion compensation processing means for performing motion compensation for the downsampled image data And storage means for storing and outputting the downsampled and motion compensated data, and output means for outputting the downsampled first group of data and the second group of data.
본 발명의 디지탈 티브이 수신 디코더 장치는, 입력된 블록단위의 데이타중에서 선택된 제 1 군의 데이타에 대하여 제 2 의 다운샘플링 크기보다 작은 제 1 의 다운샘플링을 수행하는 제 1 처리수단과, 상기 제 1 처리수단에 의해서 제 1 의 다운샘플링 크기로 다운샘플링된 데이타를 기억하는 제 1 기억수단과, 상기 제 1 의 다운샘플링 크기로 처리된 데이타의 움직임 보상을 위하여 원데이타로 업샘플링하고 움직임 보상한 후 제 1 의 다운샘플링 크기로 다운샘플링하여 상기 제 1 다운샘플링된 데이타의 움직임을 보상한 데이타를 출력하는 제 1 움직임벡터 처리수단과;The digital TV receiver decoder according to the present invention comprises: first processing means for performing a first downsampling smaller than a second downsampling size with respect to data of a first group selected from among input block data; First storage means for storing downsampled data to a first downsampling size by the processing means, and upsampling with one data for motion compensation of the data processed to the first downsampling size and then compensating for motion First motion vector processing means for downsampling to a first downsampling magnitude to output data that compensates for the motion of the first downsampled data;
입력된 블록단위의 데이타중에서 선택된 제 1 군을 제외한 제 2 군의 데이타에 대하여 제 1 의 다운샘플링 크기보다 큰 제 2 의 다운샘플링을 수행하는 제 2 처리수단과, 상기 제 2 처리수단에 의해서 제 2 의 다운샘플링 크기로 다운샘플링된 데이타를 기억하는 제 2 기억수단과, 상기 제 2 의 다운샘플링 크기로 처리된 데이타의 움직임 보상을 위하여 원데이타로 업샘플링하고 움직임 보상한 후 제 2 의 다운샘플링 크기로 다운샘플링하여 상기 제 2 다운샘플링된 데이타의 움직임을 보상한 데이타를 출력하는 제 2 움직임벡터 처리수단과;Second processing means for performing a second downsampling larger than a first downsampling size on the second group of data except the first group selected from the input block unit data; Second storage means for storing downsampled data with a downsampling size of two; and second downsampling after upsampling with one data for motion compensation of the data processed with the second downsampling size; Second motion vector processing means for downsampling to a size and outputting data that compensates for the motion of the second downsampled data;
상기 움직임 보상된 최종 데이타들을 복호화된 데이타로서 출력해주는 출력수단을 포함하여 구성된다.And output means for outputting the motion compensated final data as decoded data.
이때 설명의 편의사 제 1 데이타군 처리와 제 2 데이타군 처리로 그 처리를 분리하였다.At this time, the processing is separated into the first data group processing and the second data group processing for convenience of description.
이는 신호처리 과정에서 하나의 처리루트(route)를 가질 수 있음을 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 것으로 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다.This can be easily performed by those skilled in the art that one process route (route) in the signal processing process without departing from the scope of the present invention.
본 발명에서 제 1 의 다운샘플링은 M*N, 제 2 의 다운샘플링은 K*L, 여기서 M*N > K*L 이다.In the present invention, the first downsampling is M * N, the second downsampling is K * L, where M * N > K * L.
본 발명에서 제 1 의 데이타군과 제 2 의 데이타군은 휘도신호(Y), 색신호(C), I,P,B픽쳐에 대하여, 아래와 같이 고려된다.In the present invention, the first data group and the second data group are considered as follows for the luminance signal Y, the color signal C, I, P, and B pictures.
제 1 의 데이타군이 Y이면 제 2 의 데이타군은 C이다.If the first data group is Y, the second data group is C.
제 1 의 데이타군이 IY,PY이면 제 2 의 데이타군은 IC,PC,BY,BC 이다.If the first data group is IY, PY, the second data group is IC, PC, BY, BC.
도3은 상기의 본 발명 디지탈 티브이 수신 디코더 장치의 실시예이며, 휘도신호 I,P픽쳐를 8*4로 다운샘플링하고, 휘도신호 B픽쳐와 색신호를 4*4로 다운샘플링하는 실시예이다.Fig. 3 is an embodiment of the digital TV receiver decoder of the present invention, in which downsampling of luminance signals I and P pictures by 8 * 4 and downsampling of luminance signal B pictures and color signals by 4 * 4.
이하, 실시예에 의하여 본 발명의 디지탈 티브이 수신 디코더 장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the digital TV reception decoder device according to the present invention will be described.
구성부터 설명한다.The configuration will be described first.
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, BC 42 by inputting the
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.
이하, 도3 내지 도8을 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.3 to 8, the operation of the present invention will be described.
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*N으로 다운샘플링하는 방법은 매우 다양하게 제시된다.There are many ways to downsample to M * N.
도4는 이미 설명한 바와같이 8*8이미지 블럭을 수평방향으로 다운샘플링한 다음에 다시 수직방향으로 다운샘플링하여 4*4이미지 블럭을 만드는 과정을 보이고 있다.4 illustrates a process of downsampling an 8 * 8 image block in a horizontal direction and then downsampling again in a vertical direction to form a 4 * 4 image block as described above.
도5는 원래의 매크로블록(original macro block)의 수직방향성분(5a,5b)중에서 인접화소의 필터링처리를 수행하여 8개의 화소(5c)를 만들어내고 이 것을 필터링/데시메이션된 1/2크기의 다운샘플링 매크로블록(5d)을 만들어내는 과정을 보이고 있다.(수평 방향에 대해서도 동일하다).Fig. 5 performs filtering processing of adjacent pixels among the
도6은 격행주사(interlaced scanning)방식의 데이타인 경우에 수직방향의 다운샘플링을 수행하는 과정을 보인다.6 shows a process of performing downsampling in the vertical direction in the case of interlaced scanning data.
필드DCT매크로블록(6a)을 탑필드(top field:흑점)와 바텀필드(bottom field:백점)로 재구성하여(6b), 탑필드(6c)와 바텀필드(6d) 각각에 대하여 1/2다운샘플링을 수행하고(이때 탑필드는 확장화소(extended pixel)를 고려한다), 이 것을 2필드로 재구성(6e)함으로써 수직방향의 필터링/데시메이션을 통해서 다운샘플링을 수행한 것이다.The
도7은 프레임DCT 매크로블록(7a)을 탑/바텀필드의 구분없이 필터링/데시메이션한 매크로블록(7b)으로 만들고 나서 2필드로 재구성(7c)한 경우이며, 도8은 프레임DCT매크로블록(8a)을 탑필드와 바텀필드로 구분하여 2필드로 재구성(8b)한 경우이다.Fig. 7 shows a case in which the
상기 도4 내지 도8에서 설명하는 방법 이외에도 이미 알려진 다양한 방법을 통해서 수평방향 또는 수직방향, 또는 두 방향 모두를 고려한 수평다운샘플링, 수직다운샘플링, 수평/수직 다운샘플링이 이루어질 수 있고, 또한 프레임단위의 DCT매크로블록 데이타인가, 필드단위의 DCT매크로블록인가에도 대응할 수 있으며, 탑필드와 바텀필드의 구분여부에도 대응할 수 있다.In addition to the methods described with reference to FIGS. 4 to 8, horizontal downsampling, vertical downsampling, and horizontal / vertical downsampling in consideration of horizontal or vertical directions or both directions may be performed through various known methods. DCT macroblock data or DCT macroblock on a field basis can also be used, and top field and bottom field can be distinguished.
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 수행될 수 있다.This process may be 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 input 8 * 8 motion compensation information into 8 * 4 and supplies it to 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*L로 다운샘플링하는 방법은 상기 도4 내지 도8과 같다.Downsampling with K * L is the same as in FIGS. 4 to 8.
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 upsampled 8 * 8 data is input to 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
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 수 있기 때문에 고화질 영상을 재현할 수 있다.According to the present invention, when a HDTV image is received and processed by an SDTV receiver using MPEG2, it is possible to downsample a picture of high importance affecting the image quality of the reproduced image to include more information than a picture that is not. High quality images can be reproduced.
또한, 비트 저감 기법을 도입하여 메모리의 크기를 줄이면서도 화질은 향상시킨 SDTV를 제공할 수 있다.In addition, by adopting a bit reduction technique, it is possible to provide an SDTV with a reduced image size and improved image quality.
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