KR100256646B1 - 영상 부호화 시스템의 압축율 자동-변환 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부로부터 입력되는 영상 신호를 부호화하여 출력하는 영상 부호화 시스템에 관한 것으로서, 한 화면에 상응하는 상기 영상 신호의 화면내 복잡도를 검출하는 화면 복잡도 검출부; 상기 화면 복잡도의 소정 범위 각각에 대응하는 압축율에 대한 정보가 기설정되어 저장된 저장부; 상기 영상 신호를 서로 다른 다수의 압축율로 가변하여 압축할 수 있는 가변 압축부; 상기 가변 압축부의 압축화가 수행된 압축 신호에 압축율에 대한 정보를 부가하는 압축 정보 삽입부; 상기 화면 복잡부에서 검출된 화면 복잡도에 대응하는 압축율에 대한 정보를 상기 저장부로부터 인출하여, 인출된 압축율에 대한 정보에 의거하여 상기 가변 압축부의 압축율을 가변 제어하는 시스템 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치를 제공하므로써, 압축 효율을 높이면서도 보다 고화질을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

영상 부호화 시스템의 압축율 자동-변환 장치
본 발명은 영상 신호를 압축 부호화하는 영상 부호화 시스템(Image Coding System)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화면의 복잡도에 대응하여 영상 신호의 압축율을 적응적으로 가변하여 압축 부호화를 수행하도록 구성한 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치를 제공하는 데 있다.
산업의 발전에 따라, 정보 미디어는 문자에서 음성으로, 음성에서 영상으로, 그리고 최근에는 이를 통합한 멀티 미디어로 그 매체가 발전해왔다.
한편, 각 정보 미디어의 데이타량은, 문자의 경우, 1000문자 분량의 편지는 약 16kb, 신문의 경우 약 8.5Mb인데 비해, 음성의 경우는 전화는 1시간 기준으로 약 230Mb, CD(Compact Disc)는 1 시간 기준으로 약 5.0Gb, 그리고 영상의 경우 1시간 기준으로 비디오는 109Gb, 현행 TV는 360Gb, 고선명 TV(일명, 'HDTV')는 4320Gb가 정도의 데이터 분량이다.
또한, 이와 같은 정보 미디어를 실시간으로 전송하기 위해서는, 음성의 경우는 전화는 약 64kbps, CD(Compact Disc)는 약 1.4Mbps, 비디오는 약 30Mbps, 현행 TV는 약 100Mbps, 고선명 TV는 약 1.2Gbps정도의 전송 속도가 요구된다.
따라서, 정보 미디어의 발전에는 필연적으로 통신 미디어와 저장 미디어의 발전이 요구되는바, 이와 같은 요구 조건은 정보 압축 기술에 의해 해소되었다. 즉, 정보 압축 기술에 의하여, 저렴한 저장 미디어에 영상 등의 멀티 미디어 정보의 수록이 가능해지고, 또한 저장 미디어에 수록되는 데이터의 점유량을 감소시킬 수 있으며, 종래에는 불가능하다고 여겨지던 영상 등의 멀티 미디어 통신이 저렴한 요금으로 가능해진다. 또한, 방송 미디어에서 열화가 없고 고품질의 영상을 전송이 가능해지며, 다채널화도 가능해진다.
이와 같은 정보 압축 기술에는, 확률적 부호화 기법과 시간적, 공간적 압축기법을 결합한 하이브리드 부호화 기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있으며, 이러한 기법들은, 예를들면 세계 표준화 기구에 의해 그 표준안이 이미 제정된 MPEG-1 및 MPEG-2 등의 권고안에 광범위하게 개시되어 있다.
여기에서, 확률적 부호화 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform, 이산 코사인 변환) 계수나 움직임 백터 등에 대해서 발생확률이 높은 값에 짧은 부호를 할당하고, 발생확률이 낮은 값에 긴 부호의 길이를 할당하여 평균 부호 길이를 감소시키는 기법이고, 시간적 압축 기법은 이웃하는 화면끼리 매우 유사한 점을 이용하여 전화면에서 변화된 부분의 이동 좌표(즉, 움직임 벡터)에 대한 정보만 화면을 부호화하는 기법이며, 공간적 압축 기법은 한 장의 화면을 8×8 화소의 정방형 블록으로 분할한후, 분할된 정방형의 화소 블록마다 DCT 변환울 수행한후, 변환된 DCT 계수를 소정의 수(양자화 스텝)으로 나누어 나머지를 반올림하는 양자화에 의해 압축하는 기법이다.
그러나, 상술한 종래의 기술에서는 화면 내의 복잡도에 관계없이 고정된 양자화 스텝으로 양자화를 수행하므로써, 화면이 복잡한 경우에는 고주파 성분을 너무 많이 제거하여 화질이 저하되고, 화면이 단수한 경우에는 압축 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 화면 내의 변화를 나타내는 화면 복잡도를 검출하고, 검출된 화면 복잡도에 대응되게 양자화 스텝을 적응적으로 변환하도록 구성한 영상 부호화 시스템의 양자화 스텝 자동 변환 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 외부로부터 입력되는 영상 신호를 부호화하여 출력하는 영상 부호화 시스템에 있어서, 한 화면에 상응하는 상기 영상 신호의 화면내 복잡도를 검출하는 화면 복잡도 검출부; 상기 화면 복잡도의 소정 범위 각각에 대응하는 압축율에 대한 정보가 기설정되어 저장된 저장부; 상기 영상 신호를 서로 다른 다수의 압축율로 가변하여 압축할 수 있는 가변 압축부; 상기 가변 압축부의 압축화가 수행된 압축 신호에 압축율에 대한 정보를 부가하는 압축 정보 삽입부; 상기 화면 복잡부에서 검출된 화면 복잡도에 대응하는 압축율에 대한 정보를 상기 저장부로부터 인출하여, 인출된 압축율에 대한 정보에 의거하여 상기 가변 압축부의 압축율을 가변 제어하는 시스템 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 압축율 자동 변환 장치를 구비한 영상 부호화 시스템을 도시한 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 화면 복잡도를 연산하는 과정을 설명하기 위해 NTSC용 한 화면과 4개의 8×8 정방형 화소 블록으로 이루어진 매크로 블록을 도시한 예시도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 화면 복잡도를 연산하는 과정을 설명하기 위해 NTSC용 한 화면과 4개의 8×8 정방형 화소 블록으로 이루어진 매크로 블록을 도시한 예시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 프레임 메모리 200 : 화면 복잡도 검출부
210 : 메모리 절환부 220 : 제 1 메모리
230 : 제 2 메모리 240 : 복잡도 연산부
300 : 시스템 제어부 400 : 저장부
500 : 가변 압축부 600 : 예측 화면 생성부
700 : 압축 정보 삽입부 Bn : 8×8 정방형 블록
bn : 화소값
상술한 본 발명의 목적 및 기타 다른 목적과 장점은 도면을 첨부한 하기의 설명에 의해서 더욱 명확히 드러날 것이다.
이하, 첨부된 도 1 및 도 2, 3을 참조하여 본 발명에 따른 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 압축율 자동 변환 장치를 구비한 영상 부호화 시스템을 도시한 블록 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예 및 다른 실시예에 따라 화면 복잡도를 연산하는 과정을 설명하기 위해 NTSC(National Television System Committee)용 한 화면과 4개의 8×8 정방형 화소 블록으로 이루어진 매크로 블록을 도시한 예시도이다.
먼저, 도 1을 참조하면 , 본 발명에 따른 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치는 프레임 메모리(100), 화면 복잡도 검출부(200), 시스템 제어부(300), 저장부(400), 가변 압축부(500), 예측 프레임 생성부(600), 압축 정보 삽입부(700)을 포함하여 구성되는 바, 그 각각의 구성 부재별 기능에 대해 하기에 설명한다. 이때, 편의상 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 2를 참조하여 설명하지만, 당 분야에 종사하는 당업자는 도 3을 포함하여 본 발명의 사상 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 용이하게 변경실시할 수 있을 것이다. 또한, 본원 발명에서는 NTSC용 화면을 예로 들어 설명하였지만, 이는 본원 발명에 대한 이해를 돕고자함이므로, 다른 방식의 화면에 대해서도 동일한 방법에 의해 응용 및 적용할 수 있을 것이다.
먼저, 프레임 메모리(100)는 외부로부터 입력되는 영상 신호를 순차적으로 저장하는 도중 한 화면에 상응하는 영상 신호가 저장되면, 저장된 한 화면에 대한 영상 신호를 가변 압축부(500)에 제공하는 한편, 시스템 제어부(300)의 제어에 의해, 한 블록에 단위의 영상 신호를 메모리 절환부(210)의 접속 절환에 의해, 화면 복잡도 검출부(200) 내의 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 제공한다. 이때, 메모리에 저장되는 블록은 도 2에 도시된 바와 같이 8×8 정방형 화소들로 이루어지며, 그 각각의 화소는 휘도(밝기)와 색차(色差)를 갖는바, b1, b2, b3,,,,,등으로 표시된 바와 같이 각각의 화소값으로 표현할 수 있다.
화면 복잡도 검출부(200)는 메모리 절환부(210), 제 1 메모리(220), 제 2 메모리(230), 복잡도 연산부(240)로 구성되어, 프레임 메모리(100)로부터 제공되는 한 화면에 상응하는 영상 신호의 화면 복잡도를 검출하여 시스템 제어부(300)에 제공한다. 이때, 화면 복잡도는 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 교대로 인가되는 블록간 변화도의 총합으로써, 이와 같은 기능을 수행하기 위해 화면 복잡도 검출부(200)를 구성하는 각 구성 부재는 다음과 같은 기능을 수행한다.
먼저, 메모리 절환부(210)는 시스템 제어부(210)의 제어에 의해 절환되어, 프레임 메모리(100)에서 제공되는 한 화면에 영상 신호를 한 블록 단위의 영상 신호가 제 1 메모리(220) 또는 제 2 메모리(230)에 인가되도록 프레임 메모리(100)와 제 1 메모리(220) 또는 제 2 메모리(230)를 접속한다.
메모리 절환부(210)의 절환에 의해, 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에는 한 블록, 즉, 8×8 정방형 화소에 대응하는 영상 신호가 프레임 메모리(100)로부터 교대로 인가되어 저장된다.
즉, 제 1 메모리(220)에서 도 2에 도시된 B1, B3, B5, B7,,,,,,과 같이 프레임 메모리(100)에서 제공되는 한 화면 분량의 영상 신호가 8×8 정방형 영상 신호로 분할된 블록 중 홀수 번째 블록에 대한 영상 신호가 저장되고, 제 2 메모리(230)에는 도 2에 도시된 B2, B4, B6, B8,,,,,과 같이 프레임 메모리(100)에서 제공되는 한 화면 분량의 영상 신호가 8×8 정방형 영상 신호로 분할된 블록 중 짝수 번째 블록에 대한 영상 신호가 저장된다.
한편, 복잡도 연산부(240)는 제 1 메모리(220)에 저장된 화면 정보와 제 2 메모리(230)에 저장된 화면 정보를 비교하여 블록간 변화도(Δbn)을 연산한 후, 연산된 블록간 변화도(Δbn)를 저장부(400)에 순차적으로 저장한후, 전체 블록에 대하여 블록간 변화도(Δbn)의 연산이 완료되면, 그때 까지 저장부(400)에 저장된 블록간 변화도(Δbn)를 인출하여 블록간 변화도(Δbn)의 총합(ΔBn)을 연산한다. 이때, 블록간 변화도(Δbn)의 총합(ΔBn)은 화면 복잡도가 될 것이다.
시스템 제어부(300)는 한 화면에 상응하는 영상 신호를 8×8 정방형 화소들로 이루어진 블록 단위로 분할하여 메모리 절환부(210)에 제공하도록 프레임 메모리(100)를 제어하고, 또한, 프레임 메모리(100)로부터 제공되는 블록 단위의 영상 신호를 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 교대로 저장할 수 있도록 메모리 절환부(210)를 제어한다.
그리고, 시스템 제어부(300)는 화면 복잡도 검출부(200)에서 검출된 화면 복잡도에 대응하는 압축율을 저장부(400)에서 검색하여, 프레임 메모리(100)에서 제공되는 영상 신호를 저장부(400)에서 검색한 압축율로 압축 부호화할 수 있도록 가변 압축부(500)를 제어한다.
또한, 가변 압축부(500)에서 압축 부호화를 수행환 압축율에 대한 정보를 가변 압축부(500)에서 압축 부호화된 정보에 삽입할 수 있도록, 압축율에 대한 정보를 압축 정보 삽입부(400)에 제공한다.
저장부(400)에는 다수의 실험에 의해 검증된, 각각의 화면 복잡도에 대응하는 최적의 압축율에 대한 정보가 기저장되어 있다.
그 일예로서, 하기에 도시된 표 1과 같은 테이블로 기설정되어 저장될 수도 있을 것이다. 이때, 표 1은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일예로써, 본 발명에 따른 사상 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 용이하게 변경 실시될 수 있을 것이다.
화면 복잡도 압축율
C1∼C2 P1
C1∼C2 P2
C1∼C2 P3
..... .....
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 표 1에 도시된 압축율은 양자화 스텝을 이용하여 가변할 수 도 있을 것이다.
또한, 저장부(400)에는 화면 복잡도 검출부(200)의 복잡도 연산부(240)에서 순차적으로 연산된 각 블록간 변화도(Δbn)가 저장된다.
가변 압축부(500)는 시스템 제어부(300)의 제어에 의해, 프레임 메모리(100)에서 제공되는 한 화면 단위의 영상 신호, 또는 예측 화면 생성부(600)에서 생성된 예측 화면과 프레임 메모리(100)에서 제공된 영상 신호의 차분치를 가변된 압축율로 압축 부호화를 수행한다.
예측 화면 생성부(600)는 가변 압축부(500)에서 압축된 신호를 복호한후, 그 복호된 신호와 이전 신호로부터 움직임을 추정하고, 추정된 움직임에 대응하여 움직임을 보상하므로써, 예측 화면을 생성한다.
압축 정보 삽입부(700)는 시스템 제어부(300)의 제어에 의하여, 가변 압축부(500)에서 압축 부호화를 수행한 압축 신호에, 압축 부호화가 수행된 압축율에 대한 정보를 코드로써 부가한다. 이때, 가변 압축부(500)에서 가변될 수 있는 압축율의 단계가 4단계 이하이면 2 비트(bit)의 코드를 사용하고, 가변 압축부(5000에서 가변될 수 있는 압축율에 대한 단계가 4 단계 초과 16 단계 이하이면 4 비트(bit)의 코드를 사용한다.
한편, 압축 정보 삽입부(700)에서 압축 신호에 부가한 압축 코드는 이후 복호화 과정에서 정확한 영상 신호의 정확한 복호를 위해서 참조될 것이다.
이상 상술한 기능을 수행하는 구성부재를 포함하여 이루어지는 본 발명에 따른 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치의 동작 과정에 대하여 상술한 도 1을 중심으로 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
하기 설명할 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 도 1에 대해서는 상술하였는 바, 도 2 및 도 3에 대하여 간략히 설명한후, 본 발명에 대한 동작 설명을 하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예 및 다른 실시 예에 따라 화면 복잡도를 연산하는 과정을 설명하기 위해 NTSC용 한 화면과 4개의 8×8 정방형 화소 블록으로 이루어진 매크로 블록을 도시한 예시도로서, NTSC용 한 화면은 가로 22, 세로 15개의 22×15의 매크로 블록(Macro Block)들로 구성되며, 그 각각의 매크로 블록은 가로 2, 세로 2의 2×2 정방형 블록(Block)들로 구성된다.
또한, 그 각각의 블록들은 가로 8, 세로 8의 8×8의 정방형 화소들로 이루어지며, 그 각각의 화소는 휘도(밝기)와 색차(色差)를 갖는바, b1, b2, b3,,,,,등으로 표시된 바와 같이 각각의 화소값으로 표현할 수 있다.
이하, 상술한 도 1 및 도 2, 3에 대한 상세한 설명을 바탕으로 하기에 설명하는 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 비디오 카메라로 찍은 동영상이 아날로그 신호에서 디지털 정보로 변환된 후 프레임 메모리(100)에 인가되면, 인가된 디지탈 정보는 프레임 메모리(100)에 순차적으로 저장된후, 화면을 구성하는 영상 정보의 기본 단위인 화소 단위로 분해 처리된다.
이후, 순차적으로 저장되는 디지탈 정보가 한 화면을 구성하면, 프레임 메모리(100)는 시스템 제어부(300)의 제어에 의해, 순차적으로 저장된 한 화면에 대한 영상 신호를 가변 압축부(500)에 제공하는 한편, 메모리 절환부(210)의 절환에 의해 제 1 메모리(220) 또는 제 2 메모리(230)에 제공한다.
이때, 시스템 제어부(300)는 프레임 메모리(100)에 저장된 한 화면에 대한 영상 신호를 가변 압축부(500)에는 한 화면 단위의 영상 신호를 제공하도록 제어하고, 메모리 절환부(210)를 경유하여 제 1 메모리(220) 또는 제 2 메모리(230)에 제공되는 영상 신호는 8×8 정방형 화소들로 이루어진 블록 단위로 제공하도록 제어한다.
이때, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 시스템 제어부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, b1∼b8, b17∼b24, b33∼b40, b49∼b56, b65∼b74, b81∼b88, b97∼b104, b133∼120으로 이루어진 8×8 정방형 블록 B1, b2 ∼ b9, b18∼b25, b34∼b41, b50∼b57, b66∼b75, b82∼b89, b98∼b105, b134∼121로 이루어진 8×8 정방형 블록 B2, B3, B4, B5,,,,과 같이 이전 블록에서 1×8 화소만큼 우측으로 이동한 8×8 정방형 블록을 순차적으로 인가한 뒤, B9까지 인가하고 나면, 상술한 B1 내지 B9에서 8×1만큼 하측으로 이동한 블록 순으로 인가하도록 제어하여, B1에서부터 B 81까지 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 교대로 인가하도록 메모리 절환부(210)를 제어한다.
한편, 본 발명의 이 실시예에 따르면, 시스템 제어부(300)는 b1 ∼ b8, b17∼b24, b33∼b40, b49∼b56, b65∼b74, b81∼b88, b97∼b104, b133∼120으로 이루어진 8×8 정방형 블록 B1, 그 다음 b9 ∼ b16, b25∼b32, b41∼b48, b57∼b64, b73∼b80, b89∼b96, b105∼b112, b121∼128으로 이루어진 8×8 정방형 블록 B2, B3, B4, B5,,,순으로 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 인가하도록 제어한다.
이상, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여, 매크로 블록을 구성하는 각 블록을 예로 들어 설명하였지만, 상술한 설명에 의해 NTSC용 한 화면에 전체를 구성하는 각 블록에 대해서도 동일하게 적용될 것이다. 이때, 보다 정밀한 화면 복잡도를 산출하기 위해서는 본 발명에 일 실시예에 따라 화면 복잡도를 검출하는 것이 바람직할 것이고, 비교적 정밀한 가운데 보다 신속하고 간단하게 화면 복잡도를 검출하기 위해서는 본 발명의 다른 실시예에 따라 화면 복잡도를 검출하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 프레임 메모리(100)에 저장된 영상 신호는 한 블록 단위로 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 교대로 인가되어 저장되고, 복잡도 연산부(240)는 제 1 메모리(220) 및 제 2 메모리(230)에 교대로 인가되는 각 블록간 변화도(Δbn)를 순차적으로 연산한다.
즉, 제 1 메모리(220)에 B1에 대한 영상 신호가 저장되어 있고, 제 2 메모리(230)에 B2에 대한 영상 신호가 인가되면, 제 1 메모리(220)에 저장된 B1을 구성하는 화소들의 화소값을 총합하고, 제 2 메모리(230)에 저장된 B2를 구성하는 화소들의 화소값을 총합한후, B1 및 B2의 총화소값의 차로써, 제 1 블록간 변화도 Δb1을 검출하여, 그 검출된 제 1 블록간 변화도 Δb1을 저장부(400)에 저장한다.
시스템 제어부(300)의 제어에 의해 제 1 메모리(220)에 B3 블록에 대한 영상 신호가 인가되어 저장되면, 복잡도 연산부(240)는 상술한 블록간 변화도 Δb1을 연산하는 과정과 동일하게 블록 B2와 B3의 블록간 변화도 Δb2를 연산한후, 연산된 블록간 변화도Δb2를 저장부(400)에 저장한다.
이후, 복잡도 연산부(240)는 상술한 동작 과정을 반복하여 블록간 변화도 Δb1에서 최종 블록간 변화도 Δbn까지 연산하면, 저장부(400)에 저장한 블록간 변화도 Δb1부터 블록간 변화도 Δbn까지의 블록간 변화도 총합 ΔBn을 연산한다. 이때, 블록간 변화도 총합 ΔBn은 화면 복잡도를 나타낸다.
이상, 1×8 및 8×1 화소씩 우측 및 좌측으로 이동하는 블록간, 이웃하는 8×8 정방형 블록간 변화도를 검출하는 방벙을 예로 들어 설명하였지만, 블록간의 크기를 가변하거나, 일정 간격으로 표본 추출하여 블록간의 변화도를 검출하는 방법 등의 다른 응용에 의해서도 본 발명에 따른 화면 복잡도는 용이하게 검출할 수 있을 것이다.
화면 복잡도 검출부(200)는 상술한 과정에 의해서 화면 복잡도(c)를 검출하고, 검출된 화면 복잡도(c)를 시스템 제어부(300)에 제공한다.
시스템 제어부(300)는 화면 복잡도 검출부(200)에서 제공된 화면 복잡도(c)에 대응하는 압축율(P)를 저장부(400)에서 검색한다. 이때, 만일, 화면 복잡도 검출부(200)에서 검출된 화면 복잡도(c)가 표 1에 도시된 C1∼C2 사이의 범위에 포함된다면, 시스템 제어부(300)는 압축율 P1으로 영상 신호를 압축하도록 가변 압축부(500)를 제어한다.
가변 압축부(500)는 시스템 제어부(300)에 의해, 화면 복잡도 검출부(200)에서 검출된 화면 복잡도(c)에 대응하는 압축율(P)로 프레임 메모리(100)에서 제공되는 영상 신호 또는 프레임 메모리(100)에서 제공되는 영상 신호와 예측 화면 생성부(600)에서 제공되는 예측 화면의 차분치를 압축 부호화하여 출력할 것이다.
즉, 프레임 메모리(100)에서 제공되는 영상 신호 또는 프레임 메모리(100)에서 제공되는 영상 신호와 예측 화면 생성부(600)에서 제공되는 예측 화면의 차분치를 DCT(이산 여현 변환; Discrete Cosine Transform) 변환을 통하여 고주파항과 저주파항으로 주파수 분리를 수행한후, 분리된 주파수를 소정의 수(양자화 스텝)로 나누어 반올림하므로써, 압축 부호화를 수행하는바, 양자화 스텝을 가변하여 압축율을 변화시킬 수 있을 것이다. 이때, 가변 압축부(500)는 시스템 제어부(300)의 제어에 의하여, 화면 복잡도 검출부(200)에서 검출된 화면 복잡도가 상대적으로 크면 양자화 스텝을 감소시켜 압축율을 감소시키고, 화면 복잡도가 상대적으로 작으면 양자화 스텝을 증가시켜, 압축율을 증가시킨다.
이때, 예측 화면 생성부(600)는 가변 압축부(500)에서 출력되는 압축 신호를 복호하여, 그 복호된 신호와 내부에 저장하고 있던 이전 화면에 대한 정보로부터 움직임을 추정 및 보상하여 예측 화면을 생성한다.
이후, 시스템 제어부(300)는 가변 압축부(500)에서 입력되는 영상 신호에 대한 압축 부호화를 수행한 압축율에 대한 정보를 가변 압축부(500)에서 출력된 압축 신호에 부가하도록 압축 정보 삽입부(700)를 제어한다.
압축 정보 삽입부(700)는 시스템 제어부(300)의 제어에 의해, 가변 압축부(500)에서 수행된 압축율에 대한 정보를 소정 비트(bit)로 이루어진 코드로써 압축 신호에 부가한다. 이때, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 가변 압축부(500)에서 가변할 수 있는 압축율이 4 단계 이하이면 2 비트의 코드로, 4 단계 초과 16 단계 이하이면 4 비트의 코드로써 압축 신호에 부가한다.
이는, 본 발명의 바람직한 실시에에 의해서, 가변 압축부(500)에서 가변할 수 있는 압축율을 16 단계 이하로 설정하는 경우이지만, 그 이상의 압축율 가변 단계에 대해서도 비트를 증가시키므로써 용이하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명에 따르면, 화면 복잡도가 크면 압축율을 감소시키고, 화면 복잡도가 작으면 압축율을 증가시키므로써, 고화질을 유지하면서도 압축 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 외부로부터 입력되는 영상 신호를 부호화하여 출력하는 영상 부호화 시스템에 있어서,
    한 화면에 상응하는 상기 영상 신호의 화면내 복잡도를 검출하는 화면 복잡도 검출부;
    상기 화면 복잡도의 소정 범위 각각에 대응하는 압축율에 대한 정보가 기설정되어 저장된 저장부;
    상기 영상 신호를 서로 다른 다수의 압축율로 가변하여 압축할 수 있는 가변 압축부;
    상기 가변 압축부의 압축화가 수행된 압축 신호에 압축율에 대한 정보를 부가하는 압축 정보 삽입부;
    상기 화면 복잡부에서 검출된 화면 복잡도에 대응하는 압축율에 대한 정보를 상기 저장부로부터 인출하여, 인출된 압축율에 대한 정보에 의거하여 상기 가변 압축부의 압축율을 가변 제어하는 시스템 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화면 복잡도 검출부는,
    상기 한 화면에 대응하는 영상 신호를 한 블록 단위로 저장하기 위한 제 1 및 제 2 메모리;
    한 블록에 대응하는 상기 영상 신호를 제 1 메모리 또는 제 2 메모리에 인가하도록 접속 절환하는 메모리 절환부;
    상기 제 1 및 제 2 메모리에 저장되는 영산 신호들로부터 블록간 변화도를 연산하고, 상기 연산된 블록간 변화도로부터 화면 복잡도를 연산하는 화면 복잡도 연산부로 이루어지고,
    상기 시스템 제어부는,
    한 블록에 대응하는 상기 영상 신호가 제 1 메모리 및 제 2 메모리에 교대로 인가되도록 상기 메모리 절환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 블록은,
    8×8 정방형 화소들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 화면 복잡도 검출부는 상기 블록간 변화도의 총합으로써, 상기 화면 복잡도를 검출하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 화면 복잡도 검출부는,
    상기 블록간 변화도를 상기 블록을 구성하는 화소들의 총 화소값과 이웃한 블록을 구성하는 화소들의 총화소값의 차로써 검출하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 화면 복잡도 검출부는,
    상기 블록과 1×8 화소만큼 우측 또는 하측으로 이격된 이웃 블록에 대해서 순차적으로 상기 블록간 변화도를 연산하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  7. 제 1 항 내지 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가변 압축부는,
    상기 화면 복잡도 검출부에서 검출된 화면 복잡도가 클수록 낮은 압축율로 압축 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 압축율은,
    양자화 스텝인 것을 특징으로 하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 압축 정보 삽입부는,
    상기 가변 압축부의 압축율 가변 개수가 4 개 이하이면 2 비트(bit)의 코드로 상기 압축 정보를 표시하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 압축 정보 삽입부는,
    상기 가변 압축부의 압축율 가변 개수가 4개 초과 16개 이하이면 4 비트의 코드로 상기 압축 정보를 표시하는 영상 부호화 시스템의 압축율 자동 변환 장치.
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