KR100283579B1 - Method and apparatus for coding mode signals in interlaced shape coding technique - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이진값 '0' 혹은 '255'를 갖는 M × N 화소들의 목표 블록의 모드 신호들을 엔코딩하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에서, 목표 블록이 "all_0" 혹은 "all_255" 중 어느 것으로도 설정되지 않으면, 상기 목표 블록은 상부 필드 및 하부 필드로 분할되는데, 여기서 상부 필드는 목표 블록의 모든 기수(odd)행을 포함하는 M/2 × N 화소 블록이고, 하부 필드는 목표 블록의 모든 우수(even)행을 포함하는 M/2 × N 화소 블록으로 구성된다. 이후, 상부 필드가 엔코딩되고, 상기 상부 필드에 근거하여 하부 필드를 엔코딩함으로써 변경된 하부 필드 코딩 데이터 및 변경된 하부 모드가 발생된다.The present invention relates to a method for encoding mode signals of a target block of MxN pixels having a binary value of '0' or '255'. In the present invention, if the target block is not set to either " all_0 " or " all_255 ", the target block is divided into an upper field and a lower field, where the upper field includes all odd rows of the target block And the lower field is composed of M / 2xN pixel blocks including all even rows of the target block. Subsequently, the upper field is encoded, and the lower field coding data modified and the modified lower mode are generated by encoding the lower field based on the upper field.
Description
본 발명은 이진 형상 신호의 모드 신호들을 엔코딩(encoding)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격행 형상 코더(coder)에서 두 개의 필드 사이의 상관관계를 사용하여 모드 신호들을 엔코딩하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for encoding mode signals of a binary shape signal, and more particularly to a method and apparatus for encoding mode signals using a correlation between two fields in a moving shape coder. ≪ / RTI >
비디오 전화, 원격 화상 회의 및 고선명 텔레비젼 시스템과 같은 디지털 방송수신형 시스템에 있어서, 비디오 프레임 신호 내의 비디오 라인 신호가 화소값으로서 지칭되는 디지털 데이터의 시퀀스(sequence)를 포함하기 때문에, 각각의 비디오 프레임 신호를 규정하는데에는 다량의 디지털 데이터가 필요하다. 그러나, 통상적인 전송 채널의 사용가능한 주파수 대역폭은 제한적이므로, 이를 통해 다량의 디지털 데이터를, 특히, 비디오 전화 및 원격 화상 회의 시스템에 사용되는 낮은 비트 속도의 비디오 신호 엔코더들(encoders)로 전송하기 위해, 여러 가지 데이터 압축 기법을 사용하여 데이터의 크기(volume)를 압축시키거나 혹은 감소시키는 것이 필수적이다.In digital broadcast receiving systems such as video telephony, teleconferencing and high definition television systems, because the video line signal in the video frame signal contains a sequence of digital data referred to as pixel values, each video frame signal A large amount of digital data is required. However, since the usable frequency bandwidth of a conventional transmission channel is limited, it allows a large amount of digital data to be transmitted, particularly to low bit rate video signal encoders used in video telephony and teleconferencing systems , It is necessary to compress or reduce the volume of data using various data compression techniques.
낮은 비트 속도의 엔코딩 시스템에 있어서, 비디오 신호들을 엔코딩하기 위한 그러한 기법들 중 하나는 객체 지향형 분석-합성 코딩 기법으로 지칭되는 기법이며, 여기서 입력 비디오 이미지는 객체들로 분할되고, 각 객체의 움직임, 윤곽선 및 화소 데이터를 정의하기 위한 3세트의 파라미터들은 상이한 엔코딩 채널을 통해 처리된다.For low bit rate encoding systems, one such technique for encoding video signals is a technique referred to as object-oriented analysis-synthesis coding technique, wherein an input video image is divided into objects and the motion, The three sets of parameters for defining contour and pixel data are processed through different encoding channels.
이러한 객체 지향형 분석-합성 코딩 체계의 일실시예는 MPEG-4)로서 지칭되며, 이것은 낮은 비트 속도 통신과, 쌍방향 멀티미디어(interactive multimedia)(예를 들면, 게임, 쌍방향 TV 등) 및 감시장비와 같은 애플리케이션에서 내용 기반형 쌍방향성(content-based interactivity)과, 개선된 코딩 효율 및/또는 범용 액세스성(accessibility)을 허용하기 위한 오디오-비디오 코딩 표준을 제공하도록 설계된다.One embodiment of such an object-oriented analysis-synthesis coding scheme is referred to as MPEG-4), which may be implemented as low bit rate communication, interactive multimedia (e.g., games, interactive TV, Video coding standards to allow content-based interactivity, improved coding efficiency, and / or universal accessibility in applications.
MPEG-4에 따르면, 입력 비디오 이미지는 다수의 비디오 객체 평면들(Video Object Plane : VOP)로 분할되는데, 이는 사용자가 액세스할 수 있고 다룰수 있는 비트스트림(bitstream)인 실체들에 대응한다. VOP는 객체로서 지칭되며 그 폭과 높이가 각각 객체를 둘러싸는 16화소(매크로블록 사이즈)의 정수배인 사각형 중에서 최소 크기인 경계 사각형(bounding rectangle)으로 표현되므로 엔코더가 입력 비디오 이미지를 VOP 단위로 처리할 수 있다.According to MPEG-4, an input video image is divided into a number of Video Object Planes (VOPs), which correspond to entities that are bitstreams that the user can access and manipulate. The VOP is referred to as an object, and its width and height are represented by bounding rectangles, which are the minimum size among rectangles that are integral multiples of 16 pixels (macro block size) surrounding the object. Therefore, the encoder processes the input video image in units of VOP can do.
MPEG-4에서 설명된 VOP는 루미넌스(luninace) 및 크로미넌스(chrominance) 데이터로 구성되는 형상 정보 및 색 정보(color information)를 포함하는데, 여기서 이진 형상 신호들로 표시된 형상 정보는 알파 평면(alpha plane)으로서 지칭된다. 알파 평면은 각각 16 × 16 이진 화소들을 갖는 다수의 이진 알파 블록들(BAB)로 분할된다. 각각의 이진 화소들은 배경 화소 혹은 객체 화소 중 하나로 분류되며, 객체 내에 있는 객체 화소가 다른 이진 화소값, 예를 들면, 255의 값을 갖도록 할당되는데 사용되는 반면에, 알파 평면 내의 객체 밖에 위치된 배경 화소는 이진 화소값, 예를 들면, 0의 값을 갖도록 할당되는데 사용된다.The VOP described in MPEG-4 includes shape information and color information composed of luninace and chrominance data, in which the shape information represented by binary shape signals is represented by alpha plane alpha plane. The alpha plane is divided into a number of binary alpha blocks (BAB) each having 16x16 binary pixels. Each binary pixel is classified as one of a background pixel or object pixel and the object pixel in the object is used to be assigned to have a different binary pixel value, for example, a value of 255, while the background located outside the object in the alpha plane The pixel is used to be assigned to have a binary pixel value, for example, a value of zero.
BAB내의 각 이진 화소들은 내용 기반형 산술 엔코딩(context-based arithmetic encoding : CAE) 원리와 같은 통상적인 비트 맵 기반형 형상 코딩 방법을 사용하여 엔코딩된다. 예를 들면, 인트라 모드(intra mode)에서, BAB의 모든 이진 화소들은 인트라 CAE 원리를 사용하여 엔코딩됨으로써, 인트라 코딩된 BAB를 발생하며, 인트라 CAE 원리에 있어서 BAB의 각 이진 화소에 대한 내용값은 이진 화소값의 사전 설정된 개수, 예를 들면, BAB 내의 상기 각 이진 화소를 둘러싸는 10개를 사용하여 연산된다. 반면에, 인터 모드(inter mode)에서, 현재 BAB의 모든 이진 화소들은 인터 CAE 원리를 사용하여 엔코딩됨으로써 인터 엔코딩된 BAB를 발생시킨다. 여기서 인터 CAE 원리에 있어서 현재 BAB의 각 이진 화소의 내용값은 이진 화소값의 사전설정된 개수, 예를 들면, 현재 BAB내의 각 이진 화소를 둘러싸는 4개의 이진 화소 및 이진 값의 사전 설정된 개수, 예를 들면, 경계 움직임 보상된 BAB내의 5개의 이진 화소를 사용하여 연산된다(MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organisation for Standardisation, Coding of Moving Pictures And Associated Audio Information, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642, Bristol, April 1997, pp 28-30 참조).Each binary pixel in the BAB is encoded using a conventional bitmap-based shape coding method, such as the principle of context-based arithmetic encoding (CAE). For example, in intra mode, all binary pixels of the BAB are encoded using the intra CAE principle, thereby generating the intra-coded BAB, and the content value for each binary pixel of the BAB in the intra CAE principle is A predetermined number of binary pixel values, for example, ten surrounding the respective binary pixels in the BAB. On the other hand, in the inter mode, all binary pixels of the current BAB are encoded using the inter-CAE principle to generate the inter-encoded BAB. Where the content value of each binary pixel of the current BAB in the inter-CAE principle is a predetermined number of binary pixel values, for example, four binary pixels surrounding each binary pixel in the current BAB and a predetermined number of binary values, (MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organization for Standardization, Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information, ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11 MPEG 97 / N1642, Bristol, April 1997, pp 28-30).
예를 들면, BAB 내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들이면, 전송되어질 엔코딩된 이진 화소값들을 발생시키기 위해, 객체 화소들의 이진 화소값들을 엔코딩하는 대신에 BAB내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들임을 알려주는 모드 신호를 엔코딩하는 것이 바람직하다. 전술한 방법을 채용함으로써, BAB에 대한 이진 형상 정보와 같은 대응 엔코딩 모드 신호를 전송함으로써 코딩 효율을 증대시킬 수 있다.For example, if all of the binary pixels in the BAB are object pixels, instead of encoding the binary pixel values of the object pixels to generate encoded binary pixel values to be transmitted, a mode that notifies all binary pixels in the BAB to object pixels It is desirable to encode the signal. By employing the above-described method, it is possible to increase the coding efficiency by transmitting a corresponding encoding mode signal such as binary shape information for the BAB.
하기 표 1을 참조하면, 통상적인 모드 코딩 원리에 따른 BAB의 이진 알파 정보에 대한 7개의 모드들이 있으며, 여기서 BAB의 형상에 대한 움직임 벡터 차이(MVD)는 형상에 대한 움직임 벡터(MV)와 형상에 대한 움직임 벡터 예측기(MVP) 사이의 차이이고, MVP는 통상적인 움직임 판단 원리를 사용하여 결정된다(MPEG-4 Video Verfication Model Version 7.0, International Organization for Standardization, Coding of Moving Pictures And Associated Audio Information, ISO/IEC JTC/SC29/WG11 MPEG97/N1642, Bristol, April 1997, pp 20-23 참조).Referring to Table 1, there are seven modes for binary alpha information of a BAB according to a conventional mode coding principle, wherein a motion vector difference (MVD) with respect to the shape of the BAB includes a motion vector (MV) And the MVP is determined using a conventional motion estimation principle (MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organization for Standardization, Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information, ISO / IEC JTC / SC29 / WG11 MPEG97 / N1642, Bristol, April 1997, pp 20-23).
표 1에서, 모드 1은 BAB에 대한 형상의 움직임 벡터 차이(MVP)가 0으로서 정의되고 BAB 내의 모든 이진 화소들은 엔코딩될 필요가 없음을 나타내고, 모드 2는 MVD가 0으로서 정의되지 않고 BAB 내의 모든 이진 화소들이 엔코딩될 필요가 없음을 나타내며, 모드 3은 MVD가 0으로서 정의되고 BAB 내의 모든 이진 화소들이 인터 CAE 원리에 의해 엔코딩되었음을 나타내고, 모드 4는 MVD가 0으로서 정의되지 않으고 BAB 내의 모든 이진 화소들은 인터 CAE 원리에 의해 엔코딩되었음을 나타내며, 모드 5는 BAB 내의 모든 이진 화소가 인트라 CAE 원리에 의해 엔코딩되었음을 나타내고, 모드 6은 BAB 내의 모든 이진 화소들이 배경 화소들로서 정의됨을 나타내며, 모드 7은 BAB 내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들로서 정의됨을 나타낸다.In Table 1,
전술한 통상적인 모드 코딩 방법을 채용한 종래의 이진 형상 엔코딩 방법들은 기본적인 프로그래시브(progressive) 코딩 방법이다. 즉, 종래의 이진 형상 엔코딩 방법에서는, 필드 단위의 움직임 추정 방법을 사용하여 수행된 격행 코딩 기법이 사용되지 않았다. 따라서, 프레임들 사이의 공간적 및/또는 시간적 상관관계가 필드들의 상관관계보다 더 작은 경우라도, 격행 코딩 기법이 채용되지 않아 코딩 효율이 증대되지 않았다.Conventional binary shape encoding methods employing the conventional mode coding method described above are basic progressive coding methods. That is, in the conventional binary shape encoding method, the motion-based coding technique using the field-based motion estimation method is not used. Thus, even if the spatial and / or temporal correlation between frames is smaller than the correlation of the fields, the transcoding technique is not employed and the coding efficiency is not increased.
그러므로, 본 발명의 기본적인 목적은 격행 형상 코더에서 두 개의 필드 사이의 상관관계를 고려하여 효율적으로 모드 신호들을 코딩하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Therefore, a fundamental object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficiently coding mode signals considering the correlation between two fields in a moving shape coder.
본 발명의 다른 목적은 상부 필드의 상부 모드에 근거하여 하부 필드의 하부 모드를 변경시킴으로써 효율적으로 모드 신호들을 코딩하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for efficiently coding mode signals by changing the lower mode of the lower field based on the upper mode of the upper field.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 각기 제 1 및 제 2 이진값 중 하나를 갖는 M × N(M 및 N은 우수인 양의 정수) 화소의 블록들로 분할되는 다수의 픽쳐(picture)들을 포함하는 이진 형상 신호의 블록들 중 하나를 나타내는 목표 블록의 모드 신호들을 엔코딩하기 위한 방법에 있어서, (a) 제1의 이진 화소값을 갖는 제1의 M × N 기준 블록에 대한 상기 목표 블록의 에러가 사전설정된 임계치보다 더 크지 않은 경우에 제 1 표시 신호를 발생하고, 제2의 이진 화소값을 갖는 제2의 M× N 기준 블록에 대한 상기 목표 블록의 에러가 상기 사전설정된 임계치보다 더 크지 않은 경우에 제 2 표시 신호를 발생하는 단계; (b) 상기 단계(a)에서 상기 제 1 및 제 2 표시 신호들이 발생되지 않은 경우에, 상기 목표 블록을 모든 기수 행 및 우수 행을 포함하는 각각의 M/2 × N 화소의 상부 필드 및 하부 필드로 분할하는 단계; (c) 상기 상부 필드를 코딩하여 상부 필드 코딩 데이터와 상기 상부 필드 코딩 데이터의 코딩 조건을 나타내는 상부 모드를 발생하는 단계; (d) 상기 상부 필드 코딩 데이터에 근거하여 상기 하부 필드를 코딩하여 하부 필드 코딩 데이터와 상기 하부 필드 코딩 데이터의 조건을 나타내는 하부 모드 를 발생하는 단계; (e) 상기 상부 모드에 근거하여 상기 하부 모드를 변경시켜 변경된 하부 모드를 발생하는 단계; (f) 상기 상부 모드를 상기 변경된 하부 모드에 부가하여 모드 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for decoding a plurality of pictures (pictures), each of which is divided into blocks of MxN (M and N are positive integers) pixels each having one of first and second binary values ) Comprising: (a) determining a target pixel value for a first M × N reference block having a first binary pixel value, the method comprising the steps of: (a) Generating a first indication signal when an error of the block is not greater than a predetermined threshold and determining whether an error of the target block with respect to a second MxN reference block having a second binary pixel value is greater than the predetermined threshold Generating a second display signal if not greater; (b) if the first and second display signals are not generated in the step (a), the target block is divided into an upper field and a lower field of each M / 2xN pixel including all odd rows and even rows Dividing into fields; (c) coding the top field to generate a top mode indicating coding conditions of the top field coding data and the top field coding data; (d) coding the lower field based on the upper field coding data to generate a lower mode indicating a condition of the lower field coding data and the lower field coding data; (e) changing the lower mode based on the upper mode to generate a modified lower mode; (f) generating the mode signal by adding the upper mode to the changed lower mode.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이진 알파 블록(binary alpha block : BAB)에 근거한 형상 정보의 모드들을 코딩하기 위한 장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of an apparatus for coding modes of shape information based on a binary alpha block (BAB) according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 상부 필드 코딩 회로의 상세한 블록 구성도,FIG. 2 is a detailed block diagram of the upper field coding circuit shown in FIG. 1,
도 3은 도 1에 도시된 하부 필드 코딩 회로의 상세한 블록 구성도,FIG. 3 is a detailed block diagram of the lower field coding circuit shown in FIG. 1,
도 4는 I/P 픽쳐에서 상부 필드와 하부 필드 사이의 상관관계를 도시한 도면,4 is a diagram showing a correlation between an upper field and a lower field in an I / P picture,
도 5a 내지 도 5c는 각각의 인트라(intra), 인터(inter) 및 상부 내용값(top context values)들을 연산하기 위한 다수의 후보 화소들을 도시한 도면.Figures 5A-5C illustrate a plurality of candidate pixels for computing respective intra, inter, and top context values.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10 : 프레임 검출부 20 : 프레임 분할기10: frame detector 20: frame divider
30 : 상부 필드 코딩 회로 50 : 하부 필드 코딩 회로30: upper field coding circuit 50: lower field coding circuit
70 : 상부 모드 코딩 회로 83 : 하부 모드 발생기70: upper mode coding circuit 83: lower mode generator
85 : 하부 모드 모듈레이터 90 : 멀티플렉서85: Bottom mode modulator 90: Multiplexer
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격행 형상 코더(an interlaced shape coder)에서 이진 알파 블록(binary alpha block : BAB)에 근거하여 형상 정보의 모드들을 코딩하기 위한 장치가 도시되는데, 여기서 이진 형상 신호들 내에 표시된 형상 정보는 픽쳐(picture), 즉, 알파 평면(alpha plane)으로서 지칭된다. 알파 평면은 다수의 이진 알파 블록들로 분할되고, 이진 알파 블록들은 형상 정보로서 프레임 검출 회로(10)에 인가된다. 여기서 이진 알파 블록(BAB)은 통상적으로 4 내지 6 범위의 우수인 양의 정수 M과 N의 M × N 이진 화소들을 갖는다.Referring to FIG. 1, there is shown an apparatus for coding modes of shape information based on a binary alpha block (BAB) in an interlaced shape coder according to a preferred embodiment of the present invention, Here, the shape information displayed in the binary shape signals is referred to as a picture, that is, an alpha plane. The alpha plane is divided into a plurality of binary alpha blocks, and the binary alpha blocks are applied to the
설명을 간단히하기 위해, 인가된 BAB는 이전 기준 픽쳐로부터 예측된 P 픽쳐인 예측 픽쳐(P 픽쳐)라고 가정한다.To simplify the explanation, it is assumed that the applied BAB is a predictive picture (P picture) which is a P picture predicted from a previous reference picture.
프레임 검출 회로(10)는 각 BAB의 코딩 모드가 "all_0" 혹은 "all_255"인지를 조사한다. 특히, BAB는 바람직하게 4 × 4 화소들의 16개의 서브블록들(subblocks)로 분할된다. BAB의 모든 서브블록들과 all_0 서브블록 사이의 모든 에러들이 사전설정된 임계치보다 작거나 혹은 동일한 경우, BAB의 모든 이진 화소들은 화소값 '0'을 갖는 배경 화소들로 변경되어, BAB가 "all_0"으로서 정의됨을 나타내는 표시 신호 S0='all_0'이 멀티플렉서(MUX)(90)에 제공되는데, 여기서 all_0 서브블록은 모두 '0'의 이진 화소값을 갖는 서브블록이다. BAB의 모든 서브블록들과 all_255 사이의 모든 에러들이 사전설정된 임계치보다 작거나 혹은 동일한 경우, BAB의 모든 이진 화소들은 화소값 '255'를 갖는 객체 화소들로 변경되어, BAB가 "all_255"로서 정의됨을 나타내는 표시 신호 S0='all_255'이 MUX(90)에 제공되는데, 여기서 all_255 서브블록은 모두 '255'의 이진 화소값을 갖는 서브블록이다. BAB의 코딩 모드가 "all_0" 혹은 "all_255" 중 어느 것도 아닌 경우, BAB의 알파 평면은 프레임 분할기(20)에 제공된다.The
프레임 분할기(20)는 M × N 이진 화소들을 갖는 각 BAB를 상부 및 하부 필드 BAB로 분할한다. 여기서 M/2 × N 이진 화소들을 갖는 상부 필드 BAB는 각BAB의 모든 기수 행을 포함하고 M/2 × N 이진 화소들을 갖는 하부 필드 BAB는 각 BAB의 모든 우수 행을 포함한다. 프레임 분할기(20)는 상부 및 하부 필드 BAB를 각각 상부 및 하부 필드 코딩 회로(30, 50)에 제공한다. BAB가 16 × 16 화소들을 가지면, 상부 및 하부 필드 BAB는 모두 8 × 16 화소들을 갖는 것이 바람직하다.The
도 2는 도 1에 도시된 상부 필드 코딩 회로(30)의 상세한 블록도로서, 프레임 분할기(20)로부터 제공된 상부 필드 BAB가 현재 필드로서 필드 검출 회로(31)에 제공되는 것으로 도시된다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the upper
필드 검출 회로(31)는 필드 단위에 근거하여 현재 필드의 코딩 모드가 "all_0" 혹은 "all_255" 중 하나인지를 검사한다. 처음에, 8 × 16 화소들을 포함하는 현재 필드는 바람직하게 4 × 4 화소들의 8 개의 서브블록들로 분할된다. 필요하다면, 현재 필드는 2 × 4 화소들의 16 개의 서브블록들로 분할될 수 있다.The
현재 필드의 모든 서브블록들과 all_0 서브블록 사이의 모든 에러들이 사전설정된 임계치보다 작거나 혹은 동일하면, 현재 필드의 모든 이진 화소들은 화소값 '0'을 갖는 배경 화소들로 변경되어, 현재 필드가 "all_0"으로서 정의됨을 나타내는 표시 신호 S1='all_0'이 모드 결정 회로(43)에 제공되는데, 여기서 all_0 서브블록은 모두 '0'의 이진 화소값을 갖는 서브블록이다. 현재 필드의 모든 서브블록들과 all_255 서브블록 사이의 모든 에러들이 사전설정된 임계치보다 작거나 혹은 동일하면, 현재 필드의 모든 이진 화소들이 화소값 '255'를 갖는 객체 화소들로 변경되어, 현재 필드가 "all_255"로서 정의됨을 나타내는 표시 신호 S1='all_255'가 모드 MUX(90)에 제공되는데, 여기서 all_255 서브블록은 모두 '255'의 이진 화소값을 갖는 서브블록이다. 현재 필드의 코딩 모드가 "all_0" 혹은 "all_255" 중 하나이면, 현재 필드가 "all_0" 혹은 "all_255" 중 하나임을 나타내는 표시 신호 S1이 모드 결정 회로(43)에 제공된다. 현재 필드의 코딩 모드가 "all_0" 혹은 "all_255" 중 어느 것도 아닌 경우, 현재 필드는 필드 no_updata 회로(32)와, ME & MC 회로(33) 및 필드 재구성 유니트(44) 내의 상부 MUX(35)에 제공된다.If all errors between all subblocks in the current field and all_0 subblocks are less than or equal to a predetermined threshold, then all binary pixels in the current field are changed to background pixels with pixel value '0' there is provided a "all_0" indication signal S 1 = 'all_0' the
ME & MC 회로(33)는 필드 재구성 유니트(44) 내의 메모리(34)로부터 검색된 후보 MVP에 근거하여 현재 필드의 움직임 벡터 예측자(a motion vector predictor : MVP)를 결정하고, 현재 필드의 움직임 벡터(MV) 및 움직임 벡터 차이(MVD)를 연산하며, 경계 움직임 보상된(경계 MC) 필드를 발생하기 위해 MV에 따라 움직임 보상을 수행하고, MVD 및 경계 MC 필드를 각각 MVD 코딩 회로(36) 및 필드 no_update 회로(32)에 제공하되, 여기서 MVD는 MV와 MVP 사이의 변위를 나타내고, 경계 MC 필드는 MV에 의해 MVP에 대응하는 각 이진 화소의 이전 상부/하부 필드를 치환함으로써 획득된 움직임 보상된 필드(MC 필드)와 MC 필드 주변의 1 화소 폭의 경계를 모두 나타낸다.The ME &
MVD 코딩 회로(36)는 MVD가 '0'인지의 여부를 나타내는 MVD 신호 S2를 발생하고, 그 MVD 신호 S2를 모드 결정 회로(43)에 제공한다. MVD가 '0'이 아니면, MVD 코딩 회로(36)는 현재 필드의 MVD를 엔코딩하며, MVD 코딩 회로(36)에 의해 엔코딩된 MVD 데이터는 라인 L36을 통해 내용기반형 산술 엔코딩 유니트(CAE 유니트)(45) 내의 인터 비트 연산 회로(40) 및 MUX(90)에 제공한다.The
이 동안에, 필드 no_update 회로(32)는 현재 필드가 MC 필드와 동일한지의 여부를 결정하여, 현재 필드가 엔코딩되어야만 하는지의 여부를 나타내는 no_update 신호 S3을 모드 결정 회로(43)에 제공한다. 처음에, 필드 no_update 회로(32)는 현재 필드를 서브블록들로 분할하고 MC 필드를 MC 서브블록들로 분할한다. 이 때, 각각의 MC 서브블록들은 2 × 4 화소들 혹은 4 × 4 화소들을 가지며 MC 필드는 경계 MC 필드 주변의 1 화소 폭의 경계를 제거함으로써 획득된다. 필드 no_update 회로(32)는 각각의 서브블록들과 MC 서브블록에 대응하는 각각의 서브블록간의 에러가 사전설정된 임계치보다 작은지 혹은 동일한지의 여부를 결정한다. 모든 에러들이 사전설정된 임계치보다 작거나 혹은 동일한 경우, 현재 필드가 엔코딩될 필요가 없기 때문에 신호 S3은 바람직하게 no_update, 즉, not_encoded를 확인한다.During this time, the field no_update
이와 반대로, 하나 이상의 에러들이 사전설정된 임계치보다 더 크면, 즉, 아래에 설명되는 바와 같이 현재 필드가 엔코딩되는 것이 필요하다면, 필드 no_update 회로(32)는 현재 필드를 CAE 유니트(45) 내의 인트라 CAE 회로(37) 및 인터 CAE 회로(39)에 제공하고, 경계 MC 필드를 인터 CAE 회로(39)에 제공한다.On the other hand, if one or more errors are greater than a predetermined threshold, i. E. That it is necessary for the current field to be encoded as described below, the
인트라 CAE 회로(37)는 통상적인 CAE 원리를 사용하여 라인 L35를 통해 재구성 유니트(44) 내의 상부 MUX(35)로부터 검색되어 3개의 인접한 재구성된 필드에 근거하여 현재 필드의 모든 이진 화소들을 엔코딩하는데, 상부 왼쪽, 상부 혹은 왼쪽 방향에 있는 현재 필드에 인접한 각각의 인접한 재구성된 필드는 제각기 8 × 16의 재구성된 화소들을 포함한다. 통상적인 인트라 CAE 원리에 있어서, 현재 필드 내의 각 이진 화소의 인트라 내용값은 이진 화소값들의 사전설정된 개수, 즉, 상기 각 이진 화소를 둘러싸는 10개의 후보 화소들를 사용하여 연산되는데, 여기서 후보 화소들은 3개의 인접한 재구성된 필드에 있는 모든 재구성된 화소들과 인트라 CAE 원리에 의해 이미 엔코딩된 하나 이상의 인트라 엔코딩 화소들 중에서 선택되고, 상기 각 이진 화소는 이에 대해 인트라 엔코딩된 화소로서 제공될 인트라 내용값에 근거하여 엔코딩된다. 도 5a를 참조하면, 빗금침 박스(box)내에 도시된 이진 화소에 대한 10개의 후보 화소들 C0내지 C9가 도시되는데, 여기서 후보 화소 C1은 통상적으로 후보 C0보다 앞서서, C2는 C1보다 앞서는 것과 같이 엔코딩된다. 인트라 엔코딩된 화소들은 인트라 CAE 데이터로서 인트라 비트 연산 회로(38)와 선택기(42)에 제공된다.The
인트라 비트 연산 블록(38)은 인트라 CAE 데이터를 나타내는데 필요한 비트수를 연산하고, 인트라 CAE 데이터의 비트수를 비교기(41)에 제공한다.The
한편, 인터 CAE 회로(39)는 라인 L35를 통해 검색된 인접한 재구성된 필드에 근거하여 현재 필드의 모든 이진 화소들을 엔코딩하고, 인터 CAE 원리를 사용하여 경계 MC 필드를 엔코딩한다. 인터 CAE 원리에 있어서, 현재 필드 내의 각 이진 화소의 인터 내용값은 이진 화소값의 사전설정된 개수, 예를 들면, 현재 필드 내의 상기 각 이진 화소를 둘러싸는 4개의 재구성된 혹은 인터 엔코딩된 필드 및 경계 MC 필드 내의 5개의 경계 MC 화소들을 사용하여 연산된다. 도 5b를 참조하면, 인터 CAE 원리에서 빗금친 박스 내에 도시된 이진 화소에 대한 9개의 후보 화소들 C0내지 C8이 도시되는데, 여기서 각각의 점선 박스 C4내지 C8은 경계 MC 필드 내의 경계 MC 화소를 나타내고 각각의 후보 실선박스 C0내지 C3은 재구성된 필드 내의 재구성된 화소 혹은 현재 필드 내의 인터 엔코딩된 화소를 나타낸다. 경계 MC 화소 C6이 경계 MC 필드인 것은 빗금친 박스로 도시된 이진 화소가 현재 필드인 것과 같다. 각각의 이진 화소는 인터 내용값에 근거하여 엔코딩되어 각각의 이진 화소에 대한 인터 엔코딩된 화소들을 발생한다. 모든 인터 엔코딩된 화소들은 인터 CAE 데이터로서 인터 비트 연산 회로(40) 및 선택기(42)에 제공된다.On the other hand, the
인터 비트 연산 회로(40)는 인터 CAE 데이터와 엔코딩된 MVD 데이터를 모두 나타내는데 필요한 비트수를 연산하고, 연산된 비트수를 비교기(41)에 제공한다.The inter
비교기(41)는 인트라 CAE 데이터의 비트수와 인터 CAE 데이터 및 엔코딩된 MVD 데이터의 비트수를 비교한다. 비교기(41)에서, 인트라 CAE 데이터의 비트수가 인터 CAE 데이터 및 엔코딩된 MVD 데이터의 비트수보다 작으면, 인트라 CAE 데이터를 나타내는 인트라/인터 신호 S4가 선택기(42) 및 모드 결정 회로(43)에 제공되고, 이외의 경우에는, 인터 CAE 데이터 및 엔코딩된 MVD 데이터를 나타내는 인트라/인터 신호 S4가 선택기(42) 및 모드 결정 회로(43)에 제공된다.The
선택기(42)는, 인트라/인터 신호 S4에 응답하여, 인트라 CAE 데이터 혹은 인터 CAE 데이터 중 하나와 엔코딩된 MVD 데이터를 선택함으로써, 선택된 결과를 라인 L42를 통해 MUX(95)에 제공한다.In response to the intra / inter signal S 4 , the
이 동안에, 모드 결정 회로(43)는 현재 필드의 상부 모드, 즉, 신호 S1, S2, S3, S4에 근거하여 상부 필드를 발생하고, 그 상부 모드를 필드 재구성 유니트(44)내의 상부 MUX(35) 및 도 1에 도시된 상부 모드 코딩 회로(70)에 제공한다.During this time, the
모드 결정 회로(43)로부터 출력된 상부 모드에 응답하여, 상부 MUX(35)는 현재 필드를 재구성하여, 재구성된 필드를 발생한다. 보다 상세히 말해서, 상부 MUX(35)는 상부 모드에 근거하여 재구성된 BAB를 갖는 MC & ME 회로(33)로부터 입력된 경계 MC BAB 중 "all_0", "all_255", 현재 필드 자체 혹은 MC 필드를 치환한다. 재구성된 필드는 다음 필드를 처리하기 위해 라인 L35를 통해 상부 MUX(35)로부터 메모리(34), 인트라 CAE 회로(37) 및 인터 CAE 회로(39)에 제공된다. 또한 재구성된 필드는 하부 필드를 처리하기 위해 라인 L35를 통해 도 3에 도시된 상부 CAE 회로(66) 및 하부 MUX(55)에 제공된다.In response to the upper mode output from the
다시 도 1을 참조하면, 상부 모드 코딩 회로(70)는 상부 모드 신호를 하부 모드 코딩 회로(80) 내의 하부 모드 모듈러(85) 및 MUX(90)에 제공하기 위하여 통상적인 통계적 코딩 기법에 근거하여 현재 BAB에 대한 상부 모드 신호를 발생한다. 하기 표 2를 참조하면, 신호 S1, S2, S3, S4에 근거한 P 픽쳐 내의 상부 필드 BAB에 대한 전형적인 7 개의 상부 모드 신호들 T1 내지 T7이 예시된다. 여기서 T1은 BAB에 대한 형상의 움직임 벡터 차이(MVD)가 0 으로서 정의됨과 제 1 상부 모드 및 BAB 내의 모든 이진 화소들이 엔코딩될 필요가 없음 등을 나타낸다.Referring again to Figure 1, the upper
도 3은 도 1에 도시된 하부 필드 코딩 회로의 상세한 블록도로서, 하부 필드 BAB가 다른 현재 필드로서 필드 검출 회로(51)에 제공되는 것으로 도시된다. 하부 필드 코딩 회로(50)는 CAE 코딩 유니트(65) 및 모드 결정 회로(63)만 제외하고 상부 필드 코딩 회로(30)와 유사하기 때문에, 하부 필드 코딩 회로는 다음과 같이 간략하게 설명된다.FIG. 3 is a detailed block diagram of the lower field coding circuit shown in FIG. 1, in which the lower field BAB is shown as being provided to the
필드 검출 회로(51)에 있어서, 현재 필드가 "all_0" 및 "all_255" 중 하나로서 정의됨을 나타내는 표시 신호 S6이 모드 결정 회로(63)에 제공된다. 현재 필드의 코딩 모드가 "all_0" 혹은 "all_22" 중 어느 것도 아니면, 현재 필드는 필드 no_update 회로(52), ME & MC 회로(53), 및 필드 재구성 유니트(64) 내의 하부 MUX(55)에 제공된다.In the
ME & MC 회로(53)는 통상적인 MPEG-4 원리에 따라 필드 재구성 유니트(64)내의 메모리(64)로부터 검색된 후보 MVP에 근거하여 현재 필드의 움직임 벡터 예측자(MVP)를 발생하는데, 여기서 각각의 후보 MVP는 바람직하게 메모리(34)내의 재구성된 하부 필드 중에서 선택된다. 통상적으로 상부 필드 코딩 회로(30) 및 하부 필드 코딩 회로(50)는 메모리(34)를 갖는다. 현재 필드의 MV 및 MVD를 연산한 후에, ME & MC 회로(53)는 MVD 및 경계 MC 필드를 각각 MVD 코딩 회로(56) 및 필드 no_update 회로(52)에 제공한다.The ME &
실제로 MVD 코딩 회로(36)와 동일한 MVD 코딩 회로(56)는 MVD가 '0'인지를 나타내는 MVD 신호 S6을 모드 결정 회로(63)에 제공하고, MVD가 있으면 현재 필드의 MVD를 엔코딩하여 엔코딩된 MVD 데이터 자체를 라인 L56을 통해 인터 비트 연산 회로(60) 및 MUX(90)에 제공한다.In fact, the same
이 동안에, 필드 no_update 회로(52)는 no_update 신호 S7을 모드 결정 회로(63)에 제공한다. 여기서 no_update 신호 S7은 현재 필드가 MC 필드와 동일한지의 여부를 나타내기 때문에 현재 필드가 엔코딩 되어야 한다. 현재 필드가 아래에 설명된 바와 같이 엔코딩되어야 하면, 필드 no_update 회로(52)는 현재 필드를 상부 CAE 회로(66)에 더 제공하는 점만 제외하고, 상부 필드 코딩 회로(30)에 대해 전술된 유사한 방식으로 현재 필드 및 경계 MC 필드를 CAE 코딩 유니트(65)에 제공한다.During this time, the
CAE 코딩 유니트(65)은 상부 CAE 회로(66)와, 상부 모드 선택 회로(67) 및 상부 비트 연산 회로(68)를 더 포함하는 점만 제외하고, 도 2 에 도시된 CAE 유니트(45)과 유사하다. 다시 말해서, 인트라 CAE 회로(57)는 인트라 CAE 원리에 따라 도 5a에 도시된 바와 같이 각각의 이진 화소를 둘러싸는 이진 화소값들의 사전설정된 개수, 예를 들면, 10개의 후보 화소들 C0내지 C9를 이용하여 현재 필드의 각 이진 화소에 대한 인트라 내용값을 연산하고, 이 내용값에 근거하여 각각의 이진 화소를 엔코딩하여 인트라 엔코딩된 데이터를 발생한다. 또한, 인터 CAE 회로(59)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 현재 필드 내의 각각의 이진 화소를 둘러싸는 이진 화소값들의 사전설정된 개수, 예를 들면, 4개의 재구성된 혹은 인터 엔코딩된 화소들 C0내지 C3및 경계 MC 필드 내의 5개의 경계 MC 화소들 C4내지 C8을 사용하여 현재 필드 내에 있는 각각의 이진 화소의 인터 내용값을 연산하고, 연산된 인터 내용값에 근거하여 각 이진 화소를 엔코딩하여 인터 엔코딩된 데이터를 발생한다.The
이 동안에, 상부 CAE 회로(66)는 본 발명에 따른 상부 CAE 원리를 사용하여 라인 L35를 통해 검색되어 재구성된 상부 필드에 근거하여 현재 필드의 모든 이진 화소들을 엔코딩한다. 처음에, 각각의 이진 화소, 즉, 하부 화소에 대해, 사전설정된 개수, 예를 들면, 각각의 이진 화소에 대해 6개의 재구성된 상부 화소들이 상부/하부 필드로 분할되기 이전의 원래 BAB 내의 각각의 이진 화소의 위치에 근거하여 상부 필드 내용 화소들로서 검출된다. 도 5c를 참조하면, 인터 CAE 원리에서 빗금친 박스로 그려진 이진 화소에 대한 7개의 후보 화소들 C0내지 C6이 도시되며, 여기서 각 점선 박스 C1내지 C6은 재구성된 상부 필드 내의 상부 필드 내용 화소를 나타내고 실선 박스 C0는 현재 필드 내의 상부 엔코딩된 화소, 즉, 하부 필드 BAB를 나타낸다. 상부 필드 내용 화소 C5가 상부 필드인 것은 빗금친 박스로 그려진 각각의 이진 화소가 하부 필드인 것과 동일하다. 상부 CAE 회로(66)는, 상기 검출된 후보 화소들의 7개의 이진 화소값들을 사용하여 현재 필드내 각각의 이진 화소의 상부 내용값을 연산한 후에, 상부 내용값에 근거하여 각각의 이진 화소를 엔코딩하여 이에 대한 상부 엔코딩된 화소를 발생한다. 모든 인터 엔코딩된 화소들은 상부 CAE 데이터로서 상부 모드 선택 회로(670 및 선택기(62)에 제공된다.During this time, the
상부 모드 선택 회로(67)는 no_update_top 신호 S8를 모드 결정 회로(63)에 제공한다. 여기서 no_update_top 신호 S8는 현재 필드, 즉, 하부 필드 BAB 내의 상부 필드 내용 화소들에 근거하여 예측된 상부 CAE가 실제로 상부 필드 BAB와 동일한지의 여부를 나타낸다. 하부 필드 BAB가 상부 필드 BAB와 동일하면, 표시 신호 S8은 "예측값으로 코딩되지 않음"을 나타내고, 이외의 경우, 표시 신호 S8은 "상부 필드 내용으로 코딩됨", 즉, 상부 CAE 데이터를 나타낸다. 상부 CAE 데이터가 상부 필드 BAB와 상이하면, 상부 모드 선택 회로(67)는 상부 CAE 데이터를 상부 비트 연산 회로(68)에 제공한다.Top
인트라 비트 연산 회로(58), 인터 비트 연산 회로(60) 및 상부 비트 연산 회로(68)는 인트라 CAE 데이터에 대한 비트수, 인터 CAE 데이터의 비트수뿐만 아니라 엔코딩된 MVD 데이터 및 상부 CAE 데이터의 비트수를 각각 연산하고, 이들을 서로 비교하기 위해 비교기(61)에 제공한다.The intra-bit
비교기(61)로부터, 인트라 CAE 데이터, 인터 CAE 데이터 및 상부 CAE 데이터가 작은 비트수를 가짐을 나타내는 인트라/인터/상부 신호 S9가 선택기(620 및 모드 결정 회로(63)에 제공된다. 인트라/인터/상부 신호 S9에 응답하여, 선택기(62)는 인트라 CAE 데이터, 인터 CAE 데이터 및 상부 CAE 데이터 중 하나를 선택하여, 그 선택된 결과를 라인 L62를 통해 MUX(90)에 제공한다.An intra / inter / upper signal S 9 is provided from the
이 동안에, 모드 결정 회로(63)는 신호 S5, S6, S7, S8, S9에 근거하여 현재 필드의 필드 코딩 모드를 발생하는데, 필드 코딩 모드는 MPEG-4 내의 통상적인 7 개 모드들에 부가하여 2 개 이상의 특정 모드들, 즉, "상부 필드 내용으로 코딩됨"과 "예측값으로 코딩되지 않음"을 포함하는 9개의 필드 코딩 모드들 중에서 선택되어, 필드 코딩 모드를 재구성 유니트(64)내의 하부 MUX(55) 및 도 1에 도시된 하부 모드 코딩 회로(80) 내의 하부 모드 발생기(83)에 제공한다.During this time, the
모드 결정 회로(63)로부터 출력된 필드 코딩 모드에 응답하여, 하부 MUX(55)는 현재 필드, 즉, 하부 필드 BAB를 재구성한다. 다시 말해서, 필드 코딩 모드에 응답하여, 하부 MUX(55)에서, "all_0" 필드, "all_255" 필드, 필드 검출 회로(51)로부터 입력된 현재 필드 자체, ME & MC 회로(53)로부터 입력된 MC 필드 및 상부 MUX(35)로부터 입력된 상부 필드 중 하나가 현재 필드에 대한 재구성된 필드로 치환된다. 재구성된 필드는 다음 하부 필드 데이터를 처리하기 위해 라인 L55를 통해 하부 MUX(55)로부터 인트라 CAE 회로(57) 및 인터 CAE 회로(59)에 제공된다.In response to the field coding mode output from the
다시 도 1을 참조하면, 하부 모드 코딩 회로(80)내 하부 모드 발생기(83)는 통상적인 통계적 코딩 기법에 근거하여 현재 하부 필드에 대한 하부 모드 신호를 발생한다. 하부 모드 신호는 상부 모드 신호에 의해 변경되도록 하부 모드 모듈레이터(85)에 인가된다. 하부 모드 모듈레이터(85)는 상부 모드 신호에 의존하는 변경된 하부 모드 신호를 발생한다.Referring back to FIG. 1, the
표 3을 참조하면, 7개의 모드 신호들에 의해 변경된 하부 필드에 대해 전형적인 59개의 변경된 하부 모드 신호들이 예시되는데, i는 1 내지 7일 때 Bi는 하부 필드인 것은 Ti가 상부 필드인 것과 같으며, B8 및 B9는 각각 "상부 필드 내용으로 코딩됨" 및 "예측값으로 코딩되지 않음"을 나타낸다. 6번째 상부 모드 T6에 있어서, 프레임 BAB에 대한 "all_0"은 이미 프레임 검출 회로(10)에서 검사되었기 때문에, 6 번째 하부 모드 B6, 즉, 하부 모드 내의 "all_0"은 없다.Referring to Table 3, a typical 59 modified lower mode signals are illustrated for the lower field modified by the 7 mode signals, where i is 1 to 7, Bi is the lower field and Ti is the upper field , B8 and B9 denote " coded as top field content " and " not coded as predicted value ", respectively. In the sixth top mode T6, since "all_0" for the frame BAB has already been examined in the
다시 도 1을 참조하면, MUX(90)는 표시 신호 S0, 상부 모드 신호, 하부 모드 신호, 상부 엔코딩된 데이터를 하부 엔코딩된 데이터에 멀티플렉싱하여 전송용 트랜스미터(도시되지 않음)에 제공한다.Referring again to FIG. 1, the
도 4를 참도하면, 본 발명에 따라 I/P 픽쳐에서 상부 필드와 하부 필드 사이의 상관관계가 도시되는데, 여기서 I 픽쳐는 임의의 다른 기준 픽쳐를 고려하지 않고 엔코딩되며 P 픽쳐는 자신의 이전 기준 픽쳐로부터 예측된다. I 픽쳐에 있어서, 하부 필드는 쇄선으로 도시된 인트라 코딩 원리 혹은 상부 코딩 원리 중 하나에 의해 엔코딩될 수 있는 반면에, 상부 필드는 인트라 코딩 원리에 의해서만 엔코딩된다. 이와 반대로, P 픽쳐에 있어서, 하부 필드는 인트라 코딩 원리, 실선으로 도시된 인터 코딩 원리 및 쇄선으로 도시된 상부 코딩 원리 중 하나에 의해 엔코딩될 수 있는 반면에, 상부 필드는 인트라 코딩 원리 혹은 실선으로 도시된 인터 코딩 원리 중 하나에 의해 엔코딩될 수 있다.Referring to FIG. 4, a correlation between an upper field and a lower field in an I / P picture is shown according to the present invention, wherein an I picture is encoded without considering any other reference picture, Is predicted from the reference picture. For an I picture, the bottom field may be encoded by one of the intra coding principles or top coding principles shown in dashed lines, while the top field is encoded only by the intra coding principle. Conversely, for a P picture, the bottom field may be encoded by one of the intra coding principles, the inter coding principle shown by the solid line and the top coding principle shown by the dashed line, while the top field may be encoded by the intra coding principle May be encoded by one of the illustrated inter coding principles.
본 발명이 특정한 실시에에 대하여 설명되었지만, 당업자라면 여러 가지 변경 및 변형이 다음의 첨구범위에 정의된 바로서 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described in terms of specific embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims.
Claims (14)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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