KR100335707B1 - 화상신호의부호화방법,부호화장치,복호화방법및복호화장치 - Google Patents

화상신호의부호화방법,부호화장치,복호화방법및복호화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100335707B1
KR100335707B1 KR1019930023119A KR930023119A KR100335707B1 KR 100335707 B1 KR100335707 B1 KR 100335707B1 KR 1019930023119 A KR1019930023119 A KR 1019930023119A KR 930023119 A KR930023119 A KR 930023119A KR 100335707 B1 KR100335707 B1 KR 100335707B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
quantization
linear
information
quant
signal
Prior art date
Application number
KR1019930023119A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940010807A (ko
Inventor
야가사끼요이치
와다도르
다하라가쯔미
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR940010807A publication Critical patent/KR940010807A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100335707B1 publication Critical patent/KR100335707B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/577—Motion compensation with bidirectional frame interpolation, i.e. using B-pictures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/112—Selection of coding mode or of prediction mode according to a given display mode, e.g. for interlaced or progressive display mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H04N19/126—Details of normalisation or weighting functions, e.g. normalisation matrices or variable uniform quantisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

본 발명은 구성 회로의 규모를 증대시키지 않고 화상 데이터의 양자화 및 역 양자화시에 적절한 양자화 특성을 사용할 수 있는 화상 신호의 부호화 방법 및 부호화 장치 그리고 화상 신호의 복호화 방법 및 부호화 장치를 제공한다.
본 발명의 화상 신호들의 부호화 방법은 소정의 화상 신호들을 이산 코사인 변환(DCT)하는 단계와, 정의 정수(0, 1, 2, 3, ...)인 디지털 신호값 k를 제1 양자화 정보로서 설정하는 단계와, j는 정의 정수(0, 1, 2, 3, ...)이고 i는 0 또는 1일 때, 제2 양자화 정보를 나타내는 디지털 신호값 i/2+j를 설정하는 단계와, 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따라 상기 화상 신호들을 양자화하는 단계와, 상기 양자화된 화상 신호들을 가변 길이 부호화하는 단계를 포함하며, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 다음 식, QUANT = (i/2+j) ×2k+ 2(k+2)- 4로 표시된다.

Description

화상 신호의 부호화 방법, 부호화 장치, 복호화 방법 및 복호화 장치
산업상 이용 분야
본 발명은 광 디스크나 자기 테이프 등 축적계 기록 매체를 사용하여 화상 데이터를 양자화 하고 역양자화하는 방법 및 광 디스크나 자기 테이프 등 축적계 기록 매체를 사용한 정보 기록 장치 및 정보 재생 장치 또는 예를 들면 소위 텔레비젼 회의 시스템, 동화상 전화 시스템, 방송용 기기에 적응시키는 적절한 정보 전송 장치 및 정보 수신 장치에 관한 것이다.
종래의 기술
예를 들면 텔레비젼 회의 시스템이나 텔레비젼 전화 시스템 등과 같은 영상 신호 및 음성 신호를 원격지에 전송하는 소위 신호 전송 시스템에 있어서는 전송로를 효율 좋게 이용하기 위하여 영상 신호나 음성 신호를 부호화 함으로써 정보 전송 효율을 높이는 일이 행해지고 있다.
특히, 동화상 데이터는 정보량이 극히 많으므로 이 정보를 장시간 기록하는 경우에는 영상 신호를 고능률 부호화하여 기록함과 동시에 이 기록된 신호를 판독했을 때에 능률 좋게 복호화하는 수단이 불가결해졌으며 이와 같은 요구에 응하기 위해 영상 신호의 관계를 이용한 고능률 부호화 방식이 제안되고 있고 이 고능률 부호화 방식의 하나로 MPEG(Moving Picture Experts Group) 방식이 있다.
이 MPEG 방식은 우선 프레임간 관계를 이용하여 영상 신호의 화상 프레임간의 차분을 취함으로써 시간축 방향의 용장(冗長)도를 제거하고 이후 라인 관계를이용하여 이산 코사인 변환(DCT)등의 처리를 사용하여 공간축 방향의 용장도를 제거함으로써 영상 신호를 능률 좋게 부호화하고 있다.
프레임간 상관을 이용하면 예를 들어 제 9A 도에 도시한 바와 같이 시간 t = t1, t2, t3에 있어서 프레임 화상 PC1, PC2, PC3 이 각각 발생되어 있을 때 프레임 화상 PC1 과 PC2 의 화상 신호차를 연산하여 제 9B 도에 도시한 바와 같이 화상 PC12 를 생성시키고 또한 제 9A 도의 프레임 화상 PC2 와 PC3 의 화상 신호차를 연산하여 제 9B 도의 화상 PC23을 생성시킨다. 통상 시간적으로 인접하는 프레임 화상은 그다지 큰 변화가 없으므로 두개의 프레임 화상 차를 연산했을 때의 차분 신호는 작은 값이 된다.
즉 제 9B 도에 도시한 화상 PC12 에서는 제 9A도의 프레임 화상 PC1 과 PC2의 화상 신호의 차로써 제 9B 도의 화상 PC12 의 도면중 사선으로 표시한 부분의 차분 신호를 얻을 수 있게 되고, 또한 제 9B 도에 도시한 화상 PC23 에서는 제 9A 도의 프레임 화상 PC2 와 PC3 의 화상 신호의 차로써 제 9B 도의 화상 PC23 의 도면중 사선으로 표시한 부분이 차분 신호를 얻을 수 있다. 그리하여 이 차분 신호를 부호화 하면 부호량을 압축할 수 있다.
그러나 상기 차분 신호만을 전송한 것으로는 원래의 화상을 복원할 수는 없으므로 각 프레임의 화상을 I 픽쳐(Intra-coded picture : 화상내 부호화 또는 인트라 부호화 화상), P 픽쳐(Predictive-coded Picture : 전방 예측 부호화 화상), B 픽쳐(Bidirectionally predictive-coded picture : 양방향 예측 부호화 화상)중의 하나의 픽쳐로 하고 화상 신호를 압축 부호화 하도록 하고 있다.
즉 예를 들면 제 10A 및 10B 도에 도시한 바와 같이 프레임 F1 부터 프레임 F17 까지의 17 프레임의 화상 신호를 그룹 오브 픽쳐로 하고 처리의 1 단위로 한다. 그리고 이 선두 프레임 F1 의 화상 신호는 I 픽쳐로 하여 부호화하고 두번째 프레임 F2 는 B 픽쳐로 하고, 또한 세번째 프레임 F3 은 P 픽쳐로 하여 각각 처리한다. 이하 네번째 이후의 프레임 F4부터 프레임 F17 은 B 픽쳐 또는 P 픽쳐로 하여 교대로 처리한다.
I 픽쳐의 화상 신호로는 이 1 프레임분의 화상 신호를 그대로 전송한다. 이에 대해 P 픽쳐의 화상 신호로는 기본적으로는 제 10A 도에 도시한 바와 같이 이 보다 시간적으로 선행하는 I 픽쳐 또는 P 픽쳐의 화상 신호로부터의 차분을 부호화하여 전송한다. 또한 B 픽쳐의 화상 신호로는 기본적으로는 제 10B 도에 도시한 바와 같이 시간적으로 선행하는 프레임 및 후행(後行)하는 프레임 두개의 화상 신호의 평균치로부터 차분을 구하고 이 차분을 부호화하여 전송한다.
제 11A 및 11B 도는 이와 같이하여 동화상 신호를 부호화하는 방법의 원리를 도시하고 있다. 또한 제 11A 도는 동화상 신호 프레임의 데이터의 모식도이고, 제 11B 도는 전송되는 프레임 데이터의 모식도이다. 이 제 11 도에 도시한 바와 같이 최초 프레임 F1 은 I 픽쳐 즉 비보간 프레임으로서 처리되므로, 그대로 전송 데이터 F1X(전송 비보간 프레임 데이터)로써 전송로에 전송된다(화상내 부호화). 이에 대해 제 2 의 프레임 F2는 B 픽쳐 즉 보간 프레임으로서 처리되므로, 후행하는 프레임 F3(프레임간 부호화의 비보간 프레임)의 평균치와의 차분이 연산되고 이 차분이 전송 데이터(전송 보간 프레임 데이터) F2X 로써 전송된다.
단, 이 B 픽쳐로서의 처리는 더욱 상세히 설명하면 네 종류가 존재한다. 첫번째 처리는 원 프레임 F2 의 데이터를 도면중 점선 화살표 SP1로 도시한 바와 같이 그대로 전송 데이터 F2X 로서 전송하는 것이며(인트라 부호화), I 픽쳐에서의 경우와 동일한 처리가 된다. 두번째 처리는 시간적으로 후행하는 프레임 F3으로부터의 차분을 연산하고 도면중 점선 화살표 SP2로 도시한 바와 같이 그 차분을 전송하는 것이다(후방 예측 부호화). 세번째 처리는 도면중 점선 화살표 SP3으로 도시한 바와 같이 시간적으로 선행하는 프레임 F1과의 차분을 전송하는 것이다(전방 예측 부호화). 또한 네번째 처리는 도면중 점선 화살표 SP4로 도시한 바와 같이 시간적으로 선행하는 프레임 F1과 후행하는 프레임 F3 의 평균치와의 차분을 생성시키고 이를 전송 데이터 F2X로 하여 전송하는 것이다(양방향 예측 부호화).
이들 네 종류의 방법중 전송 데이터가 가장 적어지는 방법이 채용된다.
또한 차분 데이터를 전송할 때에는 차분을 연산하는 대상이 되는 프레임의 화상(예측 화상)과의 사이의 움직임 벡터 X1(전방 예측 부호화인 경우의 프레임 F1과 F2 사이의 움직임 벡터), 또는 움직임 벡터 X2(후방 예측 부호화인 경우의 프레임 F3 과 F2 사이의 움직임 벡터), 또는 움직임 벡터 X1 과 X2 모두(양방향 예측인 경우)가 차분 데이터와 함께 전송된다.
또한 P 픽쳐의 프레임 F3(프레임간 부호화의 비보간 프레임)은 시간적으로 선행하는 프레임 F1 을 예측화상으로 하고 이 프레임 F1과의 차분 신호(점선 화살표 SP3으로 표시)와 움직임 벡터 X3이 연산되고 이것이 전송 데이터 F3X로서 전송된다(전방 예측 부호화). 혹은 또는 원 프레임 F3 의 데이터가 그대로 전송 데이터 F3X로서 전송(점선 화살표 SP1로 표시)된다(인트라 부호화). 이 P 픽쳐에 있어서 어떤 방법으로 전송되는가는 B 픽쳐의 경우와 동일하여 전송 데이터가 보다 적어지는 편이 선택된다.
또한 B 픽쳐의 프레임 F4 와 P 픽쳐의 프레임 F5 도 상술한 방법과 동일하게 처리되고 전송 데이터 F4X, F5X 움직임 벡터 X4, X5, X6 등을 얻게된다.
또한 제 12 도는 화상 시퀀스를 프레임내/프레임간 부호화하는 방법의 다른 예를 도시한 도면이다. 이 제 12 도에서는 15 매의 프레임의 주기가 부호화의 한 단위로 되어 있다.
여기서, 프레임 2 는 프레임내 부호화되는 I 픽쳐이며, 프레임 5, 8, 11, 14는 앞 방향으로만 예측되어 프레임간 부호화되는 P 픽쳐이며, 프레임 0, 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13은 앞방향 및 후방향의 양방향에서 예측되어 프레임간 부호화되는 B 픽쳐이다.
이 프레임내/프레임간 부호화시의 입력순서, 부호화 순서, 복호화 순서 및 출력(표시) 순서를 제 13 도에 도시한다.
제 14 도는 상술한 원리에 기초하여 동화상 신호를 부호화하고 전송하며 이를 복호화하는 장치의 구성예를 도시하고 있다. 부호화 장치(1)은 입력된 영상 신호를 부호화 하고 전송로인 기록 매체(3)에 전송하여 기록되도록 되어 있다. 그리고 복호화 장치(2)는 기록 매체(3)에 기록된 신호를 재생하고 이것을 복호하여 출력하도록 되어 있다.
우선 부호화 장치(1)에서는 입력 단자(10)를 통하여 입력된 영상 신호 VD 가 전처리 회로(11)에 입력되어 여기서 휘도 신호화 색신호(이 예인 경우, 색차 신호)가 분리되고 각각 A/D(아날로그/디지털)변환기(12, 13)에서 A/D 변환된다. A/D 변환기(12, 13)로 A/D 변환되어 디지털 신호가 된 영상 신호는 프레임 메모리(14)에 보내져서 기억된다. 이 프레임 메모리(14) 에서는 휘도 신호를 휘도 신호 프레임 메모리(15), 또한 색차 신호를 색차 신호 프레임 메모리(16)에 각각 기억시킨다.
다음에 포맷 변환 회로(17)는 프레임 메모리(14)에 기억된 프레임 포맷의 신호를 블럭 포맷의 신호로 바꾼다. 즉 제 15A 도에 도시한 바와 같이 프레임 메모리 (14)에 기억된 영상 신호는 1 라인 당 H 도트의 라인이 V 라인 모아진 프레임 포맷의 데이터로 되어 있다. 포맷 변환 회로(17)는 이 1 프레임의 신호를 16 라인을 단위로하여 N 개의 슬라이스로 구분한다. 그리고 각 슬라이스는 제 15B 도에 도시한 바와 같이 M 개의 매크로 블럭에 분할된다. 각 매크로 블럭은 제 15C 도에 도시한 바와 같이 16 ×16 개의 화소(도트)에 대응하는 휘도 신호에 의해 구성되고 이 휘도 신호는 제 15C 도에 도시한 바와 같이 다 8 ×8 도트를 단위로 하는 블럭 Y [1]로부터 Y [4]로 구분된다. 그리고 이 16 ×16 도트의 휘도 신호에는 8 ×8 도트의 Cb 신호와 8 ×8 도트의 Cr 신호가 대응된다.
이 때 제 15A 도에 도시한 각 슬라이스내의 동화상 신호의 배열은 제 15C 도에 도시한 매크로 블럭 단위로 동화상 신호가 연속되도록 되어 있으며 이 매크로 블럭 안에서는 래스터 주사의 순서에 따라 미소 블럭 단위로 동화상 신호가 연속되도록 되어 있다.
이처럼 블럭 포맷으로 바뀐 데이터는 포맷 변환 회로(17)로부터 엔코더(18)에 공급되고 엔코더(부호화)가 행해진다. 엔코더(18)의 상세한 것은 제 16 도를 참조하여 후술한다.
엔코더(18)로 엔코드된 신호는 비트 스트림으로서 전송로에 출력되고, 예를 들면 기록 매체(3)에 기록된다. 이 기록 매체(3)로 재생된 데이터는 복호화 장치 (2)의 디코더(31)에 상세한 것은 제 19 도를 참조하여 후술한다.
디코더(31)로 복호화된 데이터는 포맷 변환 회로(32)에 입력되고 상기 블럭 포맷에서 상기 프레임 포맷으로 바뀐다. 그리고 이 프레임 포맷의 휘도 신호는 프레임 메모리 33 의 휘도 신호 프레임 메모리(34)에 보내져 기억되고 색차 신호는 색차 신호 프레임 메모리(35)에 보내져 기억된다. 휘도 신호 프레임 메모리(34)와 색차 신호 프레임 메모리(35)에서 판독된 휘도 신호와 색차 신호는 D/A 변환기(36, 37)에 의해 각각 D/A 변환되고 다시 후처리 회로(38)에 공급되어 이 후처리 회로 (38)에서 합성된다. 이 출력 영상 신호는 출력 단자(30)에서부터 도시하지 않은 예를 들면 CRT 등의 디스플레이에 출력되고 표시된다.
다음에 제 16 도를 참조하여 엔코더(18)의 구성을 설명한다.
우선 입력 단자(49)를 통하여 공급된 부호화 되어야 할 화상 데이터는 상기 매크로 블럭 단위로 움직임 벡터 검출 회로(50)에 입력된다. 움직임 벡터 검출 회로(50)는 미리 설정되어 있는 소정 시퀀스에 따라 각 프레임의 화상 데이터를 I 픽쳐, P 픽쳐 또는 B 픽쳐로서 처리한다. 여기서, 시퀀스에 입력되는 각 프레임의 화상을 I, P, B 중 어느 픽쳐로서 처리할 것인가는 미리 정해져 있다(예를 들면 제10 도에 도시한 바와 같이 프레임 F1로부터 F17로 구성되는 그룹 오프 픽쳐는 I, B, P, B, P, ···B, P 로서 처리된다).
상기 I 픽쳐로서 처리되는 프레임(예를 들면 상기 프레임 F1)의 화상 데이터는 움직임 벡터 검출 회로(50)에서 프레임 메모리(51)의 전방 원 화상부(51a)에 전송되어 기력되고 B 픽쳐로서 처리되는 프레임(예를 들면 프레임 F2)의 화상 데이터는 원화상부(참조원 화상부)(51b)에 전송되어 기억되며 P 픽쳐로서 처리되는 프레임(예를 들면 프레임 F3)의 화상 데이터는 후방 원 화상부(51c)에 전송되어 기억된다.
또한, 다음 타이밍에 있어서 다시 B 픽쳐(예를 들면 상기 프레임 F4) 또는 P픽쳐(예를 들면 프레임 F5)로서 처리할 프레임의 화상이 입력되었을 때 그때까지 후방 원 화상부(51c)에 기억되어 있었던 최초의 P 픽쳐(프레임 F3)의 화상 데이터가 전방 원 화상부(51a)에 전송되고 다음 B 픽쳐(프레임 F4)의 화상 데이터가 원 화상부(51b)에 기억(표시)되고 다음 P 픽쳐(프레임 F5)의 화상 데이터가 후방 원 화상부(51c)에 기억(표시)된다. 이와 같은 동작이 순서대로 반복된다.
상기 프레임 메모리(51)에 기억된 각 픽쳐의 신호는 판독되어 예측 모드 전환 회로(52)에 보내진다. 이 예측 모드 전환 회로(52)에서는 프레임 예측 모드 처리 또는 필드 예측 모드 처리가 행해진다. 또한 다시 예측 판정 회로(54)의 제어하에 연산부(53)에서 화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측 또는 양방향 예측의 연산이 행해진다. 이들 처리중 어느 처리를 실시할 것인가는 예측 오차 신호(처리 대상인 참조 화상과 이에 대한 예측 화상과의 차분)에 대응하여 결정된다. 이 때문에 움직임 벡터 검출 회로(50)는 이 판정에 사용되는 예측 오차 신호의 절대치 합(자승(自乘) 합이라도 좋다)을 생성한다.
여기서, 예측 모드 전환 회로(52)에서의 프레임 예측 모드와 필드 예측 모드에 관하여 설명한다.
상기 예측 모드 전환회로(52)에서 프레임 예측 모드가 설정된 경우에는 예측 모드 전환 회로(52)는 움직임 벡터 검출 회로(50)로 공급되는 네개의 휘도 블럭 Y [1]에서 Y[4]를 그대로 후단 연산부(53)에 출력한다. 즉 이 경우에는 제 17A 도에 도시한 바와 같이 각 휘도 블럭에 홀수 필드의 라인의 데이터와 짝수 필드의 라인의 데이터가 혼재한 상태로 되어 있다. 또한 제 17 도의 각 매크로블럭중의 실선은 홀수 필드의 라인(제 1 필드의 라인)의 데이터를 나타내고 점선은 짝수 필드의 라인(제 2 필드의 라인)을 나타내며 제 17 도중의 a 및 b 는 움직임 보상 단위를 나타내고 있다. 상기 프레임 예측 모드에서 네개의 휘도 블럭(매크로 블럭)을 단위로 하여 예측이 행해지고 네개의 휘도 블럭에 대하여 한개의 움직임 벡터가 대응된다.
이에 대해 예측 모드 전환회로(52)에서 필드 예측 모드가 설정된 경우에는 제 17A 도에 도시한 구성으로 움직임 벡터 검출 회로(50)에서 입력되는 신호를 제 17B 도에 도시한 바와 같이 예를 들면 네개의 휘도 블럭내의 휘도 블럭 Y [1]과 Y [2]를 홀수 필드 라인의 데이터만으로 구성하고 다른 두개의 휘도 블럭 Y [3]과 Y [4]를 짝수 필드라인의 데이터만으로 구성하여 연산부(53)에 출력한다. 이 경우에는 두개의 휘도 블럭 Y [1]과 Y [2]에 대해 한개의 움직임 벡터가 대응되고 다른 두개의 회도 블럭 Y[3]과 Y [4]에 대해 다른 한개의 움직임 벡터가 대응된다.
제 16 도의 구성에 따라 설명하면 움직임 벡터 검출 회로(50)은 프레임 예측 모드에서의 예측 오차의 절대치 합과 필드 예측 모드에서의 예측 오차의 절대치 합을 예측 모드 전환회로(52)에 출력한다. 이 예측 모드 전환회로(52)에서는 프레임 예측 모드와 필드 예측 모드에서의 예측 오차의 절대치 합을 비교하고 그 값이 작은 쪽의 예측 모드에 대응하는 상술한 바와 같은 처리를 실시하고 이로써 얻어지는 데이터를 연산부(53)에 출력한다.
단, 이와 같은 처리는 실제로는 움직임 벡터 검출 회로(50)에서 행해진다. 즉 움직임 벡터 검출 회로(50)는 결정된 모드에 대응하는 구성의 신호를 예측 모드 전환회로(52)에 출력하고 이 예측 모드 전환 회로(52)는 그 신호를 그대로 후단의 연산부(53)에 출력한다.
단 색차 신호는 프레임 예측 모드의 경우에는 제 17A 도에 도시한 바와 같이 흘수 필드의 라인의 데이터와 짝수 필드의 라인의 데이터가 혼재하는 상태로 연산부(53)에 공급된다. 또한 필드 예측 모드의 경우에는 제 17B 도에 도시한 바와 같이 각 색차 블럭 Cb [5], Cr [6]의 상부 반(4 라인)이 휘도 블럭 Y [1], Y [2]에 대응하는 홀수 필드의 색차 신호가 되고 각 색차 블럭 Cb [5], Cr [6]의 하부 반(4 라인)이 휘도 블럭 Y [3], Y [4]에 대응하는 짝수 필드의 색차 신호가 된다.
또한 움직임 벡터 검출 회로(50)는 다음과 같은 방법으로 예측 판정 회로 (54)에서 화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측 또는 양방향 어느 예측을 행할 것인가를 결정하기 위한 예측 오차의 절대치 합을 생성한다.
즉, 화상내 예측의 예측 오차의 절대치 합으로서 참조 화상의 매크로블럭의신호 Aij 의 합 ΣAij의 절대치 ｜ΣAij｜와 매크로 블럭의 신호 Aij 의 절대치 ｜Aij｜의 합 Σ｜Aij｜와의 차를 구한다. 또한 전방 예측의 예측 오차의 절대치 합으로써 참조화상의 매크로 블럭의 신호 Aij 와 예측 화상의 매크로블럭의 신호 Bij 와의 차(Aij - Bij)의 절대치 ｜Aij-Bij｜의 합 Σ｜ Aij-Bij｜를 구한다. 또한 후방 예측과 양방향 예측의 예측 오차의 절대치 합도 전방 예측의 경우와 마찬가지로(그 예측 화상을 전방 예측의 경우와 상이한 예측 화상으로 변환하여)구한다.
이들 절대치 합은 예측 판정 회로(54)에 공급된다. 예측 판정 회로(54)는 전방 예측, 후방 예측 및 양방향 예측의 예측 오차의 절대치 합 중 가장 작은 것을 인터(inter) 예측의 예측 오차의 절대치 합으로 선택한다. 또한 이 인터 예측의 예측 오차의 절대치 합과 화상내 예측의 예측 오차의 절대치 합을 비교하여 작은 쪽을 선택하고 이 선택한 절대치 합에 대응하는 모드를 예측 모드로 선택한다. 즉 화상내 예측의 예측 오차의 절대치 합 쪽이 작으면 화상내 예측 모드가 설정된다. 인터 예측의 예측 오차의 절대치 합 쪽이 작으면 전방 예측, 후방 예측 또는 양방향 예측 모드중 대응하는 절대치 합이 가장 작은 모드가 설정된다.
이처럼 움직임 벡터 검출 회로(50)는 참조화상의 매크로 블럭의 신호를 예측 모드 전환회로(52)에 의해 선택된 프레임 예측 모드 또는 필드 예측 모드에 대응하는 제 17 도에 도시한 바와 같은 구성으로 예측 모드 전환 회로(52)를 통하여 연산부(53)에 공급함과 동시에 네개의 예측 모드중에서 예측 판정 회로(54)로 선택된 예측 모드에 대응하는 예측 화상과 참조 화상 사이의 움직임 벡터를 검출하고 후술하는 가변 길이 부호화 회로(58)와 움직임 보상 회로(64)에 출력한다. 또한 상술한 바와 같이 이 움직임 벡터는 대응하는 예측 오차의 절대치 합이 최소인 것이 선택된다.
예측 판정 회로(54)는 움직임 벡터 검출 회로(50)가 전방 원 화상부(51a)에 I 픽쳐의 화상 데이터를 판독할 때에는 예측 모드로서 프레임(화상)내 예측 모드(움직임 보상하지 않은 모드)를 설정하고 연산부(53)의 스위치를 접점 a 측으로 전환한다. 이로써 I 픽쳐의 화상 데이터가 DCT 모드 전환 회로(55)에 입력된다.
이 DCT모드 전환 회로(55)는 제 18A 도 또는 18B 도에 도시한 바와 같이 네개의 휘도 블럭의 데이터를 홀수 필드의 라인과 짝수 필드의 라인이 혼재하는 상태 (프레임 DCT 모드) 또는 홀수 필드의 라인과 짝수 필드의 라인이 분리된 상태(필드 DCT 모드)중의 어느 한 상태로 하고 DCT 회로(56)에 출력한다. 즉 DCT 모드 전환회로(55)는 홀수 필드의 데이터와 짝수 필드의 데이터를 혼재시켜 DCT 처리한 경우의 부호화 효율과 홀수 필드의 데이터와 짝수 필드의 데이터를 분리하여 DCT 처리한 경우의 부호화 효율을 비교하여 부호화 효율의 양호한 모드를 선택한다.
예를 들면 입력된 신호를 제 18A 도에 도시한 바와 같이 홀수 필드의 라인과 짝수 필드의 라인이 혼재하는 구성으로 하고 상하에 인접하는 홀수 필드의 라인의 신호와 짝수 필드의 라인의 신호와의 차를 연산하고 다시 그 절대치의 합(또는 자승 합)을 구한다. 또한 입력된 신호를 제 18B 도에 도시한 바와 같이 홀수 필드의 라인과 짝수 필드의 라인이 분리된 구성으로 하고 상하에 인접하는 홀수 필드의 라인 끼리의 신호의 차와 짝수 필드의 라인끼리의 신호의 차를 각각 연산하고 각각의절대치의 합(또는 자승 합)을 구한다. 또한 상기 구해진 양자(절대치 합)를 비교하여 작은 값에 대응하는 DCT 모드를 설정한다. 즉 이 DCT 모드 전환회로(55)는 전자가 작으면 프레임 DCT 모드를 설정하고 후자가 작으면 필드 DCT 모드를 설정한다. 그리고 선택된 DCT 모드에 대응하는 구성의 데이터를 DCT 회로(56)에 출력시킴과 동시에 선택된 DCT 모드를 나타내는 DCT 플래그를 가변 길이 부호화 회로(58)와 움직임 보상 회로(64)에 출력시킨다.
예측 모드 전환회로(52)에서의 예측 모드(제 17 도 참조)와 DCT 모드 전환회로(55)에서의 DCT 모드(제 18 도 참조)를 비교하여 명백해진 바와 같이 휘도 블럭에 관해서는 양자의 각 모드에서의 데이터 구조는 실질적으로 동일하다.
예측 모드 전환 회로(52)에 있어서 프레임 예측 모드(홀수 라인과 짝수 라인이 혼재하는 모드)가 선택된 경우 모드 전환회로(55)에 있어서도 프레임 모드(홀수 라인과 짝수 라인이 혼재하는 모드)가 선택될 가능성이 높으며 또한 예측 모드 전환회로(52)에 있어서 필드 예측 모드(홀수 필드의 데이터와 짝수 필드의 데이터가 분리된 모드)가 선택된 경우 모드 전환 회로(55)에서 필드 DCT 모드(홀수 필드의 데이터와 짝수 필드의 데이터가 분리된 모드)가 선택될 가능성이 높다.
그러나 반드시 언제나 그렇게 되는 것은 아니며 예측 모드 전환 회로(52)에 있어서는 예측 오차의 절대치 합이 작아지도록 예측 모드가 결정되고 DCT 모드 전환 회로(55)에 있어서는 부호화 효율이 양호해지도록 DCT 모드가 결정된다.
DCT 모드 전환 회로(55)에서 출력된 I 픽쳐의 화상 데이터는 DCT 회로(56)에 입력되고 DCT(이산 코사인 변환) 처리되어 DCT 계수로 바뀐다. 이 DCT 계수는 양자화 회로(57)에 입력되고 후단의 송신 버퍼(59)의 데이터 축적량(버퍼 축적량)에 대응한 양자화 스텝에서 양자화된 후 가변 길이 부호화 회로(58)에 입력된다.
가변 길이 부호화 회로(58)는 양자화 회로(57)에서 공급되는 양자화 스텝(스케일)에 대응하여 양자화 회로(57)에서 공급되는 화상 데이터(이 경우에는 I 픽쳐의 데이터)를 예를 들면 허프만(Haffman) 부호 등 가변 길이 부호로 변환하고 송신버퍼(59)에 출력한다. 또한 가변 길이 부호화 회로(58)에는 양자화 회로(57)로부터의 양자화 스텝(스케일), 예측 판정 회로(54)로부터의 예측 모드(화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측 또는 양방향 예측 중 어느 것에 설정되었는지 나타내는 모드), 움직임 벡터 검출 회로(50)로부터의 움직임 벡터, 예측 모드 전환 회로(52)로부터의 예측 플래그(프레임 예측 모드 또는 필드 예측 모드중 어느 것이 설정되었는지 나타내는 플래그) 및 DCT 모드 전환 회로(55)로부터의 DCT 플래그(프레임 DCT 모드 또는 필드 DCT 모드중 어느 것이 설정되었는지 나타내는 플래그)가 입력되어 있고 이들도 가변 길이 부호화 된다.
송신 버퍼(59)는 입력된 데이터를 일시 축적하고 축적량에 대응하는 데이터를 양자화 회로(57)에 출력한다. 송신 버퍼(59)는 송신 버퍼(59)내의 데이터 잔량이 허용상한치까지 증량되면 양자화 제어 신호로 양자화 데이터의 데이터량을 저하시킨다. 또한 이와는 역으로 송신 버퍼(59)내의 데이터 잔량이 허용하한치까지 감소되면 송신 버퍼(59)는 양자화 제어 신호로 양자화 회로(57)의 양자화 스텝을 작게 함으로써 양자화 데이터의 데이터량을 증대시킨다. 이렇게 하여 송신 버퍼(59)의 오버플로 또는 언더플로가 방지된다. 그리고 송신 버퍼(59)에 축적된 데이터는소정 타이밍으로 판독되고 출력 단자(69)를 통하여 전송로에 출력되고 예를 들면 상기 기록 매체(3)에 기록된다.
한편 양자화 회로(57)에서 출력된 I 픽쳐의 데이터는 역양자화 회로(60)에 입력되고 양자화 회로(57)로부터 공급되는 양자화 스텝에 대응하여 역양자화된다. 역양자화 회로(60)의 출력은 IDCT(역 DCT) 회로(61)에 입력되어 역 DCT 처리된다.
여기서 변환 회로(66)에는 예측 모드 전환 회로(52)로부터의 예측 플래그 및 DCT 모드 전환 회로(55)로부터의 DCT 플래그가 입력되어 있다. 또한 변환 회로(65)에는 예측 모드 전환회로(52)로부터의 예측 플래그가 입력되어 있다. IDCT 회로 (61)에서 역 DCT 처리된 데이터는 변환 회로(66), 연산기(62) 및 변환 회로(65)를 통함으로써 데이터의 정합성이 취해진 후 프레임 메모리(63)의 전방 예측 화상부 (63a)에 공급되고 기억된다.
그런데 움직임 벡터 검출 회로(50)는 시퀀스에 입력되는 각 프레임의 화상 데이터를 예를 들면 I, B, P, B, P, B ...의 픽쳐로서 각각 처리하는 경우에는 최초 입력된 프레임의 화상 데이터를 I 픽쳐로서 처리한 후 다음에 입력된 프레임의 화상을 B 픽쳐로서 처리하기 전에 다시 그 다음에 입력된 프레임의 화상 데이터를 P 픽쳐로서 처리한다. 즉 상기 B 픽쳐는 후방 예측을 수반함으로 후방 예측 화상인 P 픽쳐가 먼저 준비되어 있지 않으면 복호화가 불가능해지기 때문이다.
그리하여 움직임 벡터 검출 회로(50)는 I 픽쳐 처리후에 후방 원 화상부 (51c)에 기억되고 있는 P 픽쳐의 화상 데이터의 처리를 시작한다. 그리고 상술한 경우와 마찬가지로 매크로 블럭 단위에서의 프레임간 차분(예측 오차)의 절대치 합이 움직임 벡터 검출 회로(50)에서 예측 모드 전환회로(52)와 예측 판정 회로(54)에 공급된다. 예측 모드 전환 회로(52) 및 예측 판정 회로(54)는 이 P 픽쳐의 매크로 블럭의 예측 오차의 절대치 합에 대응하여 프레임/필드 예측 모드 또는 화상내예측, 전방 예측, 후방 예측 또는 양방향 예측의 예측 모드를 설정한다.
화상내 예측 모드가 설정되었을 때에는 연산부(53) 내의 스위치를 상술한 바와 같이 접점 a 측으로 전환한다. 따라서 상기 P 픽쳐의 화상 데이터는 I 픽쳐의 화상 데이터와 마찬가지로 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로 (57), 가변 길이 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 통하여 전송로에 전송된다. 또한 이 화상 데이터는 역양자화 회로(60), IDCT 회로(61), 변환 회로(66), 연산기 62, 변환 회로(65)를 통하여 프레임 메모리(63)의 후방 예측 화상부(63b)에 공급되고 기억된다.
한편 전방 예측 모드에서는 연산부(53)내의 스위치가 접점 b 측으로 전환됨과 동시에 프레임 메모리(63)의 전방 예측 화상부(63a)에 기억되어 있는 화상(이때의 경우 I 픽쳐의 화상) 데이터가 판독되고 움직임 보상 회로(64)에 의해 움직임 벡터 검출 회로(50)가 출력되는 움직임 벡터에 대응하여 움직임 보상된다. 즉 움직임 보상 회로(64)는 예측 판정 회로(54)로 전방 예측 모드의 설정을 지령 받았을 때 전방 예측 화상부(63a)의 판독 어드레스를 움직임 벡터 검출 회로(50)가 현재 출력하고 있는 매크로 블럭의 위치에 대응하는 위치에서 움직임 벡터에 대응하는 부분만큼 위치를 옮겨서 데이터를 판독하고 예측 화상 데이터를 생성한다.
움직임 보상 회로(64)에서 출력된 예측 화상 데이터는 연산기(53a)에 공급된다. 연산기(53a)에는 예측 모드 전환 회로(52)에서 공급된 참조 화상의 매크로 블럭의 데이터에서 움직임 보상 회로(64)로부터 공급된 상기 매크로 블럭에 대응하는 예측 화상 데이터를 감산하고 그 차분(예측 오차)을 출력한다. 이 차분 데이터는 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변 길이 부호화 회로 (58), 송신 버퍼(59)를 통하여 출력 단자(69)로부터 전송로에 전송된다. 또한 이 차분 데이터는 역양자화 회로(60) 및 IDCT 회로(61)로 국소적으로 복호화되고 변환회로(66)를 통하여 연산기(62)에 입력된다.
이 변환 회로(66)에는 예측 모드 전환 회로(52)로부터의 예측 플래그와 DCT 모드 전환 회로(55)로부터의 DCT 플래그가 공급되어 있고 이로써 IDCT 회로(61)로 부터의 출력의 정합성이 얻어진다.
또한 이 연산기(62)에는 연산기(53a)에 공급되어 있는 예측 화상 데이터와 동일한 데이터가 공급되어 있다. 연산기(62)는 IDCT 회로(61)가 출력하는 차분 데이터에 움직임 보상 회로(64)가 출력하는 예측 화상 데이터를 가산한다. 이로써 원래의 (복호된) P 픽쳐의 화상 데이터가 얻어진다. 이 P 픽쳐의 화상 데이터는 변환 회로(65)를 통하여 프레임 메모리(63)의 후방 예측 화상부(63b)에 공급되고 기억된다.
이와 같이 I 픽쳐의 데이터와 P 픽쳐의 데이터가 전방 예측 화상부(63a)와 후방 예측 화상부(63b)에 각각 기억된 후, 다음에 움직임 벡터 검출 회로(50)는 B 픽쳐의 처리를 실행한다. 매크로 블럭 단위의 프레임간 차분의 절대치 합의 크기에 대웅하여 예측 로드 전환 회로(52)는 프레임 모드 또는 필드 모드를 설정하고 또한예측 판정 회로(54)는 예측 모드를 화상내 예측 모드, 전방 예측 모드, 후방 예측 모드 또는 양방향 예측 모드 중 어느 하나에 설정된다.
상술한 바와 같이 프레임내 예측 모드 또는 전방 예측 모드인때에는 연산부 (53)내의 스위치는 접점 a 또는 접점 b 에 전환된다. 이때 P 픽쳐의 경우와 동일한 처리가 행해지고 데이터가 전송된다. 이에 대해 후방 예측 모드 또는 양방향 예측 모드가 설정되었을 때에는 연산부(53)내의 스위치는 접점 c 또는 접점 d 에 전환된다.
연산부(53)내의 스위치가 접점 c 측으로 전환되는 후방 예측 모드인 때에는 후방 예측 화상부(63b)에 기억되어 있는 화상(이 경우 P 픽쳐의 화상) 데이터가 판독되고 움직임 보상 회로(64)로 인해 움직임 벡터 검출 회로(50)가 출력하는 움직임 벡터에 대응하여 움직임 보상된다. 즉 움직임 보상 회로(64)는 예측 판정 회로 (54)로 후방 예측 모드의 설정을 지령 받았을 때에는 후방 예측 화상부(63b)의 판독 어드레스를 움직임 벡터 검출 회로(50)가 현재 출력하고 있는 매크로 블럭의 위치에 대응하는 위치에서 움직임 벡터에 대응하는 부분만큼 위치를 옮기고 데이터를 판독하고 예측 화상 데이터를 생성한다.
움직임 보상 회로(64)에서 출력된 예측 화상 데이터는 연산기(53b)에 공급된다. 연산기(53b)는 예측 모드 전환 회로(52)에서 공급된 참조 화상의 매크로 블럭의 데이터로부터 움직임 보상 회로(64)로 공급된 예측 화상 데이터를 감산하고 그 차분을 출력한다. 이 차분 데이터는 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변 길이 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 통하여 출력 단자(69)에서 전송로에 전송된다.
연산부(53)내의 스위치가 접점 d 측으로 전환되는 양방향 예측 모드인 때에는 전방 예측 화상부(63a)에 기억되어 있는 화상(이 경우 I 픽쳐의 화상) 데이터와 후방 예측 화상은(63b)에 기억되어 있는 화상(이 경우 P 픽쳐의 화상) 데이터가 판독되고 움직임 보상 회로(64)로 인해 움직임 벡터 검출 회로(50)가 출력하는 움직임 벡터에 대응하여 움직임 보상된다. 즉 움직임 보상 회로(64)는 예측 판정 회로 (54)로 양방향 예측 모드의 설정을 지령 받았을 때에는 전방 예측 화상부(63a)와 후방 예측 화상부(63b)의 판독 어드레스를 움직임 벡터 검출 회로(50)가 현재 출력하고 있는 매크로 블럭의 위치에 대응하는 위치에서 움직임 벡터(이 경우의 움직임 벡터는 전방 예측 화상용과 후방 예측 화상용 둘이 된다)에 대응하는 부분만큼 위치를 옮기고 데이터를 판독하고 예측 화상 데이터를 생성한다.
움직임 보상 회로(64)에서 출력된 예측 화상 데이터는 연산기(53c)에 공급된다. 연산기(53c)는 움직임 벡터 검출 회로(50)에서 공급된 참조 화상의 매크로 블럭의 데이터로부터 움직임 보상 회로(64)에서 공급된 예측 화상 데이터의 평균치를 감산하고 그 차분을 출력한다. 이 차분 데이터는 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변 길이 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 통하여 출력 단자(69)에서 전송로에 전송된다.
B 픽쳐의 화상은 다른 화상의 예측 화상으로 되는 일이 없으므로 프레임 메모리(63)에는 기억되지 않는다.
또한 프레임 메모리(63)에 있어서 전방 예측 화상부(63a)와 후방 예측 화상부(63b)와는 필요에 따라 뱅크 전환이 이루어지고 소정 참조 화상에 대하여 한편 또는 다른 편에 기억되고 있는 것을 전방 예측 화상 또는 후방 예측 화상으로서 전환하여 출력할 수 있다.
위에서 휘도 블럭을 중심으로 설명했으나 색차 블럭에 관하여도 마찬가지로 제 17 도 및 제 18 도에 도시하는 매크로 블럭을 단위로 하여 처리되고 전송된다. 또한 색차 블럭을 처리하는 경우의 움직임 벡터는 대응하는 휘도 블럭의 움직임 벡터를 수직 방향과 수평 방향으로 각각 1/2로 한 것이 사용된다.
다음에 제 19 도는 제 14 도의 디코더(31)의 구성의 한 예를 도시한 블럭도 이다. 전송로(기록 매체 3)를 통하여 전송된 부호화된 화상 데이터는 도시하지 않은 수신 회로에서 수신되거나 재생 장치로 재생되거나 한 후에 입력 단자(80)를 통하여 수신 버퍼(81)에 일시 기억된다. 이 후 일시 기억된 화상 데이터는 복호회로 (90)의 가변 길이 복호화 회로(82)에 공급된다. 가변 길이 복호화 회로(82)는 수신 버퍼(81)에서 공급된 데이터를 가변 길이 복호화하고 움직임 벡터, 예측 모드, 예측 플래그 및 DCT 플래그를 움직임 보상 회로(87)에, 또한 양자화 스텝을 역 양자화 회로(83)에 각각 출력함과 동시에 복호된 화상 데이터를 역양자화 회로(83)에 출력한다.
역양자화 회로(83)는 가변 길이 복호화 회로(82)에서 공급된 화상 데이터를 상기 공급된 양자화 스텝에 따라서 역양자화하고 IDCT 회로(84)에 출력한다. 역양자화 회로(83)에서 출력된 데이터(DCT 계수)는 IDCT 회로(84)에서 역 DCT 처리되고 변환 회로(88)를 통하여 연산기(85)에 공급된다.
변환 회로(88)에는 예측 플래그 및 DCT 플래그가 공급되어 있고 변환 회로 (88)에서는 이들 플래그에 기초하여 IDCT 회로(88)에서 공급된 화상 데이터의 정합성을 취하고 있다.
연산기(85)에 공급된 화상 데이터가 I 픽쳐의 데이터인 경우에는 이 데이터는 연산기(85)로부터 출력되고 연산기(85)에 나중에 입력되는 화상 데이터(P 또는 B 픽차의 데이터)의 예측 화상 데이터 생성을 위해 변환 회로(89)를 통하여 프레임 메모리(86)내의 전방 예측 화상부(86a)에 공급되어 기억된다. 또한 이 데이터는 변환 회로(89)를 통하여 출력 단자(91)로부터 제 14 도의 포맷 변환 회로(32)에 출력된다.
연산기(85)에 공급된 화상 데이터가 그 1 프레임 앞의 화상 데이터를 예측 화상 데이터로 하는 P 픽쳐의 데이터이고 전방 예측 모드 데이터인 경우에는 프레임 메모리(86)의 전방 예측 화상부(86a)에 기억되어 있는 1 프레임 앞의 화상 데이터(I 픽쳐의 데이터)가 판독되고 움직임 보상 회로(87)에서 가변 길이 복호화 회로 (82)에서 출력된 움직임 벡터에 대응하는 움직임 보상이 실시된다. 그리고 연산기 (85)에 있어서 변환 회로(88)를 통하여 IDCT 회로(84)에서 공급된 화상 데이터(차분 데이터)와 가산되어 출력된다. 이 가산된 데이터 즉 복호된 P 픽쳐의 데이터는 연산기(85)에 나중에 입력되는 화상 데이터(B 픽쳐 또는 P 픽쳐의 데이터)의 예측 화상 데이터 생성을 위해 변환 회로(89)를 통하여 프레임 메모리(86)내의 후방 예측 화상부(86b)에 공급되어 기억된다.
P 픽쳐의 데이터라도 화상내 예측 모드의 데이터는 I 픽쳐의 데이터와 마찬가지로 연산기(85)에서 처리하지 않고 그대로 변환 회로(89)를 통하여 후방 예측 화상부(86b)에 기억된다. 이 P 픽쳐는 다음의 B 픽쳐의 다음에 표시될 화상이므로, 이 시점에서는 아직 포맷 변환 회로(32)에 출력되지 않는다(상술한 바와 같이 B 픽쳐의 다음에 입력된 P 픽쳐가 B 픽쳐 보다 먼저 처리되어 전송되어 있다).
IDCT 회로(84)에서 공급된 화상 데이터가 B 픽쳐의 데이터인 경우에는 가변길이 부호화 회로(82)에서 공급된 예측 모드에 대응하여 프레임 메모리(86)내의 전방 예측 화상부86a)에 기억되어 있는 I 픽쳐의 화상 데이터(전방 예측 모드의 경우), 후방 예측 화상부(86b)에 기억되어 있는 P 픽쳐의 화상 데이터(후방 예측 모드의 경우) 또는 이 둘의 화상 데이터(양방향 예측 모드의 경우)가 판독되고 움직임 보상 회로 87에서 가변 길이 복호화 회로(82)에서 출력된 움직임 벡터에 대응하는 움직임 보상이 실시되어 예측화상이 생성된다. 단 움직임 보상을 필요로 하지 않는 경우(화상내 예측 모드의 경우)에는 예측 화상은 생성되지 않는다.
이처럼 움직임 보상 회로(87)에서 움직임 보상된 데이터는 연산기(85)에서 변환 회로(88)로부터의 출력과 가산된다. 이 가산 출력은 변환 회로(89)를 통하여 출력 단자(91)에서 제 14 도의 포맷 변환 회로(32)에 출력된다. 단 이 가산 출력은 B 픽쳐의 데이터이며 다른 화상의 예측 화상 생성을 위해 이용되는 일이 없으므로 프레임 메모리(86)에는 기억되지 않는다.
B 픽쳐의 화상이 출력된 후 후방 예측 화상부(86b)에 기억되어 있는 P 픽쳐의 화상 테이터가 판독되고 움직임 보상 회로(87)를 통하여 연산기(85)에 공급된다. 단 이때 움직임 보상은 행해지지 않는다.
또한 이 디코더(31)에는 제 16 도의 엔코더(18)에서의 예측 모드 전환 회로 (52)와 DCT 모드 전환 회로(55)에 대응하는 회로가 도시되어 있지 않으나 이들 회로에 대응하는 처리 즉 홀수 필드의 라인 신호와 짝수 필드의 라인 신호가 분리된 구성을 원래 혼재하는 구성으로 필요에 따라 되돌리는 처리는 움직임 보상 회로 (87)가 실행한다.
또한 위에서는 휘도 신호의 처리에 관하여 설명했으나 색차 신호의 처리도 동일하게 행해진다. 단 이 경우 움직임 벡터는 휘도 신호용의 것을 수직 방향 및 수평 방향으로 1/2로 한 것이 사용된다.
그런데 종래의 화상 신호의 부호화에 있어서 양자화 및 역양자화를 행하는 경우에는 양자화의 미세함을 표시하는 값 즉 양자화 폭(양자화 스텝 사이즈)을 사용한다. 이 양자화폭에는 2에서 62까지의 짝수의 값이 사용된다. 또한 이 양자화 폭을 표시하는 값으로써 양자화 특성(QUANT)이 있다. 이 양자화 특성에는 1부터 31까지의 정수값이 사용되고 있으며 상기 양자화폭은 이 양자화 특성을 두 배로 한 값이다.
상기 양자화폭은 일반 화상을 목표하는 데이터량으로 압축하는 경우에 필요한 값이다. 그러나 일반 화상보다 통계적 성질이 크게 벗어나 있는 화상을 상기 양자화폭을 사용하여 압축하는 데 예를 들면 화소의 상관이 극단으로 낮은 화상 또는 화이트 노이즈에 가까운 화상을 주파수 영역에서 계수의 집중을 이용하는 DCT 부호화로 압축하는 것은 대단히 곤란하다. 즉 이 경우에는 상기 양자화 특성의 최대값인 31을 사용해도 화상을 목표하는 사이즈로 압축할 수는 없다.
또한 대단히 고화질인 화상을 얻으려 하는 경우 예를 들면 일그러짐이 거의 없는('lossless'라 한다) 화상을 얻고자 하는 경우에는 사용되는 양자화 특성은 최소값이 1 이라도 너무 큼으로 화상을 정확하게 복원할 수 있는 양자화를 행할 수 없다.
또한 화상 신호의 부호화에 있어서는 압축된 비트 스트림은 목표하는 전송 속도로 제어되는 경우가 많다. 이 때 일반적인 선형 양자화기에 있어서는 상기 양자화 특성과 상기 양자화 특성에 기초하여 양자화된 화상 데이터의 발생 비트량과는 반비례에 가까운 관계를 갖는다(보다 정확하게는 대수에 가까운 관계이다).
따라서 양자화 특성이 작은 범위에 있는 경우에는 양자화 특성을 1만큼 변화 시키면 상기 발생 비트량은 크게 변화한다. 예를 들면 양자화 특성을 1 에서 2 로 변화시킨 경우에는 발생 비트량은 약 반이 된다. 이것은 양자화 특성이 작은 범위에 있는 경우에는 양자화 특성의 간격이 너무 넓어서 상기 발생 비트량을 미세하게 제어하는 것은 곤란하다는 것을 나타내고 있다.
역으로 양자화 특성이 큰 범위에 있는 경우에 양자화 특성은 1만 변화시켜도 상기 발생 비트량은 거의 변화하지 않는다. 예를 들면 양자화 특성을 30에서 31로 변화시킨 경우에는 상기 양자화 특성이 31 일 때의 발생 비트량은 상기 양자화 특성이 30 일 때의 발생 비트량의 5% 도 변화하지 않는다. 이것은 양자화 특성이 큰 범위에 있는 경우에는 양자화 특성의 간격이 불필요하게 좁다는 것을 나타내고 있다.
이상과 같은 문제를 극복하기 위하여 양자화 특성으로서 1부터 31까지 단순히 증가하는 수열을 그대로 사용하는 것이 아니고 비선형 수열로 맵핑하는 방법이 있다. 여기서 양자화 특성을 비선형 수열로 맵핑했을 때의 상기 양자화 특성을 구하기 위한 양자화 정보와 이 양자화 정보에 따른 양자화 특성과의 관계를 표 7 에기재한다. 또한 상기 양자화 정보는 인덱스라고 불리어 수치로 표시될 때도 있다.
이 비선형 수열의 양자화 특성을 사용함으로써 상술한 바와 같은 양자화 특성의 범위에서 발생되는 문제점을 해결할 수는 있다. 그러나 상기 양자화 특성은 비선형 수열로 바뀐 테이블(맵핑)의 값이므로 부호화 장치 및 복호화 장치에 있어서는 상기 테이블의 값을 기억하기 위한 구성이 필요해진다. 이 때문에 부호화 장치 및 복호화 장치를 구성하는 하드웨어량이 증대한다.
제 20 도에는 종래의 비선형 수열의 양자화 특성을 사용했을 때의 역양자화기의 개략적 구성을 도시한다. 이 비선형 수열의 양자화 특성을 기억하기 위하여 ROM(판독 전용 메모리)등을 사용한 테이블 부(200)를 준비하고 이 테이블 부(200)에서 8 비트의 양자화 특성을 판독한다. 승산기(201)에 있어서 상기 양자화 특성에 양자화된 화상 데이터를 위한 n 비트의 변환 계수를 곱셈하고 양자화 데이터를 역양자화한다. 이 역양자화기안에서는 상기 테이블 부(200)때문에 대규모 회로를 필요로 하고 또한 상기 승산기(201)에도 마찬가지로 대규모 회로가 필요하다.
즉 종래의 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치에 있어서는 양자화 특성으로서 1부터 31까지의 값 또는 표 7에 기재한 바와 같은 비선형 수열의 값을 사용함으로 상기 화상 신호의 부호화 장치내의 양자화기 및 상기 화상 신호의 복호화 장치내의 역양자화기에는 승산기가 필요해 진다. 이 승산기는 회로 규모가 크고 상기 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치의 구성에 있어서 큰 장애로 되어 있다.
그래서 본 발명은 상술한 실정을 감안하여 구성 회로의 규모를 증대시키지 않고 화상 데이터의 양자화 및 역양자화시에 적절한 양자화 특성을 사용할 수 있는화상 신호의 부호화 방법 및 부호화 장치 그리고 화상 신호의 복호화 방법 및 부호화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 방법으로는 양자화 할 때 양자화 정보내의 그의 제곱 등 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승값과 곱해지는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 그의 제곱승값과 상기 계수의 곱셈값을 사용하여 표시되는 비선형 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 양자화를 행함으로써 상술한 과제를 해결한다.
또한 본 발명에 관한 화상 신호의 복호화 방법에서는 역양자화 할 때 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승값과 곱해지는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 그의 제곱승값과 상기 계수의 곱셈으로 비선형 양자화 특성을 재생시키고 부호화 데이터를 상기 재생된 비선형 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 역양자화를 행함으로써 상술한 과제를 해결한다.
이와 같은 화상 신호의 부호화 방법 또는 복호화 방법에 있어서 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값인 제 1 의 양자화 정보에 k, 2 의 제곱승 값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값인 제 2 의 양자화 정보에 (i/2 + j)를 사용함으로써 양자화 특성을 구하고 이 양자화 특성의 정수배를 양자화폭으로 함이 바람직하다.
(여기서 j, k 는 정의 정수이며 i 는 0 또는 1 로 표시되는 값이다).
또한 상기 양자화 특성 QUANT 는,
QUANT = (i/2 + j) ×2k+ 2(k+2)-4
의 식으로 표시된다.
또한 상기 제 1 의 양자화 정보 및 제 2 의 양자화 정보로 이루어지는 상기 양자화 정보는 5 비트의 부호로 표현되며 상기 양자화 정보 k, j, i 와 상기 양자화 특성과의 관계는 표 1 또는 표 2 혹은 표 3 또는 표 4 에 기재된다.
그리고 상기 양자화 특성이 2 진수로 표현될 때 연속 4 비트 또는 5 비트에 유효 비트가 존재한다.
이 때 부호화 데이터를 역양자화할 때에 부호화 데이터를 3회 가산하고 이가산 결과를 상기 제 1 의 양자화 정보 k로 정해지는 비트만큼 시프트한다.
또한 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값인 제 1의 양자화 정보에 m, 2 의 제곱승 값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값인 제 2 의 양자화 정보에 ai를 사용함으로써 양자화 특성을 구하고 이 양자화 특성의 정수배를 양자화 폭으로 하는 것이 바람직하다.
여기서 m 은 소망하는 양자화 특성을 표시하는 데 필요한 제곱수 값(정수), ai(i = 1 ∼ n)은 0또는 1로 표현되는 값이다.
이 때 상기 양자화 특성 QUANT 는,
QUANT=2(m-1)+a1×2(m-2)+a2×2(m-3)+...+an×2(m-n-1)
의 식으로 표시된다.
여기서 n 은 양자화 특성의 정밀도를 나타내는 미리 정해진 정수값이다.
또한 상기 제 1 의 양자화 정보 m이 취할 수 있는 범위를 나타내는 데 필요한 비트수를 L 로 했을 때 상기 제 1 의 양자화 정보 및 제 2 의 양자화 정보로 이루어지는 상기 양자화 정보는(L + n) 비트의 부호로 표현되어 부호화 데이터를 역 양자화 할 때 부호화 데이터를 n 회 가산하고 이 가산 결과를 L 비트만큼 시프트한다.
또한 상기 제 1 의 양자화 정보 및 제 2 의 양자화 정보로 이루어지는 상기 양자화 정보는 5 비트의 부호로 표현되고 상기 양자화 정보 m, ai와 상기 양자화 특성과의 관계는 표 3 또는 표 6 에 기재한다.
이때 부호화 데이터를 역양자화 할 때에는 부호화 데이터를 2 회 가산하고이 가산 결과를 3 비트만큼 시프트한다.
본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 방법에서는 선형 양자화 했을 때의 발생 비트량을 평가하고 이 평가 결과에 기초하여 양자화 방법을 표시하는 선형/비선형 양자화 전환 신호를 생성하고 이 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 표시하는 경우에는 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1의 양자화 정보 2 의 제곱승 값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 2 의 제곱승 값과 상기 계수와의 곱셈값을 사용하여 표현되는 비선형의 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 양자화를 행하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 발생 비트량의 평가는 프레임 단위로 행함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치로는 입력 화상 신호를 소정예측 화상 신호를 사용하여 부호화하는 부호화부와 상기 부호화부에서 부호화된 신호에 소정의 변환 연산을 실시하는 변환부와 상기 변환부로부터의 신호에 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보 2 의 제곱승값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로하여 2 의 제곱승 값과 상기 계수의 곱셈값을 사용하여 표시되는 비선형 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 양자화하는 양자화부와 상기 양자화된 신호를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화부를 가지고 이루어짐으로써 상술한 과제를 해결한다.
또한 본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치로는 입력 화상 신호를 소정 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하는 부호화부와 상기 부호화부에서 부호화된 신호에 소정의 변환 연산을 실시하는 변환부와 선형 양자화 했을 때의 발생 비트량을 평가하는 평가부와 상기 평가부의 평가 결과에 기초하여 양자화 방법을 표시하는 선형/비선형 양자화 전환 신호를 생성하는 전환 신호 생성부와 상기 전환 신호 생성부에서의 선형/비선형 양자화 전환 신호가 선형 양자화를 표시하는 경우에는 상기 변환부로 부터의 신호에 선형 양자화를 실시하는 제 1 의 양자화부와 상기 전환 신호 생성부로부터의 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 나타내는 경우에는 상기 변환부로부터의 신호에 양자화 정보내의 그의 제곱승의 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승값과 곱해지는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 그의 제곱승값과 상기 계수의 곱셈값을 사용하여 표시되는 비선형 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 양자화를 실시하는 제 2 의 양자화부와 상기 제 1 의 양자화부 또는 제 2 의 양자화부로 양자화된 신호를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화부를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 평가부는 프레임 단위로 발생 비트량을 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 화상 신호의 복호화 방법으로는 선형 양자화와 비선형 양자화 중 어느 양자화를 행할 것인가를 표시하는 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 표시하는 경우에는 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 2 의 제곱승값과 상기 계수와의 곱셈으로 양자화 특성을 재생하고 양자화된 데이터를 상기 재생된 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 역양자화 함으로써 상술한 과제를 해결한다.
또한 상기 선형/비선형 양자화 전환 신호가 프레임 단위로 전환됨으로써 선형 역양자 및 비선형 역양자화가 프레임 단위로 행해지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 관한 화상 신호의 복호화 장치로는 전송된 화상 데이터를 가변 길이 복호화하는 가변 길이 복호화부와 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 2 의 제곱승값과 상기 계수와의 곱셈으로 비 선형의 양자화 특성(QUANT)을 재생하고 상기 가변 길이 복호화부로부터의 양자화된 데이터를 상기 재생된 비선형 양자화 특성에 기초하여 역양자화하는 역양자화부와 상기 역양자화된 데이터에 소정의 연산을 실시하는 변환부를 가지고 이루어짐으로써 상술한 과제를 해결한다.
여기서 상기 역양자화부는 상기 제 1 의 양자화 정보를 변화하는 테이블 부와 상기 제 1 의 양자화 정보에 기초하여 상기 제 2 의 양자화 정보를 시프트하는 시프트 수단과 상기 테이블로부터의 출력과 상기 시프트 수단으로부터의 출력을 가산하는 가산 수단과 상기 양자화된 데이터와 상기 가산수단의 출력을 곱셈하는 곱셈 수단을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 역양자화부는 상기 제 1 의 양자화 정보를 변환하는 테이블 부와 상기 테이블 부로부터의 출력과 상기 제 2 의 양자화 정보를 가산하는 가산 수단과 상기 가산 수단으로부터의 출력과 상기 양자화된 데이터를 곱셈하는 곱셈 수단과 상기 곱셈 수단으로부터의 출력을 상기 제 1 의 양자화 정보로 정해지는 비트만큼 시프트하는 시프트 수단을 가지고 이루어지며 상기 곱셈수단은 3 단의 가산기로 구성됨을 특징으로 한다.
또한 상기 역양자화부는 상기 제 1 의 양자화 정보를 변환하는 테이블 부와 상기 테이블 부로부터의 출력과 상기 제 2 의 양자화 정보를 가산하는 가산 수단과 상기 가변 길이 복호화부로 복호화되어 화상 데이터와 함께 전송되는 선형/비선형 양자화 전환 신호에 따라서 상기 가산 수단으로부터의 출력과 선형 양자화 정보중 어느 하나를 전환 선택하는 선택 수단과 상기 선택 수단으로부터의 출력과 상기 양자화된 데이터를 곱셈하는 곱셈 수단과 상기 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 표시하는 경우에만 상기 곱셈수단으로부터의 출력을 상기 제 1 의 양자화 정보로 정해지는 비트만큼 시프트하는 시프트 수단으로 이루어지며 상기 곱셈 수단은 3 단의 가산기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
작용
양자화 특성을 비선형 수열의 값으로 변환하고 이 비선형 수열 값으로 변환하는 방법을 적절히 선택한다.
이 때 단수가 적은 승산기와 시프트 연산만으로 양자화 및 역양자화를 행한다.
또한 가산과 시프트 연산만으로 양자화 및 역 양자화를 행한다.
실시예
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 표 및 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 제 1 의 실시예에서는 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승 값과 곱셈하는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로하여 2 의 제곱승 값과 상기 계수와의 곱셈값을 사용하여 표현되는 비선형 수열의 양자화 특성(QUANT)에 기초하여 양자화 또는 역양자화를 행한다. 따라서 상기 제 1 의 양자화 정보에 k, 상기 제 2 의 양자화 정보에 (i/2 + j)를 사용한 경우에는 하기 식(1)으로 양자화 특성 QUANT 를 구할 수 있다. 이 양자화 특성을 사용하여 화상신호의 부호화 장치에서는 부호화를 행하고 화상 신호의 복호화 장치에서는 복호화를 행한다.
QUANT = (i/2+j)×2k+a ... (1)
(a= 2(k+2)-4)
상기 식(1) 중의 j 및 k 는 정의 정수이며 i 는 0 또는 1로 표시되는 값이다.
여기서 상기 MPEG 방식으로 부호화된 비트스트림에는 가변 길이 부호화 코드가 포함되므로, 중도에서 복호화하는 경우에는 발생될 수 있는 모든 가변 길이 부호화 코드가 발생되어도 한 뜻으로 해독할 수 있는 특별한 코드가 필요해진다. 상기 비트 스트림중에서는 23 개 이상의 0 이 계속되는 코드가 특별한 코드이다. 따라서 기타의 가변 길이 부호화 코드의 어떠한 조합에 있어서도 0 이 23 개 이상 계속되는 일이 없도록 기타의 가변 길이 부호화 코드를 제한하기 위하여 양자화 특성은 양자화 정보의 모든 비트가 동시에 0 인 것을 금지하고 있다.
식(1)으로 표현되는 수열은 상기 양자화 정보 k를 고정화시켜 생각하면 2 의 제곱승을 공차로 하는 등차 수열이며 상기 양자화 정보 j로 표현되는 개수를 P 로 하면 그 공차는 2 x P 개 단위로 전환된다.
다음에 식(1)으로 표현할 수 있는 양자화 특성을 표 8 에 기재한다.
표 8 에서는 양자화 정보로서 k가 2 비트, j가 2 비트, i가 1 비트인 합계 5 비트를 나타내고 있으며 또한 이 양자화 정보에 대응하는 양자화 특성 및 2 진수값을 표시하고 있다. 상기 양자화 정보의 5 비트는 최상위 비트에서(Q1 Q2 Q3 Q4 Q5)로 하고 최초의 2 비트의 양자화 정보 k (Q1 Q2)를 식(1) 중의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값인 제 1 의 양자화 정보, 나머지 2 비트의 양자화 정보 j(Q3 Q4) 및 1 비트의 양자화 정보 i (Q5)를 식(1)중의 2 의 제곱승 값과 곱셈하는 계수에상응하는 값인 제 2 의 양자화 정보로 하고 있다.
또한 X로 표시되는 8 개 단위의 양자화 특성 그룹은 등차 수열을 이루고 있으며 상기 8 개 단위의 그룹이 전환될 때 공차가 변경된다. 표 8 에 기재한 비선형수열을 사용하는 경우에는 식(1)으로 양자화 정보의 변환을 한가지 뜻으로 정할수 있으므로 양자화폭을 식(1)으로 나타낼 수 있는 값으로 표현함으로써 그 변환표를 기억해 두기 위한 메모리 등이 불필요하게 된다.
상기 양자화 정보 k, j, i로 표시하는 5 비트는 양자화 특성인 1부터 31까지의 값을 보내는데 필요한 비트수 임의로 종래의 양자화 특성을 구하는 방법과 본 발명에 따른 양자화 특성을 구하는 방법을 사용하는 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치에 있어서는 호환성을 유지할 수 있다.
또한 표 8 에서는 상술한 바와 같이 양자화 특성의 그룹을 X 로 표시하고 있다. 각각의 그룹의 초기 값을 a 라고 하면 a 와 X로 양자화 특성은 a + X x 2n(n은 자연수)으로 표시할 수 있다. 이로서 상기 8 개 단위의 그룹은 선두에서부터 0 + X, 4 + 2X, 12 + 4X, 28 + 8X로 표시된다.
다음에 표 8 에 기재한 바와 같은 비선형 수열로 변환함으로써 양자화 특성을 재생하는 화상 신호의 복호화 장치내의 양자화 특성 재생 회로의 개략적 구성을 제 1 도에 도시한다.
상기 X 의 수열은 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)의 값을 시프트기 110 에 입력하고 양자화 정보(Q1 Q2)의 값을 사용하여 시프트함으로써 X x 2n(n 은 자연수)을 표현할 수 있다. 즉 상기 양자화 정보(Q1 Q2)가 (0 0)이면 0 비트, (0 1)이면 1 비트만큼, (10)이면 그 비트만큼, (11)이면 3 비트만큼 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)는 시프트된다.
여기서 표 9 에 테이블 부(111)에 입력되는 상기 양자화 정보(Q1 Q2)의 값과 상기 테이블 부(111)에서 변환되어 출력되는 값 S1 과 상술한 바와 같이 상기 테이블 부(111)안에서 순차 판독되는 값 S2 와의 관계를 표시한다.
또한 제 2 도에는 제 1 도중의 시프트기(110)의 개략적 구성을 도시한다. 각 AND 게이트(121 ∼ 132)에 입력되는 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)가 시프트량 생성부(120)에서 상기 양자화 정보(Q1 Q2)에 기초하여 생성된 시프트량에 따라서 전환되고 다시 OR 게이트(133, 135, Ex), OR 게이트(134, 135)를 통함으로써 양자화 정보는 비트 0 출력 단자 b [0] ∼ 비트 5 출력 단자 b [5]에 출력된다.
또한 양자화 정보(Q1 Q2)에 따라서 순차로 판독되는 값 0, 4, 12, 28 을 테이블 부(111)안에 준비하고 상기 판독된 값의 상위 3 비트와 상기 X x 2n (n 은 자연수)의 상위 3 비트를 가산기(122)에서 가산한다. 그리고 이 가산된 값의 4 비트와 상기 값 X x 2n 의 하위 3 비트로 7 비트의 양자화 특성 QUANT를 재생할 수 있다.
상술한 바와 같은 비선형 양자화 특성을 구하기 위한 구성 회로는 종래의 표 7 에 기재한 비선형 양자화 특성을 구하기 위한 구성 회로에 비하여 매우 작다. 이것은 종래의 비선형 양자화 특성에는 규칙성이 없고 모두 테이블을 참조함으로써 많은 게이트수가 필요해지기 때문이다.
또한, 이렇게 얻어진 양자화 특성에 양자화된 화상 데이터(양자화 데이터)로서의 변환 계수를 곱함으로서 역양자화를 실시하는 것이 된다. 이 경우 상기 표 8 에서 명백한 바와 같이 7 비트중 4 비트가 유효 비트이므로, 이 양자화 특성과 화상 신호의 양자화 데이터(양자화 데이터)로서의 변환 계수를 곱셈할 때에는 3 단의 가산기를 사용하여 곱셈할 수 있다.
다음에 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화장내의 역양자화 회로의 개략적 구성을 제 3 도에 도시한다. 테이블 부(141)에 입력되는 양자화 정보(Q1 Q2)는 표 10 에 기재한 값 S3으로 바뀌어 가산기(140)에 보내진다.
이 가산기(140)에서는 상기 값 S3 과 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)가 가산되고 이 가산된 값은 신호 전환기(144)에 보내진다. 또한 이 신호 전환기(144)에는 선형 양자화를 실시하기 위한 양자화 정보(Q1 Q2 Q3 Q4 Q5) 및 비선형 양자화를 실시할 때의 양자화 정보의 최상위 비트가 되는 0 이 입력되어 있다. 또한 신호 전환기(144)에는 선형 양자화를 실시할 것인가 또는 비선형 양자화를 실시할 것인가를 선택하는 선형/비선형 양자화 신호가 입력되어 있다.
단, 여기서 말하는 선형 양자화란 양자화 정보의 2 진수값으로서 표시한 값고 양자화 폭(스텝 사이즈)과의 대응 관계가 선형인 것을 말하며 비선형 양자화된 양자화 정보의 2 진수 값으로서 표시한 값과 양자화 폭과의 대응 관계가 비선형인 것을 말한다.
이 신호 전환기(144)에 있어서 선형/비선형 양자화 전환 신호로 선형 양자화가 선택된 경우에는 선형 양자화를 실시하기 위한 양자화 정보(Q1 Q2 Q3 Q4 Q5)가 선택되어 승산기(142)에 보내진다. 그러나 선형/비선형 양자화 전환 신호로 비선형 양자화 선택된 경우에는 가산기(140)로부터의 4 비트의 양자화 정보와 양자화 정보의 최상위 비트인 0 이 선택되어 승산기(142)에 보내진다. 승산기(142)에서는 입력된 양자화 정보에 n 비트의 변환 계수를 곱셈하고 이 곱셈된 값은 시프트기(143)에 출력된다.
이 시프트기(143)에는 양자화 정보(Q1 Q2) 및 상기 선형/비선형 양자화 전환 신호가 입력되어 있다. 따라서 시프트기(143)에 있어서 상기 선형/비선형 양자화 전환 신호로 선형 양자화가 선택된 경우에는 상기 승산기(142)로부터의 출력을 그대로 재생용 데이터로서 출력시킨다. 그러나 선형/ 비선형 양자화 전환 신호로 비선형 양자화가 선택된 경우에는 입력되어 있는 양자화 정보(Q1 Q2)에 기초하여 얻어지는 표 11에 기재한 시프트량으로 상기 승산기(142)로부터의 출력이 시프트되고 재생용 데이터로서 출력된다.
또한 표 11에 있어서, 선형/비선형 양자화 전환 신호로 선형 양자화가 선택될 때의 양자화 정보(Q1 Q2)의 값은 어떠한 조합일지라도 시프트량에는 관계하지 않음을 나타낸다.
상기 양자화 데이터를 역양자화 했을 때의 데이터의 재생 값을 A, 양자화 데이터로서의 변환 계수를 Coeff, 양자화폭을 SP 로 하면 재생값 A 는 아래식(2)으로 표시할 수 있다.
A = Coeff x SP
= Coeff x (2 x QUANT) ... (2)
여기서, 비선형 양자화가 선택된 경우에는 상기 양자화 특성 QUANT를 구하는 식(2)을 아래와 같이 변형한다.
QUANT = ((i/2 + j) + (4 - 4/2k)) x 2k... (3)
이 식(3)중 (i/2 + j)는 상기 가산기(140)에 입력되는 제 2 의 양자화 정보 (Q3 Q4 Q5)에 대응하고 있으며 (4 - 4/2k)는 상기 테이블 부(141)로부터의 출력에 대응하고 있고 2k는 상기 시프트기(143)에서의 시프트량을 표시하고 있다. 따라서 상기 재생값 A는 다음식(4)로 표시된다.
A = Coeffx ((i/2 + j) + (4 - 4/2k)) x 2(k+1)... (4)
상기 재생값 A를 구하기 위한 상기 시프트기(143)의 구성은 간단한 것이며 상기 승산기(142)는 변환 계수의 n 비트와 전환기(144)로부터의 출력 데이터인 4 비트 및 최상위 비트를 곱셈할 수 있는 비교적 단수가 낮은 것으로 충분하다.
여기서, 상술한 제 1 의 실시예에 있어서는 양자화 특성이 취할 수 있는 최대치는 56.0 이며 양자화폭은(122)이다. 그러나 실제 화상에 있어서는 예를 들면 화이트 노이즈가 입력된 경우 등에는 더욱 큰 양자화 특성이 필요해 진다. 이것에 관해서는 제 2 의 실시예로 후술하는 두 가지 방법으로 대처할 수 있다.
제 1 의 방법은 양자화 정보가 "00000" (2 진수 표현)인 때는 이 양자화 정보는 현재 사용치 않으므로 이 양자화 정보가 "00000" 일 때 양자화 특성에 64, 96, 128 등의 값을 할당 시켜서 처리하는 방법이다. 양자화 특성이 64 또는 128에 할당될 때에는 역양자화에서의 곱셈에 있어서 시프트기로 시프트하는 것으로 끝나므로 처리가 쉽다. 또한 양자화 특성이 96에 할당될 때에도 가산기가 1단만으로 좋으므로, 마찬가지로 처리가 쉽다.
제 2 의 방법은 양자화 정보가 "00000" (2 진수 표현)을 사용할 때는 긴 제로열을 발생할 가능성이 있으므로 양자화 정보가 "11111" 일 때 양자화 특성에 64, 96, 128 등의 값을 할당하여 처리하는 방법이다.
또한 제 3 의 실시예로서 28 + 8X로 표시되는 네번째 그룹의 시프트량을 크게 변경하는 경우의 양자화 특성을 표 12에 기재한다.
표 12 의 28 + 16X로 표시하는 네번째 그룹의 양자화 정보는 상기 양자화 정보 k 로 표시되는 시프트량의 최대치를 이 양자자 정보 k의 연속성을 무시하여 의식적으로 크게 설정함으로써 구해진다. 이로써 양자화 특성이 취할수 있는 최대 차가 84.0 이 된다. 이 값은 화이트 노이즈 등의 특수한 입력에 대해서도 충분히 대응할 수 있는 값이다. 또한 이 방법의 최대치까지 연속한 양자화 특성을 준비할 수 있으므로 부호화의 제어시에도 바람직한 방법이다. 또한 이 제 3 의 실시예에서도 상기 제 1 의 실시예와 마찬가지로 양자화 정보가 "00000"이 되는 것을 금지한다.
다음에 표 12 에 기재한 바와 같은 비선형 수열로 변환함으로써 양자화 특성을 재생하는 화상 신호 복호화 장치내의 양자화 특성 재생 회로의 개략적 구성을제 4 도에 도시한다.
상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)를 시프트기(150)에 입력하고 양자화 정보(Q1 Q2)의 값을 사용하여 시프트 함으로써 X x 2n(n 은 자연수)을 표현할 수 있다. 즉상기 양자화 정보(Q1 Q2)가 (0 0)이면 0 비트만큼, (0 1)이면 1 비트만큼, (1 0)이면 그 비트만큼(1 1)이면 4 비트만큼 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)는 시프트된다.
제 5 도에는 제 4 도중의 시프트기(150)의 개략적 구성을 도시한다. 각 AND 게이트(161 ∼ 172)에 입력되는 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)가 시프트량 생성부 (160)에서 상기 양자화 정보(Q1 Q2)에 기초하여 생성된 시프트량에 따라 전환되고 또한 OR 게이트 173, 175, 176 Ex OR 게이트(174)를 통함으로써 양자화 정보는 비트 0 출력 단자 b [0] ∼ 비트 6 출력 단자 b [6]에 출력된다.
양자화 정보(Q1 Q2)에 따라서 순차 판독되는 값 0, 4, 12, 28을 테이블 부 (151)안에 준비하고 상기 판독된 값의 상위 4 비트와 상기 X x 2n(n 은 자연수)의 상위 4 비트를 가산기 152 에서 가산한다. 또한 이 가산된 값의 5 비트와 상기 값 X x 2n의 하위 3 비트로 8 비트의 양자화 특성 QUANT를 재생할 수 있다. 상기 테이블 부(151)에서 순차적으로 판독되는 값은 상기 제 1 의 실시예와 동일한 표 9 에 표시되는 값이다.
다음에 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치내의 역양자화 회로의 개략적인 구성을 제 6 도에 도시한다. 테이블 부(181)에 입력되는 양자화 정보(Q1 Q2)는 표 13 에 표시한 값 S4로 바뀌어서 가산기(180)에 보내진다.
상기 가산기(180)에서는 상기 테이블 부(181)로부터의 값 S4 와 상기 양자화 정보(Q3 Q4 Q5)가 가산되고 승산기(182)에서 n 비트의 변환 계수로 곱셈된다. 이 곱셈된 값은 시프트기(183)에서 상기 양자화 정보(Q1 Q2)에 기초하여 시프트됨으로써 화상 데이터의 재생이 행해진다. 또한 이 제 3 의 실시예에서의 역양자화 회로의 승산기(182)로부터의 발생 비트수와 상술한 제 1 의 실시예에서의 역양자화 회로의 승산기(142)로부터의 발생 비트수는 상이하다.
따라서 제 3 의 실시예에서의 양자화 정보 k 가 0.1 또는 2 의 값을 갖는 때의 화상 데이터의 재생치 A 는 상기 식(4)로 구해지나 양자화 정보 k 가 3 의 값을 갖는 때의 화상 데이터의 재생치 A 는 식(5)로 구해진다.
A = Coeff x ((i/2 + j) + 1.75) x 25...(5)
상기 재생치 A를 구하기 위한 상기 시프트기(183)의 구성은 간단한 것이며 상기 승산기(182)는 변환 계수의 n 비트와 가산기(180)로부터의 출력 데이터인 5 비트를 곱셈할 수 있는 비교적 단수가 낮은 것으로 충분하다.
다음에 제 4 의 실시예를 설명한다. 본 발명의 화상 신호의 부호화 방법으로는 하기 식(6)으로 표현되는 양자화 특성 QUANT 로 화상 신호를 양자화 한다.
QUANT = 2(m-1)+a1×2(m-2)+a2×2(m-3)+...+an×2(m-n-1)... (6)
상기 식에서,
m 은 소망하는 양자화 특성을 표현하는 데 필요한 제곱수값(정수)이고, ai(i = 1 ∼ n)은 0 또는 1로 표현되는 값이고, n 은 양자화 특성의 정밀도를 나타내는 미리 정해진 정수값이다.
이 제 4 의 실시예에 있어서는 식(6)의 구체적인 예로써 제곱수 값 m은 0 에서 7까지의 정수, 양자화 특성의 정밀도 n 은 2로 표현되는 값으로 신호를 양자화 한다. 상기 식(6)에서는 제곱수 값 m 대신에 (m - 1)을 사용하고 있으나 본질적으로는 동일하다.
상기 식(6)으로 표현할 수 있는 양자화 특성을 표 14에 기재한다.
이처럼 표 14 에 기재하는 비선형 수열을 사용할 경우에는 식(6)으로 맵핑은한가지 뜻으로 정해지기 때문에 이 맵핑을 기억해 둘 메모리는 필요 없게 된다.
또한, 표 14의 비선형 수열 맵핑을 사용하는 경우에는 식(6)중의 양자화 정보를 보내기 위하여 아래 부호를 전송한다. 우선 양자화 정보 m 을 보내기 위해서는 0 부터 7 까지의 정수를 보낼 필요가 있으므로 3 비트가 필요하다. 또한 양자화 정보 a1과 a2를 보내기 위해서는 각각 1 비트씩 필요함으로 모두 5 비트가 필요 해진다. 이 5 비트는 1부터 31의 값을 보내는데 필요한 비트수로 마침 대응되어 있으며 종래의 양자화 특성과 본 발명의 양자화 특성 양쪽을 채용하는 시스템에서의 양립성이 있다.
여기서, 상기 5 비트의 양자화 정보(Q1 Q2 Q3 Q4 Q5)의 구성의 한 예를 표시한다. 최초의 3 비트(Q1 Q2 Q3)를 2 진수를 사용하여 양자화 정보 m을 표시하고 다음에 1 비트씩(Q4 Q5)으로 양자화 정보 a1, a2를 표시한다.
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 : 5 비트
Q1 Q2 Q3 : 0 0 0 - 1 1 1 : 양자화 정보 m
Q4 : 0 혹은 1 : 양자화 정보 a1
5) : 0 혹은 1 : 양자화 정보 a2
다음에 표 14의 비선형 수열 맵핑을 사용하는 경우의 역양자화를 고찰한다. 표 14 의 비선형 수열을 2 진수로 전개하면 동시에 1 이 일어나는 비트는 세개 밖에 없다. 이 때문에 가산은 최대 2 회이며 가산기(애더) 두개로 구성할 수 있다. 또한 1이 일어서는 비트는 랜덤이 아니고 반드시 연속되어 있으모르 2 단의 가산기 (adder) 다음에 시프트기로 소망하는 위치까지 시프트하면 된다. 이와 같은 본 발명의 역양자화의 회로를 제 7 도에 도시한다. 본 발명의 역양자화 장치는 두개의 가산기(full adder;(190, 191)와 시프트기(192)로 구성되어 있다. 이 시프트기 (192)에서는(Q1 Q2 Q3)의 값에 의해 표 15 에 표시되는 비트수만 좌측으로 시프트 한다. 이때 LSB 에는 0으로 메꾼다.
여기에 구체적으로 예를 든다. 예를 들면 양자화폭이(20)이고 DCT 계수가 (100)일 때, 이 DCT 계수를 양자화한 경우를 설명한다. 이때 양장화 특성으노 5 가 되고 이 값을 9 비트로 부호화 하면 "000000101"로 부호화되고 전송된다. 또한 양자화 폭 20 은 본 발명의 방법으로 5 비트로 부호화 하면 20 = 16 + 4, 16 = 24, 4 = 22이므로, m = 5, a1 = 0, a2 = 1 가 되고 5 비트의 부호는 "10101" 이 된다.
그리고 복호화측에서는 양자화 값(양자화 데이터) "000000101"과 양자화 폭 "10101"을 받으면 이들을 역양자화 회로에 입력한다. 즉 제 7 도에 있어서 a0 ... a8 = "000000101"이 되고
Q1 Q2 Q3 = "101" : 양자화 정보 m
Q4 = "0"
Q5 = "1"
가 된다.
이때 제 7 도의 역양자화 회로에서는 Q5 = "1"이므로, 최상단의 a0 ... a8 은 그대로 가산기(190)에 입력되나 Q4 = "0"이므로, 다음 단의 a0 ... a8 은 0 이 출력되고 가산기(190)에 입력되지 않는다.
또한 3 단째의 a0 ... a8 이 이 가산결과와 합해진다. 이 때문에 가산 결과는 "000000011001" 이 된다. 이 값은 시프트기(192)에 입력되고 Q1 Q2 Q3 = "101"에 따라서 2 비트 시프트되고 시프트기(192)로부터의 출력은 "000001100100"이 되어 이처럼 양자화 값 "100"이 얻어진다. 이 시프트기(192)에서의 시프트량을 표 15 에 기재하고 이 구체적예에서의 샤프트량의 계산 방법을 표 16 에 기재한다.
다음에 제 5 의 실시예를 설명한다.
제 4 의 실시예에서는 표 14에 기재한 바와 같이 2 진수 표시의 소수점이하 세 자리까지의 정밀도의 양자화 특성이 정의되나 양자화 회로가 받아들이는 양자화 특성의 정밀도는 독립적으로 정해진다. 예를 들면 한 예로 양자화 회로가 받아들이는 양자화 특성의 정밀도가 2 진수 표시의 소수점이하 한 자리까지인 경우 표 14의 양자화 특성중 정밀도가 너무 높은 양자화 특성을 나타내는 양자화 정보를 금지한다. 이렇게 제한된 양자화 특성을 표 17 에 기재한다. 이 제 5 의 실시예에서는 금지된 양자화 정보를 사용할 수는 없다.
또한, 정밀도가 너무 높은 양자화 특성을 나타내는 양자화 정보를 금지하는대신에 이들 양자화 정보가 받아질 수 있는 범위중 가장 가까운 정밀도의 양자화 특성을 표시하도록 할당을 변경시키는 경우를 제 6 의 실시예로 한다. 이를 표 18에 기재한다. 표 18에서 예를 들면 양자화 특성 0.5 를 표시하는 양자화 정보는 "000xx" 이다. 여기서 x 는 don't care 를 표시하고 이 위치의 비트가 0 이거나 1이거나 상관하지 않음을 나타낸다. 이 제 6 의 실시예에서는 제 5 의 실시예 처럼 금지되는 양자화 정보는 없다.
MPEG 방식의 부호화된 비트 스트림(bitstream)은 가변 길이 부호화 코드(VLC)를 포함함으로 중도에서 복호화하는 경우에는 발생될 수 있는 모든 가변 길이 부호화 코드에 둘러 쌓여도 한가지 뜻으로 해독할 수 있는 특별한 코드가 필요하다. MPEG 방식의 부호화된 비트 스트림에서는 23 개 이상의 0 이 계속되는 코드가 특별한 코드이며 이 때문에 기타의 가변 길이 부호화 코드의 어떠한 조합으로도 23개 이상의 0 이 계속되는 일이 없도록 기타의 가변 길이 부호화 코드가 제한 받고 있다.
이 때문에, 0만으로 구성되는 양자화 정보는 가능한 한 사용되지 않는다. 따라서 표 14, 17, 18의 양자화 정보 "00000"이 문제가 된다. 이를 해소하는데는 예를 들면 표 14에서는 "0"과 "1"을 반전시킴으로써 그렇게 많이 사용된다고 생각되지 않는 큰 양자화 특성 "112"를 금지한다. 이 예를 표 19에 기재한다. 또한 표 18의 정밀도를 두배로 하여 양자화 정보를 반전시키는 경우을 표 20 에 기재한다.
다음에, 양자화 정보를 사용할 때 선형 양자화와 비선형 양자화가 전환되는 경우 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치를 설명한다.
본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치의 개략적 구성은 제 16 도에 도시한 종래의 부호화 장치와 동일하나 역 양자화 회로(60)는 제 3 도, 6 도, 7 도에 도시한 개략적 구성중의 어느 하나의 구성을 가지며 양자화 회로(57)는 제 8 도에 도시한 개략적 구성을 갖는 것이다.
제 8 도의 양자화 회로(57)에는 제 16 도의 DCT 회로(56)로부터의 신호가 입력되며 최대 계수 선택 회로(210)에 보내진다. 이 최대 계수 선택 회로(210)에서는 최대 계수를 선형 양자화에서 사용되는 최대 양자화폭(62)으로 나눗셈하여 얻어지는 값과 양자화 레벨의 최대값(256)을 비교하고 상기 얻어지는 값이 최대 양자화 폭과 같거나 혹은 최대 양자화 폭보다 큰 값이면 양자화 특성 선택 회로(211)에서는 선형 양자화를 위한 양자화 특성이 선택된다. 이 때 양자화 특성 선택 회로(211)에서는 선형 양자화가 선택된 것을 나타내는 양자화 선택 신호가 신호 전환 스위치(212) 및 제 16 도의 가변 길이 부호화 회로(58)에 출력된다. 따라서 신호 전환 스위치(212)는 단자 a측에 전환되므로, 양자화 특성 선택 회로(211)로부터의 출력은 신호 전환 스위치(212)의 단자 a를 통하여 선형 양자화 회로(213)에 출력된다. 이 선형 양자화 회로(213)에서는 선형 양자화 특성으로 선형 양자화가 행해지고 이 선형 양자화된 데이터는 가변 길이 부호화 회로(58) 및 역양자화 회로(60)에 출력된다.
또한, 상기 가변 길이 부호화 회로(58)에는 양자화 특성 선택 신호와 함께상기 양자화 폭(스케일)도 입력되므로, 이 가변 길이 부호화 회로(58)에서는 상기 양자화 폭을 사용하여 가변 길이 부호화가 행해진다.
이에 대해, 상기 최대계수 선택 회로(210)에서 얻어지는 상기한 값과 양자화 레벨의 최대값과의 비교에 있어서 상기 얻어지는 값이 최대 양자화 폭보다 작은 값이면 양자화 특성 선택 회로(211)에서는 비선형 양자화를 위한 양자화 특성이 선택된다. 따라서 양자화 특성 선택 회로(211)로부터의 비선형 양자화가 선택된 것을 표시하는 양자화 선택 신호가 신호 전환 스위치(212)에 출력되고 신호 전환 스위치(212)는 단자 b측으로 전환된다. 양자화 특성 선택 회로(211)로부터의 출력은 신호 전환 스위치(212)의 단자 b를 통하여 비선형 양자화 회로(214)에 출력되어 비선형 양자화 특성으로 비선형 양자화가 행해진다. 이 비선형 양자화된 데이터는 가변 길이 부호화 회로(58) 및 역양자화 회로(60)에 출력된다.
또한 선형 양자화가 행해지는 경우와 마찬가지로 상기 가변 길이 부호화 회로(58)에는 양자화 특성 선택 신호와 함께 양자화폭도 입력되므로, 이 가변 길이 부호화 회로(58)에서는 상기 양자화 폭을 사용하여 가변 길이 부호화가 행해진다.
여기서 상기 선형/비선형 양자화 전환 신호는 프레임 단위로 전환되므로, 상기 선형 양자화 및 비선형 양자화는 프레임 단위로 행해진다.
또한, 최대 계수 선택 회로(210)에서는 MPEG 방식으로 규정되어 있는, 사용하는 양자화 특성을 나타내는 플래그를 사용하여 선형 양자화를 행할 것인지 또는 비선형 양자화를 행할 것인지를 판별하는 것도 가능하다.
또한 최대 계수 선택 회로(210)에서는 다이나믹 레인지를 사용하여 선형 양자화 또는 비선형 양자화 중 어느 것을 행할 것인가를 판별할 수도 있다.
또한 본 발명에 관한 화상 신호의 복호화 장치의 개략적 구성은 제 19 도에 도시한 종래의 복호화 장치와 동일하나 역양자화 회로(83)에 관해서는 제 3 도, 6도, 7 도에 도시한 개략적 구성중의 어느 한 구성을 갖는 것이다.
상술한 실시예는 본 발명의 한 예이며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 기타 여러가지 구성이 취해질 수 있음은 물론이다.
이상의 설명으로 명백한 바와 같이 본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치에서는 화상 신호를 소정 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하는 부호화부와, 상기 부호화부에서 부호화된 신호에 소정의 변환 연산을 실시하는 변환부와 선형 양자화 한 때의 발생 비트량을 평가하는 평가부와 상기 평가부의 평가 결과에 기초하여 양자화 방법을 표시하는 선형/비선형 양자화 전환 신호를 생성하는 전환 신호 생성부와 상기 전환 신호 생성부에서의 선형/비선형 양자화 전환 신호가 선형 양자화를 표시하는 경우에는 상기 변환부로부터의 신호에 선형 양자화를 실시하는 제 1 의 양자화부와 상기 전환 신호 생성부로부터의 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 나타내는 경우에는 상기 변환부로부터의 신호에 양자화 정보내의 그의 제곱승의 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 의 양자화 정보, 2 의 제곱승값과 곱해지는 계수에 상응하는 값을 제 2 의 양자화 정보로 하여 그의 제곱승값과 상기 계수의 곱셈값을 사용하여 표시되는 비선형 양자화 특성 (QUANT)에 기초하여 양자화를 실시하는 제 2 의 양자화부와, 상기 제 1 의 양자화부 또는 제 2 의 양자화부로 양자화된 신호를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화부를 가지고 이루어짐으로써 광범위하고 적절한 정밀도의 양자화 특성으로 화상 데이터를 양자화 또는 역양자화 할수 있다.
또한 본 발명에 관한 화상 신호의 복호화 장치에서는 전송된 화상 데이터를 가변 길이 복호화하는 가변 길이 복호화부와, 양자화 정보내의 2 의 제곱승 지수를 표현하기 위한 값을 제 1 양자화 정보, 2 의 제곱승 값에 곱셈되는 계수에 상응하는 값을 제 2 양자화 정보로 하고, 2 의 제곱승값과 상기 계수와의 곱셈으로 비선형 양자화 특성(QUANT)을 재생하고 상기 가변 길이 복호화부에서 양자화된 데이터를 상기 재생된 비선형 양자화 특성에 기초하여 역양자화하는 역양자화부와 상기 역양자화된 데이터에 소정 연산을 실시하는 변환부를 가지고 이루어짐으로써 광범위하고 적절한 정밀도의 양자화 특성으로 화상 데이터를 역양자화할 수 있다.
따라서, 큰 양자화 특성이 필요한 화상을 부호화하는 경우에는 충분히 큰 양자화 특성을 사용할 수 있으며 고화질 화상을 복호화하는 경우에는 충분히 작은 양자화 특성을 사용할 수 있다.
또한 부호화로 발생하는 비트량을 양호한 정밀도로 제어하기 위한 적절한 양자화 특성을 얻을 수 있다.
또한 양자화 특성을 위한 비선형 수열을 기억할 필요가 없으므로 구성 회로의 규모가 증대되지 않으며 단수가 적은 승산기와 시프트 연산만으로 양자화 및 역 양자화할 수 있으므로 종래의 화상 신호의 부호화 방법, 부호화 장치, 복호화 방법 및 복호화 장치보다 승산기의 규모를 반감시킬 수 있다.
제 1 도는 본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치내의 양자화 특성 재생 회로의 개략적 구성도.
제 2 도는 제 1 도의 시프트기(110)의 개략적 구성도.
제 3 도는 본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치내의 역 양자화 회로의 개략적 구성도.
제 4 도는 본 발명에 관한 제 3 실시예의 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치내의 양자화 특성 재생 회로의 개략적 구성도.
제 5 도는 제 4 도의 시프트기(150)의 개략적 구성도.
제 6 도는 본 발명에 관한 제 3 의 실시예의 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치내의 역양자화 회로의 개략적 구성도.
제 7 도는 본 발명에 관한 제 4 의 실시예의 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치내의 역양자화 회로의 개략적 구성도.
제 8 도는 본 발명에 관한 화상 신호의 부호화 장치내의 양자화 회로의 개략적 구성도.
제 9 도는 고능률 부호화의 원리의 설명도.
제 10 도는 화상 데이터를 압축하는 경우의 픽쳐 형태도.
제 11 도는 동화상 신호를 부호화하는 원리 설명도.
제 12 도는 화상 신호의 그룹 오브 픽쳐(GOP)구조도.
제 13 도는 화상 신호의 입력순서, 부호화 순서, 복호화 순서, 출력 순서의 설명도.
제 14 도는 종래의 화상 신호의 부호화 장치 및 복호화 장치의 구성예를 표시한 블럭 회로도.
제 15 도는 제 14 도의 포맷 변환 회로(17)의 포맷 변환의 동작 설명도.
제 16 도는 제 14 도의 엔코더(18)의 구성예를 도시한 블럭 회로도.
제 17 도는 제 16 도의 예측 모드 전환 회로(52)의 동작 설명도.
제 18 도는 제 16 도의 DCT 모드 전환 회로(55)의 동작 설명도.
제 19 도는 제 14 도의 디코더(31)의 구성예를 표시한 블럭 회로도.
제 20 도는 종래의 비선형 양자화 회로의 개략적 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110, 143, 150, 183 : 시프트기
111, 141, 151, 181 : 테이블 부
112, 140, 152, 180 : 가산기 142, 182 : 승산기
190, 191 : 가산기 192 : 시프트기
210 : 최대 계수 선택 회로 211 : 양자화 특성 선택 회로
213 : 선형 양자화 회로 214 : 비선형 양자화 회로

Claims (32)

  1. 입력 화상 신호가 양자화되고 이어서 부호화되는, 화상 신호들을 부호화하기 위한 부호화 방법에 있어서,
    소정의 화상 신호들의 이산 코사인 변환(DCT)을 행하는 단계와,
    k가 정의 정수(0, 1, 2, 3, ......)인, 디지털 신호값 k를 제1 양자화 정보로서 설정하는 단계와,
    j는 정의 정수(0, 1, 2, 3, .......)이고 i는 0 또는 1인, 제2 양자화 정보를 나타내는 디지털 신호값 i/2+j를 설정하는 단계와,
    비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따라 상기 화상 신호들을 양자화하는 단계로서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 다음 식,
    QUANT = (i/2+j) x 2k+ 2(k+2)- 4
    로 표시되는, 상기 양자화하는 단계와,
    상기 양자화된 화상 신호들을 가변 길이 부호화하는 단계를 포함하는, 화상 신호들의 부호화 방법.
  2. 입력 화상 신호가 양자화되고 이어서 부호화되는, 화상 신호들을 부호화하기 위한 부호화 장치에 있어서,
    소정의 화상 신호들의 이산 코사인 변환(DCT)을 행하는 수단과,
    k가 정의 정수(0, 1, 2, 3, ...)인, 제1 양자화 정보를 나타내는 디지털 신호값 k를 설정하는 수단과,
    j는 정의 정수(0, 1, 2, 3, ...)이고 i는 0 또는 1인, 제2 양자화 정보를 나타내는 디지털 신호값 i/2+j를 설정하는 수단과,
    비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따른 화상 신호들을 양자화하는 수단으로서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 다음 식,
    QUANT = (i/2+j) x 2k+ 2(k+2)- 4
    로 표시되는, 상기 양자화하는 수단과,
    상기 양자화된 신호들을 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화 수단을 포함하는, 화상 신호들의 부호화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 정수배되고, 양자화 폭으로서 사용되는, 화상 신호들의 부호화 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제1 양자화 정보 및 상기 제2 양자화 정보는 모두 5 비트들로 표현되는, 화상 신호들의 부호화 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 양자화 정보 k, i 또는 j와, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT와의 관계는 하기의 표,
    에 도시된 바와 같은, 화상 신호들의 부호화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 각각의 양자화 특성 신호들 QUANT는 2진수로 표현되고, 상기 2진수에는 4개의 연속된 비트들로 표현되는 유효 비트들이 존재하는, 화상 신호들의 부호화 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 정수배되고, 양자화 폭으로서 사용되는, 화상 신호들의 부호화 장치.
  8. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제1 양자화 정보 및 상기 제2 양자화 정보는 모두 5 비트들로 표현되는, 화상 신호들의 부호화 장치.
  9. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 양자화 정보 k, i 또는 j와, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT와의 관계는 하기의 표,
    에 도시된 바와 같은, 화상 신호들의 부호화 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 각각의 양자화 특성 신호들 QUANT는 2진수로 표현되고, 상기 2진수에는 4개의 연속된 비트들로 표현되는 유효 비트들이 존재하는, 화상 신호들의 부호화 장치.
  11. 전송된 양자화되고 부호화된 데이터가 역양자화되고, 이어서 복호화되어 상기 부호화된 데이터로부터 화상을 복원하기 위한 화상 신호 복호화 방법에 있어서,
    상기 전송된 데이터를 가변 길이 복호화하는 단계와,
    정보 k와 디지털 신호값을 이용하여, 역양자화시에 비선형 양자화 특성 신호를 QUANT를 재생하는 단계로서, 여기서 k는 정의 정수이고, 디지털 신호값은 제2 양자화 정보 i/2+j를 나타내고, j는 정의 정수(0, 1, 2, 3, ...)이고 i는 0 또는 1인, 상기 재생하는 단계와,
    상기 재생된 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따라 데이터를 역양자화하는 단계로서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 다음 식,
    QUANT = (i/2+j)×2k+2(k+2)-4
    로 표시되는, 상기 역양자화하는 단계와,
    상기 역양자화된 데이터를 역이산 코사인 변환(IDCT)을 실행하는 단계를 포함하는, 화상 신호 복호화 방법.
  12. 전송된 양자화되고 부호화된 데이터가 역양자화되고, 이어서 복호화되어 상기 부호화된 데이터로부터 화상을 복원하기 위한 화상 신호 복호화 장치에 있어서,
    상기 전송된 데이터를 가변 길이 복호화하기 위한 가변 길이 복호화 수단과,
    정보 k와 디지털 신호값을 이용하여, 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT를 재생하는 수단으로서, 여기서, k는 정의 정수이고, 디지털 신호값은 제2 양자화 정보 i/2+j를 나타내고, j는 정의 정수(0, 1, 2, 3, ....)이고 i는 0 또는 1인, 상기 재생하는 수단과,
    상기 재생된 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따라 데이터를 역양자화하는 수단으로서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 다음 식,
    QUANT = (i/2+j)×2k+2(k+2)-4
    로 표시되는, 상기 역양자화하는 수단과,
    상기 역양자화된 데이터의 역이산 코사인 변환(IDCT)을 실행하는 수단을 포함하는, 화상 신호 복호화 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 정수배되어 양자화 폭으로서 사용된 값으로 되는, 화상 신호 복호화 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 제1 양자화 정보 및 상기 제2 양자화 정보는 함께 5 비트들로 표현되는, 화상 신호 복호화 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 부호화된 데이터를 역양자화하는데 있어서, 상기 부호화된 데이터는 가산기에서 곱해지고, 이 결과의 합은 상기 제1 양자화에 의해 결정된 비트들의 수 만큼 시프트되는, 화상 신호 복호화 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 정보 k, i, j와 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT와의 관계는 하기의 표,
    에 도시된 바와 같은, 화상 신호 복호화 방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT는 정수배되어 양자화 폭으로서 사용된 값으로 되는 화상 신호 복호화 장치.
  18. 제 12 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 제1 양자화 정보 및 상기 제2 양자화 정보는 함께 5 비트들로 표현되는, 화상 신호 복호화 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 부호화된 데이터를 역양자화하는데 있어서, 상기 부호화된 데이터는 가산기에서 곱해지고, 이 결과의 합은 상기 제1 양자화에 의해 결정된 비트들의 수 만큼 시프트되는, 화상 신호 복호화 장치.
  20. 제 17 항에 있어서, 정보 k, i, j와 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT와의 관계는 하기의 표,
    에 도시된 바와 같은, 화상 신호 복호화 장치.
  21. 비트들(bits)의 량으로 이루어진 입력 화상 신호가 양자화되고 이어서 부호화되는, 화상 신호 부호화 장치에 있어서,
    프리셋 예측 화상 신호를 사용하여 상기 입력 화상 신호를 부호화하기 위한 부호화부와,
    상기 부호화부에 의해 부호화된 입력 화상 신호상에 프리셋 변환 처리 동작을 행하기 위한 변환부와,
    선형 양자화에 의해 발생된 비트들의 량을 평가하기 위한 평가부와,
    상기 평가부에 의한 상기 평가에 따라 양자화 방법을 표시하는 선형/비선형 양자화 전환 신호를 발생하기 위한 전환 신호 발생부와,
    상기 전환 신호 발생부로부터의 선형/비선형 양자화 전환 신호가 선형 양자화를 나타내는 경우, 상기 변환부의 출력 화상 신호상에 선형 양자화를 행하기 위한 제1 양자화부와,
    상기 전환 신호 발생부로부터의 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 나타내는 경우, 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따라 상기 변환부의 출력 화상 신호상에 양자화를 실행하기 위한 제2 양자화부를 포함하고,
    k는 정의 정수, j는 정의 정수, i는 0 또는 1인 경우, 상기 비선형 양자화 특성 신호들은 다음 식,
    QUANT = (i/2+j)×2k+2(k+2)-4
    로 표시되는 화상 신호 부호화 장치.
  22. 비트들의 량으로 이루어진 입력 화상 신호가 양자화되고 이어서 부호화되는, 화상 신호 부호화 방법에 있어서,
    프리셋 예측 화상 신호를 사용하여 상기 입력 화상 신호를 부호화하는 단계와,
    상기 부호화된 입력 화상 신호상에 프리셋 변환 처리 동작을 실행하는 단계와,
    선형 양자화에 의해 발생된 비트들의 량을 평가하는 단계와,
    상기 평가에 따라 양자화 방법을 표시하는 선형/비선형 양자화 전환 신호를 발생하는 단계와,
    상기 선형/비선형 양자화 전환 신호가 선형 양자화를 나타내는 경우, 상기 변환된 화상 신호상에 선형 양자화를 실행하는 단계와,
    상기 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 나타내는 경우, 상기 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 따라 변환된 화상 신호상에 양자화를 실행하는 단계를 포함하고,
    k는 정의 정수, j는 부의 정수, i는 0 또는 1인 경우, 상기 선형 양자화 특성 신호들은 다음 식
    QUANT = (i/2+j)×2k+2(k+2)-4
    로 표시되는, 화상 신호 부호화 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 선형 양자화에 의해 발생된 상기 비트들의 량은 프레임 단위로 평가되는, 화상 신호 부호화 장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 선형 양자화에 의해 발생된 상기 비트들의 량은 프레임 단위로 평가되는, 화상 신호 부호화 방법.
  25. 전송된 양자화 화상 신호들을 가변 길이 복호화하여 얻은 데이터가 역 양자화되고, 상기 역양자화된 화상 신호들이 복호화되어, 화상 신호들을 복원하기 위한 화상 신호 복호화 장치에 있어서,
    상기 전송된 화상 신호들을 가변 길이 복호화하기 위한 가변 길이 복호화부와,
    k는 정의 정수, j는 정의 정수이고, i는 0또는 1이고, k는 제1 양자화 정보이고 (i/2 + j)는 제2 양자화 정보인 경우,
    QUANT = (i/2 + j)×2k+2(k+2)-4
    로 되는 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT를 재생하고, 상기 재생된 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 기초하여 상기 양자화된 화상 신호들을 역양자화하기 위한 역 양자화부와,
    상기 역양자화된 화상 신호들의 데이터에 대해 프리셋 동작을 실행하기 위한변환부를 포함하는 화상 신호 복호화 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 역양자화부는 상기 제1 양자화 정보를 변환하기 위한 변환 수단과, 상기 제1 양자화 정보에 근거하여 제2 양자화 정보를 시프트하기 위한 시프팅 수단과, 상기 변환된 제1 정보를 상기 시프트된 제2 정보에 가산하기 위한 가산 수단과, 상기 양자화된 화상 신호들에 상기 가산 수단의 출력을 곱하기 위한 곱셈 수단을 포함하는 화상 신호 복호화 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 역양자화부는 상기 가변 길이 복호화부에 의해 복호화되고 상기 전송된 양자화 화상 신호들과 함께 전송된 선형/비선형 양자화 전환 신호의 함수로서, 선형 양자화 정보와 상기 가산 수단으로부터의 상기 합의 결과 중 하나를 선택하기 위한 선택 수단을 더 포함하고, 상기 곱셈 수단은 상기 선택 수단의 출력을 상기 양자화된 화상 신호들에 곱하고, 상기 시프팅 수단은 상기 선형/비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 표시할 때, 상기 곱셈의 결과를 상기 제1 양자화 정보에 의해 설정된 비트들의 수 만큼 시프트하는, 화상 신호 복호화 장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 곱셈 수단은 3단 가산기를 포함하는, 화상 신호 복호화 장치.
  29. 전송된 양자화 화상 신호들을 가변 길이 복호화하여 얻은 데이터가 역 양자화되고, 상기 역양자화된 화상 신호들이 복호화되어, 화상 신호들을 복원하기 위한 화상 신호 복호화 방법에 있어서,
    상기 전송된 화상 신호들을 가변 길이 복호화하는 단계와,
    k는 정의 정수, j는 정의 정수이고, i는 0또는 1이고, k는 제1 양자화 정보이고 (i/2+j)는 제2 양자화 정보인 경우,
    QUANT = (i/2+j)×2k+2(k+2)-4
    로 되는 비선형 양자화 특성 신호 QUANT를 재생하는 단계와,
    상기 재생된 비선형 양자화 특성 신호들 QUANT에 기초하여, 상기 양자화된 화상 신호들을 역양자화하는 단계와,
    상기 역양자화된 화상 신호들의 데이터에 대해 프리셋 동작을 실행하는 단계를 포함하는, 화상 신호 복호화 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 역양자화 단계는, 상기 제1 양자화 정보를 변환하는 단계와, 상기 제1 양자화 정보에 기초하여 상기 제2 양자화 정보를 시프트하는 단계와, 상기 변환된 제1 정보를 상기 시프트된 제2 정보에 가산하는 단계와, 상기 양자화된 화상 신호들에 상기 가산 수단의 출력을 곱하는 단계를 포함하는, 화상 신호 복호화 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 역양자화 단계는, 상기 제1 양자화 정보를 변환하는 단계와, 상기 변환된 제1 정보와 상기 제2 양자화 정보를 가산하는 단계와, 상기 가산 결과에 상기 양자화된 화상 신호들의 데이터를 곱하는 단계와, 상기 곱셈 결과를 상기 제1 양자화 정보에 의해 설정된 바와 같은 비트수 만큼 시프트하는 단계를 포함하는, 화상 신호 복호화 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 역양자화 단계는, 상기 가변 길이 복호화 단계에 의해 복호화되고, 전송되고 양자화된 화상 신호들과 함께 전송된 선형/비선형 양자화 전환 신호의 함수로서, 선형 양자화 정보와 상기 가산 수단으로부터의 상기 가산 결과 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하며, 상기 곱셈 단계는 상기 선택 수단의 출력과 상기 양자화된 화상 신호들을 곱하고, 시프팅 단계는, 상기 선형 비선형 양자화 전환 신호가 비선형 양자화를 표시하는 경우, 상기 곱셈의 결과를 상기 제1 양자화 정보에 의해 설정된 비트수만큼 시프트하는, 화상 신호 복호화 방법.
KR1019930023119A 1992-10-29 1993-10-29 화상신호의부호화방법,부호화장치,복호화방법및복호화장치 KR100335707B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29169792 1992-10-29
JP92-291697 1992-10-29
JP93-10177 1993-01-25
JP1017793 1993-01-25
JP6655093 1993-03-25
JP93-66550 1993-03-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940010807A KR940010807A (ko) 1994-05-26
KR100335707B1 true KR100335707B1 (ko) 2002-09-25

Family

ID=27278868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930023119A KR100335707B1 (ko) 1992-10-29 1993-10-29 화상신호의부호화방법,부호화장치,복호화방법및복호화장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5663763A (ko)
EP (1) EP0595562B1 (ko)
KR (1) KR100335707B1 (ko)
CN (1) CN1054486C (ko)
AU (1) AU667970B2 (ko)
CA (1) CA2108704C (ko)
DE (1) DE69324993T2 (ko)
MY (1) MY118444A (ko)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163880B2 (ja) * 1993-12-16 2001-05-08 松下電器産業株式会社 画像圧縮符号化装置
US5651078A (en) * 1994-07-18 1997-07-22 Thomson Consumer Electronics, Inc. Method and apparatus for reducing contouring in video compression
JP3852114B2 (ja) * 1994-08-26 2006-11-29 ソニー株式会社 圧縮画像データ伝送方法及び装置
GB2305798B (en) * 1995-09-28 1999-10-20 Sony Uk Ltd Spatial frequency-domain video signal processing
JP3360512B2 (ja) * 1996-01-09 2002-12-24 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその読み出し方法
US6208689B1 (en) * 1996-03-04 2001-03-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for digital image decoding
JP2830855B2 (ja) * 1996-08-22 1998-12-02 日本電気株式会社 適応量子化制御装置
CN100481946C (zh) * 1998-03-20 2009-04-22 三菱电机株式会社 编码和解码及压缩图像的方法和装置
US6298087B1 (en) * 1998-08-31 2001-10-02 Sony Corporation System and method for decoding a variable length code digital signal
EP1064792A1 (en) * 1999-01-21 2001-01-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and arrangement for quantizing data
US6765962B1 (en) * 1999-12-02 2004-07-20 Sarnoff Corporation Adaptive selection of quantization scales for video encoding
WO2002043401A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Video signal processing
US8374237B2 (en) 2001-03-02 2013-02-12 Dolby Laboratories Licensing Corporation High precision encoding and decoding of video images
US20030112863A1 (en) 2001-07-12 2003-06-19 Demos Gary A. Method and system for improving compressed image chroma information
US7227998B2 (en) * 2002-06-11 2007-06-05 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, control method of the same, computer program, and computer-readable storage medium
KR100436765B1 (ko) * 2002-07-12 2004-06-23 삼성전자주식회사 디지털 비디오 시스템의 신호처리장치 및 방법
CA2502483C (en) 2002-10-25 2010-12-21 Silverbrook Research Pty Ltd Orientation-indicating cyclic position codes
US7403561B2 (en) * 2003-04-04 2008-07-22 Avid Technology, Inc. Fixed bit rate, intraframe compression and decompression of video
US7433519B2 (en) * 2003-04-04 2008-10-07 Avid Technology, Inc. Bitstream format for compressed image data
US7738554B2 (en) 2003-07-18 2010-06-15 Microsoft Corporation DC coefficient signaling at small quantization step sizes
US10554985B2 (en) 2003-07-18 2020-02-04 Microsoft Technology Licensing, Llc DC coefficient signaling at small quantization step sizes
US8218624B2 (en) 2003-07-18 2012-07-10 Microsoft Corporation Fractional quantization step sizes for high bit rates
US7602851B2 (en) 2003-07-18 2009-10-13 Microsoft Corporation Intelligent differential quantization of video coding
US7580584B2 (en) 2003-07-18 2009-08-25 Microsoft Corporation Adaptive multiple quantization
JP4201338B2 (ja) * 2004-02-03 2008-12-24 シャープ株式会社 画像処理装置、画像処理方法、画像表示装置、携帯用情報機器、制御プログラムおよび可読記録媒体
US7801383B2 (en) 2004-05-15 2010-09-21 Microsoft Corporation Embedded scalar quantizers with arbitrary dead-zone ratios
US8422546B2 (en) 2005-05-25 2013-04-16 Microsoft Corporation Adaptive video encoding using a perceptual model
KR100651198B1 (ko) * 2005-07-08 2006-12-01 노틸러스효성 주식회사 지폐 회수 장치 및 동작 방법
US8503536B2 (en) 2006-04-07 2013-08-06 Microsoft Corporation Quantization adjustments for DC shift artifacts
US8059721B2 (en) 2006-04-07 2011-11-15 Microsoft Corporation Estimating sample-domain distortion in the transform domain with rounding compensation
US7995649B2 (en) 2006-04-07 2011-08-09 Microsoft Corporation Quantization adjustment based on texture level
US7974340B2 (en) 2006-04-07 2011-07-05 Microsoft Corporation Adaptive B-picture quantization control
US8130828B2 (en) 2006-04-07 2012-03-06 Microsoft Corporation Adjusting quantization to preserve non-zero AC coefficients
US8711925B2 (en) 2006-05-05 2014-04-29 Microsoft Corporation Flexible quantization
US8238424B2 (en) 2007-02-09 2012-08-07 Microsoft Corporation Complexity-based adaptive preprocessing for multiple-pass video compression
US8498335B2 (en) 2007-03-26 2013-07-30 Microsoft Corporation Adaptive deadzone size adjustment in quantization
US8243797B2 (en) 2007-03-30 2012-08-14 Microsoft Corporation Regions of interest for quality adjustments
US8442337B2 (en) 2007-04-18 2013-05-14 Microsoft Corporation Encoding adjustments for animation content
US8331438B2 (en) 2007-06-05 2012-12-11 Microsoft Corporation Adaptive selection of picture-level quantization parameters for predicted video pictures
US8189933B2 (en) 2008-03-31 2012-05-29 Microsoft Corporation Classifying and controlling encoding quality for textured, dark smooth and smooth video content
US8897359B2 (en) 2008-06-03 2014-11-25 Microsoft Corporation Adaptive quantization for enhancement layer video coding
US8379715B2 (en) * 2009-08-27 2013-02-19 Nxp B. V. System and method for video compression using non-linear quantization and modular arithmetic computation
KR101717667B1 (ko) 2010-12-10 2017-03-20 삼성전자주식회사 전원공급유닛용 검사장치
CN109738008B (zh) * 2019-01-15 2021-01-08 深圳市对接平台科技发展有限公司 现场解析度分析平台
US11818353B2 (en) * 2021-05-13 2023-11-14 Qualcomm Incorporated Reduced complexity transforms for high bit-depth video coding

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3707680A (en) * 1970-05-20 1972-12-26 Communications Satellite Corp Digital differential pulse code modulation system
US4179710A (en) * 1976-02-23 1979-12-18 Nippon Electric Co., Ltd. Predictive encoder with a non-linear quantizing characteristic
JPS57150275A (en) * 1981-03-11 1982-09-17 Fuji Photo Film Co Ltd Adaptive quantizer
JPH065888B2 (ja) * 1986-02-14 1994-01-19 富士写真フイルム株式会社 画像デ−タ量子化方法および装置
JPS62222783A (ja) * 1986-03-24 1987-09-30 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 動画像の高能率符号化方式
US4885637A (en) * 1986-07-26 1989-12-05 Canon Kabushiki Kaisha Encoder
US4698672A (en) * 1986-10-27 1987-10-06 Compression Labs, Inc. Coding system for reducing redundancy
JP2783534B2 (ja) * 1986-11-13 1998-08-06 キヤノン株式会社 符号化装置
US4725885A (en) * 1986-12-22 1988-02-16 International Business Machines Corporation Adaptive graylevel image compression system
US4785356A (en) * 1987-04-24 1988-11-15 International Business Machines Corporation Apparatus and method of attenuating distortion introduced by a predictive coding image compressor
US4791483A (en) * 1987-11-20 1988-12-13 The Grass Valley Group, Inc. Adaptive differential pulse code modulation video encoder
JPH02226886A (ja) * 1989-02-28 1990-09-10 Sony Corp データ伝送装置及び伝送方法
JPH02243080A (ja) * 1989-03-16 1990-09-27 Nec Corp テレビ信号符号化回路
JPH03129987A (ja) * 1989-10-14 1991-06-03 Sony Corp 映像信号符号化装置及び映像信号符号化方法
JPH0714209B2 (ja) * 1989-12-20 1995-02-15 松下電器産業株式会社 動画像符号化装置
US5010402A (en) * 1990-05-17 1991-04-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video signal compression apparatus
JP3109854B2 (ja) * 1991-04-23 2000-11-20 キヤノン株式会社 画像符号化方法及び装置
KR940011605B1 (ko) * 1991-12-20 1994-12-22 삼성전자 주식회사 고정비트율 설정에 의한 영상압축방식
KR0160610B1 (ko) * 1992-04-07 1999-01-15 강진구 가변장부호화에 의한 영상압축방법과 신장방법 및 그 장치
JP3245977B2 (ja) * 1992-06-30 2002-01-15 ソニー株式会社 ディジタル画像信号の伝送装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1090115A (zh) 1994-07-27
CA2108704C (en) 2004-05-04
KR940010807A (ko) 1994-05-26
AU667970B2 (en) 1996-04-18
EP0595562A1 (en) 1994-05-04
MY118444A (en) 2004-11-30
US5663763A (en) 1997-09-02
CN1054486C (zh) 2000-07-12
DE69324993T2 (de) 1999-12-02
EP0595562B1 (en) 1999-05-19
AU5035893A (en) 1994-05-12
CA2108704A1 (en) 1994-04-30
DE69324993D1 (de) 1999-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100335707B1 (ko) 화상신호의부호화방법,부호화장치,복호화방법및복호화장치
KR100340370B1 (ko) 화상신호전송방법및장치
JP3888597B2 (ja) 動き補償符号化装置、及び動き補償符号化復号化方法
KR100273906B1 (ko) 동화상가변비트속도부호화장치및방법
JPH08256341A (ja) 画像信号符号化方法、画像信号符号化装置、画像信号記録媒体、及び画像信号復号化装置
JPH06189281A (ja) 適応的フレーム／フィールドフォーマット圧縮を用いた映像信号符号化装置
JP3911035B2 (ja) 動画像符号化方法及び動画像符号化装置
JP3980659B2 (ja) 動画像符号化方法及び装置、動画像復号化方法及び装置。
JPH06284412A (ja) 画像信号符号化方法および画像信号符号化装置、画像信号復号化方法および画像信号復号化装置、ならびに画像信号記録媒体
JP3463291B2 (ja) 圧縮ディジタル・ビデオ・シーケンスをデコードし表示する方法および装置
JP3689437B2 (ja) 画像信号の符号化方法及び装置
US7024052B2 (en) Motion image decoding apparatus and method reducing error accumulation and hence image degradation
JPH07193818A (ja) 画像処理方法および画像処理装置
JP3689626B2 (ja) 画像信号の復号化方法及び装置
JPH07131793A (ja) 映像信号高能率符号化装置
JP3516622B2 (ja) 復号化装置及び方法
JP3500340B2 (ja) コーディング装置及び方法
JPH06276482A (ja) 画像信号符号化方法、装置、復号化方法及び装置
JP3516621B2 (ja) 符号化装置及び方法
JP3307379B2 (ja) 復号化装置及び方法
JPH06276504A (ja) 画像信号符号化方法、装置、復号化方法及び装置
JP2001112002A (ja) 画像サイズ変換可能なデジタル動画像復号装置
JP3164110B2 (ja) 符号化装置及び方法
KR100221196B1 (ko) 영상신호의 압축 및 복원을 위한 가변 길이부호화기
JP4596277B2 (ja) 符号化装置、符号化方法、復号装置及び復号方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130412

Year of fee payment: 12

EXPY Expiration of term