KR100343766B1 - 영상신호 셔플링, 부호화, 복호화 장치 및 그 프로그램기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, (1) 블록으로 분할된 1프레임을 다수의 영역으로 나누고, 1프레임 또는 2프레임 단위에서, 다수의 영역 각각에서 하나로 결정되는 화면상의 소정 개시위치로부터 다수의 영역에서 모두 같은 값이 되는 수평 및 수직방향으로의 소정 오프셋값을 가지는 위치의 블록으로부터 세그먼트를 구성하는 셔플링 장치.

(2) 제1 우선도와 다수의 양자화기에서 얻어지는 부호량과, 제2 우선도와 양자화기로부터 얻어지는 부호량으로부터, 최종 우선도와 양자화기를 결정하여 세그먼트에서의 양자화와 가변길이 부호화를 행하는 부호화장치.

(3) 저해상도측의 압축 스트림 중의 작동 벡터만으로 부호화를 행하여, 작동 검출 및 DCT 블록의 크기를 화면상 크기와 일치시켜 계층화 부호화를 행하는 부호화장치와 그 복호화장치를 제공한다.

Description

영상신호 셔플링, 부호화, 복호화 장치 및 그 프로그램 기록매체{Video signal shuffling, encoding, decoding apparatus and program recording medium}

본 발명은 영상신호의 셔플링, 부호화, 복호화 장치 및 그 프로그램 기록매체에 관한 것으로, 특히

(1) 고품위 텔레비젼 신호나 프로그레시브(progressive) 방식의 텔레비젼 신호에 관한 셔플링 장치와 그 프로그램 기록매체

(2) 세그먼트의 발생부호량 제어에 관한 부호화 장치와 그 프로그램 기록매체

(3) 영상신호 압축방식의 표준화 단체인 MPEG에서 규격화된 공간축 방향의 계층 부호화에 관한 부호화 장치 및 복호화 장치와 그 프로그램 기록매체

에 관한 것이다.

(종래예 1)

현행 텔레비젼 신호를 압축형 디지털 VTR에 기록하기 위한 고능률 부호화에는, 부호화 처리단 이내의 영상신호의 데이터 길이를 균일화하기 위해 행하는 셔플링이라는 수법이 있다.

이 수법은 화면상에서 서로 떨어진 위치에 있는 블록을 다수개 조합하여 하나의 부호화 단위인 세그먼트를 형성한다.

그 결과, 세그먼트 내의 데이터의 상관성이 약해지기 때문에, 세그먼트마다의 데이터 길이의 오차를 방지할 수 있어, 화질의 국소적인 열화를 방지할 수 있게 된다.

이 셔플링 방법은 입력 디지털 영상신호의 샘플링 수, 기록률 등에 의해 결정되는 것이다.

예컨대, 종래로부터 있는 현행 텔레비젼 신호를 4:1:1 신호로 다운샘플링하여 25Mbps로 기록하는 방식에서는 1프레임의 데이터를 270개의 세그먼트로 분할하고 있다.

또, 4:2:2신호를 50Mbps로 기록하는 방식에서는 1프레임의 데이터를 540개의 세그먼트로 분할하고 있다.

한편, 현재, 현행 텔레비젼 신호보다도 고화질의 텔레비젼 신호나 프로그레시브 방식의 텔레비젼 신호를 100Mbps로 기록하는 방식이 검토되고 있다.

이것은 현행 텔레비젼 신호보다 데이터 저장률이 높기 때문에, 기록률을 2배로 더 확장하여 기록하고자 하는 것이다.

즉, 입력영상신호의 데이터 저장률과 기록률이 변화하기 때문에, 종래의 방식을 그대로 사용할 수 없으므로, 종래 방식을 확장 또는 변경해야만 하는 과제가 있었다.

(종래예 2)

종래의 부호량 제어에 관한 영상신호 부호화 장치의 블록도를 도 21에 도시한다.

또, 본 종래예의 설명에서, 이하의 조건으로 설명한다.

양자화기는 2종류로 한다. 양자화 스텝을 규정하는 양자화 번호는 0 및 1의 2종류로 하고, 각각의 양자화기를 양자화기(0), 양자화기(1)로 나타낸다. 양자화 번호가 클수록 양자화 스텝은 작은 것으로 한다.

즉, 같은 직교변환 데이터를 양자화 및 가변길이 부호화한 경우, 발생부호량은 양자화기(1)가 가장 많고, 반대로 양자화기(0)가 가장 작다.

또, 블록마다에 산출된 우선도는 0, 1의 2종류로 한다. 우선도 0에 대응한 오프셋값을 1, 우선도 1에 대응한 오프셋값을 0으로 한다.

이하, 도 21을 참조하여 종래의 부호화 장치에 대해서 설명한다.

세그먼트 작성부(91)는 입력영상신호를 예컨대 8×8화소의 블록으로 분할하여, 블록을 20개 모아 부호량 제어단위인 세그먼트를 구성한다. 각 세그먼트는 직교 변환기(92), 우선도 산출부(93)에 입력된다.

직교 변환기(92)는 세그먼트에 대해 블록 단위로 직교변환을 행하여, 직교변환 데이터를 출력한다. 직교변환 데이터는 우선도 산출부(93), 양자화기(0)(도시하지 않음)를 포함하는 부호화부(94), 양자화기(1)(도시하지 않음)를 포함하는 부호화부(95) 및 부호화부(97)에 입력된다.

우선도 산출부(93)는 입력된 블록정보와 직교변환 후의 블록정보로부터 각 블록의 우선도를 산출하여, 우선도 0 또는 1을 설정한다.

각 블록의 우선도는 부호화부(94, 95), 양자화기 결정부(96)에 입력된다.

부호화부(94, 95)는 각각의 양자화 번호에 우선도로 결정되는 오프셋값을 가산하여, (단, 양자화 번호와 오프셋의 가산결과는 최대의 양자화 번호로 제한된다), 입력된 직교변환 데이터를 양자화한다.

즉, 양자화기(0)에 우선도 0이 입력되면 양자화 번호를 0, 우선도 1이 입력되면 양자화 번호를 1로 하고, 양자화기(1)에 우선도 0이 입력되면 양자화 번호를1, 우선도 1이 입력되면 양자화 번호를 1로서 양자화한다.

또, 가변길이 부호화를 행하여, 상기 블록의 부호량을 산출한다.

같은 방법으로의 처리를 세그먼트 내의 20개의 블록에 대해 행하여, 세그먼트 단위에서의 부호량을 산출한다.

부호화부(94, 95)에서 산출한 부호량은 양자화기 결정부(96)에 입력된다.

양자화기 결정부(96)는 부호화부(94)에서의 부호량, 부호화부(95)에서의 부호량 중, 목표 부호량을 넘지 않는 최대 부호량에 대응하는 양자화기를 최종 양자화기로 한다. 최종 양자화기의 양자화 번호는 부호화부(97)에 입력된다.

부호화부(97)는 직교변환 데이터를 최종 양자화기와 우선도에서 부여되는 오프셋에서 양자화하고, 또 가변길이 부호화를 행하여 부호화 데이터를 출력한다.

그러나, 종래예의 부호화 장치에서는 블록의 우선도가 높은 경우, 양자화 스텝이 가장 큰 양자화기를 이용하여 부호화를 행해도, 상기 세그먼트의 발생부호량이 목표 부호량을 넘어버리는 오버 플로우(overflow)가 발생하는 경우가 있다.

오버 플로우가 발생했을 때, 세그먼트 내의 발생부호량이 세그먼트에 할당되는 부호량을 넘기 때문에, 모든 데이터가 기록되지 않고, 몇개의 데이터는 버려진다.

즉, 세그먼트 내의 부호화 데이터는 세그먼트 내에 설정되어 있는 블록간의 우선순위에 따라서 기록매체의 기록영역에 기록된다.

이 때문에 세그먼트를 구성하는 블록 중, 우선순위가 높은 블록의 데이터는 모든 기록영역에 기록되는 것이 비해, 다른 우선순위가 낮은 블록의 데이터는 거의기록되지 않는 상황이 발생한다.

또, 정보량 삭감 등의 목적으로, 예컨대, 특정값을 넘는 AC계수를 가지는 블록의 우선도를 1로 설정하고, 우선도 1의 블록에 대해 양자화 전에 모든 AC계수를 2로 나누는 것이 고려된다.

이것은 정보량 삭감에 유효한 수단이지만, 우선도가 1로 설정된 블록에 대해서는 양자화 스텝이 가장 작은 양자화기를 이용하여 부호화를 행해도 항상 모든 AC 계수는 2로 나누어진다. 이에 따라 상기 세그먼트의 발생부호량이 목표부호량보다도 매우 작아, 세그먼트에 할당된 부호량을 유효하게 사용할 수 없는 상황이 발생한다.

(종래예 3)

종래의 영상신호의 계층화 부호화 장치를 도 28에, 영상신호 계층화 복호화 장치를 도 29에 도시한다.

도 28에서, 입력영상신호는 제1 포맷 변환기(1001)에 의해 보다 저해상도의 영상신호로 변환된다.

작동검출기(1002)는 제1 포맷 변환기(100)의 출력인 영상신호를 화상 메모리(1003)에 기록한다.

또, 검출기(1002)는 부호화 프레임과 화상 메모리(1003) 중에 기록된 참조 프레임의 영상신호와 이미 부호화되어 복호화된 참조 프레임의 영상신호를 이용하여 매크로 블록단위(휘도신호에서 화면 내에서 16화소×16라인의 블록)의 작동을 검출한다.

작동 보상기(1004)는 부호화 프레임의 영상신호와 작동 검출기(1002)에 의해 검출된 참조 프레임의 영상신호의 차분신호를 매크로 블록 단위로 출력한다.

DCT기(1005)는 작동 보상기(1004)의 출력의 차분신호를 블록마다(화면내에서의 8화소×8라인의 블록) DCT(이산 코사인 변환)하여 출력한다.

양자화기(1006)는, DCT 계수를 양자화하여 출력한다.

역양자화기(1007)는 양자화기(1006)에서 양자화된 계수를 역양자화하여 출력한다.

IDCT기(1008)는 역양자화기(1007)의 출력을 IDCT(역이산 코사인 변환)하여 출력한다.

작동 보상기(1009)는 IDCT기(1008)의 출력과 작동 보상기(1004)에서 작동 보상된 참조 프레임의 복호 영상신호를 가산하여 복호 영상신호를 생성하여 화상 메모리(1003)에 기억시킨다.

가변길이 부호화기(1010)는 양자화기(1006)의 출력과 작동 벡터를 포함하는 소정의 플래그(flag)를 가변길이 부호화하여 출력한다.

제2 포맷 변환기(1011)는 작동 보상기(1009)의 출력인 복호영상신호를 입력영상신호와 같은 해상도로 변환하여 화상 메모리(1013)에 기억시킨다.

작동 검출기(1012)는 입력영상신호를 영상 메모리(1013)에 기록한다. 검출기(1012)는 부호화 프레임과 화상 메모리(1013) 중에 기록된 참조 프레임의 영상신호와, 이미 부호화되어 복호화된 참조 프레임의 영상신호와, 제2 포맷 변환기(1011)의 출력인 저해상도 신호중의 동시각 영상신호인 참조 프레임을 이용하여 매크로 블록 단위의 작동을 검출한다.

작동 보상기(1014)는 부호화 프레임의 영상신호와 작동 검출기(1012)에 의해 검출된 참조 프레임의 영상신호의 차분신호를 매크로 블록 단위로 출력한다.

DCT기(1015)는 작동 보상기(1019)의 출력의 차분신호를 블록마다 DCT(이산 코사인 변환)처리한다.

양자화기(1016)는 DCT 계수를 양자화한다.

역양자화기(1017)는 양자화기(1016)에서 양자화된 계수를 역양자화한다.

IDCT기(1018)는 역양자화기(1017)의 출력을 역DCT 처리한다.

작동 보상기(1019)는 IDCT기(1018)의 출력과 작동 보상기(1014)에서 작동 보상된 참조 프레임의 복호 영상신호를 가산하여 복호영상신호를 생성하여 화상 메모리(1013)에 기억시킨다.

가변길이 부호화기(1020)는 양자화기(1016)의 출력과 작동 벡터를 포함하는 소정의 플래그를 가변길이 부호화한다.

도 29에서, 제1 압축 스트림이 입력된 가변길이 복호화기(1021)는 소정 복호화를 행하여 작동 벡터와 복호화 신호를 출력한다.

역양자화기(1022)는 복호화 신호를 소정 양자화 스텝에서 역양자화하여 DCT계수를 출력한다. IDCT(1023)는 DCT계수를 IDCT처리한다. 작동 보상기는(1024)는 IDCT기(1023)의 출력과 작동 벡터에 의해 지정된 참조 프레임의 영상신호를 가산하여 복호영상신호를 생성하여 화상 메모리(1025)에 기억시킨다.

제2 포맷 변환기(1026)는 영상신호를 포맷변환하여 화상 메모리(1031)에 기억시킨다.

제2 압축 스트림이 입력된 가변길이 복호화기(1027)는 소정 복호화를 행하여 작동 벡터와 복호화 신호를 출력한다. 역양자화기(1028)는 복호화 신호를 소정 양자화 스텝에서 역양자화하여 DCT계수를 출력한다. IDCT기(1029)는 DCT계수를 IDCT 처리한다.

작동 보상기(103)는 IDCT기(1029)의 출력과 작동 벡터에 의해 지정된 참조 프레임의 영상신호를 가산하여 복호영상신호를 생성하여 화상 메모리(1031)에 기억시킨다.

그러나, 종래의 영상신호 계층화 부호화 장치에서는 두 개의 작동 검출기를 이용하므로, 부호화 장치가 복잡하다. 제1 압축 스트림, 제2 압축 스트림 모두 작동 벡터를 가지고 있기 때문에, 두 개의 압축 스트림의 용장도(冗長度)가 높다. 입력영상신호와 저해상도 영상신호에서 화면에서의 세그먼트가 다르므로 변형이 크로스되어 더욱 눈에 띄는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 첫 번째로 종래예 1의 과제를 감안하여, 고품위 텔레비젼 신호를 다수의 영역으로 분할하여, 하나의 영역당 세그먼트수를 현행 텔레비젼에 대한 방식과 같게 함으로써, 종래의 기록장치의 컨셉을 계승하면서 그 방식을 확장할 수 있는 영상신호 셔플링 장치 및 영상신호 셔플링 프로그램 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 두 번째로 종래예 2의 과제를 감안하여 세그먼트 내에 할당된 부호량을 보다 유효하게 사용하여 화질개선과 오버 플로우의 발생을 경감할 수 있는 영상신호 부호화 장치 및 프로그램 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 세 번째로 종래예 3의 과제를 감안하여 구성이 보다 간단하고, 압축변형의 크로스를 방지하여 영상신호를 계층적으로 부호화하는 영상신호 부호화 장치와 영상신호 부호화 프로그램 기록매체 및 그 복호화 장치와 복호화 프로그램 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할수단과, 분할수단에서 분할된 1프레임 내의 블록을 교환정렬하는 교환정렬수단과, 교환정렬수단에 의해 교환정렬된 블록 다수개로 이루어진 세그먼트를 순차 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비하고,

세그먼트 작성수단은 교환정렬수단에 의해 교환정렬된 1프레임 내의 블록을 다수의 영역으로 나누어, 다수의 영역 각각에서 세그먼트를 구성하는 다수 블록 중 기준위치의 블록과 기준위치의 블록에 대해 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하고,

다수의 영역마다 작성된 세그먼트를 다수의 영역에 대응하여 다수의 채널로 출력하도록 한 영상신호 셔플링 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할수단과, 1프레임 내의 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비하고,

분할수단은 1프레임을 영역(1) 및 영역(2)으로 나누어, 영역(1) 및 영역(2)를 블록으로 분할하고,

세그먼트 작성수단은 영역(1)의 블록을 다수의 영역으로 나누어, 다수의 영역 각각에서 세그먼트를 구성하는 다수 블록 내의 기준위치의 블록과, 상기 기준위치의 블록에 대해 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하여, 다수의 영역마다 작성된 세그먼트를 다수의 채널로 출력하고, 영역(2)의 블록은 소정 수평 및 수직방향으로의 오프셋값을 가지는 위치의 블록을 조합하여 세그먼트로 하여 다수 채널 내의 소정 채널만으로 출력하도록 한 영상신호 셔플링 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은, 프로그레시브 스캔 방식의 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할수단과, 블록 다수개로 이루어진 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비하고,

세그먼트 작성수단은 1프레임의 블록을 Ms×Ns(Ms는 수평방향의 블록수에서 Lh의 배수, Lh는 2이상의 정수, Ns는 수직방향의 블록수에서 Lv의 배수, Lv는 2이상의 정수)로 이루어진 적어도 하나의 영역으로 나누어, 적어도 1프레임보다 다수의 영역을 작성하고,

다수의 영역 각각에서, 화면상에서 서로 인접하지 않는 위치에 있는 Lh개의 휘도신호 블록과 Lh개의 블록과 화면상에서 같은 위치의 2Lh개의 색차신호 블록에서 세그먼트를 구성하고,

Lh개의 블록 내의 기준위치의 블록과 기준위치의 블록에 대해 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하도록 한 영상신호셔플링 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은 입력영상신호를 블록으로 분할하여, 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성수단과, 세그먼트에 대해 블록 단위로 직교변환을 행하여 직교변환 데이터를 생성하는 직교변환기와, 블록마다 양자화기를 제어하기 위한 다수의 제1 우선도를 설정하는 제1 우선도 설정수단과, 제1 우선도에 의해 제어되는 L(L은 양의 정수)개의 양자화기를 포함하여, 하나의 세그먼트에 대해 L개의 부호량을 산출하는 제1 부호량 산출수단과, L개의 양자화기 내에서 선택된 T개의 양자화기마다 양자화기를 제어하기 위해, 다수의 제1 우선도 중 특정한 우선도를 변경하여 제2 우선도를 설정하는 제2 우선도 설정수단과, 제2 우선도에 의해 제어되는 T개의 양자화기를 포함하여, 하나의 세그먼트에 대해 T개의 부호량을 산출하는 제2 부호량 산출수단과, L개의 부호량, T개의 부호량 및 목표부호량으로부터 세그먼트에 대한 최종 양자화기와 최종 우선도를 결정하는 양자화기 결정수단과, 최종 양자화기와 최종 우선도로부터 세그먼트를 양자화하여, 가변길이 부호화 데이터를 생성하는 부호화수단을 구비한 영상신호 부호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은 고해상도의 제1 영상신호로부터 저해상도의 제2 영상신호를 생성하는 제1 포맷변환수단과,

제2 영상신호를 작동보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하는 제1 부호화 수단과,

제2 영상신호의 복호 영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

제1 영상신호와 상기 제3 영상신호의 차분신호를 생성하는 차분신호 생성수단과, 제1 부호화 수단에서 검출한 작동 벡터를 이용하여, 차분신호를 작용 보상하여 부호화한 제2 압축 스트림을 출력하는 제2 부호화 수단을 구비하는 영상신호 부호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은, 고해상도의 제1 영상신호에 대해 프레임 내의 수평방향의 샘플수가 N2/NA이고, 수직방향의 라인수가 L2/L1(N1, N2, L1, L2는 양의 정수)인 저해상도의 제2 영상신호를 생성하는 제1 포맷변환수단과,

제2 영상신호를 작동보상과 M×M(M은 양의 정수)의 직교변환에 의해 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하는 제1 부호화 수단과,

제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

제1 영상신호와 상기 제3 영상신호의 차분신호를 생성하는 차분신호 생성수단과, 차분신호를 작동보상과 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)(M은 양의 정수)의 직교변환을 이용하여 부호화 한 제2 압축 스트림을 출력하는 제2 부호화수단을 구비하는 영상신호 부호화장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성된 저해상도의 제2 영상신호를 작동보상을 이용하여 부호화 한 제1 압축 스트림과, 제1 영상신호와 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화 한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 영상신호의 영상신호 복호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램이 기재된 프로그램 기록매체에서,

제1 압축 스트림을 복호화하여 제2 영상신호의 복호영상신호를 출력하는 제1 복호화 수단과,

제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

제1 압축 스트림과 상기 제2 압축 스트림이 입력되어, 제1 압축 스트림 중에서 작동 벡터를 복호화하고, 복호화된 상기 작동 벡터를 이용하여 제2 압축 스트림을 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 수단과, 상기 제3 영상신호와 상기 제2 복호화 수단의 복합화된 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산수단을 구비하는 영상신호 복호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성된 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과, 제1 영상신호와 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 영상신호의 영상신호 복호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램이 기록된 프로그램 기록매체에 있어서,

제1 압축 스트림을 복호화하여 작동 벡터와 제2 영상신호의 복호영상신호를출력하는 제1 고능률 복호화 수단과,

제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

제1 압축 스트림 중에서 복호화된 작동 벡터와 제2 압축 스트림을 입력으로 하고, 제1 압축 스트림 중의 작용 벡터를 이용하여 제2 압축 스트림을 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 수단과,

제3 영상신호의 복호영상신호와 상기 차분신호의 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산수단을 구비하는 영상신호 계층화 복호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

본 발명은 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성된 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과, 제1 영상신호와 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 영상신호의 영상신호 복호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램이 기록된 프로그램 기록매체에 있어서,

제1 압축 스트림을 M×M(M은 자연수)의 직교변환을 이용하여 복호화하여, 제2 영상신호의 복호영상신호를 출력하는 제1 복호화 수단과,

영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

제2 압축 스트림을 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)의 직교변환을 이용하여 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 복호화 수단과, 제3 영상신호와 차분신호의 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산수단을 구비하는 영상신호 복호화 장치 또는 그 동작을 실현하는 프로그램을 격납한 프로그램 기록매체.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 영상신호 셔플링 장치의 블록도,

도 2는 실시예 1에서의 메모리로의 기입을 설명하는 도면,

도 3은 본 발명의 실시예 2의 영상신호 셔플링 장치의 블록도,

도 4는 본 발명의 실시예 3의 영상신호 셔플링 장치를 설명하는 도면,

도 5는 실시예 3의 블록의 교환정렬을 설명하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시예 4의 영상신호 셔플링 장치를 설명하는 도면,

도 7은 실시예 4의 블록의 교환정렬을 설명하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예 5의 영상신호 셔플링 장치의 블록도,

도 9는 본 발명의 실시예 6의 영상신호 셔플링 장치의 블록도,

도 10은 본 발명의 실시예 7의 영상신호 셔플링 장치를 설명하는 도면,

도 11은 본 발명의 실시예 8의 영상신호 셔플링 장치의 블록도,

도 12는 본 발명의 실시예 9의 영상신호 셔플링 장치의 블록도,

도 13은 본 발명의 실시예 10의 영상신호 셔플링 장치를 설명하는 도면,

도 14는 본 발명의 실시예 11의 영상신호 셔플링 장치를 설명하는 도면,

도 15는 본 발명의 실시예 12의 영상신호 셔플링 장치를 설명하는 도면,

도 16은 본 발명의 실시예 13의 부호화 장치의 블록도,

도 17은 실시예 13에서의 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하는 도면,

도 18은 실시예 13에서의 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하는 도면,

도 19는 본 발명의 본 실시예 15의 영상신호 부호화 장치의 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하는 도면,

도 20은 본 발명의 본 실시예 16의 영상신호 부호화장치의 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하는 도면,

도 21은 종래의 부호량 제어에 관한 영상신호 부호화장치의 블록도,

도 22는 본 발명의 실시예 18의 영상신호 부호화장치의 블록도,

도 23은 본 발명의 실시예 19의 영상신호 부호화장치의 블록도,

도 24는 본 발명의 실시예 20의 영상신호 부호화장치의 블록도,

도 25는 본 발명의 실시예 21의 영상신호 복호화장치의 블록도,

도 26은 본 발명의 실시예 22의 영상신호 부호화장치의 블록도,

도 27은 본 발명의 실시예 23의 영상신호 부호화장치의 블록도,

도 28은 종래의 계층 부호화 장치의 블록도,

도 29는 종래의 계층 복호화 장치의 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1의 영상신호 셔플링 장치의 블록도이다.

도 1에서 입력단자(10)로부터 입력된 디지털 영상신호는 메모리(18)로 입력된다.

블록화 어드레스 생성부(13)는 입력 데이터를 메모리상에서 블록으로 분할하기 위한 어드레스를 생성한다. 교환정렬 어드레스 생성부(14)는 메모리상에서 블록을 교환정렬하기 위한 어드레스를 생성한다.

메모리 기입 제어부(12)는 입력 데이터의 화면상의 위치로부터 블록화 어드레스 생성부(13) 및 교환정렬 어드레스 생성부(14)로부터 메모리상의 한 의미의 어드레스를 산출하여, 입력 데이터를 소정 어드레스에 기입하도록 제어한다.

메모리 판독 제어부(15)는 메모리(18)상의 데이터로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 어드레스 생성부(16)와 세그먼트를 출력하는 채널 어드레스 생성부(17)에 의해 메모리(18)상의 데이터를 판독하여, 소정 채널로 출력한다.

도 2는 실시예 1에서의 메모리로의 기입을 설명하는 도면이다. 이하, 수평화소수 Xp, 수직 라인수 Yp의 입력신호를 수평 화소수 Ap(Ap>Xp), 수직 라인수 Bp(Bp<Yp)의 메모리 영역에 기입하는 경우(여기에서 Xp×Yp=Ap×Bp로 한다)를 설명한다.

도 2에서 실선은 입력신호의 화소영역이고, 점선은 메모리(18)의 영역을 나타내고 있다. 교환정렬 어드레스 생성부(14)는 화면과 메모리를 1대 1로 대응시킨 경우에, 그대로 메모리에 기입할 수 없기 때문에, 화면상의 Xp×(Yp-Bp)의 영역을 메모리상의 (Ap-Xp)×Bp의 영역으로 이동하여 기입하도록 어드레스를 생성한다.

또, 상기 교환정렬이나 세그먼트 형성 등의 셔플링 공정은 모든 블록을 최소단위로 하여 행한다.

지금 이 블록을 수평 Kp화소×수직 Kp라인으로 이루어진 것으로 한다. 여기에서, 수직 Yp 라인은 블록의 최소단위인 Kp에 대해, Yp=Kp×Lp(Lp는 자연수)+Kp/2의 관계에 있는 경우, 블록화 어드레스 생성부(13)는 Kp/2 라인부에 대해서는 수평 (2×Kp)화소×수직(Kp/2)라인의 블록에서 메모리에 기입하도록 어드레스를 발생시킨다.

메모리 판독 제어기(15)는 세그먼트 어드레스 생성부(16)와 채널 어드레스 생성부(17)의 두 종류의 어드레스 생성부를 이용하여 메모리로부터의 판독를 행한다. 메모리로부터의 판독 어드레스의 생성은, 먼저 세그먼트 어드레스 생성부(16)에서 각 채널에 출력하는 세그먼트의 번호를 따라 어드레스를 생성한다. 이 어드레스에 채널 어드레스 생성부(17)에서 생성된 각 채널마다의 수평, 수직방향의 오프셋값을 더한 값을 계산하는 간단한 방법으로 행하고 있다.

이것은 세그먼트를 형성할 때에, 화면상에서 서로 떨어진 위치에 있는 메모리상의 블록의 판독 어드레스는 채널에 관계없이 수평 및 수직방향으로 같은 오프셋값이고, 각 채널에서 다른 것은 개시하는 메모리상의 어드레스뿐이라는 점에 기인하고 있다.

세그먼트는 상기와 같이 결정된 판독 어드레스에 따라, 다수개의 블록을 판독함으로써 형성한다.

또, 블록화의 어드레스, 교환정렬의 어드레스, 세그먼트 어드레스, 채널 어드레스는 임의이다.

(실시예 2)

도 3은 본 발명의 실시예 2의 영상신호 셔플링 장치의 블록도이다.

도 3에서 도 1과 같은 동작의 블록에는 같은 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 3에서, 입력단자(10)로부터 입력된 영상신호는 포맷변환기(11)로 출력된다.

포맷변환기(11)는 입력신호에 대역 제한을 함과 동시에 입력신호의 화소수를 변환한다.

여기에서 입력신호는 수평화소수를 Mp, 수직라인수를 Np의 신호로 한다.

여기에서, Mp, Np는 입력신호의 수평화소수 Xp, 수직라인수 Yp의 신호에 대해 Mp>=Xp, Np>=Yp의 관계에 있는 것으로 한다.

포맷변환기(11)는 입력화소에 대역제한을 한 후, 화소를 빼내고 입력신호를수평화소수 Xp, 수직라인수 Yp의 신호로 변환하여 메모리(18)에 출력한다.

이상과 같이 실시예 2의 영상신호 셔플링 장치는, 실시예 1에 포맷변환기를 부가해, 입력신호를 셔플링 패턴에 맞춘 포맷으로 함으로써 많은 규격의 신호에 대응시킬 수 있게 된다.

또, 포맷 변환은 수평방향 또는 수직방향뿐이어도 좋고, 대역제한을 하지 않고 화소를 삭감하기만 해도 된다. 중요한 것은 입력화소수를 셔플링하는 화소수에 맞추어 변화시키면 된다는 것이다.

(실시예 3)

도 4는 본 발명의 실시예 3을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서의 영상신호 셔플링 장치의 블록도는 도 3과 같다.

도 3 및 도 4를 이용하여 본 실시예의 영상신호 셔플링 장치의 동작을 설명한다.

유효 라인수는 1080라인, 휘도신호(이하, Y신호라고 나타낸다)의 수평방향의 유효화소수(1라인당의 유효화소수)는 1920화소, 두 개의 색차신호(이하, 각각을 Cr, Cb로 표기한다)의 수평방향의 유효화소수는 각각 960화소인 영상신호(도 4(a) 참조)가 단자(10)에 입력된다.

포맷변환기(11)는 입력신호를 대역제한하여, Y신호의 수평화소수를 1280화소, Cr, Cb의 수평화소수를 각각 640화소(도 4(b)참조)로 변환한다. 블록화 어드레스 생성부(13)에서 유효라인수(1080) 중의 1072라인의 영역(1)에 관해서 Y신호는 수평 16화소×수직 16라인의 블록에서, Cr, Cb신호는 수평 8화소×수직 16라인의블록에서 블록화 어드레스를 생성시킨다.

나머지 8라인분의 영역(2)에 관해서는, Y신호는 수평 32화소×수직 8라인의 블록에서, Cr, Cb신호는 수평 16화소×수직 8라인의 블록에서 블록화 어드레스가 생성된다.

또, 도 4(c)에서는 화소와의 관계를 알기 쉽게, 영역(2)의 블록을 영역(1)의 블록과 같은 블록 사이즈에서 블록으로 한 경우로 나타내고 있다.

화면상에서 같은 위치에 있는 하나의 Y신호 블록과, Cr, Cb 블록을 하나의 매크로 블록(이하, MB라 한다)으로 하여, 도 4(d)에 도시한 바와 같이 수평방향 90MB, 수직 60MB가 되도록 교환정렬한다.

도 5는 본 실시예에서의 블록의 교환정렬을 설명하는 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 중앙의 수직 60MB에 대해서는 교환정렬을 하지 않고, 상하의 부분을 오른쪽에 교환정렬한다.

상부의 수평방향 80MB, 수직방향 4MB의 영역은 수평방향 10MB를 1단위로 하여 U0에서 U7의 8개의 영역으로 분할된다.

교환정렬은 영역내의 MB 등을 변경시키지 않고, 이동만 행해진다. 그 결과, 수평 10MB, 수직 32MB의 영역이 된다.

하부의 수평 80MB, 수직 3MB의 영역은 상부의 경우와 마찬가지로 D0-D7의 영역이 화살표와 같이 이동되어, 수평방향 10MB, 수직방향 24MB의 영역이 된다.

나머지 수평방향 40MB, 수직방향 1MB의 D8의 영역도 수평방향 10MB의 4개의 영역으로 분할하여 이동하여 수평방향 10MB, 수직방향 4MB의 영역이 된다.

상기와 같이 교환정렬함으로써 발생한 수평방향 90MB×수직방향 60MB(도 4(d) 참조)의 MB는 수직방향 1MB 단위로 분할하여, 도 4(e)에 도시한 바와 같이 수평방향 90MB, 수직방향 30(Ns=30)MB의 두 개의 영역으로 분할한다. 또, 이 두개의 영역은 수평방향의 90MB를 9MB단위로 분할한다. 이 수평방향으로 9MB마다의 영역에서 하나의 영역을 형성함으로써 네 개의 영역(도 4(e) 참조)을 형성한다. 즉, 수평방향으로 45MB(Ms=45), 수직방향으로 30MB(Ms=30)의 매크로 블록으로 이루어진 네 개의 영역이 형성된다.

또, 본 실시예에서는 Lh=5, Lv=5로 하고, 도 4(e)내의 점선내에는 수평방향으로 9MB(Ms/Lh=9), 수직방향으로 6MB(Ns/Lv=6)가 구성되어 있다.

이 네개의 영역은 네 개의 출력 채널 A, B, C, D에 대응한다

도 4(e) 중의 작은 사각은 각 채널의 판독개시의 블록을 나타낸다.

도면 중에 나타낸 바와 같이, 네 개의 영역마다 다른 개시위치의 판독 어드레스로부터 모든 영역에서 같은 값의 수평 및 수직방향으로의 소정 오프셋값을 가지는 5개의 블록을 조합하여 세그먼트를 형성한다.

이러한 세그먼트의 형성을 수직 및 수평방향으로 각 블록의 위치를 이동하여 반복함으로써 1프레임분의 세그먼트를 형성한다.

세그먼트를 형성하는 다섯 개의 MB 중, 하나의 MB에 대한 다른 MB의 위치의 오프셋값은 식(1), 식(2)으로 관계지을 수 있다.

Hoff=MOD(k×Ms/Lh, Ms) …식(1)

Voff=MOD(p×k×Ns/Lv, Ns) …식(2)

MOD(p, Lv)≠0 또는 MOD(Lv, p)≠0이다.

k = 1, 2, ‥, Lh -1

여기에, MOD(a, b) = a - b ×INT(a/b)

(여기에, a, b는 정수, INT(a/b)는 인수의 연산결과의 소수점 이하를 버리는 함수)

본 실시예에서는 p의 값은 3을 채용하고 있고, 구체적인 오프셋값은 (9, 18), (18, 6), (27, 24), (36, 12)이다. n(n은 양의 정수)번째의 세그먼트에서의 선두 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는 식(3), 식(4)로 관계지을 수 있다.

Hn = MOD(H1+INT((n-1)/Lv), Ms/Lh) …식(3)

Vn = MOD(V1+Ns/Lv×MOD(n-1, Lv)+

INT((n-1)/Lv/(Ms/Lh),Ns)

…식(4)

여기에 H1, V1은 선두 블록의 수평 및 수직방향의 위치이다.

본 실시예에서는 하나의 영역에서 (Ms/Lh×Ns)=270개의 세그먼트가 형성된다. 구체적으로는 도 4(e)에서 수평방향으로 점선 한 칸의 9MB와 수직방향의 점선 다섯 칸의 30M 내에서,

스텝 1 : 수직방향으로 6MB마다 스캔,

스텝 2 : 수직방향 스캔 5회마다 수평방향으로 1MB 이동하여 스텝 1을 실행

스텝 3 : 45 스캔마다 수직방향을 1MB 이동

스텝 1, 2, 3을 반복 실행하여 270개의 세그먼트를 작성한다.

(실시예 4)

도 6은 본 발명의 실시예 4를 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서의 셔플링 장치의 블록도는 도 3과 같다.

도 3 및 도 6을 이용하여 본 실시예의 동작을 설명한다.

단자(10)에 입력된 영상신호는 실시예 3과 같다.

본 실시예에서 입력된 영상신호는 포맷 변환기(11)에서 대역제한되어, 수평방향의 화소수에 관해 Y신호는 960화소, Cr, Cb는 각각 320 화소(도 6(b) 참조)로 변환된다.

또, Cr, Cb의 유효라인수는 540라인으로 변환된다.

블록화 어드레스 생성부(13)는 유효 라인수 1080의 중 1072라인의 영역(1)의 Y신호에 대해 수평 24화소×수직 16라인, Cr, Cb신호에 대해 수평 8화소×수직 8라인의 블록에서 블록화 어드레스를 생성한다. 나머지 8라인분의 영역(2)의 Y신호에 대해 수평 48화소×수직 8라인, Cr, Cb신호에 대해 수평 16화소×수직 4라인의 블록에서 블록화 어드레스를 생성한다.

또, 도 6(c)에서는, 화소와의 관계를 알기 쉽도록 영역(2)의 블록을 영역(1)의 블록과 같은 블록 사이즈에서 블록으로 한 경우를 도시한다.

이렇게 작성된 블록은 화면상에서 같은 위치에 있는 하나의 Y신호 블록과 Cr, Cb블록에서 1MB로, 도 6(d)에 도시한 바와 같이 수평방향 45MB, 수직방향 60MB가 되도록 교환정렬된다.

도 6(d)에서는, 화면상에서 같은 위치에 있는 하나의 Y신호 블록과 Cr, Cb 블록에서 하나의 매크로 블록(이하, MB라고 표시한다)을 구성하고 있다.

도 7은 본 실시예의 블록의 교환정렬을 설명하는 도면이다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 3에서의 수평방향의 MB의 수는 반이 된 것이다. 따라서, 교환정렬의 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 교환정렬된 MB(도 6(d) 참조)는, 수직방향 60MB가 3MB 단위로 분할되고, 3MB 단위로 분할된 영역을 교대로 모아 도 6(e)에 도시한 바와 같이 수평 45(Ms=45)MB, 수직 30(Ns=30)MB로 이루어진 두 개의 영역으로 나누어진다.

이 두 개의 영역에서 작성된 세그먼트는 각각 A채널과 B채널로 출력된다.

또, 본 실시예에서는 Lh=5, Lv=10으로 하여, 도 6(e)의 점선내의 각 영역은 수평방향으로 9MB(Ms/Lh=9), 수직방향으로 30MB(Ns/Lv=3)가 형성된다.

도 6(e)내의 작은 사각은 각 채널의 판독개시의 블록을 나타내는 것이다.

본 실시예에서는 양 채널 모두 같은 개시위치에서 같은 값의 수평 및 수직방향으로의 소정 오프셋값을 가지는 5개의 MB를 조합하여 세그먼트를 형성한다.

동일 영역내의 세그먼트를 형성하는 5개의 MB 위치의 오프셋값은 실시예 3의 식(1), 식(2)으로 관계지을 수 있다.

본 실시예에서, p의 값은 6을 채용하고 있고, 구체적인 오프셋값은 (9, 18), (18,6), (27, 24), (36, 12)이다.

n(n은 자연수)번째의 세그먼트에서의 선두 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는 식(5), 식(6)으로 관계지을 수 있다.

Hn = MOD(H1+INT((n-1)/(Ns/Lv)), Ms/Lh) …식(5)

Vn = (Ns/Lv)×MOD(INT(V1/(Ns/Lv))

+INT((n-1)/(Ms/Lh)/(Ns/Lv)), Lv)

+MOD(Hn+1, 2)×MOD(V1+(n-1), (Ns/Lv))

+MOD(Hn, 2)×MOD((Ms/Lh)×(Ns/Lv)

-MOD(Ci+n, (Ms/Lh)×(Ns/Lv)),(Ns/LV))

…식(6)

여기에 Ci = (Ns/Lv)-MOD(V1,(Ns/Lv)), 그리고 H1, V1은 n=1인 때의 MB의 수직 및 수평방향의 위치이다.

구체적으로는 점선내의 블록을 수직방향으로 스캔하여 수직방향이 완료되면 수평방향으로 1MB 이동하여 수직방향으로 스캔을 반복한다. 또, 수평방향으로 1MB 시프트마다 수직 스캔방향을 반전시킨다.

하나의 점선 내의 MB의 스캔이 종료하면, 수직방향으로 하나 이하의 점선내의 MB를 같은 방법으로 스캔하여 각 영역에서 270개의 세그먼트를 형성한다.

(실시예 5)

도 8은 실시예 5의 셔플링 장치의 블록도이다.

도 8에서, 메모리 기입 제어기(22)에서의 블록화 어드레스 생성부(23)의 동작은, 실시예 1의 생성부(13)와 거의 같으므로 설명은 생략한다.

메모리 판독 제어기(24)는 세그먼트 어드레스 생성부(25)와 채널 어드레스 생성부(26)의 2종류의 어드레스 생성부를 이용하여 메모리로부터의 판독을 한다.

화면상의 중앙의 영역에 대해서는 실시예 1과 같은 처리를 한다. 그 이외의 영역에 대해서는 특정의 채널, 예컨대 채널 A로만 출력한다.

본 실시예에서도, 화면 중앙영역의 메모리로부터의 판독 어드레스 생성은, 세그먼트 어드레스 생성부(25)에서 각 채널(A, B, C, D)로 출력하는 세그먼트의 번호에 따른 어드레스를 생성하여, 그것에 채널 어드레스 생성부(26)에서 생성된 각 채널마다의 수평, 수직방향으로의 오프셋값을 더한 값을 계산하는 간단한 방법으로 행하고 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예 5의 영상신호 셔플링 장치는, 실시예 1에서 행한 교환정렬을 하지 않고, 고품위 텔레비젼 신호에 셔플링을 적용하여 다수의 채널로 출력할 수 있게 된다. 또, 중앙영역 이외의 영역은 모든 채널을 사용하지 않으므로, 사용하지 않은 채널에 다른 데이터를 넣을 수도 있다.

또, 본 실시예에서도 블록화의 어드레스, 교환정렬의 어드레스, 세그먼트 어드레스, 채널 어드레스는 임의이다.

(실시예 6)

도 9는 본 발명의 실시예 6의 셔플링 장치의 블록도이다.

도 9에서 도 8과 같은 동작의 블록에는 같은 번호를 붙인다.

도 9에서 입력단자(20)로부터 입력된 영상신호는, 포맷 변환기(21)로 출력된다. 포맷 변환기(21)는 실시예 2와 같은 영상신호의 해상도를 변환하여 메모리(27)에 데이터를 출력한다.

메모리 기입 제어기(22), 블록화 어드레스 생성부(23), 메모리 판독제어기(24), 세그먼트 어드레스 생성부(25), 채널 어드레스 생성부(26)의 동작은 실시예 5와 같다.

이상과 같이 실시예 6의 영상신호 셔플링 장치는, 실시예 5에 포맷 변환기(21)를 부가함으로써, 입력신호를 셔플링 패턴에 맞추어 포맷 변환할 수 있게 된다.

따라서, 보다 많은 규격의 입력영상신호에 대응시킬 수 있게 된다.

또, 본 실시예에서의 포맷변환은 수평방향 또는 수직방향으로만 해도 좋고, 대역제한을 하지 않고 화소를 삭감시키기만 해도 좋다.

중요한 것은 입력화소수를 셔플링하는 화소수에 맞추어지도록 변환하면 좋다.

(실시예 7)

도 10은 본 발명의 실시예 7을 설명하기 위한 도면이다

본 실시예에서의 셔플링 장치의 블록도는 도 9과 같다.

유효 라인수가 1080개, Y신호의 수평방향의 화소수 1920화소, Cr, Cb신호의 수평방향의 유효 화소수는 각각 960화소의 영상신호(도 10(a) 참조)가 단자(20)에 입력된다.

포맷 변환기(21)는 입력신호를 대역제한하여, Y신호의 수평화소수를 1440화소, Cr, Cb의 수평화소수를 각각 720화소(도 10(b) 참조)로 변환한다.

블록화 어드레스 생성부(23)는 유효라인수 1080 중의 1056라인의 영역(1)의 Y신호를 수평 16화소×수직 16라인, Cr, Cb신호를 수평 8화소×수직 16라인의 블록으로 분할하는 블록화 어드레스를 생성한다.

그 결과, 수평방향으로 90블록, 수직방향으로 66블록이 작성된다. 나머지의 24라인분의 영역(2)은 16라인으로 이루어진 영역(2a)과 8라인으로 이루어진 영역(2b)으로 나누어진다.

영역(2a)의 Y신호를 수평 16화소×수직 16라인, Cr, Cb신호를 수평 16화소×수직 8라인의 블록으로 블록화 어드레스를 생성한다.

즉, 수평방향 90블록, 수직방향 1블록을 작성한다.

영역(2b)의 Y신호는 32화소×수직 8라인, Cr, Cb신호는 수평 16화소×수직 8라인의 블록으로 블록화 어드레스를 생성한다. 즉, 수평방향 45블록, 수직방향 1블록을 작성한다.

또, 도 10(c), (d), (e)에서는 화소와의 관계를 알기 쉽게, 영역(2b)의 블록을 영역(1)의 블록과 같은 화소 등으로 블록으로 한 경우를 도시하고 있다.

이렇게 작성된 블록은 화면상에서 같은 위치에 있는 하나의 Y신호 블록과 Cr, Cb블록을 1MB로 하여 도 10(d)에 도시한 바와 같이, 수평 90MB, 수직 67.5MB가 구성된다.

도 10(d)의 영역(1)의 수평방향 90MB, 수직방향 66MB는 수직방향 1MB단위로 분할되어, 1MB 단위로 분할된 영역을 교대로 모아 도 10(e)에 도시한 바와 같이 수평 90MB, 수직 33MB의 두 개의 영역과, 영역(2) 수평 90MB, 수직 1.5MB의 영역으로 나누어진다.

영역(1)의 메모리로부터의 판독에 대해서 나타낸다.

상기 영역(1)의 두 개의 영역은 다시 수평방향 90MB를 9MB단위로 분할한다. 이 수평방향 9MB마다의 영역에서 하나의 영역을 작성함으로써 결과적으로 네 개의 영역(도 10(e)참조)을 형성한다.

또, 도 10(e)내의 점선 안는 수평방향으로 9MB, 수직방향으로 3MB가 구성되어 있다.

이 네 개의 영역은 출력 채널(A, B, C, D)에 대응한다.

도 10(e) 중의 작은 사각은 각 채널의 판독개시의 블록을 나타낸다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 각 채널마다 다른 개시위치를 판독하는 어드레스로부터, 모든 채널에서 같은 값의 수평 및 수직방향으로의 소정 오프셋값을 가지는 5개의 MB를 조합하여 세그먼트를 형성한다.

본 실시예에서는 동일 영역내의 세그먼트를 형성하는 5개의 MB위치의 오프셋값은 (9,18), (18,6),(27,24),(36,12)이다.

n(n은 양의 정수)번째의 세그먼트에서의 선두블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는 실시예 3과 마찬가지로 식(3), 식(4)로 관계지을 수 있다.

본 실시예의 경우 식(3), 식(4)에서 Ms=45, Ns=33, Lh=5, Lv=11이다

결과적으로 1 프레임당 네 개의 영역 각각에서 297개의 세그먼트가 작성된다.

영역(2)의 MB는 합계 135MB이다. 본 실시예에서는 화면상의 상부에서 하부로, 좌에서 우로 순서를 붙여 27마다의 MB로부터의 세그먼트를 형성한다.

즉, 최초의 세그먼트는, 번호가 0, 27, 54, 81, 108의 MB에서 작성하고, 다음의 세그먼트는 번호가 1, 28, 55, 82, 109의 MB로서 순차, 세그먼트를 구성한다. 이렇게 하여 발생한 27개의 세그먼트를, 도 10(e)에 도시한 바와 같이 A채널에 출력한다.

이상의 실시예 1에서 7의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 영상신호의 셔플링 장치는 메모리 기입시에 블록화 어드레스에 의해 블록으로 분할하고, 필요에 따라 교환정렬 어드레스를 생성하여 블록을 교환정렬하여, 메모리 판독시에 세그먼트 어드레스와 채널 어드레스로 어드레스를 생성함으로써, 고품위 텔레비젼 신호에 셔플링을 적용하여 다수의 채널로 출력할 수 있게 된다.

(실시예 8)

도 11은, 본 발명의 실시예 8의 영상신호 셔플링 장치의 블록도이다.

도 11에서 입력단자(30)에 입력된 프로그레시브 영상신호는 메모리(37)에 입력된다.

분할수단인 메모리 기입 제어부(32)는 입력 데이터의 화면상의 위치에서, 블록화 어드레스 생성부(33)에 의해 산출된 메모리상의 어드레스에, 입력 데이터를 기입한다.

세그먼트 작성수단인 메모리 판독 제어부(34)는, 세그먼트 어드레스 생성부(35)와 영역 어드레스 생성부(36)의 2종류의 어드레스 생성부를 이용하여 판독 어드레스를 생성하여, 메모리(37)로부터의 데이터를 판독한다.

영역 어드레스 생성부(36)는 메모리상의 블록 다수개로 이루어진 소영역을 1단위로 하여, 메모리상에 보존되어 있는 영상신호를 프레임 단위에서, 수평방향의블록을 2×Lh(N=2, 3, 4,‥)개로 분할한다. 분할된 2×Lh개 내의 수평방향의 짝수번째의 영역을 제1 영역, 홀수번째의 영역을 제2 영역으로 한다.

또, 입력 프로그레시브 신호의 연속하는 2 프레임 내의 제1 프레임에 대응하는 제1 영역을 영역 1, 제2 영역을 영역 2로 하고, 제2 프레임에 대응하는 제 1 영역을 영역 3, 제2 영역을 영역 4로 하여, 메모리로부터 판독한 데이터가 영역 1에서 영역 4 의 어느 영역에 있는지를 판단하여 어드레스를 출력한다.

메모리(37)로부터의 판독 어드레스 생성은, 먼저 세그먼트 어드레스 생성부(35)에서 각 영역으로 출력하는 세그먼트의 번호에 따른 어드레스를 생성한다.

다음에 생성부(35)에서 생성된 어드레스에 영역 어드레스 생성부(36)에서 생성된 각 영역의 수평, 수직방향으로의 오프셋값을 가함으로써 판독 어드레스를 생성한다.

세그먼트를 형성할 때에 행하는 화면상에서 서로 떨어진 위치에 있는 메모리(37)상의 블록의 판독은, 수평 및 수직방향의 오프셋이 영역에 관계없이 같고, 각 영역에서 다른 것은 개시하는 메모리상의 어드레스뿐이므로, 이상과 같은 간단한 방법으로 판독 어드레스를 생성할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예 8의 영상신호 셔플링 장치는, 입력 프로그레시브 신호를 다수의 영역으로 분할하여 셔플링을 적용할 수 있게 된다.

(실시예 9)

도 12는 실시예 9의 영상신호 셔플링 장치의 블록도이다.

도 12에서, 도 11과 같은 동작의 블록에는 같은 번호를 붙이고, 그 동작설명은 생략한다.

입력단자(30)로부터 입력된 프로그레시브 영상신호는 포맷 변환기(31)로 출력된다. 포맷 변환기(31)는 입력신호의 대역제한을 함과 동시에 입력신호의 화소수의 변환을 하여 메모리(37)에 입력한다.

여기에서 입력신호가 실시예 8에서의 입력신호보다 고해상도의 영상인 경우는, 포맷 변환기(31)는 대역제한 및 화소 인출을 하여, 실시예 8의 입력신호와 같은 화소 크기로 변환하여 출력한다.

이상과 같이 실시예 9의 영상신호 셔플링 장치는, 실시예 8에 포맷 변환기(31)를 부가함으로써, 실시예 8보다 많은 종류의 프로그레시브 영상신호에 적용할 수 있게 된다.

또, 본 실시예의 포맷 변환은 화소수의 삭감뿐만 아니라, 더미 데이터를 더하거나 보간하여 증가시켜도 된다. 또, 대역제한을 하지 않아도 된다. 중요한 것은 입력 화소수를 셔플링하는 화소수에 맞추면 된다는 것이다.

(실시예 10)

도 13은 본 발명의 실시예 10을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서의 영상신호 셔플링 장치의 블록도는 도 12와 같다.

도 12, 13에서 유효 라인수 720 라인, Y신호의 수평 유효 화소수 1280, Cr, Cb의 수평 유효 화소수 640의 프로그레시브 영상신호(도 13(a) 참조)가 입력단자(30)에 입력된다.

포맷 변환기(31)는 입력영상신호를 대역제한하여, 도 13(b)에 도시한 바와 같이, Y신호의 수평방향 화소수를 960화소, Cr, Cb신호의 수평방향 화소수를 480화소로 변환한다.

블록화 어드레스 생성부(34)는, Y신호에 대해서는 수평 16화소×수직 16라인의 블록이고, Cr, Cb신호에 대해서는 수평 8화소×수직 16라인의 블록으로 분할하는 블록화 어드레스를 생성한다.

그 결과, 도 13(c)에 도시한 바와 같이, Y신호는 60×45, Cr, Cb는 60×45의 블록이 각각 형성된다.

화면상에서 같은 위치의 Y, Cr, Cb의 블록으로부터 MB를 구성함으로써, 도 13(d)에 도시한 바와 같이 수평 60×수직 45MB가 형성된다.

상기와 같이 블록화된 도 13(d)의 블록을 연속하는 2프레임 모아 (도 13(e) 참조) 이후의 처리가 이루어진다.

각 프레임의 MB를 수평방향을 10(2Lh=10)등분, 수직방향을 5등분한다.

2Lh등분된 영역을 홀수와 짝수의 영역으로 나누어, 제1 프레임의 짝수의 영역을 영역 1, 홀수의 영역을 영역 2로 하고, 제2 프레임의 짝수의 영역을 영역 3, 홀수의 영역을 영역 4로 한다.

도 13(e)내의 점선은 상술한 블록 등을 분할하는 이미지를 나타내고 있고, 점선내의 각 영역은 수평 6MB, 수직 9MB로 이루어진다.

도 13(e)내의 작은 사각은 각 영역에서의 판독 개시의 MB를 도시한 것이다. 도 중에 도시한 바와 같이, 각 영역마다 다른 개시위치를 판독하는 어드레스로부터모든 영역에서 같은 값의 수평 및 수직방향으로의 소정 오프셋값을 가지는 5개의 MB를 조합하여 세그먼트를 형성한다.

구체적으로는 동일 영역내의 세그먼트를 형성하는 5개의 MB의 수평, 수직방향의 오프셋값은 실시예 3의 식(1), 식(2)으로 관계지을 수 있다.

본 실시예에서, k=1, 2, 3, 4에서 Ms=30, Ns=45, P=3, Lv=5, Lh=5이고, 오프셋값은 (6,27), (12,9), (18,36), (24,18)이다.

이러한 세그먼트를 수직 및 수평방향으로 각 블록의 위치를 시프트하여 반복함으로써 2프레임분의 세그먼트를 형성한다.

즉, 각 영역에서의 n(n은 양의 정수)째의 세그먼트에서의 선두 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는 실시예 3과 마찬가지로 식(3), 식(4)로 관계지을 수 있다.

본 실시예의 경우, 식(3), 식(4)에서 Ms=30, Ns=45, Lh=5, Lv=5이다.

그 결과, 각 영역에서 270개의 세그먼트가 형성된다.

(실시예 11)

도 14는 본 발명의 실시예 11을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예의 영상신호 셔플링 장치의 블록도는 도 11과 같다.

이하, 도 11 및 도 14를 이용하여 본 실시예의 영상신호의 셔플링 장치를 설명한다.

도 14(a)에 도시한 바와 같이, 유효라인수는 480이고, Y신호의 수평 유효화소수는 720, Cr 및 Cb의 수평 유효화소수는 360화소인 프로그레시브 영상신호가 입력단자(30)에 입력된다.

블록화 어드레스 생성부(32)는 Y신호를 수평 16화소×수직 16라인의 블록에서, Cr 및 Cb신호를 수평 8화소×수직 16라인의 블록에서 분할하는 블록화 어드레스를 생성한다.

즉, 도 14(b)에 도시한 바와 같이, Y, Cr, Cb신호는 45×30의 블록이 된다.

화면상의 같은 위치의 Y, Cr, Cb의 블록에서 매크로 블록이 구성된다.

즉, 도 14(c)에 도시한 바와 같이 수평 45MB×수직 30MB의 MB가 구성된다.

상기와 같이 블록화된 도 14(c)의 MB를 연속하는 2 프레임을 모아서(도 14(d)참조), 이하의 처리를 한다.

각 프레임의 블록을 수평 5등분, 수직 5등분하여, 제1 프레임의 블록을 영역 1, 제2 프레임의 블록을 영역 2로 한다.

도 14(d) 내의 점선은 상술한 블록 등을 분할하는 이미지를 나타내고 있고, 점선내는 수평 9MB, 수직 6MB가 된다.

도 14(d)내의 작은 사각은 각 영역에서의 판독 개시의 블록을 도시한 것이다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 각 영역에서 같아지는 개시위치를 판독하는 어드레스로부터 모든 영역에서 같은 값의 수평 및 수직방향으로의 소정 오프셋값을 가지는 5개의 블록을 조합하여 세그먼트를 형성한다.

동일 영역 내의 세그먼트를 형성하는 다섯 개의 MB 위치의 오프셋값은 실시예 3의 식(1), 식(2)으로 관계지을 수 있다.

본 실시예에서, k=1, 2, 3, 4에서 Ms=45, Ns=30, p=3, Lv=5, Lh=5이므로, 오프셋값은 (9,18), (18,6), (27,24), (36,12)이다.

n(n은 양의 정수)번째의 세그먼트에서의 선두블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는 실시예 3과 마찬가지로 식(3), 식(4)로 관계지을 수 있다.

본 실시예의 경우 식(3), 식(4)에서 Ms=45, Ns=30, Lh=5, Lv=5이다.

이러한 세그먼트의 형성을 수직 및 수평방향으로 각 블록의 위치를 시프트하여 반복함으로써 2프레임분의 270개의 세그먼트를 형성한다.

이상과 같이 본 실시형태에서의 영상신호 셔플링 장치는, 유효라인수가 480개의 프로그레시브 신호에 영역분할을 하여 셔플링을 행할 수 있게 된다.

(실시예 12)

도 15는 본 발명의 실시예 12를 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서의 영상신호 셔플링 장치의 블록도는 도 12와 같다.

이하, 도 12 및 도 15를 이용하여, 본 실시형태의 영상신호 셔플링 장치를 설명한다.

도 15(a)에 도시한 바와 같이, 유효라인수가 720라인이고, Y신호의 수평 유효화소수가 1280, Cr 및 Cb의 수평 유효화소수가 640 화소인 프로그레스브 영상신호가 입력단자(30)에 입력된다.

포맷 변환기(31)는 도 15(b)에 도시한 바와 같이 Y신호의 수평 유효화소수를 960, Cr 및 Cb의 수평 유효화소수를 240화소로 변환한다.

블록화 어드레스 생성부(34)는 Y신호를 수평 32화소×수직 8라인의 블록에서, Cr 및 Cb신호를 수평 8화소×수직 8라인의 블록으로 분할하는 블록화 어드레스를 생성한다.

즉, 도 15(c)에 도시한 바와 같이, Y, Cr, Cb 신호는 30블록×90블록이 된다.

도 15(d)는 화면상에서 같은 위치의 Y, Cr, Cb 신호의 블록을 매크로 블록으로 나타낸 도면이다.

도 15(d)의 MB를 도 15(e)에 도시한 바와 같이, 수평 5등분, 수직 5등분한다.

도 15(e) 내의 작은 사각으로 나타낸 각 영역에서의 판독개시의 블록으로부터 순차 판독하여 540개의 세그먼트를 형성한다.

이상과 같이, 본 실시예에서의 영상신호의 셔플링 장치는, 실시예 10과는 다른 포맷변환을 하여, 유효 라인수가 720개인 프로그레시브 신호에 셔플링을 행할 수 있게 된다.

또, 상기 실시예의 일부를 하기와 같이 변경해도, 실시예 12와 같은 효과를 실현할 수 있다.

Cr, Cb를 수평 유효화소수를 480화소, 수직 유효라인수를 360라인 변환한다. 수평 16화소×수직 16라인으로 분할한다. 그 결과, 수평 60MB, 수직 45MB를 구성하여, 도 15(e)와 같이 수평, 수직 모두 5등분한다.

이상과 같이, 실시예 12의 일부 처리를 변경하여 540개의 세그먼트를 형성한다.

이상의 실시예 8 내지 실시예 11의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 영상신호 셔플링 장치는, 블록화 어드레스 생성부를 가지는 메모리 기입 제어기와, 세그먼트 어드레스 생성부와 영역 어드레스 생성부를 가지는 메모리 판독 제어기(104)를 구성함으로써, 입력 프로그레시브 영상신호의 1프레임을 적어도 하나의 영역으로 분할하고, 1프레임 또는 연속하는 2프레임을 처리단위로 하여, 하나의 영역당 작성하는 세그먼트수를 현행 텔레비젼 신호와 같은 세그먼트수로 분할할 수 있게 되어, 입력 프로그레시브 신호에 셔플링을 적용할 수 있게 된다.

또, 상술한 실시예에서는 설명하지 않지만, 세그먼트를 영역 어드레스 생성부에서 작성된 영역에 대응한 출력 채널에 출력하는 것은 용이하게 할 수 있어, 본 발명에 포함되는 것이다.

상술한 실시예 1 내지 실시예 12의 각 영상신호 셔플링 장치의 전부 또는 일부요소의 전부 또는 일부의 기능을 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 기록한 프로그램 기록매체에서, 컴퓨터에 의해 판독가능하고, 판독된 상기 프로그램 및/또는 상기 데이터는 상기 컴퓨터와 협동하여 상기 기능을 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램 기록매체도 본 발명에 속하는 것이다.

이하 본 발명의 부호량 제어에 관한 실시예를 설명한다.

먼저, 이하의 실시예에서의 양자화기와 우선도에 대해서 설명한다.

각각의 양자화기는 양자화 스텝을 규정하는 양자화 번호가 설정된다. 양자화 번호가 설정된 각각의 양자화기는 양자화 번호를 부기하여 양자화기(0), 양자화기 (1), 양자화기(2), …로 나타낸다. 양자화 번호가 클 수록 양자화 스텝은 작다.(양자화 스텝이 작을수록 발생 부호량은 많은 것을 의미한다)

또, 우선도는 우선도 번호를 부기하여, 우선도 0, 우선도 1, 우선도 2, …로 나타낸다. 그리고, 우선도 번호에 대응한 오프셋값이 설정된다.

양자화기는 오프셋값이 부여되면 자신의 양자화 번호에 오프셋값을 가산한 양자화 번호에서 양자화를 행한다.

가산 결과의 양자화 번호는 장치가 준비되어 있는 양자화 번호의 범위 밖이 되는 경우가 있다. 이 경우, 장치가 준비되어 있는 최대의 양자화 번호를 넘는 경우는 최대의 양자화 번호로 한다. 본 실시예에서는 채용하지 않았지만, 오프셋값은 음의 값으로 정의되고, 오프셋값을 가산한 양자화 번호가 장치가 준비되어 있는 최소의 양자화 번호보다 밑도는 경우는 최소의 양자화번호로 한다.

(실시예 13)

도 16은 본 발명의 실시예 13의 부호화 장치의 블록도이다.

도 16에서, 입력단자(40)로부터 입력된 화상신호는 세그먼트 작성부(41)에 입력된다. 세그먼트 작성부(41)는 입력된 화상을 8×8 화소로 이루어진 블록으로 분할하여, 블록을 20개 모아 부호량 제어단위인 세그먼트를 구성한다.

각 세그먼트는 직교변환기(42) 및 제1 우선도 산출부(43)에 입력된다.

직교변환기(42)는 입력된 세그먼트에 대해 블록 단위로 직교변환을 하여, 직교변환 데이터를 출력한다.

직교변환 데이터는 제1 우선도 산출부(43), 제1 부호화부(44, 45), 제2 부호화부(47, 49) 및 부호화부(51)에 입력된다.

제1 부호량 산출부(55)는 제1 부호화부(44, 45)로 구성된다. 제2 부호량 산출부(29)는 제2 부호화부(47, 49)로 구성된다.

제1 우선도 산출부(43)는 직교변환 전과 후의 블록정보로부터, 각 블록의 제1 우선도를 산출한다. 본 실시예에서, 우선도는 0, 1의 2종류이다. 각 블록의 제1 우선도는 제1 부호화부(44, 45), 제2 우선도 산출부(46, 48) 및 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

제2 우선도 산출부(46)는 입력된 제1 우선도에 대해 특정한 우선도를 변경하여 제2 우선도를 설정한다. 이 제2 우선도는 제2 부호화부(47) 및 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

또 하나의 제2 우선도 산출부(48)는 입력된 제1 우선도에 대해 특정한 우선도를 변경하여 제2 우선도를 설정한다. 이 제2 우선도는 제2 부호화부(49) 및 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

양자화기(0)(도시하지 않음)로 이루어진 제1 부호화부(44) 및 양자화기(1)(도시하지 않음)로 이루어진 제1 부호화부(45)는, 양자화기의 양자화 번호에 첫번째의 우선도에서 부여된 오프셋값을 가산한 양자화 번호에서, 입력된 직교변환 데이터를 각각 양자화한다.

오프셋은 우선도에 대해 고유로 정해지고 있고, 본 실시예에서는 우선도 0의 오프셋은 1, 우선도 1의 오프셋은 0이다.

예컨대, 어떤 블록의 우선도가 1인 경우는, 양자화기(0)는 양자화 번호 1에서, 양자화기(1)는 양자화 번호 1(양자화기의 양자화 번호에 오프셋을 가산한 결과는 제1의 부호량 산출부의 최대의 양자화기 번호로 제한된다)에서 상기 블록을 양자화한다.

우선도가 0인 경우는, 양자화기(0)는 양자화 번호 0에서, 양자화기(1)는 양자화 번호 1에서 상기 블록을 양자화한다.

부호화부(44, 45)는 또 가변길이 부호화를 행하여 부호량을 산출한다.

같은 처리를 세그먼트 내의 20개의 블록에 대해 행하여, 세그먼트의 부호량을 산출한다.

제1 부호화부(44, 45)에서 산출한 세그먼트의 부호량은 양자화기 결정부(50)입력된다.

제2 우선도 산출부(46, 47)는 입력된 제1 우선도에 대해, 각각 특정의 우선도를 변경하여 제2 우선도를 설정한다.

제2 우선도 산출부(46)에 의해 설정된 제2 우선도는, 제2 부호화부(47) 및 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

제2 우선도 산출부(48)에 의해 설정된 제2 우선도는, 제2 부호화부(49) 및 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

양자화기(0)(도시하지 않음)로 이루어진 제2 부호화부(47), 양자화기(1)(도시하지 않음)로 이루어진 제2 부호화부(49)는 부호화부(44, 45)와 마찬가지로 양자화기의 양자화 번호에 제2 우선도에 의해 부여된 오프셋값을 가산하여, 상기 블록을 양자화한다. 부호화부(47, 49)는 또 가변길이 부호화를 행하여, 상기 블록의 부호량을 산출한다.

같은 처리를 세그먼트 내의 20개의 블록에 대해 행하여, 세그먼트 단위에서의 부호량을 산출한다. 제2 부호화부(47, 49)에서 산출된 각각의 부호량은 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

양자화기 결정부(50)는 입력된 제1 부호화부(44, 45), 제2 부호화부(47, 49)각각의 세그먼트 부호량 및 목표 부호량으로부터 최종 부호량을 결정한다. 이 최종 부호량에 대응하는 양자화기 및 우선도를 각각 최종 양자화기, 최종 우선도로 한다.

예컨대, 제1 부호화부(45)에서의 부호량이 최종 부호량인 경우는, 양자화기(1)를 최종 양자화기, 제1 우선도를 최종우선도로 한다.

제2 부호화부(47)에서의 총 부호량이 최종 부호량인 경우는, 양자화기(0)를 최종 양자화기, 제2 우선도 산출부에서의 제2 우선도를 최종 우선도로 한다.

최종 양자화기(최종 양자화기의 양자화 번호) 및 최종 우선도는 부호화부(61)에 입력된다.

부호화부(51)는 입력된 직교변환 데이터를 최종 양자화기와 최종 우선도에서 부여된 오프셋을 가산한 양자화 번호에서 양자화하고, 다시 가변길이 부호화를 행하여, 상기 세그먼트의 부호화 데이터를 출력한다. 부호화 데이터는 출력단자(52)에 입력된다. 또, (최종 양자화기 + 우선도에서 부여된 오프셋)이 1을 넘을 경우, 선택된 양자화기는 양자화기(1)로 한다.

출력단자(52)는 입력된 부호화 데이터를 기록·전송매체 등으로 출력한다.

도 17은 본 실시예에서의 소정 세그먼트(S0)에 대한 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하는 도면이다.

도 17에서 부호량(60)은 부호화부(44)에서의 부호량, 부호량(61)은 부호화부(45)에서의 부호량, 부호량(62)은 부호화부(47)에서의 부호량, 부호량(63)은 부호화부(49)에서의 부호량이다.

부호량(62) 이외는 목표 부호량(64)을 초과한다. 이 경우, 부호화부(47)에 대응하는 양자화기(0)가 최종 양자화기가 되고, 제2 우선도 산출부(64)가 산출한 제2 우선도가 최종 우선도가 된다.

도 18은 본 실시예에서의 소정 세그먼트(S1)에 대한 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하는 도면이다.

도 18에서 부호량(65)은 부호화부(44)에서의 부호량, 부호량(66)은 부호화부(45)에서의 부호량, 부호량(67)은 부호화부(47)에서의 부호량, 부호량(68)은 부호화부(49)에서의 부호량이다.

부호량(66)만이 목표 부호량(69)을 초과한다.

이 경우, 부호화부(44)에 대응하는 양자화기(0)가 최종 양자화기가 되고, 제1 우선도가 최종 우선도가 된다.

부호화부(49)에서의 부호량은 목표부호량을 넘지 않는 최대의 부호량이지만, 제1 부호화부를 제2 부호화부보다도 우선하기 때문에, 부호화부(44)는 최종의 부호량이 된다.

(실시예 14)

본 실시예의 영상신호 부호화장치의 블록도는 도 16과 같다.

도 16에서, 기본적인 구성 및 동작에 대해서는 실시예 13에서 설명한 바와같다.

본 실시예에서는 제2 우선도 산출부(46)는 모든 우선도를 가장 낮은 우선도(1)로 하고, 또 제2 부호화부(47)는 가장 양자화 스텝이 큰 양자화기(0)에서 부호화를 행한다. 이 경우, 부호화부(47)에서의 발생 부호량이 최소의 발생부호량이 된다.

이렇게, 제2 우선도 산출부(56)에서 부호량이 최소가 되는 우선도를 설정하고, 제2 부호량 산출부(57)에서 부호량이 최소가 되는 양자화기를 선택함으로써, 오버 플로우를 회피할 수 있게 된다.

(실시예 15)

본 실시예의 영상신호 부호화장치의 블록도는 도 16과 같다.

도 16에서, 기본적인 구성 및 동작에 대해서는 실시예 13에서 설명한 바와 같다.

본 실시예에서, 제1 부호화부(44, 45) 각각은 입력된 직교변환 데이터에 대해, 우선도가 1인 경우는 전 AC계수를 2로 나눈 것을 새로운 직교변환 데이터로 한다.

그리고, 각각의 양자화기는 양자화 번호에 제1 우선도에서 부여된 오프셋값을 가산한 값(가산결과가 2인 경우는 1)의 양자화 번호에서 양자화한다.

또, 부호화부(44, 45) 각각은 가변길이 부호화를 행하여, 상기 블록의 부호량을 산출한다. 같은 처리를 세그먼트 내의 20개의 블록에 대해 행하여, 세그먼트 단위에서의 부호량을 산출한다.

제1 부호화부(44, 45)에서 산출한 부호량은 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

제2 부호화부(47, 49)는 입력된 직교변환 데이터에 대해, 우선도가 1인 경우는 전 AC계수를 2로 나눈 것을 새로운 직교변환 데이터로 한다.

그리고, 각각의 양자화기는 양자화 번호에 제2 우선도에서 부여된 오프셋값을 가산한 값(가산결과가 2인 경우는 1)의 양자화 번호에서 양자화한다.

또, 부호화부(47, 49) 각각은 가변길이 부호화를 행하여, 상기 블록의 부호량을 산출한다. 같은 처리를 세그먼트 내의 20개의 블록에 대해 행하여, 세그먼트 단위에서의 부호량을 산출한다.

제2 부호화부(47, 49)에서 산출한 부호량은 양자화기 결정부(50)에 입력된다.

부호화부(51)는 입력된 직교변환 데이터에 대해, 우선도가 1인 경우는 전 AC 계수를 2로 나눈 것을 새로운 직교변환 데이터로 한다.

그리고, 부호화부(51)는 입력된 직교변환 데이터를 최종 양자화기와 최종 우선도에서 부여된 오프셋을 가산한 양자화 번호에서 양자화하여, 다시 가변길이 부호화를 행한다.

그 결과, 상기 세그먼트의 부호화 데이터를 출력한다. 부호화 데이터는 출력부(52)에 입력된다. 또, (최종 양자화기 + 우선도에서 부여된 오프셋)이 1을 넘는 경우, 선택된 양자화기는 양자화기(1)가 된다.

도 19는 본 실시예에서의 소정 세그먼트(S0)에 대한 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하기 위한 도면이다.

도 19에서 부호량(70)은 부호화부(44)에서의 부호량, 부호량(71)은 부호화부(45)에서의 부호량, 부호량(72)은 부호화부(47)에서의 부호량, 부호량(73)은 부호화부(49)에서의 부호량이다.

부호량(70,71,72,73)은 목표 부호량(74) 이하이다.

본 실시예의 경우는, 부호화부(49)에 대응하는 양자화기(1)가 최종 양자화기로 하고, 제2 우선도 산출부(48)가 산출한 제2 우선도는 최종 우선도로 한다.

(실시예 16)

본 실시예의 영상신호 부호화 장치의 블록도는 도 16과 같고,

도 16에서 기본적인 구성 및 동작에 대해서는 실시예 13에서 설명한 바와 같다.

본 실시예에서 제2 우선도 산출부(46)는 모든 제2 우선도를 가장 낮은 우선도(1)로 하고, 또 제2 부호화부(47)는 양자화 스텝이 가장 큰 양자화기(0)에서 부호화를 행한다.

제2 우선도 산출부(48)는 모든 제2 우선도를 가장 높은 우선도(0)로 하고, 또 제2 부호화부(49)는 양자화 스텝이 가장 작은 양자화기(1)에서 부호화를 행한다. 이들 이외는 실시예 15와 같다.

본 실시예의 경우, 부호화부(47)에서의 발생 부호량은 최소 발생부호량이 되고, 부호화부(49)에서의 발생부호량은 최대 발생부호량이 된다.

도 20은 본 실시예에서의 소정 세그먼트(S0)에 대한 최종 양자화기, 최종 우선도의 결정을 설명하기 위한 도면이다.

도 20에서, 부호량(75)은 부호화부(44)에서의 부호량이고, 부호량(76)은 부호화부(45)에서의 부호량이고, 부호량(77)은 부호화부(47)에서의 부호량이고, 부호량(78)은 부호화부(49)에서의 부호량이다.

부호량(75, 76, 77, 78)은 목표 부호량(79) 이하이다.

이 경우, 부호화부(49)에 대응하는 양자화기(1)가 최종 양자화기가 되고, 제2 우선도 산출부(48)가 산출한 제2 우선도가 최종 우선도가 된다.

(실시예 17)

본 실시예의 영상신호 부호화 장치의 블록도는 도 16과 같고, 도 16에서 기본적인 구성 및 동작에 대해서는 실시예 13에서 설명한 바와 같다.

본 실시예는 양자화기 결정부(50)가 부호화부(44, 45, 47, 49)에서의 부호량 중, 목표 부호량을 넘지 않는 최대부호량을 최종적인 부호량으로 하는 것이다.

도 18을 참조하면서, 소정 세그먼트(S0)에서의 최종 양자화기 및 최종 우선도의 결정에 대해서 설명한다.

본 실시예에서는, 발생부호량(68)이 최종적인 부호량이고, 제2 부호화부(49)에 대응하는 양자화기(1)가 최종 양자화기가 되며, 제2 우선도 산출부(48)가 산출하는 우선도가 최종 우선도가 된다.

이상의 실시예 13 내지 실시예 17의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 부호량의 제어에 관한 부호화 장치는 선택가능한 양자화기로부터, L개의 양자화기를 선택하여 각 블록의 직교변환 데이터를 블록의 특징을 기본으로 설정한 제1우선도와 L개의 양자화기를 이용하여 양자화를 행하고, L개의 보호량을 산출하며, 또 제1 우선도와는 다른 제2 우선도에서 부호량의 산출을 행하는 새로운 T개의 부호량 산출부를 설정함으로써, 오버 플로우를 회피하여 안정된 화질을 제공할 수 있다. 또, 상술한 실시예 13에서 17의 영상신호 부호화장치의 전부 또는 일부요소의 전부 또는 일부의 기능을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 기록한 프로그램 기록매체에서, 컴퓨터에 의해 판독가능하고 판독된 상기 프로그램 및/또는 상기 데이터가 상기 컴퓨터와 협동하여 상기 기능을 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램 기록매체도 본 발명에 속한다.

(실시예 18)

도 22는 본 발명의 실시예 18의 영상신호 부호화 장치의 블록도이다.

도 22에서, 입력영상신호는 제1 포맷 변환기(101)에 의해 저해상도의 영상신호로 변환된다.

작동 검출기(102)는 포맷 변환기(101)의 출력인 영상신호를 화상 메모리(104)에 기록한다. 또 검출기(102)는 부호화 프레임과 화상 메모리(104)에 기록된 참조 프레임의 영상신호와 이미 부호화되어 복호화된 참조 프레임의 복호 영상신호로부터 매크로 블록(휘도신호에서 화면 내에서 16화소×16라인의 블록)단위의 작동을 검출한다.

작동 보상기(103)는 부호화 프레임의 영상신호와 작동 검출기(102)에 의해 검출된 참조 프레임의 복호영상신호의 차분신호를 매크로 블록(MB) 단위로 출력한다.

DCT기(105)는 작동 보상기(103)의 출력신호를 블록(화면내에서 8화소×8라인의 블록)마다 DCT(분산 코사인 변환)처리한다.

양자화기(106)는 DCT 계수를 양자화한다.

역양자화기(107)는 양자화기(106)에서 양자화된 계수를 역양자화한다.

IDCT기(108)는 역양자화기(107)의 출력을 역DCT처리한다.

작동 보상기(109)는 IDCT기(108)의 출력과 작동 보상기(103)에서 작동 보상된 참조 프레임의 복호영상신호를 가산하고, 복호영상신호를 생성하여 화상 메모리(104)에 기억시킨다.

가변길이 부호화기(110)는 양자화기(106)의 출력과 작동 벡터를 포함하는 소정 플래그를 가변길이 부호화한다.

제2 포맷 변환기(111)는 작동 보상기(109)의 출력인 복호영상신호를 포맷 변환하여 입력영상신호와 같은 해상도로 변환한다.

차분신호 생성기(112)는 입력영상신호와 제2 포맷변환기(111)의 출력으로부터 차분신호를 생성한다.

작동 벡터 변환기(113)는 작동 검출기(102)의 출력인 작동 벡터를 이용하여 차분신호용의 참조화상을 부호화 프레임과 이미 부호화되어 복호화된 화상 메모리(114) 중의 참조 프레임의 복호 차분신호로부터 매크로 블록단위로 출력한다.

작동 보상기(115)는 부호화 프레임의 차분신호와 화상 메모리(114)로부터의 신호의 차분신호를 매크로 블록 단위로 출력한다.

DCT기(116)는 작동 보상기(115)의 출력의 차분신호를 블록마다 DCT처리한다.

양자화기(117)는 DCT계수를 양자화한다.

역양자화기(118)는 양자화기(117)에서 양자화된 계수를 역양자화한다.

IDCT기(119)는 역양자화기(118)의 출력을 역DCT처리한다.

작동 보상기(120)는 IDCT기(119)의 출력과 작동 보상기(115)에서 작동 보상된 참조 프레임의 복호차분신호를 가산하고, 복호차분신호를 생성하여 화상 메모리(114)에 기억시킨다.

가변길이 부호화기(121)는 양자화기(117)의 출력과 작동 벡터를 포함하지 않는 소정 플래그을 가변길이 부호화한다.

일예로서, 입력 영상신호를 유효라인수가 1080라인, 1라인의 유효화소수가 1920인 프로그레시브 신호(이하, 1080P 신호라고 한다)로 하고, 제1 포맷 변환기(101)에 의해 입력영상신호로부터 변환된 저해상도의 영상신호를 유효라인수 720라인, 1라인의 화소수 1280의 프로그레시브 신호(이하, 720p신호라 한다)로 한 경우를 고려할 수 있다.

이 경우, 1080p신호에는 작동 벡터를 부여하지 않고, 720p신호에 작동 벡터를 부여한다.

720p신호에 대해서만 작동 검출기를 가지면, 720p신호와 10820p신호 모두 부호화할 수 있다.

또, 작동 벡터 변환기(113)는 720p신호와 1080p신호의 샘플링비에 따라 작동 검출기(102)의 출력인 작동 벡터를 수평, 수직 모두 3/2배로 하여 사용한다.

또, 제1 압축 스트림의 일예를 들면, MPEG의 엘리멘터리 비디오 스트림(elementary video stream)이 해당한다.

제2 압축 스트림에 대해서는, 신택스(syntax)는 MPEG라는 엘리멘터리 비디오 스트림과 같지만, 내용은 제1 압축 스트림에 포함되지 않는 고해상도 영상신호의 성분(고해상도 영상신호와 제1 압축 스트림을 복호화하여 포맷 변환한 신호의 차분신호)이다.

또, 제1 포맷 변환기(101)와 제2 포맷 변환기(111)는 역변환의 함수에 있는데, 사용하는 필터의 특성을 변화시킬 수 있다.

또, 제1 포맷 변환기의 입력영상신호 포맷과 제2 포맷 변환기의 출력영상신호 포맷 및 제1 포맷 변환기의 출력영상신호 포맷과 제2 포맷 변환기의 입력영상신호 포맷이 같다는 것은 명확한 것이다.

(실시예 19)

도 23은 본 발명의 실시예 19의 영상신호 부호화 장치의 블록도이다.

도 23에서 도 22와 같은 동작을 하는 블록에는 같은 번호를 붙이고 있다.

도 23에서, 입력영상신호는 제1 포맷 변환기(101)에 의해 입력영상신호보다 저해상도의 영상신호로 변환된다. 여기에서 설명을 간단히 하기 위해, 수평방향, 수직방향 모두 1/2의 해상도로 변환하기로 한다.

작동 검출기(102)는 포맷 변환기(101)의 출력영상신호를 화상 메모리(104)에 기록하고, 또 부호화 프레임과 화상 메모리(104) 중에 기록된 참조 프레임의 영상신호와, 이미 부호화되어 복호화된 참조 프레임의 복호영상신호로부터 매크로블록(휘도신호에서 화면내에서 16화소×16라인의 블록)단위의 작동을 검출한다.

DCT기(105)는 작동 보상기(103)의 출력의 차분신호를 블록(화면내에서 8화소×8라인의 블록)마다 DCT하여 출력한다.

작동 벡터 변환기(113)는 작동 검출기(102)의 출력인 작동 벡터를 수평방향, 수직방향 모두 2배로 하여 이용하고, 차분 신호용의 참조화상을 화상 메모리(114) 중의 참조 프레임의 복호차분신호로부터 매크로 블록단위(휘도신호에서 화면 내에서 32화소×32라인의 블록)로 출력한다.

DCT기(202)는 작동 보상기(115)의 출력의 차분신호를 블록(16화소×16라인의 블록)마다 DCT를 행하여 출력한다.

작동 보상기(120)는, IDCT기(203)의 출력과 작동 보상기(115)에서 작동 보상된 참조 프레임의 복호차분신호를 가산하고, 복호차분신호를 생성하여 화상 메모리(114)에 기억시킨다.

(도 23에서 상기 이외 블록의 동작은 실시예 18을 참조)

또, 수평수직의 포맷 변화비를 모두 1/2로 했지만, 수평, 수직 해상도를 독립으로 임의의 비율로 변환해도 좋다.

일반적으로, 수평, 수직의 포맷 변환비율을 각각 N/2N1, L2/L1(N1, N2, L1, L2는 자연수)로 하고, DCT기(105)와 IDCT(108)에서 행해진 DCT와 그 역변환은 M화소×N라인으로 한다.

이 경우, DCT기(202)와 IDCT기(203)에서 행해지는 DCT와 그 역변환은 (M×N1/N2)화소×(M×L1/L2) 라인단위가 된다.

그리고 매크로 블록의 크기는 제1 고능률 부호화수단(181)에서는 M화소×M라인의 정수배이고, 제2 고능률 부호화 수단(182)에서는 (M×N1/N2)화소×(M×N1/N2)라인의 정수배이다.

구체예로서 입력영상신호가 1080p신호이고, 저해상도 영상신호가 720p신호인 경우, N1=3, N2=2, L1=3, L2=2이다.

벡터 변환기(113)는 작동 검출기(102)의 출력인 작동 벡터를 수평, 수직 모두 3/2배로서 사용한다.

DCT기(105)와 IDCT기(108)는 8화소×8라인에서 DCT와 그 역변환 처리를 할 때, DCT기(202)와 IDCT기(203)는 12화소×12라인에서 DCT와 그 역변환 처리를 한다.

(실시예 20)

도 24는 본 발명의 실시예 20의 영상신호 부호화장치의 블록도이다.

도 24에서 도 22와 같은 동작을 하는 블록에는 같은 번호를 붙인다.

도 24에서 입력영상신호는 제1 포맷 변환기(101)에 의해 입력영상신호보다 저해상도의 영상신호로 변환된다. 여기에서 설명을 간단히 하기 위해, 수평방향, 수직방향 모두 1/2의 해상도로 변환한다.

작동 검출기(102)는 포맷 변환기(101)의 출력인 영상신호를 화상 메모리(104)에 기록한다. 또, 검출기(102)는 부호화 프레임과 화상 메모리(104) 중에 기록된 참조 프레임의 영상신호와, 이미 부호화되어 복호화된 참조 프레임의 복호영상신호로부터 매크로 블록(휘도신호에서 화면내에서 16화소×16라인의 블록)단위의 작동을 검출한다.

작동 보상기(103)는 부호화 프레임의 영상신호와 작동 검출기(102)에 의해 검출된 참조 프레임의 복호영상신호의 차분신호를 매크로 블록단위로 출력한다.

DCT기(105)는 작동 보상기(103)의 출력의 차분신호를 블록(8화소×8라인의 블록)마다 DCT처리한다.

IDCT기(108)는 역양자화기(107)의 출력을 역DCT하여 출력한다.

작동 검출기(201)는 입력영상신호의 부호화 프레임의 영상신호와 차분신호를 화상메모리(114)에 기록하고, 또 부호화 프레임과 화상 메모리(104) 중에 기록된 참조 프레임의 영산신호로부터 매크로 블록(휘도 신호에서 화면내에서 32화소×32라인의 블록)단위의 작동을 검출한다.

DCT기(202)는 작동 보상기(115)의 출력의 차분신호를 블록(화면내에서 16화소×16라인의 블록)마다 DCT하여 출력한다.

양자화기(117)는 DCT(202)의 출력인 DCT계수를 양자화한다.

IDCT기(203)는 역양자화기(118)의 출력을 역DCT처리한다.

작동 보상기(120)는 IDCT기(203)의 출력과 작동 보상기(115)에서 작동 보상된 참조 프레임의 복호차분신호를 가산하고, 복호차분신호를 생성하여 화상 메모리(114)에 기억시킨다.

(도 24에서 상기 이외의 블록의 동작은 실시예 18을 참조)

또, 제1 포맷 변환기는 수평수직의 포맷 변화비를 모두 1/2로 변환했지만, 수평, 수직 해상도를 독립으로 임의의 비율로 변환해도 좋다.

일반적으로, 수평, 수직의 포맷 변환비율을 각각 N/2N1, L2/L1(N1, N2, L1, L2는 자연수)로 하여, DCT기(105)와 IDCT기(108)에서 행해진 DCT와 그 역변환은 M화소×N라인 단위로 한다.

이 경우, DCT기(202)와 IDCT기(203)에서 행해진 DCT와 그 역변환은 (M×N1/N2)화소×(M×N1/N2)라인이 된다.

그리고 매크로 블록의 크기는 제1 고능률 부호화수단(191)에서는, M화소×M라인의 정수배이고, 제2 고능률 부호화 수단(192)에서는 (M×N1/N2)화소×(M×N1/N2)라인의 정수배이면 된다.

구채예로서 입력영상신호가 1080p신호이고, 저해상도 영상신호가 720p신호인 경우, N1=3, N2=2, L1=3, L2=2이 된다.

DCT기(105)와 IDCT기(108)는, 예컨대 8화소×8라인에서 DCT와 그 역변환 처리를 할 때는, DCT기(202)와 IDCT기(203)는 12화소×12라인에서 DCT와 그 역변환처리를 한다.

(실시예 21)

도 25는 본 발명의 실시예 21의 영상신호 복호화 장치의 블록도이다.

본 실시예는, 예컨대 실시예 18, 19에서 설명한 바와 같은 본 발명의 부호화 장치에 대응하는 영상신호복호화 장치의 일 실시예이다.

도 25에서 가변길이 부호화기(401)는, 제1 압축 스트림을 소정 복호화를 행하여 작동 벡터와 복호화 신호를 출력한다.

역양자화기(402)는 복호화기(401)에서 복호된 신호를 소정 양자화 스텝에서역양자화하여 DCT계수를 출력한다.

IDCT기(403)는 DCT계수를 IDCT처리한다.

작동 보상기(404)는, IDCT기(403)의 출력과 작동 벡터에 의해 지정된 참조 프레임의 복호영상신호를 가산하여 화상 메모리(405)에 기억시킨다.

제2 포맷 변환기(406)는 복호영상신호를 포맷 변환하여 출력한다.

가변길이 복호화기(407)는 제2 압축 스트림을 소정 복호화를 행한다.

역양자화기(408)는 복호화기(407)에서 복호된 신호를 소정 양자화 스텝에서 역양자화하여 DCT계수를 출력한다.

IDCT기(409)는 DCT계수를 IDCT처리한다.

작동 벡터 복호화기(412)는 제1 압축 스트림으로부터 작동 벡터를 복호화하여 소정 변환을 행하여 제2 압축 스트림용의 작동 벡터를 출력한다.

작동 보상기(410)는 IDCT기(409)의 출력과 작동 벡터 복호화기(412)의 출력인 작동 벡터에 의해 지정된 참조 프레임의 복호차분신호를 가산하고, 복호차분신호를 생성하여 화상 메모리(411)에 기억시킨다.

가산기(413)는 보상기(410)의 출력신호와 제2 포맷 변환기(406)의 출력신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성한다.

또, 수평, 수직의 해상도 비율이 N2/N1, L2/N1(N1, N2, L1, L2는 자연수)이고, IDCT기(403)가 M×M의 IDCT로 하는 경우, IDCT기(209)는 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)에서 IDCT하는 것이 바람직하다.

구체예로서, 제2 복호화 수단(472)에서 복호된 고해상도 영상신호가 1080p신호이고, 제1 복호화 수단(471)에서 복호된 저해상도 영상신호가 720p신호인 경우, N1=3, N2=2, L1=3, L2=2이다.

작동 벡터 복호화기(412)는 제1 압축 스트림 중의 작동 벡터를 수평, 수직 모두 3/2배로 사용한다.

IDCT기(403)는 8×8의 DCT 역변환으로 하면, IDCT기(409)는 12×12의 DCT의 역변환으로 할 수 있다.

(실시예 22)

도 26은 본 발명의 실시예 22의 영상신호 부호화 장치의 블록도이다.

도 26에서, 도 25와 같은 동작을 하는 블록에는 같은 번호를 붙인다.

본 실시예는 예컨대, 실시예 18, 19에서 설명한 바와 같은 본 발명의 부호화 장치에 대응하는 영상신호 복호화장치의 일 실시예이다.

작동 벡터 변환기(501)는 가변길이 복호화기(401)의 출력인 작동 벡터를 소정 변환에 의해 제2 압축 스트림용의 작동 벡터를 출력한다.

작동 보상기(410)는 IDCT기(409)의 출력과, 작동 벡터 변환기(501)의 출력인 작동 벡터에 의해 지정된 참조 프레임의 복호차분신호를 가산하고, 복호차분신호를 생성하여 화상 메모리(411)에 기억시킨다.

가산기(413)는 복호된 차분신호와, 제2 포맷 변환기(406)의 출력인 복호영상신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성한다.

(상기 이외의 블록 동작에 관해서는 실시예 21을 참조)

또, 수평, 수직의 포맷 변화비율이 N2/N1, L2/N1, (N1, N2, L1, L2는 자연수)이고, IDCT기(403)가 M×M에서 IDCT처리하는 경우, IDCT기(409)에서는 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)에서 IDCT처리하는 것이 바람직하다.

구체예로서, 입력신호가 1080p신호이고, 저해상도 영상신호가 720p 신호인 경우, N1=3, N2=2, L1=3, L2=2이다.

작동 벡터 변환기(501)는 가변길이 복호화기(401)의 출력인 작동 벡터를 수평, 수직 모두 3/2배로 사용한다.

IDCT기(403)는 8×8의 DCT의 역변환으로 하면, IDCT기(409)는 12×12의 DCT의 역변환으로 할 수 있다.

(실시예 23)

도 27은 본 발명의 실시예 23의 영상신호 부호화장치의 블록도이다.

도 27에서, 도 25와 같은 동작을 하는 블록에는 같은 번호를 붙인다.

본 실시예는 예컨대 실시예 20에서 설명한 바와 같은 본 발명의 부호화 장치에 대응하는 영상신호 복호화장치의 일 실시예이다.

IDCT기(403)는 DCT계수를 8×8의 DCT의 역변환한다.

제2 포맷 변환기(406)는 복호영상신호를 포맷변환하여 출력한다.

여기에서 설명을 간단히 하기 위해, 수평방향, 수직방향 모두 2배의 해상도로 변환하기로 한다.

가변길이 복호화기(601)는, 제2 압축 스트림을 소정 복호화를 행하여 작동 벡터와 복호화 신호를 출력한다.

역양자화기(408)는 복호화 신호를 소정 양자화 스텝에서 역양자화하여 DCT계수를 출력한다.

IDCT기(602)는 DCT계수를 16×16DCT의 역변환을 한다.

작동 보상기(410)는 IDCT기(409)의 출력과 가변길이 복호화기(601)의 출력인 작동 벡터에 의해 지정된 참조 프레임의 복호차분신호를 가산하고, 복호차분신호를 생성하여 화상 메모리(411)에 기억시킨다.

가산기(413)는 복호된 차분신호와 제2 포맷 변환기(406)의 출력인 복호영상신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호신호를 생성한다.

또, 수평 및 수직의 포맷 변환비를 모두 1/2로 했지만, 수평, 수직의 변환비율은 임의의 비율이어도 된다.

일반적으로, 수평수직의 비율을 각각 N2/N1, L2/N1(N1, N2, L1, L2는 자연수)로 하고, IDCT기(403)에서 행해진 DCT의 역변환은 M×M 단위로 하면, IDCT기(409)에서 행해진 DCT의 역변환은 (M×N1/N2)×(M×L1/L2) 단위가 된다.

구체예로서, 입력영상신호가 1080p영상신호이고, 저해상도 영상신호가 720p영상신호인 경우, N1=3, N2=2, L1=3, L2=2이 된다.

IDCT기(403)는 8×8의 DCT의 역변환으로 하면, IDCT기(409)는 12×12의 DCT의 역변환이 된다

이상의 실시예 18에서부터 23에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 영상신호를 계층적으로 부호화하면 영상신호 부호화장치 또는 그 복호화 장치는,

(1) 저해상도 영상신호를 부호화하는 경우에, 검출한 작동 벡터를 고해상도의 차분신호의 부호화로 사용하므로, 작동 검출기는 하나면 된다. 제2 압축 스트림내에는 작동 벡터의 정보를 포함시키지 않음으로써, 종래보다 효율있게 영상신호를 계층화 부호화할 수 있게 된다.

(2) 고해상도의 차분신호의 부호화에 저해상도 영상신호와의 해상도 비율과 일치한 직교변환을 이용함으로써, 화면상에서 고해상도 영상신호와 저해상도 영상신호의 세그먼트가 일치하기 때문에, 압축변형이 크로스하는 것을 방지하여, 고화질이고 효율적인 계층화 부호화가 가능해진다.

(3) 작동 벡터 복호화기를 가짐으로써, 부호화된 압축 스트림을 간단한 구성으로 복호화할 수 있다.

(4) 작동 벡터 변환기를 가짐으로써, 부호화된 압축 스트림을 간단한 구성으로 복호화할 수 있고,

(5) IDCT기(602)를 가짐으로써, 부호화된 압축 스트림을 복호화할 수 있다.

또, 상술한 실시예 18 내지 실시예 23의 각 영상신호 부호화장치의 각 구성요소의 전부 또는 일부는 하드웨어이어도 되고, 그 하드웨어에 해당되는 기능과 같은 기능을 가지는 소프트 웨어이어도 좋다.

또, 상술한 실시예 18 내지 실시예 23의 영상신호 부호화장치 또는 복호화장치 전부 또는 일부요소의 전부 또는 일부의 기능을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 기록한 프로그램 기록매체에서, 컴퓨터에 의해 판독가능하고, 판독한 상기 프로그램 및/또는 상기 데이터가 상기 컴퓨터와 협동하여 상기 기능을 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램 기록매체도 본 발명에 속한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 영상신호를 계층적으로 부호화하면 영상신호 부호화장치 또는 그 복호화 장치에 의하면,

(1) 저해상도 영상신호를 부호화하는 경우에, 검출한 작동 벡터를 고해상도의 차분신호의 부호화로 사용하므로, 작동 검출기는 하나면 된다. 제2 압축 스트림 내에는 작동 벡터의 정보를 포함시키지 않음으로써, 종래보다 효율있게 영상신호를 계층화 부호화할 수 있게 된다.

(2) 고해상도의 차분신호의 부호화에 저해상도 영상신호와의 해상도 비율과 일치한 직교변환을 이용함으로써, 화면상에서 고해상도 영상신호와 저해상도 영상신호의 세그먼트가 일치하기 때문에, 압축변형이 크로스하는 것을 방지하여, 고화질이고 효율적인 계층화 부호화가 가능해진다.

(3) 작동 벡터 복호화기를 가짐으로써, 부호화된 압축 스트림을 간단한 구성으로 복호화할 수 있다.

(4) 작동 벡터 변환기를 가짐으로써, 부호화된 압축 스트림을 간단한 구성으로 복호화할 수 있고,

(5) IDCT기(602)를 가짐으로써, 부호화된 압축 스트림을 복호화할 수 있다.

Claims (48)

1. 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할수단과,

   상기 분할수단에서 분할된 1프레임 내의 블록을 교환정렬하는 교환정렬 수단과,

   상기 교환정렬 수단에 의해 교환정렬된 블록 다수개로 이루어진 세그먼트를 순차 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비하고,

   상기 세그먼트 작성수단은,

   상기 교환정렬수단에 의해 교환정렬된 1프레임 내의 블록을 다수의 영역으로 나누고,

   상기 다수의 영역 각각에서, 세그먼트를 구성하는 상기 다수 블록 내의 기준위치의 블록과 상기 기준위치의 블록에 대해 상기 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하고,

   상기 다수의 영역마다 작성된 세그먼트를 상기 다수의 영역에 대응하여 다수의 채널로 출력하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력영상신호의 해상도를 변환하는 포맷 변환기를 더 구비하고,

   상기 분할수단은 상기 포맷 변환기에서 포맷 변환된 영상신호를 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 분할수단은 상기 포맷변환 후의 1프레임을 영역 1 및 영역 2로 나누고,

   상기 영역 1의 휘도신호를 2h×2v(h, v는 양의 정수), 색차신호를 h×2v화소의 블록으로 분할하고,

   상기 영역 2의 휘도신호를 4h×v, 색차신호를 2h×v화소의 블록으로 분할하여,

   상기 교환정렬수단은 상기 영역 1 내의 블록의 정렬을 변경하고,

   상기 영역 2 내의 블록 내의 화소정렬과 블록정렬을 변경하고,

   상기 세그먼트 작성수단은 상기 교환정렬수단에 의해 교환정렬된 블록을 Ms×Ns(Ms는 수평방향의 블록수에서 Lh의 배수, Lh는 2이상의 정수, Ns는 수직방향의 블록수에서 Lv의 배수, Lv는 2이상의 정수)의 블록으로 이루어진 다수의 영역으로 나누고,

   Ms×Ns의 블록으로 이루어진 상기 각 영역에서, 화면상에서 서로 인접하지 않는 위치에 있는 Lh개의 휘도신호 블록과 상기 휘도신호 블록과 화면상에서 같은 위치의 2Lh개의 색차신호 블록으로 세그먼트를 작성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 세그먼트를 구성하는 상기 Lh개의 블록 내의 기준위치의 블록에 대한 다른 블록위치의 수평방향의 오프셋값 Hoff 및 수직방향의 오프셋값 Voff는,

   Hoff=MOD(k×Ms/Lh, Ms)

   Voff=MOD(k×p×Ns/Lv,Ns)

   (여기에, k=1,2,‥‥,Lh-1

   p는 MOD(p, Lv)≠0 또는 MOD(Lv, p)≠0을 만족하는 정수

   MOD는 나머지 연산함수)

   로 관계지어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 세그먼트 작성수단에서 작성된 n(n은 양의 정수)번째의 세그먼트 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는,

   Hn = MOD(H1+INT((n-1)/Lv), Ms/Lh)

   Vn = MOD(V1+Ns/Lv×MOD(n-1, Lv)

   +INT((n-1)/Lv/(Ms/Lh),Ns)

   (H1, V1은 n=1일 때의 블록의 수평 및 수직방향의 위치(INT)는 소수점 이하 버리는 연산함수)

   로 관계지어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 세그먼트 작성수단에서 작성된 n(n은 자연수)번째의 세그먼트의 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는,

   Hn = MOD(H1+INT((n-1)/(Ns/Lv)), Ms/Lh)

   Vn = (Ns/Lv)×MOD(INT(V1/(Ns/Lv))

   +INT((n-1)/(Ms/Lh)/(Ns/Lv)), Lv)

   +MOD(Hn+1, 2)×MOD(V1+(n-1), (Ns/Lv))

   +MOD(Hn, 2)×MOD((Ms/Lh)×(Ns/Lv)

   -MOD(Ci+n, (Ms/Lh)×(Ns/Lv)),(Ns/Lv))

   여기에 Ci = (Ns/Lv)-MOD(V1,(Ns/Lv)),(H1, V1은 n=1인 때의 블록의 수직 및 수평방향의 위치,

   INT는 소수점 이하 버리는 연산함수)

   로 관계지어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 입력영상신호는 휘도신호의 수평유효화소수가 1920화소, 수직유효라인수가 1080라인, 색차신호의 수평유효화소수가 960화소, 수직유효라인수가 1080라인이고,

   상기 포맷 변환기는 상기 입력 디지털 신호의 수평유효 화소수를 휘도신호에 대해서는 1280화소, 색차신호에 대해서는 640화소로 변환하고,

   상기 분할수단은 상기 유효라인수 1080라인 중 1072라인을 영역 1, 나머지 8라인분을 영역 2로 하고,

   상기 영역 1의 휘도신호를 수평 16화소×수직 16화소, 색차신호를 수평 8화소×수직 16화소의 블록으로 분할하고,

   상기 영역 2의 휘도신호를 수평 32화소×수직 8화소, 색차신호를 수평 16화소×수직 8화소의 블록으로 분할하고,

   상기 교환정렬수단은 상기 영역 1 내의 블록에 대해서는 블록정렬을 변경하고, 상기 영역 2 내의 블록에 대해서는 블록 내의 화소정렬 및 블록정렬을 변경하고, 상기 영역 1 및 영역 2의 블록을 맞추어 휘도신호 및 색차신호의 1프레임을 수평 90블록, 수직 60블록으로 하고,

   상기 세그먼트 작성수단은 상기 Ms 및 Ns가 Ms=45, Ns=30인 네 개의 영역을 작성하고,

   상기 Lh를 Lh=5로 하여 세그먼트를 작성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
8. 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할스텝과,

   상기 분할스텝에서 분할된 1프레임 내의 블록을 교환정렬하는 교환정렬 스텝과,

   상기 교환정렬 스텝에 의해 교환정렬된 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성스텝을 구비하고,

   상기 세그먼트 작성 스텝은,

   상기 교환정렬수단에 의해 교환정렬된 1프레임 내의 블록을 다수의 영역으로 나누고,

   상기 다수의 영역 각각에서 세그먼트를 구성하는 상기 다수 블록 내의 기준위치의 블록과, 상기 기준위치의 블록에 대해 상기 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하고,

   상기 다수의 영역마다 작성된 세그먼트를 상기 다수의 영역에 대응하여 다수의 채널로 출력하는 기능을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 프로그램 기록매체.
9. 제8항에 있어서, 상기 입력영상신호의 해상도를 변환하는 포맷변환스텝을 더 구비하고,

   상기 분할스텝은 상기 포맷변환스텝에서 변환된 영상신호의 1프레임을 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 프로그램 기록매체.
10. 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할수단과,

    상기 1프레임 내의 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성 수단을 구비하고,

    상기 분할수단은 1프레임을 영역 1 및 영역 2로 나누고,

    상기 영역 1 및 영역 2를 블록으로 분할하고,

    상기 세그먼트 작성수단은 상기 영역 1의 블록을 다수의 영역으로 나누고,

    상기 다수의 영역 각각에서, 세그먼트를 구성하는 상기 다수 블록 내의 기준위치의 블록과, 상기 기준위치의 블록에 대해 상기 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하고,

    상기 다수의 영역마다 작성된 세그먼트를 상기 다수의 영역에 대응하여 다수의 채널로 출력하고,

    상기 영역 2의 블록은, 소정 수평 및 수직방향으로의 오프셋값을 가지는 위치의 블록을 조합 세그먼트로 하여 상기 다수 채널내의 소정 채널에만 출력하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 입력영상신호의 해상도를 변환하는 포맷 변환기를 더 구비하고,

    상기 분할수단은 상기 포맷 변환기에서 포맷변환된 영상신호의 1프레임을 영역 1 및 영역 2로 나누고, 상기 영역 1 및 2를 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 입력영상신호는 휘도신호의 수평 유효화소수가 1920화소, 수직 유효라인수가 1080라인, 색차신호의 수평 유효화소수가 960화소, 수직유효라인수가 1080라인이고,

    상기 포맷 변환기는 상기 입력영상신호의 수평 유효화소수를 휘도신호에 대해서는 1440화소, 색차신호에 대해서는 720화소로 변환하고,

    상기 분할수단은 상기 유효라인수 1080라인 중 1056라인을 영역 1, 나머지 24라인을 영역 2로 하고,

    상기 영역 1 내의 화소에 대해서는, 휘도신호는 수평 16화소×수직 16화소,

    색차신호는 수평 8화소×수직 16화소의 블록으로 분할하고,

    상기 영역 2 내의 16라인을 영역 2a, 나머지의 8라인을 영역 2b로 하고,

    상기 영역 2a 내의 휘도신호는 수평 16화소×수직 16화소, 색차신호는 수평 8화소×수직 16화소의 블록으로 분할하고,

    상기 영역 2b내의 휘도신호는 수평 32화소×수직 8화소, 색차신호는 수평 16화소×수직 8화소의 블록으로 분할하고,

    상기 세그먼트 작성수단은 상기 영역 1을 상기 Ms 및 Ns가 Ms=45, Ns=33인 네 개의 영역으로 나누고, 상기 네 개의 영역 마다 화면상에서 서로 인접하지 않는 위치에 있는 5개의 휘도신호의 블록과, 상기 5개의 휘도신호의 블록과 화면상에서 같은 위치에 있는 10개의 색차신호의 블록에서 세그먼트를 작성하고,

    상기 영역 2의 화면상에서 서로 인접하지 않는 위치에 있는 5개의 휘도신호의 블록과, 상기 5개의 휘도신호의 블록과 화면상에서 같은 위치에 있는 10개의 색차신호의 블록에서 세그먼트를 작성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 영역 1의 세그먼트를 구성하는 상기 5개의 블록내 기준 위치의 블록에 대한 다른 블록 위치의 수평방향 및 수직방향의 오프셋값(Hoff, Voff)는 (9, 18), (18, 6), (27, 24), (36, 12)인 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 세그먼트 작성수단에서 작성된 상기 영역 1의 n(n은자연수)번째의 세그먼트의 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는,

    Hn = MOD(H1+INT((n-1)/Lh), Ms/Lh)

    Vn = MOD(V1+Ns/Lv×MOD(n-1, Lv)

    +INT((n-1)/Lv/(Ms/Lh)),Ns)

    (H1, V1은 n=1일 때의 블록의 수직 및 수평 방향의 위치,

    INT는 소수점 이하 버리는 함수)

    로 관계지어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
15. 입력영상신호를 1 프레임마다 블록으로 분할하는 분할 스텝과,

    상기 1프레임내의 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성 스텝을 구비하고,

    상기 분할 스텝은 1프레임을 영역 1 및 영역 2로 나누고,

    상기 영역 1 및 영역 2를 블록으로 분할하고,

    상기 세그먼트 작성 스텝은 상기 영역 1의 블록을 다수의 영역으로 나누고, 상기 다수의 영역 각각에서, 세그먼트를 구성하는 상기 다수 블록 내의 기준위치의 블록과 상기 기준위치의 블록에 대해 상기 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하고,

    상기 다수의 영역마다 작성된 세그먼트를 상기 다수의 영역에 대응하여 다수의 채널로 출력하고,

    상기 영역 2의 블록은 소정의 수평 및 수직방향으로의 오프셋값을 가지는 위치의 블록을 조합 세그먼트로 하여 상기 다수 채널 내의 소정 채널에만 출력하는 기능을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 프로그램 기록매체.
16. 제15항에 있어서, 상기 입력영상신호의 해상도를 변환하는 포맷변환스텝을 더 구비하고,

    상기 분할 스텝은 상기 포맷변환스텝에서 변환된 영상신호의 1프레임을 영역 1과 영역 2로 나누고, 상기 영역 1 및 상기 영역 2를 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 프로그램 기록매체.
17. 프로그레시브 스캔 방식의 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할수단과,

    상기 블록 다수개로 이루어진 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비하고,

    상기 세그먼트 작성수단은 1프레임의 블록을 Ms×Ns(Ms는 수평방향의 블록수에서 Lh의 배수, Lh는 2이상의 정수, Ns는 수직방향의 블록수에서 Lv의 배수, Lv는 2이상의 정수)로 이루어진 적어도 하나의 영역으로 나누고, 적어도 1프레임으로 이루어진 다수의 영역을 작성하고,

    상기 다수의 영역 각각에서, 세그먼트를 화면상에서 서로 인접하지 않는 위치에 있는 Lh개의 휘도신호 블록과 상기 Lh개의 블록과 화면상에서 같은 위치 2Lh개의 색차신호 블록을 구성하고, 상기 Lh개의 블록 내의 기준위치의 블록과 상기 기준위치의 블록에 대해 상기 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 입력영상신호의 해상도를 변환하는 포맷 변환기를 더 구비하고,

    상기 분할수단은 상기 포맷 변환기에서 포맷 변환된 영상신호를 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 세그먼트를 구성하는 상기 Lh개의 블록 내의 기준위치의 블록에 대한 다른 블록위치의 수평방향의 오프셋값(Hoff) 및 수직방향의 오프셋값(Voff)은,

    Hoff=MOD(k×Ms/Lh, Ms)

    Voff=MOD(p×k×Ns/Lv,Ns)

    (여기에, k는 k=1,2,‥‥,L-1

    p는 MOD(p,Lv)≠0 또는 MOD(Lv, p)≠0을 만족하는 정수,

    MOD는 나머지 연산함수)

    로 관계지어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 세그먼트 작성수단에서 작성된 n(n은 자연수)번째의세그먼트 블록의 수평 및 수직방향의 위치(Hn, Vn)는,

    Hn = MOD(H1+INT((n-1)/Lv), Ms/Lh)

    Vn = MOD(V1+Ns/Lv×MOD(n-1, Lv)

    +INT((n-1)/Lv/(Ms/Lh),Ns)

    (H1, V1은 n=1일 때의 블록의 수직 및 수평방향의 위치,

    INT는 소수점 이하 버리는 함수)

    로 관계지어지는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 세그먼트 작성수단은 수평방향의 블록을 2Lh에서 나누고, 수평방향을 블록을 홀수번째의 블록과 짝수번째의 블록으로 이루어진 두 개의 영역으로 하여,

    2프레임 단위에서 세그먼트를 작성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
22. 제20항에 있어서, 상기 Lh와 상기 Lv는 같은 값(Lh=Lv)으로 하고,

    상기 세그먼트 작성수단은 2프레임 단위에서 세그먼트를 작성하고,

    세그먼트를 구성하는 블록은 상기 2프레임에서 화면상의 같은 위치인 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
23. 제20항에 있어서, 상기 입력영상신호는 휘도신호의 수평 유효화소수가 1280화소, 수직 유효라인수가 720개, 색차신호의 수직 유효화소수가 640화소, 수직 유효라인수가 720개이고,

    상기 포맷 변환기는 상기 입력영상신호의 휘도신호의 수평 유효화소수를 960화소, 색차신호의 수평 유효화소수를 480화소로 포맷변환하고,

    상기 분할수단은 휘도신호를 수평 16화소×수직 16화소, 색차신호를 수평 8화소×수직 16화소의 블록으로 분할하고, 휘도신호 및 색차신호를 수평방향 60블록, 수직방향 45블록으로 하고,

    상기 세그먼트 작성수단은 상기 Ms 및 Ns를 Ms=30, Ns=45로 하고, 1프레임을 두 개의 영역으로 나누고, 상기 Lh를 Lh=5로 하여 세그먼트를 작성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
24. 제20항에 있어서, 상기 입력영상신호는 휘도신호의 수평 유효화소수가 720화소, 수직 유효라인수가 480라인, 색차신호의 수직 유효화소수가 360화소, 수직 유효라인수가 480라인이고,

    상기 분할수단은 휘도신호를 수평 16화소×수직 16화소, 색차신호를 수평 8화소, 수직 16화소의 블록으로 분할하고, 휘도신호 및 색차신호를 수평방향 45블록, 수직방향 30블록으로 하고,

    상기 Ms 및 Ns를 Ms=45, Ns=30으로 하고,

    상기 세그먼트 작성수단은 Lh=5, Lv=5로 한 것을 특징으로 하는 영상신호의 셔플링 장치.
25. 프로그레시브 스캔 방식의 입력영상신호를 1프레임마다 블록으로 분할하는 분할 스텝과,

    상기 블록 다수개로 이루어진 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성스텝을 구비하고,

    상기 세그먼트 작성스텝은 1프레임의 블록을 Ms×Ns(Ms는 수평방향의 블록수에서 Lh의 배수, Lh는 2이상의 정수, Ns는 수직방향의 블록수에서 Lv의 배수, Lv는 2이상의 정수)로 이루어진 적어도 하나의 영역으로 나누어, 적어도 1프레임으로 이루어진 다수의 영역을 작성하고,

    상기 다수의 영역 각각에서, 세그먼트를 화면상에서 서로 인접하지 않는 위치에 있는 Lh개의 휘도신호 블록과 상기 Lh개의 블록과 화면상에서 같은 위치 2Lh개의 색차신호 블록을 구성하고, 상기 Lh개의 블록 내의 기준위치의 블록과 상기 기준위치의 블록에 대해 상기 다수의 영역에서 같은 오프셋값을 가지는 위치의 블록에서 세그먼트를 작성하는 기능을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 프로그램 기록매체.
26. 제25항에 있어서, 상기 입력영상신호의 해상도를 변환하는 포맷변환스텝을 더 구비하고,

    상기 분할 스텝은 상기 포맷변환스텝에서 포맷 변환된 영상신호를 블록으로 분할하는 기능을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호셔플링 프로그램 기록매체.
27. 휘도신호의 수평 유효화소수가 1280화소, 수직 유효라인수가 720라인, 색차신호의 수직 유효화소수가 640화소, 수직 유효라인수가 720라인인 프로그레시브 스캔 방식의 영상신호를 휘도신호의 수평 유효화소수를 960화소, 색차신호의 수평 유효화소수를 240화소로 변환하는 포맷 변환기와,

    상기 포맷변환기에서 변환되어 영상신호를 1프레임 단위에서, 휘도신호에 관해서는 수평 32화소×수직 8화소, 색차신호에 관해서 수평 8화소×수직 8화소에서 블록으로 분할하는 상기 분할수단과,

    상기 블록의 화면상에서 서로 떨어진 위치에 있는 5개의 휘도신호의 블록과 같은 위치에 있는 10개의 색차신호의 블록에서 세그먼트를 순차 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
28. 휘도신호의 수평 유효화소수가 1280화소, 수직 유효라인수가 720라인, 색차신호의 수직 유효화소수가 640화소, 수직 유효라인수가 720라인인 프로그레시브 스캔 방식의 영상신호를 휘도신호의 수평 유효화소수를 960화소, 색차신호의 수평 유효화소수 및 유효라인수를 480화소, 360라인으로 변환하는 상기 포맷 변환기와,

    상기 포맷변환기에서 변환되어 영상신호를 1프레임 단위에서, 휘도신호에 관해서는 수평 16화소×수직 16화소, 색차신호에 관해서 수평 8화소×수직 8화소의 블록으로 분할하는 상기 분할수단과,

    상기 블록의 화면상에서 서로 떨어진 위치에 있는 5개의 휘도신호의 블록과 같은 위치에 있는 10개의 색차신호의 블록에서 세그먼트를 순차 작성하는 세그먼트 작성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 셔플링 장치.
29. 입력영상신호를 블록으로 분할하여, 상기 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성수단과,

    상기 세그먼트에 대해, 상기 블록 단위로 직교변환을 행하여 직교변환 데이터를 생성하는 직교변환기와,

    상기 블록마다 양자화기를 제어하기 위한 다수의 제1 우선도를 설정하는 제1 우선도 설정수단과,

    상기 제1 우선도에 의해 제어된 L(L은 양의 정수)개의 양자화기를 포함하고, 상기 세그먼트에서 L개의 부호량을 산출하는 제1 부호량 산출수단과,

    상기 L개의 양자화기 내에서 선택된 T개의 양자화기마다 양자화기를 제어하기 위해, 상기 다수의 제1 우선권 중 특정한 우선도를 변경하여 제2 우선도를 설정하는 제2 우선도 설정수단과,

    상기 제2 우선도에 의해 제어되는 상기 T개의 양자화기를 포함하여, 상기 세그먼트에서 T개의 제2 부호량을 산출하는 제2 부호량 산출수단과,

    상기 L개의 부호량, 상기 T개의 부호량 및 복표부호량으로부터, 상기 세그먼트에서 최종 양자화기와 최종 우선도를 결정하는 양자화기 결정수단과,

    상기 최종 양자화기와 최종우선도로부터 상기 세그먼트 내의 블록을 양자화하여, 가변길이 부호데이터를 생성하는 부호화 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
30. 제29항에 있어서, 상기 세그먼트 작성수단은 입력영상신호를 블록으로 분할하고, 상기 블록 다수개로부터 매크로 블록을 구성하여, 상기 매크로 블록 다수개로부터 세그먼트를 구성하고,

    상기 제1 우선도가 가장 낮은 블록의 직교변환 데이터 AC성분을 2로 나눈 세그먼트에 대해, 상기 제1 및 제2 부호량 산출수단은 부호량을 산출하고, 상기 부호화 수단은 가변길이 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 T개의 양자화기의 특정 양자화기에 대해, 상기 제2 우선도 산출수단은 상기 다수의 제1 우선도 중, 소정 우선도 이하의 우선도를 가장 낮은 우선도로 설정하고, 다른 우선도를 가장 낮은 우선도 이외의 우선도로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
32. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 T개의 양자화기의 특정 양자화기에 대해, 상기 제2 우선도 산출수단은 상기 다수의 제1 우선도 중, 소정 우선도 이하의 우선도를 가장 높은 우선도로 설정하고, 다른 우선도를 가장 높은 우선도를 제외한 우선도로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
33. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 T개의 양자화기 중, 제1 특정 양자화기에 대해, 상기 제2 우선도 산출수단은 상기 다수의 제1 우선도 중, 소정 우선도 이하의 우선도를 가장 낮은 우선도로 설정하고,

    상기 T개의 양자화기 중, 제2 특정 양자화기에 대해, 상기 제2 우선도 산출수단은, 상기 다수의 제1 우선도 중, 소정 우선도 이하의 우선도를 가장 높은 우선도로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
34. 제33항에 있어서, 상기 제1 특정 양자화기는 양자화 스텝이 가장 큰 양자화기인 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
35. 제33항에 있어서, 상기 제1 특정 양자화기는 T개의 양자화기 중에서 양자화 스텝이 가장 큰 양자화기이고, 상기 제2 특정 양자화기는 T개의 양자화기 중에서 양자화 스텝이 가장 작은 양자화기인 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
36. 입력영상신호를 블록으로 분할하고, 상기 블록 다수개로부터 세그먼트를 작성하는 세그먼트 작성스텝과,

    상기 세그먼트에 대해 상기 블록 단위로 직교변환을 행하여 직교변환 데이터를 생성하는 직교변환 스텝과,

    상기 블록마다 상기 직교변환 데이터를 양자화하는 양자화 기능의 양자화 특성을 제어하기 위한 다수의 제1 우선도를 설정하는 제1 우선도 설정 스텝과,

    상기 제1 우선도에 의해 제어되어, 다른 양자화 특성 L(L은 양의 정수)개의 양자화 기능를 포함하여, 상기 세그먼트에서 L개의 부호량을 산출하는 제1 부호량 산출스텝과,

    상기 L종류의 양자화 특성 중에서 선택된 T종류의 양자화 기능마다 양자화 기능을 제어하기 위해 상기 다수의 제1 우선도 중 특정한 우선도를 변경하여 제2 우선도를 설정하는 제2 우선도 설정스텝과,

    상기 제2 우선도에 의해 제어되는 상기 T개의 양자화기를 포함하고, 상기 세그먼트에서 T개의 제2 부호량을 산출하는 제2 부호량 산출스텝과,

    상기 L개의 부호량, 상기 T개의 부호량 및 목표부호량으로부터 상기 세그먼트에서 최종 양자화 기능과 최종 우선도를 결정하는 양자화기 결정스텝과,

    상기 최종 양자화기와 최종우선도로부터 상기 세그먼트 내의 블록을 양자화하여, 가변길이 부호데이터를 생성하는 기능을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 프로그램 기록매체.
37. 고해상도의 제1 영상신호로부터 저해상도의 제2 영상신호를 생성하는 제1 포맷변환수단과,

    상기 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하는 제1 부호화 수단과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제3 영상신호의 차분신호를 생성하는 차분신호 생성수단과,

    상기 제1 부호화 수단에서 검출한 작동 벡터를 이용하여, 상기 차분신호를 작동 보상하여 부호화한 제2 압축 스트림을 출력하는 제2 부호화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
38. 제37항에 있어서, 상기 제1 포맷변환수단은 상기 제1 영상신호에 대해 프레임 내의 수평방향의 샘플수가 N2/N1이고, 수직방향의 라인수가 L2/L1(N1, N2, L1, L2는 양의 정수)인 저해상도의 제2 영상신호를 생성하고,

    상기 제1 부호화 수단은 상기 제2 영상신호를 작동 보상과 M×M(M은 양의 정수)의 직교변환을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하고,

    상기 제2 부호화 수단은 상기 제1 부호화 수단에서 검출한 작동 벡터를 이용하여, 상기 차분신호를 작동 보상과 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)의 직교변환을 이용하여 부호화한 제2 압축 스트림을 출력하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
39. 고해상도의 제1 영상신호에 대해 프레임 내의 수평방향의 샘플수는 N2/N1이고, 수직방향의 라인수는 L2/L1(N1, N2, L1, L2는 양의 정수)인 저해상도의 제2 영상신호를 생성하는 제1 포맷변환수단과,

    상기 제2 영상신호를 작동 보상과 M×M(M은 양의 정수)의 직교변환으로 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하는 제1 부호화 수단과,

    상기 제2 영상신호의 복호 영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제3 영상신호의 차분신호를 생성하는 차분신호 생성수단과,

    상기 차분신호를 작동 보상과 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)(M은 양의 정수)의 직교변환을 이용하여 부호화한 제2 압축 스트림을 출력하는 제2 부호화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 작동보상의 최소단위는 2M×2M의 블록인 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 장치.
41. 고해상도의 제1 영상신호로부터 저해상도의 제2 영상신호를 생성하는 제1 포맷변환스텝과,

    상기 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하는 제1 부호화 스텝과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환스텝과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제3 영상신호의 차분신호를 생성하는 차분신호 생성스텝과,

    상기 제1 부호화 스텝에서 검출한 작동 벡터를 이용하여, 상기 차분신호를 작동 보상하여 부호화한 제2 압축 스트림을 출력하는 제2 부호화 스텝을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 프로그램 기록매체.
42. 고해상도의 제1 영상신호에 대해 프레임 내의 수평방향의 샘플수는 N2/N1이고, 수직방향의 라인수는 L2/L1(N1, N2, L1, L2는 양의 정수)인 저해상도의 제2 영상신호를 생성하는 제1 포맷변환스텝과,

    상기 제2 영상신호를 작동 보상과 M×M(M은 양의 정수)의 직교변환에 의해 부호화한 제1 압축 스트림을 출력하는 제1 부호화 스텝과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환스텝과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제3 영상신호의 차분신호를 생성하는 차분신호 생성스텝과,

    상기 차분신호를 작동보상과 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)(M은 양의 정수)의 직교변환을 이용하여 부호화한 제2 압축 스트림을 출력하는 제2 부호화 스텝을 가지는 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 부호화 프로그램 기록매체.
43. 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성한 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 영상신호의 복호화 장치에서,

    상기 제1 압축 스트림을 복호화하여 제2 영상신호의 복호 영상신호를 출력하는 제1 복호화 수단과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

    상기 제1 압축 스트림과 상기 제2 압축 스트림이 입력되어, 상기 제1 압축 스트림 중에서 작동 벡터를 복호화하고, 복호화된 상기 작동 벡터를 이용하여 제2 압축 스트림을 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 수단과,

    상기 제3 영상신호와 상기 제2 복호화 수단의 복호화된 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 복호화 장치.
44. 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성한 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 프로그램이 격납된 영상신호 복호화 프로그램 기록매체에서,

    상기 제1 압축 스트림을 복호화하여 제2 영상신호의 복호영상신호를 출력하는 제1 복호화 스텝과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환스텝과,

    상기 제1 압축 스트림과 상기 제2 압축 스트림이 입력되어, 상기 제1 압축 스트림 중에서 작동 벡터를 복호화하고, 복호화된 상기 작동 벡터를 이용하여 제2 압축 스트림을 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 스텝,

    상기 제3 영상신호와 상기 제2 복호화 스텝에서 복호화된 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산스텝으로 이루어진 프로그램을 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 복호화 프로그램 기록매체.
45. 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성한 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호의 복호화 영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화 한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 영상신호의 복호화 장치에 있어서,

    상기 제1 압축 스트림을 복호화하여 작동 벡터와 제2 영상신호의 복호 영상신호를 출력하는 제1 고능률 복호화 수단과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

    제1 압축 스트림 중에서 복호된 작동 벡터와, 제2 압축 스트림을 입력으로 하여, 상기 제1 압축 스트림 중의 작동 벡터를 이용하여 제2 압축 스트림을 복호화하여, 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 부호화 수단과,

    상기 제3 영상신호의 복호영상신호와 상기 차분신호의 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 계층화 복호화장치.
46. 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성한 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 프로그램이 격납된 영상신호 복호화 프로그램 기록매체에서,

    상기 제1 압축 스트림을 복호화하여 작동 벡터와 제2 영상신호의 복호영상신호를 출력하는 제1 복호화 스텝과,

    상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환스텝과,

    상기 제1 압축 스트림으로부터 복호된 작동 벡터와 제2 압축 스트림이 입력되고, 제1 압축 스트림 중의 작동 벡터를 이용하여, 제2 압축 스트림을 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 스텝과,

    상기 제3 영상신호의 복호영상신호와 상기 차분신호의 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산 스텝으로 이루어진 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 부호화 영상신호 프로그램 기록매체.
47. 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성한 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 영상신호의 영상신호 복호화 장치에 있어서,

    제1 압축 스트림을 M×M(M은 자연수)의 직교변환을 이용하여 복호화하여 제2 영상신호의 복호영상신호를 출력하는 제1 복호화 수단과,

    제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환수단과,

    제2 압축 스트림을 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)의 직교변환을 이용하여 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 수단과,

    상기 제3 영상신호와 상기 차분신호의 복호신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상신호 복호화 장치.
48. 고해상도의 제1 영상신호로부터 생성한 저해상도의 제2 영상신호를 작동 보상을 이용하여 부호화한 제1 압축 스트림과,

    상기 제1 영상신호와 상기 제2 영상신호의 복호영상신호로부터 상기 제1 영상신호와 같은 해상도로 변환된 제3 영상신호의 차분신호를 부호화한 제2 압축 스트림으로부터 영상신호를 복호화하는 프로그램을 격납한 영상신호 복호화 프로그램 기록매체에서,

    제1 압축 스트림을 M×M(M은 자연수)의 직교변환을 이용하여 복호화하여 제2 영상신호의 복호영상신호를 출력하는 제1 복호화 스텝과,

    제2 영상신호의 복호영상신호로부터 제1 영상신호와 같은 해상도의 제3 영상신호를 생성하는 제2 포맷변환스텝과,

    제2 압축 스트림을 (M×N1/N2)×(M×L1/L2)의 직교변환을 이용하여 복호화하여 차분신호의 복호신호를 출력하는 제2 복호화 스텝과,

    상기 제3 영상신호와 상기 차분신호를 가산하여 제1 영상신호의 복호영상신호를 생성하는 가산 스텝으로 이루어진 프로그램 데이터를 격납한 것을 특징으로 하는 영상신호 복호화 프로그램 기록매체.