KR100351045B1 - Apparatus for decoding ac factor of inverse quantizer in motion picture decoding system - Google Patents

Apparatus for decoding ac factor of inverse quantizer in motion picture decoding system Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for decoding an AC factor of an inverse quantizer in a motion picture decoding system is provided to obtain a DCT coefficient for inverse discrete cosine transform. CONSTITUTION: An apparatus for decoding an AC factor of an inverse quantizer in a motion picture decoding system includes a signal input unit(200), a calculation unit(204), a quantizing interval output unit(202), and a DCT block construction unit(206). The signal input unit receives a variable length decoding signal and a fixed length encoding signal, selectively outputs the signals, and outputs a coding signal and a run signal. The calculation unit accepts the signal selected by the signal input unit, quantization matrix and a linear or nonlinear quantizing interval size and performs calculations to output an AC factor. The quantizing interval output unit receives a quantization step code, converts the quantization step code into the linear or nonlinear quantizing interval size, and selectively outputs the quantizing interval size. The DCT block construction unit accepts the coding signal and a DC coefficient of a discrete cosine transform block to construct a DCT coefficient.

Description

동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시(AC) 계수 복호화장치AC coefficient decoding device of inverse quantization unit in moving picture decoding device

본 발명은 동화상 복호화장치에 관한 것으로, 특히 그 장치에서 역양자화부의 에이시(AC이하 AC)계수를 복호화하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video decoding apparatus, and more particularly, to an apparatus for decoding the AC coefficient of the inverse quantization unit.

MPEG(Moving Picture Expert Group)2의 비디오 국제 표준안은 1994년 4월에 발표된 동화상 압축 및 복원에 관한 규격으로서, 여러회사에서 규격의 실제적 구현을 위해 노력하고 있다. 디지탈 영상 신호의 압축은 디지탈 영상데이타의 전송 및 디지탈 영상 기억장치들의 여러응용분야에서 그 수요가 증가하고 있다.Moving Picture Expert Group (MPEG) 2, the international standard for video, is a standard for moving picture compression and decompression, published in April 1994, and several companies are working to make it practical. Digital video signal compression is increasing in many applications of digital image data transmission and digital image storage devices.

디지탈 영상신호의 압축에는 시간적 중복성을 줄이기 위하여 움직임 예측(Motion Compensation)과 공간적 연관성을 줄이기 위한 이산코사인변환(DCT:Discret Cosine Transform 이하 DCT)을 수행한다. 부호화부에서의 DCT는 8 × 8 크기로 이루어지며, DCT의 출력계수는 인트라 매크로(Intra Macro) 블럭의 경우, 한개의 디시(DC 이하 DC)계수와 63개의 AC계수로 이루어지고, 논-인트라(Non-Intra) 매크로 블럭의 경우, 64개의 AC계수로만 이루어진다. 양자화부는 실수로 된 DCT계수를 정수로 변환시켜 가변길이 부호화(VLC:Variable Length Coding 이하 VLC)용 입력으로 사용할 수 있게 하고, 양자화 행렬(8 × 8)을 사용하여 고주파쪽의 DCT계수를 '0'으로 만들어주어 데이타 압축을 하고, 양자화 행렬의 구성을 사람의 시각 특성상 민감한 부분에 가중치를 두어 보다 나은 화면을 얻는 손실있는 압축(Lossy Coding)을 수행한다. 이 후 VLC와 런-길이 부호화(RLC:Run-Length Coding 이하 RLC)를 거쳐 출력된다.In order to reduce temporal redundancy, digital video signals are subjected to motion prediction and spatial cosine transform (DCT: DCT) to reduce spatial correlation. The DCT in the encoder is 8 × 8 in size, and the output coefficient of the DCT is composed of one DC (DC or DC) coefficient and 63 AC coefficients in the case of an intra macro block. In the case of a (Non-Intra) macroblock, it consists only of 64 AC coefficients. The quantization unit converts a real DCT coefficient into an integer so that it can be used as an input for variable length coding (VLC) and uses a quantization matrix (8 × 8) to set the DCT coefficient on the high frequency side to '0. It compresses the data by making it ', and performs lossy coding to get a better picture by weighting the structure of the quantization matrix to the sensitive part of human visual characteristics. After that, it is output through VLC and Run-Length Coding (RLC).

본 발명의 목적은 상기와 같은 부호화되어 출력된 비트 스트림을 입력받아 역양자화하는 동화상복호화장치에서 역DCT를 위한 DCT계수를 구하기 위해 역양자화부의 AC계수들을 복호화하는 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus for decoding the AC coefficients of the inverse quantization unit in order to obtain a DCT coefficient for inverse DCT in the video decoding apparatus that receives the encoded and output bit stream as described above.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 동화상으로 압축된 부호화된 디지탈 신호를 입력하여 복호화하는 동화상 복호화장치에 있어서, X비트의 부호비트, Y비트의 계수비트 및 Z비트의 런비트들로 각각 구성된 가변길이 복호신호와 고정길이 부호신호를 입력하여 AC계수를 복호화하는 복호화장치는, 상기 가변길이 복호신호와 상기 고정길이 부호신호를 입력후 선택하여 출력하고, 부호신호 및 런신호를 출력하는 신호입력수단과, 상기 신호입력수단에서 선택된 출력과, 양자화행렬 및 선형 또는 비선형 양자화간격크기를 입력후 연산을 수행하여 상기 AC계수를 출력하는 연산수단과, 양자화단계코드를 입력하여 상기 선형 및 비선형 양자화간격크기로 변환후 선택하여 출력하는 양자화간격출력수단과, 상기 부호신호와 상기 이산코사인 변환블럭의 DC계수를 입력하여 상기 DCT블럭의 계수를 구성하여 출력하는 DCT블럭구성수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In the moving picture decoding apparatus for inputting and decoding the encoded digital signal compressed into the moving picture according to the present invention, to achieve the above object, the code bit of X bit, the coefficient bit of Y bit and the run bit of Z bit A decoding apparatus for decoding an AC coefficient by inputting a variable length decoded signal and a fixed length code signal, respectively, is configured to input and output the variable length decoded signal and the fixed length code signal, and to output a code signal and a run signal. A signal input means, an output selected by the signal input means, a quantization matrix and a calculation means for performing an operation after inputting a linear or nonlinear quantization interval size, and outputting the AC coefficient, and inputting the quantization step code to the linear and nonlinear A quantization interval output means for converting to a quantization interval size and outputting the selected quantization interval output means; It characterized in that it comprises a DCT block constructing means and outputting the input to the DC coefficient of the block ring constituting the coefficients of the DCT block.

제1도는 본 발명에 의한 동화상복호화장치에서 역양자화부의 AC계수들을 복호화하는 복호화장치의 블럭도로서, 신호입력부(200), 연산부(204), 양자화간격출력부(202) 및 DCT블럭 구성부(206)로 구성된다.1 is a block diagram of a decoding apparatus for decoding AC coefficients of an inverse quantization unit in a moving picture decoding apparatus according to the present invention, and includes a signal input unit 200, an operation unit 204, a quantization interval output unit 202, and a DCT block component ( 206).

제2도는 제1도에 도시된 AC계수복호화장치의 본 발명에 의한 세부적인 블럭도로서, 제1도에 도시된 신호입력부(200)를 구성하는 신호절대값부(400) 및 신호선택부(402), 양자화간격 출력부(202)를 구성하는 제1양자화출력부(404)와 제2양자화출력부(406)와 양자화크기선택부(408), 연산부(204)를 구성하는 연결부(410)와 제1연산부(412)와 제2연산부(414), DCT블럭구성부(206)를 구성하는 계수선택부(416), 변환부(418), 포화부(420), 미스매칭부(422) 및 출력버퍼(424)로 구성된다.FIG. 2 is a detailed block diagram according to the present invention of the AC coefficient decoding apparatus shown in FIG. 1, and the signal absolute value unit 400 and the signal selecting unit 402 constituting the signal input unit 200 shown in FIG. The first quantization output unit 404 constituting the quantization interval output unit 202, the second quantization output unit 406, the quantization size selection unit 408, the connection unit 410 constituting the operation unit 204 and A coefficient selector 416 constituting the first operator 412, the second operator 414, the DCT block construction unit 206, the transformer 418, the saturation part 420, the mismatching part 422, and the like. It consists of an output buffer 424.

이하 본 발명에 의한 동화상복호화장치에서 역양자화부의 AC계수 복호화장치의 동작을 상술한 도면 제1 및 제2도를 참조하여 다음과 같이 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the AC coefficient decoding apparatus of the inverse quantization unit in the moving picture decoding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

동화상 부호부에서는 DCT, 양자화 및 부호화를 수행하고, 동화상 복호부에서는 부호부의 과정과 반대의 과정인 복호화, 역양자화 및 역DCT를 수행한다.The video coder performs DCT, quantization, and encoding, and the video decoder performs decoding, inverse quantization, and inverse DCT, which are processes opposite to those of the coder.

DC계수는 DC부호화과정을 거치며, AC계수는 출력부의 버퍼 상태에 따라 제어되는 단위양자화 크기인 양자화 스케일로 나누어져 양자화된다. 그리고, 생략성값(Default Value)을 갖거나 부호화시에 영상정보의 성질에 따라 부호기에서 설정되는 양자화행렬로 나누어준다. DCT의 결과는 DCT특성상 중요한 DC는 좌측 맨위쪽상단에 있고, 중요한 저주파 신호는 8 × 8 DCT 계수행렬의 좌측 상단쪽에 있으며, 중요성이 덜한 고주파 신호는 행렬의 좌측하단쪽으로 올리는 경향을 가진다. 따라서, 양자화 행렬은 인트라-매크로 블럭의 경우 우측하단으로 갈수록 큰 값을 가지도록 구성하여 DCT계수를 나누어줌으로서 고주파쪽의 DCT계수를 '0'으로 만들어준다. 그 결과 RLC의 압축효과를 높일 수 있으며, 사람의 시각 특성상 민감한 부분인 저주파쪽의 계수에 가중치를 두어 양자화를 수행한다.The DC coefficient is subjected to a DC encoding process, and the AC coefficient is quantized by dividing into a quantization scale which is a unit quantization size controlled according to the buffer state of the output unit. Then, it is divided into a quantization matrix having an default value or set in an encoder according to the nature of the image information at the time of encoding. The DCT results indicate that the DC which is important for DCT characteristics is in the upper left top, the important low frequency signals are in the upper left side of the 8 × 8 DCT coefficient matrix, and the less important high frequency signals tend to be raised in the lower left of the matrix. Therefore, the quantization matrix is configured to have a larger value toward the lower right in the case of the intra-macro block, thereby dividing the DCT coefficient to make the DCT coefficient of the high frequency side to '0'. As a result, the compression effect of the RLC can be enhanced, and quantization is performed by weighting the low frequency coefficient, which is a sensitive part of human visual characteristics.

역양자화의 과정은 양자화의 반대과정으로 양자화 스케일과 부호기에서 사용하였던 양자화행렬을 가변길이 부호화의 출력으로 발생한 DCT용 계수에 곱하는 과정이다. 역양자화 과정은 양자화시에 올림과 자름(Rounding & Truncation)의 결과로서, 원래의 정보로 정확하게 복원되지 않는 손실있는 압축과정이며, 역양자화의 결과 DC 및 AC계수의 복호화를 통해 역DCT용 입력계수를 발생시켜 줄 수 있다. 역양자화부에서 AC계수의 복호식은 다음과 같다.The process of inverse quantization is a process in which quantization scale and the quantization matrix used in the encoder are multiplied by the coefficient for DCT generated by the output of variable length coding. The inverse quantization process is a lossy compression process that is not exactly restored to the original information as a result of rounding and truncation during quantization, and the input coefficient for inverse DCT through decoding of DC and AC coefficients as a result of inverse quantization. Can be generated. The inverse quantization unit decodes the AC coefficient as

식(1)에서 v 및 u는 DCT블럭에서 각각 세로와 가로를 나타내며 DCT블럭이 8×8크기인 경우에는 0-7까지의 값을 각각 가지는 한편 F[v][u]는 DCT계수이고, QF[v][u]는 입력단자 IN1으로 입력되는 8×8크기의 역양자화부의 입력이고, W[v][u]는 양자화행렬을 나타낸다.In Equation (1), v and u represent length and width in DCT blocks, respectively, and have values of 0-7 when DCT block is 8 × 8 size, while F [v] [u] is DCT coefficient, QF [v] [u] is an input of an 8x8 sized inverse quantizer input to the input terminal IN1, and W [v] [u] represents a quantization matrix.

한 가지 더 주목해야 하는 것은 k로서, 인트라 블럭의 경우, '0'이고, 논-인트라 블럭의 경우, 식(1)에서 역양자화부의 입력의 부호에 해당하는 값을 가진다.One more thing to note is k, which is '0' for an intra block, and has a value corresponding to the sign of the input of the inverse quantizer in equation (1).

제1도에 도시된 신호입력부(200)는 고정길이 부호신호를 입력하여 계수에 절대값을 취하여 출력하고, 부호신호 및 런 신호를 출력하는 제2도에 도시된 신호절대값부(400) 및 제1제어신호에 제어되어 입력되어 절대값이 취해진 신호와 가변길이 복호신호를 선택하여 출력하는 신호선택부(402)로 구성되고, 연산부(204)는 제2제어신호에 제어되어 입력한 신호선택부(402)의 출력에 매크로블럭의 종류에 따라 제1 또는 제2값을 연결하는 연결부(410)와, 양자화간격출력수단의 출력과 양자화행렬을 입력하여 승산후 출력하는 제1연산부(412) 및 연결부(410)의 출력과 제1연산부(412)의 출력을 입력하여 승산후 소정의 값으로 제산하여 AC계수를 출력하는 제2연산부(414)로 구성되고, 양자화간격출력부(202)는 단자 IN2로 5비트의 양자화단계코드를 입력하여 선형양자화간격크기를 출력하는 제1양자화 출력부(404)와, 양자화단계코드를 입력하여 비선형양자화 간격크기를 출력하는 제2양자화출력부(406) 및 입력한 제1 및 제2양자화출력수단의 출력들을 제3제어신호에 제어되어 선형 또는 비선형 양자화간격크기를 선택하여 출력하는 양자화크기 선택부(408)로 구성되고, DCT블럭구성부(206)는 제4제어신호에 제어되어 입력한 AC 및 DC계수를 선택하여 출력하는 계수선택부(416)와, 계수선택부(416)의 출력, 부호신호 및 신호선택부(402)의 출력을 입력하여 2의 보수형태로 변환하여 출력하는 변환부(418)와, 변환부(418)의 출력을 입력하여 ±2Y-1의 범위로 클리핑하여 출력하는 포화부(420)와, 포화부(420)의 출력을 입력하여 역DCT블럭에 계수들의 합이 우수인가 또는 기수인가를 판별하고, 기수로 만들어 주는 미스매칭부(422) 및 미스매칭부(422)의 출력을 입력하여 역DCT블럭의 계수를 임시 저장하고, 런-길이 복호화를 수행하여 역DCT에 사용되는 DCT블럭의 AC계수들을 구성하는 출력버퍼(424)로 구성된다.The signal input unit 200 shown in FIG. 1 inputs a fixed length code signal, takes an absolute value into a coefficient, and outputs it, and outputs a code signal and a run signal. And a signal selector 402 which selects and outputs a variable length decoded signal that is controlled and inputted to one control signal and the variable length decoded signal, and the calculation unit 204 is controlled and input to the second control signal. A connection unit 410 for connecting the first or second value to the output of 402 according to the type of the macroblock, a first operation unit 412 for inputting and multiplying the output of the quantization interval output means and the quantization matrix, and The output unit of the connection unit 410 and the output of the first operation unit 412 is multiplied by a predetermined value and multiplied by a second operation unit 414 for outputting the AC coefficient, the quantization interval output unit 202 is a terminal Linear quantization interval by inputting 5-bit quantization step code into IN2 A first quantization output unit 404 for outputting a signal, a second quantization output unit 406 for outputting a nonlinear quantization interval size by inputting a quantization step code, and outputs of the first and second quantization output means input A quantization size selection unit 408 is controlled by a control signal and selects and outputs a linear or nonlinear quantization interval size, and the DCT block configuration unit 206 selects AC and DC coefficients that are controlled by the fourth control signal. A coefficient selector 416 for outputting the data, a converter 418 for inputting the output of the coefficient selector 416, an output of the code signal and the signal selector 402, and converting the result into a two's complement form; The sum of the coefficients is excellent in the inverse DCT block by inputting the output of the converter 418 and clipping the output in the range of ± 2 Y −1 and outputting the output of the saturation unit 420. The mismatching part 422 and the mismatching part 422 which discriminate | determine whether it is a cardinal number, and make it a cardinal number. And an output buffer 424 for temporarily storing the coefficients of the inverse DCT block by inputting the output of the N-DC block and performing run-length decoding to configure the AC coefficients of the DCT block used for the inverse DCT.

이하, 본 발명에 의한 동화상 복호화장치에서 역양자화부의 AC계수 복호화장치의 동작을 다음과 같이 세부적으로 설명한다.The operation of the AC coefficient decoding apparatus of the inverse quantization unit in the moving picture decoding apparatus according to the present invention will be described in detail as follows.

동화상 복호화장치에서 역양자화부의 AC계수 복호화장치의 입력은 가변길이 복호화(VLD:Variable Length Decoding 이하 VLD)의 출력으로부터 입력단자 IN1을 통해 입력되며 가변길이 복호신호나 고정길이 부호신호로 구성되어 있고, 각 신호는 6비트의 런신호와 1비트의 부호신호와 11비트의 계수값(Level)으로 구성되어 있고, 11비트의 계수값은 2의 보수형태로 구성되어 있다.In the video decoding apparatus, the input of the AC coefficient decoding apparatus of the inverse quantization unit is input through the input terminal IN1 from the output of variable length decoding (VLD), and is composed of a variable length decoding signal or a fixed length code signal. Each signal is composed of a 6-bit run signal, a 1-bit sign signal, and an 11-bit count value, and the 11-bit count value is configured in two's complement form.

입력된 신호에서 1비트의 부호비트는 신호절대값부(400)에서 분리되어 변환부(418)를 거쳐 포화부(420)로 입력되며, AC계수의 연속된 '0'의 갯수를 나타내는 6비트의 런신호도 분리되어 램(RAM)에 저장되어 있는 양자화 행렬의 출력신호(단자 IN3을 통해서 입력된다)의 램 읽기 신호와 출력버퍼(424)의 계수값 쓰기신호로 사용된다. 가변길이 복호신호와 고정길이 신호의 계수값의 형태가 각각 절대값과 2의 보수값의 형태로 구성되어 있으므로, 연산의 간편함을 위하여 고정길이 신호의 계수값을 2의 보수형태에서 절대값의 형태로 변환해주며 이 기능을 신호절대값부(400)에서 수행한다.The 1-bit sign bit of the input signal is separated from the signal absolute value unit 400 and input to the saturation unit 420 through the conversion unit 418, and the 6-bit sign indicating the number of consecutive '0's of the AC coefficient. The run signal is also separated and used as the RAM read signal of the output signal (input through the terminal IN3) of the quantization matrix stored in the RAM and the coefficient value write signal of the output buffer 424. Since the coefficient values of the variable-length decoded signal and the fixed-length signal are configured in the form of absolute values and two's complement values, respectively, the coefficient values of the fixed-length signal are converted from two's complement form to the absolute value for ease of operation. It converts to and performs this function in the signal absolute value unit 400.

신호선택부(402)에서는 고정길이 신호발생시 고정길이 신호를 출력하며, 발생하지 않을 경우 가변길이 복호신호를 연결부(410)에 입력시킨다.The signal selector 402 outputs a fixed length signal when a fixed length signal is generated, and if not, inputs a variable length decoded signal to the connection unit 410.

연결부(410)에서는 1비트를 좌로 이동시켜 식(1)의 연산 2×QF[v][u]의 2를곱하는 결과를 얻고, 식(1)에 나타난 것처럼 K의 값으로 인트라 매크로 블럭에서는 제2제어신호가 입력단자 IN5를 통해 '0'의 값으로 입력되어 더해지고, 논-인트라 매크로 블럭의 경우, 제2제어신호의 값은 입력단자 IN1으로 입력되는 값의 부호가 양이면 +1로 하여 입력단자 IN5를 통해 연결부(410)에서 처리되고 있는 신호의 최하위 비트에 넣어주고, 입력단자 IN1으로 입력되는 값의 부호가 음이면 제2제어신호의 값을 -1로 하여 입력단자 IN5를 통해 최하위비트로 넣어준다. 상기에서 음의 경우, -1 대신 +1을 넣어주어도 2의 보수로 변환하였을 경우, -1을 넣어주는 효과를 얻는다. 부호가 양일 경우에는 마찬가지로 +1을 넣어주면 되므로 하드웨어의 면적을 줄일 수 있는 효과가 있다. 한편, 연결부(410)에서 출력되는 계수값은 12비트가 된다.The connection part 410 shifts one bit to the left to multiply 2 of the operation 2 × QF [v] [u] of Equation (1). 2 The control signal is inputted as '0' through the input terminal IN5 and added. In the case of a non-intra macroblock, the value of the second control signal is +1 if the sign of the value input to the input terminal IN1 is positive. And put it into the least significant bit of the signal being processed by the connection unit 410 through the input terminal IN5, and if the sign of the value input to the input terminal IN1 is negative, the value of the second control signal is -1 through the input terminal IN5. Put the least significant bit. In the case of negative, if +1 instead of -1 is converted to two's complement, -1 is obtained. If the sign is positive, +1 can be added as well, which can reduce the area of hardware. On the other hand, the coefficient value output from the connection unit 410 is 12 bits.

영상신호 부호화시 양자화부에서는 부호기 출력버퍼의 상태에 따라 양자화 간격크기를 매크로 블럭단위로 변화시켜 사용하며, 선형 양자화기를 사용할 경우, 제어신호에 따라 2-62까지의 범위에서 2 만큼씩 증가하는 선형적인 양자화 간격 크기를 사용하고, 비선형 양자화기를 사용할 경우, 역시 제어신호에 따라서 1-112까지의 비선형 간격으로 되어 있는 양자화간격크기를 사용한다. 역양자화부의 복호부에서는 단자 IN2로 입력되는 5비트의 양자화 간격크기부호에 따라서 크기부호에 2를 곱하는 승산기능을 갖는 제1양자화출력부(404)에서는 선형양자화간격크기를 출력하고, 롬(ROM)으로 구성된 제2양자화출력부(406)에서는 비선형 양자화간격크기를 출력한다. 출력된 각각의 양자화간격크기들은 입력단자 IN7로 입력되는 선형 및 비선형 양자화기 제어신호인 제3제어신호에 따라 두 신호중 하나의 신호가 양자화 크기선택부(408)에서 선택되어 출력된다.When encoding the video signal, the quantization unit changes the quantization interval size in macroblock units according to the state of the encoder output buffer.In the case of using the linear quantizer, the linear unit increases by 2 in the range of 2-62 depending on the control signal. If the nonlinear quantizer is used and the nonlinear quantizer is used, the quantization interval size, which is a nonlinear interval of 1 to 112, is also used according to the control signal. The decoding unit of the inverse quantization unit outputs the linear quantization interval size from the first quantization output unit 404 having a multiplication function of multiplying the size code by 2 according to the 5-bit quantization interval size code inputted to the terminal IN2. The second quantization output unit 406 composed of) outputs a nonlinear quantization interval size. For each of the output quantization interval sizes, one of two signals is selected and output from the quantization size selector 408 according to a third control signal which is a linear and nonlinear quantizer control signal input to the input terminal IN7.

램에 저장되어 있는 양자화 행렬은 '0'의 연속적인 갯수를 나타내는 런(RUN)길이의 크기에 따라 어드레스를 건너뛰어 8비트의 양자화 행렬 원소값으로 연산부(204)의 제1연산부(412) 입력단자 IN3을 통해 입력되고, 8 × 7 크기의 제1연산부(412)는 양자화행렬과 양자화크기 선택부(408)의 출력을 승산하여 출력한다.The quantization matrix stored in the RAM is inputted to the first operator 412 of the calculator 204 as an 8-bit quantization matrix element value by skipping an address according to the size of the run length representing a continuous number of '0's. The first operation unit 412 having a size of 8 × 7 is input through the terminal IN3 and multiplies the output of the quantization matrix by the output of the quantization size selection unit 408.

제2연산부(414)는 연결부(410)에서 출력되는 12비트의 DCT계수값과 15비트의 제1연산부(414)의 출력을 입력하여 승산후 27비트의 결과를 발생시키는 15 × 12크기의 승산기와, 5비트를 우로 이동하여 22비트를 출력하여 식(1)에서 나타난 바와 같이 32로 나누어주는 역할을 우이동부로 구성된다.The second operator 414 inputs a 12-bit DCT coefficient value output from the connector 410 and an output of the 15-bit first operator 414 to generate a 27-bit result after multiplication. And, the right shifter is configured to move the 5 bits to the right to output 22 bits and divide them by 32 as shown in Equation (1).

계수선택부(416)에서는 DC복호화기에서 복호된 DCT블럭의 DC계수값과 제2연산부(414)에서 출력된 AC계수값을 입력하여 입력단자 IN4를 통해 입력되는 제4제어신호에 제어되어 출력한다. 변환부(418)에서는 절대값으로 계산되어 계수선택부(416)로부터 입력되는 계수값을 신호절대값부(400)로부터 입력되는 부호비트가 '0'일 경우는 통과하여 출력시키고, '1'일 경우에는 2의 보수를 취하여 출력시킨다. 2의 보수로 변환되어 출력되는 신호는 부호비트를 포함해서 23비트이다. 이 후 제1도에 도시된 역양자화부의 다음 단계인 역 DCT부에서는 2의 보수연산처리를 수행한다.The coefficient selector 416 inputs the DC coefficient value of the DCT block decoded by the DC decoder and the AC coefficient value output from the second calculator 414 to control and output the fourth control signal input through the input terminal IN4. do. The conversion unit 418 calculates the absolute value and inputs the coefficient value input from the coefficient selection unit 416 when the sign bit input from the signal absolute value unit 400 is '0' and outputs it through '1'. In this case, take the two's complement and output it. The signal converted into two's complement and output is 23 bits including the sign bit. Thereafter, the inverse DCT unit, which is the next stage of the inverse quantization unit shown in FIG. 1, performs a two's complement operation.

포화부(420)에서는 입력된 DCT계수값을 -2047 ∼ +2047의 범위로 클리핑한다. 부호비트를 제외한 상위 11비트를 검출하여 부호비트가 양일 경우에는 +2047 보다 큰 값이 입력된 것이므로 이 값대신 +2047을 출력하고, 부호비트가 음일 경우에는 -2047보다 큰 음의 값이 입력된 것이므로 이 값대신 -2047을 출력함으로서 클리핑을 수행한다.The saturation unit 420 clipping the input DCT coefficient value in the range of -2047 to +2047. If the upper 11 bits except the sign bit are detected and the sign bit is positive, a value greater than +2047 is input. Instead, this value is output +2047. If the sign bit is negative, a negative value greater than -2047 is input. Clipping is done by printing -2047 instead of this value.

미스매칭부(422)는 포화부(420)의 출력을 입력하여 한개 블럭에 있는 64개 계수값의 최하위비트를 배타적 논리합(Exclusive OR)하여 기수인가 우수인가를 판별하고 기수인 경우에는 통과시키고, 우수일 경우에는 64번째 계수가 기수면 64번째 계수에 +1을 더하고, 64번째 계수가 우수이면 64번째 계수에 -1을 더해서 전체 계수의 합을 기수로 만들어 출력한다.The mismatching unit 422 inputs the output of the saturation unit 420 and exclusively ORs the least significant bits of the 64 coefficient values in one block to determine whether it is odd or even. If it is even, the 64th coefficient adds +1 to the 64th coefficient and if it is even, then adds -1 to the 64th coefficient.

미스매칭부(422)에서 출력된 DCT계수는 출력버퍼(424)를 통해 단자 OUT를 통해 역 DCT부로 출력된다.The DCT coefficient output from the mismatching unit 422 is output to the reverse DCT unit through the terminal OUT through the output buffer 424.

본 발명에 의한 동화상 복호화장치에서 역양자화부의 AC계수 복호화의 결과인 DCT계수는 1비트의 부호비트와 11비트의 2의 보수로 구성된 계수값으로 출력된다.In the moving picture decoding apparatus according to the present invention, the DCT coefficient that is the result of decoding the AC coefficient of the inverse quantization unit is output as a coefficient value composed of one bit of code bits and two complements of 11 bits.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 동화상 복호화장치에서 역양자화장치의 AC계수복호화장치는 회로를 용이하게 구성할 수 있고, 절대값으로 입력을 변환하여 신호처리후에 최종 포화부(420)의 이전인 변환부(420)에서 2의 보수를 취함으로서 신호처리과정을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the moving picture decoding apparatus according to the present invention, the AC coefficient decoding apparatus of the inverse quantization apparatus can easily configure a circuit, and converts the input into an absolute value before the final saturation unit 420 after signal processing. By taking the two's complement in the converter 420, the signal processing process can be simplified.

제1도는 본 발명에 의한 동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시(AC)계수 복호화장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of an AC coefficient decoding apparatus of an inverse quantization unit in a moving picture decoding apparatus according to the present invention.

제2도는 제1도에 도시된 에이시 계수복호화장치의 본 발명에 의한 세부적인 블럭도이다.FIG. 2 is a detailed block diagram according to the present invention of the ash coefficient decoding apparatus shown in FIG.

Claims (6)

동화상으로 압축된 부호화된 디지탈 신호를 입력하여 복호화하는 동화상 복호화장치에 있어서, X비트의 부호비트, Y비트의 계수비트 및 Z비트의 런비트들로 각각 구성된 가변길이 복호신호와 고정길이 부호신호를 입력하여 이산코사인변환블럭의 에이시(AC)계수를 복호화장치는,A moving picture decoding apparatus for inputting and decoding a compressed digital signal compressed into a moving picture, comprising: a variable length decoded signal and a fixed length code signal each consisting of an X bit code bit, a Y bit coefficient bit, and a Z bit run bit; The input device decodes the AC coefficient of the discrete cosine transform block. 상기 가변길이 복호신호와 상기 고정길이 부호신호를 입력후 선택하여 출력하고, 부호신호 및 런신호를 출력하는 신호입력수단;Signal input means for inputting and outputting the variable length decoded signal and the fixed length code signal, and outputting a code signal and a run signal; 상기 신호입력수단에서 선택된 출력과, 양자화행렬 및 선형 또는 비선형 양자화간격크기를 입력후 연산을 수행하여 상기 에이시(AC 이하 AC)계수를 출력하는 연산수단:Computing means for outputting the AC (AC or less AC) coefficient by performing an operation after inputting the output selected from the signal input means, the quantization matrix and the linear or nonlinear quantization interval size: 양자화단계코드를 입력하여 상기 선형 및 비선형 양자화간격크기로 변환후 선택하여 출력하는 양자화간격출력수단:A quantization interval output means for inputting a quantization step code, converting the linearized and nonlinear quantization interval sizes, and outputting the selected quantization interval code; 상기 부호신호와 상기 이산코사인 변환블럭의 디시(DC 이하 DC)계수를 입력하여 상기 이산코사인변환블럭의 계수를 구성하여 출력하는 DCT블럭구성수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시계수 복호화장치.And a DCT block constructing means for inputting the code signal and the DC coefficient of the discrete cosine transform block to configure the coefficients of the discrete cosine transform block and outputting the coefficients of the discrete cosine transform block. A-clock decoding device. 제1항에 있어서, 상기 신호입력수단은The method of claim 1, wherein the signal input means 상기 고정길이 부호신호를 입력하여 계수에 절대값을 취하여 출력하고, 상기 부호신호 및 상기 런 신호를 출력하는 신호절대값수단:A signal absolute value means for inputting the fixed length code signal, taking an absolute value in a coefficient, and outputting the coded signal; 제1제어신호에 제어되어 입력한 상기 절대값이 취해진 신호와 상기 가변길이 복호신호를 선택하여 출력하는 신호선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시계수 복호화장치.And a signal selecting means for selecting and outputting the signal obtained by controlling the first control signal and the variable length decoded signal, and outputting the variable length decoded signal. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연산수단은The method of claim 1 or 2, wherein the calculating means 제2제어신호에 제어되어 입력한 상기 신호선택수단의 출력에 매크로블럭의 종류에 따라 제1 또는 제2값을 연결하는 연결수단:Connecting means for connecting a first value or a second value to an output of the signal selection means controlled by a second control signal according to a type of macro block: 상기 양자화간격출력수단의 출력과 상기 양자화행렬을 입력하여 승산후 출력하는 제1연산수단;First calculation means for inputting the output of said quantization interval output means and said quantization matrix and multiplying and outputting it; 상기 연결수단의 출력과 상기 제1연산수단의 출력을 입력하여 승산후 소정의 값으로 제산하여 상기 AC계수를 출력하는 제2연산수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시계수 복호화장치.And a second calculation means for inputting the output of the connection means and the output of the first calculation means, multiplying to a predetermined value and multiplying the AC coefficient to output the AC coefficient. Decryption device. 제1항에 있어서, 상기 양자화간격출력수단은The method of claim 1, wherein the quantization interval output means 상기 양자화단계코드를 입력하여 선형양자화간격크기를 출력하는 제1양자화출력수단;First quantization output means for inputting the quantization step code to output a linear quantization interval size; 상기 양자화단계코드를 입력하여 비선형양자화간격크기를 출력하는 제2양자화출력수단;Second quantization output means for inputting the quantization step code to output a nonlinear quantization interval size; 입력한 상기 제1 및 제2양자화출력수단의 출력들을 제3제어신호에 제어되어 상기 선형 또는 비선형 양자화간격크기를 선택하여 출력하는 양자화크기선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상복호화장치에서 역양자화부의 역이산코사인변환계수 복호화장치.Inverse quantization in a moving picture decoding apparatus comprising a quantization size selection means for controlling the input and output of the first and second quantization output means is controlled by a third control signal to select and output the linear or nonlinear quantization interval size A negative inverse discrete cosine transform coefficient decoding device. 제2항에 있어서, 상기 DCT블럭구성수단은The method of claim 2, wherein the DCT block configuring means 제4제어신호에 제어되어 입력한 상기 AC 및 DC계수를 선택하여 출력하는 계수선택수단;Coefficient selection means for selecting and outputting the AC and DC coefficients controlled and input to a fourth control signal; 상기 계수선택수단의 출력, 상기 부호신호 및 상기 신호선택수단의 출력을 입력하여 2의 보수형태로 변환하여 출력하는 변환수단:Conversion means for inputting the output of the coefficient selection means, the code signal, and the output of the signal selection means, converting them into a two's complement form and outputting them: 상기 변환수단의 출력을 입력하여 ±2Y-1의 범위로 클리핑하여 출력하는 포화수단:Saturation means for inputting the output of the conversion means and clipping the output in the range of ± 2 Y -1: 상기 포화수단의 출력을 입력하여 상기 이산코사인변환블럭에 계수들의 합이 우수인가 또는 기수인가를 판별하고, 상기 기수로 만들어 주는 미스매칭수단:Mismatching means for inputting the output of the saturation means to determine whether the sum of the coefficients in the discrete cosine transform block is excellent or odd, and make the odd number: 상기 미스매칭수단의 출력을 입력하여 상기 이산코사인변환블럭의 계수를 임시 저장하고, 런-길이 복호화를 수행하여 상기 이산코사인변환블럭을 구성하는 출력버퍼수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시계수 복호화장치.And an output buffer means for inputting the output of the mismatching means to temporarily store coefficients of the discrete cosine transform block, and performing run-length decoding to form the discrete cosine transform block. A-clock decoding apparatus of inverse quantization unit. 제1항에 있어서, 상기 X, Y 및 Z는The method of claim 1, wherein X, Y and Z are 각각 1, 11 및 6 인것을 특징으로 하는 동화상복호화장치에서 역양자화부의 에이시계수 복호화장치.The A-clock decoding apparatus of the inverse quantization unit in the moving picture decoding apparatus characterized in that 1, 11 and 6, respectively.
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