KR100355324B1 - 화상부호화장치및화상복호화장치 - Google Patents

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Abstract

한 프레임이 두 개의 필드를 포함하는 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상을 입력으로서 사용하는 이진 부호화 장치에서, 상기 이진 디지탈 화상을 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 나눔으로써 상기 화상을 부호화하며, 각각의 블럭에 대해 필드 단위로 부호화를 행할지 또는 프레임 단위로 부호화를 행할지가 판정되며, 각각의 블럭에 대한 모드 판정 결과에 따라 필드 단위 또는 프레임 단위로 부호화가 수행된다. 또한, 한 프레임이 2개의 필드를 갖는 이진 디지탈 화상을 상기 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 화상 부호화 신호로부터 각각의 블럭에 대해 복호화하는 화상 복호화 장치에서, 복호화 처리는 모드 정보에 따라 필드 단위 또는 프레임 단위로 실행된다.

Description

화상 부호화 장치 및 화상 복호화 장치{PICTURE ENCODER AND PICTURE DECODER}
비월주사 구조(an interlaced structure)를 갖는 디지탈 화상을 부호화/복호화하는 방법에 대한 현재의 표준 권고중 하나로서, NTSC 방식의 TV 신호를 효율적으로 부호화/복호화할 수 있는 ITU-TH.262가 있다.
또, 디지탈 화상 부호화/복호화시에 화소의 휘도 신호 및 색차 신호 값은 물론, 객체의 형상을 표시하는 형상 정보 신호도 포함하여 부호화/복호화하는 다른 방법이 있으며, ISO/IEC MPEG4(ISO/IEC ITC/SC29/WG11 N149 1996년 11월)의 평가 모델로서 채택되었다.
이러한 방법은 형상 정보로 표시되는 유의 화소(significant pixels)에 대해서만 휘도 신호 및 색차 신호를 부호화/복호화함으로써 부호화 량을 효율적으로 감소시킴은 물론, 형상 정보에 따라 화상을 쉽게 합성할 수 있다는 특징이 있다.
그러나, 앞서 언급된 MPEG4 평가 모델은 한 프레임이 두 개의 필드로 구성되는 비월주사 구조를 갖는 화상에 대해서는 고려하지 않고 있으며, 따라서, 비월주사 구조를 갖는 입력 화상의 효율적인 부호화/복호화는 행할 수 없었다.
또한, H.262는 휘도 및 색차 신호에 대한 비월주사 구조를 고려한 움직임 보상 방법 및 이산 코사인 변환을 고려하고 있는 반면에, 유의 형상(a significant form)을 표시하는 이진 화상을 부호화하는 방법으로서 H.262에 의해 고려되지 않는, 다운샘플링, 업샘플링 및, 화소 값의 변화 위치 예측과 같은 특수한 방법을 사용하므로, H.262에서 사용되는 비월주사 구조에 적용가능한 부호화/복호화 수단이 간단히 채택될 수 없었다.
발명의 개시
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 입력 화상의 부호화/복호화시에, 형상 정보 화상을 필드 단위로 부호화/복호화할지 또는 프레임 단위로 부호화/복호화할지를 각 블럭에 대해 적응적으로 선택함으로써 부호화 효율을 개선할 수 있는 화상 부호화 장치 및 화상 복호화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 성취하기 위하여, 본 발명은, 한 프레임이 2개의 필드로 구성되는 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상을 입력으로 하고, 상기 화상이 다수의 화소로 구성되는 2차원 블럭으로 나뉘어지며, 각 블럭에 대해 부호화 처리를 필드 단위로 실행할지 또는 프레임 단위로 실행할지가 판정되고, 이러한 모드 판정 결과에 기초하여 각 블럭에 대해 필드 단위 또는 프레임 단위로 부호화를 실행하는 화상 부호화 장치를 구현한다.
또한, 본 발명은, 상기 화상 부호화 장치에 의해 부호화된 화상 부호화 신호로부터 한 프레임이 2 필드로 구성되는 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상을,다수의 화소로 구성되는 각각의 2차원 블럭에 대해, 모드 정보에 따라 필드 단위 또는 프레임 단위로 복호화하는 화상 복호화 장치를 구현한다.
따라서, 각각의 블럭에 대해 필드 단위로 부호화/복호화를 수행할지 또는 프레임 단위로 부호화/복호화를 수행할지를 적응적으로 선택함으로써 매우 효율적인 화상 부호화/복호화 장치가 구현될 수 있다.
본 발명의 화상 부호화 장치는 이진 디지탈 화상을 다수의 화소로 구성되는 블럭으로 나누고, 각각의 블럭에 대해 필드 단위의 부호화 처리 또는 프레임 단위의 부호화 처리중 어느것이 보다 나은 부호화 효율을 제공하는지를 판정함으로써 부호화를 수행한다.
한편, 본 발명의 화상 복호화 장치는 화상 부호화 신호로부터 이진 디지탈 화상로 복호화하고, 각각의 블럭에 대해 모드 정보에 기초하여 필드 단위의 복호화 처리 또는 프레임 단위의 복호화 처리를 스위칭한다.
더욱이, 이진 디지탈 화상 부호화시에, 본 발명은 각각의 블럭에 대해 필드 단위의 다운샘플링 처리 또는 프레임 단위의 다운샘플링 처리중 어느 것이 보다 나은 효율을 제공하는지를 판정한다.
본 발명의 화상 복호화 장치는, 이진 디지탈 화상 복호화시에, 각각의 블럭에 대해 모드 정보에 기초하여 필드 단위의 다운샘플링 처리 또는 프레임 단위의 다운샘플링 처리를 스위칭한다.
한편, 본 발명의 화상 부호화 장치는, 이진 디지탈 부호화시에, 각각의 블럭에 대해 필드 단위의 움직임 보상 또는 프레임 단위의 움직임 보상중 어느 것이 보다 나은 효율을 제공하는지를 판정한다.
본 발명의 화상 복호화 장치는, 이진 디지탈 화상 복호화시에, 각각의 블럭에 대해 모드 정보에 기초하여 필드 단위의 움직임 보상 또는 프레임 단위의 움직임 보상을 스위칭한다.
또한, 본 발명의 화상 부호화 장치는, 이진 디지탈 화상 부호화시에, 타겟 화소와 화소 값이 변하는 화소들간의 위치 관계 부호화를 수행하는 화상 부호화 장치에서 각각의 블럭에 대해 화소 값 변화점의 검출을 행하는데 있어서 필드 단위 또는 프레임 단위중 어느 것이 보다 나은 효율을 제공하는지를 판정한다.
본 발명의 화상 복호화 장치는 타겟 화소와 화소 값이 변하는 화소들간의 위치 관계로부터 이진 디지탈 화상을 복호화하고, 각각의 블럭에 대해 모드 정보에 기초하여 화소 값이 변하는 화소의 위치를 필드 단위로 계산할지 또는 프레임 단위로 계산할지를 스위칭한다.
또한, 본 발명의 화상 부호화 장치는, 이진 디지탈 화상 부호화시에 주변 화소의 화소 값 분포 상태로부터 타겟 화소의 화소 값 확률 분포를 결정하고, 이 확률 분포에 따라 타겟 화소의 화소 값을 부호화하는 화상 부호화 장치로서, 각각의블럭에 대해, 주변 화소 값의 분포 상태의 조사를 필드 단위로 행하는 것과 프레임 단위로 행하는 것중 어느 것이 확률 분포를 결정하기 위해 보다 효율적인지를 판정한다.
본 발명의 화상 복호화 장치는 주변 화소의 화소 값 분포 상태로부터 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하고, 이 확률 분포에 따라 타겟 화소의 화소 값 복호화를 실행하는 화상 복호화 장치로서, 확률 분포를 결정하기 위해 주변 화소 값의 분포 상태의 조사를 필드 단위로 행할지 또는 프레임 단위로 행할지를 각각의 블럭에 대해 모드 정보에 따라 스위칭한다.
본 발명의 화상 복호화 장치는, 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 움직임 보상 예측 화상의 화소 값의 분포 상태로부터 결정하고, 그 확률 분포에 따라 타겟 화소의 화소 값의 부호화를 실행하는 화상 부호화 장치로서, 확률 분포 결정을 위해 움직임 보상 예측 화상의 화소 값의 분포 상태의 조사를 행하는데 있어 각각의 블럭에 대해 필드 단위 또는 프레임 단위로 행하는 것중 보다 더 효율적인 것을 판정한다.
또한, 본 발명의 화상 복호화 장치는, 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 움직임 보상 예측 화상의 화소 값의 분포 상태로부터 결정하고, 이 확률 분포에 따라 화소 값의 복호화를 실행하는 화상 복호화 장치로서, 확률 분포 결정을 위해 움직임 보상 예측 화상의 화소 값의 분포 상태의 조사를 각각의 블럭에 대해 모드 정보에 따라 필드 단위로 또는 프레임 단위로 스위칭한다.
본 발명의 화상 부호화 장치는, 이진 디지탈 화상 및 다중레벨 디지탈 화상의 각각의 블럭에 대한 부호화시에, 상기 블럭의 다중레벨 디지탈 화상의 모드 정보에 기초하여 이진 디지탈 화상의 부호화 처리를 필드 단위로 수행할지 또는 프레임 단위로 수행할지를 선택한다. 이렇게 함으로써, 이진 디지탈 화상의 모드 정보에 대해 특수 코드를 사용할 필요가 없게 되어 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 화상 복호화 장치는, 이진 디지탈 화상 및 다중레벨 디지탈 화상의 각각의 블럭에 대한 복호화시에, 상기 블럭의 다중레벨 디지탈 화상의 모드 정보에 기초하여 이진 디지탈 화상에 대한 부호화 처리를 필드 단위로 수행할지 또는 프레임 단위로 수행할지를 판정한다. 이렇게 함으로써, 이진 디지탈 화상의 모드 정보에 대해 특수 코드를 사용할 필요가 없게 되어 올바른 복호화를 수행할 수 있다.
본 발명의 화상 부호화 장치는, 이진 디지탈 화상 및 다중레벨 디지탈 화상의 각각의 블럭에 대한 부호화시에, 이진 디지탈 화상의 부호화 처리를 필드 단위로 실행할지 프레임 단위로 실행할지를 판정하고, 이 판정된 모드 정보를 상기 블럭의 다중레벨 디지탈 화상의 모드 정보 판정시에 반영한다. 이렇게 함으로써, 다중레벨 디지탈 화상의 모드 정보에 대해 특수 코드를 사용할 필요가 없게 되어, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 화상 복호화 장치는, 화상 부호화 신호로부터 이진 디지탈 화상 및 다중레벨 디지탈 화상의 각각의 블럭에 대한 복호화시에, 상기 블럭의 다중레벨 디지탈 화상의 모드 정보 선택에 이진 디지탈 화상의 모드 정보를 반영한다. 이렇게 함으로써, 다중레벨 디지탈 화상의 모드 정보에 대해 특수 코드를 사용할 필요가 없게 되어 올바른 복호화를 실행할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 설명된 본 발명들중 적어도 하나를 기록함으로써 독립된 컴퓨터 시스템에서 쉽게 구현될 수 있는 기록 매체를 제공한다.
본 발명은 디지탈 화상을 부호화 및 복호화하는 화상 부호화 장치 및 복호화 장치에 관한 것으로, 또한, 소프트웨어로 이들 장치를 구현하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 2는 화소 값의 변화 위치 및 예측 변화 위치를 도시하는 도면,
도 3은 화소 값의 변화 위치, 예측 변화 위치 및 차분값의 검출 결과를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 6은 필드 모드 복호화시의 화소 값의 변화 위치 및 예측 변화 위치를 도시하는 도면,
도 7은 필드 모드 복호화부를 도시하는 도면,
도 8은 프레임 모드 복호화시의 화소 값의 변화 위치 및 예측 변화 위치를 도시하는 도면,
도 9는 프레임 모드 복호화부를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 11은 필드 구조를 갖는 디지탈 화상 블럭을 도시하는 도면,
도 12는 프레임 구조를 갖는 디지탈 화상 블럭을 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 14는 실시예 5에서 프레임 모드 부호화 처리를 도시하는 도면,
도 15는 실시예 5에서 필드 모드 부호화 처리를 도시하는 도면,
도 16은 본 발명의 실시예 6에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 17은 본 발명의 실시예 7에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 18은 본 발명의 실시예 8에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 19는 실시예 8에서 프레임 모드의 예측 화상 생성 처리를 도시하는 도면,
도 20은 실시예 8에서 필드 모드의 홀수 필드 예측 화상 생성 처리를 도시하는 도면,
도 21은 실시예 8에서 필드 모드의 짝수 필드 예측 화상 생성 처리를 도시하는 도면,
도 22는 본 발명의 실시예 9에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 23은 본 발명의 실시예 10에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 24는 본 발명의 실시예 11에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 25는 본 발명의 실시예 12에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 26은 본 발명의 실시예 13에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 27은 본 발명의 실시예 14에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 28은 실시예 14에서 확률 분포표를 도시하는 도면,
도 29a 및 29b는 8×8 화소 블럭의 부호화 상황을 도시하는 도면,
도 30은 본 발명의 실시예 15에 따른 화상 복호화 장치의 기능 블럭도,
도 31은 본 발명의 실시예 16에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 32는 실시예 16의 일부를 추출하여 도시한 도면,
도 33a 및 33b는 필드 모드 부호화/복호화부를 도시한 도면,
도 34a 및 34b는 프레임 모드 부호화/복호화부를 도시한 도면,
도 35는 화소 값 확률 분포표의 예를 도시한 도면,
도 36은 본 발명의 실시예 17에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도,
도 37은 본 발명의 실시예 18에 따른 컴퓨터 기록 매체의 예를 도시한 도면이다.
이제 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들이 이하에서 설명된다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치는, 필드 변화 위치 검출부(101), 메모리(102), 변화 위치 예측부(103), 차분값 계산부(104) 및 부호화부(105)로 구성되는 필드 화상 부호화 처리부와, 프레임 변화 위치 검출부(106), 메모리(107), 변화 위치 예측부(108), 차분값 계산부(109) 및 부호화부(110)로 구성되는 프레임 화상 부호화 처리부를 포함한다. 본 실시예의 화상 부호화 장치는 또한 부호화 모드를 판정하는 모드 판정부(111)와, 출력 신호를 판정된 부호화 모드 신호로 스위칭하는 스위칭부(112)를 더 포함한다. 이하의 설명에서, 필드 화상 처리부에서 부호화된 부호화 데이터를 전송하는 부호화 모드를 필드 모드라고 칭하고, 프레임 화상 처리부에서 부호화된 부호화 데이터를 전송하는 부호화 모드를 프레임 모드라고 칭한다.
필드 변화 위치 검출부(101)는 화소 값이 변화하는 변화점을 필드 단위로 검출하는 화상 처리 기능을 갖고, 프레임 변화 위치 검출부(106)는 화소 값이 변화하는 변화점을 프레임 단위로 검출하는 화상 처리 기능을 갖는다.
변화 위치 예측부(103)는 필드 화상의 이전의 검출된(다수의 선행하는 라인들의) 화소 변화점으로부터 예측 대상 라인상의 변화점을 예측하며, 다른 변화 위치 예측부(108)는 프레임 화상의 이전의 검출된(다수의 선행하는 라인들의) 화소 변화점으로부터 예측 대상 라인상의 변화점을 예측한다.
메모리(102) 및 메모리(107)는 변화 위치의 예측을 위해 이전의 검출된(다수의 선행하는 라인들의) 화소 변화점(좌표 데이터)을 저장한다.
차분값 계산부(104)는 필드 변화 위치 검출부(101)에 의해 검출된 예측 대상 라인들상의 실제 변화 위치(122)와, 선행하는 몇몇 라인의 변화점으로부터 변화 위치 예측부(103)에 의해 예측된 예측 위치(123)간의 차이를 계산하는 연산 기능을 갖는다. 다른 차분값 계산부(109)는 프레임 변화 위치 검출부(106)에 의해 검출된 예측 대상 라인들상의 실제 변화 위치(125)와, 선행하는 몇몇 라인들의 변화점으로부터 변화 위치 예측부(108)에 의해 예측된 예측 위치(126)간의 차이를 계산하는 연산 기능을 갖는다.
부호화부(105)는 필드 모드로 획득된 차분값(124)을 부호화하며,부호화부(110)는 프레임 모드로 획득된 차분값(127)을 부호화한다.
모드 판정부(111)는 두 개의 부호화부(105, 110)로부터 출력된 부호화 데이터를 비교하여, 보다 나은 부호화 효율을 갖는 부호화 모드를 선택하며, 그것을 스위칭부(112)와 도면에는 도시되지 않은 전송부에게 표시한다.
스위칭부(112)는 자신에게 접속된 부호화부(105, 110)를 스위칭하여, 모드 판정부(111)에 의해 표시된 부호화 모드의 입력 신호가 전송부로 출력될 수 있게 한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 도면에는 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어지는 2차원 블럭으로 분할된 이진 디지탈 화상(121)이 제각기 필드 변화 위치 검출부(101) 및 프레임 변화 위치 검출부(106)에 공급된다.
도 2는 부호화될 8×8 화소 블럭의 예를 도시한다. 도면에서 상부 참조 화소는 부호화 대상 화소 블럭의 위에 인접하는 블럭의 최하부 라인에 속하는 이미 부호화된 화소이고, 좌측 참조 화소는 부호화 대상 화소 블럭의 좌측에 인접하는 블럭의 최우측 라인에 속하는 이미 부호화된 화소이다. 이러한 부호화될 블럭의 화소 I(x,y)에서, "y"가 홀수인 화소는 제 1 필드에 속하고, "y"가 짝수인 화소는 제 2 필드에 속한다.
이제 도 2에 도시된 8×8 화소 블럭이 부호화될 블럭(121)이고, 필드 변화 위치 검출부(101) 및 프레임 변화 위치 검출부(106)에 입력된다고 하자.
필드 변화 위치 검출부(101)는 홀수 필드와 짝수 필드의 각 라인상의 화소값 변화점을 검출한다. 필드 변화 위치 검출부(101)는 신호 입력에 대해 이미 부호화된 타겟 화소 A로부터 수평방향으로 화소를 스캔하여, 동일한 필드내에서 좌측 화소와 다른 화소 값으로 변화하는 화소의 위치를 검출하며, 그를 필드 변화 위치(122)로서 출력한다. 도 2의 예에서, 화소 B가 필드 변화 위치이다.
부호화될 블럭의 홀수 및 짝수 필드내 각 라인의 화소 값 변화점은 변화 위치 데이터로서 메모리(102)에 저장된다.
변화 위치 예측부(103)는 타겟 화소가 속하는 라인으로부터 다수의 선행하는 라인으로의 각 라인의 변화 위치로부터 타겟 화소의 변화 위치를 예측하여, 그를 예측 변화 위치로서 출력한다. 예를 들어, 홀수 필드의 네 번째 라인(프레임 화상의 일곱 번째 라인에 대응)상의 변화점이 타겟 화소이면, 두 번째 및 세 번째 라인(프레임 화상의 세 번째 및 다섯 번째 라인에 대응)의 변화 위치가 모두 일곱 번째이므로, 타겟 화소가 또한 일곱 번째인 것으로 예측한다. 이 예측 위치(123)를 차분값 계산부(104)로 출력한다.
차분값 계산부(104)에는 필드 변화 위치 검출부(101)로부터 홀수 필드 네 번째 라인상의 실제의 화소 값 변화점의 데이터(122)가 제공되며, 차분값 계산부(104)는 필드 변화 위치 검출부(101)로부터 제공된 홀수 필드 네 번째 라인에 대한 실제 변화 위치와 변화 위치 예측부(103)로부터 제공된 홀수 필드 네 번째 라인에 대한 예측 위치간의 차이를 계산한다. 예를 들어, 도 2의 실시예에서, 실제 변화 위치는 7이고 예측 위치는 7이므로, '차분값 = 0'가 계산 결과로서 부호화부(105)로 송출된다.
부호화부(105)는 홀수 필드의 네 번째 라인에 대한 변화 위치 데이터로서 '차분값 = 0'를, 사전결정된 허프만(Huffman) 코드표를 사용하여 부호화한다.
짝수 필드에서, 앞서 설명된 홀수 필드에서와 동일한 방법으로, 짝수 필드의 각 라인에 대한 실제 화소 값 변화 위치와 예측 위치간의 차분값이 계산되며, 이 차분값은 부호화부(105)에 의해 부호화된다.
프레임 변화 위치 검출부(101)는 프레임 화상을 이루는 각 라인에 대해 수평방향으로 화소를 스캔하여, 좌측 화소와 상이한 화소 값으로 변화하는 화소의 위치를 검출한다. 도 2의 실시예에서, 타겟 화소 A로부터 좌측 화소와 상이한 화소 값으로 변화하는 화소의 위치가 프레임내에서 검출되어 프레임 변화 위치(125)로서 출력된다. 도 2의 화소 블럭에서, 화소 C가 프레임 변화 위치이다. 검출된 변화 위치는 메모리(107)에 저장된다.
변화 위치 예측부(108)는 타겟 화소가 속하는 라인으로부터 다수의 선행하는 라인까지의 각 라인의 변화 위치로부터 타겟 화소의 변화 위치를 예측하여 예측 변화 위치로서 출력한다. 예를 들어, 프레임 화상의 다섯 번째 라인의 변화점이 타겟 화소이면, 세 번째 및 네 번째 라인의 변화 위치는 한 화소만큼 7 및 6으로 감소되므로, 다섯 번째 라인의 타겟 화소는 '네 번째 라인의 변화 위치=6'에서 한 화소를 뺀 다섯 번째 화소일 것으로 예측된다. 이러한 예측 위치(126)는 차분값 계산부(109)로 출력된다.
차분값 계산부(109)는 검출된 변화 위치와 예측 변화 위치간의 차분값을 계산한다. 예를 들어, 도 2에서 프레임 화상의 여섯 번째 라인상의 변화점이 타겟화소인 경우, 검출된 프레임 변화 위치 C와 예측된 프레임 변화 위치 F 사이의 차분값은 -3이 되고, 이것은 프레임 차분값(127)으로서 출력된다.
부호화부(110)는 사전결정된 허프만 코드표를 사용하여 프레임 화상에 대해 계산된 차분값을 부호화한다.
도 3은 도 2의 화소 블럭에 대해 실행된 필드 모드의 변화 위치(122), 예측 위치(123) 및 차분값(124)과, 프레임 모드의 변화 위치(125), 예측 위치(126) 및 차분값(127)의 검출 결과들을 도시한다.
필드 모드에서, 제각기 홀수 필드 및 짝수 필드의 차분값인 (0, +6, 0, 0) 및 (0, +6, -1, +2)가 부호화된다. 프레임 모드에서, 각 라인의 차분값인 (0, 0, +6, -1, +2, -3, +4, -3)이 부호화된다.
모드 판정부(111)는 필드 단위로 획득된 부호화 화상 신호와 프레임 단위로 획득된 부호화 화상 신호를 비교하여, 보다 나은 부호화 효율을 갖는 모드를 판정하고, 보다 나은 부호화 효율을 갖는 모드를 모드 정보(128)로서 출력한다.
스위칭부(112)는 모드 정보(128)에 따라 필드 단위의 부호화 화상 신호 또는 프레임 단위의 부호화 화상 신호중 어느 하나를 선택하여, 그를 부호화 화상 신호(129)로서 출력한다.
이상 설명된 실시예에 따르면, 화소 값이 변하는 위치에 기초하여 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상 부호화시에, 모드 판정부(111)에 의해, 화소 값의 변화 위치를 필드 단위로 검출하여 부호화하는 방법 또는 화소 값의 변화 위치를 프레임 단위로 검출하여 부호화하는 방법중 보다 나은 부호화 효율을 갖는 방법으로 각각의 블럭에 대해 스위칭함으로써, 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 2)
도 4는 실시예 2에 따른 화상 부호화 장치의 기능 블럭도이다. 앞서의 실시예1에서는 필드 모드 처리부 및 프레임 모드 처리부가 제각기 블럭에 대해 항상 동작하였지만, 본 실시예에서는 상관기(141)가 미리 부호화 모드를 판정하여 단지 한쪽의 처리부만을 동작시킨다.
상관기(141)에서, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상이 블럭 단위로 제공된다. 필드 화상의 상관 값을 검출하기 위해, 상관기(141)는 한 라인 간격으로 비월주사 화상의 라인 데이터를 추출하여, 라인들간의 상관 값을 획득하며, 그를 필드 화상의 상관 값으로서 저장한다. 프레임 화상의 상관 값을 검출하기 위해, 상관기(141)는 프레임 화상을 형성한 각 라인 데이터에 대해 라인들간의 상관 값을 획득하며, 그를 프레임 화상의 상관 값으로서 저장한다. 그리고 나서, 더 높은 상관 값을 갖는 모드를 선택하여 모드 정보(128)로서 출력한다.
모드 정보(128)가 필드 모드를 표시하는 경우, 제 1 스위칭부(142)는 이진 디지탈 화상을 필드 모드 처리부(143)로 스위칭한다. 모드 정보(128)가 프레임 모드를 표시하는 경우, 이진 디지탈 화상을 프레임 모드 처리부(144)로 스위칭한다. 필드 모드 처리부(143)는 도 1에 도시된 필드 변화 위치 검출부(101)로부터 부호화부(105)에 이르는 일련의 처리를 수행하는 처리부이며, 프레임 모드 처리부(144)는 도 1에 도시된 프레임 변화 위치 검출부(108)로부터 부호화부(110)에 이르는 일련의 처리를 수행하는 처리부이다.
제 2 스위칭부(145)는 모드 정보(128)에 기초하여 접속될 처리부(143, 144)간에 스위칭하며, 선택된 모드에 대응하는 처리부의 부호화 데이터(129)를 출력한다.
본 실시예에서는 미리 부호화 모드를 선택하여 한쪽의 처리부만을 동작시키므로, 부호화 효율은 물론 처리 효율을 향상시킨다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 5에서, 도1에 도시된 실시예 1과 동일한 신호에는 동일한 부호를 할당하였으며, 그에 관한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치에서, 검출된 변화 위치와 예측된 변화 위치간의 차분값을 부호화한 부호화 화상 신호(129)는 앞서 설명된 실시예 1에 따른 화상 부호화 장치로부터 출력되어, 복호화부(151)에 제공된다. 또한, 화상 복호화 장치는 부호화 화상 신호(129)로부터 복호화된 차분값과, 다수의 선행하는 이미 복호화된 라인들의 변화 위치로부터 예측되는 상기 라인의 예측 위치를 가산하는 차분값 가산부(152)를 포함한다. 화상 복호화 장치는 또한, 차분값 가산부(152)의 출력을 제 1 스위칭부(153)를 통해 선택적으로 공급하는 필드 이진 화상 복호화부(154)와 프레임 이진 화상 복호화부(155)를 포함한다. 필드 이진 화상 복호화부(154)는 차분값 가산부(152)의 출력으로부터 필드 화상을 복구하는 기능을 가지며, 프레임 이진 화상 복호화부(155)는 차분값 가산부(152)의 출력으로부터 프레임 화상을 복구하는 기능을 갖는다.
필드 이진 화상 복호화부(154) 및 프레임 이진 화상 복호화부(155)로부터 출력된 신호는 제 2 스위칭부(156)를 통해 복구된 화상 신호(159)로서 출력됨과 동시에, 메모리(157)내에 버퍼링된다. 변화 위치 예측부(158)는 실시예 1에서 변화 위치 예측부(108)에 대해 사용된 것과 동일한 기법을 사용하여 변화 위치를 예측하며, 그를 차분값 가산부(152)로 출력한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 복호화부(151)는 부호화 화상 신호(129)로부터 변화하는 화소의 예측 위치와 화소 값이 변하는 화소의 위치간의 차분값을 복호화하여, 복호화된 차분값으로서 출력한다.
한편, 변화 위치 예측부(158)는 다수의 선행하는 이미 복호화된 라인의 화소 값들이 변화하는 위치로부터 다음으로 상기 라인상의 화소 값이 변화하는 위치를 예측하여 예측된 변화 위치를 출력한다. 도 6에 도시된 복호화될 블럭에서, 이미 복호화되었으며 화소 A의 경우와 마찬가지로 흑색 화소로부터 백색 화소로 변화하는 화소 A와 동일 필드에 속하는 화소 C와 타겟 화소 A의 x좌표에서의 차이가 0인 것으로부터, 예측된 변화 위치의 화소 B가 획득된다. 도 8에 도시된 복호화될 블럭에서, 이미 복호화되었으며 화소 E의 경우와 마찬가지로 흑색 화소로부터 백색 화소로 변화하는 화소 G와 타겟 화소 E로부터 예측되는 변화 위치 화소 F가 획득된다.
차분값 가산부(152)는 복호화된 화상로부터 획득된 예측 변화 위치와 복호화된 차분값을 가산하여, 그 가산 결과를 화소 값 변화 위치로서 출력한다. 즉, 차분값이 -1인 경우, 도 6에 도시된 블럭의 화소 D가 화소 값 변화 위치이며, 도 8에 도시된 블럭의 화소 H가 화소 값 변화 위치이다.
제 1 스위칭부(153)는 모드 정보(128)에 따라 화소 값 변화 위치를 필드 이진 화상 복호화부(154) 또는 프레임 이진 화상 복호화부(155)중 하나에 입력한다.
필드 이진 화상 복호화부(154)는 화소 값 변화 위치와 타겟 화소 위치 사이의 화소를 좌측의 화소 값과 동일한 화소 값으로 순차적으로 설정함으로써 이진 디지탈 화상을 복호화하여, 도 6에 도시된 복호화 화상을 획득한다. 동일한 절차를 필드 1 다음에 필드 2의 순서로, 상부 좌측 화소로부터 하부 우측 화소쪽으로 적용함으로써 블럭 복호화 화상을 획득한다.
프레임 이진 복호화부(155)는 프레인 구조로 화소 값 변화 위치와 타겟 화소 위치 사이의 화소들을 좌측 화소의 화소 값과 동일한 화소 값으로 순차적으로 설정함으로써 이진 디지탈 화상을 복호화하여 도 8에 도시된 복호화 화상을 획득한다. 동일한 절차를 상부 좌측 화소로부터 하부 우측 화소의 순서로 적용함으로써 블럭 복호화 화상을 획득한다.
제 2 스위칭부(156)는 모드 정보(128)에 따라 필드 이진 화상 복호화부(154)의 출력 또는 프레임 이진 화상 복호화부(155)의 출력중 어느 하나를 선택하여, 그를 이진 디지탈 복호화 화상 신호(159)로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 모드 정보(128), 제 1 스위칭부(153) 및제 2 스위칭부(156)를 이용하여, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상의 화소 값이 변화하는 위치에 기초하여 부호화된 부호화 화상 신호를 올바르게 복호화할 수 있다.
본 실시예에서는 출력 데스티네이션에 제 1 스위칭부(153)를 사용하고 입력 소스에 제 2 스위칭부(156)를 사용하였지만, 제 1 스위칭부(153) 또는 제 2 스위칭부(156)중 어느 하나를 사용하여 동일한 결과를 획득할 수도 있다.
도 6, 7, 8 및 9는 8×8 화소 블럭을 도시하였지만, 임의의 m×n 화소 블럭에도 동일하게 실시가능하다.
(실시예 4)
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 10에서, 도 5에 도시된 실시예에서와 동일한 블럭과 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그들에 대한 설명은 생략한다.
이러한 화상 복호화 장치에서, 차분값 가산부(152)에 의해 출력된 변화 화소 위치가 이진 화상 복호화부(161)에 입력되며, 이진 화상 복호화부(161)는 화소 값이 변화하는 위치로부터 이진 화상을 복구한다. 복구된 이진 화상은 제 1 스위칭부(153)를 통해 필드/프레임 재배열부(162)에 입력된다. 필드/프레임 재배열부(162)는 필드 구조의 블럭 화상이 프레임 구조의 블럭 화상로 재배열되도록 동작한다. 이러한 필드/프레임 재배열부(162)의 출력 및 이진 화상 복호화부(161)의 출력은 제 2 스위칭부(156)를 통해 선택적으로 출력된다. 제 1스위칭부(153) 및 제 2 스위칭부(156)는 모드 정보(128)에 기초하여 스위칭을 실행한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 복호화부(151)는 부호화 화상 신호(129)로부터 차분값을 복호화한다.
변화 위치 예측부(158)는 이미 복호화된 이진 화상의 화소 값이 변화하는 위치로부터 다음으로 화소 값이 변화하는 위치를 예측하여 예측된 변화 위치를 출력한다. 차분값 가산부(152)는 차분값과 예측된 변화 위치의 합을 획득하며, 화소 값 변화 위치를 출력한다.
이진 화상 복호화부(161)는 복호화된 타겟 화소와 화소 값 변화 위치 사이의 화소들의 화소 값을 좌측 화소와 동일한 화소 값으로 설정함으로써 이진 화상을 복호화한다.
모드 정보(128)가 필드 모드를 표시하면, 제 1 스위칭부(153)는 필드/프레임 재배열부(162)로 화상을 입력하며, 모드 정보(128)가 프레임 모드를 표시하면, 필드/프레임 재배열부(162)를 스킵한다.
필드/프레임 재배열부(162)는 도 11에 도시된 바와 같이 2개의 필드가 연속하는 구조로 되어 있는 필드 구조의 블럭을 각각의 라인에 대해 재배열하며, 이에 의해 두 개의 필드에 속하는 화소가 도 12에 도시된 바와 같이 각 라인에 대해 교대로 위치되는 프레임 구조로 재배열된다.
제 2 스위칭부(156)는 모드 정보(128)에 기초해 필드/프레임 재배열부(162)의 출력 또는 필드/프레임 재배열부(162)를 스킵한 신호중 어느 하나를 선택하여이진 디지탈 복호화 화상 신호(159)를 출력한다.
이상 설명된 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상의 화소 값이 변화하는 위치에 기초해 부호화된 부호화 화상 신호에 대해, 복호화 후 모드 정보(128)에 기초해서 이진 디지탈 블럭 화상을 필드 구조로부터 프레임 구조로 재배열하여 출력할지 또는 그대로 출력할지를 선택함으로써 이진 디지탈 화상 신호를 올바르게 복호화할 수 있다.
본 실시예에서는 출력 데스티네이션에 제 1 스위칭부(153)를 사용하고 입력 소스에 제 2 스위칭부(156)를 사용하였지만, 제 1 스위칭부(153) 또는 제 2 스위칭부(156)중 어느 하나만을 사용하여 동일한 결과를 획득하는 것도 가능하다.
도 11 및 12는 8×8 화소 블럭을 도시하였지만, 임의의 m×n 화소 블럭에도 동일하게 실시가능하다.
(실시예 5)
도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 이러한 화상 부호화 장치는 이진 디지탈 블럭 화상을 필드 단위로 다운샘플링하는 필드 다운샘플링부(301)와, 이진 디지탈 블럭 화상을 프레임 단위로 다운샘플링하는 프레임 다운샘플링부(302)와, 다운샘플링된 화상을 부호화하는 부호화부(303)를 포함한다. 본 화상 부호화 장치는 또한 입력 블럭에 적합한 부호화 모드를 판정하는 모드 판정부(304)와, 판정 모드에 따라 필드 다운샘플링과 프레임 다운샘플링을 스위칭하는 제 1 스위칭부(305)와, 판정 모드에 따라 부호화될 다운샘플링 결과들을스위칭하는 제 2 스위칭부(306)를 포함한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 도면에 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 구성되는 2차원 블럭으로 나뉘어진 이진 디지탈 화상이 각각의 블럭에 대해 입력 화상 신호(310)로서 모드 판정부(304) 및 제 1 스위칭부(305)로 입력된다.
모드 판정부(304)는 분산 값들 및 라인들간의 상관 값들 등을 이용해서 필드 단위 다운샘플링 또는 프레임 단위 다운샘플링중 어느 하나를 판정하여, 그 판정 결과를 모드 정보(311)로서 출력한다.
제 1 스위칭부(305)는 모드 정보(311)에 따라 블럭 화상 신호(310)를 필드 다운샘플링부(301) 또는 프레임 다운샘플링부(302)로 입력한다.
필드 다운샘플링부(301)는 각각의 필드에 대해 블럭 화상 입력을 다운샘플링하여, 그를 필드 다운샘플링 화상으로서 출력한다.
프레임 다운샘플링부(302)는 프레임 구조로 블럭 화상 입력을 다운샘플링하여 그를 프레임 다운샘플링 화상으로서 출력한다.
제 2 스위칭부(306)는 모드 정보(311)에 따라 필드 다운샘플링 화상 또는 프레임 다운샘플링 화상중 어느 하나를 선택하여 그를 부호화부(303)로 입력한다.
부호화부(303)는 이진 블럭 화상 입력을 부호화하여 부호화 화상 신호(312)를 출력한다.
예를 들어, 4×4 화소 블럭을 2×2 화소 블럭으로 다운샘플링할 경우, 업샘플링으로 복구될 때 복구 정확도는 화상의 성질에 따라 프레임 다운샘플링과 필드다운샘플링간에 크게 다를 수 있다.
도 14는 4×4 화소 블럭이 2×2 화소 블럭으로 프레임 다운샘플링되고 4×4 화소 블럭으로 복구되는 경우를 도시한다. 도 14의 입력 블럭에서, 4개의 화소가 복구 후 복구 에러에 의해 영향을 받는다.
도 15는 도 14에 도시된 4×4 화소 블럭이 2×2 화소 블럭으로 필드 다운샘플링되고 4×4 화소 블럭으로 복구된 경우를 도시한다. 도 15는, 홀수 필드와 짝수 필드의 합성된 블럭이 2×2 화소 블럭으로 다운샘플링되고, 4×4 화소 블럭으로 다시 업샘플링된 후 필드 재배열되고 복구되었을 때, 복구 에러가 존재하지 않음을 나타낸다. 따라서, 도 14에 도시된 입력 블럭의 경우에, 모드 판정부(304)는 필드 다운샘플링 모드를 판정해야 한다.
모드 판정부(304)는 다운샘플링 후 입력 블럭의 프레임 화상 및 필드 화상 각각을 다운샘플링 후의 화소 사이즈에 따라 다수의 영역들로 나누고, 각 영역에 대해 분산 값 Q를 다음 식과 같이 계산한다.
여기서 p는 영역내의 화소 값이고, av는 그 영역내 화소 값들의 평균치이다. 더욱 작은 분산 값을 갖는 모드가 사용될 모드로서 선택된다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상에 대해 모드 판정부(304)에 의해 필드 단위 또는 프레임 단위중 어느 하나의 고효율을 갖는 모드로의 다운샘플링을 선택함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 스위칭부(305) 및 제 2 스위칭부(306)를 사용하였지만, 그들중 하나만을 사용하여 동일한 효과를 획득하는 것도 가능하다.
(실시예 6)
도 16은 본 발명의 실시예 6에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 16에서, 도 13에 도시된 실시예 5와 동일한 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그들에 대한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치는 화상 부호화 신호로부터 이진 블럭 화상을 복호화하는 복호화부(611)와, 이진 블럭 화상을 필드 단위로 업샘플링하는 필드 업샘플링부(612)와, 이진 블럭 화상을 프레임 단위로 업샘플링하는 프레임 업샘플링부(613)를 포함한다. 복호화부(611)의 출력은 모드 정보(311)에 의해 스위칭 제어되는 제 1 스위칭부(614)에 의해 필드 업샘플링부(612) 또는 프레임 업샘플링부(613)에 제공되며, 필드 업샘플링부(612) 또는 프레임 업샘플링부(613)의 출력은 모드 정보(311)에 의해 스위칭 제어되는 제 2 스위칭부(615)를 통해 출력된다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 복호화부(611)는 화상 부호화 신호(312)로부터 블럭 화상을 복호화하여, 이진 블럭 복호화 화상 신호(620)를 출력한다.
제 1 스위칭부(614)는 모드 정보(311)에 따라 이진 블럭 복호화 화상 신호(620)를 필드 업샘플링부(612) 또는 프레임 업샘플링부(613)중 하나에 입력한다.
필드 업샘플링부(612)는 주어진 블럭 화상을 필드 단위로 업샘플링하여 이진 블럭 복호화 화상을 출력한다.
프레임 업샘플링부(613)는 주어진 블럭 화상을 프레임 구조로 업샘플링하여 이진 블럭 복호화 화상을 출력한다.
제 2 스위칭부(615)는 모드 정보(311)에 따라 필드 업샘플링부(612)의 출력 또는 프레임 업샘플링부(613)의 출력중 하나를 선택하여, 이진 디지탈 복호화 화상 신호(621)를 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 고려한 다운샘플링된 부호화 화상 신호에 모드 정보(311), 제 1 및 제 2 스위칭부(614, 615)를 적용함으로써, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상을 올바르게 복호화할 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 스위칭부(614) 및 제 2 스위칭부(615)를 사용하였지만, 그들중 하나만을 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 7)
도 17은 본 발명의 실시예 7에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 17에서, 도 10에 도시된 실시예 4 및 도 16에 도시된 실시예 6과 동일한 블럭 및 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그들에 대한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치는 부호화 화상 신호로부터 이진 블럭 화상을 복호화하는 복호화부(611)와, 블럭 화상을 업샘플링하는 업샘플링부(701)와, 블럭 화상을필드 구조로부터 프레임 구조로 재배열하는 필드/프레임 재배열부(162)와, 이 필드/프레임 재배열부(162)의 전후에 배치된 제 1 및 제 2 스위칭부(153, 156)를 포함한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 복호화부(611)는 화상 부호화 신호(312)로부터 블럭 화상을 복호화하여, 이진 블럭 복호화 화상 신호를 출력한다.
업샘플링부(701)는 블럭 복호화 화상 신호를 업샘플링한다. 이 때, 업샘플링되어야 하는 블럭 복호화 화상 신호가 다운샘플링된 때의 모드 정보(311)가 제 1 및 제 2 스위칭부(153, 156)에 제공된다.
모드 정보(311)가 필드 모드를 표시하면, 제 1 스위칭부(153)는 업샘플링된 화상을 필드/프레임 재배열부(162)로 입력하고, 모드 정보(311)가 프레임 모드를 표시하면, 필드/프레임 재배열부(162)를 스킵한다.
필드/프레임 재배열부(162)는 도 11에 도시된 바와 같은 두 개의 필드가 연속하는 구조로 되어 있는 필드 구조의 블럭을 각각의 라인에 대해 재배열하여, 그들을 도 12에 도시된 두 개 필드에 속하는 화소가 각각의 라인에 대해 교대로 정렬되는 프레임 구조로 변환한다.
제 2 스위칭부(156)는 모드 정보(311)에 따라 필드/프레임 재배열부(162)의 출력 또는 필드/프레임 재배열부(162)를 스킵한 신호중 하나를 선택하여, 이진 디지탈 복호화 화상 신호(159)를 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 고려하여 다운샘플링된부호화 화상 신호에 모드 정보(311), 제 1 및 제 2 스위칭부(153, 156) 및 필드/프레임 재배열부(162)를 적용함으로써 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상을 올바르게 복호화할 수 있다.
(실시예 8)
도 18은 본 발명의 실시예 8에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 본 화상 부호화 장치는 복호화된 참조 화상과 입력 블럭의 필드 화상을 사용하여 필드 단위로 움직임 추정을 행하는 필드 움직임 추정부(801)와, 복호화된 참조 화상과 입력 블럭의 프레임 화상을 사용하여 프레임 단위로 움직임 추정을 행하는 프레임 움직임 추정부(802)와, 필드 움직임 추정부(801)의 추정 결과인 움직임 벡터와 참조 화상로부터 필드 단위로 움직임 보상을 행하는 필드 움직임 보상부(803)와, 프레임 움직임 추정부(802)의 추정 결과인 움직임 벡터와 참조 화상로부터 프레임 단위로 움직임 보상을 행하는 프레임 움직임 보상부(804)를 포함한다. 본 화상 부호화 장치는 또한 필드 움직임 보상부(803) 및 프레임 움직임 보상부(804)로부터 출력된 예측 화상을 부호화하는 부호화부(805)와, 이 예측 화상을 복호화하는 복호화부(806)와, 복호화된 화상을 저장하는 메모리(807)를 포함한다. 또한, 본 화상 부호화 장치는 필드 움직임 보상부(803) 및 프레임 움직임 보상부(804)로부터 출력된 예측 화상의 예측 에러에 기초하여 모드 판정을 행하는 모드 판정부(808)의 판정 결과에 따라 제 1 스위칭부(809) 및 제 2 스위칭부(810)를 스위칭 제어한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다.도면에는 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 나뉘어진 이진 디지탈 화상이 각각의 블럭에 대해 입력 화상 신호(821)로서 모드 판정부(808) 및 부호화부(805)에 입력된다.
모드 판정부(808)는 필드 예측 화상 신호(824)와 프레임 예측 화상 신호(825)를 비교하여, 보다 적은 움직임 보상 예측 에러를 갖는 모드를 선택하며, 그를 모드 정보(826)로서 출력한다.
필드 움직임 추정부(801)는 입력 화상 신호(821) 및 참조 화상 신호(828)로부터 필드 단위의 움직임 추정을 행하며, 필드 움직임 벡터(822)를 출력한다.
프레임 움직임 추정부(802)는 입력 화상 신호(821) 및 참조 화상 신호(828)로부터 프레임 구조로 움직임 추정을 행하여 프레임 움직임 벡터(823)를 출력한다.
필드 움직임 보상부(803)는 참조 화상 신호(282)와 필드 움직임 벡터(822)를 사용해 필드 단위로 움직임 보상을 행하여 필드 예측 화상(824)을 출력한다.
프레임 움직임 보상부(804)는 참조 화상 신호(828) 및 프레임 움직임 벡터(823)를 사용해 프레임 구조의 움직임 보상을 행하여 프레임 예측 화상 신호(825)를 출력한다.
제 1 스위칭부(809)는 모드 정보(826)에 따라 필드 예측 화상 신호(824) 또는 프레임 예측 화상 신호(825)중 하나를 선택하여 그를 부호화부(805) 및 복호화부(806)에 입력한다.
부호화부(805)는 예측 화상 신호 및 모드 정보(826)를 사용해 입력 화상 신호(821)를 부호화하여 부호화 화상 신호(827)를 출력한다.
복호화부(806)는 부호화 화상 신호, 예측 화상 신호 및 모드 정보를 사용해 이진 디지탈 화상을 복호화하여 복호화 화상 신호를 출력한다.
메모리(807)는 복호화 화상 신호를 저장하며, 입력 블럭에 대한 참조 화상 신호(828)를 출력한다.
제 2 스위칭부(810)는 모드 정보(826)에 따라 필드 움직임 벡터(822) 또는 프레임 움직임 벡터(823)중 하나를 선택하여, 그를 움직임 벡터 신호(829)로서 출력한다.
예를 들어, 도 19에 도시된 화소 상태의 입력 블럭이 입력 화상 신호(821)로서 입력된 경우에 대해 이하에서 상세히 설명한다.
도 19에 도시된 입력 블럭이 프레임 움직임 추정부(802)에 입력되면, 이미 부호화된 화상을 복호화함으로써 획득된 참조 화상이 다시 메모리(807)로부터 입수된다. 참조 화상상에, 입력 블럭(좌측 상부 코너의 화소 위치(i, j))에 대응하는 검색 윈도우가 설정되며, 검색 윈도우는 입력 블럭과 유사한 화소 상태들의 영역을 검색하기 위해 참조 화상상에서 이동된다. 도 19에 도시된 참조 화상상에 굵은 실선으로 둘러싸인 영역은 검색 윈도우의 초기 위치이며, 점선으로 둘러싸인 영역은 검색된 영역이다. 굵은 실선으로 둘러싸인 영역으로부터 점선으로 둘러싸인 영역으로의 움직임 방향 및 거리가 움직임 벡터(823)이다. 도 19에서, 움직임 벡터는 (-1, -1)이다.
프레임 움직임 보상부(804)에서, 검색 윈도우는 참조 화상(828)상에서 움직임 벡터(823)를 따라 이동되며, 이동 후 검색 윈도우에 포함된 화소들이 예측화상(825)으로서 출력된다.
한편, 필드 움직임 추정부(801)는 도 20에 도시된 홀수 필드 블럭 및 홀수 필드 참조 화상을 사용하여 움직임 벡터를 검출하며, 도 21에 도시된 짝수 필드 블럭 및 짝수 필드 참조 화상을 사용하여 움직임 벡터를 검출한다. 필드 움직임 보상부(824)는 홀수 필드 참조 화상 및 검출된 움직임 벡터로부터 홀수 필드 예측 화상을 예측하며, 짝수 필드 참조 화상 및 검출된 움직임 벡터로부터 짝수 필드 예측 화상을 예측한다.
모드 판정부(808)는 원래의 입력 블럭 홀수 필드와 홀수 필드 예측 화상간의 정합 레벨을 체크하며, 원래의 입력 블럭 짝수 필드와 짝수 필드 예측 화상간의 정합 레벨을 체크한다. 홀수 필드와 짝수 필드의 정합 레벨을 합성한 값이 필드 평가치로서 저장된다. 모드 판정부는 또한 입력 블럭과 프레임 예측 화상간의 정합 레벨을 체크한다. 그리고 나서, 모드 판정부는 프레임 평가치를 필드 평가치와 비교하여 보다 높은 정합 레벨을 갖는 모드를 선택하며, 그를 모드 정보(827)로서 사용한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상에 대해, 모드 판정부(808)에 의해 보다 적은 움직임 보상 예측 에러를 갖는 움직임 보상 블럭을 선택함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 9)
도 22는 본 발명의 실시예 9에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 22에서, 도 18에 도시된 실시예 8과 동일한 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그들에 대한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치는 참조 화상 및 움직임 벡터를 사용하여 각각의 필드에 대해 움직임 보상을 수행하는 필드 움직임 보상부(1201)와, 참조 화상 및 움직임 벡터를 사용하여 프레임 구조로 움직임 보상을 수행하는 프레임 움직임 보상부(1202)와, 부호화 화상 신호를 복호화하는 복호화부(1203)를 포함한다. 또한, 움직임 벡터의 입력 데스티네이션을 스위칭하는 제 1 스위칭부(1204)와, 복호화된 참조 화상의 입력 데스티네이션을 스위칭하는 제 2 스위칭부(1205)가 필드 움직임 보상부(1201) 및 프레임 움직임 보상부(1202)의 입력단에 배치된다. 또한, 복호화부(1203)로 출력할 예측 화상의 출력 소스를 스위칭하는 제 3 스위칭부(1206)가 필드 움직임 보상부(1201) 및 프레임 움직임 보상부(1202)의 출력단에 배치된다. 메모리(1207)는 복호화부(1203)에 의해 복호화된 화상을 참조 화상로서 저장한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 참조 화상 신호(1210)는 모드 정보(826)에 따라 제 2 스위칭부(1205)에 의해 필드 움직임 보상부(1201) 또는 프레임 움직임 보상부(1202)중 하나로 입력된다.
이동 벡터 신호(829)는 모드 정보(826)에 따라 제 1 스위칭부(1204)에 의해 필드 움직임 보상부(1201) 또는 프레임 움직임 보상부(1202)중 하나로 입력된다.
필드 움직임 보상부(1201)는 참조 화상 신호(1210) 및 움직임 벡터 신호(829)를 사용해서 각각의 필드에 대해 움직임 보상을 행하여 필드 예측 화상신호(824)를 출력한다.
프레임 움직임 보상부(1202)는 참조 화상 신호(1210) 또는 움직임 벡터 신호(829)를 사용해서 프레임 구조로 움직임 보상을 행하여 프레임 예측 화상 신호(825)를 출력한다.
제 3 스위칭부(1206)는 모드 정보(826)에 따라 필드 예측 화상 신호(824) 또는 프레임 예측 화상 신호(825)중 하나를 선택하여, 그를 복호화부(1203)에 입력한다.
복호화부(1203)는 모드 정보(826) 및 예측 화상 신호를 사용해서 부호화 화상 신호(827)를 복호화하여 이진 디지탈 복호화 화상 신호(1211)를 출력한다. 메모리(1207)는 복호화 화상 신호(1211)를 저장하며, 참조 화상 신호(1210)를 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 고려한 움직임 보상을 행하고, 남아있는 부호화 에러를 갖는 부호화 화상 신호에 모드 정보(826), 제 1, 제 2 및 제 3 스위칭부(1204, 1205, 1206)를 적용함으로써, 비월주사 구조를 가진 이진 디지탈 화상을 올바르게 복호화할 수 있다.
본 실시예에서는 세 개의 스위칭부(1204, 1205, 1206)를 사용하였지만, 그들중 하나만을 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 10)
도 23은 본 발명의 실시예 10에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 본화상 부호화 장치는 컬러 화상 부호화용 컬러 화상 필드 부호화부(1301) 및 컬러 화상 프레임 부호화부(1302), 이진 화상 부호화용 이진 화상 필드 부호화부(1304) 및 이진 화상 프레임 부호화부(1305)로 된 4개의 처리부와, 컬러 화상 신호로부터 필드 단위로 부호화할지 프레임 단위로 부호화할지를 각각의 블럭에 대해 판정하는 모드 판정부(1306)를 포함한다.
컬러 화상 필드 부호화부(1301) 및 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)의 입력측에는 컬러 블럭 화상의 입력 데스티네이션을 스위칭하는 제 1 스위칭부(1307)와 판정 모드에 대응하는 부호화부로 모드 정보(1333)를 입력하기 위한 제 2 스위칭부(1308)가 배치된다. 이진 화상 필드 부호화부(1304) 및 이진 화상 프레임 부호화부(1305)의 입력측에는 이진 블럭 화상의 데스티네이션을 스위칭하기 위한 제 3 스위칭부(1309)가 배치된다.
한편, 컬러 화상 필드 부호화부(1301)와 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)의 출력측에는 외부 장치로 출력될 부호화 화상 신호를 두 부호화부간에 스위칭하기 위한 제 4 스위칭부(1309)가 배치된다. 이진 화상 필드 부호화부(1304)와 이진 화상 프레임 부호화부(1305)의 출력측에는 외부 장치로 출력될 부호화 화상 신호를 두 부호화부간에 스위칭하기 위한 제 5 스위칭부(1311)가 배치된다.
컬러 화상 필드 부호화부(1301)는 필드 단위로 컬러 블럭 화상을 부호화하는 처리 기능을 갖고, 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)는 프레임 단위로 컬러 블럭 화상을 부호화하는 처리 기능을 갖는다. 이진 화상 필드 부호화부(1304)는 필드 단위로 이진 블럭 화상을 부호화하는 처리 기능을 갖고, 이진 화상 프레임 부호화부(1305)는 프레임 단위로 이진 블럭 화상을 부호화하는 처리 기능을 갖는다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 컬러 디지탈 화상은 도면에는 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 나뉘어진 컬러 블럭 화상(1321)으로서 모드 판정부(1306) 및 제 1 스위칭부(1307)에 입력된다.
모드 판정부(1306)는 입력된 컬러 블럭 화상(1321)으로부터의 화소 값의 분산 및 상관 등을 사용해서 필드 단위의 부호화 또는 프레임 단위의 부호화중 하나를 선택하며, 그를 모드 정보(1333)로서 출력한다.
제 1 스위칭부(1307)는 모드 정보(1333)에 따라 컬러 화상 필드 부호화부(1301) 또는 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)중 하나로 컬러 블럭 화상(1321)을 입력한다.
한편, 제 2 스위칭부(1308)는 모드 정보(1333)에 따라 컬러 화상 필드 부호화부(1301) 또는 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)중 하나로 모드 정보(1333)를 입력한다.
컬러 화상 필드 부호화부(1301)는 모드 정보(1333)를 부호화한 후, 각각의 필드에 대해 블럭 화상 신호(1321)를 부호화하여 출력한다.
컬러 화상 프레임 부호화부(1302)는 모드 정보(1333)를 부호화한 후, 프레임 구조로 컬러 블럭 화상 신호(1321)를 부호화하여 출력한다.
제 4 스위칭부(1310)는 모드 정보(1333)에 따라 컬러 화상 필드 부호화부(1301)의 출력 또는 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)의 출력중 하나를 선택하여, 그를 부호화 컬러 화상 신호(1334)로서 출력한다.
제 3 스위칭부(1309)는 도면에는 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 나뉘어진 이진 블럭 화상(1322)을 모드 정보(1333)에 따라 이진 필드 부호화부(1304) 또는 이진 프레임 부호화부(1305)중 하나로 입력한다.
이진 화상 필드 부호화부(1304)는 이진 블럭 화상(1322)을 각각의 필드에 대해 부호화하여 출력한다. 이진 화상 프레임 부호화부(1305)는 이진 블럭 화상(1322)을 프레임 구조로 부호화하여 출력한다.
제 5 스위칭부(1311)는 모드 정보(1333)에 따라 이진 화상 필드 부호화부(1304)의 출력 또는 이진 화상 프레임 부호화부(1305)의 출력중 하나를 선택하여 그를 부호화 이진 화상 신호(1335)로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 컬러 디지탈 화상의 모드 정보에 따라, 비월주사 구조를 갖는 컬러 디지탈 화상 신호 및 이진 디지탈 화상에 대해 이진 디지탈 화상의 부호화를 적용함으로써 이진 디지탈 화상의 모드 정보를 부호화할 필요성이 제거되어 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 내지 3 스위칭부(1307, 1308, 1309) 및 제 4 및 5 스위칭부(1310, 1311)를 사용하였지만, 부호화부의 입력측 또는 출력측중 한쪽만을 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 11)
도 24는 본 발명의 실시예 11에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 24에서, 도 23에 도시된 실시예 10과 동일한 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치는 부호화 컬러 화상 신호(1334)로부터 부호화 모드 정보를 복호화하는 모드 복호화 판정부(1401)와, 부호화 컬러 화상 신호로부터 필드 단위로 컬러 블럭 화상을 복호화하는 컬러 화상 필드 복호화부(1402)와, 부호화 컬러 화상 신호(1334)로부터 프레임 구조로 컬러 블럭 화상을 복호화하는 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)와, 부호화 이진 화상 신호(1335)로부터 필드 단위로 이진 블럭 화상을 복호화하는 이진 화상 필드 복호화부(1404)와, 부호화 이진 화상 신호(1335)로부터 프레임 단위로 이진 블럭 화상을 복호화하는 이진 화상 프레임 복호화부(1405)를 포함한다.
컬러 화상 필드 복호화부(1402)와 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)의 입력측에는 제 1 스위칭부(1406)가 배치되며, 이진 화상 필드 복호화부(1404) 및 이진 화상 프레임 복호화부(1405)의 입력측에는 제 2 스위칭부(1407)가 배치된다. 또한, 컬러 화상 필드 복호화부(1402) 및 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)의 출력측에는 제 3 스위칭부(1408)가 배치되며, 이진 화상 필드 복호화부(1404) 및 이진 화상 프레임 복호화부(1405)의 출력측에는 제 4 스위칭부(1409)가 배치된다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 모드 복호화 판정부(1401)는 부호화 컬러 화상 신호(1334)로부터 컬러 화상 모드정보(1410)를 복호화한다.
제 1 스위칭부(1406)는 모드 정보(1410)에 따라 컬러 화상 필드 복호화부(1402) 또는 컬러 화상 프레임 복호화부(1405)중 하나에 부호화 컬러 화상 신호(1334)를 입력한다.
컬러 화상 필드 복호화부(1402)는 부호화 컬러 화상 신호(1334)로부터 필드 단위로 컬러 블럭 화상을 복호화한다. 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)는 부호화 컬러 화상 신호(1334)로부터 프레임 구조로 컬러 블럭 화상을 복호화한다.
제 3 스위칭부(1408)는 모드 정보(1410)에 따라 컬러 화상 필드 복호화부(1402)의 출력 또는 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)의 출력중 하나를 선택하여 그를 복호화된 컬러 블럭 화상(1411)으로서 출력한다. 제 2 스위칭부(1407)는 컬러 화상 모드 정보(1410)에 따라 이진 화상 필드 복호화부(1404) 또는 이진 화상 프레임 복호화부(1405)중 하나로 이진 부호화 화상 신호(1335)를 입력한다.
이진 화상 필드 복호화부(1404)는 부호화 이진 화상 신호(1335)로부터 필드 단위로 이진 블럭 화상을 복호화한다. 이진 화상 프레임 복호화부(1405)는 부호화 이진 화상 신호(1335)로부터 프레임 구조로 이진 블럭 화상을 복호화한다.
제 4 스위칭부(1409)는 모드 정보(1410)에 따라 이진 화상 필드 복호화부(1404)의 출력 또는 이진 화상 프레임 복호화부(1405)의 출력중 하나를 선택하여 그를 복호화된 이진 블럭 화상(1412)으로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 컬러 디지탈 화상및 이진 디지탈 화상의 부호화 화상 신호에 대해, 모드 복호화 판정부(1401)에 의해 복호화된 컬러 화상 모드 정보에 따라 컬러 화상 및 이진 화상에 대한 복호화를 행함으로써 이진 화상 모드 정보를 사용하지 않고 올바른 복호화를 행할 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 및 제 2 스위칭부(1406, 1407)와 제 3 및 제 4 스위칭부(1408, 1409)를 사용하였지만, 이들 스위칭부중 단 하나만을 사용하여 동일한 효과를 얻는 것도 가능하다.
(실시예 12)
도 25는 본 발명의 실시예 12에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 앞서 설명된 실시예 10은 컬러 블럭 화상 신호(1321)로부터 필드 단위로 부호화를 수행할지 또는 프레임 단위로 수행할지를 결정하였으나, 본 실시예에서는 이진 화상 신호(1322)로부터 부호화를 필드 단위로 수행할지 또는 프레임 단위로 수행할지를 결정한다. 도 25에서, 도 23에 도시된 실시예 10과 동일한 기능을 갖는 블럭 및 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그에 대한 설명은 생략한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 이진 디지탈 입력 화상 신호는 도면에는 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 나뉘어지며, 이진 블럭 화상(1322)으로서 모드 판정부(1306') 및 제 1 스위칭부(1307)에 입력된다.
모드 판정부(1306')는 이진 블럭 화상(1322)으로부터의 화소 값들의 분산 및 상관 등을 사용해서 필드 단위의 부호화 또는 프레임 단위의 부호화중 하나를 판정하여 그를 모드 정보(1800)로서 출력한다.
제 1 스위칭부(1306)는 모드 정보(1800)에 따라 이진 화상 필드 부호화부(1304') 또는 이진 블럭 화상 프레임 부호화부(1305')중 하나로 이진 블럭 화상(1322)을 입력한다. 제 2 스위칭부(1308)는 모드 정보(1800)에 따라 이진 화상 필드 부호화부(1304') 또는 이진 화상 프레임 부호화부(1305')중 하나로 모드 정보(1800)를 입력한다.
이진 화상 필드 부호화부(1304')는 코드 정보(1800)를 부호화한 후 각각의 필드에 대해 이진 블럭 화상(1322)을 부호화하여 그를 출력한다. 이진 화상 프레임 부호화부(1305')는 모드 정보(1800)를 부호화한 후 프레임 구조로 이진 블럭 화상(1322)을 부호화하여 그를 출력한다.
제 4 스위칭부(1310)는 모드 정보(1800)에 따라 이진 화상 필드 부호화부(1304')의 출력 또는 이진 화상 프레임 부호화부(1305')의 출력중 하나를 선택하여 그를 부호화 이진 화상 신호(1801)로서 출력한다. 제 3 스위칭부(1309)는 도면에는 도시되지 않은 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 나뉘어진 컬러 블럭 화상(1321)을 모드 정보(1800)에 따라 컬러 화상 필드 부호화부(1301') 또는 컬러 화상 프레임 부호화부(1302')중 하나로 입력한다.
컬러 블럭 화상(1321)이 컬러 화상 필드 부호화부(1301')로 입력되면, 컬러 블럭 화상(1321)은 각각의 필드에 대해 부호화되어 출력된다. 컬러 블럭 화상(1321)이 컬러 화상 프레임 부호화부(1302')로 입력되면, 컬러 화상 프레임 부호화부(1302)는 컬러 블럭 화상(1321)을 프레임 구조로 부호화하여 출력한다.
제 5 스위칭부(1311)는 모드 정보(1800)에 따라 컬러 화상 필드 부호화부(1301')의 출력 또는 컬러 화상 프레임 부호화부(1302')의 출력을 선택하여 그를 부호화 컬러 화상 신호(1802)로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 컬러 디지탈 화상 신호와 이진 디지탈 화상 신호에 대해, 이진 디지탈 화상의 모드 정보에 따라 컬러 디지탈 화상의 부호화를 행함으로써 컬러 디지탈 화상의 모드 정보를 부호화할 필요가 제거되어 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 13)
도 26은 본 발명의 실시예 13에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 본 실시예는 앞서의 실시예 12에 의해 부호화된 부호화 화상 신호를 복호화하는 복호화 장치의 예로서, 도 25에 도시된 실시예 12와 동일한 신호 및 도 24에 도시된 실시예 11의 각 부분과 동일한 기능의 부분에 대하여는 동일한 참조부호를 할당하였다.
도 26에서, 모드 복호화 판정부(1401')는 부호화 이진 화상 신호로부터 모드 정보(1800)를 복호화하는 기능을 갖는다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 모드 복호화 판정부(1401')는 부호화 이진 화상 신호(1801)로부터 모드 정보(1800)를 복호화한다.
제 1 스위칭부(1406)는 모드 정보(1800)에 따라 이진 화상 필드복호화부(1404) 또는 이진 화상 프레임 복호화부(1405)중 하나로 부호화 이진 화상 신호(1801)를 입력한다.
부호화 이진 화상 신호(1801)가 이진 화상 필드 복호화부(1404)에 입력되면, 이진 블럭 화상은 부호화 이진 화상 신호(1801)로부터 필드 단위로 복호화된다. 부호화 이진 화상 신호(1801)가 이진 화상 프레임 복호화부(1405)에 입력되면, 이진 블럭 화상은 부호화 이진 화상 신호(1801)로부터 프레임 구조로 복호화된다.
제 3 스위칭부(1408)는 모드 정보(1800)에 따라 이진 화상 필드 복호화부(1404)의 출력 또는 이진 화상 프레임 복호화부(1405)의 출력중 하나를 선택하여 그를 복호화된 이진 블럭 화상(1412)으로서 출력한다.
제 2 스위칭부(1407)는 이진 화상 모드 정보(1800)에 따라 컬러 화상 필드 복호화부(1402) 또는 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)중 하나로 부호화 컬러 화상 신호(1802)를 입력한다.
부호화 컬러 화상 신호(1802)가 입력되면, 컬러 화상 필드 복호화부(1402)는 부호화 컬러 화상 신호(1802)로부터 필드 단위로 컬러 블럭 화상을 복호화한다. 부호화 컬러 화상 신호(1802)가 입력되면, 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)는 부호화 컬러 화상 신호(1802)로부터 프레임 구조로 컬러 블럭 화상을 복호화한다.
제 4 스위칭부(1409)는 모드 정보(1800)에 따라 컬러 화상 필드 복호화부(1402)의 출력 또는 컬러 화상 프레임 복호화부(1403)의 출력중 하나를 선택하여 그를 복호화된 컬러 블럭 화상(1411)으로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 컬러 디지탈 화상과이진 디지탈 화상의 부호화 화상 신호에 대해, 모드 복호화 판정부(1401')에 의해 복호화된 이진 화상 모드 정보에 따라 컬러 화상 및 이진 화상에 대해 복호화를 행함으로써, 컬러 화상 모드 정보를 사용하지 않고 올바르게 복호화할 수 있다.
(실시예 14)
도 27은 본 발명의 실시예 14에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 본 화상 부호화 장치는 입력 화상을 저장하는 메모리(1900)와, 타겟 화소 주변 화소의 화소 값들의 분포 상태를 필드 단위로 조사하는 필드 화소 값 분포 조사부(1901)와, 타겟 화소 주변 화소의 화소 값의 분포 상태를 프레임 단위로 조사하는 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)와, 주변 화소 값의 분포 상태에 따라 도 28에 도시된 확률 분포표를 사용하여 타겟 화소의 화소 값의 확률을 결정하는 확률 분포 결정부(1903,1905)와, 결정된 확률 분포에 따라 타겟 화소의 화소 값들을 산술적으로 부호화하는 산술 부호화부(1904, 1906)와, 필드 단위로 부호화된 부호화 신호와 프레임 단위로 부호화된 부호화 신호를 비교해서 필드/프레임 모드를 판정하여 모드 정보를 출력하는 모드 판정부(1907)와, 모드 정보에 따라 산술 부호화부들(1904, 1906)간의 출력 신호를 스위칭하는 스위칭부(1908)를 포함한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 도면에는 도시되지 않았지만 블럭 분할부에 의해 다수의 화소로 이루어진 2차원 블럭으로 분할된 이진 디지탈 화상 신호(1910)가 입력되며 우선 메모리(1900)에 저장된다.
필드 화소 값 분포 조사부(1901) 및 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)는 메모리(1900)로부터 부호화될 화소 주변 화소의 화소값들을 판독하여 판독된 화소 값들의 분포 상태를 검출한다.
도 29a 및 29b는 8×8 화소로 나뉘어진 블럭을 도시하며, 화소 위치 A의 화소가 부호화될 화소이다. 검게 칠해진 화소는 부호화된 화소를 표시한다. 필드 화소 값 분포 조사부(1901)는 도 29a에 도시된 화소 위치들 B, C 및 D에서의 화소 값을 부호화될 화소 A의 주변 화소 값으로서 출력한다. 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)는 도 29b에 도시된 화소 위치들 B, C 및 D에서의 화소 값들을 부호화될 화소 A의 주변 화소 값들로서 출력한다.
필드 화상에 대한 확률 분포 결정부(1903)는 필드 화소 값 분포 조사부(1901)에 의해 결정된 주변 화소 값의 분포 상태로부터 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정한다. 예를 들어, (B, C, D)가 (흑색, 백색, 흑색)인 경우, 도 28에 도시된 확률 분포표에 따라 부호화될 타겟 화소 A가 흑색이 될 확률은 0.75이며, 백색이 될 확률은 0.25이다. 산술 부호화부(1904)는 확률 분포 결정부(1903)에 의해 결정된 확률 분포에 기초해서 타겟 화소 A의 화소 값에 산술 부호화를 적용하여 부호화 화상 신호를 출력한다.
한편, 프레임 화상에 대한 확률 분포 결정부(1905)는 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)에 의해 결정된 주변 화소 값의 분포 상태로부터 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정한다. 예를 들어, (B, C, D)가 (흑색, 흑색, 흑색)이면, 도 28에 도시된 확률 분포표에 따라 부호화될 타겟 화소 A가 흑색이 될 확률은0.95이고, 백색이 될 확률은 0.05이다. 산술 부호화부(1906)는 확률 분포 결정부(1906)에 의해 결정된 확률 분포에 기초해서 타겟 화소 A의 화소 값을 산술 부호화하여 부호화 화상 신호를 출력한다.
모드 판정부(1907)는 각각의 블럭에 대해, 필드 단위의 화소 값의 분포 상태에 대해 조사된 확률 분포에 기초해 획득된 부호화 화상 신호와, 프레임 단위의 화소 값의 분포 상태에 대해 조사된 확률 분포에 기초해 획득된 부호화 화상 신호를 비교하여, 보다 짧은 코드 길이를 갖는 부호화 화상 신호를 선택함으로써 필드/프레임 모드를 판정하며, 그를 모드 정보(1915)로서 출력한다.
스위칭부(1908)는 모드 정보(1915)에 따라 필드 단위의 부호화 화상 신호 또는 프레임 단위의 부호화 화상 신호중 하나를 선택하여 부호화 화상 신호(1916)로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상에 대해, 주변 화소 값의 분포 상태에 따라 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하고 산술적으로 부호화할 때, 각각의 블럭에 대해 확률 분포를 결정하는 방법을 필드 단위 또는 프레임 단위중 보다 나은 효율을 갖는 것으로 모드 판정부에 의해 판정하여 스위칭함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예는 8×8 화소 블럭을 도시하였지만, 임의의 m×n 화소 블럭에 동일한 절차를 적용하는 것도 가능하다.
도 29는 부호화될 화소의 주변 화소로서 3개 화소 (B, C, D)를 사용하였지만, 더 많은 화소를 사용하는 것도 가능하다.
(실시예 15)
도 30은 본 발명의 실시예 15에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 30에서, 도 27에 도시된 실시예 14와 동일한 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치는 이미 복호화된 화소 값 데이터에 대해 필드 단위로 타겟 화소의 주변 화소의 분포 상태를 조사하는 필드 화소 값 분포 조사부(2001)와, 이미 복호화된 화소의 화소 값 데이터에 대해 프레임 단위로 타겟 화소의 주변 화소의 분포 상태를 조사하는 프레임 화소 값 분포 조사부(2002)와, 타겟 화소의 주변 화소의 분포 상태에 대응하는 확률 분포를 결정하는 확률 분포 결정부(2003)와, 복호화될 부호화 화상 신호를 산술적으로 복호화하는 산술 복호화부(2004)를 포함한다. 또한 본 화상 복호화 장치는 산술 복호화부(2004)에 의해 복호화된 화상을 저장하는 메모리(2005)와, 메모리(2005)에 저장된 화상을 필드 화소 값 분포 조사부(2001) 또는 프레임 화소 값 분포 조사부(2002)중 하나에 선택적으로 입력하는 제 1 스위칭부(2006)와, 확률 분포 결정부(2003)에 입력될 주변 화소의 분포 상태를 스위칭하는 제 2 스위칭부(2007)를 포함한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 제 1 스위칭부(2006)는 메모리(2005)에 저장된 이미 복호화된 화소의 화소 값 데이터를 모드 정보(1915)에 따라 필드 화소 값 분포 조사부(2001) 또는 프레임 화소 값 분포 조사부(2002)에 입력한다.
필드 화소 값 분포 조사부(2001)는, 도 29a에 도시된 복호화될 블럭에서 화소 위치 A가 복호화될 화소라고 하면, 검게 칠해진 화소가 이미 복호화된 화소이며, 복호화될 화소 A의 주변 화소 값으로서 화소 위치들 B, C, D에서의 화소 값을 출력하는 한편, 동일한 방법으로 프레임 화소 값 분포 조사부(2002)는, 도 29b에 도시된 복호화될 블럭에서 복호화될 화소 A의 주변 화소 값으로서 화소 위치들 B, C, D에서의 화소 값들을 출력한다.
제 2 스위칭부(2007)는 모드 정보(1915)에 따라 필드 단위 또는 프레임 단위중 하나의 화소 값 분포 상태를 확률 분포 결정부(2003)에 입력한다.
확률 분포 결정부(2003)는 필드 화소 값 분포 조사부(2001) 또는 프레임 화소 값 분포 조사부(2002)에 의해 결정된 주변 화소 값의 분포 상태에 따라 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정한다. 부호화의 경우에서처럼, (B, C, D)가 (흑색, 백색, 흑색)인 경우, 도 28b에 도시된 확률 분포표에 따라 부호화 타겟 화소 A가 흑색이 될 확률은 0.75이고, 백색이 될 확률은 0.25이다.
산술 복호화부(2004)는 확률 분포 결정부(2003)에 의해 결정된 확률 분포에 따라 화소 값을 복호화하여 그를 복호화 화상 신호(2008)로서 출력한다. 이러한 출력 복호화 화상 신호는 메모리(2005)에 입력되어 저장된다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 산술 부호화를 사용하여 이진 디지탈 화상의 화소 값을 복호화하는 화상 복호화 장치의 경우에, 복호화될 화소의 주변화소의 화소 값의 분포 상태에 따라 복호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정할 때, 모드 정보(1915)와 제 1 및 제 2 스위칭부(2006, 2007)를 사용함으로써 비월주사 구조를 갖는 화상을 올바르게 복호화할 수 있다.
도 29a 및 29b는 부호화될 화소의 주변 화소로서 세 개의 화소 B, C 및 D를 사용하였지만, 더 많은 화소를 사용하는 것도 가능하다.
(실시예 16)
도 31은 본 발명의 실시예 16에 따른 화상 부호화 장치의 블럭도이다. 도 31에서, 도 18에 도시된 실시예 8 및 도 27에 도시된 실시예 14에서와 동일한 블럭 및 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그에 대한 설명은 생략한다.
섹션(2301)은 도 18에 도시된 필드 움직임 추정부(801)와 필드 움직임 보상부(803)를 포함하며, 섹션(2302)은 도 18에 도시된 프레임 움직임 추정부(802) 및 프레임 움직임 보상부(804)를 포함한다. 필드 움직임 추정부(801) 및 프레임 움직임 추정부(802)에 의해 출력된 움직임 벡터(829)는 스위칭부(826)을 통해 전송된다.
섹션(2303)은 도 27에 도시된 필드 화소 값 분포 조사부(1901), 확률 분포 결정부(1903) 및 산술 부호화부(1904)를 포함하며, 섹션(2304)은 프레임 화소 값 분포 조사부(1902), 확률 분포 결정부(1905) 및 산술 부호화부(1906)를 포함한다. 도 32는 섹션(2303) 및 섹션(2304)에 관련된 기능 블럭을 도시한다.
모드 판정부(2305)는 섹션(2303, 2304)에 의해 출력된 필드 예측 화상 및 프레임 예측 화상의 부호화 화상 신호를 비교하여, 보다 짧은 코드 길이를 갖는 모드를 선택하며, 그를 모드 정보(2321)로서 출력한다.
또한, 섹션(2303, 2304)의 출력측에는 섹션(2303, 2304)에 의해 출력된 부호화 화상 신호를 선택적으로 스위칭하는 제 2 스위칭부(2306)가 배치된다.
필드 모드로 산술적으로 부호화된 부호화 화상 신호를 복호화하는 필드 산술 부호화부(2307) 및 프레임 모드로 산술적으로 부호화된 부호화 화상 신호를 복호화하는 프레임 산술 복호화부(2308)가 또한 제공된다. 필드 산술 복호화부(2307) 및 프레임 산술 복호화부(2309)로의 입력 및 그로부터의 출력은 그의 전후단에 배치된 제 3 및 제 4 스위칭부(2309, 2310)에 의해 판정 모드에 따라 스위칭된다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 부호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 필드 움직임 추정/보상부(2301)에 의해 이미 부호화된 화상로부터 움직임 보상 예측된 움직임 보상 예측 화상은 필드 화소 값 분포 조사부(1901) 및 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)에 입력된다.
필드 화소 값 분포 조사부(1901) 및 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)는 움직임 보상 예측 화상 신호(824, 825)의 부호화될 화소와 동일한 위치의 화소들 및 그의 주변 화소들의 화소 값을 조사한다.
도 33 및 도 34는 8×8 화소들로 나뉘어진 블럭을 도시하는데, 도 33a 및 도 34a는 움직임 보상 예측 블럭을 도시하고 도 33b 및 도 34b는 부호화될 블럭을 도시한다.
부호화될 화소가 도 33b에 도시된 화소 A라고 하면, 필드 화소 값 분포 조사부(1901)는 움직임 보상 예측 블럭내의 화소 A와 동일한 위치의 도 33a에 도시된 화소 B 및, 필드 단위로 그 주변 화소인 화소 C 및 D의 화소 값들을 부호화될 화소 A의 주변 화소 값의 분포 상태로서 출력한다.
부호화될 화소가 도 34b에 도시된 화소 A라고 하면, 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)는 움직임 보상 예측 블럭내의 화소 A와 동일한 위치의 도 34b에 도시된 화소 B 및, 프레임 단위로 그 주변 화소인 화소 C 및 D의 화소 값들을 부호화될 화소 A의 주변 화소 값의 분포 상태로서 출력한다.
확률 분포 결정부(1903, 1905)는 필드 화소 값 분포 조사부(1901) 및 프레임 화소 값 분포 조사부(1902)에 의해 결정된 주변 화소 값들의 분포 상태에 따라 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정한다. 즉, (B, D, D)가 (흑색, 백색, 흑색)인 경우, 도 35의 확률 분포표에 따라 부호화될 화소 A의 화소 값이 흑색일 확률은 0.75이고, 백색일 확률은 0.25이다.
화소 값 부호화 수단(1904, 1906)은 확률 분포 결정부(1903, 1905)에 의해 결정된 확률 분포에 기초해서 화소 값들을 산술적으로 부호화하여 부호화 화상 신호를 출력한다.
모드 판정부(2305)는 필드 단위로 화소 값의 분포 상태를 조사한 확률 분포에 기초해 획득된 부호화 화상 신호와, 프레임 단위로 화소 값의 분포 상태를 조사한 확률 분포에 기초해 획득된 부호화 화상 신호를 각각의 블럭에 대해 조사하여, 더 짧은 코드 길이를 갖는 것을 선택함으로써 필드/프레임 모드를 판정하며, 그를 모드 정보(2321)로서 출력한다.
제 2 스위칭부(2306)는 모드 정보(2321)에 따라 필드 단위의 부호화 화상 신호 또는 프레임 단위의 부호화 화상 신호중 하나를 선택하며, 그를 부호화 화상 신호(2320)로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 비월주사 구조를 갖는 이진 디지탈 화상에 대해 움직임 보상 예측 화상의 화소 값들의 분포 상태에 따라 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하고 산술적 부호화를 행할 때, 모드 판정부(2305)에 의해 필드 단위로 확률 분포를 결정하는 것 또는 프레임 단위의 확률 분포를 결정하는 것중 보다 나은 효율을 갖는 방법을 각각의 블럭에 대해 판정하고 그들을 스위칭함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 17)
도 36은 본 발명의 실시예 17에 따른 화상 복호화 장치의 블럭도이다. 도 36에서, 도 22에 도시된 실시예 9 및 도 31에 도시된 실시예 16과 동일한 블럭 및 신호에는 동일한 참조부호를 할당하였으며, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 화상 복호화 장치는 복호화된 참조 화상 및 수신된 움직임 벡터 등으로부터 움직임 보상 예측 화상을 생성하는 필드/프레임 움직임 보상부(2500)를 포함한다. 필드/프레임 움직임 보상부(2500)는 도 22에 도시된 바와 같이 필드 움직임 보상부(1201), 프레임 움직임 보상부(1202), 필드/프레임 모드를 스위칭하는 다수의 스위칭부(1204, 1205, 1206), 및 참조 화상로서 복호화 화상을 저장하는 메모리(1207)를 포함한다.
본 화상 복호화 장치는 필드 단위로 움직임 보상 예측 화상로부터 타겟 화소 주변 화소의 화소 상태를 검출하는 필드 화소 값 분포 조사부(2501)와, 프레임 단위로 움직임 보상 예측 화상로부터 타겟 화소 주변 화소의 화소 상태를 검출하는프레임 화소 값 분포 조사부(2502)를 포함한다.
또한 본 화상 복호화 장치는 필드 화소 값 분포 조사부(2501), 프레임 화소 값 분포 조사부(2502)로부터 출력된 분포 상태로부터 타겟 화소에 대응하는 확률을 결정하는 확률 분포 결정부(2503), 및 결정된 확률에 기초해 산술적 복호화를 행하는 산술 복호화부(2504)를 포함한다.
이상 도시된 바와 같이 구성된 화상 복호화 장치의 동작이 이하에 설명된다. 우선 제 1 스위칭부(2505)는 모드 정보(2321)에 따라 필드/프레임 움직임 보상부(2500)로부터 획득된 움직임 보상 예측 화상 신호를 필드 화소 값 분포 조사부(2501) 또는 프레임 화소 값 분포 조사부(2502)에 입력한다.
도 33b에 도시된 복호화될 8×8 화소 블럭내의 화소 A가 복호화될 화소라고 하면, 필드 화소 값 분포 조사부(2501)는 도 33a에 도시된 화소 A와 동일한 위치의 화소 B 및, 필드 단위로 화소 B 주변 화소인 화소 C 및 D의 화소 값을 복호화될 화소 A의 주변 화소 값으로서 출력한다. 또한, 도 34b에 도시된 복호화될 8×8 화소 블럭내의 화소 A가 복호화될 화소라고 하면, 프레임 화소 값 분포 조사부(2502)는 도 34a에 도시된 움직임 보상 예측 블럭내의 화소 A와 동일한 위치의 화소 B 및, 프레임 단위로 화소 B 주변 화소인 화소 C 및 D의 화소 값을 복호화될 화소 A의 주변 화소 값으로서 출력한다.
제 2 스위칭부(2506)는 필드 화소 값 분포 조사부(2501) 및 프레임 화소 값 분포 조사부(2502)의 출력측에 배치되어, 모드 정보(2321)에 따라 필드 단위의 화소 값들의 분포 상태 또는 프레임 단위의 화소 값들의 분포 상태중 하나를 확률 분포 결정부(2503)에 입력한다.
확률 분포 결정부(2503)는 필드 화소 값 분포 조사부(2501) 또는 프레임 화소 값 분포 조사부(2502)에 의해 결정된 주변 화소 값들의 분포 상태로부터 부호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정한다. 즉, (B, C, D)가 (흑색, 백색, 흑색)인 경우, 도 35에 도시된 확률 분포표에 따라 부호화될 화소 A의 화소 값이 흑색일 확률은 0.75이고, 백색일 확률은 0.25이다.
산술 복호화부(2504)는 확률 분포 결정부(2503)에 의해 결정된 확률 분포에 기초해 화소 값들을 산술 복호화하며, 그를 복호화 화상 신호(2510)로서 출력한다.
이상 설명된 본 실시예에 따르면, 이진 디지탈 화상의 화소 값들을 산술 복호화를 이용하여 복호화하는 화상 복호화 장치에서, 움직임 보상 예측 화상의 화소 값들의 분포 상태에 따라 복호화될 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정할 때, 모드 정보(2321) 및 제 1 및 제 2 스위칭부(2505, 2506)를 사용함으로써 비월주사 구조를 갖는 화상을 올바르게 복호화할 수 있다.
(실시예 18)
본 발명은 실시예 1 내지 실시예 17에 도시된 기능 블럭의 처리를 프로그램에 의해 소프트웨어적으로 구현하며, 이러한 프로그램을 플로피 디스크와 같은 기록 매체내에 수록함으로써, 다른 독립적인 컴퓨터 시스템들 상에서도 용이하게 실시할 수 있게 한다. 도 37은 기록 매체의 한 예로서 플로피 디스크를 도시한다.
본 실시예는 기록 매체로서 플로피 디스크를 도시하였지만, 임의의 IC 카드,CD-ROM, 자기 테이프 및 프로그램이 기록될 수 있는 어떤 매체도 사용할 수 있다.
또한 화상 부호화 장치 기능들 및 화상 복호화 장치 기능들을 모두 갖는 화상 부호화/복호화 장치를 구성하는 것도 가능하다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호화 장치는 비월주사 구조를 갖는 디지탈 화상을 다수의 화소를 갖는 블럭으로 나누고, 각각의 블럭에 대해 그들을 부호화/복호화하는데 유용하며, 각각의 블럭에 대해 필드 구조 또는 프레임 구조를 고려하여 보다 나은 부호화 효율을 갖는 모드를 선택함으로써 부호화 효율을 개선하기에 적합하다.

Claims (16)

  1. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 필드 단위로 처리하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 프레임 단위로 처리하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화소 블럭을 필드 단위로 처리할지 또는 프레임 단위로 처리할지를 블럭 단위로 판정하는 모드 판정 수단과,
    상기 모드 판정 수단의 판정 결과를 표시하는 모드 정보에 따라 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하되,
    상기 필드 단위 처리 수단은 필드 단위로 상기 화소 블럭을 다운샘플링하고,
    상기 프레임 단위 처리 수단은 프레임 단위로 상기 화소 블럭을 다운샘플링하며,
    상기 모드 판정 수단은 상기 이진 디지탈 화상을 부호화할 때 상기 화소 블럭을 필드 단위로 다운샘플링할지 또는 프레임 단위로 다운샘플링할지를 각각의 블럭에 대해 판정하여, 판정 결과를 표시하는 모드 정보를 출력하는
    화상 부호화 장치.
  2. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 필드 단위로 처리하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 프레임 단위로 처리하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화소 블럭을 필드 단위로 처리할지 또는 프레임 단위로 처리할지를 블럭 단위로 판정하는 모드 판정 수단과,
    상기 모드 판정 수단의 판정 결과를 표시하는 모드 정보에 따라 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하되,
    상기 필드 단위 처리 수단은
    필드 화상에 관하여 화소 값 변화점을 검출하는 필드 변화점 검출 수단과,
    동일 필드 화상 내에서 먼저 화소 값 변화가 검출된 변화 위치로부터 다음 화소 값 변화 위치를 예측하는 필드 예측 수단과,
    상기 필드 변화점 검출 수단에 의해 검출된 변화점 검출 위치와, 상기 필드 예측 수단에 의해 예측된 변화점 예측 위치간의 차분값을 부호화하는 필드 부호화 수단을 포함하고,
    상기 프레임 단위 처리 수단은
    프레임 화상에 관하여 화소 값 변화점을 검출하는 프레임 변화점 검출 수단과,
    동일 프레임 화상 내에서 먼저 화소 값 변화가 검출된 변화 위치로부터 다음 화소 값 변화 위치를 예측하는 프레임 예측 수단과,
    상기 프레임 변화점 검출 수단에 의해 검출된 변화점 검출 위치와, 상기 프레임 예측 수단에 의해 예측된 변화점 예측 위치간의 차분값을 부호화하는 프레임 부호화 수단을 포함하며,
    상기 모드 판정 수단은 상기 필드 부호화 수단으로부터 출력된 부호화 화상 신호의 부호어 길이와 상기 프레임 부호화 수단으로부터 출력된 부호화 화상 신호의 부호어 길이를 비교하여 모드 판정을 행하는
    화상 부호화 장치.
  3. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 필드 단위로 처리하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 프레임 단위로 처리하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화소 블럭을 필드 단위로 처리할지 또는 프레임 단위로 처리할지를 블럭 단위로 판정하는 모드 판정 수단과,
    상기 모드 판정 수단의 판정 결과를 표시하는 모드 정보에 따라 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하되,
    상기 필드 단위 처리 수단은
    필드 화상에서의 타겟 화소 주변의 이미 부호화된 화소의 화소 값 분포 상태를 조사하는 수단과,
    상기 조사 결과에 나타나는 분포 상태로부터 상기 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하는 수단과,
    상기 결정된 확률 분포에 따라 상기 타겟 화소의 화소 값에 대한 산술적 부호화를 행하는 수단을 포함하며,
    상기 프레임 단위 처리 수단은
    프레임 화상에서의 타겟 화소 주변의 이미 부호화된 화소의 화소 값 분포 상태를 조사하는 수단과,
    상기 조사 결과에 나타나는 분포 상태로부터 상기 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하는 수단과,
    상기 결정된 확률 분포에 따라 상기 타겟 화소의 화소 값에 대한 산술적 부호화를 행하는 수단을 포함하며,
    상기 모드 판정 수단은,
    상기 필드 단위 처리 수단에 의해 산술 부호화된 타겟 화소의 부호어 길이와 상기 프레임 단위 처리 수단에 의해 산술 부호화된 타겟 화소의 부호어 길이를 비교하여 모드 판정을 행하는
    화상 부호화 장치.
  4. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 필드 단위로 처리하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 프레임 단위로 처리하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화소 블럭을 필드 단위로 처리할지 또는 프레임 단위로 처리할지를 블럭 단위로 판정하는 모드 판정 수단과,
    상기 모드 판정 수단의 판정 결과를 표시하는 모드 정보에 따라 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하되,
    상기 필드 단위 처리 수단은
    필드 단위로 상기 화소 블럭에 대한 움직임 보상을 행함으로써 필드 예측 화상을 생성하는 수단과,
    상기 필드 예측 화상내 타겟 화소 주변의 이미 부호화된 화소의 화소 값 분포 상태를 조사하는 수단과,
    상기 조사 결과에 나타나는 분포 상태로부터 상기 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하는 수단과,
    상기 결정된 확률 분포에 따라 상기 타겟 화소의 화소 값을 산술적으로 부호화하는 수단을 포함하며,
    상기 프레임 단위 처리 수단은
    프레임 단위로 상기 화소 블럭에 대한 움직임 보상을 행함으로써 프레임 예측 화상을 생성하는 수단과,
    상기 프레임 예측 화상내 타겟 화소 주변의 이미 부호화된 화소의 화소 값 분포 상태를 조사하는 수단과,
    상기 조사 결과에 나타나는 분포 상태로부터 상기 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하는 수단과,
    상기 결정된 확률 분포에 따라 상기 타겟 화소의 화소 값을 산술적으로 부호화하는 수단을 포함하며,
    상기 모드 판정 수단은,
    상기 필드 단위 처리 수단에 의해 산술 부호화된 타겟 화소의 부호어 길이와 상기 프레임 단위 처리 수단에 의해 산술 부호화된 타겟 화소의 부호어 길이를 비교하여 모드 판정을 행하는
    화상 부호화 장치.
  5. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위로 부호화한 부호화 화상 신호 중 필드 단위로 부호화한 부호화 화상 신호를, 필드 단위로 복호화하기 위한 처리를 행하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 프레임 단위로 부호화한 부호화 화상 신호를, 프레임 단위로 복호화하기 위한 처리를 행하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위의 어느 것으로 화소 블럭을 부호화하였는지를 나타내는 모드 정보에 따라서 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하되,
    상기 필드 단위 처리 수단은 필드 단위로 상기 부호화 화상 신호를 업샘플링하고,
    상기 프레임 단위 처리 수단은 프레임 단위로 상기 부호화 화상 신호를 업샘플링하며,
    상기 스위칭 수단은 필드 단위 또는 프레임 단위의 어느 모드로 화소 블럭을 다운샘플링하였는지를 나타내는 모드 정보에 따라서 스위칭하는
    화상 복호화 장치.
  6. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위로 부호화한 부호화 화상 신호에 있어서, 화소 블럭 내의 변화점 검출 위치와 변화점 예측 위치와의 차분값을 부호화한 부호화 화상 신호로부터 상기 차분값을 복호화하는 차분값 복호화 수단과,
    먼저 복호화된 화소 블럭내의 화소의 화소 값 변화 위치로부터 다음 화소 값 변화 위치를 예측하는 예측 수단과,
    상기 예측 수단에 의해 예측된 상기 화소 값 변화 위치에 상기 복호화된 차분값을 가산하는 가산 수단과,
    상기 가산 수단이 출력하는 가산 결과로부터 필드 단위로 필드 화상을 복원하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 가산 수단이 출력하는 가산 결과로부터 프레임 단위로 프레임 화상을 복원하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위의 어느 것으로 화소 블럭을 부호화한 것인지를 나타내는 모드 정보에 따라서 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하는 화상 복호화 장치.
  7. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위로 부호화한 부호화 화상 신호에 있어서, 화소 블럭 내의 타겟 화소의 확률분포를 이용하여 산술 부호화한 부호화 화상 신호를 복호화하는 산술 복호화 수단과,
    타겟 화소 주변의 화소 값 분포에 기초하여 해당 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하고 결정한 해당 타겟 화소의 확률분포를 상기 산술 복호화 수단에 제공하는 확률 분포 결정 수단과,
    상기 산술 복호화 수단으로 복호화한 복호화 화상으로부터 필드 단위로 타겟화소의 주변 화소에 관하여 화소 값 분포를 조사하여, 조사 결과의 화소 값 분포를 상기 확률 분포 결정 수단에 제공하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 산술 복호화 수단으로 복호화한 복호화 화상으로부터 프레임 단위로 타겟 화소의 주변 화소에 관하여 화소 값 분포를 조사하여, 조사 결과의 화소 값 분포를 상기 확률 분포 결정 수단에 제공하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화상 부호화 장치에 필드 단위 또는 프레임 단위의 어느 것으로 화소 블럭을 부호화하였는지를 나타내는 모드 정보에 따라서 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하는 화상 복호화 장치.
  8. 비월 구조를 가지는 이진 디지탈 화상을 분할한 화소 블럭을 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위로 부호화한 부호화 화상 신호에 있어서, 화소 블럭 내의 타겟 화소의 확률분포를 이용하여 산술 부호화한 부호화 화상 신호를 복호화하는 산술 복호화 수단과,
    타겟 화소 주변의 화소 값 분포에 기초하여 해당 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하고 결정한 해당 타겟 화소의 확률분포를 상기 산술 복호화 수단에 제공하는 확률 분포 결정 수단과,
    상기 산술 복호화 수단으로 복호화한 복호화 화상으로부터 복호화 대상의 화소 블럭을 필드 단위로 움직임 보상하여 필드 예측 화상을 생성하고, 생성한 필드예측 화상으로부터 타겟 화소의 주변 화소에 관하여 화소 값 분포를 조사하여, 조사 결과의 화소 값 분포를 상기 확률 분포 결정 수단에 제공하는 필드 단위 처리 수단과,
    상기 산술 복호화 수단으로 복호화한 복호화 화상으로부터 복호화 대상의 화소 블럭을 프레임 단위로 움직임 보상하여 프레임 예측 화상을 생성하고, 생성한 프레임 예측 화상으로부터 타겟 화소의 주변 화소에 관하여 화소 값 분포를 조사하여, 조사 결과의 화소 값 분포를 상기 확률 분포 결정 수단에 제공하는 프레임 단위 처리 수단과,
    상기 화상 부호화 장치로 필드 단위 또는 프레임 단위의 어느 것으로 화소 블럭을 부호화하였는지를 나타내는 모드 정보에 따라서 상기 필드 단위 처리 수단 및 상기 프레임 단위 처리 수단에 대한 입력 또는 출력을 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하는 화상 복호화 장치.
  9. 제 1 항에 기재된 화상 부호화 장치와 제 5 항에 기재된 화상 복호화 장치를 포함하는 화상 부호화 및 복호화 장치.
  10. 제 3 항에 기재된 화상 부호화 장치와 제 7 항에 기재된 화상 복호화 장치를 포함하는 화상 부호화 및 복호화 장치.
  11. 제 4 항에 기재된 화상 부호화 장치와 제 8 항에 기재된 화상 복호화 장치를 포함하는 화상 부호화 및 복호화 장치.
  12. 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 기록 매체에 있어서,
    이진 디지탈 화상을 나눔으로써 획득된 화소 블럭을 컴퓨터 프로세서로 하여금 필드 단위로 다운샘플링하게 하는 제 1 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 화소 블럭을 상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 프레임 단위로 다운샘플링하게 하는 제 2 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 이진 디지탈 화상을 부호화할 때, 상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 화소 블럭을 필드 단위로 다운샘플링할지 또는 프레임 단위로 다운샘플링할지의 여부를 각각의 블럭에 대해 판정하게 하는 제 3 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 필드 단위로 다운샘플링하는 것과 프레임 단위로 다운샘플링하는 것중 어느 것이 더 효율적인지를 선택하게 하는 제 4 프로그램 인스트럭션 수단
    을 실행가능한 형식으로 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체.
  13. 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체에 있어서,
    컴퓨터 프로세서로 하여금 부호화 화상 신호를 필드 단위로 업샘플링하게 하는 제 1 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 부호화 화상 신호를 프레임 단위로 업샘플링하게 하는 제 2 프로그램 인스트럭션 수단과,
    화소 블럭이 필드 단위로 다운샘플링되었는지 또는 프레임 단위로 다운샘플링되었는지를 표시하는 모드 정보에 따라 상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 보다 효율적인 모드의 업샘플링을 선택하게 하는 제 3 프로그램 인스트럭션 수단
    을 실행가능한 형식으로 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체.
  14. 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체에 있어서,
    이진 디지탈 화상을 부호화할 때, 컴퓨터 프로세서로 하여금 화소 블럭을 필드 단위로 부호화할지 또는 프레임 단위로 부호화할지를 각각의 블럭에 대해 판정하게 하는 제 1 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 필드 화상내에서 타겟 화소 주변의 이미 부호화된 화소들의 화소 값 분포 상태를 조사하게 하는 제 2 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 조사 결과에 나타나는 분포 상태로부터 상기 타겟 화소의 화소 값에 관한 확률 분포를 결정하게 하는 제 3 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 결정된 확률 분포에 따라 상기 타겟 화소의 화소 값을 산술적으로 부호화하게 하는 제 4 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 프레임 화상내에서 타겟 화소 주변의 이미 부호화된 화소의 화소 값 분포 상태를 조사하게 하는 제 5 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 조사 결과내에 나타나는 분포 상태로부터 상기 타겟 화소의 화소 값에 관한 확률 분포를 결정하게 하는 제 6 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 결정된 확률 분포에 따라 상기 타겟 화소의 화소 값을 산술적으로 부호화하게 하는 제 7 프로그램 인스트럭션 수단과,
    상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 화소 블럭이 필드 단위로 부호화되었는지 또는 프레임 단위로 부호화되었는지를 표시하는 모드 정보에 따라, 필드 단위로 산술 부호화를 행하는 것과 프레임 단위로 산술 부호화를 행하는 것중 어느 것이 보다 효율적인 모드 인지를 선택하게 하는 제 8 프로그램 인스트럭션 수단
    을 실행가능한 형식으로 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체.
  15. 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체에 있어서,
    컴퓨터 프로세서로 하여금 이전에 복호화된 복호화 화상로부터 타겟 화소 주변 화소의 화소 값 분포를 필드 단위로 조사하게 하는 제 1 프로그램 인스트럭션수단과,
    컴퓨터 프로세서로 하여금 복호화 화상로부터 타겟 화소 주변 화소의 화소 값 분포를 프레임 단위로 조사하게 하는 제 2 프로그램 인스트럭션 수단과,
    컴퓨터 프로세서로 하여금 화소 블럭이 필드 단위로 부호화되었는지 또는 프레임 단위로 부호화되었는지를 표시하는 모드 정보에 따라 상기 타겟 화소 주변 화소의 화소 값 분포에 대하여 유효한 화소 값 분포를 선택하게 하는 제 3 프로그램 인스트럭션 수단과,
    컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 선택된 유효한 화소 값 분포에 기초해 상기 타겟 화소의 화소 값의 확률 분포를 결정하게 하는 제 4 프로그램 인스트럭션 수단과,
    컴퓨터 프로세서로 하여금 상기 결정된 타겟 화소의 확률 분포를 사용하여 상기 타겟 화소의 산술적으로 부호화된 화상 부호화 신호를 복호화하게 하는 제 5 프로그램 인스트럭션 수단
    을 실행가능한 형식으로 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록 매체.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 모드 판정 수단은 입력 화소 블럭의 프레임 화상 및 필드 화상의 각각에 관하여, 다운샘플링 후의 화소 사이즈에 따라 복수 영역으로 분할하고, 각 영역에 관하여 화소 값의 분산 값을 계산하여 분산 값이 작은 쪽의 모드를 사용 모드로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
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