KR100418874B1

KR100418874B1 - 영상압축시스템에서영상데이터버퍼링방법

Info

Publication number: KR100418874B1
Application number: KR10-1998-0043089A
Authority: KR
Inventors: 서유석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-10-10
Filing date: 1998-10-10
Publication date: 2004-04-17
Also published as: US6459815B1; DE19948601A1; CN1197370C; KR20000025846A; CN1251000A; DE19948601B4

Abstract

본 발명은 영상 압축 시스템에서 영상 데이터 버퍼링(Buffering) 방법에 관한 것으로서, 특히 전송 속도가 매우 낮고 비트 에러 발생율이 매우 높은 디지털 통신 환경에서 국제 표준 규격에 따라 압축된 영상 비트 스트림(Bit Stream)을 전송 채널의 상태에 따라 적응적으로(Adaptively) 전송하기 위한 버퍼링 방법에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 입력되는 영상 데이터의 가변 길이 부호를 블록 단위로 이산 직교 변환하여 그 값들을 각 이산 직교 변환 성분 단위로 저장하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 압축 시스템에서 영상 데이터 버퍼링 방법{Method of Buffering Video in the Video Compression System}

최근 W-CDMA(Wideband Code Division Multiplex Access)를 중심으로 한 이동 통신 국제 규격의 표준화에 따라, 국제 전기 통신 연합 전기 통신 표준화 부문(이하, ITU-T라 약칭함)의 텔레비젼 전송로와 음성 방송 전송로에 관한 권고안인 H.시리즈에서는 이동 영상 데이터 통신에 관한 규격이 출현하고 있다.

이동 영상 데이터 통신에 관한 국제 규격에서는 영상 압축 부호화된 가변 길이 영상 데이터를 통신 채널의 속도에 맞게 조절하여 전송할 수 있도록 버퍼(Buffer)에 일정 시간 동안 저장한 후 출력하는 비디오 버퍼링(Video Buffering) 기법을 공통적으로 사용하고 있다.

만일 통신 채널이 영상 압축 데이터의 속도 변화에 관계없이 가변적으로 제공되는 가변 비트 속도(Variable Bit Rate ; VBR)의 통신 채널인 경우라면 버퍼링(Buffering)이 필요없게 되지만, 대부분의 유무선 디지털 통신에서는 고정 비트 속도(Constant Bit Rate ; CBR)의 통신 채널이므로 가변 속도 영상 데이터를 고정 비트 속도의 통신 채널에 맞게 적응적으로(adaptively) 제어하는 비디오 버퍼링(Video Buffering) 기법이 필수적이다.

그러나, 가변 비트 속도의 통신 채널의 경우에도 통신 채널의 최대 가변 속도보다 높은 속도의 영상 데이터가 입력되면 네트워크에 체증(congestion)이 발생되며, 이를 해결하기 위해 입력되는 영상 데이터의 속도를 제한하는 비디오 버퍼링(Video Buffering) 기법 또는 이와 유사한 속도 제어 기법을 사용하게 된다.

도 1 은 종래 기술에 따른 영상 데이터 압축 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 1 을 참조하면, 도시된 영상 데이터 압축 장치는 영상 압축 부호화 방식의 국제 표준인 ITU-T H.263과, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4에서 정의된 기본 모델로, 압축전 메크로 블록(macro block)단위의 영상 데이터가 입력되는 이산 여현 변환부(Discrete Cosine Transform ; 이하, DCT라 약칭함)(1)와, 양자화부(Quantizer)(2)와, 역양자화부(Inverse Quantizer)(3)와, 역이산 여현 변환부(Inverse Discrete Cosine Transform ; 이하, IDCT라 약칭함)(4)와, 영상 저장용 프레임 메모리(Frame Memory)(5)로 구성되며, 양자화부(2)에 의해 양자화된 영상 데이터를 가변 길이로 변환하는 가변 길이 부호화부(Variable Length Coder ; 이하, VLC라 약칭함)(6)와, 가변 길이 부호를 다중화하는 영상 데이터 다중화부(Video Multiplexer)(7)와, 압축된 영상 데이터를 전송하기 위한 단일 포트 입출력 저장 수단인 버퍼부(8)와,버퍼부(7)의 점유도(Occupancy)에 따라 양자화 계수값{Q(k)}을 가변시키는 영상 데이터 전송율 제어부(9)를 포함하여 구성된다.

상기 버퍼부(8)는 정기적으로 점유도(Occupancy)를 감시하게 되는데, 리드 포인터(Read Pointer) 및 라이트 포인터(Write Pointer)의 어드레스값 차이를 이용하여 감시된 자신의 점유도를 영상 데이터 전송율 제어부(Video Rate Control)(9)에 알려 주며, 버퍼부(8)는 양자화부(2)와 결합되는 영상 데이터 전송율 제어부(Video Rate Control)(9)와 함께 궤환 루프(Feedback Loop)를 이루게 된다. 이때, 버퍼부(8)의 입력은 압축된 가변 속도의 가변 길이 영상 데이터이고 출력은 고정 속도의 가변 길이 영상 데이터이다.

영상 데이터 전송율 제어부(9)에서는 버퍼부(8)의 점유도값{O(k)}을 판단하여 적합한 양자화 계수값{Q(k)}을 양자화부(2)에 전달한다.

양자화 스텝 크기(step size)인 양자화 계수값{Q(k)}은 판단된 점유도값{O(k)}에 따라 결정되는 값으로, 대부분의 경우 1에서 31까지 31개의 정수값을 가지게 되며, 양자화 계수값{Q(k)}이 클 경우에는 양자화부(2)에서 출력되는 데이터양이 줄고, 반대로 양자화 계수값{Q(k)}이 작으면 출력되는 데이터양이 많아진다.

양자화부(2), VLC(6)를 통해 압축 부호화된 가변 속도의 가변 길이 영상 압축 데이터는 버퍼부(8)에 시리얼(serial)하게 입력되며, 입력된 순서대로 고정 속도의 가변 길이 영상 데이터가 시리얼(serial)하게 출력된다.

도 2 는 종래 기술에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 종래 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부는 압축 영상 데이터가 순서대로(Serial) 입력되어 입력된 순서대로 압축 영상 데이터를 출력하는 피포(FIFO : First-In First-Out) 방식으로 구성된다. 피포(FIFO)는 대개 랜덤 액세스(Random Access)가 불가능한 단일 비트의 입출력 제어를 가지며, 점유도 풀(Occupancy Full) 또는 점유도 앰프티(Occupancy Empty)를 나타내는데 사용할 수 있는 기능형 핀(Pin)을 가지고 있다.

이와 같은 종래 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부는 시리얼 입력/시리얼 출력인 피포 메모리를 사용하므로 입출력 데이터의 양의 차이에 따라 오버플로우(Overflow ; 데이터 과다 유입)나 언더플로우(Underflow ; 데이터 과소 유입)가 발생하고, 또한 데이터 양을 제어하는 핵심 기재가 양자화부에 적용되는 스텝 크기이므로 제어가 제대로 수행되고 있음에도 불구하고 버퍼부에 오동작이 발생할 수 있다. 특히, 오버플로우 시에는 새로 입력되는 영상 데이터를 저장하지 못하게 되어 통신 채널의 연결이 단절되는데, 연결을 복원하기 위해서는 다시 동기를 맞추어야 하며 또한 상당한 처리 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 부분적으로 해소할 수 있는 방법은 버퍼를 크게 하여 버퍼의 오동작의 발생율을 줄이는 것이지만 전송 지연에 따라 서비스 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 다른 문제는 영상 데이터의 급격한 증가로 인하여 버퍼부로의 유입양이 증가할 경우에 화질 저하를 방지하기 위해서는 화질 저하를 주변으로 분산시킬 필요가 있는데 이미 버퍼부에 입력되어 저장되어 있는 데이터에 대해서는 변화를 줄 수 없어 화질 저하가 새로 입력되는 영상에 대해 집중적으로 나타나게 되므로 급격한 화질의 변화를 가져와 서비스 품질을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 입력되는 가변 길이 부호의 경계가 구분되어 개별적인 접근이 가능하도록 각 가변 길이 요소 별로 메모리 위치가 분리되도록 하여 통신 채널의 상태에 따라 영상 데이터를 선택적으로 출력하도록 하는 영상 압축 시스템에서 영상 데이터 버퍼링 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력되는 영상 데이터를 블록 단위로 이산 직교 변환하여 그 값들을 각 이산 직교 변환 성분 단위로 저장하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 영상 데이터 압축 장치의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 2 는 종래 기술에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부의 내부 구성을 나타낸 도면.

도 3 은 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부의 내부구성을 나타낸 블록구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 내부 구성을 상세하게 나타낸 상세블록구성도.

도 6 은 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부가 복수개로 구비되어 상호 연결되어 동작하는 것을 나타낸 도면.

도 7 은 일반적인 가변 길이 부호화부의 내부구성을 나타낸 도면.

도 8 은 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부에서 출력된 영상 데이터가 통신 채널로 전송되기 위한 과정을 나타낸 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 가변 길이 부호화부 20 : 버퍼부

21 : 헤더 생성부 22 : 헤더 버퍼부

23 : 픽처 헤더부 24 : GOB 헤더부

25 : 매크로 블록 헤더부 26 : CONTRAXPAND 버퍼

27 : Rqs 제어부 28 : Rzs 제어부

30 : 영상 데이터 전송율 제어부

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다. 도 4 는 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부의 내부구성을 나타낸 블록구성도이다. 도 5 는 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 내부 구성을 상세하게 나타낸 상세블록구성도이다. 도 6 은 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부가 복수개로 구비되어 상호 연결되어 동작하는 것을 나타낸 도면이다. 도 7 은 일반적인 가변 길이 부호화부의 내부구성을 나타낸 도면이다. 도 8 은 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치의 버퍼부에서 출력된 영상 데이터가 통신 채널로 전송되기 위한 과정을 나타낸 도면이다.

도 3 을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치는 영상 압축 부호화 방식의 국제 표준인 ITU-T H.263과, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4에서 정의된 기본 모델로, 압축전 메크로 블록(macro block)단위의 영상 데이터가 입력되는 이산 여현 변환부(Discrete Cosine Transform ; 이하, DCT라 약칭함)(1)와, 양자화부(Quantizer)(2)와, 역양자화부(Inverse Quantizer)(3)와, 역이산 여현 변환부(Inverse Discrete Cosine Transform ; 이하, IDCT라 약칭함)(4)와, 영상 저장용 프레임 메모리(Frame Memory)(5)로 구성되며, 양자화부(2)에 의해 양자화된 영상 데이터를 가변 길이로 변환하는 가변 길이 부호화부(Variable Length Coder ; 이하, VLC라 약칭함)(10)와, 압축된 영상 데이터를 전송하기 위한 단일 포트 입출력 저장 수단인 버퍼부(20)와, 영상 데이터를 다중화하는 영상 데이터 다중화부(Video Multiplexer)(7)와, 버퍼부(20)의 점유도(Occupancy)에 따라 양자화 계수값{Q(k)}을 가변시키는 영상 데이터 전송율 제어부(30)를 포함하여 구성된다. 여기에서, 상기 이산 여현 변환부(1)는 동등한 기능을 갖는 다른 이산 직교 변환으로 대체할 수 있다. 예를 들면, 이산 사인 변환(Discrete Sine Transform), 하다마드 변환(Hadamard Transform), KL 변환, 왈시 변환(Walsh Transform) 등으로 이산 여현 변환부(1)를 대체할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 상기 버퍼부(20)는 도 1 에 도시된 종래 기술 구성과 비교하여 버퍼부(20)의 내부 구성과 피드백(Feedback) 되는 제어 파라미터(Parameter)가 추가되는 것이 특징이다. 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치는 버퍼부(20)의 점유도(Occupancy)에 따라 영상 데이터 전송율 제어부(30)가 양자화 스텝 크기(Step Size) 뿐만 아니라 양자화시에 양자화 대상이 되는 DCT(Discrete Cosine Transform)값의 위치를 지정해 주는 조널 양자화 파라미터(Zonal Quantization Parameter)를 양자화부(2)에 인가하여 양자화되는 DCT 의 범위를 제어하게 된다.

여기에서, 종래 기술에 따른 버퍼부의 점유도(Occupancy)는 절대 메모리 크기에 대비한 한 순간의 점유도를 산출한 값이지만 본 발명에 따른 버퍼부는 상대적인 점유도(Relative Occupancy)가 사용된다.

도 4 와 도 5 를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 버퍼부는 피포(FIFO) 메모리 방식의 버퍼가 아니라 입력되는 가변 길이 부호의 경계가 구분되어 개별적인 접근이 가능하도록 각 가변 길이 요소 별로 메모리 위치가 분리되도록 한 버퍼이다. 상기 버퍼부의 구조는 ITU-T H.263 영상 압축 규격의 비트 스트림신택스(Bit Stream Syntax)를 예로 들어 도시한 것이다. 비트 스트림 신택스는 통신 호환성에 근본이 되는 부분이므로 H.263 의 고급 또는 자매 규격인 H.263+, H.263L 등에도 똑같이 적용된다. 픽처 헤더(Picture Header)와 GOB 헤더(Group of Block Header)를 별도로 저장하는 헤더 버퍼부(22)가 별도로 존재하며 매크로 블록 헤더(Macro Block Header)의 가변 길이 부호를 저장하는 매크로 블록 헤더부(25)가 별도로 구성된다. 여기에서, 부제 번호 26 은 본 발명에 따른 버퍼부의 핵심 부분으로서 CONTRAXPAND 버퍼(콘트랙스팬드 버퍼)로 명명한다. 상기 CONTRAXPAND 버퍼(26)는 가변 길이 부호화부(10)로부터 가변 길이 부호를 입력받아 기록하는 코드(Code) 영역과, 상기 코드 영역의 비트 길이를 나타내는 길이(Length) 영역과, 각 블록에서 양자화된 값이 0 인 직류성분 또는 교류성분의 개수를 나타내는 런(Run)영역을 포함하여 저장한다. 이때, 양자화 되지 않은 성분은 CONTRAXPAND 버퍼(26)에 저장하지 않는다. 예를 들어, 블록 1 에서 DC 와 지그재그 스캐닝(Zigzag scaning) 순서에 따른 AC 값들 중 1, 2, 11번째가 0이 아닌 값으로 양자화 되었다면, AC1, AC2, AC3에 1, 2, 11번째 값들이 CONTRAXPAND 버퍼(26)에 저장되어 출력되게 된다.

그리고, 상기 버퍼부(20)에 코드(Code)를 저장하는 방법은 상기 방법 외에도 각 DC 및 AC 성분을 차례로 상기 버퍼부(20)의 해당 DC 및 AC 부분에 일대일 대응시켜 저장할 수도 있다. 이때, 각 DC 및 AC 성분이 0 인 값도 저장한다. 그리고, 버퍼부(20)의 해당 각 DC 및 AC 부분에 저장된 값이 0 인지 아닌지를 표시하는 플래그 비트(Flag Bit)를 별도로 저장하게 되면 버퍼부(20)의 구조가 더욱 효율적일수도 있다.

한편, 픽처 헤더부(23)와 GOB 헤더부(24)는 고정 길이 부호화(Fixed Length Coding ; FLC)되므로 CONTRAXPAND 버퍼(26)에 포함되지 않는다. CONTRAXPAND 버퍼(26)에는 리드 포인터(Read Pointer)와 라이트 포인터(Write Pointer)가 있어 양자화부(2)를 제어하는 데 사용하는데, 영상 데이터 전송율 제어부(9)는 버퍼부(20)의 점유도에 따라 양자화 스텝 크기인 Qs 를 제어하여 양자화부(2)에 인가시키는 Rqs 제어부(27)와 버퍼부(20)의 리드 포인터와 라이트 포인터에 따라 양자화 대상 DCT 계수의 인덱스(Index)인 조널 샘플링 파라미터(Zonal Sampling Parameter ; Zs)를 제어하여 양자화부(2)에 인가시키는 Rzs 제어부(28)를 포함하여 이루어진다.

도 4 와 도 5 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 영상 데이터 버퍼링 방법의 핵심은 가변 길이 부호화부(10)로부터 입력된 가변 길이 영상 데이터가 통신 채널의 상태에 따라 선택적으로 출력되는 것이다. 이는 영상 데이터가 각 DC 및 AC 값의 위치에 따라 분리되어 저장되므로 가능하며, 또한 버퍼부(20)에 저장된 영상 데이터 중 중요도가 낮은 영상 데이터의 전송을 포기할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 버퍼부(20)의 전체 점유도가 높아져 오버플로우가 발생할 위험이 있을 경우 저장되어 있는 DCTQ(DCT Quantized ; 양자화된 DCT 값) 중 높은 중요도의 DCTQ 를 선택적으로 전송하고 나머지 DCTQ 를 폐기하면 오버플로우를 방지하면서 높은 점유도 상태에서도 전송을 계속 유지할 수 있게 된다. 결과적으로 가변 길이 부호화부(10)에서 처리되어 버퍼부(20)로 입력된 전체 DCTQ 중에서 도 4 에 도시된바와 같이 전송된 DCTQ 만이 전송되어 이러한 동작이 가능하게 된다. 여기에서, 전송된 DTCQ 와 폐기된 DCTQ 와의 차이는 리드 포인터와 라이트 포인터에 의해 Rzs 제어부(28)로 전달되고 또한 전달되는 Qs 에 의해 버퍼부(20)의 점유도가 낮은 값으로 신속하게 재조정되게 하여 리드 포인터와 라이트 포인터의 차이가 0 이 되도록 양자화부(2)를 제어하게 된다. 이때, 버퍼부(20)의 점유도인 Qs(k)와 조널 샘플링 파라미터인 Zs(k)는 다음과 같은 식에 의해 구하여진다.

Qs(K)= f(occ(k)) : function f(), Linear or Non-Linear

occ(k)=rbn(k)-wbn(k)

rbn(k)=length(Bk,j)

wbn(K)=length(Bk,j)

여기서, occ(k)는 버퍼부의 점유도이고, rbn(k)는 리드 블록 번호이고, wbn(k)은 라이트 블록 번호이며, j_read와 j_write는 각각 읽고 쓰는데 포함된 코드(Code)의 위치이며, k_1,2,3,4는 블록의 위치이다. 그리고, 버퍼부의 점유도 occ(k)를 Qs(k)로 변화시키는 함수 f(occ(k))는 영상 데이터의 양을 조절하는 방식에 따라 다수의 다른 함수가 사용될 수 있다. 일반적으로, 선형함수나 시그모이덜(sigmoidal) 함수가 주로 사용되는데 로그 함수와 지수 함수를 결합한 유니모이덜(unimoidal)함수가 사용되기도 한다.

또한, Zs(k)=rptr(k),(단, dptr(k) 가 0 이 아닐 때)

wptr(k)= ∑run(Bk) (단, 라이트 블록에서)

rptr(k)= ∑run(Bk) (단, 리드 블록에서)

dptr(k)=int{(wptr(k)-rptr(k))/NMB}

여기서, rptr(k)는 리드 포인터이고, wptr(k)는 라이트 포인터이고, dptr(k)은 리드 포인터와 라이트 포인터와의 차이값이고, NMB 는 매크로 블록에 있어서 각 블록의 개수를 합한 것이며, int 는 정수값을 취한다는 의미이다. 또한, 라이트 블록은 매크로 블록에 있어서 버퍼부(20)에 저장된 각 블록의 DC 내지 ACn 의 총 합계를 의미하고, 리드 블록은 매크로 블록에 있어서 버퍼부(20)에서 출력된 각 블록의 DC 내지 ACn 의 총 합계를 의미한다.

그리고, rptr(k)과 wptr(k)과 dptr(k)은 모드 이진수 값으로 어드레스 이고, OCC(k)는 버퍼부(20)의 CONTRAXPAND 버퍼(26)의 크기에 따라 정해지는데 구현에 따라 정수 또는 실수 값으로 모두 표시할 수 있으며. Zs(k)는 하나 또는 2개 이상의 1 내지 63 까지의 정수값이 된다.

한편, 상기 버퍼부(20)에서 출력된 영상 데이터가 영상 데이터 다중화부(7)에서 다중화하되어 비트 시트림 신택스에 따라 출력되면, 상기 출력되는 가변 길이 부호가 연결된 채널의 속도에 따라 하나의 비트 스트림으로 전송되도록 변환하는 패러렐 입력을 시리얼 출력으로 변환하는 시프트(Shift) 레지스터부(PISO ; Parallel In Serial Out)를 거쳐 전송되게 된다.

도 6 을 참조하여 설명하면, 버퍼부(20)는 CONTRAXPAND 버퍼(26)를 복수개 구비하여 전체 버퍼의 용량을 증대시킬 수 있다. 전체 버퍼 용량을 증대시키면 하나의 버퍼에 저장된 데이터가 리드 될 시에 다른 하나의 버퍼에는 라이트 되게 할 수 있게 된다는 것을 보여준다. 여기서, TR 은 Temporal Reference 의 이니셜로서 타임 스탬프(Time Stamp)에 해당되는 것으로, 0 ~ 255 까지 부여한다.

도 7 을 참조하여 설명하면, 일반적인 가변 길이 부호화부는 가변 길이 부호를 고정 길이 부호의 출력으로 변환하는 비트 패커부(Bit Packer)가 내부에 구성되어 있었지만 본 발명에 따른 영상 데이터 압축 장치에서는 버퍼부(20)가 가변 길이 부호의 데이터를 버퍼링 할 수 있으므로 비트 패커부를 내부에 구성하지 않아도 된다. 만일, 일반적인 가변 길이 부호화부가 비트 패커부를 내부에 구성하지 않을 경우에는 통신 채널과의 연결을 위해 제공되는 클럭 신호와 접속이 쉽지 않게 된다. 따라서, 비트 패커부의 사용은 가변 길이 부호화부의 구현에 있어서 일반화 되어 있는 방법이다. 본 발명에 따른 가변 길이 부호화부는 비트 패커부의 사용 없이도 채널로 연결되는 최종 출력에서 연결이 단절되지 않도록 하는 비트 스트림이 되도록 한다.

도 8 을 참조하여 설명하면, 영상 데이터 다중화부(7)에서 다중화된 데이터인 길이가 각각 I(M), I(N)인 가변 길이 부호 M 과 N 은 각각 시프트 레지스터부(40)의 제 1 레지스터(41)와 제 2 레지스터(42)로 입력된다. 이때, 길이 정보인 I(M), I(N)이 출력해야 하는 각 코드워드(Codeword)의 길이를 각 레지스터에 알려준다. 이렇게 되면 출력되는 채널과 동기되어 있는 클럭에 의해 제공된 길이 정보만큼만 비트 스트림으로 출력되는데, 제1 레지스터(41)에서 7 비트가 출력되고 곧바로 제 2 레지스터(42)에서 3 비트가 출력된다. 이와 같은 동작을 다음에입력되는 모든 데이터에 대해 지속적으로 하게 되면 최종 출력은 연결이 끊이지 않게 된다. 이러한 동작은 가변 길이 부호화부의 기능 중 절반 이상을 차지하는 비트 패커부를 사용하지 않고도 가능하여 가변 길이 부호화부의 복잡도를 줄일 수 있다.

이상의 설명에서와 같은 본 발명은 기존의 영상 데이터 압축 장치의 버퍼가 갖는 오버플로우를 방지하여 시스템 전체에 발생할 수 있는 통신 중단이 발생하지 않도록 하고, 피포(FIFO) 방식의 입출력 방식을 사용하지 않으므로 가변 길이 부호화 정보를 부호화가 이미 수행된 이후에도 선택적으로 전송할 수 있으며, 이미 저장된 데이터가 전송되어야만 현재 입력되는 데이터가 전송되는 구조가 아니므로 전송 지연을 최소화 할 수 있어 영상 통신의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 버퍼부가 기존의 버퍼에 비해 복잡도는 높지만 가변 길이 부호화부의 복잡도를 절반 이상 줄일 수 있어 전체 시스템 구조가 단순화 할 수 있고, 양자화부와 가변 길이 부호화부와 상호 연관되어 전송 채널의 상태의 변화에 따라 전체 시스템을 제어할 수 있으므로 기존의 장치가 주로 양자화부에 의존하여 전송율을 제어하는 것에 비해 통신 품질이 높으며, 가변 길이 영상 데이터를 분리하여 처리하므로 비트 에러 발생율이 높은 통신 채널 환경에서 높은 에러 허용력(Error Resilence)을 유지할 수 있는 다른 기법과 효율적으로 결합될 수 있는 효과가 있다.

Claims

입력되는 영상 데이터를 블록 단위로 이산 직교 변환하는 단계와;

상기 블록 단위로 이산 직교 변환된 영상 데이터를 버퍼부의 상대적인 점유도에 따라 양자화될 영상 데이터에 대하여 양자화 대상이 되는 디씨티(DCT)값을 위치를 지정해주는 파라미터를 인가하여 양자화되는 디씨디의 범위를 제어하는 단계와;

상기 디씨티의 범위가 제어된 영상 데이터를 가변길이 부호화부(VLC)에서 가변길이로 변환하는 단계와;

상기 가변길이 부호화부로부터 상기 가변 길이 부호를 입력받아 기록하는 코드 영역과, 상기 코드 영역의 비트 길이를 나타내는 길이(Length) 영역과, 상기 각 블록에서 양자화된 값이 0인 직류성분 또는 교류성분의 개수를 나타내는 런(Run)영역을 포함하여 구성된 콘트랙스팬드 버퍼에서 상기 영상 데이터의 가변길이에 따라 각 이산 직교 변환 성분 단위로 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 압축 시스템에서 영상 데이터 버퍼링 방법.