KR100568649B1 - 동화상복호화장치및동화상복호화방법 - Google Patents

동화상복호화장치및동화상복호화방법

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Abstract

입력 신호로부터 얻어진 소정 크기의 블럭 단위의 직교 변환 계수 중, 수평 주파수의 고역 부분의 계수를 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로, 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써 블럭 단위마다 수평 방향이 1/2로 압축된 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로, 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기, 및 역직교 변환 회로 또는 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 재생 화상 데이타를 기록하는 1 또는 복수의 참조 화상용 메모리를 구비하고 있다.

Description

동화상 복호화 장치 및 동화상 복호화 방법{MOVING-PICTURE DECORDING APPARATUS AND MOVING-PICTURE DECORDING METHOD}
본 발명은 동(動)화상 복호화 장치에 관한 것으로, 특히 MPEG 방식으로 압축 부호화된 신호를 복호화하여 원화상의 해상도보다 낮은 해상도의 재생 화상을 얻는데에 적합한 동화상 복호화 장치 및 동화상 복호화 방법에 관한 것이다.
종래부터, 디지탈 TV 등의 분야에 있어서 화상 데이타를 압축 부호화하기 위한 화상 부호화 방식으로서 MPEG(Moving Picture Expert Group) 방식이 알려져 있다.
MPEG 방식의 대표적인 것으로 MPEG1과 MPEG2가 있다. MPEG1에서는 순차 주사(non-interlace)의 화상만 취급되고 있지만, MPEG2에서는 순차 주사의 화상만이 아니라 비월(飛越) 주사(인터레이스 주사)의 화상도 취급되게 되었다.
이들 MPEG 부호화에는 움직임 보상 예측(시간적 압축), DCT(공간적 압축) 및 엔트로피 부호화(가변 길이 부호화)가 채용되고 있다. MPEG의 부호화에서는 먼저 매크로 블럭 단위마다 시간축 방향의 예측 부호화(MPEG1에서는 프레임 예측 부호화가, MPEG2에서는 프레임 예측 부호화 또는 필드 예측 부호화)가 행해진다.
매크로 블럭은, 예를 들면 16(수평 방향 화소수)×16(수직 방향 화소수) 크기의 Y신호(휘도 신호)와, 8(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수) 크기의 Cb 신호(색차 신호)와, 8(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수) 크기의 Cr 신호(색차 신호)로 이루어진다.
여기에서는 설명의 편의상 Y신호에 대해서만 설명한다. 예측 부호화 방식에 대해 I픽처, P픽처, B픽처의 3종류의 화상 타입이 존재한다. 이하에서는 프레임 예측 부호화를 예로 들어 설명한다.
(1) I픽처 : 프레임 내의 정보만으로 부호화된 화면으로, 프레임간 예측을 행하지 않고 생성되는 화면이고, I픽처 내의 전체 매크로 블럭 타입은 프레임내 정보만으로 부호화하는 프레임내 예측 부호화이다.
(2) P픽처 : I 또는 P픽처로부터의 예측을 행함으로써 만들어지는 화면으로서, 일반적으로 P픽처 내의 매크로 블럭 타입은 프레임내 정보만으로 부호화하는 프레임내 부호화와, 과거의 재생 화상으로부터 예측하는 순방향 프레임간 예측 부호화의 양쪽을 포함하고 있다.
(3) B픽처 : 쌍방향 예측에 의해 만들어지는 화면으로서, 일반적으로 이하의 매크로 타입을 포함하고 있다.
a. 프레임내 정보만으로 부호화하는 프레임내 예측 부호화
b. 과거의 재생 화상으로부터 예측하는 순방향(forward) 프레임간 예측 부호화
c. 미래로부터 예측하는 역방향(backward) 프레임간 예측 부호화
d. 전후 양쪽의 예측에 의한 내삽적(interpolative) 프레임간 예측 부호화
여기에서, 내삽적 프레임간 예측이란 순방향 예측과 역방향 예측의 2가지 예측을 대응 화소 사이에서 평균하는 것을 말한다.
MPEG 부호기에서는 원화상의 화상 데이타는 16(수평 방향 화소수)×16(수직 방향 화소수) 크기의 매크로 블럭 단위로 분할된다. 매크로 블럭 타입이 프레임내 예측 부호화 이외의 매크로 블럭에 대해서는 매크로 블럭 타입에 따른 프레임간 예측이 행해져서 예측 오차 데이타가 생성된다.
매크로 블럭 단위마다의 화상 데이타(매크로 블럭 타입이 프레임내 예측 부호화인 경우) 또는 예측 오차 데이타(매크로 블럭 타입이 프레임간 예측 부호화인 경우)는 8×8 크기의 4개의 서브 블럭으로 분할되고, 각 서브 블럭의 화상 데이타에 직교 변환의 일종인 2차원 이산 코사인 변환(DCT : Discrete Cosine Transform)이 다음 수학식 1에 기초하여 행해진다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 8×8 크기의 블럭 내의 각 데이타 f(i, j)에 기초하여 uv 공간(u : 수평 주파수, v : 수직 주파수)에 있어서의 각 DCT(직교 변환) 계수 F(u, v)가 얻어진다.
MPEG1에서는 DCT에 프레임 DCT 모드만 있지만, MPEG2의 프레임 구조에서는 매크로 블럭 단위로 프레임 DCT 모드와 필드 DCT 모드로 전환할 수 있다. 단, MPEG2의 필드 구조에서는 필드 DCT 모드뿐이다.
프레임 DCT 모드에서는 16×16 매크로 블럭이 4분할되어 좌측 상부의 8×8 블럭, 우측 상부의 8열8행의 블럭, 좌측 하부의 8×8의 블럭, 우측 하부의 8×8 블럭마다 DCT가 행해진다.
한편, 필드 DCT 모드에서는 16×16 매크로 블럭의 좌측 절반의 8(수평 방향 화소수)×16(수직방향 화소수) 블럭 내의 기수 라인만으로 이루어지는 8×8의 데이타군, 좌측 절반의 8×16 블럭 내의 우수 라인만으로 이루어지는 8×8의 데이타군, 우측 절반의 8(수평 방향 화소수)×16(수직방향 화소수) 블럭 내의 기수 라인만으로 이루어지는 8×8의 데이타군, 및 우측 절반의 8×16의 블럭 내의 우수 라인만으로 이루어지는 8×8 데이타군의 각 데이타군마다 DCT가 행해진다.
상기와 같이 하여 얻어진 DCT 계수에 대해 양자화가 행해져서 양자화된 DCT 계수가 생성된다. 양자화된 DCT 계수는 지그재그 스캔 또는 얼터네이트(alternate) 스캔되어 1차원으로 나열되고, 가변 길이 부호기에 의해 부호화된다. MPEG 부호기로부터는 가변 길이 부호기에 의해 얻어진 변환 계수의 가변 길이 부호와 함께, 매크로 블럭 타입을 나타내는 정보를 포함하는 제어 정보 및 움직임 벡터의 가변 길이 부호가 출력된다.
도 1은 MPEG 복호기의 구성을 도시한 블럭도이다.
변환 계수의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(101)에 보내진다. 매크로 블럭 타입을 포함하는 제어 신호는 CPU(110)에 보내진다. 움직임 벡터의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(109)에 보내져서 복호화된다. 가변 길이 복호화기(109)로부터 얻어지는 움직임 벡터는 1화소 단위가 아니라 1/2 화소 단위로 표시되어 있다. 가변 길이 복호화기(109)에 의해 얻어진 움직임 벡터는 제1 참조 화상용 메모리(106) 및 제2 참조 화상용 메모리(107)에 참조 화상의 절단 위치를 제어하기 위한 제어 신호로서 보내짐과 동시에, 제1 움직임 보상 회로(121) 및 제2 움직임 보상 회로(122)에 움직임 보상용 신호로서 보내진다.
가변 길이 복호화기(101)는 변환 계수의 가변 길이 부호를 복호화한다. 역양자화기(102)는 가변 길이 복호화기(101)로부터 얻어진 변환 계수(양자화된 DCT 계수)를 역양자화하여 DCT 계수로 변환한다.
역 DCT 회로(103)는 역양자화기(102)에서 생성된 DCT 계수열을 8×8의 서브 블럭 단위의 DCT 계수로 되돌림과 동시에, 다음 수학식 2에 나타낸 역변환식에 기초하여 8×8의 역DCT를 행한다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 8×8의 DCT 계수 F(u, v)에 기초하여 8×8의 서브블럭 단위의 데이타 f(i, j)가 얻어진다. 또한, 4개의 서브블럭 단위의 데이타 f(i, j)에 기초하여 하나의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타 또는 예측 오차 데이타를 생성한다.
역 DCT 회로(103)에 의해 생성된 매크로 블럭 단위의 예측 오차 데이타에는 그 매크로 블럭 타입에 따른 참조 화상 데이타가 가산기(104)에 의해 가산되어 재생 화상 데이타가 생성된다. 참조 화상 데이타는 스위치(112)를 통해 가산기(104)에 보내진다. 단, 역 DCT 회로(103)로부터 출력된 데이타가 프레임내 예측 부호에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 참조 화상 데이타는 가산되지 않는다.
역 DCT 회로(103) 또는 가산기(104)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타가 B픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(113)에 보내진다.
역 DCT 회로(103) 또는 가산기(104)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 화상 데이타가 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(111)를 통해 제1 참조 화상용 메모리(106) 또는 제2 참조 화상용 메모리(107)에 격납된다. 스위치(111)는 CPU(110)에 의해 제어된다.
제1 움직임 보상 회로(121) 및 제2 움직임 보상 회로(122)는 가변 길이 복호화기(109)로부터 얻어지는 1/2 화소 단위(하프 펠 : half pel)의 움직임 벡터에 기초하여 참조 화상용 메모리(106, 107)로부터 독출된 참조 화상에 대해 1/2 화소 정밀도의 움직임 보상(half pel motion compensation)을 행한다.
예측 화소의 위치가 2화소 사이이면 그 2화소의 화소값의 평균값을 구하여, 얻어진 평균값을 당해 예측 위치의 화소값으로 한다. 또한, 예측 화소의 위치가 4화소 사이이면 그 4화소의 화소값의 평균값을 구하여, 얻어진 평균값을 당해 예측 위치의 평균값으로 한다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이 참조 화상용 메모리(106(107))로부터 독출된 화상 중의 인접하는 4화소 A, B, C, D의 화소값을 A, B, C, D라 하면, 예측 위치 G1∼G5의 화소값 G1∼G5는 다음의 수학식 3으로 각각 나타낸 바와 같이 된다.
평균화부(108)는 제1 움직임 보상 회로(121) 및 제2 움직임 보상 회로(122)로부터 얻어진 재생 화상 데이타를 평균하여 내삽적 프레임간 예측 부호화에 이용되는 참조 화상 데이타를 생성한다.
스위치(112)는 CPU(110)에 의해 다음과 같이 제어된다. 역 DCT 회로(103)로부터 출력된 데이타가 프레임내 예측 부호에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 스위치(112)의 공통 단자가 접지 단자로 전환된다.
역 DCT 회로(103)로부터 출력된 데이타가 순방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우 또는 역방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(112)의 공통 단자가 제1 움직임 보상 회로(121)의 출력이 보내지는 단자 또는 제2 움직임 보상 회로(122)의 출력이 보내지는 단자의 어느 한쪽을 선택하도록 전환된다.
역 DCT 회로(103)로부터 출력된 데이타가 내삽적 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(112)의 공통 단자가 평균화부(108)의 출력이 보내지는 단자를 선택하도록 전환된다.
스위치(113)는 가산기(104)로부터 보내져 오는 B픽처에 대한 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(106)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(107)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타가 원화상의 순서와 동일 순번으로 출력되도록 CPU(110)에 의해 제어된다. 복호기로부터 출력된 화상 데이타는 모니터 장치에 제공되고, 모니터 장치의 표시 화면에 재생 화상이 표시된다.
상기 종래의 MPEG 복호기에서는 참조 화상용으로서 2화면분의 메모리가 필요하여 메모리 용량이 커진다고 하는 문제가 있었다.
본 출원인은 메모리 용량의 저감화를 도모하기 위해, DCT 계수의 수평 주파수의 저역부분만을 사용하여 역 DCT를 행해서 원화상에 비해 수평 방향이 1/2로 압축된 화상을 재생하는 것을 개발했다. 단, 이 기술은 공개되어 있지 않으며, 종래 기술이 아니다.
이와 같이 하여 얻어진 수평 방향이 1/2로 압축된 화상을 참조 화상으로서 이용하는 경우에는 움직임 벡터의 수평 방향을 1/2로 변환한 후, 움직임 보상을 행하는 것이 고려된다. 이때, 종래와 동일한 연산(상기 수학식 3 참조)을 이용하여 움직임 보상을 행하기 때문에, 1/2 화소 단위보다 작은 수를 잘라버리고, 얻어진 움직임 벡터의 수평 방향을 1/2 화소 단위로 한다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 참조 화상용 메모리로부터 독출된 수평 방향이 1/2로 압축된 화상 중의 인접하는 4화소 A, B, C, D의 화소값을 A, B, C, D라 하면, 예측 위치 G1∼G5의 화소값 G1∼G5는 상기 수학식 3에 기초하여 산출된다.
따라서, 수평 방향이 1/2로 압축된 화상에 대해 수평 방향으로 1/2 화소 정밀도로 움직임 보상을 행할 수 있다. 그러나, 수평 방향이 1/2로 압축된 화상의 수평 방향에 인접하는 화소간 거리는 실질적으로는 2화소분의 간격에 상당하므로, 수평 방향의 움직임 보상 정밀도는 실질적으로는 1화소 정밀도로 되어, 수평 방향의 움직임 보상 정밀도가 저하해 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 제1 목적은 메모리 용량의 저감화가 도모되는 동화상 복호화 방법 및 동화상 복호화 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제2 목적은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하여 수평 방향 및 수직 방향의 한쪽 또는 양쪽이 원화상에 비해 압축된 재생 화상을 얻을 때에 움직임 보상 정밀도가 저하한다고 한 것을 방지할 수 있는 동화상 복호화 방법 및 동화상 복호화 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 제1 동화상 복호화 장치는 입력 신호로부터 얻어진 소정 크기의 블럭 단위의 직교 변환 계수 중, 수평 주파수의 고역 부분의 계수를 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로, 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써 블럭 단위마다 수평 방향이 1/2로 압축된 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로, 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기, 및 역직교 변환 회로 또는 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 재생 화상 데이타를 기억하는 1 또는 복수의 참조 화상용 메모리를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 소정의 블럭 단위가, 수평 방향 화소수가 M이고, 수직 방향 화소수가 N인 M×N 크기의 블럭 단위이며, 원화상의 부호화시에 있어서 직교 변환이 다음 수학식 4에 기초하여 행해진다고 하면, 역직교 변환 회로로서는 다음 수학식 5에 기초하여 역직교 변환을 행하는 것이 이용된다.
상기 소정의 블럭 단위가, 수평 방향 화소수가 8이고, 수직 방향 화소수가 8인 8×8 크기의 블럭 단위이며, 원화상의 부호화시에 있어서 직교 변환이 다음 수학식 6에 기초하여 행해진다고 하면, 역직교 변환 회로로서는 다음 수학식 7에 기초하여 역직교 변환을 행하는 것이 이용된다.
참조 화상용 메모리로부터 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 독출된 수평 방향이 원화상에 비해 1/2로 압축된 소정 사이즈의 화상 데이타에 대해, 수평 방향으로 1/4 화소 정밀도로, 수직 방향으로 1/2 화소 정밀도로 움직임 보상을 행하여 참조 화상 데이타를 생성하는 움직임 보상 회로를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 동화상 복호화 장치는 입력 신호로부터 얻어진 소정 크기의 블럭 단위의 직교 변환 계수 중, 수평 주파수의 고역 부분의 계수를 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로, 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써 블럭 단위마다 수평 방향이 1/2로 압축된 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로, 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기, 역직교 변환 회로 또는 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타를 수직 방향으로 1/2 압축하여 수평 방향 및 수직 방향이 각각 1/2로 압축된 재생 화상 데이타를 생성하는 수직 압축 회로, 및 수직 압축 회로에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 재생 화상 데이타를 기억하는 1 또는 복수의 참조 화상용 메모리를 구비하고, 참조 화상용 메모리에 격납된 재생 화상 데이타에 기초하여 수평 방향만이 1/2로 압축된 참조 화상 데이타가 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 소정의 블럭 단위가, 수평 방향 화소수가 M이고, 수직 방향 화소수가 N인 M×N 크기의 블럭 단위이며, 원화상의 부호화시에 있어서 직교 변환이 다음 수학식 8에 기초하여 행해진다고 하면, 역직교 변환 회로로서는 다음 수학식 9에 기초하여 역직교 변환을 행하는 것이 이용된다.
상기 소정의 블럭 단위가, 수평 방향 화소수가 8이고, 수직 방향 화소수가 8인 8×8 크기의 블럭 단위이며, 원화상의 부호화시에 있어서 직교 변환이 다음 수학식 10에 기초하여 행해진다고 하면, 역직교 변환 회로로서는 다음 수학식 11에 기초하여 역직교 변환을 행하는 것이 이용된다.
상기 수직 압축 회로는 역직교 변환 회로 또는 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타의 수평 라인을 2개 걸러 2개 단위씩 압축하는 수직 압축을 행한다.
참조 화상용 메모리로부터 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 독출된 수평 방향이 원화상에 비해 1/2로 압축되고 수직 방향이 원화상에 비해 1/2로 압축된 소정 사이즈의 화상 데이타에 대해 수평 방향으로 1/4 화소 정밀도로, 수직 방향으로 1/4 화소 정밀도로 움직임 보상을 행하는 움직임 보상 회로를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제3 동 화상 복호화 장치는 입력 신호로부터 얻어진 소정 크기의 블럭 단위의 직교 변환 계수 중, 수평 주파수의 고역 부분의 계수를 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로, 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써 블럭 단위마다 수평 방향이 1/2로 압축된 제1 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로, 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기, 역직교 변환 회로 또는 가산기에 의해 얻어진 제1 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환을 행하여 양자화함으로써 제1 재생 화상 데이타에 비해 비트 방향으로 데이타량이 1/2로 삭감된 제2 재생 화상 데이타를 생성하는 아다마르 부호화 회로, 및 아다마르 부호화 회로에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 재생 화상 데이타를 기억하는 1 또는 복수의 참조 화상용 메모리를 구비하고, 참조 화상용 메모리에 격납된 제2 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타가 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 소정의 블럭 단위가, 수평 방향 화소수가 M이고, 수직 방향 화소수가 N인 M×N 크기의 블럭 단위이며, 원화상의 부호화시에 있어서 직교 변환이 다음 수학식 12에 기초하여 행해진다고 하면, 역직교 변환 회로로서는 다음 수학식 13에 기초하여 역직교 변환을 행하는 것이 이용된다.
상기 소정의 블럭 단위가, 수평 방향 화소수가 8이고, 수직 방향 화소수가 8인 8×8 크기의 블럭 단위이며, 원화상의 부호화시에 있어서 직교 변환이 다음 수학식 14에 기초하여 행해진다고 하면, 역직교 변환 회로로서는 다음 수학식 15에 기초하여 역직교 변환을 행하는 것이 이용된다.
참조 화상용 메모리로부터 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 독출된 수평 방향이 원화상에 비해 1/2로 압축된 소정 사이즈의 화상 데이타에 대해 수평 방향으로 1/4 화소 정밀도로, 수직 방향으로 1/2 화소 정밀도로 움직임 보상을 행하여 참조 화상 데이타를 생성하는 움직임 보상 회로를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제4 동화상 복호화 장치는 입력 신호로부터 얻어진 소정 크기의 블럭 단위의 직교 변환 계수에 대해 역직교 변환을 행함으로써 제1 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로, 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기, 역직교 변환 회로 또는 가산기에 의해 얻어진 제1 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환을 행하여 양자화함으로써 제1 재생 화상 데이타에 비해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제2 재생 화상 데이타를 생성하는 아다마르 부호화 회로, 및 아다마르 부호화 회로에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제2 재생 화상 데이타를 기억하는 1 또는 복수의 참조 화상용 메모리를 구비하고, 참조 화상용 메모리에 격납된 제2 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타가 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제1 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, DCT 계수의 일부를 제거한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 스텝에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제2 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 재생 화상 데이타에 기초하여 참조 화상 데이타를 생성하는 제3 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제2 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, DCT 계수의 일부를 제거한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상에 대해 수평 방향 압축 및 수직 방향 압축 중의 적어도 한쪽 압축을 행하여 제2 재생 화상을 생성하는 제2 스텝, 제2 스텝에 의해 얻어진 제2 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제2 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제3 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제2 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제4 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제3 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하여 제1 재생 화상 데이타에 대해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제2 재생 화상 데이타를 생성하는 제2 스텝, 제2 스텝에 의해 얻어진 제2 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제2 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제3 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제2 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제4 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제4 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, DCT 계수의 일부를 제거한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하여 제1 재생 화상 데이타에 대해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제2 재생 화상 데이타를 생성하는 제2 스텝, 제2 스텝에 의해 얻어진 제2 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제2 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제3 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제2 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제4 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제5 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, DCT 계수 중의 일부를 0으로 치환한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하여 제1 재생 화상 데이타에 대해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제2 재생 화상 데이타를 생성하는 제2 스텝, 제2 스텝에 의해 얻어진 제2 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제2 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제3 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제2 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제4 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제6 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상에 대해 수평 방향 압축 및 수직 방향 압축 중의 적어도 한쪽 압축을 행하여 제2 재생 화상을 생성하는 제2 스텝, 제2 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하여 제2 재생 화상 데이타에 대해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제3 재생 화상 데이타를 생성하는 제3 스텝, 제3 스텝에 의해 얻어진 제3 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제3 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제4 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제3 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제5 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제7 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, DCT 계수의 일부를 제거한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상에 대해 수평 방향 압축 및 수직 방향 압축 중의 적어도 한쪽 압축을 행하여 제2 재생 화상을 생성하는 제2 스텝, 제2 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하여 제2 재생 화상 데이타에 대해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제3 재생 화상 데이타를 생성하는 제3 스텝, 제3 스텝에 의해 얻어진 제3 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제3 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제4 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제3 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제5 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제8 동화상 복호화 방법은 MPEG 방식에 의해 압축 부호화된 신호를 복호화하는 동화상 복호화 방법에 있어서, DCT 계수 중의 일부를 0으로 치환한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상 데이타에 기초하여, 또는 얻어진 상기 화상 데이타와 참조 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타를 생성하는 제1 스텝, 제1 재생 화상에 대해 수평 방향 압축 및 수직 방향 압축 중의 적어도 한쪽 압축을 행하여 제2 재생 화상을 생성하는 제2 스텝, 제2 재생 화상 데이타에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하여 제2 재생 화상 데이타에 대해 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 제3 재생 화상 데이타를 생성하는 제3 스텝, 제3 스텝에 의해 얻어진 제3 재생 화상 데이타 중 참조 화상 데이타를 생성하기 위해 필요한 제3 재생 화상 데이타를 참조 화상용 메모리에 기억시키는 제4 스텝, 및 참조 화상용 메모리에 격납된 제3 재생 화상 데이타에 기초하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성하는 제5 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
(1) 제1 실시예의 설명
이하, 도 5∼도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명한다.
도 5는 MPEG 복호기의 구성을 도시하고 있다.
변환 계수의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(1)에 보내진다. 매크로 블럭 타입을 포함하는 제어 신호는 CPU(20)에 보내진다. 움직임 벡터의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(14)에 보내져서 복호화된다. 가변 길이 복호화기(14)로부터 얻어지는 움직임 벡터는 1화소 단위가 아니라 1/2 화소 단위로 표시되어 있다.
이 실시형태에서는 후술하는 바와 같이 참조 화상용 메모리(8, 9)에 보내지는 매크로 블럭 단위의 화상 데이타가 수평 방향으로 1/2로 압축된 것으로 되어 있기 때문에, 가변 길이 복호화기(14)에 의해 얻어진 움직임 벡터는 벡터값 변환 회로(15)에 의해 움직임 벡터의 수평 방향의 크기가 1/2이 되도록 변환된다.
벡터값 변환 회로(15)에 의해 수평 방향의 크기가 1/2이 되도록 변환된 움직임 벡터는 제1 참조 화상용 메모리(8) 및 제2 참조 화상용 메모리(9)에 참조 화상의 절단 위치를 제어하기 위한 제어 신호로서 보내짐과 동시에, 제1 움직임 보상 회로(10) 및 제2 움직임 보상 회로(11)에 움직임 보상용 신호로서 보내진다.
가변 길이 복호화기(1)는 변환 계수의 가변 길이 부호를 복호화한다. 역양자화기(2)는 가변 길이 복호화기(1)로부터 얻어진 변환 계수(양자화된 DCT 계수)를 역양자화하여 DCT 계수로 변환한다. 수평 고역 계수 제거 회로(계수 삭감 회로)(3)는 도 6에 도시한 바와 같이 역양자화기(2)에서 생성된 DCT 계수열을 8(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수)의 서브 블럭 단위에 대응하는 8×8의 DCT 계수 F(u, v)(단, u=0,1,…7, v=0,1,…7)로 되돌림과 동시에, 각 서브 블럭의 수평 주파수의 고역 부분의 DCT 계수를 제거하여 도 6에 도시한 바와 같이 4(수평 주파수 방향 u)×8(수직 주파수 방향 v)의 수의 DCT 계수 F(u, v)(단, u=0,1,…3, v=0,1,…7)로 변환한다.
역 DCT 회로(4)는 수평 고역 계수 제거 회로(3)에서 생성된 4×8의 수의 DCT 계수에 다음 수학식 16으로 표시된 바와 같은 4×8의 역 DCT를 행하여 도 6에 도시한 바와 같은 원래의 서브 블럭 단위의 데이타가 수평 방향으로 1/2로 압축된 4(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수)의 데이타 수로 이루어지는 데이타 f(i, j)(단, i=0,1,…3, j=0,1,…7)를 생성한다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 하나의 매크로 블럭을 구성하는 4개의 서브 블럭 단위에 대응하는 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 하나의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타 또는 예측 오차 데이타를 생성한다. 따라서, 역 DCT 회로(4)에 의해 얻어지는 매크로 블럭 단위의 데이타량은 원화상의 매크로 블럭 단위의 화상 데이타량의 절반으로 된다.
역 DCT 회로(4)에 의해 생성된 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 예측 오차 데이타에는 그 매크로 블럭 타입에 따른 참조 화상 데이타(수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타)가 가산기(5)에 의해 가산되어 재생 화상 데이타가 생성된다. 참조 화상 데이타는 스위치(13)를 통해 가산기(5)에 보내진다. 단, 역 DCT 회로(4)로부터 출력된 화상 데이타가 프레임내 예측 부호에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 참조 화상 데이타는 가산되지 않는다.
역 DCT 회로(4) 또는 가산기(5)에 의해 얻어진 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타가 B픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(6)에 보내진다.
역 DCT 회로(4) 또는 가산기(5)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타가 I픽터 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(7)를 통해 제1 참조 화상용 메모리(8) 또는 제2 참조 화상용 메모리(9)에 격납된다. 제1 참조 화상용 메모리(8) 또는 제2 참조 화상용 메모리(9)에 격납되는 화상 데이타량은 종래의 1/2로 된다. 스위치(7)는 CPU(20)에 의해 제어된다.
제1 움직임 보상 회로(10) 및 제2 움직임 보상 회로(11)는 벡터값 변환 회로(15)로부터 얻어지는 움직임 벡터에 기초하여 참조 화상용 메모리(8, 9)로부터 독출된 참조 화상에 대해 움직임 보상을 행한다. 제1 움직임 보상 회로(10) 및 제2 움직임 보상 회로(11)에 의해 행해지는 움직임 보상에 대해 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 참조 화상용 메모리(8(9))로부터 독출된 화상 중의 인접하는 4화소 A, B, C, D의 화소값을 A, B, C, D라 하면, 예측 위치 G1∼G11의 화소값 G1∼G11은 다음 수학식 17에 기초하여 산출된다.
이와 같이 하면, 수평 방향이 1/2로 압축된 화상에 대해 수평 방향으로 1/4 화소 정밀도로, 수직 방향으로 1/2 화소 정밀도로 움직임 보상을 행할 수 있다. 수평 방향이 1/2로 압축된 화상의 수평 방향에 인접하는 화소간 거리는 실질적으로는 2 화소분의 간격에 상당하므로, 수평 방향의 움직임 보상 정밀도는 실질적으로는 1/2 화소 정밀도로 된다. 이 결과, 실질적인 움직임 보상 정밀도는 수평 수직과도 1/2 화소 정밀도로 된다.
평균화부(12)는 제1 움직임 보상 회로(10) 및 제2 움직임 보상 회로(11)에 의해 얻어진 화상 데이타를 평균하여 내삽적 프레임간 예측 부호화에 이용되는 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타를 생성한다.
스위치(13)는 CPU(20)에 의해 다음과 같이 제어된다. 역 DCT 회로(4)로부터 출력된 데이타가 프레임내 예측 부호화에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 스위치(13)의 공통 단자가 접지 단자로 전환된다.
역 DCT 회로(4)로부터 출력된 데이타가 순방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우 또는 역방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(13)의 공통 단자가 제1 움직임 보상 회로(10)로부터의 참조 화상 데이타가 보내지는 단자 또는 제2 움직임 보상 회로(11)로부터의 참조 화상 데이타가 보내지는 단자의 어느 한쪽을 선택하도록 전환된다.
역 DCT 회로(4)로부터 출력된 데이타가 내삽적 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(13)의 공통 단자가 평균화부(12)의 출력이 보내지는 단자를 선택하도록 전환된다.
스위치(6)는 가산기(5)로부터 스위치(6)로 보내져 온 B픽처에 대한 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(8)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(9)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타가 원화상의 순서와 동일한 순번으로 출력되도록 CPU(20)에 의해 제어된다. 스위치(6)로부터 출력된 화상 데이타는 포맷 변환 회로(16)에 의해 모니터 장치의 수평 및 수직 주사선 수에 대응하도록 포맷 변환된 후, 모니터 장치에 보내진다.
상기 실시형태에서는 수평 방향이 원화상에 비해 1/2로 압축된 화상이 참조 화상으로서 생성되는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 수평 방향이 원화상에 비해 m/8(단, m=1, 2, …7)로 압축된 화상이 참조 화상으로서 생성되는 경우에 대해서도 적용할 수 있다.
수평 방향이 원화상에 비해 m/8로 압축된 화상이 참조 화상으로서 생성되는 경우에는, 벡터값 변환 회로(15)는 가변 길이 복호화기(14)에 의해 얻어진 움직임 벡터를 그 수평 방향의 크기가 m/8이 되도록 변환한다. 그리고, 각 움직임 보상 회로(10, 11)는 수평 방향이 m/8로 압축된 화상의 수평 방향에 인접하는 화소 간격의 m/16의 정밀도로 움직임 보상을 행한다. 이로인해, 수평 방향의 움직임 보상 정밀도는 실질적으로는 1/2 화소 정밀도로 된다.
또한, 수직 방향이 원화상에 비해 n/8(단, n=1, 2, …7)로 압축된 화상이 참조 화상으로서 생성되는 경우에 대해서도 수직 방향에 대해 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, 수평 방향 및 수직 방향의 양쪽이 원화상에 비해 압축된 화상이 참조 화상으로서 생성되는 경우에도 적용할 수 있다.
또, 수평 방향 및 수직 방향의 한쪽 또는 양쪽이 원화상에 비해 압축된 화상을 생성하는 방법으로서는 DCT 계수의 일부를 제거한 후에 역 DCT를 행하는 방법, 또는 DCT 계수의 일부를 0으로 치환한 후에 역 DCT를 행하고, 그 후에 압축을 행하는 방법의 어느것을 이용해도 좋다.
(2) 제2 실시예의 설명
이하, 도 8∼도 10을 참조하여 본 발명을 MPEG 복호기에 적용한 경우의 실시형태에 대해 설명한다.
도 8은 MPEG 복호기의 구성을 도시하고 있다.
변환 계수의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(201)에 보내진다. 매크로 블럭 타입을 포함하는 제어 신호는 CPU(220)에 보내진다. 움직임 벡터의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(210)에 보내져서 복호화된다. 가변 길이 복호화기(210)로부터 얻어지는 움직임 벡터는 1화소 단위가 아니라 1/2 화소 단위로 표시되어 있다.
가변 길이 복호화기(210)에 의해 얻어진 움직임 벡터는 벡터값 변환 회로(211)에 보내지고, 움직임 벡터의 수평 방향 및 수직 방향의 크기가 각각 1/2이 되도록 변환된다. 벡터값 변환 회로(211)에 의해 수평 방향 및 수직 방향의 크기가 각각 1/2이 되도록 변환된 움직임 벡터는 제1 참조 화상용 메모리(207) 및 제2 참조 화상용 메모리(208)에 참조 화상의 절단 위치를 제어하기 위한 제어 신호로서 보내진다.
가변 길이 복호화기(201)는 변환 계수의 가변 길이 부호를 복호화한다. 역양자화기(202)는 가변 길이 복호화기(201)로부터 얻어진 변환 계수(양자화된 DCT 계수)를 역양자화하여 DCT 계수로 변환한다. 수평 고역 계수 제거 회로(계수 삭감 회로)(203)는 도 9에 도시한 바와 같이 역양자화기(202)에서 생성된 DCT 계수열을 8(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수)의 서브 블럭 단위에 대응하는 8×8의 DCT 계수 F(u, v)(단, u=0,1,…7, v=0,1,…7)로 되돌림과 동시에, 각 서브 블럭의 수평 주파수의 고역 부분의 DCT 계수를 제거하여 도 9에 도시한 바와 같이 4(수평 주파수 방향 u)×8(수직 주파수 방향 v)의 수의 DCT 계수 F(u, v)(단, u=0,1,…3, v=0,1,…7)로 변환한다.
역 DCT 회로(204)는 수평 고역 계수 제거 회로(203)에서 생성된 4×8의 수의 DCT 계수에 다음 수학식 18로 표시된 바와 같은 4×8의 역 DCT를 행하여 도 9에 도시한 바와 같은 원래의 서브 블럭 단위의 데이타가 수평 방향으로 1/2로 압축된 4(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수)의 데이타 수로 이루어지는 데이타 f(i, j)(단, i=0,1,…3, j=0,1,…7)를 생성한다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 하나의 매크로 블럭을 구성하는 4개의 서브 블럭 단위에 대응하는 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 하나의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타 또는 예측 오차 데이타를 생성한다. 따라서, 역 DCT 회로(204)에 의해 얻어지는 매크로 블럭 단위의 데이타량은 원화상의 매크로 블럭 단위의 화상 데이타량의 절반으로 된다.
역 DCT 회로(204)에 의해 생성된 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 예측 오차 데이타에는 그 매크로 블럭 타입에 따른 참조 화상 데이타(수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타)가 가산기(205)에 의해 가산되어 재생 화상 데이타가 생성된다. 참조 화상 데이타는 스위치(213)를 통해 가산기(205)에 보내진다. 단, 역 DCT 회로(204)로부터 출력된 화상 데이타가 프레임내 예측 부호에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 참조 화상 데이타는 가산되지 않는다.
역 DCT 회로(204) 또는 가산기(205)에 의해 얻어진 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타는 수직 압축 회로(221)에 보내진다. 역 DCT 회로(204) 또는 가산기(205)에 의해 얻어진 8×16의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타에 있어서는 도 10의 좌측에 도시한 바와 같이 기수 필드의 수평 라인(실선으로 도시함)과 우수 필드의 수평 라인(파선으로 도시함)이 수직 방향으로 교호로 나타나므로, 기수 필드의 수평 라인과 우수 필드의 수평 라인이 포함되도록 하기 위해, 도 10의 우측에 도시한 바와 같이 수평 라인 2개 단위로 압축이 행해진다.
이로인해, 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타는 수평 및 수직의 양쪽이 각각 1/2로 압축된 8×8의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타로 변환된다. 따라서, 수직 압축 회로(221)에 의해 얻어지는 매크로 블럭 단위의 화상 데이타량은 원화상의 매크로 블럭 단위의 화상 데이타량의 1/4이 된다.
수직 압축 회로(221)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타가 B픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(214)에 보내진다.
수직 압축 회로(221)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타가 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(212)를 통해 제1 참조 화상용 메모리(207) 또는 제2 참조 화상용 메모리(208)에 격납된다. 제1 참조 화상용 메모리(207) 또는 제2 참조 화상용 메모리(208)에 격납되는 화상 데이타량은 종래의 1/4로 된다. 스위치(212)는 CPU(220)에 의해 제어된다.
제1 수직 내삽 회로(222)는 제1 참조 화상용 메모리(207)로부터 독출된 8×8의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타에 대해 수직 방향의 내삽을 행하여, 즉 수직 압축 회로(221)에 의해 압축된 수평 라인을 보간하여, 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타를 생성한다.
제2 수직 내삽 회로(223)는 제2 참조 화상용 메모리(208)로부터 독출된 8×8의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타에 대해 수직 방향의 내삽을 행하여, 즉 수직 압축 회로(221)에 의해 압축된 수평 라인을 보간하여, 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타를 생성한다.
평균화부(209)는 제1 수직 내삽 회로(222) 및 제2 수직 내삽 회로(223)로부터 독출된 화상 데이타를 평균하여 내삽적 프레임간 예측 부호화에 이용되는 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타를 생성한다.
스위치(213)는 CPU(220)에 의해 다음과 같이 제어된다. 역 DCT 회로(204)로부터 출력된 데이타가 프레임내 예측 부호화에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 스위치(213)의 공통 단자가 접지 단자로 전환된다.
역 DCT 회로(204)로부터 출력된 데이타가 순방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우 또는 역방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(213)의 공통 단자가 제1 수직 내삽 회로(222)로부터의 참조 화상 데이타가 보내지는 단자 또는 제2 수직 내삽 회로(223)로부터의 참조 화상 데이타가 보내지는 단자의 어느 한쪽을 선택하도록 전환된다.
또, 참조 화상용 메모리(207, 208)로부터 참조 화상이 독출되는 경우에는 벡터값 변환 회로(211)로부터의 움직임 벡터에 기초하여 그 절단 위치가 제어된다. 벡터값 변환 회로(211)에 의해 움직임 벡터의 수평 방향 및 수직 방향의 크기가 1/2로 변환되어 있는 것은 수직 압축 회로(221)로부터 참조 화상용 메모리(207, 208)에 보내지는 매크로 블럭 단위의 화상 데이타가 수평 및 수직 방향으로 각각 1/2로 압축된 것으로 되어 있기 때문이다.
역 DCT 회로(204)로부터 출력된 데이타가 내삽적 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(213)의 공통 단자가 평균화부(209)의 출력이 보내지는 단자를 선택하도록 전환된다.
스위치(214)는 수직 압축 회로(221)로부터 스위치(214)로 보내져 온 B픽처에 대한 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(207)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(208)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타가 원화상의 순서와 동일한 순번으로 출력되도록 CPU(220)에 의해 제어된다. 스위치(214)로부터 출력된 화상 데이타는 포맷 변환 회로(215)에 의해 모니터 장치의 수평 및 수직 주사선 수에 대응하도록 포맷 변환된 후, 모니터 장치에 보내진다.
제1 수직 내삽 회로(222)의 후단 및 제2 수직 내삽 회로(223)의 후단 각각에 상기 제1 실시예에 있어서의 움직임 보상 회로(10, 11)(도 5 참조)와 동일한 움직임 보상 회로를 설치해도 좋다.
상기 실시형태에 따르면, 제1 참조 화상용 메모리(207) 및 제2 참조 화상용 메모리(208)로서 종래의 그들 용량의 1/4의 것을 이용할 수 있다.
그런데, 역양자화기(202)로부터 얻어지는 서브 블럭마다의 8×8의 변환 계수 중, 수평 주파수의 고역 부분뿐만 아니라 수직 주파수의 고역 부분을 제거하고, 수평 및 수직 주파수가 함께 낮은 영역의 4×4의 변환 계수만을 이용하여 4×4의 역변환을 행해서 수평 및 수직 방향으로 1/2로 압축된 데이타를 생성하는 것이 고려된다. 이와 같이 하면, 제1 참조 화상용 메모리(207) 및 제2 참조 화상용 메모리(208)의 용량을 상기 실시형태와 마찬가지로 종래의 1/4로 할 수 있다.
그러나, 수평 주파수의 고역 부분뿐만 아니라 수직 주파수의 고역 부분을 제거하여 4×4의 역변환을 행한 경우에는 복호하려고 하는 화상이 인터레이스 화상인 경우에는 공간축과 시간축이 혼합되어 화상 열화가 생긴다고 하는 문제가 있다. 이와 같은 화상 열화가 생기는 것을 방지하기 위해, 상기 실시형태에서는 수평 주파수의 고역 부분의 계수만을 제거하고, 수직 주파수의 고역 부분의 계수를 남겨서, 4×8의 역변환을 행한 후에, 수직 압축을 행하고 있는 것이다.
(3) 제3 실시예의 설명
이하, 도 11∼도 16을 참조하여 본 발명을 MPEG 복호기에 적용한 경우의 실시형태에 대해 설명한다. 주로 Y 신호에 대한 복호화 처리에 대해 설명한다.
도 11은 MPEG 복호기의 구성을 도시하고 있다.
변환 계수의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(301)에 보내진다. 매크로 블럭 타입을 포함하는 제어 신호는 CPU(320)에 보내진다. 움직임 벡터의 가변 길이 부호는 가변 길이 복호화기(310)에 보내져서 복호화된다. 가변 길이 복호화기(310)로부터 얻어지는 움직임 벡터는 1화소 단위가 아니라 1/2 화소 단위로 표시되어 있다.
가변 길이 복호화기(310)에 의해 얻어진 움직임 벡터는 벡터값 변환 회로(311)에 보내지고, 움직임 벡터의 수평 방향의 크기가 1/2이 되도록 변환된다. 벡터값 변환 회로(311)에 의해 수평 방향의 크기가 1/2이 되도록 변환된 움직임 벡터는 제1 참조 화상용 메모리(307) 및 제2 참조 화상용 메모리(308)에 참조 화상의 절단 위치를 제어하기 위한 제어 신호로서 보내진다.
가변 길이 복호화기(301)는 변환 계수의 가변 길이 부호를 복호화한다. 역양자화기(302)는 가변 길이 복호화기(301)로부터 얻어진 변환 계수(양자화된 DCT 계수)를 역양자화하여 DCT 계수로 변환한다. 수평 고역 계수 제거 회로(계수 삭감 회로)(303)는 도 12에 도시한 바와 같이 역양자화기(302)에서 생성된 DCT 계수열을 8(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수)의 서브 블럭 단위에 대응하는 8×8의 DCT 계수 F(u, v)(단, u=0,1,…7, v=0,1,…7)로 되돌림과 동시에, 각 서브 블럭의 수평 주파수의 고역 부분의 DCT 계수를 제거하여 도 12에 도시한 바와 같이 4(수평 주파수 방향 u)×8(수직 주파수 방향 v)의 수의 DCT 계수 F(u, v)(단, u=0,1,…3, v=0,1,…7)로 변환한다.
역 DCT 회로(304)는 수평 고역 계수 제거 회로(303)에서 생성된 4×8의 수의 DCT 계수에 다음 수학식 19로 표시된 바와 같은 4×8의 역 DCT를 행하여 도 12에 도시한 바와 같은 원래의 서브 블럭 단위의 데이타가 수평 방향으로 1/2로 압축된 4(수평 방향 화소수)×8(수직 방향 화소수)의 데이타 수로 이루어지는 데이타 f(i, j)(단, i=0,1,…3, j=0,1,…7)를 생성한다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 하나의 매크로 블럭을 구성하는 4개의 서브 블럭 단위에 대응하는 화상 데이타에 기초하여 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 하나의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타 또는 예측 오차 데이타를 생성한다. 따라서, 역 DCT 회로(304)에 의해 얻어지는 매크로 블럭 단위의 데이타량은 원화상의 매크로 블럭 단위의 화상 데이타량의 절반으로 된다.
역 DCT 회로(304)에 의해 생성된 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 예측 오차 데이타에는 그 매크로 블럭 타입에 따른 참조 화상 데이타(수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타)가 가산기(305)에 의해 가산되어 재생 화상 데이타가 생성된다. 참조 화상 데이타는 스위치(313)를 통해 가산기(305)에 보내진다. 단, 역 DCT 회로(304)로부터 출력된 화상 데이타가 프레임내 예측 부호에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 참조 화상 데이타는 가산되지 않는다.
역 DCT 회로(304) 또는 가산기(305)에 의해 얻어진 수평 방향이 1/2로 압축된 8×16의 매크로 블럭 단위의 제1 재생 화상 데이타는 아다마르 변환 부호화 회로(321)에 보내진다.
아다마르 변환 부호화 회로(321)는 4차 아다마르 변환 처리 및 양자화 처리를 행한다. 아다마르 변환 부호화 회로(321)는 8×16의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타를 블럭 분할한다.
입력 화상 신호가 인터레이스 화상인 경우에는 도 13a에 도시한 바와 같이 기수 라인끼리의 서로 이웃하는 2개의 라인과 수평 방향으로 서로 이웃하는 2화소로 이루어지는 2×2의 블럭, 및 우수 라인끼리의 서로 이웃하는 2개의 라인과 수평 방향으로 서로 이웃하는 2화소로 이루어지는 2×2의 블럭으로 제1 재생 화상 데이타가 분할된다.
입력 화상 신호가 프로그레시브 화상인 경우에는 도 13b에 도시한 바와 같이 수직 방향의 서로 이웃하는 2개의 라인과 수평 방향으로 서로 이웃하는 2화소로 이루어지는 2×2의 블럭으로 제1 재생 화상 데이타가 분할된다. 입력 화상 신호의 종류에 따른 블럭 분할의 전환은 CPU(320)로부터의 제어 신호에 기초하여 행해진다.
또, 입력되는 화상이 프로그레시브 화상인 경우에는 도 13d에 도시한 바와 같이 수직 방향의 서로 이웃하는 4개의 화소로 이루어지는 4×1의 블럭으로 제1 재생 화상 데이타를 분할하고, 입력되는 화상이 인터레이스 화상인 경우에는 도 13a에 도시한 바와 같은 2×2의 블럭으로 제1 재생 화상 데이타를 분할해도 좋다. 또한, 입력되는 화상이 인터레이스 화상인 경우에는 도 13c에 도시한 바와 같이 기수 라인끼리의 라인 사이에 있어서 수직 방향의 서로 이웃하는 4개의 화소로 이루어지는 4×1의 블럭, 및 우수 라인끼리의 라인 사이에 있어서 수직 방향의 서로 이웃하는 4개의 화소로 이루어지는 4×1의 블럭으로 제1 재생 화상 데이타를 분할해도 좋다.
각 블럭 내의 각 화소의 화소값(8비트)을 도 13a 또는 도 13b에 도시한 바와 같이, a, b, c, d라 하면, 각 블럭마다 다음 수학식 20으로 표시된 바와 같은 아다마르 변환이 행해진다.
본래의 아다마르 변환에서는 계수는 1/(4×21/2)이지만, 여기에서는 처리를 간단하게 하기 위해 계수를 1/4로 하고 있다.
다음에, 양자화가 행해진다. 여기에서는 비트 방향으로 1/2로 압축하기 위해 1블럭 내의 4화소의 화소값의 합계에 대해 16비트가 할당된다.
각 계수 K0, K1, K2, K3에 대한 비트 할당 방법으로서는, 예를 들면 다음의 표 1에 나타낸 바와 같이 3개의 할당 방법 (1), (2), (3)이 고려된다. 여기에서는 방법(1)을 채용한다.
K0 K1 K2 K3
(1) 8 bit 4 bit 4 bit 0 bit
(2) 8 bit 0 bit 4 bit 4 bit
(3) 8 bit 3 bit 3 bit 2 bit
즉, K0에는 8비트가, K1 및 K2에는 4비트가, K3에는 0비트가 할당된다. 따라서, K0은 상기 수학식 20에 의해 산출된 값이 그대로 채용된다. 또한, K3은 상기 수학식 20에 상관없이 무시된다.
K1 또는 K2에 대해서는 상기 수학식 20에서 구해진 8비트의 값(－128∼＋127)이 도 14의 양자화·역양자화 테이블에 기초하여 4비트의 값(－8∼＋7)로 변환된다. 도 14에 있어서의 계수 K의 난 및 역양자화값 K"의 난에 있어서, 괄호 안은 색차 신호 C(Cb, Cr 신호)에 대한 값을, 괄호 밖은 휘도 신호 Y에 대한 값을 나타내고 있다.
또, 표 1의 방법(3)이 채용되는 경우에는 8비트의 계수 K1 및 K2의 값이, 예를 들면 도 15의 양자화·역양자화 테이블에 기초하여 3비트의 값(양자화값)으로 변환된다. 또한, 8비트의 계수 K3의 값이, 예를 들면 도 16의 양자화·역양자화 테이블에 기초하여 2비트의 값(양자화값)으로 변환된다. 도 15 및 도 16에 있어서의 계수 K의 난 및 역양자화값 K"의 난에 있어서, 괄호 안은 색차 신호 C(Cb, Cr 신호)에 대한 값을, 괄호 밖은 휘도 신호 Y에 대한 값을 나타내고 있다.
K0, K1, K2에 대한 양자화 값을 K0', K1', K2'로 표시하기로 한다. 상기 4차 아다마르 변환 처리 및 양자화 처리에 의해 8×16의 매크로 블럭 단위의 제2 재생 화상 데이타가 얻어진다. 제2 재생 화상 데이타의 데이타량은 제1 재생 화상 데이타의 데이타량의 1/2로 된다. 따라서, 아다마르 변환 부호화 회로(321)에 의해 얻어지는 매크로 블럭 단위의 제2 재생 화상 데이타의 데이타량은 원화상의 매크로 블럭 단위의 화상 데이타량의 1/4로 된다.
아다마르 변환 부호화 회로(321)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 제2 재생 화상 데이타가 B픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(314)에 보내진다.
아다마르 변환 부호화 회로(321)에 의해 얻어진 매크로 블럭 단위의 제2 재생 화상 데이타가 I픽처 또는 P픽처에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 그 재생 화상 데이타는 스위치(312)를 통해 제1 참조 화상용 메모리(307) 또는 제2 참조 화상용 메모리(308)에 격납된다. 제1 참조 화상용 메모리(307) 또는 제2 참조 화상용 메모리(308)에 격납되는 화상 데이타량은 종래의 1/4로 된다. 스위치(312)는 CPU(320)에 의해 제어된다.
제1 아다마르 변환 복호화 회로(322)는 제1 참조 화상용 메모리(307)로부터 독출된 8×16의 매크로 블럭 단위의 제2 재생 화상 데이타에 대해 역양자화 처리 및 아다마르 역변환 처리를 행하여 제1 재생 화상에 대응하는 참조 화상 데이타를 생성한다.
즉, 먼저 제1 참조 화상용 메모리(307)로부터 독출된 제2 재생 화상 데이타를 구성하는 각 양자화값 K0', K1', K2'가 역양자화값 K0", K1", K2"로 변환된다. 구체적으로는, K0'에 대한 역양자화값 K0"는 K0'와 동일하다.
K1' 및 K2'에 대한 역양자화값 K1" 및 K2"는 도 14의 양자화·역양자화 테이블에 기초하여 구해진다. 제1 참조 화상용 메모리(307)로부터 독출된 제2 재생 화상 데이타가 휘도 신호(Y 신호)에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 도 14의 양자화·역양자화 테이블 내의 Y 신호에 대한 역양자화값 중, K1' 및 K2'에 대응하는 것이 그 역양자화값 K1" 및 K2"로서 구해진다. 제1 참조 화상용 메모리(307)로부터 독출된 재생 화상 데이타가 색차 신호 C(Cb, Cr 신호)에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 도 14의 양자화·역양자화 테이블 내의 C 신호에 대한 역양자화값 중, K1' 및 K2'에 대응하는 것이 그 역양자화 값 K1" 및 K2"로서 구해진다.
이와 같이 하여, 얻어진 역양자화 값 K0", K1", K2"가 얻어지면, 다음 수학식 21에 기초하여 아다마르 역변환 처리가 행해진다. 단, 이 예에서는 K3"는 0으로서 취급된다.
이로 인해, 제1 참조 화상용 메모리(307)로부터 독출된 매크로 블럭 단위의 제2 재생 화상 데이타가 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타로 변환된다.
제2 아다마르 변환 복호화 회로(323)는 제2 참조 화상용 메모리(308)로부터 독출된 8×16의 매크로 블럭 단위의 재생 화상 데이타에 대해 상술한 바와 같은 역양자화 처리 및 아다마르 역변환 처리를 행하여 제1 재생 화상 데이타에 대응한 참조 화상 데이타를 생성한다.
평균화부(309)는 제1 아다마르 변환 복호화 회로(322) 및 제2 아다마르 변환 복호화 회로(323)로부터 독출된 화상 데이타를 평균하여 내삽적 프레임간 예측 부호화에 이용되는 8×16의 매크로 블럭 단위의 참조 화상 데이타를 생성한다.
스위치(313)는 CPU(320)에 의해 다음과 같이 제어된다. 역 DCT 회로(304)로부터 출력된 데이타가 프레임내 예측 부호화에 대한 재생 화상 데이타인 경우에는 스위치(313)의 공통 단자가 접지 단자로 전환된다.
역 DCT 회로(304)로부터 출력된 데이타가 순방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우 또는 역방향 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(313)의 공통 단자가 제1 아다마르 변환 복호화 회로(322)로부터의 참조 화상 데이타가 보내지는 단자 또는 제2 아다마르 변환 복호화 회로(323)로부터의 참조 화상 데이타가 보내지는 단자의 어느 한쪽을 선택하도록 전환된다.
또, 참조 화상용 메모리(307, 308)로부터 참조 화상이 독출되는 경우에는 벡터값 변환 회로(311)로부터의 움직임 벡터에 기초하여 그 절단 위치가 제어된다. 벡터값 변환 회로(311)에 의해 움직임 벡터의 수평 방향의 크기가 1/2로 변환되어 있는 것은 아다마르 변환 부호화 회로(321)로부터 참조 화상용 메모리(307, 308)에 보내지는 매크로 블럭 단위의 화상 데이타가 수평 방향으로 1/2로 압축된 것으로 되어 있기 때문이다.
역 DCT 회로(304)로부터 출력된 데이타가 내삽적 프레임간 예측 부호에 대한 예측 오차 데이타인 경우에는 스위치(313)의 공통 단자가 평균화부(309)의 출력이 보내지는 단자를 선택하도록 전환된다.
스위치(314)는 아다마르 변환 부호화 회로(321)로부터 스위치(314)로 보내져 온 B픽처에 대한 제2 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(307)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 제2 재생 화상 데이타, 참조 화상용 메모리(308)에 격납된 I픽처 또는 P픽처에 대한 제2 재생 화상 데이타가 원화상의 순서와 동일한 순번으로 출력되도록 CPU(320)에 의해 제어된다.
스위치(314)로부터 출력된 제2 재생 화상 데이타는 제3 아다마르 변환 복호화 회로(315)에 의해 상술한 것과 마찬가지인 역양자화 처리 및 아다마르 역변환 처리가 행해짐으로써, 제1 재생 화상 데이타에 대응한 화상 데이타로 변환된 후, 포맷 변환 회로(316)에 보내진다.
포맷 변환 회로(316)는 제3 아다마르 변환 복호화 회로(315)로부터 보내져 온 화상 데이타를 모니터 장치의 수평 및 수직 주사선 수에 대응하도록 포맷 변환한다. 포맷 후의 화상 데이타는 모니터 장치에 보내진다.
제1 아다마르 변환 복호화 회로(322)의 후단 및 제2 아다마르 변환 복호화 회로(323)의 후단 각각에 상기 제1 실시예에 있어서의 움직임 보상 회로(10, 11)(도 5 참조)와 동일한 움직임 보상 회로를 설치해도 좋다.
상기 실시형태에 따르면, 제1 참조 화상용 메모리(307) 및 제2 참조 화상용 메모리(308)로서 종래의 그들 용량의 1/4의 것을 이용할 수 있다.
그런데, 역양자화기(302)로부터 얻어지는 서브 블럭마다의 8×8의 변환 계수 중, 수평 주파수의 고역 부분뿐만 아니라 수직 주파수의 고역 부분을 제거하여, 수평 및 수직 주파수가 함께 낮은 영역의 4×4의 변환 계수만을 이용하여 4×4의 역변환을 행해서 수평 및 수직 방향으로 1/2로 압축된 데이타를 생성하는 것이 고려된다. 이와 같이 하면, 제1 참조 화상용 메모리(307) 및 제2 참조 화상용 메모리(308)의 용량을 상기 실시형태와 마찬가지로 종래의 1/4로 할 수 있다.
그러나, 수평 주파수의 고역 부분뿐만 아니라 수직 주파수의 고역 부분을 제거하여 4×4의 역변환을 행한 경우에는 복호하려고 하는 화상이 인터레이스 화상인 경우에는 공간축과 시간축이 혼합되어 화상 열화가 생긴다고 하는 문제가 있다. 이와 같은 화상 열화가 생기는 것을 방지하기 위해, 상기 실시형태에서는 수평 주파수의 고역 부분의 계수만을 제거하고, 수직 주파수의 고역 부분의 계수를 남겨서, 4×8의 역변환을 행한 후에, 아다마르 변환 부호화를 행하고 있는 것이다.
상기 실시형태에서는 DCT 계수의 일부를 제거한 후에 역 DCT를 행하여 얻은 화상에 기초하여 제1 재생 화상을 생성하고 있지만, DCT 계수의 일부를 제거하지 않고 통상대로의 역 DCT(8×8의 역 DCT)를 행하여 얻은 화상에 기초하여 제1 재생 화상을 생성하고, 얻어진 제1 재생 화상에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하도록 해도 좋다.
또한, DCT 계수의 일부를 제거하지 않고 통상대로의 역 DCT(8×8의 역 DCT)를 행하여 얻은 화상에 기초하여 제1 재생 화상을 생성하고, 얻어진 제1 재생 화상에 대해 수평 방향 압축 및 수직 방향 압축 중의 적어도 한쪽의 압축 처리를 행한 후에, 아다마르 변환 부호화를 행하도록 해도 좋다.
상기 실시형태에서는 DCT 계수의 일부를 제거한 후에, 역 DCT를 행하여 얻은 화상에 기초하여 제1 재생 화상을 생성하고 있지만, DCT 계수의 일부를 0으로 치환한 후에 역 DCT(8×8의 역 DCT)를 행하여 얻은 화상에 기초하여 제1 재생 화상을 생성하고, 얻어진 제1 재생 화상에 대해 아다마르 변환 부호화를 행하도록 해도 좋다.
또한, DCT 계수의 일부를 0으로 치환한 후에, 역 DCT(8×8의 역 DCT)를 행하여 얻은 화상에 기초하여 제1 재생 화상을 생성하고, 얻어진 제1 재생 화상에 대해 수평 방향 압축 및 수직 방향 압축 중의 적어도 한쪽의 압축 처리를 행한 후에, 아다마르 변환 부호화를 행하도록 해도 좋다.
도 1은 종래의 MPEG 복호기의 구성을 도시한 블럭도.
도 2는 MPEG 부호기에서 행해지는 DCT 및 종래의 MPEG 복호기에서 행해지는 역DCT를 설명하기 위한 모식도.
도 3은 종래의 움직임 보상을 설명하기 위한 모식도.
도 4는 수평 방향 및 수직 방향의 한쪽 또는 양쪽이 원화상에 비해 압축된 화상을 재생 화상으로서 생성하는 동화상 복호화 방법에 종래의 움직임 보상을 적용한 경우의, 움직임 보상 결과를 설명하기 위한 모식도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 MPEG 복호기의 구성을 도시한 블럭도.
도 6은 수평 고역 계수 제거 회로에 의해 수평 공간 주파수의 고역 부분이 제거된 후의 DCT 계수를 도시함과 동시에, 역DCT 회로에 의해 역변환된 후의 데이타를 도시한 모식도.
도 7은 움직임 보상 회로(10, 11)에 의한 움직임 보상을 설명하기 위한 모식도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 MPEG 복호기의 구성을 도시한 블럭도.
도 9는 수평 고역 계수 제거 회로에 의해 수평 공간 주파수의 고역 부분이 제거된 후의 DCT 계수를 도시함과 동시에, 역DCT 회로에 의해 역변환된 후의 데이타를 도시한 모식도.
도 10은 수직 압축 회로에 의한 압축 처리를 설명하기 위한 모식도.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 MPEG 복호기의 구성을 도시한 블럭도.
도 12는 수평 고역 계수 제거 회로에 의해 수평 공간 주파수의 고역 부분이 제거된 후의 DCT 계수를 도시함과 동시에, 역DCT 회로에 의해 역변환된 후의 데이타를 도시한 모식도.
도 13a∼도 13d는 아다마르(Hadmard) 변환 처리를 행하기 위한 블럭화를 설명하기 위한 모식도.
도 14는 양자화·역양자화 테이블의 예를 도시한 모식도.
도 15는 양자화·역양자화 테이블의 예를 도시한 모식도.
도 16은 양자화·역양자화 테이블의 예를 도시한 모식도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 201, 301 : 가변 길이 복호화기
2, 202, 302 : 역양자화기
3, 203, 303 : 수평 고역 계수 제거 회로
4, 204, 304 : 역 DCT 회로
5, 205, 305 : 가산기
8, 9, 207, 208, 307, 308 : 참조 화상용 메모리
10, 11 : 움직임 보상 회로
12, 209, 309 : 평균화부
14, 210, 310 : 가변 길이 복호화기
15, 211, 311 : 벡터값 변환 회로
16, 215, 316 : 포맷 변환 회로
20, 220, 320 : CPU
221 : 수직 압축 회로
222, 223 : 수직 내삽 회로
321 : 아다마르 변환 부호화 회로
315, 322, 323 : 아다마르 변환 복호화 회로

Claims (11)

  1. 입력 신호로부터 얻어진 소정 크기의 블록 단위의 직교 변환 계수 중, 수직 주파수의 고역 부분을 남기고, 또한 수평 주파수의 고역 부분의 계수만을 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로,
    상기 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써, 블록 단위마다 수평 방향의 화소수가 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로,
    상기 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여, 수평 방향의 화소수가 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기,
    해당 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타에 대하여 아다마르 변환을 행하여, 상기 재생 화상 데이타에 대하여 비트 방향으로 데이타량이 삭감된 압축 데이타를 생성하는 아다마르 부호화 회로, 및
    해당 아다마르 부호화 회로에 의해 얻어진 압축 데이타 중 상기 참조 화상 데이타를 생성하기 위하여 필요한 압축 데이타를 기억하는 하나 또는 복수의 참조 화상용 메모리
    를 구비하고,
    상기 참조 화상용 메모리에 저장된 상기 압축 데이타에 기초하여, 역양자화 및 아다마르 역변환 처리를 행함으로써, 상기 재생 화상 데이타에 대응하는 상기 참조 화상 데이타가 생성되는 동(動)화상 복호화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아다마르 부호화 회로는 상기 아다마르 변환을 4화소 단위로 행하고, 그 후, 4화소 단위로 데이타량이 일정하게 되도록 비선형 양자화하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소정의 블록 단위는, 수평 방향의 화소수가 M이고, 수직 방향의 화소수가 N인 Mㅧ N 크기의 블록 단위이며, 원화상의 부호화 시에 있어서 직교 변환이 수학식 1에 기초하여 행해진다고 하면, 상기 역직교 변환 회로는 수학식 2에 기초하여 역직교 변환을 행하는 동화상 복호화 장치.
    [수학식 1]
    [수학식 2]
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소정의 블록 단위는, 수평 방향의 화소수가 8이고, 수직 방향의 화소수가 8인 8ㅧ 8 크기의 블록 단위이며, 원화상의 부호화 시에 있어서 직교 변환이 수학식 3에 기초하여 행해진다고 하면, 상기 역직교 변환 회로는 수학식 4에 기초하여 역직교 변환을 행하는 동화상 복호화 장치.
    [수학식 3]
    [수학식 4]
  5. 입력 신호로부터 얻어진 소정의 크기의 블록 단위의 직교 변환 계수 중, 수직 주파수의 고역 부분을 남기고, 또한 수평 주파수의 고역 부분의 계수만을 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로,
    상기 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써, 블록 단위마다 수평 방향의 화소수가 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로,
    상기 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여, 수평 방향의 화소수가 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기,
    해당 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타를 수직 방향에서 1/2로 압축하여, 수평 방향 및 수직 방향의 화소수가 각각 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타를 생성하는 수직 압축 회로, 및
    상기 수직 압축 회로에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 상기 참조 화상 데이타를 생성하기 위하여 필요한 재생 화상 데이타를 기억하는 하나 또는 복수의 참조 화상용 메모리
    를 구비하고,
    상기 참조 화상용 메모리에 저장된 재생 화상 데이타에 기초하여 수평 방향의 화소수만이 1/2로 삭감된 상기 참조 화상 데이타가 생성되는 동화상 복호화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 블록 단위는, 수평 방향의 화소수가 M이고, 수직 방향의 화소수가 N인 Mㅧ N 크기의 블록 단위이며, 원화상의 부호화 시에 있어서 직교 변환이 수학식 5에 기초하여 행해진다고 하면, 상기 역직교 변환 회로는 수학식 6에 기초하여 역직교 변환을 행하는 동화상 복호화 장치.
    [수학식 5]
    [수학식 6]
  7. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 블록 단위는, 수평 방향의 화소수가 8이고, 수직 방향의 화소수가 8인 8ㅧ 8 크기의 블록 단위이며, 원화상의 부호화 시에 있어서 직교 변환이 수학식 7에 기초하여 행해진다고 하면, 상기 역직교 변환 회로는 수학식 8에 기초하여 역직교 변환을 행하는 동화상 복호화 장치.
    [수학식 7]
    [수학식 8]
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수직 압축 회로는, 상기 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타의 수평 라인을 2개 단위 간격으로 2개 단위씩 압축하는 수직 방향 압축을 행하는 동화상 복호화 장치.
  9. 입력 신호로부터 얻어진 소정의 크기의 블록 단위의 직교 변환 계수 중, 수직 주파수의 고역 부분을 남기고, 또한 수평 주파수의 고역 부분의 계수만을 제거하여 변환 계수를 절반으로 삭감하는 계수 삭감 회로,
    상기 계수 삭감 회로에 의해 삭감된 변환 계수를 이용하여 역직교 변환을 행함으로써, 블록 단위마다 수평 방향의 화소수가 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타 또는 시간축 예측 오차 데이타를 얻는 역직교 변환 회로,
    상기 역직교 변환 회로에 의해 얻어진 시간축 예측 오차 데이타와 소정의 참조 화상 데이타에 기초하여, 수평 방향의 화소수가 1/2로 삭감된 재생 화상 데이타를 생성하는 가산기, 및
    해당 가산기에 의해 얻어진 재생 화상 데이타 중 상기 참조 화상 데이타를 생성하기 위하여 필요한 재생 화상 데이타를 기억하는 하나 또는 복수의 참조 화상용 메모리
    를 구비하는 동화상 복호화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소정의 블록 단위는, 수평 방향의 화소수가 M이고, 수직 방향의 화소수가 N인 Mㅧ N 크기의 블록 단위이며, 원화상의 부호화 시에 있어서 직교 변환이 수학식 9에 기초하여 행해진다고 하면, 상기 역직교 변환 회로는 수학식 10에 기초하여 역직교 변환을 행하는 동화상 복호화 장치.
    [수학식 9]
    [수학식 10]
  11. 제9항에 있어서,
    상기 소정의 블록 단위는, 수평 방향의 화소수가 8이고, 수직 방향의 화소수가 8인 8ㅧ 8 크기의 블록 단위이며, 원화상의 부호화 시에 있어서 직교 변환이 수학식 11에 기초하여 행해진다고 하면, 상기 역직교 변환 회로는 수학식 12에 기초하여 역직교 변환을 행하는 동화상 복호화 장치.
    [수학식 11]
    [수학식 12]
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