KR100575179B1 - 화상데이타처리장치 - Google Patents

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Abstract

화상 데이타 처리 장치에서 이용하는 프레임 메모리의 용량을 작게 한다.
JPEG 디코더(21)로부터 출력되는 신장 화상 데이타(Xij)를 DPCM 엔코더(22)에서 부호 데이타(Cij)로 변환하고, 이 부호 데이타(Cij)를 프레임 메모리(24)에 기억시킨다. 그리고, 프레임 메모리(24)로부터 부호 데이타(Cn)를 판독하여, FIFO(25)를 통하여 DPCM 디코더(26)에 입력한다. 그리고, 부호 데이타(Cn)를 화상 데이타(Yn)로 변환하여 출력한다. 이에 따라, 프레임 메모리(24)의 용량을 작게 할 수 있다.

Description

화상 데이타 처리 장치
본 발명은 소정의 규칙에 따라 압축 처리된 압축 화상 데이타에 대하여 신장 처리하고, 화상 데이타를 재생하는 화상 데이타 처리 장치에 관한 것이다.
화상 데이타의 전송 및 축적에 있어서는 화상 데이타를 압축하여 데이타량을 줄이고, 효율적으로 처리하는 것이 중요하다. 이와 같은 화상 데이타의 압축에 대해서는 종래부터 여러가지 방법이 고안되고 있지만, 최근, 국제적인 부호화 방식의 표준화가 JPEG(Joint Photographic Expert Group)에 의해 진행되고 있다. 이 JPEG에 의한 부호화 방식은 JPEG 알고리즘이라 칭하고, CD-ROM 시스템 등의 화상 데이타의 처리에 널리 이용되고 있다.
JPEG 알고리즘에 따르는 부호화 방식에서는 제7도에 도시한 바와 같이, 1개의 화면을 8×8 화소 단위로 복수의 블록(B11∼Bmn)으로 분할하여, 각 블럭마다 부호화 처리가 행해진다. 즉, 각 블럭(B11∼Bmn)을 구성하는 8행×8열 분의 화소(a1∼h8)를 나타내는 64개의 데이타를 1단위로서 부호화함으로써 데이타량의 압축이 행해진다.
JPEG 알고리즘에 따르는 부호화 회로(JPEG 엔코더)는 제8도에 도시된 바와 같이, DCT 회로(1), 양자화 회로(2) 및 부호화 회로(3)로 구성되고, 또한, 임계치 테이블(4) 및 허프만 테이블(5)을 갖는다.
DCT 회로(1)는 1 블럭분(64화소분)의 화상 데이타를 받아들이고, 화상 데이타에 대하여 2차원의 이산적 코사인 변환(DCT: Discrete Cosine Transform)을 행하여 64개의 DCT 계수를 생성한다. 양자화 회로(2)는 DCT 회로(1)로부터 공급되는 DCT 계수를 임계치 테이블(4)에 저장된 임계치를 참조하여 양자화한다. 이 양자화시의 임계치는 화상 데이타의 압축율과 재생 화상의 화질을 결정하는 것으로, 장치의 사용 목적에 맞추어 임의로 설정된다. 부호화 회로(3)는 양자화된 DCT 계수를 허프만 테이블(5)에 저장된 허프만 부호에 기초하여 가변 길이 부호화하여 압축 화상 데이타를 생성한다. 허프만 부호는 양자화된 DCT 계수에 대하여 미리 예상되는 출현 빈도에 따라서 할당되는 가변 길이의 부호로서, 출현 빈도가 높은 것에 대하여 짧게 할당된다. 따라서, JPEG 엔코더에 따르면 화상 데이타의 데이타 량이 1/5 내지 1/40 정도까지 압축된다.
JPEG 알고리즘에 따르는 복호화 회로(JPEG 디코더)는 제9도에 도시한 바와 같이, 복호화 회로(6), 역양자화 회로(7) 및 IDCT 회로(8)로 구성되고, 또한 허프만 테이블(9) 및 임계치 테이블(10)을 갖는다.
복호화 회로(6)는 1블럭(8×8 화소)분의 압축 화상 데이타를 받아들여, 허프만 테이블(9)에 저장된 허프만 부호에 기초하여 부호화 회로(3)와는 반대로 압축 화상 데이타를 가변 길이 복호한다. 이 가변 길이 복호 처리에 의해 얻어지는 계수는 JPEG 엔코더에서 DCT 계수를 양자화한 것에 대응한다. 또한, 허프만 테이블(9)에 저장되는 허프만 부호는 JPEG 엔코더측의 허프만 테이블(5)에 저장되는 허프만 부호에 대응한다. 역양자화 회로(7)는 양자화 회로(2)와는 반대로 임계치 테이블(10)에 저장된 임계치를 참조하여 복호화 회로(7)로부터 공급되는 계수를 역양자화 하여 DCT 계수를 재생한다. 이 임계치 테이블(10)에 저장되는 임계치에 대해서도 JPEG 엔코더측의 임계치 테이블(5)에 저장되는 임계치에 대응한다. 그리고, IDCT 회로(8)는 역양자화 회로(7)로부터 공급되는 DCT 계수에 대하여 이산적 역코사인 변환(IDCT: Inverse Discrete Cosine Transform)을 행하여 신장된 화상 데이타를 재생한다. 이 IDCT 회로(8)에서는 1 블럭 (8×8 화소)분의 데이타가 동시에 변환 처리되고 1화소마다 소정의 순서로 연속적으로 출력된다.
이와 같은 JPEG 디코더에 의해 재생되는 신장 화상 데이타는 1 화면을 복수개로 분할한 블럭마다 출력되기 때문에, 1 화면분을 화상 메모리에 일단 기억시키고 그 화상 메모리로부터 원하는 순서로 판독하도록 하고 있다. 즉, JPEG 디코더로 부터 출력되는 신장 화상 데이타의 배열 순서가 재생 화상을 표시할 때의 배열 순서와 일치하지 않기 때문에 1 화면분의 화상 데이타를 기억하는 화상 메모리를 이용하여 신장 화상 데이타의 배열 순서를 변경하도록 구성된다.
제10도는 JPEG 디코더를 이용한 종래 화상 데이타 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
JPEG 디코더(11)는 JPEG 알고리즘에 따라서 압축 화상 데이타를 신장 처리하여, 신장 화상 데이타를 재생한다. 이 JPEG 디코더(11)의 구성은 제9도에 도시한 JPEG 디코더에 일치한다. 프레임 메모리(12)는 JPEG 디코더(11)로부터 출력되는 신장 화상 데이타를 1화면 단위로 기억하고, 화상을 표시하는 모니터측의 요구에 수시 대응할 수 있도록 하고 있다. 이 프레임 메모리(12)에서는 1 블럭마다 연속하는 신장 화상 데이타가 1행 단위로 연속하게 하여 어드레스가 재배열되어 기억된다. 예를 들면, 8×8 화소마다 입력되는 신장 화상 데이타에 대해서는 제1 블럭의 각 행 화소의 화상 데이타를 제1행째 내지 제8행째의 제1 어드레스로부터 제8 어드레스까지 각각 기입하고, 다음에 입력되는 제2 블럭 각 행 화소의 화상 데이타를 동일 행의 제9 어드레스 내지 제16 어드레스에 각각 기입하도록 하고 있다. 이에 따라, 프레임 메모리(12)에는 신장 화상 데이타가 1행마다 연속하는 순서로 기억되고, 제1 행의 제1 어드레스부터 그 신장 화상 데이타를 차례로 판독함으로써, 1행 단위로 연속되게 추출할 수 있다. FIFO(13)는 프레임 메모리(12)로부터 판독되는 화상 데이타를 일시적으로 기억하여, 화상 데이타의 출력 타이밍을 조정한다. 그리고, 표시 제어 회로(14)는 프레임 메모리(12)의 화상 데이타의 기입 및 판독 어드레스의 순서를 지정하고, 화상 데이타를 소정의 순서로 출력할 수 있도록 제어한다. 또한, 표시 제어 회로(14)는 신장 화상 데이타를 받는 측의 데이타 처리 타이밍에 일치시키게 하여 FIFO(13)의 출력 타이밍을 제어한다.
이와 같이 출력되는 신장 화상 데이타는 예를 들면, 표시 프로세서에 공급되어 화상을 표시하는 디스플레이측에 대응하는 소정의 포맷에 따라 화상 신호로 변환된다. 이에 따라, 1 블럭 단위로 압축 처리된 압축 화상 데이타는 1화면마다 텔레비젼 모니터 등의 표시 장치측의 텔레비젼 포맷에 대응되는 화상 신호로 변환된다.
상술한 화상 데이타 처리 장치에서는 프레임 메모리(12)로서 적어도 1화면분의 화상 데이타를 기억할 수 있을 만큼의 기억 용량이 필요하여, 원가 상승 요인이 되고 있다. 예를 들면, 컬러 화상으로 1개의 색성분을 8비트로 나타내려고 하면, 1 화소당 24 비트(8 비트×3 원색)가 필요하게 된다. 그리고, 1 화면의 화소수가 640×400으로 하면, 1 화면분 화상 데이타의 데이타량은 약 6M 비트(640×400 화소×24 비트)가 된다. 따라서, 프레임 메모리(12)로서는 6M 비트 이상의 용량이 필요하다.
그래서 본 발명은 1화면분의 화상 데이타를 기억하는 프레임 메모리(12)의 용량을 작게 하여 원가를 절감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 특징으로 하는 바는 1 화면의 화상을 형성하는 복수개의 화소에 각각 대응하는 화상 데이타가 소정수의 행 및 열을 1 단위로 하는 블럭마다 소정의 규칙에 따라서 압축 처리된 압축 화상 데이타에 대해, 신장 처리를 실시하여 화상 데이타를 1 블럭 단위로 재생하는 화상 데이타 처리 장치에 있어서, 상기 압축 화상 데이타를 1 블럭 단위로 신장 처리하여 제1의 화상 데이타를 얻는 디코더와, 연속하는 상기 제1의 화상 데이타로 부터 다음의 값을 예측하고, 예측치에 대한 실제값의 차에 대응하여 소정의 부호를 할당하여 부호 데이타를 생성하는 DPCM 엔코더와, 상기 부호 데이타를 1 화면 단위로 기억하는 프레임 메모리를 구비한 것이다.
본 발명에 따르면, 1 블럭 단위로 재생되는 신장 화상 데이타를 DPCM 엔코더에 의해 부호 데이타로 변환하여 프레임 메모리에 기입되도록 함으로써, 프레임 메모리에 기억하는 데이타량을 작게 할 수 있다. 또한, 프레임 메모리로부터 판독된 부호 데이타를 DPCM 디코더로 복호하여 추출함으로써, 원래의 화상 데이타가 재생되어 소정의 화상 신호를 생성할 수 있게 된다.
제1도는 본 발명의 화상 데이타 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
JPEG 디코더(21)는 JPEG 알고리즘에 따라 압축 처리된 압축 화상 데이타를 1 블럭(8×8 화소) 단위로 신장 처리하고, 각 블럭마다 신장 화상 데이타[Xij(i: a∼h, j: 1∼8)]를 생성한다. 이 JPEG 디코더(21)의 구성에 대해서는 제9도에 도시한 블럭도와 일치한다. DPCM(Differential Pulse Code Modulation) 엔코더(22)는 JPEG 디코더(21)로부터 연속하여 입력되는 신장 화상 데이타(Xij)에 대하여 다음의 식을 예측하면서, 그 예측치와 실제의 값과의 차를 산출하고, 그 차에 대응하여 부호를 할당함으로써 부호 데이타(Cij)를 생성한다. 예측 데이타 메모리(23)는 DPCM 엔코더(22)에 접속되고, 이 DPCM 엔코더(22)가 각 블럭마다 DPCM 처리를 완료할 수 있도록 하기 위하여 각 블럭의 제8열 화소(a8∼h8)의 신장 화상 데이타 Xi8로부터 생성되는 이웃하는 블럭의 제1열 화소(a1∼h1)에 대한 예측 데이타(Yi8)를 기억한다. 프레임 메모리(24)는 DPCM 엔코더(22)로부터 출력되는 부호 데이타(Cij)를 1화면 단위로 기억한다. 이 프레임 메모리(24)에서는 DPCM 엔코더(22)로 부터 1블럭마다 연속하여 출력되는 부호 데이타(Cij)의 기입시에 재생 화면의 라스터 주사에 따르는 순서가 되도록 기입 어드레스의 재배열이 행해진다. 예를 들면, 8×8 화소마다 입력되는 부호 데이타(C11∼C18, … C81∼C88)에 대해서는 제1 블럭의 제1행 화소의 부호 데이타(C11∼C18)를 제1행째의 제1 어드레스 내지 제8 어드레스에 각각 기입하고, 마찬가지로 제2행∼제8행 화소의 부호 데이타(C21∼C28, … C81∼C88)를 제2행째 내지 제8행째의 제1 어드레스 내지 제8 어드레스에 각각 기입한다. 그리고, 다음에 입력되는 제2 블럭의 각 행 화소의 부호 데이타(C11∼C18, … C11∼C88)를 제1 블럭의 각 행 부호 데이타(C11∼C18, … C81∼C88)가 기입된 행과 동일행인 제9 어드레스 내지 제16 어드레스에 각각 기입하도록 하고 있다. 이에 따라, 부호 데이타(Cij)의 배열 순서를 재생 화면의 라스터 주사의 순서에 대응하도록 변환하는, 소위 라스터 블럭 변환이 행해진다. 그런데, 예측치 메모리(23) 및 프레임 메모리(24)에 대해서는 1개의 메모리 영역을 분할하여 이용하게 하여도 된다.
FIFO(25)는 프레임 메모리(24)로부터 소정의 순서로 판독되는 부호 데이타(Cn)를, 예를 들면 1행 단위로 일시적으로 기억하고, 그 배열 순서를 바꾸지 않고 소정의 타이밍에서 DPCM 디코더(26)에 공급한다. 여기에서, 프레임 메모리(24)로부터 판독되는 부호 데이타(Cn)에 대해서는 기입시의 부호 데이타(Cij)와 배열 순서가 변해있기 때문에 그 부호 표기를 변경하고 있다.
DPCM 디코더(26)는 연속하는 부호 데이타(Cn)를 복호하여 데이타간의 차를 표시하는 차분 데이타로 변환하고, 또한 그 차분 데이타를 순차 가산함으로써 원래의 신장 화상 데이타(Xij)에 대응된 신장 화상 데이타(Yn)를 재생한다. 이 신장 화상 데이타(Yn)는 표시 프로세서 등에 공급되어 재생 화면을 표시하는 모니터측의 포맷에 대응된 화상 신호로 변환된다.
그리고, 표시 제어 회로(27)는 표시 프로세서측으로부터의 데이타 전송 지시에 응답하여 프레임 메모리(24) 또는 FIFO(25)로부터의 부호 데이타(Cn)의 판독 및 DPCM 디코더(26)에서의 복호 처리의 각 타이밍을 제어한다. 이에 따라, 각부의 동작 타이밍이 모니터측의 동작에 동기하여 부호 데이타(Cn)가 적정한 타이밍에서 표시 프로세서에 공급되게 된다. 또, 신장 화상 데이타(Yn)에 의해 표시되는 화상을 프린터를 이용하여 인쇄하는 경우에는 신장 화상 데이타(Yn)의 출력 타이밍을 정확히 제어할 필요가 없기 때문에 FIFO(25)는 불필요하다.
이와 같은 화상 데이타 처리 장치에 있어서는 프레임 메모리(24)에 기입되는 부호 데이타(Cij)가 신장 화상 데이타(Xij) 보다도 압축되어 있기 때문에, 제10도에 도시한 종래의 화상 데이타 처리 장치와 비교하여 프레임 메모리(24)의 기억 용량을 작게 할 수 있다.
제2도는 DPCM 엔코더(22)의 일례를 도시한 블럭도이다. 여기에서는 직전의 1화소로부터 예측치를 얻는 전치 예측에 의한 경우를 도시하였다.
DPCM 엔코더(22)는 국부 복호기(30), 감산기(31), 양자화기(32) 및 부호 할당기(33)로 구성된다. 감산기(31)는 입력되는 화상 데이타(Xij)로부터 예측 데이타(Yij)를 감산하여 예측 오차 데이타(Eij)를 생성한다. 양자화기(32)는 예측 오차 데이타(Eij)를 미리 정해진 몇 개의 값으로 양자화하여 양자화 데이타(Qij)를 생성한다. 이 양자화기(32)에 있어서 양자화시의 대표값은 출현 빈도가 높은값에 대하여 세밀하게 설정되어 있어서, 양자화에 따라 발생되는 오차를 작게 하도록 하고 있다. 예를 들면, 신장 화상 데이타(Xij)가 4 비트인 경우, 예측 오차는 -15∼+15의 31 종류가 되고, 이에 대하여 -15, -8, -4, -2, -1, 0, 1, 2, 4, 8, 15라는 라는 대표 값이 설정된다. 부호 할당기(33)는 양자화기(32)로부터 공급되는 양자화 데이타(Qij)에 대하여 소정의 부호를 할당함으로써 부호 데이타(Cij)를 생성한다. 이 부호 할당기(33)에서 할당되는 부호는 출현 빈도가 높은 데이타에 대하여 짧은 부호가 부여되도록 미리 설정되어 있다. 국부 복호기(30)는 예측기(34) 및 가산기(35)를 갖고, 양자화기(32)로부터 출력되는 양자화 데이타(Qij)를 받아들여 복호함으로써 예측 데이타(Fij)를 생성하여 감산기(31)에 공급한다. 즉, 디코더측과 같은 복호 처리를 행하도록 하기 위하여, 예측기(34)에 보존되는 예측 데이타(Fij)에 가산기(35)에 의해 양자화 데이타(Qij)를 순차 가산하여 다음의 예측 데이타(Fij+l)를 생성하도록 구성된다. 또한, 국부 복호기(30)에는 예측 데이타 메모리(23)가 접속되어, 각 블럭의 1열째 화소에 대응하는 예측 데이타(Fi8)를 일시적으로 기억할 수 있도록 구성된다. 이에 따라, DPCM 엔코더(22)는 블럭마다 입력되는 신장 화상 데이타(Xij)에 대하여 DPCM화 처리를 가능하게 하고 있다.
제3도는 DPCM 디코더(26)의 일 예를 도시한 블럭도이다. 이 도면의 구성은 제2도에 도시한 DPCM 엔코더(22)의 구성에 대응하는 것이다.
DPCM 디코더(26)는 복호기(36), 가산기(37) 및 예측기(38)로 구성된다. 복호기(36)는 DPCM 엔코더(22)의 부호 할당기(33)에 대응하여, 각 값에 할당된 부호를 원래의 데이타로 되돌림으로써 양자화 데이타(Qij)에 대응되는 차분 데이타(Dn)를 생성한다. 가산기(37)는 차분 데이타(Dn)에 예측 데이타(Rn)를 가산하여 화상 데이타(Yn)를 생성한다. 예측기(38)는 가산기(37)의 가산 결과, 즉 화상 데이타(Yn)를 받아들여, 1 데이타 기간 지연시킴으로써 예측 데이타(Rn)로서 가산기(37)에 공급한다. 이에 따라, 프레임 메모리(24)로부터 판독되는 부호 데이타(Cn)에서 원래의 신장 화상 데이타(Xij)에 대응하는 화상 데이타(Yn)가 재생되게 된다.
이하, 제7도에 도시한 8×8 화소(a1∼h8)로 이루어지는 각 블럭(Bmn)에서의 화상 데이타(Xij)에 대한 DPCM 엔코더(22)의 처리를 구체적으로 설명한다. 제4도 및 제5도는 DPCM 엔코더(22)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
화면의 좌단(左端)에 위치하는 블럭 B11[블럭 B21, B31, …에서도 동일]에 있어서, 제4도에 도시한 바와 같이, 처음에 좌상단부의 화소(a1)의 화상 데이타(Xa1)가 입력되면, 그 화상 데이타(Xa1)는 감산기(31)를 통해 그대로 예측 오차 데이타(Ea1)로서 양자화기(32)에 입력되어 양자화 데이타(Qa1)로 변환된다. 이때, 감산기(31)에 대해서는 국부 복호기(30)가 초기 상태에 있고, 국부 복호기(30)측으로부터 「O」이 공급되기 때문에 실질적으로 감산은 행해지지 않는다. 양자화기(32)로 부터 출력되는 양자화 데이타(Qa1)는 부호 할당기(33)에서 부호 데이타(Ca1)로 변환되어 출력된다. 동시에, 양자화 데이타(Qa1)는 국부 복호기(30)에 입력되어 가산기(35)를 통하여 예측 데이타(Fa1)로서 예측기(34)에 받아들여진다. 이때, 가산기(35)에 대해서는 국부 복호기(30)가 초기 상태에 있고, 예측기(34)로부터 「O」이 공급되기 때문에, 실질적으로 가산은 행해지지 않는다. 그리고, 예측기(34)에 받아 들여진 예측 데이타(Fa1)는 다음의 화상 데이타(Xa2)가 입력되는 타이밍에서 감산기(31)에 대하여 공급된다.
계속하여, 화소(a1)의 우측에 위치하는 화소(a2)의 화상 데이타(Xa2)가 입력되면, 감산기(31)에서 화상 데이타(Xa1)로부터 예측 데이타(Fa1)가 감산되어 예측 오차 데이타(Ea2)가 산출되고, 이 예측 오차 데이타(Ea2)가 양자화기(32)에 입력되어 양자화 데이타(Qa2)로 변환된다. 이 양자화 데이타(Qa2)는 부호 할당기(33)에서 부호 데이타(Ca2)로 변환되어 출력됨과 동시에, 국부 복호기(30)에 입력된다. 국부 복호기(30)에 입력된 양자화 데이타(Qa2)는 가산기(35)에서 예측 데이타(Fa1)와 가산되고, 그 가산값이 새로운 예측 데이타(Fa2)로서 예측기(34)에 받아들여진다. 이 예측 데이타(Fa2)는 다음의 화상 데이타(Xa3)가 입력되는 타이밍에서 출력된다.
이후 마찬가지로 하여, 화소(a3∼a8)의 화상 데이타(Xa3∼Xa8)에 대응하여 양자화 데이타(Qa3∼Qa8) 및 예측 데이타(Fa3∼Fa8)가 생성된다. 그리고, 1행째의 우단(8열째)의 화소(a8)의 화상 데이타(Xa8)에 대응하여 얻어지는 예측 데이타(Fa8)는 예측기(34)로부터 감산기(31)로는 공급되지 않고, 블럭(B11)의 1행째의 종단 예측 데이타(F11a)로서 예측 데이타 메모리(23)에 기입된다. 동 블럭(B11)의 2행째 이후의 화소(b1∼b8, … h1∼h8)의 화상 데이타(Xb1∼Xb8, … Xh1∼Xh8)에 대해서도 1행째의 화소(a1∼a8)의 화상 데이타(Xa1∼Xa8)와 동일하게 처리되고, 양자화 데이타(Qb1∼Qb8, … Qh1∼Qh8) 및 예측 데이타(Fb1∼Fb8, … Fh1∼Fh8)가 생성된다. 이 중, 각 행 우단(右端)의 화소(b8, … h8)의 화상 데이타(Xb8, … Xh8)에 대응하는 예측 데이타(Fb8, … Fh8)는 블럭(B11)의 각 행의 종단 예측 데이타(F11b, … F11h)로서 예측 데이타 메모리(23)에 기입된다.
블럭(B11)의 우측 블럭 B12[블럭 B22, B23 … 에서도 동일]에 있어서, 제5도에 도시한 바와 같이 좌상단부의 화소(a1)의 화상 데이타(Xa1)가 입력되면, 그 화상 데이타(Xa1)로부터 예측 데이타 메모리(23)에서 판독한 예측 데이타(F11a)가 감산되어 예측 오차 데이타(Ea1)가 산출된다. 이 예측 오차 데이타(Ea1)는 양자화기(32)에 입력되어 양자화 데이타(Qa1)로 변환되고, 또한, 부호 할당기(33)에서 부호 데이타(Ca1)로 변환되어 출력된다. 양자화기(32)로부터 출력되는 양자화 데이타(Qa1)는 국부 복호기(30)에 입력되며, 예측 데이타 메모리(23)로부터 판독된 예측 데이타(F11a)와 가산기(35)에서 가산되어, 새로운 예측 데이타(Fa1)로서 예측기(34)에 받아들여진다. 그리고, 예측기(34)에 받아들여진 예측 데이타(Fa1)는 다음의 화상 데이타(Xa2)가 입력되는 타이밍에서 출력된다.
계속하여 입력되는 화소(a2∼a8)의 화상 데이타(Xa2∼Xa8)에 대해서는 블럭(B11)과 동일한 처리가 행해지고, 양자화 데이타(Qa2∼Qa8) 및 종단 예측 데이타(Fa2∼Fa8)가 생성됨과 아울러, 예측 데이타(Fa8)가 블럭(B12)의 1행째의 예측 데이타(F12a)로서 예측 데이타 메모리(23)에 기입된다. 동 블럭(B11)의 2행째 이후의 화소(b1∼b8, … h1∼h8)의 화상 데이타(Xb1∼Xb8, … Xh1∼Xh8)에 대한 처리에 대해서도 블럭(B11)과 동일하다.
또한, 블럭(B13∼B1n)[블럭 B23∼B2n, B33∼B33n, … 에서도 동일]에 대해서도 블럭(B12)과 동일한 처리에 따라 양자화 데이타(Qa1∼Qh8) 및 예측 데이타(Fa1∼Fh8)가 생성된다. 여기에서, 예측 데이타 메모리(23)는 각 블럭마다 갱신이 행해지기 때문에, 8행분의 8개의 예측 데이타(Fmna∼Fmnh)를 기억할 수 있으면 되고, 4비트 구성인 경우 그 용량은 96비트(4비트×8×3 컴포넌트)이면 된다.
이에 따라, 화상 데이타(Xij)를 복수 블럭분 기억하지 않고, 작은 용량의 예측 데이타 메모리(23)의 부가에 의해 DPCM 처리를 실현할 수 있으며, 예를 들면 8비트의 화상 데이타(Xij)를 8비트 이하의 부호 데이타(Cij)로서 프레임 메모리(24)에 기억시킬 수 있다. 이와 같은 예측 데이타 메모리(23)에 대해서는 DPCM 엔코더(22)와 함께 JPEG 디코더(21)와 1칩 구성으로 할 수 있다. 실제로, JPEG 디코더(21)는 DSP(Digital Signal Processor) 등의 고기능 연산기로 구성되기 때문에, 이 DSP에 DPCM 처리의 기능을 부가함으로써, 1칩 구성으로 하는 것은 용이하게 실현할 수 있다.
다음으로, DPCM 디코더(26)의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 제6도는 DPCM 디코더(26)의 동작을 도시한 타이밍도이다.
초기에 부호 데이타(C1)가 입력되면, 이 부호 데이타(C1)가 복호기(36)에서 차분 데이타(D1)로 변환되고, 가산기(37)를 통하여 화상 데이타(Y1)로서 출력되며, 동시에 예측 데이타(R1)로서 예측기(38)에 받아들여진다. 이때, 가산기(37)에서는 초기 상태에 있는 예측기(38)로부터 데이타 공급되고 있지 않아서 가산은 행해지지 않는다. 그리고, 예측기(38)에 받아들여진 예측 데이타(R1)는 다음의 부호 데이타(C2)가 입력되는 타이밍에서 가산기(37)에 공급된다.
계속하여, 부호 데이타(C2)가 입력되면, 이 부호 데이타(C2)는 복호기(36)에서 차분 데이타(D2)로 변환되어 가산기(37)에 공급되고, 예측 데이타(R1)와 가산되어 화상 데이타(Y2)가 생성된다. 이 화상 데이타(Y2)는 그대로 출력됨과 동시에 예측기(38)에 예측 데이타(R2)로서 받아들여진다. 이 예측 데이타(R2)는 다음 부호 데이타(C3)가 입력되는 타이밍에서 가산기(37)에 공급된다.
이후 연속하여 입력되는 부호 데이타(C3, C4, C5, …)에 대해서도 부호 데이타(C2)와 동일한 처리가 실시되고, 화상 데이타(Y3, Y4, Y5, …) 및 예측 데이타(R3, R4, R5, …)가 생성된다. 이 DPCM 디코더(26)에서의 처리에 대해서는 부호 데이타(Cn)가 재생 화면의 수평 주사선에 대응되는 순서로 배열되어 있기 때문에, DPCM 엔코더(22)에서의 처리와 같이 블럭 단위로 구분되는 것은 아니다. 따라서, 일시적으로 예측 데이타(Rn)를 기억시킬 필요가 없어서 예측 데이타 메모리는 불필요하다.
이상의 실시예에 있어서는 JPEG 알고리즘에 따라 화상 데이타의 압축 처리에 대하여 예시하였지만, 화상 데이타의 압축 처리 방법에 대해서는 JPEG 알고리즘에 한하지 않으며, 화상 데이타를 일정한 블럭 단위로 처리하는 압축 방식이라면 용이하게 적용할 수 있다.
또한, DPCM 처리에 대해서는 직전의 화소로부터 데이타를 예측하는 전치 예측 외에 2 화소분의 데이타를 예측하는 2차 예측 등도 채용할 수 있다. 이 경우, 예측 데이타 메모리의 용량을 증설하고, 8개의 예측 데이타(Fmna ∼ Fmnh)에 더하여 1행의 각 열에 대응하는 예측 데이타를 기억할 수 있도록 구성한다. 예를 들면, 1 화면이 640 × 400 화소인 경우에는 640 화소에 대응되는 예측 데이타를 더 기억할 수 있도록 구성하여 수평 방향과 수직 방향에서 DPCM 처리를 행하도록 해도 좋다.
본 발명에 따르면, 1 블럭 단위로 신장 처리된 화상 데이타에 대하여 DPCM 처리를 가능하게 하고 있고, 화상 데이타를 부호 데이타로 변환하여 프레임 메모리에 기억하도록 하고 있다. 이 때문에, 프레임 메모리의 용량을 작게 할 수 있어서 원가 절감을 할 수 있다. 그리고, 취급되는 데이타의 양이 작아지기 때문에 프레임 메모리로서 동작 속도가 늦은 메모리 소자를 이용하는 것이 가능해져서 메모리 용량의 삭감과 병행하여 원가 절감의 효과가 크다.
제1도는 본 발명의 화상 데이타 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도.
제2도는 DPCM 엔코더의 구성을 도시한 블럭도.
제3도는 DPCM 디코더의 구성을 도시한 블럭도.
제4도는 DPCM 엔코더의 제1 동작을 설명하는 타이밍도.
제5도는 DPCM 엔코더의 제2 동작을 설명하는 타이밍도.
제6도는 DPCM 디코더의 동작을 설명하는 타이밍도.
제7도는 JPEG 알고리즘에 따라 처리되는 화면 1블럭의 구성을 설명하는 도면.
제8도는 JPEG 엔코더의 구성을 도시한 블럭도.
제9도는 JPEG 디코더의 구성을 도시한 블럭도.
제10도는 종래의 화상 데이타 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 이산적 코사인 변환 회로 2 : 양자화 회로
3 : 부호화 회로 4 : 양자화 임계치 테이블
5 : 부호화 허프만 테이블 6 : 복호화 회로
7 : 역양자화 회로 8 : 이산적 역코사인 변환 회로
9 : 복호화 허프만 테이블 10 : 역양자화 임계치 테이블
11 : JPEG 디코더 12, 24 : 프레임 메모리
13, 25 : FIFO 14, 27 : 표시 제어 회로
22 : DPCM 엔코더 23 : 예측 데이타 메모리
26 : DPCM 디코더 30 : 국부 복호기
31 : 감산기 32 : 양자화기
33 : 부호 할당기 34, 38 : 예측기
35, 37 : 가산기 36 : 복호기

Claims (3)

1 화면의 화상을 형성하는 복수개의 화소에 각각 대응하는 화상 데이타가 소정 수의 행 및 열을 1 단위로 하는 블럭마다 소정의 규칙에 따라 압축 처리된 압축 화상 데이타에 대해, 신장 처리를 행하여 화상 데이타를 1 블럭 단위로 재생하는 화상 데이타 처리 장치에 있어서,
상기 압축 화상 데이타를 1 블럭 단위로 신장 처리하여 제1의 화상 데이타를 얻는 디코더와,
연속하는 상기 제1의 화상 데이타로부터 다음 데이타를 예측하고, 그 예측 데이타에 대한 실제의 화상 데이타와의 차에 대응하여 소정의 부호를 할당하여 부호 데이타를 생성하는 DPCM 엔코더와,
상기 부호 데이타를 1 화면 단위로 기억하는 프레임 메모리와,
1 블럭 각 행의 종단의 화소에 대응하는 화상 데이타가 입력되었을 때에 상기 DPCM 엔코더에서 생성되는 예측 데이타를 기억하고, 인접 블록의 각 행의 선두의 화소에 대응하는 화상 데이타가 입력되는 타이밍에서 상기 예측 데이타를 판독하여 상기 DPCM 엔코더로 공급하는 예측 데이타 메모리
를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 데이타 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임 메모리와 상기 예측 데이타 메모리는 동일 메모리 내의 어드레스를 분할하여 할당되는 것을 특징으로 하는 화상 데이타 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임 메모리로부터 판독된 상기 부호 데이타를 복호하여 제2의 화상 데이타를 생성하는 DPCM 디코더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 데이타 처리 장치.
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