KR100683380B1 - 영상 압축 부호화를 위한 변환 및 역변환 방법 및 장치 - Google Patents

영상 압축 부호화를 위한 변환 및 역변환 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 방법 및 장치, 특히, 입력되는 데이터 값이 모두 0인지를 판단하여 모두 0이면 불필요하게 전력을 소모할 수 있는 변환 과정을 거치지 않고 스킵하도록 함으로써 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있고 구현도 매우 간단한 영상 압축 변환 및 역변환 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 방법 및 장치는 전력 소모를 최소화함으로써 저전력용 영상 코덱의 구현시 현저한 효과를 제공할 수 있다.
영상 압축, 변환, 역변환, 가변길이부호화, DCT, 양자화

Description

영상 압축 부호화를 위한 변환 및 역변환 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSFORMATION AND INVERSE TRANSFORMATION OF IMAGE FOR IMAGE COMPRESSION CODING}
도 1은 종래의 동영상 압축 부호화 장치의 블록도,
도 2는 종래의 동영상 압축 복호화 장치의 블록도,
도 3은 행-열 방법(row-column method)을 이용한 종래의 2 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 블록도,
도 4는 본 발명의 영검출기를 포함하는 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 블록도,
도 5는 본 발명의 영검출기를 포함하는 2 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 블록도,
도 6은 R=8인 경우의 도 4의 영검출기의 일실시예의 구성도,
도 7은 R=8인 경우의 종래의 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 블록도,
도 8은 R=8인 경우의 본 발명의 제 2 영검출기를 적용한 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 블록도,
도 9는 R=8인 경우의 도 8의 제 2 영검출기의 일실시예의 구성도,
도 10은 본 발명의 영상 압축을 위한 1 차원 변환/역변환 방법의 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11 : 변환부 21 : 역변환부
31 : 양자화부 41 : 가변길이부호화부
51 : 역양자화부 61 : 움직임 예측부
22 : 역변환부 42 : 가변길이복호화부
52 : 역양자화부 62 : 움직임 보상부
13 : 입력버퍼 23: 1 차원 변환/역변환부
33 : 출력버퍼 43 : 클리핑부
53 : 대치메모리 14 : 제 1 영검출기
24 : 1 차원 DCT/IDCT 34 : 스위치
15 : 입력버퍼 25 : 제 1 영검출기
35 : 1 차원 DCT/IDCT 45 : 출력버퍼
55 : 클리핑부 65 : 대치 메모리
75 : 스위치 17 : M 비트 DCT/IDCT 모듈
27 : 가산기 37 : 쉬프트 레지스터
18 : 제 2 영검출기 28 : M 비트 DCT/IDCT 모듈
38 : 가산기 48 : 쉬프트 레지스터 58 : 스위치
본 발명은 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변환 및 역변환시 입력되는 데이터 값이 모두 0인지를 판단하여 모두 0인 경우 불필요한 계산을 하지 않고 스킵하도록 함으로써 전력 소모를 줄일 수 있는 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 방법 및 장치에 관한 것이다.
동영상 신호의 압축 부호화 및 복호화는 저속 채널(low rate channel)을 통한 동영상 정보의 전송을 가능하게 할 뿐만 아니라 해당 영상을 저장하는데 요구되는 메모리의 용량을 감소시킬 수가 있기 때문에, 이러한 압축 부호화 및 복호화 기술은 동영상의 저장(storage), 전송(transmission) 등의 응용(application)을 요구하는 멀티미디어(multimedia) 산업에 있어서 매우 중요한 기술이다. 한편, 멀티미디어 산업의 확대와 정보의 호환성을 위하여 이러한 정보 압축 방법의 표준화 작업의 필요성이 대두되면서 현재까지 다양한 응용을 중심으로 동영상 표준화 방안이 마련되었다. 예를 들면, 영상 전화(video phone), 영상 회의(video conferencing) 등을 위한 동영상 정보를 ISDN(Integrated Service Digital Network)을 이용하여 전송하기 위한 ITU-T(International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector; 국제전기통신연합 - 전기통신표준화부문, 전 CCITT)의 H.261, 공중 전화망(Public Switched Telephone Network; PSTN)을 이용하여 동영상 정보를 전송하기 위한 ITU-T의 H.263, DSM(Digital Storage Media)에의 동영상 저장을 위한 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (International Standardization Organization/International Electrotechnical Commission Joint Technical Committee 1/Sub Committee 29/Working Group 11) MPEG(Moving Picture Experts Group)의 MPEG-1, EDTV(Enhanced Digital Television), HDTV(High Definition Television) 등의 고화질 디지털 방송(digital broadcasting)을 위한 MPEG-2 등이 대표적인 동영상 부호화 및 복호화의 표준화 방법이다. 그리고 정지 영상(still image) 신호의 압축 부호화도 표준화 작업이 수행되었는데 ISO/IEC JTC1/SC29/WG1의 JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)이 있다.
도 1은 종래의 동영상 압축 부호화 장치의 개략도이다. 동영상을 효율적으로 압축 부호화하기 위한 방법으로 현재 영상을 부호화할 때 이전의 영상을 참조하여 움직임 벡터를 추정(motion vector estimation)하고, 추정된 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상 예측(motion compensation prediction)을 수행하여, 예측 오차 (prediction error)를 부호화하는 방법이 일반적으로 사용되어 왔다. 도 1을 참조하면, 종래의 동영상 압축 부호화 장치는 입력된 현재 영상과 움직임 예측부(61)에서 얻어진 예측 영상(prediction frame)과의 차 영상(frame difference)을 변환하는 변환부(11), 이 변환계수(transform coefficient)를 데이터 압축을 위하여 양자화하는 양자화부(31), 양자화된 변환계수들을 가변길이부호화(VLC; Variable Length Coding)하는 가변길이부호화부(41), 역양자화부(51) 및 역변환부(21)로 구성된다. 이러한 부호화 장치에서 역양자화부(50) 및 역변환부(60)를 통해 복원된 차 영상은 움직임 예측부(61)의 입력으로 사용되어 다음 영상에 대한 예측 영상을 얻는데 사용된다. 여기서 움직임 예측부(61)는 입력을 통해 들어온 현재 영상과 참조 영상(reference image)의 복원된 영상을 이용하여 움직임 벡터 추정을 수행함으로써 예측 영상을 찾는다. 움직임 예측부(61)에 의해 추정된 움직임 벡터는 가변길이부호화부(41)에 입력되어 변환계수와 함께 가변길이부호화되어 전송된다. 가변길이부호화부(41)로부터 출력된 영상 정보 비트스트림은 수신단으로 전송되거나, 다른 신호들과 다중화하기 위하여 다중화기로 전송된다. 또한, 도 2를 참조하면 전송매체를 거쳐 전송된 압축 부호화된 영상 비트스트림은 복호화 장치에 입력되면 가변길이복호화부(42)에서 가변길이복호화되고 이어서 역변환부(22)에 의해 역변환된 변환계수들은 역양자화부(52)에서 역양자화된후 움직임 보상부(62)에 의해 보상된 움직임 보상오차가 가산되어 원래의 영상으로 복원된다.
기존의 영상 신호의 압축 부호화 방식 중에서 가장 널리 사용되는 방식으로 변환 부호화 방법(transform coding method)이 있다. 변환 부호화는 변환 방법을 사용하여 영상 신호를 변환 계수(transform coefficient) - 혹은 주파수 계수(frequency coefficient) -들로 변환하고, 고주파 성분의 전송은 억제하면서 저주파 성분을 중심으로 신호를 전송하는 방식이다. 이 방식은 화질의 손실이 적으면서 압축률(compression ratio)이 높은 장점을 가진다.
일반적으로 2차원 변환 및 역변환은 하드웨어 복잡도 (hardware complexity) 가 낮은 행-열 방식 (row-column method)으로 이루어진다. 행-열 방식은 1 차원 변환/역변환을 행과 열에 대해 각각 수행함으로써 2 차원 변환/역변환 결과를 얻는 방식이다. 또한, 1 차원 변환/역변환은 행렬분해 (matrix decomposition) 과정에 의해 간략화된 행렬을 사용하여 계산량을 줄이는 일반적인 방법으로 수행된다.
상술한 바와 같이, 움직임 예측부(61)는 입력을 통해 들어온 현재 영상과 참조 영상을 이용하여 움직임 벡터 추정을 수행함으로써 예측영상을 찾는다. 따라서, 변환부(11)의 입력은 움직임 보상 예측 오차 신호들이다. 만일 압축 부호화할 동영상에서 연속된 영상 사이의 신호 유사성이 크고 움직임 벡터 추정이 정확하다면 움직임 예측이 정확히 되고, 변환부에 입력되는 움직임 보상 예측 오차 신호는 0 값에 가까울 정도로 작을 수 있다. 한편, 도 2의 역변환부(22)의 입력은 변환된 변환 계수 (transform coefficient)들이 양자화 단계를 통하여 양자화된 다음 역양자화되기 때문에 많은 계수들, 특히 높은 주파수 대역의 많은 AC 계수들이 0 값을 갖는다.
종래의 변환 및 역변환 기술에 따르면 입력 데이터에 무관하게 변환 및 역변환을 수행하여 입력 데이터들이 모두 0인 경우 변환 또는 역변환 결과가 0임이 자명함에도 불구하고 변환 과정의 계산을 수행함으로써 불필요하게 전력을 낭비하는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 전력낭비의 문제점들은 저전력 설계가 중시되는 응용, 예를 들면 이동 단말기 (mobile terminal) 등에서 특히 심각한 문제로 이에 대한 개선이 요구되어 왔다.
본 발명의 하나의 목적은 입력 데이터들이 모두 0인지를 확인하여 모두 0인 경우 변환/역변환부를 OFF시키는 제어신호를 발생시키는 영검출기를 적용함으로써 소모 전력을 절감할 수 있는 영상 압축 변환 또는 역변환 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 입력 데이터의 성질을 파악하여 변환 또는 역변환 단계를 생략함으로써 하드웨어적으로 구현될 경우 전력소모를 대폭적으로 감소시킬 수 있는 영상 압축 변환 및 역변환 방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하는 제 1 수단은 디지털 영상 압축 변환 장치로서; 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및 상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 입력 데이터를 변환하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 1 차원 변환 장치이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 2 수단은 디지털 영상 압축 역변환 장치로서; 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 역변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및 상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 1차원 입력 데이터를 역변환시키는 역변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 1 차원 역변환 장치이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 3 수단은 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치에서; 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 변환/역변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및 상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 1차원 입력 데이터를 선택적으로 1차원 변환 또는 1차원 역변환시키는 변환/역변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 1 차원 변환/역변환 장치이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 4 수단은 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치에서; 입력 데이터 중의 입력 데이터 비트 단위 보다 적은 단위의 정보들을 선택 신호를 받아들여 1 차원 변환 또는 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하는 변환/역변환부; 입력 데이터의 적은 단위의 정보들이 모두 0 값인지를 판단하고 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 변환/역변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 입력되는 정보들을 변환/역 변환 단위의 비트 수 만큼 이동하여 저장하는 쉬프트 레지스터; 및 상기 쉬프트 레지스터에 저장된 정보와 상기 스위치로부터 출력되는 신호를 가산하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 1 차원 변환/역변환 장치이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 5 수단은 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치에서; 일정 길이의 외부 입력 데이터와 내부 메모리의 데이터를 받아들여 저장하는 입력 버퍼; 입력 버퍼의 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 선택 신호를 받아들여 1 차원 변환과 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하는 변환/역변환부; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 1차원 변환/역변환부의 출력과 입력 버퍼의 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 상기 스위치에 의해 선택된 출력을 순차적으로 받아들여 저장하는 출력 버퍼; 2차원 상에서 대치되도록 상기 출력 버퍼의 데이터를 저장하고 2차원 변환을 위해 하나의 방향에 대한 변환 결과를 입력시키는 대치(transposition) 메모리; 및 출력 버퍼의 결과를 입력받아 그 값들을 클리핑하는 클리핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 6 수단은 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치로서 일정 길이의 외부 입력 데이터와 내부 메모리의 데이터를 받아들여 저장하는 입력 버퍼; 입력 데이터 중의 입력 데이터 비트 단위 보다 적은 단위의 정보들을 선택 신호를 받아들여 1 차원 변환 또는 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하는 변환/역변환부; 입력 데이터의 적은 단위의 정보들이 모두 0 값인지를 판단하고 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 1차원 변환/역변환부의 출력과 입력 버퍼의 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 상기 스위치에 의해 선택된 출력을 순차적으로 받아들여 저장하는 출력 버퍼; 2차원 상에서 대치되도록 상기 출력 버퍼의 데이터를 저장하고 2차원 변환을 위해 하나의 방향에 대한 변환 결과를 입력시키는 대치 메모리; 및 출력 버퍼의 결과를 입력받아 그 값들을 클리핑하는 클리핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 7 수단은 디지털 영상 압축 변환 방법에 있어서; 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하는 영검출 단계; 전단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0인 경우 1 차원 변환을 수행하지 않고 입력 데이터를 변환결과로 출력하는 단계; 상기 영검출 단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우 1 차원 변환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 1 차원 변환방법이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 8 수단은 디지털 영상 압축 역변환방법에 있어서; 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하는 영검출 단계; 상기 영검출 단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0인 경우 1 차원 역변환을 수행하지 않고 입력 데이터를 역변환 결과로 출력하는 단계; 상기 영검출 단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우 1 차원 역변환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 1 차원 역변환방법이다.
이하에서 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 상세한 설명에 앞서 본원에서 사용되는 용어의 정의를 설명하면 다음과 같다.
본원에서 사용될 때 영상이라는 용어는 광의로 사용되며, 디지털 정지 영상 (still image) 및 디지털 동영상을 모두 포괄하는 의미로 사용된다. 또한 본 발명에서 동영상(moving image) 및 비디오(video)라는 용어는 서로 호환적으로 사용된다.
본원에서 사용될 때, 변환(Transformation)이란 공간상 (spatial domain)의 정보를 주파수상 (frequency domain)의 정보들로 변환하여 전송할 데이터를 압축하는 것을 의미한다. 본 발명에서 사용가능한 변환 방식은 이하의 변환 방식들을 포함하나, 반드시 이들로 국한되는 것은 아니다: DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform). 이러한 변화 방법들 중에서 DCT는 영상 신호 에너지(energy)의 저주파수 성분으로의 집중도(compactness)가 우수하고, 고속 알고리즘(fast algorithm)이 존재하기 때문 에 특히 바람직하다.
본원에서 사용될 때, 역변환 (Inverse Transformation)이란 변환의 역과정으로 주파수상의 데이터로 변환된 데이터들을 다시 공간상 데이터로 역변환해 주는 것을 의미한다.
본 발명에서 상기 변환 및 역변환 방식은 특별히 제한되지 않으나, 설명의 편의를 위해 가장 일반적으로 사용되는 이산여현변환(DCT; Discrete Cosine Transform) 및 이산여현역변환(IDCT; Inverse Discrete Cosine Transform)을 중심으로 설명한다.
본원에서 사용될 때, 변환/역변환 장치는 변환 장치 및 역변환 장치가 하나로 구현되어 선택단자를 통해 역변환 동작과 변환 동작중 하나를 선택하도록 되어 있는 장치를 의미하는 것으로, 변환 및 역변환을 모두 수행하는 것이 아니고 두 가지 중 한 가지 동작을 수행하는 장치를 의미한다.
영상 압축 부호화 및 복호화 장치에서 변환은 상술한 바와 같이 공간 영역의 데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하는 장치이고, 역변환 장치는 주파수 영역의 데이터를 공간 영역의 데이터로 변환하는 장치이다. 일반적인 디지털 영상 부호화, 복호화 방법 혹은 장치에서는 한 장의 영상을 세로(수직) 방향으로 R 화소, 가로 (수평) 방향으로 R 화소의 크기를 가지는 화소의 집합 단위로 변환한다. 본 명세서에서는 이러한 변환의 단위가 되는 화소의 집합을 블록이라 하며, 크기를 R×R로 표현한다. 기존의 방법 및 장치에서는 8 화소/줄×8줄(이하 8×8로 표시한 다) 크기의 블록이 변환 단위로 가장 일반적으로 사용되지만, 본 발명에서는 블록의 크기를 특정한 크기로 제한하지 않는다. 한편, 2차원 변환 및 역변환 결과는 일반적으로 복잡도가 낮은 행-렬방법에 따라 1 차원 변환/역변환을 행과 열에 대해 각각 수행함으로써 수득한다.
도 3은 종래의 2차원 변환 및 역변환 장치의 블록도이다. 변환 동작을 수행할지 아니면 역변환 동작을 수행할지의 선택은 1 차원 변환/역변환부(DCT/IDCT)(23)에 입력되는 DCT/IDCT 선택 신호에 의해 결정된다. 이러한 종래의 2차원 변환/역변환 장치의 동작을 설명하면, 먼저 변환 동작의 경우, 입력버퍼(13)(input buffer)는 순차적으로 입력되는 화소 값을 R개의 화소 단위로 모아서 1 차원 변환/역변환부(23)에 넘겨주고 1차원 변환/역변환부(23)는 1 차원 변환을 수행하여 그 결과인 변환 계수를 출력버퍼(33)(output buffer)로 출력한다. 출력버퍼(33)는 입력 받은 R개의 결과값을 대치메모리(53)에 저장한다. 이와 같은 과정을 R 개의 행에 대해 반복 수행한 후, R 개의 열에 대한 1 차원 변환이 수행된다. 열에 대한 1차원 변환시 입력버퍼(13)가 대치메모리(53)에 저장된 R 개의 행에 대한 1 차원 변환의 결과를 열방향으로 읽어 들여 1차원 변환/역변환부(23)에 전달하면 1차원 변환/역변환부(23)는 열방향의 1 차원 변환을 수행한다. 이와 같이 R 개의 열에 대한 1 차원 변환이 끝나면 클리핑부(clipping part)(43)는 변환/역변환의 결과값중에서 소정의 범위를 넘어서는 값을 최대값 또는 최소값으로 매핑하게 되는데, 이렇게 함으로써 2 차원 DCT의 결과를 수득하게 된다.
한편, 역변환 동작을 설명하면, 입력버퍼(33)는 순차적으로 입력되는 변환 계수들을 R개의 단위로 모아서 1 차원 변환/역변환부(23)에 넘겨주고 1 차원 변환/역변환부(23)는 1 차원 역변환을 수행하여 그 결과를 출력버퍼(33)로 출력한다. 출력버퍼(33)는 입력 받은 R 개의 결과값을 대치메모리(53)에 저장한다. 이와 같은 과정을 R 개의 행에 대해 수행한 후, 열에 대한 1 차원 역변환은 입력버퍼(13)가 대치메모리(53)에 저장된 R개의 행에 대한 1 차원 역변환의 결과를 열방향으로 읽어들여 1 차원 변환/역변환부(23)에 전달해 준후 1차원 변환/역변환부(23)가 열방향의 1 차원 역변환을 수행함으로써 이루어진다. 이와 같이 R 개의 열에 대한 1 차원 역변환이 끝나면 그 결과 화소값들은 클리핑부(43)를 거쳐 2 차원 역변환된 최종 화소값들로 수득된다.
행-열 방법은 순차적으로 입력되는 R개의 입력 데이터를 입력버퍼(13)에서 모은 후, 1 차원 변환/역변환부(23)에 병렬로 입력하게 되는데, 만약 입력버퍼(13)에 모인 R 개의 데이터들이 모두 0일 경우 1 차원 DCT 또는 IDCT의 결과는 모두 0 이다. 이러한 사실은 하기 수학식 1 및 수학식 2와 같은 DCT 및 IDCT 수식을 살펴보면 확인할 수 있다.
Figure 112000003124240-pat00001
Figure 112000003124240-pat00002
상기 수학식에서,
Figure 112000003124240-pat00003
상기 수학식 1 및 2에서 x,y는 공간영역의 좌표, u,v는 주파수영역의 좌표를 나타내며, f(x,y)는 공간영역의 데이터값이고 F(u,v)는 주파수영역의 데이터값을 의미한다. 즉, f(x,y)의 DCT 결과가 F(u,v)이고, F(u,v)의 IDCT 결과가 f(x,y)이다.
상기와 같이 입력 데이터 값이 모두 0인 경우에는 1 차원 DCT 혹은 IDCT 변환하여도 그 결과 출력 값이 모두 0이 되므로, 본 발명에서는 입력버퍼의 데이터들이 모두 0인지를 확인하여 불필요하게 1 차원 DCT/IDCT가 동작하는 것을 방지함으로써 전력소모를 최소화한다.
본 발명에서 하나의 실시예에서는 영상 압축 변환장치 또는 영상 압축 역변환 장치는 개별적으로 구현된다. 예를 들어 본 발명의 디지털 영상 압축 변환 장치는 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및 상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 입력 데이터를 변환하는 변환부를 포함하여 구성된다. 한편, 본 발명의 디지털 영상 압축 역변환 장치는 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기; 상기 영검출기의 신호에 반응하여 역변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및 상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 1차원 입력 데이터를 역변환시키는 역변환부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서는 영상 압축 변환 장치와 영상 압축 역변환 장치의 구조가 매우 유사하므로 각각 구현하기 보다는 하나의 장치로 구현할 수 있다. 도 4는 변환장치와 역변환장치를 하나의 장치로 구현한 본 발명의 영상 압축 1차원 변환/역변환 장치의 일실시예의 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 변환/역변환 장치에서 제 1 영검출기(14)는 DCT 혹은 IDCT의 입력 데이터를 입력받아 입력 데이터의 모든 값들이 0 값인지를 판단한다. 상기 제 1 영검출기(14)는 판단 결과 입력이 모두 0인 경우 1차원 DCT/IDCT(24)의 동작을 OFF시키는 신호를 발생시키고, 모두 0이 아닌 경우 1차원 DCT/IDCT(24)를 구동시키는 신호를 발생시킨다. 더욱 구체적으로, 상기 제 1 영검출기(14)는 모든 입력 데이터 값들이 0 값을 가지면 1 차원 DCT/IDCT는 수행하지 않고, 입력 데이터를 출력하도록 스위치(34)를 제어하고, 만일 그렇지 않으면 1 차원 DCT/IDCT를 수행하여, 수행 결과를 변환된 출력으로 출력하도록 스위치(34)를 제어한다. 도 4에서 보듯이 제 1 영검출기(14)의 출력은 1 차원 DCT/IDCT(24)의 수행을 제어하기 위해 1 차원 DCT/IDCT(24)의 입력으로 사용될 뿐만 아니라 스위치(34)의 제어 입력으로도 사용된다. 즉, 스위치(34)는 상기 제 1 영검출기(14)의 신호에 반응하여 1차원 DCT/IDCT(24)의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택한다.
도 5는 도 4의 영검출기가 포함된 본 발명의 영상 압축 2 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 구성도이다. 도 5의 디지털 영상 압축 변환/역변환 장치에서 입력버퍼(15)는 순차적으로 입력되는 데이터들을 저장하여 병렬 데이터로 만들어 주는 역할을 담당하고, 제 1 영검출기(25)는 입력 버퍼(15)로부터 데이터를 입력 받아서 모든 데이터가 0 값인지를 판단한다. 1 차원 DCT/IDCT(35)는 DCT/IDCT 선택 신호에 따라 선택적으로 변환 또는 역변환 동작을 수행하며, 스위치(75)는 상기 제 1 영검출기(25)의 신호에 반응하여 1차원 DCT/IDCT(35)의 출력 신호와 입력 데이터 중 하나를 선택한다. 도 5의 장치에서 출력버퍼(45)는 스위치(75)로부터의 출력 신호를 저장하는 한편, 병렬로 얻어진 데이터들을 출력 형태에 맞도록 하는 역할을 담당한다. 그리고 대치 메모리(65)는 2 차원상에서 대치되도록 행방향 1 차원 DCT/IDCT의 출력 버퍼의 정보를 저장하고, 클리핑부(55)는 DCT/IDCT의 결과값들이 정해진 범위내에 포함되도록 최대값 또는 최소값을 매핑하는 역할을 담당한다.
도 4 및 도 5의 영상 압축 변환/역변환 장치에서 제 1 영검출기(도 4의 14 및 도 5의 25)는 입력 버퍼의 데이터들이 모두 0인지를 확인하여 모두 0일 경우, 1 차원 DCT/IDCT 장치가 동작하지 않도록 하고 출력을 선택하는 스위치를 A에 연결하 도록 하여 파워를 절감할 수 있도록 한다. 제 1 영검출기에서 1 차원 DCT/IDCT로 입력되는 신호는 1 차원 DCT/IDCT 장치의 ON/OFF 신호이다. 한편, 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우에는 1 차원 DCT/IDCT(도 4의 24 및 도 5의 35)가 동작하도록 하고 출력을 선택하는 스위치를 B에 연결하여 보통의 변환 동작을 하도록 한다.
본 발명의 영상 압축 변환/역변환 장치에서 영검출기(도 4의 14, 및 도 5의 25)는 일례로 NOR 게이트를 이용하여 구현될 수 있다. 도 6은 R=8인 경우의 영검출기를 NOR 게이트 (gate)를 이용하여 구현한 하나의 실시예이다. 8개의 입력데이터(IN0∼IN7)를 NOR 게이트의 입력으로 할 때, 입력 데이터들이 모두 0이면, 출력은 1이고, 그 외의 경우에는 출력은 0이다. 여기서 IN0, IN1, ..., IN7은 1비트로 이루어진 것이 아니라 입력버퍼의 출력비트로 이루어져 있다. 예를 들어 만일 DCT의 입력 정보인 화소 값이 8 비트 정보라면 INn(n=0 ∼ 7)은 8 비트로 구성되며, 만일 움직임 보상 예측 에러라면 음수 값이 존재할 수 있으므로 9 비트로 구성된다.
본 발명의 유용성을 2 차원 DCT와 2 차원 IDCT 각각에 대해 살펴보면 다음과 같다. 우선, 2 차원 DCT의 경우에 대해 먼저 살펴 보자. 일반적인 디지털 영상 부호화 장치에서 2 차원 DCT의 입력으로 입력되는 데이터는 움직임 보상을 수행한 후의 오차 성분으로 구성된 블록이므로 오차 성분의 크기가 대체로 작다. 그래서 행방향의 1차원 DCT 수행시 행방향의 값이 모두 0인 경우가 존재할 가능성이 많다. 따라서, 본 발명의 영검출기는 이러한 경우를 찾아내어 불필요한 계산을 생략함으로써 행방향의 계산에 있어서 파워를 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 행 방향의 1 차원 DCT가 수행되면 저주파 성분을 제외한 고주파 성분들은 거의 대부분이 0이므로, 열 방향의 1 차원 DCT를 수행할 때, 행방향의 고주파 성분에 해당하는 열에 있는 값들이 모두 0일 가능성이 높다. 이처럼 열방향의 성분이 모두 0인 경우에 대해서는 1 차원 DCT를 수행할 필요가 없게 되므로 열방향에서도 영검출기의 사용은 전력 절감 효과가 크다.
한편, 2 차원 IDCT의 경우를 살펴보면, 2 차원 IDCT의 입력으로 입력되는 데이터들은 움직임 보상을 수행한 후의 오차 성분을 양자화하고 이를 역양자화한 값이다. 여기서 양자화 과정은 크기가 작은 DCT 성분 값들을 모두 0으로 만들므로 2 차원 IDCT의 입력은 DCT 입력에 비해 더욱 더 많은 0을 포함하고 있기 때문에, 1 차원 IDCT를 수행하지 않아도 되는 경우가 훨씬 많을 것으로 예상된다. 따라서 본 발명은 2 차원 DCT 보다는 2 차원 IDCT에서 더욱 큰 전력 절감 효과를 제공한다.
상기 설명한 장점은 동영상 부호화시 변환되는 정보가 움직임 보상 오차를 들어 설명하였지만, 움직임 보상을 하지 않는 영상내 모드 또는 정지 영상에서도 본 발명은 장점을 가질 수 있다. 그 이유는 변환의 경우 일단 1차원 변환을 수행하면 저주파 성분이 많이 없어지기 때문이며, 역변환의 경우 양자화 효과로 인하여 많은 고주파 성분이 0값을 가질 수 있기 때문이다.
도 7의 장치는 입력 데이터를 구성하는 비트 단위(N)로 DCT 혹은 IDCT를 수행하는 대신, 작은 단위(M)로 수행하는 기존의 장치의 예이다(N>M). 입력 버퍼로부터 입력된 R개의 입력 데이터들이 각각 N 비트로 이루어져 있다고 가정할 경우, M 비트 DCT/IDCT 모듈(17)이 N 비트를 동시에 처리하는 것이 아니라 N 비트를 M 비트씩 P 번 처리한다(즉, N=M×P이다).
작은 단위(M)로 DCT 혹은 IDCT를 수행하는 대표적인 예로는 분산산술방법 (distributed arithmetic method)이 있다. R 개의 N 비트 입력 데이터를 IN0[0:N-1], IN1[0:N-1], ..., INR[0:N-1]이라고 표기하자. 여기서 IN#[0:N-1]의 #은 입력 데이터의 번호에 해당되고 괄호 [] 안의 숫자는 IN#가 0 번째 비트에서 N-1 번째 비트로 구성되어 있음을 의미한다. 예를 들어, IN3[5:8]은 5 번째 비트부터 8 번째 비트로 구성된 4 비트 입력으로서 입력신호의 번호가 3번임을 의미한다. 예를 들어, N=16이고 M=2인 분산산술방법을 적용할 경우, 1 차원 DCT/IDCT의 결과를 얻기 위해 8 번의 2 비트 DCT/IDCT가 수행된다. 즉, INn[0:1], INn[2:3], INn[4:5], INn[6:7], INn[8:9], INn[10:11], INn[12:13], INn[14:15]의 8 가지이다. 여기서 n은 입력데이터의 번호이다.
R 개의 M 비트 입력 데이터(INn[0:M-1], n=0∼(R-1), 도 7에서의 R은 8)는 M 비트 DCT/IDCT 모듈(17)에 의해 변환/역변환된 후, 가산기(27)를 통해 쉬프트 레지스터(register)(37)에 저장된다. 그 다음 M 비트 입력 데이터 (INn[M:2M-1], n=0∼(R-1))에 대한 DCT/IDCT의 결과와 쉬프트 레지스터(37)에 저장되어 있던 이전 M 비트에 대한 결과가 가산기(27)에서 더해져 다시 쉬프트 레지스터(37)에 저장된다. 여기서 이전 M 비트에 대한 결과가 현재 M 비트에 대한 결과와 더해질 때의 값은 M 비트 만큼 오른쪽으로 이동된 값이다(2M으로 나누는 것에 해당). 이와 같은 과정을 P 번 수행함으로써 1 차원 DCT/IDCT의 결과가 얻어진다. 여기서, M 비트 DCT/IDCT 모듈(17)의 동작시 입력되는 R 개의 M 비트 데이터들이 모두 0인 경우, 상기 수학식 1 및 수학식 2를 통하여 자명해지는 바와 같이, 변환/역변환하여도 변환 결과가 모두 0값이 되므로 M 비트 DCT/IDCT 모듈(17)을 불필요하게 동작시키지 않는 것이 소모 전력 절감 측면에서 바람직하다.
도 8은 R=8인 경우의 본 발명의 영검출기를 포함하는 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 다른 실시예의 블록도이다. 도 7과 같이 M (M<N) 비트 단위로 DCT/IDCT를 수행하는 1 차원 DCT/IDCT 모듈일 경우에 제 2 영검출기를 사용하는 본 발명의 1차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치의 구성도를 보인 것이다. 이러한 장치에서 M 비트 DCT/IDCT 모듈(28)은 선택 신호를 받아들여 1 차원 변환 또는 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하되, 입력 데이터 중의 입력 데이터 비트 단위 보다 적은 단위의 정보들을 변환 또는 역변환한다. 제 2 영검출기(18)는 R 개의 M 비트 입력 데이터가 모두 0인지를 확인하여 모두 0인 경우, M 비트 DCT/IDCT 모듈(28)의 동작을 OFF시키고 스위치(58)를 A에 연결하여 불필요한 계산을 스킵하도록 함으로써 전력소모를 절감한다. 한편, 입력 데이터가 모두 0이 아 닌 경우에는 M 비트 DCT/IDCT 모듈(28)을 동작시키고 스위치(58)를 B에 연결하여 정상 동작하도록 한다. 이러한 제 2 영검출기(18)는 일례로 도 9에 도시된 바와 같은 NOR 게이트로 구현될 수 있다. 스위치(58)은 제 2 영검출기의 신호에 반응하여 M 비트 DCT/IDCT 모듈(28)의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하고, 쉬프트 레지스터(48)는 입력되는 정보들을 변환/역변환 단위의 비트수 만큼 이동하여 저장한다. 또한, 가산기(38)는 상기 쉬프트 레지스터(48)에 저장된 정보와 상기 스위치(58)로부터 출력되는 신호를 가산하여 출력시킨다. 본 발명에서는 1 차원 DCT/IDCT가 M 비트 단위로 처리될 때, 도 8은 R=8이고 N 비트 중 첫번째 M 비트가 처리되는 경우를 보이는 것이며 N 비트로 구성된 데이터들을 1 차원 DCT 혹은 IDCT를 수행하기 위해서는 도 8을 (N/M)번 수행해야 한다.
이와 같이 입력 데이터를 구성하는 비트 단위(N)로 DCT 혹은 IDCT를 수행하는 대신 작은 단위(M)로 수행하는 실시예에서도 영검출기는 전력 절감에 기여한다. 특히, 이러한 실시예에서 영검출기는 R 개의 N 비트 데이터가 아니라 M 비트의 데이터가 0이면 M 비트 DCT/IDCT를 수행하지 않게 되는데, 입력 데이터를 구성하는 비트 단위(N)로 DCT 혹은 IDCT를 수행하는 영검출기에 비해 모두 0인 경우가 훨씬 더 많을 것이므로 전력 절감 효과가 더 클 것이다.
도 8의 1 차원 DCT/IDCT 모듈(17)이 도 4의 1 차원 DCT/IDCT 장치에서 사용된다면 도 4의 영검출기의 출력에 의해 도 8의 모듈이 수행되지 않도록 하는 신호 가 입력되어야 한다. 도 4의 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치와 도 8의 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치는 상호 독립적으로 사용 가능하다. 즉, 도 5와 같이 영검출기만을 사용할 수도 있고, 도 3의 1 차원 DCT/IDCT 대신에 도 8의 1 차원 변환/역변환(DCT/IDCT) 장치가 사용될 수도 있다.
이상의 설명 및 도면에서는 디지털 영상 압축 부호화 및 복호화 방법 및 장치에서 가장 널리 사용되는 DCT 및 IDCT를 이용하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 DCT 및 IDCT에 의한 변환 및 역변환 장치에만 적용되는 것이 아니라, 예를 들어 DST와 같은 변환 또는 IDST 같은 역변환 장치에도 적용 가능하다.
본 발명의 다른 양상은 디지털 영상 압축 변환 방법에 관한 것이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 방법에 의해서 영상 압축을 위해 변환하는 경우에는 먼저 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단한다(S1). 전단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0인 경우 1 차원 변환을 수행하지 않고 입력 데이타를 변환 결과로 출력한다(S2). 한편, 상기 영검출 단계(S1)의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우 1 차원 변환을 수행하여 그 결과를 출력한다(S3). 이러한 본 발명의 영상 압축 변환 방법에 있어서, 상기 제 1 단계(S1)에서는 입력 데이터가 모두 0 값인지를 NOR 연산을 통해서 판단할 수 있으나, 반드시 이러한 방법으로 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 방법에서 사용가능한 1 차원 변환 방식의 예들은 DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform)를 포함하나, 반드시 이들 방법들로 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 양상은 영상 압축 역변환 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의한 역변환 과정에서는 입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여(S1), 입력 데이터가 모두 0인 경우 1 차원 역변환을 수행하지 않고 입력 데이터를 역변환 결과로 출력한다(S2). 한편, 상기 제 1 단계(S1)의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우 1 차원 역변환을 수행하여 그 결과를 역변환 결과로 출력한다(S3).
본 발명의 영상 압축 역변환 방법에서도 상기 제 1 단계(S1)의 판단은 NOR 연산에 의해 행할 수 있고, 역변환 방식으로는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform), IDST(Inverse Discrete Sine Transform), IKLT(Inverse Karhunen-Loeve Transform), 및 IWHT(Inverse Walsh-Hadamard Transform) 등의 방식을 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 영상 압축 1차 변환 및 역변환 방법은 2차원 변환 및 역변환 방법에도 이용될 수 있는데, 예를 들어 행-열 방식 (row-column method)에 의한 2차 변환/역변환시에는 1 차원 변환/역변환을 행과 열에 대해 각각 수행하게 되므로 영검출 단계를 행과 열에 대해 2회 수행하게 된다.
본 발명의 영상 압축 1차 변환 및 역변환 방법 및 장치에서는 입력 데이터의 성질을 파악하여 변환 또는 역변환 모듈을 동작시키지 않거나 변환 또는 역변환 단계를 스킵함으로써 전력 소모량을 현저하게 감소시킬 수 있다. 더욱이, 1차원 변환 및 역변환 장치를 내장한 2차원 변환 장치에서는 두 개의 영검출기를 사용함으로써 전력 절감 효과를 극대화할 수 있는데, 이러한 본 발명의 효과는 이동 통신 단말에서 필수적으로 요구되는 저전력용 영상 코덱을 구현함에 있어서 현저한 효과를 제공한다.

Claims (30)

  1. 디지털 영상 압축 변환 장치로서;
    입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기;
    상기 영검출기의 신호에 반응하여 변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및
    상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 입력 데이터를 변환하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 영검출기가 입력이 모두 0인 경우 1차원 변환부의 동작을 OFF시키는 신호를 발생시키고, 모두 0이 아닌 경우 변환부를 구동시키는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 영검출기가 NOR 게이트에 의해 입력 데이터가 모두 0인지를 판단하는 장치인 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 변환부가 1 차원 변환 방식으로 DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 변환하는 수단인 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환 장치.
  5. 디지털 영상 압축 역변환 장치로서;
    입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기;
    상기 영검출기의 신호에 반응하여 역변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치; 및
    상기 영검출기로부터 입력되는 구동신호에 따라 1차원 입력 데이터를 역변환시키는 역변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 영검출기가 입력이 모두 0인 경우 1차원 역변환부의 동작을 OFF시키는 신호를 발생시키고, 모두 0이 아닌 경우 역변환부를 구동시키는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환 장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 영검출기가 NOR 게이트에 의해 입력 데이터가 모두 0인지를 판단하는 장치인 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 역변환부가 1 차원 역변환 방식으로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform), IDST(Inverse Discrete Sine Transform), IKLT(Inverse Karhunen-Loeve Transform), 및 IWHT(Inverse Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 역변환하는 수단인 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치에서;
    입력 데이터 중의 입력 데이터 비트 단위 보다 적은 단위의 정보들을 선택 신호를 받아들여 1 차원 변환 또는 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하는 변환/역변환부;
    입력 데이터의 적은 단위의 정보들이 모두 0 값인지를 판단하고 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기;
    상기 영검출기의 신호에 반응하여 변환/역변환부의 출력과 입력 데이터 중 하나를 선택하는 스위치;
    입력되는 정보들을 변환/역변환 단위의 비트 수 만큼 이동하여 저장하는 쉬프트 레지스터; 및
    상기 쉬프트 레지스터에 저장된 정보와 상기 스위치로부터 출력되는 신호를 가산하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환/역변환 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 영검출기가 입력이 모두 0인 경우 1차원 변환/역변환부의 동작을 OFF시키는 신호를 발생시키고, 모두 0이 아닌 경우 변환/역변환부를 구동시키는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환/역변환 장치.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 영검출기가 NOR 게이트에 의해 입력 데이터가 모두 0인지를 판단하는 장치인 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환/역변환 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 변환부가 1 차원 변환 방식으로 DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 변환하는 수단이고, 상기 역변환부는 1 차원 역변환 방식으로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform), IDST(Inverse Discrete Sine Transform), IKLT(Inverse Karhunen-Loeve Transform), 및 IWHT(Inverse Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 역변환하는 수단인 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환/역변환 장치.
  17. 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치에서;
    일정 길이의 외부 입력 데이터와 내부 메모리의 데이터를 받아들여 저장하는 입력 버퍼;
    입력 버퍼의 데이터가 모두 0 값인지를 판단하여 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기;
    선택 신호를 받아들여 1 차원 변환과 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하는 변환/역변환부;
    상기 영검출기의 신호에 반응하여 1차원 변환/역변환부의 출력과 입력 버퍼의 데이터 중 하나를 선택하는 스위치;
    상기 스위치에 의해 선택된 출력을 순차적으로 받아들여 저장하는 출력 버퍼;
    2차원 상에서 대치되도록 상기 출력 버퍼의 데이터를 저장하고 2차원 변환을 위해 하나의 방향에 대한 변환 결과를 입력시키는 대치 메모리; 및
    출력 버퍼의 결과를 입력받아 그 값들을 클리핑하는 클리핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 영검출기가 입력이 모두 0인 경우 변환/역변환부의 동작을 OFF시키는 신호를 발생시키고, 모두 0이 아닌 경우 변환/역변환부를 구동시키는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 영검출기가 NOR 게이트에 의해 입력 데이터가 모두 0인지를 판단하는 장치인 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 변환부가 1 차원 변환 방식으로 DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 변환하는 수단이고, 상기 역변환부는 1 차원 역변환 방식으로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform), IDST(Inverse Discrete Sine Transform), IKLT(Inverse Karhunen-Loeve Transform), 및 IWHT(Inverse Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 역변환하는 수단인 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  21. 디지털 영상 압축 변환 및 역변환 장치에서;
    일정 길이의 외부 입력 데이터와 내부 메모리의 데이터를 받아들여 저장하는 입력 버퍼;
    입력 데이터 중의 입력 데이터 비트 단위 보다 적은 단위의 정보들을 선택 신호를 받아들여 1 차원 변환 또는 1 차원 역변환을 선택적으로 수행하는 변환/역변환부;
    입력 데이터의 적은 단위의 정보들이 모두 0 값인지를 판단하고 변환/역변환부의 동작을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 변환/역변환부 및 스위치에 입력시키는 영검출기;
    상기 영검출기의 신호에 반응하여 1차원 변환/역변환부의 출력과 입력 버퍼의 데이터 중 하나를 선택하는 스위치;
    상기 스위치에 의해 선택된 출력을 순차적으로 받아들여 저장하는 출력 버퍼;
    2차원 상에서 대치되도록 상기 출력 버퍼의 데이터를 저장하고 2차원 변환을 위해 하나의 방향에 대한 변환 결과를 입력시키는 대치 메모리; 및
    출력 버퍼의 결과를 입력받아 그 값들을 클리핑하는 클리핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 영검출기가 입력이 모두 0인 경우 변환/역변환부의 동작을 OFF시키는 신호를 발생시키고, 모두 0이 아닌 경우 변환/역변환부를 구동시키는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  23. 제 21항 또는 제 22항에 있어서,
    상기 영검출기가 NOR 게이트에 의해 입력 데이터가 모두 0인지를 판단하는 장치인 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 변환부가 1 차원 변환 방식으로 DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 변환하는 수단이고, 상기 역변환부는 1 차원 역변환 방식으로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform), IDST(Inverse Discrete Sine Transform), IKLT(Inverse Karhunen-Loeve Transform), 및 IWHT(Inverse Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 역변환하는 수단인 것을 특징으로 하는 영상 압축 2 차원 변환/역변환 장치.
  25. 디지털 영상 압축 변환 방법에 있어서;
    입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하는 영검출 단계와
    전단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0인 경우 1 차원 변환을 수행하지 않고 입력 데이터를 변환결과로 출력하는 단계; 및
    상기 영검출 단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우 1 차원 변환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 영검출 단계가 입력 데이터가 모두 0 값인지를 NOR 연산을 통해서 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환방법.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 변환 단계가 1 차원 변환 방식으로 DFT(Discrete Fourier Transform), DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), 및 WHT(Walsh-Hadamard Transform) 방식중 하나의 방식으로 변환하는 단계인 것을 특징으로 하는 영상 압축 변환방법.
  28. 디지털 영상 압축 역변환방법에 있어서;
    입력 데이터가 모두 0 값인지를 판단하는 영검출 단계;
    상기 영검출 단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0인 경우 1 차원 역변환을 수행하지 않고 입력 데이터를 역변환 결과로 출력하는 단계; 및
    상기 영검출 단계의 판단 결과 입력 데이터가 모두 0이 아닌 경우 1 차원 역변환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 영검출 단계가 입력 데이터가 모두 0 값인지를 NOR 연산을 통하여 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 역변환 단계가 1 차원 역변환 방식으로 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform), IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform), IDST(Inverse Discrete Sine Transform), IKLT(Inverse Karhunen-Loeve Transform), 및 IWHT(Inverse Walsh-Hadamard Transform) 중 하나의 방식으로 역변환하는 단계인 것을 특징으로 하는 영상 압축 역변환방법.
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