KR100754167B1

KR100754167B1 - 다양한 크기의 블록에 대한 변환/역변환 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100754167B1
Application number: KR1020040079488A
Authority: KR
Inventors: 송병철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2007-09-03
Also published as: KR20060030639A; CN1758758A; NL1030132C2; US20060072846A1; NL1030132A1

Abstract

본 발명은 동영상 코덱(codec)에서 사용되는 변환/역변환 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 동영상 코덱의 변환/역변환 방법은, 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 별도로 구비된 복수의 롬 테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 소정의 롬 테이블을 선택하는 단계; 및 선택된 롬 테이블을 참조하여 입력되는 데이터에 대하여 변환/역변환을 수행하는 단계를 포함하며, 변환/역변환을 수행하는 단계는, 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 관계없이 8개의 데이터를 동시에 병렬적으로 처리하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 입력되는 데이터의 크기나 종류에 제한을 받지 않고 효율적으로 역변환하는 방법 및 그 장치가 제공된다.

Description

다양한 크기의 블록에 대한 변환/역변환 방법 및 그 장치{Method of transforming/ inverse transforming blocks in various size and apparatus thereof}

도 1은 본 발명에 따른 변환/역변환 장치의 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 변환/역변환 장치에 포함되는 제1 또는 제2 변환부의 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 변환/역변환 장치에 포함되는 이항연산부의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 변환/역변환 방법을 나타내는 플로차트,

도 5는 본 발명에 따라 8x8 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 6은 본 발명에 따라 8x4 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 7은 본 발명에 따라 4x8 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 발명에 따라 4x4 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 동영상 코덱(codec)에 포함되는 변환(transform)/역변환 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 입력되는 블록의 크기에 관계없이 효과적으로 변환/역변환하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

최근 마이크로소프트(Microsoft)사는 국제 표준화 기구 중 하나인 SMPTE (the Society of Motion Picture and Television Engineers)에 동영상 압축 표준안인 VC1을 제출하였다. 현재 VC1 표준안에 대한 검토가 활발히 진행 중이며, 조만간 일부 수정을 거쳐 국제 표준으로 채택될 전망이다. 이미 동영상 압축 표준으로 채택되어 널리 응용되고 있는 MPEG(Motion Picture Experts Group)-2, MPEG-4, H.264 등에 더하여, VC1도 대표적인 동영상 압축 표준으로 자리잡을 것으로 기대된다.

VC1은 가장 압축 효율이 좋은 H.264에 대비하여 압축 효율이 80% 가까이 근접하면서도, 구현에 있어서의 복잡도는 H.264의 60% 수준으로 복잡도 대 성능비가 우수한 것으로 평가되고 있다. 물론, MPEG-2나 MPEG-4에 비해서는 화질 측면에서 우위를 보이는 것으로 알려지고 있다.

VC1은 기존의 표준들과 조금씩 변형된 툴(tool)들을 가진다. MPEG-2, H.264와 같은 동영상 압축 표준들은 기본적으로 예측 변환(predictive transform) 압축 방식을 사용한다. 즉, 움직임 추정/보상으로 일시적 중복(temporal redundancy)을 제거하고, 이산여현변환(Discrete Cosine Transform: 이하 DCT)/ 역 이산여현변환(IDCT)과 양자화/역양자화를 이용하여 공간적 중복(spatial redundancy)을 제거한다. MPEG-2의 경우 8x8 DCT/IDCT를 채택하고 있으며, H.264는 4x4 정수 변환(Integer Transform)을 채택하고 있다.

반면, VC1은 인터 매크로 블록의 경우 8x8, 4x8, 8x4, 4x4 등 다양한 크기의 블록에 대한 변환이 사용된다. 이와 같이 다양한 크기의 블록을 변환하여야 하므로, 각 블록에 대한 처리 시간이 증가하고, 제어가 복잡해지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 입력되는 블록의 크기에 관계없이 효과적으로 변환하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. 특히, 처리 시간의 증가를 막고, 제어를 단순화한 변환 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명에 따르면 전술한 기술적 과제는, 동영상 코덱의 변환/역변환 장치에 있어서, 변환/역변환 시에 참조하기 위하여 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 별도로 구비된 복수의 롬테이블들과, 상기 복수의 롬테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 소정의 롬테이블을 선택하여 행 방향의 변환/역변환을 수행하는 제1 변환/역변환부와, 상기 제1 변환/역변환부의 처리 결과에 대하여 행과 열을 바꾸는 이항 연산을 수행하는 이항연산부 및 상기 복수의 롬테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 도는 크기에 따라 상기 소정의 롬테이블을 선택하여 열 방향의 변환/역변환을 수행하는 제2 변환/역변환부를 구비하는 변환/역변환 처리부를 포함하며, 상기 제1 변환/역변환부는 입력되는 데이터의 행 방향의 계수들이 4개의 계수들로 구성된 경우 2개의 4포인트 변환/역변환을 수행하고, 상기 행 방향의 계수들이 8개의 계수들로 구성된 경우 1개의 8포인트 변환/역변환을 수행함으로써 8개의 데이터를 동시에 병렬적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치에 의해 달성된다.

삭제

상기 이항연산부는 병렬적으로 처리된 제1 변환/역변환부의 처리 결과에 대하여 8x8 단위로 한번에 이항연산을 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 변환/역변환부는, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이면 8개의 계수들로 구성된 행에 대하여 한 개의 8포인트 변환/역변환을 수행하며, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이 아니면, 8개의 계수로 구성된 행에 대하여 두 개의 4포인트 변환/역변환을 동시에 병렬적으로 수행하는 것이 바라직하며,

상기 제2 변환/역변환부는, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이면 8개의 계수들로 구성된 열에 대하여 한 개의 8포인트 변환/역변환을 수행하며, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이 아니면, 8개의 계수로 구성된 열에 대하여 두 개의 4포인트 변환/역변환을 동시에 병렬적으로 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포맷은 MPEG-2 및 VC1 중 적어도 하나를 포함하며,

상기 크기는 8x8, 8x4, 4x8, 및 4x4 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하며,

상기 변환/역변환 처리부는 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 상관없이 동일한 구조를 가지는 것이 특히 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 전술한 기술적 과제는 전술한 변환/역 변환 장치를 포함하며 멀티 포맷을 지원하는 것을 특징으로 하는 동영상 코덱 장에 의해 달성된다.

한편, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 전술한 기술적 과제는, 동영상 코덱의 변환/역변환 방법에 있어서, 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 별도로 구비된 복수의 롬테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 소정의 롬테이블을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 롬테이블을 참조하여 입력되는 데이터에 대하여 행 방향의 변환/역변환을 수행하는 제1 변환/역변환 단계와, 상기 행 방향의 변환/역변환의 처리 결과에 대하여 행과 열을 바꾸는 이항 연산을 수행하는 이항 연산 단계와 상기 선택된 롬테이블을 참조하여 상기 이항 연산 결과에 대하여 열 방향의 변환/역변환을 수행하는 제2 변환/역변환 단계를 구비하는 변환/역변환 단계를 포함하며, 상기 제1 변환/역변환 단계는 입력되는 데이터의 행 방향의 계수들이 4개의 계수들로 구성된 경우 2개의 4포인트 변환/역변환을 수행하고, 상기 행 방향의 계수들이 8개의 계수들로 구성된 경우 1개의 8포인트 변환/역변환을 수행함으로써 8개의 데이터를 동시에 병렬적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

변환(transform)과 역변환(inverse transform)은 사용되는 행렬이 다를 뿐 그 과정이 동일하다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의상 역변환(inverse transform)을 기준으로 설명하기로 하며, 역변환에 적용되는 원리는 동일하게 변환(transform)에 대하여 적용할 수 있다.

VC1 영상압축 방식에는 처리되는 블록의 크기에 따라 8x8, 8x4, 4x8, 4x4의 모두 네 가지 종류의 역변환이 존재하며, 각 역변환은 크게 3 단계로 구분된다. 즉, 역변환을 행 방향과 열 방향으로 분리하여, 한 번은 행 방향으로 1차원 역변환하고, 다시 열 방향으로 한번 더 1차원 역변환을 수행한다. 이와 같이 행 방향과 열 방향으로 2번 역변환하는 것을 2차원 역변환이라 한다. 행 방향으로 역변환한 후 열 방향으로 역변환하기 위하여, 제1 역변환이 완료된 후 2개의 레지스터를 이용하여 행과 열을 바꾸는 이항(transpose) 연산을 수행한다.

도 1은 본 발명에 따른 변환/역변환 장치의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 역변환 장치(1)는, 행 방향으로 1차원 역변환을 수행하는 제1 역변환부(10)와, 2개의 레지스터 그룹을 이용하여 행과 열을 바꿔주는 이항(transpose)연산을 수행하는 이항연산부(20), 그리고 열 방향으로 1차원 역변환을 수행하는 제2 역변환부(30)를 구비한다. 여기서 제1 역변환부와 제2 역변환부는 입력 데이터의 크기와 후술하는 롬 테이블(ROM Table)만 다를 뿐 그 구조는 거의 유사하다.

보다 구체적으로, VC1에 따른 역변환 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 8포인트 단위의 역변환과 4포인트 단위의 역변환의 경우에 사용되는 각 행렬을 살펴본다.

8포인트 블록에 대하여 행 방향의 제1 역변환을 위한 행렬은 다음과 같다.

여기서,

이다.

또한, 8포인트 블록에 대하여 열 방향의 제2 역변환을 위한 행렬은 다음과 같다.

여기서,

이다.

또한, 8포인트 블록에 대하여 제2 역변환에 사용되는 보정을 위한 행렬은 다음과 같다.

여기서,

이다.

한편, 4포인트 블록에 대하여 행 방향의 제1 역변환을 위한 행렬은 다음과 같다.

여기서,

이다.

또한, 4포인트 블록에 대하여 열 방향의 제2 역변환을 위한 행렬은 다음과 같다.

여기서,

이다.

전술한 행렬들을 이용하여 다양한 크기의 블록에 대한 역변환 식을 살펴본다.

1) 8x8 역변환의 경우

행 방향의 8포인트 제1 역변환은 수학식1에 의해 수행한다.

제1 역변환 결과인 D1이 얻어지면 이항연산을 거쳐 행과 열이 바뀌며, 열 방향의 8 포인트 제2 역변환을 다음 수학식2에 의해 수행한다.

2) 8x4 역변환의 경우

행 방향의 4포인트 제1 역변환은 수학식 3에 의해 수행되고, 이항연산을 거쳐 열 방향의 8포인트 제2 역변환은 수학식 4에 의해 수행된다.

3) 4x8 역변환의 경우

행 방향의 8포인트 제1 역변환은 수학식 5에 의해 수행되고, 이항연산을 거쳐 열 방향의 4포인트 제2 역변환은 수학식 5에 의해 수행된다.

4) 4x4 역변환의 경우

행 방향의 4포인트 제1 역변환은 수학식 7에 의해 수행되고, 이항연산을 거쳐 열 방향의 4포인트 제2 역변환은 수학식 8에 의해 수행된다.

전술한 변환 과정을 하드웨어로 구현하는 방법들은 매우 다양하다. 일 실시 예로서 2004년 7월 19일자로 출원한 한국 특허출원 제2004-55894호에서는 다양한 크기의 블록들에 대한 변환을 위해 복수개의 롬 테이블과 멀티플렉서를 사용한 변환 장치를 개시한바 있다.

도 2는 본 발명에 따른 변환/역변환 장치에 포함되는 제1 또는 제2 변환부의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 변환/역변환 장치 중 제1 또는 제2 역변환부의 구조가 도시되어 있다. 즉, 제1 또는 제2 역변환부는 역변환을 위한 참조 테이블을 포함하는 적어도 하나의 롬 테이블(202 및 204)과 역변환 처리부(206)를 구비한다.

롬 테이블은, 8x8 또는 8x4 단위의 역변환을 위한 8포인트 롬 테이블 그룹(202)과 4x8 또는 4x4 단위의 역변환을 위한 4포인트 롬 테이블 그룹(204)을 포함한다. 각 롬 테이블에는 전술한 각 행렬의 내용이 포함된다. 예를 들어, 8포인트 롬 테이블의 경우

나

행렬의 내용이 포함되며, 4포인트 롬 테이블의 경우

나

행렬의 내용이 포함된다. 즉, 입력되는 데이터의 형태가 8x8, 8x4, 4x8, 또는 4x4인가에 따라 대응하는 롬 테이블이 선택되어 역변환 처리부(206)에서 역변환을 수행할 때 참조된다.

이에 따라, 종래의 MPEG-2의 이산여현변환(DCT)과 같이 8x8로 고정된 크기의 데이터가 입력되는 경우와 달리, 다양한 크기의 데이터가 입력되더라도, 선택되는 롬 테이블만 변경함으로써 동일한 하드웨어 구조를 이용하여 다양한 크기의 데이터 를 역변환할 수 있다.

역변환 처리부(206)는 입력되는 데이터의 크기에 따라 8포인트 롬 테이블 그룹(202) 또는 4포인트 롬 테이블 그룹(204)을 적절히 선택하여 역변환 시에 참조한다.

요약하면, 본 발명에서는 8x8, 8x4, 4x8, 및 4x4 등 다양한 크기의 데이터를 처리할 수 있도록 하기 위하여 8포인트 롬 테이블 그룹과 4포인트 롬 테이블 그룹을 별도로 구비하며, 입력되는 데이터의 크기에 따라 적절히 선택하여 역변환 처리부에서 참조한다. 4포인트용 롬 테이블 그룹과 8포인트용 롬테이블 그룹은 각각 멀티플렉스 되어 입력되는 데이터의 크기에 따라 적절히 선택하여 역변환에 이용할 수 있다. 이에 따라, 하드웨어 구조의 변경이 없이도, 입력되는 데이터의 크기나 종류에 제한을 받지 않고 효율적으로 역변환하는 방법 및 그 장치가 제공된다.

나아가, VC1 뿐만 아니라 MPEG 표준의 8x8 크기의 데이터도 동일한 하드웨어 구조로 역변환할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 역변환 방법 및 그 장치를 이용하면 멀티 포맷 디코더를 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 변환/역변환 장치에 포함되는 이항연산부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 1을 참조하면, 이항연산부(20)는 행 방향의 제1 역변환 결과를 행과 열을 바꾸어 열 방향의 제2 역변환이 수행되도록 준비한다. 입력되는 블록의 크기가 8x8인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 8x8 이항연산을 수행한다. 물론, 입력되는 블록의 크기가 8x4, 4x8, 4x4인 경우에는 각 블록의 크기에 맞는 이항연산 이 수행된다.

도 3 및 도 4에서 전술한 역변환 방법을 정리하면 다음과 같다.

1) 8x8 블록의 경우

행 방향으로 8포인트 역변환을 수행하고, 열과 행을 바꾸어 8x8 단위의 이항연산한 후, 다시 열 방향으로 8포인트 역변환을 수행한다.

2) 8x4 블록의 경우

행 방향으로 4포인트 역변환을 8번 수행하고, 8x4 단위의 이항연산한 후 열 방향으로 8포인트 역변환을 4번 수행한다. 8x8 블록을 기준으로 할 때, 이러한 과정(4포인트 역변환 => 이항연산 => 8포인트 역변환)을 두 번 반복한다.

3) 4x8 블록의 경우

행 방향으로 8포인트 역변환을 4번 수행하고, 4x8 단위의 이항연산한 후 열 방향으로 4포인트 역변환을 8번 수행한다. 8x8 블록을 기준으로 할 때, 이러한 과정(8포인트 역변환 => 이항연산 => 4포인트 역변환)을 두 번 반복한다.

4) 4x4 블록의 경우

행 방향으로 4포인트 역변환을 4번 수행하고, 4x4 단위의 이항연산한 후 열 방향으로 4포인트 역변환을 4번 수행한다. 8x8 블록을 기준으로 할 때, 이러한 과정(4포인트 역변환 => 이항연산 => 4포인트 역변환)을 네 번 반복한다.

전술한 바와 같이, 다양한 블록 크기 별로 각각 역변환을 수행하는 경우, 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 즉, 8x4나 4x8 블록의 경우 제1 역변환과 제2 역변환의 처리 사이클(processing cycle)이 대칭이 아니므로 처리 사이클이 최대 두 배로 증가한다. 이는 하드웨어 구조상 4포인트 역변환이나 8포인트 역변환에 걸리는 시간이 동일하므로, 전술한 제1 역변환-이항연산-제2 역변환을 두 번 반복하는 8x4 또는 4x8의 경우 처리 사이클이 최대 두 배로 증가한다. 4x4의 경우도 유사한 이유로 처리 사이클이 최대 네 배로 늘어난다. 또한, 각 블록의 크기별로 이항연산을 달리해 주어야 하므로 이항연산부(20)의 제어가 복잡해진다.

이를 해결하기 위하여, 이하에서는 8개의 데이터를 기준으로 역변환 처리를 수행하는 방법을 설명한다. 즉, 제1 역변환을 동시에 병렬적으로 수행하고, 8x8 단위로 이항연산을 한번에 수행하며, 제2 역변환도 동시에 병렬적으로 수행하는 방법을 채택한다. 하드웨어 구조는 도 2에서 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 역변환부와 이항연산부로 구성된다. 각 역변환부는 블록의 크기에 따라 2개의 4포인트 역변환, 또는 1개의 8포인트 역변환 중 하나를 선택하여 수행할 수 있는 구조를 갖는다. 이항연산부는 블록의 크기에 관계없이 8x8의 이항연산과 동일한 동작을 수행한다. 이하에서는 병렬 처리되는 역변환 방법을 구체적으로 살펴본다.

도 4는 본 발명에 따른 변환/역변환 방법을 나타내는 플로차트이다.

도 4를 참조하면, 다양한 크기의 블록에 대하여 효율적으로 역변환하기 위하여 먼저, 역변환 타입에 관계없이 8x8 블록 단위로 계수를 입력받는다(302 단계). 입력된 데이터에 대하여 역변환 타입이 8x8이나 4x8인 경우(304 단계)에는 행 방향으로 8포인트 역변환을 수행한다(308 단계). 만약, 역변환 타입이 8x8이나 4x8이 아닌 경우(304 단계), 즉 4x8이나 4x4의 경우에는 행 방향으로 2개의 4포인트 역변환을 동시에 수행한다(306 단계). 이와 같이, 4포인트 역변환의 경우 동시에 병렬 적으로 수행됨으로써, 처리 사이클의 증가를 막을 수 있다. 동시에 2개의 4포인트 역변환이 수행되고 나면, 어떤 역변환 타입이든지 8x8 크기의 제1 역변환 결과를 얻을 수 있다.

이제, 8x8 크기의 제1 역변환 결과에 대하여 이항연산을 수행한다(310 단계). 이항연산을 수행하는 방법은 도 3에 도시되어 있다.

다음으로, 역변환 타입이 8x8 이나 8x4인 경우에는(312 단계), 열 방향으로 8포인트 역변환을 수행한다(316 단계). 반면, 역변환 타입이 8x8 이나 8x4가 아닌 경우에는(312 단계), 열 방향으로 2개의 4포인트 역변환을 동시에 수행한다(314 단계). 이와 같이 제2 역변환 시에도 4포인트 역변환의 경우 동시에 병렬적으로 수행됨으로써, 처리 사이클의 증가를 막을 수 있다. 마지막으로 역변환된 계수를 출력한다(318 단계).

도 5는 본 발명에 따라 8x8 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 각 행에 대해 8포인트 역변환을 수행한다. 8x8 블록 내에서 각 행에 대한 역변환 수행 순서가 숫자로 표시되어 있다. 각 행 별로 8포인트 역변환이 끝나면, 바로 8x8 단위로 이항연산을 수행하며, 이에 따라 행과 열이 바뀌게 된다. 도 5의 가운데 그림은 이항연산된 결과를 나타낸다. 이항연산된 각 열에 대하여, 도 5의 오른쪽 그림에 표시된 순서대로 8포인트 제2 역변환을 수행한다.

도 6은 본 발명에 따라 8x4 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 8x8 블록은 두 개의 8x4 블록으로 구성된다. 따라서 도 6과 같이 각 행에 대해 두 개의 4포인트 역변환을 동시에 수행한다. 이 경우, 1과 2는 동시에 병렬적으로 역변환이 수행된다. 3과 4, 5와 6 등도 마찬가지이다. 즉, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15에 대하여 4포인트 역변환이 수행되는 것과 병렬적으로 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16에 대하여 4포인트 역변환이 수행된다. 이와 같이 각 행별로 4포인트 역변환이 끝나면, 8x8 단위로 이항연산을 수행하며, 이에 따라 행과 열이 바뀌게 된다. 이항연산된 각 열에 대하여, 도 6의 오른쪽 그림에 표시된 순서대로 8포인트 제2 역변환을 수행한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 첫 번째 8x4블록의 각 열들이 차례로 8포인트 역변환 되면, 두 번째 8x4블록의 각 열들이 차례로 8포인트 역변환 된다.

도 7은 본 발명에 따라 4x8 변환/역변환을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 8x8 블록은 두 개의 4x8 블록으로 구성된다. 따라서 도 7과 같이, 각 행에 대해 한 개의 8포인트 역변환을 수행한다. 즉, 첫 번째 4x8 블록 내 각 행에 대한 역변환이 끝나면, 두 번째 4x8 블록 내 각 행에 대한 역변환이 수행된다. 각 행 별로 8포인트 역변환이 끝나면, 8x8 단위로 이항연산을 수행하며, 이에 따라 행과 열이 바뀌게 된다. 이항연산된 각 열에 대하여, 도 7의 오른쪽 그림에 표시된 순서대로 두 번의 4포인트 역변환을 병렬적으로 수행한다. 즉, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15에 대하여 4포인트 역변환이 수행되는 것과 병렬적으로 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16에 대하여 4포인트 역변환이 수행된다.

도 8을 참조하면, 8x8 블록은 네 개의 4x4 블록으로 구성된다. 각 행에 대해 두 개의 4포인트 역변환을 동시에 수행한다. 이 경우, 1과 2는 동시에 병렬적으로 역변환이 수행된다. 3과 4, 5와 6 등도 마찬가지이다. 즉, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15에 대하여 4포인트 역변환이 수행되는 것과 병렬적으로 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16에 대하여 4포인트 역변환이 수행된다. 이와 같이 각 행별로 4포인트 역변환이 끝나면, 8x8 단위로 이항연산을 수행하며, 이에 따라 행과 열이 바뀌게 된다. 이항연산된 각 열에 대하여, 도 8의 오른쪽 그림에 표시된 순서대로 두 번의 4포인트 역변환을 병렬적으로 수행한다. 즉, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15에 대하여 4포인트 역변환이 수행되는 것과 병렬적으로 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16에 대하여 4포인트 역변환이 수행된다.

상술한 바와 같이, 8개의 데이터를 기준으로 역변환 처리하는 방법을 설명하였다. 즉, 제1 역변환을 동시에 병렬적으로 수행하고, 8x8 단위로 이항연산을 한번에 수행하며, 제2 역변환도 동시에 병렬적으로 수행하는 방법이 그것이다. 하드웨어 구조는 도 2에서 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 역변환부와 이항연산부로 구성된다. 각 역변환부는 블록의 크기에 따라 2개의 4포인트 역변환, 또는 1개의 8포인트 역변환 중 하나를 선택하여 수행할 수 있는 구조를 갖는다. 이항연산부는 블록의 크기에 관계없이 8x8의 이항연산과 동일한 동작을 수행한다.

본 발명의 실시예에서는 8x8 블록을 기준으로 설명하였으나, 그 외에도 다양한 크기의 역변환에도 동일한 기술을 적용할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 입력되는 데이터의 크기나 종류에 제한을 받지 않고 효율적으로 역변환 하는 방법 및 그 장치가 제공된다.

즉, 제1 또는 제2 역변환부가 동시에 병렬적으로 역변환을 수행함으로써 항상 8 개의 계수들을 함께 처리할 수 있는 구조를 가지며, 변환 타입에 관계없이 동일한 이항연산을 수행함으로써, 처리 사이클을 줄일 수 있음은 물론, 이항연산부의 복잡도를 크게 줄일 수 있다.

Claims

동영상 코덱의 변환/역변환 장치에 있어서,

변환/역변환 시에 참조하기 위하여, 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 별도로 구비된 복수의 롬테이블들과,

상기 복수의 롬테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 소정의 롬테이블을 선택하여 행 방향의 변환/역변환을 수행하는 제1 변환/역변환부와, 상기 제1 변환/역변환부의 처리 결과에 대하여 행과 열을 바꾸는 이항 연산을 수행하는 이항연산부 및 상기 복수의 롬테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 도는 크기에 따라 상기 소정의 롬테이블을 선택하여 열 방향의 변환/역변환을 수행하는 제2 변환/역변환부를 구비하는 변환/역변환 처리부를 포함하며,

상기 제1 변환/역변환부는 입력되는 데이터의 행 방향의 계수들이 4개의 계수들로 구성된 경우 2개의 4포인트 변환/역변환을 수행하고, 상기 행 방향의 계수들이 8개의 계수들로 구성된 경우 1개의 8포인트 변환/역변환을 수행함으로써 8개의 데이터를 동시에 병렬적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
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제1항에 있어서,

상기 이항연산부는 병렬적으로 처리된 상기 제1 변환/역변환부의 처리 결과에 대하여 8x8 단위로 한번에 이항연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 변환/역변환부는, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이면 8개의 계수들로 구성된 행에 대하여 한 개의 8포인트 변환/역변환을 수행하며, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이 아니면, 8개의 계수로 구성된 행에 대하여 두 개의 4포인트 변환/역변환을 동시에 병렬적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 변환/역변환부는, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이면 8개의 계수들로 구성된 열에 대하여 한 개의 8포인트 변환/역변환을 수행하며, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이 아니면, 8개의 계수로 구성된 열에 대하여 두 개의 4포인트 변환/역변환을 동시에 병렬적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 포맷은 MPEG-2 및 VC1 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 크기는 8x8, 8x4, 4x8, 및 4x4 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 변환/역변환 처리부는 상기 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 상관없이 동일한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 장치.
제1항에 기재된 변환/역변환 장치를 포함하며 멀티 포맷을 지원하는 것을 특징으로 하는 동영상 코덱 장치.
동영상 코덱의 변환/역변환 방법에 있어서,

입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 별도로 구비된 복수의 롬테이블들 중 입력되는 데이터의 포맷 또는 크기에 따라 소정의 롬테이블을 선택하는 단계; 및

상기 선택된 롬테이블을 참조하여 입력되는 데이터에 대하여 행 방향의 변환/역변환을 수행하는 제1 변환/역변환 단계와, 상기 행 방향의 변환/역변환의 처리 결과에 대하여 행과 열을 바꾸는 이항 연산을 수행하는 이항 연산 단계와 상기 선택된 롬테이블을 참조하여 상기 이항 연산 결과에 대하여 열 방향의 변환/역변환을 수행하는 제2 변환/역변환 단계를 구비하는 변환/역변환 단계를 포함하며,

상기 제1 변환/역변환 단계는 입력되는 데이터의 행 방향의 계수들이 4개의 계수들로 구성된 경우 2개의 4포인트 변환/역변환을 수행하고, 상기 행 방향의 계수들이 8개의 계수들로 구성된 경우 1개의 8포인트 변환/역변환을 수행함으로써 8개의 데이터를 동시에 병렬적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법.
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제11항에 있어서,

상기 이항연산을 수행하는 단계는 병렬적으로 처리된 상기 제1 변환/역변환 단계의 처리 결과에 대하여 8x8 단위로 한번에 이항연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법.
제11항에 있어서,

상기 제1 변환/역변환 단계는, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이면 8개의 계수들로 구성된 행에 대하여 한 개의 8포인트 변환/역변환을 수행하며, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이 아니면, 8개의 계수로 구성된 행에 대하여 두 개의 4포인트 변환/역변환을 동시에 병렬적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법.
제11항에 있어서,

상기 제2 변환/역변환 단계는, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이면 8개의 계수들로 구성된 열에 대하여 한 개의 8포인트 변환/역변환을 수행하며, 입력되는 데이터가 8x8 또는 4x8 타입이 아니면, 8개의 계수로 구성된 열에 대하여 두 개의 4포인트 변환/역변환을 동시에 병렬적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법.
제11항에 있어서,

상기 포맷은 MPEG-2 및 VC1 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법.
제11항에 있어서,

상기 크기는 8x8, 8x4, 4x8, 및 4x4 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환/역변환 방법.