KR100960008B1 - 결정 적응 비트를 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

결정 적응 비트를 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

결정 적응 비트를 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치가 개시된다. 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 결정 적응 비트 산출부, 필드 별로 결정 비트를 산출하고 상기 결정 적응 비트 및 상기 적응 비트열을 이용하여 상기 심볼을 부호화하는 부호화부를 포함한다. 본 발명은 부호화할 심볼의 길이를 나타내는 결정 적응 비트를 이용하여 부호화/복호화를 수행함으로써, 부호화 및 복호화 복잡도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
결정 적응 비트, 부호화, 복호화, 인코딩, 디코딩

Description

결정 적응 비트를 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치{Method and Apparatus for Coding and Decoding Using Adaptive Bit Precision}
본 발명은 영상 데이터의 부호화(Coding) 및 복호화(Decoding)(이하에서는 '부/복호화'로 칭함) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상 데이터의 압축 방법에 있어서 결정 적응 비트(Adaptive Bit Precision)를 이용한 부/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷을 통한 초당 데이터 전송량이 늘어나면서 단순 텍스트 데이터를 전송하던 과거에 비해 동영상, 사진 등 멀티미디어 데이터의 전송량이 늘어나고 있다. 이에 따른 영상 압축 기술에 대한 요구도 늘어나고 있다.
영상을 압축하기 위해서는 데이터에 포함된 심볼(symbol)을 나타내는 비트열을 다른 형태로 변형하는 엔트로피 코딩(entropy coding) 과정을 거쳐야 한다. 엔트로피 코딩 방식으로는 허프만 코딩(Huffman coding), 산술기하 코딩(Arithmetic coding) 등의 방식이 있다. 특히 허프만 코딩 방식은 압축 효율과 복호화 복잡도를 적정 수준으로 보장하기 때문에 많은 영상 압축 코덱에서 사용된다. 산술기하 코딩은 복호화 복잡도는 높지만 상대적으로 압축 효율이 높기 때문에 높은 압축 효율을 요구하는 분야에서 사용된다.
최근 들어 제한된 전력을 이용하고 저성능의 하드웨어로 구성된 각종 모바일 미디어 기기의 등장으로 복호화 복잡도가 낮은 엔트로피 코딩 방법이 요구되고 있다. 그러나, 영상의 압축 효율을 높이기 위한 방법에 비해 복호화 복잡도를 낮추는 방법에 대한 연구는 미비하다는 문제점이 있다.
본 발명은 부호화할 심볼의 비트열 길이 나타내는 비트를 이용하여 입력 데이터를구성하는 각 심볼들을 부호화함으로써, 복호화 복잡도를 낮출 수 있는 결정 적응 비트를 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 심볼을 부호화할 단위 비트열의 길이를 나타내는 결정 비트 및 부호화할 심볼의 비트열의 길이를 나타내는 결정 적응 비트를 모두 이용하여 압축 효율을 개선할 수 있는 결정 적응 비트를 이용한 부호화/복호화 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 결정 적응 비트 산출부; 필드 별로 결정 비트를 산출하고 상기 결정 적응 비트 및 상기 적응 비트열을 이용하여 상기 심볼을 부호화하는 부호화부를 포함하되, 상기 부호화부는 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 나타내는 비트를 비트스트림에 삽입하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 필드 별로 결정 비트를 산출하고 비트스트림에 삽입하는 단계; 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계; 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 판단하는 단계; 상기 동일 여부를 나타내는 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계; 상기 동일 여부에 따라 상기 결정 적응 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계; 및 상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼을 상기 적응 비트열로 부호화하는 단계를 포함하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법을 수행하기 위해 부호화 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 부호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 필드 별로 결정 비트를 산출하고 비트스트림에 삽입하는 단계; 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계; 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 판단하는 단계; 상기 동일 여부를 나타내는 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계; 상기 동일 여부에 따라 상기 결정 적응 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계; 및 상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼을 상기 적응 비트열로 부호화하는 단계를 수행하는 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 결정 적응 비트 산출부; 및 결정 비트 또는 결정 적응 비트 중 어느 하나를 이용하여 부호화된 데이터의 적응 비트열을 복호화하는 복호화부를 포함하되, 상기 복호화부는 부호화된 데이터에서 결정 비트, 동일 여부를 나타내는 비트를 추출하고, 상기 동일 여부를 나타내는 비트에 따라 결정 적응 비트를 추출하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계; 부호화된 데이터로부터 결정 비트 및 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 나타낸 비트를 추출하는 단계; 상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 부호화된 데이터로부터 결정 적응 비트를 부호화된 데이터로부터 추출하는 단계; 및 상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 결정 비트 또는 결정 적응 비트 중 어느 하나를 이용하여 부호화된 데이터의 적응 비트열을 부호화하는 단계를 포함하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법을 수행하기 위해 복호화 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 복호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계; 부호화된 데이터로부터 결정 비트 및 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 나타낸 비트를 추출하는 단계; 상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 부호화된 데이터로부터 결정 적응 비트를 부호화된 데이터로부터 추출하는 단계; 및 상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 결정 비트 또는 결정 적응 비트 중 어느 하나를 이용하여 부호화된 데이터의 적응 비트열을 부호화하는 단계를 수행하는 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명은 부호화할 심볼의 길이를 나타내는 결정 적응 비트를 이용하여 부호화/복호화를 수행함으로써, 부호화 및 복호화 복잡도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 심볼을 부호화할 단위 비트열의 길이를 나타내는 결정 비트 및 부호화할 심볼의 적응 비트열의 길이를 나타내는 결정 적응 비트를 모두 이용하여 부호화/복호화를 수행함으로써, 압축 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 결정 비트를 이용하는 부호화 방식에 대한 이해를 돕 기 위하여, 그 개념을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 결정 비트를 이용하는 부호화 방법은 입력 데이터의 심볼들에 대하여 결정 비트를 지정한다. 이 때, 심볼은 입력 데이터를 구성하고 있는 각각의 워드 단위이다. 결정 비트는 심볼들을 나타내기 위한 단위 비트열의 길이를 나타낸 비트이다. 예를 들어, 입력된 심볼들이 {2, 1, 0, 4, 5, 3}이라고 하고, 결정 비트는 2라고 가정하자. 2개의 비트(즉, 단위 비트열)로 표현할 수 있는 값은 0부터 3까지의 값을 표현할 수 있다. 그런데, 심볼이 3보다 큰 경우에는 2개의 비트로는 표현이 불가능하므로, 추가적으로 2개의 비트를 더 할당하여 3보다 큰 값을 표현하게 된다. 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 심볼 2는 해당 값을 그대로 이진화하면 '10'으로 표현되고, 심볼 '1'은 이진화하면 '01'로 표현되며, 심볼 '0'은 이진화하면 '00'으로 표현된다. 그런데, 심볼 '4'는 2비트로 표현되는 최대값인 3보다 크기 때문에 단위 비트열 2비트만으로는 표현이 불가능하다. 따라서 처음 2개의 비트값으로 표현 가능한 최대값인 3을 '11'로 표현하고, 부족한 값인 1을 추가단위 비트열 '01'로 표현하여 2개의 결과를 연결하게 된다. 즉, 심볼 '4'는 '1101'로 표현하면 된다. 심볼 5의 경우는 심볼 4의 경우와 유사하게 2비트를 이용한 최대값 3과 잉여값 2를 결합하여 '1110'으로 표현한다. 심볼 3인 경우에는 2비트로 표현이 가능하지만, 이 경우에 3보다 큰 값을 표현하기 위한 경우와 구별이 불가능한 관계로 역시 추가적인 2비트를 추가하여 잉여값이 0인 경우로 '1100'으로 표현하게 된다.
상기에서 설명한 결정 비트를 이용하는 부호화 방식을 데이터의 심볼이 0 내 지 9인 경우에 적용하면 하기의 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
결정 비트
1		 결정 비트
2		 결정 비트
3		 결정 비트
4		 결정 비트
5
0 0 00 000 0000 00000
1 10 01 001 0001 00001
2 100 10 010 0010 00010
3 1000 1100 011 0011 00011
4 10000 1101 100 0100 00100
5 100000 1110 101 0101 00101
6 1000000 111100 110 0110 00110
7 10000000 111101 111000 0111 00111
8 100000000 111110 111001 1000 01000
9 1000000000 11111100 111010 1001 01001
표 1에서 나타나듯이 결정 비트에 따라 심볼이 부호화된 비트열은 달라진다. 따라서 결정 비트를 이용하여 부호화하기 전에 사용할 결정 비트가 결정되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부호화될 심볼들을 모든 결정 비트를 이용하여 부호화한 후, 압축 효율이 가장 좋은 결정 비트가 최종적으로 부호화할 결정 비트로 선정된다. 예를 들어, 결정 비트가 1 내지 3을 이용하여 부호화한다고 가정하면, 특정 매크로 블록에 포함된 모든 심볼들을 결정비트 1 내지 3을 이용하여 부호화한다. 이 때, 결정 비트 1 내지 3를 이용하여 부호화된 매크로 블록의 용량이 각각 3, 2, 1[Mbyte]라면, 결정 비트 3이 최종적으로 해당 매크로 블록의 결정 비트로 선정된다.
본 발명에 따르면 표 1에 예시된 결정 비트 이외에 각 심볼에 대한 별도의 결정 비트(이하 '결정 적응 비트'라 지칭)가 산출된다. 결정 적응 비트는 심볼 당 하나씩 부여되는 값으로서, 심볼이 부호화된 적응 비트열의 길이를 나타낸다. 이하 결정 적응 비트에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 심볼은 결정 적응 비트와 적응 비트열로 표현되어 비트스트림에 삽입될 수 있다. 이하 표 2에는 각 심볼들에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열이 예시된다.
심볼 결정 적응 비트 적응 비트열
0 0 -
1 1 -
2 2 -
3 3 00
4 3 01
5 3 10
6 3 11
7 4 000
8 4 001
각 적응 비트열의 길이는 결정 적응 비트에서 1을 뺀 값으로 결정된다. 예를 들어, 결정 적응 비트가 3이면 해당 적응 비트열의 길이는 2(즉, 2비트)로 결정된다. 이 때, 결정 적응 비트가 0 내지 2일 경우에 심볼은 적응 비트열을 이용하지 않고 결정 적응 비트만으로 표현된다. 각 적응 비트열의 길이는 결정 적응 비트에서 1을 뺀 값이기 때문에 각 결정 적응 비트는 2의 n제곱(n은 결정 적응 비트에서 1을 뺀 값)만큼의 심볼을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 결정 적응 비트 3은 4개의 심볼을 나타낼 수 있고, 결정 적응 비트 4는 8개의 심볼을 나타낼 수 있다. 결정 적응 비트가 3일 경우, 표 2에 예시된 바와 같이 00, 01, 10, 11은 심볼 3 내지 6에 매칭된다. 결정 적응 비트가 4일 경우에는 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111이 심볼 7 내지 14로 각각 매칭된다. 상술한 결정 적응 비트 및 적응 비트열은 비트스트림에 삽입되어 복호화기로 전송된다. 이 때, 결정 적응 비트는 별도의 처리 과정을 거쳐 비트스트림에 삽입될 수 있다. 이에 대해서는 추후 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
이하 도 1을 참조하여 상술한 결정 적응 비트를 이용한 부호화 장치에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 부호화 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치(100)는 입력부(110), 결정 적응 비트 산출부(120), 부호화부(130)을 포함한다.
입력부(110)는 외부 장치로부터 입력 데이터를 입력 받아 부호화할 심볼을 추출한다. 입력부(110)는 추출된 심볼을 부호화부(130)으로 출력한다. 이 때, 입력 데이터는 픽셀값, mcbpc, cbpy, mv(motion vector)-x, mv-y, DCT-luma 및 DCT-chroma 중 하나 이상을 포함할 수 있다. Mcbpc, cbpy, mv(motion vector)-x, mv-y, DCT-luma 및 DCT-chroma는 MPEG 표준에 따른 부호화/복호화 과정에서 사용되는 데이터이다. 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
결정 적응 비트 산출부(120)는 부호화부(130)로부터 특정 심볼에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 요청하는 신호를 입력받는다. 결정 적응 비트 산출부(120)는 요청 신호에 따라 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하여 부호화부(130)로 출력한다. 결정 적응 비트 및 적응 비트열의 산출 방법은 표 2를 이용하여 상술하였으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 결정 적응 비트 산출부(120)는 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 부호화부(130)의 요청에 따라 산출하지 않고, 미리 산출된 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 저장할 수 있다. 즉, 결정 적응 비트 산출부(120)는 부호화부(130)의 특정 심볼에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 요청하는 신호를 입력 받으면, 기저장된 결정 적응 비트 및 적응 비트열 중 해당 심볼에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 부호화부(130)로 출력할 수 있다. 또한 부호화 장치(100)의 구현 방법에 따라, 미리 산출된 결정 적응 비트 및 적응 비트열은 부호화부(130)에 저장되고, 결정 적응 비트 산출부(120)는 부호화 장치(100)에서 제외될 수 있다.
부호화부(130)는 입력부(110)로부터 입력 받은 심볼을 부호화한다. 예를 들어,부호화부(130)는 입력부(110)로부터 각 필드별로 구성된 심볼을 입력 받는다. 부호화부(130)는 각 필드에 속한 심볼을 이용하여 해당 필드에 대한 결정 비트를 산출한다. 결정 비트를 산출하는 방법은 표 1를 참조하여 상술하였다. 이어서 부호화부(130)는 대상 심볼(현재 부호화하고 있는 심볼)에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 요청하는 신호를 결정 적응 비트 산출부(120)로 출력한다. 부호화부(130)는 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 결정 적응 비트 산출부(120)로부터 입력 받아, 결정 적응 비트와 해당 심볼이 포함된 필드의 결정 비트가 같은지 판단한다. 이어서 부호화부(130)는 결정 적응 비트와 대상 심볼이 포함된 필드의 결정 비트의 동일 여부를 나타내는 비트를 비트스트림에 삽입한다. 결정 적응 비트와 결정 비트가 같을 경우, 부호화부(130)는 별도의 결정 적응 비트를 비트스트림에 삽입하지 않고 부호화된 적응 비트열을 비트스트림에 삽입한다. 또한 결정 적응 비트와 결정 비트가 다를 경우, 부호화부(130)는 대상 심볼에 대한 결정 적응 비트를 비트스트림에 삽입한다. 이어서 부호화부(130)는 대상 심볼을 결정 적응 비트를 이용하여 부호화한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화 장치(100)가 결정 적응 비트를 이용하여 연속된 심볼 {3, 7, 5, 2}를 부호화하는 실시예를 들어보겠다.
부호화부(130)는 입력부(110)로부터 연속된 심볼 {3, 7, 5, 2}를 입력 받는다. 부호화부(130)는 {3, 7, 5, 2}에 대한 결정 비트를 산출한다. 표 1에 예시된 것을 참조하여 복수개의 결정 비트를 이용하였을 때, 그 부호화된 비트열의 비트수는 표 3과 같다.
결정 비트 부호화된 비트열 부호화된 비트열의 비트수
1 100010000000100000100 21
2 1100111101111010 16
3 011111000101010 15
4 0011011101010001 16
5 00011001110010100001 20
부호화부(130)는 표 3에 예시된 바와 같이 부호화된 비트열의 비트수가 가장 작은 결정 비트 3을 입력 받은 심볼 {3, 7, 5, 2}의 결정 비트로 산출한다. 이 때 표 3에 예시된 결정 비트는 1 내지 5에서 결정하였지만, 결정 비트의 산출 방법에 따라 고려되는 결정 비트의 범위는 변경될 수 있음은 자명하다.
부호화부(130)는 산출한 결정 비트를 비트스트림에 삽입한다. 이어서 부호화부(130)는 심볼 3에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 요청하는 신호를 결정 적응 비트 산출부(120)로 출력한다. 결정 적응 비트 산출부(120)는 요청 신호에 따라 심볼 3에 대한 결정 적응 비트 '3'과 적응 비트열 '00'을 부호화부(130)로 출력한다. 이어서 부호화부(130)는 결정 적응 비트 3과 결정 비트 3이 같은지 판단한다. 두 값이 동일하기 때문에 부호화부(130)는 비트스트림에 0을 삽입한다. 이 때, 비트스트림에 삽입한 0은 이후 부호화될 심볼에 대한 결정 적응 비트는 결정 비트와 동일하다는 것을 나타낸다. 즉, 부호화부(130)는 상술한 과정에서 비트스트림에 삽입된 결정 비트를 결정 적응 비트로 이용하여 부호화한 것을 복호화기에 알리기 위해 비트스트림에 0을 삽입한다. 이로 인해, 부호화부(130)는 결정 적응 비트 3비트(이 때, 결정 적응 비트가 3비트로 나타내 진다고 가정)를 비트스트림에 삽입하지 않고 1비트의 0을 삽입하여 2비트를 절감할 수 있다. 이어서 부호화부(130)는 결정 적응 비트 3을 이용하여 심볼 3을 부호화한다. 결정 적응 비트를 이용한 부호화 방법은 표 2를 참조하여 상술하였으니 그 설명은 생략하기로 한다.
이어서 부호화부(130)는 심볼 7에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 요청하는 신호를 결정 적응 비트 산출부(120)로 출력한다. 결정 적응 비트 산출부(120)는 요청 신호에 따라 심볼 3에 대한 결정 적응 비트 '4'와 적응 비트열 '000'을 부호화부(130)로 출력한다. 이어서, 부호화부(130)는 결정 적응 비트 4와 결정 비트 3이 서로 상이한 것으로 판단한다. 부호화부(130)는 비트스트림에 결정 적응 비트와 결정 비트가 다른 것을 복호화기에 알리기 위한 1을 비트스트림에 삽입한다. 이어서, 부호화부(130)는 결정 적응 비트 4를 비트스트림에 삽입한다. 부호화부(130)는 결정 적응 비트 4를 이용하여 심볼 7을 부호화한다.
이후 심볼 5 및 2에 대해서도 부호화부(130)는 상술한 심볼 3 및 7의 경우와 같이 부호화한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 부호화 과정에 대한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 단계 205에서 부호화부(130)는 각 필드 별로 결정 비트를 산출한다. 이 때, 필드는 입력 데이터를 소정의 단위로 나눈 것으로, MPEG 표준에서는 mcbpc, cbpy, mv(motion vector)-x, mv-y, DCT-luma 및 DCT-chroma 중 하나 이상이 필드일 수 있다. 결정 비트를 산출하는 방법은 표 1을 참조하여 상술하였으므로 상세한 설명은 생략한다.
단계 210에서 부호화부(130)는 각 필드별로 산출된 결정 비트를 비트스트림에 삽입한다.
단계 220에서 부호화부(130)는 대상 심볼에 대한 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 결정 적응 비트 산출부(120)로 요청하고, 상응하는 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 입력 받는다.
단계 225에서 부호화부(130)는 대상 심볼에 대한 결정 적응 비트와 결정 비트가 같은지 비교한다.
만약 같다면, 단계 230에서 부호화부(130)는 비트스트림에 0을 삽입한다. 이어서, 단계 250에서 부호화부(130)는 결정 비트가 3이상인지 판단한다. 만약 결정 비트가 3이상이면, 단계 255에서 부호화부(130)는 대상 심볼을 부호화한다. 이어서 단계 260에서 부호화부(130)는 부호화된 적응 비트열을 비트스트림에 삽입한다. 만약 결정 비트가 3미만이면, 부호화부(130)는 해당 심볼의 부호화 과정을 종료한다.
만약 같지 않다면, 단계 235에서 부호화부(130)는 비트스트림에 1을 삽입한다.
이어서, 단계 240에서 부호화부(130)는 대상 심볼에 대한 결정 적응 비트를 삽입한다..
단계 245에서 부호화부(130)는 결정 적응 비트가 3 이상인지 판단한다.
만약 결정 적응 비트가 3미만이라면, 부호화부(130)는 해당 심볼의 부호화 과정을 종료한다.
만약 결정 적응 비트가 3이상이라면, 단계 255에서 부호화부(130)는 결정 적응 비트를 이용하여 대상 심볼을 부호화한다. 즉, 부호화부(130)는 단계 220에서 입력 받은 적응 비트열 중 심볼에 상응하는 적응 비트열로 심볼을 부호화한다. 예를 들어, 심볼 3을 부호화한다고 가정하면, 부호화부(130)는 단계 220에서 입력 받은 심볼 3에 상응하는 적응 비트열인 00으로 심볼을 부호화한다.
이어서 단계 260에서 부호화부(130)는 부호화된 적응 비트열을 비트스트림에 삽입한다. 결과적으로 부호화부(130)는 심볼 3을 부호화하여 단계 230의 0을 삽입한 것까지 고려하여 000을 비트스트림에 삽입하게 된다. 물론 상술한 예는 대상 심볼에 대한 결정 적응 비트와 임시 결정 적응 비트가 같을 때의 경우이고, 다를 경우에는 부호화부(130)가 비트스트림에 적응 비트열 101100(단계 235의 1, 단계 245의 011, 단계 255의 00)을 삽입하게 된다.
상술한 부호화 과정은 발명의 명확한 설명을 위해 하나의 심볼을 부호화하는 것으로 설명하였으나, 부호화부(130)는 단계 220 내지 단계 260의 과정을 해당 필드의 모든 심볼이 부호화될 때까지 반복 수행할 수 있다. 상술한 부호화 과정을 통해 출력된 비트스트림은 상응하는 복호화 과정을 거쳐야 사용자가 이용할 수 있는 데이터로 변환될 수 있다. 이하 도 3을 참조하여 상술한 과정으로 부호화된 데이터를 복호화할 수 있는 복호화 장치를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 복호화 장치를 설명의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 복호화 장치(300)는 입력부(310), 결정 적응 비트 산출부(320) 및 복호화부(330)를 포함한다.
입력부(310)는 외부 장치로부터 결정 적응 비트를 이용하여 부호화된 데이터를 입력 받는다. 이어서 입력부(310)는 입력 받은 부호화된 데이터를 각 필드별로 파싱하여 복호화부(330)로 출력한다. 이 때, 필드는 mcbpc, cbpy, mv(motion vector)-x, mv-y, DCT-luma 및 DCT-chroma 중 하나 이상일 수 있다.
결정 적응 비트 산출부(320)는 복호화부(330)로부터 부호화된 적응 비트열에 상응하는 심볼을 요청하는 신호를 입력 받는다. 결정 적응 비트 산출부(320)는 요청 신호에 따라 부호화된 적응 비트열에 상응하는 심볼을 산출하여 복호화부(330)로 출력한다. 결정 적응 비트 및 적응 비트열의 산출 방법은 표 2를 이용하여 상술하였으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 결정 적응 비트 산출부(320)는 부호화된 적응 비트열에 상응하는 심볼을 복호화부(330)의 요청에 따라 산출하지 않고, 미리 산출된 결정 적응 비트, 적응 비트열 및 심볼을 저장할 수 있다. 즉, 결정 적응 비트 산출부(320)는 복호화부(330)의 부호화된 적응 비트열에 상응하는 심볼을 요청하는 신호를 입력 받으면, 기저장된 결정 적응 비트, 적응 비트열 및 심볼의 목록을 검색하여 해당 적응 비트열에 상응하는 심볼을 복호화부(330)로 출력할 수 있다. 또한 복호화 장치(300)의 구현 방법에 따라, 미리 산출된 결정 적응 비트, 적응 비트열 및 심볼의 목록은 복호화부(330)에 저장될 수 있고, 결정 적응 비트 산출부(320)는 복호화 장치(300)에서 제외될 수 있다.
복호화부(330)는 입력부(310)로부터 각 필드별로 파싱된 데이터를 입력받는다. 복호화부(330)는 파싱된 데이터를 각 필드별로 결정 적응 비트를 이용하여 복호화한다. 예를 들어, 복호화부(330)는 파싱된 데이터로부터 결정 적응 비트를 추출한다. 이어서 복호화부(330)는 결정 적응 비트에 따라 파싱된 데이터로부터 부호화된 적응 비트열을 추출한다. 결정 적응 비트가 3이라고 가정하여 예를 들면, 복호화부(330)는 파싱된 데이터로부터 2비트를 추출한다. 이 때, 복호화부(330)는 파싱된 데이터로부터 각 비트를 순차적으로 추출하는 것은 자명하다. 이어서 복호화부(330)는 파싱된 적응 비트열에 상응하는 심볼을 요청하는 신호를 결정 적응 비트 산출부(320)으로 출력한다. 이후 복호화부(330)는 결정 적응 비트 산출부(320)로부터 해당 적응 비트열에 상응하는 심볼(즉, 복호화된 데이터)을 입력 받아 외부 장치로 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 복호화 과정에 대한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 단계 405에서 복호화부(330)는 부호화된 데이터로부터 결정 비트를 추출한다.
단계 410에서 복호화부(330)는 부호화된 데이터로부터 1비트를 추출한다.
단계 415에서 복호화부(330)는 단계 410에서 추출한 1비트가 0인지 판단한다.
만약 단계 415에서 추출한 1비트가 0이 아니라면, 단계 420에서 부호화부(1130)는 부호화된 데이터로부터 결정 적응 비트를 추출한다. 이어서 단계 425에서 부호화부(1130)는 단계 420에서 추출한 결정 적응 비트가 3 이상인지 판단한다. 만약 결정 적응 비트가 3이상이라면 단계 440에서 복호화부(330)는 결정 적응 비트를 이용하여 해당 심볼을 복호화한다. 만약 결정 적응 비트가 3미만이라면, 해당 심볼에 대한 복호화 과정을 종료한다.
만약 단계 415에서 추출한 1비트가 0이라면, 단계 430에서 부호화부(1130)는 결정 비트의 값이 3이상인지 판단한다. 만약 결정 비트의 값이 3이상이라면 단계 435에서 복호화부(330)는 결정 비트를 이용하여 해당 심볼을 복호화한다. 만약 결정 비트의 값이 3미만이라면 복호화부(330)는 해당 심볼의 복호화 과정을 종료한다.
상술한 복호화 과정은 하나의 심볼에 상응하는 적응 비트열을 복호화하는 것으로, 복호화부(330)는 부호화된 데이터에 포함된 모든 적응 비트열을 복호화할 때까지 단계 410 내지 단계 440의 과정을 반복 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 부호화 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 부호화 과정에 대한순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 복호화 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결정 적응 비트를 이용한 복호화 과정에 대한 순서도.

Claims (29)

  1. 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 결정 적응 비트 산출부; 및
    필드 별로 결정 비트를 산출하고 상기 결정 적응 비트 및 상기 적응 비트열을 이용하여 상기 심볼을 부호화하는 부호화부를 포함하되,
    상기 부호화부는 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 나타내는 비트를 비트스트림에 삽입하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼이 부호화된 비트열이고,
    상기 결정 적응 비트는 상기 적응 비트열의 길이를 나타내는 비트이고,
    상기 결정 비트는 상기 심볼들을 부호화하기 위한 단위 비트열의 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 결정 비트는 상기 단위 비트열의 길이 중 상기 필드에 속한 심볼들을 대상으로 부호화 효율이 가장 좋은 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 결정 적응 비트 산출부는 상기 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 미리 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트가 3이상인 심볼에 대해서만 산출되는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 부호화부는 상기 심볼을 부호화한 상기 적응 비트열을 비트스트림에 삽입하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 적응 비트열의 길이는 상기 결정 적응 비트의 값에서 1을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 필드는 mcbpc, cbpy, mv(motion vector)-x, mv-y, DCT-luma 및 DCT-chroma 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 장치.
  9. 필드 별로 결정 비트를 산출하고 비트스트림에 삽입하는 단계;
    심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계;
    상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 판단하는 단계;
    상기 동일 여부를 나타내는 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계;
    상기 동일 여부에 따라 상기 결정 적응 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계; 및
    상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼을 상기 적응 비트열로 부호화하는 단계를 포함하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼이 부호화된 비트열이고,
    상기 결정 적응 비트는 상기 비트열의 길이를 나타내는 비트이고,
    상기 결정 비트는 상기 심볼들을 부호화하기 위한 단위 비트열의 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 결정 비트는 상기 단위 비트열의 길이 중 상기 필드에 속하는 심볼들을 대상으로 부호화 효율이 가장 좋은 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 결정 비트를 비트스트림에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트가 3이상인 심볼에 대해서만 산출되는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 심볼을 부호화한 상기 적응 비트열을 비트스트림에 삽입하는 단계를 더 포함하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 적응 비트열의 길이는 상기 결정 적응 비트의 값에서 1을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 필드는 mcbpc, cbpy, mv(motion vector)-x, mv-y, DCT-luma 및 DCT-chroma 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법.
  17. 결정 적응 비트를 이용하는 부호화 방법을 수행하기 위해 부호화 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 부호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    필드 별로 결정 비트를 산출하고 비트스트림에 삽입하는 단계;
    심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계;
    상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 판단하는 단계;
    상기 동일 여부를 나타내는 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계;
    상기 동일 여부에 따라 상기 결정 적응 비트를 상기 비트스트림에 삽입하는 단계; 및
    상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼을 상기 적응 비트열로 부호화하는 단계를 수행하는 프로그램을 기록한 기록매체.
  18. 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 결정 적응 비트 산출부; 및
    결정 비트 또는 결정 적응 비트 중 어느 하나를 이용하여 부호화된 데이터의 적응 비트열을 복호화하는 복호화부를 포함하되,
    상기 복호화부는 부호화된 데이터에서 결정 비트, 동일 여부를 나타내는 비트를 추출하고, 상기 동일 여부를 나타내는 비트에 따라 결정 적응 비트를 추출하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼이 부호화된 비트열이고,
    상기 결정 적응 비트는 상기 적응 비트열의 길이를 나타내는 비트이고,
    상기 결정 비트는 상기 심볼들을 부호화하기 위한 단위 비트열의 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 결정 비트는 상기 단위 비트열의 길이 중 상기 심볼을 대상으로 부호화 효율이 가장 좋은 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 결정 적응 비트 산출부는 상기 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 미리 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트가 3이상인 심볼에 대해서만 산출되는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치.
  23. 제18 항에 있어서,
    상기 적응 비트열의 길이는 상기 결정 적응 비트의 값에서 1을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 장치.
  24. 심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계;
    부호화된 데이터로부터 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 나타낸 비트 및 결정 비트를 추출하는 단계;
    상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 결정 적응 비트를 부호화된 데이터로부터 추출하는 단계; 및
    상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 결정 비트 또는 결정 적응 비트 중 어느 하나를 이용하여 부호화된 데이터의 적응 비트열을 부호화하는 단계를 포함하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트를 이용하여 상기 심볼이 부호화된 비트열이고,
    상기 결정 적응 비트는 상기 적응 비트열의 길이를 나타내는 비트이고,
    상기 결정 비트는 상기 심볼들을 부호화하기 위한 단위 비트열의 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 결정 비트는 상기 단위 비트열의 길이 중 상기 심볼을 대상으로 부호화 효율이 가장 좋은 길이를 나타내는 비트인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 적응 비트열은 상기 결정 적응 비트가 3이상인 심볼에 대해서만 산출되는 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법.
  28. 제25 항에 있어서,
    상기 적응 비트열의 길이는 상기 결정 적응 비트의 값에서 1을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법.
  29. 결정 적응 비트를 이용하는 복호화 방법을 수행하기 위해 복호화 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 복호화 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    심볼의 결정 적응 비트 및 적응 비트열을 산출하는 단계;
    부호화된 데이터로부터 상기 결정 적응 비트와 상기 결정 비트의 동일 여부를 나타낸 비트 및 결정 비트를 추출하는 단계;
    상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 결정 적응 비트를 부호화된 데이터로부터 추출하는 단계; 및
    상기 동일 여부를 나타낸 비트에 따라 결정 비트 또는 결정 적응 비트 중 어느 하나를 이용하여 부호화된 데이터의 적응 비트열을 부호화하는 단계를 수행하는 프로그램을 기록한 기록매체.
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KR20060112380A (ko) * 2005-04-26 2006-11-01 삼성전자주식회사 이진영상 압축장치 및 방법
KR20070062393A (ko) * 2005-12-12 2007-06-15 삼성전자주식회사 비디오 신호를 그룹별로 인코딩 및 디코딩하는 방법 및장치

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