KR100993303B1 - 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 H.264/AVC 시스템에서 디블록킹 필터부의 입력으로 들어오는 4x4 블록에 대한 수평, 수직 필터링 시에 블록 처리 순서를, 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 필터 처리된 데이터를 버퍼에 저장하는 것에 의해 정하여 메모리 액세스를 감소시키고 L-유닛 레지스터부(T-L-C 3개의 레지스터)를 사용하여 수평, 수직 방향의 필터링 처리를 하여 불필요한 메모리 추가 없이 시스템의 동작 속도를 개선하도록 한 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치에 관한 것이다.
Figure R1020080084492
H.264/AVC, 디블록킹 필터, 지그-재그 스캔, L-유닛 레지스터부

Description

동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치{Apprartus for deblocking fitering in moving picture compression system}
본 발명은 H.264/AVC 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 디블록킹 필터부의 입력 순서를 고려하고 L-유닛 레지스터를 이용하여 효과적으로 메모리 엑세스를 감소시키고 동작 속도를 개선할 수 있도록 한 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치에 관한 것이다.
지금까지 제정된 동영상 압축 표준들은 다양한 멀티미디어 응용 서비스의 출현에 매우 중요한 역할을 수행하였다. 그러나 오늘날 기존 서비스들의 발전과 응용 서비스들의 지속적인 등장은 새로운 동영상 압축 표준안의 개발을 필요로 하게 하였다. 이 같은 이유로 최근에 H.263, MPEG-4에 이어 H.264/AVC 동영상 압축 표준이 제정되었다.
H.264/AVC 동영상 압축 표준의 디블록킹 필터는 높은 압축비와 개선된 화질을 얻기 위한 중요한 기술 중의 하나이다.
H.264 비디오 압축 표준에서 4x4 블록 단위로 정수형 변환과 가변 블록 사이즈의 움직임 보상을 이용하기 때문에 기존의 표준 방식과는 다른 형태의 블록화 현 상을 보여주며 새로운 디블록킹 필터를 필요로 하게 된다.
이러한 왜곡을 발생시키는 원인은 크게 2가지로 나눌 수 있다.
첫 번째는 예측 후의 잔여 블록을 변환하여 양자화한 것을 들 수 있다. 두 번째는 참조 블록에 양자화로 인한 왜곡이 포함됨으로써, 움직임 보상 시 왜곡이 전파되는 것을 들 수 있다.
이전의 압축 표준에서는 블록 왜곡을 줄이기 위해서 후처리 필터(Post Filter)를 사용하는데, 후처리 필터는 복원 과정을 마친 후 디스플레이(Display) 직전에 수행되었다.
H.264/AVC의 디블록킹 필터는 이전의 후처리 필터에 비해 몇 가지 장점을 지닌다.
첫 번째는 부호화기와 복호화기에서 동일한 필터를 사용함으로써 화질 레벨의 정확성을 보장한다. 두 번째는 프레임단위로 처리되는 후처리 필터와는 달리 블록단위로 적응적으로 처리함으로써 화질을 향상시킨다.
하지만, 이와 같은 장점에도 불구하고 H.264/AVC의 디블록킹 필터는 표준화로 채택되기까지 논쟁이 많았다. 그 주요 요인은 디블록킹 필터의 높은 복잡도 때문이다. 곱하기나 나누기 같은 연산이 없음 에도 불구하고 H.264 복호화기에서는 계산량의 1/3에 해당하는 복잡도를 가지기 때문에 속도의 최적화가 요구된다.
도 1을 참조하면, 입력 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00001
)과 참조 영상 윈도우(
Figure 112008061442559-pat00002
)를 입력으로 블록 예측을 수행하여 움직임 벡터( MV: Motion Vector) 및 예측 모드(MODE) 등의 예측정보와 예측 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00003
)을 생성하는 움직임 보상 예측부(100)를 구비한다.
그리고 예측 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00004
)과 입력 영상 블록 (
Figure 112008061442559-pat00005
)을 감산하여 예측 에러 블록(
Figure 112008061442559-pat00006
)을 생성하는 감산부(110)와, 예측 에러 블록(
Figure 112008061442559-pat00007
)을 정수 변환하는 변환 계수를 생성하는 변환부(120)와, 정수 변환되어진 변환 계수를 양자화하여 양자화 계수를 생성하는 양자화부(130)와, 양자화 계수를 역양자화하는 역양자화부(140)와, 역양자화된 계수를 다시 역변환하는 역변환부(150)를 더 구비한다.
그리고 역변환을 수행하여 생성되어진 복원 예측 에러 블록(
Figure 112008061442559-pat00008
)은 예측 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00009
)과 가산하는 가산부(160)와 블록킹 현상을 제거하기 위한 디블록킹 필터를 수행하는 디블록킹 필터부(170)를 통해 복원 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00010
)을 생성한다.
아울러 복원 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00011
)을 입력받아 복원 영상 블록들을 저장하는 참조 영상 저장부(180)와, 양자화부(130)에서 생성되어진 양자화 계수, 움직 보상 예측부(100)에서 생성된 움직임 벡터 및 예측 모드 등의 예측 정보를 엔트로피 부호화하여 비트열을 생성하느 엔트로피 부호화부(190)를 더 구비하여 구성된다.
상기 디블록킹 필터부(170)는 슬라이스 처리단계, 블록 처리 단계, 화소 처리 단계를 단계적으로 수행한다.
도 2에서와 같이, 슬라이스(Slice) 데이터에 따라 필터의 강도(Filtering Strength)를 결정한다. 필터의 강도는 indexA, indexB 라는 파라미터에 의해 결정되고, indexA와 indexB에 대한 α와 β라는 경계 값은 양자화 파라미터(QP)의 함수로 이루어진 값으로 구해진다.
상기 디블록킹 필터부(170)는 입력으로 복원 예측 에러 블록(
Figure 112008061442559-pat00012
)은 예측 영상 블록(
Figure 112008061442559-pat00013
)과 가산되여 생성된 매크로 블록(MB: MacroBlock) 영상 중 4x4 영상 블록에 대해서 수평과 수직 방향으로 수행된다.
도 3은 H.264에서 디블록킹 필터 처리되는 블록 에지를 나타낸다.
도 4에 도시된 흐름도와 같이 에지의 필터 강도(Boundary Strength, BS)는 부호화된 모드 정보와 4x4 영상 블록의 조건들에 의해 결정된다.
필터의 강도는 BS의 크기에 비례한다. 즉, BS의 값이 0이라면, 필터 처리를 하지 않고, 반대로 BS의 값이 4일 때 가장 강한 필터를 수행한다. 에지가 실제 영상의 에지인지 아니면, 양자화 후에 생긴 블록 왜곡에 의한 에지인지를 선택하고 이에 따라 필터의 강도를 결정하여 두 번째 단계인 블록 처리 단계를 수행한다.
그리고 상기 디블록킹 필터부(170)는 도 5에서와 같이, 1차원으로 나타낸 블록 내의 화소값과 필터 처리 조건을 수행하여 화소 처리 단계를 수행한다.
P와 Q는 각각의 먼저 복원 되어진 두 이웃하는 4x4 블록 영상의 화소를 나타내며, 블록 에지는 4x4 블록 영상의 경계를 나타낸다. 먼저 p0와 q0의 화소값에 대해서 α(QP)와 β(QP) 값을 |p0 - q0|, |p1 - p0|, |q1 - q0|의 값과 비교함으로써 실제 블록 에지인지 판별한다.
그 값이 조건을 만족하고 BS가 0보다 크면 디블록킹 필터 처리하고, 조건을 만족하지 않는다면 실제 에지로 판단하여 필터를 수행하지 않는다. 그리고 p1과 q1의 화소 값에 대해서는 사람의 눈이 평평한 영역에서 더 민감하다는 특징을 이용하여 평평한 영역인지 복잡한 영역인지를 판단하여 디블록킹 필터 처리 유무를 결정한다.
이와 같이 H.264/AVC의 디블록킹 필터 처리는 각 조건에 맞는 적응적인 필터 처리 방법을 사용하기 때문에 주관적인 화질과 객관적인 화질의 성능향상을 가져왔지만, 처리 단계의 복잡도로 인해 계산량이 많아지게 되었다.
따라서, 실시간 H.264/AVC 시스템에서의 디블록킹 필터 처리를 위해서 메모리 엑세스를 최소화하고 시스템 동작 속도의 최적화가 요구된다.
도 6은 종래 기술에서 H.264 표준안에서의 수평, 수직 방향의 필터링 블록 처리 순서를 나타낸 것이다.
디블록킹 필터의 높은 복잡도는 최적화된 하드웨어 구현을 요구하는데, 도 6의 처리 순서대로 하드웨어 구현을 위해서는 384 바이트의 메모리가 필요하고, 처리할 때마다 매번 데이터를 읽어와야 하기 때문에 메모리 접근 횟수가 많다.
본 발명은 H.264/AVC 시스템에서 디블록킹 필터부의 입력 순서를 고려하고 L-유닛 레지스터를 이용하여 효과적으로 메모리 엑세스를 감소시키고 동작 속도를 개선할 수 있도록 한 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 H.264/AVC의 디블록킹 필터부에서 디블록킹 필터부의 입력인 4x4 블록에 대한 수평, 수직 필터링 시에 블록 처리 순서를 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 필터 처리된 데이터를 버퍼에 저장함으로써 필요한 대역폭을 감소시킬 수 있는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치는
복원된 예측 에러 블록과 예측 영상 블록이 가산되어진 영상을 디블록킹 필터링하여 복원 영상 블록을 생성하는 장치에 있어서,매크로 블록 영상을 출력하는 복원처리부;상기 매크로 블록 내의 4x4 블록의 필터 처리된 데이터를 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 저장하는 L-유닛 레지스터부;상기 L-유닛 레지스터부에 데이터가 저장되면 블록 왜곡을 제거하기 위한 수평, 수직 방향의 디블록킹 필터 처리를 하는 디블록킹 계산부;상기 디블록킹 필터링을 위한 화소를 선택하 기 위한 입,출력 다중화부;상기 디블록킹 필터링 과정에서 블록들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 디블록킹 필터링 장치는 디블록킹 필터링 처리된 결과를 저장하는 메모리(TOP_RAM)(LEFT_RAM)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 L-유닛 레지스터부는, 현재 복원된 영상을 저장하는 C(Current) 레지스터와, 수평 방향의 필터 처리할 입력 데이터를 저장하는 L(Left) 레지스터와,수직 방향의 필터 처리할 입력 데이터를 저장하는 T(Top) 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 디블록킹 계산부의 필터의 강도는,파라미터 값인 양자화 파라미터(QP), 부호화된 블록 타입(TYPE), 참조 프레임의 번호(REF), x-위치의 움직임 벡터(MV_x), y-위치의 움직임 벡터(MV_y), 0이 아닌 양자화 계수(NZ, Non-Zero Coefficient)들을 상기 제어부로부터 받아 결정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 L-유닛 레지스터부에서의 화소 선택은 입,출력 다중화부에 의해 8 화소가 선택되는 것을 특징으로 한다.
그리고 메모리(TOP_RAM)이 4x4 블록 T, A, B, C, D를, 메모리(LEFT_RAM)은 4x4 블록 E, F, G, H, I, J, K, L 인 경우에, 수평, 수직 필터링을 하기 위하여 복원 블록(Recon Block)을 실시간으로 L-유닛 레지스터부의 C-레지스터에 로드하고 TOP_RAM에서 T-레지스터로, LEFT_RAM에서 L-레지스터로 데이터를 로드하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 TOP_RAM의 T는 획일적인 블록 처리를 위한 추가적인 버퍼이고, A, B는 휘도 성분의 처리 후에 색차 성분을 디블록킹 하기 때문에 색차 성분에서 다시 사용하는 것을 특징으로 한다.
그리고 LEFT_RAM은 4x4 휘도 블록 E, F, G, H을 다음 휘도 블록 처리를 위해 저장되어 있어야 하기 때문에 색차 성분을 위한 버퍼 I, J, K, L 를 추가로 사용하는 것을 특징으로 한다.
그리고 수평 필터링을 하기 위하여 L-C(Left-Current)레지스터가 사용되고, 수직 필터링을 하기 위하여 T-L(Top-Left) 레지스터가 사용되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 L-유닛 레지스터부에 데이터가 저장되면 수직과 수평 방향으로 필터 처리하고 처리가 끝난 L-레지스터의 데이터는 TOP_RAM에 저장되고, T-레지스터의 데이터는 LEFT_RAM에 저장되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 디블록킹 계산부에서의 수평, 수직 필터링 시에 블록 처리 순서는,상기 L-유닛 레지스터부에서 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 필터 처리된 데이터를 저장하는 것에 의해 정해지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명은 H.264/AVC 시스템에서 디블록킹 필터부의 게이트 수를 최소화하면서 효율적인 메모리 사용 구조를 설계할 수 있도록 하는 효과가 있다.
둘째, 디블록킹 필터부의 입력인 4x4 블록에 대한 수평, 수직 필터링 시에 블록 처리 순서를 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 필터 처리된 데이터를 버퍼에 저장함으로써 필요한 대역폭을 감소시킬 수 있다.
셋째, 디블록킹 필터부의 입력 순서를 고려하고 L-유닛 레지스터를 이용하여 효과적으로 메모리 엑세스를 감소시키고 동작 속도를 개선할 수 있다.
이와 같이 메모리 액세스 감소는 시스템의 파워 소모를 줄이는 효과를 구현한다.
넷째, L-유닛 레지스터부를 사용하여 불필요한 메모리 추가 없이 디블록킹 필터 처리를 통하여 압축 효율을 개선하는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 디블록킹 필터링되는 에지의 순서를 나타낸 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치의 구성도이다.
본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치는 매크로블록 및 각각의 4x4 블록에 대한 수평, 수직 필터링 시에 블록 처리 순서를 입력 데 이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 필터 처리된 데이터를 버퍼에 저장함으로써 필요한 대역폭을 감소시킨다.
또한 L-유닛 레지스터부를 사용하여 불필요한 메모리 추가 없이 디블록킹 필터 처리를 통하여 압축 효율을 개선한다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 디블록킹 필터는 입력 데이터를 읽고 쓰기 위한 메모리 접근 횟수를 줄이기 위한 최적화를 위하여 도 7에서와 같이 수평, 수직 방향의 필터 처리 순서를 갖는다.
본 발명에 따른 디블록킹 필터에서의 블록 처리 순서는 지그-재그 스캔 입력범위에서 블록의 생존시간을 길게 하는 구조가 되어야 한다.
도 7의 A~L는 주위 4x4 블록으로 현재 매크로블록 처리 시 이용되는 데이터이며 T는 본 발명을 위한 추가적인 메모리 공간이다.
본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터부(170)는 복원처리부(171), 제어부(172), 메모리부(173a)(173b), 출력 다중화부(174), L-유닛 레지스터부(175), 입력 다중화부(176), 디블록킹 계산부(177)를 포함한다.
구체적으로, 매크로 블록 영상을 출력하는 복원처리부(171)와, 상기 디블록킹 필터부(170)의 입력블록, 상기 입력 블록에 인접한 주변 블록 그리고 상기 디블록킹 필터부(170)에서 처리 되어진 결과를 저장하는 메모리부(173a)(173b)와, 상기 디블록킹 필터링을 위한 입출력 8 화소를 선택하기 위한 (IN/OUT Mux)출력 다중화부(174) 및 입력 다중화부(176)와, 상기 메모리부(173a)(173b)의 메모리 액세스 시간과 파워 소모를 줄이기 위하여 매크로블록 내의 4x4 블록을 디블록킹 필터링을 하여 처리된 데이터를 저장하는 L-유닛 레지스터부(175)와, 블록 왜곡을 제거하기 위한 수평, 수직 방향의 디블록킹 필터 처리를 하는 디블록킹 계산부(177)와, 상기 디블록킹 필터링 과정에서 블록들을 제어하기 위한 제어부(172)를 포함한다.
이와 같은 디블록킹 필터부(170)는 입력 데이터로 복원처리부(171)에서 생성된 매크로 블록 영상 내의 4x4 블록에 대해 읽고 쓰기 위한 메모리 접근 횟수를 줄이기 것이 중요하다.
본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치는 많은 메모리 엑세스를 초래하는 것을 막기 위하여, 도 7에서와 같이 디블록킹 필터 처리의 순서를 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 바꾸어 블록의 생존시간을 길게 하는 구조로 메모리 엑세스를 감소시킨다.
도 7의 A~L는 먼저 복원 되어진 주위 4x4 블록으로 현재 매크로 블록 처리 시 이용되는 데이터이고 T는 본 발명을 위한 추가적인 메모리 공간이며, 디블록킹 필터부(170)의 메모리부(173a)에 구비된다.
그리고 디블록킹 계산부(177)에서의 필터의 강도는 파라미터 값인 양자화 파라미터(QP), 부호화된 블록 타입(TYPE), 참조 프레임의 번호(REF), x-위치의 움직임 벡터(MV_x), y-위치의 움직임 벡터(MV_y), 0이 아닌 양자화 계수(NZ, Non-Zero Coefficient)들을 제어부(172)로부터 받아 결정된다.
그리고, L-유닛 레지스터부(175)에서의 8 화소를 선택은 출력 다중화부(174) 및 입력 다중화부(176)의 멀티플렉서만의 간단한 구조로 결정되어진다.
도 9는 본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 데이터 처리 과정을 나타낸 구성도이다.
L-유닛 레지스터부(175)는 현재 복원된 영상을 저장하는 C(Current) 레지스터(175a)와, 수평 방향의 필터 처리할 입력 데이터를 저장하는 L(Left) 레지스터(175b)와, 수직 방향의 필터 처리할 입력 데이터를 저장하는 T(Top) 레지스터(175c)를 포함하고, 이와 같은 3가지 L-유닛 레지스터를 이용하여 필터 처리된 데이터가 필요한 경우에만 메모리 액세스를 한다.
도 9에서 메모리부 (TOP_RAM)는 도 8의 4x4 블록 T, A, B, C, D를, (LEFT_RAM)은 4x4 블록 E, F, G, H, I, J, K, L 을 나타낸다.
TOP_RAM의 T는 획일적인 블록 처리를 위한 추가적인 버퍼이다. TOP_RAM의 A, B는 휘도 성분의 처리 후에 색차 성분을 디블록킹 하기 때문에 색차 성분에서 다시 사용할 수 있다.
그리고 LEFT_RAM의 4x4 휘도 블록 E, F, G, H는 다음 휘도 블록 처리를 위해 저장되어 있어야 하기 때문에 색차 성분을 위한 버퍼 I, J, K, L 를 추가로 사용한다.
먼저, 3개의 4x4블록 레지스터를 이용하여 수평, 수직 필터링을 하기 위한 데이터 흐름도인 데이터의 로드/스토어 한다.
복원 블록(Recon Block)을 실시간으로 C-레지스터에 로드(Load)하고 TOP_RAM에서 T-레지스터로, LEFT_RAM에서 L-레지스터로 데이터를 로드한다.
그리고 수평 필터링을 하기 위한 L-C(Left-Current)레지스터와 수직 필터링을 하기 위한 T-L(Top-Left) 레지스터를 필요로 한다.
6x16의 매크로블록 단위로 수행되며, 4x4의 블록단위의 필터처리가 L-유닛 레지스터부(175)를 통하여 처리한다.
그리고 L-유닛 레지스터부(175)에 데이터가 저장되면 수직과 수평 방향으로 필터 처리한다. 처리가 끝난 L-레지스터의 데이터는 TOP_RAM에 저장되고, T-레지스터의 데이터는 LEFT_RAM에 저장된다.
그리고 현재 블록의 x-위치와 y-위치로 메모리 접근 주소값을 계산하여 필터링을 할 블록을 선택한다.
L-유닛 레지스터부(175)에 관하여 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 L-유닛을 이용한 블록 필터링 과정의 흐름도이다.
디블록킹 필터부(170)의 L-유닛 레지스터부(175)는 도 9에 도시된 것과 같이 T-L-C의 3개의 레지스터로 구성되어지며 필터 처리는 3단계로 수행되어지는 특징을 가지며 *는 처리된 횟수를 나타낸다.
첫 번째 단계에서는 입력으로 복원처리부(171)에서 복원된 4x4 영상 블록을 C(Current) 레지스터로 가져오고, 메모리부(173a)에서 필터 처리할 데이터를 L(Left) 레지스터로 가져온다.
수직, 수평 방향의 필터 처리는 6-탭의 위너 필터를 사용하여 8-화소의 입력을 받아 8-화소의 필터 처리된 출력을 내는 1차원 필터를 사용하는 디블록킹 계산부(177)에서 수행되어진다. 이러한 필터 처리가 끝나면, C* 은 메모리부(173a)에 저장된다.
두 번째 단계에서 메모리부(173a)에 저장된 C*를 로드하고 디블록킹 계산부(177)에서 수평 필터 처리한다. 처리되어진 C**의 데이터는 L-유닛 레지스터부(175)의 L-레지스터에 저장되므로, 별도의 데이터 로드 없이 그대로 디블록킹 계산부(177)에서 수직 필터 처리한다. 필터 처리가 끝난 데이터 C***는 메모리부(173a)에 저장된다.
세 번째 단계에서 메모리부(173a)에 저장된 C***를 로드하여 디블록킹 계산부(177)에서 수직 필터 처리한다. 필터 처리가 끝난 데이터는 최종 출력으로 디블록킹 필터의 메모리부(173b) 저장되게 된다.
따라서 디블록킹 필터부의 시스템은 전체 시스템의 속도 개선할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 필터링 순서를 정리하면 다음과 같다.
도 11은 본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 필터링 순서를 나타낸 구성도이다.
매크로블록에서의 L-유닛의 처리 순서를 도 11에서 1 ~ 24로 나타내었다.
L-유닛의 예외부분이 발생하는데, 우선 매크로블록의 왼쪽에 해당하는 1,3,9,11,17,19,21,23은 수직 필터 처리가 불필요하므로 제어부(172)에서 수직 필터링을 수행하지 않도록 한다.
또한, 매크로블록의 오른쪽에 해당하는 6,8,14,16,18,20,22,24는 필터의 처리 순서가 지켜지지 않고 1-3-4-2의 순서로 진행되므로 추가적인 수직 필터가 필요 하게 된다.
이 경우에는 T-L-C 구조의 L-유닛에서 T0-T1-L-C의 구조를 갖는 U-유닛이 필요한데, 이는 1개의 수평 필터와 2개의 수직 필터 처리부를 필요로 한다. 따라서, 본 발명에서는 게이트 수를 줄이기 위해서 U-유닛을 구현하는 대신 기본 L-유닛을 그대로 사용하고 Top1 데이터를 Top0로 로드함으로써 기존 수직 필터를 그대로 사용한다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치는 디블록킹 필터부의 입력 순서를 고려하고 L-유닛 레지스터를 이용하여 효과적으로 메모리 엑세스를 감소시키고 동작 속도를 개선한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
도 1은 H.264/AVC 시스템의 전체 블록도
도 2는 필터 강도를 나타내는 QP에 대한 파라메터를 나타낸 테이블
도 3은 디블록킹 필터링 되는 4x4 블록의 에지를 나타낸 구성도
도 4는 디블록킹 필터링 과정에서 수평, 수직 방향 BS값들을 계산하는 동작을 나타낸 흐름도
도 5는 1차원으로 나타낸 블록 내의 화소값과 필터 처리 조건을 나타낸 구성도
도 6은 종래 기술의 H.264의 디블록킹 필터링되는 에지의 순서를 나타낸 구성도
도 7은 본 발명에 따른 디블록킹 필터링되는 에지의 순서를 나타낸 구성도
도 8은 본 발명에 따른 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치의 구성도
도 9는 본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 데이터 처리 과정을 나타낸 구성도
도 10은 본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 L-유닛을 이용한 블록 필터링 과정의 흐름도
도 11은 본 발명에 따른 디블록킹 필터링 장치의 필터링 순서를 나타낸 구성도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
170. 디블록킹 필터부 171. 복원처리부
172. 제어부 173a. 173b. 메모리부
174. 출력 다중화부 175. L-유닛 레지스터부
176. 입력 다중화부 177. 디블록킹 계산부

Claims (11)

  1. 복원된 예측 에러 블록과 예측 영상 블록이 가산되어진 영상을 디블록킹 필터링하여 복원 영상 블록을 생성하는 장치에 있어서,
    매크로 블록 영상을 출력하는 복원처리부;
    상기 매크로 블록 내의 4x4 블록의 필터 처리된 데이터를 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 저장하는 L-유닛 레지스터부;
    상기 L-유닛 레지스터부에 데이터가 저장되면 블록 왜곡을 제거하기 위한 수평, 수직 방향의 디블록킹 필터 처리를 하는 디블록킹 계산부;
    상기 디블록킹 필터링을 위한 화소를 선택하기 위한 입,출력 다중화부;
    상기 디블록킹 필터링 과정에서 블록들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하고,
    상기 디블록킹 계산부의 필터의 강도는, 파라미터 값인 양자화 파라미터(QP), 부호화된 블록 타입(TYPE), 참조 프레임의 번호(REF), x-위치의 움직임 벡터(MV_x), y-위치의 움직임 벡터(MV_y), 0이 아닌 양자화 계수(NZ, Non-Zero Coefficient)들을 상기 제어부로부터 받아 결정되는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디블록킹 필터링 장치는 디블록킹 필터링 처리된 결과를 저장하는 메모리(TOP_RAM)(LEFT_RAM)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, L-유닛 레지스터부는,
    현재 복원된 영상을 저장하는 C(Current) 레지스터와,
    수평 방향의 필터 처리할 입력 데이터를 저장하는 L(Left) 레지스터와,
    수직 방향의 필터 처리할 입력 데이터를 저장하는 T(Top) 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 L-유닛 레지스터부에서의 화소 선택은 입,출력 다중화부에 의해 8 화소가 선택되는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 메모리(TOP_RAM)이 4x4 블록 T, A, B, C, D를, 메모리(LEFT_RAM)은 4x4 블록 E, F, G, H, I, J, K, L 인 경우에,
    수평, 수직 필터링을 하기 위하여 복원 블록(Recon Block)을 실시간으로 L-유닛 레지스터부의 C-레지스터에 로드하고 TOP_RAM에서 T-레지스터로, LEFT_RAM에서 L-레지스터로 데이터를 로드하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 TOP_RAM의 T는 획일적인 블록 처리를 위한 추가적인 버퍼이고, A, B는 휘도 성분의 처리 후에 색차 성분을 디블록킹 하기 때문에 색차 성분에서 다시 사용하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, LEFT_RAM은 4x4 휘도 블록 E, F, G, H을 다음 휘도 블록 처리를 위해 저장되어 있어야 하기 때문에 색차 성분을 위한 버퍼 I, J, K, L 를 추가로 사용하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 수평 필터링을 하기 위하여 L-C(Left-Current)레지스터가 사용되고, 수직 필터링을 하기 위하여 T-L(Top-Left) 레지스터가 사용되는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 L-유닛 레지스터부에 데이터가 저장되면 수직과 수평 방향으로 필터 처리하고 처리가 끝난 L-레지스터의 데이터는 TOP_RAM에 저장되고, T-레지스터의 데이터는 LEFT_RAM에 저장되는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 디블록킹 계산부에서의 수평, 수직 필터링 시에 블 록 처리 순서는,
    상기 L-유닛 레지스터부에서 입력 데이터의 지그-재그 스캔 순서를 고려하여 필터 처리된 데이터를 저장하는 것에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 시스템에서의 디블록킹 필터링 장치.
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