KR101368053B1 - 동화상 부호화장치 및 동화상 복호화장치 - Google Patents

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Abstract

동화상을 동작보상예측 부호화하는 동화상 부호화장치로서, 부호화대상 블록에 인접하는 부호화를 마친 블록으로부터, 동작벡터를 가진 블록인 이용가능블록 및 상기 이용가능블록의 수를 구하는 취득부와, 부호화를 마친 상기 이용가능블록으로부터 1개의 선택블록을 선택하는 선택부와, 상기 이용가능블록의 수에 따른 부호표를 이용해서, 상기 선택블록을 특정하는 선택정보를 부호화하는 선택정보부호화부와, 상기 선택블록이 가진 동작벡터를 이용해서, 상기 부호화대상 블록을 동작보상예측 부호화하는 화상 부호화부를 구비하고 있다.

Description

동화상 부호화장치 및 동화상 복호화장치 {DYNAMIC IMAGE ENCODING DEVICE AND DYNANIC IMAGE DECODING DEVICE}
본 발명은, 부호화 및 복호를 마친 화상으로부터 동작벡터를 구하여 동작보상예측을 수행하는 동화상 부호화장치 및 동화상 복호화장치에 관한 것이다.
동화상의 부호화에 이용되는 기술의 하나로서, 동작보상예측(motion compensation prediction)이 있다. 동작보상예측에서는 동화상 부호화장치에 있어서 새롭게 부호화하려는 부호화대상(符號化對象) 화상과, 이미 얻어져 있는 국소복호화상(局所復號畵像)을 이용해서 동작벡터(motion vector)를 구하고, 이 동작벡터를 이용해서 동작 보상을 실행함으로써 예측화상을 생성한다.
동작보상예측에 있어서 동작벡터를 구하는 방법의 하나로서, 기히 부호화를 마친 블록의 동작벡터로부터 도출한 부호화대상 블록의 동작벡터를 이용해서, 예측화상을 생성하는 다이렉트 모드가 있다(일본 특허 제4020789호 및 미국특허 제7233621호를 참조). 다이렉트 모드에서는, 동작벡터를 부호화하지 않기 때문에, 동작벡터 정보의 부호량을 삭감할 수가 있다. 다이렉트 모드는, H. 264/AVC에서 채용되고 있다.
다이렉트 모드에서는 부호화대상 블록의 동작벡터를 예측 생성할 때에, 부호화대상 블록에 인접하는 부호화를 마친 블록의 동작벡터의 미디언 값으로부터 동작벡터를 산출한다고 하는 고정된 방법으로 동작벡터를 생성한다. 그 때문에 동작벡터 산출의 자유도가 낮다. 또, 앞에서 설명한 자유도를 높이기 위해, 복수의 부호화를 마친 블록으로부터 1개를 선택하는 동작벡터의 산출방법을 이용한 경우, 선택한 부호화를 마친 블록을 나타내기 위해서는, 항상 당해 블록의 위치를 동작벡터 선택정보로 해서 보내야만 한다. 그 때문에, 부호량 증가를 초래한다.
본 발명은, 부호화를 마친 블록으로부터 1개를 선택해서 동작벡터 산출의 자유도를 높이면서 동작벡터 선택정보의 부가정보를 삭감하게 되는 동화상 부호화장치 및 동화상 복호화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 한가지 태양은, 동화상을 동작보상예측 부호화하는 동화상부호화장치로서, 부호화대상 블록에 인접하는 부호화를 마친 블록으로부터, 동작벡터를 가진 블록인 이용가능블록 및 상기 이용가능블록의 수를 구하는 취득부와, 상기 이용가능블록으로부터 1개의 선택블록을 선택하는 선택부와, 상기 이용가능블록의 수에 따른 부호표(code table)를 이용해서, 상기 선택블록을 특정하는 선택정보를 부호화하는 선택정보부호화부와, 상기 선택블록이 가진 동작벡터를 이용해서, 상기 부호화대상 블록을 동작보상예측 부호화하는 화상 부호화부를 구비하는 동화상 부호화장치를 제공한다.
본 발명의 다른 태양은, 동화상을 동작보상예측 복호하는 동화상 복호화장치로서, 복호 대상 블록에 인접하고, 동작벡터를 가진 기복호 블록인 이용가능블록의 수에 따라 부호표를 절환해서 선택정보를 복호하는 선택정보 복호부와, 상기 이용가능블록으로부터 상기 선택정보 복호부에 의해 복호된 선택 정보에 의해 나타내어지는 1개의 동작벡터를 선택하는 동작벡터 선택부와, 상기 동작벡터 선택부에서 선택된 동작벡터를 이용해서 복호화 대상 화상을 동작보상예측 복호하는 화상 복호부을 구비하는 동화상 복호화장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 동화상 부호화장치의 블록도,
도 2는 동화상 부호화장치의 처리 수순을 나타내는 플로우차트,
도 3은 취득부/선택부의 처리 수순을 나타내는 플로우차트,
도 4a는 블록 사이즈에 의한 판별방법에 대해 설명하는 도면,
도 4b는 블록 사이즈에 의한 판별방법에 대해 설명하는 도면,
도 4c는 블록 사이즈에 의한 판별방법에 대해 설명하는 도면,
도 5는 단방향 또는 쌍방향 예측에 의한 판별방법에 대해 설명하는 도면,
도 6은 선택정보부호화부의 처리 수순을 나타내는 플로우차트,
도 7은 선택정보의 인덱스의 1예,
도 8은 선택정보의 부호표의 1예,
도 9는 신택스 구조의 개략,
도 10은 매크로블록 레이어의 데이터 구조,
도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 동화상 복호화장치의 블록도,
도 12는 동화상 복호화장치의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다.
도 1을 참조해서 1 실시형태에 따른 동화상 부호화장치에 대해 설명한다. 감산기(101)는 입력 동화상신호(11)와 예측화상신호(15)와의 차이 분(分)을 계산하여, 예측오차신호(12)를 출력하도록 구성된다. 감산기(101)의 출력단은 직교변환기(102) 및 양자화기(103)를 매개로 가변길이부호화기(111)에 접속된다. 직교변환기(102)는 감산기(101)로부터의 예측오차신호(12)를 직교변환(直交變換)해서 직교변환계수를 생성하고, 양자화기(103)는 직교변환계수를 양자화(量子化)하여 양자화 직교변환계수 정보(13)를 출력한다. 가변길이(variable length) 부호화기(111)는 양자화기(103)로부터의 양자화 직교변환계수 정보(13)를 가변길이부호화한다.
양자화기(103)의 출력단은 역양자화기(104) 및 역직교변환기(105)를 매개로 가산기(106)에 접속된다. 역양자화기(104)는 양자화 직교변환계수 정보(13)를 역양자화(逆量子化)해서, 직교변환계수로 변환한다. 역직교변환기(105)는 직교변환계수를 예측오차신호로 변환한다. 가산기(106)는 역직교변환기(105)의 예측오차신호와 예측화상신호(15)를 가산해서, 국부 복호화상신호(14)를 생성한다. 가산기(105)의 출력단은 프레임메모리(107)를 매개로 동작보상예측기(108)에 접속된다.
프레임메모리(107)는 국부 복호화상신호(14)를 축적한다. 설정부(114)는 부호화대상 블록의 동작보상예측모드(예측모드)를 설정한다. 예측모드는, 1매의 참조화상을 이용하는 단방향 예측과, 2매의 참조화상을 이용하는 쌍방향 예측을 포함한다. 단방향 예측은 AVC의 L0 예측 및 L1 예측을 포함한다. 동작보상예측기(108)는 예측기(109)와 취득부/선택부(110)를 구비하고 있다. 취득부/선택부(110)는 부호화대상 블록에 인접하는 부호화를 마친 블록으로부터, 동작벡터를 가진 블록인 이용가능블록 및 상기 이용가능블록의 수를 구해 이용가능블록으로부터 1개의 선택블록을 선택한다. 동작보상예측기(108)는 프레임메모리(107)로부터 국부 복호화상신호(14)와 입력 동화상신호(11)로부터 예측화상신호(15)를 생성한다. 취득부/선택부(110)는 부호화대상 블록에 인접하는 인접한 블록으로부터 1개의 블록(선택블록)을 선택한다. 예컨대, 인접한 블록 중 적절한 동작벡터를 가진 블록이 선택블록으로서 선택된다. 취득부/선택부(110)는 선택블록이 가진 동작벡터를 동작보상예측에 이용하는 동작벡터(16)로 선택해서 예측기(109)로 보낸다. 또, 취득부/선택부(110)는 선택블록의 선택정보(17)를 생성해서 가변길이부호화기(111)로 보낸다.
가변길이부호화기(111)는 선택정보부호화부(112)를 갖고 있다. 선택정보부호화부(112)는 부호화를 마친 블록 이용가능블록의 수와 같은 수의 엔트리를 코드표에 갖도록 부호표를 절환하면서 선택정보(17)를 가변길이부호화한다. 이용가능블록이라 함은, 부호화대상 블록에 인접하는 부호화를 마친 블록 중, 동작벡터를 가진 블록이다. 다중화기(멀티플렉서; 113)는 부호화된 양자화 직교변환계수 정보 및 선택정보를 다중화하여 부호화 데이터를 출력한다.
상기 구성의 동화상 부호화장치의 작용을 도 2의 플로우차트를 참조해서 설명한다.
먼저, 예측오차신호(12)가 생성된다(S11). 이 예측오차신호(12)의 생성에서는 동작벡터가 선택되고, 선택된 동작벡터를 이용해서 예측화상이 생성된다. 이 예측화상의 신호, 즉 예측화상신호(15)와 입력 동화상신호(11)와의 차이 분이 감산기(101)에 의해 계산됨으로써 예측오차신호(12)가 생성된다.
예측오차신호(12)에 대해 직교변환기(102)에 의해 직교변환이 실시되어 직교변환계수가 생성된다(S12). 직교변환계수는, 양자화기(103)에 의해 양자화 된다(S13). 양자화된 직교변환계수 정보는 역양자화기(104)에 의해 역양자화되고(S14), 그 후 역직교변환기(105)에 의해 역직교변환되어, 재생된 예측오차신호를 얻게 된다(S15). 가산기(106)에서는 재생된 예측오차신호와 예측화상신호(15)가 가산됨으로써 국부 복호화상신호(14)가 생성된다(S16). 국부 복호화상신호(14)는 프레임메모리(107)에 (참조화상으로서) 축적되고(S17), 프레임메모리(107)로부터 독출되는 국부 복호화상신호는 동작보상예측기(108)에 입력된다.
동작보상예측기(108)의 예측기(豫測器; 109)는 국부 복호화상신호(참조화상)를 동작벡터(16)를 이용해서 동작보상예측하여 예측화상신호(15)를 생성한다. 예측화상신호(15)는, 입력 동화상신호(11)와의 차이 분을 취하기 위해 감산기(101)로 보내지고, 다시 국부 복호화상신호(14)를 생성하기 위해 가산기(106)로도 보내진다.
취득부/선택부(110)는 동작보상예측에 이용하는 1개의 동작벡터를 인접한 블록으로부터 선택하고, 선택한 동작벡터(16)를 예측기(109)로 보내어 선택정보(17)를 생성한다. 선택정보(17)는 선택정보부호화부(112)로 보내진다. 동작벡터를 인접한 블록으로부터 선택할 때에는, 부호량이 작아지게 되는 것과 같은 적절한 동작벡터를 선택할 수가 있다.
양자화기(103)에 의해 양자화된 직교변환계수 정보(13)는 가변길이부호화기(111)에도 입력되어 가변길이부호화가 실시된다(S18). 취득부/선택부(110)로부터는 동작보상예측에 이용된 선택정보(16)가 출력되어 선택정보부호화부(112)에 입력된다. 선택정보부호화부(112)에서는 부호화대상 블록에 인접해서, 동작벡터를 가진 부호화를 마친 블록인 이용가능블록의 수와 같은 수의 엔트리를 코드표에 갖도록 부호표가 절환되어, 선택정보(17)가 가변길이부호화된다. 가변길이부호화기(111)로부터의 양자화 직교변환계수 정보 및 선택정보가 다중화기(113)에 의해 다중화되어, 부호화 데이터(18)의 비트 스트림이 출력된다(S19). 부호화 데이터(18)는 도시되지 않은 축적계(蓄積系) 또는 전송로(傳送路)로 송출된다.
도 2의 플로우차트에 있어서, 단계 S14∼S17의 흐름과 단계 S18 및 S19의 흐름은 치환될 수가 있다. 즉, 양자화단계(S13)에 이어 가변길이부호화단계(S18) 및 다중화단계(S19)가 수행되고, 다중화단계(S19)에 대해 역양자화단계(S14)∼기억 단계(S17)를 실행할 수가 있다.
다음에는, 도 3에 도시된 플로우차트를 이용해서 취득부/선택부(110)의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 프레임메모리(107)를 참조해서, 부호화대상 블록에 인접하는, 동작벡터를 가진 부호화를 마친 블록인 이용가능블록 후보를 탐색한다(S101). 이용가능블록 후보가 탐색되면, 이들 이용가능블록 후보의 동작보상예측의 블록 사이즈가 판별된다(S102). 이어, 이용가능블록 후보가 단방향 또는 쌍방향 예측인지가 판별된다(S103). 판별 결과와 부호화대상 블록의 예측모드를 기초로, 이용가능블록 후보 중에서 이용가능블록을 추출한다. 추출된 이용가능블록 중에서 1개의 선택블록을 선택하여, 선택블록을 특정하는 정보를 선택정보로서 구하게 된다(S104).
다음에는, 도 4a∼4c를 참조해서 블록 사이즈의 판별(S102)에 대해 설명한다.
본 실시형태에서 이용되는 인접한 블록은, 부호화대상(符號化對象) 블록과 이 부호화대상 블록의 좌, 좌상, 상, 우상에 위치하는 블록으로 한다. 그 때문에, 부호화대상 블록이 프레임의 가장 좌상에 위치하는 경우는, 부호화대상 블록에 인접하는 이용가능블록은 없기 때문에, 이 부호화대상 블록에는 본 발명은 적용될 수 없다. 부호화대상 블록이 화면(畵面)의 상단에 있는 경우, 이용가능블록은 왼쪽의 1블록만으로 되고, 부호화대상 블록이 화면의 좌단(左端)인 한편 우단(右端)이 아닌 경우에는, 이용가능블록은 부호화대상 블록의 상, 우상의 2블록으로 된다.
매크로블록 사이즈가 16×16 사이즈인 경우, 인접한 블록의 동작보상예측의 블록 사이즈는, 도 4a ∼ 4c에 나타나 있듯이 16×16 사이즈, 16×8 사이즈, 8×16 사이즈, 8×8 사이즈의 4가지 종류가 있다. 이들 4가지 종류를 고려했을 때에, 이용가능블록으로 될 수 있는 인접한 블록은, 도 4a ∼ 4C에 나타나 있는 것과 같은 20가지 종류로 된다. 즉, 도 4a에 나타나 있는 16×16 사이즈로 4종류, 도 4b에 나타나 있는 16×8 사이즈 및 8×16 사이즈로 10가지 종류, 도 4c에 나타나 있는 8×8 사이즈로 6가지 종류로 된다. 블록 사이즈의 판별(S102)에서는, 이들 20가지 종류의 블록 중에서 블록 사이즈에 대응해서 이용가능블록을 탐색한다. 예컨대, 이용가능블록의 사이즈를 16×16만으로 한 경우, 이 블록 사이즈로 판정된 이용가능블록은, 도 4a에 도시된 것과 같이 16×16 사이즈의 4가지 종류의 블록이다. 즉, 이용가능블록은, 부호화대상 블록의 좌상 측의 블록과, 부호화대상 블록의 상측의 블록과, 부호화대상 블록의 좌측의 블록과, 부호화대상 블록의 우상 측의 블록이다. 또, 매크로블록 사이즈가 16×16 사이즈 이상으로 확장된 경우에 대해서도, 매크로블록 사이즈가 16×16 사이즈인 경우와 마찬가지로 이용가능블록으로 될 수 있다. 예컨대, 매크로블록 사이즈가 32×32 사이즈인 경우, 인접한 블록의 동작보상예측의 블록 사이즈는, 32×32 사이즈, 32×16 사이즈, 16×32 사이즈, 16×16 사이즈의 4가지 종류가 있어, 이용가능블록으로 될 수 있는 인접한 블록은 20가지 종류로 된다.
다음에는, 도 5를 참조해서 취득부/선택부(110)에 의해 실행되는 단방향 또는 쌍방향 예측의 판별(S103)에 대해 예를 들어 설명한다.
예컨대, 블록 사이즈를 16×16으로 제한하고, 부호화대상 블록에 대해 인접하는 블록의 단방향 또는 쌍방향 예측이 도 5에 나타나 있는 것과 같은 경우이었던 것으로 한다. 단방향 또는 쌍방향 예측의 판별(S103)에서는 예측의 방향에 따라 이용가능블록을 탐색한다. 예컨대, 예측방향 L0를 포함하는 인접한 블록을 예측방향으로 판정된 이용가능블록으로 된다. 즉, 도 5의 (a)에 나타나 있는, 부호화대상 블록의 상, 좌, 우상의 블록이 예측방향으로 판정된 이용가능블록으로 된다. 이 경우, 부호화대상 블록의 좌상의 블록은 사용되지 않게 된다. 예측방향 L1를 포함하는 인접한 블록을 예측방법에 의해 판정된 이용가능블록으로 하면, 도 5의 (b)에 나타나 있는 부호화대상 블록의 좌상 및 상의 블록이 예측방향으로 판정된 이용가능블록으로 된다. 이 경우, 부호화대상 블록의 좌 및 우상의 블록은 사용되지 않게 된다. 예측방향 L0/L1를 포함하는 인접한 블록을 예측방법에 의해 판정된 이용가능블록으로 하면, 도 5의 (c)에 나타나 있는 부호화대상 블록의 상(上)의 블록만이 예측방향으로 판정된 이용가능블록으로 된다. 이 경우, 부호화대상 블록의 좌, 좌상 및 우상의 블록은 사용되지 않게 된다. 한편, 예측방향 L0(L1)는, AVC에서의 L0 예측(L1 예측)의 예측방향에 대응한다.
다음에는, 도 6에 도시된 플로우차트를 참조해서 선택정보부호화부(112)에 대해 설명한다.
부호화대상 블록에 인접하는 인접한 블록 중에서, 동작벡터를 가진 부호화를 마친 블록인 이용가능블록을 탐색하고, 블록 사이즈 및 단방향 또는 쌍방향예측에 의해 판정된 이용가능블록 정보를 취득한다(S201). 이 이용가능블록 정보를 이용해서, 도 8에 나타나 있는 것과 같은 이용가능블록의 수에 따른 부호표의 절환을 실행한다(S202). 절환이 된 부호표를 이용해서, 취득부/선택부(110)로부터 보내진 선택정보(17)을 가변길이부호화한다(S203).
다음에는, 도 7을 참조해서 선택정보 인덱스의 1예를 설명한다.
도 7의 (a)에 도시된 것과 같이 이용가능블록이 아닌 경우, 본 발명은 이 블록에 적용할 수 없기 때문에, 선택정보는 보내지 않는다. 도 7의 (b)에 도시된 것과 같이 이용가능블록이 1개인 경우, 부호화대상 블록의 동작 보상에 이용하는 이용가능블록의 동작벡터는 한가지로 결정되기 때문에, 선택정보는 보내지 않는다. 도 7의 (c)에 도시된 것과 같이 이용가능블록이 2개인 경우, 인덱스 0 또는 1의 선택정보를 보낸다. 도 7의 (d)에 도시된 것과 같이 이용가능블록이 3개인 경우, 인덱스 0, 1 또는 2의 선택정보를 보낸다. 도 7의 (e)에 도시된 것과 같이 이용가능블록이 4개인 경우, 인덱스 0, 1, 2 또는 3의 선택정보를 보낸다.
또, 이용가능블록의 인덱스를 붙이는 방법의 1예로서, 부호화대상 블록의 좌, 좌상, 상, 우상의 순으로 이용가능블록에 인덱스를 붙인 예를 도 7에 나타낸다. 즉, 사용되지 않는 블록을 제외하고 사용되는 블록에 대해 일련번호로 인덱스를 붙인다.
다음에는, 도 8을 이용해서 선택정보(17)의 부호표에 대해 설명을 한다.
선택정보부호화부(112)에서는 이용가능블록의 수에 따라 부호표의 절환을 실행한다(S202). 앞에서 설명하였듯이, 선택정보(17)를 부호화할 필요가 있는 것은, 이용가능블록이 2개 이상인 경우이다.
먼저, 이용가능블록이 2개인 경우는, 인덱스는 0과 1이 필요하고, 부호표는 도 8의 좌측에 나타내는 표로 된다. 이용가능블록이 3개인 경우는, 인덱스는 0, 1, 2가 필요하고, 부호표는 도 8의 중앙에 나타내는 표로 된다. 이용가능블록이 4개인 경우는, 인덱스는 0, 1, 2, 3이 필요하고, 부호표는 도 8의 우측에 나타내는 표로 된다. 이들 부호표가 이용가능블록의 수에 따라 절환된다.
다음에는, 선택정보의 부호화 방법에 대해 설명한다.
도 9에 본 실시형태에서 이용되는 신택스의 구조의 개략을 나타낸다. 신택스는 주로 3개의 파트로 이루어지고서, 하이 레벨 신택스(High Level Syntax)(801)는 슬라이스 이상의 상위 레이어의 신택스 정보가 담겨져 있다. 슬라이스 레벨 신택스(Slice Level Syntax)(804)에서는 슬라이스마다 필요한 정보가 명기되어 있고, 매크로블록 레벨 신택스(Macroblock Level Syntax)(807)에서는 매크로블록마다 필요로 하는 가변길이부호화된 오차신호나 모드 정보 등이 명기되어 있다.
이들 신택스는 각각 보다 더 상세한 신택스로 구성되어 있는바, 하이 레벨 신택스(801)에서는 시퀀스 파라미터 셋 신택스(Sequence parameter set Syntax)(802)와 픽처 파라미터 셋 신택스(Picture parameter set Syntax)(803) 등의 시퀀스, 픽춰 레벨의 신택스로 구성되어 있다. 슬라이스 레벨 신택스(804)에서는 슬라이스 헤더 신택스(Slice header Syntax)(805), 슬라이스 데이터 신택스(Slice data Syntax)(806) 등으로 이루어진다. 그리고, 매크로블록 레벨 신택스(Macroblock Level Syntax)(807)는 매크로블록 레이어 신택스(macroblock layer Syntax)(808), 매크로블록 프리딕션 신택스(macroblock prediction Syntax)(809) 등으로 구성되어 있다.
본 실시형태에서 필요로 하는 신택스 정보는 매크로블록 레이어 신택스(808)로서, 신택스를 이하에서 설명한다.
도 10의 (a) 및 (b)에 나타나 있는 available_block_num은 이용가능블록의 수를 나타내고 있는 바, 이것이 2 이상인 경우는 선택정보의 부호화가 필요하게 된다. 또, mvcopy_flag은 동작보상예측에 있어 이용가능블록의 동작벡터를 사용할지 여부를 나타내는 플러그로서, 이용가능블록이 1 이상이면서 이 플러그가 1인 경우, 동작보상예측에 있어서 이용가능블록의 동작벡터를 사용할 수가 있다. 그리고, mv_select_info는 선택정보를 나타내고 있는 바, 부호표는 앞에서 설명한 것과 같다.
도 10의 (a)는 mb_type의 후에 선택정보를 부호화하는 경우의 신택스를 나타내고 있다. 예컨대 블록 사이즈가 16×16만인 경우, mb_type가 16×16 이외라면 mvcopy_flag 및 mv_select_info는 부호화할 필요가 없다. mb_type가 16×16이라면 mvcopy_flag 및 mv_select_info를 부호화한다.
도 10의 (b)는 mb_type의 앞에 선택정보를 부호화하는 경우의 신택스를 나타내고 있다. 예컨대 mvcopy_flag이 1이라면, mb_type를 부호화할 필요는 없다. mv_copy_flag이 0이라면, mb_type를 부호화한다.
본 실시형태에서는 부호화의 스캔 순서에 대해서는 어떤 순서로 되어도 상관이 없다. 예컨대, 라인 스캔이나 Z 스캔 등에 대해서도, 본 발명은 적응될 수 있다.
도 11을 참조해서 다른 실시형태에 따른 동화상 복호화장치에 대해 설명한다.
도 1의 동화상 부호화장치로부터 출력되는 부호화 데이터(18)가 축적계 또는 전송계를 거쳐 복호 대상의 부호화 데이터(21)로서 동화상 복호화장치의 역다중화기(201)에 입력된다. 역다중화기(디멀티플렉서; 201)는 부호화 데이터(21)를 역다중화하여, 부호화 데이터(21)를 양자화 직교변환계수 정보 및 선택정보로 분리한다. 역다중화기(201)의 출력단은 가변길이 복호화기(202)에 접속된다. 가변길이 복호화기(202)는 양자화 직교변환계수 정보 및 선택정보를 복호한다. 가변길이 복호화기(202)의 출력단은 역양자화기(204) 및 역직교변환기(205)를 가산기(206)에 접속시킨다. 역양자화기(204)는 양자화 직교변환계수 정보를 역양자화 하여 직교변환계수(直交變換係數)로 변환한다. 역직교변환기(205)는 직교변환계수를 역직교변환해서 예측오차신호로 생성한다. 가산기(加算器; 206)는 예측오차신호를 예측화상생성기(207)로부터의 예측화상신호에 가산하여 동화상신호를 생성한다.
예측화상생성기(207)는 예측기(豫測器; 208)와 선택부(209)를 포함한다. 선택부(209)는 가변길이 복호화기(202)의 선택정보 복호화기(203)에 의해 복호된 선택정보(23)에 의해 동작벡터를 선택하고, 선택 동작벡터(25)를 예측기(208)로 보낸다. 예측기(208)는 프레임메모리(210)에 축적된 참조화상을 동작벡터(25)에 의해 동작 보상을 하여 예측화상을 생성한다.
상기 구성의 동화상 복호화장치의 작용을 도 12의 플로우차트를 참조해서 설명한다.
부호화 데이터(21)는 역다중화기(201)에 의해 역다중화되고(S31), 가변길이 복호화기(202)에 의해 복호되어, 양자화 직교변환계수 정보(22)가 생성된다(S32). 또, 선택정보 복호화기(203)에 의해 복호 대상 블록에 인접하는 인접한 블록의 상태가 조사(調査)되어, 동작벡터를 가진 인접하는 부호화를 마친 블록인 이용가능블록의 수에 따라 부호화장치의 선택정보부호화부(112)와 마찬가지로 해서, 부호표를 도 8과 같이 절환시켜 복호되도록 한다. 이에 의해, 선택정보(23)가 출력된다(S33).
가변복호화기(202)로부터 출력되는 정보인 양자화된 직교변환계수 정보(22)는 역양자화기(204)에, 선택정보 복호부(203)로부터 출력되는 정보인 선택정보(23)는 선택부(209)에 각각 보내진다.
양자화 직교변환계수 정보(22)는 역양자화기(204)에 의해 역양자화 되고(S34), 그 후 역직교변환기(205)에 의해 역직교변환된다(S35). 이에 의해 예측오차신호(24)가 얻어진다. 가산기(206)에서는 예측오차신호(24)에 예측화상신호가 가산됨으로써 동화상신호(27)가 재생된다(S36). 재생되는 동화상신호(27)는 프레임메모리(210)에 축적된다(S37).
예측화상생성기(207)에서는, 복호화된 선택정보(23)에 의해 선택된, 복호 대상 블록에 인접하고 동작벡터를 가진 기복호화(旣復號化) 블록인 이용가능블록의 동작벡터를 이용해서 예측화상(26)을 생성한다. 선택부(209)에서는 인접한 블록의 상태를 조사하여, 인접한 블록의 이용가능블록 정보와 선택정보 복호부(203)에서 복호된 선택정보(23)로부터, 동작보상예측에 이용하는 동작벡터를 부호화장치의 취득부/선택부(110)과 마찬가지로 해서 인접한 블록으로부터 1개를 선택한다. 이 선택된 동작벡터(25)를 이용해서, 예측기(208)에 의해 예측화상(26)이 생성되어, 동화상신호(27)를 얻기 위해 가산기(206)로 보내진다.
본 발명에 의하면, 이용가능블록의 수에 따른 선택정보를 부호화함으로써, 선택정보를 적절한 부호화 테이블을 이용해서 보낼 수가 있어, 선택정보의 부가정보를 삭감할 수가 있다.
또, 이용가능블록의 동작벡터를 부호화대상 블록의 동작보상예측에 이용함으로써, 동작벡터 정보에 관한 부가정보를 삭감할 수 있다.
또한, 동작벡터 산출방법을 고정하지 않고 이용가능블록으로부터 적합한 1가지를 선택함으로써, 다이렉트 모드에 비해 동작벡터 산출의 자유도가 높아지게 된다.
본 발명의 실시형태에 기재한 본 발명의 수법은, 컴퓨터에 의해 실행시킬 수가 있고, 또 컴퓨터에 실행시킬 수 있는 프로그램으로서 자기디스크(플렉시블 디스크, 하드디스크 등), 광 디스크(CD－ROM, DVD 등), 반도체 메모리 등의 기록 매체에 격납해서 반포할 수도 있다.
또, 본 발명은 상기 실시형태 그대로의 것에 한정되지 않고, 실시단계에서는 그의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 구성요소를 변형시켜 구체화할 수 있다. 또, 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성요소의 적절한 조합에 의해, 여러 가지의 발명을 형성할 수가 있다. 예컨대, 실시형태로 나타내어진 전체 구성요소에서 몇 가지 구성요소를 삭제하여도 좋다. 그리고, 다른 실시형태에 걸치는 구성요소를 적의 조합하여도 좋다.
본 발명의 장치는, 통신, 축적 및 방송에서의 화상압축처리에 사용된다.

Claims (12)

  1. 동화상을 동작보상예측 부호화하는 동화상 부호화장치로서,
    부호화대상 블록에 인접하는 부호화를 마친 블록으로부터, 동작벡터를 가진 블록인 이용가능블록 및 상기 이용가능블록의 수를 구하는 취득부와,
    상기 이용가능블록으로부터, 1개의 선택블록을 선택하는 선택부와,
    상기 이용가능블록의 수에 따라 복수의 부호표로부터 1개의 선택부호표를 선택함과 더불어 상기 선택부호표를 이용해서 상기 선택블록을 특정하기 위한 선택정보를 부호화하는 선택정보부호화부와,
    상기 선택블록이 가진 동작벡터를 이용해서, 상기 부호화대상 블록을 동작보상예측 부호화하는 화상 부호화부를 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 부호표의 각각은 상기 이용가능블록의 수와 같은 수의 엔트리를 가진 부호표인 것을 특징으로 하는 동화상 부호화장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이용가능블록의 수가 2인 경우의 부호표는 1비트의 부호어(符號語)로 상기 선택정보를 표현하고,
    상기 이용가능블록의 수가 3인 경우의 부호표는 1비트로부터 2비트까지의 길이의 가변길이 부호어로 상기 선택정보를 표현하며,
    상기 이용가능블록의 수가 4인 경우의 부호표는 1비트로부터 3비트까지의 길이의 가변길이 부호어로 상기 선택정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 취득부는, 상기 부호화를 마친 블록으로부터 동작벡터를 가진 특정한 블록 사이즈의 블록을 상기 이용가능블록으로서 구하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 부호화대상 블록의 예측모드를,
    (A) 제1벡터 만을 이용하는 제1단방향 예측,
    (B) 제2벡터 만을 이용하는 제2단방향 예측 및,
    (C) 상기 제1벡터와 상기 제2벡터의 양쪽을 이용하는 쌍방향 예측
    중 어느 하나로 설정하는 설정부를 더 갖추고,
    상기 취득부는, 상기 부호화를 마친 블록으로부터, 상기 부호화대상 블록을 상기 예측모드에서 동작보상예측하기 위해 필요한 동작벡터를 가진 특정한 블록 사이즈의 블록을 상기 이용가능블록으로서 구하는 것임을 특징으로 하는 동화상 부호화장치.
  6. 삭제
  7. 동화상을 동작보상예측 복호하는 동화상 복호화장치로서,
    복호 대상 블록에 인접하는 복호화를 마친 블록으로부터 동작벡터를 가진 블록인 이용가능블록 및 상기 이용가능블록의 수를 구하는 취득부와,
    상기 이용가능블록의 수에 따라 복수의 부호표로부터 1개의 선택부호표를 선택함과 더불어 상기 선택부호표를 이용해서 선택블록을 특정하기 위한 선택정보를 복호하는 선택정보 복호부와,
    상기 이용가능블록으로부터, 상기 선택정보에 따라 1개의 선택블록을 선택하는 선택부와,
    상기 선택블록이 가진 동작벡터를 이용해서, 상기 복호화 대상 블록을 동작보상예측 복호화하는 동작보상예측 복호하는 화상 복호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 부호표의 각각은 상기 이용가능블록의 수와 같은 수의 엔트리를 가진 부호표인 것을 특징으로 하는 동화상 복호화장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이용가능블록의 수가 2인 경우의 부호표는 1비트의 부호어(符號語)로 상기 선택정보를 표현하고,
    상기 이용가능블록의 수가 3인 경우의 부호표는 1비트로부터 2비트까지의 길이의 가변길이 부호어로 상기 선택정보를 표현하며,
    상기 이용가능블록의 수가 4인 경우의 부호표는 1비트로부터 3비트까지의 길이의 가변길이 부호어로 상기 선택정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호화장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 취득부는, 상기 복호화를 마친 블록으로부터 동작벡터를 가진 특정한 블록 사이즈의 블록을 상기 이용가능블록으로서 구하는 것임을 특징으로 하는 동화상 복호화장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복호화 대상 블록의 예측모드를,
    (A) 제1벡터 만을 이용하는 제1단방향 예측,
    (B) 제2벡터 만을 이용하는 제2단방향 예측 및,
    (C) 상기 제1벡터와 상기 제2벡터의 양쪽을 이용하는 쌍방향 예측
    중 어느 하나로 설정하는 설정부를 더 갖추고,
    상기 취득부는, 상기 복호화를 마친 블록으로부터, 상기 복호화 대상 블록을 상기 예측모드에서 동작보상예측하기 위해 필요한 동작벡터를 가진 특정한 블록 사이즈의 블록을 상기 이용가능블록으로서 구하는 것임을 특징으로 하는 동화상 복호화장치.
  12. 삭제
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