KR19980034151A - Selective Quantization Coefficient Transmission Apparatus and Method - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
선택적 양자화 계수 전송 장치 및 방법Selective Quantization Coefficient Transmission Apparatus and Method
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
버퍼의 넘침 현상이 예상되면 미리 고주파 성분의 계수를 전송하지 못하도록 하여 버퍼의 상태에 따라 화질의 상태가 급격히 변화하는 것을 방지하고자 함.When the buffer overflow is expected, the high frequency component is not transmitted in advance so that the state of the image quality is not changed rapidly according to the buffer state.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
입력되는 비디오 신호를 블록 단위로 변환 및 양자화를 수행하는 변환 및 양자화부; 버퍼의 넘침 현상이 발생될 가능성을 판단하여 이러한 가능성이 있을 경우, 일부 계수를 버리라는 신호와 몇 개의 계수를 구체적으로 전송할 것인가를 요구하는 신호를 출력하는 시스템 제어부; 상기 시스템 제어부에 의해 해당 개수의 계수만을 블록 단위로 직류(DC) 성분에서부터 전송할 수 있도록 하는 다중화 제어부; 및 상기 다중화 제어부에 의해 상기 변환 및 양자화부의 출력중 해당 개수의 계수를 전송하고 나머지는 제로(0) 값을 전송하는 다중화부를 구비함.A transform and quantizer for converting and quantizing the input video signal in units of blocks; A system controller for determining a possibility of overflow of the buffer and outputting a signal for discarding some coefficients and a signal for requesting how many coefficients to be transmitted in detail when there is such a possibility; A multiplexing control unit allowing the system control unit to transmit only a corresponding number of coefficients from a direct current (DC) component in block units; And a multiplexing unit for transmitting, by the multiplexing control unit, a corresponding number of coefficients among the outputs of the transform and quantization units, and a remaining zero value.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
동영상 전문가 그룹(MPEG) 비디오 부호황 방식을 이용하는 영상 압축 시스템에 적용됨.Video Expert Group (MPEG) Applied to video compression system using video encoding method.
Description
본 발명은 동화상 전문가 그룹(MPEG : Moving Picture Experts Group) 비디오 부호화 방식을 이용하는 영상 압축 시스템에서 양자화 계수를 전송하는 장치에 관한 것으로, 특히 버퍼의 넘침 가능성이 큰 경우 고주파 성분의 계수를 전송하지 못하도록 하여 양자화 파라메터가 커지는 것을 방지하도록 된 선택적 양자화 계수 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for transmitting quantization coefficients in a video compression system using a moving picture expert group (MPEG) video coding scheme. An apparatus and method for transmitting selective quantization coefficients to prevent the quantization parameter from growing.
일반적으로 MPEG 비디오 압축 방법은 현재 버퍼의 넘침을 방지하기 위하여 양자화 파라메터 조정을 통한 방식들이 소개되어 있다. 즉 양자화 파라메터를 사용하여 버퍼 넘침을 조정하는 기존의 방식은 버퍼 상태를 보고 양자화 파라메터를 크게하거나 작게하는 것이다.In general, MPEG video compression methods are introduced through quantization parameter adjustments to prevent buffer overflow. In other words, the conventional method of adjusting the buffer overflow using the quantization parameter is to look at the buffer state and to make the quantization parameter larger or smaller.
그리고, MPEG 비디오 압축 방식에서 양자화를 하는 데이터는 DCT 변환된 계수인데, 인간의 시각 특성은 저주파수 부분에 민감하여 양자화에 의해 고주파수 부분이 원 데이터와 많이 달라져도 쉽게 인식할 수 없는데 비해 저주파수 부분에 생긴 오차는 쉽게 인식하는 특성이 있다.In the MPEG video compression method, the quantized data is DCT transformed coefficients. Human visual characteristics are sensitive to the low frequency part, and even though the high frequency part is significantly different from the original data due to quantization, the error occurred in the low frequency part. Has an easily recognizable characteristic.
그러므로, 기존의 버퍼 참정도(fullness)를 이용하여 양자화 파라메터를 변환하는 방식은 버퍼의 넘침 가능성이 커지면 양자화 파라메터도 큰 값을 가져 저주파수 성분이 큰 양자화 파라메터로 양자화됨으로써 저주파수 부분에 양자화 오차가 커지게 되며 이 오차는 인간의 시각에 쉽게 인식되는 단점이 있었다.Therefore, in the conventional method of converting quantization parameters using buffer fullness, when the possibility of overflowing the buffer increases, the quantization parameter also has a large value, so that the low frequency component is quantized with a large quantization parameter, thereby increasing the quantization error in the low frequency part. This error was easily recognized by human vision.
따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 본 발명은 버퍼의 넘침 가능성이 큰 경우에 인간의 시각이 민감하지 않은 부분인 고주파수 부분을 일률적으로 미리 버림으로써 양자화 파라메터가 커지는 것을 방지하여 인간의 시각 특성이 민감한 부분을 충실하게 양자화 하도록 한 선택적 양자화 계수 전송 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised to overcome the problems of the prior art as described above is to prevent the quantization parameter from growing by uniformly discarding high-frequency portions that are insensitive to human vision when the buffer overflow possibility is large. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for transmitting selective quantization coefficients to faithfully quantize a sensitive portion of human visual characteristics.
도 1 은 본 발명에 따른 선택적 양자화 계수 전송장치의 구성 블록도.1 is a block diagram of a selective quantization coefficient transmission apparatus according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11 : 변환 및 양자화부 12 : 시스템 제어부11: transform and quantization unit 12: system control unit
13 : 다중화 제어부 14 : 다중화부13: multiplexing control unit 14: multiplexing unit
15 : 가변길이 부호화부15: variable length encoder
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선택적 양자화 계수 전송 장치는 입력되는 비디오 신호를 블록 단위로 변환 및 양자화를 수행하는 변환 및 양자화부; 버퍼의 넘침 현상이 발생될 가능성을 판단하여 이러한 가능성이 있을 경우, 일부 계수를 버리라는 계수 제거 신호와 몇 개의 계수를 구체적으로 전송할 것인가를 요구하는 전송 계수 요구 신호를 출력하는 시스템 제어부; 상기 계수 제거 신호와 전송 계수 요구 신호를 수신하면 해당 개수의 계수만을 블록 단위로 직류(DC) 성분에서부터 전송할 수 있도록 다중화 제어 신호를 발생하는 다중화 제어부; 및 상기 다중화 제어 신호에 따라 상기 변환 및 양자화부의 출력중 해당 개수의 양자화 계수를 전송하고 나머지는 제로(0) 값을 전송하는 다중화부를 구비하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for transmitting selective quantization coefficients according to the present invention for achieving the above object includes a transform and quantization unit for converting and quantizing the input video signal in block units; A system controller for determining a possibility of overflow of the buffer and outputting a coefficient removal signal for discarding some coefficients and a transmission coefficient request signal for requesting how many coefficients are to be transmitted; A multiplexing control unit configured to generate a multiplexing control signal to transmit only a corresponding number of coefficients from a DC component in units of blocks when the coefficient removing signal and the transmission coefficient request signal are received; And a multiplexer for transmitting a corresponding number of quantization coefficients among the outputs of the transform and quantizers according to the multiplexing control signal and transmitting a zero value for the rest.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선택적 양자화 계수 전송 방법은, 동영상 전문가 그룹(MPEG) 비디오 부호화 방식을 이용하는 영상 압축 시스템에 적용되는 선택적 양자화 계수 전송 방법에 있어서, 입력되는 비디오 신호를 블록 단위로 변환 및 양자화하면서 버퍼의 넘침 현상이 발생될 가능성을 판단하는 제 1 단계; 상기 판단 결과, 버퍼의 넘침 가능성이 있으면 상기 블록 단위로 양자화된 계수에서 고주파 성분을 제외한 소정개의 계수를 전송할 것을 요구하는 제 2 단계; 블록내에서 직류(DC) 위치에서부터 요구된 소정개의 양자화 계수를 전송하고 나머지 계수들은 전송하지 않고 제로(0) 값을 전송하는 제 3 단계; 및 상기 판단 결과, 버퍼의 넘침 가능성이 없으면 상기 블록 단위로 양자화된 계수를 모두 전송하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the selective quantization coefficient transmission method according to the present invention for achieving the above object, in the selective quantization coefficient transmission method applied to a video compression system using a video expert group (MPEG) video coding method, the input video signal in block units A first step of determining a possibility that a buffer overflow occurs while converting to and quantizing a? A second step of requesting transmission of a predetermined coefficient excluding a high frequency component from coefficients quantized in the block unit if there is a possibility of overflow of the buffer as a result of the determination; Transmitting a desired number of quantization coefficients from a DC position in a block and transmitting a zero value without transmitting the remaining coefficients; And a fourth step of transmitting all of the quantized coefficients in units of blocks if there is no possibility of overflowing the buffer as a result of the determination.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 1 은 본 발명에 따른 선택적 양자화 계수 전송 장치의 구성 블록도로서, 11은 변환 및 양자화부, 12는 시스템 제어부, 13은 다중화 제어부, 14는 다중화부, 15는 가변길이 부호화부를 각각 나타낸다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for transmitting a selective quantization coefficient according to the present invention, in which 11 is a transform and quantization unit, 12 is a system control unit, 13 is a multiplexing control unit, 14 is a multiplexing unit, and 15 is a variable length coding unit.
도면에 도시된 바와 같이 변환 및 양자화부(11)가 입력되는 비디오 신호를 블록 단위로 변환 및 양자화를 수행하면, 시스템 제어부(12)가 버퍼의 넘침 현상이 발생될 가능성을 판단하여 이러한 가능성이 있을 경우, 일부 계수를 버리라는 계수 제거 신호와 몇 개의 계수를 구체적으로 전송할 것인가를 요구하는 전송 계수 요구 신호를 출력한다.As shown in the figure, when the transform and quantization unit 11 converts and quantizes an input video signal in units of blocks, the system controller 12 may determine whether or not a buffer overflow may occur. In this case, a coefficient removal signal for discarding some coefficients and a transmission coefficient request signal for requesting how many coefficients are specifically transmitted are output.
다중화 제어부(13)는 상기 계수 제거 신호와 전송 계수 요구 신호를 수신하면 카운터를 구동하여 해당 개수의 계수만을 블록 단위로 직류(DC) 성분에서부터 전송할 수 있도록 다중화 제어 신호를 발생한다.When the multiplexing control unit 13 receives the coefficient removal signal and the transmission coefficient request signal, the multiplexing control unit 13 generates a multiplexing control signal so that only a corresponding number of coefficients can be transmitted from a DC component in units of blocks.
다중화부(14)는 상기 다중화 제어 신호에 따라 상기 변환 및 양자화부(11)의 출력중 해당 개수의 양자화 계수를 전송하고 나머지는 접지에 의한 제로(0) 값을 전송하며, 가변길이 부호화부(15)가 상기 다중화부(14)의 출력을 부호화하여 MPEG 비트스트림을 출력한다.The multiplexer 14 transmits a corresponding number of quantization coefficients among the outputs of the transform and quantization unit 11 according to the multiplexing control signal, and transmits zero values due to ground, and the variable length encoder 15 encodes the output of the multiplexer 14 to output an MPEG bitstream.
상기와 같이 구성되어 동작되는 본 발명의 선택적 양자화 계수 전송 장치는 시스템 제어부(12)에서 출력되는 전송 계수 요구 신호에 의해 전송하기를 원하는 비트수를 다중화 제어부(13) 및 다중화부(14)를 이용하여 다중화부(14)로 전달한다.The selective quantization coefficient transmission apparatus of the present invention configured and operated as described above uses the multiplexing control unit 13 and the multiplexing unit 14 to transmit the number of bits desired to be transmitted by the transmission coefficient request signal output from the system control unit 12. To the multiplexer 14.
그러면, 상기 다중화부(14)는 변환 및 양자화부(11)의 출력을 블록 단위로 하여 DC 위치(가장 왼쪽 위)에서부터 원하는 개수만큼은 양자화 계수를 전송하고, 나머지 계수들은 전송하지 않고 제로(0) 값을 전송하게 된다.Then, the multiplexer 14 transmits the number of quantization coefficients from the DC position (upper left) to the desired number using the output of the transform and quantization unit 11 in blocks, and zeros without transmitting the remaining coefficients. It will send a value.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus is limited to the above-described embodiments and drawings. It is not.
상기한 바에 의하면 본 발명은 간단한 제어 방식으로 디코더 버퍼 넘침 현상을 방지할 수 있어 MPEG 비디오 압축 방식을 이용하는 비디오 부호화에 널리 이용될 수 있으며, 특히 저전송율 비디오 코덱에서는 시스템 제어기 없이 전송하는 계수의 수를 고정하여 이용할 수 있다.According to the above, the present invention can prevent the decoder buffer overflow phenomenon with a simple control method and thus can be widely used for video encoding using MPEG video compression method. It can be fixed and used.
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1996
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