KR19990014234A - 제어된 동벡터 정밀도의 동보상 코더, 디코더, 동보상 코딩 방법 및 디코딩 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동보상 예상 코딩을 통한 비디오 데이터를 디코딩하는 디코더 및 보상 예상 비디오 데이터의 방법에 관한 것이다. N상이한 정밀도에서의 N종류의 동벡터는 비디오 데이터의 화소의 제1블록마다 얻어지고 N종류의 동벡터가 N상이한 정밀도마다 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 합성된다. M 및 N은 1이상의 자연수이고 N종류의 동벡터의 코드의 N량이 얻어지고 동보상 예상 코드 데이터가 정밀도마다에서의 N종류의 동벡터을 이용하여 얻어지고 N량중 최소 하나를 나타내는 N상이한 정밀도중 하나가 선택되고 N상이한 정밀도중 하나를 나타내는 정밀도 데이터가 발생되고 N의 상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 동벡터가 출력되고 비디오 데이터는 N상이한 정밀도중 선택된 하나에서 출력된 동벡터을 이용하여 동보상 예상 코드되고 동보상 예상 코드 비디오 데이터, 출력된 동벡터 및 정밀도 데이터가 출력된다. 대응하는 디코더와 대응하는 방법이 또한 개재되어 있다.

Description

제어된 동벡터 정밀도의 동보상 코더, 디코더, 동보상 코딩 방법 및 디코딩 방법
본 발명은 동보상 코더, 디코더, 동보상 코딩의 방법 및 디코딩 방법에 관한 것이다.
동보상 코딩 비디오 테이터의 동보상 코더는 공지되어 있고 동보상 코드된 비디오 테이터를 디코딩하는 디코더가 또한 공지되어 있다.
동보상은 16×16화소 내지 8×8화소의 단위로 일반적으로 실행된다. 화상의 움직임, 즉, 동백터는 동일한 단위로 얻어진다. 동벡터(MV)의 정밀도는 1화소 또는 1/2화소가 일반적이다. 동보상이 코딩하는데 이용되면, 동벡터가 코드되어 디코더측에 전달된다.
도 7은 선행기술의 동보상 코더의 블록도이다.
입력비디오 데이터가 입력단자(1)를 개재하여 감산기(2)와 동 추정기(71)에 공급된다. 감산기(2)는 동보상 예상 신호(10a)를 입력 비디오 데이터로부터 감산하여 그 차이를 예상 에러로 DCT(이산 코사인 변환)(3)에 공급한다.
DCT(3)은 8×8화소로 이산 코사인 변환 처리를 행하고 얻어진 계수를 양자화기(4)에 공급한다. 양자화기(4)는 소정의 스탭량으로 그 계수를 양자화하여 고정 길이로 코드된 계수를 가변길이 코더(5)와 역 양자화기(9)를 출력한다.
일반적으로, 양자화 스탭량은 데이터를 일정하게 유지하도록 코드의 량에따라 제어된다.
가변길이 코더(5)는 이차원 8×8화소의 계수를 지그재그 주사를 통하여 1차원 어레이로 변환하고 호프만 코딩에 의해 이계수를 코드한다. 인터 프레임 예측 에러 신호와 멀티플렉서(14)에 의해 코드된 동벡터와 멀티플렉스된다.
한편, DCT(3)와 양자화기(4)의 역 처리가 역 양자화기(9)와 역 DCT(13)에 의해 실행되어 인터 프레임 예측 에러를 재생한다. 재생된 예측 에러는 동보상 예측 신호(10a)에 가산되어 비디오 메모리(73)에 기억된 재생된 비디오 데이터를 제공한다.
비디오 메모리(73)로부터 재생된 비디오가 동 예상기(71)와 동보상 예측기(72)에 공급된다. 역 양자화기(9)로부터 비디오 메모리(73)로의 처리가 해당 디코더의 동일한 처리인 로컬 디코딩이라고 한다.
동보상 예측기(72)는 동예상기(71)로부터 동벡터에따라 블록마다 비디오 메모리(73)에 기억된 비디오 데이터를 시프트하여 감산기(2)와 가산기(12)에 공급된 동보상 예상 신호(10a)를 얻는다.
동예측기(71)는 동보상 블록마다 시프트된 재생된 비디오 테이터와 비디오 메모리(73)에 기억된 재생된 비디오 데이터와 입력 비디오 데이터간에 블록매칭하여 최상의 매칭(최소 오차)을 나타내는 동벡터(MV)를 결정한다. 얻어진 동벡터는 동벡터를 코딩하는 동벡터 코더(74)와 동보상 예상기(72)에 공급된다.
동벡터 코더(74)는 하나의 블록 앞의 블록(일반적으로 좌측)과 현재블록에서의 동벡터의 수평성분간의 차와 하나의 블록전의 블록(일반적으로 좌측)에서의 동벡터의 수직성분간의 차를 얻고 이 차이값을 호프만 코드로 코드하여 동벡터의 얻어진 코드 트레인(비트스트림)을 멀티플렉스(14)에 공급하고 이 멀티플렉스에서는 동벡터의 코드 트레인(비트 스트림)을 예상 프레임 예측 에러 신호의 코드 트레인(비트 트레인) 즉, 가변길이 코더(5)의 출력과 멀티프렉스하여 코드된 신호(15)를 출력한다.
도 8은 도 7에 도시된 동보상 예측 코더에 대응하는 선행기술의 디코더의 블록도이다.
코드된 신호(15)가 입력(21)으로부터 입력되어 분리기(22)에 공급되어 토된 신호를 인터 프레임 예상 에러의 코드 트레인과 동벡터의 코드 트레인으로 분리한다. 인터 프레임 예상 에러는 가변 길이 디코더(23)에 의해 고정 길이코드로 변환되고 이 디코더는 역 양자화기(9)에 공급된 계수의 8×8화소를 출력한다. 역 양자화기(9)와 역 DCT(13)는 재생된 예상 에러를 출력한다. 한편, 동벡터의 코드 트레인은 동 디코더(81)에 공급되어 동벡터의 코드 트레인을 디코드화고 얻어진 동벡터데이터를 동보상 예상기(82)에 공급한다. 동보상 예상기(82)는 동벡터 디코더(81)로부터의 동벡터 데이터에따라 동보상된 비디오 메모리(83)에 기억된 비디오 데이터와 인터 프레임 예상 신호를 발생한다. 가산기(12)는 인터 프레임 예상 에러 신호를 재생된 예상 에러에 가산하여 비디오 메모리(83)에 기억된 재생된 비디오 데이터(124)를 출력한다. 도 8에 도시된 가산기(12), 역 양자화기(9) 및 역 DCT(13)은 도 7에 도시된 것과 같은 구성을 한다.
이들 선행기술의 동보상 예상 코더와 동보상 예상 디코더에서는 동벡터의 정밀도가 고정된다. 따라서, 저 자기 상관을 나타내는 양상의 경우에(많은 량의 고주파수 성분이 있음)고 정밀도 동예상에 의해 예상 에러를 낮출수 있다. 그러나, 고 자기 상관을 도시한 영상의 경우에(고주파 성분이 작음), 고정밀 동보상 예상은 예상 에러를 감축하는데 공헌하지 못함으로써 동벡터 데이터가 효율적으로 이용되지 않는다.
본 발명의 목적은 개량된 동보상 코더, 개량된 디코더 및 동보상 코딩의 개량된 방법 및 디코딩의 개량된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 동보상 예상 코딩 장치는 비디오 데이터와 국부적으로 디코드된 비디오 데이터에 응답하여 비디오 테이터의 화소의 제1블록마다 N사이한 정밀도로 N종류의 동벡터를 얻는 동벡터 예상 회로와;
M 및 N은 자연수이며,
동벡터 예상 회로에 응답하여 N의 상이한 정밀도마다 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 N종류의 동벡터를 합성하는 벡터 합성회로와;
벡터 합성회로, 비디오 데이터 및 국부적으로 디코드된 비디오 데이터에 응답하여 동벡터의 N종류의 코드의 N총량과 N상이한 정밀도에서의 동보상 예상 코드 비디오 데이터를 얻고, 이 N총량중 최저량을 나타내는 N상이한 정밀도중 하나의 정밀도를 나타내는 정밀도 데이터를 선택하고 N의 상이한 정밀도와 정밀도 데이터중 선택된 하나에 대응하는 동벡터를 출력하는 동벡터 정밀도 선택회로와;
비디오 데이터와 동벡터 정밀도 선택회로에 응답하여 N상이한 정밀도중 선택된 하나에서 출력된 동벡터들을 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩하고, 국부적으로 디코드된 비디오 데이터를 발생하고 동보상된 예상 코드된 비디오 데이터, 출력된 동벡터 및 정밀도 데이터를 출력하는 동보상 예상 코딩회로를 구비한다.
동보상 예상 코딩 장치에서, 동벡터 정밀도 선택회로는 제2블록마다 동벡터를 코딩함으로써 N상이한 정밀도마다에 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 얻는 제1의 N량 검출회로와;
비디오 데이터, 국부적으로 디코드된 비디오 데이터 및 벡터 합성회로에 응답하여 제2블록마다 N종류의 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예측 코딩하여 N종류의 에상 에러 코드를 발생하고 N량의 예상 에러 코드를 얻는 제2N량 검출회로와;
N총량을 얻기위해 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 N종류의 예상 에러 코드를 가산하는 가산기와;
N총량중 최고 작은량에 대응하는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하는 선택회로와;
N상이한 정밀도중 선택된 하나를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하여 출력하고 N의 상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 동벡터를 선택적으로 출력하는 출력회로를 구비한다.
본 발명에따라, 동벡터는 정밀도 데이터에 의해 표시된 N정밀도중 하나로 제 1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 N정밀도중 하나로 제1블록마다 얻어지고, 동보상 예상 비디오 데이터를 포함하는 코드된 데이터와 동벡터의 코드와 정밀도 데이터를 포함하는 데이터가 공급된 디코더에 있어서, 코드된 데이터를 동보상 예측 비디오 데이터와 데이터로 분리하는 분리회로와;
분리회로에 응답하는 승산회로를 포함하여 정밀도 데이터가 승산된 동벡터의 코드로부터 동보상된 인터 프레임 예상 신호를 발생하여 정밀도가 제2블록마다 선택되는 동보상 인터 프레임 예상 회로와;
동보상된 인터 프레임 예상 신호로 분리회로로부터의 동보상된 예상 비디오 데이터를 디코딩하여 디코드된 비디오 데이터를 출력하는 인터 프레임 예상 디코딩 회로를 구비한다.
본 발명에 따라, 동보상된 예상 디코딩 비디오 데이터의 방법에 있어서,
(a) 비디오 데이터의 회소의 제1블록마다 N상이한 정밀도의 N종류의 동벡터를 얻는 단계와;
M 및 N은 자연수이고 N은 1이상이며,
(b) N상이한 정밀도마다 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 N종류의 동벡터를 결합하는 단계와;
(c) N종류의 동벡터의 코드와 정밀도마다 N종류의 동벡터를 이용하여 얻어진 동보상 예상 코드된 비디오 데이터의 N총량을 얻는 단계와;
(d) N상이한 정밀도중 선택된 정밀도를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하는 단계와;
(f) N상이한 정밀도중 선택된 정밀도에 대응하는 동벡터를 출력하는 단계와;
(g) N상이한 정밀도중 선택된 정밀도로 출력된 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동압출 예상 코딩하는 단계와;
(h) 동보상된 예상 코드 비디오 테이터, 출력된 동벡터 및 정밀도 데이터를 출력하는 단계를 구비한다.
이 방법에서, 단계(d)는
N상이한 정밀도로 제2블록마다 동벡터를 코딩하는 단계와;
N상이한 정밀도마다 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 얻는 단계와;
N종류의 동벡터 에러코드를 발생하기위해 제2블록마다 N종류의 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩하는 단계와;
N종류의 예상 에러 코드의 N량을 얻는 단계와;
N전체량을 얻기위해 N종류의 예상 에러 코드에 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 각각 가산하는 단계와;
N총량중 최저 하나의 량에 대응하는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하는 단계와;
N전체량중 최저량을 나타내는 N상이한 정밀도중 하나를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하는 단계와;
N상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 정밀도 데이터와 동벡터를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따라서,
동벡터는 정밀도 데이터에 의해 표시된 N정밀도중 하나에서의 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 선택된 N정밀도중 하나에서 얻어지 각 제1블록이고, M과 N은 자연수이고, N은 1이상이며,
동보상 예상 비디오 데이터를 포함하는 코드된 비디오 데이터와 동벡터의 코드와 정밀도 데이터를 포함하는 데이터를 디코딩하는 방법에 있어서,
코드된 비디오 데이터를 동보상된 예상 비디오 데이터와 동벡터의 코드와 정밀도 데이터를 포함하는 데이터로 분리하는 단계와;
정밀도는 제2블록마다 선택되며,
정밀도 데이터가 승산된 동벡터의 코드로부터 동보상된 인터 프레임 예상 신호를 발생하는 단계와;
동보상된 인터 프레임 예상 신호로 분리된 동보상 예상 비디오 데이터를 디코딩하는 단계와; 이 디코드된 비디오 데이터를 출력하는 단계를 구비한다.
도 1은 본 발명의 실시예의 동보상된 코더의 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 동보상된 예상 코더의 디코더의 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 동정밀도 선택기의 블록도.
도 4a와 도 4b는 도 3에 도시된 코드량 예측기의 블록도.
도 5는 동벡터 그룹을 도시한 실시예의 도면.
도 6a 내지 도 6c는 코드량의 변경을 도시한 실시예의 그래프.
도 7은 선행기술의 동보상 코더의 블록도.
도 8은 도 7에 도시된 동보상 예상 코더의 선행기술의 디코더의 블록도.
실시예를 설명하기전에, 본 발명의 개념을 설명한다.
본 발명에서, 코드의 전체량이 N의 상이한 정밀도로 N(여기서, 1보다 큰 자연수)을 얻고 N상이한 정밀도마다 동벡터의 N그룹(동벡터그룹)으로 N종류의 동벡터를 결함하고 N종류의 동벡터로 N량 코드를 얻고 이코드의 최저량을 나타내는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하여 출력함으로써 감소된다.
다음, 저자기 상관(정밀한 화상 영상)을 나타내는 영상에서, 동보상의 정밀도가 정밀해져 인터 프레임 예상 에러가 최저로 된다. 이 부분에서, 움직임이 느리기 때문에 동벡터의 코드량이 크게 증가하지 않는다.
한편, 고자기 상관을 나타내는 평면화상에서, 동보상의 정밀도가 복잡하게 되어 동벡터의 코드량이 감소한다. 이러한 화상에서, 동보상의 정밀도가 인터 프레임 예상 에러에 크게 영향을 주지 않는다. 신속하게 움직이는 부분의 경우, 자기 상관이 동벡터로 인해 높다.
본발명에서, 동보상의 정밀도의 데이터가 출력된 비디오 데이터에 가산된다. 그러나, 최저로 추정된 동벡터의 정밀도가 선택되기 때문에 10블록당 1 또는 2비트와 코드의 전체량이 낮기 때문에 무시될 수 있다.
이하, 본 실시예를 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 본 실시예의 동보상 코더의 블록도이다.
입력 비디오 데이터가 입력단자(1)를 통하여 감산기(1)와 동추정기(6)에 공급된다. 감산기(2)는 입력 비디오 데이터로부터 동보상된 예상된 신호(10a)를 감산하고 그 차를 예상 에러로 DCT(이산 코사인 변환)(3)에 공급한다.
DCT(3)는 8×8화소로 이산 코사인 변환처리를 하여 언더진 계수를 양자화기(4)에 공급한다. 양자화기(4)는 소정의 스텝량으로 이 계수를 양자화하여 가변길이 코더(5)와 역 양자화기(9)에 고정길이 코드 계수를 출력한다.
일반적으로, 양자화 스텝량은 데이터비를 일정하게 하기위해 코드량에따라 제어된다.
가변길이 코더(5)는 2차원 8×8화소의 계수를 지그재그 주사를 통하여 1차원 어레이로 변환하여 계수를 호프만 코드로 코드한다.
한편, DCT(3)와 양자화기(4)의 역처리는 역 양자화기(9)와 역 DCT(13)에 의해 실행되어 인터 프레임 예상 에러를 재생한다. 인터 프레임 예상 에러는 가산기(12)에 의해 동보상 예상기(10)로 부터의 동보상 예상 신호(10a)에 가산되어 비디오 메모리(11)에 기억된 재생된 비디오 데이터를 제공한다.
비디오 메모리(11)로부터 재생된 비디오 데이터 즉, 국부적으로 디코드된 비디오 데이터(11a)가 동예정기(6), 동보상 예상기(10) 및 동벡터 정밀도 선택기(8)에 공급된다. 역 양자화기(9)로부터 비디오 메모리(11)로의 처리는 후술한 디코더의 동일한 처리인 국부 디코딩이라고 한다.
동보상 예상기(10)는 동벡터 정밀도 선택기(8)로부터 선택된 동벡터에따라 블록마다 비디오 메모리(11)에 기억된 비디오 데이터를 시프트하여 감산기(2)와 가산기(12a)에 공급된 동보상 예상 신호(10a)를 얻는다.
동예정기(6)는 비디오 메모리(11)에 기억된 재생된 비디오 데이터와 동보상 블록마다 시프트된(판독어드레스를 시프팅하는) 재생된 비디오 데이터를 지닌 입력 비디오 데이터간의 블록매칭을 실행하고 동보상의 정밀도마다 최상의 정합(최저에러)을 나타내는 동벡터(MV)를 결정한다. N정밀도로 얻어지 동벡터의 얻어진 N세트는 동벡터 합성기(7)에 공급되고 이 합성기는 정밀도마다 동벡터 그룹(동벡터 블록)마다 동벡터를 합성한다. 여기서N은 1이상의 자연수이다. 동정밀도 선택기(8)는 동벡터의 종류의 전체코드량과 N의 상이한 정밀도의 동보상된 예상코드 비디오 데이터릉 얻고 N전체량중 최소 하나를 나타내는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하고 N의 상이한 정밀도중 선택된 하나를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하고 N의 상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 동벡터를 출력하고 이 정밀도 데이터는 동벡터의 코드와 동벡터 그룹(블록) 마다의 정밀도마다의 예상 에러의 코드의 전체량을 얻고 코드의 전체량중 최저를 나타내는 동보상의 정밀도를 선택하고 정밀도와 선택된 동벡터를 동압축 예상기(10)와 동코더(16)에 공급한다.
코더(16)는 동벡터 데이터와 정밀도 데이터를 코드한다.
동벡터 코더(16)는 하나의 블록전 블록(일반적으로 좌측)과 현재블록에서의 동벡터의 수형성분간의 차와 하나의 블록전의 블록(일반적으로 좌측)과 현재블록에서의 수직성분간의 차를 얻고 동벡터의 얻어진 코드트레인을 멀티플랙서(14)에 공급하기위해 호프만 코드로 차값을 코드한다.
예상 에러 신호는 멀티플렉서(14)에 의해 코드된 동벡터와 정밀도 데이터와 멀티플렉스된다. 즉, 멀티플렉스(14)는 동벡터와 정밀도 데이터의 코드 트레인을 인터 프레임 예상의 코드 트레인(비트스트림), 즉 코드된 신호를 출력하기위한 가변길이 코더(5)의 출력을 승산한다.
동추정기(6)는 동보상 블록마다 상이한 정밀도의 동벡터를 얻는다. 특히, 동벡터는 하나의 화소정밀도와 1/2의 화소정밀도로 얻어진다. 1/4의 정밀도가 제공될수 있다.
각 정밀도에서의 동벡터는 실질적으로 거의 동일한 값이지만 정밀도는 다르다. 다음, 고정밀도로 동벡터를 라운딩함으로써 동벡터의 낮은 정밀도를 얻을수 있다. 그러나, 특정거리가 짧은 경우, 예상 에러가 작으로므로써 라운딩은 가장 적절한 저 정밀도 동벡터를 제공하지 않는다.
특히, 정밀도가 1화소 및 1/2화소중 하나인 경우, 즉 정밀도값은 2배이면, 라운딩이 오프셋을 야기할 수 있다.
그러나, 저 정밀도에서의 동벡터와 고 정밀도에서의 동벡터간에 큰 차이가 없기 때문에, 고 정밀도 동벡터가 저 정밀도 동벡터로부터의 차로부터 얻어지는 것은 바람직하지 않지만 가능하다.
동벡터 합성기(7)는 동벡터 그룹마다에서의 정밀도마다에서의 동벡터를 합성한다.
도 5는 동벡터 그룹을 도시한 실시예의 예를 예시한다.
동벡터 그룹(동벡터 블록)은 블록그룹(GOB)과 같이 2차원적으로 배열되어 있다.
동벡터 그룹의 크기는 동보상 블록(51)의 8×8일수 있지만 본 실시예에서, 입력 비디오 데이터와 에러 보정의 처리 신호를 고려하여 동보상 블록(51)의 수직 4×16일수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 동 정밀도 선택기(8)의 블록도이다.
동 정밀도 선택기(8)는 동벡터의 N전체량중 최소 하나를 나타내는 다수의 정밀도중 선택된 정밀도를 선택하고 정밀도 테이터와 선택된 정밀도의 동벡터를 출력한다. 즉,동벡터의 코드의 전체량과 인터 프레임의 예상 에러의 N전체량이 정밀도마다의 동벡터마다 추정되고 코드의 N전체량중 최소의 량을 나타내는 정밀도가 선택되고 선택된 정밀도에 대응하는 선택된 동벡터 데이터와 정밀도 데이터가 출력된다.
하나의 화소 정밀도에서의 동벡터는 지연기(31), 동압축 예상기(331)와 동 코더(361)에 공급된다. 지연기(31)는 판단처리의 종단까지 1화소 정밀도와 1/2화소 정밀도의 동벡터를 지연한다. 즉 동벡터 그룹을 지연하고 지연된 동벡터를 스위치(32)에 공급한다.
동보상 예상기(331)와 (332)는 종래의 구성을 하고 비디오 메모리(11)로부터 국부적으로 디코드된 비디오 데이터로부터 예상 신호를 발생시키고 이를 감산기(341, 342)에 공급한다. 감산기는 예상 에러를 코드량 예상기(351, 352)에 공급하기위해 입력 비디오 데이터로부터 예상 신호를 감산한다.
도 4a와 도 4b는 도 3에 도시된 코드량 추정기의 블록도를 도시한다.
도 4b에 도시된 코드량 추정기는 예상 에러량으로부터 코드량을 추정하고 도 4b에 도시된 코드량 추정기는 예상 에러를 실질적으로 코딩함으로써 코드량을 얻는다. 도 4a에 도시된 코드량 추정기는 고주파 성분을 압축하는 2차원 저역필터(40), 그룹마다 예상 에러의 누적량을 얻기위해 동벡터 그룹마다 저역 여과된 예상 에러를 누적하는 누적기(41)를 지닌다. 코드량 변환 테이블(42)은 누적량을 동벡터군마다 추정된 량으로 변환시킨다. 코드량 변환 테이블(42)은 실질적으로 앞서 얻어지고 고정된다.
도 4b에 도시된 코드량 추정기는 DCT(43), 양자화기(44), 가변길이 코더(45) 및 코드량 산출기(46)를 포함한다. DCT(43), 양자화기(44) 및 가변길이 코더(45)는 동일한 코드 트레인을 제공하기위해 DCT(3), 양자화기(4) 및 가변길이 코더(5)에 의해 이와 동일한 코딩 처리를 제공한다. 코딩량 산출기(46)는 동벡터 그룹마다의 코드의 량을 산출한다. 코드량 추정기(351, 352)로부터 얻어진 량은 가산기(381, 382)에 각각 공급된다.
동벡터 코더(361, 362)는 실질적인 코딩 처리를 통하여 1화소 및 1/2화소 정밀도를 얻는다. 즉, 동벡터 코더(361, 362)는 도 1에 도시된 동벡터 코더(16)와 동일한 처리에 의해 동벡터를 코드한다. 동벡터 코더(361, 362)로부터 동벡터의 얻어진 량은 코드량 추정기(371, 362)에 공급되고 가산기(381, 382)에 각각 공급된다.
가산기(381)는 코드량 추정기(351)로 부터의 동보상 예상 에러의 추정량을 코드량 추정기(371)로 부터의 동벡터 코드의 검출량에 가산하고 코드의 전체량을 비교기(39)에 공급한다. 유사하게, 가산기(382)는 코드량 추정기(352)로부터의 동보상 예상 에러의 추정량을 코드량 추정기(372)로부터의 동벡터 코드의 검출량에 가산하여 코드의 전체량을 비교기(39)에 공급한다. 비교기(39)는 전체량을 비교하고 코드의 최저 전체량을 나타내는 정밀도를 선택하고 이 정밀도 데이터를 스위치(32)와 동벡터 코더(16)에 공급한다.
동벡터가 1/4화소의 정밀도로 얻어지면, 코드의 전체량이 얻어지고 비교기(39)에 공급되어 1화소, 1/2화소 및 1/4화소의 정밀도로 코드의 전체량을 비교하고 스위치(32)를 제어하기위해 코드의 전체량을 나타내는 정밀도를 선택하고 정밀도에 데이터를 동벡터 코더(16)에 공급한다.
도 6a 내지 도 6c는 코드량의 변화를 나타낸 본 실시예의 그래프이다.
본 발명자는 코드량의 변경을 개발하였는데 코드량의 전체량은 영상의 움직임의 정도와 사완에따라 변한다는 것이다.
도 6a에서, 움직임의 저상관 및 낮은 정도인 경우, 예상 에러(102a)의 코드량은 동벡터 정밀도의 증가에따라 감소한다(정밀도 0.25화소는 정밀도 1.0화소보다 크다). 유사하게, 도 6b 및 도 6c에서, 예상 에러(102b, 102c)의 량은 동벡터 정밀도의 증가에따라 감소한다. 즉, 예상 에러의 코드량은 동벡터 정밀도의 증가에따라 감소한다.
도 6a에서, 동벡터(103a)의 코드량은 동벡터 정밀도의 증가에따라 감소한다. 유사하게, 도 6b 및 도 6c에서, 동벡터(103b, 103c)의 코드량은 동벡터 정밀도의 증가에따라 증가한다. 즉, 동벡터의 코드량은 동벡터 정밀도의 증가에따라 증가한다. 따라서, 코드변화(101a-101c)의 전체량은 영상화상 및 움직임에따라 변화한다. 다음, 동벡터 정밀도 선택기(8)는 코드의 전체량에따라 동벡터 정밀도(8)를 적절히 선택한다.
동 정밀도 선택기(8)에 의해 얻어진 동벡터는 동보상 예상기(10) 및 동벡터 코더(16)에 공급된다. 또한, 동정밀도 선택기(8)는 동벡터의 선택된 정밀도를 나타내는 정밀도 데이터를 동벡터 코더(16)에 공급한다.
동벡터 코더(16)는 동벡터의 코드를 가변길이 코드로 변환한다. 가변길이 코딩은 공지된 가변길이 코딩일 수 있다. 그러나, 가변길이 코딩은 동벡터를 효율적으로 코드하기위해 동벡터 그룹마다 수행된다.
동벡터 코더(16)에서, 정밀도 데이터가 동벡터 그룹마다 멀티플렉스되기 때문에, 동벡터의 값은 하나의 화소 정밀도에서의 동벡터와 공통 변환 코드 테이블이 이용되기 때문에 정규화 된다.
도 1에서, 지연이 특히 도시되어 있지 않다. 그러나, 동벡터 합성기(7)와 동 정밀도 선택기(8)에서의 처리에 필요한 간격만큼 예상코딩의 처리를 지연해야 한다.
도 2는 도 1에 도시된 동압축 예상 코더에 대한 디코더의 블록도이다.
코드된 데이터는 입력(21)으로부터 입력되고 코드된 데이터를 가변길이 디코더(23)에 공급된 인터 프레임 예상 에러의 코드 트레인과 동벡터 디코더(25)에 공급된 정밀도 데이터로 분리하는 분리기(22)에 공급된다. 인터프레임 예상 에러는 가변길이 디코더(23)에 의해 고정길이 코더로 변환되고 8×8화소의 계수가 역 양자화기(9)에 공급된다. 역 양자화기(9)와 역 DCT(13b)는 재생된 예상 에러를 출력한다. 한편, 동벡터의 코드 트레인은 동 디코더(25)에 공급되어 동벡터의 코드 트레인과 정밀도 데이터를 디코드하고 얻어진 동벡터 데이터를 공급한다. 즉, 동벡터 제어기(26)에 대한 동엑터와 정밀도 데이터의 상대값을 공급한다. 동벡터 제어기(26)는 정밀도 데이터와 동벡터의 상대값을 승산하여 동벡터를 재생하고 재생된 동벡터를 동보상 예상기(27)에 공급한다. 동보상 예상기(27)는 동벡터 제어기(26)로부터의 동벡터에따라 비디오 메모리(28)로 부터의 비디오 데이터에 대한 동보상을 실행하고 인터 프레임 동보상 예상 신호를 발생하여 가산기(12)에 공급한다. 가산기(12)는 인터 프레임 동보상 신호를 재생된 예상 에러에 가산하여 비디오 메모리(28)에 기억된 재생된 비디오 데이터(24)를 출력한다. 도 2의 가산기(12), 역 양자화기(9) 및 역 DCT(13)은 도 1에 도시된 구조와 동일하다.
위에서 설명했듯이, 본 발명에 있어서, 코드의 전체량은 상이한 정밀도에서의 동벡터의 다수의 종류예를 얻고 다수의 종류의 동벡터를 정밀도마다의 동벡터의 동벡터 그룹에 합성하고 정밀도마다의 코드량을 얻고 코드의 최저량을 나타내는 상이한 정밀도중 하나를 선택함으로써 감소된다. 코딩에서 동보상은 코드의 전체량을 감소하기위해 상이한 정밀도로 실행된다. 이와는 달리, 코드의 량(데이터량)이 일정하다고 하면 코드량을 제어하는 것은 양자화를 세밀하게하여 재생된 영상의 품질이 향상된다.
위에서 언급했듯이, 본 발명의 동보상 예상 코딩 장치는 입력 비디오 데이터와 국부적으로 디코드된 비디오 테이터(11a)에 응답하여 비디오 데이터의 화소의 제1블록(동보상 블록)(51)마다 N상이한 정밀도의 N종류의 동벡터를 얻는 동벡터 추정기(6), M 및 N은 자연수이고, N은 1이상이며, 동벡터 추정기(6)에 응답하여 N상이한 정밀도마다 제1블록의 M(4×16)을 포함하는 제2블록(동벡터 블록)(52)마다에서의 N종류의 동벡터를 합성하는 벡터 합성기(6), 동벡터 합성기(7), 비디오 데이터 및 국부적으로 디코드된 비디오 데이터에 응답하여 N종류의 동벡터의 N량의 코드를 얻고 코드의 최저 전체량을 나타내는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하고 N상이한 정밀도중 하나를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하고 N상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 동벡터를 출력하는 동벡터 정밀도 선택기(8) 및 비디오 데이터 및 벡터 정밀도 선택기(8)에 응답하여 N상이한 정밀도중 선택된 하나에서 출력된 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩을 하고 동보상 예상 코드 비디오 데이터, 출력된 동벡터 및 정밀도 데이터를 출력하는 동보상 예상 코딩 회로(53)를 구비한다.

Claims (12)

  1. 비디오 데이터와 국부적으로 디코드된 비디오 데이터에 응답하여 비디오 테이터의 화소의 제1블록마다 N상이한 정밀도로 N종류의 동벡터를 얻는 동벡터 예상 회로와;
    M 및 N은 자연수이며,
    동벡터 예상 회로에 응답하여 N의 상이한 정밀도마다 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 N종류의 동벡터를 합성하는 벡터 합성회로와;
    벡터 합성회로, 비디오 데이터 및 국부적으로 디코드된 비디오 데이터에 응답하여 동벡터의 N종류의 코드의 N총량과 N상이한 정밀도에서의 동보상 예상 코드 비디오 데이터를 얻고, 이 N총량중 최저량을 나타내는 N상이한 정밀도중 하나의 정밀도를 나타내는 정밀도데이터를 선택하고 N의 상이한 정밀도와 정밀도 데이터중 선택된 하나에 대응하는 동벡터를 출력하는 동벡터 정밀도 선택회로와;
    비디오 데이터와 동벡터 정밀도 선택회로에 응답하여 N상이한 정밀도중 선택된 하나에서 출력된 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩하고, 국부적으로 디코드된 비디오 데이터를 발생하고 동보상된 예상 코드된 비디오 데이터, 출력된 동벡터 및 정밀도 데이터를 출력하는 동보상 예상 코딩회로를 구비한 것을 특징으로 하는 동보상 예상 코딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 동벡터 정밀도 선택회로는 제2블록마다 동벡터를 코딩함으로써 N상이한 정밀도마다에 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 얻는 제1의 N량 검출회로와;
    비디오 데이터, 국부적으로 디코드된 비디오 데이터 및 벡터 합성회로에 응답하여 제2블록마다 N종류의 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예측 코딩하여 N종류의 에상 에러 코드를 발생하고 N량의 예상 에러 코드를 얻는 제2N량 검출회로와;
    N총량을 얻기위해 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 N종류의 예상 에러 코드를 가산하는 가산기와;
    N총량중 최고 작은량에 대응하는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하는 선택수단과;
    N상이한 정밀도중 선택된 하나를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하여 출력하고 N의 상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 동벡터를 선택적으로 출력하는 출력수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 동보상 예상 코딩 장치.
  3. 동벡터는 정밀도 데이터에 의해 표시된 N정밀도중 하나로 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 N정밀도중 하나로 제1블록마다 얻어지고, 동보상 예상 비디오 데이터를 포함하는 코드된 데이터와 동벡터의 코드와 정밀도 데이터를 포함하는 데이터가 공급된 디코더에 있어서, 코드된 데이터를 동보상 예측 비디오 데이터와 데이터로 분리하는 분리수단과;
    분리회로에 응답하는 승산회로를 포함하여 정밀도 데이터가 승산된 동벡터의 코드로부터 동보상된 인터 프레임 예상 신호를 발생하여 정밀도가 제2블록마다 선택되는 동보상 인터 프레임 예상 수단과;
    동보상된 인터 프레임 예상 신호로 분리회로로부터의 동보상된 예상 비디오 데이터를 디코딩하여 디코드된 비디오 데이터를 출력하는 인터 프레임 예상 디코딩 수단를 구비하는 것을 특징으로 하는 디코더.
  4. (a) 비디오 데이터의 회소의 제1블록마다 N상이한 정밀도의 N종류의 동벡터를 얻는 단계와;
    M 및 N은 자연수이고 N은 1이상이며,
    (b) N상이한 정밀도마다 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 N종류의 동벡터를 결합하는 단계와;
    (c) N종류의 동벡터의 코드와 정밀도마다 N종류의 동벡터를 이용하여 얻어진 동보상 예상 코드된 비디오 데이터의 N총량을 얻는 단계와;
    (d) N상이한 정밀도중 선택된 정밀도를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하는 단계와;
    (f) N상이한 정밀도중 선택된 정밀도에 대응하는 동벡터를 출력하는 단계와;
    (g) N상이한 정밀도중 선택된 정밀도로 출력된 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동압출 예상 코딩하는 단계와;
    (h) 동보상된 예상 코드 비디오 테이터, 출력된 동벡터 및 정밀도 데이터를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩하는 방법.
  5. 단계(d)는
    N상이한 정밀도로 제2블록마다 동벡터를 코딩하는 단계와;
    N상이한 정밀도마다 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 얻는 단계와;
    N종류의 동벡터 에러코드를 발생하기위해 제2블록마다 N종류의 동벡터를 이용하여 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩하는 단계와;
    N종류의 예상 에러 코드의 N량을 얻는 단계와;
    N전체량을 얻기위해 N종류의 예상 에러 코드에 N종류의 동벡터의 코드의 N량을 각각 가산하는 단계와;
    N총량중 최저 하나의 량에 대응하는 N상이한 정밀도중 하나를 선택하는 단계와;
    N전체량중 최저량을 나타내는 N상이한 정밀도중 하나를 나타내는 정밀도 데이터를 발생하는 단계와;
    N상이한 정밀도중 선택된 하나에 대응하는 정밀도 데이터와 동벡터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터를 동보상 예상 코딩하는 방법.
  6. 동벡터는 정밀도 데이터에 의해 표시된 N정밀도중 하나에서의 제1블록의 M을 포함하는 제2블록마다 선택된 N정밀도중 하나에서 얻어지 각 제1블록이고, M과 N은 자연수이고, N은 1이상이며,
    동보상 예상 비디오 데이터를 포함하는 코드된 비디오 데이터와 동벡터의 코드와 정밀도 데이터를 포함하는 데이터를 디코딩하는 방법에 있어서,
    코드된 비디오 데이터를 동보상된 예상 비디오 데이터와 동벡터의 코드와 정밀도 데이터를 포함하는 데이터로 분리하는 단계와;
    정밀도는 제2블록마다 선택되며,
    정밀도 데이터가 승산된 동벡터의 코드로부터 동보상된 인터 프레임 예상 신호를 발생하는 단계와;
    동보상된 인터 프레임 예상 신호로 분리된 동보상 예상 비디오 데이터를 디코딩하는 단계와; 이 디코드된 비디오 데이터를 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 코드된 비디오 데이터를 디코딩하는 방법.
  7. 동보상 인터 프레임 예상을 입력 동화상 영상신호에 행하는 동화상 영상용 고효율 코딩 장치에 있어서,
    블록마다 상이한 정밀도를 지닌 다수 종류의 동벡터를 얻는 동예상 수단과;
    블록마다 상기 각블록의 동벡터를 합성하고 상기 정밀도마다 벡터그룹을 얻는 동벡터 합성수단과;
    동벡터 그룹마다 각 정밀도의 동벡터와의 코딩중 코드가 적도록 예상된 동벡터의 정밀도중 하나를 선택하는 동벡터 정밀도 선택수단과;
    선택된 동벡터을 이용하여 동보상 인터 프레임 예상 코딩을 실행하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 고효율 코딩 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 동벡터 선택수단은
    각 정밀도에서의 동벡터그룹의 동벡터를 코딩하는 수단과;
    각 정밀도에서의 동벡터그룹에서의 동엑터에 의한 보상으로 인터 프레임 예상을 하는 수단과;
    동벡터의 코드량과 동벡터그룹마다의 각 정밀도에서의 예상 에러의 코드량의 합중 적은 량을 나타내는 동벡터의 정밀도중 하나를 선택하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 고효율 코딩 장치.
  9. 동벡터그룹 단위마다 정밀도 정보를 분리하는 분리수단과;
    동벡터그룹 단위로 상기 동벡터의 정밀도 정보에따라 변경된 동벡터의 정밀도로 동보상 인터 프레임 예상 신호를 얻는 동보상 예상 수단과;
    상기 동보상 인터 프레임 예상 신호로 인터 프레임 예상 디코딩을 통해 재생 영상을 얻는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 동보상을 실행하는 동화상 영상용 고효율 디코딩 장치.
  10. 블록마다의 상이한 정밀도를 지닌 다수의 종류의 동벡터를 얻는 단계와;
    상기 정밀도마다의 블록의 동벡터를 합성하여 상기 정밀도마다의 벡터그룹을 얻는 단계와;
    동벡터 그룹마다의 각 정밀도의 동벡터와의 코딩중 적은 량의 코드를 갖도록 예상된 동벡터의 정밀도중 하나를 선택하고 이 선택된 동벡터를 이용하여 동예상 인터 프레임 예상 코딩을 실행하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 입력 동화상 영상 신호에 동보상 인터 플레임 예상을 실행하는 동화상 영상용 고효율 코딩 방법.
  11. 제10항에 있어서, 각 정밀도에서의 동벡터 그룹에서의 동벡터을 디코딩함으로써 실행되는 상기 동벡터 그룹마다 선택하고 이 코드의 량을 얻는 단계와;
    각 정밀도에서의 동벡터군에서의 동벡터에 의한 보상으로 인터 플레임 예상을 실행하고 얻어진 예상 에러로부터 코드량을 얻는 단계와;
    동벡터의 코드량과 동벡터그룹마다의 정밀도에서의 예상 에러의 코드량의 합의 적은 량을 나타내는 동벡터의 정밀도중 하나를 선택하는 단계을 포함하는 것을 특징으로 하는 동보상 코딩 방법.
  12. 동벡터그룹마다 정밀도 정보를 분리하는 단계와;
    동벡터그룹 단위마다 상기 동벡터의 정밀도 정보에따라 변경된 동벡터의 정밀도로 동보상 인터 프레임 예상 신호를 얻는 단계와 상기 동보상 인터 프레임 예상 신호로 인터 프레임 예상 디코딩을 통하여 재생 양상을 얻는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 고효율 디코딩 방법.
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