KR20000064352A - 데이터 부호화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

입력된 화상 데이터를 DCT(이산 여현 변환)회로(2)에서 변환하여 얻어진 DCT 계수 데이터를 양자화 회로(7)에서 복수의 양자화기 중의 선택된 1개의 양자화기에 의해 양자화하여, 가변 길이 부호화 회로(8)에서 가변 길이 부호화하여 출력한다. 유형 분류 회로(30)는 DCT 회로(2)로부터의 DCT 계수 데이터를 매크로 블록 단위로 임계값(Th1, Th2, Th3)과 비교하여 유형 분류하여 액티버티 디코드(AT)를 출력한다. 부호량 추정부(10)는 지그재그 독출회로(3)로부터 판독 출력된 DCT 계수 데이터의 5매크로 블록인 1비디오 세그먼트 분의 데이터에 대해서, 각 양자화기에 의해 양자화하여 가변 길이 부호화했을 때의 총부호화 데이터량을 추정하고, 이 추정된 데이터량이 기준값 이하로 되는 양자화기 중의 최적의 양자화기를 결정하는 양자화기 번호를 양자화 회로(7)에 보낸다. 부호량 추정부(10) 및 유형 분류 회로(30)의 임계값(Th1, Th2, Th3)은 단자(11)로부터의 원하는 압축율의 정보에 따라서 다른 것이 압축율 테이블(12)로부터 판독 출력된다. 이것에 의해, 압축 부호화시에 용이하게 원하는 압축율을 얻는 것이 가능하게 된다.

Description

데이터 부호화 방법 및 장치
디지털 비디오 신호 등의 디지털 정보 데이터는 일반적으로 데이터량이 방대해지기 때문에, 데이터량을 압축하는 압축 부호화가 실시되는 경우가 많다. 이 압축 부호화 내에서, 특히 DCT(이산 여현 변환)를 사용한 데이터 부호화 방법이나 장치가 최근 대부분 쓰이고 있다. 예컨대, 테이프폭이 1/4 인치의 디지털 VTR의 포맷, 소위 DV 포맷에도, 이 DCT를 사용한 데이터 부호화 방법이 채용되어 있다.
이러한 디지털 정보 데이터의 부호화에 있어서는 소정 포맷으로 전송하거나 기록 재생하기 위해서 압축율이나 데이터율이 고정되어 있다. 예컨대, 일정한 블록 단위로 동기를 갖게 되는 경우에는 블록마다 최대 데이터량을 초과하지 않는 범위에서 데이터 압축이 실시되고, 블록내의 압축된 유효 데이터 이외의 부분에는 무효 데이터를 충전하여, 블록마다의 데이터량을 일정하게 하고 있다. 또한, 블록을 초과하여 데이터를 할당하는 것도 고려되어 있고, 소정 블록에 대응하는 압축된 유효 데이터량이 블록내 최대 데이터량을 초과하는 경우에는 초과된 유효 데이터를 다른 유효 데이터량이 적은 블록에 할당하도록 하고 있다. 예컨대, 상술한 DV 포맷에 있어서는 화면내에서 셔플링되어 얻게되는 5개의 매크로 블록으로 이루어진 고정 길이의 비디오 세그먼트내에서, 각 매크로 블록간의 데이터의 할당을 행하고 있다.
그런데, 최근에, 하드 디스크의 데이터 기록 용량이 증대되어지고 있고, 디지털 비디오 신호의 압축 데이터 등을 하드 디스크에 기록하여 재생하는 것도 실용화되어 있다. 이러한 하드 디스크 등을 사용한 기록 재생 장치는 랜덤 액세스가 가능하기 때문에, 임의의 영상을 순간에 검색할 수 있어, 예를 들면, 편집 작업에 적합하다.
여기서, 예를 들면, 비디오 신호를 오프라인 편집하는 용도에 있어서는 내용을 확인할 수 있을 정도의 화질로 충분하며, 압축율을 높여 데이터량을 삭감하는 것이 기록매체의 용량을 절약하는 의미에서 중요하다. 이것에 대하여, 본 편집시에는 압축율을 낮게 억제하여 화질의 향상을 꾀하는 것이 중요하다. 이밖에, 용도에 따라서 압축율을 변화시킬 수 있으면, 각각의 용도에 최적의 화질 및 매체 용량을 실현할 수 있어, 바람직하다.
본 발명은 상술된 바와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 예를 들면, 테이프폭이 1/4 인치의 디지털 VTR의 포맷, 소위 DV 포맷과 같은 고정 압축율의 데이터 압축 포맷에 있어서, 용이하게 압축율을 변화시킬 수 있도록 한 데이터 부호화 방법 및 장치의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 디지털 비디오 신호 등의 디지털 정보 데이터를 압축 부호화하기위한 데이터 부호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 고정 압축율의 데이터 압축 포맷에 있어서 용이하게 압축율을 변화시킬 수 있도록 한 데이터 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 데이터 부호화 방법이 적용된 데이터 부호화 장치의 실시예의 개략구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예의 DCT 계수의 출력순의 일례의 도시도.
도 3은 본 발명의 실시예의 양자화 테이블의 일례의 도시면.
도 4는 본 발명의 실시예의 DCT 계수의 영역 번호의 일례의 도시도.
도 5는 움직임 모드 DCT 계수의 처리의 일례의 도시도.
도 6은 본 발명의 실시예의 부호량 추정부의 구체예를 설명하기 위한 블록 회로도.
도 7은 본 발명의 실시예의 유형 분할 회로의 구체예를 설명하기 위한 블록 회로도.
도 8은 본 발명의 실시예의 유형 분할 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 9는 본 발명의 실시예의 압축율 테이블의 일례를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예가 적용된 디지털 정보 데이터 기록 재생 장치의 개략 구성을 도시한 블록도.
도 11은 본 발명의 실시예가 적용된 디지털 정보 데이터 기록 장치가 구체적인 구성의 일례를 도시한 블록 회로도.
도 12는 도 11의 디지털 정보 데이터 기록 장치의 입력 신호와 기록 신호의 일례를 도시한 도면.
도 13은 도 11의 디지털 정보 데이터 기록 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 14는 도 11의 디지털 정보 데이터 기록 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 15는 본 발명의 실시예가 적용된 디지털 정보 데이터 재생 장치가 구체적인 구성의 일례를 도시한 블록 회로도.
도 16은 도 15의 디지털 정보 데이터 재생 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
본 발명에 따른 데이터 부호화 방법 및 장치는 입력 데이터를 직교 변환하여, 양자화한 후에 가변 길이 부호화하는 경우에, 상기 직교 변환된 데이터에 근거하여 가변 길이 부호화하였을 때의 총부호화 데이터량을 추정하여, 압축율에 따라서 다른 기준값으로 추정된 데이터량에 근거하여 양자화시의 양자화 스텝을 결정하는 것을 특징으로 한다.
압축율에 따라서 기준값을 변화시킴으로써, 부호화된 데이터의 총량이 변화한다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 부호화 방법 및 장치는 입력 데이터를 직교 변환하여, 양자화한 후에 가변 길이 부호화하는 경우에, 상기 직교 변환된 데이터에 근거하여 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 나누기 위한 임계값을 압축율에 따라서 변화시키는 것을 특징으로 한다.
압축율에 따라서 유형 분류의 임계값을 변화시킴으로써, 부호화된 데이터의 총량이 변화한다.
여기서, 상기 입력 데이터가 화상 데이터로, 이산 여현 변환(DCT)을 행하여 얻게된 DCT 계수 데이터를 복수의 양자화기 중의 어느 하나로 양자화하여, 가변 길이 부호화하도록 하며, DCT 계수 데이터의 비디오 세그먼트 단위로 양자화하여 가변 길이 부호화하였을 때의 데이터량을 추정하여 기준값과 비교함으로써 최적의 양자화기를 결정하고, DCT 계수 데이터의 블록 단위의 데이터를 임계값과 비교함으로써 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 결정하도록 한 고정 압축율의 화상 압축 포맷을 상정했을 때, 상기 기준값, 또는 기준값 및 임계값을 원하는 압축율의 정보에 따라서 변화시키는 것이 바람직하다.
압축율의 정보에 따라서 기준값, 또는 기준값 및 임계값을 변화시킴으로써, 압축 부호화되어 얻어지는 최종적인 부호화 데이터량이 변화하여, 압축율을 바꿀 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 몇개의 바람직한 실시예에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예로 이루어진 데이터 부호화 방법이 적용된 데이터 부호화 장치의 일례의 개략 구성을 도시한 블록도.
상기의 도 1에 있어서, 입력단자(1)에 공급된 디지털 비디오 신호는 예를 들면, 8×8 화소에 블록화되어, DCT(이산 여현 변환)회로(2)에 공급된다. DCT 회로(2)는 블록화된 비디오 신호를 DCT 처리하여, 8×8의 주파수 영역의 계수 데이터로 변환한다. 비디오 신호에는 서로 관계가 있기 때문에, 비디오 신호를 주파수 영역에 변환하면, 거의가 저주파수 성분으로 되어, 파워가 큰 스펙트럼은 저역에 모이고, 고역으로 갈수록 그 파워는 작아진다.
DCT 회로(2)로부터의 출력은 지그재그 독출회로(3) 및 유형 분류 회로(30)에 이송된다. 지그재그 독출회로(3)는 도 2에 도시된 바와 같이, 8×8의 DCT 계수의 저주파의 데이터로부터 순차로 지그재그로 판독 출력해 간다. 지그재그 독출회로(3)로부터의 출력은 버퍼 메모리(4)에 공급되는 동시에, 부호량 추정부(10)로 이송된다. 버퍼 메모리(4)는 제1의 데이터 범위로 되는 소정의 버퍼 단위, 예를 들면, 후술하는 1 비디오 세그먼트분의 데이터를 축적하는 것이다. 유형 분류 회로(30)는 후술하는 바와 같이, 제2의 데이터 범위로 되는 DCT 블록의 단위로 도안의 미세함을 조사하여, 그 DCT 블록의 액티버티(세밀도)를 4단계에 유형 분류하여, 그 유형을 나타내는 2비트의 액티버티 코드(AT)를 출력한다. 유형 분류 회로(30)에는 DCT 회로(2)로부터의 계수 데이터의 AC(교류) 성분을 보내도록 하는 것이 바람직하다.
부호량 에스티메이터부(10)는 복수의 N개의 부호량 에스티메이터(이하 ST 미터라고 적는다)(201, 202, ··, 20N)을 갖고, 이들의 ST 미터(201, 202,···, 20N)에는 각각 지그재그 독출회로(3)로부터의 출력이 보내어짐과 동시에, 유형 분류 회로(30)로부터의 액티버티 코드(AT)가 보내여진다. ST 미터(202, 202, … 20N)에는 예를 들면, 도 3에 도시된 N=16의 경우의 구체예와 같이, 서로 다른 양자화기 번호 QNo (N=16일 때의 양자화기 번호는 0 내지 15)이 설정되어, 액티버티 코드(AT)가 나타내는 유형 번호와, DCT 블록내의 각 화소 블록에 대하여 미리 할당된 영역 번호(도 4A 및 도 4B)로 양자화 스텝을 결정하는 테이블(양자화 테이블)이 설정되어 있다. 상세한 것은 후술한다.
ST 미터(201, 202,···, 20N)은 소정의 버퍼 단위, 예를 들면, 화면내에서 셔플링되어 얻게 되는 5개의 매크로 블록으로 이루어진 비디오 세그먼트를 소정의 버퍼 단위로 하여, 그 비디오 세그먼트내의 데이터를, 각 양자화 테이블로 양자화하여 가변 길이 부호화하였을 때의 총부호량을 각각 추정하고, 이 총부호량이 소정의 기준값(Rf) 이상일 때, 출력(OF1, OF2,···, OFN)을 발생한다. 이들의 출력(OF1, OF2,…, OFN)은 양자화기 결정 회로(6)에 보내여진다. 양자화기 결정회로(6)는 ST 미터(201, 202,···, 20N)에서의 출력(OF1, OF2,···, OFN)에 근거하여, 제1의 데이터 범위에 상당하는 소정의 버퍼단위, 예를 들면, 비디오 세그먼트 단위의 총부호량이 소정의 기준값(Rf) 이하로 되는 알맞은 양자화기를 결정한다. 이 양자화기결정회로(6)로부터의 출력이 양자화 회로(7)에 보내여진다.
양자화 회로(7)는 N종류, 예를 들면, 16종류의 양자화기가 미리 준비되어, 이들의 양자화기 중의 어느 하나가 양자화기 결정회로(6)로부터의 출력에 의해 선택되게 되어 있다. 또한 양자화 회로(7)는 유형 분류 회로(30)로부터의 액티버티 코드(AT)에 의해 유형이 지정되게 되어 있다. 양자화 회로(7)로부터의 출력은 가변 길이 부호화 회로(8)에 보내여지고, 예를 들면, 2차원 하프맨 부호 등을 사용하여 가변 길이 부호화되어, 출력단자(9)에서 추출된다.
여기서, 도 3에 도시된 양자화 테이블의 양자화기 번호(QNo)의 0 내지 15는 16개의 ST 미터(201, 202, ··, 2016)과 대응하는 것으로, 예를 들면, ST 미터(201)는 제1의 데이터 범위로 되는 비디오 세그먼트 단위로, 양자화기 번호(QNo=0)의 양자화기에 의해 양자화하여 가변 길이 부호화하였을 때의 총부호량이 소정의 기준값 (Rf) 이상이 되는지의 여부를 추정한다. 또한, 도 3의 양자화 테이블의 각 데이터는 상술된 바와 같이 DCT 회로(2)로부터의 DCT 블록(본 실시예에서는 8×8)의 스펙트럼 데이터의 각 계수 데이터를 도 4A 및 도 4B와 같이 영역 분류했을 때의 각 영역 번호(0 내지 7)에 대한 양자화 스텝을 각각 나타내고 있다.
예를 들면,, 유형 분류 회로(30)로부터 입력되는 액티버티 코드(AT)에 의해 유형번호(0)가 지정되었을 때, 도 4A에 도시된 각 계수 데이터에 대한 양자화 스텝은 ST 미터(201)(양자화기 번호 QNo=0)의 영역 번호(0 내지 2)는 "4", ST 미터(201)의 영역 번호(3 및 4)는 "8", ST 미터(201)의 영역 번호(5 내지 7)는"16"으로 되고, 또한 ST 미터(202)(양자화기 번호 QNo=1)의 영역 번호(0 내지 3)는 "4", ST 미터(202)의 영역 번호(4 및 5)는 "8", ST 미터(202)의 영역 번호(6 및 7)는 "16" ···으로 된다.
도 3으로부터 분명한 바와 같이, 양자화기 번호(QNo)가 작을수록 양자화 스텝이 크고, 거칠게 양자화된다. 또한, 유형 번호(0 내지 3)는 유형 분류 회로(30)에 의해서 DCT 블록마다 출력되는 액티버티 코드(AT)에 의해 지정되는 것이다. 도 3의 예에서는 유형 번호가 크게 될 수록 양자화 스텝이 커진다. 영역 번호를 결정할 때에, 도 4A 및 도 4B에 도시된 바와 같이 2종류의 표가 있는 것은 DCT 회로(2)로 DCT 블록화된 데이터를 DCT 변환할 때에, 후술하는 움직임 검출 회로에서 프레임에 대하여 2개의 모드(움직임 모드와 정지 모드)의 어느쪽인지를 정하고, 변환 단위인 블록화를(8×8)의 블록(정지 모드)와, (2×4×8)의 블록(움직임 모드)으로 다르게하여 DCT 변환을 행하기 위해서이다. 즉, 비디오 세그먼트내(본 실시예에서는 5MB)의 각(8×8)의 블록은 DCT 회로(2)로 DCT 변환전에 움직임 검출에 의해 정지 모드인지 움직임 모드인지의 여부가 판단되어, 그 결과에 의해 어느쪽인지 한쪽의 모드로 DCT 변환된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정지 모드로서는 1 블록은 1개의 DC 성분과 63개의 AC 성분으로 구성되지만, 움직임 모드에서는 2개의(4×8) 블록이 각각 1개의 DC 성분과 31개의 AC 성분으로 구성된다. 상세한 설명에 관해서는 후술한다.
또, 유형 번호(3)는 DCT 계수의 절대치가 255를 초과하는 경우에, 양자화전에 이니셜 샤프트로 칭해지는 1 비트 샤프트에 의해 1/2로 되기 때문에, 양자화 스텝은 2배로 되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 양자화전의 각 계수 데이터는 플래그 비트(1 비트)를 제외하면 9 비트 데이터로 나타내어지지만, 후단의 가변 길이 부호화로서는 비영계수의 값에 대하여 8 비트 외엔 준비 되어 있지 않기 때문에, 이 이니셜 샤프트에 의해 9 비트번째(MSB)에 값(m)을 갖는 계수(255를 넘는 DCT 계수)가 8 비트내에 들어가게 된다. 양자화 회로(7)는 도 3의 양자화 테이블을 갖고 있고, 제1의 데이터 범위인 비디오 세그먼트 단위로 상기 양자화기 번호(QNo)가 선택되어, 제2의 데이터 범위인 DCT 블록 단위로 상기 유형 번호가 선택되어, 입력된 DCT 계수 데이터의 상기 각 영역 번호(0 내지 7)에 대한 양자화 스텝에서 상기 입력 DCT 계수 데이터를 양자화하여, 가변 길이 부호화 회로(8)에 보낸다.
본 발명의 실시예에 있어서는 ST 미터(201, 202, ···, 20N)의 상기 소정의 기준값(Rf) 및 유형 분류 회로(30)의 유형 분류 임계값(Th1, Th2, Th3)을 압축율에 따라서 변화시키고 있다. 구체적으로는 도 1에 도시된 바와 같이 단자(11)를 거쳐 압축율 테이블(12)에 소망의 압축율의 정보를 부여하고, 이 압축율에 따라서 다른 기준값(Rf)나 임계값(Th1, Th2, Th3)을, ST 미터(201, 202, ···, 20N)나 유형 분류 회로(30)에 보내고 있다. 또, 이들 중의 한쪽, 예를 들면, 기준값(Rf)만을 압축율에 따라서 변화시키도록 하여도 된다.
다음에 도 6은 부호량 추정부(10), 특히 ST 미터(201, 202, ···, 20N)의 내부를 나타낸 데이터 부호화 장치의 일례를 도시한 블록 회로도이다. 이 도 6에 있어서, 지그재그 독출회로(3)로부터 출력된 DCT 계수 데이터는 부호량 추정부(10)의 ST 미터(201, 202,…, 20N)의 각 할산기(21)에 각각 보내여진다. 여기서, 각 ST 미터(201, 202…, 20N)의 내부 구조는 어느 것이나 같기 때문에, 1개의 ST 미터(201) 내의 각부에 관해, 지시 부호를 붙이고 설명한다.
할산기(21)는 각 ST 미터(201, 202, …, 20N)에 각각 대응하는 양자화기 번호(QNo)의 양자화 테이블을 갖고, 상술한 액티버티 코드(AT)에 의해서 DCT 블록마다 유형이 지정되어, 입력되는 DCT 계수 데이터의 상기 영역 번호에 따른 양자화 스텝으로 상기 입력 데이터가 제산된다. 할산기(21)로부터의 출력은 어장(語長)연산 회로(23)에 보내여지고, 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 부호 길이가 요청된다. 이 부호 길이 데이터는 가산기(25)와 레지스터(26)로 이루어진 누산기에 보내여지고 누적적으로 가산되어, 누산치가 비교회로(2)8에 보내여진다. 레지스터(26)는 제1 데이터 범위인 소정 버퍼량 단위, 예를 들면, 상기 비디오 세그먼트 단위마다, 단자(24)로부터의 리셋 신호(RST)에 의해 리셋된다. 비교기(28)에서는 레지스터(26)로부터의 누산치와 상기 기준값(Rf)을 비교하여, 누산치가 기준값(Rf) 이상에 달하면 "H" 레벨의 출력 OF, 예를 들면, ST 미터(201)에서는 출력(OF1)을 발생한다. 각 ST 미터(201, 202, ···, 20N)에서의 출력은 양자화기 결정회로(6)에 보내여지고, 상기 기준값(Rf)을 넘지 않은 가장 큰 양자화기 번호(QNo)를 선택하고 있다.
여기서, 기준값(Rf)는 압축율에 따라서 다른 값이 압축율 테이블(12)로부터 판독 출력되고 각 ST 미터(201, 202…, 20N)의 비교기(28)에 보내여지고 있다. 이것은 기준값(Rf)을 보다 작은 값에 설정해 주면, 양자화 후의 총부호량은 보다 작게 되어, 압축율을 높힐 수 있다. 따라서, 단자(11)로부터의 압축율이 높을수록, 보다 작은 기준값(Rf)가 선택되도록, 압축율 테이블(12)을 구성하면 된다. 또, 압축율이 높다는 것은, 1/n 압축인 경우의 n이 크고, 부호화 후의 데이터 총량이 보다 적어지는 것을 의미한다. 다음에, 유형 분류의 임계값을 압축율에 따라서 변화시키는 구체예에 관해서, 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다.
상술된 바와 같이, 상기 양자화 회로(7)의 양자화 스텝을 상기 양자화기 번호(QNo)와 유형 번호에 의해 결정하는 포맷의 경우에는 압축율을 변화시키 기위해서, 상기 부호량 추정부(10)의 ST 미터(201, 202,···, 20N)의 기준값(Rf)을 바꾸어 선택되는 양자화기 번호(QNo)를 변화시키는 것만으로는 약간 불충분하고, 유형 번호에 관해서도, 압축율을 높힐 때에는 보다 양자화 스텝이 커지는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 유형 분류 회로(30)의 유형 분류를 위한 임계값(Th1, Th2, Th3)을 압축율에 따라서 변화시키는 것이 바람직하다.
도 7은 상기 유형 분류 회로(30)의 구체적인 구성예를 도시하고, 도 8은 도 7의 각부의 신호를 도시하고 있다. 도 7의 입력단자(31)에는 예를 들면, 도 8의 A에 나타낸 바와 같은 상기 DCT 회로(2)로부터의 DCT 계수, 특히 AC(교류)성분의 계수의 절대치가 공급되어 있다. 이 입력 DCT 계수는 최대치 검출회로(32)에 보내여지고, 래치회로(33)의 출력치와 비교되어, 큰 쪽의 값이 래치회로(33)에 보내여지고 래치됨으로써, 래치 회로(33)로부터는 도 8의 C에 도시된 바와 같은 최대치 출력이 얻어진다. 래치 회로(33)는 단자(34)로부터의 예를 들면, 상기 DCT 블록 주기의 도 8의 B에 도시된 바와 같은 리셋 신호가 공급되어 있다. 래치회로(33)로부터의 최대치 출력은 3개의 비교기(35, 36, 37)에 각각 보내여지고, 임계값(Th1, Th2, Th3)과 각각 비교됨으로써, 비교기(35, 36, 37)로부터는 도 8의 D, E, F에 도시된 바와 같은 비교 출력이 각각 출력된다. 도 7의 예에서는 래치회로(33)의 출력치가 임계값(Th1, Th2, Th3)보다 클 때, 비교 출력은 0 내지 1로 변화한다. 이들의 비교출력(D, E, F)이 유형 번호 테이블(38)에 보내여지는 것으로, 유형 번호 테이블(38)로부터 도 8의 G에 도시된 바와 같은 유형 번호 출력이 래치회로(39)에 보내여진다. 래치회로(39)의 이네이블 단자(EN)에는 단자(34)로부터의 상기 리셋 신호(B)가 공급되어, 이 리셋 신호의 펄스 입력 타이밍의 유형 번호가 래치되어, 상술한 액티버티 코드(AT)로서 출력된다. 이와 같이 3개의 임계값(Th1, Th2, Th3)에서 입력 DCT 계수의 AC 성분의 절대치를 비교함으로써, 4단계의 유형 번호(0 내지 3) 중의 어느 하나인가를 선택하고 있다.
여기서, 각 임계값(Th1, Th2, Th3)는 소망의 압축율에 따라서 변화하는 값이고, 예를 들면, 각 임계값(Th1, Th2, Th3)을 보다 작은 값으로 설정하면, 출력되는 유형 번호는 보다 커지고, 결과적으로 양자화 스텝이 커지고, 압축율이 높게 된다. 이들의 임계값(Th1, Th2, Th3)는 단자(11)로부터의 압축율에 따라서 압축율 테이블(12)로부터 판독 출력되고, 각 비교기(35, 36, 37)에 보내여진다.
이러한 압축율 테이블(12)에 있어서의 압축율에 대한 상기 기준값(Rf) 및 각 임계값(Th1, Th2, Th3)의 구체예를 도 9에 도시한다. 도 9A가, 압축율(1/5, 1/10, 1/20) 일때의 상기 기준값(Rf)을 나타내고, 도 9B가, 압축율(1/5, 1/10, 1/20)일 때의 상기 각 임계값(Th1, Th2, Th3)을 나타내고 있다. 도 9B의 구체예에서는 입력단자(31)에 공급되는 DCT 계수의 최대치를 512로 하고 있다. 또한, 이밖에, 압축율에 따라서는 항상 소정의 상기 기준값(Rf) 및 상기 각 임계값(Th1, Th2, Th3)가 선택되도록 하여도 된다.
상술한 유형 분류 회로(30)에서는 3개의 비교회로(35, 36, 37)의 출력 결과에 의해 유형 번호를 결정하고 있지만, 이것은 통상 4단계의 유형 번호로 비디오 세그먼트 내용 블록의 세밀도를 나타내고 있기 때문이다. 본 발명에서는 이 4단계의 유형 번호 뿐만 아니라, 복수단의 유형 번호 선택에도 대응할 수 있고, 그 경우는 단수에 의해서 비교 회로를 증감하여, 또한 각각의 비교 회로에 소정의 임계값을 입력할 수 있도록 하는 테이블을 갖는 압축율 테이블(12)을 준비하면 된다. 또한, 소정의 압축율에 의해 유형 번호를 소정의 값으로 하는 것도 가능하다. 유형 분류 회로(30)에 입력되는 DCT 계수로서는 상술된 바와 같은 AC 성분의 계수의 절대치 이외가 입력되는 경우에도, 본 발명의 유형 분류 회로(30)는 적응 가능하다. 즉, AC 계수의 최대치와 최소치의 차나, AC 계수의 n승근 등, 더욱이 DC 성분의 계수와 같은 것이 유형 분류 회로(30)에 입력된 경우에도 적용가능하다.
다음에, 상술한 본 발명의 실시예의 데이터 부호화 방법 혹은 부호화 장치를 사용하여 구성되는 디지털 정보 데이터의 기록 재생 장치에 관해서, 도 10을 참조하면서 설명한다.
도 10에 있어서, 입력단자(51)에는 예를 들면, 디지탈화된 인터레스 주사의 순서로 비디오 데이터가 공급되어 있다. 이 입력 비디오 데이터는 블록화 회로(52)에 보내여지고, DCT의 기본 단위인 예를 들면, 8×8 샘플의 DCT 블록의 구조의 데이터에 변환된다. 이 DCT 블록의 휘도 4블록과 2개의 색차 각 1 블록의 계 6블록으로, 1개의 매크로 블록이 구성된다. 즉, 시간적으로 연속하는 제1 및 제2 필드의 시간적으로 동일인 위치의(4× 8)의 블록을 2개 조합하여, (8×8)의 블록이 형성된다. 블록화 회로(52)로부터의 출력은 셔플링 회로(53)에 공급되어, 1프레임내에서, 복수의 매크로 블록(MB)을 단위로서, 공간적인 위치를 원래의 것과 다르게 한 처리, 즉 셔플링이 이루어진다. 이것은 드롭 아웃, 테이프 상의 손상, 헤드클록등에 의해 에러가 집중하여 화질의 열화가 눈에 띄는 것을 방지하기 위해서이다. 이 셔플링 회로(53)로부터의 출력이 DCT(이산 여현 변환)회로(2) 및 움직임 검출 회로(54)에 보내여진다.
움직임 검출 회로(54)는 상술된 바와 같이 전단의 셔플링 회로(53)에 있어서, 셔플링된 복수의 매크로 블록(본 실시예에서는 5 매크로 블록(MB)으로 1 비디오 세그먼트를 구성하고, 이하 이 단위로 DCT 회로(2)로써 부호화가 행하여진다)의 각(8×8)의 블록이 입력되며, 움직임 모드와 정지 모드 중의 어느쪽인지를 판단한다. 이것은 피사체가 움직이고 있거나, 카메라가 팬, 줌 등을 하고 있을 때(움직임 모드시), 인터레이스 주사를 위해, 입력되는 블록을 일률적으로 DCT 회로(2)로 DCT 변환하여도 에너지가 분산되어 압축 효율이 저하하게 되는 것이 있기 때문이고, 이러한 경우에, (8×8)의 블록을 제1 필드 및 제2 필드로 각각 (4× 8)의 블록으로 분류하여, 각 (4×8)의 블록에 대하여 DCT 회로(2)로 DCT 변환을 실시함으로써, 압축 효율의 저하를 막는다. 움직임 검출 회로(54)에 있어서의 각 (8×8)의 블록의 각 모드의 선택방법으로서는 여러가지의 것이 고려되지만, 일례로서, 각 블록을 어더멀 변환하였을 때의 수직 방법의 계수 데이터에 근거하여 움직임 모드와 정지 모드의 선택을 하는 것을 들 수 있다. 그 외에도, 제1 및 제2 필드간의 차분의 절대치합을 소정의 임계값과 비교함으로써 움직임 모드와 정지 모드의 선택을 행하는 것도 가능하다.
움직임 검출 회로(54)에서 각 (8×8)의 블록에 대하여, 움직임 모드와 정지 모드가 판단되면, 선택된 모드에 따라서 DCT 회로(2)로 입력되는 각 블록에 대하여 DCT 변환이 이루어진다. 정지 모드로서는 각 비디오 세그먼트내의 각 (8×8)의 블록은 1개의 DC 성분과 63개의 AC 성분으로 구성되지만(도 2 참조), 움직임 모드시는 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 (4×8)의 블록 각각이 1개의 DC 성분과 31개의 AC 성분으로 구성된 각 블록의 같은 차수의 계수끼리의 합과 차의 연산을 행하여 (8×8)의 블록으로 재구성하여 DCT 회로(2)로 각 모드에 따른 DCT 변환이 행하여진다.
DCT 회로(2)로부터 가변 길이 부호화 회로(8)까지의 구성이, 상기 도 1의 데이터 부호화 장치의 구성에 상당하기 때문에, 상세한 설명을 생략하지만, 압축율에 따라서 총부호량이 변화한 압축 데이터가 가변 길이 부호화 회로(8)로부터 끄집어내여지는 것은 상술과 같다.
이 가변 길이 부호화 회로(8)로부터의 압축 데이터는 플레이밍 회로(55)에 보내여지고, 플레이밍 회로(55)에서는 소정의 포맷에 따라서, 예를 들면, 5매크로 블록의 압축 데이터를 25Mbps의 5 싱크 블록으로 패킹하여, 기록 데이터를 형성하는 플레이밍 처리를 실시한다. 이것은 5개의 매크로 블록으로 이루어진 비디오 세그먼트내에서, 어떤 매크로 블록으로부터 밀려 나오는 데이터를, 다른 매크로 블록의 빈 부분에 옮기도록 한 각 매크로 블록간에서의 데이터의 할당도 포함하는 처리이다. 이러한 패킹을 행하여도, 싱크 블록 중에는 여백부분 또는 무효 데이터 부분이 존재하고 있어, 특히, 본 발명의 실시예와 같이, 압축율을 임의로 변화시키는 것으로서는 압축 데이터의 총부호량이 변화하여, 압축율을 높이었을 때에는 총부호량이 적어지고, 싱크 블록 중의 여백부분 또는 무효 데이터 부분이 증대하게 된다.
그래서, 여백 검출 회로(56)에 의해, 플레이밍 회로(55)로부터의 데이터의 싱크 블록 중의 여백 부분을 검출하여, 다음 여백 삭제 회로(57)에 의해 검출된 여백부분을 삭제한 후, 기록회로(58)에 의해 하드 디스크 등의 기록 미디어(60)에 기록하고 있다.
기록 미디어(60)에 기록된 데이터는 재생회로(61)에 의해 재생하여, 더미 데이터 부가 회로(62)에 의해 상기 삭제된 여백 부분에 더미 데이터를 부가하여, 디플레이밍 회로(63)에 보내어, 상기 플레이밍 회로(55)의 플레이밍 처리의 반대의 처리를 실시하고, 가변 길이 복호화 회로(64)에 보낸다. 가변 길이 복호화 회로(64), 역단자화기(65), IDCT(역이산 여현 변환)회로(66), 디셔플링 회로(67) 및 역 블록화 회로(68)는 상기 가변 길이 부호화 회로(8), 양자화 회로(7), DCT 회로(2), 셔플링 회로(53) 및 블록화 회로(52)의 각 처리의 각각 반대의 처리를 실시한다. 역 블록화 회로(68)로부터는 상기 입력 단자(51)에의 입력 비디오 데이터에 상당하는 복호화 된 비디오 데이터가 출력되어, 출력단자(69)를 통해 끄집어낸다.
그런데, 상기 여백 검출 회로(56) 및 여백 삭제 회로(57)에 관해서는 예를 들면, 본건 출원인이 앞서 특허출원 평8-91532호의 명세서 및 도면에 있어서 제안한 디지털 정보 데이터 기록 및 재생 장치를 사용할 수 있다. 이 디지털 정보 데이터 기록 및 재생 장치에 관해서, 도 11 내지 도 16을 참조하면서 이하 설명한다.
도 11은 상기 도 10의 여백 검출 회로(56)로부터 기록 미디어(60)까지 상당하는 디지털 정보 데이터 기록 장치의 요부의 예를 도시하여, 본 예에 있어서, 도 11의 입력단자(120)에는 상기 도 10의 플레이밍 회로(55)의 출력측에 얻게되는 고정 길이 포맷의 플레이밍 데이터가 공급되어 있다.
본 예에 있어서는 설명을 간단히 하기 위해서, 도 12A에 도시된 바와 같은 고정 길이 포맷의 플레이밍 데이터, 즉 싱크 블록(SB)의 데이터가 입력단자(120)에 공급되는 것으로 한다.
이 도 12A에 도시된 고정 길이 포맷은 1 싱크 블록(SB)이 16 비트의 데이터의 40개분으로 이루어진 것이고, 싱크 데이터부의 처음의 1데이터는 블랭크이고, 다음 데이터는 8 비트가 블랭크이고 다음 4 비트에 에러정보(STA), 다음 4 비트에 양자화 번호(QNo)가 삽입되어 있다. 다음의 7데이터씩의 28데이터가 휘도 신호의 4개의 Y 블록(Yl, Y2, Y3, Y4)이고, 그 다음 5데이터씩이 색차 신호의 CR 블록 및 CB 블록이다.
이 도 12에 있어서, 엔드 오브 블록(EOB)의 후의 "0"는 무효 데이터이다. 이 경우, 본 예에 있어서는 처음에 전체에 걸쳐 "0"를 기록해 두고, 그 후, 유효 데이터로 재기록해 가는 것으로 한다.
상기의 입력단자(120)에 공급되는, 도 12A, 도 13의 B에 도시된 바와 같은 고정 길이 포맷의 플레이밍 데이터를, 신호처리에 필요한 시간 지연하는 40 클록 딜레이회로(121)에 공급하는 동시에, 무효 데이터 혹은 상기 여백을 검출하는 무효 데이터 검출 회로(122)에 공급한다. 이 무효 데이터 검출 회로(122)가, 상기 도 10의 여백 검출 회로(56)에 상당한다.
이 무효 데이터 검출 회로(122)는 1데이터의 16비트가 모두 "0"일 때를 무효 데이터로 판정하도록 한 것이다. 따라서 본 예에 있어서는 이 무효 데이터 검출 회로(122)의 출력측에는 도 13의 G에 도시된 신호가 얻어진다.
또한, 도 11에 있어서, 버퍼 유닛 펄스 입력 단자(123)에는 예를 들면, 도 13의 A에 도시된 바와 같이, 싱크 블록(SB)의 처음으로 하강하는 40 클럭에 1개의 버퍼 유닛 펄스를 공급하도록 한다.
상기 버퍼 유닛 펄스 입력 단자(123)에 공급되는 버퍼 유닛 펄스를 오어 게이트 회로(124)를 통해 업 카운터(125)의 클리어 단자(CL)에 공급한다. 이 업 카운터(125)의 클럭단자(125a)에는 클록신호가 공급되어, 이 업 카운터(125)의 출력단자(Q)에는 도 13의 C에 도시된 카운트 신호가 얻어진다.
이 업 카운터(125)의 입력단자(Q)에 얻게되는 카운트 신호를, 「o」,「1」,「2」,「9」, 「16」, 「23」,「30」,「35」,「30 이상」 및 「39」디코드 신호가 얻게되는 디코더(126)에 공급한다. 이 디코더(126)의「39」디코드 신호를 오어 게이트 회로(124)를 통해, 이 업 카운터(125)의 클리어 단자(CL)에 공급하여, 이 업 카운터(125)를 40 클럭마다 클리어하도록 한다.
이 디코더(126)의「0」,「1」, 「2」,「9」,「1」, 「6」,「23」,「30」및「35」의 디코드 신호를 각각 오어 게이트 회로(127)에 공급하여, 이 오어 게이트 회로(127)의 출력측에 도 13의 D에 도시된 마스크 신호를 얻도록 하여, 이 마스크 신호가 알고 있는 부분은 무효 데이터 검출 회로(122)가 무효 데이터로 판정하여도, 유효 데이터로서 취급하도록 한다.
도 11의 다운 카운터(128)의 로드단자(LD)에, 오어 게이트 회로(127)의 출력측에 얻게되는 도 13의 D에 도시된 마스크 신호를 오어 게이트 회로(129)를 통해 공급하는 동시에, 이 로드 단자(LD)에 무효 데이터 검출 회로(122)의 도 13의 G에 도시된 무효 데이터 검출 신호를 오어 게이트 회로(129)를 통해 공급한다. 따라서, 이 다운카운터(128)의 로드 단자(LD)에 도 13의 H에 도시된 로드 신호가 공급된다.
이 다운 카운터(128)는 로드 신호가 하이 레벨 "1"이 될 때 마다 로그값을 세트한다. 이 로그값은 업 카운터(125)의 카운트치가 「30」미만일 때는「6」이고, 이 카운트치가 「30」이상일 때는「4」이다.
즉, 입력 단자(130)에 로그값 「6」을 입력하는 동시에 입력 단자(131)에 로그값 「4」를 입력하고, 이 입력 단자(130)를 전환 스위치(132) 한쪽의 고정 접점(132a)에 접속하는 동시에 입력 단자(131)를 전환 스위치(132)의 다른 쪽 고정 접점(132b)에 접속하여, 이 전환 스위치(132)의 가변 접점(132c)을 디코더(126)의 도 13의 E에 나타내는 「30이상」 디코드 신호에 의해 전환되도록 하고, 이 가동 접점(132c)에서 얻게되는 도 13의 F에 나타내는 로그값를, 이 다운 카운터(128)의 로그값 입력 단자에 공급하도록 한다. 128a는 다운 카운트하는 클록 신호가 공급되는 클록 입력 단자이다.
이, 다운 카운터(128)의 출력 단자(Q)에는 도 13의 I에 나타내는 카운트치가 얻어지고, 이 다운 카운터(128)의 출력 단자(Q)에서 얻게되는 카운트치를 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(133, 134, 135, 136, 137 및 138) 각각의 데이터 단자(D)에 공급한다. 또한 디코더(126)의 도 13의 J에 나타내는 「9」 디코드 신호를 Y1블록의 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(133)의 이네이블 단자(EN)에 공급하고, 이 래치 회로(133)에 Yl블록의 유효 데이터 길이를 래치한다.
디코더(126)의 도 13의 K에 나타내는 「16」디코드 신호를 Y2블록의 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(134)의 이네이블 단자(EN)에 공급하고, 이 래치 회로(134)에 Y2블록의 유효 데이터 길이를 래치한다.
디코더(126)의 도 13의 I에 나타내는 「23」디코드 신호를 Y3블록의 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(135)의 이네이블 단자(EN)에 공급하고, 이 래치 회로(135)에 Y3블록의 유효 데이터 길이를 래치한다.
디코더(126)의 도 13의 M에 나타내는 「30」 디코드 신호를 Y4블록의 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(136)의 이네이블 단자(EN)에 공급하고, 이 래치 회로(136)에 Y4블록의 유효 데이터 길이를 래치한다.
또한, 디코더(126)의 도 13의 N에 나타내는 「35」디코드 신호를 CR 블록의 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(137)의 이네이블 단자(EN)에 공급하고, 이 래치 회로(137)에 CR 블록의 유효 데이터 길이를 래치한다.
디코더(126)의 도 13의 O에 나타내는 「0」 디코드 신호를 CB 블록의 유효 데이터 길이를 래치하는 래치 회로(138)의 이네이블 단자(EN)에 공급하고, 이 래치 회로(138)에 CB 블록의 유효 데이터 길이를 래치한다.
또 본 예에 있어서는 40 클록 지연 회로(21)의 출력측에서 얻게되는 도 14의 A에 나타내는 40 클록 지연된 입력 신호를, 전환 스위치(139)의 한쪽 고정 접점(139a)에 공급하는 동시에, 래치 회로(133, 134, 135 및 136)의 출력측에서 얻게되는 도 13의 P.Q.R 및 S에 나타내는 Y1, Y2, Y3및 Y4블록의 유효 데이터 길이 헤더를, 이 전환 스위치(139)의 다른 쪽 고정 접점(139b)에 공급하도록 한다.
이 전환 스위치(139)의 가동 접점(139c)을 디코더(126)의 도 14의 E에 나타내는 「0」디코드 신호에 의해 전환 제어하고, 이 「0」 디코드 신호가 있는 1비트 기간만 다른 쪽의 고정 접점(139b)에 접속하여, 이 Yl, Y2, Y3, 및 Y4블록의 유효 데이터 길이 헤더 「3」,「1」,「o」 및 「2」를 삽입하도록 하고, 그 밖의 기간은 이 가동 접점(139c)을 한쪽의 고정 접점(139a)에 접속하도록 한다.
이 전환 스위치(139)의 가동 접점(139c)에서 얻게되는 신호를, 전환 스위치(140)의 한쪽 고정 접점(140a)에 공급하는 동시에, 래치 회로(137 및 138)의 출력측에서 얻게되는 도 13의 T 및 U에 나타내는 CR 및 CB 블록의 유효 데이터 길이 헤더를, 이 전환 스위치(140)의 다른 쪽 고정 접점(140b)에 공급하도록 한다.
이 전환 스위치(140)의 가동 접점(140c)을 디코더(126)의 도 14의 C에 나타내는 「1」 디코드 신호에 의해 전환 제어하고, 이 「1」디코드 신호가 있는 1비트 기간만, 다른 쪽의 고정 접점(140b)에 접속하여, CR 및 CB 블록의 유효 데이터 길이 헤더 「1」 및 「2」를 삽입하도록 하고, 그 밖의 기간은 이 가동 접점(140c)을 한쪽의 고정 접점(140a)에 접속하도록 한다.
이 전환 스위치(140)의 가동 접점(140c)에서 얻게되는 도 14의 D에 나타내는 신호와 같이, 도 12A, 도 13의 B에 나타내는 싱크 블록(SB)의 처음의 블랭크 부분에, Yl, Y2, Y3및 Y4블록 유효 데이터 길이 헤더 「3」, 「1」, 「0」 및 「2」와 CR 및 CB 블록 유효 데이터 길이 헤더 「1」 및 「2」가 부가된 싱크 블록(SB)을 하드 디스크 기록 장치(141)의 버퍼 메모리(141a)의 데이터 입력 단자(D1n)에 공급하는 동시에 이 버퍼 메모리(141a)의 기록을 제어하는 기록 이네이블 신호를 얻는 기록 이네이블 신호 발생 회로(142)에 공급한다.
이 하드 디스크 기록 장치(141)는 버퍼 메모리(141a)에 소정량의 기록 데이터가 메모리될 때마다 하드 디스크(141b)의 소정 위치에 기록하도록 구성된 것이다.
이 기록 이네이블 신호 발생 회로(142)는 입력 신호의 데이터의 16비트 모두 로우 레벨 “0”의 도 14의 F에 나타내는 무효 데이터 판정 신호와 OR 게이트 회로(27)의 출력측에서 얻게되는 도 14M이 E에 나타내는 마스크 신호를 OR을 갖도록 한 것으로, 이 기록 이네이블 신호 발생 회로(142)의 출력측에는 도 14의 G에 나타내는 기록 이네이블 신호가 얻어진다.
이 기록 이네이블 신호 발생 회로(142)의 출력측에서 얻게되는 기록 이네이블 신호를 하드 디스크 기록 장치(141)의 버퍼 메모리(141a)의 기록 이네이블 신호입력 단자(EN)에 공급한다.
이 버퍼 메모리(141a)는 이 기록 이네이블 신호의 하이 레벨 “1”일 때만 데이터 입력 단자(D1n)에 공급되는 입력 신호를 기억하도록 한 것이다.
즉, 본 예에 있어서는 입력 단자(120)에 공급되는 싱크 블록(SB)이 도 12A에 나타내는 데이터였을 때는 이 버퍼 메모리(141a)에 기억되는 기록 데이터는 도 12B에 나타내는 바와 같이 유효 데이터 길이 헤더가 부가된 마스크 신호가 있는 부분과 유효 데이터 부분과의 그 밖의 무효 데이터가 제거된 신호가 된다.
따라서, 본 예에 있어서는 이 도 12B에 나타내는 신호를 하드 디스크(141b)에 기록한다. 따라서 본 예에 의하면 기록 데이터중 무효 데이터 부분이 보다 적어지고, 하드 디스크의 용량을 또한 절약할 수 있는 이익이 있다.
또한, 이 도 11의 구성의 무효 데이터 검출 회로(122)가 상기 도 10의 여백 검출 회로(56)에, 하드 디스크 기록 장치(141)가 상기 도 10의 기록 회로(58) 및 기록 미디어(60)에, 도 11의 나머지 부분이 상기 도 10의 여백 삭제 회로(57)에 각각 대응한다.
다음에, 상술한 도 11의 디지털 정보 데이터 기록 장치에 기록한 하드 디스크(141b)를 재생하는 디지털 정보 데이터 재생 장치의 예를 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다.
도 15에 있어서, 하드 디스크 재생 장치(150)는 하드 디스크(141b)로부터의 재생 신호를 버퍼 메모리(150a)를 통하여 출력하도록 한 것이다. 이 버퍼 메모리(150a)는 클리어 단자(CL)에 클리어 신호가 공급되었을 때부터 이네이블 단자(EN)에 이네이블 신호가 하이 레벨 “1”일 때에 클록 단자(150b)에 클록 신호가 공급될 때마다 데이터 출력 단자(Dut)로부터 1데이터(16비트)를 출력하도록 이루어진 것이다.
또한, 단자(151)는 도 16의 A에 나타내는 재생 동작의 스타트 신호가 공급되는 스타트 신호 입력 단자를 나타내고, 이 스타트 신호 입력 단자(151)에 공급되는 스타트 신호를 하드 디스크 재생 장치(150)의 버퍼 메모리(150a)의 클리어 단자(CL)에 공급하는 동시에 이 스타트 신호를 OR 게이트 회로(152)를 통하여 카운터(153)의 클리어 단자(CL)에 공급한다.
이 카운터(153)는 도16의 A에 나타내는, 클록 신호를 카운트하는 것으로, 이 카운터(153)의 출력 단자(Q)에서 얻게되는 도 16의 B에 나타내는 카운트 신호를 「0」, 「1」, 「8」, 「15」, 「22」, 「29」, 「34」 및 「39」의 디코드 신호가 얻게되는 디코더(54)에 공급한다.
이 디코더(154)의 「39」 디코드 신호를 OR 게이트 회로(152)를 통하여 카운터(153)의 클리어 단자(CL)에 공급하고, 이 카운터(153)를 40 클록마다 클리어하도록 한다.
또한, 이 스타트 신호, 디코더(154)의 「0」, 「1」, 「8」, 「15」,「22」, 「29」, 「34」 및 「39」의 디코드 신호를 각각 OR 게이트 회로(155)의 입력측에 공급하고, 이 OR 게이트 회로(155)의 출력측에서 얻게되는 도 16의 C에 나타내는 클리어 신호를 카운터(156)의 클리어 단자(CL)에 공급한다.
이 카운터(156)는 클록 입력 단자(156a)에 공급되는 도 16의 A에 나타내는 클록 신호를 카운트하도록 이루어진 것으로, 이 카운터(156)의 출력 단자(Q)가 얻게되는 도 16의 D에 나타내는 카운트 신호를 후술하는 콤퍼레이터(157)의 B 신호 입력 단자에 공급하도록 한다.
또한, 하드 디스크 재생 장치(150)의 버퍼 메모리(150a)의 데이터 출력 단자(Dout)에서 얻게되는 데이터의 16비트(D0, D1………D15)를 각각 앤드 게이트 회로(1580, 1581………15815)의 한쪽 입력 단자에 공급하도록 한다.
또한 이 버퍼 메모리(150a)의 데이터 출력 단자(Dout)에서 얻게되는 데이터의 16비트(D0, D1……D15)의 Dl2내지 Dl5비트를, 1클록 지연 회로(159)를 통하여, 시프트 레지스터(160)의 제 1의 시프트 레지스터부(160a)에 공급하도록 하고, 이 D8내지 D11비트를, 1클록 지연 회로(161)를 통하여, 시프트 레지스터(160)의 제 2의 시프트 레지스터부(160b)에 공급하도록 하고, 이 D4내지 D7비트를 1클록 지연 회로(162)를 통하여, 시프트 레지스터(160)의 제 3의 시프트 레지스터부(160c)에 공급하도록 하고, 이 D0내지 D3비트를, 1클록 지연 회로(163)를 통하여, 시프트 레지스터(160)의 제 4의 시프트 레지스터부(160d)에 공급하도록 한다.
또한, 이 버퍼 메모리(150a)의 데이터 출력 단자(Dout)에서 얻게되는 데이터의 16비트(D0, D1……… D15)의 D12내지 D15비트를, 시프트 레지스터(160)의 제 5의 시프트 레지스터부(160e)에 공급하는 동시에, 이 D8내지 D11비트를 시프트 레지스터(160)의 제 6의 시프트 레지스터부(160f)에 공급하도록 한다.
이 시프트 레지스터(160)의 로드 단자(LD)에 도 16의 E에 나타내는 디코더(154)의 「1」디코드 신호를 공급하고, 이 「1」 디코드 신호가 공급되었을 때 제 1 내지 제 6의 시프트 레지스터부(160a 내지 160f)에 유효 데이터 길이 헤더가 공급된다.
이 경우, 기록 데이터가 도 12B에 나타내는 것일 때에는 제 1의 시프트 레지스터부(160a)에 Yl블록의 유효 데이터 길이의 「3」이 공급되고, 제 2의 시프트 레지스터부(160b)에 Y2블록의 유효 데이터 길이의 「1」이 공급되고, 제 3의 시프트 레지스터부(160c)에 Y3블록의 유효 데이터 길이의 「0」이 공급되고, 제 4의 시프트 레지스터부(160d)에 Y4블록의 유효 데이터 길이의 「2」가 공급되고, 제 5의 시프트 레지스터부(160e)에 CR 블록의 유효 데이터 길이의 「1」이 공급되고, 제 6의 시프트 레지스터부(160f)에 CB 블록의 유효 데이터 길이의 「2」가 공급된다.
또한, 이 시프트 레지스터(160)는 제 1 내지 제 6의 시프트 레지스터부(160a 내지 160f)가 직렬 접속되어, 시프트 펄스 단자(SFT)에 시프트 펄스가 공급될 때마다 1시프트 레지스터부에 시프트하고, 제 1의 시프트 레지스터부(160a)에서 얻게되는 도 16의 G에서 나타내는 유효 데이터 길이가 콤퍼레이터(157)의 A 신호 입력 단자에 차례로 공급되도록 이루어진 것이다.
또한, 이 시프트 펄스 단자(SFT)에는 디코더(154)의 「8」, 「15」, 「22」, 「29」 및 「34」 디코드 신호를 각각 OR 게이트 회로(164)의 입력측에 공급하고, 이 OR 게이트 회로(164)의 출력측에서 얻게되는 도 16D의 F에 나타내는 시프트 펄스를 공급하도록 한다.
이 콤퍼레이터(157)로 A 신호 입력 단자에 공급되는 A 신호와 B 신호 입력 단자에 공급되는 B 신호를 비교하고, 그 출력측에 도 16의 H에 나타내는 바와 같이, A≥B일 때 하이 레벨 “1”로 하고, A<B일 때는 로우 레벨 “0”을 출력하도록 한다.
이 콤퍼레이터(157)의 도 16의 H에 나타내는 출력 신호를, 버퍼 메모리(50a)의 이네이블 단자(EN)에 공급하는 동시에, 이 콤퍼레이터(157)의 출력 신호를, 16개의 앤드 게이트 회로(1580, 1581,……… 15815)의 다른 쪽 입력 단자에 각각 공급한다.
따라서, 이 버퍼 메모리(150a)의 데이터 출력 단자(Dout)에는 도 16의 I에 나타내는 바와 같이, 싱크 비트(SB)의 고정 길이 포맷으로 되고, 도 12B의 유효 데이터가 삽입되어 그 밖의 부분이 DC 데이터로 된 신호가 얻어지고, 이 16개의 앤드 게이트 회로(1580, 1581………15815)의 출력측에는 도 16의 J에 나타내는 바와 같이, 이 유효 데이터 길이에 따라서 더미 데이터 “0”이 삽입된 도 12A에 나타내는 고정 길이 포맷 싱크 블록(SB)으로 된다.
이 16개의 앤드 게이트 회로(1580, 1581………15815)의 출력측에서 얻게되는 도 16의 J에 나타내는 재생 신호를, 디프레이밍 회로(170), 가변 길이 복호 회로(171), 역 양자화 회로(171), 역 DCT 회로(173), 디셔플링 회로(174) 및 역 블록화 회로(175) 등에서 이루어지는 재생 장치에 공급하도록 하면, 종래와 같은 재생 신호를 얻을 수 있다.
여기서, 상술한 구체예에서는 유효 데이터 길이 헤더를 부가하는 바와 같은 예를 진술하였지만, 그 대신에 무효 데이터 길이 헤더를 부가하도록 하여도 좋다. 또한, 상술한 구체예에서는 데이터 길이 헤더를 부가하였지만, 이 데이터 길이 헤더를 부가하는 것이 아니고, 재생 후에 EOB를 검출하여 DCT 블록의 단락을 발견하고, 여백에 더미 데이터를 넣어 출력하도록 하여도 물론 좋다. 또한 상술한 구체예에서는 프레이밍 후의 무효 데이터(여백)를 데이터의 모든 비트가 로우 레벨 “0”인가의 여부를 판단하고 검출하도록 하였지만, 이 무효 데이터(여백)를 그 밖의 방법으로 검출하도록 하여도 물론 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 예를 들면 테이프 폭이 1／4 인치의 디지털 VTR의 포맷, 소위, DV 포맷과 같이 고정 압축율의 화상 데이터의 압축 부호화 때에, 용이하게 원하는 압축율로 전환할 수 있다. 이것에 의해서, 높은 압축율로 압축된 부호의 무효 데이터 부분 즉 여백 부분을 삭제하고 디스크 등의 기록 미디어에 기록할 수 있고, 미디어의 용량을 절약할 수 있게 된다. 이것은 고화질을 요구되지 않는 오프 라인 편집 등의 용도에 사용하는 경우에 특히 유효하다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 데이터 부호화 방법 및 장치에 의하면, 입력 데이터를 직교 변환하고, 양자화한 후 가변 길이 부호화할 때에, 직교 변환 된 데이터에 근거하여 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호화 데이터 량을 추정하여, 추정된 데이터 량과 압축율에 따라서 다른 기준값에 근거하여 양자화 때의 양자화 스텝을 결정함으로써, 부호화된 데이터의 총량이 변화하여, 원하는 임의의 압축율을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 입력 데이터를 직교 변환하여, 양자화한 후에 가변 길이 부호화하는 경우에, 상기 직교 변환된 데이터에 근거하여 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 분류하기 위한 임계값을 압축율에 따라서 변화시킴으로써, 부호화된 데이터의 총량이 변화하여, 데이터 부호화 때의 압축율을 원하는 압축율로 할 수 있다.
여기서, 상기 입력 데이터가 화상 데이터로, 이산여현변환(離散餘弦變換)(DCT)을 하여 얻어진 DCT 계수 데이터를 복수의 양자화기의 어느 것인가에 양자화하여, 가변 길이 부호화하도록 하고, DCT 계수 데이터의 비디오 세그먼트 단위로 양자화하여 가변 길이 부호화하였을 때의 데이터량을 추정하여 기준값과 비교함으로써 적합한 양자화기를 결정하고, DCT 계수 데이터의 매크로 블록 단위의 데이터를 임계값과 비교함으로써 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 결정하도록 한 고정 압축율의 화상 압축 포맷을 상정할 때, 상기 기준값, 또는 기준값 및 임계값을 원하는 압축율의 정보에 따라서 변화시킴으로써, 압축 부호화되어 얻게되는 최종적인 부호화 데이터량이 변화하고, 고정 압축율의 화상 압축 포맷에 있어서의 데이터부호화 때에, 포맷의 호환을 유지한 채로, 용이하게 압축율을 바꿀 수 있다.
또한, 높은 압축율로 압축된 부호의 무효 데이터 부분 즉 여백 부분을 삭제하여 디스크 등의 기록 미디어에 기록할 수 있고, 미디어의 용량을 절약할 수 있게 된다. 이것은 고화질을 요구되지 않는 오프라인 편집 등의 용도에 사용하는 경우에 특히 유효하다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 예만에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 양자화기 결정회로(6) 대신에 도 3과 같은 양자화 테이블을 갖는 차양화 스텝 결정 회로를 사용하여, 이 양자화 스텝 결정 회로에 유형 분류 회로(30)로부터의 액티비티 코드(AT)(유형 번호)를 공급하여, 양자화 회로(7)에서의 양자화 스텝을 직접 지시하도록 하여도 좋다. 또한, DCT 블록의 크기나 비디오 세그먼트의 크기 등은 8× 8 화소나 5MB(매크로 블록)에 한정되지 않고, 임의로 설정하면 좋다. 또한, 양자화기 개수의 16개나, 유형 분류의 수(4) 등도 임의로 설정하여도 물론 좋다. 또한, 본 실시 예에서는 DCT 변환에 의한 부호화 방식에 관해서 기재하였지만, 그 밖의 웨이블렛트(wave1et) 변환에 의해 웨이블렛트 계수에 근거하는 부호화 방식이나, 웨이블렛트 변환과 다른 변환 방식을 조합한 부호화 방식도 유효하고, 그밖의, 영역 베이스 부호화(Region Based Coding)나, 플랭크털 부호화 등, 여러가지의 부호화 방식에도 본 발명은 적용 가능하다. 이밖에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.

Claims (16)

  1. 입력 데이터를 직교 변환하는 직교 변환 공정과,
    상기 직교 변환된 데이터와 압축율의 정보에 근거하여 양자화시의 양자화 스텝을 결정하는 양자화 스텝 결정 공정과,
    상기 직교 변환된 데이터를 상기 양자화 스텝 결정 공정에서 결정된 양자화 스텝으로 양자화하는 양자화 공정과,
    상기 양자화 공정에서 양자화된 데이터를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입력 데이터는 화상 데이터이고, 상기 직교 변환은 이산 여현 변환인 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 공정은 상기 직교 변환된 데이터를 제 1의 데이터 범위 내에서 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호량을 추정하고, 상기 추정된 데이터량과 상기 압축율의 정보에 따라서 다른 기준값에 근거하여, 상기 양자화 스텝을 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 공정은 각각 다른 양자화 스텝을 갖는 복수의 양자화기로 상기 직교 변환된 데이터를 제 1의 데이터 범위 내에서 양자화하여 양자화된 데이터를 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호량을 추정하고, 상기 추정된 총 부호량과 상기 압축율의 정보에 따른 다른 기준값에 근거하여, 상기 기준값의 범위 내에서도 가장 상기 총 부호량이 많은 상기 양자화기를 선택하고, 상기 선택된 양자화기가 갖는 양자화 스텝을 상기 양자화 공정에서 사용하는 양자화 스텝으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 공정은 제 2의 데이터 범위 내에서, 상기 직교 변환된 데이터에 의거하여 상기 양자화 공정에서의 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 결정하기 위한 유형 분류의 임계값을 상기 압축율의 정보에 따라서 변화시키는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 공정은 제 2 의 데이터 범위 내에서, 상기 직교 변환된 데이터에 의거하여 상기 양자화 공정에서의 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 상기 압축율에 따라서 변화시키는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 직교 변환 공정은 입력된 화상 데이터를 이산 여현 변환하는 공정이고,
    상기 양자화 스텝 결정 공정은, 상기 직교 변환된 데이터 중 제 2의 데이터 범위 내의 데이터에 대하여 상기 압축율에 따라서 변화하여 양자화의 미세함을 지시하는 유형 번호를 결정하고, 각각 다른 양자화 스텝을 갖는 복수의 양자화기로 상기 직교 변환된 데이터를 제 1의 데이터 범위 내에서 상기 결정된 유형 번호에 의거하여 각각 양자화하여 양자화된 데이터를 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호량 데이터를 추정하고, 상기 추정된 데이터와 상기 압축율에 따라서 변화하는 기준값에 근거하여, 상기 복수의 양자화기중 적합한 양자화기를 양자화기 번호로 나타내어 결정하고,
    상기 양자화 공정은 상기 양자화 스텝 결정 공정에서 결정한 상기 유형 번호와 상기 양자화기 번호에 근거하여 상기 직교 변환된 데이터중 상기 제 2의 데이터 범위 내에서 상기 데이터를 양자화하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 방법.
  8. 입력 데이터를 직교 변환하는 직교 변환 수단과,
    상기 직교 변환 수단에서 변환된 상기 입력 데이터와 압축율의 정보에 의거하여 양자화시의 양자화 스텝을 결정하는 양자화 스텝 결정 수단과,
    상기 직교 변환된 데이터를 상기 양자화 스텝 결정 수단에서 결정된 양자화 스텝으로 양자화하는 양자화 수단과,
    상기 양자화 수단에서 양자화된 상기 데이터를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화 수단을 갖는 데이터 부호화 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 입력 데이터는 화상 데이터이고, 상기 직교 변환은 이산여현변환인 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 수단은, 상기 직교 변환된 데이터를 제 1의 데이터 범위 내에서 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호량을 추정하고, 상기 추정된 데이터량과 상기 압축율의 정보에 따라서 변화하는 기준값에 의거하여, 상기 양자화 스텝을 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 수단은, 각각 다른 양자화 스텝을 갖는 복수의 양자화기를 가지며, 상기 양자화기에서 상기 직교 변환된 데이터를 제 1 의 데이터 범위 내에서 양자화하여 양자화된 데이터를 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호량을 추정하고, 상기 추정된 총 부호량과 상기 압축율의 정보에 따른 다른 기준값에 의거하여, 상기 기준값의 범위 내에서도 가장 상기 총 부호량이 많은 상기 양자화기를 선택하고, 상기 선택된 양자화기를 갖는 양자화 스텝을 상기 양자화 수단에서 양자화할 때에 사용하는 양자화 스텝으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 수단은, 제 2 의 데이터 범위 내에서, 상기 직교 변환된 데이터에 의거하여 상기 양자화 수단에서의 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 결정하기 위한 유형 분류의 임계값을 상기 압축율의 정보에 따라서 변화시키는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 양자화 스텝 결정 수단은, 제 2 의 데이터 범위 내에서, 상기 직교 변환된 데이터에 의거하여 상기 양자화 수단에서의 양자화의 미세함을 지시하는 유형을 상기 압축율에 따라서 변화시키는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 직교 변환 수단은, 입력된 화상 데이터를 이산여현변환하는 수단이고,
    상기 양자화 스텝 결정 수단은, 상기 직교 변환된 데이터중 제 2 의 데이터 범위 내의 데이터에 대하여 상기 압축율에 따라서 변화하여 양자화의 미세함을 지시하는 유형 번호를 결정하고, 각각 다른 양자화 스텝을 갖는 복수의 양자화기에서 상기 직교 변환된 데이터를 제 1 의 데이터 범위 내에서 상기 결정된 유형 번호에 근거하여 각각 양자화하여 양자화된 데이터를 상기 가변 길이 부호화하였을 때의 총 부호량 데이터를 추정하고, 상기 추정된 데이터와 상기 압축율에 따라서 변화하는 기준값에 의거하여, 상기 복수의 양자화기중 적합한 양자화기를 양자화기 번호로 나타내어 결정하고,
    상기 양자화 수단은, 상기 양자화 스텝 결정 수단에서 결정한 상기 유형 번호와 상기 양자화기 번호에 근거하여 상기 직교 변환된 데이터중 상기 제 2 의 데이터 범위 내에서 상기 직교 변환 수단에서 변환된 데이터를 양자화 하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  15. 입력 데이터를 직교 변환하는 직교 변환 수단과,
    상기 직교 변환 수단에서 변환된 상기 입력 데이터와 압축율의 정보에 의거하여 양자화시의 양자화기 번호를 결정하는 양자화기 번호 결정 수단과,
    상기 직교 변환된 상기 데이터를 유형 번호와 상기 양자화기 번호 결정 수단에서 결정된 양자화기 번호에 의거하여 결정되는 소정의 양자화 스텝으로 양자화 하는 양자화 수단과,
    상기 양자화 수단으로 양자화된 데이터를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화 수단을 가지며,
    상기 양자화기 번호 결정 수단은, 상기 압축율의 정보에 의거하여 부호량 기준값과 유형 분류 임계값을 출력하는 압축율 테이블과, 상기 직교 변환 수단으로부터의 직교 변환된 데이터와 상기 압축율 테이블로부터의 상기 유형 분류 임계값이 입력되어 상기 유형 분류 임계값에 의거하여 상기 직교 변환된 데이터를 소정의 유형에 나누어 상기 유형을 나타내는 유형 번호를 출력하는 유형 분류 수단과, 각각 소정의 양자화 스텝을 갖는 복수의 양자화기를 가지며, 상기 유형 분류 수단으로부터의 유형 번호와 상기 직교 변환된 데이터와 상기 압축율 테이블로부터의 부호량 기준값이 입력되고, 상기 복수의 양자화기에서 각각 상기 직교 변환된 데이터를 소정의 양자화 스텝으로 양자화하여 양자화된 데이터를 가변 길이 부호화하여 총 부호량을 추정하고, 추정된 상기 총 부호량과 상기 부호량 기준값에 의거하여, 상기 복수의 양자화기중 적합한 양자화기를 선택하여 양자화기 번호로서 출력하는 부호량 추정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 부호량 추정 수단에서 추정된 상기 총 부호량과 상기 부호량 기준값에 의거하여, 상기 기준값의 범위 내에서도 가장 상기 총 부호량이 많은 양자화기를 선택하여 양자화기 번호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터 부호화 장치.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3809719B2 (ja) * 1998-01-05 2006-08-16 ソニー株式会社 ディジタルビデオ信号処理装置および方法、ディジタルビデオ信号再生装置、復号装置および方法、ならびに、再生装置および方法
US6681052B2 (en) * 2000-01-15 2004-01-20 Sony Corporation Methods and systems for performing inverse quantization and inverse weighting of DV video
US7079697B2 (en) * 2001-03-19 2006-07-18 Texas Instruments Incorporated Image compression with transform coefficient analysis
JP2003006643A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Canon Inc 画像処理装置及びその方法、プログラム
KR100860985B1 (ko) * 2003-05-23 2008-09-30 삼성전자주식회사 패딩 정보를 이용한 기록/재생 방법
JP4113044B2 (ja) * 2003-05-23 2008-07-02 松下電器産業株式会社 画像符号化装置
JP4476104B2 (ja) * 2004-04-22 2010-06-09 三洋電機株式会社 符号化回路
US7801383B2 (en) * 2004-05-15 2010-09-21 Microsoft Corporation Embedded scalar quantizers with arbitrary dead-zone ratios
CN100414997C (zh) * 2004-09-29 2008-08-27 腾讯科技（深圳）有限公司 一种视频数据压缩的量化方法
CN101061725B (zh) * 2004-11-19 2010-08-11 松下电器产业株式会社 运动图像编码方法以及运动图像解码方法
US8422546B2 (en) 2005-05-25 2013-04-16 Microsoft Corporation Adaptive video encoding using a perceptual model
KR100685300B1 (ko) * 2005-11-02 2007-02-22 엠텍비젼 주식회사 인코딩된 데이터 전달 방법 및 그 방법을 수행하는 촬상장치
KR100664554B1 (ko) * 2005-11-02 2007-01-03 엠텍비젼 주식회사 인코딩된 데이터 전달 방법 및 그 방법을 수행하는 촬상장치
KR100664550B1 (ko) * 2005-11-02 2007-01-03 엠텍비젼 주식회사 인코딩된 데이터 전달 방법 및 그 방법을 수행하는 촬상장치
EP1995971B1 (en) 2006-03-16 2016-11-16 Huawei Technologies Co., Ltd. A method and device for realizing quantization in coding-decoding
US8503536B2 (en) * 2006-04-07 2013-08-06 Microsoft Corporation Quantization adjustments for DC shift artifacts
US8059721B2 (en) 2006-04-07 2011-11-15 Microsoft Corporation Estimating sample-domain distortion in the transform domain with rounding compensation
US7995649B2 (en) * 2006-04-07 2011-08-09 Microsoft Corporation Quantization adjustment based on texture level
US20070237237A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 Microsoft Corporation Gradient slope detection for video compression
US7974340B2 (en) * 2006-04-07 2011-07-05 Microsoft Corporation Adaptive B-picture quantization control
US8130828B2 (en) * 2006-04-07 2012-03-06 Microsoft Corporation Adjusting quantization to preserve non-zero AC coefficients
US8711925B2 (en) * 2006-05-05 2014-04-29 Microsoft Corporation Flexible quantization
US8238424B2 (en) * 2007-02-09 2012-08-07 Microsoft Corporation Complexity-based adaptive preprocessing for multiple-pass video compression
US8498335B2 (en) * 2007-03-26 2013-07-30 Microsoft Corporation Adaptive deadzone size adjustment in quantization
US8243797B2 (en) * 2007-03-30 2012-08-14 Microsoft Corporation Regions of interest for quality adjustments
US8442337B2 (en) * 2007-04-18 2013-05-14 Microsoft Corporation Encoding adjustments for animation content
US8331438B2 (en) * 2007-06-05 2012-12-11 Microsoft Corporation Adaptive selection of picture-level quantization parameters for predicted video pictures
US8189933B2 (en) * 2008-03-31 2012-05-29 Microsoft Corporation Classifying and controlling encoding quality for textured, dark smooth and smooth video content
US8897359B2 (en) 2008-06-03 2014-11-25 Microsoft Corporation Adaptive quantization for enhancement layer video coding
JP5257215B2 (ja) * 2009-04-16 2013-08-07 ソニー株式会社 画像符号化装置と画像符号化方法
GB2485576B (en) * 2010-11-19 2013-06-26 Displaylink Uk Ltd Video compression
US9414067B2 (en) * 2013-02-19 2016-08-09 Interra Systems Inc. Methods and systems for detection of block based video dropouts

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222783A (ja) * 1986-03-24 1987-09-30 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 動画像の高能率符号化方式
JP2841197B2 (ja) * 1988-04-20 1998-12-24 コニカ株式会社 階調画像データの圧縮方法
JPH0310486A (ja) * 1989-06-07 1991-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動画像符号化装置
JPH0329582A (ja) * 1989-06-27 1991-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像の符号化方式
JP2536684B2 (ja) * 1990-09-29 1996-09-18 日本ビクター株式会社 画像符号化装置
JPH04145781A (ja) * 1990-10-08 1992-05-19 Ricoh Co Ltd 画像データ記録方式
JP2862022B2 (ja) * 1990-10-31 1999-02-24 松下電工株式会社 画像符号化方式
JPH04222169A (ja) * 1990-12-21 1992-08-12 Casio Comput Co Ltd 画像圧縮装置
JPH04256298A (ja) 1991-02-08 1992-09-10 Toshiba Corp 動画像符号化装置
JP3187852B2 (ja) * 1991-02-08 2001-07-16 ソニー株式会社 高能率符号化方法
JP3069144B2 (ja) * 1991-04-30 2000-07-24 オリンパス光学工業株式会社 動画像符号化装置
JPH04367183A (ja) * 1991-06-13 1992-12-18 Sony Corp 画像符号化装置
JPH0522712A (ja) * 1991-07-11 1993-01-29 Toshiba Corp 飛び越し走査信号用画像圧縮装置
JP3364939B2 (ja) * 1991-12-18 2003-01-08 ソニー株式会社 画像符号化装置
JPH05176311A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Sony Corp 画像符号化装置
JP2797159B2 (ja) * 1992-03-02 1998-09-17 カシオ計算機株式会社 画像データ圧縮装置及び画像データ圧縮方法
JP3175328B2 (ja) * 1992-09-02 2001-06-11 三菱電機株式会社 画像符号化装置
JP2940304B2 (ja) * 1992-06-15 1999-08-25 松下電器産業株式会社 高能率符号化装置および高能率符号化方法および高能率符号化装置の復号装置
JP3245977B2 (ja) * 1992-06-30 2002-01-15 ソニー株式会社 ディジタル画像信号の伝送装置
JPH0638189A (ja) * 1992-07-15 1994-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像符号化方法
JP3127629B2 (ja) * 1992-10-23 2001-01-29 ソニー株式会社 ディジタル画像信号のエラー修整装置
US5861921A (en) * 1993-03-29 1999-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Controlling quantization parameters based on code amount
JPH07107481A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Sony Corp 画像信号符号化方法及び画像信号符号化装置
JPH07288809A (ja) * 1994-04-18 1995-10-31 Sony Corp ディジタル画像信号の符号化装置
JP3024673B2 (ja) * 1994-10-31 2000-03-21 日本電気株式会社 データ圧縮方式
JP3115199B2 (ja) * 1994-12-16 2000-12-04 松下電器産業株式会社 画像圧縮符号化装置

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CN1125566C (zh) 2003-10-22

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