KR20010043274A

KR20010043274A - 엠펙-4 비디오의 역양자화를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010043274A
Application number: KR1020007012233A
Authority: KR
Inventors: 첸 쑤에민
Original assignee: 매클린토크 샤운 엘; 제너럴 인스트루먼트 코포레이션
Priority date: 1998-05-04
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2001-05-25
Also published as: DE69932429D1; JP4592185B2; CN1299563A; EP1078532B1; AU748947C; WO1999057911A1; CN1155261C; EP1078532A1; JP2002514868A; TW421974B; US6385242B1; ATE333758T1; KR100597569B1; AU748947B2; AU3966899A; HK1037829A1; DE69932429T2; CA2329725A1

Abstract

비디오 계수의 2차원 배열(QF[v][u])의 역양자화 기능부(36, 44, 60)가 제공된다. 인트라-코디드 매크로블록(intra-coded macroblock)에 대한 제1가중행렬와 논-인트라-코디드 매크로블록(non-intra-coded macroblock)에 대한 제2가중행렬는 미리 계산되어 SRAM(88)에 저장된다. 가중인자를 선택하는데 이용되는 양자화 차분값은 현 매크로블록 양자화 레벨에 기초하여 가산기(70)에서 계산된다. 가중인자는 양자화 차분값과 매크로블록 형태 식별자에 응답하여(즉, 인트라-코디드 블록이나 논-인트라-코디드 블록) 이들 가중행렬중 하나로부터 출력된다. 그 후, 다음의 가중 W_i+1[w][v][u]는 현 가중 W_i[w][v][u]와 가중인자로부터 계산한다. 양자화되지 않은 계수를 재구성하기 위해, 계수의 배열(QF[v] [u])에 가중 W_i+1[w][v][u]를 승산기(92)에서 승산한다.

Description

엠펙-4 비디오의 역양자화를 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR INVERSE QUANTIZATION OF MPEG-4 VIDEO}

본 발명은 각종 멀티미디어 응용에 이용하는데 특히 적합하고, 여기에 레퍼런스로서 혼합된 문헌 「 ISO/IEC 14496-2, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1902, entitled "Coding of Audio-Visual Objects: Visual", October 30, 1997」에 개시된 MPEG-4 검증모델(Verification Model: VM)과 호환가능하다. MPEG-2 표준은 MPEG-4 표준에 선행하는 것으로, 여기에 레퍼런스로서 혼합된 문헌 「ISO/IEC 13818-2, entitled "Information Technology-Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio, Recommendation H.262", March 25, 1994」에 개시되어 있다. MPEG-4 표준에 대한 더욱 상세한 설명은 「T.Sikora, "The MPEG-4 Video Standard Verification Model," IEEE Transactions on Circuits and System for Video Technology, Vol.7, No.1, February 1997, pp.19~31」에서 찾을 수 있다.

MPEG-4는 다루기 쉬운 틀구조와 디지털 시청각 데이터의 통신과 접근 및 조작을 위한 코딩도구(coding tool)의 오픈 세트(open set)를 제공하는 새로운 코딩표준이다. 이들 도구는 광범위한 특징을 지지한다. MPEG-4의 다루기 쉬운 틀구조는 컴퓨터와 원격통신 및 엔터테인먼트(즉, TV와 영화) 산업에 의해 필요한 응용을 위한 코딩도구의 각종 조합과 그들의 대응하는 기능성, 즉 데이터베이스 브라우징(browsing), 정보검색, 대화식 통신을 지지한다.

MPEG-4는 멀티미디어 환경에서 비디오 데이터의 유효한 저장과 전송 및 조작을 허용하는 표준화된 코어(core) 기술을 제공한다. 게다가, MPEG-4 표준을 따르는 시스템은 유효한 압축과 객체 스칼라빌러티(scalability), 공간과 일시 스칼라빌러티 및 에러 회복성을 달성한다.

MPEG-4 비디오 VM 코더/디코더(coder/decoder: codec)는 모션보상을 하는 블록과 객체에 기초를 둔 혼성코더이다. 텍스처는 매크로블록(macroblock)에 기초를 둔 모션보상을 이용하는 8 ×8 이산 코사인변환(Discrete Cosine Transformation: DCT)으로 인코드된다. 객체형태는 알파맵(alpha map)으로 나타내고, 일시적인 예측을 이용하는 CAE(Content-based Arithmetic Encoding) 알고리즘이나 변형된 DCT 코더를 이용하여 인코드된다. 코더는 컴퓨터 그래픽으로부터 알려진 바와 같은 스프라이트 (sprite)를 다룰 수 있다. 파형 및 스프라이트 코딩 등의 다른 코딩법도 특정 응용에 이용될 수 있다.

모션보상된 텍스처 코딩은 비디오 코딩에 대해 잘 알려진 접근법으로, 3개의 스테이지 처리로 나타낼 수 있다. 첫번째 스테이지는 모션추정과 보상(ME/MC) 및 2차원(2-D) 공간변형을 포함하는 신호처리이다. ME/MC의 목적과 공간변형은, 복잡성 압박하에서 양자화와 엔트로피 코딩의 레이트 왜곡성능(rate-distortion perfor mance)을 최적화하기 위해 비디오 시퀀스에서의 일시적인 상관과 공간상관을 이용하는 것이다. ME/MC에 대한 가장 일반적인 기술은 블록정합이었고, 가장 일반적인 공간변형은 DCT였다.

역양자화는 비디오 텍스처 디코딩 처리에서 중요한 단계이다. MPEG-4 비디오에는 2개의 양자화 방법이 있다. 첫번째 방법은 MPEG-2 양자화 방법이고, 두번째 방법은 「ITU-T Group for Line Transmission of Non-Telephone Signals, "Draft recommendation H.263-Video coding for low bitrate communication," December, 1995」에서 설명한 H.263 양자화 방법이다.

인트라-코디드 블록(intra-coded block)의 DC 계수는 MPEG-2 양자화 방법이 이용되는 경우에 전체 다른 계수보다 차분적으로 역양자화된다. 이것은 MPEG-4 비디오를 위한 역양자화기를 설계하는데 복잡성을 초래했다.

따라서, MPEG-4 비디오를 처리할 때 역양자를 위해 유효하고 간단한 기술을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명은 상기한 이점 및 다른 이점을 갖는 장치 및 방법을 제공한다.

이 출원은 1998년 5월 4일에 출원된 미국 가출원 제60/084,025호의 이익을 주장한다.

본 발명은 MPEG-4 표준에 따라 제공되는 비디오 데이터의 역양자화를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 비디오 텍스처(texture) 디코딩 처리에서의 역양자화에 관한 것이다.

도 1은 MPEG-4 비디오 디코딩 처리를 나타낸 블록도이고,

도 2는 도 1의 비디오 텍스처 디코딩 처리를 더 상세히 나타낸 블록도,

도 3은 도 1과 도 2의 역양자화 처리를 더 상세히 나타낸 블록도,

도 4는 도 3의 역양자화 산술기능부의 1실시예를 나타낸 개략도이다.

본 발명에 따르면, 역양자화되는 양자화 계수의 2차원 배열(QF[v][u])이 제공된다. 상기 계수에 의해 표현되는 인트라-코디드 매크로블록의 제1가중행렬는 미리 계산되어 저장된다. 상기 계수에 의해 표현되는 논-인트라-코디드 매크로블록(non-intra-coded macroblock)의 제2가중행렬는 미리 계산되어 저장된다. 가중인자를 선택하는데 이용되는 양자화 차분값은 현 매크로블록 양자화 레벨에 기초하여 계산된다. 가중인자는 양자화 차분값과 매크로블록 형태 식별자에 응답하여 저장된 제1 및 제2가중행렬중 하나로부터 제공된다. 이 때, 다음의 가중 W_i+1[w][v][u]는 현 가중 W_i[w][v][u]와 가중인자로부터 계산된다.

상기한 실시예에 있어서, 양자화되지 않은 계수를 재구성하기 위해 계수의 배열(QF[v][u])에 가중 W_i+1[w][v][u]를 승산한다. 게다가, 상기한 실시예에 있어서, 계수는 VOP(video object plane)의 매크로블록을 나타낸다.

양자화 차분값은 제2, 즉 다음의 양자화기 스케일(quantizer_scale_i+1)에서 제1양자화기 스케일(quantizer_scale_i)을 감산함으로써 계산될 수 있다.

양자화 계수의 2차원 배열(QF[v][u])을 역양자화하기 위한 장치가 본 발명에 따라 제공된다. 계수에 의해 표현되는 인트라-코디드 매크로블록의 미리 계산된 제1가중행렬는 메모리에 저장된다. 상기 계수에 의해 표현되는 논-인트라-코디드 매크로블록의 미리 계산된 제2가중행렬도 저장된다. 제1가산기는 현 매크로블록 양자화레벨에 기초하여 가중인자를 선택하는데 이용되는 양자화 차분값을 계산한다. 가중인자는, 인트라-코디드 블록이나 논-인트라-코디드 블록을 지정하는 양자화 차분값과 매크로블록 형태 식별자에 응답하여 제1 또는 제2가중행렬로부터 출력된다. 제2가산기는 현 가중 W_i[w][v] [u]와 가중인자로부터 다음의 가중 W_i+1[w][v][u]를 반복하여 계산한다.

승산기는, 양자화되지 않은 계수를 재구성하기 위해 가중 W_i+1[w][v][u]를 계수의 배열(QF[v][u])에 승산시키기 위해 제공될 수 있다. 상기한 실시예에 있어서, 계수는 VOP의 매크로블록을 나타낸다.

미리 계산된 제1 및 제2가중행렬는, 예컨대 양자화 차분값과 매크로블록 형태 식별자에 의해 어드레스가 지정되는 제1RAM(random access memory)에 저장될 수 있다. 각 VOP에 대한 처음 가중 W₀[w][v][u]는 제2RAM에 저장될 수 있고, 지연기능부를 매개로 제2가산기에 W_i[w][v][u]로 제공될 수 있다. 제2RAM은 각 VOP의 처음 양자화 레벨(Vop_quant)과 매크로블록 형태 식별자에 의해 어드레스가 지정된다. 스위치는 제2RAM으로부터의 각 VOP에 대한 처음 가중 W₀[w][v][u]를 각각의 새 VOP의 시작에서의 지연기능부에 연결하기 위해 제공될 수 있다.

MPEG-4 비디오 디코더는 주로 3개 부분으로 구성된다. 이들은 세이프 디코더(shape decoder)와 모션디코더 및 텍스처 디코더이다. 도 1의 블록도에 나타낸 바와 같이, 재구성된 VOP는 디코드된 세이프와 텍스처 및 모션정보를 결합함으로써 얻어진다. 또한, 「Committee Draft, "Coding of audio-visual objects: visual", ISO/IEC 14496-2, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1920, Oct.30, 1997」를 참조하라.

도 1은 디멀티플렉서(demultiplexer; 10)가 입력 MPEG-4 비디오 스트림(도시하지 않음)으로부터 세이프와 모션 및 텍스처를 나타내는 코드화된 비트스트림(bit stream)을 제공하는 비디오 디코더를 나타낸다. 세이프 정보는 video_object_ layer_shape 제어신호에 응답하여 세이프 디코딩 기능부(14)에 정보를 선택적으로 전달하는 스위치(12)에 입력된다. 세이프 정보가 디코드되지 않을 경우, 스위치(12)는 세이프 디코딩 기능부로부터 세이프 정보를 포함하는 코드화된 비트 스트림을 떼어놓는다.

모션정보를 포함하는 코드화된 비트스트림은 모션 디코딩 기능부(18)에 의해 디코드된다. 모션보상 기능부(20)는 VOP 재구성 기능부(22)에 모션보상 차분신호를 제공하기 위해 각 기능부(14, 18)로부터 디코드된 세이프와 모션정보를 이용한다. 또, VOP 기능부(22)는 일반적으로 참조번호 24로 나타낸 텍스처 디코딩 기능부로부터 디코드된 텍스처 정보를 수신한다.

텍스처 디코딩 기능부는 VOP의 텍스처 정보를 디코드한다. 이 텍스처 정보는 디멀티플렉서(10)로부터 코드화된 비트스트림(텍스처)으로 제공되고, 가변길이 디코딩 기능부(30)에 의해 디코드된 가변길이이다. 가변길이 디코드된 데이터는 역스캐닝(inverse scanning) 기능부(32)에 의해 역스캔되어, 역DC ＆ AC 예측기능부 (34)에 전달된다. 얻어진 데이터는 역양자화기(36)로 역양자화된다. IDCT(inver se discrete cosine transform)가 IDCT 기능부(38)에 의해 행해지고 나서, 얻어진 텍스터 디코드된 데이터는 VOP 재구성 기능부(22)에 제공된다.

재구성된 VOP는, 종래의 방법으로 모션보상 기능부(20)와 세이프 디코딩 기능부(14)에 의한 다음의 이용을 위해 박스 16으로 나타낸 이전에 재구성된 VOP로서 저장된다. 이전의 VOP는 VOP를 갖춘 정보 전부 없이 압축된 형태로 수신되는 현 VOP를 디코드하기 위해 필요하다. 또, 재구성된 VOP는 당기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 다음의 비디오처리에 의해 이용하기 위한 도 1의 처리로부터 출력된다.

도 2는 비디오 텍스처 정보에 대한 디코딩 처리를 나타낸다. 도 2에 있어서, 2차원 배열은 name[q][p]로 나타내고, 여기에서 'q'는 세로차원의 색인이고, 'p'는 가로차원의 색인이다.

코드화된 비트스트림(텍스처)은, 가변길이 디코드된 데이터(QFS[n])을 출력하는 가변길이 디코딩 기능부(40)에 라인(41)을 매개로 공급된다. 그 후, 이 디코드된 데이터는 역스캔 기능부(42)에 의해 역스캔된다. DCT 계수의 지그-재그(zig-zag) 스캐닝과 상보형 역스캐닝 등의 스캐닝은 당기술분야에서 잘 알려져 있다. 또, 계수 블록의 이러한 스캐닝과 역스캐닝을 행하기 위한 알고리즘과 회로도 잘 알려져 있다.

그 후, 역스캔된 데이터는 역DC 및 AC 예측기능부(43)에 공급된다. 얻어진 데이터(QF[v][u])는 F[v][u]를 생성하기 위해 역양자화 기능부(44)에 의해 역양자화된다. 역DCT 기능부(46)는 F[v][u]로부터 f[y][x]를 공급한다. 그 후, 이 데이터는 라인(53)을 매개로 필요한 모션벡터를 수신하는 모션보상 기능부(48)에 전달된다. 얻어진 디코드된 펠(pel) d[y][x]는, 라인(51)을 매개로 재구성된 VOP도 수신하는 VOP 메모리(50)에 저장된다. 도 2의 기능부(40, 42, 43, 44, 46)는 일반적으로 도 1의 기능부(30, 32, 34, 36, 38)에 대응한다는 점에 주의해야 한다.

기능부(44)에 의해 제공된 역양자화는 비디오 텍스처 디코딩 처리에서 중요한 단계이다. 특히, 계수의 2차원 배열(QF[v][u])은 재구성된 DCT 계수(f[y][x])를 생성하기 위해 역양자화된다. 이 처리는 본질적으로 양자화기 단계크기에 대한 승산이다. 양자화기 단계크기는 2개 메커니즘에 의해 변경된다. 가중행렬는 블록내의 단계크기를 변경하는데 이용되고, 스케일(scale)인자는 약간의 비트만의 비용으로 변경할 목적으로 이용된다(전체 새로운 가중행렬를 인코딩과 비교해서).

도 3은 전체 역양자화 처리를 나타낸다. 계수의 2차원 배열(QF[v][u])은 라인(90)을 매개로 역양자화 산술기능부(60)에 입력된다. 적당한 역양자화 산술이 행해진 후에, 얻어진 계수(F″[v][u])는 F′[v][u]를 산출하기 위해 포화기능부 (62)에 의해 포화된다(즉, 상부경계와 하부경계에 대해 클립(clip)된다). 예컨대, 포화는 257의 상부경계와 258의 하부경계를 실현할 수 있다. F″[v][u]가 -258보다 작으면, -258에서 절단될 것이다. F″[v][u]가 257보다 크면, 257에서 절단될 것이다. 이러한 포화 기능부는 당기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 비교기 등을 이용하여 실현될 수 있다.

포화 후에, 부정합 제어 오퍼레이션이 행해진다. 부정합 제어는 상술한 ISO/IEC 14496-2에 개시되어 있고, 당기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 일반적으로, 부정합 제어는 재구성되고 포화된 계수(F′[v][u]) 전부를 가산함으로써 행해진다. 그 후, 이 합계가 홀수인지 짝수인지를 판정하기 위해 테스트한다. 이 합계가 짝수이면, 수정은 단지 하나의 계수, 즉 F[7][7]에 대해서만 이루어진다. F[7][7]에 대한 수정은 계수의 2개의 상보형 표현의 최하위비트를 토글(toggle)함으로써 간단하게 실현될 수 있다. 또, 단지 합계의 "홀수" 또는 "짝수"만이 관심사이기 때문에, 배타적 OR(최하위비트만의)은 합계를 계산하는데 이용될 수 있다. 마지막의 재구성된 DCT 계수(F[v][u])는 부정합 제어 기능부(64)로부터 출력된다.

MPEG-4 비디오에 특정된 2개의 양자화 방법이 있다. 첫번째 방법은 MPEG-2 양자화 방법이다. 두번째 방법은 H.263 양자화 방법이다.

MPEG-2 양자화 방법에 대해서는, 인트라-코디드 블록의 DC 계수는 다른 모든 계수와는 다른 방법으로 역양자화된다. 인트라-코디드 블록에 있어서, F″[0][0]은 QF[0][0]에 계수기를 승산함으로써 얻어진다. 재구성된 DC값은 다음과 같이 계산된다.

F″[0][0] = dc_scaler* QF[0][0]

인트라-코디드 매크로블록에 대해서는, 최적화된 비선형 역DC 양자화는 스칼라 인자(dc_scaler)를 결정하는데 이용된다. 인트라-코디드 매크로블록내에서, 휘도블록은 타입 1 블록으로 칭해지고, 색차블록은 타입 2 블록으로 분류된다.

ㆍ타입 1 블록의 DC 계수는 타입 1에 대한 비선형 계수기에 의해 양자화된다.

ㆍ타입 2 블록의 DC 계수는 타입 2에 대한 비선형 계수기에 의해 양자화된다.

표 1은 구분적으로 선형특성에 의해 표현된 비선형 dc_scaler를 명기한다.

구성요소:타입	quantizer_scale 범위에 대한 dc_scaler
구성요소:타입	1~4	5~8	9~24	25~31
휘도:타입 1	8	2x quantizer_scale	quantizer_scale+8	2x quantizer_scale-16
색차:타입 2	8	(quantizer_scale +13)/2	quantizer_scale-6

MPEG-2 양자화 방법에 대해서는, DC내 계수 이외의 다른 모든 계수는 본 발명에 따라 2개의가중행렬를 이용하여 역양자화된다. 하나는 인트라-코디드 매크로블록에 대한 것이고, 다른 하나는 논-인트라-코디드 매크로블록에 대한 것이다. 각 행렬는 사용자 정의 행렬를 다운로드하여 겹쳐쓸 수 있는 디폴트 세트(default set)의 값을 갖는다. 가중행렬는 W[w][v][u]로 나타내자. 여기에서, w는 이들 행렬중 어느 것이 이용되고 있는지를 나타내는 값 0~1을 갖는다. W[0][v][u]는 인트라-코디드 매크로블록에 대한 것이고, W[1][v][u]는 논-인트라-코디드 매크로블록에 대한 것이다.

다음 식은 QF[v][u]로부터 F″[v][u]를 재구성하는데 이용되는 산술식을 나타낸다(DC내 계수를 제외한 모든 계수에 대해).

F″[v][u] = ((2×QF[v][u]+k)×W[w][v][u]×quantiser_scale)/32

여기에서, k = 0 (블록내(intra blocks)), k = Sign(QF[v][u]) (블록외(non-intra blocks)), "/"는 제로를 향하는 결과를 절단하는 정수나누기를 나타낸다. 요약하자면, 이 역양자화 처리는

에 수적으로 동등한 어떤 처리이다.

quantizer_scale은 i번째 매크로블록에서 (i+1)번째 매크로블록으로 변하고 (i≥0), I-VOP와 P-VOP에 대해서는 quantizer_scale_i+1= clip(quantizer_scale_i+ dquant_i+1), B-VOP에 대해서는 quantizer_scale_i+1= clip(quantizer_scale_i+ dbquant_i+1)로 나타낸다.

함수 clip은 quantizer_scale의 값이 1에서 31 사이에 있는 것을 확신한다.

dquant와 dbquant 항은 다음과 같이 나타낸다.

dquant -- 이것은 I-VOP와 P-VOP에 대한 quantizer, quant의 변화를 나타내는 2비트 코드이다.

표 2에는 코드와 차분값이 기입되어 있다. quant값은 1~31 범위에 있고, quant값을 더한 후의 quant값이 1보다 작거나 31을 넘으면, 1과 31에 유사하게 고정될 것이다.

(dquant 코드와 대응하는 값)

dquant 코드	값
0	-1
1	-2
10	1
11	2

dbquant -- 이것은 B-VOP에 대한 quantizer의 변화를 나타내는 가변길이 코드이다.

표 3에는 코드와 차분값이 기입되어 있다. dbquant값을 더한 후의 quant값이 1보다 작거나 31을 넘으면, 1과 31에 유사하게 고정될 것이다.

(dbquant 코드와 대응하는 값)

dbquant 코드	값
10	-2
0	0
11	2

dquant값이 단지 -2, -1, 1, 2인 한편, dbquant값은 단지 -2, 0, 2일 수 있다는 점에 주의해야 한다. 본 발명은 다음의 2개 단계를 이용하여 역양자화 처리의 계산을 간단하게 하기 위해 이 실현을 이용한다.

(1) 인트라-코디드 매크로블록의와 논-인트라-코디드 매크로블록의의 2개의 부가적인 가중행렬을 미리 계산하여 저장한다.

(2) W_i[w][v][u]를 저장하고, quant_i+1= quantizer_scale_i+1- quantizer_sc ale_i를 계산한다.

역양자화 처리는 (i+1)번째 매크로블록에 대해 다음과 같이 간단하게 될 수 있다.

대응하는 역양자화 블록도는 도 4에 나타낸다. 역양자화에서 키 단계(key step)는 W[w][v][u]*quantiser_scale을 매크로블록에 기초를 둔 덧셈처리로 대체하는 것이다.

도 4의 실시예에 있어서, 2QF_i+1[v][u]+k로 스케일된 계수의 2차원 배열은, 라인(90; 도 3의 라인(90)에 대응)을 매개로 일반적으로 참조번호 60으로 나타낸 역양자화 산술기능부에 입력된다. 특히, 계수의 배열은 가산기(86)로부터의 출력 W_i+1[w][v][u]도 수신하는 승산기(92)에 제공된다. 가산기(86)로의 입력은 후술하는 SRAM(static random access memory; 88)의 출력과 각 VOP의 초기 가중 W₀[w][v][u]이 지연기능부(84)에 가해진 후의 결과인 W_i[w][v][u]로 이루어진다. 항 W₀[w][v][u]는 스위치(82)로의 VOP 개시 제어신호입력에 응답하여 각 VOP 개시(즉, 각 VOP의 첫번째 매크로블록)에 SRAM(80)으로부터 공급된다.

SRAM(80)에는, 각 VOP의 초기 양자화레벨(Vop_quant)과 현 매크로블록이 인트라-코디드 매크로블록 형태인지 논-인트라-코디드 매크로블록 형태인지를 나타내는 매크로블록 형태 식별자(INTRA CODED)에 의해 어드레스가 지정된다. Vop_quant와 INTRA CODED 입력신호 각각은 라인(68, 66)을 통해 SRAM(80)에 공급된다. Vop_quant는 VOP 헤더로 전달된다. INTRA CODED 신호는, 예컨대 "1"로 설정되면 인트라-코디드 블록임을 확인하고, 예컨대 "0"으로 설정되면 논-인트라-코디드 블록임을 확인하는 제어비트를 간단히 구비할 수 있다. 이 비트가 설정되면, SRAM이 인트라-코디드 블록을 처리하는데 필요한 데이터(즉, 현 가중)를 출력하는 것을 가능하게 하면서, 특정 페이지는 SRAM내를 가리킨다.

또, Vop_quant는 각 VOP의 개시에서 제어신호 VOP 개시에 의해 작동되는 스위치(78)에 공급된다. Vop_quant 데이터는 라인(67)을 매개로 가산기(74)에 공급되는 dquant 또는 dbquant 데이터와 합산된다. 얻어진 합계는 quant_scale_code(현 매크로블록 양자화 레벨)로 이루어지고, 상술한 바와 같이 지연기능부(72)에 의해 클립된다. 이 클립된 데이터는 지연기능부(76)에 의해 지연되어, 가산기(74)의 +입력으로 피드백된다. 그러므로, 가산기(74)는 각 VOP의 개시에서 스위치(78)를 매개로 Vop_quant를 수신한 후에, 다음 사이클에 대한 초기 Vop_quant 대신에 다음 피드백 데이터를 수신한다(타임스위치(78)가 오픈되는 동안). 또, 지연기능부(76)으로부터 지연되고 클립된 데이터는 클립기능부(72)로부터 현 클립된 데이터와 가산기(70)에서 합산된다. 이것은, SRAM(88)이 가산기(86)에 다음과 같은 적당한 가중행렬로부터 가중의 다음 배열을 공급하도록 어드레스 입력으로서 SRAM(88)에 공급되는 다음의 양자화 차분값(quant_i+1)을 생성한다.

±또는 ±또는 0

또, SRAM(88)에는, SRAM(80)과 관련하여 상술한 바와 같이 인트라-코디드 블록을 식별하기 위해 라인(66)을 매개로 INTRA CODED 신호에 의해 어드레스가 지정된다. 도 4의 역양자화 산술의 최종 출력은, 도 3의 포화기능부(62)에 의한 처리를 위해 승산기(92)로부터 출력되는 F″[v][u]이다.

도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 단지 단일 승산기(92)를 필요로 한다. 이것은, 본 발명의 양자화기보다 더 많은 비용으로 적어도 2개의 승산기를 필요로 하는 선행기술의 역양자화기에 관해서 유효한 향상을 나타낸다.

또한, 본 발명은 여러 가지의 특정한 실시예와 관련하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, MPEG-4 표준에 따라 제공되는 비디오 데이터의 역양자화를 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Claims

역양자화되는 양자화 계수의 2차원 배열(QF[v][u])을 제공하는 단계와,

상기 계수에 의해 표현되는 인트라-코디드 매크로블록의 제1가중행렬를 미리 계산하여 저장하는 단계,

상기 계수에 의해 표현되는 논-인트라-코디드 매크로블록의 제2가중행렬를 미리 계산하여 저장하는 단계,

현 매크로블록 양자화 레벨에 기초하여 가중인자를 선택하는데 이용되는 양자화 차분값을 계산하는 단계,

상기 양자화 차분값과 매크로블록 형태 식별자에 응답하여 상기 저장된 제1 및 제2가중행렬중 하나로부터 상기 가중인자를 제공하는 단계 및,

현 가중 W_i[w][v][u]와 상기 가중인자로부터 다음의 가중 W_i+1[w][v][u]를 반복하여 계산하는 단계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 계수의 역양자화 방법.
제1항에 있어서, 양자화되지 않은 계수를 재구성하기 위해, 계수(QF[v][u])의 상기 배열에 상기 가중 W_i+1[w][v][u]를 승산시키는 단계를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 계수의 역양자화 방법.
제2항에 있어서, 상기 계수는, VOP의 매크로블록을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 계수의 역양자화 방법.
제1항에 있어서, 상기 양자화 차분값은, 다음의 제2양자화기 스케일(quantiz er_scale_i+1)에서 제1양자화기 스케일(quantizer_scale_i)을 감산함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 계수의 역양자화 방법.
양자화 계수의 2차원 배열(QF[v][u])을 역양자화하는 장치에 있어서,

상기 계수에 의해 표현되는 인트라-코디드 매크로블록의 미리 계산되어 저장된 제1가중행렬와,

상기 계수에 의해 표현되는 논-인트라-코디드 매크로블록의 미리 계산되어 저장된 제2가중행렬,

현 매크로블록 양자화레벨에 기초하여 가중인자를 선택하는데 이용되는 양자화 차분값을 계산하기에 적당한 제1가산기,

상기 가중인자를 제공하기 위해 상기 양자화 차분값과 매크로블록 형태 식별자에 응답하는 상기 저장된 제1 및 제2가중행렬중 적어도 하나 및,

현 가중 W_i[w][v][u]와 상기 가중인자로부터 다음의 가중 W_i+1[w][v][u]를 반복하여 계산하기 위한 제2가산기를 구비하고 있는 것을 특징으로 역양자화 장치.
제5항에 있어서, 양자화되지 않은 계수를 재구성하기 위해, 상기 계수의 배열(QF[v][u])에 상기 가중 W_i+1[w][v][u]를 승산하기 위한 승산기를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 역양자화 장치.
제6항에 있어서, 상기 계수는, VOP의 매크로블록을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.
제7항에 있어서, 상기 미리 계산된 제1 및 제2가중행렬는, 상기 양자화 차분값과 상기 매크로블록 형태 식별자에 의해 어드레스가 지정된 제1RAM에 저장되는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.
제8항에 있어서, 각 VOP에 대한 초기 가중 W₀[w][v][u]는 제2RAM에 저장되고, 지연기능부를 매개로 W_i[w][v][u]로서 상기 제2가산기에 공급되는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.
제9항에 있어서, 상기 제2RAM은 각 VOP의 초기 양자화 레벨(Vop_quant)과 상기 매크로블록 형태 식별자에 의해 어드레스가 지정되는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.
제9항에 있어서, 각각의 새로운 VOP의 개시에서만 상기 제2RAM으로부터 상기 지연기능부에 각 VOP에 대한 상기 초기 가중 W₀[w][v][u]를 제공하기 위한 스위치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.
제5항에 있어서, 상기 미리 계산된 제1 및 제2가중행렬는, 상기 양자화 차분값과 상기 매크로블록 형태 식별자에 의해 어드레스가 지정되는 RAM에 저장되는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.
제12항에 있어서, 양자화되지 않은 계수를 재구성하기 위해, 상기 계수의 배열(QF[v][u])에 상기 가중 W_i+1[w][v][u]를 승산하기 위한 승산기를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 역양자화 장치.