KR20030081469A - 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치 - Google Patents

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Abstract

동화상 신호의 부호화 처리를 행하는 변환 방식이 다른 복수의 변환부와, 그 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하는 변환 방식 제어부를 갖고, 동화상 신호를 압축한 부호화 데이터를 생성한다.

Description

동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치{MOVING PICTURE CODING APPARATUS AND MOVING PICTURE DECODING APPARATUS}
도 1은, 예를 들면 국제 표준 ISO/IEC 13818-2(통칭 MPEG-2 비디오 파트)에 기재된 종래의 동화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도이다. 참조 부호(10)는 부호화 제어부, 참조 부호(11)는 부호화 모드 판정부, 참조 부호(12)는 DCT부, 참조 부호(13)는 양자화부, 참조 부호(14)는 역양자화부, 참조 부호(15)는 역DCT부, 참조 부호(16)는 비디오 메모리, 참조 부호(17)는 움직임 보상부, 참조 부호(18)는 움직임 검출부, 참조 부호(19)는 가변 길이 부호화부이다.
다음으로, 동작에 대하여 설명한다. 입력되는 동화상 신호(101)는 후술하는 움직임 보상 예측 신호와 차분이 취해지고, 예측 차분 신호(102)가 부호화 모드 판정부(11)에 입력된다. 부호화 모드 판정부(11)에서는 입력 동화상 신호(101)를 부호화 처리하는 인트라 부호화 모드나, 예측 차분 신호(102)를 부호화 처리하는 인터 부호화 모드 중 어느 하나를 선택하여, 한쪽의 신호를 출력한다. 출력된 신호는 직교 변환의 일종인 DCT를 이용하여 공간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환된다. 변환 계수는 양자화부(13)에서 양자화되어, 양자화 계수(103)가 출력된다.
양자화 계수(103)는 역양자화부(14)에서 역양자화되고, 역DCT부(15)에서 역DCT되어, 공간 영역의 신호로 재변환된다. 변환된 신호는 인터 부호화 모드가 선택되어 있는 경우에는 움직임 보상 예측 신호와 가산되어, 국부 복호 화상 신호가 비디오 메모리(16)에 축적된다. 움직임 검출부(18)는 비디오 메모리(16)에 축적된 국부 복호 화상 신호와 입력 화상 신호(101)를 입력하여, 움직임 벡터(104)를 검출한다. 움직임 보상부(17)는 움직임 벡터(104)와 국부 복호 화상 신호로부터 움직임 보상 예측 신호를 생성한다.
부호화 제어부(10)는 부호화 모드 판정 신호(105)를 이용하여 부호화 모드 판정부(11)를 제어한다. 제어의 방법으로서는, 예를 들면 과거의 부호화 처리의 상황(예를 들면, 발생 부호량)이나 입력되는 화상 신호의 신호 특성에 따라, 인트라 부호화 모드와 인터 부호화 모드의 발생 비율을 제어한다. 또한, 부호화 제어부(10)는 양자화 파라미터(106)를 이용하여 양자화부(13)에서 행해지는 양자화 처리의 정밀도를 제어한다.
가변 길이 부호화부(19)는 양자화 계수(103), 움직임 벡터(104), 부호화 제어부(10)가 생성하는 상기 부호화 모드나 양자화 파라미터 등의 각종 정보(107) 등을 부호화·다중화하여 출력한다.
도 2는 도 1의 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 입력하여, 복호 화상 신호를 얻는 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도이다. 참조 부호(80)는 가변 길이 복호부, 참조 부호(81)는 역양자화부, 참조 부호(82)는역DCT부, 참조 부호(83)는 비디오 메모리, 참조 부호(84)는 움직임 보상부이다.
다음으로, 동작에 대하여 설명한다. 입력되는 부호화 데이터(151)는 가변 길이 복호부(80)에서 가변 길이 복호된다. 이것은 부호화기의 가변 길이 부호화부(19)의 반대의 동작을 행하는 것이다. 복호된 양자화 계수(152)는 역양자화부(81)에서 역양자화되고, 역DCT부(82)에서 역DCT되어, 공간 영역의 신호로 변환된다. 변환된 신호가 인터 부호화 모드인 경우에는 움직임 벡터(153)를 이용하여 움직임 보상 예측된 움직임 보상 예측 신호와 가산되고, 복호 화상 신호(154)가 얻어진다. 복호 화상 신호(154)는 비디오 메모리(83)에 축적된다.
종래의 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치는 이상과 같이 구성되어 있으며, 그 때문에 이용되고 있는 동화상 부호화 방식은 화상 신호의 주파수 영역으로의 변환 방식으로서 항상 DCT를 이용하고 있으므로, DCT의 변환 특성에 맞지 않는 신호가 입력된 경우에는 충분한 압축 특성이 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 DCT와 양자화의 조합에서는 부호화 오차를 제로로 하는 무손실(lossless) 부호화 처리가 사실상 불가능에 가깝다는 문제도 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 화상 신호의 특성에 맞게 최적의 부호화 처리를 행할 수 있도록 변환 방식을 선택할 수 있고, 나아가서는 변환 방식을 선택할 때에, 연동하여 양자화 처리나 가변 길이 부호화 처리의 처리 방식을 변경할 수 있는 화상 부호화 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 화상 신호를 압축하여 신장했을 때에, 거의 완전하게 원래의 화상 신호로 복호 가능한 무손실 부호화 처리도 적응적으로 가능하게 하는 화상 부호화 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 화상 부호화 장치로부터 얻어지는 부호화 출력을 정확하게 복호 처리할 수 있는 동화상 복호 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
〈발명의 개시〉
본 발명에 따른 동화상 부호화 장치는, 동화상 신호를 압축한 부호화 데이터를 생성하는 동화상 부호화 장치로서, 동화상 신호의 부호화 처리를 행하는 변환 방식이 다른 복수의 변환부와, 복수의 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하는 변환 방식 제어부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 화상 신호의 특성에 맞는 변환 방식에 의해 최적의 부호화 처리를 행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 압축된 부호화 데이터로부터 동화상 신호를 복호하는 동화상 복호 장치로서, 동화상 신호를 복호하는 변환 방식이 다른 복수의 역변환부와, 부호화 데이터에 따라 상기 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하는 역변환 방식 제어부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 부호화 데이터로부터 거의 완전하게 원래의 화상 신호로 복호 가능한 무손실 부호화 처리를 적응적으로 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 부호화 장치는, 선택된 변환부의 변환 방식을 나타내는 플래그를 부호화 데이터에 포함시키는 가변 길이 부호화부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 부호화 데이터를 복호하는 복호 장치측에 있어서, 추출한 플래그에 기초하여 그 부호화 데이터를 올바른 변환 방식으로 복호하는 것을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터로부터 변환 방식을 선택하는 플래그를 추출하는 가변 길이 복호부를 포함하고, 역변환 방식 제어부가 추출된 플래그에 따라 상기 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하도록 한 것이다.
이에 의해, 추출된 플래그에 기초하여 그 부호화 데이터를 동화상 부호화 장치측과 동일한 변환 방식을 이용하여 복호하는 것을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 부호화 장치는, 부호화 데이터에 포함되는 일부 정보를 사용하여 복수의 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하는 변환 방식 제어부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 사용한 변환 방식의 플래그의 복호 장치측으로의 송신을 불필요로 하거나, 송신 횟수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터에 포함되는 일부 정보를 사용하여 상기 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하는 역변환 방식 제어부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 복호 장치측에서는 플래그를 이용하지 않고 부호화 데이터에 포함되는 일부 정보로부터 변환 방식을 선택할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터의 일부 정보가 양자화파라미터 정보이도록 한 것이다.
이에 의해, 동화상 부호화 장치에서 양자화 파라미터 정보를 사용하여 선택한 변환 방식과 동일한 변환 방식을 선택할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터의 일부 정보가 매크로 블록의 부호화 모드의 인트라 부호화 모드 및 인터 부호화 모드이도록 한 것이다.
이에 의해, 동화상 부호화 장치에서 매크로 블록의 부호화 모드 정보를 사용하여 선택한 변환 방식과 동일한 변환 방식을 선택할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터의 일부 정보가 매크로 블록의 움직임 보상 예측을 행하는 움직임 벡터의 개수 정보이도록 한 것이다.
이에 의해, 동화상 부호화 장치에서 매크로 블록의 움직임 벡터의 개수 정보를 사용하여 선택한 변환 방식과 동일한 변환 방식을 선택할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 부호화 장치는, 변환 방식 제어부가 과거에 선택된 변환 방식의 이력을 기억해 두고, 그 이력에 따라 복수의 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하도록 한 것이다.
이에 의해, 변환 방식을 나타내는 플래그를 동화상 복호 장치측으로 송신하는 횟수는 대폭 감소되게 되어, 그 플래그에 필요한 부호량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 역변환 방식 제어부가 과거에 선택된 변환 방식의 이력을 기억해 두고, 그 이력에 따라 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하도록 한 것이다.
이에 의해, 동화상 부호화 장치에서 사용하여 선택한 변환 방식과 동일한 변환 방식을 선택할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 부호화 장치는, 선택된 변환부에 대응한 양자화 처리를 행하는 양자화부와, 선택된 변환부의 변환 방식을 나타내는 플래그를 부호화 데이터에 포함시키는 가변 길이 부호화부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 변환 방식을 선택할뿐만 아니라, 변환 방식에 따른 양자화 처리를 행함으로써, 부호화의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터로부터 변환 방식을 선택하는 플래그를 추출하는 가변 길이 복호부와, 복수의 다른 역양자화부를 포함하고, 역변환 방식 제어부가 추출된 상기 플래그에 따라 상기 복수의 다른 역양자화부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 역양자화부를 선택하도록 한 것이다.
이에 의해, 역변환의 변환 방식뿐만 아니라, 변환 방식에 따라 역양자화의 방식까지 전환함으로써, 동화상 부호화 장치측의 역양자화의 방식과 일치시켜 부호화 데이터를 정확하게 복호할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 동화상 부호화 장치는, 선택된 변환부의 변환 방식을 나타내는 플래그를 부호화 데이터에 포함시킴과 함께, 선택된 변환 방식에 따른 가변 길이 부호화 처리를 행하는 가변 길이 부호화부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 변환 방식을 선택할뿐만 아니라, 변환 방식에 따른 가변 길이 부호화 방식을 선택하여 동작시킴으로써, 부호화 효율을 보다 한층 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 동화상 복호 장치는, 부호화 데이터로부터 변환 방식을 선택하는 플래그를 추출함과 함께, 추출된 플래그에 따른 가변 길이 복호 처리를 행하는 가변 길이 복호부를 갖도록 한 것이다.
이에 의해, 역변환의 방식뿐만 아니라, 가변 길이 복호 방식까지 전환하도록 하였기 때문에, 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 정확하게 복호하는 것을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명은 동화상 신호를 전송하기 위해서 압축하는 동화상 부호화 장치 및 압축된 동화상 신호를 재생하기 위해서 신장하는 동화상 복호 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 동화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도.
도 2는 종래의 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치를 나타내는 블록 회로도.
도 6은 가변 길이 부호화 시의 스캔순 등의 처리예를 나타내는 설명도.
도 7은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도.
도 8은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도.
〈발명을 실시하기 위한 최량의 형태〉
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해서, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대하여, 첨부 도면에 따라 설명한다.
〈제1 실시 형태〉
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3에서, 참조 부호(21)는 변환 방식 제어부, 참조 부호(22)는 제1 변환부 A, 참조 부호(23)는 제2 변환부 B, 참조 부호(24)는 제1 역변환부 A, 참조 부호(25)는 제2 역변환부 B, 참조 부호(26, 27)는 각각 두 개의 변환부 A(22), B(23), 역변환부 A(24), B(25) 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치이다. 다른 구성 요소는 도 1에 도시한 종래예와 동일하고, 동일한 번호의 블록은 동일한 기능과, 동일한 동작을 행한다.
다음으로, 동작에 대하여 설명한다. 변환 방식 제어부(21)는 부호화 모드 판정부(11)로부터 출력되는 신호를 공간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하는 처리로서, 2개 준비되어 있는 변환부 A(22)와 변환부 B(23) 중 어느 하나를 이용하여 변환하도록 신호(202)를 이용하여 스위치(26)를 제어한다.
또한, 변환 방식 제어부(21)는 역양자화된 계수를 역변환할 때에, 선택된 변환 처리의 역변환을 행하도록, 스위치(27)를 제어한다.
또한, 변환 방식 제어부(21)는 변환부 A(22)와 변환부 B(23) 중 어느 하나를 선택하여 부호화 처리를 행하였는지를 나타내기 위한 변환 방식 선택 플래그(201)를 가변 길이 부호화부(19)로 출력한다. 변환 방식 선택 플래그(201)는 양자화 계수(103)나 움직임 벡터(104) 등의 부호화 데이터와 함께 부호화·다중화되어 출력된다.
다음으로, 변환 방식 제어부(21)의 제어 방법에 대하여 이하에 설명한다. 제1 실시 형태에서는 어느 방식이 선택되어 있는지를 나타내는 변환 방식 선택 플래그(201)를 부호화 데이터로서 출력하기 때문에, 임의의 타이밍 또는 단위로 변환 방식을 전환할 수 있다. 예를 들면, MPEG-2 비디오의 비트 스트림 신택스와 같은 계층 구조를 가진 형식의 부호화 데이터를 출력하는 경우, 시퀀스 헤더에 변환 방식 선택 플래그(201)를 다중하면, 시퀀스 단위로 변환 방식을 전환할 수 있게 된다. 마찬가지로, GOP(Group Of Picture) 헤더에 다중하면 GOP 단위로, 픽쳐 헤더에 다중하면 픽쳐 단위로, 슬라이스 헤더에 다중하면 슬라이스 단위로, 매크로 블록 타입의 일부에 다중하면 매크로 블록 단위로 변환 방식을 전환할 수 있게 된다.
이러한 제어에 의해, 동화상의 시퀀스, 또는 GOP, 픽쳐, 슬라이스, 매크로 블록 등의 소정의 단위마다 변환 방식을 선택할 수 있어, 화상 신호의 상태에 따른 최적의 부호화 처리를 행할 수 있다.
이와 같이 제1 실시 형태의 동화상 부호화 장치에 따르면, 변환 방식 제어부(21)의 제어에 의해 변환부 A(22)와 변환부 B(23) 중 어느 하나를 이용하여 변환하도록 하였기 때문에, 화상 신호의 특성에 맞는 변환 방식을 선택하여 최적의 부호화 처리를 행할 수 있게 된다.
또한, 변환 방식 제어부(21)는 변환부 A(22)와 변환부 B(23) 중 어느 하나를선택하여 부호화 처리를 행하였는지를 나타내기 위한 변환 방식 선택 플래그(201)를 가변 길이 부호화부(19)에 출력하여, 변환 방식 선택 플래그(201)를 양자화 계수(103)나 움직임 벡터(104) 등의 부호화 데이터와 함께 부호화·다중화하여 출력하도록 하였기 때문에, 이 부호화 데이터를 입력하여 복호하는 복호 장치측에서는 변환 방식 선택 플래그(201)에 기초하여 그 부호화 데이터를 정확하게 복호할 수 있게 된다.
또, 변환 방식 제어부(21)는 변환 방식 선택 플래그(201)를 양자화 계수(103)나 움직임 벡터(104) 등의 부호화 데이터와 함께 부호화·다중화하여 출력하는 것이 아니라, 다른 레이어에서 이 변환 방식 선택 플래그(201)를 송수신함으로써 마찬가지의 효과를 얻도록 해도 된다. 예를 들면, 통신을 개시할 때에 통상 행해지는 통신 단말기 능력 정보의 교환 작업(예를 들면, ITU-T의 권고 H.242나 H.245 등의 프로토콜이 국제 표준으로서 정해져 있음)일 때에, 이 플래그의 교환을 행하고, 변환 방식을 설정할 수도 있다. 또는, 축적 미디어(테이프나 디스크 등의 매체)에 기록되어 있는 부호화 데이터를 재생하는 경우에는 매체의 일부에 변환 방식을 기록해 두고, 재생 개시 시에 수동으로 조작하여 변환 방식을 전환하는 방법, 또는 기록되어 있는 방식을 판독하여 변환 방식을 자동적으로 전환하는 방법이라도 가능하다. 이것은 이후 설명하는 다른 실시 형태라도 마찬가지이다.
〈제2 실시 형태〉
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도이다. 도 4에서, 변환 방식 제어부(31)는 부호화 제어부(30)로부터의 신호에 따라 동작하는 점이 제1 실시 형태와 다른 점이다. 이에 의해, 제1 실시 형태에서는 필요하였던 변환 방식 선택 플래그(201)의 복호 장치측으로의 송신을 불필요로 하거나, 송신 횟수를 줄이도록 하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 제2 실시 형태의 부호화 제어부(30)와 변환 방식 제어부(31)의 동작에 대하여 설명한다. 변환 방식 제어부(31)는 부호화 제어부(30)로부터의 신호(203)에 따라 스위치(26, 27)의 전환 동작을 행한다. 이러한 부호화 제어부(30)로부터의 신호(203)에 기초한 변환 방식 제어부(31)에 의한 동작 제어의 방법으로서, 이하의 예를 들 수 있다.
(1) 양자화 파라미터(106)에 기초한 제어
부호화 제어부(30)는 양자화부(13)를 제어하는 양자화 파라미터(106)가 소정의 임계값보다 작은 경우에는 변환 방식 A를 선택하는 한편, 양자화 파라미터(106)가 임계값보다 큰 경우에는 변환 방식 B를 선택하도록, 신호(203)를 이용하여 변환 방식 제어부(31)에 대하여 제어 지시를 하도록 한다. 이 지시를 받은 변환 방식 제어부(31)는 신호(202)를 출력하여 스위치(26)를 전환하는 동작을 행한다. 이러한 제어는 양자화의 정밀도에 따른 변환 처리를 선택할 수 있다. 또한, 이 제어에 의해, 가변 길이 부호화부(19)에서 부호화되는 각종 정보(107) 내의 양자화 파라미터(106) 자체가 변환 방식 선택 플래그로서의 역할을 한다. 따라서, 제2 실시 형태인 경우에는 제1 실시 형태와는 달리, 변환 방식 제어부(31)로부터 가변 길이 부호화부(19)에 대하여 변환 방식 선택 플래그(201)를 출력할 필요가 없어져, 그 만큼 변환 방식 선택 플래그(201)에 필요한 부호량을 삭감시킬 수 있다.
(2) 부호화 모드 신호(105)에 기초한 제어
부호화 제어부(30)는 부호화 모드 신호(105)의 정보에 따라, 인트라 부호화 모드가 선택되었을 때에는 변환 방식 A를 선택하는 한편, 인터 부호화 모드가 선택된 경우에는 변환 방식 B를 선택하도록, 신호(203)를 이용하여 변환 방식 제어부(31)에 대하여 제어 지시를 하도록 한다. 이 제어는 부호화 모드에 따른 변환 처리를 선택할 수 있음과 함께, 양자화 파라미터(106)인 경우와 마찬가지로 각종 정보(107)에 포함되는 부호화 모드 신호(105) 자체가 변환 방식 선택 플래그로서의 역할을 한다. 그 결과, (1)의 양자화 파라미터(106)에 기초한 제어인 경우와 마찬가지로 변환 방식 제어부(31)로부터 가변 길이 부호화부(19)에 대하여 변환 방식 선택 플래그(201)를 출력할 필요가 없어지고, 그 만큼 변환 방식 선택 플래그(201)에 필요한 부호량을 삭감시킬 수 있다.
(3) 과거에 선택된 변환 방식에 기초한 제어
부호화 제어부(30)에서는 과거에 선택된 변환 방식의 이력을 기억해 둔다. 부호화 제어부(30)는 이 이력의 정보를 이용하여, 전(前) 프레임의 동일한 위치의 매크로 블록의 변환 방식을 선택하거나, 또한 동일 프레임의 인접하는 매크로 블록, 예를 들면 바로 위의 매크로 블록이나 왼쪽 옆의 매크로 블록의 변환 방식과 동일한 변환 방식을 선택하거나 하도록, 제어를 지시하는 신호(203)를 변환 방식 제어부(31)에 출력한다. 이 제어에 의해, 동일한 변환 방식이 선택되는 매크로 블록이 연속하여 배치되므로, 변환 방식이 서로 다름으로써 생기는 불연속적인 화상 신호의 발생을 방지할 수 있게 된다. 그와 함께 동일한 변환 방식이 계속되는 경우에는 변환 방식이 변경되었을 때에만, 변환 방식 제어부(31)는 변경된 변환 방식을 나타내는 변환 방식 선택 플래그(201)를 가변 길이 부호화부(19)에 대하여 출력한다. 이에 의해, 변환 방식 선택 플래그(201)를 복호 장치측으로 송신하는 횟수는 대폭 감소되게 되어, 변환 방식 선택 플래그(201)에 필요한 부호량을 감소시킬 수 있다.
(4) 움직임 벡터(104)에 기초한 제어
부호화 제어부(30)는 움직임 검출부(18)에서 검출된 움직임 벡터(104)에 따라 제어를 지시하는 신호(203)를 변환 방식 제어부(31)에 제공하도록 한다. 변환 방식 제어부(31)는, 예를 들면 움직임 벡터(104)의 크기가 임계값 이상인 경우에는 변환 방식 A를 선택하는 한편, 임계값 이하인 경우에는 변환 방식 B를 선택하는 동작을 행하도록 제어한다. 이 제어는 움직임의 특성에 따른 변환 방식을 선택할 수 있게 되므로, 보다 효율 좋은 부호화 처리를 행할 수 있게 한다. 또한, 그와 함께 각종 정보(107)의 경우와 마찬가지로, 가변 길이 부호화부(19)에서 부호화되는 움직임 벡터(104) 자체가 변환 방식 선택 플래그로서의 역할을 하므로, 변환 방식 선택 플래그(201)에 필요한 부호량을 삭감시킬 수 있다.
(5) 블록의 크기에 기초한 제어
주지와 같이 MPEG-4 비주얼 부호화 방식(ISO/IEC14496-2)에서는 매크로 블록(16화소×16라인)에 하나의 움직임 벡터가 주어지는 인터 모드와, 8화소×8라인의 블록마다 움직임 벡터가 주어져 하나의 매크로 블록에 합계 4개의 움직임 벡터를 취하는 인터 4v 모드가 준비되어 있다. 이 MPEG-4 비주얼 부호화 방식을 이용하는 경우에는, 부호화 제어부(30)는 인터 모드와 인터 4v 모드에 연동하여 변환 방식을 선택하도록 제어를 지시하는 신호(203)를 변환 방식 제어부(31)에 출력한다. 이 제어는 움직임 보상 예측을 행하는 블록의 크기에 따라 변환 방식을 선택할 수 있어, 보다 효율 좋은 부호화 변환 처리를 행할 수 있게 된다. 또한, 그와 함께 각종 정보(107)에 포함되는 부호화 모드 신호(105) 자체가 변환 방식 선택 플래그로서의 역할을 하므로, 변환 방식 선택 플래그에 필요한 부호량을 삭감시킬 수 있다.
이상과 같이 제2 실시 형태는 양자화 파라미터의 크기, 인트라 부호화 모드/인터 부호화 모드, 과거의 변환 방식이나 인접하는 매크로 블록에서 선택된 변환 방식, 움직임 벡터의 크기 및 인터 모드/인터 4v 모드 등의 다른 부호화 정보를 변환 방식의 선택 동작에 연동시키도록 한 것이다. 이에 의해, 변환 방식 선택 플래그(103)를 부호화하지 않아도 되거나, 또는 그 부호화 횟수를 삭감시킬 수 있는 효과가 있다.
다음으로, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태를 조합하는 것을 생각한다. 예를 들면, 통상은 상술과 같은 다른 부호화 정보와 변환 방식의 선택을 연동시키지만, 임의로 상술한 다른 부호화 정보와 변환 방식의 선택을 연동시키지 않도록 하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 통상은 제2 실시 형태의 동작을 실행하여 다른 부호화 정보와 변환 방식의 선택을 연동시킴으로써, 전부 변환 방식 선택 플래그를 부호화하는 제1 실시 형태인 경우보다 부호량의 발생을 삭감시킬 수 있다. 또한, 신(scene) 체인지 등이 있어 프레임 사이에 관련성이 없어진 경우 등의 부호화 정보와 변환 방식의 선택을 연동시키지 않는 것이, 부호화 효율을 높일 수 있는 경우에는 변환 방식 선택 플래그를 부호화함으로써, 부호화 효율을 더욱 높일 수 있다.
〈제3 실시 형태〉
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도이다. 도 5에서, 부호화 제어부(40), 2개의 서로 다른 양자화부(42, 43), 2개의 서로 다른 역양자화부(44, 45)와, 스위치(27)를 삭제한 것 외에는, 도 3에 도시한 제1 실시 형태와 동일하다.
다음으로, 동작에 대하여 설명한다. 예를 들면, 변환 방식 제어부(21)로부터의 신호(202)에 의해 스위치(26)가 제1 변환부 A(22)를 선택한 경우, 제1 변환부 A(22)의 변환 방식으로 변환된 신호는, 그 변환 방식에 적합한 양자화가 행해진다. 즉, 부호화 효율이 좋아지는 양자화 특성을 갖는 양자화부 A(42)에서 양자화되어, 양자화 계수(211)로서 가변 길이 부호화부(19)로 출력되어 부호화된다. 동시에, 그 양자화 계수(211)는 양자화부 A(42)와는 반대의 처리를 행하는 역양자화부 A(44)에서 역양자화되고, 또한 제1 변환부 A(22)와는 반대의 처리를 행하는 역변환부 A(24)에서 역변환된다.
한편, 변환 방식 제어부(21)로부터의 신호(202)에 의해 스위치(26)가 제2 변환부 B(23)를 선택한 경우, 제2 변환부 B(23)의 변환 방식으로 변환된 신호는 그 변환 방식에 적합한 양자화부 B(43)에서 양자화되어, 양자화 계수(212)로서 가변 길이 부호화부(19)로 출력되어 부호화된다. 동시에, 그 양자화 계수(212)는 양자화부 B(43)와는 반대의 처리를 행하는 역양자화부 B(45)에서 역양자화되고, 또한제1 변환부 B(23)와는 반대의 처리를 행하는 역변환부 B(25)에서 역변환된다.
이상과 같이 제3 실시 형태의 동화상 부호화 장치에 따르면, 변환 방식을 선택할뿐만 아니라, 변환 방식에 따른 양자화 처리를 행함으로써, 부호화의 효율을 더욱 높일 수 있다.
또, 제3 실시 형태는 도 3에 변경을 가한 경우에 대해서 설명해 왔으나, 이에 한정되지 않고, 도 4에서 2개의 변환부 A(22), B(23)에 대응된 2개의 서로 다른 양자화부 A(42), B(43) 등을 갖도록 해도 물론 된다. 그 경우에는 도 5에 도시한 변환 방식 제어부(21)로부터 가변 길이 부호화부(19)로는 변환 방식 선택 플래그(201)는 출력되지 않는다. 그러나, 도 4인 경우와 마찬가지로 부호화 제어부(10)가 생성하는 부호화 모드나 양자화 파라미터 등의 각종 정보(107)나, 움직임 검출부(18)에서 검출된 움직임 벡터(104) 자체가 변환 방식 선택 플래그(201)로서 기능하여, 변환 방식과 그에 대응한 양자화 처리의 선택을 나타내게 된다. 또한, 제3 실시 형태의 기능은, 전에도 설명하였지만, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태를 조합한 구성에 대해서도 적용해도 물론 된다.
〈제4 실시 형태〉
제4 실시 형태는 제1∼제3 실시 형태의 각각에서, 또한 전에 설명한 실시 형태끼리의 조합에서, 선택된 변환 방식에 따라 가변 길이 부호화부(19)에서의 동작도 연동시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
예를 들면, MPEG-2에서 채용되고 있는 부호화 방식에서는 블록 단위로 입력된 화상 신호는 2차원 DCT가 실시되어, 수평·수직의 방향성을 가진 2차원의 DCT계수로 변환되고, 또한 양자화되어, 가변 길이 부호화된다.
도 6에, 가변 길이 부호화 시의 스캔 순서 등의 처리예를 나타낸다. 도 6에서, 가변 길이 부호화 방식은 2차원의 양자화 계수(103)에 대하여, 예를 들면 화살표로 나타내는 지그재그 스캔과 같은 소정의 순서로 스캔을 행하여 1차원으로 배열하여, 연속하는 제로의 개수(제로 런(zero runs))와, 비제로의 계수값(레벨)을 조합한 2차원 VLC로 가변 길이 부호화를 행한다.
제4 실시 형태에서의 가변 길이 부호화부(19)는 이러한 2차원 VLC를 이용하여 가변 길이 부호화 처리를 행할 때에, 변환 방식 제어부(21)로부터의 변환 방식 선택 플래그(201), 또는 부호화 제어부(30)로부터의 각종 정보(107)나 움직임 벡터(104) 등에 기초하여, 선택된 변환 방식에 따라 스캔의 순서를 지그재그 스캔으로부터 수평 방향이나, 수직 방향 등과 같이 변경하는 동작을 취하도록 한다.
또한, 이 가변 길이 부호화부(19)는 선택되는 변환 방식에 기초하여, 2차원 VLC의 부호어 테이블을 전환하는 동작을 행하도록 해도 물론 된다. 또한, 이 가변 길이 부호화부(19)는 선택되는 변환 방식에 기초하여, 도 6에 도시한 바와 같이 MPEG-4에서 채용되고 있는 라스트(이 계수 이후에 비제로의 계수가 없는 것을 나타내는 심볼)를 조합한 3차원 VLC와, MPEG-2에서 채용되고 있는 2차원 VLC를 전환하는 동작을 행하도록 해도 된다. 또한, 가변 길이 부호화부(19)는 선택되는 변환 방식에 기초하여, 모든 레벨을 부호화하는 단순한 부호화 처리와, 2차원 VLC를 전환하는 동작을 행하도록 해도 된다.
이와 같이 제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치에 따르면, 변환 방식을 선택할뿐만 아니라, 변환 방식에 따른 가변 길이 부호화 방식을 선택하여 동작시킴으로써, 부호화 효율을 보다 한층 높일 수 있다. 또, 상기 제1∼제4 실시 형태에서는 2조의 변환부 A(22), B(23)를 이용하여 2조의 변환 방식 중에서 어느 한쪽을 선택하는 동작에 대하여 설명을 행하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 3조 이상의 복수의 변환 방식으로부터 선택하는 동작을 행하도록 하는 것도, 물론 가능하게 하는 것이다.
〈제5 실시 형태〉
제5 실시 형태는 상기 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태, 상술한 제1, 제2 실시 형태의 조합으로서 생성된 부호화 데이터를 입력하여 복호하는 동화상 복호 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7에서, 참조 부호(90)는 역변환 방식 제어부, 참조 부호(91)는 제1 역변환부 A, 참조 부호(92)는 제2 역변환부 B, 참조 부호(93)는 2개의 역변환부 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치이다. 다른 구성 요소는 도 2에 도시한 종래의 구성과 동일하고, 동일한 번호의 블록은 동일한 기능과, 동일한 동작을 행하는 것이다.
다음으로, 동작에 대하여 설명한다. 가변 길이 복호부(80)는 상기 제1 실시 형태의 동화상 부호화 장치에 의해 생성된 부호화 데이터(151)가 입력되면, 그와 함께 변환 방식 선택 플래그(155)가 보내져 오는 경우에 변환 방식 선택 플래그(155)를 복호하여, 역변환 방식 제어부(90)로 출력한다. 역변환 방식 제어부(90)는 복호된 변환 방식 선택 플래그(155)에 기초하여 상기 제1 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서의 변환 방식을 인식하여, 상기 제1 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서 채용된 변환 방식에 대응하는 역변환 방식을 선택하도록 스위치(93)에 대하여 선택 명령을 출력한다.
스위치(93)는 역변환 방식 제어부(90)로부터의 선택 명령에 따라 역변환부 A(91), B(92)의 한쪽의 역변환 방식을 선택한다. 그러면, 스위치(93)의 전환 동작에 따라, 역변환부 A(91) 또는 역변환부 B(92) 중 어느 하나에, 역양자화부(81)에서 역양자화된 변환 계수 신호가 입력된다. 역변환부 A(91) 또는 역변환부 B(92)는 입력된 변환 계수 신호를 각각의 변환 방식으로 역변환하여 변환 계수 신호를 출력한다.
이와 같이 제5 실시 형태의 동화상 복호 장치에 따르면, 부호화 데이터(151)에 포함되어 있는 변환 방식 선택 플래그(155)에 따라 역변환 방식을 전환함으로써, 도 3에 도시한 제1 실시 형태의 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 정확하게 복호할 수 있게 된다.
또한, 제5 실시 형태의 동화상 복호 장치는, 제2 실시 형태의 동화상 부호화 장치로부터 출력된 부호화 데이터를 복호하는 경우에도 대응할 수 있다. 이 경우, 입력되는 변환 방식 선택 플래그(155)가 없기 때문에, 부호화 데이터에 포함되는 정보를 사용한다. 그 정보로서, 양자화 파라미터를 나타내는 신호, 인터 부호화 모드/인트라 부호화 모드를 나타내는 신호, 움직임 벡터 데이터 및 인터 모드/인터 4v 모드를 나타내는 신호 등이 변환 방식도 나타내고 있는 경우가 있다. 그 때문에, 부호화 데이터(151) 내에 변환 방식 선택 플래그(155)가 포함되어 있지 않는 경우에는, 가변 길이 복호부(80)는 입력된 부호화 데이터(151)를 제2 실시 형태의 동화상 부호화 장치로부터 출력된 부호화 데이터라고 판단하여, 그 부호화 데이터(151)에 포함되는 인터 부호화 모드/인트라 부호화 모드를 나타내는 신호, 움직임 벡터 데이터, 인터 모드/인터 4v 모드를 나타내는 신호를 신호(155)로서 역변환 방식 제어부(90)로 출력한다. 역변환 방식 제어부(90)는 이 신호(155)에 기초하여 스위치(93)의 전환을 제어한다. 이와 같이 해도, 마찬가지로 하여 화상 신호를 복호할 수 있다.
또한, 역변환 방식 제어부(90)에서, 과거에 처리된 변환 방식의 이력을 기억해 두고, 전 프레임의 동일한 위치의 매크로 블록의 변환 방식 및 동일 프레임의 인접하는 매크로 블록의 변환 방식에 따라 역변환 방식을 선택하도록 동작시키면, 화상 신호를 복호할 수 있게 된다.
〈제6 실시 형태〉
제6 실시 형태는 제3 실시 형태, 또는 상술한 실시 형태끼리의 조합 구성을 갖는 동화상 부호화 장치에 의해 생성된 부호화 데이터를 복호하기 위한 동화상 복호 장치에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 동화상 복호 장치의 구성을 나타내는 블록 회로도이다. 도 8에서, 참조 부호(94)는 제1 역양자화부 A, 참조 부호(95)는 제2 역양자화부 B이고, 다른 부분은 도 7에 도시한 제5 실시 형태의 동화상 복호 장치와 동일하다.
다음으로, 동작에 대하여 설명한다. 가변 길이 복호부(80)는 상기 제3 실시형태의 동화상 부호화 장치에 의해 생성된 부호화 데이터(151)가 입력되면, 변환 방식 선택 플래그(155)가 있는 경우에는 변환 방식 선택 플래그(155)를 복호하여 역변환 방식 제어부(90)로 출력한다. 역변환 방식 제어부(90)는 복호된 변환 방식 선택 플래그(155)에 기초하여 상기 제3 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서의 변환 방식을 인식하여, 상기 동화상 부호화 장치에서 채용된 변환 방식에 대응하는 역변환 방식을 선택하도록 스위치(93)의 모드를 선택한다.
스위치(93)는 역변환 방식 제어부(90)로부터의 선택 명령에 따라 역변환부 A(91), B(92)의 한쪽의 역변환 방식을 선택한다. 그러면, 스위치(93)의 전환 동작에 따라, 가변 길이 복호부(80)에서 복호된 양자화 계수(152)는 역양자화부 A(94)에서 역양자화되고, 또한 역변환부 A(91)에서 역변환되거나, 역양자화부 B(95)에서 역양자화되고, 또한 역변환부 B(92)에서 역변환되어 출력되게 된다.
이와 같이 제6 실시 형태의 동화상 복호 장치에 따르면, 역변환의 방식뿐만 아니라, 역변환 방식에 따라 역양자화의 방식까지 전환하도록 하였기 때문에, 제3 실시 형태의 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 정확하게 복호할 수 있게 된다.
또한, 제5 실시 형태의 부분에서도 설명한 바와 같이, 제2 실시 형태의 동화상 부호화 장치로부터 출력된 부호화 데이터를 복호하는 경우에는 변환 방식 선택 플래그(155)가 없이, 양자화 파라미터를 나타내는 신호 등의 변환 방식을 나타낸다. 가변 길이 복호부(80)는 부호화 데이터(151) 내에 변환 방식 선택 플래그(155)가 포함되어 있지 않는 경우에는 입력된 부호화 데이터(151)는 제2 실시 형태의 동화상 부호화 장치로부터 출력된 부호화 데이터라고 판단하여, 그 부호화 데이터(151)에 포함되는 양자화 파라미터 등을 신호(155)로서 역변환 방식 제어부(90)로 출력한다. 역변환 방식 제어부(90)는 이 신호(155)에 기초하여, 스위치(93)의 전환을 제어하도록 해도, 마찬가지로 하여 화상 신호를 복호할 수 있게 된다. 또한, 이 경우, 역변환 방식 제어부(90)에서, 과거에 처리된 변환 방식의 이력을 기억해 두고, 전 프레임의 동일한 위치의 매크로 블록의 변환 방식 또는 동일 프레임의 인접하는 매크로 블록의 변환 방식에 따라 역변환 방식을 선택하도록 함으로써, 화상 신호를 복호하도록 해도 된다.
〈제7 실시 형태〉
제7 실시 형태는 상기 제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 복호하는 동화상 복호 장치에 대하여 설명하는 것이다. 이 동화상 복호 장치에서는 가변 길이 복호부(80)에 있어서의 동작을 역변환 방식의 선택과 연동시킴으로써, 제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 정확하게 복호하는 것을 특징으로 한다. 또, 제4 실시 형태의 부분에서 최초로 설명하였지만, 제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치는, 제1∼제3 실시 형태, 또는 상술한 실시 형태끼리의 조합한 구성에서, 선택된 변환 방식에 따라 가변 길이 부호화부(19)에 있어서의 동작도 연동시킨 것을 특징으로 하는 것이다.
제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서는 변환 방식 제어부(21)로부터의 변환 방식 선택 플래그(201), 또는 부호화 제어부(30)로부터의 각종 정보(107), 움직임 벡터(104) 등에 기초하여, 선택된 변환 방식에 따라, 스캔의 순서를 전환하거나, 가변 길이 복호 테이블을 전환하거나, 2차원 VLC와 3차원 VLC를 전환하거나 하여 양자화 계수를 가변 길이 부호화하여 출력하고 있다. 이 때문에, 제7 실시 형태의 동화상 복호 장치에서는, 제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서 부호화된 부호화 데이터가 입력되면, 변환 방식 제어부(21)로부터의 변환 방식 선택 플래그(201), 또는 부호화 제어부(30)로부터의 각종 정보(107) 등으로부터, 동화상 부호화 장치에서 선택된 변환 방식, 및 가변 길이 부호화부(19)에서의 가변 길이 부호화 방식을 인식하여, 그와는 반대의 가변 길이 복호 및 역변환을 행하도록 동작한다.
이와 같이 본 제7 실시 형태의 동화상 복호 장치에 따르면, 역변환의 방식뿐만 아니라, 가변 길이 복호 방식까지 전환하도록 하였기 때문에, 제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치가 출력하는 부호화 데이터를 정확하게 복호할 수 있게 된다.
본 발명에 대하여 제1∼제7 실시 형태에 의해 설명해 왔으나, 이들 실시 형태에 관련하여, 본 발명의 변환을 포함하며, 다음과 같은 보충 설명을 한다.
제1∼제7 실시 형태의 설명에서는 2조의 변환부 A(22), B(23)에 의해 제1 변환 방식, 제2 변환 방식을 적용하는 것에 대하여 설명하였지만, 적용하는 변환 방식으로서는 3조 이상이어도 된다. 여기서, 변환 방식의 조합의 일례를 나타낸다. 또, 제1∼제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치에 있어서, 하기에 나타낸 바와 같은 변환 방식 등을 채용한 경우에는, 그에 대응하는 제5∼제7 실시 형태의 동화상 복호 장치에서는 그 동화상 부호화 장치의 변환 방식과는 반대의 변환 방식이 적용되게 된다.
MPEG에서도 채용되고 있는 DCT 변환 방식은 실수 연산을 필요로 하기 때문에 연산 처리 부하가 크고, 또한 연산 오차가 발생될 가능성이 포함된다. 그러나, DCT 변환 방식은 일반적인 화상 신호의 특성에 맞기 때문에 효율적인 부호화 처리가 가능하다. 아다마르 변환 방식은 +1과 -1의 계수만으로 구성되므로, 정수 연산만으로 처리가 가능하고 연산 처리 부하를 대폭 경감시킬 수 있다. 또한, 이 방식은 연산 오차가 발생하지 않기 때문에, 복호 화상을 완전하게 복원할 수 있는 가역 부호화(무손실 부호화)가 가능하게 된다. 이러한 이유에 의해, 변환 방식의 선택 동작은 가역 부호화가 요구되는 고비트 레이트일 때에는 아다마르 변환 방식을 선택하는 한편, 가역 부호화가 요구되지 않는 저비트 레이트일 때에는 종래의 DCT 변환 방식을 선택하도록 한다. 이에 의해, 비트 레이트에 따른 부호화 처리를 실현하여, 탄력적이며 고능률적인 부호화·복호 처리가 가능하게 된다.
또한, 저주파의 신호를 1차원 함수로 표기할 수 있는 슬랜트(slant) 변환 방식이 알려져 있다. 따라서, 화면의 일부가 천천히 변화하고 있는 영역에 대해서는 슬랜트 변환 방식을 선택하도록 해도 된다. 이에 의해, 의사 윤곽과 같은 부호화 잡음의 발생을 억제할 수 있고, 부호화 효율을 높일 수 있게 된다.
이와 같이 화상 신호의 특성에 따라 변환 방식을 전환함으로써, 부호화 효율을 높이는 효과가 얻어진다. 그 외에도 실수 연산이나 승산 등의 비교적 복잡한 연산 처리가 필요한 변환 방식과, 덧셈·뺄셈과 같은 단순한 연산 처리로 구성 가능한 변환 방식을 조합하여, 동화상 부호화 장치나 동화상 복호 장치의 연산 처리 능력에 따라 이들 변환 방식을 전환하도록 해도 된다. 또한, 처리 능력이 낮은 단말기를 사용하는 경우나, 리얼타임 처리가 강하게 요구되는 경우에는 단순한 연산 처리를 이용한 변환 방식을 선택하는 한편, 처리 능력이 높은 단말기를 사용하는 경우나 비리얼타임로 처리가 가능한 경우에는 복잡한 연산 처리를 이용한 변환 방식을 선택하도록 해도 된다.
또한, 화상 신호를 계층적으로 부호화하는 경우에는 각 계층마다 변환 방식을 전환하는 것도 유효하다. 예를 들면, 인트라 부호화 모드의 변환 계수의 DC(직류) 성분만을 추출하면, 작은 사이즈의 화상을 형성할 수 있다. 계층 부호화라고 불리는 방식에서는 이러한 작은 화상에 대하여 한 번 더 변환을 행함으로써, 한층 더 부호화 효율을 얻을 수 있다. 이러한 인트라 부호화 모드의 변환 계수의 DC 성분만을 모아 블록화하고, 재차 변환·양자화를 행하는 경우에는 변환 방식이나 양자화 방법에 대하여, 초단과 둘째 단에서는 다른 방식을 이용하여 부호화 처리를 행하도록 하는 것도 생각된다. 이와 같이 각 계층마다 조합하여 동작시킴으로써, 부호화 효율을 한층 높일 수 있다.
제1∼제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서는 변환부 A(22), B(23)에 입력되는 신호가 입력 화상 신호(101)나 예측 차분 신호(102) 중 어느 하나로서 설명을 행하였다. 이 경우, 입력 화상 신호나 예측 차분 신호에 대하여 사전에 화소 단위로 예측을 행하는 DPCM과 같은 예측 처리를 행한 화상 신호를 이용하거나, 평균값 성분(DC 성분)을 제거한 후의 화상 신호를 이용하거나 할 수도 있다.
또한, 제1∼제4 실시 형태의 동화상 부호화 장치에서는 변환 방식을 전환함 과 함께 변환 방식의 기저의 사이즈(변환 처리를 행하는 블록 사이즈)를 아울러 전환함으로써, 또 다른 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 8×8블록 사이즈나 16×16블록 사이즈와 같은 큰 블록 사이즈를 사용하여 변환 처리를 행하는 경우에는 DCT를 선택하여 높은 효율이 얻어지도록 하고, 한편 4×4와 같은 작은 블록 사이즈를 사용하여 변환 처리를 행하는 경우에는 다른 변환 방식, 예를 들면 아다마르 변환을 선택하도록 하면 된다.
제3 실시 형태의 동화상 부호화 장치 및 제6 실시 형태의 동화상 복호 장치에 있어서, 변환부와 양자화부 및 역양자화부와 역변환부를 각각 나눈 형태로서 설명을 행하였다. 이들은 각각 하나의 처리로서 취급하는 벡터 양자화 및 벡터 역양자화의 수단을 이용해도 되고, 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다. 예를 들면, 제1 변환 방식과 양자화 방식으로서 DCT와 선형 양자화를 행하는 수단으로 하고, 제2 변환 방식과 양자화 방식으로서 벡터 양자화를 행하는 수단으로 하는 형태를 이용하는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치는, 동화상 신호의 압축·신장에 있어서, 화질을 떨어뜨리지 않도록, 또한 플렉서블하게 최적의 처리를 제공하기 때문에, 디지털 화상의 송수신이나 기록·재생의 분야에서의 이용성이 높아질 것으로 생각된다.

Claims (16)

  1. 동화상 신호를 압축한 부호화 데이터를 생성하는 동화상 부호화 장치에 있어서,
    동화상 신호의 부호화 처리를 행하는 변환 방식이 다른 복수의 변환부와,
    상기 복수의 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하는 변환 방식 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  2. 압축된 부호화 데이터로부터 동화상 신호를 복호하는 동화상 복호 장치에 있어서,
    동화상 신호를 복호하는 변환 방식이 다른 복수의 역변환부와,
    부호화 데이터에 따라 상기 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하는 역변환 방식 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    선택된 변환부의 변환 방식을 나타내는 플래그를 부호화 데이터에 포함하는 가변 길이 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    부호화 데이터로부터 변환 방식을 선택하는 플래그를 추출하는 가변 길이 복호부를 포함하고, 역변환 방식 제어부가 추출된 플래그에 따라 상기 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    부호화 데이터에 포함되는 일부 정보를 사용하여 복수의 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하는 변환 방식 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    부호화 데이터에 포함되는 일부 정보를 사용하여 상기 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하는 역변환 방식 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    부호화 데이터의 일부 정보가, 양자화 파라미터 정보인 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    부호화 데이터의 일부 정보가, 매크로 블록의 부호화 모드의 인트라 부호화 모드 및 인터 부호화 모드인 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    부호화 데이터의 일부 정보가, 매크로 블록의 움직임 보상 예측을 행하는 움직임 벡터의 개수 정보인 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    변환 방식 제어부가 과거에 선택된 변환 방식의 이력을 기억해 두고, 그 이력에 따라 복수의 변환부 중에서 현 동화상 신호에 적합한 변환 방식의 변환부를 선택하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    역변환 방식 제어부가 과거에 선택된 변환 방식의 이력을 기억해 두고, 그 이력에 따라 복수의 역변환부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 변환 방식의 역변환부를 선택하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    선택된 변환부에 대응한 양자화 처리를 행하는 양자화부와,
    선택된 변환부의 변환 방식을 나타내는 플래그를 부호화 데이터에 포함하는가변 길이 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    부호화 데이터로부터 변환 방식을 선택하는 플래그를 추출하는 가변 길이 복호부와,
    복수의 다른 역양자화부를 포함하고,
    역변환 방식 제어부가, 추출된 상기 플래그에 따라 상기 복수의 다른 역양자화부 중에서 복호되는 화상 신호에 적합한 역양자화부를 선택하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    선택된 변환부의 변환 방식을 나타내는 플래그를 부호화 데이터에 포함함과 함께, 선택된 변환 방식에 따른 가변 길이 부호화 처리를 행하는 가변 길이 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 부호화 장치.
  15. 제2항에 있어서,
    부호화 데이터로부터 변환 방식을 선택하는 플래그를 추출함과 함께, 추출된 플래그에 따른 가변 길이 복호 처리를 행하는 가변 길이 복호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    가변 길이 복호 처리의 방식으로서, 변환 계수가 연속하는 제로의 개수를 나타내는 제로 런과 비제로의 계수의 값을 나타내는 레벨을 조합한 2차원 가변 길이 부호어를 복수개- 구비하고, 변환 방식을 선택하는 플래그에 따라 2차원 가변 길이 부호어를 전환하여 복호 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 동화상 복호 장치.
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