KR950006780B1 - 디지탈화된 영상의 데이타비 감축용 회로장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈화된 영상의 데이타비 감축용 회로장치 및 방법

제1도는 본 발명에 따른 회로 장치의 블록도.

제2도는 제1도로부터 버퍼 메모리의 개략도.

제3도는 전체 영상중의 영상 래스터의 개략도.

제4도는 여러 국부적인 분해능의 분류를 그래프적으로 도시.

본 발명은 청구범위 제1항에 따라 디지탈화된 영상의 데이타비율을 감축하기 위한 방법에 관한 것이다.

이후에 기술될 디지탈화된 영상의 전송 및 처리는 텔레비젼 영상에 관한 것으로써, 일예로 텔레비젼 전화, 텔레비젼 회의용 영상등이 아나로그 방법과 비교하여 여러 잇점을 제공하는 것을 포함한다. 예를들면, 처리 및 전송을 공유하는 동안에 여러 다른 신호는 더 결합 및 분리되어지고, 기능 부전은 더 쉽게 조정되며 신호는 더 긴 전송 경로라도 품질의 저하없이 즉시 처리되고 증폭될 수 있다.

이러한 잇점은 고대역, 비트율 및 처리 속도를 포함하여 알 수 있는 아나로그 방법과 비교하여 현저하게 더 높은 전송 능력의 단점에 의해 상쇄된다. 이용할 수 있는 전송 능력은 무선전송의 경우에 주파수 범위를 제한하지 않으나 유선전송의 경우에 원격 통신 회로의 라인은 제한되며, 디지탈화된 텔레비젼 영상용 전송 채널의 수를 엄격하게 제한하며 사용자에게는 대단히 비싸다.

텔레비젼 전화 또는 텔레비젼 회의와 같은 응용에는 한편으로 전송 채널의 확장된 네트워크와 적은 운용비를 요구하며, 그래서 전화 가입자가 충분히 유효하게 취득할 수 있고 이러한 류의 네트워크를 설치할 수가 있다.

이러한 최저의 조건을 만족시키기 위해서, 방법은 데이타 크기가 국부 영상 통계에 따라 제어되는 데이타 감축을 위해 개발되었던 것이다. 평균 데이타 크기가 고정확성을 나타내기 위해 요구된 최대의 것보다 더 적기 때문에, 데이타 감축은 성취된다.

이러한 형태의 공지된 방법으로, 1986년, 제5호, 포르차리트스베리츠테 VDI의 페이지 74 내지 117의 “적절한 변환 코딩 시스템의 결합 소스 및 채널 코딩”의 연구보고서에 기술된 바와 같이, 디지탈화된 텔레비젼 영상의 영상 데이타는 우선 변압기 회로에서 블록에의해 변환된 블록이며, 다음에 코더에서 코드되고 마지막으로 직렬 출력 이전에 버퍼 메모리내에 저장된다.

코딩은 각각의 영상 데이타 블록과 동일하지 않다. 또한 각각의 영상 데이타 블록은 자체의 영상 통계로부터 분류요소를 할당하며 영상 데이타 블록은 이러한 할당에 따라서 다르게 코드된다. 이렇게 행하므로써, 코딩은 전체 영상에 대해, 영상 데이타의 크기가 버퍼 메모리내에 일시적으로 저장을 위해 예정된 제한값이하에 있는 데이타비의 출력을 유도하여 얻기 위한 것이다.

이러한 방법은 평균 정확도의 원형의 텔레비젼 영상이 전송되는 한 적당하게 작용을 한다. 한편 원형 고정확도인 경우에, 버퍼 메모리가 과잉되는 위험이 있으며, 더 멀리 도달하는 혼선을 유도한다. 이러한 것을 피하기 위하여, 공지된 방법에서, 가변 제어는 일시적으로 저장된 데이타의 크기로부터 유도되고 코더에 공급된다. 그 다음에 이것은 정확하게 코드된 영상 데이타 블록의 양자화 분해능을 감소시키므로써, 버퍼 메모리내로 유입하는 데이타 스트림은 상기 출력보다 더 작게 된다. 이것은 과잉을 방지한다.

그렇지만 이러한 과정은 고분해능의 영상 데이타 블록을 따르는 하나이상의 영상 데이타 블록에서 고감도 분해능이 급격한 감축의 결과로 현저하게 불안하게 된다. 이러한 현상은 다른 과정에서 여하튼 전체 영상이 데이타 스트림의 감축으로 유도되는 저 정확도의 구성의 영역을 나타낼지라도 발생한다. 역시 이러한 경우에, 영상 분해능의 악화는 공지된 방법에서 발생한다.

본 발명의 목적은 입력 영상 데이타의 정확성에 관계없이, 실제로 일정한 영상 압축이 현재 전체 영상을 위해 실행되고 일정한 출력 데이타비가 영상 데이타 블록의 데이타 크기로부터 발생되는 그런 방식으로 디지탈화된 텔레비젼 영상의 데이타비를 감축하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 신규 기술 부분에 서술된 특징에 의해 첨구범위 제1항에 따른 방법으로 실행된다.

이러한 분류는 한 단계에서 다른 단계까지 천이가 전체 영상에서 구조 변화를 모토로 하여 현저하게 불안하게 되지 않도록 제한하기 때문에 분류의 할당은 실제로 데이타 크기의 비혼신 제어를 위해 이용될 수 있다.

저정확도 구조의 텔레비젼 영상은 본 발명에 의해 증가된 고감도 정확도를 가진 텔레비젼 영상을 재생한다. 분류는 전체 영상을 통해 보여지는 방식으로 영상 데이타 블록의 데이타 크기에 따라 제어되며, 일정한 데이타비가 실행되고 출력된다. 그래서 현존하는 전송 채널이 적절하게 이용될 수 있고 경제적이다.

특히, 장점은 제어 변수가 전체 데이타 블록의 데이타 크기로부터, 즉 전체 영상으로부터 형성되는 방법의 개선이다. 이러한 결과로, 고정확도의 구조를 가진 영역에 따르는 영상 데이타 블록의 고감도 분해능은 앞서 코드된 영상 데이타 블록의 현재 데이타 크기에 의해 손상되지 않는다. 또한 이것은 고정확도 구성이 고감도 분해능에 정합된 데이타 크기를 가진 저정확도의 구조와 교번하는 매우 높은 대비 원형이라도 코드하는 것이 가능하다. 이것은 데이타 크기가 전체 영상을 통해 평균화되기 때문에 잘되며 그래서 자체의 작은 데이타 크기를 가진 저정확도의 영역은 고정확도의 영역의 큰 데이타 크기를 보상한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 양호한 예는 청구범위 제2항 내지 8항으로부터 얻어진다.

또한 본 발명은 청구범위 제9항에 따른 디지탈화된 영상의 데이타비를 감축하기 위한 회로 장치에 관한 것이다.

이것에 대해서, 본 발명의 목적은 처리되어지는 영상 데이타의 정확도에 관계없이, 실제로 전체 영상의 일정한 영상 효과가 실행되고 일정한 출력 데이타비가 발생되는 것과 같은 방식으로 이러한 종류의 회로 장치를 개선하는 것이다.

본 발명은 신규 기술 부분에 기술된 특징을 갖고 있는 첨구범위 제9항에 따른 회로 장치를 가진 이러한 목적을 실행한다.

버퍼 메모리 활용 장치로부터 얻어진 제어 변수는 현재 상태의 양 또는 버퍼 메모리의 평균 상태를 나타낸다. 궤환은 분류기를 통해 코더로 전환된다. 이러한 방식으로, 데이타비는 각각이 데이타 블록에 대해 분류의 변화된 할당에 의해 영향을 받게 된다.

역으로, 저정확도의 원형으로부터 텔레비젼 영상에 대해, 회로 장치는 더 높은 고감도 분해능의 분류의 할당을 인에이블한다. 그래서 이러한 조정은 우수 출력 데이타비를 유도하여 일정한 데이타비의 디지탈화된 텔레비젼 영상이 모든 작용 케이스에서 발생되는 것과 같은 방식으로 설계되며 고정확도 또는 저정확도의 원형이 된다.

회로 장치의 다른 특징은 첨구범위 제10 내지 12항에 기술된다.

이제부터 본 발명은 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 기술한다.

영상 데이타는 제1도에 도시된 블록도처럼, 입력(26)을 통해 디지탈화된 텔레비젼 영상의 데이타비를 감축하기 위한 회로 장치에 공급된다. 우선 영상 데이타는 변압기 회로(10)에 도달하고, 이들은 원형 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. 이러한 종류의 변형은 여러 변형 알고리즘에 따라 실행된다. 그렇지만 불연속 코사인 변형은 특히 적합하게 된다.

텔레비젼 영상은 전체 영상 매트릭스로써 변형되는 것이 아니라, 서로 분리되어 변형되는 각각의 영상 데이타 블록내로 분할된다. 영상 데이타 블록내로 분할은 제3도에 도시된다. 상기 도면은 일정한 구형 필드(32)내로 분할되는 전체 영상의 영역(30)을 도시한다. 각각의 필드(32)는 다수의 영상 요소(34)을 번갈아 함유한다. 전형적인 예에서, 필드(32)는 Y방향으로 8라인과 X방향으로 8라인, 즉 자체 64영상 요소로 구성된다. 다른 포맷과 영상 요소의 수는 가능하나, 영상 요소의 수가 많으면 많을수록 자체 변형을 위해서는 더 복잡한 알고리즘을 요구한다. 알고리즘이 정방향 영상 요소 블록에 직접 인가될 수 있는 불연속 코사인 변환을 위해 개발되었기 때문에, 변형을 수행하기 위한 방법의 정교함은 특히 적합하다.

스펙트럼 계수인 변압기 회로(10)의 출력신호는 코더(12)에 의해 더이상 처리되지 않는다. 코더(12)는 양자화 회로와 활동 코딩 회로를 포함한다. 우선, 스펙트럼 계수의 벡터는 블록 양자화가 된다. 그 다음에 코딩 회로에서, 변환 블록은 양자화 에러가 최소로 되는 것과 같은 방식으로 유효한 2진 위치에 따라서 처리된다. 소위 임계 코딩 방법은 상기 스펙트럼 계수가 단지 예정된 임계치 이상으로 있는 값이 코드화되고 전송되는 것과 같은 방식으로 코딩을 위해 이용될 수 있다. 이러한 방법의 장점은 기본 영상에 대해 다른 주관적인 감도가 코더의 최적으로 포함될 수 있는 사실에 있다.

이러한 목적을 위해, 영상 데이타는 분류기(16)에 의해 원형 영역에서 평가되고, 적당하면 스펙트럼 영역의 포함후에 국부적인 영상 구조를 고려하는 여러 분류내로 분할된다.

이러한 종류의 분류 분할은 제4도에 도시된다. 영상 구조가 매우 낮은 정확도이라면, 그다음에 분류는 할당된다. Y방향으로 더욱 상세히 도시하는 영상 구조의 경우에 분류 b 또는 e가 할당된다. 만일 정확도가 Y방향과 X방향으로 동시에 존재한다면, 분류 c가 할당된다. 이러한 방식으로 구조의 메인 방향이 고려되어 실행된다. 따라서, 여기에서 더 높은 분해능을 원한다면, 분류의 다른 분할은 특정 방향에 따르고 구조가 점유하는 차원에 따라서 수행된다.

이제 분류기(16)는 만들어진 영상 데이타의 분류에 따라서, 가장 높게 재생의 충실함을 보장하는 코드가 코딩을 위해 사용되는 방식으로 코더(12)에 어드레스한다. 코드된 영상 데이타 블록의 데이타 크기는 국부적인 영상 구조를 기초로 할당된 분류에 따라 변화한다.

이러한 불연속 데이타 스트림에 전송을 위해 요구된 일정한 데이타 스트림을 맞추기 위해, 코드된 데이타는 버퍼 메모리(14)로 판독되며, 버퍼 메모리로부터 출력(28)을 통해 직렬로 전송 경로로 유도된다. 정상 조건하에 버퍼 메모리(14)는 변동하여 입수하는 데이타 흐름을 평형을 이루어 출력한다. 그러나, 영상이 매우 높은 정확도의 영상 구조를 가진다면, 버퍼 메모리(14)의 과잉은 나타난다.

버퍼 메모리(14)는 제2도에 나누어져서 도시되고 특히 메모리 상태를 심볼화한 마크(36, 38 및 40)가 제공된다. 마크(36)는 인입 및 유출 데이타 스트림이 동일할때 정상 조건하에서 발생하는 고정 상태를 나타낸다. 마크(38)는 인입 데이타 스트림을 유도하기 위해 카운터 정도를 이미 요구한 임계 상태를 나타낸다. 마지막으로, 마크(40)는 현저한 영상 혼신에 결합된 버퍼 메모리의 과잉이 임박한 다른 상태를 나타낸다.

버퍼 메모리(14)의 과잉을 피하기 위해, 마크(38)에 의해 표시된 메모리 상태가 도달될 때 인입 데이타 스트림의 데이타 크기의 감축이 실행된다. 이것은 일시 저장된 데이타의 크기로부터 유도된 가변 제어가 코더(12)에 공급되어지므로써 궤환(18)을 통해 발생한다.

궤환(18)에서, 버퍼 메모리(14)의 메모리 상태를 모니터하는 버퍼 메모리 활용 장치가 있다. 버퍼 메모리 활용 장치(20)로부터 제어 라인(42)은 분류기로 항하며, 본 실시예의 다른 개발에서 다른 제어 라인(44)은 분류 메모리(24)로 향하며 변형된 실시예에서, 제어 라인(22)은 코더(12)로 향한다.

증가된 인입 데이타 스트림 때문에, 버퍼 메모리(14)가 마크(38)중 로드 상태에 접근하는 하나에 도달된다면, 분류기(16)는 필요하다면, 입력(26)을 통해 공급된 것처럼 원형 범위내 영상 데이타에 대응하는 것보다 더 낮은 분류를 할당하도록 지시한다. 분류기(1)가 영상 데이타 블록에 분류 ℓ를 할당한다고 하면, 그 다음에 제어 라인(42)을 통해 분류 g를 할당하도록 공급된 신호에 의해 지시된다. 다른 예로, 영상 데이타 블록에 분류 f를 할당한다면, 버퍼 메모리 활용 장치(20)는 분류 c를 할당하도록 지시한다.

분류 h, i, j, k, l 및 m에 대응하는 하부분류 e, f, g의 전환의 경우에, 데이타 크기의 고분해능은 실행된다. 분류 e대 분류 b의 전환 또는 분류 b에서 분류 a까지의 경우에, 데이타 감축은 더 작아진다. 이런 경우에, 다음 하부의 분류가 선택되었지 버퍼 메모리(14)의 상태에 달려 있다. 양호하게는 각각의 경우에, 한 분류에 의해 한 변화가 발생되며, 구조 방위는 보유된다.

분류는 전체 영상에서 구조 변화를 모토로 한 분류에서 다른 분류까지 전환이 혼신으로 실제로 현저하지 않도록 제한한다. 이러한 것을 모토로 하여, 메모리 상태를 모토로 영상 데이타 블록에 대해 분류들중 하나의 할당의 필수적인 변화는 또한 실제로 혼신으로 감지할 수 없다. 이것은 특히 하부 분류들에 대한 상부 분류의 전환의 경우이다. 더 적은 구조가 여기에서 변화될 수 있을지라도, 이것은 재구성되나 에러가 더 적어진다.

제어 라인(42)을 통해 분류기(16)에 버퍼 메모리 활용 장치(20)의 접속에 의해 궤환(18)의 배타적인 설계가 이미 버퍼 메모리(14)로부터 과잉을 보호하는 높은 정도를 나타내는 동안에, 부가하여 제어 라인(22)에 의해 직접 궤환은 제공될 수 있다. 공지된 것처럼, 이러한 궤환은 메모리가 과잉될듯 할 때 양자화 분해능의 감축을 유도하며, 관련된 영상 데이타 블록을 위해 실제적인 영상 효과의 악화를 초래한다. 이러한 측정은 분류기(16)를 통해 영향을 미치는 특성이 역시 작은 제어 범위를 갖을때 버퍼 메모리(14)가 과잉되는 것을 방지하기 위해 부가적인 안전한 측정으로써 작용된다.

상기 회로 장치는 영상 데이타 블록의 분해능을 증가하도록 하는 위치에 있으며, 여기에서 인입 데이타 흐름이 너무 작으며 그래서 데이타 흐름의 일정함을 유지하도록 하고 전송 경로를 적절하게 이용하도록 한다. 매우 작은 영역의 원형의 영상 데이타 블록이 할당된다면, 예를들면 분류 b, 그리고 버퍼 메모리(14)의 부하 상태가 마크(36)이하라면, 버퍼 메모리 활용 장치(20)는 분류 e인 경우에 대응하는 영상 데이타 블록에 더 높은 분류를 할당하도록 (16)를 지시한다. 분류 e가 이미 국부 영상 구조를 기초로 선택되었다면, 분류 h 또는 분류 i는 대신에 할당된다.

버퍼 메모리 활용 장치(20)는 적절하게 설계되어서 다음의 영상의 데이타 볼륨을 평가하도록 현재 영상의 전체 데이타 볼륨을 이용할 수 있다. 따라서 분류기(16)의 제어는 현재 데이타 볼륨으로부터 대신에 전체 데이타 볼륨에 의해 제어될 수 있다. 그래서 정규적인 측정없이 영상 내용물에 의해 야기된 데이타 스트림의 다음의 감축이 메모리 상태의 감축이 되는 것이 명백하다면 다른 분류의 할당을 피하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 개선에서, 분류는 영상의 실제 인식의 세기를 조정한다. 이것은 눈이 영상 가장자리 보다 영상의 중심에서 더 선명한 구조를 인지하는 사실에 따른다. 따라서 적절하다면, 가장자리 영역은 하부 분류를 할당하며 영상의 중심은 더 높은 고감도 분해능을 할당한다. 이러한 결과로 실제 영상 잔영의 다른 개선은 동일한 데이타비로 수행된다. 더욱 현실화를 위해, 현재 영상의 식별 정보는 일시적으로 식별 메모리(24)에 기억되고 다음 영상을 고려한다. 이러한 측정의 성공은 각각의 영상 데이타 블록이 기본적으로 한 전체 영상에서 다른것까지 변화되지 않고 그래서 영상 데이타 블록의 분류 할당이 다음 영상을 위해 안내값으로 작용할 수 있다는 사실에 있다.

Claims (12)

1. 각각의 영상 데이타 블록이 자체 영상 통계를 기초로 하여 여러 고감도 분해능의 예정된 분류의 선택으로부터 분류 요소를 할당시키고, 이들에 할당된 분류에 따라 다르게 코드되며, 제어 변수가 일시적으로 기억된 데이타의 크기로부터 유도되며, 제어 변수에 따라 영상 데이타의 데이타 크기가 변화되고, 우선 블록에 의해 영상 데이타 블록을 변형시키고 다음에 코드되며 마지막으로 이들이 출력하기 전에 일시적으로 저장되는 디지탈화된 영상의 데이타비를 감축하기 위한 방법에 있어서, 영상 데이타 블록에 분류의 할당은 제어 변수에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
2. 제1항에 있어서, 영상 데이타 블록에 분류의 할당만이 변화되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
3. 제1항에 있어서, 영상 데이타 블록의 코딩 동안에 양자화 분해의 변화에 부가하여 영상 데이타 블록에 분류의 할당이 변화되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
4. 제1 내지 3항중 한 항에 있어서, 분류의 변화된 할당은 상부 또는 하부 분해의 각각에 인접한 분류중 하나에 제한되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
5. 제1 내지 3항중 한 항에 있어서, 다음의 전체 영상의 영상 데이타 블록에 분류의 할당을 위한 제어 변수는 현재 전체 영상의 전체 영상 데이타 블록의 데이타 크기로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
6. 제1 내지 3항중 한 항에 있어서, 전체 영상의 영상 가장자리에 결합된 영상 데이타 블록은 데이타 크기를 감축하도록 코드되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
7. 제6항에 있어서, 영상 가장자리에 결합된 영상 데이타 블록은 영상의 중심에 할당된 영상 데이타 블록보다 더 하부 분류에 할당되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
8. 제7항에 있어서, 현재 전체 영상의 영상 데이타 블록의 분류 요소는 일시적으로 기억되고 분류를 다음의 전체 영상의 영상 데이타 블록에 할당할 때를 고려하는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축방법.
9. 블록에 의해 영상 데이타 블록을 변형하기 위한 변압기 회로(10), 다음에 코더(12), 접속된 버퍼 메모리(14), 변압기 회로(10)에 공급되고 변압기 회로의 출력에 의해 지지된 영상 데이타로부터 분류 요소를 자체 영상 통계로부터 각각의 영상 데이타 블록에 할당하고 코더를 위해 지정한 분류 코드를 지정하는 분류기(16) 및 버퍼 메모리(14)에서 코더(12)까지 궤환(18)을 구비하는 디지탈화된 영상의 데이타비를 감축하기 위한 회로 장치에 있어서, 궤환(18)은 버퍼 메모리 활용 장치(20)을 통해 버퍼 메모리(14)에 일시적으로 저장된 데이타로부터 제어 변수를 얻기위해 제어 변수에 따라 영상 데이타 블록에 분류의 할당을 변화시키는 분류기(16)로 유도시키는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축용 회로장치.
10. 제9항에 있어서, 궤환(18)은 단지 분류기(16)만 통해서 되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축용 회로장치.
11. 제9항에 있어서, 직접 궤환(22), 특히 코더(12)에 부가하여, 궤환(18)은 영상 데이타 블록의 코딩 동안에 양자화 분배를 변화시키기 위한 분류기로 유도되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축용 회로장치.
12. 제9 내지 11항중 한 항에 있어서, 궤환(18)은 분류 메모리(24)를 통해 직접 및 부가적으로 현재 전체 영상의 모든 영상 데이타 블록의 분류 요소를 분류기에 저장하여 유도되는 것을 특징으로 하는 디지탈화된 영상의 데이타비 감축용 회로장치.

Images