KR950011188B1 - 움직임보상 예측부호화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

움직임보상 예측부호화 방법 및 장치
제 1 도는 종래의 움직임보상 예측부호화 장치의 블럭도.
제 2 도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치의 제 1 실시예의 블럭도.
제 3a 도는 필드보상프레임 입력신호에서 출력되는 블럭을 도시한 도면.
제 3b 도는 제 3a 도의 기수 및 우수필드가 비교되는 인접블럭을 도시한 도면.
제 3c 도 및 제 3d 도는 상기 제 3a 도 및 제 3b 도의 블럭을 사용해서 움직임보상 예측신호를 생성하는 대체방법을 도시한 도면.
제 4a 도는 기수필드의 블럭을 도시한 도면.
제 4b 도는 우수필드의 블럭을 도시한 도면.
제 4c 도는 필드합성방법을 사용해서 제 4a 도 및 제 4b 도의 블럭에서 생성된 필드합성프레임 입력신호를 도시한 도면.
제 5 도는 DCT 부호화방법을 위한 계수매트릭스를 도시한 도면.
제 6a 도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치의 제 2 실시예의 블럭도.
제 6b 도는 제 6a 도의 적응합성기(39)를 더욱 상세하게 도시한 블럭도.
제 6c 도는 제 6a 도의 적응분해기(40)을 더욱 상세하게 도시한 블럭도.
제 7a 도~제 7c 도는 제 6a 도에 도시한 장치를 사용하는 필드합성방법을 도시한 도면.
제 8a 도 및 제 8b 도는 제 6a 도에 도시한 장치의 필드합성 모드를 도시한 도면.
제 9 도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치의 제 3 실시예를 도시한 블럭도.
제10도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치의 제 4 실시예를 도시한 블럭도.
제11도는 본 발명에 따른 장치에서의 움직임보상예측을 도시한 도면.
제12도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치의 제 5 실시예를 도시한 블럭도.
제13a도~제13c도는 제12도에 도시한 장치에서의 변환계수분포의 설명도.
제14도는 본 발명에 따른 장치의 실시예에서 사용되는 수신장치측의 구조를 도시한 도면.
본 발명은 화상부호화 시스템에 관한 것으로서, 특히 움직임보상 예측부호화 시스템에 관한 것이다.
제 1 도는 S.Nogaki, M.Ohta, T.Omachi"의 「A Study on HDTV Signal Coding with Motion Adaptive Noise Reduction」(제 3 회 HDTV 국제워크숍 예고 Vol. 3, 1989.)에 기재되어 있는 바와 같은 종래의 움직임보상 예측부호화 장치를 도시한 도면이다.
종래의 움직임보상 예측부호화 장치는 디지탈 화상신호(101)을 부호화하고 부호화된 신호(106)을 생성하여 전송라인(109)상으로 송출한다. 종래의 움직임보상 예측부호화 장치는 프레임 메모리(1), 움직임 검출기(2), 감산기(3), 부호화기(4), 국부복호화기(5), 가산기(6) 및 멀티플렉서(MUX)(7)을 구비하고 있다. 부호화된 데이타는 수신지에서 원래의 화상신호(101)을 재생하도록 부호화된다. 수신지는 부호화기가 아닌 복호화를 실행하도록 구성된 것을 제외하고는 제 1 도에 도시한 것과 유사한 구성을 갖는다.
종래의 부호화장치의 동작을 설명하기에 앞서서, 부호화될 화상데이타의 포맷에 대해서 설명한다. 화상은 다수의 화소로 이루어진 것으로 간주해도 좋다. 이들 화소의 각각은 그레일 스케일 또는 다른 스케일에 따라 부호화되는 일정한 레벨의 휘도를 갖는다. 각 화소의 휘도는 디지탈신호로 부호화되어도 좋다. 디스플레이의 전체 스크린의 디지탈신호는 프레임을 형성한다. 이 프레임은 화소의 행으로 나누어도 좋다. 종래의 음극선관 등의 각종 비디오 디스플레이어가 화상을 발생하려 할 때, 첫번째 경로에서는 기수행을 주사하고 두번째 경로에서는 우수행을 주사(즉, 비월주사)하므로, 프레임의 기수행에 대한 데이타를 갖는 기수필드와 우수행에 대한 데이타를 갖는 우수필드로 이루어진다고 간주된다. 각각의 필드(즉, 기수필드 및 우수필드)는 또, 8화소×8화소개의 화소영역등과 같은 화소데이타의 블럭으로 분할되어도 좋다.
종래의 움직임보상 예측부호화 장치는 다음과 같이 동작한다. 입력화상신호(101) 또는 예를 들면 프레임내의 화소의 휘도를 부호화하는 디지탈신호는 비월주사포맷에 따라 마련된다. 비월주사 포맷에서는 기수행의 화소가 첫번째로 주사되고난 후 우수행의 화소가 주사된다. 따라서, 입력신호는 모든 우수행의 데이타에 뒤따르는 모든 기수행의 데이타로 시작되는 화소데이타의 시퀀스를 마련한다. 설명의 편의상, 입력화상신호(101)은 미리 블럭으로 구성된 것으로 간주한다. 각 블럭은 동일 필드의 화소로 이루어진다. 시스템은 주어진 필드의 모든 블럭이 부호화될 때까지 블럭에 대해서 동작한다. 그 후, 시스템은 프레임내의 다른 필드의 블럭을 부호화한다. 1개의 프레임이 완전히 부호화되면 부호화의 처리가 다음 프레임에서 반복된다.
현재프레임의 입력화상신호(101)이 다음 프레임의 동일필드에 대한 화상신호와 비교되어 움직임검출이 실행된다. 예를 들면, 입력 화상신호(101)의 첫번째 블럭이 현재프레임의 기수필드에서의 화소블럭의 휘도정도를 부호화한다고 가정한다. 이 첫번째 블럭의 움직임검출은 이 첫번째 블럭의 대응하는 위치의 주위에 위치결정되는 이전프레임내의 인접블럭(102)에서 가장 유사한 블럭에 대해 탐색하여 움직임검출기(2)에서 실행된다. 인접블럭(102)는 프레임메모리(1)에서 출력되어 움직임검출기(2)로 공급된다. 프레임메모리(1)은 국부복호화기(5)에서 국부적으로 복호화되고 가산기(6)에서 움직임보상신호(104)와 가산되는 화상데이타(국부복호화된 신호(108))를 저장한다. 프레임메모리(1)은 공지의 RAM으로서 실현하여도 좋다.
움직임검출기(2)는 현재블럭과 인접하는 각 블럭사이의 유사성을 결정하여 가장 유사한 인접블럭을 선택한다. 유사성의 척도로서는 움직임검출기(2)가 블럭의 대응하는 화소에 대한 휘도값의 각각의 차의 절대값을 합하는 것에 의해 얻어진 블럭간의 차분절대값 합을 산출하는 것이어도 좋고, 또는 움직임검출기가 블럭의 대응하는 화소간의 휘도값내의 차의 제곱값을 합하는 것에 의해 얻어진 차분 제곱합을 산출하는 것이어도 좋다.
일단 가장 유사한 인접블럭을 발견하면, 움직임검출기(2)는 움직임벡터(103)을 산출하여 프레임메모리(1)과 MUX(7)로 출력한다. 움직임벡터는 가장 유사한 인접블럭과 첫번째 블럭 사이의 벡터변위차를 나타낸다. 이 움직임벡터(103)은 수평 및 수직방향의 벡터성분을 포함한다. 또한, 가장 유사한 인접블럭을 발견하면, 가장 유사한 인접블럭의 화소의 휘도를 부호화하는 움직임보상 예측신호(104)가 프레임메모리(1)에서 출력되어 감산기(3)으로 보내진다.
감산기(3)은 입력화상신호(101)에서 움직임보상 예측신호(104)를 감산하여 예측에러신호(105)를 얻는다. 특히, 움직임보상 예측신호의 각각의 화소의 조도는 상기 입력화상신호(101)의 대응하는 각 화소의 조도에서 감산된다. 감산을 실행하는 칩은 상용된다. 그 후, 감산기(3)은 예측에러신호(105)를 부호화기(4)로 출력한다. 부호화기(4)는 예측에러신호(105)의 부호화를 실행하여 신호의 공간적인 낭비를 없앤다.
따라서, 부호화기(4)는 예측에러신호(105)를 압축하도록 작용한다. 신호(105)는 저주파성분과 고주파성분을 모두 포함한다. 일반적으로, 예측에러신호(105)를 압축하는데 있어서 부호화기(4)는 다수 비트를 사용해서 신호(105)의 저주파성분을 양자화하고, 소수 비트를 사용해서 고주파성분을 양자화한다. 저주파성분이 통상적으로 고주파성분보다 훨씬 큰 파워를 갖기 때문에, 저주파 성분이 부호화에서는 더 많은 비트가 사용된다. 저주파성분에 더 많은 비트를 할당하는 것은 부호화효율을 향상시키고 화상저하를 감소시킨다. 부호화기(4)는, 예를 들면 변환계수의 스칼라양자화에서의 주파수변환을 실행하도록 8×8화소블럭에 대해서 DCT(Discrete Cosine Transformation)등과 같은 직교변환을 실행하여도 좋다. 블럭에 대해 스칼라양자화된 부호화데이타(106)은 그후 부호화기(4)에서 국부복호화기(5)와 MUX(7)로 송출된다.
MUX(7)은 부호화데이타(106) 및 움직임벡터(103)을 멀티플렉스할 뿐만 아니라, 데이타를 전송라인(109)로 송출하기 위한 적당한 포맷으로 데이타를 부호화한다. 국부복호화기(5)는 부호화기(4)에 의해 실행된 것에 대해서 역동작을 실행한다. 특히, 반전 스칼라양자화 또는 반전 직교변환이 실행되어 복호화된 에러신호(107)이 얻어진다. 가산기(6)은 움직임보상 예측신호(104)를 복호화된 에러신호(107)과 가산하여 입력화상신호(101)에 대응하는 국부복호화신호(108)을 얻는다. 가산기(6)을 실행하는 칩은 공지기술로 잘 알려져 있다. 국부복호화신호(108)은 프레임메모리(2)에 저장된다. 국부복호화신호는 다음 프레임에서 기수필드의 움직임검출을 실행하는데 사용하기 위해서 프레임메모리(1)로부터 순차적으로 출력된다.
입력화상신호(101)의 우수필드에 대해서, 움직임검출기(2)에서의 움직임검출 및 부호화기(4)에서의 부호화 등이 기수필드에 대한 상술한 바와 같은 방법으로 실행된다.
상술한 바와 같이, 종래의 움직임보상 예측부호화 장치에서는 움직임화상 신호에 포함된 일시적인 용장성의 제거가 움직임보상 예측부호화 및 직교변환, DPCM(Differential Pulse Code Modulation), 벡터양자화등의 전용의 기술을 사용해서 실행된다. 상술한 바와 같이 종래의 움직임보상 예측부호화 장치에서는 동일한 필드에서의 데이타의 상관이 이용된다. 그러나, 비월주사가 실행된 연속하는 다른 필드간의 일시적인 상관은 사용되지 않으므로 부호화효율이 저하한다.
본 발명의 목적은 더욱 효과적인 움직임보상 예측부호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적과 그밖의 목적 및 새로운 특징은 움직임보상 예측부호화 장치에 의해 화상신호의 화소데이타를 부호화하는 본 발명에 의해서 명확하게 될 것이다. 화상신호는 화상의 일부분에 대해서 우수필드 및 기수필드로 구성된 화소데이타를 포함한다. 이 장치는 화상신호의 화소데이타와 이전 화상신호의 화소데이타를 비교하는 움직임검출기를 포함한다. 이 움직임검출기는 화상신호와 이전 화상신호 사이의 변위차를 나타내는 움직임벡터를 발생한다.
또한, 움직임보상 예측부호화 장치는 현재 화상신호의 화소데이타에서 이전 화상신호의 화소데이타를 감산하는 것에 의해서 예측보상 에러신호를 생성하는 감산기를 포함한다. 이 예측보상 에러신호는 몇가지 기능중의 한가지에 의해 예측보상 에러신호의 데이타를 블럭으로 구성하는 적응블록킹기구를 통과한다. 이 블록킹전략은 움직임벡터에 의해 지시되는 것에 따라서 선택된다. 블록킹기구는 부호화기에 공급된 블럭화된 출력을 발생하여 부호화한다.
또한, 움직임보상 예측부호화 장치는 다음 화상신호의 기수필드 화소데이타와 다음 화상신호의 우수필드 화소데이타를 합성하여 합성된 화상신호를 생성하는 필드합성기를 구비하여도 좋다. 이 합성된 화상신호는 우수 및 기수필드 모두에 대해서 화소데이타를 갖는다. 이 합성된 화상신호는 움직임검출기에서 움직임벡터를 결정하는데 사용된다. 따라서, 이 대체 실시예에서는 움직임검출이 단일의 필드블럭에 대해서 엄격하게 실행되지 않고, 오히려 합성된 필드블럭에 대해서 실행된다.
출력을 부호화하는 부호화기는 몇개의 구성요소를 포함하여도 좋다. 첫째로, 부호화기는 예측에러 신호에 대해서 직교변환을 실행하여 계수매트릭스를 발생하는 변환수단을 구비하여도 좋다. 둘째로, 부호화기는 계수매트릭스에서 계수를 양자화하는 양자화기와 상기 계수가 계수매트릭스에서 주사되어 양자화기로 보내지는 순서를 제어하는 주사컨트롤러를 포함하여도 좋다. 이 순서는 움직벡터에 의해 적절하게 제어된다. 특히, 움직임벡터는 계수매트릭스의 주사순서를 교대로 해서 가장 효율적으로 양자화된 큰 수형성분 또는 큰 수직성분 중의 1개를 나타낸다. 이들 요소는 상술한 구성요소와 함께 사용되어도 좋다.
본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면으로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명하고, 동일한 부분에는 동일부호를 붙여서 그 반복적인 설명을 생략한다.
제 2 도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치에 적합한 제 1 실시예를 도시한 도면이다. 제 2 도의 움직임보상 예측부호화 장치는 프레임메모리(1), 감산기(3), 부호화기(4), 국부복호화기(5), 가산기(6) 및 멀티플렉서(MUX)(7)을 포함하고, 이들 각각은 제 1 도에 도시한 종래의 움직임보상 예측부호화 장치의 대응하는 구성요소와 동일한 구조로 되어 있으며, 동일한 기능을 갖는다. 이하, 부호화기(4)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 이 실시예는 또, 입력신호의 필드를 부호화용 블럭으로 합성하는 필드합성기(8), 부호화된 신호를 분해하는 필드세퍼레이터(9) 및 입력화상신호(100)을 블럭으로 블록킹하기 위한 블록킹컨트롤러(12)를 포함한다.
제 2 도에 도시한 움직임보상 예측부호화 장치는 다음과 같이 동작한다. 입력화상신호(100)은 블록킹컨트롤러(12)에 입력된다. 이 입력화상신호는 아직 블럭으로 구성되어 있지 않다. 입력화상신호(100)은 비월주사포맷으로 보내진 화상의 영역에 대해서 화소휘도데이타의 우수 및 기수필드를 모두 포함한다. 대부분의 실시예에서는 블럭이 8×8화소 또는 16×16화소로 이루어져 있다. 블록킹컨트롤러(12)는 신호에서 부호화된 데이타를 블럭으로 구성하여 화소데이타의 블럭을 갖는 블럭화된 입력화상 신호(101)을 생성한다. 블럭화된 입력화상신호(101)에서의 각각의 블럭은 배타적으로 우수필드 화소데이타 또는 배타적으로 기수필드 화소데이타 중의 어느 하나를 포함한다.
블럭화된 입력화상신호(101)의 블럭은 움직임검출기(32) 및 감산기(3)으로 보내진다. 움직임검출기(32)는 프레임메모리(1)에서 출력되는 이전 프레임에서와 동일한 필드의 인접블럭(102)에 대해서, 블럭화된 입력화상신호(101)의 현재 블럭의 유사성의 평가를 실행한다. 이 평가는 제 1 도를 참조해서 기술한 종래의 장치에서 실행된 방법과 동일한 방법으로 실행된다. 이 평가는 제 1 도를 참조해서 기술한 종래의 장치에서 실행된 방법과 동일한 방법으로 실행된다. 현재블럭과 이전프레임의 가장 유사한 블럭과의 사이의 움직임은 프레임메모리(1)과 MUX(7)로 출력되는 움직임벡터(103)에서 포착된다. 움직임벡터는 수평성분벡터와 수직성분벡터를 포함한다.
제 3a 도~제 3b 도는 움직임검출을 어떻게 실행하는가에 대해서 설명한 도면이다. 제 3a 도는 필드합성기(8)(제 2 도)에서 출력되는 현재 화소블럭을 도시한 도면이다. 우수필드화소는 점선의 원으로 나타내고, 기수필드화소는 실선의 원으로 나타낸다.
제 3b 도는 현재 화소블럭위치 주위의 이전 프레임에 위치결정되는 인접블럭(202)와 (204)의 인접하는 화소를 도시한 도면이다. 이 인접블럭(202)와 (204)는 프레임메모리(1)(제 2 도)에서 출력된다. 움직임검출기(32)는 제 3a 도의 현재 화소블럭과 프레임메모리(1)에서 출력되는 인접하는 화소블럭(202) 및 (204)를 비교한다. 특히, 제 3a 도의 현재 블럭의 기수필드화소 N00~N03과 N20~N23은 인접블럭(202)와 (204)에서의 우수필드화소와 비교되고 또한 현재 블럭의 우수필드화소 N10~N13과 N30~N33은 인접블럭(202)와 (204)에서의 우수필드화소와 비교되어 움직임검출을 실행한다.
제 3b 도에 도시한 바와 같이, 인접블럭(204)의 화소 P23~P26과 P43~P46은 제 3a 도의 기수필드의 화소와 가장 유사한 화소로서 선택된다. 블럭(204)의 이들 화소는 현재블럭과 선택된 인접블럭(204) 사이의 변위를 나타내는 움직임벡터 N1=(3, 1)(제 3b 도에 있어서 X 및 Y축 방향으로 도시)을 산출하는데 사용된다. 인접블럭(202)내의 화소 P11~P14와 P31~P34는 제 3a 도에서 우수필드의 화소와 가장 유사한 화소로서 선택된다. 블럭(202)의 상기 선택된 화소는 움직임벡터 V2=(1, 0)을 얻는데 사용된다. 기수 및 우수필드의 움직임벡터(103)(V1과 V2)은 움직임검출기(32)에서 출력된다.
움직임벡터(103)에 의해 지시되는 기수필드의 블럭(P23~P26과 P43~P46)과 우수필드의 블럭(P11~P14과 P31~P34)은 프레임메모리(1)에서 출력되어 필드합성 움직임보상 예측보상(104)를 생성하도록 합성된다. 필드합성 움직임보상 예측신호(104)는 2개를 교대로 하는 방법에 의해서 합성하여도 좋다. 첫째로 필드 라인은 제 3c 도에 도시한 순서로 교체되고 둘째로 움직임벡터(103)에 의해 지정된 필드라인은 제 3d 도에 도시한 순서로 교체된다. 다른 한가지 교체방법은 제 3c 도에 도시한 방법에 의해 얻어진 필드합성 움직임 보상 예측신호(104) 또는 제 3d 도에 도시한 방법에 의해 얻어진 신호가 현재 화소블럭과 가장 유사한지를 결정하도록 하는 방법이다. 이 유사성은 차분절대값합 또는 차분제곱합에 의해 판별되어도 좋고, 그 후 더욱 유사한 신호가 선택된다.
프레임메모리(1)은 움직임벡터(103)을 발생하도록, 비교에 사용되는 인접블럭에 대한 움직임보상 예측신호(104)를 출력한다. 움직임보상 예측신호(104)는 하나 전의 프레임의 인접블럭에 대해서 휘도화소데이타를 부호화한다. 감산기(3)은 현재 화소블럭데이타에서 움직임보상 예측신호(104)를 감산하여 예측에러신호(105)를 얻는다. 특히, 감산기(3)은 우수블럭화된 화상신호(101)이 입력되었을 때 가장 유사한 우수필드를 갖는 인접블럭의 우수필드에서 입력화상신호(101)의 우수필드에 대한 화소데이타를 감산하고, 기수블럭화된 화상신호(101)이 입력되었을 때 가장 유사한 기수필드를 갖는 인접블럭의 기수필드에서 입력화상신호(101)의 기수필드에 대한 화소데이타를 감산한다. 이 감산은 1화소에 대해서 화소단위로 실행된다. 예측에러 신호는 화상의 각 영역의 기수필드 및 우수필드 모두에 대해서 나뉘어서 얻어진다.
영역의 기수필드 및 우수필드에 대해 감산기(3)에서 발생된 예측에러신호(105)는 필드합성기(8)에서 1프레임으로 합성된다. 제 4a 도~제 4c 도는 필드합성기(8)에 의해 실행되는 블럭합성 방법을 도시한 도면이다. 제 4a 도는 화상의 영역에 대한 기수필드의 블럭화된 데이타를 도시한 도면이고, 제 4b 도는 제 4a 도의 기수필드와 동일한 영역에서의 우수필드의 블럭화된 데이타를 도시한 도면이다. 이들 2개의 필드라인은 필드합성기(8)에 의해 교대로 합성되어 제 4c 도에 도시한 바와 같은 필드합성프레임 입력신호를 얻는다. 이와 같은 프레임 합성처리를 실행하기 위해서, 필드합성기(8)(제 2 도)은 1필드 이상의 데이타를 저장하는 RAM 등의 메모리(17)을 포함한다.
필드합성기(8)은 필드합성 예측에러신호(110)으로서 알려진 합성된 출력을 발생하고, 그것을 부호화기(4)로 송출한다. 부호화기(4)는 부호화된 데이타(106)을 생성하고, 국부복호하기(5) 및 MUX(7)로 상기 부호화된 데이타를 송출한다.
MUX(7)에서는 부호화된 데이타(106)이 기수 및 우수필드의 움직임벡터(103)과 멀티플레스되고, 이 멀티플레스된 데이타는 전송라인(109)에 대해 적당한 포맷으로 배치된다. 국부복호화기(5)에서는 부호화된 데이타(106)이 국부적으로 복호화되어 필드세퍼레이터(9)로 송출되는 필드합성부호 예측에러신호(111)을 얻는다. 필드세퍼레이터(9)에서는 필드합성복호 예측에러신호(111)의 라인을 교대로 분리하여 기수필드 및 우수필드에 대해 각각 별개의 복호화된 예측에러신호(107a)를 얻는다. 가산기(6)에서는 각각의 복호화된 예측에러신호(107a)가 대응하는 필드의 움직임보상 예측신호(104)와 가산되어 프레임메모리 송출되고, 프레임메모리에 저장되는 국부복호화된 신호(108)을 얻는다.
부호화기(4)에서는 2차원 예측부호화가 움직임보상 예측에러신호(110)의 수평 및 수직방향에서 인접하는 화소간의 상관을 이용해서 실행된다. 이용가능한 부호화의 접근방식의 한가지는 DCT를 사용하는 접근방식이다. DCT 접근방식은 당업자에게 있어서 공지의 기술이다. DCT 접근방식은 본 발명의 배경기술에서 상술한 바와 같이, 변환계수의 동일크기 배열을 얻도록 주어진 크기의 입력블럭을 변환한다. 부호화기(4)의 입력인 각각의 합성된 블럭은 변환계수를 산출하는 2차원 변환을 실행한다. DCT 접근방식은 입력성분을 주파수성분으로 변환한다.
저주파계수는 그들이 통상적으로 큰 에너지를 갖기 때문에, 더욱 미세하게 양자화(즉, 더많은 수의 비트가 할당)된다. 따라서, 이들 저주파수의 부호화의 고정밀도에 의해 왜곡이 더욱 작게 된다. 반면에, 고주파 계수는 보다 간격이 크게 양자화(즉, 보다 적은 비트가 할당)되어 보다 적은 에너지를 갖는다. 제 5 도는 DCT 접근방식에 의한 4×4계수매트릭스의 설명을 도시한 도면이다. 계수의 주파수는 매트릭스의 좌측코너 상부에서 가장 낮아진다. 따라서, "A"로 나타낸 계수는 가장 낮은 주파수를 갖는다.
계수의 수평주파수는 제 5 도에서 화살표(23)으로 나타낸 방향으로 매트릭스의 행을 수평적으로 가로질러서 1씩 이동하는 것만큼 증가한다. 마찬가지로, 계수의 수직주파수는 화살표(25)로 나타낸 방향으로 매트릭스의 열을 따라서 1씩 이동하는 것만큼 증가한다. 따라서, 계수 "C"는 계수 "A"보다 큰 수평주파수를 갖지만, 유사한 수직주파수를 갖는다. 한편, 계수 "B"는 계수 "A"보다 큰 수직주파수를 갖는다. 한편, 계수 "B"는 계수 "A"보다 큰 수직주파수를 갖지만, 유사한 수평주파수를 갖는다.
상술한 바와 같이, 저주파성분은 고주파성분보다 많은 비트가 할당된다. 따라서, 계수 "A"는 통상적으로 그것에 할당된 가장 큰 비트수를 갖는다. 그 후, 계수매트릭스에서의 누적주파수는 지그재그형태로 증가한다. 특히, 계수 "B"와 계수 "C"는 다음의 가장 높은 주파수성분으로서, 계수 "A"에 관련된 다음의 가장 높은 비트수에 할당된다. 계수에 할당된 비트수는 가장 높은 주파수 성분 "D"가 도달할 때까지 계속 감소된다. 대표적으로 계수 "D"는 제로비트에 할당된다.
상술한 것에서는 부호화기(4)(제 2 도)가 직교변환의 일종인 DCT에 의해 부호화를 실행하는 것으로서 기술하였다. 그러나, 이것은 DPCM 또는 벡터양자화 등의 다른 공지기술을 사용해서 부호화를 실행하는 것도 가능하다. 벡터양자화를 사용할 때는 코드북이 사용된다.
제 6a 도는 움직임보상 예측부호화 장치의 제 2 실시예를 도시한 도면이다. 이 제 2 실시예는 상기 제 2 도의 제 1 실시예의 대응하는 구성요소와 마찬가지로 움직임검출기(32), 프레임메모리(33), 감산기(34), 부호화기(35), 국부복호화기(36), 가산기(37) 및 멀티플렉서(38)등으로 구성되어 있다. 그러나, 제 2 실시예는 적응합성기(39), 적응분해기(40) 및 메모리(41)을 포함하는 점이 제 1 실시예와는 다르다. 이하, 이들 부가적인 구성요소의 동작 및 기능에 대해서 셜명한다.
이 제 2 실시예에서는 입력화상신호(300)이 움직임검출기(32) 및 메모리(41)에 입력된다. 이 입력화상신호(300)은 이미 블럭으로 구성되어 있다. 움직임검출기(32)에서는 입력화상신호(300)의 움직임벡터(302)가 상술한 제 1 실시예에서와 동일한 방법으로 검출된다. 움직임검출기(32)에서는 입력신호(300)의 움직임벡터(302)가 제 1 실시예에 대해서 상술한 바와 같은 방법으로 프레임메모리(33)에서 출력되는 예측프레임의 화상신호(305)를 사용해서 생성된다. 이렇게 해서 생성된 움직임벡터(302)는 프레임메모리(33) 및 MUX(38)로 송출된다.
움직임보상 예측신호(308)은 움직임벡터(302)에 의해 특정된 바와 같이 프레임메모리(33)에서 출력되어 감산기(34)로 송출된다. 감산기(34)는 필드합성프레임 입력신호(301)에서 움직임보상 예측신호(303)을 감산하여 필드합성 예측에러신호(304)를 적응합성기(39)로 출력한다.
이 실시예에서는 감산기(304)에서와 동일한 시간에 기수 및 우수필드 모두를 처리하기 위해 입력화상신호(300)이 메모리(41)에 저장된다. 기수 및 우수필드에 대한 움직임벡터가 움직임검출기(32)에서 얻어졌을 때, 움직임벡터(302)를 사용해서 필드합성모드 또는 필드독립모드에서 부호화가 실행되었는가의 결정이 적응합성기(39)에서 이루어진다. 예를 들면, 필드의 양쪽의 움직임벡터가 서로 일치할 때 양쪽의 필드는 합성된다.
적응합성기(39)는 필드합성 예측에러신호(304)를 제 7a 도~제 7c 도에 도시한 바와 같이, 움직임벡터(302)에 따라서 블럭으로 분할된다. 제 7a 도~제 7c 도에서는 "○"가 기수필드의 화소를 나타내고, "□"가 우수필드의 화소를 나타낸다.
또, 명암의 차이는 조도의 차이를 나타낸다. 제 7a 도는 필드합성이, 즉 모든선에 대해서 기수필드의 화소 및 우수필드의 화소를 교대로 배열하는 것에 의해서 필드합성이 적당하게 실행된 예측에러신호(304)의 블럭을 도시한 도면이다. 따라서, 필드합성프레임이 연속한 화상으로 된다. 연속한 화상에 의해 밝은 화소(회색화소)와 어두운 화소(흑색화소) 사이의 경계가 연속되는 것을 의미한다. 연속한 화상이 필드합성에 의해 얻어지면, 저주파 성분의 파워농도는 특히 직교변환 부호화가 부호화기(35)(제 6 도)에 의해 실행될 때 효과적으로 상승한다. 그 결과, 부호화 효율이 상승한다. 한편, 제 7b 도는 필드합성이 반드시 실행되지 않아도 되는 예측에러신호(304)의 블럭을 도시한 도면이다. 이러한 예측에러신호가 결과로 되는 예는 다량의 움직임이 화상에 있는 경우이다. 특히, 대상물이 기수필드의 주사와 우수필드의 주사 사이에서 움직인다. 그 결과, 필드합성프레임이 많은 불연속 부분(즉, 제 7b 도의 회색화소와 흑색화소 사이의 연속적인 경계를 갖지 않는 부분)을 갖는 화상으로 된다. 부호화 신호는 다수의 고주파성분을 갖기 때문에 부호화효율이 저하한다.
따라서, 입력화상신호내의 움직임에 따라서 필드합성을 사용할지 사용하지 않을지의 결정이 이루어진다.
제 7c도는 상술한 적응방법이 적절하게 적용된 예를 도시한 도면이다. 제 7c 도에서는 필드합성이 영역(51)에 대해서 실행되고, 필드합성이 영역(53)에 대해서는 실행되지 않는다. 서브영역(51a) 및 (51b)는 우수 및 기수필드화소를 모두 포함한다. 반면에, 서브영역(53a)는 기수필드화소만을 포함하고, 서브영역(53b)는 우수필드화소만을 포함한다.
제 6b 도는 적응합성기(39)를 더욱 상세하게 도시한 도면이다. 적응합성기는 스위치 "e", 합성기 "c" 및 판별기"a"를 포함한다. 이들 구성요소는 움직임벡터(302)에 따라서 블록킹을 제어하도록 함께 작용한다. 예를 들면, 움직임벡터가 우수 및 기수필드에서 0 또는 ±1일 때, 판별기 "a"는 프레임합성을 허락한다.
한편, 판별기가 프레임합성을 허락하지 않을 때는 신호"b"를 스위치"e"로 송출한다. 스위치"e"는 신호"b"에 따라서 동작한다. 신호"b"를 수신하는 것에 의해서 스위치 "e"가 합성기"c"를 바이패스하는 단략"f"에 접촉하도록 이동한다. 신호"b"가 스위치"c"에 의해 받아들여지지 않았을 때, 스위치는 합성기"c"에 접촉하도록 단락이 위치결정된다.
프레임합성을 실행하기 위해서, 합성기"c"는 제 4c 도에 도시한 바와 같이 우수 및 기수필드의 필드합성 예측에러신호(304)를 합성하는 것에 의해서 신호"d"를 생성한다. 프레임합성과 관계없이, 움직임보상 예측신호는 우수 및 기수필드에 대해서 분리되어 출력된다.
적응합성기(39)는 움직임벡터(302)에 따라서 신호(304)를 블럭으로 처리한다. 기수 및 우수필드의 움직임량이 대략 동일할 때, 필드사이의 상관은 높아진다. 따라서, 제 8a 도에 도시한 바와 같이 기수필드의 신호(10~40)(흑색원으로 도시)와 우수필드의 신호(1E~4E)는 순차적인 라인에 대해서 교대로 배열된다. 그러나, 기수필드에서의 움직임량과 우수필드에서의 움직임량이 다를 때, 우수필드와 기수필드 사이의 상관은 낮아진다.
따라서, 제 8b 도에 도시한 바와 같이 필드합성이 사용되지 않는다. 그 결과, 기수필드신호가 블럭의 위쪽부분에 배열되고, 우수필드신호가 블럭의 아래쪽 부분에 배열된다.
상술한 적응방법에 따라서, 적응합성기(39)는 블록킹제어된 예측에러신호를 부호화기(35)로 출력한다. 부호화기(35)는 신호를 양자화하도록 블록킹제어된 예측에러신호에 대해서 DCT 등을 실행한다. 예측에러 부호데이타는 북호화기(36) 및 MUX(38)로 출력된다.
MUX(38)에서는 예측에러 부호데이타가 움직임검출기(32)에서 송출된 움직임벡터(302)와 멀티플렉스되고, 이 멀티플렉스된 데이타는 전송라인으로 출력된다.
복호화기(36)에서는 예측에러 부호데이타를 복호화하여 복호화된 예측에러신호를 얻는다. 복호화된 예측에러신호는 적응분해기(40)으로 송출된다. 이 적응분해기(40)에서는 모든 블럭이 동일한 블록킹구조를 갖는다. 즉, 복호화기(36)은 1블럭단위에 대해서 어떠한 블록킹방법이 사용되었는가를 결정해서 움직임벡터를 시험하여 블럭을 생성하고, 그 결정에 따라서 복호화된 예측에러신호가 적응분해기(40)에 의해서 소정의 포맷으로 된다.
제 6c 도는 적응분해기(40)을 더욱 상세하게 설명하는 도면이다. 적응분해기는 판별기"m", 스위치"k" 및 세퍼레이터"h"를 포함한다. 적응분해기(40)은 적응합성기(39)(제 6b 도)에 대해서 반대로 기능한다. 특히, 적응분해기(40)은 적응합성기(39)에 의해 프레임이 합성되는 입력블럭의 필드를 분리한다. 판별기"m"은 상술한 판별기"a"(제 6b 도에 도시)와 근사한 기능으로 작용한다. 움직임벡터(302)가 기수 및 우수필드에서 0일 때, 판별기"m"은 필드분리를 허용한다. 한편, 판별기"m"은 스위치"k"를 작동시키는 신호"g"를 공급한다. 스위치가 신호"g"에 의해 작동될 때 세퍼레이터"h"에 접속이 이루어진다. 세퍼레이터"h"는 제 4a 도 및 제 4b 도에 도시한 바와 같이 기수 및 우수필드에 대해서 프레임결합복원 예측에러신호"i"를 분리하는 것에 의해서 신호"j"를 출력한다. 판별기가 신호"g"를 발생하지 않으면, 필드가 분리되지 않고 복원예측에러신호"i"가 출력된다. 이 예에서는 신호"i"가 이미 우수 및 기수필드에 대해서 분리되어 있다.
가산기(37)에서는 적응분해기(40)에서 출력된 블록킹제어된 예측제어신호가 필드합성 움직임보상예측신호(303)과 가산되어 복호화신호를 얻는다. 이 복호화신호는 프레임메모리(33)으로 송출되어 그곳에 저장된다. 이 실시예에서는 블록킹구조가 어떻게 결정되는가에 관한 정보가 움직임벡터 정보에 대응해서 이루어지므로, 블록킹접근의 전환을 어떠한 보증정보를 필요로 하는 일없이 실행할 수가 있다.
이 실시예에서는 기수 및 우수필드에 대해서 독립적으로 얻어진 움직임벡터가 적응블록킹 접근에 사용되므로, 기수와 우수필드 사이의 움직임을 더욱 정확하게 제어할 수가 있다.
이 실시예에서는 부호화기(35)에서 4화소×4라인의 블럭크기를 사용하였지만, 8화소×8라인 등과 같은 다른 블럭크기를 사용할 수도 있다.
제 9 도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화장치의 제 3 실시예를 도시한 도면이다. 이 제 3 실시예는 상술한 제 2 실시예와 마찬가지의 몇개의 구성요소를 갖는다. 이들 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙인다. 이 제 3 실시예에서는 2종류의 움직임검출기(32) 및 (43)을 포함하는 점이 제 2 실시예와 다르다. 이들 움직임검출기(32) 및 (43)의 동작에 대해서 다음에 기술한다.
제 3 실시예는 다음과 같이 동작한다. 우수필드화소의 블럭 및 기수필드화소의 블럭으로 구성되는 입력화상신호(300)은 제 1 움직임검출기(43) 및 메모리(41)로 공급된다. 입력화상신호(300)은 메모리(41)에 저장된다. 또한, 이 입력화상신호(300)은 제 1 움직임검출기(43)으로 송출된다. 사전에 수신한 화상신호(301)은 메모리(41)에서 출력되어 제1 및 제 2 움직임검출기(32) 및 (43)으로 송출된다. 또한, 화상신호(301)은 감산기(34)로 송출된다. 제 1 움직임검출기(43)은 상기 실시예에 대해서 기술한 바와 같은 방법으로 화상신호(301) 및 입력화상신호(300)의 기수 및 우수필드 사이의 움직임벡터(306)을 산출한다. 움직임벡터(306)은 그후 MUX(38), 적응합성기(39) 및 적응분해기(40)으로 송출된다. 제 2 움직임건출기(32)는 프레임메모리(33)에서 출력된 인접블럭의 기수필드와 화상신호(301)의 기수필드 사이의 움직임을 나타내고 또한 프레임메모리(33)에서 출력된 인접블럭의 우수필드와 화상신호(301)의 우수필드 사이의 움직임을 나타내는 움직임벡터(302)를 산출한다. 제1 및 제 2 움직임검출기는 이 실시예에서 독립적으로 마련하고 있지만, 2가지 목적을 위해 공유될 때에는 1개의 움직임검출기를 사용하는 것도 가능하다.
이 실시예에서는 부호화가 필드합성모드(즉, 필드가 합성됨) 또는 필드독립모드(즉, 필드나머지를 분리함)에서 실행되는가를 움직임벡터(306)이 결정한다. 예를 들면, 우수와 기수필드 사이의 움직임벡터(306)이 0일 때, 필드합성모드가 선택되어 필드가 합성된다. 한편, 우수필드의 움직임과 기수필드의 움직임 사이에 실질적인 불일치가 있으면, 필드독립모드가 선택된다. 이 모드의 선택은 움직임벡터(306)은 적응합성기(39)로 보내는 것에 의해 실현된다.
감산기(34)는 프레임메모리(33)에서 출력되는 움직임보상 예측신호(303)을 메모리(41)에서 출력되는 화상신호(301)에서 감산하여 예측에러신호(304)를 얻는다. 예측에러신호(304)는 적응합성기(39)로 공급된다. 적응합성기(39)는 상기 제 2 실시예에 대해서 기술한 바와 같은 방법에 의해 움직임벡터(306)에 따라서 예측에러신호(304)의 블록킹을 제어한다. 다른 구성요소도 상술한 제 2 실시예와 동일한 방법으로 동작한다.
기수 및 우수필드에 대해서 독립적으로 얻어진 움직임벡터가 제 2 실시예에서는 블록킹전환을 위해 사용되었지만, 제 3 실시예에서는 기수와 우수필드 사이에서 얻어진 움직임벡터가 적응블록킹을 제어하는 데 사용된다. 이 실시예에서는 제 1 움직임검출기(43)의 우수필드 사이 및 기수필드 사이의 움직임벡터가 서로 비교된다. 따라서, 2개의 필드 사이의 움직임을 정확하게 파악할 수 있어 적절한 블록킹제어를 실행할 수가 있다.
제10도는 본 발명에 따른 움직임보상 예측부호화 장치의 제 4 실시예를 도시한 도면이다. 이 실시예에 있어서 움직임보상 예측부호화 장치는 필드합성기(31), 움직임검출기(32), 프레임메모리(33), 감산기(34), 부호화기(35), 복호화기(36), 가산기(37), MUX(38), 적응합성기(39) 및 적응분해기(40)을 포함한다. 제 4 실시예는 다음과 같이 동작한다. 이 실시예에서는 2개의 필드가 합성(즉, 프레임입력신호가 프레임메모리(33)에 저장된 프레임화상데이타와 비교)되는 프레임입력신호에서 움직임보상이 실행된다. 특히, 비월주사에 의해 얻어진 입력화상신호(300)은 필드합성기(31)에서 1개의 프레임으로 합성된다. 필드합성기(31)에 의해 얻어진 입력화상신호(300)은 필드합성기(31)에서 1개의 프레임으로 합성된다. 필드합성기(31)에 의해 실행된 필드합성은 제 4a 도~제 4c 도에 도시한 방법으로 실현된다. 즉, 기수 및 우수필드의 입력화상 신호가 제 4a 도 및 제 4b 도에 각각 도시한 바와 같을 때, 이들 2개의 필드라인이 교대로 조합되어 제 4c 도에 도시한 바와 같이 필드합성프레임 입력신호(301)이 얻어진다. 이 얻어진 필드합성프레임 입력신호(301)은 움직임검출기(32) 및 감산기(34)로 송출된다.
상기의 설명에서는 부호화기가 직교변환의 일종인 DCT에 의해 부호화를 실행하는 것에 대해서 기술하였다. 그러나, 이것은 DPCM 또는 벡터양자화 등의 다른 공지기술을 사용하는 것에 의해서 부호화를 실행할 수도 있다. 벡터양자화를 사용하면, 2종류의 코드북(즉, 필드블록킹에 대한 1개의 코드북 및 프레임블록킹에 대한 다른 1개의 코드북)을 사용하므로, 블록킹컨트롤러에 의해 필드 또는 프레임 블록킹 중의 어느 하나에 따라서 바라는 코드북을 선택할 수 있어 부호화효율을 더욱 향상시킬 수가 있다.
상기 실시예에서는 움직임벡터를 결정하는 방법 움직임보상 예측신호를 선택하는 방법을 변경할 수 있다. 특히, 이 방법은 화소데이타의 프레임을 화소데이타의 현재 프레임과 비교하는 것과 같이 변경할 수가 있다. 제11도는 움직임보상 예측에 대한 한가지 접근방식을 도시한 도면이다. 화소데이타의 프레임은 I, II, III 및 IV로 도시되어 있고, 일시적으로 연속하는 필드에 대응하며 프레임 IV가 가장 오래된 프레임이다. 제11도에서는 프레임 I 및 프레임 IV가 이며 부호화되었다고 가정한다. 제11도에 도시한 방법에 따라서, 프레임 II에서의 화소데이타와 프레임 IV에서의 화소데이타를 비교하는 것에 의해서 실행된다. 이들 비교는 제11도에서 화살표(73)으로 나타낸 바와 같이 실행된다. 우수 및 기수필드 모두에 대해서 보다 낮은 파워를 갖는 비교결과가 선택된다. 따라서, 프레임 I과의 비교결과가 프레임 IV와의 비교결과보다 낮은 파워를 가지면, 프레임 I의 결과가 선택된다. 마찬가지로, 프레임 I 및 IV와의 비교와 유사한 세트가 프레임 III에 의해 실행된다(제11도의 화살표(73) 참조). 보다 낮은 파워결과가 선택된다.
제12도는 제10도에 도시한 제 4 실시에와 유사한 구조를 갖는 움직임보상 예측부호화 장치의 제 5 실시예를 도시한 도면이다. 이 제 5 실시예는 제 4 실시예의 적응합성기(39)와 부호화기(35)(제10도)를 사용하는 것 대신에, 변환계수의 주파순서를 제어할 수 있는 직교변환 부호화기(44)를 사용하는 점이 제 4 실시예와 다르다. 또한, 이 제 5 실시예는 직교변환 복호화기(45)(제12도)를 사용한다. 이 복호화기(45)는 제 4 실시예의 적응분해기(40)과 복호화기(36)(제10도) 대신에 사용된다.
제 5 실시예는 다음과 같이 동작한다. 움직임벡터(302)는 상술한 바와 같은 방법으로 움직임검출기(32)에서 얻어진다. 이 움직임벡터(302)는 직교변환 부호화기(44) 및 직교변환복호화기(45)로 공급된다. 예측에러신호(304)는 상술한 바와 같은 방법으로 감산기(34)에서 얻어진다. 또한, 이 예측에러신호(304)는 직교변환 부호화기(44)로 공급된다. 이 직교변환 부호화기(44)는 직교변환 부호화를 실행한다. 변환계수는 블럭내에 주사되어 양자화를 실행하고, 주사순서는 움직임벡터를 사용해서 제어된다. 이하, 이 처리를 제13a도~제13c도에 따라서 설명한다.
제13a도는 DCT등과 같은 직교변환에 의해 얻어진 계수매트릭스에서의 계수의 파워분포를 도시한 도면이다. 제13도 A에서 화소의 암도는 화소의 파워레벨을 나타낸다. 어두운 화소는 고파워레벨을 나타내고, 밝은 화소는 저파워레벨을 나타낸다.
제13a도에 도시한 분포에 대해서는 저주파성분이 고주파성분보다 훨씬 큰 파워를 갖는다는 것을 알 수 있다. 화살표(205)는 계수의 정상주사순서를 나타낸다.
제13b도에 도시한 바와 같이, 많은 가로방향의 성분을 갖는 신호의 직교변환에 의해 얻어진 계수에서는 수직방향에서의 주파수성분이 크다. 반면에, 제13c도에 도시한 바와 같이 많은 세로방향의 성분을 갖는 화상에서는 수평방향에서의 주파수성분이 크다.
수평성분이 큰 움직임벡터에 의해 결정되었을 때, 에러신호가 있더라도 고주파성분이 크다. 따라서, 제13c도에 도시한 바와 같이 수평방향으로 주사하는 것에 의해서(화살표로 나타낸 바와 같이) 부호화가 실행된다. 한편, 제13b도에 도시한 바와 같이 수직성분이 큰 움직임벡터에 의해 결정되었을 때, 화살표로 나타낸 바와 같이 수직방향의 순서로 부호화가 실행된다. 또, 성분이 수평 및 수직방향 모두에서 거의 동일할 때, 제13a도에 도시한 바와 같이 화살표(205)로 나타낸 대각선방향으로 부호화가 실행되어야 한다. 변환 방법에 따라서 움직임과 주사방향 사이의 관계를 반대로 할 수가 있다. 이 형태로 주사를 조정하는 것에 의해 제 5 실시예에서는 신호를 더욱 효율적으로 부호화할 수가 있다.
직교변환 부호화기(44)는 부호화 데이타를 MUX(38) 및 직교변환 복호화기(45)로 출력한다. MUX(38)에서는 부호화 데이타가 상기 실시예에 대해서 기술한 바와 같은 방법으로 처리된다. 직교변환 복호화기(45)에서는 직교변환 및 부호화데이타의 복호화가 실행되어 복호화된 예측에러신호를 얻는다. 이 복호화는 상기 부호화와 같은 주사순서에 따른다. 얻어진 복호화 예측에러신호는 가산기(37)로 공급된다. 다른 부분도 상술한 바와 같은 방법으로 처리된다.
이 실시예는 상술한 실시예와 조합해서 실행되는 것이 바람직하다. 즉, 라인사이의 거리가 필드합성된 블록과 독립(합성되지 않는 필드) 블럭에서 다르므로, 수직방향에서의 파워분포가 다르다. 따라서 파워분포의 차이에 따른 주사제어가 실행되어도 좋으므로, 그 결과 효과적인 양자화처리를 실행할 수가 있다. 이 실시예에서는 움직임벡터가 제어정보를 포함하므로, 보충정보를 필요로 하지 않는다.
제14도는 움직임보상 예측부호화 장치의 상기 실시예에 대한 수신장치측의 실시예를 도시한 도면이다. 수신장치측의 송신장치측에서 출력되는 멀티플렉스된 부호화데이타를 분리하는 데이타세퍼레이터(46), 직교변환 복호화기(47), 블록킹 컨트롤러(48), 프레임메모리(49) 및 가산기(50)을 포함한다. 후자의 4개의 구성요소는 상술한 송신장치측의 대응하는 구성요소에 대해 역동작을 실행한다.
제14도에 도시한 수신장치측은 다음과 같이 동작한다. 움직임보상 예측부호화 장치의 MUX(38)에서 출력된 부호화 데이타(401)은 데이타 세퍼레이터(46)에 입력된다. 데이타 세퍼레이터(46)은 부호화 데이타(401)을 분리하여 직교변환에 관련되는 계수데이타 또는 제 1 데이타(407), 프레임메모리(49)로 송출되는 움직임벡터(402), 계수의 주사순서를 나타내는 제 2 데이타(408) 및 예측에러신호의 블럭구조를 나타내는 제 3 데이타(409)를 출력한다. 복호화기(47)은 제1 및 제 2 데이타(407) 및 (408)을 받고, 각 블럭단위에 대해서 반전직교변환을 실행하여 예측에러신호를 복호화한다. 이때, 복호화기(47)은 제 2 데이타(408)에 따라서 블럭내의 변환계수의 주사순서를 결정한다. 블록킹 컨트롤러(48)은 데이타 세퍼레이터(46)에서 제 3 데이타(409)와 복호화기(47)에서 복호화된 예측에러신호를 받는다. 블록킹 컨트롤러(48)은 복호화된 예측에러신호가 제 3 데이타(409)에 따라서 필드독립블럭 또는 필드합성블럭인가를 결정한다. 블럭구조는 블록킹제어된 예측에러신호(410)을 가산기(50)으로 출력하도록 블록킹 컨트롤러(48)에 의해 균일화된다. 가산기(50)은 움직임벡터(402)에 의해 특정된 어드레스에서 프레임메모리(49)에서 출력된 움직임보상 예측신호(411)을 블로킹제어된 예측에러신호(410)과 가산하여 복호화된 신호(412)를 얻는다. 이 복호화된 신호(412)는 프레임메모리(49)로 송출되어 그곳에 저장된다.
이 실시예에서는 계수주사순서를 나태는 제 2 데이타(408)과 예측에러신호의 블럭구조를 나타내는 제 3 데이타(409) 모두를 움직임벡터(402)와 치환될 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상시 실시예에 따라서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.

Claims (18)

  1. 화상의 화소에 대해서 화소데이타를 부호화하고, 각각이 화상에서의 화소의 제 1 블럭에서 특정 필드에 대한 화소데이타를 부호화하는 입력화상신호를 처리하고, 움직임보상 예측신호(104)를 생성하는 프레임메모리(1), 입력화상신호에서 상기 움직임보상 예측신호(104)를 감산하는 감산기(3), 부호화된 데이타를 생성하는 부호화기(4), 상기 부호화기에 의해 출력된 상기 부호화된 프레임 에러신호를 복호화해서 복호화된 신호를 얻는 복호화기(5) 및 상기 움직임보상 예측신호(104)와 복호예측신호를 가산하는 가산기(6)을 구비한 움직임보상 예측부호화 장치로서, 입력화상신호를 특정의 필드마다의 제 1 블럭으로 구성하고 블럭화된 입력화상신호(101)을 출력하는 블록킹 컨트롤러(12), 상기 감산기(3)으로부터의 예측에러신호(105)를 합성해서 프레임 에러신호(110)을 얻는 합성기(8), 각각의 상기 입력화상신호(101)과 사전에 부호화된 프레임 화상신호(102)를 비교하고 상기 비교된 신호에서 움직임벡터(103)을 검출하는 움직임검출기(32), 상기 복호화된 신호를 각각의 필드에 대한 신호로 분리하여 복호예측에러신호를 출력하는 세퍼레이터(9)를 포함하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임메모리(1)은 상기 움직임벡터(103)에 따라서 상기 제 1 블럭과 가장 유사한 사전에 부호화된 프레임 화상신호에서 제 2 블럭 신호의 움직임보상 예측신호(104)를 출력하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 움직임 검출기는 상기 제 1 블럭과 상기 제 2 블럭의 동일한 필드에서 화소데이타를 비교하여 각 필드에 대해서 움직임벡터를 얻고, 상기 프레임메모리는 각각의 필드에 대응하는 움직임 벡터에 따라서 각각의 필드의 움직임예측신호를 얻는 움직임보상 예측부호화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 프레임메모리는 상기 사전에 부호화된 프레임 화상신호를 저장하는 메모리에서 화소데이타를 출력하는 것에 의해 움직임 보상예측신호를 얻는 움직임보상 예측부호화 장치.
  5. 입력화상신호를 처리하고, 여러개의 블럭을 포함하고, 화상내의 움직임에 고려해서 상기 입력화상신호를 부호화하고, 상기 입력화상신호가 각각의 필드마다 비월주사되는 것에 의해 얻어지며, 움직임보상 예측신호를 생성하는 프레임 메모리(33), 입력화상신호에서 상기 움직임보상 예측신호를 감산하는 감산기(34), 부호화된 데이타를 생성하는 부호화기(35), 상기 부호화기에 의해 출력된 상기 부호화된 프레임 에러신호를 복호화해서 복호화된 신호를 얻는 복호화기(36) 및 상기 움직임보상 예측신호와 복호예측신호를 가산하는 가산기(37)을 구비한 움직임보상 예측부호화 장치로서, 상기 입력화상신호의 적어도 1필드를 저장하는 메모리(41), 사전에 부호화된 프레임 화상신호의 제 2 블럭과 부호화될 입력화상신호의 제 1 블럭을 비교해서 제1 및 제 2 블럭에서 움직임벡터를 검출하는 움직임검출기(32), 기수 및 우수필드 신호를 1라인마다 교대로 배열하는 제 1 방법 또는 각각의 필드에 대해서 기수 및 우수필드 신호를 독립적으로 배열하는 제 2 방법 중의 어느 한가지에 의해 에러신호를 블록킹하는 적응 블록킹수단(39) 및 상기 복호화된 신호를 각각의 필드에 대한 신호로 분리하는 적응분해기(40)을 포함하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 움직임 검출기는 상기 제 1 블럭의 동일한 필드에서의 화소데이타와 사전에 부호화된 프레임 화상신호를 비교하여 각각의 필드에 대해서 움직임벡터를 얻고, 상기 움직임메모리는 각각의 필드에 대응하는 움직임벡터를 얻고, 상기 프레임메모리는 각각의 필드에 대응하는 움직임벡터에 따라서 각각의 필드의 움직임 보상예측신호를 얻는 움직임보상 예측부호화 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 프레임메모리는 사전에 부호화된 프레임 화상신호를 저장하는 메모리에서 화소데이타를 출력하는 것에 의해 움직임보상 예측신호를 얻는 움직임보상예측 부호화장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 부호화기는 블럭내의 인접하는 화소의 상관에 따라서 상기 적응블록킹수단의 동작을 제어하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 메모리에서 출력된 이전 입력화상신호의 화상신호와 입력화상신호의 동일한 필드 사이에서 움직임벡터를 검출하는 제 2 움직임검출기를 또 포함하고, 상기 적응블록킹수단은 상기 동일한 필드사이의 움직임벡터에 따라서 블록킹 방법을 변경하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 적응분해기(40)은 상기 블록킹수단의 제1 또는 제 2 방법을 사용하는 일없이 소정의 배열 또는 상기 블록킹수단에서의 제1 및 제 2 방법 중의 선택된 한가지를 사용하는 것에 의해 상기 복호화된 신호를 재배열하여 재배열된 신호를 출력하고, 상기 부호화된 블럭에 대한 화상신호는 상기 재배열된 신호에 따라서 재생되고, 상기 재생된 화상신호는 상기 프레임메모리로 공급되는 움직임보상 예측부호화장치.
  11. 화상의 화소에 대해서 화소데이타를 부호화하고, 각각이 화상에서의 화소의 제 1 블럭에서 특정 필드에 대한 화소데이타를 부호화하는 입력화상신호를 처리하고, 움직임보상 예측신호를 생성하는 프레임 메모리(33), 입력화상신호에서 상기 움직임보상 예측신호를 감산하는 감산기(34), 부호화된 데이타를 생성하는 부호화기(35), 상기 부호화기에 의해 출력된 상기 부호화된 프레임 에러신호를 복호화해서 복호화된 신호를 얻는 복호화기(36) 및 상기 움직임보상 예측신호와 복호예측신호를 가산하는 가산기(37)을 구비한 움직임보상 예측부호화 장치로서, 상기 입력화상신호(300)을 합성해서 프레임 화상신호(301)을 얻는 합성기(31), 각각의 입력화상신호와 사전에 부호화된 프레임 화상신호를 비교하고 상기 비교된 신호의 유사성에서 움직임 벡터를 검출하는 움직임검출기(32), 상기 가산기로부터의 에러신호를 블록킹하는 블록킹수단(39) 및 상기 복호화된 신호를 각각의 필드에 대한 신호로 분리하는 적응분해기(40)을 포함하는 움직임보상 예측부호화장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프레임메모리는 상기 부호화된 프레임 화상신호를 저장하는 메모리에서 대응하는 화소데이타를 출력하는 것에 의해 움직임 보상예측신호를 얻는 움직임보상 예측부호화 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 블록킹수단은 상기 움직임벡터의 크기에 따른 단일 필드를 갖는 필드독립모드에 있어서 또는 교대로 되는 필드를 갖는 필드합성모드에 있어서 에러신호를 블럭할 것인지 하지 않을 것인지를 선택하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적응분해기(40)은 상기 복호화된 신호를 재배열하고, 상기 화상신호는 복호화되어 부호화된 화상신호로서 메모리에 저장되는 움직임보상 예측부호화 장치.
  15. 제 5 항에 있어서, 상기 적응블록킹수단(30)는 상기 예측보상 에러신호를 받고 상기 움직임벡터에 의해 지시된 여러가지 기능 중의 한가지로 상기 예측보상 에러신호의 데이타를 블럭구조로 해서 블럭화된 출력을 발생하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  16. 제 1 화상신호 및 제 2 화상신호의 화소데이타를 부호화하고, 상기 제 1 화상신호가 화상의 일부의 기수필드에서 화소데이타를 부호화하고, 상기 제 2 화상신호가 화상의 일부의 우수필드에서 화소데이타를 부호화하는 움직임보상 예측부호화 장치로서, (a) 기수필드에 대한 제 1 신호의 화소데이타와 우수필드에 대한 제 2 신호의 화소데이타를 합성하여 양필드에 대한 화소데이타를 갖는 합성된 화상신호를 생성하는 필드합성기, (b) 이전 화상신호의 화소데이타를 비교하여 상기 이전 화상신호에 관한 제1 및 제 2 화상신호의 화소사이의 변위차를 나타내는 움직임벡터를 발생하는 움직임검출기, (c) 상기 합성된 화상신호의 화소데이타에서 움직임벡터를 발생하는데 사용된 이전 화상신호의 화소데이타를 감산하는 것에 의해서 예측에러신호를 생성하는 감산기 및 (d) 상기 감산기에서 예측에러신호를 받아서 부호화하는 부호화기를 포함하는 움직임 보상예측 부호화장치.
  17. 제 1 화상신호 및 제 2 화상신호의 화소데이타를 부호화하고, 상기 제 1 화상신호가 화상의 일부의 기수필드에서 화소데이타를 부호화하고, 상기 제 2 화상신호가 화상의 일부의 우수필드에서 화소데이타를 부호화하며, 움직임보상 예측신호를 생성하는 프레임 메모리(33), 입력화상신호에서 상기 움직임보상 예측신호를 감산하는 감산기(34), 상기 움직임보상 예측신호와 복호예측신호를 가산하는 가산기(37)을 구비한 움직임보상 예측부호화 장치로서, 기수필드에 대한 제 1 신호의 화소데이타와 우수필드에 대한 제 2 신호의 화소데이타를 합성하여 양필드에 대한 화소데이타를 갖는 합성된 화상신호를 생성하는 필드합성기(31), 이전화상신호의 화소데이타를 비교하여 상기 이전 화상신호에 관한 제1 및 제 2 화상 사이의 변위차를 나타내는 움직임 벡터를 발생하는 움직임검출기(32), 상기 예측에러신호에 대해서 직교변환을 실시하여 계수 매트릭스를 발생하는 변환수단, 상기 계수매트릭스에서 계수를 양자화하는 양자화기 및 상기 움직임벡터에 따라서 상기 계수매트릭스에서 계수를 주사하여 상기 양자화기에 통과시키는 순서를 제어하는 주사컨트롤러를 갖고 상기 감산기에서 예측에러신호를 받아서 부호화하는 부호화기(44) 및 상기 부호화기에 의해 출력된 부호화된 프레임 에러신호를 직교변환 및 부호와 데이타의 복호화를 실행하는 복호화기(45)를 포함하는 움직임보상 예측부호화 장치.
  18. 움직임보상예측 부호화장치에 있어서 현재 화상의 일부에 대한 화소데이타를 부호화하고, 상기 화소데이타가 우수필드에서의 데이타와 기수필드에서의 데이타를 포함하는 움직임보상예측 부호화장법으로서, (a) 상기 현재 화상에 대한 화소데이타를 받는 스텝, (b) 상기 현재 화상의 화소데이타와 이전 화상의 화소데이타 사이에서 움직임을 검출하여 상기 움직임을 나타내는 움직임벡터를 발생하는 스텝, (c) 상기 현재 화상의 화소데이타에서 상기 이전 화상의 화소데이타를 감산하여 예측에러신호를 생성하는 스텝, (d) 부호화기를 사용해서 상기 예측에러신호를 부호화화는 스텝을 포함하는 움직임 보상예측 부호화방법.
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