KR980007757A - 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어 방법 및 그 영상 부호화장치 - Google Patents

양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어 방법 및 그 영상 부호화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양자화스텝 크기를 가변하여 비트발생량을 제어하는 영상신호를 부호화하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명의 부호화장치는 입력되는 현재 프레임의 영상신호와 재생된 이전 프레임의 영상신호 사이의 차이신호를 블록단위로 이산여현변화하는 이산여현변환기와, 이산여현변환된 변환계수들을 양자화스텝 크기에 따라 양자화하는 양자화기와, 양자화된 계수들을 가변장부호화하는 가변장부호화기와, 가변장부호화된 데이터들을 일시 저장하여 일정한 비트율로 전송하는 버퍼메모리와, 이산여현변환된 변환계수들에 각각의 양자화스텝 크기를 적용한 양자화계수들중 “0”이 아닌 양자화계수들의 개수를 계수하여 양자화활동도를 계산하는 양자화활동도계산부, 및 버퍼메모리충만도와 전송율을 이용하여 원하는 비트발생량을 예측하고, 계산된 양자화활동도와 가변장부호화된 데이터의 발생량 사이의 선형적인 비례관계를 이용하여 예측한 비트발생량을 가장 가깝게 발생시킬 수 있는 양자화활동도의 양자화스텝 크기를 결정하는 양자화제어기로 구성된다. 따라서, 본 발명은 보다 정확하게 비트 발생량을 제어할 수 있어 버퍼 메모리의 오버플로우 내지 언더플로우 발생을 확실하게 방지할 수 있으며, 전송채널을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어 방법 및 그 영상 부호화장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법이 적용된 영상 부호화장치를 나타내는 블록도.
제2도는 제1도 장치의 양자화활동도계산부를 나타내는 상세도.
제3도는 제2도 양자화활동도계산부에서 “k”번째 양자화스텝 크기의 양자화활동도계산기를 나타내는 상세도.
제5도는 제4도 양자화제어부에서 양자화스텝 크기 선택기의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

Claims (15)

  1. 영상데이터를 양자화 및 부호화시켜 버퍼를 통해 전송하는 장치에 있어서, 부호화된 데이터를 인가받아 일정한 전송율로 전송하는 버퍼부; 프레임단위의 영상신호 또는 인접한 두 프레임 사이의 차이신호를 인가받아 블록단위로 변환시켜 변환계수들을 발생하는 변환부; 상기 변환부로부터 변환계수들을 인가받아 양자화스텝 크기 각각에 대한 양자화활동도를 계산하는 양자화활동도계산부; 상기 버퍼부의 버퍼 충만도와 전송율을 입력받고, 상기 계산된 양자화 활동도를 입력받아 양자화스텝 크기를 결정하는 양자화제어부; 및 상기 결정된 양자화스텝 크기에 따라 상기 변환계수들을 양자화하는 양자화부를 포함하는 영상 부호화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양자화활동도는 한 프레임분의 변환계수들을 소정의 양자화스텝 크기로 양자화했을때 ‘0’이 아닌 양자화계수들의 개수인 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 양자화활동도 계산부는 변환계수들을 입력받아 양자화스텝 크기 각각에 대해 프레임단위의 양자화활동도를 계산하는 양자화활동도계산기들; 및 상기 양자화활동도 계산기들에 대응하게 연결되며, 계산된 양자화활동도를 저장하고, 저장된 양자화활동도를 상기 양자화제어부로 출력하는 레지스터들로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 양자화활동도계산기는 각각의 변환계수들에 대해 양자화계수가 ‘0’이 되는 값들중 가장 큰 값을 문턱값으로 저장하고, 인트라 또는 비인트라의 블록단위 부호모드와 변환계수의 위치를 조합한 부분에 해당하는 문턱값을 출력하는 룩업테이블; 입력되는 변환계수와 문턱값을 비교하여 비교결과신호를 출력하는 비교기; 및 상기 비교결과 문턱값보다 큰 변환계수를 프레임단위로 계수하여 그 계수한 개수를 양자화활동도로 출력하는 계수기를 구비함을 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양자화제어부는 양자화활동도와 발생 비트량 사이에 선형적인 비례관계를 이용하여 양자화스텝 크기를 결정하는 것이 특징으로 하는 영상 부호화장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 양자화제어부는 상기 버퍼부의 버퍼 충만도와 채널의 전송율을 입력받아 현재 프레임에 대해 원하는 발생 비트량을 예측하는 비트발생량 예측기; 및 상기 예측한 발생 비트량을 발생시키기 위한 양자화활동도를 계산하고, 계산한 양자화활동도와 상기 양자화활동도계산부에서 계산된 양자화활동도를 비교하여 예측한 발생 비트량을 발생시킬 수 있는 양자화스텝 크기를 선택하는 양자화스텝 크기 선택기를 구비함을 특징으로 하는 영상 부호화 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 변환부와 상기 양자화부 사이에는 상기 양자화활동도 계산부에서 양자화활동도를 계산하는 동안 상기 변환부의 변환계수들을 저장하는 메모리가 연결되는 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  8. 영상데이터를 양자화 및 부호화시켜 버퍼를 통해 전송하는 방법에 있어서, 프레임단위의 영상신호 또는 인접한 두 프레임단위 영상신호 사이의 차이신호를 입력받아 블록단위로 변환하여 변환계수들을 발생하는 제1단계; 상기 발생된 변환계수들로부터 양자화스텝 크기에 대한 양자화활동도를 계산하는 제2단계; 상기 계산된 양자화활동도와 버퍼 충만도 및 전송율을 이용하여 양자화스텝 크기를 결정하는 제3단계; 및 상기 결정된 양자화스텝 크기로 상기 발생된 변환계수들을 양자화하고, 양자화된 계수를 가변장 부호화하여 발생 비트량을 제어하는 제4단계를 포함하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2단계는 한 프레임의 영상이 m ×n 화소 크기의 M개 블록으로 나누어질 경우, 다음 식에 근거하여 양자화활동도를 계산하는 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법
    여기서, ACTk는 양자화스텝 크기 k(=1,2,…,K)에 대한 양자화활동도, i는 블록 위치, j는 블록내의 AC성분 변환계수 위치로 N은 m ×n를 나타내며, Ik는 변환계수를 양자화스텝 크기 k로 양자화했을 때 양자화계수가 ‘0’이면 ‘0’,‘0’이 아니면 ‘1’의 값을 갖는다.
  10. 제9항에 있어서, 상기 양자화활동도는 상기 가변장부호화된 데이터의 발생 비트량에 선형적으로 비례하는 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제2단계는 상기 발생된 변환계수들과 소정의 문턱값을 비교하는 제2a단계; 및 상기 제2a단계에서 문턱값보다 큰 변환계수의 개수를 프레임단위로 계수하여 양자화활동도로 출력하는 제2b단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 문턱값은 블록내의 AC성분 변환계수에 대해서만 인트라 및 비인트라의 부호모드와 양자화스텝 크기에 따라 양자화하여 양자화계수가 ‘0’이 되는 각 위치의 변환계수 값중 최대값인 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제3단계는 버퍼 충만도와 채널의 전송율을 입력받아 현재 프레임에 대해 원하는 발생 비트량을 예측하는 제3a단계; 및 상기 예측된 발생비트량을 현재 프레임으로부터 발생시키기 위한 양자화활동도를 계산하고, 상기 제2단계에 의해 계산된 양자화활동도와 비교하여 양자화스텝 크기를 결정하는 제 3b단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제 3b단계는 현재 프레임으로부터 예측된 발생 비트량(X)을 발생시키기 위한 양자화활동도(ACTx)를 다음 식에 근거하여 계산하는 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법
    ACTx=aX + b
    여기서, a, b는 상수로 실험을 통해 결정된다.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제3b단계는 상기 계산한 양자화활동도 (ACTx)와 상기 제2단계에 의해 계산된 양자화활동도를 비교하여 다음 조건을 만족하는 양자화활동도(ACTk)의 양자화스텝 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 양자화활동도를 이용한 비트 발생량 제어방법.
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