KR980013419A - Encoders and decoders in image processing systems - Google Patents

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KR980013419A KR1019960029702A KR19960029702A KR980013419A KR 980013419 A KR980013419 A KR 980013419A KR 1019960029702 A KR1019960029702 A KR 1019960029702A KR 19960029702 A KR19960029702 A KR 19960029702A KR 980013419 A KR980013419 A KR 980013419A
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Abstract

본 발명은 영상처리시스템의 엔코더 및 디코더에 관한 것으로, 종래에는 신호 처리 방식에 따라 압축율이 정해지므로 복잡한 영상의 경우 화질이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 엔코더의 입력단에 다운 샘플링을 위한 수단(208)을 부가하여 그 다운샘플링된 신호를 이산코사인 변환함에 의한 계수중 고주파 성분의 합이 일정 문턱값을 넘으면 원래의 비트 스트림을 추가로 전송하고 디코더의 출력단에 업 샘플링을 위한 수단(216)을 부가하여 구성한다. 이러한 본 발명은 엔코딩시 다운샘플링을 수행하여 디지털 영상을 압축하고 디코딩시 업 샘플링을 수행하여 원래의 비트스트림을 복구함으로써 종래보다 높은 압축율을 구현함과 아울러 같은 비트율에서 우수한 품질의 화상을 얻을 수 있다.The present invention relates to an encoder and a decoder of an image processing system. Conventionally, a compression ratio is determined according to a signal processing method. Therefore, the present invention is characterized in that means for downsampling 208 is added to the input of the encoder, and when the sum of the high frequency components of the coefficients by discrete cosine transforming the downsampled signal exceeds a certain threshold value, And means for up-sampling (216) is added to the output terminal of the decoder. In the present invention, the digital image is compressed by performing down-sampling at the time of encoding, and up-sampling is performed at the time of decoding to recover the original bit stream, thereby achieving a higher compression rate than that of the prior art and obtaining a high quality image at the same bit rate .

Description

영상 처리 시스템의 엔코더 및 디코더Encoders and decoders in image processing systems

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is a trivial issue, I did not include the contents of the text.

본 발명은 영상 압축 기술에 관한 것으로 특히, 영상 처리 시스템에서 영상 압축 방식인 MPEG1, MPEG2의 기본 규격을 유지하면서 압축 효율을 향상시킴을 물론 원래 화면의 해상도와 거의 유사하도록 한 영상 처리 시스템의 엔코더 및 디코더에 관한 것이다.The present invention relates to an image compression technique, and more particularly, to an image compression system for improving the compression efficiency while maintaining a basic standard of MPEG1 and MPEG2, which are image compression methods, in an image processing system, Decoder.

일반적으로 영상 처리 과정에서 원래 화면을 디지털 샘플링한 데이터는 그대로 사용하기에는 너무나 데이터의 양이 많아 압축을 하여 사용하게 된다.Generally, the data obtained by digitally sampling the original screen in the image processing process is too much data to be used as it is, so it is compressed and used.

이때, 원화면에 얼마만큼 유사한 해상도를 유지하면서 압축율을 향상 시키는가가 중요한 과제이다.At this time, it is important to improve the compression ratio while maintaining a similar resolution to the original screen.

따라서, 영상 압축에서는 인간의 시각적 특성을 최대한 이용하여 약간의 데이터 손실이 있더라도 그것을 못 느끼도록 압축하는 기법과 손실없이 데이터 자체를 압축하는 기법이 사용된다.Therefore, in the image compression, a technique of compressing data to a degree that does not make a slight loss of data by using the human visual characteristic to the maximum, and a technique of compressing the data itself without loss are used.

제2도는 종래의 인코더의 블록도로서 이에 도시된 바와 같이, 비디오 입력 신호와 예측 신호의 차를 이산코사인 변환하는 이산 코사인 변환기(101)와, 이 이산 코사인 변환기(101)의 출력 신호를 양자화하는 양자화기(102)와, 움직임 벡터를 기준으로 상기 양자화기(102)의 출력 신호를 가변장 코딩하는 가변장 부호화기(103)와, 이 가변장 부호화기(103)의 양자화 레벨을 조정하는 선입선출 메모리(104)와, 상기 양자화기(102)의 출력 신호를 역양자화하는 역양자화기(105)와, 이 역양자화기(105)의 출력 신호를 역이산 코사인 변환하는 역이산 코사인 변환기(106)와, 비디오 입력 신호에서 모션 벡터를 추출하여 상기 가변장 부호화기(103)에 출력하고 상기 역이산 코사인 변환기(106)의 출력 신호와 예측 신호가 합산되어 복호된 비디오 신호를 입력으로 다음의 프레임에 대한 예측 신호를 생성하는 움직임 추정 및 보상부(107)로 구성한다.FIG. 2 is a block diagram of a conventional encoder. As shown in FIG. 2, a discrete cosine transformer 101 for performing discrete cosine transform on the difference between a video input signal and a predicted signal and a quantizer 102 for quantizing an output signal of the discrete cosine transformer 101 A variable length encoder 103 for variable length coding the output signal of the quantizer 102 on the basis of a motion vector, a first-in first-out memory 103 for adjusting a quantization level of the variable length encoder 103, An inverse quantizer 105 for inversely quantizing an output signal of the quantizer 102, an inverse discrete cosine transformer 106 for inverse discrete cosine transforming the output signal of the inverse quantizer 105, , A motion vector is extracted from the video input signal, the motion vector is output to the variable length encoder 103, and the output signal of the inverse discrete cosine transformer 106 and the prediction signal are added together and the decoded video signal is input to the next frame And a motion estimation / compensation unit 107 for generating a prediction signal for the motion estimation / compensation unit 107.

제3도는 종래 디코더의 블록도로서 이에 도시된 바와 같이, 입력 데이터를 일시 저장하는 버퍼(111)와, 이 버퍼(111)의 출력 데이터를 가변장 복호 처리하고 양자화 레벨 및 모션 벡터를 추출하는 가변장 복호화기(112)와, 이 가변장 복호화기(112)의 출력 데이터를 역양자화하는 역양자화기(113)와, 이 역양자화기(113)의 출력 데이터를 역이산 코사인 변환하여 원래의 데이터를 출력하는 역이산 코사인 변환기(114)와, 상기 역이산 코사인 변환기(114)의 출력을 점검하여 데이터 전송율을 조정하는 움직임 보상부(115)로 구성한다.FIG. 3 is a block diagram of a conventional decoder. As shown in FIG. 3, the buffer 111 includes a buffer 111 for temporarily storing input data, a variable length decoding unit 111 for performing variable length decoding on the output data of the buffer 111, An inverse quantizer 113 for inversely quantizing the output data of the variable length decoder 112 and an inverse discrete cosine transformer 111 for inversely discrete cosine transforming the output data of the inverse quantizer 113, And a motion compensator 115 for adjusting the data rate by checking the output of the inverse discrete cosine transformer 114. The inverse discrete cosine transformer 114 outputs the inverse discrete cosine transformer 114,

이와같은 종래 회로의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional circuit will be described as follows.

먼저, 제1도의 포맷과 같이 샘플링된 하면의 휘도(Y) 및 색성분(Cb, Cr)이 입력되면 예측 신호와의 차가 구해지고 이 차 신호는 이산 코사인 변환기(101)에 입력되어 이산 코사인 변환을 통해 공간 영역에서 주파수 영역으로 바뀌게 된다.First, when the luminance Y and the chrominance components Cb and Cr sampled as in the format of FIG. 1 are input, a difference between the luminance Y and the chrominance components Cb and Cr is obtained. The difference signal is input to the discrete cosine transformer 101, To the frequency domain.

여기서, 이산 코사인 변환(DCT)이란 공간상의 영상 데이터를 주파수상의 에너지 분포로 변환시키는 것으로 일반적인 영상 데이터가 저주파수 영역으로 집중되는 성질을 이용한다.Here, the discrete cosine transform (DCT) transforms image data in a space into an energy distribution on a frequency, and uses a property that general image data is concentrated in a low frequency region.

이 후, 양자화기(102)는 이산 코사인 변환된 계수를 입력받아 양자화 테이블에 의한 양자화 과정을 수행하며 그 양자화된 계수는 데이터 전송이 편리하도록 1차원 배열로 재배열되는데 "0"가 아닌 값을 가지는 계수를 집중시키기 위해 지그 재그 스캔하여 출력하게 된다.Thereafter, the quantizer 102 receives the discrete cosine transformed coefficients and performs a quantization process using the quantization table. The quantized coefficients are rearranged into a one-dimensional array so that data transmission is convenient, and a value other than "0" In order to concentrate the coefficients, the jig jig scan is performed and output.

여기서, 양자화 과정을 거치면 원신호의 완전환 재생이 불가능하며, 인간의 시각적 특성을 이용하여 눈에 민감하지 않는 고주파수 성분을 제거하에 된다.Here, when the quantization process is performed, it is impossible to completely reproduce the original signal, and high-frequency components that are not sensitive to the eye are removed by using human visual characteristics.

여기서, 양자화란 이산 코사인 변환된 계수를 유한한 갯수의 값을 근사화시키는 것으로 비선형 연산이다.Here, the quantization is a nonlinear operation by approximating a finite number of values of a discrete cosine transformed coefficient.

이때, 양자화 과정을 거치면 원신호의 완전한 재생이 불가능하며, 인간의 시각적 특성을 이용하여 눈에 민감하지 않은 고주파수 성분을 제거하게 된다.At this time, when the quantization process is performed, it is impossible to completely reproduce the original signal, and high-frequency components which are not sensitive to the eyes are removed using human visual characteristics.

이 후, 가변장 부호화기(103)는 움직임 추정 및 보상부(107)의 모션 벡터(MV)를 입력받아 양자화된 계수를 엔트로피 코딩(entropy coding)의 일정인 가변장 코딩을 수행하여 더욱 압축하게 된다.After that, the variable length encoder 103 receives the motion vector MV of the motion estimation and compensation unit 107 and performs quantization of the quantized coefficients by performing variable length coding, which is a constant of entropy coding, to further compress .

이때, 가변장 코딩은 빈도가 적은 심볼에는 긴 코드를 할당하고 빈도가 많은 심볼에는 짧은 코드를 할당하여 전체적으로 데이터량을 줄이는 압축 기법이다.In this case, variable length coding is a compression technique that allocates a long code to a symbol having a low frequency and allocates a short code to a symbol having a high frequency to reduce the data amount as a whole.

이에 따라, 선입선출 메모리(104)가 가변장 부호화기(103)의 출력 데이터를 일시 저장하여 전송하게 된다.Thus, the first-in-first-out memory 104 temporarily stores the output data of the variable-length coder 103 and transmits the same.

이때, 선입선출 메모리(104)의 입출력 데이터량의 차이에 따라 양자화기(102)의 양자화 레벨을 조정하므로써, 상기 선입선출 메모리(104)의 오버플로어를 방지하게 된다.At this time, an overflow of the first-in-first-out memory 104 is prevented by adjusting the quantization level of the quantizer 102 in accordance with the difference in the amount of input / output data in the first-in first-out memory 104.

한편, 비디오 데이터를 압축하여 전송함에 있어 움직임 추정 및 보상부(107)는 입력 비디오 신호를 입력으로 하여 움직임 벡터(MV)를 추출함과 동시에 역양자화기(106)의 출력 신호로부터 복호화된 데이터를 입력으로 하여 다음 프레임에 대한 예측 데이터를 생성하게 된다.Meanwhile, in compressing and transmitting the video data, the motion estimation and compensation unit 107 extracts a motion vector MV using the input video signal as an input, and at the same time, decodes the decoded data from the output signal of the inverse quantizer 106 And generates prediction data for the next frame as an input.

이에 따라, 움직임 추정 및 보상부(107)에서 생성된 움직임 벡터(MV)는 가변장 부호화기(101)에 입력되는 차성분 및 역이산 코사인 변환기(106)로부터의 출력 신호에서 복호되는 데이터를 생성하는데 이용되어진다.Accordingly, the motion vector MV generated by the motion estimation and compensation unit 107 generates the data to be decoded in the output signal from the inverse discrete cosine transformer 106 and the difference component input to the variable length encoder 101 .

상기와 같이 부호화 과정을 거친 데이터는 디코더에서 반대의 과정을 통해 복호되어 디스플레이단의 화면에 영상으로 표시되어진다.The data having been subjected to the encoding process as described above is decoded in the opposite process in the decoder and displayed as an image on the screen of the display unit.

즉, 부호화된 데이터가 버퍼(111)을 통해 입력되면 가변장 복호화기(112)는 복호화과정을 수행하여 압축된 비트 스트림을 신장시키게 된다.That is, when the coded data is input through the buffer 111, the variable length decoder 112 performs a decoding process to expand the compressed bitstream.

이때, 복호화 과정에서 모션 벡터(MV)와 양자화 레벨이 추출되어 역양자화기(113)와 움직임 보상부(115)에 각기 입력되어진다.In this case, the motion vector MV and the quantization level are extracted and input to the inverse quantizer 113 and the motion compensation unit 115, respectively.

이에 따라, 역양자화기(113)가 가변장 복호화기(112)의 출력을 역양자화하여 복구하면 역이산 코사인 변환부(114)가 역이산 코사인 변환 과정을 수행하여 원래의 비디오 데이터를 복호하게 되며, 이 복호된 데이터는 디스플레이단(도면 미표시)을 통해 화면에 영상으로 표시되어 진다.Accordingly, when the inverse quantizer 113 dequantizes and restores the output of the variable length decoder 112, the inverse discrete cosine transform unit 114 performs an inverse discrete cosine transform process to decode the original video data , The decoded data is displayed as an image on the screen through a display unit (not shown).

한편, 움직임 보상부(115)는 가변장 복호화기(112)에서 추출된 모션 벡터(MV)를 기준으로 역양자화기(114)의 출력을 점검하여 데이터의 오버플로어를 방지하게 된다.On the other hand, the motion compensation unit 115 checks the output of the inverse quantizer 114 based on the motion vector MV extracted by the variable length decoder 112, thereby preventing data overflow.

상기 과정에서 데이터 처리의 기본 단위는 8×8 블록 단위이다.In the above process, the basic unit of data processing is 8x8 block unit.

그러나, 현행 동영상 압축 기술의 표준인 MPEG1, MPEG2는 디코더 블록에 대한 규격은 정하였지만 엔코더 블록이나 디스플레이단에 대한 규격은 정해지지 않았다.However, MPEG1 and MPEG2, which are the standards of the current video compression technology, specify the specifications for the decoder block, but the specifications for the encoder block and the display end are not specified.

이때, 엔코더에서 처음 비트 스트림을 어떻게 처리하느냐 또는 최종 출력 비트 스트림을 디스플레이 단에서 어떻게 처리하느냐에 따라 압축율을 보다 높이면서도 화질을 기존의 표준에 유사하게 할 수 있다.At this time, the image quality can be made similar to the existing standard, while increasing the compression ratio depending on how the encoder first processes the bit stream or how the final output bit stream is processed at the display end.

따라서, 종래에는 신호 처리 방식에 따라 압축율이 정해지므로 복잡한 영상의 경우 화질이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, conventionally, since the compression ratio is determined according to the signal processing method, there is a problem that the image quality is lowered in case of a complicated image.

본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 엔코딩 과정에서 다운 샘플링을 수행하여 데이터를 감소시키고 디코딩 과정에서 보간 과정을 수행하여 원래의 데이터를 복호함으로써 압축율을 향상시키도록 창안한 영상 처리 시스템의 엔코더 및 디코더를 제공함에 목적이 있다.In order to solve the conventional problems, the present invention provides an encoder and a decoder of an image processing system designed to improve compression rate by performing down-sampling in an encoding process to reduce data and performing interpolation in a decoding process to decode original data. And the like.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 엔코더의 입력단에 다운 샘플링을 위한 수단을 부가하고 디코더의 출력단에 업 샘플링을 위한 수단을 부가하여 구성한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is constituted by adding means for down-sampling to the input end of the encoder and means for up-sampling at the output end of the decoder.

이러한 본 발명은 영상 엔코딩시 다운 샘플링을 수행하여 데이터량을 감소시킴으로써 압축율을 향상시키고 영상 디코딩시 업 샘플링을 수행하여 원래의 데이터를 복호함으로써 원래 영상의 해상도와 거의 유사하도록 하는 과정을 수행한다.In the present invention, the downsampling is performed to reduce the amount of data to improve the compression ratio and the upsampling is performed to decode the original data so that the resolution is substantially similar to that of the original image.

이하, 본 발명은 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 이산 코사인 변환기(201), 양자화기(202), 가변장 복호화기(203), 선입선출 메모리(204), 역양자화기(205), 역이산 코사인 변환기(206) 및 움직임 추정 및 보상부(207)로 제2도의 종래 엔코더와 동일하게 구성하고, 비디오 입력 신호를 다운 샘플링하여 상기 이산 코사인 변화기(201)에 입력시키는 다운 샘플링부(208)를 포함하여 구성한다.5 is a block diagram of an encoder according to an embodiment of the present invention. As shown therein, a discrete cosine transformer 201, a quantizer 202, a variable length decoder 203, a first-in first-out memory 204, The quantizer 205, the inverse discrete cosine transformer 206, and the motion estimation and compensation unit 207 are constructed in the same manner as the conventional encoder of FIG. 2, downsampling the video input signal and inputting to the discrete cosine transformer 201 And a downsampling unit 208 for generating a downsampling signal.

제6도는 본 발명의 실시예에 따른 디코더의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 버퍼(211), 가변장 복호화기(212), 역양자화기(213), 역이산 코사인 변환기(214) 및 움직임 보상부(215)로 제3도의 종래 디코더와 동일하게 구성하고, 상기 역이산 코사인 변환기(214)의 출력신호를 입력으로 하여 업 샘플링하는 보간기(216)를 포함하여 구성한다.6 is a block diagram of a decoder according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, a buffer 211, a variable length decoder 212, an inverse quantizer 213, an inverse discrete cosine transformer 214, And an interpolator 216 configured to be the same as the conventional decoder of FIG. 3 and to upsample the output signal of the inverse discrete cosine transformer 214 as an input.

이와같이 구성한 본 발명에 따른 실시예의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the embodiment according to the present invention will be described as follows.

먼저, 원 화면에서 MPEG포멧에 맞게 샘플링된 신호는 다운 샘플링부(208)에 입력되어 인접한 두 화소간의 평균값으로 다운 샘플링되어 진다.First, a signal sampled in accordance with the MPEG format in the original image is input to the downsampling unit 208 and is downsampled to an average value between adjacent pixels.

이때, 제4도(가)와 같은 원화면의 비트 스트림에 대해 다운 샘플링 과정이 수행되면 제4도(나)와 같이 원래의 비트 스트림에 비해 1/4로 줄어든다.At this time, if the downsampling process is performed on the bitstream of the original screen as shown in FIG. 4 (A), it is reduced to 1/4 of that of the original bitstream as shown in FIG. 4 (B).

그리고, 이산 코사인 변환기(201)는 다운 샘플링부(208)를 거치지 않은 원화면의 비트 스트림을 이산 코사인 변환하여 그 결과값 중 고주파 성분을 합산하고 그 합산값을 일정 문턱값과 비교하게 된다.Then, the discrete cosine transformer 201 performs discrete cosine transform on the bitstream of the original picture that has not passed through the downsampling unit 208, adds the high frequency components among the resultant values, and compares the sum value with a certain threshold value.

이때, 이산 코사인 변환기(201)는 합산값이 일정 문턱값보다 작으면 다운 샘플링부(208)의 출력 비트 스트림을 이산 코사인 변환하여 양자화기(202)에 입력시키게 된다.At this time, the discrete cosine transformer 201 discrete cosine transforms the output bit stream of the downsampling unit 208 and inputs the discrete cosine transform to the quantizer 202 when the summed value is smaller than a certain threshold value.

만일, 합산값이 일정 문턱값보다 크면 다운 샘플링부(208)의 출력 비트 스트림을 이산 코사인 변환하여 양자화기(202)에 입력시킨 후 추가로 원화면의 비트 스트림 정보를 그 양자화기(202)에 전송하게 된다.If the summed value is greater than a certain threshold value, the output bitstream of the downsampling unit 208 is subjected to discrete cosine transform and input to the quantizer 202, and then the bitstream information of the original image is further supplied to the quantizer 202 .

상기에서 이산 코사인 변환은 8×8 화소 단위로 수행하며, 이를 하나의 블록으로 하여 4개의 블록이 하나의 매크로 블록을 형성하게 된다.In this case, the discrete cosine transform is performed in units of 8.times.8 pixels, which is one block, and four blocks form one macroblock.

따라서, 고주파 성분의 합산값이 문턱값을 넘지 않는 매크로 블록은 다운 샘플링 과정에 의해 하나의 블록 단위로 계산되어 진다.Therefore, the macroblock whose sum of the high-frequency components does not exceed the threshold value is calculated in units of one block by a down-sampling process.

이 후, 양자화기(202)는 이산 코사인 변환된 계수를 양자화 과정을 통해 유한 갯수의 값으로 근사화하여 출력하게 된다.Thereafter, the quantizer 202 approximates the discrete cosine transformed coefficient to a finite number value through a quantization process and outputs it.

이에 따라, 가변장 부호화기(203)가 움직임 추정 및 보상부(207)의 모션 벡터(MV)를 입력받아 양자화된 계수를 가변장 코딩하여 압축하면 선입선출 메모리(204)가 일시 저장하여 전송하게 된다.Accordingly, when the variable length encoder 203 receives the motion vector MV of the motion estimation and compensation unit 207 and compresses the quantized coefficients by variable length coding, the first-inward selection memory 204 temporarily stores and transmits .

이때, 선입선출 메모리(204)의 입출력 데이터량의 차이에 따라 양자화기(102)의 양자화 레벨을 조정하므로써 상기 선입선출 메모리(204)의 오버플로어를 방지하게 된다.At this time, the overflow of the first-in-first-out memory 204 is prevented by adjusting the quantization level of the quantizer 102 according to the difference in the amount of input / output data of the first-in first-

한편, 비디오 데이터를 압축하여 전송함에 있어 움직임 추정 및 보상부(207)는 입력 비디오 신호를 입력으로 하여 움직임 벡터(MV)를 추출함과 동시에 역양자화기(206)의 출력 신호로부터 복호화된 데이터를 입력으로 하여 다음 프레임에 대한 예측 데이터를 생성하게 된다.Meanwhile, in compressing and transmitting the video data, the motion estimation and compensation unit 207 extracts the motion vector (MV) using the input video signal as input, and outputs the decoded data from the output signal of the inverse quantizer 206 And generates prediction data for the next frame as an input.

이에 따라, 움직임 추정 및 보상부(207)에서 생성된 움직임 벡터(MV)는 가변장 부호화기(203)에 출력되며 다음 프레임에 대한 예측 데이터는 이산 코사인 변환기(201)에 입력되는 차성분 및 역이산 코사인 변환기(206)로부터의 출력 신호에서 복호되는 데이터를 생성하는데 이용되어 진다.Accordingly, the motion vector MV generated by the motion estimation and compensation unit 207 is output to the variable length encoder 203, and the prediction data for the next frame is input to the discrete cosine transformer 201, And is used to generate decoded data in the output signal from the cosine transformer 206. [

상기와 같이 부호화된 데이터는 디코더에서 복호되는데, 버퍼(211)를 통해 부호화된 데이터가 입력되면 가변장 부호화기(212)는 복호화 과정을 수행하여 압축된 비트 스트림을 신장시키게 된다.The encoded data is decoded by the decoder. When the encoded data is input through the buffer 211, the variable length encoder 212 performs a decoding process to extend the compressed bitstream.

이때, 복호화 과정에서 모션 벡터(MV)와 양자화 레벨이 추출되어 역양자화기(213)와 움직임 보상부(215)에 각기 입력되어 진다.In this case, the motion vector MV and the quantization level are extracted and input to the inverse quantizer 213 and the motion compensation unit 215, respectively.

이에 따라, 역양자화기(213)가 가변장 부호화기(212)의 출력을 역양자화하여 복구하면 역이산 코사인 변환기(214)가 역이산 코사인 변환 과정을 수행하게 된다.Accordingly, when the inverse quantizer 213 dequantizes and restores the output of the variable length coder 212, the inverse discrete cosine transformer 214 performs an inverse discrete cosine transform process.

이 후, 보간부(216)는 역이산 코사인 변환기 (214)의 출력 데이터를 입력받아 업 샘플링하여 원래의 비트 스트림을 복구하는데, 코딩시 이산 코사인 변환된 계수의 고주파 성분이 일정 문턱값을 넘어 부가적으로 비트 스트림이 전송된 경우 이 비트 스트림에 의해 물체의 경계 부분과 같은 고주파 성분 부분을 보상하게 된다.Thereafter, the interpolator 216 receives the output data of the inverse discrete cosine transformer 214 and performs upsampling to recover the original bitstream. When the high-frequency component of the discrete cosine transformed coefficient at the time of coding exceeds a certain threshold value, When a bitstream is transmitted, the high-frequency component portion such as a boundary portion of the object is compensated by the bitstream.

따라서, 보간부(216)에서 복구된 원래 비디오 데이터는 디스플레이단(도면 미표시)에 입력되어 화면에 영상으로 표시되어 진다.Therefore, the original video data restored in the interpolating unit 216 is input into the display unit (not shown) and displayed as an image on the screen.

한편, 움직임 보상부(215)는 가변장 복호화기(212)에서 추출된 모션 벡터(MV)를 기준으로 역양자화기(214)의 출력을 점검하여 데이터의 오버플로어를 방지하게 된다.On the other hand, the motion compensation unit 215 checks the output of the inverse quantizer 214 based on the motion vector MV extracted by the variable length decoder 212, thereby preventing data overflow.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 엔코딩시 다운 샘플링을 수행하여 디지털 영상을 압축하고 디코딩시 업 샘플링을 수행하여 원래의 비트 스트림을 복구함으로써 종래보다 높은 압축율을 구현함과 아울러 같은 비트율에서 우수한 품질의 화상을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, a digital image is compressed by downsampling during encoding, upsampling is performed during decoding to recover an original bitstream, thereby achieving a higher compression ratio than the conventional one, An image can be obtained.

특히, 본 발명은 화상 통신 시스템과 같은 배경이 단순한 화상에 적합하다.Particularly, the present invention is suitable for a simple image such as a video communication system.

제1도는 영상 포맷을 보인 예시도.FIG. 1 is an illustration showing an image format; FIG.

제2도는 종래의 엔코더의 블록도.Figure 2 is a block diagram of a conventional encoder.

제3도는 종래의 디코더의 블록도.3 is a block diagram of a conventional decoder; Fig.

제4도는 본 발명에서 다운 샘플링을 보인 예시도.FIG. 4 illustrates an example of downsampling in the present invention. FIG.

제5도는 본 발명의 인코더의 블록도.FIG. 5 is a block diagram of an encoder of the present invention. FIG.

제6도는 본 발명의 디코더의 블록도.FIG. 6 is a block diagram of a decoder of the present invention. FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

201:이산 코사인 변환기 202:앙자화기, 203:가변장 부호화기, 204:선입선출 메모리, 205:역양자화기, 206:역이산 코사인 변환기, 207:움직임 추정 및 보상부, 208:다운 샘플링부, 211:버퍼, 212:가변장 복호화기, 213:역양자화기, 214:역이산 코사인 변환기, 215:움직임 보상부, 216:보간부The motion estimation and compensation unit 208 includes a downsampling unit 211 and a downsampling unit 211. The motion estimation and compensation unit 211 performs a downsampling operation on the motion compensated motion vector. A variable length decoder 212, an inverse quantizer 214, an inverse discrete cosine transformer 215, a motion compensator 216,

Claims (3)

비트 스트림을 다운 샘플링하는 다운 샘플링 수단과, 이 다운 샘플링 수단의 출력 신호를 역이산 코사인 변환하는 이산 코사인 변환 수단과, 이 이산 코사인 변환 수단의 출력 신호를 유한 갯수의 값으로 양자화하는 양자화 수단과, 움직임 벡터를 기준으로 상기 양자화 수단의 출력 신호를 가변장 코딩하는 가변장 부호화 수단과, 이 가변장 부호화 수단의 출력 신호를 일시 저장하여 출력하는 선입선출 메모리와, 상기 역양자화 수단의 출력 신호를 역양자화하는 역양자화 수단과, 이 역양자화 수단의 출력 신호를 역이산 코사인 변환하는 역이산 코사인 변환 수단과, 비디오 입력 신호에서 모션 벡터를 추출하여 상기 가변장 부호화 수단에 출력하고 상기 역이산 코사인 변환 수단의 출력 신호와 예측 신호가 합산되어 복호된 비디오 신호를 입력으로 다음의 프레임에 대한 예측 신호를 생성하는 움직임 추정 및 보상 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 영상 처리시스템의 엔코더.Quantizing means for quantizing an output signal of the discrete cosine transforming means into a finite number of values; a quantizing means for quantizing the output signal of the discrete cosine transforming means; A first-in-first-out memory for temporarily storing an output signal of the variable length coding means and outputting the output signal; and an inverse quantization circuit for outputting an output signal of the inverse quantization means An inverse discrete cosine transform means for inversely discrete cosine transforming the output signal of the inverse quantizing means, a motion vector extracting means for extracting a motion vector from the video input signal and outputting the motion vector to the variable length coding means, And the decoded video signal is added to the input video signal. And a motion estimation and compensation means for generating a prediction signal for a negative frame. 제1항에 있어서, 이산 코사인 변환 수단은 이산 코사인된 계수의 고주파 성분을 합산하여 그 값이 일정 문턱값을 넘는 경우 양자화 수단으로 다운 샘플링 수단의 출력 데이터를 전송함과 아울러 부가적으로 원래의 비디오 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 시스템의 엔코더.2. The apparatus according to claim 1, wherein the discrete cosine transform means sums the high frequency components of the discrete cosine coefficients and, when the value exceeds a certain threshold value, transfers the output data of the downsampling means to the quantization means, And a signal is transmitted to the encoder. 입력 데이터를 일시 저장하는 버퍼 수단과, 이 버퍼 수단의 출력 데이터를 가변장 복호 처리하고 양자화레벨 및 모션 벡터를 추출하는 가변장 복호화 수단과, 이 가변장 복호화 수단의 출력 데이터를 역양자화하는 역양자화 수단과, 이 역양자화 수단의 출력 데이터를 역이산 코사인 변환하는 역이산 코사인 변환 수단과, 상기 가변장 복호화 수단에서 추출한 모션 벡터를 기준으로 상기 역이산 코사인 변환 수단의 출력을 점검하여 데이터 전송율을 조정하는 움직임 보상 수단과, 상기 역이산 코사인 변화 수단의 출력 신호를 업 샘플링하여 원래의 비디오 신호를 출력하는 보안 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 영상 처리 시스템의 디코더.A variable length decoding means for performing variable length decoding on the output data of the buffer means and for extracting a quantization level and a motion vector; an inverse quantization means for inversely quantizing the output data of the variable length decoding means; Inverse discrete cosine transform means for performing inverse discrete cosine transform on the output data of the inverse quantization means and an output of the inverse discrete cosine transform means on the basis of the motion vector extracted by the variable length decoding means to adjust the data rate And a security means for upsampling an output signal of the inverse discrete cosine transform means and outputting an original video signal. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.
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