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KR100303685B1 - 영상 예측부호화 장치 및 그 방법 - Google Patents

영상 예측부호화 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR100303685B1 KR1019970049055A KR19970049055A KR100303685B1 KR 100303685 B1 KR100303685 B1 KR 100303685B1 KR 1019970049055 A KR1019970049055 A KR 1019970049055A KR 19970049055 A KR19970049055 A KR 19970049055A KR 100303685 B1 KR100303685 B1 KR 100303685B1
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Abstract

본 발명은 영상 부호화 시스템에서의 예측 부호화에 관한 것으로, 특히 이미 부호화된 이웃하는 다수개 블록의 DC(직류)기울기를 사용하여 부호화할 블록의 DC계수를 예측 부호화 함으로써 부호화 효율을 높이도록 한 영상 예측 부호화에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 부호화 하고자 하는 블록에 이웃하는 다수 블록의 양자화된 직류(DC) 기울기(계수)의 차이에 따라 예측 계수를 선택하고, 그 선택한 예측계수로 부호화 하고자 하는 블록의 DC계수를 예측 부호화 함으로써 디코더에 전송할 영상신호정보를 감축시킬 수 있어 부호화 효율을 높이게 되는 것이다.

Description

영상 예측 부호화 장치 및 그 방법
본 발명은 영상 부호화 시스템에서의 예측 부호화에 관한 것으로, 특히 이미 부호화된 이웃하는 다수개 블록의 DC(직류)기울기를 사용하여 부호화할 블록의 DC계수를 예측 부호화 함으로써 부호화 효율을 높이도록 한 영상 예측 부호화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 블록 지향 부호화 방법을 사용하는 MPEG-1,MPEG-2, JPEG,H.261,H.263등 기존의 영상 압축을 위한 표준화 방식에서는 시간 방향 예측을 이용하지 않는 인트라(화면내 부호화) 프레임내의 인트라-모드(Intra-mode) 블록(이하, 인트라 블록이라 칭함)들은 신호의 공간적인 중복성을 줄이기 위하여 8*8 DCT(Discrete Cosine Transform ; 이산 코사인 변환)를 이용한 텍스쳐 코딩(Texture Coding)을 수행한다.
텍스쳐 코딩에서 발생하는 데이터 양은 복호기에 전송해야할 전체 데이터의 상당 부분을 차지한다. 따라서 텍스쳐 코딩에서 발생하는 데이터를 효율적으로 부호화 하는 것은 부호기의 성능에 큰 영향을 미친다.
상기 H.263에서는 인트라 블록의 경우, 8*8 DCT를 한후 직류(DC)계수를 8비트로 양자화하고, 펄스 부호 변조(PCM;Pulse Code Modulation)하여 전송하고, MPEG-2에서는 DC계수의 부호화 효율을 높이기 위해서 도2와 같이 비교적 공간적(화면내) 상관도가 높은 바로 이전 블록의 양자화된 DC값과 현재 블록의 양자화된 DC값의 차이를 지그-재그 스켄(휘도 블록 : Luminance블록)과 순차 스켄(색채 블록 : Chrominance 블록) 순서에 따라 전송하였다(MPEG-2 비디오 권고안, MPEG4 VM2.X이상, DC Prediction of DC coefficients in Intra Macroblocks).
여기서 지그-재그 스캔과 순차스캔은 한 프레임내의 매크로블록(16*16화소) 부호화 순서에 따른 것이다.
MPEG-2에서 부호화할 매크로블록의 X축 좌표가 0일 경우(공간상으로 이전에 부호화한 블록이 없는 경우), 매크로블록내의 첫 번째 휘도 성분 블록은 도2에서와 같이 예측 부호화 값(DC값)을 128로 하고, 색채블록 역시 좌측 매크로블록이라면 DC값을 128로 한다.
전술한 8*8DCT는 인코더에서 하기한 수학식 1과 같이 수행되고, IDCT(Inverse DCT)는 디코더에서 하기한 수학식 2와 같이 수행된다. DCT후 DC 및 AC계수들은 도1과 같이 배열된다.
여기서 DC는 하기한 수학식 1의 F(0,0)에 해당하고, AC는 상기 F(0,0)를 제외한 나머지 계수(Coefficient)들에 해당한다.
Figure 1019970049055_B1_M0001
Figure 1019970049055_B1_M0002
상기에서, u,v,x,y = 0,1,2,...,7, x,y = pixel domain에서 공간적 위치이고, u,v = transform domain에서 공간적 위치이며, u,x는 수평방향, v,y는 수직 방향의 인덱스이다. 그리고, C(u),C(v) = 1/√2,for u,v=0, otherwise 1이다(참조 : ITU-T RECOMMENDATION H.263 Annex A: Inverse transform accuracy sepification, 6.2.4 : Inverse transform).
또한, f(x,y)는 8*8블록내의 영상신호값이고, F(u,v)는 수학식 1을 사용하여 계산된 DC 및 AC계수들이다. 아울러 수학식 2의 F(u,v)는 인코더에서 부호화된 DC 및 AC계수이다.
한편, 기존의 MPEG-1, MPEG-2, H.263 등의 표준에서 사용되는 블록 지향 부호화 방식에서 매크로블록(이하 MB라 약칭함)은 도3과 같은 4:2:0 영상 포맷으로 구성된다.
여기서, 4:2:0 영상 포맷은 휘도 정보 Y와 색차정보 Cb,Cr의 세 가지 성분의 표본화 주파수의 비율을 나타내는 것으로, 4:2:0은 기수와 우수의 라인에서 교대로 4:2:0과 4:0:2가 되기 때문에 그 중 하나를 대표값으로 삼아 4:2:0으로 나타낸다.
또한, 상기 MB는 수평, 수직 각각 16화소로 구성되며, L1(Block1 of Luminance), L2(Block2 of Luminance), L3(Block3 of Luminance), L4(Block4 of Luminance)로 구성되는 4개의 휘도(Luminance)성분 블록들과 Cb,Cr로 구성되는 2개의 색채(Chrominance)성분 블록으로 대별된다. 상기에서, C1=Cb,C2=Cr의 각 화소들은 휘도 성분들의 수평, 수직으로 각각 2:1로 서브샘플링된 위치에 대응되며, 이를 4:2:0 영상 포맷이라하고 도3처럼 도시화된다.
그런데 MPEG-2나 MPEG Video-VM2.X에서는 텍스쳐(Texture) 부호화시 휘도,색채값들의 공간적(화면내) 상관도가 비교적 높은 인트라 프레임의 경우 이웃하는 하나의 블록만을 고려하여 직류(DC) 예측 부호화를 수행하기 때문에 높은 예측 부호화 이득을 기대하기는 어려운 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 종래 MPEG-2와 MPEG Video-VM2.X와 같이 DCT계수 부호화시 발생하는 예측 부호화 이득 저하현상을 해결하기 위해서 제안된 것으로,
이러한 본 발명은 이미 부호화된 이웃하는 다수개 블록의 DC(직류)기울기를 사용하여 부호화할 블록의 DC계수를 예측 부호화 함으로써 부호화 효율을 높이도록 한 영상 예측 부호화 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이미 부호화된 이웃하는 다수개 블록의 DC(직류)기울기를 사용하여 부호화할 블록의 DC계수를 예측 부호화 함으로써 부호화 효율을 높이도록 한 영상 예측 부호화 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 방법은,
블록기반 영상 부호화 방법에 있어서,
부호화 하고자 하는 블록에 이웃하는 다수 블록의 양자화된 직류(DC) 기울기(계수)의 차이에 따라 예측 계수를 선택하고 그 선택한 예측계수로 상기 부호화하고자 하는 블록의 DC계수를 예측 부호화하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단은,
영상신호와 원래의 모양정보를 입력받아 서브블록에서 물체가 아닌 부분을 물체부분의 평균값을 채워넣고 저주파 필터링하는 물체경계블록 패딩수단과;
상기 물체경계블록 패딩수단에서 출력되는 영상신호를 입력받아 이산여현 변환을 수행하고 그 변환계수를 양자화하여 출력하는 이산여현 변환수단과;
상기 이산여현 변환수단에서 출력되는 임의 블록의 양자화된 변환계수와 그 블록의 이웃하는 다수 블록의 부호화된 DC값들의 공간적 상관도(기울기)를 이용하여 DC계수를 예측 부호화하는 변환계수 및 영상정보 부호화수단과;
상기 이산여현 변환수단에서 양자화된 변환계수를 입력받아 역양자화하여 변환계수를 추출하고 역이산여현 변환을 수행하는 역이산여현변환수단과;
상기 역이산여현변환수단에서 출력되는 영상신호와 재현된 모양정보를 입력받아 상기 패딩된 데이터를 제거하여 복호화된 VOP데이터를 출력하는 패딩 데이터 제거수단으로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기에서, 변환계수 및 영상정보 부호화수단은,
상기 이산여현 변환수단에서 얻어지는 DC 계수를 저장하는 DC 계수 저장부와, 상기 DC 계수 저장부에서 얻어지는 현재 블록의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스로 예측 블록을 선택하고 예측 부호화를 위한 예측값을 출력하는 예측 블록 선택부와, 상기 예측 블록 선택부에서 얻어지는 예측값과 상기 이산여현 변환수단에서 얻어지는 현재 블록의 양자화된 DC계수를 DPCM부호화하는 DPCM 부호화부로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 예측 블록 선택부는,
상기 DC 계수 저장부에서 얻어지는 현재 블록의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스를 저장하는 메모리와, 상기 3블록들에 대한 인덱스를 선택적으로 두 개씩 취해 상호 감산하는 제1 및 제2 감산기와, 상기 제1 및 제2 감산기에서 각각 출력되는 값의 절대치를 계산하는 제1 및 제2 절대치 계산기와, 상기 제1 및 제2 절대치 계산기에서 각각 얻어지는 절대치를 비교하여 그 결과에 따라 예측 블록을 선택하기 위한 선택 제어신호를 발생하여 상기 메모리에 전달해주는 비교기로 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 이산 코사인 변환후 직류(DC) 및 교류(AC)계수들의 위치도,
도 2는 종래 MPEG-2 DC계수 예측 부호화 순서도,
도 3은 일반적인 4:2:0 영상 포맷도,
도 4는 일반적인 4:2:0 영상 포맷에서 매크로 블록의 구성도,
도 5는 현재 국제표준 산하기구에서 1차적으로 확정한 MPEG-4의 VOP 영 부호화기의 구성도,
도 6은 본 발명에서 부호화할 블록(B)과 이웃하는 블록(B1,B2,B3)들의 위
치도,
도 7은 부호화할 블록과 이웃하는 블록들과의 물체 가능 제1예제도,
도 8은 부호화할 블록과 이웃하는 블록들과의 물체 가능 제2예제도,
도 9는 부호화할 블록과 이웃하는 블록들과의 물체 가능 제3예제도,
도 10은 부호화할 블록과 이웃하는 블록들과의 물체 가능 제4예제도.
도 11은 본 발명에서 예측시 기울기를 사용하는 배경을 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명에 의한 영상 예측 부호화과정을 보인 흐름도.
도 13은 본 발명에 의한 텍스쳐 부호화기의 구성도,
도 14는 도 13의 변환계수 및 영상정보 부호화부의 상세 구성도,
도 15는 도 14의 예측 블록 선택부의 상세 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11:VOP형성부 31:움직임 추정부
32:움직임 보상부 34:텍스쳐 부호화부
36:이전 VOP 저장부 37:모양 부호화부
38:멀티플렉서 40:물체경계블록 패딩부
50:이산여현 변환부 60:변환계수 및 영상정보 부호화부
70:역이산여현 변환부 80:패딩 데이터 제거부
61:DC 계수 저장부 62:예측 블록 선택부
63:DPCM 부호화부
현재 표준화가 진행중인 MPEG-4에서는 기존의 블록 지향 부호화 방법을 포함하면서 VOP(Video Object Plane)에 기반을 둔 영상신호 부호화 방법들이 연구중이다. MPEG-4의 개발은 기존의 알려진 표준안으로는 지원할 수 없는 차세대 영상 및 음향 응용물들을 지원할 필요성에서 출발했다.
이러한 MPEG-4는 영상 및 음향 데이터의 통신과 접속, 그리고 조작을 위한 새로운 방법들(예를 들자면, 특성이 다른 네트워크를 통한 물체 중심 대화형 기능 및 접속 등)을 제공한다. 또한, 에러가 쉽게 발생되는 통신 환경과 저전송율의 통신환경에서도 유용하게 동작하는 특성을 제공한다. 더욱이 컴퓨터 그래픽 기술을 통합하여 자연영상 및 음향과 인공영상 및 음향들을 함께 부호화하고 조작할 수 있는 기능들을 제공한다.
요약컨대, MPEG-4는 여러 응용분야에서 요구되고 예상되는 모든 기능들을 지원해야 한다. 따라서, 멀티미디어 정보의 급팽창과 기술 향상에 의해 새롭게 개발됐거나 개발될 저가, 고기능의 모든 가능한 응용 분야들에 요구되는 기능들을 지원할 수 있도록 확장가능하고 개방적인 구조를 가지게 된다. 그 중에는 전송 및 저장 기능과 비용 절감에 필요한 부호화 효과의 향상 기능(Improved Compression Efficiency)이 있다.
현재 MPEG-4의 기술이 응용될 것으로 기대되는 응용물로는 인터넷 멀티미디어(IMM: Internet Multimedia), 대화형 비디오 게임(IVG: Interactive Video Games), 영상회의 및 영상전화 등의 상호 통신(IPC: Interpersonal Communications), 쌍방향 저장매체(ISM: Interactive Storage Media), 멀티미디어 전자우편(MMM: Multimedia Mailing), 무선 멀티미디어(WMM: Wireless Multimedia), ATM망 등을 이용한 네트웍 데이터베이스 서비스(NDB: Networked Database Service), 원격 응급 시스템(RES: Remote Emergency Systems), 원격 영상 감시(RVS: Remote Video Surveillance) 등이 있다.
기존의 응용물이나 앞으로 기대되는 응용물들을 지원하기 위해서는 유저들이 영상내의 원하는 객체만을 통신할 수 있고, 찾고 읽을 수 있도록 접근할 수 있으며, 자르고 붙일 수 있도록 편집할 수 있는 영상 부호화기술이 필요하다. 현재 세계 표준화 작업이 진행중인 새로운 영상 및 음향 부호화 기술인 MPEG-4는 이러한 필요를 충족시키기 위한 것이다.
참고적으로, 상기 VOP란 영상을 물체 단위로 분할하여 원하는 물체만을 부호화할 수 있도록 하는 부호화의 단위이다. 일예로, 한 영상에 어린이와 고양이가 있다면 배경은 VOP0, 어린이는 VOP1, 고양이는 VOP2로 분할할 수 있다. 따라서 VOP별로 부호화가 가능한데, 이를 위해서는 각 물체를 서로 구별해줄 수 있는 모양 정보가 필요하며, 모양 정보는 VOP별로 각기 다른 값을 갖는다.
이러한 영상 부호화 시스템인 MPEG-4의 VOP 영상 부호화기는 첨부한 도면 도 5와 같다.
이는 기존의 영상부호화에 대한 세계 표준안인 H.261, H.263, MPEG-1, MPEG-2의 영상 부호화기 구조와는 다른 구조를 지닌다. 특히 모양정보 부호화기(Shape Coder)와 VOP(Video Object Planes)라는 개념의 도입이 가장 두드러진 차이를 보이고 있다.
이러한 VOP 부호화기는 VOP형성부(11)에서 형성된 영상에 대한 VOP들이 움직임 추정부(Motion Estimation)(31)에 입력되면, 움직임 추정부(31)는 입력된 VOP로부터 매크로 블록 단위의 움직임을 추정하게 된다. 또한, 상기 움직임 추정부(31)에서 추정된 움직임 정보는 움직임 보상부(Motion Compensation)(32)에 입력되어 움직임이 보상된다. 그리고 움직임 보상부(32)에서 움직임이 보상된 VOP는 상기 VOP형성부(11)에서 형성된 VOP와 함께 감산기(33)에 입력되어 차이값이 검출되고, 감산기(33)에서 검출된 차이값은 텍스쳐 부호화기(34)에 입력되어 매크로 블록의 8*8 서브 블록으로 대상물의 내부정보가 부호화된다.
한편, 움직임 보상부(32)에서 움직임이 보상된 VOP와 텍스쳐 부호화기(34)에서 부호화된 대상물의 내부정보는 가산기(35)에 입력되어 가산되고, 가산기(35)의 출력신호는 이전 VOP 저장부(Previous Reconstructed VOP)(36)에 입력되어 현재 영상 바로 이전 영상의 VOP인 이전VOP가 출력된다. 또한, 이전VOP저장부(36)에서 출력된 이전 VOP는 상기 움직임 추정부(31) 및 움직임 보상부(32)에 입력되어 움직임 추정 및 움직임 보상에 사용된다. 그리고 VOP형성부(11)에서 형성된 VOP는 모양정보 부호화기(Shape Coder)(37)에 입력되어 모양 정보가 부호화된다. 여기서, 모양정보 부호화기(37)의 출력신호는 VOP부호화기가 적용되는 분야에 따라 사용 여부가 가변되는 것으로, 점선으로 표시된 바와 같이, 모양정보 부호화기(37)의 출력신호를 움직임 추정부(31), 움직임 보상부(32) 및 텍스쳐 부호화기(34)에 입력시켜 움직임 추정과 움직임 보상 및 대상물의 내부 정보를 부호화 하는 데 사용할 수 있다.
또한, 움직임 추정부(31)에서 추정된 움직임 정보와 텍스쳐 부호화기(34)에서 부호화된 대상물 내부 정보 및 상기 모양정보 부호화기(37)에서 부호화된 모양 정보는 멀티플렉서(38)에 인가되어 다중화 된다.
이러한 작용을 하는 VOP 영상 부호화기를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 작용을 이하에서 설명한다.
도 13은 본 발명이 적용되는 텍스쳐 부호화부의 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 영상신호와 원래의 모양정보를 입력받아 서브블록(8*8)에서 물체가 아닌 부분을 물체부분의 평균값을 채워넣고 저주파 필터링하거나 0으로 설정하는 물체경계블록 패딩부(40)와, 상기 물체경계블록 패딩부(40)에서 출력되는 영상신호를 입력받아 이산여현 변환을 수행하고 그 변환계수를 양자화하여 출력하는 이산여현 변환부(50)와, 상기 이산여현 변환부(50)에서 출력되는 임의 블록의 양자화된 변환계수와 그 블록의 이웃하는 다수 블록의 부호화된 DC값들의 공간적 상관도(기울기)를 이용하여 DC계수를 예측 부호화하는 변환계수 및 영상정보 부호화부(60)와, 상기 이산여현 변환부(50)에서 양자화된 변환계수를 입력받아 역양자화하여 변환계수를 추출하고 역이산여현 변환을 수행하는 역이산여현변환부(70)와, 상기 역이산여현변환부(70)에서 출력되는 영상신호와 재현된 모양정보를 입력받아 상기 패딩된 데이터를 제거하여 복호화된 VOP데이터를 출력하는 패딩 데이터 제거부(80)로 구성된다.
상기에서, 변환계수 및 영상정보 부호화부(60)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 이산여현 변환부(50)에서 얻어지는 DC 계수(DC_B)를 저장하는 DC 계수 저장부(61)와, 상기 DC 계수 저장부(61)에서 얻어지는 현재 블록의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스(DC_Bi)로 예측 블록을 선택하고 예측 부호화를 위한 예측값(DC_P)을 출력하는 예측 블록 선택부(62)와, 상기 예측 블록 선택부(62)에서 얻어지는 예측값(DC_P)과 상기 이산여현 변환부(50)에서 얻어지는 현재 블록의 양자화된 DC계수(DC_B)를 DPCM부호화하는 DPCM 부호화부(63)로 구성된다.
여기서, 상기 DC 계수 저장부(61)에 입력되는 X는 전체 블록에서 블록B에 대한 인덱스이고, DC_Bi는 현재 블록 Bx의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스이며, 그 인덱스 i=1,2,3이다.
도 15는 상기 예측 블록 선택부(62)의 상세 구성도로서, 상기 DC 계수 저장부(61)에서 얻어지는 현재 블록의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스를 저장하는 메모리(62a)와, 상기 3블럭들에 대한 인덱스를 선택적으로 두 개씩 취해 상호 감산하는 제1 및 제2 감산기(62b)(62c)와, 상기 제1 및 제2 감산기(62b)(62c)에서 각각 출력되는 값의 절대치를 계산하는 제1 및 제2 절대치 계산기(62d)(62e)와, 상기 제1 및 제2 절대치 계산기(62d)(62e)에서 각각 얻어지는 절대치를 비교하여 그 결과에 따라 예측 블록을 선택하기 위한 선택 제어신호를 발생하여 상기 메모리(62a)에 전달해주는 비교기(62f)로 구성된다.
이러한 하드웨어 구성으로 이루어지는 본 발명은 입력된 영상신호를 DCT한후 양자화된 DC계수의 부호화 효율을 높이기 위해 부호화하고자하는 블록의 이웃하는 다수 블록의 부호화된 DC값들의 공간적 상관도(기울기)를 이용하여 DC계수를 예측 부호화하는 것을 특징으로 한다.
여기서 기울기는 한 정점을 기준으로 다른 두 정점 사이의 편향 정도를 나타내며, 본 발명에서 예측의 기준으로 기울기를 사용하는 배경은 다음과 같다.
우선 3 정점들은 각 블록의 평균값이고, 한 블록을 기준으로 기울기를 계산하면 기준되는 정점과 이웃하는 블록들의 편향 정도, 즉 블록안의 신호값들의 크기의 차를 알 수 있다. 따라서 도11과 같은 형태의 블록들이 존재할 때, A,B,C,D는 각 블록 신호의 평균값이다.
상기 도11에서 A는 기울기를 계산하는 기준이되는 정점 블록이고, B는 상단, C는 좌측, D는 부호화할 블록이다. 여기서 부호화하려는 대상은 DCT후 양자화된 블록 D의 DC값이고(이를 DCQ라고 칭함), 마찬가지로 A,B,C도 이미 부호화 되어 복호기(Decoder)에 전송된 양자화된 DC값이다.
기존의 표준안(MPEG-1, MPEG-2, H.263)들에서 텍스쳐 코딩후 코딩된 값들을 복호기에 전송하는 방법을 순서적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫 번째 단계로 8*8DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 블록단위로 트랜스폼 코딩(transform coding)을 한다. 이는 블록안의 시그널간의 공간적 상관도를 줄여 부호화 효율(coding efficiency)을 높이기 위한 것이다. 두 번째 단계로 상기 첫 번째 단계에서 발생한 DCT계수는 레이트 콘트롤 정책이나 방법에 따라서 정의된 값(양자화 스텝)으로 양자화된 후 부호화된다. 통상적으로 DC값은 8로 양자화 하며, AC값은 양자화 스텝 사이즈(step size)로 양자화하며, 이를 수식으로 표현하면 다음의 수학식 3과 같다.
DCQ = DC/8(Level = DCQ)
ACQ = AC/q_step(Level = ACQ)
여기서, q_step은 레이트-콘트롤에 따라 임의로 정의되는 양자화 스텝 사이즈이다(0 - 31까지 허용). Level은 양자화된 후의 값의 크기를 나타낸다.
세 번째 단계로 상기 DCQ,ACQ는 PCM(Pulse code modulation)이나 DPCM(Differential Pluse Code Modulation)을 거쳐 복호기로 전송될 이전값(DCT, ACT)으로 변환된다.
네 번째 단계로 상기 DCT,ACT는 지그재그 스캔 순서에 따라 라스트(last), 런(run), 레벨(level)을 결합한 VLC(Variable Length Code)에 따라 부호화되어 전송된다.
이러한 방법으로 부호화되어 전송되면 복호기에서는 상기 첫 번째 내지 네 번째 단계의 역순으로 복호화하게 된다.
상기에서 DC값은 해당 블록의 시그널(Texture)의 특성을 나타내고 있고, 주변 블록의 DC값을 살펴보면, 부호화 할려는 블록의 시그널(Texture)의 특성, 크기를 알 수 있다.
부연하면, 텍스쳐 부호화 효율이 가장 좋은 경우는 부호화 할려는 대상이 전부 동일한 값을 갖고 있을 때이고, 이때는 DC값만이 존재하기 때문이다.
일반적으로, 영상안의 시그널들은 많은 영역으로 구분되어 있고, 이들간의 경계 부분은 트랜스폼 코딩시 고주파수로 나타나게 된다. 따라서 주변 블록들의 DC정보(값)를 이용한 예측 부호화시 고주파수 경계를 정확하게 파악하는 것은 차분값을 최소화하고 전송비트량을 감소시키는 문제에 직결된다.
만약, 고주파수 경계에 위치한 블록간을 DPCM을 하였다면 최악의 경우에 PCM한 결과 보다 더 많은 비트를 발생시킬 수 있다. 따라서 기울기(Gradient)를 사용하면 부호화할 블록 주변의 고주파수의 경계를 알 수 있고, 이러한 정보를 이용하여 같은 영역에 속한 블록간의 DC 차분값을 부호화 함으로써 예측 부호화의 효율을 극대화시킬 수 있다.
이러한 원리를 적용한 본 발명은 도 12에 도시된 바와 같이, 첫 번째 단계로 이산여현 변환부(50)에서 양자화된 DC계수값(DC_B)을 입력받고, 두 번째 단계로 DC 계수 저장부(61)에서 상기 DC 계수값을 전체 블록에서 블록B에 대한 인덱스로 활용하여 현재 블록의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스를 추출하여 예측 블록 선택부(62)에 전달해주면, 상기 예측 블록 선택부(62)에서 상기 이웃하는 세 개의 블록중 하나 이상이 물체밖에 위치하는지를 검색한다.
다음 단계로 검색 결과 물체밖에 위치한 블록이 존재할 경우, 하기한 예외 규칙에 따라 예측 블록 및 예측 계수를 결정한다.
이와 달리 세블럭 모두 물체안에 존재하는 경우에는 좌상 및 좌측과 좌상 및 상위 블록의 양자화된 DC값 사이에서 최대 기울기의 절대값을 갖는 좌측과 상위 블록 중의 하나를 예측된 블록으로 선택하고, 그 예측된 블록의 양자화된 DC값을 획득한다. 이후 상기 예측 블록과 코딩된 블록이 DC의 양자화 레벨이 서로 다른 지를 검색하여, 서로 다르게 되면 예측된 블록의 양자화된 DC값을 정규화한다.
한편, 상기 정규화 과정후나 상기 예측 블록과 코드화된 블록의 DC 양자화 레벨이 서로 동일한 경우에는 현재 블록의 DC값과 예측된 블록의 양자화된 DC값을 DPCM하여 물체 내부 정보(영상신호정보)를 부호화하게 된다.
상기와 같은 부호화 방법을 고려한 본 발명은 인트라 블록이 H.263, MPEG-2와 같이 DCT과정을 거쳐 양자화된 후 이웃하는 3개의 이미 부호화된 블록들의 DC계수를 이용한 예측 부호화에 관한 것으로, MB당 휘도(L1,L2,L3,L4)에 대해서 4번, 색채(C1,C2)에 대해서 2번, 총 6번의 DC계수 예측 부호화가 수행되며, 부호화 순서는 MPEG-2와 동일하다.
DC계수의 부호화를 위해서 현재 부호화할 블록B에 대한 이웃한 3개의 블록 B1,B2,B3을 도6과 같이 정의한다.
여기서 편의상 부호화할 블록을 B, 이미 부호화된 좌상단 블록을 B1, 상단 블록을 B2, 좌측 블록을 B3이라고 도시하였다.
또한, 상기 블록B의 양자화된 DC계수를 DC-B(Quantized DC of Block B), 블록B1의 양자화된 DC계수를 DC-B1(Quantized DC of Block B1), 블록B2의 양자화된 DC계수를 DC-B2(Quantized DC of Block B2), 블록B3의 양자화된 DC계수를 DC-B3(Quantized DC of Block B3), 블록B의 양자화된 DC계수인 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값을 DC-P(DC Predictor of a Quantized Block B)라하고, 복호기에 전송될 현재 블록B에 대한 예측 부호화된 DC값을 DC-T(Predictive Differential Vaule of a Quantized Block B to transmit on the Decoder)라하면, DC-T는 다음의 수학식 4와 같이 정의할 수 있다.
DC-T = (DC-P - DC-B)
또는 DC_T = (DC_B - DC_P)
그리고 영상을 X, Y축으로 16*16화소, 즉 매크로블록 크기로 분할했을 때 그 매크로블록의 X축 좌표가 0(프레임의 왼쪽 경계)일 경우 매크로블록내의 첫 번째 휘도 성분 블록(도4의 L1,L3)은 예측 부호화 값을 128로 하고, 색채 블록(도4의 C1,C2)들은 모두 예측 부호화 값을 128로 한다.
아울러 Y축 좌표가 0(프레임의 위쪽 경계)일 경우, 매크로블록내의 첫 번째 휘도 성분 블록(도4의 L1,L2)은 예측 부호화 값을 128로 하고, 색채 블록(도4의 C1,C2)들은 모두 예측 부호화 값을 128로 한다.
이러한 조건으로 실제 모양 정보를 이용한 부호화(VOP Based Coding)의 경우 DC예측 부호화는 다음과 같다.
먼저, 부호화할 블록을 B라고 할 때, 이산여현 변환부(50)에서 출력되는 양자화된 DC 계수값(DC_B)은 변환계수 및 영상정보 부호화부(60)내의 DC 계수 저장부(61) 및 DPCM 부호화부(63)에 각각 입력된다.
상기 DC 계수 저장부(61)는 그 입력되는 블록B에 대한 양자화된 계수를 인덱스(X-1, X, X+1, X+2)로 활용하여 이미 저장되어 있는 이웃하는 3블록(B1,B2,B3)들에 대한 인덱스(DC_Bi; I=1,2,3)를 출력하여 예측 블록 선택부(62)에 입력시킨다.
그러면 예측 블록 선택부(62)는 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 이웃하는 3블록에 대한 인덱스를 메모리(62a)에 일시 저장하고, 제1감산기(62b)로 상기 블록B1에 대한 DC 계수값(DC_B1)과 상기 블록B2에 대한 DC 계수값(DC_B2)을 감산하여 그 결과치를 제1절대치 계산기(62d)에 입력한다.
아울러, 제2감산기(62c)도 상기 블록B2에 대한 DC 계수값(DC_B2)과 상기 블록B3에 대한 DC 계수값(DC_B3)을 감산하여 그 결과치를 제2절대치 계산기(62e)에 입력한다.
그러면 상기 제1 및 제2 절대치 계산기(62d)(62e)는 각각 입력되는 값의 절대치를 계산하여 그 절대값을 비교기(62f)에 각각 입력시키게 되며, 비교기(62f)는 그 두 값을 비교하여 그 결과신호를 상기 부호화할 블록B에 대한 DC 계수값을 출력할 수 있도록 상기 메모리(62a)에 어드레스로 전달해주게 된다.
이에 따라 메모리(62a)는 그 어드레스에 해당하는 블록B의 양자화된 DC계수인 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값 DC-P(DC Predictor of a Quantized Block B)를 출력하여 상기 DPCM 부호화부(63)에 전달해준다.
그러면 DPCM 부호화부(63)는 그 입력되는 블록B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC_P)과 상기 이산여현 변환부(50)에서 얻어지는 블록B에 대한 양자화된 DC 계수값(DC_B)을 DPCM 부호화하여 복호기에 전송될 현재 블록B에 대한 예측 부호화된 DC값 DC-T(Predictive Differential Vaule of a Quantized Block B to transmit on the Decoder)를 출력하게 되는 것이다.
이하에서는 블록B에 이웃하는 블록 B1,B2,B3의 모양정보 존재 유무에 따른 DC 예측 부호화를 위한 예측 블록 선택과 그 선택된 DC값을 이용한 현재 블록의 DC 예측 부호화 과정을 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 블록B에 이웃하는 블록 B1,B2,B3이 모두 인트라 블록일 경우, 블록B1의 양자화된 DC계수인 에서 블록B2의 양자화된 DC계수인 DC_B2를 감산한 결과치의 절대치(|DC_B1 - DC_B2| : 이하 "| |"는 절대값을 의미한다.)와 블록B1의 양자화된 DC계수인 DC-B1에서 블록B3의 양자화된 DC계수인 DC-B3를 감산한 결과치의 절대치(|DC_B1 - DC_B3|)를 비교하여, |DC_B1 - DC_B2| < |DC_B1 - DC_B3|이면, 블록B1과 블록B2간의 공간적 상관도가 크고 블록B3는 블록B와 공간적 상관도가 크다고 할 수 있으므로 DC_P = DC_B3로 결정하고, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 DC계수로 하여 DC예측 부호화를 수행한다. 또한 상기에서 |DC_B1 - DC_B2| > |DC_B1 - DC_B3|이면 블록B의 DC_B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC_P)을 블록B2의 양자화된 DC계수(DC_B2)로 하여 DC예측 부호화를 수행한다.
다음으로, 도7과 같이 부호화할 블록B의 이웃하는 블록 B2,B3이 물체 외부 블록이면, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 128로 하여 DC예측 부호화를 수행한다.
또한, 도8과 같이 부호화할 블록B의 이웃하는 블록 B2,B3중 블록B3에만 모양정보가 존재하면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 DC계수(DC-B3)로 하여 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
마찬가지로, 도9와 같이 부호화할 블록B의 이웃하는 블록 B2,B3중 블록B2에만 모양정보가 존재하면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)로 하여 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
아울러 도10과 같이 상기 블록B의 이웃블록인 B2,B3에 모양정보가 존재하지만 블록B1에 모양정보가 존재하지 않으면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3 또는 블록 B2로 설정하여 블록B3의 양자화된 DC계수 또는 블록B2의 양자화된 DC계수로 예측 부호화를 수행하게 되는 것이다.
그리고, 상기 블록B의 이웃블록인 B2,B3에는 모양정보가 존재하지 않고 블록B1에만 모양정보가 존재하는 경우에는 예측값(DC_P)을 128로하여 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
한편, 상기와 같은 방법으로 모양 정보를 사용하여 부호화를 할 때 발생 가능한 예외 상황이 존재하며, 그 예외 상황 발생시의 예측 부호화 방법은 다음과 같다.
부호화할 블록B에 이웃하는 블록B2,B3에는 모양정보가 존재하지 않고 블록B1에만 모양정보가 존재하는 경우에는 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B1의 양자화된 DC계수(DC-B1)로 하여 DC예측 부호화를 수행하게 되며, 다른 경우인 블록B2,B3이 존재하지만 블록B1이 존재하지 않을 경우에는 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-B1)을 128로 하고, 블록B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 구한다.
즉, 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(128)에서 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)를 감산한 결과치의 절대치(|128 - DC_B2|)와 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(128)에서 블록B3의 양자화된 DC계수(DC-B3)를 감산한 결과치의 절대치(|128 - DC_B3|)를 비교하여, (|128 - DC_B2|) < (|128 - DC_B3|)이면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 DC계수(DC-B3)로 하여 DC예측 부호화를 수행하게 되며, 이와는 달리 (|128 - DC_B2 |) > (|128 - DC_B3|)이면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)로 하여 DC예측 부호화를 수행하게 되는 것이다.
다음으로 상기 발생 가능한 예외 상황에 대해서 다른 부호화 방법을 고려할 수 있으며, 그와 같은 상황하에서의 예측 부호화 방법은 다음과 같다.
블록B2,B3에는 모양 정보가 존재하지 않고 블록B1에만 모양정보가 존재하는 경우, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B1의 양자화된 DC계수(DC-B1)에 128을 가산(DC-B1 + 128)하고, 그 결과치를 2로 나누어<(DC-B1 + 128)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림하여 DC계수로 설정하고 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
또한, 블록B3에만 모양정보가 존재한다면, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 DC계수(DC-B3)에 128을 가산(DC-B3 + 128)하고 그 결과치를 2로 나누어<(DC-B3 + 128)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림하여 DC계수로 설정하고 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
그리고, 볼록B2만 존재한다면, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)에 128을 가산(DC-B2 + 128)하고 그 결과치를 2로 나누어<(DC-B2 + 128)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림하여 DC계수로 설정하고 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
아울러 블록B2,B3에는 모양정보가 존재하지만 블록B1에는 모양정보가 존재하지 않을 경우에는 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)에 블록B3의 양자화된 DC계수(DC-B3)를 가산(DC-B2 + DC-B3)하고, 그 결과치를 2로 나누어<(DC-B2 + DC-B3)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림하여 DC계수로 설정하고 DC예측 부호화를 수행하게 된다.
지금까지 전술한 바는 부호화할 블록B와 이웃하는 3블록(B1,B2,B3)의 양자화 스텝 크기가 동일할 경우의 부호화 방법에 대한 설명이며, 만약 부호화할 블록B와 이웃하는 3블록(B1,B2,B3)의 양자화 스텝 크기(이하 Q-Step라 칭함)가 다를 경우에는, 4개의 블록(B,B1,B2,B3)의 DC값은 해당 블록의 양자화 스텝 크기로 정규화한후 전술한 부호화 방법을 적용하여 DC-B를 예측 부호화 한다.
여기서, 각 블록의 양자화 스텝 크기를 블록B는 Q-B라하고, 블록1은 Q-B1이라하며, 블록B2는 Q-B2라하고, 블록B3은 Q-B3라하고, 정규화된 DC를 N-DC-B, N-DC-B1, N-DC-B2, N-DC-B3라하면 DC정규화 방법은 다음과 같다.
N-DC-B = DC-B * Q-B,
N-DC-B1 = DC-B1 * Q-B1,
N-DC-B2 = DC-B2 * Q-B2,
N-DC-B3 = DC-B3 * Q-B3.
이러한 방법으로 정규화한후 부호화할 블록B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 다음과 같이 구한다.
DC-P가 N-DC-B1과 동일하면 블록B에 대한 예측 부호화된 DC값인 DC-T는 N-DC-B1/Q-B - DC-B이고, DC-P가 N-DC-B2와 동일하면 블록B에 대한 예측 부호화된 DC값인 DC-T는 N-DC-B2/Q-B - DC-B이며, DC-P가 N-DC-B3과 동일하면 블록B에 대한 예측 부호화된 DC값인 DC-T는 N-DC-B3/Q-B - DC-B가 되어 DC 예측 부호화를 수행하게 된다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예로서, 세블럭의 양자화 스텝 크기가 서로 상이하더라도 일단 기울기에 따라서 예측 블록 및 예측 계수를 선택하고, 선택된 예측 계수에 대해서 다음과 같은 정규화를 수행한다.
DC_P = (DC_P * DC_PQ)/QB
상기에서, DC_PQ는 만약 DC_P가 DC_B2와 동일하면 Q_B2이고, DC_B3과 동일하다면 Q_B3에 해당된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 부호화할 블록과 이웃하는 이미 부호화된 3개의 블록의 DC기울기를 사용하여 부호화할 블록의 DC계수를 예측 부호화 함으로써 전송 정보량을 감축시킬 수 있어 부호화 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 블록기반 부호화 방법에 있어서,
    부호화하고자 하는 블록(B)에 이웃하는 다수 블록(B1,B2,B3)의 양자화된 직류(DC) 기울기(계수)의 차이에 따라 예측 계수를 선택하고, 그 선택한 예측계수로 상기 부호화하고자 하는 블록의 DC계수를 예측 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직류계수의 선택시 부호화하고자 하는 블록에 이웃하는 적어도 2개 이상 블록의 부호화된 직류(DC) 기울기의 차로 상기 부호화하고자 하는 블록의 직류(DC)계수를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)에 이웃하는 블록(B1,B2,B3)이 모두 인트라 블록일 경우, 블록B1의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B1에서 블록B2의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B2를 감산한 결과치의 절대치(|DC-B1 - DC-B2|)와 블록B1의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B1에서 블록B3의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B3을 감산한 결과치의 절대치(|DC-B1 - DC-B3|)를 비교하여, |DC-B1 - DC-B2| < |DC-B1 - DC-B3|이면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 직류(DC)계수로 선택하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)에 이웃하는 블록(B1,B2,B3)이 모두 인트라 블록이고, 블록B1의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B1에서 블록B2의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B2를 감산한 결과치의 절대치(|DC-B1 - DC-B2|)와 블록B1의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B1에서 블록B3의 양자화된 직류(DC)계수인 DC-B3을 감산한 결과치의 절대치(|DC-B1 - DC-B3|)를 비교하여, |DC-B1 - DC-B2| > |DC-B1 - DC-B3|이면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 직류계수(DC-B2)로 선택하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록(B2,B3)에 모양정보가 존재하지 않으면, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 128로 하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록 B2,B3중 블록B3에만 모양정보가 존재하면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 직류(DC)계수(DC-B3)로 선택하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록 B2,B3중 블록B2에만 모양정보가 존재하면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 직류(DC)계수(DC-B2)로 하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃블록인 B2,B3에 모양정보가 존재하지만 블록B1에는 모양정보가 존재하지 않으면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 DC계수로 설정하여 예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃블록인 B2,B3에 모양정보가 존재하지만 블록B1에는 모양정보가 존재하지 않으면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 DC계수로 설정하여 예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록B2,B3에 모양정보가 존재하지 않고 블록B1에만 모양정보가 존재하는 경우에는 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B1의 양자화된 직류계수(DC-B1)로 선택하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)에 이웃하는 블록B2,B3에 모양정보가 존재하지만 블록B1에는 모양정보가 존재하지 않을 경우에는 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-B1)을 128로 하고, 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(128)에서 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)를 감산한 결과치의 절대치(|128 - DC-B2|)와 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(128)에서 블록B3의 양자화된 직류계수(DC-B3)를 감산한 결과치의 절대치(|128 - DC-B3|)를 비교하여, |128 - DC-B2| < |128 - DC-B3|이면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B3의 양자화된 직류계수(DC-B3)로 선택하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록B2,B3에 모양정보가 존재하지만 블록B1에는 모양정보가 존재하지 않을 경우에는 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-B1)을 128로 하고, 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(128)에서 블록B2의 양자화된 DC계수(DC-B2)를 감산한 결과치의 절대치(|128 - DC-B2|)와 블록B1의 예측 부호화를 위한 예측값(128)에서 블록B3의 양자화된 직류계수(DC-B3)를 감산한 결과치의 절대치(|128 - DC-B3|)를 비교하여, |128 - DC-B2| > |128 - DC-B3|이면 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 직류계수(DC-B2)로 선택하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록B2,B3에 모양정보가 존재하지 않고 블록B1에만 모양정보가 존재하는 경우, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B1의 양자화된 직류계수(DC-B1)에 128을 가산(DC-B1 + 128)하고 그 결과치를 2로 나눈후<(DC-B1 + 128)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림 하여 직류계수로 설정하고 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록B3에만 모양정보가 존재하면, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을, 블록B3의 양자화된 직류계수(DC-B3)에 128을 가산(DC-B3 + 128)하고 그 결과치를 2로 나눈후<(DC-B3 + 128)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림 하여 설정하고 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 볼록B2에만 모양정보가 존재하면, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 블록B2의 양자화된 직류계수(DC-B2)에 128을 가산(DC-B2 + 128)하고 그 결과치를 2로 나눈후<(DC-B2 + 128)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림 하여 직류계수로 설정하고 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)의 이웃하는 블록B2,B3에 모양정보가 존재하지만 블록B1에는 모양정보가 존재하지 않을 경우, 블록B의 DC-B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을, 블록B2의 양자화된 직류계수(DC-B2)와 블록B3의 양자화된 직류계수(DC-B3)를 가산(DC-B2 + DC-B3)하고, 그 결과치를 2로 나눈 후<(DC-B2 + DC-B3)/2> 소수점이하의 값을 반올림 또는 내림 하여 설정하고 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 부호화할 블록(B)과 이웃하는 3블록(B1,B2,B3)의 양자화 스텝 크기가 다를 경우, 상기 4개블록(B,B1,B2,B3)의 직류(DC)값을 해당 블록의 양자화 스텝 크기로 정규화한후 상기 블록B의 예측 부호화를 위한 예측값(DC-P)을 산출하여 직류(DC)예측 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  18. 제1항에 있어서,
    예측 부호화하여 선정된 예측 블록과 부호화할 블록의 양자화 스텝 사이즈(Q_step)가 다르면 DC_P=(DC_P * DC_P's 블록Q_step)/(DC_B's Q_step), DC_T=(DC_P - DC_B)로 스케일링한 후 그 값을 DPCM하여 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 정규화방법은,
    N-DC-B = DC-B * Q-B,
    N-DC-B1 = DC-B1 * Q-B1,
    N-DC-B2 = DC-B2 * Q-B2,
    N-DC-B3 = DC-B3 * Q-B3로 정규화하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
    상기에서, Q-B는 블록B의 양자화 스텝 크기,
    Q-B1은 블록B1의 양자화 스텝 크기,
    Q-B2는 블록B2의 양자화 스텝 크기,
    Q-B3은 블록B3의 양자화 스텝 크기,
    N-DC-B는 블록B의 정규화된 직류(DC)계수,
    N-DC-B1은 블록B1의 정규화된 직류(DC)계수,
    N-DC-B2는 블록B2의 정규화된 직류(DC)계수,
    N-DC-B3은 블록B3의 정규화된 직류(DC)계수를 각각 나타낸다.
  20. 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 예측값(DC-P)이 N-DC-B1과 동일하면 블록B에 대한 예측 부호화된 직류(DC)값인 DC-T는 N-DC-B1/Q-B - DC-B로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  21. 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 예측값(DC-P)이 N-DC-B2와 동일하면 블록B에 대한 예측 부호화된 직류(DC)값인 DC-T는 N-DC-B2/Q-B - DC-B로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  22. 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 예측값(DC-P)이 N-DC-B3과 동일하면 블록B에 대한 예측 부호화된 직류(DC)값인 DC-T는 N-DC-B3/Q-B - DC-B로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
  23. 제1항에 있어서,
    예측 부호화하여 선정된 예측 블록과 부호화할 블록의 양자화 스텝 사이즈(Q_step)가 다르면 일단 기울기에 따라서 예측 블록 및 예측 계수를 선택하고, 선택된 예측 계수에 대해서 DC_P = (DC_P * DC_PQ)/QB에 의해 정규화를 수행한 후 그 값을 DPCM하여 전송하는 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화방법.
    상기에서, DC_PQ는 DC_P가 DC_B2와 동일하면 Q_B2이고, DC_B3과 동일하다면 Q_B3이 된다.
  24. 블록기반 영상 부호화 장치에 있어서,
    영상신호와 원래의 모양정보를 입력받아 서브블록에서 물체가 아닌 부분을 물체부분의 평균값을 채워넣고 저주파 필터링하거나 0으로 설정하는 물체경계블록 패딩수단과;
    상기 물체경계블록 패딩수단에서 출력되는 영상신호를 입력받아 이산여현 변환을 수행하고 그 변환계수를 양자화하여 출력하는 이산여현 변환수단과;
    상기 이산여현 변환수단에서 출력되는 임의 블록의 양자화된 변환계수와 그 블록의 이웃하는 다수 블록의 부호화된 DC값들의 공간적 상관도(기울기)를 이용하여 DC계수를 예측 부호화 하는 변환계수 및 영상정보 부호화수단과;
    상기 이산여현 변환수단에서 양자화된 변환계수를 입력받아 역양자화하여 변환계수를 추출하고 역이산여현 변환을 수행하는 역이산여현변환수단과;
    상기 역이산여현변환수단에서 출력되는 영상신호와 재현된 모양정보를 입력받아 상기 패딩된 데이터를 제거하여 복호화된 VOP데이터를 출력하는 패딩 데이터 제거수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상 예측 부호화장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 변환계수 및 영상정보 부호화수단은, 상기 이산여현 변환수단에서 얻어지는 DC 계수를 저장하는 DC 계수 저장부와, 상기 DC 계수 저장부에서 얻어지는 현재 블록의 이웃하는 3블럭들에 대한 인덱스로 예측 블록을 선택하고 예측 부호화를 위한 예측값을 출력하는 예측 블록 선택부와, 상기 예측 블록 선택부에서 얻어지는 예측값과 상기 이산여현 변환수단에서 얻어지는 현재 블록의 양자화된 DC계수를 DPCM부호화 하는 DPCM 부호화부로 구성됨을 특징으로 하는 영상 예측 부호화장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 예측 블록 선택부는, 상기 DC 계수 저장부에서 얻어지는 현재 블록의 이웃하는 3블록들에 대한 인덱스를 저장하는 메모리와, 상기 3블록들에 대한 인덱스를 선택적으로 두 개씩 취해 상호 감산하는 제1 및 제2 감산기와, 상기 제1 및 제2 감산기에서 각각 출력되는 값의 절대치를 계산하는 제1 및 제2 절대치 계산기와, 상기 제1 및 제2 절대치 계산기에서 각각 얻어지는 절대치를 비교하여 그 결과에 따라 예측 블록을 선택하기 위한 선택 제어신호를 발생하여 상기 메모리에 전달해주는 비교기로 구성됨을 특징으로 하는 영상 예측 부호화장치.
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