(57)【要約】【課題】移動通信端末機のように可用電力や計算能力などのリソースに限界のある装置において、従来の動映像復号化装置と同一の性能を維持しながら複雑度を減少できるＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置及びその方法を提供する。【解決手段】映像データを第１量子化ステップで符号化する第１符号部１００と、ＤＣＴ係数単位の前記映像データと前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データとの間の差データを第２量子化ステップで符号化する第２符号部２００と、を含んでＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置を構成する。【選択図】図１
2005160084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像データを第１量子化ステップで符号化する第１符号部と、  ＤＣＴ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｃｏｓｉｎｅ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数単位の前記映像データと前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データとの間の差異データを第２量子化ステップで符号化する第２符号部と、
を含んで構成されることを特徴とするＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）スケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項２】
前記第２量子化ステップは、
前記第１量子化ステップよりも小さいことを特徴とする請求項１記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項３】
前記第２符号部に入力される映像データは、
前記第１符号部に入力される映像データと同一であることを特徴とする請求項１記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項４】
前記第２符号部は、
ＤＣＴ係数単位の入力映像データから前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データを減算する減算器と、
前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データと、前記第２符号部で符号化された映像データ及び以前のフレームを動き補償した映像データとを合算する合算器と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項５】
第１階層ストリームを受信して可変長さ復号化する第１ＶＬＤ（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）部と、
第１ＶＬＤ部で出力された映像データと逆量子化された第２階層ストリームとを合算して映像データを復元する復号部と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項６】
前記第２階層ストリームは、
第１階層ストリームよりも小さい量子化ステップで量子化された映像データを含むことを特徴とする請求項５記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項７】
前記復号部は、
前記第２階層ストリームを受信して復号化する第２ＶＬＤ部と、
前記第２ＶＬＤ部を経て復号化された映像データを逆量子化する逆量子化器と、
前記逆量子化された映像データと前記第１ＶＬＤ部を経て出力される映像データとを合算する合算器と、
前記合算された映像データを復元するために逆離散コサイン変換するＩＤＣＴ部と、から構成されることを特徴とする請求項５記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項８】
映像データを多数の階層に分離して送受信する動映像処理装置において、
映像データを量子化ステップの異なる第１階層と第２階層とに分離して第１階層ストリーム及び第２階層ストリームを通して伝送する動映像符号化装置と、
前記第１階層ストリームを復号化した映像データと、前記第２階層ストリームを復号化して逆量子化した映像データとを合算して復元する動映像復号化装置と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項９】
前記動映像符号化装置は、
映像データを第１量子化ステップで符号化する第１符号部と、
前記第１符号部と同一の映像データを受信して離散コサイン変換するＤＣＴ部と、  ＤＣＴ係数単位で変換された映像データから前記第１量子化ステップで量子化された映像データを減算する減算器と、
前記減算された映像データを第２量子化ステップで量子化する量子化部と、
前記第２量子化ステップで量子化された映像データを復元して、前記第１符号部で出力された映像データ及び以前のフレームを動き補償した映像データと合算する合算器と、を含んで構成されることを特徴とする請求項８記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項１０】
前記第２量子化ステップは、
前記第１量子化ステップよりも小さいことを特徴とする請求項９記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項１１】
前記動映像復号化装置は、
前記第１階層ストリームを受信して復号化する第１ＶＬＤ部と、
前記第２階層ストリームを受信して復号化する第２ＶＬＤ部と、
前記第２ＶＬＤ部で復号化された後、逆量子化された映像データと前記第１ＶＬＤ部で復号化された映像データとを合算する合算器と、
前記合算器で出力された映像データを逆離散コサイン変換するＩＤＣＴ部と、を含んで構成されることを特徴とする請求項８記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項１２】
前記第２階層ストリームは、
前記第１階層ストリームよりも小さい量子化ステップで量子化された映像データにより構成されることを特徴とする請求項８記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
【請求項１３】
映像データを互いに異なる量子化ステップで量子化して伝送するＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置において、
入力される映像データを第１量子化ステップで量子化する過程と、
前記映像データを離散コサイン変換した後、前記第１量子化ステップで量子化された映像データを減算する過程と、
前記減算された映像データを第２量子化ステップで量子化する過程と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
【請求項１４】
前記第２量子化ステップは、
第１量子化ステップよりも小さい値であることを特徴とする請求項１３記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
【請求項１５】
互いに異なる階層ストリームで受信される映像データを復元するＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置において、
第１階層ストリームを通して受信された映像データを復号する過程と、
第２階層ストリームを通して受信された映像データを復号した後、逆量子化する過程と、
前記逆量子化された第２階層ストリームと復号化された前記第１階層ストリームとを合算する過程と、
前記合算された映像データを逆離散コサイン変換して復元する過程と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
【請求項１６】
前記第２階層ストリームは、
前記第１階層ストリームよりも小さい量子化ステップで量子化された映像データにより構成されることを特徴とする請求項１５記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動映像処理装置に係るもので、詳しくは、可用電力消耗量、可用計算能力などのリソースに限界のある移動通信端末機にＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）スケーラビリティを実現する動映像処理装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＭＰＥＧ標準で定義するスケーラビリティは、一つの送信映像を復号化装置及び伝送路の状態によって多様な画質の映像に再生する機能であって、エラー発生可能性が大きいが、互いに異質的なネットワーク環境で有用に利用される。
【０００３】
前記スケーラビリティには、映像を解像度の低い基盤階層と解像度の高い向上階層とに分けて符号化する空間的（ｓｐａｔｉａｌ）スケーラビリティと、同一の空間解像度でフレーム周波数の異なるものを分けて符号化する時間的（ｔｅｍｐｏｒａｌ）スケーラビリティと、映像の画素ごとにビット表現上の解像度で分けて符号化するＳＮＲスケーラビリティとがある。
【０００４】
画質の異なる二つの映像信号を同時に伝送するためには、ＳＮＲスケーラビリティを使用することが好ましく、前記画質の低い基盤階層と画質の高い向上階層とに構成される。このとき、前記向上階層の再生には、前記基盤階層が必ず必要である。
【０００５】
前記基盤階層は、映像データを精密でない量子化を通して符号化し、前記向上階層は、元のデータと前記基盤階層で符号化されたデータとの間の差分データを前記基盤階層の量子化ステップよりも細密な量子化ステップで量子化して符号化する。従って、前記向上階層を再生するためには、前記基盤階層が必ず必要である。
【０００６】
前記ＳＮＲスケーラビリティを適用した復号化装置は、通常、前記基盤階層と向上階層とのデータを合せて高画質の映像を再生し、伝送障害によって前記向上階層のデータが伝送されない場合も、前記基盤階層のみで映像を再生することで、前記映像が全く再生されない状況を防止することができる。
【０００７】
図３は、一般的なＳＮＲスケーラビリティの原理を説明する例示図である。
【０００８】
図３に示したように、前記ＳＮＲスケーラビリティの向上階層は、基盤階層の各画面よりも画質の向上したＥＩ−画面（ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｉ−ｐｉｃｔｕｒｅ）と、ＥＰ−画面（ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐ−ｐｉｃｔｕｒｅ）とから構成される。ここで、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は画面の順序を示し、前記Ｐ１はＩ−ｐｉｃｔｕｒｅ、Ｐ２及びＰ３はＰ−ｐｉｃｔｕｒｅである。
【０００９】
図４は、従来のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像符号化装置の構成を示したブロック図で、前記基盤階層及び向上階層をそれぞれ符号化するために、量子化ステップの異なる二つの一般的な符号化装置により構成される。
【００１０】
図４に示したように、動映像データを大きな量子化ステップで符号化して基盤階層を生成する基盤階層符号部１０と、前記基盤階層で符号化されたデータを再生して元の前記動映像データとの差を算出した後、その差分を前記基盤階層の量子化ステップよりも小さい量子化ステップで符号化する向上階層符号部２０と、から構成される。このとき、前記量子化ステップが大きくなるほど、量子化によって発生する歪曲も大きくなる。
【００１１】
図５は、従来のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号器の構成を示したブロック図である。
【００１２】
図５に示したように、前記基盤階層の動映像ストリームを受信して復号する基盤階層復号部３０と、前記向上階層の動映像ストリームを受信して復号する向上階層復号部４０と、前記基盤階層復号部３０及び前記向上階層復号部４０から出力された二つの動映像ストリームを合せて元の動映像データに復元／出力する合算器５０と、から構成される。
【００１３】
即ち、前記ＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号化装置も、一般的な二つの復号化装置を結合して構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、従来のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号化装置は、移動通信端末機に装着されるが、一般的な動映像復号化装置に比べてその複雑度が２倍に増加するという問題点があった。
【００１５】
また、従来のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号化装置は、移動通信端末機のように資源の限定された装置に使用されると、該当の移動通信端末機のサイズが大きくなって製作単価が上昇するという問題点があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、移動通信端末機のように可用電力や計算能力などのリソースに限界のある装置において、従来の動映像復号化装置と同一の性能を維持しながら複雑度を減少できるＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するため、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置は、映像データを第１量子化ステップで符号化する第１符号部と、ＤＣＴ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｃｏｓｉｎｅ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数単位の前記映像データと前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データとの間の差異データを第２量子化ステップで符号化する第２符号部と、から構成されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置は、第１階層ストリームを受信して可変長さ復号化する第１ＶＬＤ（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）部と、第１ＶＬＤ部で出力された映像データと逆量子化された第２階層ストリームとを合算して映像データを復元する復号部と、から構成されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置は、映像データを多数の階層に分離して送受信する動映像処理装置において、映像データを量子化ステップの異なる第１階層と第２階層とに分離して第１階層ストリーム及び第２階層ストリームを通して伝送する動映像符号化装置と、前記第１階層ストリームを復号化した映像データと前記第２階層ストリームを復号化して逆量子化した映像データとを合算して復元する動映像復号化装置と、から構成されることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法は、映像データを互いに異なる量子化ステップで量子化して伝送するＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置において、入力される映像データを第１量子化ステップで量子化する過程と、前記映像データを離散コサイン変換した後、前記第１量子化ステップで量子化された映像データを減算する過程と、前記減算された映像データを第２量子化ステップで量子化する過程と、から構成されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法は、互いに異なる階層ストリームで受信される映像データを復元するＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置において、第１階層ストリームを通して受信された映像データを復号する過程と、第２階層ストリームを通して受信された映像データを復号した後、逆量子化する過程と、前記逆量子化された第２階層ストリームと復号化された前記第１階層ストリームとを合算する過程と、前記合算された映像データを逆離散コサイン変換して復元する過程と、から構成されることを特徴とする。
【００２２】
従って、本発明は、以下を提供する。
１．  映像データを第１量子化ステップで符号化する第１符号部と、  ＤＣＴ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｃｏｓｉｎｅ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数単位の前記映像データと前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データとの間の差異データを第２量子化ステップで符号化する第２符号部と、
を含んで構成されることを特徴とするＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）スケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
２．  前記第２量子化ステップは、
前記第１量子化ステップよりも小さいことを特徴とする項目１記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
３．  前記第２符号部に入力される映像データは、
前記第１符号部に入力される映像データと同一であることを特徴とする項目１記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
４．  前記第２符号部は、
ＤＣＴ係数単位の入力映像データから前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データを減算する減算器と、
前記第１符号部で出力される量子化されたＤＣＴ係数単位の映像データと、前記第２符号部で符号化された映像データ及び以前のフレームを動き補償した映像データとを合算する合算器と、を含んで構成されることを特徴とする項目１記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
５．  第１階層ストリームを受信して可変長さ復号化する第１ＶＬＤ（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）部と、
第１ＶＬＤ部で出力された映像データと逆量子化された第２階層ストリームとを合算して映像データを復元する復号部と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
６．  前記第２階層ストリームは、
第１階層ストリームよりも小さい量子化ステップで量子化された映像データを含むことを特徴とする項目５記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
７．  前記復号部は、
前記第２階層ストリームを受信して復号化する第２ＶＬＤ部と、
前記第２ＶＬＤ部を経て復号化された映像データを逆量子化する逆量子化器と、
前記逆量子化された映像データと前記第１ＶＬＤ部を経て出力される映像データとを合算する合算器と、
前記合算された映像データを復元するために逆離散コサイン変換するＩＤＣＴ部と、から構成されることを特徴とする項目５記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
８．  映像データを多数の階層に分離して送受信する動映像処理装置において、
映像データを量子化ステップの異なる第１階層と第２階層とに分離して第１階層ストリーム及び第２階層ストリームを通して伝送する動映像符号化装置と、
前記第１階層ストリームを復号化した映像データと、前記第２階層ストリームを復号化して逆量子化した映像データとを合算して復元する動映像復号化装置と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
９．  前記動映像符号化装置は、
映像データを第１量子化ステップで符号化する第１符号部と、
前記第１符号部と同一の映像データを受信して離散コサイン変換するＤＣＴ部と、  ＤＣＴ係数単位で変換された映像データから前記第１量子化ステップで量子化された映像データを減算する減算器と、
前記減算された映像データを第２量子化ステップで量子化する量子化部と、
前記第２量子化ステップで量子化された映像データを復元して、前記第１符号部で出力された映像データ及び以前のフレームを動き補償した映像データと合算する合算器と、を含んで構成されることを特徴とする項目８記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
１０．  前記第２量子化ステップは、
前記第１量子化ステップよりも小さいことを特徴とする項目９記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
１１．  前記動映像復号化装置は、
前記第１階層ストリームを受信して復号化する第１ＶＬＤ部と、
前記第２階層ストリームを受信して復号化する第２ＶＬＤ部と、
前記第２ＶＬＤ部で復号化された後、逆量子化された映像データと前記第１ＶＬＤ部で復号化された映像データとを合算する合算器と、
前記合算器で出力された映像データを逆離散コサイン変換するＩＤＣＴ部と、を含んで構成されることを特徴とする項目８記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
１２．  前記第２階層ストリームは、
前記第１階層ストリームよりも小さい量子化ステップで量子化された映像データにより構成されることを特徴とする項目８記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置。
１３．  映像データを互いに異なる量子化ステップで量子化して伝送するＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置において、
入力される映像データを第１量子化ステップで量子化する過程と、
前記映像データを離散コサイン変換した後、前記第１量子化ステップで量子化された映像データを減算する過程と、
前記減算された映像データを第２量子化ステップで量子化する過程と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
１４．  前記第２量子化ステップは、
第１量子化ステップよりも小さい値であることを特徴とする項目１３記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
１５．  互いに異なる階層ストリームで受信される映像データを復元するＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置において、
第１階層ストリームを通して受信された映像データを復号する過程と、
第２階層ストリームを通して受信された映像データを復号した後、逆量子化する過程と、
前記逆量子化された第２階層ストリームと復号化された前記第１階層ストリームとを合算する過程と、
前記合算された映像データを逆離散コサイン変換して復元する過程と、から構成されることを特徴とするＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
１６．  前記第２階層ストリームは、
前記第１階層ストリームよりも小さい量子化ステップで量子化された映像データにより構成されることを特徴とする項目１５記載のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置は、従来の動映像復号化装置と同一の性能を維持しながら、構造の複雑度を半分に減少できるという効果がある。
また、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像処理装置は、動映像復号化装置の複雑度を半分に減少することで、移動通信端末機のように資源に限界のある装置に適用されるだけでなく、利用効率性を向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
本発明は、受信側の移動通信端末機に装着されるＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号化装置の複雑度を従来の動映像復号化装置の約５０％に減少させた動映像復号化装置を提案し、本発明に係る動映像復号化装置によって構造が変形された動映像符号化装置を提案する。
【００２５】
図１は、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像符号化装置の構成を示したブロック図で、基盤階層符号部のデータを向上階層符号部に印加するための連結構成が従来の動映像符号化装置と異なる。
【００２６】
図１に示したように、映像データを大きな量子化ステップで符号化して基盤階層データを生成する基盤階層符号部１００と、前記基盤階層符号部１００で量子化されたデータと前記映像データを離散コサイン変換したデータとの差異データを前記基盤階層の量子化ステップよりも小さい量子化ステップで符号化して向上階層データを生成する向上階層符号部２００と、から構成される。
【００２７】
前記基盤階層符号部１００は、映像データまたは前記映像データと動き補償されたデータとの加算結果を離散コサイン変換する第１ＤＣＴ部１１０と、前記離散コサイン変換されたデータを所定の量子化ステップで量子化する第１量子化部１２０と、前記量子化されたデータを第１逆量子化部１３０及び第１ＩＤＣＴ（ｉｎｖｅｒｓｅ  ＤＣＴ）部１４０を通して復元したデータ、または前記復元されたデータと動き補償されたデータとの加算結果を保存する第１フレームメモリ１５０と、前記第１フレームメモリ１５０に保存された映像データに対する動き補償を行う第１動き補償部１６０と、前記第１量子化部１２０から出力されたデータを可変長さ符号化（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｃｏｄｉｎｇ；ＶＬＣ）して基盤階層ストリームに出力する第１ＶＬＣ部１７０と、から構成される。
【００２８】
前記向上階層符号部２００は、前記基盤階層符号部１００に入力される元の映像データまたは前記映像データと動き補償されたデータとの加算結果を離散コサイン変換する第２ＤＣＴ部２１０と、前記離散コサイン変換されたデータまたは前記離散コサイン変換されたデータから第１量子化部１２０で量子化されたデータを減算したデータを所定の量子化ステップで量子化する第２量子化部２２０と、前記第２量子化部２２０を通して量子化されたデータを第２逆量子化部２３０及び第２ＩＤＣＴ部２４０を通して復元して前記第１量子化部１２０を通して量子化されたデータと合算したデータ、または前記合算したデータと動き補償されたデータとの加算結果を保存する第２フレームメモリ２５０と、前記第２フレームメモリ２５０に保存された映像データに対する動き補償を行う第２動き補償部２６０と、前記第２量子化部２２０から出力されたデータを可変長さ符号化して向上階層ストリームに出力する第２ＶＬＣ部２７０と、から構成される。
【００２９】
このとき、前記第２量子化部２２０の量子化ステップＱＥは、前記第１量子化部２２０の量子化ステップＱＢよりも小さい値である。
【００３０】
以下、本発明に係る動映像符号化装置の動作を説明する。
【００３１】
映像データは、前記基盤階層符号部１００だけでなく、前記向上階層符号部２００にも直接入力される。
【００３２】
前記基盤階層符号部１００の第１ＤＣＴ部１１０及び第１量子化部１２０を経て所定の量子化ステップで量子化されたデータを、前記向上階層符号部２００の第２ＤＣＴ２１０を経て離散コサイン変換された映像データから減算した後、第２量子化部２２０に入力する。前記第２量子化部２２０で所定の量子化ステップで量子化されたデータは、第２逆量子化部２３０及び第２ＩＤＣＴ部２４０を経て復元された後、前記基盤階層符号部１００で量子化されたデータと合算されて第２フレームメモリ２５０に保存される。
【００３３】
従来の動映像符号化装置は、前記基盤階層符号部で量子化されたデータを元の映像データから減算した後、その差異データのみを前記向上階層符号部に入力する。
【００３４】
然し、本発明に係る動映像符号化装置は、前記基盤階層符号部及び前記向上階層符号部に同一の映像データが入力され、前記向上階層符号部で離散コサイン変換されたデータから前記基盤階層符号部で量子化されたデータを減算した後、その減算されたデータを量子化する。
図２は、本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号化装置の構成を示したブロック図である。
【００３５】
図２に示したように、基盤階層ストリームを受信して復号化する第１ＶＬＤ部３１０と、向上階層ストリームを受信して復号化する第２ＶＬＤ部３２０と、前記復号化された向上階層データを逆量子化する逆量子化部３３０と、前記逆量子化されたデータと前記復号化された基盤階層データとを合算する合算器ＳＵＭ１と、前記合算されたデータを逆離散コサイン変換して復元するＩＤＣＴ部３４０と、前記ＩＤＣＴ部３４０で出力されたデータを動き補償する動き補償部３５０と、フレームメモリ３６０と、から構成される。
【００３６】
従来の動映像復号化装置は、二つの一般的な動映像復号化装置を結合して構成されるが、本発明に係る動映像復号化装置は、基盤階層ストリームを復号する基盤階層復号部の複雑度を減らすことで、従来に比べて約５０％の複雑度を減少することができる。
【００３７】
本発明に係る動映像符号化装置及び復号化装置は、従来の動映像処理装置と同一の性能を維持するが、以下、本発明に係る動映像処理装置の性能を数式により証明する。
【００３８】
まず、従来の動映像復号化装置で復元／出力される映像データは、各映像フレームごとに量子化パラメータＱＥによるノイズが含まれた結果である。このとき、前記復元／出力される映像データは、図３の基盤階層データＰ１、Ｐ２、Ｐ３に該当するもので、Ｐ１＋α１Ｅ、Ｐ２＋α２Ｅ、Ｐ３＋α３Ｅ、に表示される。ここで、前記α１Ｅは、前記量子化パラメータＱＥによってｉ番目のフレームで発生した歪曲を意味する。
【００３９】
以下、本発明に係る図１の動映像符号化装置を通して符号化されたＩ−ｆｒａｍｅ（Ｐ１）が図２の動映像復号化装置を通して復号化される過程を説明する。
【００４０】
【数１】
2005160084.tif 000003
前記式１は、前記第１ＤＣＴ部１１０及び第１量子化部１２０を経て出力された映像データを表現したもので、前記式２は、前記向上階層符号部２００の第２量子化部２２０に入力される映像データを表現したもので、前記式３は、前記第２量子化部２２０を経て出力された映像データを表現したものである。このとき、前記式１の映像データ及び式３の映像データは、それぞれ可変長さ符号化された後、基盤階層ストリームと向上階層ストリームとに分れて前記動映像復号化装置に伝送される。
【００４１】
【数２】
2005160084.tif 000004
前記式４は、前記可変長さ符号化された式３の映像データを可変長さ復号化した後、逆量子化した映像データである。ここで、前記
2005160084.tif 000005
【００４２】
は、前記量子化パラメータ
2005160084.tif 000006
【００４３】
によって発生する歪曲を意味する。
【００４４】
【数３】
2005160084.tif 000007
前記式５は、可変長さ符号化された式１の映像データを可変長さ復号化した映像データと、前記式４の映像データとを合算した映像データを表現したもので、前記式６は、前記式５を逆離散コサイン変換した映像データを表現したものである。ここで、前記Ｉ−ｆｒａｍｅは、動きベクタによる動き予測をしないので、前記動き補償前の映像データと動き補償後の映像データとが同一である。
【００４５】
前記式６に表現されたように、本発明に係る動映像復号化装置で出力されるＩ−ｆｒａｍｅは、Ｐ１に量子化パラメータＱＥによって最初のフレームで発生した歪曲α１Ｅを含むもので、従来の動映像復号化装置で出力されたＩ−ｆｒａｍｅと画質が同一である。
【００４６】
以下、本発明に係る図１の動映像符号化装置を通して符号化されたＰ−ｆｒａｍｅ（Ｐ２）が図２の動映像復号化装置を通して復号化される過程を説明する。
【００４７】
前記Ｐ−ｆｒａｍｅは、予測符号化に基づいて符号化及び復号化される。即ち、前記Ｐ−ｆｒａｍｅは、図１の基盤階層符号部１００の第１フレームメモリ１５０に保存されたＰ１＋α１Ｂと、前記向上階層符号部２００の第２フレームメモリ２５０に保存されたＰ１＋α１Ｅに基づいて符号化及び復号化される。
【００４８】
【数４】
2005160084.tif 000008
ここで、ＭＣ（Ｐ，ＭＶ）は、動きベクタＭＶを利用した画面Ｐの動き補償を意味する。
前記式７は、前記基盤階層符号部１００に入力されるＰ−ｆｒａｍｅを第１フレームメモリ１５０に保存された以前のフレームデータを利用して動き補償した映像データを表現したもので、式９は、前記動き補償された映像データを離散コサイン変換した後、量子化したことを表現している。
【００４９】
【数５】
2005160084.tif 000009
前記式１０は、前記向上階層符号部２００に入力されるＰ−ｆｒａｍｅを第２フレームメモリ２５０に保存された以前のフレームデータを利用して動き補償した映像データを表現したもので、式１２は、動き補償された映像データを離散コサイン変換した映像データから前記基盤階層符号部１００で出力された映像データ（式９）を減算した映像データを表現したもので、式１３は、第２量子化部２２０を通して量子化した映像データを表現したものである。
【００５０】
【数６】
2005160084.tif 000010
前記式１４は、前記向上階層ストリームを通して伝送された式１３の映像データを逆量子化した映像データを表現したもので、前記式１５は、逆量子化された式１４の映像データと前記基盤階層ストリームを通して伝送された式９の映像データとを合算した映像データを表現したもので、式１６は、前記式１５の映像データをＩＤＣＴ部３４０を通して変換した映像データを表現したものである。
【００５１】
前記式１７は、前記フレームメモリ３６０に保存された以前のフレームデータを利用して動き補償した映像データと前記式１５の映像データとを合算することで、最終的に復元された映像データを表現したものである。ここで、前記復元された映像データは、Ｐ２に量子化パラメータＱＥによって２番目のフレームで発生する歪曲α２Ｅを含むもので、従来の動映像復号化装置で出力されたＰ−ｆｒａｍｅと画質が同一である。
【００５２】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像符号化装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明に係るＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号化装置の構成を示したブロック図である。
【図３】一般的なＳＮＲスケーラビリティの原理を説明する例示図である。
【図４】従来のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像符号器の構成を示したブロック図である。
【図５】従来のＳＮＲスケーラビリティを実現するための動映像復号器の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００：基盤階層符号部
１１０：第１ＤＣＴ部
１２０：第１量子化部
１３０：第１逆量子化部
１４０：第１ＩＤＣＴ部
１５０：第１フレームメモリ
１６０：第１動き補償部
１７０：第１ＶＬＣ部
２００：向上階層符号部
２１０：第２ＤＣＴ部
２２０：第２量子化部
２３０：第２逆量子化部
２４０：第２ＩＤＣＴ部
２５０：第２フレームメモリ
２６０：第２動き補償部
２７０：第２ＶＬＣ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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