MPEG 비디오 복호기에서 블록 효과 제거 회로 및 방법

본 발명은 MPEG 비디오 복호기에서 블록 효과를 제거하는 회로 및 방법에 관한 것으로, 특히 블록의 오차를 검출해서 이득을 조정하여 블록 효과를 제거하는 회로 및 방법에 관한 것이다.

도1은 종래 MPEG 비디오 복호기의 블록 구성도로서, 입력된 정보를 저장하는 버퍼100과 MPEG 신호를 해석하는 가변신장복호부110과 역양자화를 수행하는 역양자화부120과 DCT데이터를 원래의 데이터로 복원하는 IDCT130과 움직임 정보를 처리하는 움직임보상부140과 복원된 화면을 저장하는 메모리150과 결합부160으로 구성된다.

도1을 참조하면, 버퍼100은 입력되는 MPEG 신호를 임시 저장하고 가변신장복호부110으로 출력한다. 가변신장복호부110은 버퍼100에서 출력되는 MPEG 신호를 순서대로 읽어들여 MPEG 신호를 해석하여 역양자화부120으로 출력하고, 움직임 정보를 움직임보상부140으로 출력한다. 역양자화부120은 가변신장복원부110에서 출력되는 데이터를 입력받아 일정한 값을 곱하여 원래 크기의 데이터로 복원하여 IDCT130으로 출력한다. IDCT130은 역양자화부120에서 출력되는 데이터를 입력받아 실제 데이터로 복원하여 결합기160으로 출력한다. 한편, 움직임보상부140은 가변신장복호부110에서 출력되는 움직임 정보를 입력받아 메모리150에 저장된 복원화면을 읽어들여 결합기160으로 출력한다. 결합기160은 IDCT130에서 출력되는 데이터와 움직임보상부140에서 출력되는 데이터를 더하여 최종적으로 화면에 표시할 영상정보를 만든다.

이와 같은 종래 MPEG 비디오 복호기는 단순히 입력된 정보를 구문에 의해 해석하고 이 정보를 화면으로 출력하므로써 전송선로 및 복원부에서 발생되는 잡음을 그대로 출력한다. 그러므로, 이러한 종래의 단순한 MPEG 비디오 복호기는 잡음으로 인한 화질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 종래 MPEG 비디오 복호기에서 복원된 화면의 한 블록이 주위의 다른 블록과 비교하여 평균값이 다른 경우에 블록 효과가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 MPEG 비디오 복호기에서 블록 효과를 제거하기 위한 회로 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 MPEG 비디오 복호기에서 잡음에 의한 화질의 저하를 방지하는 회로 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 MPEG 비디오 복호기에서 발생되는 각 블록 오차를 검출하는 회로 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 MPEG 비디오 복호기에서 검출된 오차에 따라 이득을 조정하는 회로 및 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 MPEG 비디오 복호기에서 현재 처리중인 블록의 오차를 검출하는 블록오차검출부와 상기 검출된 블록오차정보를 통해 이득을 조정하는 이득조정부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 MPEG 비디오 복호기의 블록 구성도.

도 2는 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 신호의 타이밍도.

도 3은 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 각 블록의 DC계수를 저장하는 회로의 블록 구성도.

도 4는 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 각 블록의 DC계수를 계산하여 저장하는 회로의 블록 구성도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MPEG 비디오 복호기에서 블록 오차 검출 회로의 블록 구성도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MPEG 비디오 복호기에서 블록 오차 검출 및 이득 조정 회로의 블록 구성도.

도 7은 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 각 블록의 DC계수를 저장하는 회로의 블록 구성도.

이하 본 발명을 구체적인 실시예에 따른 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 신호의 타이밍도로서, 블록시작신호와 역양화부에서 출력되는 신호를 나타내고 있다.

도2를 참조하면, 각 신호는 다음과 같다. 200신호는 블록시작신호로서, 블록의 첫 번째 계수의 위치를 나타낸다. 210신호는 역양자화부에서 출력되는 블록의 각 계수의 값을 나타낸다.

도3은 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 DC값을 선택하여 저장하는 회로의 블록 구성도로서, 역양자화부120과 IDCT130과 DC계수저장부300으로 구성된다.

도2 및 도3를 참조하면, MPEG 비디오 복호기로 입력되는 입력화면이 I픽쳐인 경우 역양자화부120에서 출력되는 신호는 원래 신호를 DCT한 데이터이다. 이러한 I픽쳐인 경우 IDCT130은 도2에 도시된 것과 같이 8×8블록으로 구성되는 데이터를 입력받아 역변환하여 원래의 화면으로 복원한다. DC계수저장부300은 역장화부120에서 출력되는 DC계수값을 입력받아 저장한다. 이때 도2에 도시된 것과 같이 8×8블록의 첫 번째 계수(0,0)은 블록의 평균값으로서, 블록전체의 밝기를 나타낸다. 본 발명은 복원된 화면에서 한 블록이 주위의 다른 블록과 비교하여 평균값이 다른 경우 발생되는 블록 효과를 각 블록의 평균값인 DC계수를 이용하여 제거한다.

도4는 본 발명이 적용되는 역양자화부에서 출력되는 각 블록의 DC계수를 계산하여 저장하는 회로의 블록 구성도로서, 역양자화부120과 IDCT130과 DC계수의 차이값에 대한 블록400과 이전화면의 DC계수값에 대한 블록410과 결합부420과 현재화면의 DC계수값에 대한 블록430으로 구성된다.

도4를 참조하면, P픽쳐 또는 B픽쳐는 역양자화부120에서 출력되는 값과 이전화면의 차이값을 DCT한 결과로서, 현재화면에 대한 DC값을 계산하기 위해서는 역양자화부120에서 출력되는 DC계수의 차와 상기 이전화면의 DC계수값을 더한다. 즉, P픽쳐 또는 B픽쳐인 경우 결합부420은 역양자화부120에서 출력되는 DC계수의 차이값을 저장한 블록400에서 출력되는 값과 이전화면의 DC계수값을 저장한 블록410에서 출력되는 값을 합하여 현재화면의 DC계수값을 저장하는 블록430으로 출력한다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 MPEG 비디오 복호기에서 블록 오차 검출 회로의 블록 구성도로서, 현재처리블록500과 현재처리블록에 대응되는 이전화면블록510과 결합기520,530,540과 비교기550,560,570과 OR게이트580과 AND게이트590으로 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 블록 오차 검출 회로는 저장된 DC계수를 이용하여 급격한 변화를 일으키는 블록의 오차를 검출한다.

도5를 참조하여 현재처리블록500에서 B블록의 오차를 검출하는 경우를 예를 들어 설명한다. 결합기520은 A블록과 상기 B블록의 차이를 검출하기 위해서 상기 A블록의 DC계수값에서 상기 B블록의 DC계수값을 뺀다. 결합기530은 상기 B블록과 C블록과의 차이를 검출하기 위해서 상기 C블록의 DC계수값에서 상기 B블록의 DC계수값을 뺀다. 결합기540은 이전화면의 현재 처리 블록에 대응되는 B'블록과 상기 B블록의 차이을 검출하기 위해서 상기 B'블록의 DC계수값에서 상기 B블록의 DC계수값을 뺀다. 비교기550은 기준값과 결합기520에서 출력되는 값을 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 비교기560은 상기 기준값과 결합기530에서 출력되는 값을 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 비교기570은 상기 기준값과 결합기540에서 출력되는 값을 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 즉, 현재 처리되고 있는 블록인 B블록의 주위에 있는 A블록과 B블록으로 뺀 차분값이 기준값보다 큰 경우 잡음으로 인한 평균값 변화를 일으킬 가능성이 많으므로 오차로 검출한다. 또한, 현재 처리되고 있는 B블록의 평균값이 이전화면의 같은 위치에 있는 B'블록의 평균값과 비교하여 오차를 검출한다. OR게이트580은 비교기550에서 출력되는 신호와 비교기560에서 출력되는 신호를 입력받아 논리합의 논리에 따라 신호를 출력한다. AND게이트590은 OR게이트580에서 출력되는 신호와 비교기570에서 출력되는 신호를 입력받아 논리곱의 논리에 따라 신호를 출력한다. AND게이트590에서 출력되는 신호는 현재 처리되고 있는 블록의 오차를 검출한 오차신호이다. 다시 말하면, 현재 처리되고 있는 블록의 DC계수값이 주위에 있는 블록들의 DC계수값과 비교하여 그 차이가 크고, 이전화면의 블록의 계수값과 비교하여 그 변화가 크면 현재 처리되고 있는 블록에 오차가 발생된 것이다. 따라서, 상기 오차신호는 상기 현재 처리되고 있는 블록의 오차를 나타내는 것이다.

도6은 본 발명의 실시예에 따른 MPEG 비디오 복호기에서 블록 오차 검출 및 이득 조정 회로의 블록 구성도로서, 현재화면의 처리블록500과 현재처리 중인 블록에 대한 이전화면의 블록510과 결합기520,530,540과 비교기550,560,570,600과 OR게이트580과 AND게이트590과 다중화부610,640과 이득조정부620과 메모리150과 믹서630으로 구성된다.

도6을 참조하여 현재 처리되고 있는 블록500에서 B블록의 오차 검출 및 이득을 조정하는 회로의 동작을 설명한다. 결합기520은 A블록과 상기 B블록의 차이를 검출하기 위해서 상기 A블록의 DC계수값에서 상기 B블록의 DC계수값을 뺀다. 결합기530은 상기 B블록과 C블록과의 차이를 검출하기 위해서 상기 C블록의 DC계수값에서 상기 B블록의 DC계수값을 뺀다. 결합기540은 이전화면의 현재 처리 블록에 대응되는 B'블록과 상기 B블록의 차이을 검출하기 위해서 상기 B'블록의 DC계수값에서 상기 B블록의 DC계수값을 뺀다. 비교기550은 기준값과 결합기520에서 출력되는 값을 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 비교기560은 상기 기준값과 결합기530에서 출력되는 값을 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 비교기570은 상기 기준값과 결합기540에서 출력되는 값을 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 비교기600은 결합기520에서 출력되는 신호와 결합기560에서 출력되는 신호를 비교하여 그 결과에 대응되는 신호를 출력한다. 즉, 현재 처리되고 있는 블록인 B블록의 주위에 있는 A블록과 B블록으로 뺀 차분값이 기준값보다 큰 경우 잡음으로 인한 평균값 변화를 일으킬 가능성이 많다. 또한, 현재 처리되고 있는 B블록의 평균값이 이전화면의 같은 위치에 있는 B'블록의 평균값과 비교하여 오차를 검출한다. OR게이트580은 비교기550에서 출력되는 신호와 비교기560에서 출력되는 신호를 입력받아 논리합의 논리에 따라 신호를 출력한다. AND게이트590은 OR게이트580에서 출력되는 신호와 비교기570에서 출력되는 신호를 입력받아 논리곱의 논리에 따라 신호를 출력한다. AND게이트590에서 출력되는 신호는 현재 처리되고 있는 블록의 오차를 검출한 오차신호이다. 다시 말하면, 주위에 있는 블록들과 비교하여 그 차이가 크고, 이전화면의 블록과 비교하여 그 변화가 크면 현재 처리되고 있는 블록에 오차가 발생된 것이다. 따라서, 상기 오차신호로 상기 현재 처리되고 있는 블록의 오차를 검출할 수 있다. 다중화부610은 결합기520에서 출력되는 신호와 결합기530에서 출력되는 신호를 입력받아 비교기600에서 출력되는 신호에 응답하여 다중화하여 이득조정부620으로 출력한다. 이득조정부620은 다중화부610에서 출력되는 신호를 입력받아 이득의 레벨을 결정하여 그에 따른 이득값을 선택하기 위한 이득조정 제어신호를 출력한다. 믹서630은 메모리150에서 출력되는 신호를 입력받아 이득조정부620에서 출력되는 상기 이득조정 제어신호를 인가받아 상기 두 신호를 혼합하여 다중화부640으로 출력한다. 다중화부640은 믹서630에서 출력되는 신호와 메모리150에서 출력되는 신호를 입력받아 AND게이트590에서 출력되는 오차신호에 응답하여 출력한다.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 역양자화부에서 출력되는 각 블록의 DC계수를 저장하는 회로의 블록 구성도로서, 역양자화부120과 IDCT130과 DC계수값의 차를 나타내는 블록700과 이전화면의 DC계수값을 나타내는 블록710과 결합기720과 다중화부730과 저장되는 DC계수값을 나타내는 블록740으로 구성된다.

도7을 참조하면, 역양자화부120에서 출력되는 DC계수의 차이값을 입력받은 블록700은 순차적으로 입력된 값을 결합기720으로 출력한다. 또한, 이전화면의 DC계수값에 대한 블록710도 순차적으로 저장된 값을 결합기720으로 출력한다. 결합기720은 상기 DC계수의 차이값과 상기 이전화면의 DC계수값을 입력받아 합하여 다중화부730으로 출력한다. 다중화부730는 역양자화부120에서 출력되는 신호와 상기 결합기720에서 출력되는 신호를 입력받으며, 인가되는 오차신호에 응답하여 상기 입력된 신호를 다중화하여 현재화면의 DC계수값을 저장하는 블록740으로 출력한다. DC계수값을 저장하는 블록740은 입력되는 각 픽쳐별로 DC계수값을 선택하여 저장하는 회로이다. 상기 DC계수값에 대한 블록700,710,740은 MPEG2인 경우 화면의 크기가 720×480이며, 이를 기준으로 하여 계산하는 경우 한 화면의 DC값을 저장하기 위해서는 90×60개의 DC계수를 저장해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 MPEG 비디오 복호기에서 발생되는 블록 효과를 제거하여 화질 개선할 수 있는 이점이 있다.