KR100393382B1

KR100393382B1 - Digital Video Decoding Apparatus and Method

Info

Publication number: KR100393382B1
Application number: KR1019950000565A
Authority: KR
Inventors: 슈롱푸
Original assignee: 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션
Priority date: 1995-01-14
Filing date: 1995-01-14
Publication date: 2003-11-01
Also published as: KR960030708A

Abstract

본 발명은 메모리 용량의 요구량을 낮춤으로써 해상도 정지 화상 디코딩시의 메모리를 감소시키는 것을 목적으로 하는 디지탈 비디오 디코딩 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 풀모션 비디오 디코딩시에 압축 데이타로부터 재구축 블록 데이타를 복구하며 고해상도 정지 화상 디코딩시에 상기 압축 데이타로부터 서브샘플링 볼록 데이타를 복구할 수 있는 압축해제 유닛과, 호출된 이미지 블록 데이타인 상기 재구축 블록 데이타 또는 서브샘플링 블록 데이타를 임시적으로 저장하기 위한 프레임 메모리와, 상기 이미지 블록 데이타로 부터 압축해재된 프레임을 복구하기 위한 디스플레이 유닛을 구비한다.The present invention relates to a digital video decoding apparatus for the purpose of reducing the memory during resolution still picture decoding by lowering the required amount of memory capacity. The apparatus is a decompression unit capable of recovering reconstructed block data from compressed data at full motion video decoding and recovering subsampling convex data from the compressed data at high resolution still picture decoding and called image block data. And a frame memory for temporarily storing the reconstructed block data or subsampling block data, and a display unit for recovering the decompressed frame from the image block data.

Description

디지탈 비디오 디코딩 장치 및 방법Digital video decoding apparatus and method

본 발명은 디지탈 비디오 디코딩 장치 및 디코딩 방법에 관한 것으로서, 특히 압축 비디오 데이타를 디코딩하여 압축 해제된 프레임을 출력할 수 있는 디지탈 비디오 디코딩 장치 및 디코딩 방법에 관한 것이다. 디지탈 비디오 디코딩 장치에서는, 재구축된 이미지를 위한 임시 저장 영역으로서 상당한 메모리 공간이 필요하고, 소량의 메모리 공간이'압축된 데이타 버퍼로서 사용된다. 제1도는 통상적인 종래 기술로 구현된 디지탈 비디오 압축 해제 시스템에 대한 블록도이다. 압축 비디오 데이타는 입력 유닛(105)으로 입력되고, 이어서 압축 데이타 버퍼(102)와 프레임 메모리(104)를 구비하는 메모리 유닛(100)으로 출력된다. 상기 압축 데이타 버퍼(102)는 입력 유닛(101)으로부터 입력되고 압축 해제될 압축 비디오 데이타를 위한 임시 저장 영역인 반면, 프레임 메모리(104)는 디코딩을 위해 요구된 기준 화상 및 최종 디스플레이 화상으로 사용되는 재구축된 화상을 저장하기 위해 사용된다. 압축 해제 유닛(103)은 압축 데이타 버퍼(102)로부터 입력되는 데이타를 압축 해제하고 이미지 화상을 복구하기 위한 데이타를 생성한다. 이러한 데이타는 프레임 메모리(104)에 저장된다. 상기 데이타는 디스플레이 유닛(105)에 의해 추가로 출력되고 처리된다. 디코딩 과정에서, 입력 유닛(101), 압축 해제 유닛(103) 및 디스플레이 유닛(105)은 재구축된 화상의 디스플레이 외에 압축 비디오 데이타를 입력 및 계산하기 위해 각기 메모리 유닛(100)의 저장/검색을 제어한다.The present invention relates to a digital video decoding apparatus and a decoding method, and more particularly, to a digital video decoding apparatus and decoding method capable of decoding compressed video data to output a decompressed frame. In a digital video decoding apparatus, considerable memory space is required as a temporary storage area for a reconstructed image, and a small amount of memory space is used as a compressed data buffer. 1 is a block diagram of a digital video decompression system implemented in a conventional conventional technology. The compressed video data is input to the input unit 105 and then output to the memory unit 100 having the compressed data buffer 102 and the frame memory 104. The compressed data buffer 102 is a temporary storage area for compressed video data to be input and decompressed from the input unit 101, while the frame memory 104 is used as the reference picture and the final display picture required for decoding. It is used to store the reconstructed image. The decompression unit 103 decompresses the data input from the compressed data buffer 102 and generates data for recovering the image image. This data is stored in the frame memory 104. The data is further output and processed by the display unit 105. In the decoding process, the input unit 101, the decompression unit 103 and the display unit 105 each store / retrieve the memory unit 100 for inputting and calculating compressed video data in addition to the display of the reconstructed picture. To control.

상기 메모리 유닛(100)의 메모리 공간의 크기는 비디오 압축 알고리즘과 화상의 해상도와 관련이 있다. 통상적으로 MPEG은 비디오 CD를 위한 비디오 압축 알고리즘으로서 사용되며, 이것의 풀모션 비디오는 소스 입력 포맷(SIF)의 화상 해상도에 의하여 구축되는데, 정지 화상의 해상도에 관해서는 SIF 포맷의 화상 해상도 이외에 다른 고해상도의 정지 화상도 적용할 수 있다. 소위 고해상도는 화상의 해상도가 수직 및 수평 양방향에서 SIF 포맷의 해상도의 2배임을 의미한다. 즉, 고해상도 화상의 픽셀수는 4개의 SIF 포맷 화상의 전체 픽셀수와 동일함을 의미하는 것이다.The size of the memory space of the memory unit 100 is related to the video compression algorithm and the resolution of the picture. MPEG is typically used as a video compression algorithm for video CDs, and its full-motion video is built by the picture resolution of the source input format (SIF), with respect to the still picture resolution other than the picture resolution in the SIF format. The still image of can also be applied. So-called high resolution means that the resolution of the picture is twice the resolution of the SIF format in both the vertical and horizontal directions. In other words, the number of pixels of a high resolution image is equal to the total number of pixels of four SIF format pictures.

상기 MPEG은 디지탈 동작 비디오 압축에 대한 국제 표준이다. 동작 비디오 압축의 데이타 구조 유형과 이것의 압축 해제 절차는 MPEG에 정의되어 있다 SIF의 화상 해상도에 있어서, 352 × 240 또는 352 × 288 픽셀이 존재한다. MPEG에서,픽셀의 색상은 Y, Cb, Cr(4:1:1)로 표시된다. 각 픽셀은 휘도 Y를 표현하기 위해 1 바이트를 필요로 하고, 크로미넌스(chrominance) Cb와 Cr를 표현하기 위해 각각 1/4 바이트를 필요로 한다. 따라서, SIF 포맷의 각 화상에 대하여 요구되는 최대 메모리 용량은 각각 휘도 Y성분에 대해서는 352 × 288= 99K byte 이고, 크로미넌스 Cb와 Cr에 대해서는 24.75K byte이다. Y성분, Cb성분 및 Cr성분의 메모리 영역에 대한 메모리 분포는 각각 201, 202 및 203등으로 제2도에 도시되어 있다.MPEG is an international standard for digital motion video compression. The data structure type of motion video compression and its decompression procedure are defined in MPEG. In the image resolution of SIF, there are 352 x 240 or 352 x 288 pixels. In MPEG, the color of a pixel is represented by Y, Cb, Cr (4: 1: 1). Each pixel requires 1 byte to represent luminance Y, and 1/4 byte to represent chrominance Cb and Cr, respectively. Therefore, the maximum memory capacity required for each image in the SIF format is 352 x 288 = 99 K bytes for the luminance Y component and 24.75 K bytes for the chrominances Cb and Cr, respectively. The memory distributions for the memory regions of the Y component, the Cb component, and the Cr component are shown in FIG. 2 as 201, 202, and 203, respectively.

제3도는 MPEG 시스템에서의 데이타 계층을 도시한다. 비디오 시퀀스(301)는 다수의 화상군(302)을 포함하고 있으며, 각 화상군(302)은 다수의 화상(303)을 포함하고, 이 화상(303)은 많은 슬라이스(slice)(304)를 포함하고 있다 1개의 슬라이스(304)는 다수의 매크로블록(macroblock)(305)으로 분할되며, 각 매크로블록은 각각의 블록이 8 × 8 픽셀의 Y, Cb 또는 Cr성분을 나타내는 다수의 블록(306)으로 분할된다. MPEG에 있어서, 화상의 디스플레이 순서는 제4A도에 도시되는 한편, 그 화상의 압축 비디오 스트림(stream) 순서는 제4B도에 도시된다. MPEG에 있어서, 제 4A도의 화상은 메모리에 기준 화상을 저장시킴으로써 MPEG 디코딩 시스템을 통해 제4B도의 비디오 스트림으로부터 복구되는데 여기서, I는 어떠한 화상을 참고하지 않고도 복구될 수 있는 인트라(Intra) 화상을 나타내고, P는 선행 I화상 또는 P화상을 참고함으로써만 복구될 수 있는 예측 화상을 나타내며, B는 제4C도에 도시된 바와 같이 각 사이드에 인접한 과거 및 미래의 I화상이나 P화상을 참고함으로써 복구될 수 있는 양방향 예측 화상이다. 제4도에서, I와 P는 복구후에 메모리에 저장된 기준 화상인 반면, B는 2개의 기준 화상을 참고로해서 복구된 화상이다. 따라서, 제1도의 압축 해제 시스템이 풀모션 비디오 디코딩을 처리할 때, 프레임 메모리(104)는 압축 해제를 위해 기준 화상이 되는 2개의 복구 화상을 유지해야하는 한편, 복구중인 B화상을 저장하기 위한 영역을 필요로 하기 때문에, 적어도 3개의 화상을 저장하기 위한 메모리 용량 즉, 445.5K byte의 용량이 필요하다. 산업계 기준으로 4M(메가)비트(512 바이트) DRAM이 통상 제1도의 메모리 유닛(100)으로 사용된다. 이 4메가 비트 DRAM은 상기 프레임 메모리(104)의 필요량을 충족할 뿐만 아니라, 압축 데이타 버퍼(102)를 위해 66.5K byte를 남겨두고 있다. 고해상도의 정지화상이 제1도에 도시된 시스템에 의해 디코딩될 때, 정지 화상 모두는 인트라코딩(intracoding)을 사용하기 때문에, 제4도에 도시된 단계는 프레임 메모리(104) 내에서 일어날 필요가 없다. 그러나, 고해상도 화상의 픽셀이 SIF 화상 해상도의 4배이므로 제5도에 도시된 바와 같이 4배의 메모리 용량을 필요로 한다. FY501(396K 바이트)은 휘도 성분 Y에 대한 메모리 용량이고, FCb502(99K 바이트) 및 FCr503(99K 바이트)은 각기 크로미넌스 성분 Cb 및 Cr에 대한 메모리 용량이다. FY501, FCb502 및 FCr503의 전체 메모리 용량은 4메가 비트 DRAM의 용량을 초과하는 594K 바이트이다. 따라서, 고해상도 정지 화상 디코딩시의 메모리 유닛(100)의 요구량을 충족하기 위해 메모리 용량이 부가되어야만 한다. 이러한 메모리 부족은 보다 고가의 시스템 하드웨어 비용을 초래한다.3 illustrates a data layer in an MPEG system. The video sequence 301 includes a plurality of picture groups 302, each picture group 302 including a number of pictures 303, which in turn contain many slices 304. One slice 304 is divided into a plurality of macroblocks 305, each of which contains a plurality of blocks 306 in which each block represents a Y, Cb or Cr component of 8 x 8 pixels. Is divided into In MPEG, the display order of pictures is shown in FIG. 4A, while the compressed video stream order of those pictures is shown in FIG. 4B. For MPEG, the picture of FIG. 4A is recovered from the video stream of FIG. 4B via the MPEG decoding system by storing the reference picture in memory, where I represents an intra picture that can be recovered without reference to any picture. , P denotes a predicted picture that can only be recovered by referring to a preceding I picture or P picture, and B denotes a past and future I picture or P picture adjacent to each side as shown in FIG. 4C. It is a bidirectional predictive picture. In Fig. 4, I and P are reference pictures stored in the memory after reconstruction, while B is a reconstructed picture with reference to two reference pictures. Thus, when the decompression system of FIG. 1 processes full motion video decoding, the frame memory 104 must maintain two reconstructed pictures as reference pictures for decompression, while storing the reconstructed B pictures. In order to store at least three images, a memory capacity, i.e., a capacity of 445.5K bytes is required. On an industrial basis, 4M (mega) bits (512 bytes) DRAM are typically used as the memory unit 100 of FIG. This 4-megabit DRAM not only meets the requirements of the frame memory 104, but also leaves 66.5K bytes for the compressed data buffer 102. When a high resolution still picture is decoded by the system shown in FIG. 1, all of the still pictures use intracoding, so the steps shown in FIG. 4 need to take place in the frame memory 104. FIG. none. However, since the pixels of the high resolution image are four times the SIF image resolution, four times the memory capacity is required as shown in FIG. FY501 (396K bytes) is the memory capacity for luminance component Y, and FCb502 (99K bytes) and FCr503 (99K bytes) are memory capacities for chrominance components Cb and Cr, respectively. The total memory capacity of the FY501, FCb502 and FCr503 is 594K bytes, which exceeds the capacity of 4 megabit DRAM. Therefore, memory capacity must be added to meet the requirements of the memory unit 100 at the time of high resolution still picture decoding. This lack of memory leads to more expensive system hardware costs.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술에서 나타난 상기 단점을 극복하기 위한 디지탈 비디오 디코딩 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a digital video decoding apparatus and method for overcoming the above disadvantages seen in the prior art.

특히, 본 발명의 목적은 풀모션 비디오 디코딩이나 고해상도 정지 화상의 디코딩이 진행될 때, 메모리 유닛의 요구량을 4메가 비트 DRAM으로 제한하여 시스템 하드웨어의 비용을 절감하기 위한 디지탈 비디오 디코딩 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide a digital video decoding apparatus and method for reducing the cost of system hardware by limiting the amount of memory unit to 4 megabit DRAM when full motion video decoding or decoding of high resolution still images proceeds. will be.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 압축 비디오 데이타를 디코딩할 수 있고 압축 해제된 프레임을 출력할 수 있는 디지탈 비디오 디코딩 장치를 제공한다. 본 시스템은 적어도 (1)압축 비디오 데이타로부터 복구된 RB(재구축 블록) 데이타를 일시적으로 저장하기 위해 사용된 하나의 재구축 블록 버퍼와, (2)EN(인에이블) 제어 신호를 갖는 서브샘플링(subsampling) 장치에 있어서, 디지탈 비디오 디코딩 시스템이 고해상도 정지 화상 디코딩을 실행하는 때에는 상기 EN 제어 신호가 인에이블 상태에 놓이고 RB 데이타에 대한 수평 서브샘플링을 하고 나서 SB(서브샘플링 블록)데이타를 출력하고, 풀모션 비디오 디코딩이 실행되는 때에는 상기 EN 제어 신호가 인에이블 상태를 오프시켜 RB 데이터를 서브샘플링없이 서브샘플링 장치로 통과시키는 서브샘플링 장치와, (3)RB 데이타 또는 SB 데이타-상기 2종류의 데이타는 모두 IB(이미지 블록) 데이타로 불리워짐-를 저장하기 위해 사용된 프레임 메모리와, (4)상기 프레임 메모리로부터 출력된 IB 데이타를 SL(주사선) 데이타로 변환하기 위해 사용된 디스플레이 버퍼 장치와, (5)상기 SL 데이타를 보간(interpolating) 및 필터링하여 IFL(보간 및 필터링 주사선) 데이타를 출력하고, 이 IFL 데이타를 압축 해제된 프레임으로 변환하는 보간 및 필터링 장치를 포함한다.To achieve this object, the present invention provides a digital video decoding apparatus capable of decoding compressed video data and outputting a decompressed frame. The system comprises (1) a reconstruction block buffer used to temporarily store at least RB (reconstructed block) data recovered from compressed video data, and (2) a subsampling with EN (enable) control signal. In a subsampling apparatus, when the digital video decoding system performs high resolution still picture decoding, the EN control signal is in an enabled state and horizontal subsampling of RB data is output, followed by outputting SB (subsampling block) data. And, when full motion video decoding is performed, a subsampling device for turning off the EN control signal to pass the RB data to the subsampling device without subsampling, and (3) RB data or SB data-the two types All of the data in the frame is called IB (image block) data. A display buffer device used for converting IB data outputted from the data into SL (scanning line) data, and (5) interpolating and filtering the SL data to output IFL (interpolating and filtering scanning line) data. Interpolation and filtering devices for converting IFL data into decompressed frames.

제6도는 본 발명의 기능 블록도이다. 디지탈 비디오 디코딩 시스템이 풀모션비디오 디코딩을 실행하는 동안의 절차는 제1도에 도시된 바와 동일하다. 압축 비디오 데이타는 입력 유닛(601)에 입력되고 나서 메모리 유닛(600)으로 출력되는데, 상기 메모리 유닛(600)은 입력 유닛(601)으로부터의 압축 비디오 데이타를 임시적으로 저장하기 위한 압축 데이타 버퍼(602)와, 디코딩 용도의 기준 화상 및 디스플레이 화상으로 사용되는 재구축 화상을 저장하기 위한 프레임 메모리(604)를 포함한다. 압축 해제 유닛(603)은 재구축된 이미지 데이타를 생성하기 위하여 압축 데이타 버퍼(602)로부터의 데이타를 압축 해제하는데, 상기 재구축된 이미지 데이타는 프레임 메모리(604)에 출력되고나서 디스플레이 유닛(605)으로 전송되고, 이 디스플레이 유닛(605)에 의해 처리된다. 프레임 메모리(604)의 메모리 분포는 제2도에 도시된 바와 동일하며, 기준 화상을 이용한 화상의 재구축은 제4도에 도시된 바와 동일하다. 본 발명의 독특한 특징은 압축 해제 유닛(603)에 사용된 서브샘플링의 구조 및 방법이다. 이 서브샘플링 구조 및 방법은 본 시스템으로 하여금 4M DRAM의 제한 내에서 고해상도 정지 화상 디코딩 처리를 가능하게 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압축 해제 유닛(603)에서의 수평 서브샘플링은 재구축 블록 데이타가 프레임 메모리 영역(604)에 기록되기 전에 수행된다. 따라서, 제5도의 594K 바이트에 해당하는 픽셀의 절반만이 프레임 메모리(604)에 저장되도록 요구된다. 프레임 메모리(604)의 메모리 영역 분포는 제7도에 도시되어 있다. FY701(198K 바이트)는 서브샘플링후 고해상도 정지 화상 디코딩시의 Y 성분에 대한 메모리 영역이고, FCb702(49.5K 바이트)와 FCr703(49.5K 바이트)는 각각 FY701과 동일 상태하에서의 Cb와 Cr 크로미넌스 성분에 대한 메모리 영역이다. 제7도에 도시된 총 메모리 용량은 297K 바이트로서, 이는 제5도의 종래 기술에서 요구되는 594K 바이트와 비교하면 절반에 해당하는 것이다.6 is a functional block diagram of the present invention. The procedure while the digital video decoding system performs full motion video decoding is the same as shown in FIG. Compressed video data is input to the input unit 601 and then output to the memory unit 600, which is a compressed data buffer 602 for temporarily storing compressed video data from the input unit 601. And a frame memory 604 for storing a reconstructed picture used as a reference picture and a display picture for decoding purposes. The decompression unit 603 decompresses the data from the compressed data buffer 602 to produce the reconstructed image data, which is then output to the frame memory 604 and then to the display unit 605. ) Is processed by this display unit 605. The memory distribution of the frame memory 604 is the same as that shown in FIG. 2, and the reconstruction of the image using the reference image is the same as that shown in FIG. A unique feature of the present invention is the structure and method of subsampling used in the decompression unit 603. This subsampling structure and method enables the system to process high resolution still picture decoding within the limits of 4M DRAM. According to a preferred embodiment of the present invention, horizontal subsampling in the decompression unit 603 is performed before the reconstruction block data is written to the frame memory area 604. Thus, only half of the pixels corresponding to 594K bytes of FIG. 5 are required to be stored in the frame memory 604. The memory area distribution of the frame memory 604 is shown in FIG. FY701 (198K bytes) is the memory area for the Y component in high resolution still picture decoding after subsampling, and FCb702 (49.5K bytes) and FCr703 (49.5K bytes) are the Cb and Cr chrominance components under the same conditions as FY701, respectively. Memory area for. The total memory capacity shown in FIG. 7 is 297K bytes, which is half of the 594K bytes required in the prior art of FIG.

본 발명의 디스플레이 유닛(605)은 수평 보간 및 필터링을 수행하기 위해 보간 및 필터링 구조와 방법을 사용하고 고해상도를 갖는 화상의 픽셀 즉, 704 × 480 또는 704 × 576 픽셀을 복구하여 고해상도 정지 화상 디코딩시에 고화질을 유지한다.The display unit 605 of the present invention uses an interpolation and filtering structure and method to perform horizontal interpolation and filtering, and recovers pixels of an image having a high resolution, that is, 704 × 480 or 704 × 576 pixels to decode the high resolution still picture. Maintain high picture quality.

본 발명의 바람직한 실시예는 상세하게 설명될 것이다. 제6도의 블록을 참고하면, 고해상도 정지 화상 디코딩이 실행될 때에 압축 데이타는 입력 유닛(601)에 입력되고 나서, 압축 데이타 버퍼(602)에 저장되고 압축 데이타 버퍼(602)에서 압축 해제 유닛(603)으로 재차 전송되는데, 상기 압축 해제 유닛(603)은 모든 재구축 블록을 일시적으로 저장하는 데에 사용하는 재구축 블록 버퍼(607)를 이용한다. 제8도에 도시된 블록은 8 × 8 픽셀로 구성된다. 서브샘플링 회로(608)는 수평 서브샘플링을 수행하고, 4 × 8 픽셀로 구성된 서브샘플링 블록(802)을 형성하며, 픽셀의 수를 절반으로 줄인다. 이어서, 서브샘플링 블록 데이타는 프레임 메모리(604)에 기록된다. 따라서, 각 재구축 블록 내의 픽셀 수는 수평 방향에서 절반으로 감소되므로 프레임 메모리 영역(604)의 메모리 요구량은 절반으로 감소된다.Preferred embodiments of the invention will be described in detail. Referring to the block of FIG. 6, when high resolution still picture decoding is executed, compressed data is input to the input unit 601, and then stored in the compressed data buffer 602 and decompressed unit 603 in the compressed data buffer 602. The decompression unit 603 uses a rebuild block buffer 607 which is used to temporarily store all rebuild blocks. The block shown in FIG. 8 is composed of 8 x 8 pixels. The subsampling circuit 608 performs horizontal subsampling, forms a subsampling block 802 of 4 × 8 pixels, and cuts the number of pixels in half. Subsampling block data is then written to the frame memory 604. Thus, the number of pixels in each reconstruction block is halved in the horizontal direction, so the memory requirement of the frame memory area 604 is halved.

제6도에서, 서브샘플링 회로(608)는 압축 해제 유닛(603)의 압축 해제 절차에 의해 직접 제어되는 EN(인에이블) 제어 신호(EN 606)를 갖는다. 통상의 SIF 포맷 비디오 디코딩이 실행될 때, EN606는 디스에이블되어 서브샘플링 회로(608)를추가 디스에이블시키므로 재구축 블록 버퍼(607)내의 모든 데이타는 서브샘플링 회로(608)를 통과하여 프레임 메모리(604)에 기록될 것이다. 고해상도 정지 화상 디코딩이 실행될 때에 EN606는 인에이블되어 서브 샘플링 회로(608)는 서브샘플링 기능을 실행한다. 본 회로의 복잡성을 고려하여, 서브샘플링 알고리즘에서의 필터링 능력이 수평 서브샘플링이 진행되는 때에 작동되지 않고 오히려, 알고리즘은 제8도에 도시된 것과 같이 수평 방향에서의 두 인접 픽셀 샘플점마다 하나의 점( "0" )을 저장하고, 다른 하나의 점( "X" )을 드롭시킬 것이다. "X"의 샘플점은 드롭되고 샘플점 "0"가 보존된다.In FIG. 6, the subsampling circuit 608 has an EN (enable) control signal EN 606 that is directly controlled by the decompression procedure of the decompression unit 603. When normal SIF format video decoding is performed, EN606 is disabled to further disable the subsampling circuit 608 so that all data in the reconstruction block buffer 607 passes through the subsampling circuit 608 to frame memory 604. Will be recorded). When high resolution still picture decoding is executed, EN606 is enabled so that the subsampling circuit 608 performs the subsampling function. Given the complexity of this circuit, the filtering capability in the subsampling algorithm does not work when horizontal subsampling proceeds; rather, the algorithm does not have one per two adjacent pixel sample points in the horizontal direction as shown in FIG. We will save the point ("0") and drop another point ("X"). The sample point of "X" is dropped and the sample point "0" is saved.

제6도에서, 디스플레이 유닛(605)은 프레임 메모리(604)로부터의 데이타를 일시적으로 저장하기 위해 디스플레이 버퍼(609)를 사용하며, 보간 및 필터링 회로(610)는 디스플레이 버퍼(609)로부터 출력된 SL 데이타를 보간 및 필터링하고 수평 방향으로 원래 인코딩된 화상의 해상도를 복구한다. 제9도는 보간 및 필터링 회로(610)를 통과하는 수평 서브샘플링된 데이타에 대한 복구 절차를 예시한다. 디스플레이 버퍼(609)에서 출력된 SL 데이타(901)는 보간 및 필터링 회로(610)에 의해 보간 및 필터링되어 IFL 데이타(902)를 발생한다. 이어서, IFL 데이타(902)에 의해 형성되는 압축 해제된 프레임이 디스플레이 유닛(605)을 통하여 출력된다.In FIG. 6, the display unit 605 uses the display buffer 609 to temporarily store data from the frame memory 604, and the interpolation and filtering circuit 610 is output from the display buffer 609. Interpolate and filter SL data and recover the resolution of the original encoded picture in the horizontal direction. 9 illustrates a recovery procedure for horizontal subsampled data through interpolation and filtering circuit 610. The SL data 901 output from the display buffer 609 is interpolated and filtered by the interpolation and filtering circuit 610 to generate the IFL data 902. Then, the decompressed frame formed by the IFL data 902 is output through the display unit 605.

디스플레이가 디스플레이 유닛(605)에서 출력되는 동안, 디스플레이 해상도의 공통 요구량은 디지탈 TV또는 VGA 표준을 따르고, 보간 및 필터링이 수평 서브샘플링 후의 고해상도 정지 화상 및 SIF 포맷 화상 모두에 요구되므로, 보간 및 필터링 회로(610)는 화상의 서로 다른 해상도에 따라 보간 및 필터링 기능을 인에이블 시키거나 디스에이블 시킬 필요가 없다. 본 발명에서 보간된 픽셀은 수평 2탭(tap) 필터링 알고리즘 즉,While the display is output from the display unit 605, the common requirement of the display resolution follows the digital TV or VGA standard, and since interpolation and filtering are required for both high resolution still pictures and SIF format pictures after horizontal subsampling, the interpolation and filtering circuit 610 does not need to enable or disable the interpolation and filtering functions according to different resolutions of the image. In the present invention, an interpolated pixel is a horizontal two tap filtering algorithm, that is,

을 이용하는데, 여기서 h는 두 인접 픽셀 A와 B의 값을 평균함으로써 값이 얻어지는 보간된 픽셀이며, "//"는 라운딩 기능(rounding function)을 나타낸다. 이 방법은 간략화의 장점을 갖는다. 이것은 디스플레이 버퍼(609)의 복잡성을 최소로 하며 고해상도 정지 화질의 손상 없이 보간 및 필터링 회로(610)를 간략화시킨다.Where h is an interpolated pixel whose value is obtained by averaging the values of two adjacent pixels A and B, and " // " represents a rounding function. This method has the advantage of simplicity. This minimizes the complexity of the display buffer 609 and simplifies the interpolation and filtering circuit 610 without compromising high resolution still picture quality.

제10도는 디지탈 비디오 디코딩 시스템에 사용되는 본 발명의 방법에 대한 흐름도이다. 상기 흐름도에서, 고해상도 정지 화상의 복구에 요구되는 메모리 용량이 종래 기술에서 요구되는 메모리 용량의 절반으로 감소될 것이므로, 풀모션 비디오 디코딩에 쓰이는 메모리 용량은 고해상도 정지 화상 디코딩에 적합하다.10 is a flowchart of the method of the present invention for use in a digital video decoding system. In the above flowchart, since the memory capacity required for the recovery of the high resolution still picture will be reduced to half the memory capacity required in the prior art, the memory capacity used for full motion video decoding is suitable for high resolution still picture decoding.

단계 1001이 압축 비디오 데이타로부터 RB 데이타를 복구한다.Step 1001 recovers RB data from compressed video data.

단계 1002가 고해상도 정지 화상 디코딩인지의 여부를 결정하며, 그렇다면 단계 1003로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 1004로 진행한다.It is determined whether step 1002 is high resolution still picture decoding, and if yes, to step 1003, otherwise to step 1004.

단계 1003은 SB 데이타를 얻기 위해 RB 데이타를 서브샘플링한다.Step 1003 subsamples the RB data to obtain SB data.

단계 1004는 SB 데이타를 프레임 메모리 내에 저장하거나 RB 데이타를 상기 메모리 내에 저장한다.Step 1004 stores SB data in the frame memory or RB data in the memory.

단계 1005가 상기 프레임 메모리로부터의 SB 데이타 또는 RB 데이타를 디스플레이 버퍼로 전송하며, 상기 디스플레이 버퍼로부터 SL 데이타를 출력한다.Step 1005 transfers SB data or RB data from the frame memory to a display buffer and outputs SL data from the display buffer.

단계 1006이 IFL 데이타를 얻기 위해 상기 SL 데이타를 보간 및 필터링한다.Step 1006 interpolates and filters the SL data to obtain IFL data.

단계 1007이 상기 IFL 데이타로부터 압축 해제된 프레임을 형성한다.Step 1007 forms a decompressed frame from the IFL data.

본 발명은 바람직한 실시예를 들어 설명되었지만, 이러한 설명을 제한적인 의미로 이해하여서는 안된다. 당업자가 상기 설명을 읽고나면 다양한 실시예와 변형예가 있다는 것을 분명히 인식하게 될 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위가 본 발명의 사상과 범위 내에서 다른 실시예 및 변형 실시예를 포함하고 있다고 이해하여야 한다.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, such description is not to be understood in a limiting sense. Those skilled in the art will appreciate that there are numerous embodiments and variations after reading the above description. Accordingly, it is to be understood that the appended claims include other embodiments and variations within the spirit and scope of the invention.

제1도는 종래 기술의 디지탈 비디오 디코딩 장치에 대한 블록도.1 is a block diagram of a digital video decoding apparatus of the prior art.

제2도는 본 장치가 풀모션(full motion) 비디오 디코딩을 처리하는 동안의 프레임 메모리에 대한 메모리 분포도.2 is a memory distribution diagram for frame memory while the apparatus is processing full motion video decoding.

제3도는 MPEG 시스템에서의 데이타 계층도.3 is a data hierarchy diagram in an MPEG system.

제4A, 4B 및 4C도는 비디오 디코딩 순서, 디스플레이 순서 및 MPEG 시스템에서의 화상 예측에 대한 도면.4A, 4B, and 4C are diagrams for video decoding order, display order, and picture prediction in an MPEG system.

제5도는 본 장치가 고해상도 정지 화상 디코딩을 처리하는 동안의 메모리 프레임에 대한 메모리 분포도.5 is a memory distribution diagram for a memory frame while the apparatus is processing high resolution still picture decoding.

제6도는 본 발명의 디지탈 비디오 디코딩 장치에 대한 블록도.6 is a block diagram of a digital video decoding apparatus of the present invention.

제7도는 본 발명에 따른 디지탈 비디오 디코딩 장치가 고해상도 정지 화상 디코딩을 처리하는 동안의 프레임 메모리에 대한 메모리 분포도.7 is a memory distribution diagram of a frame memory while a digital video decoding apparatus according to the present invention processes high resolution still picture decoding.

제8도는 RB 데이타를 수평으로 서브샘플링하는 절차를 도시한 도면.8 illustrates a procedure for horizontally subsampling RB data.

제9도는 SL 데이타의 필터링 및 수평 보간을 예시하는 도면.9 illustrates filtering and horizontal interpolation of SL data.

제10도는 본 발명의 흐름도.10 is a flowchart of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100, 600 : 메모리 유닛100, 600: memory unit

102, 602 : 압축 데이타 버퍼102, 602: compressed data buffer

103, 603 : 압축 해제 유닛103, 603: decompression unit

104, 604 : 프레임 메모리104, 604: Frame Memory

105, 605 : 디스플레이 유닛105, 605: display unit

606 : 인에이블 제어 신호606: Enable control signal

607 : 재구축 블록 버퍼607: Rebuild Block Buffer

608 : 서브샘플링 회로608: subsampling circuit

609 : 디스플레이 버퍼609 display buffer

610 : 보간 및 필터링 회로610: Interpolation and filtering circuit

Claims

압축 비디오 데이타를 디코딩하여 압축 해제된 프레임을 출력하는 디지탈 비디오 디코딩 장치에 있어서,A digital video decoding apparatus for decoding compressed video data to output a decompressed frame,

풀모션 비디오 디코딩에서 상기 압축 비디오 데이타로부터 재구축 블록(RB) 데이타를 복구하고, 고해상도 정지 화상 디코딩에서 상기 압축 비디오 데이타로부터 서브샘플링 블록(SB) 데이타를 복구하기 위한 압축 해제 유닛과, 이미지 블록(IB) 데이타로 불리워지는 2종류의 데이타, 즉 상기 RB 데이타와 SB 데이타를 저장하기 위한 프레임 메모리와,A decompression unit for recovering reconstructed block (RB) data from the compressed video data in full motion video decoding, and recovering subsampling block (SB) data from the compressed video data in high resolution still picture decoding; Two types of data called IB) data, namely, a frame memory for storing the RB data and SB data;

상기 이미지 블록 데이타로부터 압축 해제된 프레임을 복구하기 위한 디스플레이 유닛A display unit for recovering a decompressed frame from the image block data

을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디코딩 장치.Digital video decoding apparatus comprising a.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 압축 해제 유닛은,The decompression unit,

상기 압축 비디오 데이타로부터 복구된 상기 RB 데이타를 저장하기 위한 재구축 블록 버퍼와,A rebuild block buffer for storing the RB data recovered from the compressed video data;

고해상도 디코딩 상태인 인에이블 상태에서는 RB 데이타를 서브샘플링하여 SB 데이타를 출력하게하고, 풀모션 비디오 디코딩 상태인 디스에이블 상태에서는 RB 데이타가 서브샘플링되지 않으면서 서브샘플링 수단을 통과하게하는 인에이블제어 신호를 구비한 서브샘플링 수단An enable control signal for subsampling RB data to output SB data in the enable state in the high resolution decoding state and for passing the subsampling means without subsampling in the disable state in the full motion video decoding state. Subsampling means with

을 포함하는 것인 디지탈 비디오 장치.Digital video device comprising a.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 디스플레이 유닛은,The display unit,

상기 프레임 메모리 영역에서 출력된 이미지 블록 데이타를 SL(주사선) 데이타로 변환하고나서 상기 SL 데이타를 출력하기 위한 디스플레이 버퍼 수단과,Display buffer means for converting the image block data output from the frame memory area into SL (scanning line) data and then outputting the SL data;

상기 압축 해제된 프레임을 추가로 형성하는 IFL(보간 및 필터링 주사선) 데이타를 출력하기 위해 상기 SL 데이타를 보간 및 필터링하는 보간 및 필터링 수단Interpolation and filtering means for interpolating and filtering the SL data to output IFL (interpolation and filtering scanline) data which further forms the decompressed frame

을 포함하는 것인 디지탈 비디오 디코딩 장치.Digital video decoding apparatus comprising a.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

압축 비디오 데이타를 일시적으로 저장하는 압축 데이타 버퍼를 포함하고 있으며, 상기 압축 데이타 버퍼와 프레임 메모리는 메모리 유닛으로 일체를 이루는 것인 디지탈 비디오 디코딩 장치.And a compressed data buffer for temporarily storing compressed video data, wherein the compressed data buffer and the frame memory are integrated into a memory unit.

제2항에 있어서,The method of claim 2,

상기 서브샘플링 수단은 고해상도 정지 화상 디코딩 상태 하에서 수평 SB(서브샘플링 블록) 데이타를 구하기 위해 RB 데이타를 수평으로 서브샘플링할 수 있는 수평 서브샘플링 수단인 것인 디지탈 비디오 디코딩 장치.And the subsampling means is a horizontal subsampling means capable of horizontally subsampling the RB data to obtain horizontal SB (subsampling block) data under a high resolution still picture decoding state.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 RB 데이타는 8 × 8 픽셀로 구성되어 있는 것인 디지탈 비디오 디코딩 장치.And the RB data is composed of 8 x 8 pixels.

제5항에 있어서,The method of claim 5,

상기 수평 서브샘플링 블록 데이타는 4 × 8 픽셀로 구성되어 있는 것인 디지탈 비디오 디코딩 장치.And the horizontal subsampling block data consists of 4x8 pixels.

압축 비디오 데이타를 디코딩하고 압축 해제된 프레임을 출력하는 MPEG 디지탈 비디오 디코딩 장치에 있어서,An MPEG digital video decoding apparatus for decoding compressed video data and outputting decompressed frames,

상기 압축 비디오 데이타로부터 복구된 RB 데이타를 저장하기 위한 재구축 블록 버퍼 수단과,Reconstructed block buffer means for storing the RB data recovered from the compressed video data;

EN(인에이블) 제어 신호를 구비한 서브샘플링 수단에 있어서, MPEG 디지탈 비디오 디코딩 장치가 고해상도 정지 화상 디코딩을 처리하는 때, 상기 신호는 인에이블 상태가 되어 SB 데이타를 구하기 위해 RB 데이타를 수평으로 서브샘플링하며, MPEG 디지탈 비디오 디코딩 장치가 풀모션 비디오 디코딩을 처리하는 때, 상기 신호는 디스에이블 상태가 되어 상기 RB 데이타가 서브샘플링되지 않고 서브샘플링 수단을 통과하도록하는 서브샘플링 수단과,In a subsampling means having an EN (enable) control signal, when the MPEG digital video decoding apparatus processes a high resolution still picture decoding, the signal becomes an enabled state to subtract the RB data horizontally to obtain the SB data. Subsampling means for sampling and when the MPEG digital video decoding apparatus processes full motion video decoding, the signal is in a disabled state such that the RB data passes through the subsampling means without being subsampled;

이미지 블록 데이타로 불리워지는 2종류의 데이타, 즉 RB 데이타 또는 SB 데이타를 저장하기 위한 프레임 메모리 영역과,A frame memory area for storing two kinds of data called image block data, that is, RB data or SB data;

상기 프레임 메모리로부터 출력된 이미지 블록 데이타를 SL 데이타로 변환하기 위한 디스플레이 버퍼 수단과,Display buffer means for converting image block data output from the frame memory into SL data;

상기 압축 해제된 프레임을 추가로 형성하는 IFL 데이타를 출력하기 위해 상기 SL 데이타를 보간 및 필터링하는 보간 및 필터링 수단Interpolation and filtering means for interpolating and filtering the SL data to output IFL data which further forms the decompressed frame

을 포함하는 것을 특징으로 하는 MPEG 디지탈 비디오 디코딩 장치.MPEG digital video decoding apparatus comprising a.

제8항에 있어서,The method of claim 8,

압축 비디오 데이타를 임시로 저장하는 압축 데이타 버퍼를 포함하고 있으며, 상기 압축 데이타 버퍼 및 프레임 메모리가 메모리 유닛으로 일체를 이루는 MPEG 디지탈 비디오 디코딩 장치.And a compressed data buffer for temporarily storing compressed video data, wherein said compressed data buffer and frame memory are integrated into a memory unit.

고해상도 정지 화상 디코딩에 사용된 디지탈 비디오 디코딩 방법에 있어서,A digital video decoding method used for high resolution still picture decoding,

(1) 압축 비디오 데이타로부터 RB 데이타를 복구하는 단계와,(1) recovering RB data from compressed video data,

(2) SB 데이타를 구하기 위해 상기 RB 데이타를 서브샘플링하는 단계와,(2) subsampling the RB data to obtain SB data;

(3) 상기 SB 데이타를 SL 데이타로 변환하는 단계와,(3) converting the SB data into SL data;

(4) IFL 데이타를 구하기 위해 상기 SL 데이타를 보간 및 필터링하는 단계와,(4) interpolating and filtering the SL data to obtain IFL data;

(5) 상기 IFL 데이타로부터 압축 해제된 프레임을 형성하는 단계(5) forming a decompressed frame from the IFL data

를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디코딩 방법.Digital video decoding method comprising a.

제10항에 있어서,The method of claim 10,

상기 단계(2)에서 설명된 상기 서브샘플링은 수평 서브샘플링인 것인 디지탈 비디오 디코딩 방법.And the subsampling described in step (2) is horizontal subsampling.