KR100476389B1

KR100476389B1 - Binary Data Encoding Method of Image Signal

Info

Publication number: KR100476389B1
Application number: KR1019970032029A
Authority: KR
Inventors: 이상희; 천승문; 문주희; 김재균
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2005-06-10
Also published as: KR19990009586A

Abstract

본 발명은 동화상용 엠펙등에서 데이터를 압축하는 기술에 관한 것으로, 1과 0의 갯수 차이가 큰 이진 데이타의 부호화를 용이하게 할 수 있도록 한 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법에 관한 것으로, 이진데이터 부호화시, 가장 긴 세그멘트의 위치 N1을 찾고, 원래 이진 데이터를 좌측방향으로 N1비트 이동하며, 상기 N1의 위치와 길이를 부호화하여 가장 긴 세그멘트를 부호화하고 그 다음 세그멘트부터는 두번째로 긴 세그멘트, 길이가 긴 세그멘트 순서로 비트를 할당하여 차례로 부호화하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for compressing data in a moving image MPEG, etc., and more particularly, to a method of encoding binary data of a video signal that facilitates encoding of binary data having a large number difference between 1 and 0. Find the position N1 of the longest segment, shift the original binary data N1 bits to the left, encode the longest segment by encoding the position and length of the N1, and then the second longest segment and the longest segment from the next segment. In this case, bits are allocated and coded in sequence.

Description

영상신호의 이진데이타 부호화 방법Binary data encoding method of video signal

본 발명은 동화상용 엠펙(MPEG)등에서 데이터를 압축하는 기술에 관한 것으로, 1과 0의 갯수 차이가 큰 이진 데이타의 부호화를 용이하게 할 수 있도록 한 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a technique for compressing data in a moving image MPEG, etc., and to a binary data encoding method of a video signal that facilitates encoding of binary data having a large number difference between 1 and 0.

현재 광범위하게 사용되는 부호화 방법은 여러 가지가 있는데, 가장 널리 사용되는 방법으로는 고정길이 부호화(Fixed length coding), 가변길이 부호화(Variable length coding), 벡터 양자화, 산술 부호화등이 있다.Currently, there are a variety of coding methods widely used. The most widely used methods include fixed length coding, variable length coding, vector quantization, and arithmetic coding.

이 기술의 응용분야는 모든 정보량의 데이터 전송에 이용될 수 있다.Applications of this technology can be used for data transmission of any amount of information.

종래의 부호화 방법에서 가장 널리 사용되는 방법이 고정길이 부호화방법으로, 부호화하는 과정 또는 데이터를 전송하는 과정에서 원래의 데이터가 손상 되었을 때 복구가 가능하고 비교적 정확한 데이터 전송이 가능한 반면 보내야 할 비트량이 많은 단점이 있다.The most widely used method in the conventional encoding method is a fixed length encoding method. When the original data is damaged during the encoding or data transmission, the original data is recoverable and relatively accurate data transmission is possible. There are disadvantages.

또한, 가변길이 부호화는 데이터 손상에 약한 반면 전송할 비트의 압축율이 아주 높으나 데이터의 손상에 아주 약하며, 벡터 양자화는 별도의 코드북이 필요한 결점이 있다.In addition, variable length coding is weak to data corruption, but has a very high compression rate of transmitted bits, but is very weak to data corruption, and vector quantization has a drawback that requires a separate codebook.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 데이터의 손실에도 강하고 고정길이 부호화보다 전송할 비트압축율이 높은 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a method for resisting data loss and having a higher bit compression rate than fixed length coding.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 예를들어 20비트의 이진 데이터를 부호화하는 경우, 고정길이 부호화일때는 20 비트가 소요된다.In the present invention, for example, when encoding 20 bits of binary data, 20 bits are required for fixed length encoding.

데이터 : 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1Data: 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1

위의 데이터는 연속하는 1로 구성된 세그멘트의 시작 위치와 길이를 부호화함으로써 표현할 수 있다.The above data can be expressed by encoding the starting position and length of a segment consisting of 1's.

즉, 이 경우 처음 위치를 0, 마지막 위치를 19라고 하고, 위치를 N, 길이를 L이라고 하면, 세그멘트의 갯수는 (N=3, L=3), (N=11, L=5), (N=18, L=3)이 되고, 이를 부호화하면 된다.In this case, if the first position is 0, the last position is 19, the position is N, and the length is L, the number of segments is (N = 3, L = 3), (N = 11, L = 5), (N = 18, L = 3), and this may be encoded.

이렇게 부호화하는 경우, N을 표현하는데에 int(log₂ 20)+l=5비트가 필요하고, L을 표현하는 데에도 역시 5 비트가 필요하므로, 위의 3 개의 세그멘트를 부호화하는데 총 (5+5)*3=30비트가 필요하여 이러한 예의 경우는 원래 이진 데이터를 그대로 전송하는 것이 더 효율적일 것이다.In this case, since int (log ₂ 20) + l = 5 bits are needed to represent N and 5 bits are also required to represent L, the total (5+ 5) * 3 = 30 bits are required, so for this example it would be more efficient to transmit the original binary data as is.

본 발명에서는 (위치, 길이)정보를 보다 효율적으로 부호화하기 위하여 우선, 가장 긴 세그멘트의 위치 N1을 찾으며, 이 경우 N1=11이 된다.In the present invention, in order to encode the (position, length) information more efficiently, first, the position N1 of the longest segment is found, in which case N1 = 11.

이렇게 N1을 찾은 상태에서 원래 이진 데이터를 좌측 방향으로 N1비트 이동하면 다음과 같은 이진 데이터를 얻을 수 있다.When N1 is found in this way, the original binary data is shifted N1 bit to the left to obtain the following binary data.

데이터 ; 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0data ; 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0

위의 이진 데이터의 부호화는 다음과 같이 우선, 처음에 구한 N1 int(log₂ 20)+l=5비트를 이용해 부호화하고, 그 길이 5를 마찬가지로 5비트를 이용해 부호화한다.The above binary data is encoded using the first obtained N1 int (log ₂ 20) + l = 5 bits as follows, and the length 5 is similarly encoded using 5 bits.

따라서, 가장 긴 세그멘트가 부호화되었으므로, 남은 데이터는 다음과 같다.Therefore, since the longest segment is encoded, the remaining data is as follows.

데이터 : 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0Data: 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0

그 다음에 위치한 세그멘트의 위치는 2이고, 길이는 3이다.The segment located next is 2, and the length is 3.

이때, 데이터의 총 길이가 20비트에서 15비트로 줄었으므로, 위치를 표현하는 데에는 int(log₂ 50)+l=4비트만이 필요하다.At this time, since the total length of the data is reduced from 20 bits to 15 bits, only int (log ₂ 50) + l = 4 bits is required to represent the position.

또한, 그 길이는 맨 처음 부호화한 최대 길이보다 작아야 하고, 남은 이진 데이터의 길이보다 작아야 하므로, int(log₂ (min(5,15)))+1=3 비트만이 필요하다.In addition, since the length must be smaller than the maximum length encoded first and smaller than the length of the remaining binary data, only int (log ₂ (min (5,15))) + 1 = 3 bits is required.

여기서, min(5,15)의 5는 가장 긴 길이를 의미하고, 15는 남은 전체길이를 의미한다.Here, 5 of min (5,15) means the longest length, and 15 means the total length remaining.

결국, 상기 4비트와 3비트를 합한 7비트만으로 세그멘트를 부호화할 수 있으며, 이렇게 부호화한 후 남은 이진 데이터는,As a result, the segment may be encoded using only 7 bits including the 4 bits and the 3 bits, and the binary data remaining after the encoding is

데이터 : 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 이 된다.Data: 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

이렇게 남은 이진 데이터의 경우에도 상기와 마찬가지로 위치는 2, 길이는 3이 되며, 위치를 표현하는데에느 int(log₂ 10)+l=4비트, 길이를 표현하는데에는 int(log₂ (min(5,10)))+l=3비트만이 필요하므로 결국 7비트만으로 이 세그멘트도 부호화할 수 있는 것이다.Likewise, the remaining binary data has a position of 2 and a length of 3, int (log ₂ 10) + l = 4 bits to express the position, and int (log ₂ (min ( 5,10))) + l = 3 bits are required so this segment can be encoded with only 7 bits.

즉, 상기 10 + 7 + 7 = 24비트로 전체 데이터를 부호화할 수 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에서는 원래 이진 데이터보다 데이터는 더 늘었으나, 특히 이진 데이터의 길이가 굉장히 길고, 1과 0의 갯수 차이가 클 경우 본 발명이 효율적으로 적용될 수 있다.That is, the entire data can be encoded by the 10 + 7 + 7 = 24 bits. In the embodiment of the present invention, the data is larger than the original binary data, but the length of the binary data is very long, and the number of 1s and 0s is large. If the difference is large, the present invention can be applied efficiently.

본 발명의 다른 실시예로는, 원래 이진 데이터의 좌우를 뒤집은 후 위의 방법을 적용할 수 있다. 예를들어,In another embodiment of the present invention, the above method may be applied after inverting the left and right sides of the original binary data. E.g,

데이터 : 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1, 의 좌우를 뒤집으면,Data: 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1, reverse the left and right,

데이터 : 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1, 이 된다.Data: 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1,

이 상태에서, 원래 방법과 비교해 비트가 적은 방법으로 부호화할 수 있으며, 이때는 1비트의 부가정보가 필요하다.In this state, it is possible to encode by a method having fewer bits than the original method, in which case one bit of additional information is required.

위의 경우 이진 데이터중‘1’로 구성된 세그멘트를 부호화하였으나, 반대로 ‘0’을 부호화할 수도 있다.In the above case, although the segment composed of '1' of binary data is encoded, '0' may be encoded.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 지금까지의 부호화 방법과 전혀 다른 방법으로 영상신호의 이진 데이터의 갯수의 변화가 심하고 이진 데이터의 길이가 길수록 효과적으로 적용할 수 있으며, 기존의 고정길이 부호화보다 비트 압축율이 높고 가변길이 부호화보다 데이터의 손상에 복구능력이 강한 효과가 있다.As described above, the present invention is completely different from the conventional coding method, so that the number of binary data of the video signal is severely changed and the length of binary data is longer, so that the bit compression ratio is higher than that of the conventional fixed length coding. It has a higher recoverability for data corruption than high and variable length coding.

도 1은 20비트의 이진 데이터를 나타낸 도면1 shows 20-bit binary data

도 2는 가장 긴 세그먼트위치를 맨앞으로 바꾸어 놓은 도면2 is a view in which the longest segment position is changed to the front;

도 3은 가장 긴 세그먼트가 부호화되었을 때 남은 데이터를 나타낸 도면3 is a diagram illustrating data remaining when the longest segment is encoded.

도 4는 두 번째로 긴 세그먼트가 부호화되었을 때 남은 데이터를 나타낸 도면4 is a diagram illustrating data remaining when a second longest segment is encoded.

도 5는 원래 이진 데이터의 좌우를 뒤집은 상태를 나타낸 도면5 is a view showing a state in which the left and right of the original binary data is reversed

Claims

이진데이터 부호화시, 가장 긴 세그멘트의 위치 N1을 찾고, 원래 이진 데이터를 좌측방향으로 N1비트 이동하며, 상기 N1의 위치와 길이를 부호화하여 가장 긴 세그멘트를 부호화하고 그 다음 세그멘트부터는 두번째로 긴 세그멘트, 길이가 긴 세그멘트 순서로 비트를 할당하여 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.In binary data encoding, the position N1 of the longest segment is found, the original binary data is shifted N1 bits to the left, the longest segment is encoded by encoding the position and length of the N1, and the second longest segment from the next segment, A binary data encoding method of a video signal, characterized by sequentially encoding the bits in the order of long segments.

제 1항에 있어서, 이진 데이터의 1을 기준으로 가장 긴 세그먼트부터 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.The binary data encoding method of claim 1, wherein the encoding is performed sequentially from the longest segment based on one of the binary data.

제 1항에 있어서, 이진 데이터의 0을 기준으로 가장 긴 세그멘트부터 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.The binary data encoding method of claim 1, wherein the encoding is performed sequentially from the longest segment based on zero of the binary data.