KR19990080991A - 이진 형상 신호 부호화 및 복호화 장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부호화하고자하는 이진 형상 신호의 현재 M×M 블록(BAB)내 서로 인접하는 화소값간의 상호 관계를 이용하여 부호화하고자하는 현재 M×M 블록내 각 화소값들의 확률 분포를 변형시키고, 이 변형된 M×M 매핑 블록내 각 매핑 화소값들에 대한 산술 부호화를 수행하고, 또한 이 부호화된 BAB 데이터를 부호화전의 원신호 복원할 수 있도록 한 부호화 및 복호화 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 현재 BAB내 각 화소값들을 현재 화소값과 이에 인접하는 이전 화소값간의 상호 관계에 따라 재배열하여 확률 분포를 변형시키고, 이러한 확률 분포 변형을 통해 얻어지는 매핑 블록내 각 매핑 화소값들의 통계적 특성이 산술 부호화 블록에 구비된 확률 테이블에 큰 상관성을 갖도록 변화시킨 상태에서 매핑 화소값들을 산술 부호화하고, 또한 수신측에서는 산술 복호화를 통해 얻어지는 매핑 블록내 각 매핑 화소값들을 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 복원된 화소값간의 상호 관계를 이용하여 변형전의 원 화소값들로 매핑시킴으로써, 확률 분포를 변형시켜 부호화한 이진 형상 신호를 부호화전의 원신호로 정확하게 복원할 수 있는 것이다.

Description

이진 형상 신호 부호화 및 복호화 장치와 그 방법

본 발명은 영상 프레임에서 추출한 이진 형상 신호를 부호화하는 기법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레임 단위 또는 필드 단위로 형상 정보를 부호화할 때 이진 형상 신호내의 각 화소값들을 적응적으로 산술 부호화하는 데 적합한 이진 형상 신호 부호화 및 복호화 장치와 그 방법에 관한 것이다.

비디오 전화, 원격 화상 회의 및 고선명 텔레비젼 시스템과 같은 디지털 방송 수신 시스템에 있어서, 비디오 프레임 신호내의 비디오 라인 신호가 화소값으로서 표현되는 디지털 데이터의 시퀀스(sequence)를 포함하기 때문에, 각각의 비디오 프레임 신호를 규정하는 데에는 다량의 디지털 데이터가 필요하다. 그러나, 통상적인 전송 채널의 사용가능한 주파수 대역폭은 제한적이므로, 이를 통해 다량의 디지털 데이터를, 특히 비디오 전화 및 원격 화상 회의 시스템에 사용되는 낮은 비트 속도의 비디오 신호 부호화기들(encoders)로 전송하기 위해, 여러 가지 데이터 압축 기법을 사용하여 데이터의 크기(volume)를 압축시키거나 혹은 감소시키는 것이 필수적이다.

낮은 비트율의 부호화 시스템에 있어서, 비디오 신호들을 부호화하기 위한 여러 가지 기법들 중의 하나로서는 객체 지향형 분석-합성 코딩 기법으로 지칭되는 기법이 있으며, 이러한 기법에서 입력 비디오 이미지는 객체들로 분할되고, 각 객체의 움직임, 윤곽선 및 화소 데이터를 정의하기 위한 3 세트의 변수(파라미터)들은 그 신호 특성상 서로 다른 부호화 채널을 통해 각각 처리된다.

이러한 객체 지향형 분석-합성 코딩 체계의 일실시예는 MPEG(동영상 전문가 그룹)4(MPEG-4)로서 지칭되며, 이것은 낮은 비트 속도 통신과, 쌍방향 멀티미디어(interactive multimedia)(예를들면, 게임, 쌍방향 TV 등) 및 감시장비와 같은 애플리케이션에서 내용 기반형 쌍방향성(content-based interactivity)과, 개선된 부호화 효율 및/또는 범용 액세스성(accessibility)을 허용하기 위한 오디오-비디오 부호화 표준을 제공하기 위해 마련되었다.

MPEG-4에 따르면, 입력 비디오 이미지는 다수의 비디오 객체 평면들(Video Object Plane : VOP's)로 분할되는 데, 이는 사용자가 액세스할 수 있고 다룰 수 있는 비트 스트림(bitstream)인 실체들에 대응한다. VOP는 객체로서 지칭되며 그 폭과 높이가 각각 객체를 둘러싸는 16 화소(매크로 블록 사이즈)의 정수배인 사각형 중에서 최소 크기인 경계 사각형(bounding rectangle)으로 표현되므로 부호화기가 입력 비디오 이미지를 VOP 단위로 처리할 수 있다.

MPEG-4에서 설명된 VOP는 루미넌스(luninace) 및 크로미넌스(chrominance) 데이터로 구성되는 형상 정보 및 색 정보(color information)를 포함하는 데, 여기에서 이진 형상 신호들로 표시된 형상 정보는 알파 평면(alpha plane)으로서 지칭된다. 알파 평면은 각각 16 × 16 이진 화소들을 갖는 다수의 이진 알파 블록들(BAB)로 분할된다. 각각의 이진 화소들은 배경 화소 혹은 객체 화소 중 하나로 분류되며, 객체내에 있는 객체 화소가 다른 이진 화소값, 예를 들면 255의 값을 갖도록 할당되는데 사용되는 반면에, 알파 평면내의 객체 밖에 위치된 배경 화소는 이진 화소값, 예를 들면 0의 값을 갖도록 할당되는데 사용된다.

한편, 종래의 이진 형상 부호화 기법에서는 부호화의 효율을 증진시키기 위해 BAB내의 모든 이진 화소들을 부호화하여 전송하는 것이 아니라 각 BAB들에 대해 부호화 조건을 나타내거나 특징짓는 모드 신호 또는 모드 신호와 부호화된 이진 화소값(즉, 내용 정보)을 전송하는 방법을 채용하고 있다. 예를 들면, BAB내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들일 때 전송되어야 할 부호화된 이진 화소값들을 발생시키기 위해 객체 화소들의 이진 화소값들을 부호화하는 대신에, BAB내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들임을 알려주는 모드 신호만을 부호화하여 전송하는 것이 것이 바람한 데, 이와같이 BAB에 대한 이진 형상 정보와 같은 대응 부호화 모드 신호를 전송함으로써 부호화 효율을 증진시킬 수 있다.

다른한편, BAB 내의 각 이진 화소들은 콘텍스트 기반 산술 부호화(context-based arithmetic encoding : CAE) 방법과 같은 통상적인 비트 맵 기반형 형상 코딩 방법을 사용하여 부호화된다. 즉, 인트라 모드(intra mode)에서, 현재 프레임(또는 VOP)내 BAB의 모든 이진 화소들은 인트라 CAE 방법을 사용하여 부호화되어 인트라 부호화된 BAB로 생성되는 데, 인트라 CAE 방법에서 현재 프레임내 BAB의 이진 화소의 콘텍스트값은 현재 프레임(또는 VOP)내 BAB의 이진 화소 주위에 있는 이진 화소의 콘텍스트값을 이용하여 얻어진다.

반면에, 인터 모드(inter mode)에서 현재 프레임(또는 VOP)내 BAB의 모든 이진 화소들은 인터 CAE 방법을 사용하여 부호화되어 인터 부호화된 BAB로 생성되는 데, 인터 CAE 방법에서 현재 프레임내 BAB의 이진 화소의 콘텍스트값은 현재 프레임(또는 VOP)내 BAB의 이진 화소 주위에 있는 이진 화소의 콘텍스트값과 이전 프레임내 이진 화소의 콘텍스트값을 이용하여 얻어진다.(참조 : MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organisation for Standardisation, Coding of Moving Pictures And Associated Audio Information, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642, Bristol, April 1997, pp 28-30)

한편, 이진 형상 신호내 이진 화소값들을 부호화하는 종래 방법에서는, 인트라 모드의 경우 한 화소 단위로 부호화하고자 하는 현재 화소값을 부호화할 때, 현재 화소에 인접하는 이미 부호화된 소정범위의 화소값(즉, 콘텍스트값)들을 이용하여 산술 부호화를 수행, 즉 일예로서 도 6a에 도시된 바와같이, 부호화하고자 하는 현재 화소가 굵은 실선으로 도시되어 참조번호 A로써 표시된 화소라 할 때 이전에 이미 부호화된 현재 프레임내 a1 - a10 의 인접 화소들로 된 콘텍스트값을 이용하여 산술 부호화를 수행하고 있다.

또한, 상기한 종래 방법에서는, 인터 모드의 경우 현재 프레임의 인접 화소값(현재 콘텍스트값)들과 이전 프레임의 인접하는 화소값(이전 콘텍스트값)들을 이용하여 산술 부호화를 수행, 즉 일예로서 도 6b 및 도 6c에 각각 도시된 바와같이, 부호화하고자 하는 현재 화소가 굵은 실선으로 도시되어 참조번호 A로써 표시된 화소라 할 때 이전에 이미 부호화된 현재 프레임내 b1 - b4 의 인접 화소들로 된 현재 콘텍스트값 및 이전 프레임내 b5 - b8 의 인접 화소들로 된 이전 콘텍스트값을 이용하여 산술 부호화를 수행하고 있다.

즉, 종래 방법의 산술 부호화에서는 인접 화소간의 상관성을 극대화시키기 위하여 부호화하고자하는 화소 주위의 이미 부호화된 화소값을 콘텍스트로하여 부호화할 화소의 확률값을 결정한 다음 이를 부호화하는 기법이다.

한편, 확률 분포를 이용하는 산술 부호화에 이용되는 콘텍스트값은 부호화 시스템 및 복호화 시스템에서 공통적으로 가지고 있는 확률 테이블의 주소값으로 이용되고 BAB내의 각 화소값들은 그 주소에 있는 확률값으로 부호화되는 데, 이러한 경우에 있어서 부호화의 효율을 결정하는 가장 중요한 요인중의 하나는 부호화할 BAB내 화소값들의 통계적 특성이 얼마나 확률 테이블과 상관성을 갖느냐 하는 점이다. 다시말해, 부호화할 BAB내 화소들의 확률 분포가 확률 테이블의 높은 확률값들로 구성되어 있다면 좋은 부호화 효율을 얻을 수 있을 것이고, 반대의 경우에는 좋지 않은 부호화 효율이 얻어지게 될 것이다.

따라서, 상기한 점을 고려할 때 BAB내 각 화소값들에 대해 그대로 산술 부호화를 적용하지 않고, BAB내 각 화소값들을 재배열하여 확률 분포에 변형을 가함으로써 각 화소값들의 통계적 특성이 확률 테이블에 큰 상관성을 갖도록하여 산술 부호화를 적용할 수만 있다면 이진 형상 신호에 대한 부호화 효율을 더욱 증진시킬 수 있을 것이다.

그러나, 전술한 종래 방법에서는 상술한 바와같은 점에 대해서는 현재로서 전혀 고려하고 있지 않은 실정이다.

따라서, 본 발명은 상술한 점에 착안하여 안출한 것으로, 부호화하고자하는 이진 형상 신호의 현재 M×M 블록(BAB)내 서로 인접하는 화소값간의 상호 관계를 이용하여 부호화하고자하는 현재 M×M 블록내 각 화소값들의 확률 분포를 변형시키고, 이 변형을 통해 얻어지는 M×M 매핑 블록내 각 매핑 화소값들에 대한 산술 부호화를 수행하여 그 부호화 효율을 개선할 수 있는 이진 형상 신호 부호화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 현재 M×M 블록내 각 화소값들의 확률 분포를 변형시켜 산술 부호화한 이진 형상 신호를 부호화전의 원신호로 복원할 수 있는 복호화 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 현재 M×M 블록내 각 화소값들의 확률 분포를 변형시켜 얻은 M×M 매핑 블록내 각 매핑 화소값들을 산술 부호화하고, 이 부호화된 매핑 화소값들을 부호화전의 원신호인 이진 형상 신호로 복원할 수 있는 부호화/복호화 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 일관점에 따른 본 발명은, 영상 프레임 또는 필드에서 분리된 이진 형상 신호를 다수의 M×M 이진 알파 블록(BAB)으로 분할하고, 이 분할된 각 BAB를 그 특성을 나타내는 기설정된 다수의 모드 신호와 이진 화소값들인 내용 정보를 부호화하는 복합 이진 형상 신호 부호화 시스템에서 상기 내용 정보를 부호화하는 장치에 있어서, 상기 M×M의 현재 BAB를 각 주변에 걸쳐 확장 보더 영역을 갖는 N×N의 현재 확장 BAB로 확장하는 영역 확장 블록; 상기 현재 BAB내 현재 화소값과 이에 인접하는 이전 화소값을 각각 비교하여 상기 현재 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부를 체크하고, 그 체크 결과에 의거하여 각 화소값들의 확률 분포 변형을 위한 결정 신호를 각각 발생하는 화소값 비교 블록; 상기 화소값 비교 블록으로부터 제공되는 상기 각 결정 신호에 의거하여 상기 현재 BAB내 각 화소값들에 대한 매핑 화소값들을 각각 생성하고, 이 생성된 각 매핑 화소값들로 된 매핑 블록을 생성하여 상기 현재 BAB를 대체하는 화소값 매핑 블록; 및 기부호화된 현재 프레임 또는 필드내 대응하는 화소값들로 된 현재 콘텍스트 및/또는 이전 프레임 또는 필드내 대응하는 다수의 화소값들로 된 이전 콘텍스트를 이용하는 인트라 CAE 또는 인터 CAE 에 의거하여, 상기 매핑 블록내의 각 매핑 화소값들을 산술 부호화하고, 인트라 CAE 또는 인터 CAE 에 상응하는 인트라 CAE 모드 신호 또는 인터 CAE 모드 신호를 발생하는 산술 부호화 블록으로 이루어진 이진 형상 신호 부호화 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은, 영상 프레임 또는 필드에서 추출한 이진 형상 신호를 M×M의 다수의 이진 알파 블록(BAB)으로 분할하고, 이 분할된 각 BAB의 상태에 따른 형상의 특성 정보를 나타내는 모드 신호 및 화소값들인 내용 정보로 부호화한 비트 스트림을 수신하여 부호화전의 원신호로 복호화하는 장치에 있어서, 부호화된 비트 스트림이 수신되면, 부호화된 현재 BAB의 특성 정보를 나타내는 부호화된 다수의 각 모드 신호 및 프레임/필드 모드 신호를 추출하여 부호화전의 원신호로 각각 복원하고, 부호화된 현재 BAB 데이터를 추출하는 모드 신호 복호화 블록; 상기 복원된 프레임/필드 모드 신호에 의거하여, 상기 현재 BAB의 부호화 모드가 프레임 부호화 모드인지 필드 부호화 모드인지를 판단하며, 그 판단 결과에 따라, 현재 프레임/필드 데이터 및/또는 이전 프레임/필드 데이터를 이용하는 인트라 CAD 또는 인터 CAD를 적용하여 상기 부호화된 현재 BAB 데이터를 부호화전의 원신호로 복원하여 상기 현재 BAB에 대응하는 복원된 매핑 블록을 생성하는 산술 복호화 블록; 이전 프레임 또는 필드 데이터를 저장하는 프레임 메모리; 상기 생성된 매핑 블록내 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 복원된 이전 화소값을 비교하여 상기 현재 매핑 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부에 따른 비교 매칭을 수행하여 각 매핑 화소값들을 복원하고자하는 현재 BAB내 대응하는 각 화소값들로 대체함으로써, 상기 생성된 매핑 블록을 복원된 현재 BAB로 재구성하는 BAB 재구성 블록; 및 상기 복원된 각 모드 신호가 제공될 때, 상기 프레임 메모리로부터 제공되는 이전 프레임 또는 필드의 상응하는 위치에 있는 이전 BAB를 이용하여 해당 현재 BAB를 복원하고, 이 복원된 BAB들과 상기 재구성을 통해 복원된 현재 BAB들을 조합하여 최종 복원하고자하는 이진 형상 신호의 현재 프레임 또는 필드 데이터를 발생하는 이진 형상 신호 합성 블록으로 이루어진 이진 형상 신호 복호화 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 또다른 관점에 따른 본 발명은, 영상 프레임 또는 필드에서 분리한 이진 형상 신호를 M×M의 다수의 이진 알파 블록(BAB)으로 분할하고, 이 분할된 각 BAB를 그 상태에 따른 형상의 특성 정보를 나타내는 모드 신호와 화소값들인 내용 정보로 부호화하고, 이 부호화된 BAB의 내용 정보로 된 비트 스트림을 부호화전의 원신호로 복호화하는 방법에 있어서, 상기 N×N의 현재 BAB를 각 주변에 걸쳐 확장 보더 영역을 갖는 Q×Q의 현재 확장 BAB로 확장하는 제 1 과정; 상기 현재 BAB내 현재 화소값과 이에 인접하는 이전 화소값을 각각 비교하여 상기 현재 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부를 체크하고, 그 체크 결과에 의거하여 상기 현재 화소값에 대한 매칭 화소값을 생성하는 제 2 과정; 상기 현재 BAB내 모든 화소값들을 매핑 화소값으로 변환시켜 상기 현재 BAB에 대응하는 매칭 블록을 생성하는 제 3 과정; 기부호화된 현재 프레임 또는 필드내 대응하는 화소값들로 된 현재 콘텍스트 및/또는 이전 프레임 또는 필드내 대응하는 다수의 화소값들로 된 이전 콘텍스트를 이용하는 인트라 CAE 또는 인터 CAE 에 의거하여, 상기 매핑 블록내의 각 매핑 화소값들을 산술 부호화하여 전송하는 제 4 과정; 부호화된 비트 스트림이 수신되면, 프레임/필드 모드 신호를 추출하여 부호화전의 원신호로 각각 복원하고, 상기 복원된 프레임/필드 모드 신호에 의거하여, 현재 프레임/필드 데이터 및/또는 이전 프레임/필드 데이터를 이용하는 인트라 CAD 또는 인터 CAD를 적용하여 부호화된 현재 BAB 데이터를 부호화전의 원신호로 복원하여 상기 현재 BAB에 대응하는 복원된 매핑 블록을 생성하는 제 5 과정; 및 상기 생성된 매핑 블록내 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 복원된 이전 화소값을 비교하여 상기 현재 매핑 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부에 따른 비교 매칭을 수행하여 각 매핑 화소값들을 복원하고자하는 현재 BAB내 대응하는 각 화소값들로 대체함으로써, 상기 생성된 매핑 블록을 복원된 현재 BAB로 재구성하는 제 6 과정으로 이루어진 이진 형상 신호의 부호화/복호화 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 이진 형상 신호 부호화 기법을 적용하는 데 적합한 이진 형상 신호 부호화 시스템의 블록구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이진 형상 신호 부호화 장치의 블록구성도,

도 3은 이진 형상 신호의 부호화를 위해 M×M 의 이진 형상 블록을 보더 영역(확장 영역)을 갖는 N×N 블록으로 확장한 블록 데이터의 일예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따라 부호화하고자하는 현재 블록(BAB)내 해당 화소와 인접하는 이전 화소간 매핑을 통해 매핑 블록을 생성하는 경우의 일예를 도시한 것으로, 도 4a는 부호화하고자하는 현재 블록의 일예를, 도 4b는 현재 화소와 이전 화소간의 매핑을 통해 얻어지는 매핑 블록의 일예를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이진 형상 신호 복호화 장치의 블록구성도,

도 6은 종래방법에 따라 한 화소 단위로 산술 부호화를 수행할 때 인접하는 주변 화소값인 콘텍스트값을 참조하는 경우의 일예를 도시한 것으로, 6a는 인트라 모드 부호화의 경우를, 6b 및 6c는 인터 모드 부호화의 경우를 각각 도시한 도면.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

102 : 모드 추출 블록 104 : 모드 부호화 블록

106 : 화소 부호화 블록 108 : 데이터 MUX

202 : 영역 확장 블록 204 : 화소값 비교 블록

208 : 화소값 매핑 블록 210 : 산술 부호화 블록

602 : 모드 신호 복호화 블록 604 : 산술 복호화 블록

606 : BAB 재구성 블록 608 : 프레임 메모리

610 : 이진 형상 신호 합성 블록

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이진 형상 신호 부호화 기법을 적용하는 데 적합한 이진 형상 신호 부호화 시스템의 블록구성도를 나타낸다. 동도면에 도시된 바와같이, 이진 형상 신호 부호화 시스템은, 모드 추출 블록(102), 모드 부호화 블록(104), 화소 부호화 블록(106) 및 데이터 MUX(108)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 모드 추출 블록(102)에서는, 이진 형상 신호 프레임에서 분할된 M×M의 각 BAB에 대한 기설정된 다수의 모드 신호를 추출, 예를들면 BAB에 대한 형상의 움직임 벡터(예를들면, 현재 프레임(또는 필드)내 현재 BAB와 이전 프레임(또는 필드)에서 결정된 탐색 영역내 후보 BAB간의 움직임 벡터)가 제로(0)로서 정의되며 BAB내의 모든 이진 화소들이 부호화될 필요가 없음을 의미하는 모드 신호, 움직임 벡터가 제로(0)로서 정의되지 않으며 BAB내의 모든 이진 화소들이 부호화될 필요가 없음을 의미하는 모드 신호, BAB내의 모든 이진 화소들이 배경 화소들로서 정의됨을 의미하는 모드 신호, BAB내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들로서 정의됨을 의미하는 모드 신호 등과 같은 다수의 모드 신호를 추출하여 라인 L11을 통해 모드 부호화 블록(104)으로 제공하고, 또한 해당 BAB내 모든 이진 화소값들이 부호화될 필요가 있을 때 해당 BAB내 이진 화소값들을 라인 L12를 통해 화소 부호화 블록(106)으로 제공한다.

상기와 같이 이진 형상 신호 프레임(또는 필드)에서 분할된 각 BAB에 대해 기설정된 다수의 모드 신호를 검출하는 방법으로서는, 예를들면 본 출원인에 의해 1997년 12월 30일자로 대한민국 특허청에“이진 형상 신호 부호화 방법 및 장치”의 명칭으로 특허출원된 것에 상세하게 기술되어 있다.(참조 : 특허 출원번호 제97-78372호)

다음에, 모드 부호화 블록(104)에서는 라인 L11을 통해 모드 추출 블록(102)으로부터 제공되는 다수의 모드 신호와 라인 L13을 통해 후술하는 화소 부호화 블록(106)으로부터 제공되는 인트라 CAE 모드 신호 및 인터 CAE 모드 신호를, 예를들면 호프만 부호화를 통해 부호화하며, 이와같이 부호화된 모드 신호는 라인 L14를 통해 데이터 MUX(108)로 제공된다. 여기에서, 인트라 CAE 모드 신호는 해당 BAB내 모든 이진 화소값들이 인트라 CAE 방법에 의해 부호화되었음을 의미하는 모드 신호이고, 인터 CAE 모드 신호는 해당 BAB내 모든 이진 화소값들이 인터 CAE 방법에 의해 부호화되었음을 의미하는 모드 신호이다.

한편, 화소 부호화 블록(106)은, 실질적으로 본 발명에 직접 관련되는 구성부분으로써, 라인 L12를 통해 모드 추출 블록(102)으로부터 제공되는 각 BAB에 대해 서로 인접하는 화소값들(즉, 현재 화소 및 이에 인접하는 이전 화소)간의 상호 관계를 이용하여 현재 M×M 블록(BAB)내 각 화소값들의 확률 분포를 변형시키고, 이를 통해 얻은 M×M 매핑 블록내 각 매핑 화소값들에 대해 기부호화된 현재 프레임(또는 필드)의 콘텍스트값 및/또는 이전 프레임의 콘텍스트값을 이용하여 한 화소 단위로 산술 부호화를 수행하여 부호화된 이진 화소값(즉, 부호화된 BAB 데이터)들을 라인 L15를 통해 데이터 MUX(108)로 제공한다.

이러한 화소 부호화 블록(106)에서 본 발명에 따라 BAB내 모든 이진 화소값들을 산술 부호화하는 구체적인 동작 과정에 대해서는 첨부된 도 2를 참조하여 후에 상세하게 기술될 것이다.

따라서, 데이터 MUX(116)에서는 라인 L14 상의 부호화된 BAB 모드 신호와 라인 L15 상의 부호화된 BAB 데이터를 다중화하여 도시 생략된 전송기로 전송, 예를들면 각 BAB의 부호화된 BAB 모드 신호와 각 BAB의 부호화된 데이터(BAB내의 이진 화소값들)를 연속적으로 순차 다중화하여 전송기로 전송한다. 이때, 내용 정보(BAB내의 이진 화소값들)를 부호화할 필요가 없는 BAB인 경우 해당 BAB에 대한 부호화된 모드 신호만이 전송될 것이다.

다음에, 상술한 바와같은 구성을 갖는 이진 형상 신호 부호화 시스템에 적용 가능하며, 본 발명에 따라 BAB내 이진 화소값들의 확률 분포를 변형시켜 산술 부호화하는 구체적인 방법에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이진 형상 신호 부호화 장치의 블록구성도로서, 영역 확장 블록(202), 화소값 비교 블록(204), 화소값 매핑 블록(208) 및 산술 부호화 블록(210)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 영역 확장 블록(202)에서는, 일예로서 도 3에 도시된 바와같이, 16×16의 BAB(P)에 대해 확장된 보더 영역을 갖는 18×18의 확장 BAB로 변환하여 다음단의 화소값 비교 블록(204)으로 제공하는 데, 이때 확장되는 보더 영역(즉, 도 3에서 점선으로 도시된 화소 부분)은 상측 및 좌측 부분의 화소값들을 현재 프레임(또는 필드) 또는 이전 프레임(또는 필드)의 이미 부호화된 이전 M×M 블록의 대응 화소값들로 채우고, 아직 존재하지 않는(즉, 부호화되지 않은) 우측 및 하측 부분의 화소값들을 모두 제로(0)값으로 채우는 기법을 통해 생성하거나 혹은 본 출원인에 의해 1997년 9월 26일자로 대한민국 특허청에“형태 부호화를 위한 보더 화소 예측 장치 및 방법”의 명칭으로 특허출원된 기술을 이용하여 실현할 수 있다.(특허 출원 제97-49176호)

도 3에서는 현재 부호화하고자 하는 화소값이 참조부호 A로써 표시된 좌상측의 화소값이라고 가정할 때, 사선으로 채워진 화소값들은 해당 BAB내 인접하는 화소값들로 된 콘텍스트값(a)에 대한 일예를 보여준다. 즉, 부호화하고자하는 화소값(A)의 콘텍스트값(a)은 기부호화된 현재 프레임(또는 필드)내 인접하는 BAB내의 화소값들이 된다.

한편, 화소값 비교 블록(204)에서는 보더 영역을 갖는 확장 영역내 M×M의 현재 BAB내 각 화소값들에 대해 서로 인접하는 화소값간의 상호 관계를 이용하여 현재 BAB내 각 화소값들의 확률 분포를 변형, 즉 현재 화소값이 인접하는 이전 화소값을 서로 비교하며, 그 비교 결과에 의거하여 각 화소값들의 확률 분포 변형을 위한 결과 신호를 발생하여 다음단의 화소값 매핑 블록(208)으로 전달한다.

즉, 일예로서 부호화하고자하는 현재 BAB의 이진 화소값들이 도 4a에 도시된 바와 같다고 가정할 때, 화소값 비교 블록(204)에서는 현재 BAB의 첫행의 첫 번째 화소값과 두 번째 화소값을 비교하여 두 화소값이 동일한 값인지 아닌지의 여부를 체크하는 방식으로하여 현재 BAB의 마지막 행의 15번째 화소값과 16번째 화소값을 비교하여 동일한 값인지 아닌지의 여부를 각각 체크하며, 인접하는 각 화소값들간의 동일 여부 체크 결과에 따라 그에 상응하는 결과 신호들, 예를들면 현재 화소값(예를들면, 첫행의 두 번째 화소값)과 이전 화소값(예를들면, 첫행의 첫 번째 화소값)이 동일한 값일 때 로우 레벨의 결과 신호를 발생하고 현재 화소값과 이전 화소값이 서로 다른 값일 때 하이 레벨의 결과 신호를 발생하여 화소값 매핑 블록(208)으로 전달한다.

따라서, 현재 BAB가 일예로서 도시된 도 4a 도시된 바와같은 경우, 화소값 비교 블록(204)에서 출력되는 결과값은, 도 4b에 도시된 바와같이, 첫 번째 행의 11번째 화소값의 비교 결과 신호, 두 번째 행의 12번째 화소값의 비교 결과 신호, 세 번째 행의 12번째 화소값의 비교 결과 신호, - - - -, 마지막 행의 1번째 화소값의 비교 결과 신호만이 하이 레벨의 논리를 갖게 될 것이고, 그 나머지 인접 화소값들간의 비교 결과 신호는 모두 로우 레벨의 논리를 갖게 될 것이다.

또한, 화소값 매핑 블록(208)에서는 상기한 화소값 비교 블록(204)으로부터 제공되는 인접하는 화소값간의 비교 결과 신호들에 따라 현재 BAB내 각 화소값들을 매핑, 즉 인접하는 두 화소값(현재 화소 및 이전 화소)의 비교하여 동일한 값(즉, 비교 결과 신호가 로우 레벨)일 때 현재 화소값을 제로(0)값으로 매칭시키고, 인접하는 두 화소값의 비교 결과 서로 다른 값(즉, 비교 결과 신호가 하이 레벨)일 때 현재 화소값을“1”로 매핑시킴으로써, M×M의 현재 BAB를 대체하는 매핑 화소들로 된 M×M의 매핑 블록을 생성, 즉 일예로서 도 4b에 도시된 바와같은 매핑 화소들로 된 매핑 블록을 생성하여 산술 부호화 블록(210)으로 전달한다. 이때, 생성된 매핑 블록은 확장된 보더 영역을 갖는 확장된 매핑 블록의 형태를 갖는다.

따라서, 상술한 바와같은 과정을 통해 도 4a에 도시된 바와같은 현재 BAB를 도 4b에 도시된 바와같은 매핑 블록으로 변형, 즉 현재 BAB내 각 화소값들을 서로 인접하는 이전 화소들에 따라 재배열하여 확률 분포에 변형을 가함으로써, 매핑 블록내 각 매핑 화소값들의 통계적 특성이 후술하는 산술 부호화 블록(210)에 구비된 확률 테이블에 큰 상관성을 갖도록 변화시킨다. 즉, BAB내 화소값들이 제로(0)값으로 집중되도록 유도한다. 그 결과, 각 매핑 화소값들의 통계적 특성이 확률 테이블에 큰 상관성을 가지므로써 이진 형상 신호에 대한 산술 부호화의 효율은 크게 향상될 것이다.

한편, 산술 부호화 블록(210)에서는 화소값 매핑 블록(208)으로부터 제공되는 확장된 보더 영역을 갖는 매핑 블록내의 각 매핑 화소값들에 대해 기부호화된 현재 프레임(또는 필드)내 인접하는 화소값들을 이용하는 전술한 종래의 이진 산술 부호화 방법을 이용하여 부호화, 즉 인트라 CAE 또는 인터 CAE 방법중의 어느 하나를 이용하여 한 화소(즉, 매핑 화소) 단위로 산술 부호화를 수행하는 데, 이와같이 CAE 또는 인터 CAE 방법을 이용하여 이진 형상 신호를 한 화소 단위로 산술 부호화하는 방법의 일예로서는, 예를들면 본 출원인에 의해 1997년 12월 30일자로 대한민국 특허청에“이진 형상 신호 부호화 방법 및 장치”의 명칭으로 특허출원된 것에 상세하게 기술되어 있다(참조 : 특허 출원번호 제97-78372호).

다음에, 산술 부호화 블록(210)에서는 해당 BAB, 즉 현재 BAB에 대응하는 현재 매핑 블록이 인트라 CAE 방법으로 부호화되었는지 혹은 인터 CAE 방법으로 부호화되었는지를 의미하는 인트라 CAE 또는 인터 CAE 모드 신호를 라인 L13 상에 발생하여 도 1의 모드 부호화 블록(104)으로 제공하고, 또한 한 매핑 화소 단위의 산술 부호화 결과로서 얻어지는 부호화된 이진 화소값(즉, 부호화된 BAB 데이터)들은 라인 L15를 통해 도 1의 데이터 MUX(108)로 제공한다.

그 결과, 도 1의 데이터 MUX(108)에서는 라인 L14 상의 부호화된 BAB 모드 신호와 라인 L15 상의 부호화된 BAB 데이터를 다중화하여 도시 생략된 전송기로 전송, 예를들면 각 BAB의 부호화된 BAB 모드 신호와 각 BAB의 부호화된 데이터(BAB내의 이진 화소값들)를 연속적으로 순차 다중화하여 전송기로 전송한다.

따라서, 본 발명의 부호화 방법에 따르면, 현재 BAB내 각 화소값들에 대해 인접하는 대응 화소값들에 따라 재배열하여 확률 분포를 변형시키고, 매핑 블록내 각 매핑 화소값들의 통계적 특성이 산술 부호화 블록에 구비된 확률 테이블에 큰 상관성을 갖도록 변화시킨 다음, BAB내 이진 화소값들 대신에 변화된 매핑 화소값들을 산술 부호화함으로써, 이진 형상 신호에 대한 산술 부호화의 효율은 크게 향상시킬 수 있다.

다음에, 상술한 바와같은 본 발명의 부호화 방법에 따라 부호화된 이진 형상 신호를 수신측의 복호화 장치에서 부호화전의 원신호로 복원하는 과정에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이진 형상 신호 복호화 장치의 블록구성도로써, 모드 신호 복호화 블록(602), 산술 복호화 블록(604) BAB 재구성 블록(606), 프레임 메모리(608) 및 이진 형상 신호 합성 블록(610)을 포함한다.

도 5를 참조하면, 모드 신호 복호화 블록(602)에서는 도시 생략된 전송 채널을 통해 부호화된 비트 스트림이 입력되면, 프레임 또는 필드 단위로 부호화된(예를들면, 호프만 부호화된) 다수의 모드 신호를 부호화전의 원신호로 복원하고 검출한 다음, 검출된 각 모드 신호, 예를들면 각 BAB에 대한 형상의 움직임 벡터(예를들면, 현재 프레임(또는 필드)내 현재 BAB와 이전 프레임(또는 필드)에서 결정된 탐색 영역내 후보 BAB간의 움직임 벡터)가 제로(0)로서 정의되며 BAB내의 모든 이진 화소들이 부호화될 필요가 없음을 의미하는 모드 신호, 움직임 벡터가 제로(0)로서 정의되지 않으며 BAB내의 모든 이진 화소들이 부호화될 필요가 없음을 의미하는 모드 신호, BAB내의 모든 이진 화소들이 배경 화소들로서 정의됨을 의미하는 모드 신호, BAB내의 모든 이진 화소들이 객체 화소들로서 정의됨을 의미하는 모드 신호 등과 같은 다수의 모드 신호를 라인 L51을 통해 후술하는 이진 형상 신호 합성 블록(610)으로 제공하고, 또한 해당 BAB가 인트라 CAE 방법으로 부호화되었는지 혹은 인터 CAE 방법으로 부호화되었는지를 의미하는 인트라 CAE 모드 신호 또는 인터 CAE 모드 신호와 함께 산술 부호화된 이진 화소값(즉, 확률값)을 산술 복호화 블록(604)으로 제공한다.

다음에, 산술 복호화 블록(604)에서는 라인 L53을 통해 프레임 메모리(608)로부터 제공되는 이전 프레임 형상 신호를 이용하는 콘텍스트 기반 산술 복호화(인트라 CAD 또는 인터 CAD) 방법과 같은 잘 알려진 비트맵 기반 형상 복호화 방법을 통해 현재 BAB의 부호화된 이진 형상 신호를 부호화전의 원신호로 복원하며, 여기에서 복원된 이진 화소값, 보다 상세하게 현재 BAB를 대체한 매핑 블록을 이루는 매핑 화소값들은 다음단의 BAB 재구성 블록(606)으로 전달된다.

일예로서, 전술한 부호화 장치에서와 마찬가지로, 현재 BAB가 도 4a에 도시된 바와 같다고 가정할 때, 산술 복호화 블록(604)으로부터 출력되는 복호화된 매핑 화소값들은 도 4b에 도시된 바와같이, 첫행의 11번째 매핑 화소값, 둘째행의 12번째 매핑 화소값, 셋째행의 12번째 매핑 화소값, - - - -, 마지막 행의 1번째 매핑 화소값이“1”이 될 것이고, 그 나머지 매핑 화소값들은 모두“0”이 될 것이다.

한편, BAB 재구성 블록(606)에서는 상기한 산술 복호화 블록(604)으로부터 제공되는 현재 BAB에 대응하는 매핑 블록의 각 매핑 화소값들에 대해, 전술한 도 2의 화소값 매핑 블록(208)에서와 마찬가지로, 인접하는 매핑 화소값을 서로 비교하고, 그 비교 결과에 의거하여 복호화된 현재 BAB내 각 이진 화소값들을 재구성, 즉 현재 매핑 화소값(예를들면, 첫행의 두 번째 매핑 화소값)과 이에 인접하는 이전 매핑 화소값(예를들면, 첫행의 첫 번째 매핑 화소값)을 비교하여 서로 동일한 값을 가지면 현재 화소값을 제로(0)값으로 복원하고, 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 이전 매핑 화소값이 서로 다른 값을 가지면 현재 화소값을“1”로 복원하는 방식으로하여 현재 BAB내 모든 이진 화소값을 재구성함으로써, 현재 BAB내 모든 이진 화소값들을 매핑전의 원신호로 복원하며, 여기에서 복원된 현재 BAB내 이진 화소값들은 라인 L55를 통해 이진 형상 신호 합성 블록(610)으로 전달된다.

따라서, 이진 형상 신호 합성 블록(610)에서는 전술한 모드 신호 복호화 블록(602)으로부터 라인 L51을 통해 복호화된 각 모드 신호가 제공될 때, 프레임 메모리(608)에 저장된 이전 프레임(또는 필드)의 대응하는 위치에 있는 이전 BAB를 인출하며, 이 인출된 이전 BAB를 현재 프레임(또는 필드)내 현재 BAB로 대치함으로써 해당 현재 BAB를 복원하고, 이와같이 모드 신호를 통해 복원된 현재 BAB들과 라인 L55를 통해 제공되는 복호화된 현재 BAB들에 의거하여 복원하고자하는 이진 형상 신호의 현재 프레임(또는 필드) 데이터를 발생하며, 여기에서 발생된 복원된 이진 형상 신호는 이어지는 다음 프레임 또는 필드의 복호화를 위한 이전 프레임 또는 필드로써 사용되기 위해 프레임 메모리(608)에 저장됨과 동시에 도시 생략된 디스플레이측으로 제공된다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 현재 BAB내 각 화소값들에 대해 현재 화소값과 이에 인접하는 이전 화소값에 따라 재배열하여 확률 분포를 변형시키고, 이러한 확률 분포 변형을 통해 얻어지는 매핑 블록내 각 매핑 화소값들의 통계적 특성이 산술 부호화 블록에 구비된 확률 테이블에 큰 상관성을 갖도록 변화시킨 상태에서 매핑 화소값들을 산술 부호화함으로써, 이진 형상 신호에 대한 산술 부호화의 효율을 대폭적으로 증진시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 산술 복호화를 통해 얻어지는 매핑 블록내 각 매핑 화소값들에 대해 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 복원된 이전 화소값간의 상호 관계(즉, 일치 여부)를 이용하여 매핑시킴으로써, 본 발명의 부호화 방법에 따라 확률 분포를 변형시켜 부호화한 이진 형상 신호를 변형전의 원신호로 정확하게 복원할 수 있다.

Claims (5)

1. 영상 프레임 또는 필드에서 분리된 이진 형상 신호를 다수의 M×M 이진 알파 블록(BAB)으로 분할하고, 이 분할된 각 BAB를 그 특성을 나타내는 기설정된 다수의 모드 신호와 이진 화소값들인 내용 정보를 부호화하는 복합 이진 형상 신호 부호화 시스템에서 상기 내용 정보를 부호화하는 장치에 있어서,

   상기 M×M의 현재 BAB를 각 주변에 걸쳐 확장 보더 영역을 갖는 N×N의 현재 확장 BAB로 확장하는 영역 확장 블록;

   상기 현재 BAB내 현재 화소값과 이에 인접하는 이전 화소값을 각각 비교하여 상기 현재 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부를 체크하고, 그 체크 결과에 의거하여 각 화소값들의 확률 분포 변형을 위한 결정 신호를 각각 발생하는 화소값 비교 블록;

   상기 화소값 비교 블록으로부터 제공되는 상기 각 결정 신호에 의거하여 상기 현재 BAB내 각 화소값들에 대한 매핑 화소값들을 각각 생성하고, 이 생성된 각 매핑 화소값들로 된 매핑 블록을 생성하여 상기 현재 BAB를 대체하는 화소값 매핑 블록; 및

   기부호화된 현재 프레임 또는 필드내 대응하는 화소값들로 된 현재 콘텍스트 및/또는 이전 프레임 또는 필드내 대응하는 다수의 화소값들로 된 이전 콘텍스트를 이용하는 인트라 CAE 또는 인터 CAE 에 의거하여, 상기 매핑 블록내의 각 매핑 화소값들을 산술 부호화하고, 인트라 CAE 또는 인터 CAE 에 상응하는 인트라 CAE 모드 신호 또는 인터 CAE 모드 신호를 발생하는 산술 부호화 블록으로 이루어진 이진 형상 신호 부호화 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결정 신호는 로우 또는 하이 레벨을 갖는 논리 신호이며, 상기 화소값 매핑 블록은 상기 결정 신호가 로우 레벨일 때 상기 현재 BAB내 해당 화소값을“0”으로 매핑시키고, 상기 결정 신호가 하이 레벨일 때 상기 현재 BAB내 해당 화소값을“1”로 매핑시켜 상기 매핑 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 이진 형상 신호 부호화 장치.
3. 영상 프레임 또는 필드에서 추출한 이진 형상 신호를 M×M의 다수의 이진 알파 블록(BAB)으로 분할하고, 이 분할된 각 BAB의 상태에 따른 형상의 특성 정보를 나타내는 모드 신호 및 화소값들인 내용 정보로 부호화한 비트 스트림을 수신하여 부호화전의 원신호로 복호화하는 장치에 있어서,

   부호화된 비트 스트림이 수신되면, 부호화된 현재 BAB의 특성 정보를 나타내는 부호화된 다수의 각 모드 신호 및 프레임/필드 모드 신호를 추출하여 부호화전의 원신호로 각각 복원하고, 부호화된 현재 BAB 데이터를 추출하는 모드 신호 복호화 블록;

   상기 복원된 프레임/필드 모드 신호에 의거하여, 상기 현재 BAB의 부호화 모드가 프레임 부호화 모드인지 필드 부호화 모드인지를 판단하며, 그 판단 결과에 따라, 현재 프레임/필드 데이터 및/또는 이전 프레임/필드 데이터를 이용하는 인트라 CAD 또는 인터 CAD를 적용하여 상기 부호화된 현재 BAB 데이터를 부호화전의 원신호로 복원하여 상기 현재 BAB에 대응하는 복원된 매핑 블록을 생성하는 산술 복호화 블록;

   이전 프레임 또는 필드 데이터를 저장하는 프레임 메모리;

   상기 생성된 매핑 블록내 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 복원된 이전 화소값을 비교하여 상기 현재 매핑 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부에 따른 비교 매칭을 수행하여 각 매핑 화소값들을 복원하고자하는 현재 BAB내 대응하는 각 화소값들로 대체함으로써, 상기 생성된 매핑 블록을 복원된 현재 BAB로 재구성하는 BAB 재구성 블록; 및

   상기 복원된 각 모드 신호가 제공될 때, 상기 프레임 메모리로부터 제공되는 이전 프레임 또는 필드의 상응하는 위치에 있는 이전 BAB를 이용하여 해당 현재 BAB를 복원하고, 이 복원된 BAB들과 상기 재구성을 통해 복원된 현재 BAB들을 조합하여 최종 복원하고자하는 이진 형상 신호의 현재 프레임 또는 필드 데이터를 발생하는 이진 형상 신호 합성 블록으로 이루어진 이진 형상 신호 복호화 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 BAB 재구성 블록은, 상기 현재 매핑 화소값과 이전 화소값이 동일한 값일 때 상기 현재 매핑 화소값에 대응하는 복원하고자하는 현재 BAB내 현재 화소값을“0”으로 매핑시키고, 상기 현재 매핑 화소값과 이전 화소값이 동일한 값이 아닐 때 상기 현재 매핑 화소값에 대응하는 상기 현재 BAB내 현재 화소값을“1”로 매핑시키는 것을 특징으로 하는 이진 형상 신호 복호화 장치.
5. 영상 프레임 또는 필드에서 분리한 이진 형상 신호를 M×M의 다수의 이진 알파 블록(BAB)으로 분할하고, 이 분할된 각 BAB를 그 상태에 따른 형상의 특성 정보를 나타내는 모드 신호와 화소값들인 내용 정보로 부호화하고, 이 부호화된 BAB의 내용 정보로 된 비트 스트림을 부호화전의 원신호로 복호화하는 방법에 있어서,

   상기 N×N의 현재 BAB를 각 주변에 걸쳐 확장 보더 영역을 갖는 Q×Q의 현재 확장 BAB로 확장하는 제 1 과정;

   상기 현재 BAB내 현재 화소값과 이에 인접하는 이전 화소값을 각각 비교하여 상기 현재 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부를 체크하고, 그 체크 결과에 의거하여 상기 현재 화소값에 대한 매칭 화소값을 생성하는 제 2 과정;

   상기 현재 BAB내 모든 화소값들을 매핑 화소값으로 변환시켜 상기 현재 BAB에 대응하는 매칭 블록을 생성하는 제 3 과정;

   기부호화된 현재 프레임 또는 필드내 대응하는 화소값들로 된 현재 콘텍스트 및/또는 이전 프레임 또는 필드내 대응하는 다수의 화소값들로 된 이전 콘텍스트를 이용하는 인트라 CAE 또는 인터 CAE 에 의거하여, 상기 매핑 블록내의 각 매핑 화소값들을 산술 부호화하여 전송하는 제 4 과정;

   부호화된 비트 스트림이 수신되면, 프레임/필드 모드 신호를 추출하여 부호화전의 원신호로 각각 복원하고, 상기 복원된 프레임/필드 모드 신호에 의거하여, 현재 프레임/필드 데이터 및/또는 이전 프레임/필드 데이터를 이용하는 인트라 CAD 또는 인터 CAD를 적용하여 부호화된 현재 BAB 데이터를 부호화전의 원신호로 복원하여 상기 현재 BAB에 대응하는 복원된 매핑 블록을 생성하는 제 5 과정; 및

   상기 생성된 매핑 블록내 현재 매핑 화소값과 이에 인접하는 복원된 이전 화소값을 비교하여 상기 현재 매핑 화소값과 이전 화소값이 동일한 값을 갖는지의 여부에 따른 비교 매칭을 수행하여 각 매핑 화소값들을 복원하고자하는 현재 BAB내 대응하는 각 화소값들로 대체함으로써, 상기 생성된 매핑 블록을 복원된 현재 BAB로 재구성하는 제 6 과정으로 이루어진 이진 형상 신호의 부호화/복호화 방법.