KR20010105629A - 복수 매핑 테이블을 이용한 가변장 부호화 및 복호화방법과 그 장치 - Google Patents

복수 매핑 테이블을 이용한 가변장 부호화 및 복호화방법과 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매퍼 기반의 가변장 부호화 및 복호화 방법과 그 각각의 장치에 관한 것으로서, 매퍼 기반 가변장 부호화 방법은, 부호화할 심볼데이터와 이 심볼데이터가 어떤 종류인지에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타입 정보를 입력 받는 입력단계; 입력 받은 심볼데이터에 해당하는 제1의 코드 넘버를 발생하는 부호화 단계; 제1코드 넘버들과, 엘레멘트 타입 정보에 따라 각각 적합하게 매핑된 제2코드 넘버들로 된 매핑테이블 중, 선택된 엘레멘트 타입 정보에 대해 매핑된 제2코드 넘버를 선택하는 매핑단계; 선택된 제2의 코드 넘버에 해당하는 부호어를 발생하는 부호어 추출단계; 발생한 부호어를 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 단일 VLC테이블(UVLC)이 주는 장점을 최대한 수용하면서도, 압축 부호화 효율저하라는 단점을 극복할 수 있다.

Description

복수 매핑 테이블을 이용한 가변장 부호화 및 복호화 방법과 그 장치{Variable-length coding and decoding method and apparatus using plural mapping tables}
본 발명은 가변장 부호화, 복호화 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이다.
현재 ITU-T는 차세대 영상 전화와 관련하여 H.26L 국제 표준화 작업을 본격화하고 있다. 이는, H.261, H.263, H.263+ 등으로 이어지는 일련의 영상전화 관련 영상 부호화 방법이 ITU-T 국제 표준으로 확정되고 그 이후, H.263++ Revision과 MPEG-4와 같은 기술이 추가로 만들어졌으나, 이러한 기존 방식들이 충족시키지 못한 다음의 새로운 요구사항에 대응하기 위한 것이다. 첫째는 초저속의 실시간 응용들을 위한 더욱 향상된 부호화 효율과 짧은 단대단(end-to-end) 지연달성에 관한 요구사항이다. 즉, 동일 비트율에서 H.263+ 기준 부호화 방식보다 더욱 증대된 프레임율을 달성하거나, H.263+의 기준 부호화방식과 동일한 화질을 기준 부호화방식의 반 이하의 비트율로 달성할 필요를 말한다. 부호화 지연측면에서도 필요성이 대두되었는데, 예를 들어 대화형의 실시간 통신에 맞는 짧은 지연이어야 하며, 필요한 경우 개개 프레임의 화질 저하를 감수하더라도 지연시간을 목표이하로 손쉽게 줄일 수 있는 유연한 율제어방식이 필요하게 되었다. 둘째로는 소프트웨어만으로도부호화/복호화 할 수 있을 정도의 복잡도이어야 향후 범용성면에서 유용할 것이라는 요구사항이다. 세번째로는 약 10-4정도의 산발오류 및 10-3정도의 군집에러에 대처가능 할 정도로의 오류내성 및 강인성에 관한 요구사항이다. 이외에도 비디오 스트리밍등과 같이 네트웍환경에 대처하기 용이한 구조이어야 한다거나, 주 응용의 비트율은 8∼128kbps이지만, 고화질이나 entertainment quality까지의 제공이 가능할 것, 공간, 시간, SNR 계위(scalability) 기능 필요, 그리고 저장매체기반 응용을 위하여 Random Access를 위한 인트라 부호화 기능과 역방향 예측이 가능하여야 하는 등의 새로운 요구사항들이다. 특히 향후의 저 전송부호화의 엔트로피 부호화에는 기존의 허프만 부호화 테이블을 이용한 허프만 가변장부호화 방법에 있어, 디자인을 더욱 간단하고 명확하게 할 목적으로 부호화 데이터의 종류와는 상관없이 단일한 가변장 부호화 테이블을 사용하는 추세이다. 이는 종래와 같이 여러개의 가변장 부호화 테이블을 구비함으로써 야기되는 처리방법 및 장치의 복잡도를 줄이기 위한 목적이다. 그러나 이 방법은 처리방법 및 장치의 복잡도를 줄이기 위한 목적은 달성될지 모르나, 부호화효율이 저하되는 단점이 있다.
종래기술을 이용한 복호기의 구성은 그림 1과 같다.
그림 1의 복호부(10)는 부호화기(미도시)에서 부호화된 0과 1로 구성된 부호화 비트열(부호화 데이터)을 입력받는다. 입력받은 비트열로부터 각 부호어를 구분하여 낸 후, 각 부호어에 해당하는 코드 넘버(code number)를 출력한다. 입력받은 비트열로부터 각 부호어를 구분하는 방법은 아래에서 다시 설명한다. 심볼추출부(11)는 각 부호어에 해당하는 코드 넘버와 심볼의 종류를 결정하는 기본유형(element type) 신호를 입력 받아 이에 해당하는 심볼을 복호화 데이터(decoded data)로 출력하는 기능을 한다.
복호화부(10)의 복호화과정을 설명하면 다음과 같다. 복호화부(10)는 단일 가변장 부호화 테이블(약자로 UVLC(Universal Variable-Length Coding) Table이라고 부른다)을 사용하는데, UVLC 테이블은 그림 2와 같은 규칙을 이용하여 형성된다. 여기에서 Xn은 0 또는 1의 값을 갖는다. 부호화할 정보를 INFO라고 할때, 이것은 INFO=Xn..X1X0로 표현될 수 있으며, 이 INFO 데이터는 그림 2와 같은 규칙으로 홀수위치에는 반드시 0의 값이 오도록 하여(예외적으로 제일 마지막 위치는 항상 1이 되도록 한다) 그림 2와 같은 비트열로 만들어진다. 이때, INFO가 그림 2와 같이 삽입되어 만들어진 최종 부호어(codeword)는 길이가 INFO의 비트수의 두배 값에 1을 더한 값이 된다(단 code number가 0일 때는 예외이다). 이렇게 만들어진 부호어들을 그 길이가 증가하는 방향으로 번호를 매길 수 있는데, 이때, 그 번호를 코드 넘버라고 부르며, 그 예가 그림 3에 도시되어 있다. 이때, code number와 삽입할 때 INFO와의 관계를 다음과 같은 수학식으로 표시할 수 있다.
code_number=2L/2+INFO
여기서 L은 부호어의 길이이며 이미 설명한 바와 같이 INFO의 길이의 두배의 값에 1을 더한 수이다(단 code number가 0일때는 예외이다). 위의 규칙에 대한 한 일례를 들면, INFO가 2진수인 '10'으로 주어지면, L은 5가 되며, 이때의 codenumber는 5가 된다.
복호화는 이러한 규칙을 역으로 이용하여 매우 간단하게 복호화를 수행할 수 있다. 즉 위와 같이 만들어진 UVLC 테이블을 특정한 성질을 지니고 있는데, 이것은 모든 부호어의 홀수 위치값은 항상 2진수 0이다. 이때 예외적으로 부호어의 마지막 자리는 이진수 1이다. 그러므로 그림 1의 (10)의 복호화기는 입력되어진 비트열의 홀수번째 위치를 참조하고 있다가 이진수 '1'이 발견되면 그 위치까지의 비트들이 하나의 부호어에 해당하는 것으로 판정하면 된다. 이렇게 하나의 부호어를 찾은 후에는 찾은 부호어의 짝수번째 위치의 값만을 이진수로 생각하여 읽으면 code number가 되는 것이다. 이러한 과정을 그림 1의 (10)의 복호화기가 수행한다.
그림 1의 (10)의 복호화기가 code number를 출력하면, 이것에 해당하는 실제 심볼, 즉 찾아낸 INFO에 해당하는 심볼을 복호화 하여야 한다. 이는 간단한 테이블 참조를 통하여 이루어지며 그림 1의 심볼추출부(11)를 통하여 수행된다. 즉, 심볼추출부(11)는 일례로 그림 4와 같은 데이터를 저장하고 있다. 즉, code number와 어떤 종류의 심볼인가를 지시하는 기본 유형(element_type)을 입력받으면 이에 해당하는 심볼을 출력함으로써 복호화과정을 수행하게 된다. 여기에서 element_type의 일예를 들면, 현재 복호화하는 매크로블럭의 타입을 나타내는 MB_TYPE 정보를 생각할 수 있다. 그림 4와 같이 움직임 벡터에 의해 참조영상의 해당위치의 영상 데이터로 치환하라는 skip 타입이되거나, 16×16 또는 이 이외의 16×8, 8×16, 8×4,... 등 매크로 블럭의 크기와 형태를 지정해준다.
지금까지 설명한 종래의 방법은 다음과 같은 측면에서 단점이 있다. 즉, 복수개의 심볼종류에 대해(예를 들어 MB_type, CBP(coded Block Pattern)..) 한가지 종류의 단일 UVLC 테이블을 사용한다. 가변장 부호화방법의 압축효율은 부호어 테이블이 실제 사용한 심볼의 확률분포에 얼마나 잘 맞추어 설계되었는가와 밀접한 관계가 있다. 그러나 이미 기술한 종래의 방법에서는 단일 부호어테이블을 사용함으로서 구현상의 복잡도를 줄이는 효과는 가져왔으나, 실제 심볼의 확률분포와는 상관없이 그림 4와 같이 일률적으로 단일한 UVLC 테이블에 의해 code number와 심볼을 매핑시켜 놓았으므로, 압축이라는 기본 목적을 최대한 달성하는데 심각한 문제를 갖고 있다. 즉, 위와 같은 단일한 부호어 테이블 UVLC 테이블을 특정 심볼 종류에는 잘 맞을 수 있지만, 다른 것들에 대해서는 부호화 효율이 심각하게 저하되는 단점을 가지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해 각 심볼에 최적화된 테이블을 각 심볼에 맞추어 구비함으로써 소기의 효과를 달성하도록 시도할 수 있으나, 이러한 방법은 단일 VLC테이블(UVLC)이 주는 이미 기술한 효과를 포기하여야 하는 단점이 발생한다.
본 발명의 목적은 단일 VLC테이블(UVLC)이 주는 장점을 최대한 수용하면서도, 압축 부호화 효율 저하라는 단점을 극복할 수 있는 효과적인 부호화 방법과 이에 따른 부호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 단일 VLC테이블(UVLC)이 주는 장점을 최대한 수용하면서도, 압축 부호화 효율저하라는 단점을 극복할 수 있는 효과적인 복호화 방법과 이에 따른 복호화 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 가변장 복호화기의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 단일 가변장 부호화(UVLC) 테이블의 일례이다.
도 3은 단일 가변장 부호화 테이블의 코드 넘버와 부호어간의 관계를 보인 것이다.
도 4는 심볼과 코드 넘버와의 매핑 관계의 일례를 보이는 표를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 매퍼 기반 가변장 부호화기의 구성도이다.
도 6a는 도 5의 매크로 블록(MB) 유형에 대한 mapper의 매핑 구성의 일례이다.
도 6b는 매크로 블록 유형 심볼들에 대한 실제 코드 넘버와의 매핑예를 도시한 것이다.
도 7은 도 5의 매퍼의 상세 블록도이다.
도 8은 도 7의 선택결정부의 동작 실시예이다.
도 9는 도 7의 선택결정부의 동작에 대한 다른 실시예이다.
도 10은 본 발명의 매퍼 기반 가변장 복호화기의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 매퍼 기반 가변장 부호화 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 매퍼 기반 가변장 복호화 방법의 흐름도이다.
상기 과제를 해결하기 위한, 매퍼 기반 가변장 부호화 방법은, 부호화할 심볼데이터와 이 심볼데이터가 어떤 종류인지에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타입 정보를 입력 받는 입력단계; 입력 받은 상기 심볼데이터에 해당하는 제1의 코드 넘버를 발생하는 부호화 단계; 상기 제1코드 넘버들과, 상기 엘레멘트 타입 정보에 따라 각각 적합하게 매핑된 제2코드 넘버들로 된 매핑테이블 중, 선택된 엘레멘트 타입 정보에 대해 매핑된 제2코드 넘버를 선택하는 매핑단계; 상기 선택된 제2의 코드 넘버에 해당하는 부호어를 발생하는 부호어 추출단계; 상기 발생한 부호어를 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 매핑단계는 심볼데이터에 대응되는 양자화 단계(Qp) 정보에 따라 각각 대응된 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것임이 바람직하다.
상기 매핑단계는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것임이 바람직하다.
상기 매핑단계는 적어도 하나 이상의 상기 매핑 테이블 중 발생비트수가 가장 작도록 하는 매핑테이블을 이용하여 상기 제2코드 넘버를 선택함이 바람직하다.
상기 매핑단계의 상기 특수개의 매핑테이블은 미리 여러개의 훈련 데이터를 이용하여 최적화된 매핑테이블임이 바람직하다.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한, 부호화된 데이터를 가변장 복호화하는 방법은, 부호화된 데이터와 그 부호화 데이터의 종류에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타임 정보를 입력받는 입력단계; 상기 부호화된 데이터에 해당하는 제1코드 넘버를 발생하는 복호화단계; 상기 엘레멘트 타입정보를 입력받아, 엘레멘트 타입 정보에 따라 상기 제1코드와 대응시킨 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나를 선택한 후, 이를 이용하여 상기 제1코드 넘버에 대응하는 제2코드 넘버를 발생하는 매핑단계; 상기 제2코드 넘버를 해당하는 심볼을 발생하는 심볼추출단계; 상기 발생한 심볼을 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 매핑단계는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 매핑 테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것임이 바람직하다.
상기 매핑단계의 적어도 하나 이상의 매핑테이블을 미리 여러개의 훈련데이터를 이용하여 최적화된 매핑테이블임이 바람직하다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한, 가변장 부호화 장치는, 부호화할 심볼데이터와 이 심볼데이터에 대한 타입 정보를 포함하는 엘레멘트 타입정보를 입력받아 제1코드넘버를 발생하는 부호화부; 상기 엘레멘트 타입정보를 입력받아 그에 따른 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나에서 상기 제1코드넘버에 대응하는 제2코드넘버를 발생하는 매퍼부; 상기 제2코드넘버에 해당하는 부호어를 발생하여 부호화된 데이터로 출력하는 부호어 발생부를 구비함을 특징으로 한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한, 부호화된 데이터를 가변장 복호화하는 장치는, 부호화된 데이터와 그 데이터의 종류에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타입 정보를 입력받아 제1코드넘버를 출력하는 복호부; 상기 엘레멘트 타입정보를 입력받아, 각각의 엘레멘트 타입에 따라 대응되어진 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나를 선택하여 이를 이용하여 상기 제1코드넘버를 제2코드넘버로 변환하는 매퍼부; 상기 제2코드넘버에 해당하는 심볼을 출력하는 심볼추출부로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 부호화기의 구성 블록도로서, 부호화부(50), 매퍼(mapper)(60) 및 부호어 발생부(70)로 이뤄진다. 본 발명의 부호화기 동작에 대한 설명은 다음과 같다.
먼저 도 5의 Mapper(60) 기반 가변장 부호화기의 동작을 살펴보자. 부호화할 심볼데이터와 그 심볼과 관계된 타입 정보인 element type 정보가 본 발명의 부호화부(50)에 입력된다. 이때, 일반적으로 element type 정보는 현재 부호화되는 심볼이 어떤 syntax element인가를 말하는 경우(즉 어떤 종류의 심볼인가 하는것)가 포함되며, 더욱 일반적으로 현재 부호화하는 단위 데이터에 대한 여러 관련 syntax element 정보를 말한다. 예를 들어 현재 부호화되는 심볼 데이터에 대한, 매크로블럭 타입, 즉, 크기, 모양, 또는 움직임 보상 시행여부, 또는 밝기정보인지 색상정보인지, DCT계수의 DC부분인지 또는 AC 부분인지 등의 정보가 될 수 있다. 부호화부(50)는 부호화할 심볼에 해당하는 INFO 비트를 이용하여 이에 해당하는 code number를 발생시켜 출력하는데 이를 code number A이라고 하자. 출력된 codenumber는 본 발명의 Mpper부(60)에 의해 code number B로 변환된다. 이 과정을 설명하기 위해 매크로 블록(MB) 유형에 대한 mapper(60)의 구성의 일례를 보이는 도 6a을 참조한다.
현재 부호화할 심볼의 종류가 "MB type"의 경우를 일례로 들어 설명한다. 그러나 지금 설명하는 방법은 특정 element type에 대해 국한 되는 것이 아니라 부호화기가 부호화할 임의의 element type 모두에 대하여 공히 적용 가능하며 이곳에서는 편의상 MB type이라는 한 예를 들어 설명하는 것이다. 부호화부(50)가 출력하는 code number A는 부호화할 심볼에 해당하는 code number이다. 그러나 부호화되는 조건에 따라 실제 발생하는 심볼의 상대적 확률은 매우 상이하다. 즉, 도 6a와 같이 단일한 부호어 테이블 UVLC테이블을 설계할 때는 code number 2에 해당하는 심볼이 code number 5에 해당하는 심볼 보다 더욱 자주 발생되리라고 생각하여 UVLC 테이블을 설계하였으나, 실제로는 code number 5에 해당하는 심볼이 더욱 빈번히 발생하는 경우가 자주 있다. 이것은 실험적으로도 쉽게 확인할 수 있으며, 실제 관측 결과가 도 6b에 도시되어 있다. 도 6b에서 괄호 속에 있는 숫자는 해당 심볼에 해당하는 부호어의 길이이다. UVLC로 표시된 열은 첫번째의 영의 code number에 해당하는 심볼을 표시한다. 즉, UVLC 테이블의 경우 MB type의 16×16의 심볼에는 code number 1의 부호어를 배정하며 이때 부호어의 길이는 3이다. Qp는 양자화 간격을 말하는 것으로 Qp=1, Qp=15, 그리고 Qp=28로 표시된 열은 각각 주어진 Qp값을 사용하여 발생된 심볼들을 그 빈도수의 감소순서로 나열한 것이다. 예를 들어 Qp=1의 경우 MB type의 심볼 "skip"은 실제로는 세번째로 빈번하게 발생하는 심볼이다.그러나, 종래의 방법대로 UVLC로 표시된 열에 있는 매핑 관계를 따르면 3비트의 길이를 갖는 code number 3의 부호어를 사용하게 되어 압축효율의 저하를 경험하게 된다.
도 6b에서 볼 수 있듯이 실제 발생하는 심볼들의 확률분포는 UVLC 테이블에 표현된 것과 매우 상이할 수 있다. 이때, 그 상이여부를 결정하는 요소중의 하나가 양자화 간격 Qp이다. 그러므로 본 발명은 양자화 간격 Qp 값 변화에 따라 설계된 하나 이상의 Mapping Table을 그림 6과 같이 구비하고 이를 이용하여, 부호화부(50)가 발생시키는 code number A를, 더욱 효율적인 부호어에 해당하는 code number B로 매핑토록 하여 UVLC의 장점은 유지하면서 압축효율 증대를 얻을 수 있는 소기의 목적을 달성하도록 한다. Mapping Table은 부호화와 상관없이 간략하게 code number들만을 저장하면 되므로 구현상에 추가의 복잡도를 증대시키는 요소가 아니다.
매퍼(60)의 한 실시예가 그림 7에 도시되어 있다. 프랫(FRAT(Fized Re-association Table))(81)은 도 6b와 같은 분석을 통하여 주어진 조건(예를 들어 Qp값에 따라)에 따른 최적 부호화 매핑을 관측하거나 예측하여, 주어진 조건에 최적화된 Mapping 관계를 테이블 형태로 표시한다. FRAT(81)의 구체적인 예가 도 6b이다. 선택부(90)는 code number A에 해당하는 각 조건의 프랫들로부터 각각 code number B를 입력 받은 후, 선택결정부(80)의 출력신호에 따라 알맞는 한 프랫의 출력 코드 넘버 B를 선택하여 최종 출력 code number B로서 출력하는 선택기능을 한다. 선택 결정부(80)는 부호화 하고자 하는 데이터에 상관되는 element type들을입력받아 이를 기준으로 최적의 FRAT를 선택하는 신호를 발생시켜 출력하는 기능을 한다.
선택결정부(80)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 예를 들어 현재 부호화하는 데이터가 MB_type은 16×16이고 움직임 보상을 하며, Qp=5이며, 밝기와 색상 중 밝기신호라고 하자. 또한 현재 MB type 정보를 부호화한다고 하자. 그러면 선택 결정부(80)는 현재 부호화하는 데이터에 상관된 복수개의 element type들을 입력받아 이를 기준으로 최적의 FRAT를 선택하는 신호를 발생시켜 출력하는 기능을 한다. 예를 들어 현재 부호화하는 데이터가 MB type 심볼이라 하면, (80)의 선택결정부는 주어진 element type 중 MB type의 통계특성에 가장 영향을 주는 것을 찾는다. 한 예를 들면 Qp를 생각할 수 있다. 즉, 각 Qp별로 복수개의 매핑 테이블 FRAT를 구비하도록 실현할 수 있다. 또는, 도 8과 같이 Qp의 값을 몇개의 범위로 나누어, Qp가 a에서 b의 범위에 있을 때는 FRAT 1을, 그리고 c에서 d의 범위에 있을 때는 FRAT 2를 선택하는 식으로 구현할 수도 있다. 이때, Qp의 값을 이용하여 FRAT를 선택하는 것은 하나의 예에 불과하며, 다른 하나의 Element type 정보를 이용하거나, 복수개의 element type을 이용하는 등 필요에 따라 여러가지로 구현될 수 있어 위의 예가 어떤 면에서라도 본 발명의 구현 형태를 제한하는 것은 아니다. 또 다른 구현예가 도 9에 나와 있다.
도 10은 본 발명의 매퍼 기반 가변장 복호화기의 구성을 블록도로서 나타낸 것이며, 이의 동작설명은 다음과 같다. 복호화부(101)는 도 5와 같은 매퍼 기반 가변장 부호화기에서 부호화된 0과 1로 구성된 부호화비트열인 coded data를 입력받는다. 이미 상술한대로 입력 받은 비트열로부터 각 부호어를 구분하여 낸 후, 복호화부(101)는 각 부호어에 해당하는 code number를 출력하는데, 이를 code number A이라고 하자. 이 code number는 mapper부(110)에 의해 부호화기에서 사용한 실제의 code number인 code number B로 변환된다. 이때, Mapper부(110)는 어떤 심볼에 대한 매핑을 하는지를 알려주는 "Element type 정보"신호를 입력받는다. Mapper부(110)가 출력하는 code number B는 심볼추출부(120)에 입력되며, 심볼추출부(120)는 이에 해당하는 소정의 심볼을 찾아 출력하여 소기의 복호화과정이 수행된다. Mapper부(110)의 동작은 그림 5와 연관된 부호화기의 Mapper(60) 동작과 동일하다.
도 11은 본 발명의 매퍼 기반 가변장 부호화 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 매퍼 기반 가변장 부호화 방법은, 먼저 부호화할 심볼과 이 심볼이 어떤 종류의 정보인지를 나타내는 element type정보를 입력 받는다(1100단계). 부호화할 심볼에 해당하는 INFO비트를 이용하여 이에 해당하는 code number를 발생시키는 부호화를 수행한다(1110단계), 발생된 code number를 소정 부호화 조건에 따라 관측적으로나 이론적으로 적합한 다른 code number로 변환시키는 매핑을 수행한다(1120단계). 매핑된 다른 code number에 해당하는 부호어를 발생시켜 그 부호어를 추출한다(1130단계). 그리고 추출된 부호어를 출력한다(1140단계). mapping 단계는 부호화 단계에서 발생시킨 code number와 현재의 데이터에 관계된 element type 정보를 이용한다. 본 발명의 부호화 방법에 대한 구체적 동작설명은 본 발명의 부호화기 동작과 관련된 설명을 참조하면 된다.
도 12는 본 발명의 매핑 기반 가변장 복호화 방법의 흐름도로서, 그 방법은 먼저, 부호화기에서 부호화된 0과 1로 구성된 부호화 비트열인 coded data와 현 데이터의 종류를 나타내는 element type 정보를 입력 받는다(1200단계). 입력된 데이터를 이용하여 이에 해당하는 code number를 알아내는 복호화를 수행한다(1210단계). 그리고 이렇게 찾아진 code number를 element type 정보에 적합하게 다른 코드 넘버와 매핑된 Mapping Table을 이용하여 실제 부호화된 심볼에 해당하는 다른 code number로 변환하는 mapping을 수행한다(1220단계). 매핑 단계에서 결정된 코드 넘버를 이용하여 원래의 심볼을 찾는 심볼 추출을 수행한다(1230단계). 추출된 심볼을 출력한다(1240단계). 여기서 mapping단계는 복호화 단계에서 발생시킨 code number와 현재의 데이터에 관계된 element type 정보를 이용한다. 본 발명의 복호화 방법에 대한 구체적 동작설명은 본 발명의 복호화기 동작과 관련된 설명을 참조하면 된다.
본 발명의 이용이 예상되는 향후 주요 영역은 영상전화류의 실시간 대화형 응용, 이동망상에서의 오디오/비디오 통신, 인터넷상의 비디오 응용서비스, 실시간 수화(sign language) 및 lip-reading 통신용 비디오 전송, 주문형 비디오 서비스를 위한 비디오 저장 및 Retrieval, 비디오 메일 응용을 위한 비디오 저장 및 Forwarding응용, 이종망(heterogeneous network)상의 다지점 통신등으로 그 활용범위가 매우 다양하다.
본 발명에 의하면, 단일 VLC테이블(UVLC)이 주는 장점을 최대한 수용하면서도, 압축 부호화 효율저하라는 단점을 극복할 수 있다.

Claims (18)

  1. 데이터를 가변장 부호화하는 방법에 있어서,
    부호화할 심볼데이터와 이 심볼데이터가 어떤 종류인지에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타입 정보를 입력 받는 입력단계;
    입력 받은 상기 심볼데이터에 해당하는 제1의 코드 넘버를 발생하는 부호화 단계;
    상기 제1코드 넘버들과, 상기 엘레멘트 타입 정보에 따라 각각 적합하게 매핑된 제2코드 넘버들로 된 매핑테이블 중, 선택된 엘레멘트 타입 정보에 대해 매핑된 제2코드 넘버를 선택하는 매핑단계;
    상기 선택된 제2의 코드 넘버에 해당하는 부호어를 발생하는 부호어 추출단계;
    상기 발생한 부호어를 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 가변장 부호화 방법.
  2. 제1항의 가변장 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 매핑단계는 심볼데이터에 대응되는 양자화 단계(Qp) 정보에 따라 각각 대응된 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 부호화 방법.
  3. 제1항의 가변장 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 매핑단계는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 부호화 방법.
  4. 제1항의 가변장 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 매핑단계는 적어도 하나 이상의 상기 매핑 테이블 중 발생비트수가 가장 작도록 하는 매핑테이블을 이용하여 상기 제2코드 넘버를 선택함을 특징으로 하는 가변장 부호화 방법.
  5. 제1항의 가변장 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 매핑단계의 상기 특수개의 매핑테이블은 미리 여러개의 훈련 데이터를 이용하여 최적화된 매핑테이블임을 특징으로 하는 가변장 부호화 방법.
  6. 부호화된 데이터를 가변장 복호화하는 방법에 있어서,
    부호화된 데이터와 그 부호화 데이터의 종류에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타임 정보를 입력받는 입력단계;
    상기 부호화된 데이터에 해당하는 제1코드 넘버를 발생하는 복호화단계;
    상기 엘레멘트 타입정보를 입력받아, 엘레멘트 타입 정보에 따라 상기 제1코드와 대응시킨 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나를 선택한 후, 이를 이용하여 상기 제1코드 넘버에 대응하는 제2코드 넘버를 발생하는 매핑단계;
    상기 제2코드 넘버를 해당하는 심볼을 발생하는 심볼추출단계;
    상기 발생한 심볼을 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 가변장 복호화방법.
  7. 제1항의 가변장 복호화하는 방법에 잇어서,
    상기 매핑단계는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 매핑 테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 복호화 방법.
  8. 제1항의 가변장 복호화 방법에 있어서,
    상기 매핑단계의 적어도 하나 이상의 매핑테이블을 미리 여러개의 훈련데이터를 이용하여 최적화된 매핑테이블임을 특징으로 하는 가변장 복호화하는 방법.
  9. 데이터를 가변장 부호화하는 장치에 있어서,
    부호화할 심볼데이터와 이 심볼데이터에 대한 타입 정보를 포함하는 엘레멘트 타입정보를 입력받아 제1코드넘버를 발생하는 부호화부;
    상기 엘레멘트 타입정보를 입력받아 그에 따른 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나에서 상기 제1코드넘버에 대응하는 제2코드넘버를 발생하는 매퍼부;
    상기 제2코드넘버에 해당하는 부호어를 발생하여 부호화된 데이터로 출력하는 부호어 발생부를 구비함을 특징으로 하는 가변장 부호화 장치.
  10. 제10항의 가변장 부호화장치에 있어서, 상기 매핑부는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 부호화 장치.
  11. 제10항의 가변장 부호화장치에 있어서, 상기 매퍼부는 상기 심볼데이터에 대응되는 양자화단계(Qp) 정보에 따라 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 부호화 장치.
  12. 제10항의 가변장 부호화 장치에 있어서,
    상기 매핑부는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 부호화 장치.
  13. 제10항의 가변장 부호화장치에 있어서,
    상기 매핑부는 적어도 하나 이상의 상기 매핑테이블 중 발생비트수가 가장 작도록 하는 매핑테이블을 이용하여 상기 제2코드 넘버를 선택함을 특징으로 하는 가변장 부호화 장치.
  14. 제10항의 가변장 부호화하는 장치에 있어서,
    상기 매핑부의 상기 복수개의 매핑테이블을 미리 여러개의 훈련데이터를 이용하여 최적화된 매핑테이블임을 특징으로 하는 가변장 부호화 장치.
  15. 부호화된 데이터를 가변장 복호화하는 장치에 있어 부호화된 데이터와 그 데이터의 종류에 대한 정보를 포함하는 엘레멘트 타입 정보를 입력받아 제1코드넘버를 출력하는 복호부;
    상기 엘레멘트 타입정보를 입력받아, 각각의 엘레멘트 타입에 따라 대응되어진 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나를 선택하여 이를 이용하여 상기 제1코드넘버를 제2코드넘버로 변환하는 매퍼부;
    상기 제2코드넘버에 해당하는 심볼을 출력하는 심볼추출부로 이루어짐을 특징으로 하는 가변장 복호화하는 장치.
  16. 제15항의 가변장 복호화 장치에 있어서,
    상기 매핑부는 상기 심볼데이터에 대응되는 양자화단계(Qp) 정보에 따라 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나를 선택하여 상기 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 가변장 복호화장치.
  17. 제5항의 가변장 복호화 장치에 있어서, 상기 매핑부는 상기 심볼데이터에 대응되는 상기 엘레멘트 타입정보 중, 적어도 양자화단계(Qp) 정보를 포함한 정보에 의거하여 적어도 하나 이상의 매핑테이블 중 하나를 선택하여 제2코드 넘버를 발생시키는 것을 특징으로 하는 가변장 복호화 장치.
  18. 제15항에 가변장 복호화 장치에 있어서,
    상기 매핑부가 구비한 상기 적어도 하나 이상의 매핑테이블은 미리 여러 개의 훈련 데이터를 이용하여 최적화된 매핑테이블임을 특징으로 하는 가변장 복호화 장치.
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