KR950005653B1 - 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법 및 그 장치

제1도는 일반적인 부호화장치의 블록도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 부호화장치의 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 이산코사인변환부 12 : 양자화부

13 : 가변장부호화 14 : 버퍼

22 : 양자화레벨제어수단 23 : 영상특성검출부

24 : 버퍼상태검출부 25 : 양자화레벨발생부

26, 27 : 분산계산기 28 : 지연기

29 : 할당비트수검출기 30 : 영상복잡정도검출기

31 : 부호화효율계산기

본 발명은 영상 특성을 고려한 데이타양자화를 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 영상데이타를 양자화하여 전송하는 영상데이타 부호화시스템에서의 영상특성을 고려한 데이타양자화를 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

국제무선통신자문위원회(CCIR)규격에 기초를 둔 정지화상 압축방법은 현재 화상전문그룹(Joint Picture Expert Group ; 이하, "JPGE"라 함)에서 표준제정을 끝난 상태이며, 움직임 영상에 대한 압축기법은 MPEG(Motion Picture Expert Group)에서 표준 규격안 재정이 진행하고 있다.

움직임 보상에 의한 프레임간 예측 및 이산코사인변환과 가변길이 부호화등을 사용하는 영상의 부호화에서는 우선 일정한 크기의 매트로블록에 대해 움직임벡터(Motion Vector)를 구하고, 움직임벡터를 이용하여 움직임보상을 한다. 이때 발생한 예측오차를 이산코사인변환(Discrete Cosine Transform), 양자화(Quantization) 가변길이부호화(Variable Length Coding)등의 부호화를 한다.

제1도는 일반적인 영상데이타의 부호화장치를 개략적으로 나타낸다. 제1도의 부호화장치는, 입력단을 통해 인가되는 소정 크기 블록단위의 영상데이타를 최저주파수에 대응하는 DC계수와 그 이외의 주파수에 대응하는 AC계수로 구성되는 주파수 영역의 데이타로 변환시킨 후 변환계수를 양자화하는 수단과, 양자화된 데이타를 가변장부호화하여 데이타를 압축시키는 수단과, 불규칙하게 입력되는 데이타를 저장하고 이를 일정한 속도로 전송하면서 오버플로우(overflow)나 언더플로우(underflow)가 발생되지 않도록 양자화레벨을 출력하는 버퍼와, 양자화된 데이타를 역양자화 및 역변환하고, 역변환되어 재구성된 화면과 부호화할 블록으로부터 움직임추정 및 움직임보상을 수행하는 수단과, 부호화된 데이타를 전송하는 수단으로 구성된다. 제1도에서, 입력단(10)으로 N×N크기 블록의 영상데이타가 인가되고(일반적으로 N1×N2블록이나, 실시예에서는 N1=N2=N으로 가정함), 입력단(10)을 통해 인가되는 블록데이타는 제1가산기(A1)에서 소정의 궤환데이타와 감산되어 오차데이타를 산출한다. 이 오차데이타는 이산코사인변환부(11)에서 주파수영역의 데이타로 변환되고, 이때 변환된 변화계수의 에너지는 주로 저주파쪽으로 모이게 된다. 양자화부(12)는 소정의 양자화과정을 통해 변환계수들을 일정 레벨의 대표값들로 바꾸어준다. 즉, 양자화부(12)는 버퍼(14)에서 궤환되는 양자화레벨(Q)신호를 공급받아 이산코사인 변환부(11)의 출력데이타를 양자화시킨다.

양자화된 양자화계수에 대해 가변장부호화부(13)는 이 대표값들의 통계적으로 성을 살려 가변장부호화함으로써 압축된 데이타(VCD)를 전송시킨다. 버퍼(14)는 가변장부호화부(13)에서 공급되는 압축데이타를 받아 일정한 속도로 데이타를 전송하면서 오버플로우(overflow)나 언더플로우(underflow)가 발생하지 않도록 입력데이타량을 조절하기 위해 양자화레벨(Q)신호를 양자화부(12)로 출력한다.

또한, 일반적으로 화면과 화면간에는 유사한 부분이 많으므로, 약간의 움직임이 화면인 경우 그 움직임을 추정하여 움직임벡터(MV)를 산출하고, 이 움직임벡터를 이용하여 데이타를 보상하여 주면 인접한 화면간의 차신호는 매우 작으므로 전송데이타를 더욱 압축시킬 수 있다. 이러한 움직임보상을 수행하기 위해, 역양자화부(15) 및 역이산코사인변환부(16)는 양자화부(12)에서 출력하는 양자화된 계수를 역양자화시킨 다음 역변환시켜 주파수영역의 영상데이타를 시간영역의 데이타로 변환시킨다. 역이산코사인변환부(16)에서 출력되는 영상데이타는 소정의 궤환데이타와 제2가산기(A2)에서 가산되어 프레임메모리(17)에 저장됨으로써 화면을 재구성한다. 그러면, 움직임추정부(18)는 입력단(10)에서 인가되는 N×N블럭데이타와 가장 유사한 패턴의 블록데이타를 프레임메모리(17)에 저장된 프레임데이타에서 찾아, 2개 블록간의 움직임을 나타내는 움직임벡터(MV)를 산출한다. 이 움직임벡터(MV)는 움직임보상부(19)로 전송된다. 움직임보상부(19)는 프레임메모리(17)의 프레임데이타에서 움직임벡터에 상응하는 블록데이타를 독출하여 제1가산기(A1)로 공급한다. 그러면, 제1가산기(A1)는 전술한 바와 같이 입력단(10)에서 인가되는 블록데이타와 움직임보상부(19)에서 공급되는 블록데이타간의 오차데이타를 산출하고, 이 오차데이타는 부호화되어 멀티플렉서(19)로 전송된다. 멀티플렉서(19)는 다른 입력단으로 입력하는 움직임벡터(MV) 양자화게벨(Q)등을 부호화된 영상데이타사이에 삽입한다. 멀티플렉서(19)로부터 출력되는 데이타는 순방향오류정정(forward error correction)부(20)에서 비트오류가 정정된 다음, 수신측으로 전송된다.

영상데이타 압축기술로 널리 이용되는 MPEG I 방식에서는, 프레임을 영상데이타 처리의 기본단위로 규정하며, 다른 N개의 프레임을 화상그룹(Group of Picture)으로 정한 다음, 화상그룹(GOP)내에서 1개의 프레임을 내부프레임(Intra Frame), (N-1)/M개의 프레임을 예측프레임(Predictional Frame), 그 나머지를 쌍방향프레임(Bidirectional Frame)으로 구분한다. 그리고 화상그룹내에서 구분된 세종류의 프레임에는 비트할당율을 서로 다르게 구성한다. 내부프레임, 예측프레임, 및 쌍방향프레임에 대응하는 세종류의 프레임방향 ; 예측프레임방식 ; 쌍방향프레임방식=15 : 6 : 1의 비율로 비트할당을 한다.

이와 같은 MPEG방식에 의해 부호화된 영상데이타를 복호화하는 경우, 복원된 영상은 프레임방식에 따른 비트할당 및 버퍼상태만을 고려한 양자화레벨조정 때문에 프레임간격으로 인조잡상(artifacts)을 포함한다. 즉, 영상의 일부분을 연속프레임에 대해 관찰하면 정지화상으로 볼 때는 알수 없던 물결모양의 노이즈가 나타난다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 버퍼의 상태에 의해 결정되는 양자화레벨을 영상이 복잡한 정도에 따라 수정함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 영상 특성을 고려한 데이타양자화를 제어방법을 제공함에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 버퍼의 상태에 의해 결정되는 양자화레벨을 영상이 복잡한 정도에 따라 수정함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 영상 특성을 고려한 데이타양자화율 제어장치를 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은, 버퍼상태에 따라 가변적인 양자화율을 가지며 프레임간 예측과 변환부호화를 이용하는 화상데이타의 부호화방법에 있어서, 변환계수를 이용하여 소정 매크로블록의 할당비트수를 계산하는 단계와, 상기 메크로블록의 영상패턴의 복잡정도(busyness)를 검출하는 단계와, 버퍼상태에 따른 양자화레벨을 검출하는 단계와, 상기 계산된 할당비트수와 검출된 영상패턴의 복잡정도 및 양자화레벨로 상기 매크로블록의 부호화효율을 계산하는 단계와, 상기 계산된 부호화효율을 이용하여 동일한 화면영역에 대응하는 차순의 매크로블록에 대한 양자화레벨을 발생하는 단계를 포함하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율을 제어방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 버퍼상태에 따라 가변적인 양자화율을 가지며 프레임 예측과 변화부호화를 이용하는 화상데이타의 부호화장치에 있어서, 버퍼에 저장되는 소정 데이타량을 입력받아 버퍼상태에 따른 양자화레벨을 발생하는 버퍼상태검출부와, 예측부호화되기 이전의 원화상데이타에 의해 소정 매크로블록의 변환계수들과, 상기 원화상데이타와 예측화상데이타의 차분데이타에 의한 상기 매크로블록의 변환계수들, 및 상기 버퍼상태에 따른 제1양자화레벨을 입력받아 해당 매크로블록의 부호화효율을 생성하는 영상특성검출부와 영상특성검출부에서 생성된 부호화효율을 입력받아 동일한 화면영역에 대응하는 차순의 매크로블록에 대한 제2양자화레벨을 생성하는 양자화레벨발생부를 포함하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어장치에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법 및 그 장치를 제2도를 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 8×8화소로 형성되는 블록과 4개의 블록으로 구성되는 매크로 블록을 이용하여 화상데이타를 부호화하는 경우를 예로하여 설명한다.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화장치의 블록도이다.

제2도의 장치는, 입력영상데이타를 이산코사인변환 및 양자화하는 수단과, 양자화된 데이타를 역양자화 및 역변환하는 수단과, 역변환되어 재구성된 영상데이타와 상술의 입력영상데이타를 이용하여 움직임추정 및 보상하는 수단과, 양자화된 데이타를 가변장부호화하는 수단과, 가변적인 비트율로 입력하는 데이타를 저장하며 그 출력단으로는 일정한 비트율로 데이타를 출력하면서 양자화레벨을 상술의 양자화부로 출력하는 버퍼 및 부호화된 데이타를 전송하는 수단을 구비한다. 그리고, 버퍼(14)의 양자화레벨을 입력받아 화생패턴의 복잡한 정도 및 부호화효율에 따라 상술의 양자화레벨을 보정하는 양자화레벨제어수단(22)을 포함한다.

양자화레벨제어수단(22)은, 이산코사인변환에 의해 생성된 변환계수를 입력받아 영상의 복잡정도에 따른 부호화효율을 검출하는 영상특성검출부(23)와, 버퍼(14)에 저장된 데이타량을 이용하여 부호화효율을 계산하는 버퍼상태검출부(24) 및 영상특성검출부(24)와 버퍼상태검출부(24)의 출력데이타를 입력받아 양자화레벨을 발생하는 양자화레벨발생부(25)를 구비한다. 영상특성검출부(23), 이산코사인변환부(11)의 출력단에 병렬연결되는 제1분산계산기(26)와 제2분산계산기(27) 및 영상복잡정도검출기(30)와, 제1분산계산기(26)에 연결되어 입력데이타를 지연출력하는 지연기(28)와, 지연기(28) 및 제2분산계산기(26)의 출력단에 연결되며 부호화될 데이타량을 결정하는 할당비트수검출기(29)와, 할당비트수검출기(29) 및 영상복잡정도검출기(30)의 출력단에 연결되며 버퍼상태검출부(24)의 출력데이타를 인가받아 화상의 복잡한 정도를 반영한 부호화효율인자를 계산하는 부호화효율계산기(31)를 구비한다.

상수의 제1분산계산기(26)는 입력단(10)을 통하여 입력하는 영상데이타에 의해 생성된 변환계수의 분산(δ_y)을 소정데이타블록마다 계산하며, 제2분산계산기(27)는 입력단(10)을 통한 영상데이타와 움직임보상 및 예측에 의해 생성된 예측화상데이타의 차이값인 차분데이타를 이산코사인변환하여 생성된 변환계수의 분산(δ_x)을 소정 데이타블록마다 계산하고, 영상복잡정도검출기(30)는 소정 데이타블록마다 변환계수로부터 얻어진 분산에 실험으로부터 얻어진 소정 상수를 곱하는 방식으로 영상의 복잡정도를 나타내는 데이타를 검출하도록 구성된다.

제2도의 장치에서 제1도의 장치와 동일한 동작을 담당하는 블록들에는 동일한 부호를 부여하며, 그에 대한 상세한 동작설명은 생략한다.

소정의 매크로블록에 속하는 영상데이타가 가산기(A1)를 통하여 입력되며 이산코산변환부(11)에 의해 변환계수의 형태로 출력하면, 제1분산계산기(26)는 입력데이타중에서 입력단(10)을 통하여 입력하는 원래의 영상데이타로부터 생성된 변환계수의 분산(δ_y)를 매크로블록단위로 계산한다. 즉, 이산코산인변환에 의해 생성된 변환계수의 분산을 다음의 식(1)을 이용하여 계산한다.

……………………………………………(1)

위 식(1)에서 i는 매크로블록들을 구분하는 인덱스(index)이며, j는 소정 매크로블록에 속하는 4개의 블록들을 구분하는 인덱스이고, k는 8×8블록의 이산코산인변환에 의해 생성된 AC계수를 표시하는 인덱스이다. 그리고, DCT_{i, j, k}는 인덱스 i, j, k에 의해 지정된 AC계수이다.

소정의 차분데이타 즉, 움직임보상 및 예측에 의해 생성된 예측화상데이타와 입력단(10)을 통해 입력하는 영상데이타의 차이값이 이산코산인변환부(11)를 통해 전송되는 경우, 제2분산계산기(27)는 상술의 식(1)을 이용해 각 매크로블록들에 대한 분산(δ_w)을 계산한다.

화상의 일그러짐(distortion)에 대한 사람의 인지정도는 대략 화상패턴의 복잡한 정도에 반비례한다. 즉, 사람은 화상패턴이 급격히 변하는 영역보다 화상패턴이 완만하게 변하는 영역에서 발생한 화상의 일그러짐에 대해 더 민감하다. 실험적 결과에 따르면 화상의 복잡한 정도는 이산코산인변환에 의해 생성되는 AC계수의 분산(variance)으로 표시할 수 있다. 따라서, 영상복잡정도검출기(30)는 매크로블록에 대한 영상데이타가 이산코산인변환기 변환계수들을 입력받아 분산을 계산하고, 상술의 식(1)에 실험적인 수치인 128/DC(여기서, DC는 이산코산인 변환의 DC계수)를 곱해줌으로써 얻어지는 아래의 식(2)을 이용하여 각 매크로 블럭에 대한 영상의 복잡정도(busyness)(δ_B(i))계산한다.

…………………………………………(2)

제1분산계산기(26)의 출력데이타(δ_y) 및 제2분산계(21)의 출력데이타(δ_x)는 각각 지연기(28)의 할당비트수검출기(29)로 입력한다. 일반적인 압축부호화에서는 압축하는 영상데이타에 발생하는 에러를 줄이기 위하여 움직임보상부(19)로부터 출력하는 데이타를 제1가산기(A1)에 인가하지 않는다. 그리고, 이때 입력단(10)을 통하여 제1가산기(A1)로 입력하는 영상데이타만이 데이타의 감산없이 이산코산인변환부(11)로 입력한다. 따라서 지연기(28)는 제2분산계산기(27)가 소정 매크로블록에 대한 분산(δ_x)의 계산을 완료때까지 제1분산계산기(26)의 출력데이타 즉, 상술의 소정 매크로블록에 속한 원래영상데이타의 변환계수를 이용하여 계산된 분산(δ_y)을 지연시킨다. 제2분산계산기(21)가 분산데이타(δ_x)를 출력하면, 지연기(28)는 소정분산데이타(δ_y)를 출력시킨다. 할당비트수검출기(29)는 소정 매크로블록에 해당하는 지연기(28)의 출력데이타(δ_y) 및 제2분산계수기(27)의 출력데이타(δ_x)를 입력받아 매크로블록에 해당된 비트수를 계산한다. 할당비트수(R(i))는 부호화될 데이타량을 결정하기 위한 것으로서, 데이타압축시스템에서 설정한 "목표비트수" 및 상술의 분산데이타(δ_y, δ_x)들의 함수로 표시된다. 그 관계를 대략적인 수식으로 표시하면 아래식(3)과 같다.

…………………………………………(3)

할당비트수검출기(29)에서 계산출력되는 매크로블록의 할당비트수(R(i))와 영상복잡정도검출기(30)에서 출력되는 매크로 블록의 영상복잡정도(δB)는 부호화효율계산기(31)로 입력한다.

8×8화소로 구성된 블록의 이산코산인변환에 의해 생성되며 하나의 매크로블록에 속한 변환계수의 갯수를 "M"이라 하면, 채널전송에서는 일정한 전송비트율을 유지해야 하는 MPEG방식의 경우, 상술한 할당비트수(R(i))와 각 매크로블록의 평균양자화레벨수 사이에는 아래 식(4)와 같은 관계를 형성된다.

매크로블록의 평균양자화레벨수=2R(1)/M ………………………(4)

양자화 및 가변장부호화된 이산코산인변환계수들의 매크로블록에 대한 분산이 갖는 평균범위는 2δ_B(i)라하면, 양자화 및 가변장부호화된 이산코산계수당 평균양자화레벨수(AQL)는 아래의 식(5)으로 표시된다.

AQL=2δ_B(i)/q(i) …………………………………………………(5)

여기서, q(i)는 버퍼(14)상태에 의해 계산된 양자화레벨(Q₁)이다.

상술의 식(4) 및 식(5)는 모두 양자화레벨수에 관련된 식이므로 소정의 상수(C1)를 이용하면, 매크로블록의 평균양자화레벨수와 양자화 및 가변장부호화된 이산코산인계수당 평균양자화레벨수(AQL)의 관계를 아래의 식(6)으로 표시할 수 있다.

……………………………………………………(6)

여기서, 소정 상수(C₁)는 부호화효율정도에 따라 결정되는 부호화효율이득인자(coding efficiency gain factor)이다.

버퍼상태검출부(24)가 버퍼(14)의 상태에 따른 양자화레벨(Q₁)을 발생하면, 부호화효율계산기(31)는 상술의 양자화레벨(Q₁)을 입력받아 양자화 및 가변장부호화에 의한 부호화효율이 독인자를 계산한다. 즉, 식(6)의 q(i)에 상술의 양자화레벨(Q₁)을 대입하여 부호화효율이득인자를 계산한다. 이때 얻어진 부호화효율인자(C₁)는 부호화전의 데이타와 부호화후의 데이타간의 데이타량 비교에 의한 부호화효율(coding efficiency)을 정량적으로 표현한 것이다.

상술의 식(6)으로부터 얻어지는 효율이득인자(C₁)는 부호화의 효율만을 고려한 것이므로, 부호화효율계산기(31)는 화상의 복잡한 정도를 반영하는 새로운 부호화효율이득인자를 얻기 위하여 상술의 부호화효율이득인자(C₁)를 영상의 복잡정도를 정량화한 식(2)에 연관시켜 수정한다. 버퍼상태를 이용하여 계산한 부호화효율이득인자(C₂)는 아래의 식(7)로 표시된다.

………………(7)

부호화효율계산기(31)가 할당비트수검출기(29)의 출력데이타(R(i))와 영상복잡정도검출기(30)의 출력데이타(δ_B(i)) 및 버퍼상태검출부(24)의 출력데이타(Q₁)를 입력받아 식(6) 및 식(7)을 이용하여 새로운 부호화효율이득인자(C₂)를 계산출력하면, 양자화레벨발생불(25)는 다음의 식(8)을 이용하여 영상의 주파수특성 및 버퍼상태를 반영한 새로운 양자화레벨(Q₂)을 발생한다.

q(i)=2^C-R(i)/M·δ_B(i) ……………………………………………(8)

여기서, C=1+log₂C₂.

위의 상기(8)는 상술의 식(6)에서 C₁을 C₂로 대체하여 변형한 결과이다. 양자화레벨제어수단(22)은 영상의 복잡정도 및 부호화효율이 큰 경우 즉, 매크로블록의 화상패턴의 복잡하며 그 매크로블록에 속한 데이타의 압축효율이 큰 경우, 양자화레벨제어수단(22)은 영상의 복잡정도(δ_B)와 분산계수(δ_x, δ_y)들 및 버퍼상태검출부(24)에서 출력되는 양자화레벨(Q₁)을 이용하여 각 매크로블록에 관한 화상특성이 고려된 양자화레벨(Q₂)을 발생한다. 즉, 화상의 복잡정도 및 버퍼상태가 고려된 양자화레벨을 발생한다. 양자화레벨발생부(25)에서 출력하는 양자화레벨(Q₂)은 다음 프레임내의 대응 매크로블록의 양자화레벨제어를 위한 것으로서, 양자화부(12)와 역양자화부(15) 및 멀티플렉서(20)로 전송된다. 멀티플렉서(20)는 가변장부호화부(13) 및 버퍼(14)를 거쳐 출력하는 부호화된 데이타(VCD)와 움직임추정부(18)에서 생성된 움직임벡터(MV) 및 양자화레벨발생부(25)에서 생성된 새로운 양자화레벨(Q₂)을 다중화(multiplexing)하여 출력한다. 이후의 데이타처리를 일반적인 데이타전송방식과 동일하다.

상술의 일 실시예에서는 8×8화소크기의 블록과 16×16화소크기의 매크로블록을 이용하여 본 발명을 설명하였으나, 매크로블록의 크기를 다르게 구성하여 본 발명의 기술적사상을 구현하는 것도 가능하다. 그리고, 부호화효율 및 영상패턴의 복잡한 정도를 반영하여 구성되는 본 발명의 기술적사상은 데이타를 양자화부 및 버퍼를 이용하여 처리하여 일정한 데이타전송속도를 갖는 어떠한 부호화시스템에서도 구현 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 영상특성의 고려한 데이타양자화 율제어방법 및 그 장치에 의하면, 화상프레임간의 인조잡상을 제거할 수 있으므로 재현되는 영상의 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 버퍼상태에 따라 가변적인 양자화율을 가지며 프레임간 예측과 변환부호화를 이용하는 화상데이타의 부호화방법에 있어서, 변환계수를 이용하여 소정 매크로블록의 할당비트수를 계산하는 단계와; 상기 매크로블록의 영상패턴의 복잡정도(busyness)를 검출하는 단계와; 버퍼상태에 따른 제1양자화레벨을 검출하는 단계와; 상기 계산된 할당비트수와 검출된 영상패턴의 복잡정도 및 양자화레벨로 상기 매크로블록의 부호화효율을 계산하는 단계와; 상기 계산된 부호화효율을 이용하여 동일한 화면영역에 대응하는 차순의 매크로블록에 대한 제2양자화레벨을 발생하는 단계를 포함하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 할당비트계산단계는 예측부호화되기 이전의 원화상데이타에 의해 생성된 매크로블록의 변환계수들의 분산을 계산하며, 상기 원화상데이타와 예측화상데이타의 차분데이타에 의한 상기 매크로블록 변환계수들의 분산을 계산하고, 상기 계산된 분산들로 해당 매크로블록의 할당비트수를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 영상패턴의 복잡정도검출단계는 상기 매크로블록의 영상데이타의 변환계수들로부터 얻어진 분산값에 소정의 실험적 수치를 곱하여 영상복잡정도를 나타내는 데이타를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.
4. 버퍼상태에 따라 가변적인 양자화율을 가지며 프레임간 예측과 변환부호화를 이용하는 화상데이타의 부호화장치에 있어서, 버퍼에 저장되는 소정 데이타량을 입력받아 버퍼상태에 따른 양자화레벨을 발생하는 버퍼상태검출부와; 예측부호화되기 이전의 원화상데이타에 의한 소정 매크로블록의 변환계수들과, 상기 원화상데이타의 예측화상데이타의 차분데이타에 의한 상기 매크로블록의 변환계수들, 및 상기 버퍼상태에 따른 제1양자화레벨을 입력받아 해당 매크로블록의 부호화효율을 생성하는 영상특성검출부와; 영상특성검출부에서 생성된 부호화율을 입력받아 동일한 화면영역에 대응하는 차순의 매크로블록에 대한 제2양자화레벨을 생성하는 양자화레벨발생부를 포함하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어장치.
5. 제4항에 있어서, 영상특성검출부는 예측부호화되기 이전의 원화상데이타에 변환계수들을 입력받아 해당 매크로블록의 분산값을 계산하는 제1분산계산기와, 상기 원화상데이타와 예측화상데이타의 차분데이타에 의한 변환계수들을 입력받아 해당 매크로블록의 분산값을 계산하는 제2분산계산기와, 상기 제2분산계산기의 분산값 계산이 완료될 때까지 상기 제1분산계산기의 출력데이타를 지연시키는 지연기와 제2분산계산기에서 생성된 분산값 및 지연출력되는 제1분산계산기의 분산값을 입력받아 해당 매크로블록의 할당비트수를 계산하는 할당비트수검출기와, 해당 매크로블록의 소정 분산값을 입력받아 화상의 복잡정도(busyness)를 계산하는 영상복잡정도검출기, 및 상기 제1양자레벨과 화상복잡정도 및 할당비트수를 입력받아 해당 매크로블록의 부호화효율을 계산하는 부호화효율계산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 영상복잡정도검출기는 N개의 화소로 구성되는 블록과 상기 블록 M개로 구성되는 매크로블록에 대한 영상패턴의 복잡정도(δ_B)를 아래의 식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.

   여기서, DCJ_{j, k}는 인덱스 j, k에 의해 결정되는 이산코산인변환의 AC계수이며, 128/DC는 실험에 의해 얻어진 수치이다.
7. 제6항에 있어서, 상기 영상복잡정도검출기는 8×8개의 화소로 구성되는 블록과, 상기 블록 4개로 구성되는 매크로블록에 대한 영상패턴의 복잡정도를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 부호화효율계산기는 상기 버퍼상태검출부에서 생성된 제1양자화레벨(Q₁)을 이용하여 제1부호화효율계수(C₁)를 생성한 다음, 해당 매크로블록의 할당비트수(R)와 영상패턴의 복잡정도(δ_B)와 제1부호화효율계수를 이용하여 아래의 식으로부터 해당 매크로블록의 부호화효율(C₂)을 계산하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.

   여기서, L은 매크로블록이 변환계수 갯수이다.
9. 제8항에 있어서, 양자화레벨바생부는 상기 제2양자화레벨(Q₂)을 아래의 식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 영상특성을 고려한 데이타양자화율 제어방법.

   여기서, C=1+logC₂이다.