KR0129774B1 - Encoder and decoder using motion compensation - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 움직임 보상 부호화 장치의 블록도.1 is a block diagram of a conventional motion compensation encoding apparatus.
제2도는 종래의 움직임 추정 장치의 블록도.2 is a block diagram of a conventional motion estimation apparatus.
제3도는 움직임 추정 장치에서 이전 프레임의 탐색 영역내에 현재 프레임 구획과 유사한 구획을 탐색하는 방법을 나타낸 상태도.3 is a state diagram illustrating a method of searching for a section similar to the current frame section in the search region of the previous frame by the motion estimation apparatus.
제4도는 본 발명에 따른 움직임 추정 장치에 이루어지는 최소 오차 검출 회로의 블록도.4 is a block diagram of a minimum error detection circuit of the motion estimation apparatus according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 움직임 추정 장치의 블록도.5 is a block diagram of a motion estimation apparatus according to the present invention.
제6도는 본 발명에 따른 움직임 추정 장치의 또다른 실시예를 나타낸 블록도.6 is a block diagram showing another embodiment of a motion estimation apparatus according to the present invention.
제7도는 본 발명에 따른 움직임 보상 부호화 장치의 블록도.7 is a block diagram of a motion compensation encoding apparatus according to the present invention.
제8도는 본 발명에 따른 움직임 보상 복호화 장치의 블록도.8 is a block diagram of a motion compensation decoding apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 움직임 추정 장치 2 : 움직임 보상 장치1: motion estimation device 2: motion compensation device
3 : 차이 영상 부호화 장치 4 : 차이 영상 복호화 장치3: differential image encoding apparatus 4: differential image decoding apparatus
5 : 프레임 기억 장치 6 : 감산기5: frame memory 6: subtractor
7 : 가산기 10-1∼10-N : 오차 검출 회로7 Adder 10-1 to 10-N: Error Detection Circuit
11 : 구획화부 12 : 비교기11: compartmentalizing unit 12: comparator
13 : 최소치 검출부 14 : 멀티플렉서13 minimum detection unit 14 multiplexer
30-1∼30-N : 오차 검출 회로 31 : 구획화부30-1 to 30-N: error detection circuit 31: compartmentalizing unit
33 : 곱셈기 100-1∼100-N : 최소 오차 검출 회로33: multipliers 100-1 to 100-N: minimum error detection circuit
110 : 최소치 검출부 120 : 선택부110: minimum value detection unit 120: selection unit
200 : 최소치 검출 회로 300 : 벡터 선택 회로200: minimum value detection circuit 300: vector selection circuit
400 : 가중치 선택 회로 1000 : 오차 검출 장치400: weight selection circuit 1000: error detection device
본 발명은 움직임 보상 부호화 장치(Motion Compensated Coding)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화면의 휘도 및 콘트라스트의 변화를 고려하여 움직임 벡터를 검출하는 움직임 추정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motion compensation coding apparatus, and more particularly, to a motion estimation apparatus for detecting a motion vector in consideration of a change in brightness and contrast of a screen.
본 발명은 또한 화면의 휘도 및 콘트라스트의 변화를 고려하여 검출된 움직임 벡터를 이용해 데이터를 부호화하는 움직임 보상 부호화장치 및 그 복호화 장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a motion compensation encoding apparatus and a decoding apparatus for encoding data using a motion vector detected in consideration of a change in brightness and contrast of a screen.
영상 신호의 디지털 전송에 있어서 전송 대역폭을 줄이기 위한 많은 데이터 감축 방식들이 연구되어 왔다. 이러한 에이터 감축 방식중 프레임내 코딩 방식은 공간 영역에서의 중복성을 줄이는 방법이고, 프레임간 코딩 방식은 시간 영역에서의 중복성을 줄여 데이터를 감축하는 방식이다.Many data reduction methods have been studied to reduce transmission bandwidth in digital transmission of video signals. Among the data reduction methods, the intra frame coding method is a method of reducing redundancy in the spatial domain, and the inter frame coding method is a method of reducing data by reducing redundancy in the time domain.
최근들어 반도체 기술의 발달로 프레임간 코딩 방식의 하드웨어 구현이 용이해지면서 이방면에 많은 연구가 진행되고 있으며, 프레임간 코딩중에서 물체의 운동에 기인한 변화를 보상하여 예측하는 방식이 많은 데이터량을 감축시킬 수 있다는 것이 알려져 있다. 이렇게 물체의 운동을 보상하여 코딩하는 방식을 움직임 보상 보호화 방식(이하 MCC라함)이라 한다.Recently, due to the development of semiconductor technology, the hardware implementation of the inter-frame coding method has become easier, and much research has been conducted in this aspect, and the method of compensating and predicting the change caused by the movement of the object during the inter-frame coding reduces the amount of data. It is known that it can. The method of compensating and coding the motion of an object is called a motion compensation protection method (hereinafter referred to as MCC).
이전 프레임과 현재 프레임을 비교하여 물체의 이동에 관한 정보를 추출해내고, 이 정보를 이용하여 현재 프레임을 적절하게 예측하면 예측 에러가 감소하여 결과적으로 데이터 감축 효과가 이루어진다. 이러한 MCC 방식을 행하기 위한 장치는 제1도에 도시된 바와같이 움직임 추정 장치(1)와, 움직임 보상 장치(2), 차이영상 부호화 장치(3) 및 차이 영상 복호화 장치(4), 프레임 기억 장치(5)와 감산기(6) 및 가산기(7)들로 구성된다.By comparing the previous frame with the current frame to extract information about the object's movement, and using this information to properly predict the current frame, prediction errors are reduced, resulting in a data reduction effect. As shown in FIG. 1, an apparatus for performing the MCC scheme includes a motion estimation apparatus 1, a motion compensation apparatus 2, a differential image encoding apparatus 3, a differential image decoding apparatus 4, and a frame memory. It consists of a device 5, a subtractor 6 and an adder 7.
이러한 구성에서 현재 프레임 화상의 소정구획(Block)(예컨데 8 x 8) 화소 데이터와 프레임 기억 장치(5)에 저장된 이전 프레임의 대응 탐색 영역을 이루는 구획들의 화소 데이터를 움직임 추정 장치(1)에서 비교하여 움직임 벡터를 추출하게 된다. 즉, 상기 움직임 추정 장치(1)는 프레임 기억 장치(5)에 저장된 이전프레임의 구획들을 소정 탐색 영역내에서 한 화소씩 이동하여 현재 프레임의 지정된 구획과 가장 유사한 구획을 찾고, 가장 유사한 구획의 이동 화소 거리에 따른 움직임 벡터를 움직임 보상 장(2)에 인가하는 것이다.In this configuration, the motion estimation device 1 compares the pixel data of the blocks (e.g., 8 x 8) pixel data of the current frame image with the partitions forming the corresponding search area of the previous frame stored in the frame storage device 5 in the motion estimation device 1. Motion vector is extracted. That is, the motion estimation apparatus 1 moves the sections of the previous frame stored in the frame storage device 5 by one pixel within a predetermined search area to find a section most similar to the designated section of the current frame, and moves the most similar section. The motion vector according to the pixel distance is applied to the motion compensation field 2.
이때, 상기 움직임 보상 장치(2)는 상기 움직임 벡터에 대응하는 프레임 기억 장치(5)에 구획 화소 데이터들을 감산기(6)에 인가하므로서, 상기 감산기(6)의 출력은 입력된 현재 프레임 구획의 화소 테이터 보다 테이터량이 감소하게 된다. 차이 영상 부호화 장치(3)는 상기 감산기(6)의 차이 영상 화소데이터를 양자화하여 전송하며, 복호화 장치(4)는 이를 역양자화하는 한편, 가산기(7)에서 복호화된 상기 복호화 장치(4)의 차이 영상화소 데이터와 움직임 보상 장치(2)의 구획 화소 테이터가 가산되므로 프레임 기억장치(5)에서 입력되는 현재 프레임 구획의 화상 테이터들이 항상 저장되는 것이다.At this time, the motion compensator 2 applies the partition pixel data to the subtractor 6 to the frame memory device 5 corresponding to the motion vector, so that the output of the subtractor 6 is the pixel of the input current frame partition. The amount of data is reduced rather than data. The difference image encoding apparatus 3 quantizes and transmits the difference image pixel data of the subtractor 6, and the decoding apparatus 4 dequantizes the same, and decodes the image of the decoding apparatus 4 decoded by the adder 7. Since the difference image pixel data and the partition pixel data of the motion compensation device 2 are added, the image data of the current frame partition input from the frame storage device 5 is always stored.
상술한 바와같이 MCC 방식은 데이터의 중복성을 제거함으로서 데이터 압축효율을 향상시키나. 상기 움직임 추정 장치에서의 움직임 벡터 검출시 화면의 휘도 또는 콘트라스트의 변화, 또는 화면의 위치별로 콘트라스트가 상이한 경우, 잘못된 움직임 벡터가 검출되어 전송 데이터량의 중가와 화질의 열화를 초래할 수 있다.As described above, the MCC method improves data compression efficiency by removing data redundancy. When the motion vector is detected by the motion estimation apparatus, when the brightness or contrast of the screen is changed or the contrast is different for each screen position, an incorrect motion vector may be detected, which may result in a weighting of the amount of transmitted data and deterioration of image quality.
제2도를 참조하여 이를 설명하면, 제2도의 블록도는 움직임 벡터를 검출하기 위한 종래의 블록도이다. 도시되 구획화부(11)는 프레임 기억 장치(5)의 프레임 화소 데이터들중 입력중인 현재 프레임 구획에 대응하는 부분 또는 상기 부분에서 소정 화소 이동한 구획의 화소데이터를 출럭하는 장치이다. 이때, 구획화부(11)는 부호(10-1,10-2,...10-N)로 명명된 오차 검출 회로 각각에 형성되며, 이들 오차검출회로(10-1∼10-N) 각각에 형성된 구획화부(11)는 탐색 영역내에서 상이한 구획의 화소테이터들을 출력하게 된다.Referring to FIG. 2, the block diagram of FIG. 2 is a conventional block diagram for detecting a motion vector. The illustrated partitioning unit 11 is a device which outputs pixel data of a portion corresponding to the current frame section being input among the frame pixel data of the frame storage device 5 or a section in which the predetermined pixel moves from the section. At this time, the partitioning unit 11 is formed in each of the error detection circuits designated by reference numerals 10-1, 10-2, ... 10-N, and each of these error detection circuits 10-1 to 10-N. The partitioning unit 11 formed at the output section outputs the pixel data of different partitions in the search area.
예를 들어 제3도의 부분(A)이 현재 입력중인 프레임의 구획이라할 때. 상기 오차 검출 회로(10-1∼10-N)의 총구획화부(11)가 탐색할 이전 프레임의 소정 영역, 즉, 탐색 영역(S)이 설정되고, 구획화부(11) 각각은 구획(A)으로부터 소정 화소거리가 이동된 구획(A1∼A9)의 이전 프레임 화소데이터를 출력하는 것이다. 이때, 이상적으로는 구획(A1∼A9)의 이동 거리는 1 화소간씩이 되어야 할 것이다.For example, when part A of FIG. 3 is a section of a frame currently being input. A predetermined region, i.e., a search region S, of a previous frame to be searched by the total segmentation section 11 of the error detection circuits 10-1 to 10-N is set, and each of the partitioning sections 11 is a section A. FIG. ) Outputs the previous frame pixel data of the sections A1 to A9 whose predetermined pixel distances are moved. At this time, ideally, the moving distance of the partitions A1 to A9 should be between one pixel.
제3도의 도시 상태는 1화소씩이 아니나 이는 이해의 편이를 위한 것이며, 제2 도의 오차 검출 회로(10-1∼10-N)가 N 개이므로 이동된 구획(A1∼A9)도 9개가 아니라 N 개가 (A1∼AN)가 되어야 한다.The state shown in FIG. 3 is not one pixel, but this is for ease of understanding, and since there are N error detection circuits 10-1 to 10-N in FIG. 2, the moved sections A1 to A9 are not nine. N pieces should be (A1 to AN).
또한 도시된 구획(A1∼A9)은 탐색 영역(S) 전체에 대해 도시하지 않았으나 실제로는 탐색 영역 전체에 N 개의 구획들이 설정된다. 이때, 구획화부(11) 각각은 상기 구획(A)으로 부터의 회소간 이동 거리를 이동 벡터로서 출력한다. 이와같이 상기 구획화부(11)로부터 출력된 이전 프레임 구획(A,A1∼A9)의 화소 데이터들은 비교기(12)에 인가되어 현재 프레임의 구획 화소 데이터와 비교하여 그 차이, 즉, 오차를 출력한다. 이때, 비교기(12)는 오차 검출 회로(10-1)에 구성된 것과 동일하게 오차 검출 회로(10-2∼10-N) 각각에 구성된다.Further, although the illustrated sections A1 to A9 are not shown for the entire search area S, N partitions are actually set in the entire search area. At this time, each of the partitioning units 11 outputs the inter-movement moving distance from the partition A as a motion vector. In this way, the pixel data of the previous frame sections A, A1 to A9 output from the partitioning unit 11 is applied to the comparator 12 to compare with the partition pixel data of the current frame, that is, to output the difference. At this time, the comparator 12 is configured in each of the error detection circuits 10-2 to 10-N in the same manner as that configured in the error detection circuit 10-1.
비교기(12)가 비교하는 방식으로는 NCCF(Normalized Cross-Correlation Functionn), 또는 NMSE(Normalized Mean Square Error), 또는 MAE(Mean of the Absolute Error) 또는 MNAE(Mean Number of bits necessary to binary code the Absolute Error) 등이 사용될 것이다.The comparator 12 compares with Normalized Cross-Correlation Function (NCCF), or Normalized Mean Square Error (NMSE), or Mean of the Absolute Error (MAE) or Mean Number of bits necessary to binary code the Absolute. Error) will be used.
상술한 방식등으로 검출한 각 오차 검출 회로(10-1∼10-N)의 오차값은 최소치 검출부(13)에서 가장 적은 값이 검출되는 한편, 최소치 검출부(13)는 가장 적은 최소 오차값을 출력한 오차 검출 회로(10-1∼10-N)를 지정하는 선택 신호를 출력한다. 이때, 오차 검출 회로(10-1∼10-N)는 각각 그 이동 벡터를 멀티플렉서(14)에 인가하고 멀티플렉서(14)는 선택 신호에 따라 가장 적은 오차값을 출력한 오차 검출회로(10-1∼10-N)의 이동 벡터를 움직임 벡터로서 출력하는 것이다.The minimum value of the error detection circuits 10-1 to 10-N detected by the above-described method is detected by the minimum value detector 13, while the minimum value detector 13 detects the smallest minimum error value. A selection signal specifying the output error detection circuits 10-1 to 10-N is output. At this time, the error detection circuits 10-1 to 10-N respectively apply the motion vector to the multiplexer 14, and the multiplexer 14 outputs the smallest error value in accordance with the selection signal. 10-N) is output as a motion vector.
그러나, 이러한 구성에서 프레임간 변화되는 휘도, 콘트라스트의 변화와 화면의 부분간 상이한 휘도, 콘트라스트를 보상하는 어떠한 수단도 강구되어 있지 않음을 알 수 있다. 따라서, 현재 프레임의 구획(A)의 형상이 이전 프레임의 구획(A1)과 그 형상이 일치한다 하여도 휘도 또는 콘트라스트의 변화에 의해 동일하지 않은 구획(예컨데 (A2)의 구획)이 가장 유사하다고 판단하여 구획(A2)의 움직임 벡터를 출력할 우려가 있는 것이다.However, it can be seen that no means for compensating for the brightness, the change in contrast and the brightness and contrast, which differs between parts of the screen, is changed in this configuration. Therefore, even if the shape of the section A of the current frame is identical to the shape A1 of the previous frame, the sections that are not identical due to the change in luminance or contrast (for example, the section of A2) are most similar. The determination may output the motion vector of the partition A2.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이전 프레임의 구획 화소 데이터에 상이한 가중치를 가중하여 변화하는 휘도를 보상하므로써 프레임간 또는 화면의 부분간 휘도 또는 콘트라스트의 변화시에도 정확한 움직임 벡터를 검출할 수 있는 움직임 추정 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to compensate for the changing luminance by adding different weights to the partition pixel data of a previous frame, thereby correcting the movement even when the luminance or contrast is changed between frames or parts of the screen. The present invention provides a motion estimation apparatus capable of detecting a vector.
본 발명의 다른 목적은 소정 가중치를 이전 프레임의 구획에 가중하여 움직임 벡터를 검출하는 움직임 추정 장치를 이용하여 구성하는 움직임 보상 부호화 장치 및 그 복호화 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a motion compensation encoding apparatus and a decoding apparatus configured by using a motion estimation apparatus that detects a motion vector by weighting a predetermined weight to a partition of a previous frame.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 서로 상이한 가중치가 지정된 최소 오차 검출 회로가 다수개 형성되고, 최소 오차 검출 회로는 이전 프레임내 탐색 구역을 이루는 다수 구획의 각 화소 데이터에 지정된 가중치를 가중하여 다수 구획중 현재 프레임 구획과 최소의 오차를 이루는 구획에 대한 움직임 벡터 및 그 오차값을 각각 출력하는 오차 검출 장치와; 최소 오차 검출 회로들로부터 인가되는 오차값증 최소의 오차값을 검출하여 가장 작은 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로를 알리는 선택 신호를 출력하는 최소치 검출 장치와; 최소 오차 검출 회로들로부터 움직임 벡터를 입력하여 선택 신호에 따라 가장 작은 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로의 움직임 벡터를 움직임 벡터로서 출력하는 벡터 선택 장치와; 최소 오차 검출 회로들에 가중한 가중치를 각각 입력하고 상기 선택 신호에 따라 가장 작은 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로에 가중된 가중치를 선택하여 출력하는 가중치 선택 장치를 구비하는 움직임 추정 장치에 있다.In order to achieve this object, a feature of the present invention is that a plurality of minimum error detection circuits having different weights are formed, and the minimum error detection circuit weights the weights assigned to the respective pixel data of the plurality of sections forming the search region in the previous frame. An error detection device for outputting a motion vector and an error value of a partition having a minimum error with the current frame partition among the plurality of partitions; A minimum value detection device for detecting a minimum error value applied from the minimum error detection circuits and outputting a selection signal informing the minimum error detection circuit outputting the smallest error value; A vector selection device for inputting a motion vector from the minimum error detection circuits and outputting a motion vector of the minimum error detection circuit outputting the smallest error value according to the selection signal as a motion vector; And a weight selection device for inputting weighted weights to the minimum error detection circuits and selecting and outputting weighted weights to the minimum error detection circuit outputting the smallest error value according to the selection signal.
본 발명의 다른 특징은, 최소 오차 검출 회로가 다수개 형성되고, 최소 오차 검출 회로는 이전 프레임내 탐색 구역을 이루는 다수의 구획중 소정 구획의 화소 데이터에 상이한 다수의 가중치를 각각 가중하여 현재 프레임의 구획내 화소 데이터들과의 최소 오차를 검출하고 최소 오차를 형성한 가중치 및 상기 구획의 이동 벡터를 움직임 벡터로서 출력하는 오차 검출 장치와; 다수의 최소 오차 검출 회로로부터 인가되는 오차값들을 비교하여 가장 작은 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로를 알리는 선택 신호를 출력하는 최소치 검출 회로와; 최소 오차 검출 회로들로부터 움직임 벡터를 입력하여 상기 선택 신호에 따라 가장 작은 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로의 움직임 벡터를 최종 움직임 벡터로서 출력하는 벡터 선택 장치와; 최소 오차 검출 회로에서 출력되는 가중치를 입력하여 선택 신호에 따라 가장 작은 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로의 가중치를 출력하는 가중치 선택장치를 구비한 움직임 추정 장치에 있다.According to another aspect of the present invention, a plurality of minimum error detection circuits are formed, and the minimum error detection circuit weights a plurality of different weights to pixel data of a predetermined partition among a plurality of partitions forming a search zone in a previous frame, respectively, An error detection device for detecting a minimum error with pixel data in a partition, and outputting a weight and a motion vector of the partition as a motion vector; A minimum value detection circuit for comparing the error values applied from the plurality of minimum error detection circuits and outputting a selection signal indicating a minimum error detection circuit which outputs the smallest error value; A vector selection device for inputting a motion vector from the minimum error detection circuits and outputting the motion vector of the minimum error detection circuit outputting the smallest error value according to the selection signal as a final motion vector; A motion estimation apparatus having a weight selection device for inputting a weight output from a minimum error detection circuit and outputting a weight of the minimum error detection circuit outputting the smallest error value according to the selection signal.
본 발명의 또다른 특징은, 움직임 보상 부호화 장치에 있어서, 이전 프레임의 화상 데이터를 저장하고 입력되는 현재 프레임의 구획에 대응하는 탐색 영역내 다수 구획의 화소 데이터를 출력하는 프레임 기억장치와; 프레임 기억장치의 화소데이터에 상이한 가중치를 가중하여 현재 프레임의 구획과 비교하여 최소 오차를 형성하는 구획의 움직임 벡터 및 그 가중치를 검출함으로써 휘도 보상이 가능한 움직임 추정 장치와; 움직임 벡터에 따른 상기 프레임 기억장치의 구획 화소 데이터를 출력하는 움직임 보상 장치와; 움직임 보상 장치의 출력에 상기 움직임 추정 장치의 가중치를 곱하는 곱셈기와; 곱셈기의 출력을 현재 프레임의 구획 화소 데이터와 감산하는 가산기와; 가산기의 출력을 양자화하는 차이 영상 부호화 장치와; 차이 영상 부호화장치의 출력을 역양자화하는 차이 영상 복호화 장치와; 움직임 보상장치의 출력과 차이 영상 복호화 장치의 출력을 가산하여 가산된 출력이 현재 프레임의 구획에 대응하는 구획의 이전 프레임에 저장되도록 프레임 기억 장치에 인가하는 가산기를 구비하는 움직임 보상 부호화 장치에 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a motion compensation encoding apparatus, comprising: a frame storage device for storing image data of a previous frame and outputting pixel data of a plurality of sections in a search area corresponding to a section of a current frame to be input; A motion estimation device capable of compensating luminance by weighting different weights to pixel data of the frame memory device and detecting a motion vector of the partition that forms a minimum error compared to the partition of the current frame and the weight thereof; A motion compensation device for outputting partition pixel data of said frame memory device according to a motion vector; A multiplier for multiplying the output of the motion compensation device by the weight of the motion estimation device; An adder for subtracting the output of the multiplier from the partition pixel data of the current frame; A differential image encoding device for quantizing the output of the adder; A differential image decoding device for inversely quantizing the output of the differential image encoding apparatus; And an adder configured to add an output of the motion compensation apparatus and an output of the difference image decoding apparatus and apply the added output to the frame storage device so that the added output is stored in a previous frame of the partition corresponding to the partition of the current frame.
본 발명의 또다른 특징은, 움직임 보상 복호화 장치에 있어서, 이전 프레임의 화상 데이터를 저장하고 수신된 현재 프레임의 구획에 대응하는 탐색 영역내 다수 구획의 화소 데이터를 출력하는 프레임 기억 장치와; 송신된 움직임 벡터에 따른 상기 프레임 기억 장치의 구획 화소 데이터를 출력하는 움직임 보상 장치와; 움직임 보상 장치의 출력에 송신된 가중치를 곱하는 곱셈기와; 송신된 부호 데이터를 복호하는 복호 장치와; 복호 장치의 출력과 상기 곱셈기의 출력을 가산하여 프레임 기억 장치의 소정 구획에 인가하는 가산기를 구비하는 움직임 보상 복호화 장치에 있다.Another aspect of the present invention provides a motion compensation decoding apparatus comprising: a frame storage device for storing image data of a previous frame and outputting pixel data of a plurality of sections in a search area corresponding to a received section of a current frame; A motion compensation device for outputting partition pixel data of the frame memory device according to the transmitted motion vector; A multiplier for multiplying the weight transmitted to the output of the motion compensation device; A decoding device for decoding the transmitted code data; A motion compensation decoding device comprising an adder for adding an output of a decoding device and an output of the multiplier to apply to a predetermined section of a frame storage device.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제4도는 발명에 따른 움직임 추정 장치에 이루어지는 최소 오차 검출 회로(100-1)의 블록도로서 종래의 움직임 추정 장치와 유사함을 알 수 있다. 즉, 최소 오차 검출 회로(100-1)에 이루어지는 오차 검출 회로(30-1∼30-N) 각각은 종래의 오차 검출 회로에 곱셈기(33)를 더 부가한 구성이다.4 is a block diagram of the minimum error detection circuit 100-1 of the motion estimation apparatus according to the present invention, which is similar to the conventional motion estimation apparatus. That is, each of the error detection circuits 30-1 to 30-N of the minimum error detection circuit 100-1 has a configuration in which a multiplier 33 is further added to the conventional error detection circuit.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 구획화부(31)는 현재 프레임 구획에 대응하는 탐색 영역의 각 구획 화소 데이터들을 출력하게 구성된다. 즉, 오차 검출 회로(30-1∼30-N) 각각에는 구획화부들이 구성되고, 상기 구획화부들은 탐색 영역내의 상이한 구획에 대한 화소 데이터를 검출하여 출력하고, 현재 프레임의 구획으로부터의 화소간 이동 거리를 이동벡터로서 출력하게 구성되는 것이다.In more detail, the partitioning unit 31 is configured to output respective partition pixel data of the search area corresponding to the current frame partition. That is, each of the error detection circuits 30-1 to 30-N is provided with partitioning units, and the partitioning units detect and output pixel data for different partitions in the search area, and move between pixels from the partition of the current frame. It is configured to output the distance as a motion vector.
그리고, 오차 검출 회로(30-1∼30-N)내의 각 구획화부(31)에는 곱셈기(33)가 연결되며, 곱셈기(33)에는 구획화부(31)의 출력외에 소정 계수(α1)가 인가되게 구성된다. 즉, 각 구획화부(31)의 화소 데이터에는 소정의 가중치(α1)가 가중되는 것이다.A multiplier 33 is connected to each partition 31 in the error detection circuits 30-1 to 30-N, and a predetermined coefficient α1 is applied to the multiplier 33 in addition to the output of the partition 31. It is configured to be. That is, a predetermined weight α1 is weighted to the pixel data of each partitioning unit 31.
이러한 각 곱셈기(33)의 출력은 비교기(32)에 인가되도록 연결되며, 비교기(32)는 곱셈기(33)의 출력과 현프레임의 구획 화소 테이터간의 차이를 오차로서 출력하게 구성된다.The output of each multiplier 33 is connected to be applied to the comparator 32, and the comparator 32 is configured to output a difference between the output of the multiplier 33 and the partition pixel data of the current frame as an error.
즉, 오차 검출 회로(30-1∼30-N)는 이전 프레임내 탐색 영역의 각 구획의 화소 데이터에 소정의 가중치를 가중하고, 현재 프레임의 구획과의 오차를 구하는 것이다.In other words, the error detection circuits 30-1 to 30-N add predetermined weights to the pixel data of each section of the previous intra-search section and obtain an error with the section of the current frame.
그리고, 최소 오차 검출 회로(100-1)는 오차 검출 회로(30-1∼30-N)의 각 오차값들이 최소치 검출부(110)에 인가되도록 구성하고, 최소치 검출부(110)는 각 오차값들중 최소값을 갖는 것을 검출하여 이를 최소 오차값으로 출력하게 구성된다. 또한, 최소치 검출부(110)는 최소 오차값을 출력한 오차 검출 회로(30-1∼30-N)를 검출하고, 검출된 오차 검출 회로(30-1∼30-N)를 지시하는 선택 신호를 출력하게 구성된다.In addition, the minimum error detection circuit 100-1 is configured such that respective error values of the error detection circuits 30-1 to 30 -N are applied to the minimum value detection unit 110, and the minimum value detection unit 110 sets the respective error values. Is detected to have a minimum value and output it as a minimum error value. In addition, the minimum value detection unit 110 detects the error detection circuits 30-1 to 30-N that output the minimum error value, and provides a selection signal instructing the detected error detection circuits 30-1 to 30-N. Is configured to output.
그리고, 최소 오차 검출 회로(100-1)는 멀티플렉서(MUX)로 되는 선택부(120)에 오차 검출 회로(30-1∼30-N)의 이동 벡터가 인가되도록하고, 멀티플렉서(MUX)는 선택 신호에 따라 최소 오차값을 출력한 오차 검출 회로(30-1∼30-N)의 이동 벡터를 움직임 벡터로서 출력하게 구성한다.The minimum error detection circuit 100-1 causes the motion vector of the error detection circuits 30-1 to 30 -N to be applied to the selection unit 120 serving as the multiplexer MUX, and the multiplexer MUX is selected. The motion vector of the error detection circuits 30-1 to 30-N which output the minimum error value in accordance with the signal is configured to be output as a motion vector.
제5도는 본 발명에 따른 움직임 추정 장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a motion estimation apparatus according to the present invention.
부호(100-1)는 상술한 바와같이 최소 오차 검출 회로이며, 부호(100-2∼100-N) 역시 동일한 구성의 최소 오차 검출 회로로서 이들은 오차 검출 장치(1000)를 형성한다. 이때, 상기 최소 오차 검출 회로(100-2∼100-N)내에 이루어지는 곱셈기에 인가되는 계수 즉, 가중치(α1∼αn)는 도시된 바와같이 서로 상이하게 구성된다. 따라서, 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)의 각 최소 오차값들은 최소치 검출회로(200)에 인가되도록 구성하고, 최소치 검출 회로(200)는 입력된 오차값들중 최소값을 검출하고, 최소의 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)를 지시하는 선택 신호를 출력하게 구성된다.Reference numeral 100-1 denotes a minimum error detection circuit as described above, and reference numerals 100-2 to 100-N are also minimum error detection circuits having the same configuration, which form the error detection apparatus 1000. At this time, the coefficients applied to the multipliers in the minimum error detection circuits 100-2 to 100-N, that is, the weights α1 to αn, are configured differently from each other as shown. Therefore, the minimum error values of the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N are configured to be applied to the minimum value detection circuit 200, and the minimum value detection circuit 200 detects the minimum value among the input error values. And a selection signal instructing the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N which output the minimum error value.
그리고, 상기 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)의 각 움직임 벡터는 멀티플렉서(MUX2)로 되는 벡터 선택 회로(300)에 인가되도록 구성되며, 멀티플렉서(MUX2)는 선택 신호에 따라 최소 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)의 움직임 벡터를 최종 움직임 벡터로 출력하게 구성한다. 또한, 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)의 각 가중치 계수(α1∼αN)는 멀티플렉서(MUX3)로 되는 가중치 선택 회로(400)에 인가되도록 구성하고, 멀티플렉서(MUX3)는 선택 신호에따라 최소 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)에 가중되었던 가중치 계수(αmin)를 출력하게 구성된다.Each motion vector of the minimum error detection circuits 100-1 to 100 -N is configured to be applied to the vector selection circuit 300 serving as the multiplexer MUX2, and the multiplexer MUX2 has a minimum error according to the selection signal. The motion vectors of the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N outputting the values are output as the final motion vectors. The weight coefficients α1 to αN of the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N are configured to be applied to the weight selection circuit 400 serving as the multiplexer MUX3, and the multiplexer MUX3 is a selection signal. The weighting coefficient? Min weighted to the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N outputting the minimum error value is configured to be output.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 움직임 추정장치는 이전 프레임 탐색구역의 구획 화소 데이터에 휘도의 변화를 보상해 주는 가중치를 가중하여 현재 프레임의 구획 화소 데이터와 비교함으로서 정확한 움직임 벡터를 검출할 수 있다.The motion estimation apparatus according to the present invention configured as described above can detect an accurate motion vector by adding weights for compensating for the change in luminance to the partition pixel data of the previous frame search area and comparing the partition pixel data of the current frame.
이를 구체적으로 설명하면, 오차 검출 회로(30-1∼30-N)는 탐색 구역의 각 구획 화소 데이터에 소정의 가중치 계수(α1∼αN)가 곱셈기(33)에서 곱하게 됨을 알 수있다.Specifically, it can be seen that the error detection circuits 30-1 to 30-N multiply each partition pixel data of the search area by a predetermined weight coefficient α1 to αN in the multiplier 33.
이와같이 소정 가중치가 가중된 탐색 구역의 각 화소 데이터는 비교기(32)에서 현재 프레임의 구획 화소 데이터와 비교되어 그 오차값이 출력된다.In this way, each pixel data of the search region to which the predetermined weight is weighted is compared with the partition pixel data of the current frame by the comparator 32 to output an error value.
그리고, 최소치 검출부(110)는 각 오차 검출 회로(30-1∼30-N)의 오차값중 최소 오차값을 검출하고 최소 오차값을 출력한 오차 검출 회로(39-1∼30-N)를 지시하는 선택 신호를 출력하므로 멀티플렉스(120)는 탐색 구역내의 각 구획화부(31)중 최소의 오차값을 출력한 구획화부(31)의 이동 벡터를 움직임 벡터로서 출력하는 것이다. 즉, 최소 오차값 검출 회로(30-1)는 소정의 가중치 계수(α1)가 곱해진(가중된)탐색 영역의 각 구획과 현재 프레임 구획과의 최소 오차값을 출력하는(즉, 가장 유사한) 구획에 대한 움직임 벡터를 검출하는 것이다.The minimum value detecting unit 110 detects the minimum error value among the error values of the error detection circuits 30-1 to 30-N and outputs the minimum error value to the error detection circuits 39-1 to 30-N. Since the selected signal is outputted, the multiplex 120 outputs the motion vector of the partitioning unit 31 which outputs the minimum error value among the partitioning units 31 in the search area as a motion vector. That is, the minimum error value detection circuit 30-1 outputs (ie, most similarly) the minimum error value between each section of the search area multiplied (weighted) by the predetermined weight coefficient α1 and the current frame section. It is to detect the motion vector for the partition.
이때, 상술한 바와같이, 각 최소 오차값 검출 회로(100-2∼100-N)는 최소 오차값 검출 회로(100-1)와 그 작용은 동일하나 가중치의 계수가 상이하다. 즉, 최소오차값 검출 회로(100-1∼100-N)는 가중치의 계수를 달리하여 현재 프레임 구획과 가장 오차가 적은 구획 및 그 오차값과 움직임 벡터를 검출하는 것이다. 이와같이 가중치의 계수를 달리하면, 탐색 구역내에 동일한 구획이라도 휘도 또는 콘트라스트의 변화에 따라 현재 프레임 구획과의 오차값이 달라지게 된다. 이때, 최소치 검출 회로(200)는 최소값 검출 회로(100-1∼100-N)에 검출된 최소 오차값들중 가장 적은 값을 다시 검출하고, 가장 적은 최소 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)를 지시하는 선택신호를 출력한다. 그리고, 멀티플렉서(MUX2)는 선택 신호에의해 가장 적은 최소 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)의 움직임 벡터를 최종적인 움직임 벡터를 출력하는 것이다. 즉, 상기 멀티플렉서(MUX2)로부터 출력되는 움직임 벡터는 가중치 계수를 변화시키며(결국 휘도 또는 콘트라스트를 변화시키며) 검색한 탐색 구역의 구획중 현재프레임 구획과 가장 유사한 구획에대한 움직임 벡터인 것이다. 따라서, 화면의 휘도가 변화하는 것을 가중치 계수로서 보상해준 상태에서 움직임 벡터를 검출하게 되어 정확한 움직임 벡터를 검출할 수 있게 된다. 이때, 가중치 계수(αmin)는 후술할 화상 압축 전송 장치에 다시 이용되어야 하나, 이것은 최소치 검출 회로(200)의 선택신호에 의해 멀티플렉서(MUX3)에서 용이하게 검출되어 진다.At this time, as described above, each of the minimum error value detection circuits 100-2 to 100-N has the same function as the minimum error value detection circuit 100-1, but has a different coefficient of weight. That is, the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N detect the partition having the smallest error and the error value and the motion vector by varying the coefficients of the weight. In this way, if the weighting coefficient is different, the error value with respect to the current frame section is changed according to the change in luminance or contrast even in the same section within the search area. At this time, the minimum value detection circuit 200 again detects the smallest value among the minimum error values detected by the minimum value detection circuits 100-1 to 100 -N, and outputs the smallest minimum error value ( A selection signal indicating 100-1 to 100-N) is output. The multiplexer MUX2 outputs the final motion vector from the motion vectors of the minimum error detection circuits 100-1 to 100-N which output the smallest minimum error value by the selection signal. That is, the motion vector output from the multiplexer MUX2 is a motion vector for the partition most similar to the current frame partition among the partitions of the searched search region that changes the weighting factor (finally changes the luminance or contrast). Accordingly, the motion vector can be detected in the state where the luminance of the screen is compensated for as the weighting factor, thereby detecting the correct motion vector. At this time, the weight coefficient? Min must be used again in the image compression transmission apparatus to be described later, but this is easily detected by the multiplexer MUX3 by the selection signal of the minimum value detection circuit 200.
제6도는 본 발명에 따른 움직임 추정 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서 오차 검출 장치(2000)내의 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)는 제 4 도 및 제 5 도의 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)와는 상이하게 탐색 영역내의 소정 구획의 화소 데이터에 먼저 다수의 가중치(α1∼αN)를 가중함을 알 수 있다.6 is a view showing another embodiment of the motion estimation apparatus according to the present invention, in which the minimum error detection circuits 50-1 to 50 -N in the error detection apparatus 2000 are the minimum error detection circuits of FIGS. 4 and 5. It can be seen that different weights (1-1 to 100N) are first weighted to the pixel data of the predetermined section in the search area differently from (100-1 to 100-N).
즉, 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)내에는 탐색 영역내의 구획을 구분하는 구획화부(51)가 나누어 각각 구성되고, 구획화부(51)에는 다수의 곱셈기(52-1∼52-N)가 연결된다. 이때, 상기 곱셈기(52-1∼52-N) 각각에는 상이한 가중치 계수(α1∼αN)가 인가되도록 구성된다. 그리고, 곱셈기(52-1∼52-N)에는 현재 프레임 구획 화소 데이터와 곱셈기(52-1∼52-N)의 출력차(오차값)를 구하는 다수의 비교기(53-1∼53-N)가 연결되며, 비교기(53-1∼53-N)에는 최소 오차 검출부(54)가 연결된다. 이때, 최소 오차 검출부(54)는 최소 오차값을 출력하는 비교기(53-1∼53-N)를 선택 신호로서 지시하게 구성된다. 그리고, 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)는 곱셈기(52-1∼52-N) 각각에 인가되는 가중치 계수중, 선택 신호에 의해 최소 오차값을 출력하게한 가중치 계수를 선택하여 출력하는 선택부(55)를 멀티플렉서(MUX4)로서 구성한다.That is, in the minimum error detection circuits 50-1 to 50-N, partitioning units 51 for partitioning the sections in the search area are divided and configured, respectively, and the partitioning sections 51 have a plurality of multipliers 52-1 to 52. -N) is connected. In this case, different weighting coefficients α1 to αN are applied to each of the multipliers 52-1 to 52-N. In the multipliers 52-1 to 52-N, a plurality of comparators 53-1 to 53-N for obtaining output differences (error values) between the current frame division pixel data and the multipliers 52-1 to 52-N. Is connected, and the minimum error detection unit 54 is connected to the comparators 53-1 to 53-N. At this time, the minimum error detection unit 54 is configured to instruct the comparators 53-1 to 53-N outputting the minimum error value as the selection signal. The minimum error detection circuits 50-1 to 50-N select among the weighting coefficients applied to each of the multipliers 52-1 to 52-N, and select the weighting coefficients that output the minimum error value by the selection signal. The selecting section 55 to output is configured as a multiplexer MUX4.
그리고, 제5도의 실시예에서는, 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)의 오차값들이 최소치 검출 회로(70)에 인가되게 하며, 최소치 검출 회로(70)는 인가된 오차값들중 최소 오차값을 검출하고, 최소 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)를 지시하는 선택 신호를 출력하게 구성한다. 그리고, 최소치 검출 회로(70)에는 가중치 선택 회로(60)가 연결되고, 가중치 선택 회로(60)는 선택 신호에 따라 최소치의 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)의 가중치 계수(αmin)를 출력하게 구성한다. 그리고, 벡터 선택 회로(80)는 선택 신호에 따라 최소 오차값을 출력한 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N)의 이동벡터를 최종 움직임 벡터로서 출력하게 구성한다.In the embodiment of FIG. 5, the error values of the minimum error detection circuits 50-1 to 50 -N are applied to the minimum value detection circuit 70, and the minimum value detection circuit 70 is one of the applied error values. The minimum error value is detected and the selection signal instructing the minimum error detection circuits 50-1 to 50-N which output the minimum error value is output. Then, the weight selection circuit 60 is connected to the minimum value detection circuit 70, and the weight selection circuit 60 outputs the minimum error values 50-1 to 50-N according to the selection signal. It is configured to output a weighting coefficient αmin of. The vector selection circuit 80 is configured to output the motion vector of the minimum error detection circuits 50-1 to 50-N outputting the minimum error value in accordance with the selection signal as the final motion vector.
이와같이 구성된 제5도의 실시예에서 상기 최소 오차 검출 회로(50-1∼50-N) 각각의 구획화부(51)는 탐색 영역의 소정 구획을 분할하여 각각의 회소 데이터를 출력한다. 이때, 구획화부(51)의 출력 화소 데이터는 제4도 및 제5도의 실시예와는 상이하게 가중되어 진다. 즉, 제4도 및 제5도의 실시예에서는 동일한 가중치 계수가 탐색 영역내 각 구획의 화소 데이터들에 가중하는 최소 오차 검출 회로(100-1∼100-N)가 가중치의 계수만큼 다수 형성되나. 제 5 도의 실시예에서는 탐색 영역내 각 구획회부(51)의 화소 데이터에 먼저 상이한 가중치 계수들을 가중하는 것이다. 이와같이 곱셈기(52-1∼52-N)에서 상이한 가중치가 가중된 구획화부(51)의 화소 데이터는 각각 비교기(53-1∼53-N)에서 현재 프레임 구획의 화서 데이터와 비교되어 그 오차가 검출된다. 그리고, 최소치 검출부(54)는 비교기(53-1∼53-N) 각각에서 검출된 오차값들 중에서 가장적은 최소 오차값을 검출하여 출력하는 한편 최소 오차값을 출력한 비교기(53-1∼53-N)를 지시하는 선택 신호를 출력한다.In the embodiment of FIG. 5 configured as described above, the partitioning unit 51 of each of the minimum error detection circuits 50-1 to 50-N divides a predetermined section of the search area and outputs respective recall data. At this time, the output pixel data of the partitioning unit 51 is weighted differently from the embodiments of FIGS. 4 and 5. That is, in the embodiments of FIGS. 4 and 5, a plurality of minimum error detection circuits 100-1 to 100-N in which the same weight coefficient is weighted to the pixel data of each section in the search area are formed as many as the weight coefficient. In the embodiment of Fig. 5, different weighting coefficients are first weighted to pixel data of each partition unit 51 in the search area. In this way, the pixel data of the partitioning unit 51 having different weighted weights in the multipliers 52-1 to 52-N are compared with the inflorescence data of the current frame section in the comparators 53-1 to 53-N, respectively. Is detected. The minimum value detector 54 detects and outputs the smallest minimum error value among the error values detected by the comparators 53-1 to 53-N, and outputs the minimum error value. -N outputs a selection signal indicating N).
이때, 상기 멀티플렉서(MUX4)는 상기 선택 신호에 의해 최소 오차값을 형상하게 한 가중치 계수(α1∼αN)를 선택 출력하게 되는 것이다.In this case, the multiplexer MUX4 selects and outputs the weighting coefficients α1 to αN in which the minimum error value is formed by the selection signal.
상술한 설명에서 알 수 있는 바와 같이 상기 최소 오차 출력 회로(50-1∼50-N) 각각에서 출력되는 오차값은 탐색 영역의 각 구획에 상이한 다수의 가중치 계수를 가중한 값들중 가장 적은 오차를 형성하는 오차값이며, 출력되는 가중치 계수는 가장 적은 오차를 형성케한 가중치 계수인 것이다. 이러한 각 최소 오차 출력회로(50-1∼50-N)의 오차값은 다시 최소치 검출 회로(70)에서 가장 적은 오차값이 검출되고 상기 최소치 검출 회로(70)는 최소 오차값을 출력한 최소 오차 출력 회로(50-1∼50-N)를 선택 신호로서 지시하게 된다. 이때, 멀티플렉서(MUX6)는 상기 선택 신호에 의해 최소 오차값을 출력하는 최소치 검출 회로(50-1∼50-N)의 이동 벡터를 움직임 벡터로서 출력하므로 결국, 멀티플렉서로부터 출력되는 최종 움직임 벡터는 가중치 계수에 의해 보상된 상태에서의 탐색 영역내 다수 구획중 현재 프레임 구획과 가장 유사한 구획의 움직임 벡터인 것이다. 이와 같은 과정에 의해 검출된 움직임 벡터는 상술한 바와같이 탐색 영역이 가중치 계수에 의해 휘도 보상된 상태이다. 따라서, 어느 정도의 가중치가 가중된 것인가를 후술할 데이터 압축 전송장치 및 수신 장치에서 사용하여야 한다. 제5도의 실시예에서는 멀티플렉서(MUX5)가 선택 신호에 의해 최소 오차값을 출력한 즉, 최종 움직임 벡터를 출력한 최소 오차 출력 회로(50-1∼50-N)의 가중치 계수를 선택하여 출력하게 된다.As can be seen from the above description, the error value output from each of the minimum error output circuits 50-1 to 50-N is the smallest error among the values weighted by a plurality of different weighting coefficients in each section of the search area. It is an error value to form, and the weighting coefficient outputted is a weighting coefficient which produced the smallest error. The minimum error value of each of the minimum error output circuits 50-1 to 50 -N is again detected by the minimum value detection circuit 70, and the minimum value detection circuit 70 outputs the minimum error value. The output circuits 50-1 to 50-N are indicated as selection signals. At this time, since the multiplexer MUX6 outputs the motion vector of the minimum value detection circuits 50-1 to 50-N outputting the minimum error value by the selection signal as a motion vector, the final motion vector output from the multiplexer is weighted. It is the motion vector of the partition most similar to the current frame partition among the plurality of partitions in the search area in the state compensated by the coefficient. As described above, the motion vector detected by the above process is in a state where the search region is luminance-compensated by the weighting factor. Therefore, it should be used in the data compression transmission apparatus and the reception apparatus which will be described later how much weight. In the embodiment of FIG. 5, the multiplexer MUX5 outputs the minimum error value by the selection signal, that is, selects and outputs the weighting coefficients of the minimum error output circuits 50-1 to 50-N that output the final motion vector. do.
제7도는 본 발명에 따른 움직임 추정장치를 이용한 경우의 프레임간 데이터 압축 전송 장치의 블력도이다.7 is a block diagram of the inter-frame data compression transmission apparatus in the case of using the motion estimation apparatus according to the present invention.
이를 제1도의 데이터 압축 전송 장치와 비교해 보면, 감산기(6)와 움직임 보상 장치(7)사이에 곱셈기(8)가 더 구성됨을 알 수 있다. 이때, 곱셈기(8)에는 본 발명의 움직임 추정 장치로부터 출력되는 가중치 계수(αmin)가 인가된다. 이와 같은 곱셈기의 부가 이유는 움직임 추정 장치(1)로부터 인가된 움직임 벡터는 가중치 계수(αmin)가 가중된 상태에서 현재프레임 구획과 가장 유사한 프레임 기억 장치(5)의 구획에 대한 움직임 벡터이므로, 움직임 보상 장치(2)로부터 출력되는 움직임 벡터에 따른 이전 프레임의 구획 화소 데이터에 가중치 계수(αmin)를 가중하여야만 현재 프레임 구획과 가장 유사한 상태가 되기 때문이다. 물론, 이러한 가중치 계수(αmin)는 데이터 압축 전송 장치에서 송신되는 데이터들 중에 포함되어야 하며, 역시 이러한 가중치 계수(αmin)를 이용해 프레임 기억 장치의 해당 구획을 보상해주어야 한다. 이를 제8도를 참조하여 설명하면, 종래의 수신측에 구성되는 복호 장치(4), 프레임 기억 장치(5), 움직임 보상 장치(2) 및 가산기(6) 외에 곱셈기(9)가 더 부가되고, 곱셈기(9)에는 송신측의 가중치 계수(αmin)가 인가됨을 알 수 있다. 이와같이 움직임 보상 장치(2)의 출력에 송신측의 가중치 계수(αmin)를 가중하는 이유는 용이하게 알 수 있을 것이다. 즉, 상기 복호화 장치(4)로부터 감산기(6)에 인가된 송신측 데이터는 송신측에서, 현재 프레임 구획의 화소 데이터에 가중치 계수(αmin)가 가중된 이전 프레임의 움직임 벡터에 따른 구획의 화소 데이터가 감산되므로, 수신측에서는 수신된 움직임 백터에 따른 구획의 화소 데이타에 가중치 계수(αmin)를 가중한 후 가산하여야 현재 프레임 구획의 완전한 데이터가 복구되기 때문이다.Comparing this with the data compression transmission device of FIG. 1, it can be seen that a multiplier 8 is further configured between the subtractor 6 and the motion compensation device 7. At this time, the multiplier 8 is applied with a weighting coefficient αmin output from the motion estimation apparatus of the present invention. The reason for the addition of the multiplier is that the motion vector applied from the motion estimation device 1 is a motion vector for the partition of the frame storage device 5 most similar to the current frame partition in the state in which the weighting coefficient αmin is weighted. This is because the weighting coefficient? Min must be weighted to the partition pixel data of the previous frame according to the motion vector output from the compensator 2 to obtain the state most similar to the current frame partition. Of course, such a weighting factor αmin should be included among the data transmitted from the data compression transmission apparatus, and should also compensate for the corresponding section of the frame storage apparatus using this weighting coefficient αmin. Referring to FIG. 8, a multiplier 9 is further added in addition to the decoding device 4, the frame memory device 5, the motion compensating device 2, and the adder 6 which are configured on the conventional receiving side. It can be seen that the multiplier 9 is applied with a weighting factor αmin of the transmitting side. The reason why the weighting factor? Min at the transmitting side is added to the output of the motion compensation device 2 can be easily seen. That is, the transmitting side data applied to the subtractor 6 from the decoding device 4 is the pixel data of the partition according to the motion vector of the previous frame, in which the weighting factor αmin is weighted to the pixel data of the current frame partition. This is because the receiver side weights and adds the weight coefficient? Min to the pixel data of the partition according to the received motion vector to recover the complete data of the current frame partition.
이와같이 본 발명은 이전 프레임 탐색 영역내 각 구획의 화소 데이터에 휘도의 변화를 보상하는 다수의 가중치 계수를 가중하여 움직임 벡터를 검출하므로, 휘도가 변화하는 경우에도 정확한 움직임 벡터를 검출할 수 있어 데이터의 압축 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, since the present invention detects a motion vector by weighting a plurality of weight coefficients for compensating for the change in luminance to the pixel data of each section in the previous frame search region, an accurate motion vector can be detected even when the luminance changes. There is an effect of improving the compression efficiency.
Claims (7)
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| KR1019920017348A KR0129774B1 (en) | 1992-09-23 | 1992-09-23 | Encoder and decoder using motion compensation |
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| KR1019920017348A KR0129774B1 (en) | 1992-09-23 | 1992-09-23 | Encoder and decoder using motion compensation |
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| KR940008396A (en) | 1994-04-29 |
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