KR0129806B1 - 디지탈 영상 부호화기에 있어서 개선된 움직임 벡터 전송장치 및 방법 - Google Patents
디지탈 영상 부호화기에 있어서 개선된 움직임 벡터 전송장치 및 방법Info
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Abstract
본 발명은 디지털 영상 부호화기에 있어서 이전에 전송된 인접한 다수개 구획들의 움직임벡터를 고려하여 해당 구획의 움직임 벡터의 전송비트량을 할당하므로써 전송효율을 개선한 움직임 벡터 전송장치 및 방법에 관한 것으로, 본 장치는 소정의 구획(block) 또는 화소(pixel) 단위로 움직임보상을 수행할 때 이전 프레임에 대해 현재 프레임의 이동정도를 나타내는 움직임벡터를 구획 또는 화소단위로 추정하는 움직임벡터 추정부 ; 인가되는 움직임벡터를 가변길이 부호화하기 위한 가변길이 부호화부 ; 움직임벡터 추정부로부터 구획 또는 화소단위로 전송되는 움직임벡터를 소정량만큼 순차적으로 저장하고, 움직임벡터 추정부로부터 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터가 전송되면, 저장되어있는 움직임벡터들중 현재 구획 또는 화소의 위치에 따라 0부터 이전에 인가된 최대 4개까지 인접한 구획 또는 화소의 움직임벡터를 추출하여 평균값을 구하는 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부 ; 움직임벡터 추정부로부터 전송되는 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터와 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부로부터 제공되는 평균값을 차분펄스코드 변조방식으로 감산하여 가변길이 부호화부(140)로 전송하는 감산기를 포함하도록 구성된다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 개선된 움직임벡터 전송장치를 구비한 디지털 영상부호화기의 개략적인 블록도.
제2도는 본 발명에 따른 움직임벡터 전송시 구획관계도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 움직임벡터 추정부 120 : 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부
130 : 감산기 140 : 가변길이 부호화부
본 발명은 디지털 영상 부호화기에 있어서 움직임벡터(Motion Vector)에 관한 것으로, 특히 다수개의 인접 구획(block)들에 대한 움직임벡터와의 상관성을 고려하여 해당 움직임벡터의 비트를 할당하여 전송하는 개선된 움직임벡터 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
고화질 텔레비젼(HDTV), 영상신호(Video Phone) 및 영상회의(Video Conference)등과 같이 영상을디지탈신호로 처리하는 장치에서는 데이터의 전송량을 줄이기 위하여 데이터를 압축하는 기능을 구비하고 있다.
현재 일반적으로 사용되고 있는 데이터 압축기능은 현재 프레임과 이전프레임간의 시간영역에서의 상관성을 고려한 움직임보상에 의하여 현재 프레임과 이전프레임간의 차이 영상신호를 검출하고, 검출된 차이 영상신호에 대해 공간상의 상관성을 고려한 이산코사인 변환(Discrete Cosine Transform : 이하 DCT라고 약함)처리를 한 뒤, DCT에 의해 얻어진 변환계수를 인트라(Intra) 및 인터(Inter)모드의 주파수 영역에 따라 균일 및 비균일로 양자화(Quantizing)하고, 양자화된 데이터를 가변길이 부호화(variable length coding : 이하 VCL라고 약함)하는 방식으로 이루어진다. 이러한 데이터 압축방식은 구획단위로 처리시 움직임보상에 의해 추출된 움직임 벡터의 전송비트량을 줄이기 위하여 하나의 인접구획(즉, 바로 이전의 구획)의 움직임 벡터와의 차정보를 추출하여 해당 움직임벡터의 정보로 전송한다. 즉, 하나의 구획의 움직임 백터는 인접 구획들간에 큰 연속성 혹은 상관성을 가지므로 이전 구획의 움직임 벡터와 차분펄스코드 변조(difference pulse code modulation : DPCM)한 데이터를 해당 움직임 벡터로 전송한다. 그러나 비트량이 많이 할당되는 움직임벡터는 상술한 바와 같이 하나의 인접한 구획의 움직임벡터만을 고려할 경우에 여전히 할당되는 비트량이 많아 전송효율이 크게 개선되지 않는다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이전에 전송된 인접한 다수개 구획들의 움직임벡터들의 평균값을 이용하여 해당 구획의 움직임 벡터의 전송비트량을 할당하므로써 전송효율을 개선한 디지털 영상 부호화기에 있어서 개선된 움직임 벡터 전송장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 움직임 벡터 전송장치는, 소정의 구획(block) 또는 화소(pixel)단위로 움직임보상을 수행할 때 이전 프레임에 대해 현재 프레임의 이동정도를 나타내는 움직임벡터를 구획 또는 화소단위로 추정하는 움직임벡터 추정부 및 인가되는 움직임 벡터를 가변길이 부호화하기 위한 가변길이 부호화부를 구비한 디지털 영상부호화기에 있어서, 움직임벡터 추정부로부터 구획 또는 화소단위로 전송되는 움직임벡터를 소정량만큼 순차적으로 저장하고, 움직임 벡터 추정부로부터 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터가 전송되면, 저장되어 있는 움직임벡터들중 현재 구획 또는 화소의 위치에 따라 이전에 인가된 최대4개의 인접한 구획 또는 화소의 움직임벡터를 추출하여 평균값을 구하는 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부 ; 움직임벡터 추정부로부터 전송되는 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터와 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부로부터 제공되는 평균값을 차분펄스코드 변조방식으로 감산하여 가변길이 부호화부(140)로 전송하는 감산기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 움직임 벡터 전송방법은, 소정의 구획 또는 화소단위로 움직임보상을 수행할 때, 현재 인가되는 구획 또는 화소의 이전 프레임에 대한 이동정도를 나타내는 움직임 벡터를 추정하고, 추정된 움직임벡터를 가변길이 부호화하여 전송하는 디지털 영상 부호화기에 있어서 구획 또는 화소단위로 추정되어 전송되는 움직임벡터를 순차적으로 저장하는 단계 ; 저장단계에서 저장된 움직임벡터중 현재 인가되는 구획 또는 화소의 위치에 따라 인접한 0 또는적어도 1개 이상의 구획 또는 화소의 움직임벡터를 추출하여 평균값을 구하는 단계 ; 구해진 평균값과 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터를 차분펄스코드 변조방식에 의해 감산하는 단계 ; 감산단계를 거친 움직임벡터를 가변길이 부호화하여 전송하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 제1도는 본 발명에 따른 개선된 움직임 벡터 전송장치를 구비한 디지털 영상 부호화시스템의 블록도로서, 움직임 벡터 추정부(110), 움직임 벡터 저장 및 평균값 연산부(120), 감산기(130) 및 VLC부 (140)로 구성된다. 제1도에 도시된 움직임 벡터 추정부(110)는 현재 프레임에 대한 정보가 인가되면, 이전 프레임 저장부(도시되지 않음)에 저장되어 있는 이전 프레임을 읽어 현재 프레임이 이전 프레임에 대해 어느방향으로 얼마만큼 이동되었는가를 나타내는 움직임 벡터를 추정한다. 이 때 움직임벡터는 소정의 구획단위로 추정된다. 소정의 구획단위로 추정된 움직임벡터는 움직임 벡터저장 및 평균값 연산부(120)와 감산기(130)로 각각 전송된다.
움직임 벡터 저장 및 평균값 연산부(120)는 움직임벡터 추정부(110)로부터 소정 구획단위로 전송되는 움직임벡터를 순차적으로 저장한다. 이 때, 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부(120)의 저장용량은 제2도에 도시된 바와 같이 현재의 구획(211)을 중심으로 인접된 최대 4개의 구획의 움직임벡터를 추출할 수 있을 정도로 설정 된다. 즉, 현재 인가되는 구획의 위치에 따라 인접된 구획은 현재 구획보다 이전에 전송된 구획들로 0부터 최대 4개(제2도에 도시된 상태가 최대 구획이 존재하는 경우이다.)까지 해당되는데, 현재 구획의 움직임벡터 인가시 상술한 인접된 구획들의 움직임벡터를 추출할 수 있을 정도로 상술한 저장용량을 설정하고, 움직임벡터 추정부(110)로부터 전송되는 움직임벡터에 대한 저장처리를 한다.
이와 같은 저장처리와 동시에 움직임 벡터저장 및 평균값 연산부(120)는 현재 구획에 대한 움직임벡터가 인가되면, 인가된 움직임벡터의 위치에 따라 해당되는 인접된 움직임벡터들을 추출하고, 추출된 움직임벡터들의 평균값을 구한다.
즉, 인접된 구획이 전혀 존재하지 않는 경우(현재 인가된 움직임벡터의 구획위치가 해당 프레임의 첫 번째 구획인 경우)에, 0을 평균값으로 구한다. 그리고 인접된 구획이 1개 존재하는 경우(현재 인가된 구획의 위치가 해당 프레임의 첫 번째 수평방향에 존재하는 구획인 경우, 단 상술한 첫 번째 구획은 제외)에 바로 이전에 전송된 구획의 움직임벡터값을 평균값으로 구하고, 인접된 구획이 2개 존재하는 경우(현재 인가된 구획이 첫 번째 수직방향에 존재하는 경우, 단 상술한 첫 번째 구획은 제외)에, 제2도에 도시된 현재 구획(211)에 대하여 3번 구획(214), 4번 구획(215)의 움직임벡터값들을 이용하여 평균값((3번 구획의 움직임벡터+4번 구획의 움직임벡터)/2)을 구한다.
또한 인접된 구획이 3개 존재하는 경우(현재 인가되는 구획의 위치가 해당 프레임의 마지막 구획인 경우)에, 제2도에 도시된 현재 구획(211)에 대하여 1번 구획(212), 2번 구획(213), 3번 구획(214)에 해당되는 음직임벡터들을 이용하여 평균값((1번 구획의 움직임벡터+ 2번 구획의 움직임벡터 + 3번 구획의 움직임벡터)/3)을 구하고, 제2도에 도시된 바와 같이 인접된 구획이 4개 존재하는 경우(상술한 4가지 경우를 제외한 모든 구획이 이에 해당됨)에, 제2도에 도시된 구획중 1번 구획(212), 2번 구획(213), 3번 구획(214), 4번 구획(215)에 해당되는 움직임벡터들의 평균값((1번 구획의 움직임벡터 + 2번 구획의 움직임벡터 + 3번 구획의 움직임벡터 + 4번 구획의 움직임벡터)/4)을 구한다.
이와 같이 인가되는 구획의 위치에 따라 각각의 연산을 통해 평균값이 구해지면, 감산기(130)로 전송한다.
감산기(130)는 움직임벡터 추정부(110)로부터 전송된 현재 구획의 움직임벡터값과 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부(120)로부터 전송되는 현재 구획에 대한 평균값을 차분펄스코드 변조방식으로 감산한다. 감산된 움직임벡터값은 VLC부(140)로 전송된다.
VLC부(140)는 양자화부(미도시됨)로부터 제공되는 디지털 영상신호에 대한 부호의 발생 빈도에 따라 설정된 VLC테이블에 근거하여 입력되는 움직임벡터에 대해 가변길이 부호화처리를 한다. 가변길이 부호화처리된 데이터는 미도시된 버퍼로 전송된다.
이상, 상술한 바와 같이, 본 발명은 디지털 영상 부호화기에 있어서 움직임벡터 전송시 현재 구획에 대하여 이전에 전송된 구획중 인접한 모든 구획들의 움직임벡터의 평균값과 현재 구획의 움직임벡터를 차분펄스코드변조한 값을 해당 구획의 움직임 벡터의 비트로 할당하여 전송함으로써, 전송되는 움직임벡터의 비트량을 감소시켜 움직임벡터의 전송효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 실시예로서 설명되었으나 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어 상술한 실시예에서는 구획단위로 처리되는 경우를 예시하였으나 화소단위로도 구현이 가능하다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여져야 한다.
Claims (3)
- 소정의 구획(blok) 또는 화소(pixel) 단위로 움직임보상을 수행할 때 이전 프레임에 대해 현재 프레임의 이동정도를 나타내는 움직임벡터를 상기 구획 또는 화소단위로 추정하는 움직임벡터 추정부 및 인가되는 움직임벡터를 가변길이 부호화하기 위한 가변길이 부호화부를 구비한 디지털 영상부호화기에 있어서, 상기 움직임벡터 추정부로부터 상기 구획 또는 화소단위로 전송되는 움직임벡터를 순차적으로 최대 4개 저장하고, 상기 움직임벡터 추정부로부터 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터가 전송되면, 상기 현재 구획 또는 화소의 위치에 따라 0부터 이전에 인가되어 저장되어 있는 상기 움직임벡터들중 최대 4개까지 인접한 구획 또는 화소의 움직임벡터들의 평균값을 구하는 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부;상기 움직임벡터 추정부로부터 전송되는 상기 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터와 상기 움직임벡터 저장 및 평균값 연산부로부터 제공되는 상기 평균값을 차분펄스코드 변조방식으로 감산하여 상기 가변길이 부호화부(140)로 전송되는 감산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 움직임 벡터 전송장치.
- 소정의 구획 또는 화소단위로 움직임보상을 수행할 때, 현재 인가되는 구획 또는 화소의 이전 프레임에 대한 이동정도를 나타내는 움직임벡터를 추정하고, 추정된 움직임벡터를 가변길이 부호화하여 전송하는 디지털 영상 부호화기에 있어서,상기 구획 또는 화소단위로 추정되어 전송되는 움직임벡터를 순차적으로 저장하는 단계; 상기 저장단계에서 저장된 움직임벡터중 현재 인가되는 구획 또는 화소의 위치에 따라 0부터 4개까지 인접한 구획 또는 화소의 움직임벡터를 추출하여 평균값을 구하는 단계; 구해진 상기 평균값과 상기 현재 구획 또는 화소의 움직임벡터를 차분펄스코드변조방식에 의해 감산하는 단계; 상기 감산단계를 거친 움직임벡터를 상기 가변길이 부호화하여 전송하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 개선된 움직임벡터 전송방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 저장단계는 상기 평균값을 구하는 단계에서 상기 현재 인가되는 구획 또는 화소의 위치에 따라 이전에 인가된 최대 4개의 구획 또는 화소의 움직임벡터의 평균값을 구할 수 있을 정도로 상기 구획 또는 화소단위의 움직임벡터에 대한 저장량을 설정하여 수행되는 것을 특징으로 하는 개선된 움직임벡터 전송방법.
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|---|---|---|---|
| KR1019940003713A KR0129806B1 (ko) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 디지탈 영상 부호화기에 있어서 개선된 움직임 벡터 전송장치 및 방법 |
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| KR1019940003713A KR0129806B1 (ko) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 디지탈 영상 부호화기에 있어서 개선된 움직임 벡터 전송장치 및 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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