KR0169654B1 - Device for encoding moving picture signals - Google Patents

Device for encoding moving picture signals Download PDF

Info

Publication number
KR0169654B1
KR0169654B1 KR1019940034881A KR19940034881A KR0169654B1 KR 0169654 B1 KR0169654 B1 KR 0169654B1 KR 1019940034881 A KR1019940034881 A KR 1019940034881A KR 19940034881 A KR19940034881 A KR 19940034881A KR 0169654 B1 KR0169654 B1 KR 0169654B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
image
motion
output
motion compensation
Prior art date
Application number
KR1019940034881A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR960028445A (en
Inventor
이상일
Original Assignee
배순훈
대우전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 배순훈, 대우전자주식회사 filed Critical 배순훈
Priority to KR1019940034881A priority Critical patent/KR0169654B1/en
Publication of KR960028445A publication Critical patent/KR960028445A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR0169654B1 publication Critical patent/KR0169654B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513Processing of motion vectors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124Quantisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/43Hardware specially adapted for motion estimation or compensation
    • H04N19/433Hardware specially adapted for motion estimation or compensation characterised by techniques for memory access

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 동영상 부호화기에서는 1프레임 이전의 움직임보상영상중의 움직임벡터와 2프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터를 비교하고, 비교결과에 따라서 1프레임 이전의 움직임보상영상 또는 2 프레임 이전의 움직임보상영상을 이용하여 차영상을 생성함으로써 복원화질을 높일수 있는 이점이 있다.In the video encoder according to the present invention, a motion vector of a motion compensation image of one frame before motion is compared with a motion vector of a motion compensation image of two frames before, and according to the comparison result, a motion compensation image of one frame before or two frames before By generating the difference image using the compensation image, there is an advantage of increasing the reconstruction quality.

Description

동영상 부호화기Video encoder

제1도는 일반적인 동영상 부호화기의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a general video encoder.

제2도는 본 발명에 의한 동영상 부호화기의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a video encoder according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

30 : 감산기 32 : 이산여현변환부30: subtractor 32: discrete cosine conversion unit

34 : 양자화기 36 : 가변장부호화기34 quantizer 36 variable length encoder

38 : 역양자화기 40 : 역이산여현변환부38: inverse quantizer 40: inverse discrete cosine conversion unit

42 : 가산기 44, 50 : 프레임 메모리42: adder 44, 50: frame memory

46 : 움직임 추정부 48 : 움직임 보상부46: motion estimation unit 48: motion compensation unit

52 : 비교기52: comparator

본 발명은 동영상 부호화기에 관한 것으로서, 특히 현재 프레임의 영상에 대한 움직임 벡터와 이전 프레임의 영상에 대한 움직임벡터를 비교하여 움직임벡터의 차이가 큰 경우 이전 프레임의 영상에 대한 움직임 보상영상을 전송하기 위한 동영상 부호화기에 관한 것이다.The present invention relates to a video encoder, and in particular, comparing a motion vector of an image of a current frame and a motion vector of an image of a previous frame to transmit a motion compensation image of an image of a previous frame when the difference of the motion vector is large. A video encoder.

정보는 가장 중요한 자원중의 하나이며 현대를 일컬어 정보화사회라 하는바, 받아들이고 처리해야 하는 정보의 양이 나날이 늘어나는 추세에서 기존의 전송대역을 효과적으로 이용하기 위해 데이터 압축은 필수 불가결이다.Information is one of the most important resources and is called the information society in modern times. As the amount of information to be accepted and processed is increasing day by day, data compression is indispensable to effectively use the existing transmission band.

특히, 디지털 영상신호는 정보의 표현에 많은 메모리를 필요로 하기 때문에 영상정보 압축은 정보의 저장과 검색, 전송등을 보다 효율적으로 하는 효과를 가진다.In particular, since a digital video signal requires a lot of memory to express information, video information compression has an effect of more efficiently storing, retrieving, and transmitting information.

이와같은 이유에서 영상데이터에 대한 압축기법들이 많이 개발되어 왔으며, 이러한 영상데이터 압축기법은 정보의 손실 여부에 따라 손실 부호화의 무손실 부호화기법으로 나눌수 있으며 정지영상에 존재하는 공간적 중복성을 인트라프레임(intraframe) 부호화와 동영상에 존재하는 시간적 중복성을 이용하는 인터프레임(interframe) 부호화로 나눌 수 있다.For this reason, many compression methods for image data have been developed, and these image data compression methods can be divided into lossless coding techniques of lossy coding according to whether information is lost, and spatial redundancy existing in still images is intraframe. It can be divided into interframe encoding using temporal redundancy present in encoding and video.

또한, 정보의 손실이 적으며 국제적 표준안이 완성되고 있는 제1세대 부호화 기법과 인간의 시각구조 및 영상의 특성을 이용하는 제2세대 부호화기법으로 나눈다. 제1세대 부호화기법은 PCM(Pulse Code Modulation), 차분 PCM(Differential PCM), 델타변조(Delta Modulation)등의 공간부호화 및 Karhunen-Loeve, 퓨리에, 코사인, Harr, Hadamard, 사인 등의 변환부호화와, 위의 두가지를 결합한 하이브리드 부호화와, 동영상에 이용하는 움직임보상 부호화(Motion Compensated Coding)등이 있다. 제2세대 부호화기법은 피라미드 부호화, 비등방 비정재 예측부호화, 윤곽-텍스쳐에 기반을 둔 기법, 방향분해를 근간으로 하는 부호화기법 등이 있다.In addition, it is divided into the first generation coding method which has little information loss and the international standard is completed, and the second generation coding method which uses the characteristics of human visual structure and image. The first generation coding techniques include spatial coding such as Pulse Code Modulation (PCM), Differential PCM (Delta PCM), Delta Modulation (Delta Modulation), and conversion coding such as Karhunen-Loeve, Fourier, Cosine, Harr, Hadamard, and Sine, Hybrid coding combining the above two, and Motion Compensated Coding used for video. Second-generation coding techniques include pyramid coding, anisotropic nonnormal prediction coding, contour-texture-based techniques, and encoding techniques based on directional decomposition.

동영상의 전송은 정지영상에 비하여 고려해야 할 사항이 많고 압축효과가 더 두드러지기 때문에 높은 압축율을 얻을 수 있는 기법의 개발은 많은 관심의 대상이다. 현재 개발중인 HDTV 방송 시스템이나 MPEG에서는 움직임보상 부호화를 이용한다. 움직임보상 부호화에는 화소순환 알고리즘과 블록정합 알고리즘이 있으며, 불록정합 알고리즘이 화소순환 알고리즘에 비해 정확도가 떨어지지만 실시간처리와 하드웨어 구현이 간단하다는 점에서 동영상시스템에 많이 쓰이고 있다. 여기서, 블록정합 알고리즘은 영상을 일정한 크기의 블록으로 분할한 후 각각의 블록에 대한 움직임벡터를 구하고 이 움직임벡터에 의해 얻어진 영상과 원영상과의 예측오차를 이산여현변환한 후, 이산여현변환 계수를 함께 전송하는 기법이다.Since the transmission of video has more considerations than the still image and the compression effect is more prominent, the development of a technique to obtain a high compression ratio is of great interest. Motion compensation coding is used in the currently developed HDTV broadcasting system or MPEG. Motion compensation coding has a pixel cycling algorithm and a block matching algorithm. The block matching algorithm has a lower accuracy than the pixel cycling algorithm, but it is widely used in a video system because of its simple real-time processing and hardware implementation. Here, the block matching algorithm divides an image into blocks of a predetermined size, obtains a motion vector for each block, and performs a discrete cosine transform on the prediction error between the image obtained by the motion vector and the original image, and then the discrete cosine transform coefficient. It is a technique of transmitting together.

일반적으로, 널리 사용되는 동영상 부호화기는 움직임 처리를 통하여 시간적 중복성을 제거하고, 이산여현변환을 통하여 공간적인 중복성을 제거함으로써 데이터 압축의 효과를 갖는다.In general, video encoders which are widely used have the effect of data compression by removing temporal redundancy through motion processing and spatial redundancy through discrete cosine transform.

제1도는 일반적인 동영상 부호화기의 구성을 나타낸 블록도로서, H.261, MPEG-1, MPEG-2등의 많은 표준화된 부호화기에서 사용되는 것이다.FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a general video encoder, and is used in many standardized encoders such as H.261, MPEG-1, and MPEG-2.

제1도를 참조하면, 감산기(10)는 프레임 단위로 입력되는 현재 프레임의 원영상과 이전 프레임의 복원영상에 대한 움직임보상영상을 감산하여 프레임간 차영상을 생성한다.Referring to FIG. 1, the subtractor 10 generates a difference image between frames by subtracting a motion compensation image of an original image of a current frame and a reconstructed image of a previous frame, which are input in units of frames.

이산여현변환부(DCT : 12)에서는 픽셀간의 상관성을 제거하기 위하여 프레임간 차영상을 예를들면 8×8 픽셀의 블록으로 이산여현변환하여 이산여현변환 계수를 출력한다.The discrete cosine transforming unit (DCT) 12 outputs a discrete cosine transform coefficient by performing discrete cosine transforming of the inter-frame difference image into, for example, a block of 8x8 pixels in order to remove the correlation between pixels.

양자화기(Q : 14)에서는 이산여현변환부(12)에서 출력되는 프레임간 차영상의 이산여현변환 계수를 소정의 양자화간격으로 양자화하여 출력한다.The quantizer Q 14 quantizes the discrete cosine transform coefficients of the interframe difference image output from the discrete cosine transforming unit 12 at a predetermined quantization interval and outputs the quantized interval.

가변장부호화기(VLC : 16)에서는 양자화기(14)에서 양자화된 프레임간 차영상을 가변장부호화하여 버퍼(미도시)를 통해 복호기(미도시)로 전송한다.The variable length encoder (VLC) 16 variably encodes the inter-frame difference image quantized by the quantizer 14 and transmits the variable length coder to a decoder (not shown) through a buffer (not shown).

즉, 예컨대 8비트로 표현되는 신호들 중에서 빈도가 많은 데이터는 적은 비트로 표현하고, 빈도가 적은 데이터는 많은 비트로 표현함으로써 차영상을 표현하는 전체 비트수를 줄인다.That is, among the signals represented by 8 bits, for example, data with high frequency is represented by fewer bits, and data with less frequency is represented by many bits, thereby reducing the total number of bits representing the difference image.

역양자화기(IQ : 18)는 양자화기(14)의 출력단에 연결되며, 양자화된 프레임간 차영상을 양자화기(14)에 입력되기 이전의 상태로 복원한다.An inverse quantizer (IQ) 18 is connected to the output terminal of the quantizer 14 and restores the quantized interframe difference image to a state before being input to the quantizer 14.

역이산여현변환부(IDCT : 20)는 역양자화기(18)의 출력단에 연결되며, 역양자화기(18)에서 역양자화된 프레임간 차영상을 이산여환변환부(12)에 입력되기 이전의 상태로 복원한다.The inverse discrete cosine transform unit (IDCT) 20 is connected to the output terminal of the inverse quantizer 18 and before the inverse quantized inter-frame difference image is inputted to the discrete quantizer 18 by the inverse quantizer 18. Restore to state

가산기(22)에서는 역이산여현변환부(20)에서 복원된 프레임간 차영상과 움직임보상영상을 가산하여 이전 프레임의 복원영상으로 프레임 메모리(24)에 저장한다.The adder 22 adds the inter-frame difference image and the motion compensation image reconstructed by the inverse discrete cosine transform unit 20 and stores the reconstructed image of the previous frame in the frame memory 24.

움직임 추정부(ME : 26)에서는 통상 블록정합 알고리즘을 사용하며, 입력되는 현재 프레임의 영상과 프레임 메모리(24)에 저장된 이전 프레임의 복원영상간의 유사한 부분을 추정하여 그 위치이동의 결과를 움직임벡터로 출력한다.The motion estimation unit (ME) 26 generally uses a block matching algorithm, estimates a similar portion between the input current image and the reconstructed image of the previous frame stored in the frame memory 24, and calculates the result of the position shift. Will output

움직임보상부(MC : 28)에서는 프레임 메모리(24)에 저장되어 있는 이전 프레임의 복원영상의 움직임 위치를 움직임벡터에 의하여 보상한 움직임보상영상을 감산기(10)와 가산기(22)로 각각 출력한다.The motion compensator (MC) 28 outputs the motion compensation image compensated by the motion vector to the subtractor 10 and the adder 22, respectively, by compensating the motion position of the reconstructed image of the previous frame stored in the frame memory 24, respectively. .

요약하면, 상술한 종래의 동영상 부호화기에서는 이전 프레임과 현재 프레임간의 움직임벡터를 이용하여 이전 프레임의 움직임을 보상한 움직임보상 영상을 현재 프레임의 영상으로부터 감산하여 차영상을 생성하고, 이를 부호화한다. 그러나, 특정 영상데이타처리 즉, 움직임벡터 생성절차가 복잡할 때에는 생성된 움직임벡터에 오차가 발생하게 되고, 이 오차로 인하여 복원 영상의 화질이 열화되는 경우가 있었다.In summary, the above-described conventional video encoder generates a difference image by subtracting a motion compensated image that compensates for the movement of the previous frame from the image of the current frame by using a motion vector between the previous frame and the current frame, and encodes it. However, when a specific image data process, that is, a motion vector generation procedure is complicated, an error occurs in the generated motion vector, which sometimes degrades the quality of the reconstructed image.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 현재 프레임의 움직임보상영상에 사용된 움직임벡터와 이전 프레임의 움직임보상영상에 대한 움직임벡터를 비교하여 움직임벡터의 차이가 큰 경우 이전 프레임의 영상에 대한 움직임보상영상을 전송하기 위한 동영상 부호화기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention compares the motion vector used in the motion compensation image of the current frame with the motion vector for the motion compensation image of the previous frame to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a video encoder for transmitting a compensation image.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 동영상 부호화기는 프레임 단위로 입력되는 현재 프레임의 원영상과 1프레임 이전의 복원영상에 대한 움직임보상영상을 감산하여 차영상을 생성하기 위한 감산기와;In order to achieve the above object, a video encoder according to the present invention includes: a subtractor for generating a difference image by subtracting a motion compensation image of an original image of a current frame and a reconstructed image of one frame before;

상기 감산기에서 출력되는 차영상을 공간영역에서 주파수영역으로 변환하기 위하여 이산여현변환하여 이산여현변환 계수를 출력하기 위한 이산여현변환부:Discrete cosine transform unit for outputting a discrete cosine transform coefficient by the discrete cosine transform to convert the difference image output from the subtractor from the spatial domain to the frequency domain:

상기 이산여현변환부에서 출력되는 차영상의 이산여현변환 계수를 소정의 양자화간격으로 양자화하여 출력하기 위한 양자화부:A quantization unit for quantizing and outputting the discrete cosine transform coefficients of the difference image output from the discrete cosine conversion unit at a predetermined quantization interval:

상기 양자화기에서 양자화된 차영상을 가변장부호화하여 출력하기 위한 가변장부호화기;A variable length encoder for variable length encoding and outputting the quantized difference image by the quantizer;

상기 양자화기에서 양자화된 차영상을 상기 양자화기에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역양자화기:An inverse quantizer for restoring a quantized difference image in the quantizer to a state before being input to the quantizer:

상기 역양자화기에서 역양자화된 차영상을 상기 이산여현변환부에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역이산여현변환부: 상기 역이산여현변환부에서 복원된 차영상과 1프레임 이전의 움직임보상 영상을 가산하여 1프레임 이전의 복원영상으로 출력하기 위한 가산기: 상기 가산기에서 출력되는 1프레임 이전의 복원영상을 프레임 단위로 저장하기 위한 제1프레임 메모리: 상기 현재 프레임의 원영상과 상기 제1프레임 메모리에 저장된 1프레임이전의 복원영상간의 유사한 부분을 추정하여 그 위치이동의 결과를 움직임 벡터로 출력하기 위한 움직임 추정부: 상기 제1프레임 메모리에 저장되어 있는 1프레임 이전의 복원영상의 움직임 위치를 상기 움직임 추정부에서 출력되는 움직임벡터에 의하여 보상한 1프레임 이전의 움직임보상영상을 상기 가산기로 출력하기 위한 움직임 보상부: 상기 움직임 보상부에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상을 저장하기 위한 제2프레임 메모리: 상기 움직임 보상부에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임 보상영상 중의 움직임벡터와 상기 제2프레임 메모리로부터 공급되는 2프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터를 비교하고, 비교결과에 따른 제어신호를 출력하기 위한 비교기: 및 상기 비교기에서 출력되는 제어신호에 따라서 상기 움직임 보상부에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상 또는 상기 제2프레임 메모리에서 출력되는 2프레임 이전의 움직임보상영상을 선택적으로 상기 감산기로 출력하기 위한 절환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Inverse discrete cosine transform unit for restoring the inverse quantized difference image in the inverse quantizer to the state before inputting to the discrete cosine transform unit: motion compensation of one frame before and the difference image restored in the inverse discrete cosine transform unit An adder for adding an image and outputting the reconstructed image one frame before the frame; a first frame memory for storing the reconstructed image of the previous frame output from the adder in units of frames: the original image of the current frame and the first frame A motion estimator for estimating a similar part between reconstructed images before one frame stored in a memory and outputting a result of the position shift as a motion vector: a motion position of a reconstructed image before one frame stored in the first frame memory The motion compensation image compensated by the motion vector output from the motion estimation unit A motion compensation unit for outputting the motion compensation unit: a second frame memory for storing a motion compensation image before one frame output from the motion compensation unit: a motion vector of the motion compensation image before one frame output from the motion compensation unit and the A comparator for comparing the motion vectors in the motion compensation image of two frames previous from the second frame memory and outputting a control signal according to the comparison result: and outputted from the motion compensator according to the control signal output from the comparator And a switching unit for selectively outputting a motion compensation image before one frame or a motion compensation image before two frames output from the second frame memory to the subtractor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 동영상 부호화기의 구성을 나타낸 블록도로서, 프레임 단위로 입력되는 현재 프레임의 원영상과 1프레임 이전의 복원영상에 대한 움직임보상영상을 감산하여 차영상을 생성하기 위한 감산기(30)와: 상기 감산기(30)에서 출력되는 차영상을 공간영역에서 주파수영역으로 변환하기 위하여 이산여현변환하여 이산여현변환 계수를 출력하기 위한 이산여현변환부(32): 상기 이산여현변환부(32)에서 출력되는 차영상의 이산여현변환 계수를 소정의 양자화간격으로 양자화하여 출력하기 위한 양자화기(34): 상기 양자화기(34)에서 양자화된 차영상을 가변장부호화하여 출력하기 위한 가변장부호화기(36): 상기 양자화기(34)에서 양자화된 차영상을 상기 양자화기에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역양자화기(38): 상기 역양자화기(38)에서 역양자화된 차영상을 상기 이산여현변환부에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역이산여현변환부(40): 상기 역이산여현변환부(40)에서 복원된 차영상과 움직임보상영상을 가산하여 1프레임 이전의 복원영상으로 출력하기 위한 가산기(42): 상기 가산기(42)에서 출력되는 1프레임 이전의 복원영상을 프레임 단위로 저장하기 위한 제1프레임 메모리(44): 상기 현재 프레임의 원영상과 상기 제1프레임 메모리(44)에 저장된 1프레임 이전의 복원영상간의 유사한 부분을 추정하여 그 위치이동의 결과를 움직임벡터로 출력하기 위한 움직임 추정부(46): 상기 제1프레임 메모리(44)에 저장되어 있는 1프레임 이전의 복원영상의 움직임 위치를 상기 움직임 추정부(46)에서 출력되는 움직임벡터에 의하여 보상한 1프레임 이전의 움직임보상영상을 상기 가산기(42)로 출력하기 위한 움직임 보상부(48): 상기 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상을 저장하기 위한 제2프레임 메모리(50): 상기 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터와 상기 제2프레임 메모리(50)로부터 공급되는 2프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터를 비교하고, 비교결과에 따른 제어신호를 출력하기 위한 비교기(52) 및 상기 비교기(52)에서 출력되는 제어신호에 따라서 상기 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상 또는 상기 제2프레임 메모리(50)에서 출력되는 2프레임 이전의 움직임보상영상을 선택적으로 상기 감산기(30)로 출력하기 위한 절환부(54)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a video encoder according to the present invention, and a subtractor for generating a difference image by subtracting a motion compensation image of an original image of a current frame and a reconstructed image of one frame before inputted in a frame unit ( 30) and a discrete cosine transform unit 32 for outputting a discrete cosine transform coefficient by performing discrete cosine transform to convert the difference image output from the subtractor 30 from the spatial domain to the frequency domain. A quantizer 34 for quantizing and outputting the discrete cosine transform coefficients of the difference image outputted by 32) at a predetermined quantization interval: a variable field for variable length encoding and outputting the quantized difference image by the quantizer 34 Encoder 36: Inverse quantizer 38 for restoring a quantized difference image quantized by the quantizer 34 to a state before being input to the quantizer 38: The inverse quantizer 38 Inverse discrete cosine transform unit 40 for restoring the inverse quantized difference image to the state before being input to the discrete cosine transform unit: The difference image and the motion compensation image restored by the inverse discrete cosine transform unit 40 An adder 42 for adding and reconstructing a reconstructed image one frame before the frame; a first frame memory 44 for storing the reconstructed image one frame before the frame output by the adder 42 in units of frames; A motion estimation unit 46 for estimating a similar portion between the original image and the reconstructed image before one frame stored in the first frame memory 44 and outputting a result of the position movement as a motion vector: the first frame memory ( The adder 42 adds a motion compensated image one frame earlier than the frame compensated for by the motion vector output from the motion estimation unit 46 to the motion position of the reconstructed image one frame before. Motion compensator 48 for output: second frame memory 50 for storing the motion compensation image of one frame before the output from the motion compensator 48: 1 output from the motion compensator 48 A comparator 52 for comparing the motion vector in the motion compensation image before the frame with the motion vector in the motion compensation image before the two frames supplied from the second frame memory 50 and outputting a control signal according to the comparison result; According to the control signal output from the comparator 52, a motion compensation image of one frame before or outputted from the motion compensator 48 or a motion compensation image of two frames or more output from the second frame memory 50 is selectively selected. It consists of a switch unit 54 for outputting to the subtractor (30).

여기서, 제2프레임 메모리(50)는 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상을 입력으로 하며, 제2프레임 메모리(50)에서 출력되는 2프레임 이전의 움직임보상영상은 비교기(52)와 절환부(54)의 b 입력단자에 연결되고, 비교기(52)는 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상과 제2프레임 메모리(50)에서 출력되는 2프레임 이전의 움직임보상영상을 입력으로 하며, 비교기(52)의 출력은 절환부(54)의 제어단자에 공급되고, 절환부(54)의 a입력단자에는 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상이 인가되고, b입력단자에는 제2프레임 메모리(50)에서 출력되는 2프레임 이전의 움직임보상영상이 인가한다.Here, the second frame memory 50 inputs a motion compensated image of one frame before that output from the motion compensator 48, and the motion compensated image of two frames before that output from the second frame memory 50 is a comparator. And a comparator 52 connected to the b input terminal of the switching unit 54 and the output compensator 1 before the frame output from the motion compensator 48 and the output 2 from the second frame memory 50. The motion compensation image before the frame is input, and the output of the comparator 52 is supplied to the control terminal of the switching unit 54, and 1 which is output from the motion compensation unit 48 to the a input terminal of the switching unit 54. The motion compensation image before the frame is applied, and the motion compensation image before the two frames output from the second frame memory 50 is applied to the b input terminal.

제2도의 구성에 따른 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention according to the configuration of Figure 2 as follows.

여기서, 감산기(30), 이산여현변환기(32), 양자화기(34), 가변장부호화기(36), 역양자화기(38), 역이산여현변환기(40), 가산기(42), 제1프레임 메모리(44), 움직임 추정부(46)와 움직임 보상부(48)는 제1도에서와 같이 동일하므로 동작설명은 생략하고, 제2프레임 메모리(50), 비교기(52)와 절환부(54)의 동작을 중점적으로 설명하기로 한다.Here, the subtractor 30, the discrete cosine transformer 32, the quantizer 34, the variable length encoder 36, the inverse quantizer 38, the inverse discrete cosine transformer 40, the adder 42, the first frame Since the memory 44, the motion estimator 46, and the motion compensator 48 are the same as in FIG. 1, operation description is omitted, and the second frame memory 50, the comparator 52, and the switch 54 are provided. We will focus on the operation of).

제2프레임 메모리(50)는 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상을 저장하여 1프레임 지연시킨 다음, 2프레임 이전의 움직임 보상영상을 공급하기 위한 것이다. 여기서, 1프레임 이전의 움직임 보상영상은 움직임벡터를 포함한다.The second frame memory 50 stores a motion compensation image of one frame before the frame output from the motion compensator 48, delays one frame, and then supplies a motion compensation image of two frames. Here, the motion compensation image before one frame includes a motion vector.

비교기(52)에서는 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터와 제2프레임 메모리(50)로부터 공급되는 2프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터를 비교하여, 그 비교결과에 따라 절환부(54)를 절환하기 위한 제어신호로서 출력한다. 즉, 1프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터와 2프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터간의 좌표 차이가 소정의 문턱값보다 큰 경우에는 b절환신호를 출력하고, 1프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터와 2프레임 이전의 움직임보상영상중의 움직임벡터간의 차이가 소정의 문턱값보다 작은 경우에는 a절환신호를 출력한다. 여기서, 인접하는 프레임간에는 그 움직임 차이가 작으므로 이전 프레임과 현재 프레임간의 제1움직임 벡터와 현재 프레임과 다음 프레임간의 제2움직임 벡터에 대하여 발생할 수 있는 최대 차이값을 실험적으로 구하여 상기 문턱값으로 설정한다. 따라서, 두 개의 움직임 벡터간의 차이가 상기 문턱값보다 큰 경우에는 제2움직임 벡터에 에러가 발생한 것으로 볼 수 있다.The comparator 52 compares the motion vector of the motion compensation image of one frame before and output from the motion compensator 48 with the motion vector of the motion compensation image of two frames from the second frame memory 50. According to the comparison result, the switching unit 54 is output as a control signal for switching. That is, when the coordinate difference between the motion vector in the motion compensation image before 1 frame and the motion vector in the motion compensation image before 2 frames is larger than a predetermined threshold value, a b switching signal is output, and the motion compensation image in the motion compensation image before 1 frame is output. If the difference between the motion vector and the motion vector in the motion compensation image two frames before is smaller than a predetermined threshold value, a switching signal is output. Here, since the motion difference between adjacent frames is small, the maximum difference that can occur with respect to the first motion vector between the previous frame and the current frame and the second motion vector between the current frame and the next frame is experimentally determined and set as the threshold. do. Accordingly, when the difference between the two motion vectors is larger than the threshold, it may be considered that an error occurs in the second motion vector.

절환부(54)에서는 비교기(52)에서 출력되는 제어신호에 따라서 a입력단자에 인가되는 1프레임 이전의 움직임보상영상 또는 b입력단자에 인가되는 2프레임 이전의 움직임보상영상을 선택적으로 감산기(30)로 출력한다.The switching unit 54 selectively subtracts the motion compensated image one frame before the frame applied to the a input terminal or the motion compensated image two frames before the b input terminal according to the control signal output from the comparator 52 (30). )

즉, 비교기(52)에서 출력되는 제어신호가 a절환신호인 경우에는 움직임 보상부(48)의 1프레임 이전의 움직임 보상영상을 절환하여 감산기(30)로 출력하고, b절환신호인 경우에는 제2프레임 메모리(50)의 2프레임 이전의 움직임 보상영상을 절환하여 감산기(30)로 출력한다.That is, when the control signal output from the comparator 52 is a switching signal, the motion compensation image of the motion compensator 48 is changed by one frame before, and output to the subtractor 30. The motion compensation image of two frames of the two frame memory 50 is switched and output to the subtractor 30.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 동영상 부호화기에서는 이전 프레임과 현재 프레임간의 제1움직임 벡터와 현재 프레임과 다음 프레임간의 제2움직임 벡터 사이의 차이가 최대 차이값인 문턱값보다 큰 경우 제2움직임 벡터에 에러가 발생한 것이므로, 이 경우 제2 움직임 벡터에 의한 움직임보상영상 대신 제1움직임벡터에 의한 움직임보상영상을 이용하여 차영상을 생성하도록 함으로써, 복원화질을 높일수 있는 이점이 있다.As described above, in the video encoder according to the present invention, when the difference between the first motion vector between the previous frame and the current frame and the second motion vector between the current frame and the next frame is larger than the threshold value, the maximum motion value is applied to the second motion vector. Since an error has occurred, in this case, the difference image is generated by using the motion compensation image of the first motion vector instead of the motion compensation image of the second motion vector, thereby improving the reconstruction quality.

Claims (2)

프레임 단위로 입력되는 현재 프레임의 원영상과 1프레임 이전의 복원영상에 대한 움직임 보상영상을 감산하여 차영상을 생성하기 위한 감산기(30): 상기 감산기(30)에서 출력되는 차영상을 공간영역에서 주파수영역으로 변환하기 위하여 이산여현변환하여 이산여현변환 계수를 출력하기 위한 이산여현변환부(32): 상기 이산여현변환부(32)에서 출력되는 차영상의 이산여현변환 계수를 소정의 양자화간격으로 양자화하여 출력하기 위한 양자화기(34): 상기 양자화기(34)에서 양자화된 차영상을 가변장부호화하여 출력하기 위한 가변장부호화기(36): 상기 양자화기(34)에서 양자화된 차영상을 상기 양자화기에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역양자화기(38): 상기 역양자화기(38)에서 역양자화된 차영상을 상기 이산여현변환부에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역이산여현변환부(40): 상기 역이산여현변환부(40)에서 복원된 차영상과 1프레임 이전의 움직임보상영상을 가산하여 1프레임 이전의 복원영상으로 출력하기 위한 가산기(42): 상기 가산기(42)에서 출력되는 1프레임 이전의 복원영상을 프레임 단위로 저장하기 위한 제1프레임 메모리(44): 상기 현재 프레임의 원영상과 상기 제1프레임 메모리(44)에 저장된 1프레임 이전의 복원영상간의 유사한 부분을 추정하여 그 위치이동의 결과를 움직임벡터로 출력하기 위한 움직임 추정부(46): 상기 제1프레임 메모리(44)에 저장되어 있는 1프레임 이전의 복원영상의 움직임 위치를 상기 움직임 추정부(46)에서 출력되는 움직임벡터에 의하여 보상한 1프레임 이전의 움직임보상영상을 상기 가산기로 출력하기 위한 움직임 보상부(48): 상기 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상을 저장하기 위한 제2프레임 메모리(50): 상기 1프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터와 상기 2프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터를 비교하고, 비교결과에 따른 제어신호를 출력하기 위한 비교기(52): 및 상기 비교기(52)에서 출력되는 제어신호에 따라서 상기 1프레임 이전의 움직임보상영상 또는 상기 2프레임 이전의 움직임보상영상을 선택적으로 상기 감산기(30)로 출력하기 위한 절환부(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기.A subtractor 30 for generating a difference image by subtracting a motion compensation image of an original image of a current frame and a reconstructed image of one frame before, which is input in a frame unit: a difference image output from the subtractor 30 in a spatial domain Discrete cosine transform unit 32 for outputting discrete cosine transform coefficients by discrete cosine transform to transform into frequency domain: converting discrete cosine transform coefficients of difference image output from the discrete cosine transform unit 32 to a predetermined quantization interval Quantizer 34 for quantizing and outputting: Variable length coder 36 for variable-length encoding and outputting the quantized difference image in the quantizer 34: The quantized difference image in the quantizer 34 Inverse quantizer 38 for restoring to a state before input to a quantizer: a state before inputting a dequantized difference image by the inverse quantizer 38 to the discrete cosine transform unit Inverse discrete cosine transform unit 40 for reconstructing: An adder 42 for outputting a reconstructed image one frame before by adding the difference image reconstructed by the inverse discrete cosine transform unit 40 and a motion compensation image one frame before ): A first frame memory 44 for storing a reconstructed image of the previous frame output from the adder 42 in units of frames: an original image of the current frame and one frame stored in the first frame memory 44 Motion estimation unit 46 for estimating similar parts between the previous reconstructed images and outputting the result of the position movement as a motion vector: the motion position of the reconstructed image before one frame stored in the first frame memory 44. A motion compensator 48 for outputting a motion compensated image one frame before the frame compensated by the motion vector output from the motion estimator 46 to the adder: the motion compensator 48 A second frame memory 50 for storing a motion compensated image of one frame before the frame is output: comparing a motion vector of the motion compensated image of the frame before 1 frame with a motion vector of the motion compensated image of the frame 2 before A comparator 52 for outputting a control signal according to a result; and selectively subtracting the motion compensation image before the first frame or the motion compensation image before the two frames according to the control signal output from the comparator 52. 30) a switching unit (54) for outputting. 제1항에 있어서, 상기 절환부(54)는 상기 비교기(52)에서 상기 움직임 보상부(48)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상 중의 움직임벡터와 상기 제2프레임 메모리(50)에서 출력되는 2프레임 이전의 움직임보상영상중의 움직임벡터의 차가 소정의 문턱값보다 크다고 판단되었을 경우에는 상기 2프레임 이전의 움직임보상영상을 선택하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 1프레임 지연된 움직임보상영상을 선택하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기.According to claim 1, The switching unit 54 is output from the motion vector of the motion compensation image of the previous frame output from the motion compensation unit 48 from the comparator 52 and from the second frame memory 50 If it is determined that the difference of the motion vectors in the motion compensation image before 2 frames is greater than a predetermined threshold value, the motion compensation image before the 2 frames is selected, otherwise the motion compensation image for which the 1 frame delay is selected is selected. Video encoder, characterized in that.
KR1019940034881A 1994-12-19 1994-12-19 Device for encoding moving picture signals KR0169654B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940034881A KR0169654B1 (en) 1994-12-19 1994-12-19 Device for encoding moving picture signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940034881A KR0169654B1 (en) 1994-12-19 1994-12-19 Device for encoding moving picture signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960028445A KR960028445A (en) 1996-07-22
KR0169654B1 true KR0169654B1 (en) 1999-03-20

Family

ID=19402054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940034881A KR0169654B1 (en) 1994-12-19 1994-12-19 Device for encoding moving picture signals

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0169654B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR960028445A (en) 1996-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6628716B1 (en) Hardware efficient wavelet-based video compression scheme
USRE36507E (en) Apparatus and method for processing groups of fields in a video data compression system to encode a single frame as an I-field and a P-field
JPH03139988A (en) Method and device for recovering image
JP2005507587A (en) Spatial scalable compression
JPH0851631A (en) Trans-coding method and device
JP2004080786A (en) Motion estimating method and device referring to discrete cosine transformation coefficient
KR100683380B1 (en) Method and apparatus for transformation and inverse transformation of image for image compression coding
KR19980017213A (en) Image Decoding System with Compensation Function for Degraded Image
JPH0974569A (en) Method and apparatus for determining optimum movement vector
US6804299B2 (en) Methods and systems for reducing requantization-originated generational error in predictive video streams using motion compensation
KR0178221B1 (en) Improved pattern vector encoding system using average value of pixels
WO2000001158A1 (en) Encoder and encoding method
KR20020057525A (en) Apparatus for transcoding video
KR0169654B1 (en) Device for encoding moving picture signals
KR0169657B1 (en) Device for encoding moving picture signals
KR100192784B1 (en) A video encoder
KR0169653B1 (en) Device for encoding moving picture signals
KR0169656B1 (en) Device for encoding moving picture signals
KR0169655B1 (en) Device for encoding moving picture signal
KR0181067B1 (en) Moving picture encoder of having compatibility
KR0130167B1 (en) Mpeg apparatus
KR0134505B1 (en) Image coder with adaptive motion detection function
KR100203638B1 (en) Method for estimating motion using half-pixel by half-pixel
KR0124157B1 (en) Image encoding apparatus
KR100207380B1 (en) Apparatus for reducing the data in motion picture

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111004

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121002

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee