KR0169657B1 - Device for encoding moving picture signals - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 동영상 부호화기에 에러검출 및 보상부를 추가하여 구성된 동영상 부호화기로서, 위상반전된 1프레임 이전 영상과 1프레임 이전의 움직임 보상 영상으로부터 부호화 중에 발생한 에러를 검출하고, 검출된 에러를 보상하기 위하여 생성된 에러보상 영상과 역이산여현변환부에서 복원된 프레임간 차영상과 움직임 보상부에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임 보상영상을 가산하여 생성되는 1프레임 이전의 복원영상에 대하여 움직임 추정 및 보상처리를 수행한다. 따라서, 부호화시 부호화 효율을 높일수 있을 뿐 아니라 복원영상의 화질을 개선시킬수 있다는 이점이 있다.The present invention is a video encoder configured by adding an error detection and compensation unit to an existing video encoder, and detects an error generated during encoding from a phase-inverted image before 1 frame and a motion compensation image before 1 frame, and compensates for the detected error. Motion estimation and compensation are performed on the reconstructed image before 1 frame generated by adding the error compensation image and the interframe difference image reconstructed by the inverse discrete cosine transform unit and the motion compensation image before 1 frame output by the motion compensator. Perform the process. Therefore, there is an advantage that not only can the encoding efficiency be improved at the time of encoding but also the image quality of the reconstructed image can be improved.

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 : 역이산여환변환부38: inverse quantizer 40: inverse discrete ring conversion unit

42 : 버퍼 44 : 위상반전기42: buffer 44: phase shifter

46, 52 : 가산기 48 : 에러검출기46, 52: adder 48: error detector

50 : 에러보상기 54 : 프레임 메모리50: error compensator 54: frame memory

56 : 움직임 추정부 58 : 움직임 보상부56: motion estimation unit 58: motion compensation unit

60 : 에러검출 및 보상부60: error detection and compensation unit

본 발명은 동영상 부호화기에 관한 것으로서, 특히 부호화 과정 중에 발생되는 영상데이타 오차를 검출하여 보상한 후 움직임보상하기 위한 동영상 부호화기에 관한 것이다.The present invention relates to a video encoder, and more particularly, to a video encoder for compensating for motion after detecting and compensating for image data errors generated during an encoding process.

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. 특히, 디지털 영상신호는 정보의 표현에 많은 메모리를 필요로 하기 때문에 영상정보 압축은 정보의 저장과 검색, 전송들을 보다 효율적으로 하는 효과를 가진다.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. In particular, since a digital video signal requires a lot of memory to represent 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 이용하는 바움직임보상 부호화에는 화소순환 알고리즘과 블록정합 알고리즘이 있으며, 불럭정합 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 이산여현변환한후, 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. In the HDTV broadcasting system or MPEG currently under development, the motion compensation coding uses the pixel circulation algorithm and the block matching algorithm, and the block matching algorithm is less accurate than the pixel circulation algorithm, but the real-time processing and the hardware implementation are simple. It is widely used in video systems in that respect. 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.

영자화기(Q : 14)에서는 이산여현변환부(12)에서 출력되는 프레임간 차영상의 이산여현변환 계수를 소정의 양자화간격으로 양자화하여 출력한다.The magnetizer 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 intervals.

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 현제 프레임의 영상으로부터 감산하여 차영상을 생성하고, 이를 부호화한다. 그러나, 특정 영상데이타처리 즉, 움직임벡터 생성절차가 복잡할 때에는 생성된 움직임벡터에 오차가 발생하게 되거나, 과도한 양자화오차로 인하여 복원 영상의 화질이 열화되는 문제점이 있었다.In summary, the above-described conventional video encoder generates a difference image by subtracting a motion compensation image that compensates for the movement of the previous frame from the image of the current frame by using the motion vector between the previous frame and the current frame, and encodes the difference image. However, when the specific image data processing, that is, the motion vector generation procedure is complicated, an error occurs in the generated motion vector, or the quality of the reconstructed image is degraded due to excessive quantization error.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 움직임 추정 및 보상 후 생성되는 1프레임 이전의 움직임보상영상과 위상반전된 1프레임 이전의 영상으로부터 1프레임 이전의 움직임 보상영상의 에러 발생 유무를 검출하고, 에러가 발생된 경우 1프레임 이전의 움직임보상영상을 보상하여 생성된 에러보상영상을 1프레임 이전의 복원영상에 대하여 움직임보상하기 위한 동영상 부호화기를 제공하는 데 있다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention detects the presence or absence of an error of a motion compensation image before 1 frame from the motion compensation image before 1 frame and the phase reversed image generated after motion estimation and compensation, The present invention provides a video encoder for motion compensating an error compensated image generated by compensating a motion compensated image of one frame before the frame with respect to the reconstructed image of one frame before the error.

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

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 양자화기:A quantizer for quantizing and outputting the discrete cosine transform coefficients of the difference image output from the discrete cosine transform 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 the difference image quantized by the quantizer to a state before being input to the quantizer;

상기 역양자화기에서 역양자화된 차영상을 상기 이산여현변환부에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역이산여현변환부:An inverse discrete cosine converting unit for restoring the inverse quantized difference image by the inverse quantizer to a state before being input to the discrete cosine converting unit:

1프레임 이전 영상과 상기 1프레임 이전의 움직임보상영상으로부터 상기 제1프레임 이전의 움직임보상 영상에 대한 에러 발생유무를 검출하고, 검출결과에 따라 에러보상 영상을 생성하여 출력하기위한 에러검출 및 보상부;Error detection and compensation unit for detecting the occurrence of an error for the motion compensation image before the first frame from the image before 1 frame and the motion compensation image before the 1 frame, and generating and outputting the error compensation image according to the detection result ;

상기 역이산여현변환부에서 복원된 차영상과 상기 1프레임 이전의 움직임보상영상과 상기 에러검출 및 보상부에서 출력되는 에러 보상영상을 하여 이전 프레임의 복원영상으로 출력하기 위한 가산기;An adder for outputting the difference image reconstructed by the inverse discrete cosine transform unit, the motion compensation image before the one frame, and the error compensation image output from the error detection and compensation unit, and outputting the reconstructed image of the previous frame;

상기 가산기에서 출력되는 움직임 및 에러가 보상된 1프레임 이전의 원영상을 프레임 단위로 저장하기 위한 프레임 메모리;A frame memory for storing, in frame units, an original image of one frame before the motion and error outputted from the adder;

상기 현재 프레임의 영상과 상기 프레임 메모리에 저장된 1프레임이전의 복원영상간의 유사한 부분을 추정하여 그 위치이동의 결과를 움직임으로 출력하기 위한 움직임 추정부; 및A motion estimation unit for estimating a similar portion between the image of the current frame and the reconstructed image of one frame before and stored in the frame memory and outputting a result of the position movement as a motion; And

상기 프레임 메모리에 저장되어 있는 1프레임 이전의 복원영상의 움직임 위치를 상기 움직임 벡터에 의하여 보상한 1프레임 이전의 움직임 보상영상과 상기 감산기, 가산기 및 에러검출 및 보상부로 출력하기 위한 움직임 보상영상을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a motion compensation image for outputting the motion position of the reconstructed image of the previous frame stored in the frame memory by the motion vector, the motion compensation image for outputting to the subtractor, the adder, the error detector, and the compensator. Characterized in that.

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, 동영상 부호화기는, 상기 감산기(30)와, 이산여현변환부(DCT : 32), 양자화기(Q : 34) 가변장부호화기(VLC : 36), 역양자화기(IQ : 38), 역이산여현변환기(IDCT : 40), 가산기(52), 프레임 메모리(54), 움직임 추정부(ME : 56), 움직임 보상부(MC : 58)와 에러검출 및 보상부(60)로 구성된다.2 is a block diagram showing the configuration of a video encoder according to the present invention, wherein the video encoder includes the subtractor 30, the discrete cosine transform unit (DCT: 32), and the quantizer (Q: 34) variable length encoder (VLC). : 36), inverse quantizer (IQ: 38), inverse discrete cosine transformer (IDCT: 40), adder 52, frame memory 54, motion estimator (ME: 56), motion compensator (MC: 58) ) And an error detection and compensation unit 60.

또한, 에러검출 및 보상부(60)는 버퍼(42), 위상반전기(44), 가산기(46), 에러검출기(48)와 에러보상기(50)로 이루어진다.In addition, the error detection and compensation unit 60 includes a buffer 42, a phase changer 44, an adder 46, an error detector 48, and an error compensator 50.

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

여기서, 감산기(30), 이산여현변환기(32), 양자화기(34), 가변장부호화기(36), 역양자화기(38), 역이산여현변환기(40), 프레임 메모리(54), 움직임추정부(56)와 움직임 보상부(58)는 제1도에서와 동일하므로 동작설명은 생략하고, 가산기(52)와 에러검출 및 보상부(60)의 동작을 중점적으로 설명하기로 한다.Here, the subtractor 30, the discrete cosine transformer 32, the quantizer 34, the variable length coder 36, the inverse quantizer 38, the inverse discrete cosine transformer 40, the frame memory 54, the motion weight Since the government 56 and the motion compensator 58 are the same as in FIG. 1, the description of the operation will be omitted, and the operation of the adder 52 and the error detection and compensation unit 60 will be mainly described.

에러검출 및 보상부(60)에 있어서, 버퍼(42)는 현재 프레임의 영상을 1프레임 지연시키는 것에 의하여 1프레임 이전 영상으로 발생시켜 이전 프레임의 움직임 보상영상과 동기시키기 위한 것으로서, 입력되는 현재 프레임의 영상을 프레임 단위로 저장한다. 따라서, 버퍼(42)로부터 출력되는 영상은 현재 프레임에 대하여 1프레임 이전 영상이 된다.In the error detection and compensation unit 60, the buffer 42 is generated as a previous frame by synchronizing the image of the current frame by one frame and synchronized with the motion compensation image of the previous frame. Save video in frame unit. Therefore, the image output from the buffer 42 becomes the image one frame before the current frame.

위상반전기(44)에서는 버퍼(42)에서 출력되는 1프레임 이전 영상을 위상 반전시켜 가산기(46)로 출력한다.The phase inverter 44 phase-inverts the image one frame before output from the buffer 42 and outputs the image to the adder 46.

가산기(46)에서는 위상반전기(44)에서 위상이 반전된 1프레임 이전 영상과 움직임 보상부(58)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임 보상영상을 가산하여 에러검출기(48)로 출력된다.The adder 46 adds an image of one frame before the phase inverted by the phase inverter 44 and a motion compensation image of one frame before that output from the motion compensator 58 to be output to the error detector 48.

에러검출기(48)에서는 가산기(46)의 출력으로부터 1프레임 이전의 움직임 보상영상에 에러가 발생하였는지를 검출하기 위한 것이다. 즉, 가산기(46)의 출력이 제로(0)인 경우는 위상반전된 1프레임 이전 영상과 움직임벡터에 의해 움직임 보상되어 생성된 1프레임 이전의 움직임 보상영상이 동일하다는 것을 의미하므로 1프레임 이전의 움직임 보상영상에 에러가 발생하지 않았음을 의미한다. 한편, 가산기(46)의 출력이 제로(0)가 아닌 경우는 위상반전된 1프레임 이전 영상과 움직임 벡터에 의하여 움직임 보상되어 생성된 1프레임 이전의 움직임 보상영상이 동일하지 않다는 것을 의미한다. 그런데 이 경우 1프레임 이전의 움직임 보상영상을 생성하기 위한 기준영상으로 사용되는 1프레임 이전의 복원영상은 이전 단계로서 양자화기(34)에서의 양자화과정 및 역양자화기(40)에서의 역양자화과정 등을 거친다. 따라서, 이로부터 발생된 양자화오차로 인하여 1프레임 이전의 움직임 보상 영상은 1프레임 이전 영상과 동일할 수는 없다. 그러나, 부호화시 발생가능한 최대 양자화 오차를 고려하여 실험적으로 1프레임 이전 영상과 1프레임 이전의 움직임 보상영상간의 최대 차이값의 절대값인 문턱값을 설정해 둔다. 즉, 에러검출기(48)에서는 가산기(46)의 출력값을 설정된 문턱값과 비교하여, 가산기(46)의 출력값이 문턱값보다 작은 경우에는 1프레이 이전의 움직임 보상 영상에 에러가 발생되지 않은 것으로 판단하고, 가산기(46)의 출력값이 문턱값보다 큰 경우에는 1프레임 이전의 움직임 보상 영상에 에러가 발생된 것으로 판단한다.The error detector 48 detects whether an error occurs in the motion compensation image one frame before from the output of the adder 46. In other words, if the output of the adder 46 is zero, it means that the image of one frame before the phase inverted and the motion compensation image of one frame before generated by the motion vector are the same. This means that no error occurred in the motion compensation image. On the other hand, when the output of the adder 46 is not zero, it means that the image of one frame before and the motion compensation image generated by motion compensation by the motion vector are not the same. However, in this case, the reconstructed image before one frame used as a reference image for generating a motion compensation image before one frame is a quantization process in the quantizer 34 and an inverse quantization process in the inverse quantizer 40 as a previous step. Go through the back. Therefore, the motion compensation image before one frame cannot be the same as the image before one frame due to the quantization error generated therefrom. However, in consideration of the maximum quantization error that can occur during encoding, a threshold value that is an absolute value of the maximum difference value between an image before one frame and a motion compensation image before one frame is experimentally set. That is, the error detector 48 compares the output value of the adder 46 with the set threshold value, and if the output value of the adder 46 is smaller than the threshold value, the error detector 48 determines that no error has occurred in the motion compensation image before one frame. If the output value of the adder 46 is larger than the threshold value, it is determined that an error has occurred in the motion compensation image before one frame.

에러보상기(48)에서는 에러검출기(46)에서 검출된 1프레임 이전의 움직임 보상 영상의 에러 발생유무에 따라서, 에러가 발생되지 않은 경우에는 한프레임 전체가 제로(0)값을 갖는 에러보상 영상을 가산기(52)로 출력한다.In the error compensator 48, if an error does not occur according to the error occurrence of the motion compensation image before 1 frame detected by the error detector 46, the error compensator includes an error compensated image having a zero value as a whole. Output to the adder 52.

한편, 에러가 발생된 경우에는 가산기(46)에서 출력되는 차영상을 에러보상 영상으로 생성하여 가산기(52)로 출력한다.On the other hand, when an error occurs, the difference image output from the adder 46 is generated as an error compensated image and output to the adder 52.

가산기(52)에서는 역이산여현변환부(40)에서 복원된 프레임간 차영상과 움직임 보상부(58)에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임 보상 영상과 에러검출 및 보상부(60)에서 출력되는 에러보상 영상을 가산하여 움직임 및 에러가 보상된 1프레임 이전의 복원영상으로서 프레임 메모리(54)에 저장한다.In the adder 52, the inter-frame difference image reconstructed by the inverse discrete cosine transform unit 40 and the motion compensation image before one frame output from the motion compensator 58 and the error output from the error detection and compensator 60 The compensation image is added and stored in the frame memory 54 as a reconstructed image of one frame before motion and error is compensated.

한편, 움직임 추정부(56) 및 움직임 보상부(58)에서는 종래와 마찬가지로 프레임 메모리(54)에 저장되어 있는 1프레임 이전의 복원영상의 움직임 위치를 움직임벡터에 의하여 보상한 1프레임 이전의 움직임보상 영상을 출력한다.On the other hand, the motion estimation unit 56 and the motion compensation unit 58 compensates for the motion of one frame before the frame by compensating the motion position of the reconstructed image one frame before, which is stored in the frame memory 54 by the motion vector, as in the prior art. Output the video.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 동영상 부호화기에서는 위상전반된 1프레임 이전 영상과 1프레임 이전의 움직임 보상 영상으로부터 부호화 중에 발생한 에러를 검출하고, 검출된 에러를 보상하기 위하여 생성된 에러보상 영상과 역이산여현변환부에서 복원된 프레임간 차영상과 움직임 보상부에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임보상영상을 가산하여 생성되는 1프레임 이전의 복원영상에 대하여 움직임 추정 및 보상처리를 수행함으로써 부호화시 부호화 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 복원영상의 화질을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, in the video encoder according to the present invention, an error generated during encoding is detected from a phase-transformed image before 1 frame and a motion compensation image before 1 frame, and an error compensation image and an inverse discrete output generated to compensate for the detected error are included. Coding efficiency is improved by performing motion estimation and compensation process on the reconstructed image before 1 frame generated by adding the inter-frame difference image reconstructed by the cosine transform unit and the motion compensation image before 1 frame output from the motion compensator. Not only can it increase, but there is an advantage of improving the quality of the reconstructed image.

Claims (3)

프레임 단위로 입력되는 현재 프레임의 원영상과 1프레임 이전의 움직임 보상영상을 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 이산여현변환부(32)에 입력되기 이전의 상태로 복원하기 위한 역이산여현변환부(40): 1프레임 이전 영상과 상기 1프레임 이전의 움직임보상영상에 대한 에러 발생유무를 검출하고, 검출결과에 따라 에러보상영상을 생성하여 출력하기 위한 에러검출 및 보상부(60); 상기 역이산여현변환부(40)에서 복원된 차영상과 1프레임 이전의 움직임보상영상과 상기 에러검출 및 보상부(60)에서 출력되는 에러 보상영상을 가산하여 이전 프레임의 복원영상으로 출력하기 위한 가산기(52)L 상기 가산기(52)에서 출력되는 움직임 및 에러가 보상된 1프레임 이전의 복원영상을 프레임 단위로 저장하기 위한 프레임 메모리(54); 상기 현재 프레임의 영상과 상기 프레임 메모리(54)에 저장된 1프레임 이전의 복원영상간의 유사한 부분을 추정하여 그 위치이동의 결과를 움직임벡터로 출력하기 위한 움직임 추정부(56); 및 상기 프레임 메모리에 저장되어 있는 1프레임 이전의 복원영상의 움직임 위치를 상기 움직임벡터에 의하여 보상한 1프레임 이전의 움직임 보상영상을 상기 감산기, 가산기 및 에러검출 및 보상부로 출력하기 위한 움직임 보상부(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기.A subtractor 30 for generating a difference image by subtracting an original image of a current frame and a motion compensation image of one frame before the frame is input: a difference image output from the subtractor 30 from a spatial domain to a frequency domain Discrete cosine transform unit 32 for outputting discrete cosine transform coefficients by the discrete cosine transform to transform: The quantized discrete cosine transform coefficients of the difference image output from the discrete cosine transform unit 32 at a predetermined quantization interval A quantizer 34 for variable length coding to output the quantized difference image quantized by the quantizer 34. A quantizer 34 for inputting the quantized difference image quantized by the quantizer 34 to the quantizer. Inverse quantizer 38 for restoring to a state before the restoration: Restoring the inverse quantized difference image in the inverse quantizer 38 to a state before being input to the discrete cosine transforming unit 32 Inverse discrete cosine transform unit 40: an error detection and compensation unit for detecting an error occurrence of an image before 1 frame and a motion compensation image before 1 frame, and generating and outputting an error compensation image according to a detection result 60; To add the difference image reconstructed by the inverse discrete cosine transform unit 40, the motion compensation image one frame before, and the error compensation image output from the error detection and compensation unit 60, and output the reconstructed image of the previous frame. An adder (52) L a frame memory (54) for storing a reconstructed image of a frame before the frame compensated for the motion and error output from the adder (52); A motion estimation unit (56) for estimating a similar portion between the image of the current frame and the reconstructed image of one frame before and stored in the frame memory (54) and outputting a result of the position movement as a motion vector; And a motion compensator for outputting a motion compensation image of one frame or more, which is compensated by the motion vector, of the reconstructed image of the previous frame, stored in the frame memory, to the subtractor, adder, and error detection and compensation unit. 58). 제1항에 있어서, 상기 에러검출 및 보상부(60)는 상기 현재 프레임의 영상을 1프레임 지연시켜 1프레임 이전 영상으로 출력하기 위한 버퍼(42); 상기 버퍼(42)에서 출력되는 1프레임 이전 영상을 위상반전시키기 위한 위상반전기(44); 상기 위상반전기(44)에서 위상반전된 1프레임 이전 영상과 상기 움직임 보상부에서 출력되는 1프레임 이전의 움직임 보상 영상을 가산하기 위한 가산기(46); 상기 가산기(46)에서 출력되는 차영상과 소정의 문턱값을 비교하고, 비교결과에 따라 1프레임 이전의 움직임보상영상에 대한 에러 발생유무를 검출하기 위한 에러검출기(48); 및 상기 에러검출기(48)에서의 검출결과에 따라서 상기 가산기(46)에서 출력되는 차영상 혹은 제로(0)값을 갖는 영상을 에러보상 영상으로 상기 가산기(52)로 공급하기 위한 에러보상기(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화기.According to claim 1, wherein the error detection and compensation unit 60 includes a buffer for outputting the image of the current frame as one frame before the delay of the image of the current frame by one frame; A phase inverter (44) for phase inverting the image of the previous frame output from the buffer (42); An adder (46) for adding the one-frame previous image phase-inverted by the phase inverter (44) and the motion compensation image of the previous frame output from the motion compensation unit; An error detector 48 for comparing the difference image output from the adder 46 with a predetermined threshold value and detecting the occurrence of an error with respect to the motion compensation image before one frame according to a comparison result; And an error compensator 50 for supplying the difference image output from the adder 46 or the image having zero value to the adder 52 as an error compensation image according to the detection result of the error detector 48. Video encoder, characterized in that consisting of). 제2항에 있어서, 상기 문턱값은 양자화오차를 고려하여 상기 1프레임 이전 영상과 1프레임 이전의 움직임 보상영상간에 발생할 수 있는 최대차이값에 대하여 절대값을 취한 값임을 특징으로 하는 동영상 부호화기.The video encoder according to claim 2, wherein the threshold value is a value obtained by taking an absolute value with respect to a maximum difference value that may occur between the image before one frame and the motion compensation image before one frame in consideration of a quantization error.
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