KR0174441B1 - Full motion image encoder by using adaptive motion compensation - Google Patents

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KR0174441B1 KR1019950021501A KR19950021501A KR0174441B1 KR 0174441 B1 KR0174441 B1 KR 0174441B1 KR 1019950021501 A KR1019950021501 A KR 1019950021501A KR 19950021501 A KR19950021501 A KR 19950021501A KR 0174441 B1 KR0174441 B1 KR 0174441B1
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Abstract

본 발명은 초저속 전송시, 영상프레임의 거대구획블럭과 서브구획블럭을 선택적으로 이용한 동영상 부호화 장치에 관한 것으로, 이를 해결하기 위해, 영상프레임의 거대구획블럭을 근거로 프레임간의 부호화를 수행하여 현재 프레임에 대한 움직임 변위를 제공하는 제1 영상 부호화수단과, 서브구획블럭을 근거로 프레임간의 부호화를 수행하여 현재 프레임에 대한 움직임 변위를 제공하는 제2 영상 부호화수단과, 제1,2 영상 부호화수단에 의해 부호화된 현재 프레임에 대한 움직임 변위들중 어느 한 움직임 변위만을 출력하는 움직임 변위 출력수단과, 움직임변위 출력수단에 의해 출력되는 움직임 변위를 근거로 이전 프레임을 저장하는 프레임 메모리를 포함함으로써, 보다 효율적인 부호화를 수행할 수 있다.The present invention relates to a video encoding apparatus that selectively uses a large block and a sub-block of an image frame during ultra low-speed transmission. To solve this problem, the present invention performs encoding between frames based on the large block of a video frame. First video encoding means for providing motion displacement with respect to the frame, second video encoding means for providing motion displacement with respect to the current frame by performing inter-frame encoding based on the subcompartment block, and first and second video encoding means. By including a motion displacement output means for outputting only one of the motion displacements for the current frame encoded by the motion displacement, and a frame memory for storing the previous frame based on the motion displacement output by the motion displacement output means, Efficient encoding can be performed.

Description

적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치Video Coding Device Using Adaptive Motion Compensation

제1도는 종래의 영상신호를 압축하는 부호화 장치도.1 is a diagram of an encoding apparatus for compressing a conventional video signal.

제2도는 본 발명에 따른 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치도.2 is a video encoding apparatus using adaptive motion compensation according to the present invention.

제3도는 제2도의 움직임 예측부를 상세히 설명하기 위한 블럭도.3 is a block diagram for explaining in detail the motion predictor of FIG.

제4도는 본 발명을 설명하기 위한 영상프레임의 거대구획블럭 및 서브구획블럭을 도시한 도면.4 is a diagram showing a large block and a sub block of the video frame for explaining the present invention.

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

200 : 제1 영상 부호화수단 300 : 제2 영상 부호화수단200: first video encoding means 300: second video encoding means

320 : 움직임 예측부 400 : 움직임 변위 출력수단320: motion estimation unit 400: motion displacement output means

410,420 : 제1,2 비트 카운터 430 : 비교기410,420: first and second bit counter 430: comparator

440,450 : 스위치단440,450: switch stage

본 발명은 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치에 관한 것으로, 특히 동영상 부호화시, 영상프레임의 거대구획블럭과 서브구획블럭을 선택적으로 이용하여 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a video encoding apparatus using adaptive motion compensation. More particularly, the present invention relates to a video encoding apparatus using adaptive motion compensation by selectively using a giant block and a subcombination block of an image frame.

일반적으로 영상전화기, 고화질 텔레비젼(HDTV)등과 같이 영상신호를 디지탈신호로 전송하고자 하는 경우, 이에 수반되는 방대한 데이타량을 감소시키기 위하여 고율의 데이타 압축방법을 이용하여 전송되는 디지탈 데이타를 부호화해야만 한다.In general, when a video signal is to be transmitted as a digital signal such as a video telephone or a high-definition television (HDTV), the digital data transmitted by using a high rate data compression method must be encoded in order to reduce the enormous amount of data.

그래서 다양한 데이터 압축기법이 개발되고 있는데, 이중 움직임 보상간 부호화기법이 효과적인 압축기법중의 하나로 알려져 있다.Therefore, various data compressor methods have been developed, and the double motion compensation inter coding method is known as one of the effective compressor methods.

이 부호화 기법은 두 인접 프레임 사이의 시간적 중복성을 사용하게 되는데, 예컨데, 현재 프레임은 이전 프레임으로부터 움직임 추정에 의거하여 움직임을 예측하게 된다.This encoding technique uses temporal redundancy between two adjacent frames. For example, the current frame predicts motion based on motion estimation from a previous frame.

이렇게 예측된 움직임은 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 화소들의 움직임 변위로서 나타낼 수 있다.The predicted motion may be represented as a motion displacement of pixels between the previous frame and the current frame.

그래서 본 기술 분야에 제안되어 있는 움직임 변위 추정기법 중 하나인, 블럭매칭 알고리즘(Block Mactching Algorithm:BMA)을 설명하면, 현재 프레임은 다수의 동일한 크기의 탐색블럭들로 분할되며, 이 탐색블럭의 크기가 전형적으로 16 × 16 화소범위를 갖는다.Thus, when describing a block matching algorithm (BMA), one of motion displacement estimation techniques proposed in the art, the current frame is divided into a number of search blocks of the same size, and the size of the search block Typically has a 16 × 16 pixel range.

즉, 현재 프레임내의 탐색블럭에 대한 움직임 변위를 결정하기 위해 현재 프레임의 탐색블럭과 이 탐색블럭과 동일한 크기를 갖는 다수의 각 후보블럭사이에서 유사계산이 수행된다.That is, a similar calculation is performed between the search block of the current frame and each of a plurality of candidate blocks having the same size as the search block to determine the motion displacement with respect to the search block in the current frame.

상기 후보블럭은 이전 프레임내의 탐색영역에 포함되며, 탐색영역의 크기는 일반적으로 탐색블럭보다 더 크다.The candidate block is included in the search area in the previous frame, and the size of the search area is generally larger than the search block.

이때, 현재 프레임의 탐색블럭과 탐색영역내 각 후보블럭 사이의 유사성을 측정하기 위해 절대평균에러(MSE) 또는 제곱평균에러(MSE)와 같은 에러함수가 사용된다.In this case, an error function such as an absolute mean error (MSE) or a square mean error (MSE) is used to measure the similarity between the search block of the current frame and each candidate block in the search area.

그리고, 움직임 변위는 정의에 의해 탐색블럭과 최적매칭블럭, 즉 최소 에러 또는 차이를 유발하는 후보블럭 사이의 움직임에 대한 변위를 나타낸다.And, by definition, the motion displacement represents the displacement of the motion between the search block and the optimal matching block, that is, the candidate block causing the minimum error or difference.

이러한 움직임 추정에서는 탐색블럭에 대응하는 전 탐색영역에서 단지 하나의 최소 절대평균에러를 찾는 것이 바람직하나 블럭매칭중에 동일한 최소 에러를 갖는 것이 다수 발견될 수 있다.In such motion estimation, it is desirable to find only one minimum absolute mean error in all search areas corresponding to the search block, but many have the same minimum error during block matching.

제1도는 기존의 영상을 거대구획블럭(16×16)을 이용하여 데이타 압축하는 부호화장치로서, 현재 프레임과 이전 프레임간의 움직임의 차분을 구하는 감산기(100), 감산기(100)의 프레임간의 차분에 대한 시간영역의 영상신호를 코사인 함수를 이용하여 DCT 변환계수를 구하는 DCT(102), DCT(102)로부터의 DCT 변환계수를 스텝 크기에 따라 변환계수들에 대해 양자화하는 양자화기(Q,104), 양자화된 변환계수를 원래의 변환계수로 복원하는 역양자화기(IQ,106), 역영자화된 변환계수를 역이산여현변환하는 역DCT(IDCT,108), 이전 프레임을 저장하는 프레임 메모리(110), 입력되는 현재 프레임과 프레임 메모리(110)에 저장되어 있던 이전 프레임간의 움직임을 16 × 16 거대구획블럭을 이용하여 예측하는 움직임 추정부(112), 움직임 추정부(112)에 의해 예측된 움직임 변위를 근거로 프레임 메모리(110)에 저장되어 있던 이전 프레임을 보상하는 움직임 보상부(114), 이 보상된 움직임 변위와 역DCT된 데이타를 가산하여 상기 프레임 메모리(110)로 제공하는 가산기(116), 양자화기(104)에서 양자화된 변환계수들을 가변길이 부호화 방법등을 이용하여 부호화하여 움직임 변위를 송신기로 출력하는 엔트로피 부호화기(108)로 구성된다.FIG. 1 is a coding apparatus for data compression of an existing image using a large block block (16 × 16). The encoding apparatus includes a subtractor 100 and a subtractor 100 that calculate a difference between motions between a current frame and a previous frame. The quantizer (Q, 104) which quantizes the DCT transform coefficient from the DCT 102 by using a cosine function and the DCT transform coefficient from the DCT 102 according to the step size. A dequantizer (IQ) 106 for restoring the quantized transform coefficients to the original transform coefficients, an inverse DCT for inverse discrete cosine transforming the inversely transformed transform coefficients, and a frame memory for storing previous frames ), A motion estimated by the motion estimator 112 and the motion estimator 112 for predicting the motion between the input current frame and the previous frame stored in the frame memory 110 using a 16 × 16 macroblock. Based on displacement A motion compensator 114 for compensating the previous frame stored in the frame memory 110, an adder 116 for adding the compensated motion displacement and the inverse DCT data to the frame memory 110, and a quantizer An entropy encoder 108 for encoding the transform coefficients quantized at 104 using a variable length encoding method or the like and outputting a motion displacement to a transmitter.

이와 같이 기존의 블럭단위 움직임 추정기법을 적용할 경우에는, 현재 프레임의 거대구획블럭(또는, 탐색블럭, 16×16)에 대한 움직임 벡터(변위)를 결정하기 위해 현재 프레임의 탐색블럭과, 이 탐색블럭과 동일한 크기를 갖는 다수의 각 후보블럭사이에서 유사계산을 통해 최적의 정합블럭을 결정함과 동시에 현재 프레임에 대해 블럭 전체에 대한 프레임간 변위벡터를 측정하게 된다.When the conventional block-based motion estimation technique is applied as described above, the search block of the current frame is determined to determine the motion vector (displacement) of the large block of the current frame (or the search block, 16 × 16). The optimal matching block is determined through similar calculation among a plurality of candidate blocks having the same size as the search block, and the interframe displacement vector of the entire block is measured with respect to the current frame.

이렇게 측정된 프레임간의 변위와 현프레임간의 차분값에 의거하여 DCT, 양자화 및 엔트로피 부호화기를 통해 부호화한 다음 송신기로 출력하게 되는 것이다.Based on the measured displacement between frames and the difference between the current frames, the encoder is encoded through a DCT, quantization, and entropy encoder, and then output to the transmitter.

그러나, 64 Kbps의 초저속 전송시, 움직임이 심한 영상의 경우에 거대구획블럭(16×16)을 이용하여 움직임을 보상하다 보면, 효과적인 움직임 보상이 안되므로, 복호화시, 전송된 영상 신호는 화질이 현저하게 떨어진다.However, when the motion is compensated by using the large block block (16 × 16) in the case of a very slow motion of 64 Kbps, the effective motion compensation is not effective. Remarkably falls.

따라서, 본 발명의 목적은 영상신호의 프레임을 거대구획블럭과 서브구획블럭으로 부호화함과 아울러 이 부호화된 정보비트를 카운터한 결과에 따라 선택적으로 송출하는 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a video encoding apparatus using adaptive motion compensation, which encodes a frame of an image signal into a large block block and a sub block block and selectively transmits the encoded information bits according to a counter result. It is.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 영상부호화장치에 있어서: 거대구획블럭을 근거로 프레임간의 부호화를 수행하여 현재 프레임에 대한 움직임 변위를 제공하는 제1 영상 부호화수단(200)과; 서브구획블럭을 근거로 프레임간의 부호화를 수행하여 현재 프레임에 대한 움직임 변위를 제공하는 제2 영상 부호화수단(300)과; 상기 제1,2 영상 부호화수단(200)(300)에 의해 부호화된 상기 현재 프레임에 대한 움직임 변위들중 어느 한 움직임 변위 정보만을 출력하는 움직임 변위 출력수단(400)과; 상기 움직임 변위 출력수단(400)에 의해 상기 출력되는 움직임 변위를 근거로 이전 프레임을 저장하는 프레임 메모리(500)을 포함함을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, there is provided a video encoding apparatus comprising: first video encoding means (200) for performing motion coding for a current frame by performing inter-frame encoding on the basis of a large block block; Second image encoding means (300) for performing inter-frame encoding based on the subcompartment block to provide a motion displacement with respect to the current frame; Motion displacement output means (400) for outputting only one motion displacement information of the motion displacements with respect to the current frame encoded by the first and second image encoding means (200, 300); It characterized in that it comprises a frame memory 500 for storing the previous frame based on the movement displacement output by the movement displacement output means 400.

이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated drawings.

제2도는 본 발명에 따른 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치도이다.2 is a diagram of a video encoding apparatus using adaptive motion compensation according to the present invention.

제2도를 참조하면, 본 발명의 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치는 제1 영상 부호화수단(200), 제2 영상 부호화수단(300), 움직임 변위 출력수단(400) 및 프레임 메모리(500)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the video encoding apparatus using the adaptive motion compensation according to the present invention includes a first image encoding unit 200, a second image encoding unit 300, a motion displacement output unit 400, and a frame memory 500. ).

제1 영상 부호화수단(2000은 감산기(202), DCT(204), 양자화기(206), 역양자화기(208), 역DCT(210), 움직임 추정부(212), 움직임 보상부(214), 가산기(216), 엔트로피 부호화기(218)로 구성된다.The first image encoding unit 2000 includes a subtractor 202, a DCT 204, a quantizer 206, an inverse quantizer 208, an inverse DCT 210, a motion estimator 212, and a motion compensator 214. , An adder 216 and an entropy encoder 218.

제2 영상 부호화수단(300)는 감산기(302), DCT(304), 양자화기(306), 역양자화기(308), 역DCT(310), 가산기(312), 엔트로피 부호화기(314), 움직임 예측부(320)로 구성된다.The second image encoding means 300 includes a subtractor 302, a DCT 304, a quantizer 306, an inverse quantizer 308, an inverse DCT 310, an adder 312, an entropy encoder 314, and a motion. The prediction unit 320 is configured.

움직임 예측부(320)는 제3도에 도시된 바와 같이 블럭분리단(322), 움직임 추정단(324), 움직임 보상단(326), 블럭통합단(328)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the motion predictor 320 includes a block separation stage 322, a motion estimation stage 324, a motion compensation stage 326, and a block integration stage 328.

블럭분리단(322)은 입력되는 현재 프레임의 서브구획블럭을 제4도에 도시된 바와 같이 A,B,C,D 영역으로 분리하여 움직임 추정단(324)으로 제공되도록 구성된다.The block separation stage 322 is configured to separate the sub-blocks of the current frame to be input into the A, B, C, and D regions as shown in FIG.

움직임 추정단(324)은 블럭분리단(322)으로부터 분리된 각각의 A,B,C,D 영역과 프레임 메모리(500)로부터 제공되는 이전 프레임을 근거로 하여 A,B,C,D 영역의 추정된 움직임 변위를 엔트로피 부호기(314) 및 움직임 보상단(326)으로 제공하는 서부구획블럭 추정단(3241-3244)으로 구성된다.The motion estimation stage 324 is based on the respective A, B, C, D regions separated from the block separation stage 322 and the previous frame provided from the frame memory 500. And a western block block estimator (3241-3244) for providing the estimated motion displacement to the entropy encoder (314) and the motion compensation stage (326).

움직임 보상단(326)은 움직임 추정단(324)에 의해 추정된 각각의 A,B,C,D 영역의 움직임 변위와 프레임 메모리(500)의 이전 프레임을 근거로 하여 움직임이 보상된 A,B,C,D 영역으로 형성된 프레임을 블럭통합단(328)으로 제공하는 서브구획블럭 보상단(3261-3264)으로 구성된다.The motion compensator 326 may perform motion compensation on the basis of the motion displacement of each of the areas A, B, C, and D estimated by the motion estimator 324 and the previous frame of the frame memory 500. And a subcompartment block compensating stage 3221-3264 for providing a frame formed in the C, D regions to the block integrating stage 328.

블럭통합부(328)는 움직임 보상단(326)에 의해 보상된 서브구획블럭을 원래의 거대구획블럭으로 통합되어 제2 영상 부호화수단(300)의 감산기(302) 및 가산기(312)로 제공되도록 구성된다.The block integrator 328 integrates the subcompartment block compensated by the motion compensator 326 into the original macrocompartment block to be provided to the subtractor 302 and the adder 312 of the second image encoding means 300. It is composed.

움직임 변위 출력수단(400)은 제1,2 비트 카운터(410)(420), 비교기(430), 제1,2 스위치(440)(450)로 구성된다.The motion displacement output means 400 includes first and second bit counters 410 and 420, a comparator 430, and first and second switches 440 and 450.

제1 비트 카운터(410)는 제1 영상 부호화수단(200)의 엔트로피 부호화기(218)로부터 제공되는 움직임 변위 정보에 대한 비트를 카운터하여 비교기(430)의 일측단으로 제공되도록 구성된다.The first bit counter 410 is configured to counter the bit for the motion displacement information provided from the entropy encoder 218 of the first image encoding unit 200 to be provided to one side of the comparator 430.

제2 비트 카운터(420)는 제2 영상 부호화수단(300)의 엔트로피 부호화기(420)로부터 제공되는 움직임 변위 정보에 대한 비트를 카운터하여 비교기(430)의 타측단으로 제공되도록 구성된다.The second bit counter 420 is configured to counter bits of the motion displacement information provided from the entropy encoder 420 of the second image encoder 300 to be provided to the other end of the comparator 430.

비교기(430)는 제1,2 비트 카운터(410)(420)로부터 카운터된 움직임 변위의 정보 비트 수가 적게 카운터된 어느 한 부호화수단(200)(300)을 선택하는 제1,2 스위칭 신호를 스위치단(440)(450)로 출력되도록 구성된다.The comparator 430 switches the first and second switching signals for selecting any one of the encoding means 200 and 300 whose counters have a small number of information bits of the motion displacement counted from the first and second bit counters 410 and 420. And configured to be output to the stages 440 and 450.

스위치단(440)은 비교기(430)의 제1,2 스위칭 신호에 의거하여 상기 부호화된 이전 프레임이 프레임 메모리(500)에 저장될 수 있도록 전환되며, 스위치단(450)은 비교기(430)의 제1,2 스위칭 신호에 의거하여 상기 부호화된 움직임 변위 정보들중 어느 한 움직임 변위 정보가 송출기로 출력될 수 있도록 전환된다.The switch stage 440 is switched so that the encoded previous frame may be stored in the frame memory 500 based on the first and second switching signals of the comparator 430. Based on the first and second switching signals, any one of the encoded motion displacement information is switched to be output to the transmitter.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above in detail as follows.

제2도를 참조하면, 미도시 된 복호기의 프레임 메모리에 저장된 프레임과 동일하게 프레임 데이타가 프레임 메모리(500)에도 저장되어 있다.Referring to FIG. 2, the frame data is also stored in the frame memory 500 in the same manner as the frame stored in the frame memory of the decoder (not shown).

이어서, 입력되는 영상신호의 현재 프레임은 제1 영상 부호화수단(200)의 감산기(202)와 움직임 추정부(212)로 제공된다. 동시에 상기 현재 프레임은 제2 영상 부호화수단(300)의 움직임 예측부(320)와 감산기(302)로 각각 제공된다.Subsequently, the current frame of the input image signal is provided to the subtractor 202 and the motion estimation unit 212 of the first image encoding unit 200. At the same time, the current frame is provided to the motion predictor 320 and the subtractor 302 of the second image encoding unit 300, respectively.

예컨데, 제1 영상 부호화수단(200)에서는 현재 프레임과, 움직임 추정부(212)와 움직임 보상부(214) 및 프레임 메모리(500)에 의거하여 보상된 움직임 변위를 감산기(202)에 의해 프레임간의 차분값을 구한다.For example, in the first image encoding unit 200, the current frame and the motion displacement compensated by the motion estimator 212, the motion compensator 214, and the frame memory 500 are subtracted by the subtractor 202. Find the difference value.

이 차분값은 DCT(204)와 양자화기(206) 및 엔트로피 부호화기(218)에 의해 부호화된 움직임 변위가 움직임 변위 출력수단(400)의 스위치(450)의 접점(A)과 움직임변위 출력수단(400)의 제1 비트 카운터(410)로 제공된다.The difference value indicates that the motion displacement encoded by the DCT 204, the quantizer 206, and the entropy encoder 218 is the contact A of the switch 450 of the motion displacement output means 400 and the motion displacement output means ( To the first bit counter 410 of 400.

제1 비트 카운터(410)에서는 상기 움직임 변위 정보의 비트 수를 카운터한 다음 비교기(430)의 일측단으로 제공하게 된다.The first bit counter 410 counts the number of bits of the motion displacement information and then provides it to one side of the comparator 430.

그리고, 상기 DCT 및 양자화된 변환계수가 역양자화기(208)와 역DCT(210)에 의해 역양자화 및 역DCT된 후 가산기(216)로 제공됨과 동시에, 움직임 추정부(212)와 움직임 보상부(214) 및 프레임 메모리(216)에 의해 보상된 움직임 변위가 가산기(216)로 제공한다.In addition, the DCT and the quantized transform coefficient are inversely quantized and inversely dictated by the inverse quantizer 208 and the inverse DCT 210, and then provided to the adder 216, and at the same time, the motion estimation unit 212 and the motion compensator. The movement displacements compensated by 214 and frame memory 216 are provided to adder 216.

가산기(216)에서는 상기 두 신호를 합쳐서 이루어진 프레임을 움직임 변위 출력수단(400)의 스위치(440) 접점(A)으로 제공하게 된다.The adder 216 provides a frame formed by combining the two signals to the contact point A of the switch 440 of the motion displacement output means 400.

이때, 움직임 추정부(212)와 움직임 보상부(214) 및 프레임 메모리(500)에서는, 현재 프레임내의 16 × 16 화소로 이루어진 거대구획블럭(탐색블럭)을 이전 프레임의 블럭들과 비교하여 최적의 정합블럭에 대한 움직임 변위를 구하게 되는 것이다.At this time, in the motion estimation unit 212, the motion compensator 214, and the frame memory 500, a large block of blocks (search blocks) composed of 16 x 16 pixels in the current frame is compared with the blocks of the previous frame. The displacement of motion with respect to the registration block is obtained.

이와 반대로, 제2 영상 부호화수단(300)에서는 움직임 예측부(320)와 프레임 메모리(500)에 의거하여 보상된 움직임 변위를 구하여 감산기(302)에 의해 프레임간의 차분값을 구하게 되는 바, 움직임 예측부(320)의 동작은 후술하기로 한다.On the contrary, the second image encoding unit 300 obtains the motion displacement compensated on the basis of the motion predictor 320 and the frame memory 500, and obtains the difference value between the frames by the subtractor 302. The operation of the unit 320 will be described later.

즉, 상기 차분값은 DCT(304)와 양자화기(306) 및 엔트로피 부호화기(314)에 의해 부호된 움직임 변위를 움직임 변위 출력수단(400)의 제2 비트 카운터(420)와 스위치(450) 접점(B)으로 제공한다.In other words, the difference value is the motion displacement coded by the DCT 304, the quantizer 306, and the entropy encoder 314. The second bit counter 420 of the motion displacement output means 400 contacts the switch 450. Provided by (B).

제2 비트 카운터(420)에서는 상기 움직임 변위의 정보 비트 수를 카운터한 다음 비교기(430)의 타측단으로 제공하게 된다.The second bit counter 420 counts the number of information bits of the movement displacement and then provides the counter to the other end of the comparator 430.

그리고, 상기 DCT 및 양자화된 변환계수가 역양자화기(308)와 역DCT(310)에 의해 역양자화 및 역DCT된 후 가산기(312)로 제공됨과 동시에, 움직임 예측부(320)에 의해 보상된 움직임 변위를 상기의 가산기(216)로 제공한다.The DCT and the quantized transform coefficients are inversely quantized and inversely dictated by the inverse quantizer 308 and the inverse DCT 310, and then provided to the adder 312 and compensated by the motion predictor 320. The motion displacement is provided to the adder 216 above.

가산기(216)에서는 상기 두 신호를 합쳐서 움직임 변위를 출력수단(400)의 스위치(440) 접점(B)으로 제공하게 된다.The adder 216 combines the two signals to provide the movement displacement to the switch B of the output means 400.

이때, 움직임 예측부(320)과 프레임 메모리(500)의 동작 과정을 상술하면, 현프레임내의 8 × 8 화소로 이루어진 서브구획블럭(탐색블럭)을 이전 프레임의 블럭들과 비교하여 최적의 정합블럭을 구한 다음 움직임 변위에 대한 움직임 변위를 구하게 되는 것이다.At this time, the operation process of the motion predictor 320 and the frame memory 500 will be described in detail. An optimal matching block is compared with the blocks of the previous frame by comparing a subcompartment block (search block) consisting of 8 × 8 pixels in the current frame. Then we find the motion displacement with respect to the motion displacement.

제3도를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 현재 프레임이 블럭분리단(322)로 제공되고, 블럭분리단(322)에서는 현재 프레임의 서브구획블럭(탐색영역)을 제4도에 도시된 바와 같이 A,B,C,D 영역으로 분리하여 움직임 추정단(324)로 제공하게 된다.Referring to FIG. 3 in more detail, the current frame is provided to the block separating end 322, and the block separating end 322 shows the subcompartment block (search area) of the current frame as shown in FIG. It is divided into A, B, C, and D areas and provided to the motion estimation stage 324.

여기서, 움직임 추정단(324)에서는 분리된 프레임의 A 영역과 프레임 메모리(500)의 이전 프레임에 의거하여 움직임을 추정한 다음 서브구획블럭 보상단(3261)로 제공하게 되며, B,C,D 영역 또한, 프레임 메모리(500)의 이전 프레임에 의거하여 움직임을 추정한 다음 서브구획블럭 보상단(3262-3264)로 제공하게 된다.Here, the motion estimation unit 324 estimates the motion based on the A region of the separated frame and the previous frame of the frame memory 500, and then provides the motion to the subcompartment block compensator 3331, B, C, D. The region is also estimated based on the previous frame of the frame memory 500 and then provided to the subcompartment block compensation stage 3262-3264.

서브구획블럭 보상단(3261-3264)에서는 상기 추정된 움직임 변위와 프레임 메모리(500)의 이전 프레임에 의거하여 움직임을 보상한 다음 A,B,C,D 영역의 서브구획블럭을 블럭통합부(328)로 제공하게 된다.The subcompartment block compensating stage 3221-3264 compensates for the motion based on the estimated motion displacement and the previous frame of the frame memory 500, and then subblocks the subcompartment blocks of the A, B, C, and D regions. 328).

블럭통합단(328)에서는 보상된 A,B,C,D 영역의 움직임 변위에 대해 구현된 프레임을 거대구획블럭으로 통합되어 가산기(312) 및 제2 영상 부호화수단(300)의 감산기(302)로 제공하게 된다.In the block integration stage 328, the frame implemented for the motion displacements of the compensated A, B, C, and D regions is integrated into a large block block so that the adder 312 and the subtractor 302 of the second image encoding means 300 are used. To be provided.

제1도를 참조하면, 움직임 변위 출력수단(400)의 비교기(430)에서는 제1,2 비트 카운터(410)(420)로부터 제공된 움직임 변위에 대한 비트 수를 비교하게 된다.Referring to FIG. 1, the comparator 430 of the motion displacement output means 400 compares the number of bits for the motion displacement provided from the first and second bit counters 410 and 420.

비교 결과, 제1 영상 부호화수단(200)에 의해 부호화된 움직임 변위 비트 수가 제2 영상 부호화수단(300)에 의해 부호화된 움직임 변위 비트 수보다 적게 발생되는 경우, 비교기(430)는 스위치단(440)(450)으로 제1 제어신호를 제공하게 된다.As a result of the comparison, when the number of motion displacement bits encoded by the first image encoding means 200 is less than the number of motion displacement bits encoded by the second image encoding means 300, the comparator 430 switches the switch stage 440. 450 to provide the first control signal.

이때, 스위치단(440)의 스위치는 접점(A)로 전환되므로, 가산기(212)에 의해 합쳐진 영상 프레임은 프레임 메모리(216)에 이전 프레임 데이타로 저장된다.At this time, since the switch of the switch stage 440 is switched to the contact point A, the image frames combined by the adder 212 are stored as the previous frame data in the frame memory 216.

따라서, 다음번째 부호화시, 이전 프레임으로 사용되는 것이다.Therefore, in the next encoding, the previous frame is used.

또한, 스위치단(450)의 스위치는 접점(A)로 전환되므로, 제1 영상 부호화수단(200)의 엔트로피 부호기(218)에 의해 부호화된 움직임 변위가 스위치단(450)을 통해 송출기로 출력되는 것이다.In addition, since the switch of the switch stage 450 is switched to the contact point A, the motion displacement encoded by the entropy encoder 218 of the first image encoding unit 200 is output to the transmitter through the switch stage 450. will be.

이와 반대로, 제2 영상 부호화수단(300)에 의해 부호화된 움직임 변위의 비트 수가 제1 영상 부호화수단(200)에 의해 부호화된 움직임 변위의 비트 수보다 적게 발생되는 경우, 비교기(430)는 스위치단(440)(450)으로 제2 제어신호를 제공하게 된다.On the contrary, when the number of bits of the motion displacement encoded by the second image encoding means 300 is less than the number of bits of the motion displacement encoded by the first image encoding means 200, the comparator 430 is switched. 440 and 450 provide a second control signal.

이때, 스위치단(430)의 스위치는 접점(B)로 전환되므로, 가산기(312)에 의해 합쳐진 영상 프레임이 프레임 메모리(216)상에 이전 프레임 데이타로 저장된다. 따라서, 상술된 바와 동일하게 다음번째 부호화시, 이전 프레임으로 사용되는 것이다.At this time, since the switch of the switch stage 430 is switched to the contact point B, the image frames combined by the adder 312 are stored as previous frame data in the frame memory 216. Therefore, as described above, in the next encoding, the previous frame is used.

또한, 제2 제어신호에 의해 스위치단(450)의 스위치가 접점(B)로 전환됨으로, 제2 영상 부호화수단(300)의 엔트로피 부호기(314)에 의해 부호화된 움직임 변위가 스위치단(450)을 통해 송출기로 출력된다.In addition, since the switch of the switch stage 450 is switched to the contact point B by the second control signal, the motion displacement encoded by the entropy encoder 314 of the second image encoding means 300 is switched. It is output to the transmitter through.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 초저속 전송시, 거대구획블럭과 서브구획블럭을 선택적으로 이용하여 효율적인 부호화를 할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of enabling efficient encoding by selectively using a large block block and a sub block block in ultra low speed transmission.

본 발명은 비록 특정 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 청구범위의 사상과 범주를 벗어나지 않고 다양하게 변경하여 실시 할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.

Claims (2)

영상부호화 장치에 있어서: 거대구획블럭을 근거로 프레임간의 부호화를 수행하여 현재 프레임에 대한 움직임 변위를 제공하는 제1 영상 부호화수단(200)과; 서브구획블럭을 근거로 프레임간의 부호화를 수행하여 현재 프레임에 대한 움직임 변위를 제공하는 제2 영상 부호화수단(300)과; 상기 제1,2 영상 부호화수단(200)(300)에 의해 부호화된 상기 현재 프레임에 대한 움직임 변위들중 어느 한 움직임 변위 정보만을 출력하는 움직임 변위 출력수단(400)과; 상기 움직임 변위 출력수단(400)에 의해 상기 출력되는 움직임 변위를 근거로 이전 프레임을 저장하는 프레임 메모리(500)을 포함함을 특징으로 하는 적응적 움직임 보상을 이용한 동영상 부호화 장치.An image encoding apparatus, comprising: first image encoding means (200) for performing inter-frame encoding based on a large block block to provide a motion displacement with respect to a current frame; Second image encoding means (300) for performing inter-frame encoding based on the subcompartment block to provide a motion displacement with respect to the current frame; Motion displacement output means (400) for outputting only one motion displacement information of the motion displacements with respect to the current frame encoded by the first and second image encoding means (200, 300); And a frame memory (500) for storing the previous frame based on the motion displacement output by the motion displacement output means (400). 제1항에 있어서, 상기 움직임 변위 출력수단(400)은; 상기 제1,2 영상 부호화수단(200)(300)으로부터 제공되는 움직임 변위 정보에 대한 비트수를 각각 카운터하는 제1,2 비트 카운터(410)(420)와; 상기 제1,2 비트 카운터(410)(420)로부터 카운터된 움직임 변위의 비트수의 비교에 의거하여 상기 제1,2 영상 부호화수단(200)(300)중에서 어느 한 부호화 수단을 선택하는 제1,2 스위칭 제어신호를 제공하는 비교기(430)와; 상기 비교기(430)의 제1 스위칭 신호에 의거하여 상기 부호화된 이전 프레임이 저장될 수 있도록 스위칭 절환하는 스위치단(440)과, 상기 비교기(430)의 제2 스위칭 신호에 의거하여 상기 부호화된 움직임 변위정보들중 어느 한 움직임 변위 정보가 출력될 수 있도록 스위칭 절환하는 스위치단(450)으로 구성됨을 특징으로 하는 적응적 움직임보 상을 이용한 동영상 부호화 장치.According to claim 1, wherein the movement displacement output means (400); First and second bit counters (410, 420) for countering the number of bits for the motion displacement information provided from the first and second image encoding means (200, 300); A first selecting one of the encoding means from among the first and second image encoding means (200, 300) based on a comparison of the number of bits of the motion displacement counted from the first and second bit counters (410, 420). A comparator 430 for providing a switching control signal; A switch stage 440 for switching switching so that the encoded previous frame may be stored based on a first switching signal of the comparator 430, and the encoded motion based on a second switching signal of the comparator 430 The video encoding apparatus using the adaptive motion compensation, characterized in that the switch stage for switching switching so that any one of the displacement information can be output.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7843993B2 (en) 2004-10-25 2010-11-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Moving picture encoding apparatus having increased encoding speed and method thereof

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