KR100186267B1 - 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상방법 - Google Patents
적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100186267B1 KR100186267B1 KR1019950029450A KR19950029450A KR100186267B1 KR 100186267 B1 KR100186267 B1 KR 100186267B1 KR 1019950029450 A KR1019950029450 A KR 1019950029450A KR 19950029450 A KR19950029450 A KR 19950029450A KR 100186267 B1 KR100186267 B1 KR 100186267B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motion
- block
- subblock
- compensation
- frame
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/573—Motion compensation with multiple frame prediction using two or more reference frames in a given prediction direction
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods 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
- H04N19/119—Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/513—Processing of motion vectors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
본 발명은 움직임 보상 오차가 있을 때, 그 블록을 분류하여 움직임 보상 오차가 최소로 되는 서브블럭을 선택하여, 서브 블록분할 형상 정보와 분활된 각 서브 블록에 대한 움직임 벡터를 전송하여, 비디오 부호화 비트량의 감축과 화질의 향상을 얻을 수 있는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법에 관한 것이다.
입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 서브블록 분할형상 정보와 분할된 서브블록에 대한 움직임 벡터를 전송하는 단계로 구성된다.
Description
제1도는 종래의 기술에서, 블록내 다수 물체들의 움직임으로 인한 움직임 추정 오차가 커지는 예를 도시한 도면.
제2도는 서브블록 분할 형태의 예로서 8개의 예를 도시한 도면으로서,
(a)(b)(c)는 수직 분할 형태.
(d)(e)(f)는 수평 분할 형태.
(f)(g)는 대각 분할 형태.
제3도는 블록내 셀블럭들의 움직임 정보에 따른 적응적인 블록의 분할 형태를 도시한 도면으로서,
(a)도는 N+1째 프레임에서의 서브 블록의 추정 운동 벡터.
(b)도는 서브 블록의 운동에 의해서 분할된 연상 블록.
제4도는 서브블록에 따른 움직임 벡터의 차분전송 형태를 도시한 도면으로서,
(a)도는 수직 분할 서브블럭을 도시한 도면.
(b)도는 수평 분할 서브블럭을 도시한 도면.
(c)도는 대각 분할 서브블럭을 도시한 도면.
본 발명은 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 움직임 보상 오차가 있을 때, 그 블록을 분류하여 움직임 보상 오차가 최소로 되는 서브블럭을 선택하여, 서브 블록분할 형상 정보와 분활된 각 서브 블록에 대한 움직임 벡터를 전송하여, 비디오 부호화 비트량의 감축과 화질의 향상을 얻을 수 있는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법에 관한 것이다.
본 발명은 영상전화, 영상회의 시스템 및 움직임추정을 이용하는 모든 영상 시스템에 이용가능하다.
움직임 추정 및 보상(moition estimation and compensation)방법은 동영상 부호화시 프레임간에 존재하는 영상의 시간적 중복성(temporal redundancy)을 제거함으로써 동영상 부호화 효율을 높이는 방법이다. 기존의 움직임 추정 방법으로는 블록 정합(block matching)에 의한 추정법, 영역(region)별 움직임 추정법, 그리고 에지(edge)별 움직임 추정법, 광학 플로우(optical flow)등이 있다.
이러한 방법들 중 블록정합에 의한 움직임 추정법은 그 구형이 간단하고 성능 또한 비교적 우수하여 일반적으로 널리 쓰이는 방법이다. 그러나 블록정합에 의한 움직임 추정법은 영상내 물체(object)의 회전(rotation)운동, 크기 변화(zooming)등과 블록내 다수의 물체가 각각 다른 방향으로 움직일 때 이를 제대로 추정할 수 없다는 문제점이 있다.
예로서 제1도에서는 블록내부의 물체1이 우상 방향으로 이동하고, 물체2가 좌하 방향으로 이동함으로써 블록내부의 각 물체의 회전이나 크기 변화가 전혀 존재하지 않는 상황임에도 불구하고 움직임 오차가 커지는 경우를 보인다.
블록정합에 의한 움직임 추정기법은 입력된 영상내의 물체가 회전 운동이나 크기 변동등과 같이 비선형적으로 변화하였을 경우에는 추정성능이 급격히 저하되는 단점이 있지만 영상내 물체의 단순한 병진운동에 대하여는 비교적 우수한 추정성능을 보인다. 그러나 비록 여상내부의 물체가 단순한 병진운동에 의하여만 변화되었을지라도 제1도에서와 같이 블록내에 다수의 물체가 존재하고 또 이 물체들이 각각 다른 방향으로 이동하였을 경우에도 추정성능이 저하된다. 이러한 문제점은 움직임 추정 블록의 크기를 작게 할 경우 어느정도 해결할 수 있지만 이 역시 움직임 추정에 소요되는 비트량이 과도하게 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 블록정합에 의한 움직임 추정 및 보상시, 제1도의 예와 같이 블록내부의 여러 물체들의 움직임에 의한 움직임 보상오차의 증가를 막기위하여, 움직임 보상 오차가 있을 때, 그 블록을 분류하여 움직임 보상 오차가 최소로 되는 서브블럭을 선택하여, 서브 블록 분할 형상 정보와 분할된 각 서브 블록에 대한 움직임 벡터를 전송하여, 비디오 부호화 비트량의 감축과 화질의 향상을 얻을 수 있는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일예로서, 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 서브블록 분할형상 정보와 분할된 서브블록에 대한 움직임 벡터를 전송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법이다.
본 발명의 다른 예로서, 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 분할된 각 서브블록의 움직임 벡터를 모두 전송하지 않고 단순히 형상정보만 전송하고 디코더단에서 주변블록의 움직임 벡터를 이용한 추정벡터로 대체하는 단계로 구성되는 것을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법이다.
또한 본 발명의 예로서, 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 서브블록의 움직임 벡터와 주변 블록의 움직임 벡터를 이용한 추정벡터와의 차벡터 및 서브블록 형상정보를 전송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 블록정합에 의한 움직임 추정의 문제점 중 특히 블록내부에 존재하는 다수의 물체가 각각 다른 방향으로 이동함으로써 움직임 추정이 제대로 되지 않는 문제점의 개선에 대한 연구이다.
본 발명의 전반적인 동작을 설명하면, 1단계 : 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류한다.
2단계 : 상기 1단계에서 분류된 블록들을 제2도와 같은 8개의 형상(feature)을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나눈다. 이때 각 블록들에 대한 서브블록 형상의 선택은 서브블록 분할에 의한 움직임 보상오차가 최소가 되도록 하는 형상을 선택한다.
제2도에서 서브블록 분할 형태의 8개의 예로서, (a)(b)(c)는 수직 분할 형태이고 (d)(e)(f)는 수평 분할이고, (f)(g)는 대각 분할 형태이다.
3단계 : 서브블록 분할형상 정보와 분할된 서브블럭에 대한 움직임 벡터를 전송한다.
그러나 위에서 제시한 방법은 움직임 추정오차를 최소화하는 서브블록 분할형상의 선택과, 각 서브블록의 움직임 벡터를 구하는 데 많은 계산량을 필요로 한다.
따라서 본 발명에서는 제3도와 같이 위의 1단계에서 분류된 블록을 m×n크기의 셀블록(cell-block)으로 분할하여 각 셀블록에 대한 움직임 벡터를 구한 다음 이를 아래의 식(1)에 적용하여 SMV(Estimated Motion Vector)의 값의 최대가 되도록 하는 블록의 분할형상(제2도에서 제안된 8개의 형상블록 중에서)을 선택한다.
위에서 vx와 vy는 각각 2개로 분할된 서브블록내에 속하는 셀블록들의 수직, 수평 방향으로의 평균 움직임 값이다.
또한 추정된 각 서브블록별 움직임 벡터의 전송은 분할된 각 서브블록의 움직임 벡터를 모두 전송하지 않고 단순히 형상정보만 전송하고 디코더단에서 제4도와 같이 주변블록의 움직임 벡터를 이용한 추정벡터로 대체하는 방법을 사용하거나, 서브블록의 움직임 벡터와 주변 블록의 움직임 벡터를 이용한 추정벡터와의 차벡터 및 서브블록 형상정보를 전송하는 방법을 사용할 수 있다.
제4도에서 물체1 및 물체2의 추정운동벡터(EMV)는가 된다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 영상전화기, 영상회의 시스템, 비디오 부호화 및 복호화기등 움직임 보상 프레임간 부호화를 사용하는 시스템의 움직임 추정 및 보상방법으로 사용되어 효율적인 움직임 추정을 함으로써 비디오 부호화 비트량의 감축과 화질의 향상을 얻을 수 있다.
Claims (7)
- 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 서브블록 분할형상 정보와 분할된 서브블록에 대한 움직임 벡터를 전송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
- 제1항에 있어서, 8개의 형상 중 몇 개만을 조합하는 것을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 블록들에 대한 서브블럭 형상의 선택은 서브블럭분할에 의한 움직임 보상오차가 최소가 되도록 하는 형상을 선택하는 것을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
- 제1항에 있어서, 추정블록내 물체의 움직임에 따른 적응적인 블록 분할을 위하여 여러 셀블록들의 움직임 벡터를 이용하여 8개의 형상을 갖는 분할 형태 중1개를 선택하는 것을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
- 제3항에 있어서, 8개의 형상중 하나의 형상을 선택하는 단계는 다음의 SMV의 값이 최대가 되는 것임을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
- 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 분할된 각 서브블록의 움직임 벡터를 모두 전송하지 않고 단순히 형상정보만 전송하고 디코더단에서 주변블록의 움직임 벡터를 이용한 추정 벡터로 대체하는 단계로 구성되는 것을 특징으로하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
- 입력된 N번째 프레임과 N+1번째 프레임간 물체의 움직임을 블록정합 방법을 적용하여 추정 및 보상하고, 이때 움직임 보상오차가 주어진 임계치 이상인 블록들을 분류하는 단계와, 상기 단계에서 분류된 블록들을 8개의 형상을 갖는 서브블록중 하나의 형상으로 나누는 단계와, 서브블록의 움직임 벡터와 주변 블록의 움직임 벡터를 이용한 추정 벡터와의 차벡터 및 서브블록 형상정보를 전송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950029450A KR100186267B1 (ko) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950029450A KR100186267B1 (ko) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970019616A KR970019616A (ko) | 1997-04-30 |
| KR100186267B1 true KR100186267B1 (ko) | 1999-05-01 |
Family
ID=19426391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950029450A KR100186267B1 (ko) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100186267B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100585635B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2006-08-21 | 엘지전자 주식회사 | 비트 할당 방법 |
| KR101698499B1 (ko) | 2009-10-01 | 2017-01-23 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 분할 레이어를 이용한 영상 부호화/복호화 방법 및 장치 |
| KR101241508B1 (ko) * | 2011-04-01 | 2013-03-11 | 한양대학교 산학협력단 | 분류기를 이용한 움직임 벡터 추정 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 |
-
1995
- 1995-09-07 KR KR1019950029450A patent/KR100186267B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970019616A (ko) | 1997-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2968838B2 (ja) | 画像列の動作を予測しかつ階層的コード化を行う方法及び装置 | |
| US5594504A (en) | Predictive video coding using a motion vector updating routine | |
| US8817879B2 (en) | Temporal error concealment for video communications | |
| CN1117482C (zh) | 利用基于特征点的运动估算编码视频信号的方法 | |
| US4989087A (en) | Multi-predictive method to estimate the motion of the points of an electronic picture | |
| US4591908A (en) | Method and apparatus for adaptive predictive encoding/decoding of multi-level picture signals | |
| EP0734175A1 (en) | Hierarchical motion vector estimation using multiple block sizes | |
| CN101120594A (zh) | 全局运动估计 | |
| KR100234264B1 (ko) | 타겟윈도우 이동을 통한 블록 매칭방법 | |
| US6823012B2 (en) | Method and system for estimating motion vector at high speed for low bit-rate coding | |
| JP3466164B2 (ja) | 画像符号化装置、画像復号化装置、画像符号化方法、画像復号化方法、及び媒体 | |
| KR100186267B1 (ko) | 적응적인 블록분할에 의한 움직임 추정 및 보상방법 | |
| EP0813168B1 (en) | Compression of image data | |
| KR100393063B1 (ko) | 프레임 레이트 변환 기능을 갖는 비디오 디코더 및 그 방법 | |
| JPH09311941A (ja) | 適応輪郭符号化方法 | |
| JPH10507331A (ja) | 画像シーケンスを符号化し、符号化した信号を記憶媒体に対応させる方法およびシステムと、このような符号化信号を復号化する方法およびシステム | |
| KR100186268B1 (ko) | 가상 영상 영역을 이용한 영상의 가장자리 부분 보상 방법 및 구조 | |
| JP2001346217A (ja) | 動きの予測によるセグメント画像の符号化 | |
| JP2608909B2 (ja) | 動画像の予測符号化方式 | |
| KR100223170B1 (ko) | 영역기반 동영상부호화시스템의 영역분할 및움직임추정을 동시에최적화하기 위한 방법 및 장치 | |
| Ozcelik et al. | Detection and encoding of model failures in very low bit rate video coding | |
| KR0176079B1 (ko) | 병렬 고화질 티브이 부호화기에서의 가변 경계 분할 방법 | |
| KR0180131B1 (ko) | 움직임 보상 불가능 영역을 이용한 움직임 보상 프레임간 부호화 방법 | |
| KR0174857B1 (ko) | 적응다격자 분할을 이용한 동영상의 화질개선 방법 | |
| KR20020081973A (ko) | Ｂ-프레임 선택을 이용한 적응적 시간 스케일러빌러티 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20091126 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |