KR100196873B1 - 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법 - Google Patents

영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100196873B1
KR100196873B1 KR1019950055650A KR19950055650A KR100196873B1 KR 100196873 B1 KR100196873 B1 KR 100196873B1 KR 1019950055650 A KR1019950055650 A KR 1019950055650A KR 19950055650 A KR19950055650 A KR 19950055650A KR 100196873 B1 KR100196873 B1 KR 100196873B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
displacement information
motion
motion displacement
current block
search area
Prior art date
Application number
KR1019950055650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970057958A (ko
Inventor
박충수
Original Assignee
전주범
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 전주범, 대우전자주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019950055650A priority Critical patent/KR100196873B1/ko
Publication of KR970057958A publication Critical patent/KR970057958A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100196873B1 publication Critical patent/KR100196873B1/ko

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
    • H04N19/513—Processing of motion vectors
    • 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
    • H04N19/134—Methods 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
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • 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
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

본 발명은 가변탐색영역을 근거로 하여 현재블럭의 움직임 변위정보를 고속으로 탐색할 수 있는 영상부호기에 관한 것으로, 이를 해결하기 위하여 탐색영역을 가변탐색영역으로 형성하며, 이 형성된 가변탐색영역을 이용하여 현재블럭의 움직임 변위정보를 고속으로 예측할 수 있는 방법에 있어서, 움직임 예측을 원하는 현재블럭의 위치를 파악하는 제 1 단계, 상기 현재 블럭의 위치가 파악되면, 이 위치로부터 인접블럭의 움직임 변위정보를 검출하고, 이로부터 검출된 인접블럭들의 움직임 변위정보값들과 기설정된 움직임 변위정보값을 비교하는 제 2 단계, 상기 비교 결과, 인접블럭들의 움직임 변위정보 모두가 기설정된 움직임 변위정보에 접근된 값으로 판정되면, 상기 현재블럭의 움직임 변위정보를 상기 가변탐색영역으로서 움직임 예측동작을 행하는 제 3 단계를 구비함으로써 움직임 변위정보에 필요한 계산량을 대폭적으로 줄일 수 있고, 또한, 예측 오차도 증가되지 않는 효과가 있다.

Description

영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법
제1도는 일반적인 영상부호기를 개략적으로 도시한 구성도.
제2도는 제1도의 프레임간의 움직임 변위정보 추정방법을 설명하기 위하여 도시된 도면.
제3도 내지 제4도는 본 발명의 움직임변위정보 탐색방법을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 감산기 112 : DCT
114 : 양자화기 116 : VLC
118 : 역양자화기 120 : 역DCT
122 : 가산기 124 : 프레임 메모리
126 : 움직임 예측부 128 : 움직임 보상부
130 : 버퍼
본 발명은 영상부호기에 관한 것으로, 특히 가변탐색 영역을 근거로 하여 현재블럭의 움직임 변위정보를 고속으로 탐색할 수 있도록 된 영상부호기 움직임변위정보 탐색방법에 관한 것이다.
일련의 영상 프레임(frame)으로 구성된 영상신호가 디지탈 형태로 표현될 경우, 상당한 양의 데이타가 전송되야 한다.
그러나 종래의 전송 채널의 사용가능한 주파수 영역은 제한되어 있으므로, 많은 양의 디지탈 데이타를 전송하기 위해서는 전송되는 데이타를 압축하여 그 양을 줄일 필요가 있다.
그래서 도입된 다양한 압축 기법중에서, 확률적 부호화 기법과 시, 공간적 압축기법을 혼합한 하이브리드 부호화기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있다.
대부분의 하이브리드 부호화 기법은 움직임 보상 DCPM(차분펄스 부호변조), 2차원 DCT(이산 코사인 변환), DCT계수의 양자화, 엔트로피 부호화기 등을 이용된다.
움직임 보상 DPCM 은 현재 프레임과 이전 프레임간의 물체의 움직임을 결정하고, 물체의 움직임에 따라서 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 예측치간의 차이를 나타내는 차분신호를 만들어내는 방법이다.
즉, 움직임 보상 DPCM 은 현재 프레임과 이전 프레임간에 추정된 물체의 움직임에 따라서 현재 프레임을 이전 프레임으로부터 예측함을 의미하며, 상기 예측된 움직임 변위는 이전 프레임과 현재 프레임간의 변위를 나타내는 2 차원 움직임 벡터로 나타낼 수 있다.
블럭단위 움직임 추정기법은 현재 프레임의 화면블럭을 이전 프레임의 화면블럭들과 비교하여 결정된 최적의 정합블럭 움직임 정보를 영상복호기로 제공하면, 영상복호기에서는 영상부호기로부터 전송된 움직임 변위정보를 기초로 하여 원래의 영상으로 복원하게 된다.
제1도는 일반적인 영상부호기를 개략적으로 도시한 블럭 구성도로서, 제1도에 도시된 바와 같이, 감산기(110)와, DCT(112), 양자화기(114), VLC(116), 역양자화기(118), 역DCT(120), 가산기(122), 프레임 메모리(124), 움직임 예측부(126), 움직임 보상부(128) 및 버퍼(130)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 영상 부호화기에서는, 감산기(110)로 입력되는 현재 프레임과 예측된 프레임간의 차분신호를 구한후 DCT(112)에 의해서 DCT 계수로 변환후 양자화기(114)로 제공된다.
양자화기(114)에서는 DCT(112)로부터 제공되는 DCT 계수를 양자화하고, 이 양자화된 계수를 VLC(116)에 의해서 가변길이 부호화한 후 버퍼(130)를 거쳐 영상복호기로 전송한다.
이어서, 양자화기(114)에 의해서 양자화된 계수를 역양자화기(118)에 의해서 역양자화한 후 역DCT(120)로 제공되면, 역DCT(120)에서는 상기 역양자화한 데이타와 상기 예측된 프레임간의 차분신호를 가산기(122)에 의해서 가산후 프레임 메모리(124)로 제공된다.
여기서, 프레임 메모리(124)는 가산기(122)로부터 제공되는 프레임을 이전 프레임으로 저장하며, 이로부터 저장되어 있던 이전 프레임은 복원되어 움직임 예측부(126)와 움직임 보상부(128)로 제공된다.
움직임 예측부(126)에서는 현재 입력되는 프레임과 프레임 메모리(124)의 이전 프레임간의 움직임 변위정보를 움직임 보상부(128)로 제공하게 된다.
움직임 보상부(128)에서는 움직임 예측부(126)의 움직임 변위정보와 프레임 메모리(124)의 이전 프레임을 근거로 하여 현재 프레임을 보상하여 이루어진 예측 프레임을 가산기(122) 및 감산기(110)로 제공됨으로써 다음번째 영상 프레임에 대한 부호화를 행할 수 있게 된다.
따라서, 영상복호기에서는 이미 프레임 메모리(미도시 됨)에 저장되어 있던 프레임과 이후에 입력되는 움직임 변위정보(벡터)를 기초로 하여 영상신호를 복원하게 된다.
제2도는 제1도의 프레임간의 움직임 변위정보 추정방법을 설명하기 위한 것으로, 현재 프레임(t)내의 현재블럭(30)에 대한 움직임 변위정보(벡터)를 예측하기 위하여 프레임 메모리(124)의 이전 프레임(t-1)내에 탐색영역(32)을 설정한다.
그리고, 이전 프레임(t-1)의 탐색영역(32)내에서 현재블럭(30)을 최상측의 좌측에서 우측으로, 상단에서 하단으로 한 화소단위씩 이동하면서 현재블럭(30)과 최적으로 일치하는 최적의 정합블럭을 이전 프레임(t-1)의 탐색영역(32)로부터 탐색하게 된다.
상기 이전 프레임(t-1)로부터 탐색블럭의 위치가 결정되면, 이는 현재블럭(30)이 이동정보를 예측할 수 있게 되는 것이다.
상술된 바와 같이 디지탈 영상 부호화에서 인접 프레임(현재, 이전)간의 상관 관계를 이용하기 블럭매칭 알고리즘(Bock Matching Algorithm)이 보편적으로 사용되고 있다.
상기 블럭매칭 알고리즘를 사용할 경우에는 일정한 크기의 탐색 영역을 정해놓고, 이 탐색영역의 전체영역내에서 예측 오차를 최소화시키는 현재블럭과 가장 유사한 형태의 블럭을 찾아냄으로써 움직임 벡터를 예측하게 된다.
그런데, 제2도에 도시된 바와 같이 전역탐색(full search)기법을 이용하여 움직임 벡터를 추정할 경우에는 막대한 계산량이 소요될 뿐 아니라 이들 VLSI 로 구현할 경우에도 탐색 영역이 커짐에 따라 복잡도(complexity)가 크게 증가하는 단점이 된다.
따라서, 본 발명은 상기의 단점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 주변블럭의 움직임 변위정보를 이용하여 현재블럭의 움직임변위정보를 고속으로 탐색할 수 있는 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 탐색영역을 가변탐색영역으로 형성하며, 이 형성된 가변탐색영역을 이용하여 현재블럭의 움직임 변위정보를 고속으로 예측할 수 있는 방법에 있어서, 움직임 예측을 원하는 현재블럭의 위치를 파악하는 제 1단계와 ; 상기 제 1 단계에 의해서 현재블럭의 위치가 파악되면, 이 위치로부터 인접블럭의 움직임 변위정보를 검출하고, 이로부터 검출된 인접블럭들의 움직임 변위정보들과 기설정된 움직임 변위정보를 비교하는 제 2 단계 ; 상기 제 2 단계의 비교 결과, 인접블럭들의 움직임 변위정보 모두가 기설정된 움직임 변위정보에 접근된 값으로 판정되면, 상기 현재블럭의 움직임 변위정보를 상기 가변탐색영역으로서 움직임 예측동작을 행하는 제 3 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법을 설명하기 위한 프레임내의 블럭들을 도시한 도면이다.
제3도에서, 움직임 예측을 원하는 현재블럭의 위치를 파악하는 제 1 단계, 상기 제 1 단계에 의해서 현재블럭의 위치가 파악되면, 이 위치로부터 인접블럭의 움직임 변위정보를 검출하고, 이로부터 검출된 인접블럭들의 움직임 변위정보들과 기설정된 움직임 변위정보를 비교하는 제 2 단계, 상기 제 2 단계의 비교 결과, 인접블럭들의 움직임 변위정보 모두가 기설정된 움직임 변위정보에 접근된 값으로 판정되면, 상기 현재블럭의 움직임 변위정보를 상기 가변탐색영역으로서 움직임 예측동작을 행하는 제 3 단계로 이루어진다.
또한, 상기 제 2 단계에서의 인접블럭은 상기 현재블럭(Bc) 위치에 인접된 좌측블럭(제3도의 B4)과, 상기 현재블럭(Bc) 위치에 인접된 상측블럭(제3도의 B2) 및 이 상측블럭(제3도의 B2)의 좌, 우측블럭(제3도의 B1, B3)으로 한정한다.
상기 제 2 단계에서의 기설정된 움직임 변위정보(벡터)은, X측 방향 및 Y측 방향의 움직임벡터 크기가 1 또는 2 미만의 값으로 한정한다.
제4도는 본 발명에 따른 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법을 설명하기 위하여 이전 프레임내의 탐색영역에 포함되는 가변탐색영역을 구분하여 도시한 도면이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 동작을 실시예를 들어 상세히 설명한다.
우선, 제4도에 도시된 탐색영역을 MxM 이라 가정하고, 제3도에 도시된 Bc 로 표시된 현재블럭의 움직임벡터를 예측하고자 하는 것으로 한정하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
제1도의 움직임 예측부(126)에서는 현재 입력되는 프레임(t)과 프레임 메모리(124)의 이전 프레임(t-1)간의 움직임 변위정보를 예측하여 움직임 보상부(128)로 제공하게 된다.
현재 프레임(t)에 포함된 현재블럭(Bc)에 대한 인접블럭(제3도의 B1,B2,B3,B4)의 움직임 변위정보(벡터)는 부호화과정에 이미 알고 있는 정보가 된다.[예를 들면 : B1→(0,2),B2→(0,1),B3→(1,1),B4→(0,1)]
현재블럭(Bc)의 인접블럭(B1,B2,B3,B4)의 움직임 변위정보(벡터)값과 기설정된 움직임 변위정보값을 비교하게 된다.
상기 비교결과, 인접블럭(B1,B2,B3,B4)들의 움직임 변위정보 모두가 기설정된 움직임 변위정보에 접근된 값(X, Y 측방향 움직임벡터 크기가 1 또는 2 미만의 값)으로 판정되면, 상기 현재블럭(Bc)의 움직임 변위정보를 제4도에 도시된 가변탐색영역(M/2,M/2)내에 존재하는 것으로 판정하게 된다.
따라서, 현재블럭(Bc)의 움직임 변위정보를 구하기 위한 움직임 예측 동작을 제4도에 도시된 가변탐색영역(M/2, M/2)을 이용하여 우선적으로, 움직임 예측동작을 행하게 되며, 이로부터 얻어지는 움직임 변위정보는 움직임 보상부(128)로 제공하게 된다.
이와 반대로, 상기 비교 결과, 인접블럭(B1,B2,B3,B4)들의 움직임 변위정보 모두가 기설정된 움직임 변위정보에 접근되지 않은 것으로 판정되면, 상기 현재블럭(Bc)의 움직임 변위정보를 기존의 전역탐색방법을 이용하여 현재블럭(Bc)에 대한 움직임 변위정보를 구하고 이를 움직임 보상부(128)로 제공하게 되는 것이다.
이는 제2도에 도시된 바와 같이 현재블럭(30)의 움직임 변위정보를 예측하기 위하여 프레임 메모리(124)로부터 복원된 이전 프레임(t-1)내에 탐색영역(32) 전체를 탐색하는 기존의 방법보다 빠르고 계산량을 줄일 수 있게 된다.
이상에 설명한 바와 같이 본 발명은 블럭매칭 알고리즘의 가변탐색영역을 이용할 경우, 대부분의 영상에서 움직임 변위정보가 0 값에 가까운 움직임 변위정보를 가지는 블럭이 매우 많다는 것을 고려한다면, 움직임 변위정보(벡터)에 필요한 계산량을 대폭적으로 줄일 수 있고, 예측오차도 증가되지 않는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 탐색영역을 가변탐색영역으로 형성하며, 이 형성된 가변탐색영역을 이용하여 현재블럭의 움직임 변위정보를 고속으로 예측할 수 있는 방법에 있어서, 움직임 예측을 원하는 현재블럭의 위치를 파악하는 제 1 단계와 ; 상기 제 1 단계에 의해서 현재블럭의 위치가 파악되면, 이 위치로부터 인접블럭의 움직임 변위정보를 검출하고, 이로부터 검출된 인접블럭들의 움직임 변위정보값들과 기설정된 움직임 변위정보값을 비교하는 제 2 단계 ; 상기 제 2 단계의 비교 결과, 인접블럭들의 움직임 변위정보 모두가 기설정된 움직임 변위정보에 접근된 값으로 판정되면, 상기 현재블럭의 움직임 변위정보를 움직임 변위정보를 상기 가변탐색영역으로서 움직임 예측동작을 행하는 제 3 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 영상부호기의 움직임 변위정보 탐색방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 2 단계에서의 기설정된 움직임 변위정보(벡터)값은, X측 방향 및 Y측 방향의 움직임 벡터의 크기가 1 또는 2 미만의 값으로 한정함을 특징으로 하는 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법.
KR1019950055650A 1995-12-23 1995-12-23 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법 KR100196873B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950055650A KR100196873B1 (ko) 1995-12-23 1995-12-23 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950055650A KR100196873B1 (ko) 1995-12-23 1995-12-23 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970057958A KR970057958A (ko) 1997-07-31
KR100196873B1 true KR100196873B1 (ko) 1999-06-15

Family

ID=19443875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950055650A KR100196873B1 (ko) 1995-12-23 1995-12-23 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100196873B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR970057958A (ko) 1997-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100803611B1 (ko) 영상의 부호화, 복호화 방법 및 장치
KR0148154B1 (ko) 움직임크기에 따른 동영상데이타의 부호화방법 및 장치
US6625215B1 (en) Methods and apparatus for context-based inter/intra coding mode selection
KR960010198B1 (ko) 동영상 부호화기의 움직임 추정방법 및 장치
KR100209793B1 (ko) 특징점 기반 움직임 추정을 이용하여 비디오 신호를 부호화 및 복호화하는 장치
KR20010082934A (ko) 움직임 추정 방법 및 장치
US20120163468A1 (en) Method of and apparatus for estimating motion vector based on sizes of neighboring partitions, encoder, decoding, and decoding method
JP3681784B2 (ja) 映像信号符号化装置
KR100196873B1 (ko) 영상부호기의 움직임변위정보 탐색방법
EP1683361B1 (en) Power optimized collocated motion estimation method
JPH04127689A (ja) 動画像予測符号化方式
KR100602148B1 (ko) 1/4픽셀 움직임 벡터를 이용한 동영상 압축방법
KR100196828B1 (ko) 영상부호기의 움직임 벡터 선택방법
KR100266161B1 (ko) 디지털 영상을 위한 움직임 추정방법(Method of Predicting Motion for Digital Image)
KR100196839B1 (ko) 영상부호기의 고속 탐색방법
JPH0746595A (ja) 動画像符号化器および復号化器
KR100859073B1 (ko) 움직임 추정 방법
KR100196827B1 (ko) 영상부호기의 움직임 벡터 압축방법
KR100207397B1 (ko) 영상 부호화 시스템의 움직임 예측장치 및 방법
KR0174455B1 (ko) 화소단위 움직임예측을 이용하는 영상신호 부호화 방법 및 장치
KR100207396B1 (ko) 영상부호기의 에러 보정방법
JPH07123411A (ja) 動きベクトル検出および伝送方法
KR100635009B1 (ko) 화면 전체의 움직임을 고려한 움직임예측방법 및 그 장치
KR20000037945A (ko) 영상의 윤곽선을 고려한 효율적인 움직임 추정 장치
KR0124162B1 (ko) 예측 부호화 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: 20110201

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee