KR100203638B1 - 반화소 단위 움직임 추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반화소 단위의 움직임 추정시에 작은 용량의 메모리에 수평 또는 수직 방향에서의 반화소 값들을 계산하는 데 반드시 필요로 하는 인접 화소데이타들을 저장할 수 있도록 한 반화소 단위 움직임 추정방법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 반화소 움직임 추정용 메모리가, 수직 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 복원된 이전 프레임의 화소 데이터를 반화소 움직임 추정기에 연속적으로 제공하고, 반화소 움직임 추정기는, 반화소 움직임 보상용메모리로 부터 입력되는 두 개의 수직 방향의 인접 화소 데이터를 이용하여 수직 방향에서의 반화소값들을 산출하고, 기입력되어 저장된 바로 이전의 두 개의 수직방향의 인접 화소 데이터와 입력되는 현재의 두 개의 수직 방향의 인접 화소데이타를 이용하여 상기 수평 방향에서의 반화소값들을 산출하도록 함으로서, 움직임 추정시에 필요로 하는 메모리의 용량을 대폭적으로 줄여 전체 부호화시스템의 구현이 용이하고 또한 그 구조의 간소화를 얻을 수 있는 것이다.

Description

반화소 단위 움직임 추정 방법

제1도는 전형적인 통상의 MC-DCT를 이용한 영상 부호화 시스템의 블록구성도.

제2도는 제1도에 도시한 움직임 추정 블록의 세부적인 블록구성도.

제3도는 반환소 단위로 움직임을 추정하는 전형적인 움직임 추정 벡터의 경우를 도시한 도면.

제4도는 전형적인 반화소 움직임 추정에서 그 탐색범위인 1매크롤 블록처리시에 필요한 화소들을 도시한 도면.

제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반화소 단위 움직임 추정시에 1매크로 블록에서의 화소 데이터 처리순서를 도시한 도면.

제6도는 종래 방법에 따른 반화소 단위 움직임 추정시에 1매크로 블록에서의 화소 데이터 처리순서를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 60 : 프레임 메모리 20 : 감산기

30 : 영상신호 부호화 블록 40 : 영상신호 복호화 블록

50 : 가산기 70 : 움직임 추정 블록

72 : 반화소 움직임 추정용 메모리 74 : 지연기

76 : 반화소 움직임 추정기 80 : 움직임 보상 블록

90 : 엔트로피 부호화 블록

본 발명의 영상신호를 압축 부호화하는 부호화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 움직임 추정, 보상 기법을 채용하는 부호화 시스템에서 반화소 단위로 움직임을 추정하는 움직임 추정 방법에 관한 것이다.

이 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, 이산화된 영상신호의 전송은 아날로그 신호보다 좋은 화질을 유지할 수 있다. 일련의 이미지프레임으로 구성된 영상신호가 디지탈 형태로 표현될 때, 특히 고품질 텔레비젼(HDTV)의 경우 상당한 양의 데이터가 전송되어야 한다. 그러나, 종래의 전송 채널의 사용가능한 주파수 영역이 제한되어 있으므로, 많은 양의 디지탈 데이터를 전송하기 위해서는 전송하고자 하는 데이터를 압축하여 그 전송량을 줄일 필요가 있다. 또한, 압축하는 영상신호와 오디오신호는 그들 신호의 특성상 서로 다른 부호화 기법을 통해 각각 부호화되는 데, 이와 같은 부호화에 있어서 오디오신호에 비해 보다 많은 양의 디지탈 데이터가 발생하는 영상신호의 압축 기법은 특히 중요한 부분을 차지한다고 볼 수 있다.

한편, 영상신호를 부호화하는데 주로 이용되는 다양한 압축 기법으로서는, 확률적 부호화 기법과 시간적 , 공간적 압축 기법을 결합한 하이브리드 부호화 기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있다.

상기한 효율적인 부호화 기법중의 하나인 대부분의 하이브리드 부호하 기법은 움직임 보상 DP CM(차분 펄스 부호 변조), 2차원 DCT(이산 코사인 변환), DCT계수의 양자화, VLC(가변장 부호화) 등을 이용한다. 여기에서 움직임 보상 DPCM은 현재 프레임과 이전 프레임간의 물체의 움직임을 결정하고, 물체의 움직임에 따라 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 예측치간의 차이를 나타내는 차분신호를 만들어내는 방법이다. 이러한 방법은 예를 들어 Staffan Ericsson 의 Fixed and Adaptive Predictors for Hybrid Predictive/Transform Coding IEEE Transactions on Communication, COM-33, NO.12(1985년 12월) , 또는 Ninomiy 와 Ohtsuka 의 Amotion Compensated Interframe Coding Scheme for Television Pictures IEEE Transactions on Communication , COM-30, NO.1 (1982년 1월)에 기재되어 있다.

보다 상세하게 움직임 보상 DPCM에서는 현재 프레임과 이전 프레임간에 추정된 물체의 움직임에 따라, 현재 프레임을 이전 프레임으로 부터 예측하는 것이다. 여기에서 추정된 움직임은 이전 프레임과 현재 프레임간의 변위를 나타내는 2차원 움직임벡터로 나타낼 수 있다.

통상적으로 물체의 화소 변위를 추정하는 데에는 여러 가지 접근 방법이 있으며, 이들은 일반적으로 두 개의 타입으로 분류되는데 그중 하나는 블록단위의 움직임 추정 방법이고 다른 하나는 화소단위의 움직임 추정 방법이며, 블록단위 움직임추정에서는 현재 프레임의 블록을 이전 프레임의 블록들과 비교하여 최적 정합블럭을 결정한 다음, 이로 부터 전송되는 현재 프레임에 대해 블록 전체에 대한 프레임간 변위 벡터(프레임간에 블록이 이동한 정도)가 추정된다.

한편, 상기한 화소단위의 움직임 추정 방법은 각 화소단위로 인접 화소를 이용하여 순환적으로 움직임 벡터를 추정하는 것으로, 상기한 블록단위 움직임 추정방법에 비해 훨씬 우수한 성능을 갖는다. 또한, 화소단위 움직임 추정 방법의 또다른 방법으로는 반화소 단위로 순환적으로 움직임 벡터를 추정하는 반화소 움직임 추정 방법이 있으며, 본 발명은 실질적으로 이러한 반화소 단위 움직임 추정 방법의 개선에 관련된다.

다른 한편, 송신측에서는 영상신호를 전송할 때 상술한 바와 같은 부호화 기법을 통해 블록단위 또는 화소단위로 영상신호가 갖는 공간적, 시간적인 상관성을 고려해 압축 부호화하여 출력측의 버퍼에 차례로 저장하게 되며, 이와 같이 저장된 압축 부호화된 영상 데이터와 움직임 벡터는 채널의 요구에 부응하여 소망하는 비트레이트로 다중화되어 전송채널을 통해 수신측의 복호화 시스템에 전송될 것이다.

보다 상세하게, 송신측의 부호화 시스템에서는 이산 코사인 변환(DCT) 등의 변환 부호화를 이용하여 영상신호의 공간적인 중복성을 제거하고, 또한 움직임 추정, 보상 등을 통한 차분 부호화를 이용하여 영상신호의 시간적인 중복성을 제거함으로서 영상신호를 효율적으로 압축하게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 MC-DCT를 이용한 영상 부호화 시스템에서 영상의 시간축상의 중복성을 제거하기 위해 적용되는 움직임 추정에 있어서, 반화소 단위의 정확도로 움직임을 추정하고자 하는 경우, 제3도에 도시한 바와 같이 , 움직임 추정에서 고려하여야 할 화소수는 총9 개가 된다. 제3도에서는 부호 ×는 정수 화소를 나타내고 부호 0은 반화소를 나타낸다.

전형적인 하이브리드 부호화 시스템의 경우 , 움직임 추정을 위한 탐색범위는 통상 매크로블록(16×16)단위가 되는데, 이때 반화소 단위로 움직임을 추정할 때, 제4도로 부터 알수 있는 바와 같이, 수평 및 수직 방향으로 각각 두 화소씩 더 필요로 한다. 따라서 반화소 움직임 추정기(76)에서는 이러한 입력조건의 형태로 제2도에 도시한 반화소 움직임 추정용 메모리(72)에서 데이터를 읽어 들인 다음 제3도에 도시된 바와 같은 9가지의 경우에 대하여 현재 프레임과의 차이를 비교한 후, 그 화소값이 가장 유사한, 즉 가장 에러가 작은 것을 선택하여 이것을 반화소 움직임 추정의 움직임 벡터로서 결정한다. 그런 다음, 이와 같이 결정되는 움직임 벡터들은 현재 프레임과 이전 프레임을 통해 예측 프레임을 생성하는 움직임 보상 블록과 수신측의 복호화 시스템으로 전송될 것이다.

상술한 바와 같이 반화소 단위로 움직임을 추정하는 전형적인 종래 방법에서의 데이터 처리순서가 제6도에 도시되어 있다.

제6도를 참조하면, 이러한 데이터의 처리순서는 실질적으로 반화소 단위움직임 추정 블록으로 입력되는 화소 데이터의 순서를 의미하는 것이다. 따라서, 이와 같은 종래 방법으로 반화소 움직임 보상을 하게 되면 수평 방향의 반화소 움직임보상의 경우에는 문제가 없으나 수직 방향의 움직임 보상에는 문제가 발생하게 된다.

즉 , 제3도에 도시된 바와 같은 9가지 경우의 반화소 움직임 보상을 위해서는 수평 방향의 두 화소를 이용하여 반화소의 값을 구하는 경우도 있지만 수직의 두 호소 또는 수평, 수직의 4화소로 반화소의 값을 구해야만 하는 경우가 있다. 이때, 제6도에 도시된 바와 같은 종래의 방법으로 반화소를 구하고자 하는 경우, 제2도에 도시된 반화소 움직임 추정기(76)에서는 반화소 움직임 추정용 메모리(72)로부터 1 부터 17까지의 화소 데이터를 입력받은 다음, 수직 방향의 반화소 값 계산을 위하여 , 이후의 18부터 34까지의 화소 데이터들이 입력될 때까지 먼저 입력된 1부터 17의 화소 데이터들을 저장하고 있어야만 할 필요가 있다.

마찬가지로, 종래의 반화소 단위 움직임 추정 방법에 있어서, 18부터 34까지의 화소 데이터들에 대한 수평 방향의 반화소값 계산이 완료 되었더라도 수직 방향의 반화소값 계산을 위하여 , 반화소 움직임 추정기(76)에서는 이후의 35부터 51까지의 화소 데이터들이 입력될 때까지 18부터 34까지의 화소 데이터들을 저장하고 있어야만 한다. 다시말해, 종래의 반화소 움직임 추정 방법에 따르면 , 그 반화소움직임 추정시에 반화소 움직임 추정용 메모리에 수평 방향으로 17번, 수직 방향으로 18번의 데이터를 보내는 데, 반화소 움직임 추정용 메모리는 수직 방향의 반화소값 계산을 위하여 수평 방향으로 인접하는 17화소 데이터를 항상 저장하고 있어야만 하는 것이다.

따라서, 상술한 바와 같은 종래의 움직임 추정 방법에 따르면, 수직, 수평 방향에서 반화소값계산을 위해서는, 제2도에 도시된 반화소 움직임 추정기(76)에서의 움직임 추정시에 적어도 17화소 데이터를 반드시 저장하고 있어야만 하므로, 그에 따른 메모리 용량이 커져 실제 구현시에 하드웨어의 구성이 비효율적으로 복잡하게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반화소 단위의 움직임 추정시에 작은 용량의 메모리에 수평 또는 수직 방향에서의 반화소 값들을 계산하는 데 반드시 필요로 하는 인접 화소 데이터들을 저장할 수 있는 반화소 단위 움직임 추정 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 , 현재의 입력 프레임과 시간축상으로 상기 현재 프레임에 연속하는 이전 프레임간의 움직임 추정, 보상을 통해 얻어지는 예측 프레임간의 차분신호에 대해 DCT 및 양자화를 통한 부호화를 수행하는 부호화 수단, 상기 부호화 수단을 통해 부호화된 상기 차분신호와 상기 예측 프레임을 이용해 상기 현재 프레임을 복원하여 복원된 상기 이전 프레임을 생성하는 복호화 수단, 상기 현재 프레임의 각 화소 데이터들에 대해 상기 복원된 이전 프레임의 소정의 탐색범위내에서 반화소 단위로 상기 움직임 추정, 보상을 수행하여 상기 예측프레임을 생성하는 예측 프레임 발생 수단을 구비한 영상 부호화 시스템에서의 반화소 단위 움직임 추정 방법에 있어서, 상기 예측 프레임 발생 수단은, 상기 복원된 이전 프레임의 화소 데이타를 저장하는 반화소 움직임 추정용 메모리와, 상기 현재 프레임의 화소 데이터를 지연시키는 지연기와, 상기 반화소 움직임 추정용 메모리로 부터 제공되는 상기 복원된 이전 프레임의 소정수의 화소 데이터와 상기 지연기로 부터 제공되는 상기 현재 프레임의 화소 데이터에 의거하여 수직 및 수평 방향에서의 반화소 값들을 산출하는 반화소 움직임 추정기를 포함하며, 상기 반화소 움직임 추정용 메모리는 수직 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 상기 복원된 이전 프레임의 화소 데이터를 상기 반화소 움직임 추정기에 연속적으로 제공하고, 상기 반화소 움직임 추정기는 상기 반화소 움직임 추정용 메모리로부터 입력되는 두 개의 수직 방향의 인접 화소 데이터를 이용하여 상기 수직 방향에서의 반화소값들을 산출하고, 기입력되어 자장된 바로 이전의 두 개의 수직 방향의 인접 화소 데이터와 입력되는 현재의 두 개의 수직 방향의 인접 화소 데이터를 이용하여 상시 수평방향에서의 반화소값들을 산출하는 것을 특징으로 하는 반화소 단위 움직임 추정 방법을 제공한다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면의 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

제1도는 전형적인 통상의 MC-DCT 를 이용한 영상 부호화 시스템의 블록구성도를 나타낸다. 동도면에 도시된 바와 같이, 전형적인 영상 부호화 시스템은 제1프레임 메모리(10) 감산기(20) 영상신호 부호화 블록(30) , 영상신호 복호화 블록(40) 가산기(50) 제2프레임 메모리(60) 움직임 추정블럭(70) 움직임 보상 블록(80) 및 엔트로피 부호화 블록(90) 을 포함한다.

제1도를 참조하면, 입력되는 현재 프레임 신호는 제1프레임 메모리(10)에 저장된 다음 라인 L11 을 통해 감산기(20), 움직임 추정 블록(70) 및 움직임 보상 블록(80)에 각각 제공된다.

먼저, 감산기(20)에서는 라인 L17 을 통해 움직임 보상 블록(80) 으로부터 제공되는 예측된 이전 프레임 신호가 라인 L11 을 통해 제 1프레임 메모리(10)로부터 제공되는 현재 프레임신호로 부터 감산되며, 이 결과 데이터, 즉 차분화소값을 나타내는 차분신호는 다음단의 영상신호 부호화 블록(30)으로 제공된다. 이때 움직임 보상 차분 부호화를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 현재 프레임과 이전 프레임간의 움직임을 반화소 단위로 추정하는 과정에 대해서는 움직임 추정 블록(70) 의 세부적인 구성을 도시한 제2도 및 제5도를 참조하여 후에 상세하게 기술될 것이다.

다음에, 영상신호 부호화 블록(30)에서는 이산 코사인 변환(DCT) 과 이 기술분야에서 잘알려진 양자화 방법들중의 어느 하나를 이용함으로서, 감산기(20)로부터 입력되는 차분신호를 일련의 양자화된 DCT변화계수들로 부호화하며, 이와 같이 양자화된 DCT 변환계수들은 라인 L13 을 통해 에트로피 부호화 블록(90) 과 영상신호 복호화 블록(40)으로 각각 보내진다. 여기에서, 엔트로피 부호화 블록(90)에 제공된 양자화된 변환계수들은, 예를 들면 가변길이 부호화 기법 등을 통해 부호화되어 도시 생략된 출력측의 버퍼에 저장되며, 이와 같이 부호화되어 자장된 영상신호는 수신측으로서의 전송을 위해 전송기(도시생략)로 전달된다.

한편, 라인 L13을 통해 영상신호 부호화 블록(30)으로부터 영상신호 복호화 블록(40)에 제공되는 양자화된 변환계수들은 역양자화 및 역이산 코사인 변환을 통해 다시 재구성된 프레임 신호로 변환되어 가산기(50)에 제공되며, 가산기(50)에서는 영상신호 복호화 블록(40)으로 부터의 재구성된 프레임 신호와 라인 L17을 통해 후에 상세하게 기술되는 움직임 보상 블록(80)으로 부터 제공되는 예측된 현재 프레임신호를 가산하여 재구성된 이전 프레임 신호를 생성하며, 이와 같이 재구성된 이전프레임 신호는 제2프레임 메모리(60)에 저장된다. 따라서, 이러한 경로를 통해 부호화 처리되는 매 프레임에 대한 바로 이전 프레임 신호가 계속적으로 갱신되며, 이와 같이 갱신된 이전 프레임 신호는 움직임 추정, 보상을 위해 다음단의 움직임 추정블럭(70)과 움직임 보상 블록(80)으로 각각 제공된다.

한편, 움직임 추정 블록(70)은 부호화하고자 하는 현재의 입력 프레임에 대하여 제2프레임 메모리(60)에 저장된 이전 프레임에서 소정의 탐색범위, 즉 16×16의 매크로 블록의 탐색범위에서 반화소 단위로 그 움직임을 추정하여, 제 3도에 도시된 바와 같은 9가지 경우에 대하여 현재 프레임과의 차이를 비교한 후 가장 유사한, 즉 가장 에러값이 작은 것을 선택하여 움직임 벡터로서 움직임 보상 블럭(80)에 제공한다. 또한, 움직임 추정 블록(70)에서 결정된 움직임벡터들은 수신측 복호화 시스템으로의 전송을 위한 소정의 부호화 과정을 위해 라인 L19 를 통해 엔트로피 부호화 블록(90)으로 전송된다.

따라서, 움직임 보상 블록(80)에서의 움직임 추정 블록(70)으로부터 제공되는 움직임 벡터들에 의거하여 제 2프레임 메모리(60)로부터 이전 프레임의 해당 블록을 읽어 들여 라인 L11 를 통해 제 1프레임 메모리 (10)로부터 제공되는 현재 프레임을 이전 프레임으로 재구성하여 예측 프레임을 생성하며, 이와 같이 생성된 예측프레임은 전술한 감산기(20)와 가산기(50)에 각각 제공한다.

따라서, 앞에서 이미 기술한 바와 같이, 감산기(20)에서는 입력측으로부터의 현재 프레임신호와 움직임 보상 블록(80)으로부터 제공되는 예측 프레임신호와의 감산을 통해 그 차분신호(차분화소값)가 얻어지며, 이와 같이 구해진 차분신호가 다음단의 영상신호 부호화 블록(30)에 제공되므로서 전술한 바와 같은 차분신호에 대한 부호화가 실행된다.

한편, 상술한 바와 같은 움직임 추정 블록(70)은 실질적으로 본 발명의 반화소단위 움직임 추정 방법이 직접적으로 적용되는 것으로 , 이와 같은 움직임 추정 블록(70)에서 본 발명에 따른 방법을 통해 반화소 단위로 움직임을 추정하는 과정에 대하여 그의 세부적인 블록구성을 도시한 제2도 및 제5도를 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도에 도시된 바와 같이 , 본 발명에 따른 반환소 단위 움직임 추정을 수행하는데 적합한 움직임 추정 블록(70)은 라인 L15 상에 연결된 반화소 움직임 추정용 메모리(72), 라인 L11 상에 연결된 지연기(74) 및 반환소 움직임 추정기 (76)를 포함한다.

제2도에 있어서, 반화소 움직임 추정용 메모리 (72)는 라인 L15를 통해 제1도의 제2도 프레임 메모리(60)로부터 입력되는 이전 프레임신호의 16×16 탐색범위에서 서로 인접하는 두 화소 데이터를 하나로 하여 연속적으로 반화소 움직임 추정기(76)에 제공한다. 즉 전술한 종래 방법에 따르면 제 6도에 도시된 바와 같이, 16×16의 탐색범위내에서 수평 방향으로 서로 인접하는 두 화소 데이터를 하나로 하여 연속적으로 반화소 움직임 추정기(76)에 제공하고, 반면에 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 5도에 도시된 바와 같이 16×16의 탐색범위내에서 수직 방향으로 서로 인접하는 두 화소 데이터를 하나로 하여 연속적으로 반화소 움직임 추정기(76)에 제공한다.

따라서, 반화소 움직임 추정기(76)에서는 상기한 바와 같이 반화소 움직임 추정용 메모리(72)에서 입력되는 데이터 형태를 수직 방향으로 하여 처리, 즉 먼저 하나의 수직 방향 화소값들(두 화소값임)이 입력되면 수직 방향의 반화소값을 구한 다음 다음 화소값이 입력되면 수평방향의 반화소값을 구하게 되는 것이다. 그러므로, 반화소 움직임 추정기 (76)는 전술한 종래기술에서와 같이, 17 화소값을 저장하지 않고 단지 두 화소값만을 저장하고 있더라도 수직 및 수평 방향의 반화소값을 구할 수 있게 된다. 그 결과, 본 발명에 따르면, 반화소 움직임 추정기(76)에서 수직 및 수평 방향의 반화소값 계산을 위해 단지 두 화소값만을 저장해도 되므로, 전술한 종래 기술에 비해 매우 작은 메모리가 소요되어 전체 시스템의 용이한 구현이 가능하게 된다. 한편, 지연기(74)에서는 반화소 움직임 추정기(76)에서 에러를 계산하는 데 필요한 현재 프레임의 데이터, 라인 L11 를 통해 제1도의 제1프레임 메모리(10)로부터 입력되는 현재 프레임신호를 제공한다.

그런다음, 상술한 바와 같은 과정을 통해 반화소 움직임 추정기(76)에서 반화소 단위의 움직임 추정이 완료되어 각각의 움직임 벡터들이 구해지며, 이와 같이 구해진 움직임 벡터들은 움직임 보상을 통해 예측 프레임신호를 생성하는 제1도의 움직임 보상 블록(80)에 제공됨과 동시에 라인 L19 통해 출력측의 엔트로피 부호화블럭(90)으로 제공된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 반화소 단위로 움직임을 추정하는 반화소 움직임 추정기를 통한 수직 및 수평 방향의 반화소값 계산시에 수직 방향으로 서로 인접하는 두 화소값씩 입력되는 형태를 취함으로서, 수직 및 수평방향의 반화소값 계산을 위해 반화소 움직임 추정기에서 저장하는 인접 화소값들의 수를 최소화하여 실제 필요로 하는 메모리의 용량을 대폭적으로 줄일 수 있어, 결과적으로 전체 부호화 시스템의 구현이 용이할 뿐 만 아니라 그 구조가 간소화되는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 현재의 입력 프레임과 , 시간축상으로 상기 현재 프레임에 연속하는 이전 프레임간의 움직임 추정, 보상을 통해 얻어지는 예측 프레임간의 차분신호에 대해 DCT 및 양자화를 통한 부호화를 수행하는 부호화 수단, 상기 부호화 수단을 통해 부호화된 상기 차분신호와 상기 예측 프레임을 이용해 상기 현재 프레임을 복원하여 복원된 상기 이전 프레임을 생성하는 복호화 수단, 상기 현재 프레임의 각 화소데이타들에 대해 상기 복원된 이전 프레임의 소정의 탐색범위내에서 반화소 단위로 상기 움직임 추정, 보상을 수행하여 상기 예측 프레임을 생성하는 예측 프레임 발생수단을 구비한 영상 부호화 시스템에서의 반화소 단위 움직임 추정 방법에 있어서, 상기 예측 프레임 발생 수단은 , 상기 복원된 이전 프레임의 화소 데이터를 저장하는 반화소 움직임 추정용 메모리와 상기 현재 프레임의 화소 데이터를 지연시키는 지연기와 상기 반화소 움직임 추정용 메모리로부터 제공되는 상기 복원된 이전 프레임의 소정수의 화소 데이터와 상기 지연기로부터 제공되는 상기 현재 프레임의 화소 데이터에 의거하여 수직 및 수평 방향에서의 반화소값들을 산출하는 반화소 움직임 추정기를 포함하며, 상기 반화소 움직임 추정용 메모리는, 수직 방향에서 서로 인접하는 적어도 두 개의 상기 복원된 이전 프레임의 화소 데이터를 상기 반화소 움직임 추정기에 연속적으로 제공하고; 상기 반화소 움직임 추정기는, 상기 반화소 움직임 추정용 메모리로부터 입력되는 두 개의 수직 방향의 인접 화소 데이터를 이용하여 상기 수직 방향에서의 반화소값들을 산출하고, 기입력되어 저장된 바로 이전의 두 개의 수직 방향의 인접 화소데이타와 입력되는 현재의 두 개의 수직 방향의 인접 화소 데이터를 이용하여 상기 수평 방향에서의 반화소값들을 산출하는 것을 특징으로 하는 반화소 단위 움직임 추정방법.