KR100209797B1 - Apparatus for detecting foreground/background of image - Google Patents

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KR100209797B1 KR1019950007315A KR19950007315A KR100209797B1 KR 100209797 B1 KR100209797 B1 KR 100209797B1 KR 1019950007315 A KR1019950007315 A KR 1019950007315A KR 19950007315 A KR19950007315 A KR 19950007315A KR 100209797 B1 KR100209797 B1 KR 100209797B1
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Abstract

본 발명은 영상의 배경 영상과 전경 영상을 구별하여 전경 영상을 우선적으로 부호화할 수 있도록 함으로서 부호화 효율을 높이고 화질의 향상을 도모할 수 있는 영상의 전경/배경 검출 장치에 관한 것으로, 현재 프레임(K)의 각 픽셀들과, 상기 현재 프레임(K)보다 1프레임 지연된 이전 프레임(K-1)의 각 픽셀들을 일대일 대응시켜, 상기 일대일 대응된 픽셀들간의 차를 연산하는 제1감산 수단; 상기 제1감산 수단의 출력을 기 설정된 크기의 블록 단위로 분할하여 상기 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값을 연산하는 제1평균값 연산 수단; 상기 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값들을 기설정값과 비교하여, 소정 블록내의 픽셀값에 대한 평균값이 상기 기설정 값보다 크거나 같으면, 상기 소정 블록에 일대일 대응되는 현재 프레임(K)의 블록을 움직임 영역으로 추정하고, 상기 소정 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 작으면, 상기 소정 블록에 일대일 대응되는 상기 현재 프레임(K)의 블록을 정지 영역으로 추정하는 제1움직임 검출 수단; 상기 제1움직임 검출 수단에 의해 움직임 영역으로 추정된 현재 프레임(K)의 블록을 전경 영역으로 분리하고, 상기 정지 영역으로 추정된 현재 프레임(K)의 블록을 배경 영역으로 분리하되, 상기 현재 프레임(K)의 각 블록에 대한 공간적 및 시간적 상관성에 의거하여 상기 분리된 전경 및 배경 영역을 재 조정하는 전경/배경 분리 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a foreground / background detection apparatus of an image capable of improving encoding efficiency and improving image quality by distinguishing a background image from a foreground image of an image and encoding the foreground image preferentially. First subtraction means for calculating the difference between the pixels of the previous frame (K-1) and each pixel of the previous frame (K-1) by one-to-one correspondence with each pixel of the? First average value calculating means for dividing an output of the first subtracting means into block units having a predetermined size to calculate an average value for the pixel value difference in each block; Compare the average values of the pixel values in each block with a preset value, and if the average value of the pixel values in a predetermined block is greater than or equal to the preset value, the block of the current frame K that corresponds one-to-one to the predetermined block is determined. First motion detection means for estimating a motion area and estimating a block of the current frame K corresponding to the predetermined block one-to-one corresponding to the predetermined block if the average value of the pixel value difference in the predetermined block is smaller than the predetermined value; ; The block of the current frame K estimated as the motion area by the first motion detecting means is separated into the foreground area, and the block of the current frame K estimated as the still area is separated into the background area, wherein the current frame And foreground / background separation means for readjusting the separated foreground and background areas based on the spatial and temporal correlation for each block of (K).

Description

영상의 전경/배경 검출 장치Image foreground / background detection device

제1도는 본 발명의 실시예를 나타내는 상세 구성도.1 is a detailed block diagram showing an embodiment of the present invention.

제2도는 상기 제1도의 전경/배경 판단부에 대한 동작을 설명하기 위한 도면.FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of the foreground / background determination unit of FIG.

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

11,13,15 : 프레임 메모리 12,14 : 지연부11, 13, 15: frame memory 12, 14: delay unit

16,17 : 감산부 18,19 : 평균값 검출부16,17: subtraction unit 18,19: average value detection unit

20,21 : 움직임 검출부 22 : 전경/배경 판단부20,21: motion detector 22: foreground / background determination unit

23 : 에러 수정부23: error correction

본 발명은 고화질 영상 시스템의 영역 분할 부호화 장치에 있어서, 특히 움직임이 있는 전경(foreground) 영상과 움직임이 없는 배경(background) 영상을 구별하여 신호 처리하기 위한 영상의 전경/배경 검출 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a foreground / background of an image for signal processing by distinguishing a foreground image from a moving background and a background image from a moving background.

일반적으로 고화질 TV나 멀티미디어 등과 같이 디지탈 데이타 전송을 기본으로 하는 고화질 영상 시스템에서는 처리해야할 데이타량이 상당히 많이 발생되는 반면 데이타 전송을 위해 사용 가능한 대역폭은 한정되어 있어, 방대한 데이타를 효율적으로 전송하기 위해 데이타 압축 및 부호화를 하고 있다.In general, high-definition video systems, such as high-definition TV and multimedia, which generate digital data, generate a large amount of data to be processed. However, the bandwidth available for data transmission is limited, thereby compressing data to efficiently transmit large amounts of data. And encoding.

상기한 영상 부호화를 위해 종래에는 영상 신호를 일정 갯수의 블록(block)으로 분할하고 분할된 블럭을 일괄적으로 일정한 과정 즉, 이산 여현 변환,양자화 기법, 가변 길이 부호화 등의 과정에 의해 부호화 하였다.Conventionally, for encoding the above image, the image signal is divided into a predetermined number of blocks, and the divided blocks are encoded by a uniform process such as discrete cosine transform, quantization technique, variable length encoding, and the like.

그러나 상기한 블록 처리 방법은 인접한 블록간의 미세한 밝기 차이 때문에 블록간의 경계가 눈에 띄는 '블록킹 현상'이 발생하며 상기한 블록킹 현상은 압축률이 높을수록 그 정도가 심해진다.However, in the above block processing method, a 'blocking phenomenon' in which a boundary between blocks is prominent due to a slight difference in brightness between adjacent blocks occurs, and the blocking phenomenon becomes more severe as the compression ratio is higher.

상기한 블록킹 현상 문제는 해결하기 위하여 제안된 것이 영역 분할(segmentation) 기법을 이용한 영상 부호화로서, 임의의 기준값을 설정하고 영상 신호의 기본이 되는 픽셀(pixel) 중에서 설정된 기준값에 대해 유사한 특성을 갖는 픽셀들만 모아 하나의 영역으로 분할하여 각 영역의 경계를 나타내는 윤곽선(contour)과 그 영역 내부에 대한 정보인 질감(texture) 정보를 따로 부호화하는 방법이다.In order to solve the above-mentioned blocking problem, an image encoding method using a segmentation technique is proposed. A pixel having similar characteristics with respect to a reference value set among arbitrary pixels that set an arbitrary reference value and which is the basis of an image signal A method of encoding a contour and a texture information, which is information on the inside of a region, is separately encoded by dividing only the data into a single region.

또한 영상은 움직임이 많은 움직임 영역과 움직임이 적은 정지 영역으로 나눌 수 있는데 일반적으로 상기 움직임 영역은 영상의 전경(foreground)일 확률이 높고 정지 영역은 영상의 배경(gackground)일 확률이 높으며 동영상을 부호화 할때 움직임이 없는 배경 영역은 하나의 리던던시(redundancy)이다.In addition, an image may be divided into a motion region with a lot of motion and a still region with little motion. Generally, the motion region is likely to be the foreground of the image, and the still region is likely to be the background of the image, and the video is encoded. When moving, the background area without motion is a redundancy.

따라서 영상의 압축 부호화를 하는데 있어서 전경 영상과 배경 영상을 구별한후 전경 영상을 우선적으로 부호화하면 부호화 효율과 화질 향상을 도모할 수 있음에도 불구하고 종래의 영역 분할 부호화 방식에서는 마땅하게 잔경/배경 영상을 검출하는 장치가 없었다.Therefore, in the compression coding of the image, if the foreground image is distinguished from the foreground image and the foreground image is preferentially encoded, the encoding efficiency and image quality can be improved. There was no device to detect.

따라서, 본 발명은 영상의 배경 영상과 전경 영상을 구별하여 전경 영상을 우선적으로 부호화할 수 있도록 함으로서, 부호화 효율을 높이고 화질의 향상을 도모할 수 있는 영상의 전경/배경 검출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a foreground / background detection apparatus for an image capable of firstly encoding a foreground image by distinguishing a background image from a foreground image of an image, thereby improving encoding efficiency and improving image quality. There is this.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임 단위의 영상에 대해 유사한 특성을 갖는 픽셀들끼리 모아 다수개의 영역으로 분할하여 부호화하는 고화질 영상 시스템에서 상기 한 프레임의 영상을 전경 부분과 배경 부분으로 분리하는 영상의 전경/배경 검출 장치에 있어서: 현재 프레임(K)의 각 픽셀들과, 상기 현재 프레임(K)보다 1프레임 지연된 이전 프레임(K-1)의 각 픽셀들을 일대일 대응시켜, 상기 일대일 대응된 픽셀들간의 차를 연산하는 제1감산 수단; 상기 제1감산 수단의 출력을 기 설정된 크기의 블록 단위로 분할하여 상기 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값을 연산하는 제1평균값 연산 수단; 상기 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값들을 기설정값과 비교하여, 소정 블록내의 픽셀값에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 크거나 같으면, 상기 소정 블록에 일대일 대응되는 현재 프레임(K)의 블록을 움직임 영역으로 추정하고, 상기 소정 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 작으면, 상기 소정 블록에 일대일 대응되는 상기 현재 프레임(K)의 블록을 정지 영역으로 추정하는 제1움직임 검출 수단; 상기 제1움직임 검출 수단에 의해 움직임 영역으로 추정된 현재 프레임(K)의 블록을 전경 영역으로 분리하고, 상기 정지 영역으로 추정된 현재 프레임(K)의 블록을 배경 영역으로 분리하되, 상기 현재 프레임(K)의 각 블록에 대한 공간적 및 시간적 상관성에 의거하여 상기 분리된 전경 및 배경 영역을 재 조정하는 전경/배경 분리 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to separate the image of the one frame into a foreground portion and a background portion in a high-definition image system in which pixels having similar characteristics for the frame-by-frame image is collected and divided into a plurality of regions In the foreground / background detection apparatus of an image, the pixels of the current frame K and the pixels of the previous frame K-1 delayed one frame later than the current frame K are one-to-one corresponded to each other. First subtracting means for calculating a difference between the pixels; First average value calculating means for dividing an output of the first subtracting means into block units having a predetermined size to calculate an average value for the pixel value difference in each block; Compare the average values of the pixel values in each block with a preset value, and if the average value of the pixel values in a predetermined block is greater than or equal to the preset value, the block of the current frame K that corresponds one-to-one to the predetermined block is determined. First motion detection means for estimating a motion area and estimating a block of the current frame K corresponding to the predetermined block one-to-one corresponding to the predetermined block if the average value of the pixel value difference in the predetermined block is smaller than the predetermined value; ; The block of the current frame K estimated as the motion area by the first motion detecting means is separated into the foreground area, and the block of the current frame K estimated as the still area is separated into the background area, wherein the current frame And foreground / background separation means for readjusting the separated foreground and background areas based on the spatial and temporal correlation for each block of (K).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제1도는 본 발명의 실시예를 나타내는 상세 구성도로서, 입력되는 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리(11), 입력되는 영상 신호를 한 프레임 지연시켜 출력하는 지연부(12), 지연부(12)에 의해 한 프레임 지연된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리(13), 지연부(12)에 의해 한프레임 지연된 영상 신호를 다시 한 프레임 지연시켜 출력하는 지연부(14), 지연부(12)와 지연(14)에 의해 두 프레임 지연된 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리(15), 프레임 메모리(11)에서 출력하는 현재 프레임(K)의 각 픽셀과 프레임 메모리(13)에서 출력하는 이전 프레임(K-1)의 각 픽셀을 일대일 대응시켜, 일대일 대응된 픽셀간의 픽셀값차를 검출하는 감산부(16), 프레임 메모리(13)에서 출력하는 이전 프레임(K-1)의 각 픽셀과 프레임 메모리(15)에서 출력하는 이전 프레임(K-2)의 각 픽셀을 일대일 대응시켜 일대일 대응된 픽셀간의 픽셀값차를 검출하는 감산부(17), 감산부(16)의 출력을 N*M(N,M은 양의 정수)블록 단위로 분할하여 분할된 각 블록의 평균값을 검출하는 평균값 검출부(18), 감산부(17)의 출력을 N*M 블록 단위로 분할하여 분할된 각 블록의 평균값을 검출하는 평균값 검출부(19), 평균값 검출부(18)에 의해 검출된 각 블록의 평균값을 기 설정값과 비교하여 평균값이 기 설정값 보다 작은 블록은 정지 영역으로 판단하여 '0'으로 세트하고, 평균값이 기 설정값보다 큰 블록은 움직임 영역으로 판단하여 '1'로 세트하는 움직임 검출부(20), 평균값 검출부(19)에 의해 검축된 각 블록의 평균값을 기 설정값과 비교하여 평균값이 기 설정값 보다 작은 블록은 '0'으로 세트하고 평균값이 기 설정값보다 큰 블록은 '1'로 세트된 각 블록에 대하여 이웃하는 블록들과의 상관성을 검출하여 이웃하는 블록들이 '0'으로 세트된것이 '1'로 세트된 블록보다 많은면 해당 영역을 전경 영역으로 판정하고, 이웃하는 블록들이 '1'로 세트된것 보다 '0'으로 세트된게 더 많으면 해당 영역을 배경 영역으로 판정하는 전경/배경 판단부(22), 전경/배경 판단부(22)에 의해 전경 영역으로 판단된 블록은 이에 대응되는 움직임 검출부(21)의 블록과 논리합을 수행하고, 전경/배경 판단부(22)에 의해 배경 영역으로 판단된 블록은 이에 대응되는 움직임 검출부(21)의 블록과 논리곱을 수행하는 에러 수정부(23)으로 구성한다.FIG. 1 is a detailed configuration diagram showing an embodiment of the present invention, which includes a frame memory 11 for storing an input video signal in units of frames, a delay unit 12 for delaying and outputting an input video signal by one frame, and a delay unit. A frame memory 13 for storing a video signal delayed by one frame by frame 12 in units of frames, a delay unit 14 for delaying and outputting a video signal delayed by one frame by the delay unit 12, and a delay unit. In the frame memory 15 for storing the video signal delayed by two frames by the frame 12 and the delay 14 in units of frames, each pixel of the current frame K output from the frame memory 11 and the frame memory 13. The subtraction unit 16 which detects the pixel value difference between the one-to-one corresponding pixels by making each pixel of the previous frame K-1 to be output one-to-one corresponded, and each of the previous frames K-1 to be output from the frame memory 13. Pixel and Frame Memory (1 5) the output of the subtractor 17 and the subtractor 16 which detects the pixel value difference between the pixels corresponding one-to-one by one-to-one correspondence of each pixel of the previous frame K-2 outputted by N * M (N, M Is a positive integer). The average value detector 18 detects the average value of each divided block by the block unit, and the output of the subtractor 17 is divided into N * M block units to detect the average value of each divided block. The average value of each block detected by the average value detection unit 19 and the average value detection unit 18 is compared with a preset value, and a block whose average value is smaller than the preset value is determined as the stop area and set to '0', and the average value is Blocks larger than the set value are determined as the motion range, and the average value of each block detected by the motion detector 20 and the average value detector 19 set to '1' is compared with the preset value, and the average value is smaller than the preset value. The block is set to '0' and the average value is higher than the preset value. The block detects the correlation with neighboring blocks for each block set to '1', and if the neighboring blocks are set to '0' more than the block set to '1', the corresponding area is determined as the foreground area. If the neighboring blocks are set to '0' more than '1', the foreground / background determination unit 22 and the foreground / background determination unit 22 determine the corresponding area as the background area. The block determined as the foreground area performs a logical OR with the block of the motion detector 21 corresponding thereto, and the block determined as the background area by the foreground / background determiner 22 is a block of the motion detector 21 corresponding thereto. And an error corrector 23 performing logical AND.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 대한 동작 설명은 다음과 같다.The operation description of the embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 입력되는 영상 신호는 프레임 메모리(11)와 지연부(12)에 각각 입력되어 프레임 메모리(11)에서 프레임 단위로 저장되는 한편, 지연부(12)에 의해 1프레임 지연된 후 프레임 메모리(13)와 지연부(14)에 각각 입력되며 지연부(14)에 의해 1프레임 지연된 영상은 프레임 메모리(15)에 프레임 단위로 저장된다.First, the input video signal is input to the frame memory 11 and the delay unit 12, respectively, and stored in the frame memory 11 in units of frames, and is delayed by one frame by the delay unit 12, and then the frame memory 13 ) And the image delayed by one frame by the delay unit 14 are stored in the frame memory 15 in units of frames.

따라서 프레임 메모리(13)에는 프레임 메모리(11)에 저장된 영상(K) 보다 1프레임 지연된 이전 프레임의 영상(K-1)이 저장되고, 프레임 메모리(15)에는 프레임 메모리(11)에 저장된 영상(K)보다 2프레임 지연된 이전 프레임의 영상(K-2)이 저장된다.Therefore, the frame memory 13 stores the image K-1 of the previous frame delayed by one frame than the image K stored in the frame memory 11, and the image stored in the frame memory 11 is stored in the frame memory 11. The image K-2 of the previous frame delayed by two frames from K) is stored.

감산부(16)는 프레임 메모리(11)에서 출력하는 현재 프레임(K)의 각 픽셀과 프레임 메모리(13)에서 출력하는 1프레임 지연된 프레임(K-1)의 각 픽셀을 일대일로 대응시킨 후, 대응된 각 픽셀간의 픽셀값차를 연산하여 이를 출력하고, 감산부(17)역시 프레임 메모리(13)에서 출력하는 1프레임 지연된 프레임(K-1)의 각 픽셀과 프레임 메모리(15)에서 출력하는 2프레임 지연된 프레임(K-2)의 각 픽셀을 일대일로 대응시킨 후, 대응된 각 픽셀간의 픽셀값차를 연산하여 이를 출력한다.The subtractor 16 matches each pixel of the current frame K output from the frame memory 11 with each pixel of the one-frame delayed frame K-1 output from the frame memory 13 in one-to-one correspondence. The pixel value difference between the corresponding pixels is calculated and output, and the subtractor 17 also outputs each pixel of the one-frame delayed frame K-1 output from the frame memory 13 and 2 output from the frame memory 15. Each pixel of the frame delayed frame K-2 is mapped one-to-one, and then a pixel value difference between the corresponding pixels is calculated and output.

평균값 검출부(18)는 감산부(16)에서 출력한 프레임 단위의 출력을 N*M 블록 단위, 바람직하기로는 4*4 블록 단위로 분할하고, 분할된 각 블록내의 픽셀값차들에 대한 평균치를 연산하여 그 결과를 움직임 검출부(20)에 출력한다. 움직임 검출부(20)는 평균값 검출부(18)에 의해 연산된 각 블록 단위의 평균값을 기 설정값과 각각으로 비교한다. 비교 결과, 각 블록의 평균값이 기 설정값보다 작은 블록에 대해서는 이에 대응하는 현재 프레임의 블록을 정지 영역으로 판단하여 해당 블록을 '0'으로 세트하고, 각 블록의 평균값이 기 설정값보다 큰 블록에 대해서는 이에 대응하는 현재 프레임의 블록을 움직임 영역으로 판단하여 해당 블록을 '1'로 세트한다.The average value detector 18 divides the output of the frame unit output from the subtractor 16 into N * M block units, preferably 4 * 4 block units, and calculates an average value for pixel value differences in each divided block. The result is output to the motion detector 20. The motion detector 20 compares the average value of each block unit calculated by the average value detector 18 with the preset value, respectively. As a result of the comparison, for the block whose average value is smaller than the preset value, the block of the current frame corresponding to the current block is determined as the still area, and the corresponding block is set to '0', and the block having the average value of each block is larger than the preset value. For, it determines that the block of the current frame corresponding to this is a motion region and sets the block to '1'.

또한, 전경/배경 판단부(22)는 움직임 검출부(20)에 의해 '0' 또는 '1'로 세트된 각 블록에 대하여 이웃하는 블록들과의 상관성을 검출한다.In addition, the foreground / background determiner 22 detects correlation with neighboring blocks for each block set to '0' or '1' by the motion detector 20.

즉, 제2도에 나타난 바와 같이 일 블록(a)에 인접한 이웃 블록(b,c,d,e,f,g,h,i)을 조사하여 이웃하는 블록(b,c,d,e,f,g,h,i)중 '1'로 세트된 블록이 '0'으로 세트된 블록보다 더 많으면 일 블록(a)이 비록 '0'으로 세트되어 있을지라도 이를 전경 영역으로 판단하고, 이웃하는 블록(b,c,d,e,f,g,h,i)중 '0'으로 세트된 블록이 '1'로 세트된 블록보다 더 많으면 일 블록(a)이 '1'로 세트되어 있을지라도 이를 배경 영역으로 판단하느데, 이는 감산부(16)와 평균값 검출부(18) 및 움직임 검출부(20)의 동작 실행 도중 발생하는 오차를 방지하기 위한 것이다.That is, as shown in FIG. 2, neighboring blocks b, c, d, e, f, g, h, and i adjacent to one block a are examined to examine neighboring blocks b, c, d, e, If f, g, h, i) has more blocks set to '1' than blocks set to '0', even though one block (a) is set to '0', it is determined as a foreground area If one block (b, c, d, e, f, g, h, i) is set to '0' more than the block set to '1', one block (a) is set to '1' Although this is determined as the background area, this is to prevent an error occurring during the operation of the subtractor 16, the average value detector 18, and the motion detector 20.

한편, 평균값 검출부(19)는 감산부(17)에서 출력한 프레임 단위의 출력을 N*M 블록 단위, 바람직하기로는 4*4 블록 단위로 분할한후, 분할된 각 블록내의 픽셀값차들에 대한 평균치를 연산하고, 그 결과를 움직임 검출부(21)에 출력한다. 움직임 검출부(21)는 평균값 검출부(19)에 의해 연산된 각 블록 단위의 평균값을 기 설정값과 각각으로 비교한후, 각 블록의 평균값이 기 설정값보다 작은 블록에 대해서는 정지 영역으로 판단하여 해당 블록을 '0'으로 세트하고, 각 블록의 평균값이 기설정값보다 크거나 같은 블록에 대해서는 움직임 영역으로 판단하여 해당 블록을 '1'로 세트한다.On the other hand, the average value detector 19 divides the output of the frame unit output from the subtractor 17 into N * M block units, preferably 4 * 4 block units, and then, for each pixel value difference in each divided block. The average value is calculated and the result is output to the motion detector 21. The motion detector 21 compares the average value of each block unit calculated by the average value detector 19 with the preset value, respectively, and determines that the average value of each block is smaller than the preset value as the stop area. The block is set to '0', and the block is set to '1' by determining that the average value of each block is greater than or equal to the preset value as the motion region.

따라서, 에러 수정부(23)는 전경/배경 판단부(22)에 의해 전경 영역으로 판단된 블록은 이에 대응되는 움직임 검출부(21)의 블록과 합집합, 즉 논리합을 수행하고, 전경/배경 판단부(22)에 의해 배경 영역으로 판단된 블록은 이에 대응되는 움직임 검출부(21)의 블록과 교집합, 즉 논리곱을 수행하여, 최종 결과가 '1'로 세트된 블록은 전경 영역, '0'으로 세트된 블록은 배경 영역으로 판정한다.Accordingly, the error corrector 23 performs a union, that is, a logical sum, of the block determined as the foreground area by the foreground / background determiner 22 with the block of the motion detector 21 corresponding thereto, and the foreground / background determiner The block determined as the background area is intersected with the block of the motion detector 21 corresponding to the background area, that is, the logical product, so that the block whose final result is set to '1' is set to the foreground area, '0'. The determined block is determined as the background area.

상기한 바와 같이 본 발명은 동 영상의 부호화시에 전경 영역과 배경 영역을 구별하여 전경/배경의 중요도에 따른 부호화를 기대할 수 있어 부호화 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can expect encoding according to the importance of the foreground / background by distinguishing the foreground region from the background region when encoding the moving image, thereby improving encoding efficiency.

Claims (4)

프레임 단위의 영상에 대해 유사한 특성을 갖는 픽셀들끼리 모아 다수개의 영역으로 분할하여 부호화하는 고화질 영상 시스템에서 상기 한 프레임의 영상을 전경 부분과 배경 부분으로 분리하는 영상의 전경/배경 검출 장치에 있어서: 현재 프레임(K)의 각 픽셀들과, 상기 현재 프레임(K)보다 1프레임 지연된 이전 프레임(K-1)의 각 픽셀들을 일대일 대응시켜, 상기 일대일 대응된 픽셀들간의 차를 연산하는 제1감산 수단; 상기 제1감산 수단의 출력을 기 설정된 크기의 블록 단위로 분할하여 상기 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값을 연산하는 제1평균값 연산 수단; 상기 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값들을 기설정값과 비교하여, 소정 블록내의 픽셀값에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 크거나 같으면, 상기 소정 블록에 일대일 대응되는 현재 프레임(K)의 블록을 움직임 영역으로 추정하고, 상기 소정 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 작으면, 상기 소정 블록에 일대일 대응되는 상기 현재 프레임(K)의 블록을 정지 영역으로 추정하는 제1움직임 검출 수단; 상기 제1움직임 검출 수단에 의해 움직임 영역으로 추정된 현재 프레임(K)의 블록을 전경 영역으로 분리하고, 상기 정지 영역으로 추정된 현재 프레임(K)의 블록을 배경 영역으로 분리하되, 상기 현재 프레임(K)의 각 블록에 대한 공간적 및 시간적 상관성에 의거하여 상기 분리된 전경 및 배경 영역을 재 조정하는 전경/배경 분리 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 영상의 전경/배경 검출 장치.In a high-definition video system that collects pixels having similar characteristics for a frame-by-frame image and divides and encodes the pixels into a plurality of areas, the foreground / background detection apparatus of an image that separates the image of one frame into a foreground portion and a background portion includes: A first subtraction that calculates the difference between the pixels of the current frame K and the pixels of the previous frame K-1 one frame delayed from the current frame K by one-to-one correspondence. Way; First average value calculating means for dividing an output of the first subtracting means into block units having a predetermined size to calculate an average value for the pixel value difference in each block; Compare the average values of the pixel values in each block with a preset value, and if the average value of the pixel values in a predetermined block is greater than or equal to the preset value, the block of the current frame K that corresponds one-to-one to the predetermined block is determined. First motion detection means for estimating a motion area and estimating a block of the current frame K corresponding to the predetermined block one-to-one corresponding to the predetermined block if the average value of the pixel value difference in the predetermined block is smaller than the predetermined value; ; The block of the current frame K estimated as the motion area by the first motion detecting means is separated into the foreground area, and the block of the current frame K estimated as the still area is separated into the background area, wherein the current frame And foreground / background separation means for readjusting the separated foreground and background areas based on the spatial and temporal correlation for each block of (K). 제1항에 있어서, 상기 제1평균값 연산 수단은: 상기 제1감산 수단에 출력하는 프레임간의 픽셀값 차를 4*4블록 단위로 분할하여 각 블록의 평균값을 연산함을 특징으로 하는 영상의 전경/배경 검출 장치.The foreground image of claim 1, wherein the first average value calculating unit calculates an average value of each block by dividing the pixel value difference between the frames output to the first subtraction unit in units of 4 * 4 blocks. / Background detection device. 제1항에 있어서, 상기 전경/배경 분리 수단은: 상기 현재 프레임(K)보다 1프레임 지연된 것으로, 기설정 크기의 다수 블록으로 이루어진 이전 프레임(K-1)과, 상기 현재 프레임(K)보다 2프레임 지연된 것으로, 기설정 크기의 다수 블록으로 이루어진 이전 프레임(K-2)간의 움직임을 추정하여, 상기 이전 프레임(K-1)을 움직임 영역의 블록들과 정지 영역의 블록들로 분리하는 움직임 추정 수단; 상기 현재 프레임(K)의 소정 블록에 인접한 블록들중, 상기 움직임 검출 수단에 의해 움직임 영역으로 추정된 인접 블록들이 정지 영역으로 추정된 인접 블록들보다 많으면 상기 현재 프레임(K)의 소정 블록을 전경 영역으로 판단하고, 상기 움직임 검출 수단에 의해 정지 영역으로 추정된 인접 블록들이 움직임 영역으로 추정된 인접 블록들보다 많은면 상기 현재 프레임(K)의 소정 블록을 배경 영역으로 판단하는 전경/배경 판단 수단; 상기 전경 영역으로 판단된 상기 현재 프레임(K)의 블록들은 전경 영역으로 세트하되, 상기 배경 영역으로 판단된 현재 프레임(K)의 각 블록들에 대해서는, 상기 일대일 대응되는 이전 프레임(K-1) 블록이 정지 영역으로 추정될 경우에는 배경 영역으로 세트하고, 상기 일대일 대응되는 이전 프레임(K-1) 블록이 움직임 영역으로 추정될 경우에는 전경 영역으로 세트하는 에러 수정 수단으로 구성함을 특징으로 하는 영상 전경/배경 검출 장치.The method of claim 1, wherein the foreground / background separation means comprises: a previous frame (K-1) consisting of a plurality of blocks having a predetermined size, delayed by one frame from the current frame (K), and more than the current frame (K). A motion that separates the previous frame K-1 into blocks of the motion area and blocks of the still area by estimating the motion between the previous frame K-2 including a plurality of blocks having a predetermined size, delayed by two frames. Estimation means; Among the blocks adjacent to the predetermined block of the current frame K, if the neighboring blocks estimated by the motion detecting means are larger than the adjacent blocks estimated as the still area, the predetermined block of the current frame K is foreground. Foreground / background judging means for judging a predetermined block of the current frame K as a background area if it is determined to be an area and if there are more adjacent blocks estimated as the still area by the motion detecting means than adjacent blocks estimated as the motion area. ; Blocks of the current frame K determined as the foreground area are set as the foreground area, and for each block of the current frame K determined as the background area, the one-to-one corresponding previous frame K-1 When the block is estimated to be a still area, it is set as a background area, and when the one-to-one corresponding previous frame (K-1) block is estimated as a motion area, it is configured as error correction means for setting to the foreground area. Video foreground / background detection device. 제3항에 있어서, 상기 움직임 추정 수단은: 현재 프레임(K)보다 1프레임 지연된 이전 프레임(K-1)의 각 픽셀과 일대일 대응되는 2프레임 지연된 프레임(K-2)의 각 픽셀간의 픽셀값 차를 연산하는 제2감산 수단; 상기 제2감산 수단의 출력을 4*4 블록 단위로 분할하여 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값을 연산하는 제2평균값 연산 수단; 상기 제2평균값 연산 수단에 의해 분할된 각 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값들을 기설정값과 비교하여, 상기 제2평균값 연산 수단에 의해 분할된 소정 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 크거나 같으면, 상기 이전 프레임(K-1)중, 상기 제2평균값 연산 수단에 의해 분할된 소정 블록에 일대일 대응되는 블록을 움직임 영역으로 추정하고, 상기 제2평균값 연산 수단에 의해 분할된 소정 블록내의 픽셀값차에 대한 평균값이 상기 기설정값보다 작으면, 상기 이전 프레임(K-1)중, 상기 상기 제2평균값 연산 수단에 의해 분할된 소정 블록에 일대일 대응되는 블록을 정지 영역으로 추정하는 제2움직임 검출 수단으로 구성함을 특징으로 하는 영상의 전경/배경 검출 장치.The method of claim 3, wherein the motion estimating means comprises: a pixel value between each pixel of a two-frame delayed frame (K-2) one-to-one corresponding to each pixel of the previous frame (K-1) one frame delayed from the current frame (K) Second subtracting means for calculating a difference; Second average value calculating means for dividing the output of the second subtracting means into 4 * 4 block units to calculate an average value for the pixel value difference in each block; The average values for the pixel value differences in each block divided by the second average value calculating means are compared with a preset value, so that the average value for the pixel value differences in the predetermined block divided by the second average value calculating means is higher than the preset value. If greater than or equal to one of the previous frame K-1, a block corresponding to a predetermined block divided by the second average value calculating means is estimated as a motion area, and the predetermined block divided by the second average value calculating means. If the average value of the pixel value difference within is smaller than the predetermined value, the second frame is configured to estimate, as a still area, a block corresponding to a predetermined block divided by the second average value calculating means in the previous frame K-1. 2. A foreground / background detection apparatus for an image, characterized by comprising motion detection means.
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