KR100240329B1 - Motion compensation appatratus for digital image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지탈 영상의 움직임 보정 장치에 관한 것으로, 핑퐁 구조의 선입선출 메모리 때신 비교적 제어가 손쉬운 4-포트 램을 이용하여 마크로 블럭의 반화소 계산 타이밍을 손쉽게 맞추도록 하는 디지탈 영상의 움직임 보정 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로, 이와같은 목적은 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환된 마크로 블럭의 화소값을 선택적으로 출력하는 제 1 선택부; 상기 제 1 선택부에서 출력되는 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환된 마크로 블럭의 화소값을 제어부의 제어에 따라 입력과 출력을 수행하는 4-포트 램; 상기 4-포트 램으로부터 출력되는 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환된 마크로 블럭의 화소값을 선택적으로 출력하는 제 2 선택부; 상기 제 2 선택부로부터 출력되는 역이산여현변환된 마크로 블럭의 화소값을 인가받아 각 화소사이의 중간값을 계산하여 출력하는 반화소 계산부; 역이산여현변환된 마크로 블록의 화소값을 근거로 상기 각 부에 입출력 제어신호를 발생하는 제어부로 구성됨으로써 달성된다.The present invention relates to a motion compensation device of a digital image, and a motion compensation device of a digital image, which makes it easy to adjust the half-pixel calculation timing of a macro block using a 4-port RAM, which is relatively easy to control when using a first-in, first-out memory having a ping-pong structure. The object of the present invention is to provide a first selector for selectively outputting a pixel value of a macroblock whose half pixel value is calculated and a pixel value of the inverse discrete cosine transformed macro block; A four-port RAM configured to input and output the pixel value of the macroblock from which the half pixel value output from the first selector is calculated and the pixel value of the macroblock from the inverse discrete cosine conversion under the control of the controller; A second selector for selectively outputting a pixel value of the macroblock whose half pixel value output from the 4-port RAM and a pixel block of the inverse discrete cosine transformed pixel value; A half-pixel calculator that receives pixel values of the inverse discrete cosine transformed macroblock output from the second selector and calculates and outputs intermediate values between the pixels; And a control unit for generating input and output control signals to the respective units based on the pixel values of the inverse discrete cosine transformed macroblock.
Description
본 발명은 디지탈 영상의 움직임 보정 장치에 관한 것으로, 특히 복원된 디지탈 영상의 움직임 보정을 위한 회로의 제어를 단순화하기 위한 디지탈 영상의 움직임 보정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motion correction apparatus for a digital image, and more particularly, to a motion correction apparatus for a digital image for simplifying control of a circuit for motion correction of a reconstructed digital image.
일반적으로 MPEG - Ⅱ 디코더에서는 압축되어 전송되어진 디지탈 영상을 역양자화(Inverse Quantization)하여 원래의 데이타 길이로 신장시킨 다음 역이산여현변환(Inverse Discrete Cosine Transform)을 행함으로써 영상 정보를 복원하는 과정이 필수적이다.In general, in MPEG-II decoders, the process of restoring image information by inverse quantization of the compressed and transmitted digital image to be stretched to the original data length and then performing an inverse discrete cosine transform is essential. to be.
또한, 상기의 과정을 수행한 다음 움직임 보정을 수행하여 원래의 영상정보를 복원하게 되는데, 보통 디지탈 영상의 처리는 마크로 블록(Macro Block)단위로 처리하게 되고, 이때 밝기값을 갖는 마크로 블록 각각은 4개의 8×8 크기의 블럭으로 구성된다.In addition, after performing the above process, motion correction is performed to restore original image information. In general, digital image processing is performed in units of macro blocks, and each macro block having a brightness value It consists of four 8x8 blocks.
그러므로, 각 8×8 블럭단위로 각 화소간의 반화소(half pixel)값 즉, 한 화소와 그에 이웃하는 화소간의 중간값을 계산함으로써 이렇게 계산된 반화소값으로 복원된 화질을 약간 우수하도록 처리하게 된다.Therefore, by calculating the half pixel value of each pixel in each 8 × 8 block unit, that is, the intermediate value between one pixel and the neighboring pixel, the image quality restored to the half pixel value thus calculated is slightly improved. do.
이러한, 반화소값을 계산하여 움직임을 보정하기 위한 디지탈 영상의 움직임 보정 장치는 도 1 에 도시한 바와같이, 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 선택적으로 출력하는 제 1 선택부(110); 상기 제 1 선택부(110)에서 출력되는 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 핑퐁(ping-pong) 구조로 입력받아 입력 순서대로 출력하는 제 1, 2 선입선출 메모리(120,130); 상기 제 1 및 제 2 선입선출 메모리(120, 130)로부터 출력되는 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 선택적으로 출력하는 제 2 선택부(140); 상기 제 2 선택부(140)로부터 출력되는 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 인가받아 각 화소사이의 중간값을 계산하여 출력하는 반화소 계산부(150); 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블록의 화소값을 근거로 상기 각 부에 입출력 제어신호를 발생하는 제어부(100)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the apparatus for correcting motion by calculating a half-pixel value includes a macroblock obtained by inverse discrete cosine transform (IDCT) and pixel values of a macroblock whose half-pixel value is calculated. A first selector 110 for selectively outputting a pixel value of? The pixel values of the macroblocks from which the half-pixel values output from the first selector 110 are calculated and the pixel values of the macroblocks subjected to inverse discrete cosine transform (IDCT) are input in a ping-pong structure in order of input. First and second first-in, first-out memory (120, 130) for outputting; A second selection for selectively outputting pixel values of the macroblock from which the half-pixel values output from the first and second first-in first-
이와같이 이루어진 종래의 디지탈 영상의 움직임 보정 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a conventional motion compensation device for a digital image made in this way will be described in detail.
먼저 제어부(100)는 n번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 인가받아 이를 근거로 제 1 선입선출 메모리(130)로 하여금 이를 저장할 수 있도록 제 1 선택부(110)를 제어함과 아울러 n+1번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 연이어 인가받아 제 2 선입선출 메모리(140)로 하여금 이를 저장할 수 있도록 제 1 선택부(110)를 제어한다.First, the
상기 제 1 선택부(110)의 선택에 의해 제 1 선입선출 메모리(130)에 n번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블록의 화소값이 그 용량만큼 차례로 저장되면, 그 입력되어 저장된 순서대로 차례차례 출력될 수 있도록 제어부(100)는 상기 제 1 선입선출 메모리(130)를 제어하게 된다.If the pixel values of the macroblocks subjected to the nth inverse discrete cosine transform (IDCT) are sequentially stored in the first-in first-out
상기 제 1 선입선출 메모리(120)로부터 n번째 마크로 블럭의 화소값이 출력되면 제어부(100)는 제 2 선택부(140)의 출력을 제어하여 상기 n번째 마크로 블럭의 화소값이 반화소 계산부(150)로 입력될 수 있도록 한다.When the pixel value of the n-th macroblock is output from the first-in, first-out
상기 반화소 계산부(150)에서는 이를 인가받아 도 3 에 도시한 바와같이 이웃하는 각 화소들간의 중간값을 가지는 화소값을 계산하게 되는데, 일반적으로 반화소의 계산은 8×8 블럭단위로 처리하기 때문에 하나의 8×8 블럭에 대한 반화소를 계산하기 위해서는 수평으로 이웃하는 블럭의 화소들을 하나씩 더 읽어들여 즉, 수평으로 9개의 화소를 읽어들여야만이 반화소를 계산할 수 있다.The half-
이렇게 반화소값이 계산된 n번째 마크로 블럭은 제 1 선택부(110)로 재차 인가되고, 제어부(100)의 제어에 의해 제 2 선입선출 메모리(130)에 저장된다.The n-th macroblock whose half pixel value is calculated is applied to the first selection unit 110 again and stored in the second first-in first-out
상기 제 1 선입선출 메모리(120)에 반화소값이 계산된 n번째 마크로 블럭이 저장되면, 제어부(100)는 상기 제 1 선택부(110)를 제어하여 역이산여현변환(IDCT)된 n+1번째 마크로 블럭의 화소값이 제 2 선입선출 메모리(130)에 저장될 수 있도록 한다.When the n-th macroblock in which the half-pixel value is calculated is stored in the first-in, first-out
이후, 상기 제 1 선입선출 메모리(120)에 저장된 반화소값이 계산된 n번째 블럭은 제 2 선택부(140)로 인가되면, 제어부(100)는 상기 제 2 선택부(140)로 하여금 상기 제 1 선입선출 메모리(120)의 출력을 선택할 수 있도록 제어함으로써 반화소값이 계산된 n번째 블럭 즉, 움직임이 보정된 n번째 블럭이 디스플레이되는 것이다.Subsequently, when the n-th block in which the half-pixel value stored in the first-in, first-out
또한, 상기 제 1 선입선출 메모리(120)의 출력이 완료되면 제어부(100)는 제 1 선택부(110)를 제어하여 n+2번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 저장할 수 있도록 재차 제 1 선입선출 메모리(120)를 제어하게 된다.In addition, when the output of the first-in, first-out
상기와 같은 동작으로 제 2 선입선출 메모리(130)에 저장된 역이산여현변환(IDCT)된 n+1번째 마크로 블럭의 화소값도 반화소 처리하여 출력하게 된다.In the above-described operation, the pixel value of the inverse discrete cosine transform (IDCT) n + 1th macroblock stored in the second first-in-first-out
한편, 선입선출 메모리대신 플립플롭을 사용하여 구성할 수 있는데, 이때는 마크로 블럭 각 화소당 각각의 플립플롭을 구성하여야 한다.On the other hand, a flip-flop may be used instead of a first-in, first-out memory. In this case, each flip-flop should be configured for each pixel of the macro block.
상기에서 설명한 종래의 디지탈 영상의 움직임 보정 장치는, 선입선출 메모리를 핑퐁 구조로 사용하여 반화소 계산의 타이밍을 맞추게 됨으로써 마크로 블럭의 화소값을 쓰고 읽을때마다 그에대한 제어신호가 필요하게 되어 그만큼 회로의 제어가 어렵게 되고, 이로인해 회로의 구성이 복잡해 지는 문제점이 있다.The motion compensation apparatus of the conventional digital image described above uses a first-in, first-out memory as a ping-pong structure to match the timing of half-pixel calculations, so that a control signal for each pixel value of a macro block is written and read. Control becomes difficult, and this causes a complicated configuration of the circuit.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 감안하여, 핑퐁 구조의 선입선출 메모리 때신 비교적 제어가 손쉬운 4-포트 램을 이용하여 마크로 블럭의 반화소 계산 타이밍을 손쉽게 맞추도록 하는 디지탈 영상의 움직임 보정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in view of the above problems, the present invention provides a digital image motion compensation device that easily adjusts the half-pixel calculation timing of a macroblock using a 4-port RAM, which is relatively easy to control when using a ping-pong first-in-first-out memory. The purpose is.
도 1 은 종래의 디지탈 영상의 움직임 보정 장치를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a motion compensation apparatus of a conventional digital image.
도 2 는 본 발명에 의한 디지탈 영상의 움직임 보정 장치를 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing a motion compensation apparatus for a digital image according to the present invention;
도 3 은 8×8 블럭의 각 화소에 대한 반화소를 설명하기 위한 도.3 is a diagram for explaining a half-pixel for each pixel of an 8x8 block.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
200 : 제어부 210 : 제 1 선택부200: control unit 210: first selection unit
220 : 4-포트 램 230 : 제 2 선택부220: 4-port RAM 230: second selector
240 : 반화소 계산부240: half-pixel calculation unit
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 디지탈 영상의 움직임 보정 장치는 도 2 에 도시한 바와같이, 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 선택적으로 출력하는 제 1 선택부(210); 상기 제 1 선택부(210)에서 출력되는 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 제어부(200)의 제어에 따라 입력과 출력을 수행하는 4-포트 램(220); 상기 4-포트 램(220)으로부터 출력되는 반화소값이 계산된 마크로 블럭의 화소값과 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 선택적으로 출력하는 제 2 선택부(230); 상기 제 2 선택부(230)로부터 출력되는 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 인가받아 각 화소사이의 중간값을 계산하여 출력하는 반화소 계산부(240); 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블록의 화소값을 근거로 상기 각 부에 입출력 제어신호를 발생하는 제어부(200)로 이루어진다.In order to achieve the above object, the apparatus for correcting motion of a digital image according to the present invention includes a pixel value of a macroblock in which a half-pixel value is calculated and a pixel value of a macroblock inverse discrete cosine transform (IDCT) as shown in FIG. A
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 제어부(200)는 n번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 인가받아 이를 근거로 4-포트 램(220)으로 하여금 이를 저장할 수 있도록 제 1 선택부(210)를 제어함과 아울러 n+1번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 연이어 인가받아 4-포트 램(220)으로 하여금 이를 저장할 수 있도록 제 1 선택부(210)를 제어한다.First, the
이때 제어부(200)에서 발생되는 신호는 종래와 같이 각각의 선입선출 메모리를 지정하고, 그에대한 입출력 제어신호를 발생하는 것이 아니라 4-포트 램의 입출력만을 제어하기 위한 어드레스 신호와 읽기, 쓰기 신호이다.At this time, the signal generated by the
그러므로, 4-포트 램(220)은 제어부(200)의 제어에 따라 n번째 마크로 블럭의 화소값을 출력하게 되고, 제 2 선택부(230)는 제어부(200)의 제어에 의해 이를 선택하여 반화소 계산부(240)로 출력한다.Therefore, the 4-
상기 반화소 계산부(240)에서는 이를 인가받아 도 3 에 도시한 바와같이 이웃하는 각 화소들간의 중간값을 가지는 화소값을 계산하게 된다.The half-
이렇게 반화소값이 계산된 n번째 마크로 블럭은 제 1 선택부(210)로 재차 인가되고, 제어부(200)의 제어에 의해 4-포트 램(220)에 저장된다.The n-th macroblock in which the half pixel value is calculated is applied to the
상기 4-포트 램(220)에 반화소값이 계산된 n번째 마크로 블럭이 저장되면, 제어부(200)는 상기 제 1 선택부(210)를 제어하여 역이산여현변환(IDCT)된 n+1번째 마크로 블럭의 화소값이 4-포트 램(220)에 저장될 수 있도록 한다.When the n-th macroblock in which the half-pixel value is calculated is stored in the 4-
이후, 상기 4-포트 램에 저장된 반화소값이 계산된 n번째 블럭은 제 2 선택부(230)로 인가되면, 제어부(200)는 상기 제 2 선택부(230)로 하여금 상기 4-포트 램(220)의 출력을 선택할 수 있도록 제어함으로써 반화소값이 계산된 n번째 블럭 즉, 움직임이 보정된 n번째 블럭이 디스플레이되는 것이다.Thereafter, when the n-th block in which the half-pixel value stored in the 4-port RAM is calculated is applied to the
또한, 상기 4-포트 램(220)의 출력이 완료되면 제어부(200)는 제 1 선택부(210)를 제어하여 n+2번째 역이산여현변환(IDCT)된 마크로 블럭의 화소값을 저장할 수 있도록 재차 4-포트 램(220)을 제어하게 된다.In addition, when the output of the 4-
상기와 같은 동작으로 4-포트 램(220)에 저장된 역이산여현변환(IDCT)된 n+1번째 마크로 블럭의 화소값도 반화소 처리하여 출력하게 된다.In the above-described operation, the pixel value of the n + 1 macroblock subjected to inverse discrete cosine transform (IDCT) stored in the 4-
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 디지탈 영상의 움직임 보정 장치는 4-포트 램을 이용하여 마크로 블럭의 반화소 계산 타이밍을 손쉽게 맞추고, 회로구조가 간단하게 되는 효과가 있다.As described in detail above, the apparatus for compensating for motion of a digital image according to the present invention has an effect of easily matching the half-pixel calculation timing of a macro block using a 4-port RAM and simplifying a circuit structure.
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