KR100267476B1 - 매크로 블록판독 및 설정방법 - Google Patents

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Abstract

[목적]
H.261 의 CIF 화상의 움직임 벡터 검출을 위한 참조 프레임 메모리의 액세스 회수를 감소시키는 움직임 벡터 검출 회로를 제공한다.
[구성]
참조 프레임 메모리와, 현재의 화상을 저장하는 커런트 블록 메모리와, 탐색 윈도의 픽셀 데이터를 저장하는 탐색 윈도 메모리와, 커런트 블록 메모리로부터의 커런트 매크로블록 데이터를 탐색 윈도 메모리로부터 탐색 윈도 데이터를 입력하는 움직임 벡터를 검출하는 움직임 벡터 검출 연산부로 구성되며, 탐색 윈도 메모리는, 탐색 윈도 사이즈의 1/3 의 메모리 뱅크를 6 개 유지하고, 1 매크로블록 처리 기간에, 참조 프레임 메모리로부터 탐색 윈도 사이즈분의 데이터를 판독하여 출력하는 대신에, 1 또는 2 개의 메모리 사이즈분 정도를 판독하여 참조 프레임 메모리 액세스를 감소한다.

Description

매크로블록 판독 및 설정 방법
제1도는 CCITT 의 H.216 표준 방식에 따른 화상 프레임의 분할을 도시한 도면.
제2도는 모든 블록 396(=22 x 18)을, 상기 H.216 표준에 따라 블록의 연속 처리 순서를 나타내는 다수의 화살표와 함께 설명하는 화상 프레임을 도시한 다이어그램.
제3도는 종래의 움직임 벡터 결정 방식을 개략적으로 도시한 도면.
제4도는 움직임 벡터 검출 장치를 도시한 블록 다이어그램.
제5도는 본 발명의 제1 실시예를 구현하기 위해 이용되는 도면으로, 제4도의 부분을 상세히 도시한 블록 다이어그램.
제6도는 본 발명에 따라 프레임을 둘러싸는 다수의 가상 블록과 화상 프레임을 도시한 다이어그램.
제7도는 한 쌍의 행렬 번호에 의해 블록이 표시된 제6도의 부분을 도시한 다이어그램
제8도 내지 제13도는 제1실시예에서 각각의 현재 블록에 대해 탐색 윈도(search windows)를 어떻게 설정하는지를 도시한 각각의 다이어그램.
제14도는 본 발명의 제2실시예를 구현하기 위해 이용되는 도면으로, 제4도의 한 부분을 상세히 도시한 블록 다이어그램.
제15도는 제2실시예의 각각의 현재 블록에 대해 탐색 윈도를 어떻게 설정하는지를 도시한 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 제어기 22 : 현재 블록 메모리
24 : 탐색 윈도 메모리 26 : 참조 프레임 메모리
28 : 참조 프레임 제어기 30 : 움직임 벡터 계산기
본 발명은 일반적으로 동화상 데이터 처리를 개선한 방법에 관한 것으로, 특히, 움직임 벡터 결정을 구현하기 전에 참조 프레임 메모리에 대한 액세스 시간(the number of access times)을 효과적으로 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상세히 설명하면, 본 발명은 이전에 처리된 화상 프레임의 일부를 형성하는 클러스터된 영상 데이터를 움직임 벡터 결정을 위해 액세스되는 탐색 윈도 메모리에 기록하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 CCITT(국제 전신 전화 자문 위원회)의 H.261 표준에 따른 순차 프레임 영상 처리에 매우 적당하다
현대식 디지털 계산의 출현 이래로 지금까지 영상 압축에 대한 필요성이 요구되었다. 본 기술 분야에 공지된 것처럼, 순차 프레임 영상의 압축에 대해 현재 채택된 표준 방식 중 하나는 CCITT의 H.261 표준 방식이다. 이 H.261 표준 방식은 비디오 원격 전자 회의 응용(video teleconferencing applications)에 이용된다. 소위 MPEG 로 불리는 부가 표준 방식은 CCITT 및 ISO (국제 표준 기구)의 동화상 전문가 그룹(Motion Picture Experts Group)에 의해 개발되었다. 영상 압축 기술은 예를 들어 예측 코딩, 움직임 보상 등과 같은 공통의 처리 기술을 이용한다.
프레임간 예측 코딩(interframe predictive coding)은 통계적 용장도(statistical redundancy)를 통해 압축을 개선한다. 이전에 인코드된 프레임 일부의 픽셀 값을 기초로 하여, 인코드될 다음(즉, 커런트) 프레임에 대응하는 부분의 픽셀 값을 인코더가 평가 또는 예측할 수 있는데, 인코드되는 실제값과 예측값 사이의 차이만을 필요로 한다. 상기 차이 값이 인코드되는 예측 에러이며, 실제 값을 대신하여 목적지(destination)로 전송된다. 상기 예측 에러는 수신기(즉, 디코더)에서 이용되어 상기 예측을 정정한다.
움직임 보상 프레임간 예측 코딩은 커런트 프레임의 블록과 이전 프레임에 상응하는 블록 사이의 변위를 나타내는 움직임 벡터를 검출한다. 그 후, 이전 프레임의 블록은 움직임 벡터를 따라 이동되어 커런트의 프레임과 이전 프레임의 두 블록 사이에 나타나는 예측 에러를 발생한다. 본 발명은 움직임 벡터를 검출하기 이전의 처리에 관한 것이므로, 그 움직임 벡터의 다른 설명은 생략한다.
본 발명을 설명하기 이전에, 제1도 내지 제4도를 참조하여, H.216 표준 방식에 따른 화상 프레임 포맷을 간단히 설명한다.
제1도는 H.216 표준 방식에 따른 화상 프레임의 분할을 도시한 도면이다. 도시된 것처럼, 288 라인×352 픽셀의 프레임은, 소위 GOBs (매크로 블록의 그룹들)로 불리는 12 그룹으로 우선 분할되는데, 그룹 각각은 33(= 3 x 11)개의 매크로 블록으로 다시 분할된다. 그래서, 각각의 GOB 는 48 라인× 176 픽셀이며, 각각의 매크로블록(이후에 단순히 블록이라고도 칭한다)은 16 라인× 16 픽셀이다.
각각의 GOB 의 블록은 움직임 벡터를 결정하기 위하여 GOB 의 번호 순서에서 왼쪽에서 오른쪽으로, 상부에서 하부로 연속 처리된다.
제2도는 396 (= 22 x 18)으로 구성된 전체 모든 블록을, 연속 처리 순서를 나타내는 다수의 화살표로 설명하는 하나의 화상 프레임을 도시한 다이어그램이다. 본 명세서에 있어서 단지 설명의 편리성을 위해, 프레임 내의 각각의 블록의 위치는 제2도에 도시된 한 쌍의 행렬로 정의된다. 즉, 상부 라인의 블록들은(0, 0), (1, 0), (2, 0), .....(20, 0) 및 (21, 0)으로 규정하고, 상기 상부로부터 제2 라인의 블록은 (0, 1), (1, 1), (2, 1), .....(20, 1) 및 (21, 1)으로 규정한다.
위에서 언급한 바와 같이, 각각의 GOB 의 블록은 왼쪽에서 오른쪽으로 처리되고, GOB 는 그에 부여된 번호 순서로 처리된다. 따라서, 그 GOB(0)의 블록(10, 0)이 처리된 후, 처리될 다음 블록은 제2 행의 블록(0, 1)이다. 또한, GOB(0)의 최종 블록(10, 2)이 처리된 후에는, GOB(1)의 제1 블록(11, O)이 처리된다.
제3도는 움직임 벡터를 결정하는 종래 방법을 개략적으로 도시한 도면이다. 커런트 블록 내에서 처리되는 블록을 커런트 블록이라 칭한다. 커런트 블록의 움직임 벡터를 결정하기 전에, 참조 프레임(즉, 이전에 인코드된 프레임)으로부터 탐색 윈도가 픽업되거나 얻어진다. 이후에, 블록 매칭 기법을 통해, 상기 탐색윈도 내의 16 라인x 16 픽셀의 어느 영역이 커런트 블록과 가장 밀접하게 공통적인지를 결정한다. 그래서, 커런트 블록으로부터 위에서 언급한 가장 공통적인 영역까지의 공간 변위(spacial displacement)를 결정하여, 상기 영역까지의 커런트 블록의 움직임 벡터를 검출한다.
제4도는 움직임 벡터를 결정하기 위한 장치의 한 예를 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이다.
제4도의 장치는, 제4도 블록들의 전체 동작을 제어하는 제어기(2Q)와, 커런트 블록 메모리(22)와, 탐색 윈도 메모리(24)와, 참조 프레임 메모리(26)와, 참조 프레임 제어기(28)와, 움직임 벡터 계산기(30)를 포함하고, 이들 구성 요소 모두는 설명한 것처럼 동작 가능하게 결합되어 있다. 상기 움직임 벡터 계산기(30)는 하나의 움직임 벡터의 검출을 완료할 때까지 탐색 윈도 및 커런트 블록 모두에 대해 액세스를 여러 번 해야만 한다. 상기 움직임 벡터 계산기(30)에 의한 그와 같은 액세스를 효과적으로 구현하기 위해서, 커런트 블록 메모리(22) 및 탐색 윈도 메모리(24)가 제공되어 처리될 픽셀 데이터를 임시로 저장하기 위한 버퍼로서의 역할을 한다.
상기 참조 프레임(즉, 이전의 프레임)은 비디오 버스(21)를 통해 외부 회로(도시하지 않음)로부터 참조 프레임 메모리(26)에 전송된다. 상기 메모리(26)내에 참조 프레임의 기록은 참조 프레임 제어기(28)에 의해 제어된다. 다른 한편으로, 커런트 블록은 커런트 블록 메모리(22)에 하나씩 전송되며, 반면에 대응하는 탐색 윈도는 참조 프레임 메모리(26)로부터 탐색 윈도 메모리(24)에 연속적으로 제공된다. 본 명세서 전체를 통해, 상기 탐색 윈도는 중심 블록이 상기 커런트 블록에 대응하는 3 x 3 블록들을 포함하는 것으로 가정한다. 그러나 상기 탐색 윈도의 크기가 9 (3 x 3) 블록에 제한되지 않는다는 것을 유념해야 한다.
상기 메모리(22 및 24)가 커런트 블록 및 탐색 윈도를 각각 저장한 후, 상기 움직임 벡터 계산기(30)는 당 분야의 기술에 공지된 방법으로 움직임 벡터를 검출하기 시작한다.
위에서 언급한 바와 같이, 상기 탐색 윈도는 중심 블록이 상기 커런트 블록에 대응하는 3 x 3 블록을 포함한다. 그래서, 블록(9, 5)이 커런트 블록인 경우에 있어서(제2도 참조), 탐색 윈도 메모리(24)는 참조(즉, 이전) 프레임의 다음 9 블록을 저장한다.
(8, 4), (9, 4), (10, 4)
(8, 5),, (10, 5)
(8, 6), (9, 6), (10, 6)
여기서, 밑줄 그은 블록이 커런트 블록에 해당한다. 다음 블43록(10, 5) (즉, 다음 커런트 블록)이 처리될 때, 상기 탐색 윈도 메모리는 참조 프레임의 다음 9 블록을 차례로 저장한다.
(9, 4), (10, 4), (11, 4)
(9, 5),, (11, 5)
(9, 6), (10, 6), (11, 6)
상기 예에 있어서, 상기 블록(9, 4), (9, 5), (9, 6), (10, 4), (10, 5) 및 (10, 6)은 탐색 윈도 메모리(24)내에 이미 저장되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 단지 3 개의 새로운 블록 (11, 4), (11, 5) 및 (11, 6)만이 참조 프레임(26)으로부터 탐색 윈도 메모리에 부가되는 것으로 충분하다.
그러나, 다음 블록 (11, 3)(즉 GOB1의 제1블록)이 처리될 때는, 상기 탐색 윈도 메모리(24)는 참조 프레임의 다음 9 블록을 저장해야 한다.
(10, 2), (11, 2), (12, 2)
(10, 3),, (12, 3)
(10, 4), (11, 4), (12, 4)
이전의 커런트 블록(10, 5)을 위해 저장되었던 블록 (10, 4), (10, 5), (10, 6), (11, 4), (11, 5) 및 (11, 6)은 상기 커런트 블록(11, 3)에서는 더 이상 유용하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 상기 참조 프레임(26)으로부터 위에서 언급한 3 개의 새로운 블록의 추가는 더 이상 가능하지 않다.
그러므로, 종래방법에 따르면, 상기 커런트 블록 메모리(22)에 새로운 커런트 블록을 입력할 때마다 대응하는 탐색 윈도를 설정하는 상기 참조 프레임의 모든 아홉(9)개의 블록을 상기 참조 프레임 메모리(26)로부터 판독해서, 하나의 움직임 벡터 결정 주기 이전에 단일 동작 주기 내에서 상기 탐색 윈도 메모리(24)에 저장한다. 이것은 상기 참조 윈도 메모리(24)로부터 데이터를 판독하는데 걸리는 액세스 시간이 바람직하지 않게 증가한다는 것을 의미한다. 따라서, 메모리(24 및 26) 각각은 비교적 빠른 속도로 동작해야 하고 그래서 비용은 증가하게 된다. 더욱이, 위에서 언급한 종래 방법에서는, 상기 움직임 벡터 계산기(30)가 움직임 벡터 결정을 위해 상기 탐색 윈도 메모리(24)에 액세스하는 동안 상기 참조 프레임 메모리에 대한 판독 액세스는 대기하고 있어야만 한다는 다른 문제가 있다.
상기 메모리(26)에 대한 판독 액세스가 중단됨에 따라 야기되는 휴지 기간(idle time)을 없애기 위해, 상기 탐색 윈도 메모리(24)에 전체 탐색 윈도를 교대로 저장하도록 두 개의 메모리 섹션을 제공한다는 것을 생각해 볼 수 있다. 즉, 상기 메모리(24)의 한 메모리 섹션은 상기 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스 되고, 반면에 상기 메모리(24)의 다른 메모리 섹션은 다음의 탐색 윈도 전체를 저장한다. 한편, 두 개의 탐색 윈도 데이터를 상기 메모리(24)에 교대로 저장하는것에 부합하기 위해 상기 커런트 블록 메모리(22)는 두 개의 연속적인 커런트 블록을 저장해야만 한다.
두 개의 메모리 섹션에 전체 탐색 윈도의 데이터를 교대로 기록하는 방식이 일본 공개 특허 공보 제3-85884호에 제시되어 있다. 위 내용과 유사한 참조 문헌으로는 일본 공개 특허 공보 제4-53389호가 있다. 그러나, 전체 탐색 윈도 데이터를 한 번에 (또는 단일 동작 주기에) 상기 참조 프레임 메모리로부터 판독해야만 한다는 상기 문제는 여전히 극복하지 못하고 있다.
상기 참조 프레임 메모리에 대한 액세스 시간을 현저하게 줄이기 위해서는 상기 탐색 윈도 메모리에 탐색 윈도 데이터를 효과적으로 기록하는 개선된 방법이 필요하다.
(발명의 요약)
본 발명의 목적은 영상 압축에 있어서 움직임 벡터 결정의 효율을 개선하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탐색 윈도 데이터를 판독하기 위한 참조 프레임 메모리에 대한 액세스 시간을 효과적으로 감소시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 다음의 설명으로부터 보다 명료하게 이해될 것이며, 여러도면에 있어서 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호로 표시된다.
(양호한 실시예에 대한 상세한 설명)
본 발명은 종래의 방법에 비해 많은 액세스 회수를 필요로 하지 않으면서 탐색 윈도 데이터를 탐색 윈도 메모리에 저장시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시예를 제5도 내지 제13도를 참조로 설명한다.
제5도는 본 발명의 제1 실시예를 구현하기 위한 탐색 윈도 메모리를 도시한 블록 다이어그램이다. 제5도의 탐색 윈도 메모리는 제4도의 메모러(24)에 대응하고, 그래서 동일한 참조 부호로 표시되었다.
제5도에 도시된 바와 같이, 상기 탐색 윈도 메모리(24)는 두개의 메모리 뱅크(A 및 B)와, 기록 제어기(40)와 판독 제어기(42)를 일반적으로 포함한다. 메모리 뱅크 A 는 3 개의 메모리 섹션 A0, A1, A2 를 구비하고, 메모리 뱅크 B 는 3개의 메모리 섹션 B0, B1, B2 를 구비한다. 메모리 섹션 AO 내지 A2 및 B0 내지 B2 는 3 개의 메모리 부(도면 부호 없음)로 나누어지고, 각각의 메모리 부는 16 라인x 16 픽셀로 된 한 블록을 저장한다. 위에서 언급한 바와 같이, 메모리 뱅크 A 또는 B 에 저장된 픽셀 데이터는 움직임 벡터 결정을 위해 상기 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스 된다(제4도).
기록 제어기(40)는 기록 인에이블 신호와 기록 어드레스 모두를 메모리 섹션 A0-A2 및 B0-B2에 선택적으로 제공해서, 상기 참조 프레임 메모리(26)(제4도)로부터 제공된 탐색 윈도 데이터를 A0-A2 및 B0-B2 중에서 선택된 적절한 메모리 섹션에 기록한다.
마찬가지로, 판독 제어기(42)는 움직임 벡터 계산기(30)로부터 나온 액세스 신호에 응답하여 판독 인에이블 신호와 판독 어드레스 모두를 상기 메모리 뱅크 A 및 B 중 하나에 선택적으로 제공한다. 그래서 판독된 탐색 윈도 데이터는 계산기(30)에 제공된다. 제어기(40, 42)에 의한 메모리 섹션 A0 내지 A2 및 B0 내지 B2 의 기록/판독 제어는 당 분야에 공지되어 있으며 따라서 설명의 편의상 더 이상의 설명은 생략한다.
제6도는 화상 프레임 및 이 프레임을 에워싸는 다수의 가상 블록을 도시한 다이어그램이다. 상기 화상 프레임은 제2도에 도시된 화상 프레임과 동일하다. 가상 블록은 편의상 점선으로 표시되어 있고 "상부" 블록, "좌" 블록, "우" 블록, 및 "하부" 블록으로 분류된다. 보다 상세히 설명하면, "상부 가상 블록"은 (L, T), (0, T), (1, T), ...., (21, T) 및 (R, T)로 규정된 블록이다. "좌 가상 블록"은 (L, 0), (L, 1), ..... 및 (L, 17)로 규정된 블록이다. "우 가상 블록"은 (R, 0), (R, 1), .....(R, 17)로 규정된 블록이다. 마지막으로, "하부 가상 블록 "은 (L, B), (0, B), (1, B), ...., (21, B) 및 (R, B)로 규정된 블록이다.
가상 블록은 본 발명의 루틴 과정을 자동으로 실행하기 위해 제공된 것이며 그래서 가상 블록을 액세스하기 위해 어드레스가 각각 할당되어 있다. 각각의 가상 블록의 내용은 불확실하며 (단순히 노이즈가 될 수도 있으며) 그래서 움직임 벡터 계산기(30)는 상기 가상 블록을 무시한다. 후술되는 바와 같이, 가상 블록은 본 발명에서 필수적인 것은 아니며 삭제될 수도 있다.
제7도는 제6도의 일부를 도시한 다이어그램이며 블록들은 한 쌍의 행렬 번호로 표시되어 있다. 서두에서 언급한 바와 같이, 블록을 처리하는 순서는 화살표로 표시되어 있다.
제1 실시예에서, 하나의 시간 슬롯은 두 가지 동작 상태를 갖는 것으로 가정하며, 하나의 시간 슬롯은 하나의 벡터 결정이 완료되는 주기를 의미한다. 상기 동작 상태 중 한 동작 상태 동안, 상기 메모리 부 AO 내지 A2 및 B0 내지 B2 중 하나에 3개의 참조 블록이 기입된다. 다른 동작 상태 동안에는, 상기 움직임 벡터 계산기가 뱅크 A 와 B 중 하나에 액세스하여 움직임 벡터를 결정한다. 또한, 상기 다른 동작 상태 동안, 필요하다면, 메모리 부 AO 내지 A2 및 BO 내지 B2 중의 하나에 3개의 참조 블록이 더 기록된다.
제8도는 상기 커런트 블록 메모리(22)(제4도)에 선택적으로 저장되는 커런트 블록(8, 3), (9, 3), (10, 3), (0, 4) 및 (1, 4)를 도시하고, 또한 메모리 뱅크 A 및/또는 메모리 뱅크 B 의 내용을 각각 도시한다.
제8도에서, * 가 표시된 메모리 부는, 그 안에 저장된 데이터가 사용되지 않는다는 것을 의미한다. 이것은 다른 도면에서도 마찬가지이다. 제8도에서, 커런트 블록(8, 3)이 커런트 블록 메모리(22)에 제공될 때, 메모리 섹션 AO 에는 참조 프레임 메모리(26)(제4도)로부터 선택된 (7, 2), (7, 3) 및 (7, 4)가 이미 저장되어 있고 메모리 섹션 A1 에는 (8, 2), (8, 3) 및 (8, 4)가 이미 저장된 것으로 가정한다.
주어진 시간 슬롯의 제1 상태 동안, 블록 (9, 2), (9, 3), (9, 4)이 참조 프레임 메모리(26)(W1으로 표시됨)에서 판독되어 메모리 섹션 A2 에 기억된다. 그래서, 이전의 프레임에서 선택된 탐색 윈도는 탐색 윈도 메모리(24)에 기억된다. 즉, 커런트 블록(8, 3)에 대응하는 이전 프레임의 블록(8, 3)은 탐색 윈도 메모리(24)에 이웃 블록들과 함께 저장된다. 시간 슬롯의 제2 상태 동안, A0 내지 A2에 저장된 9 개의 블록은 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스된다. 커런트 블록(8, 3)은 시간 슬롯의 두 상태 중 어느 한 상태 동안, 움직임 벡터 계산기(30)에 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명은 움직임 벡터를 검출하는 동작과 무관하며 그래서 설명의 편의상 설명은 생략한다.
계속해서, 다음의 커런트 블록(9, 3)이 커런트 블록 메모리(22)에 제공된다. 이 경우에, 메모리 섹션 A2 는 수직 화살표로 표시된 바와 같이 내용을 유지한다. 상기 블록(8, 3)과 관련해서 움직임 벡터 결정에 할당된 시간 슬롯을 뒤따르는 시간 슬롯의 제1 상태 동안, 블록 (10, 2), (10, 3) 및 (10, 4)이 상기 참조 프레임 메모리(26)에서 판독되어 메모리 섹션(A0)(W1으로 표시됨)에 저장된다. 그래서, 커런트 블록(9, 3)에 대한 탐색 윈도가 설정된다. 시간 슬롯의 제2 상태 동안, 뱅크 A 의 9 개의 블록이 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스된다. 또한, 시간 슬롯의 제2 동작 상태 동안에는, 가상 블록(L, 3), (L, 4) 및 (L, 5)가 뱅크 B 의 메모리 섹션 B0 (W2 로 도시됨)에 저장된다. 상술한 바와 같이, 상기 커런트 블록(9, 3)은 시간 슬롯의 제1 및 제2 상태 중 어느 한 상태 동안 움직임 벡터 계산기(30)에 제공된다.
계속해서, 다음의 커런트 블록(10, 3)이 커런트 블록 메모리(22)에 제공된다. 이 경우에, 메모리 섹션 A0 와 A2 는 상기 내용을 유지한다. 상기 블록(9, 3)과 관련해서 움직임 벡터 결정에 할당된 시간 슬롯을 뒤따르는 시간 슬롯의 제1 상태 동안, 블록(11, 2), (11, 3) 및 (11, 4)가 참조 프레임 메모리(26)에서 판독되어 메모리 섹션 A1(W1으로 도시됨)에 저장된다. 그래서, 커런트 블록(9, 3)에 대한 탐색 윈도가 설정된다. 시간 슬롯의 제2 상태 동안, 뱅크 A 에 저장된 9 개의 블록은 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스된다. 또한, 제2 상태 동안, 블록 (0, 3), (0, 4) 및 (0, 5)는 (W1으로 도시됨) 메모리 섹션 B1 에 저장된다.
계속해서, 다음의 커런트 블록(0, 4)이 커런트 블록 메모리(22)에 제공된다. 이 경우에, 메모리 섹션 B0 및 B1 은 그 내용을 유지한다. 상기 시간 슬릇의 제1 상태 동안, 블록 (1, 3), (1, 4) 및 (1, 5)은 메모리 섹션 B2 (W1으로 도시됨)에 저장되며, 이에 의해 커런트 블록(0, 4)에 대한 탐색 윈도가 설정된다. 상기 시간 슬롯의 제2 상태 동안, 뱅크 B 에 저장된 9 개의 블록은 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스된다. 이 경우에, 상술한 바와 같이, 가상 블록 (L, 3), (L, 4) 및 (L, 5) 은 움직임 벡터 검출 동안 무시된다.
계속해서, 다음의 커런트 블록(1, 4)이 커런트 블록 메모리(22)에 제공된다. 이 경우에, 메모리 섹션 B1 과 B2 는 그 내용을 유지한다. 상기 시간 슬롯의 제1 상태 동안, 블록 (2, 3), (2, 4) 및 (2, 5)은 상기 참조 프레임 메모리(26)로부터 메모리 섹션 B2 (W1으로 도시됨)으로 저장된다. 그래서, 커런트 블록(1, 4)에 대한 탐색 윈도가 설정된다. 시간 슬롯의 제2 상태 동안, 뱅크 B 에 저장된 9개의 블록은 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스된다. 커런트 블록(0, 5)에 대한 움직임 벡터가 검출될 때, 움직임 벡터 계산기(30)에 의한 움직임 벡터 결정 동안 뱅크 "B"에서 뱅크 "A"로의 다른 변경이 실시된다.
그래서, 제1 실시예에 따라, 상기 커런트 블록에 선행하는 블록은 뱅크 A와 B 중 어느 하나 또는 둘 다에 저장된다. 또한, 상기 선행하는 블록에 인접하지 않은 커런트 블록이 움직임 벡터 결정을 위해 처리될 때, 뱅크의 변경이 실시된다.
제9도는 커런트 블록 메모리(22)(제4도)에 선택적으로 저장되는 커런트 블록 (8, 5), (9, 5), (10, 5), (11, 3) 및 (12, 3)을 도시하고 또한 메모리 뱅크 A 및/또는 메모리 뱅크 B 의 내용을 각각 도시하는 다이어그램이다.
제9도의 블록 판독/기록 동작은 상술한 바로부터 쉽게 이해할 수 있으므로 설명은 생략한다.
제10도는 커런트 블록 메모리(22)(제4도)에 선택적으로 저장된 커런트 블록 (19, 3), (20, 3) (21, 3), (11, 4) 및 (12, 4)을 도시하며(제6도 참조) 또한 메모리 뱅크 A 및/또는 메모리 뱅크 B 의 내용을 각각 도시한 다이어그램이다. 제10도의 블록 판독/기록 동작은 상술한 설명으로부터 쉽게 이해할 수 있으므로 설명은 생략한다.
제11도는 커런트 블록 메모리(22)(제4도)에 선택적으로 저장된 커런트 블록 (19, 5), (20, 5), (21, 5), (0, 6) 및 (1, 6)을 도시하며 메모리 뱅크 A 및/ 또는 메모리 뱅크 B 의 내용을 각각 도시한 다이어그램이다. 제10도의 블록 읽기/쓰기 등작은 제6도를 참조하여 기술한 설명으로부터 용이하게 이해할 수 있으므로 설명은 생략한다.
제12도는 커런트 블록 메모리(22)(제4도)에 선택적으로 저장된 제1의 두 커런트 블록 (0, 0)과 (1, 0)를 도시한 다이어그램이다. 상기 화상 프레임의 제1 블록(0, 0)이 커런트 블록 메모리(22)에 저장되기 전에, 가상 블록(L, T), (L, 0), (L, 1)은 메모리 섹션 AO 에 기억되며 가상 블록 (O, T) 와 블록 (O, 0), (0, 1)은 메모리 섹션 A1 에 저장된다. 이에 따라 블록 (0, 0)이 메모리(22)에 제공될 때 탐색 윈도가 만들어진다. 제12도의 블록 판독/기록 동작은 제6도를 참조하여 기술한 설명으로부터 용이하게 이해할 수 있으므로 설명은 생략한다.
제13도는 커런트 블록 메모리(22)(제4도)에 선택적으로 저장된 마지막 3개의 블록 (19, 17), (20, 17), (21, 17)을 도시하며 또한 메모리 뱅크 A의 내용을 각각 도시한 다이어그램이다. 제13도의 블록 판독/기록 동작은 제6도를 참조하여 기술한 설명으로부터 용이하게 이해할 수 있으므로 설명은 생략한다.
위의 설명에서, 가상 블록이 도입되고 참조 프레임 메모리(26)로부터 실제로 판독되어 탐색 윈도 메모리(24)에 기록된다. 그렇지만, 각각의 가상 블록의 위치가 상기 동작 동안 지정될 수 있는 상기 가상 블록의 판독/기록 동작은 건너뛸 수 있다. 그러한 경우에, 메모리 섹션 A0 내지 A2 및 B0 내지 B2 는 움직임 벡터 결정을 위해 필요하지 않은 관련 없는 블록들을 저장한다. 상기 움직임 벡터 계산기(30)는 쉽게 수정될 수 있어서 상기 관련 없는 블록들은 무시한다.
제14도는 24'로 표시된 탐색 윈도 메모리 장치를 도시한 블록 다이어그램이다. 제14도는 본질적으로 제5도와 동일하다. 두 도면 사이의 차이는 제5도의 메모리 섹션 B0, B1, B2 에 A3, BO, B1 이 부여되어 있다는 점이다.
본 발명의 제2 실시예를 제14도 및 15도를 참조하여 설명한다.
제2 실시예는, 동작 속도가 느려서, 제1 실시예와 동일한 시간 슬롯 내에, 탐색 윈도가 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 설정되지 않고 액세스될 수 없는 경우에 이점이 있다. 결과적으로, 주어진 커런트 블록이 주어진 시간 슬롯 동안 커런트 블록 메모리(22)에 입력될 때, 대응하는 탐색 윈도가 선행의 커런트 블록 프로세싱에서 미리 준비되어 있어야 한다.
제15도를 참조하면, 커런트 블록 (7, 5), (8, 5), (9, 5), (10, 5), (11, 3) 및 (12, 3) 은 커런트 블록 메모리(22)에 선택적으로 저장된다. 위에서 언급한 바와 같이, 커런트 블록(7, 5)이 메모리(22)에 제공될 때, 상기 탐색 윈도는 이미 준비되어 있다. 상기 메모리 섹션 A1 내지 A3 에 저장된 데이터에 의해 형성된 탐색 윈도는 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 판독되거나 액세스된다. 동일한 시간 슬롯 동안, 상기 블록 (9, 4), (9, 5), (9, 6)이 상기 탐색 윈도 메모리(24)에 기록되어 그 다음의 탐색 윈도가 설정된다.
상기 커런트 블록(8, 5)이 메모리(22)에 제공될 때, 상기 커런트 블록에 대한 탐색 윈도는 이미 준비되어 있고 따라서 움직임 벡터 계산기(30)에 의해 액세스 또는 판독될 준비가 되어 있다. 이 경우에, 상기 블록 (10, 4), (10, 5), (10, 6), (10, 2), (10, 3) 및 (10, 4)가 탐색 윈도 메모리(24)에 기록된다.
위의 설명에서, 제15도에 도시된 다음의 커런트 블록들 (9, 5), (10, 5), (11, 3), (12, 3)과 관련된 동작을 어려움 없이 이해할 수 있으므로, 제2 실시예에 대한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
위의 설명은 본 발명의 단지 2 가지의 가능한 실시예를 나타내며 본 발명에 근거한 개념은 상기 설명에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

Claims (4)

  1. 제1 메모리에 저장된 참조 화상 프레임의 복수의 매크로블록을 판독하고 제2 메모리 내에 Nx N (N은 3 이상의 기수 정수) 매크로블록의 탐색 윈도를 설정하는 방법으로서,
    상기 탐색 윈도는 커런트 화상 프레임의 커런트 매크로블록에 대응하는 중앙 매크로블록을 구비하여 상기 중앙 매크로블록과 커런트 매크로블록간의 블록 매칭(block matching)을 실시하며,
    상기 참조 화상 프레임은 행과 열로 분할되고, 소정의 순서로 연속 처리되는 복수의 매크로 그룹(GOBs)으로 분할되며,
    상기 각각의 GOB의 매크로블록은 좌에서 우로 또한 행을 따라 위에서 아래로 연속 처리되며,
    상기 방법은,
    (a) 상기 제2 메모리에, N×N 매크로블록의 메모리 용량을 각각 갖는 제1 및 제2 메모리 뱅크를 제공하는 단계와,
    (b) 상기 참조 화상 프레임의 주변에 있는 복수의 가상 매크로블록을 상기 참조 화상 프레임에 제공하는 단계와,
    (c) 상기 제1 메모리로부터 1× N 매크로블록 또는 1x N 가상 매크로블록을 상기 제1 메모리 뱅크로 기록하여, 주어진 행의 중심 매크로블록을 각각 갖는 탐색 윈도들을 완료하는 단계와,
    (d) 상기 단계 (c)에서 탐색 윈도를 완료하는 동안, 상기 제1 메모리로부터 1× N 매크로블록 또는 1× N 가상 매크로블록을 상기 제2 메모리 뱅크로 기록하여, 상기 주어진 행의 바로 뒤의 행의 중심 매크로블록이 시작 매크로블록이 되는 탐색 윈도들을 준비하는 단계와,
    (e) 상기 제1 메모리로부터 1× N 매크로블록 또는 1x N 가상 매크로블록을 상기 제2 메모리 뱅크로 기록하여, 상기 주어진 행의 바로 뒤의 행의 상기 중심 매크로블록을 각각 갖는 탐색 윈도들을 완료하는 단계를 포함하는 매크로블록 판독 및 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c) 및 (d)에서 상기 제1 메모리에 기록되는 상기 1x N 매크로블록 또는 1× N 가상 매크로블록은 하나의 시간 슬릇의 두 개의 동작 상태 각각에서 제1 메모리 뱅크 및 상기 제2 메모리 뱅크에 기록되는 매크로블록 판독 및 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    단계 (c)에서 완료된 각각의 탐색 윈도의 중심 매크로블록이 상기 주어진 행의 마지막 (N-1) 개의 매크로블록 중에 았으면, 상기 탐색 윈도는 단계 (d)에서 상기 제2 메모리 뱅크에 준비되는 매크로블록 판독 및 설정 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 커런트 매크로블록은 제3 메모리에 기록되며, 움직임 벡터 계산기는 단계 (c)에서 상기 제1 메모리 뱅크를 액세스하면서 단계 (e)에서는 상기 제2 메모리 뱅크 및 상기 제3 메모리를 액세스하는 매크로블록 판독 및 설정 방법.
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