KR100656644B1 - 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치 - Google Patents

영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 H.264에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간 장치는, 수직 방향으로 적용되어지는 FIR 필터 1개와, 수평방향으로 적용되어지는 수평방향 FIR 필터 2개와, 상기 수직 FIR 필터와 2개의 수평 수직 FIR 필터에서 출력되는 신호로부터 보간될 화소값을 산출해 내는 보간값 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 중간 메모리를 사용하지 않고도 H.264에 의한 움직임 보상을 위한 화면간 보간이 가능할 뿐만 아니라, 움직임 보상을 위한 화면간 보간회로를 간단하게 하드웨어로 구현함으로써 처리시간을 최소화 할 수 있는 잇점을 제공한다.
화면간 보간, H.264, 수직 FIR 필터, 수평 FIR 필터

Description

영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치{Apparatus for motion compensation in video codec}
도 1은 H.264에서의 각 화소들의 위치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치의 수직 FIR부의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치의 수평 FIR부의 구성도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210: 수직 FIR 필터 220: 제1 수평 FIR 필터
230: 제2 수평 FIR 필터 240: 보간값 처리부
241 내지 248: 라운드 앤 클리핑부 251 내지 253: 지연부
본 발명은 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간 장치에 관한 것이다.
일반적으로 동영상 정보의 압축에 사용되어지는 코덱들은 시간축으로 정보량을 압축하기 위해서 움직임 정보를 이용하고 있다. 이때, 움직임 정보는 코딩효율을 고려해서 sub-pel(부 화소) 해상도까지의 정보가 사용되어진다.
H.264-AVC10의 경우 quarter-pel(4분 화소) 해상도를 가지는 움직임 정보를 가지게 된다. 이때 움직임 보상을 위해서 sub-pel 해상도의 화소들은 주변 화소들을 이용해서 보간 되어진다.
H.264-AVC10의 경우 half-pel(중간 화소) 위치의 화소들은 (-1, -5, 20, 20, -5, 1)의 Tap값을 가지는 6-Tap FIR(Finite Impurse Response) 필터를 통해서 값이 결정되어지고, quarter-pel 위치의 화소들은 보간된 half-pel위치의 화소들과 주변 화소들을 이용하여 값이 결정되어진다.
H.264-AVC10에서 각 sub-pel 위치에서의 화소들이 보간되어지는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 간략하게 기술하면 다음과 같다.
도 1은 H.264에서의 각 화소들의 위치를 나타낸 도면이다.
수평과 수직 움직임정보의 sub-pel 정보에 따라서 보간되어져야 할 화소의 위치가 결정되어진다. 도 1에서 보간되어져야 할 화소가, 화소 G를 기준으로 하여 수평방향으로 m0 행의 화소 G와 화소 H, 그리고 m1 행의 화소 M과 화소 N사이에 위치하는 sub-pel (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, n , p, q, r)로 결정되는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1에서 b, h, j는 half-pel 위치의 화소들이고, a, c, d, e, f, g, i, k, n , p, q, r는 quarter-pel 위치의 화소들이다.
도 1을 참조하여, H.264-AVC10에서 각 sub-pel 위치에서의 화소들이 보간되어지는 과정을 설명한다.
먼저, half-pel 위치의 화소들이 보간되어지는 과정을 설명한다.
b는 수평으로 6-Tap FIR 필터를 적용해서 얻은 값을 라운딩한후 클리핑해서 얻어진다.
b1 = ( E - 5 * F + 20 * G + 20 * H - 5 * I + J )
즉, m0 행에 위치하는 보간될 sub-pel의 전후의 정수부에 위치하는 각각의 3개씩의 화소값을 가지고 b를 구하기 위한 중간 처리값 b1을 구하게 된다.
b = Clip1( ( b1 + 16 ) >> 5 )
보간화소 b는 상기 중간 처리값 b1을 라운드 앤 클피핑하여 구한다.
h는 수직으로 6-Tap FIR 필터를 적용해서 얻은 값을 라운딩한후 클리핑해서 얻어진다.
h1 = ( A - 5 * C + 20 * G + 20 * M - 5 * R + T )
즉, n0 열에 위치하는 보간될 sub-pel의 전후의 정수부에 위치하는 각각의 3개씩의 화소값을 가지고 b를 구하기 위한 중간 처리값 h1을 구하게 된다.
h = Clip1( ( h1 + 16 ) >> 5 )
보간화소 h는 상기 중간 처리값 b1을 라운드 앤 클피핑하여 구한다.
j는 보간되어진 half-pel 값들에 수평이나 수직으로 6-Tap FIR 필터를 적용해서 얻은 값을 라운딩한후 클리핑해서 얻어진다.
j1 = cc - 5 * dd + 20 * h1 + 20 * m1 - 5 * ee + ff 또는
j1 = aa - 5 * bb + 20 * b1 + 20 * s1 - 5 * gg + hh
j = Clip1( ( j1 + 512 ) >> 10 )
이때, 값 cc, dd, ee, m1, ee, ff는 h1을 구하는 것처럼 수직으로 6-Tap FIR 필터를 적용해서 얻어지고, 값 aa, bb, s1, gg, hh는 b1을 구하는 것처럼 수평으로 6-Tap FIR 필터를 적용해서 얻어진다.
s와 m은 b 와 h를 구하는것처럼 s1과 m1을 통해서 다음과 같이 얻어진다.
s = Clip1( ( s1 + 16 ) >> 5 )
m = Clip1( ( m1 + 16 ) >> 5 )
다음으로, quarter-pel 위치의 화소들이 보간되어지는 과정을 설명한다.
quarter-pel 위치의 화소들중 a, c, d, n, f, i, k, q는 정수 위치의 화소와 half-pel 위치의 화소를 이용하여 다음과 같이 결정되어진다.
a = ( G + b + 1 ) >> 1
c = ( H + b + 1 ) >> 1
d = ( G + h + 1 ) >> 1
n = ( M + h + 1 ) >> 1
f = ( b + j + 1 ) >> 1
i = ( h + j + 1 ) >> 1
k = ( j + m + 1 ) >> 1
q = ( j + s + 1 ) >> 1
quarter-pel 위치의 화소들중 e, g, p, r은 사선방향으로 정수 위치의 화소와 half-pel 위치의 화소를 이용하여 다음과 같이 결정되어진다.
e = ( b + h + 1 ) >> 1
g = ( b + m + 1 ) >> 1
p = ( h + s + 1 ) >> 1
r = ( m + s + 1 ) >> 1
이상에서 보여지듯이 보간 과정은 많은 산술연산을 필요로 하는 과정이다.
그러므로, 이와 같은 방법에 의해 각 sub-pel 위치에서의 화소들을 보간시키고자 하는 경우에 중간(Intermediate) 메모리가 필수적으로 사용되어지고, 화소 보간을 위한 처리 시간이 길어지는 문제점이 발생한다.
따라서, 이를 해결하기 위한 바람직한 방법으로써 화소 보간을 위한 알고리듬을 단축시킬 수 있는 화면간 보간 장치가 필요하게 되었다.
본 발명은 H.264-AVC10에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간 장치에 관한 것으로, 특히 루마(Luma) 화소의 보간과 관련된 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수직 FIR 필터 1개와 수평 FIR 필터 2개를 사용함으로써 중간 메모리를 사용하지 않는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치는, 보간될 부화소의 상하 3라인에 해당되는 m-2, m-1, m0, m1, m2, m3 행의 동일한 n0 열의 정수위치에 있는 6개의 수직 화소값을 입력받아 보간될 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키는 수직 FIR 필터와, 상기 수직 FIR 필터의 출력을 입력 받아 m0, m1행과 n0, n1열의 정중앙에 보간될 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키는 제1 수평 FIR 필터와, 상기 수직 FIR 필터의 출력을 입력 받아 m0행에 위치하는 n0, n1열 사이의 수평위치의 중간 보간 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키는 제2 수평 FIR 필터와, 상기 수직 FIR 필터와 상기 제1 수평 FIR 필터 및 상기 제2 수평 FIR 필터의 출력을 입력 받아 m0, m1행과 n0, n1열 사이에 보간될 화소값을 출력시키는 보간값 처리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 수직 FIR 필터는, 상기 수직 FIR 필터는, 보간될 부화소의 상하 3라인에 해당되는 6 라인의 화소들을 입력받아 화소별로 일정 계수를 곱해진 값을 모두 가산시킨 값과, 수직방향 sub-pel 정보에 따라 출력에 동기되어지는 윗라인이나 아랫라인 중의 어느 하나의 값을 출력시키는 것을 특징으로 한다.
상기 수직 FIR 필터는, 보간될 부화소의 윗 라인 정수 위치의 G와, 아랫 라인 정수 위치의 M을 가산 하는 제 1덧셈기와, 상기 제1 덧셈기의 출력을 일정 배수 곱해 주는 제1 곱셈기와, 상기 G의 윗라인의 정수 위치의 C와 상기 M의 아랫 라인 정수 위치의 R을 가산 하는 제2 덧셈기와, 상기 제2 덧셈기의 출력을 일정 배수 곱해 주는 제2 곱셈기와, 상기 C의 윗라인의 정수 위치의 A와 상기 M의 아랫 라인 정수 위치의 T를 가산 하는 제 3 덧셈기와, 상기 제1 곱셈기의 출력과 제2 곱셈기의 출력 및 상기 제 3 덧셈기의 출력을 가산 하여 출력시키는 제4 덧셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 수직 FIR 필터는 보간위치의 상하 정수위치의 화소 값 중 어느 하나를 출력시키는 Yfrac부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1, 제2 수평 FIR 필터는, 입력이 들어올 때마다 수평방향 6 화소에 해당하는 노드들을 쉬프트 시킨후 (-1, -5, 20, 20, -5, 1)를 계수로 각각 곱해진 후 더해진 결과를 출력시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제1, 제2 수평 FIR 필터는, 직렬로 연결된 다수개의 플립플롭과, 상기 다수개의 플립플롭의 출력 중 어느 두개의 출력을 가산하여 출력시키는 제1 덧셈기, 제2 덧셈기 및 제3 덧셈기와, 상기 제1 덧셈기와 상기 제2 덧셈기의 각각의 출력에 일정 상수를 곱하여 출력시키는 제1 곱셈기 및 제 2곱셈기와, 상기 제3 덧셈기와 상기 제1 곱셈기 및 상기 제 2곱셈기 등의 출력을 가산시켜 출력시키는 제4 덧셈기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 보간값 처리부는, 입력되는 화소 신호값을 일정 시간 지연시켜 출력시 키는 다수개의 지연부와, 입력된 부간 화소에 대한 중간 처리값에 대해 소숫점 이하 일정 값을 버리는 연산을 수행하여 결과를 출력시키는 다수개의 라운드 앤 클리핑부로 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치의 수직 FIR부의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치의 수평 FIR부의 구성도이다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치의 전체 구성에 대하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치는, 수직 FIR 필터(210)와, 제1 수평 FIR 필터(220)와, 제2 수평 FIR 필터(230) 및 보간값 처리부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 수직 FIR 필터(210)는 동일한 열의 정수위치에 있는 6개의 화소값을 입력받아 중간위치에 보간될 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키기 위하여, 6 라인에 해당하는 A, C, G, M, R, T 화소들을 입력받아 화소별로 일정 계수를 곱해진 값을 모두 가산시킨 값을 출력시키도록 하는 6-Tap FIR 필터를 포함하여 구성된다.
이를 위하여 상기 수직 FIR 필터(210)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수개 의 덧셈기(311, 312. 313, 314)와 다수개의 곱셈기(321, 322) 등으로 구성된다. 데이터 처리를 위해 사용되는 계수가 대칭을 이루는 것을 이용함으로써 회로를 가장 단순하게 구성시킨다.
상기 수직 FIR 필터(210)는 정수부분의 화소에 해당되는 A, C, G, M, R, T 위치의 화소값에 해당되는 6라인의 화소값을 입력으로 한다.
제1 덧셈기(311)는 G와 M을 입력 받아 두 값을 가산하여 가산된 값을 출력시킨다.
제1 곱셈기(321)는 상기 제 1덧셈기(311)의 출력에 +20을 곱하여 출력시킨다.
제2 덧셈기(312)는 C와 R을 입력 받아 두 값을 가산하여 가산된 값을 출력시킨다.
제2 곱셈기(322)는 상기 제2 덧셈기(312)의 출력에 -5을 곱하여 출력시킨다.
제3 덧셈기(313)는 A와 T를 입력 받아 두 값을 가산하여 가산된 값을 출력시킨다.
제4 덧셈기(314)는 상기 제1 곱셈기(321)의 출력과 제2 곱셈기(322)의 출력 및 상기 제 3 덧셈기(313)의 출력 모두를 가산하여 가산된 값을 출력시킨다.
또한, 상기 수직 FIR 필터(210)는 보간위치의 상하 정수위치의 화소 값 중 어느 하나를 출력시키는 Yfrac(330)부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 Yfrac부(330)는 G와 M을 입력으로 한다. sub-pel 정보에 따라 출력에 동시되어지는 윗 라인이나 아랫 라인을 출력시킨다. sub-pel 정보가 0 또는 1/4이 면 윗 라인(G)을 출력시키고, sub-pel 정보가 3/4이면 아랫 라인(M)을 출력시킨다.
본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치를 구성하는 수평 FIR 필터는 6-Tap FIR 필터를 포함하여 구성된다.
제1 수평 FIR 필터(220)는 상기 수직 FIR 필터(210)의 출력 중에 Yfrac부(330)로부터 출력되는 G 또는 M의 값에 해당되는 정수 부분의 화소값을 입력 받아 정중앙에 보간될 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시킨다.
제2 수평 FIR 필터(230)는 상기 수직 FIR 필터(210)의 중에 상기 제4 덧셈기(314)로부터의 출력을 입력 받아 수평위치의 중간 보간 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시킨다.
중간처리값을 구하기 위한 상기 제1 수평 FIR 필터(220)와 상기 제2 수평 FIR 필터(230)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 플립플롭(411 내지 416)과 다수개의 덧셈기(421 내지 424) 및 다수개의 곱셈기(431, 432) 등으로 구성된다.
상기 플립플롭(411 내지 416)은 6개의 플립플롭들이 직렬로 연결되도록 구성된다.
제1 플립플롭(411)은 수직 FIR 필터(210)로부터의 출력신호를 입력받아 클럭신호에 따라서 입력된 신호를 출력시킨다. 제2 내지 제6 플립플롭(412 내지 416) 각각은 전단의 플립플롭(411 내지 415)의 출력신호를 입력받아 클럭신호에 따라서 입력된 신호를 출력시킨다.
상기 다수개의 덧셈기(421 내지 424)중 3개의 덧셈기(421 내지 423)는 상기 다수개의 플립플롭(411 내지 416)으로부터 출력된 신호중 각각 2개의 신호를 입력 받아 가산시켜 출력시킨다.
제1 덧셈기(421)는 제3 플립플롭(413)과 제4 플립플롭(414)의 출력을 가산시켜 출력한다.
제2 덧셈기(422)는 제2 플립플롭(412)과 제5 플립플롭(415)의 출력을 가산시켜 출력한다.
제3 덧셈기(423)는 제1 플립플롭(411)과 제6 플립플롭(416)의 출력을 가산시켜 출력한다.
상기 다수개의 곱셈기(431, 432)는 상기 3개의 덧셈기(421 내지 423)의 출력에 각각 일정 상수를 곱하여 출력시킨다.
제1 곱셈기(431)는 상기 제1 덧셈기(421)의 출력에 +20을 곱하여 출력한다.
제2 곱셈기(432)는 상기 제2 덧셈기(422)의 출력에 -5를 곱하여 출력한다.
상기 다수개의 덧셈기(421 내지 424)중 제4 덧셈기(424)는 상기 제1 곱셈기(431)와 제2 곱셈기(432) 및 상기 제3 덧셈기(423)의 출력을 모두 가산시켜 출력한다.
상기 보간값 처리부(240)는 상기 수직 FIR 필터(210)와 상기 제1 수평 FIR 필터(220) 및 상기 제2 수평 FIR 필터(230)의 출력을 입력 받아 보간 화소값을 출력시킨다.
이를 위하여 상기 보간값 처리부(240)는 입력신호를 일정 클럭에 해당되는 시간만큼 지연시켜 출력하는 다수개의 지연부(251,252,253)와, 입력 신호에 대해 라운드 및 클리핑 처리를 하여 출력시키는 다수개의 라운드 앤 클리핑부(241 내지 248)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치의 동작에 대하여 설명한다.
수직 FIR 필터(210)로 보간 화소의 전후의 정수 자리에 각각 위치하는 3개씩의 화소값 A,B,G,M,R,T가 입력된다.
상기 수직 FIR 필터(210)는 상기 6 라인에 해당하는 화소들을 입력받아 (-1, -5, 20, 20, -5, 1)를 계수로 각각 곱한 후에 더해진 결과를 출력시킨다. 상기 수직 FIR 필터(210)는 h1에 해당하는 값을 얻기 위해 사용되어 진다.
또한, 상기 수직 FIR 필터(210)는 Yfrac부(330)를 통하여 수직방향 sub-pel 정보에 따라 출력에 동기되어지는 윗라인이나 아랫라인의 화소값(G 또는 M)을 출력한다. 상기 수직 FIR 필터(210)는 Yfrac부(330)는 sub-pel 정보가 0이나 1/4이면 윗라인(G)을, 3/4이면 아랫라인(M)을 출력한다.
제1 수평 FIR 필터(220)는 sub-pel 정보에 의해 결정되어지는 윗라인 화소(G)들이나 아랫라인 화소(M)들을 입력으로 하여 b1이나 s1에 해당하는 값을 출력한다.
이를 위해, 상기 제1 수평 FIR 필터(220)는 입력이 들어올 때마다, 수평방향 6 화소에 해당하는 노드들을 쉬프트 시킨후 (-1, -5, 20, 20, -5, 1)를 계수로 각각 곱한 후 곱해진 값들을 모두 가산하여 그 결과를 출력한다. 이에 따라 b 또는 s 화소값을 구하기 위한 중간처리값인 b1이나 s1에 해당하는 값을 출력한다.
제2 수평 FIR 필터(230)는 상기 수직 FIR 필터(210)의 출력 h1을 입력으로 하여 j 화소값을 구하기 위한 중간값인 j1에 해당하는 결과를 출력한다.
상기 제2 수평 FIR 필터(230)는 입력이 들어올 때마다, 수평방향 6 화소에 해당하는 노드들을 쉬프트 시킨후 (-1, -5, 20, 20, -5, 1)를 계수로 각각 곱한 후 곱해진 값들을 모두 가산하여 그 결과를 출력한다. 이에 따라 j 화소값을 구하기 위한 중간값인 j1에 해당하는 값을 출력한다.
이상과 같이 얻어진 상기 수직 FIR 필터(210)의 출력인 G 또는 M 중의 어느 하나의 값 및 h1과, 상기 제1 수평 FIR 필터(220)의 출력인 b1/s1과, 상기 제2 수평 FIR 필터(230)의 출력인 j1은 모두 sub-pel 위치에 해당하는 화소의 값을 얻기 위하여 보간값 처리부(240)로 입력된다.
상기 보간값 처리부(240)는 입력된 h1, b1/s1, j1 신호에 대하여 라운딩, 클리핑동작을 통하여 h, b/s, j의 sub-pel 위치에 해당하는 화소의 값을 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 1 라운드 앤 클리핑부(241)는 h1을 입력 받아 라운드 및 클리핑 처리를 함으로써 h를 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 2 라운드 앤 클리핑부(242)는 b1/s1을 입력 받아 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 b/s를 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 3 라운드 앤 클리핑부(243)는 j1을 입력 받아 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 j를 출력시킨다.
또한, 상기 보간값 처리부(240)는, 이상과 같이 얻어진 값들을 바탕으로 덧셈과 라운딩동작을 통해서 d, f, n, q의 sub-pel 위치에 해당하는 화소의 값들을 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 4 라운드 앤 클리핑부(244)는 상기 수직 FIR 필터(210)에 출력되는 G 또는 M 중 어느 하나와 상기 제 1 라운드 앤 클리핑부(241)의 출력인 h1을 입력 받아 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 d/n을 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 5 라운드 앤 클리핑부(245)는 상기 제 2 라운드 앤 클리핑부(242)의 출력 b/s와 상기 제 3 라운드 앤 클리핑부(243)의 출력 j를 입력 받아 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 f/g을 출력시킨다.
한편, 상기 보간값 처리부(240)는 입력신호를 일정 클럭에 해당되는 시간만큼 지연시켜 출력하는 다수개의 지연부(251,252,253)를 사용하여 처리해야 할 신호들을 동기화 시키고, 덧셈과 라운딩동작을 통해서 a, c, e, g, i, k, p, r 의 sub-pel위치에 해당하는 화소의 값들을 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 6 라운드 앤 클리핑부(246)는, 상기 수직 FIR 필터(210)의 Yfrac부(330)에서 출력되는 G/M 중 어느 하나가 제1 지연부를 통하여 지연된 신호와 상기 제 2 라운드 앤 클리핑부(242)의 출력인 b/s를 입력 받아 동기화 시킨후 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 a/c를 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 7 라운드 앤 클리핑부(247)는, 제 1 라운드 앤 클리핑부(241)의 출력(h)이 제2 지연부(252)를 통해 지연된 신호와 상기 제 3 라운드 앤 클리핑부(243)의 출력인 j를 입력 받아 동기화 시킨후 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 i/k를 출력시킨다.
상기 보간값 처리부(240)의 제 7 라운드 앤 클리핑부(247)는, 상기 제 1 라 운드 앤 클리핑부(241)의 출력(h)이 제3 지연부(252)를 통해 지연된 신호를 입력 받아 동기화 시킨후 라운딩과 클리핑 처리를 함으로써 e/p/g/r을 출력시킨다.
이상에서 본 발명의 일실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 사상의 기초를 벗어나지 않고 변경 및 수정을 하더라도 본 발명에 포함되는 것이며, 그러한 사실은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치에 따르면, 수직 FIR 필터 1개와 수평 FIR 필터 2개를 사용함으로써 중간 메모리를 사용하지 않고도 H.264에 의한 움직임 보상을 위한 화면간 보간이 가능할 수 있도록 하였다.
또한, 움직임 보상을 위한 화면간 보간회로를 간단하게 하드웨어로 구현함으로써 처리시간을 최소화 할 수 있는 잇점을 제공한다.

Claims (7)

  1. 보간될 부화소의 상하 3라인에 해당되는 m-2, m-1, m0, m1, m2, m3 행의 동일한 n0 열의 정수위치에 있는 6개의 수직 화소값을 입력받아 보간될 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키는 수직 FIR 필터와;
    상기 수직 FIR 필터의 출력을 입력 받아 m0, m1행과 n0, n1열의 정중앙에 보간될 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키는 제1 수평 FIR 필터와;
    상기 수직 FIR 필터의 출력을 입력 받아 m0행에 위치하는 n0, n1열 사이의 수평위치의 중간 보간 화소값을 구하기 위한 중간처리값을 출력시키는 제2 수평 FIR 필터와;
    상기 수직 FIR 필터와 상기 제1 수평 FIR 필터 및 상기 제2 수평 FIR 필터의 출력을 입력 받아 m0, m1행과 n0, n1열 사이에 보간될 화소값을 출력시키는 보간값 처리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수직 FIR 필터는,
    보간될 부화소의 상하 3라인에 해당되는 6 라인의 화소들을 입력받아 화소별로 일정 계수를 곱해진 값을 모두 가산시킨 값과, 수직방향 sub-pel 정보에 따라 출력에 동기되어지는 윗라인이나 아랫라인 중의 어느 하나의 값을 출력시키는 것을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수직 FIR 필터는,
    보간될 부화소의 윗 라인 정수 위치의 G와, 아랫 라인 정수 위치의 M을 가산 하는 제 1덧셈기와;
    상기 제1 덧셈기의 출력을 일정 배수 곱해 주는 제1 곱셈기와;
    상기 G의 윗라인의 정수 위치의 C와, 상기 M의 아랫 라인 정수 위치의 R을 가산 하는 제2 덧셈기와;
    상기 제2 덧셈기의 출력을 일정 배수 곱해 주는 제2 곱셈기와;
    상기 C의 윗라인의 정수 위치의 A와, 상기 M의 아랫 라인 정수 위치의 T를 가산 하는 제 3 덧셈기와;
    상기 제1 곱셈기의 출력과 제2 곱셈기의 출력 및 상기 제 3 덧셈기의 출력을 가산 하여 출력시키는 제4 덧셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 수직 FIR 필터는,
    보간위치의 상하 정수위치의 화소 값 중 어느 하나를 출력시키는 Yfrac부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1 수평 FIR 필터 및 제2 수평 FIR 필터는,
    입력이 들어올 때마다 수평방향 6 화소에 해당하는 노드들을 쉬프트 시킨후 (-1, -5, 20, 20, -5, 1)를 계수로 각각 곱해진 후 더해진 결과를 출력시키는 것을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제1 수평 FIR 필터 및 제2 수평 FIR 필터는,
    직렬로 연결된 다수개의 플립플롭과;
    상기 다수개의 플립플롭의 출력 중 어느 두개의 출력을 가산하여 출력시키는 제1 덧셈기, 제2 덧셈기 및 제3 덧셈기와;
    상기 제1 덧셈기, 제2 덧셈기의 각각의 출력에 일정 상수를 곱하여 출력시키는 제1 곱셈기 및 제 2곱셈기와;
    상기 제3 덧셈기와 제1 곱셈기 및 제 2곱셈기 등의 출력을 가산시켜 출력시키는 제4 덧셈기로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 보간값 처리부는,
    입력되는 화소 신호값을 일정 시간 지연시켜 출력시키는 다수개의 지연부와, 입력된 부간 화소에 대한 중간 처리값에 대해 소숫점 이하 일정 값을 버리는 연산을 수행하여 결과를 출력시키는 다수개의 라운드 앤 클리핑부로 구성됨을 특징으로 하는 영상압축에서의 움직임 보상을 위한 화면간 보간장치.
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