KR19980050450A - Forward and reverse motion estimator - Google Patents

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KR19980050450A KR1019960069273A KR19960069273A KR19980050450A KR 19980050450 A KR19980050450 A KR 19980050450A KR 1019960069273 A KR1019960069273 A KR 1019960069273A KR 19960069273 A KR19960069273 A KR 19960069273A KR 19980050450 A KR19980050450 A KR 19980050450A
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Abstract

본 발명은 움직임 추정 연산시 처리되는 영상의 종류에 따라 움직임 추정 범위를 조정함으로써 움직임 추정 성능을 향상시킬 수 있는 순방향 및 역방향 움직임 추정장치에 관한 것으로, 하나의 움직임 추정장치를 사용하여 순방향 및 역방향 움직임 추정을 수행할 수 있고 또한 처리되는 영상의 종류에 따라 단지 한 방향만의 움직임 추정연산이 요구되는 경우에는 순방향 및 역방향 움직임 추정시 사용된 움직임 추정범위보다 2배가 넓은 탐색 범위에 대해 움직임 추정을 수행할 수 있어 이 장치를 이용하는 시스템의 고성능화 및 소형화에 기여할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a forward and backward motion estimator that can improve motion estimation performance by adjusting a motion estimation range according to a type of image to be processed in a motion estimation operation. If estimation can be performed and only one direction of motion estimation is required according to the type of image to be processed, motion estimation is performed for a search range that is twice as wide as the motion estimation range used for forward and reverse motion estimation. It is possible to contribute to the high performance and miniaturization of the system using this device.

Description

순방향 및 역방향 움직임 추정장치Forward and reverse motion estimator

본 발명은 움직임 추정 연산시 처리되는 영상의 종류에 따라 움직임 추정 범위를 조정함으로써 움직임 추정 성능을 향상시킬 수 있는 순방향 및 역방향 움직임 추정장치에 관한 것이다.The present invention relates to forward and reverse motion estimation apparatuses that can improve motion estimation performance by adjusting a motion estimation range according to the type of image to be processed during the motion estimation operation.

종래의 움직임 추정장치는 단지 한 방향만을 고려하였으므로, 영상의 종류에 따라 순방향 및 역방향 움직임 추정이 동시에 요구되는 경우에는 두 개의 움직임 추정장치를 사용해야한다. 또한, 한 방향의 움직임 추정만이 요구되는 경우에는 양방향 움직임 추정시 사용된 움직임 추정범위보다 넓은 범위에 대해서 움직임 추정을 수행함으로써 영상 부호화의 성능을 향상시킬 수 있으나, 기존의 움직임 추정장치를 사용할 경우에는 위와 같이 움직임 추정 범위를 가변시키는데 있어 어려움이 있다.Since the conventional motion estimating apparatus considers only one direction, two motion estimating apparatuses should be used when forward and backward motion estimation are required simultaneously according to the type of image. In addition, when only one direction of motion estimation is required, the performance of image encoding can be improved by performing motion estimation over a range larger than the motion estimation range used for bidirectional motion estimation. There is a difficulty in varying the motion estimation range as described above.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 하나의 움직임 추정장치를 사용하여 순방향 및 역방향 움직임 추정을 수행할 수 있고, 또한, 처리되는 영상의 종류에 따라 단자 한 방향만의 움직임 추정연산이 요구되는 경우에는 순방향 및 역방향 움직임 추정시 사용된 움직임 추정 범위보다 2배가 넓은 탐색 범위에 대해 움직임 추정을 수행할 수 있는 움직임 추정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention can perform forward and reverse motion estimation using one motion estimating apparatus, and further, motion estimation operation of only one terminal direction is required according to the type of image to be processed. In this case, an object of the present invention is to provide a motion estimation apparatus capable of performing motion estimation on a search range that is twice as wide as the motion estimation range used for forward and reverse motion estimation.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기준 블록 데이터를 입력받는 제1 선택수단; 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 탐색 영역 데이터 중에서 기 설정된 해당 탐색 영역 데이터를 저장하는 제1 및 제2 저장수단;순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 탐색 영역 데이터 중에서 기 설정된 해당 탐색 영역의 데이터를 저장하는 제3 및 제4 저장수단;상기 제1 및 제2 저장수단으로부터 2클럭 간격으로 출력되는 데이터 중에서 짝수 또는 홀수째 열에 존재하는 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터를 매 클럭마다 번갈아가며 선택하는 제2 및 제3 선택수단; 상기 제2 및 제3 선택수단 및 상기 제1 선택수단에 연결되어 해당 탐색영역에 대한 움직임 추정 후 평균 절대 오차를 출력하는 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단; 상기 제3 및 제4 저장수단으로부터 2클럭 간격으로 출력되는 데이터 중에서 짝수 또는 홀수째 열에 존재하는 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터를 매 클럭마다 번갈아가며 선택하는 제4 및 제5 선택수단; 상기 제4 및 제5 선택수단에 연결되어 해당 탐색 영역에 대한 움직임 추정 후 절대을 수행하며, 상기 제1 선택수단의 입력으로 작용하는 제2 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단;상기 제2 선택수단에 연결되고 상기 제4 선택수단에 32클럭 지연기를 통해 연결되어 해당 탐색 영역을 구성하는 데이터를 발생시키는 제6선택수단; 상기 제3선택수단에 16클럭지연기를 통해 연결되고, 상기 제5 선택수단에 16클럭 지연기와 32클럭지연기를 차례로 두고 연결되어 탐색 영역을 구성하는 데이터를 발생시키는 제7선택수단; 상기 제6 및 제7 선택수단에 연결되어 탐색 영역을 구성하는 데이터와 상기 제1 선택수단에 16클럭지연기를 통해 연결되어 동일한 기준 블록 데이터가 반복적으로 사용하여 탐색 영역에 대한 움직을 추정 후 발생되는 평균 절대오차를 출력하는 제3 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단; 상기 제1 내지 제3 움직임 추정수단으로부터의 평균 절대 오차를 입력받아 이 값들을 비교하여 전체 탐색 영역 내에서 가장 작은 평균절대오차값을 결정하여 움직임 벡터로 출력하는 비교수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the first selection means for receiving the reference block data; First and second storage means for storing corresponding preset search area data among forward and reverse (or forward for extended search area) search area data; forward and reverse (or forward for extended search area) search area data Third and fourth storage means for storing data of a corresponding search area preset among the data; and forward and reverse (or extended) data in an even or odd column among data output at intervals of two clocks from the first and second storage means. Second and third selection means for alternately selecting data forward to the search region every clock; Vertical and horizontal motion estimation means connected to the second and third selection means and the first selection means and outputting an average absolute error after motion estimation for the corresponding search area; Fourth and fourth to alternately select forward and backward (or forward for the extended search region) data existing in even or odd columns among data output at intervals of two clocks from the third and fourth storage means. 5 means for selecting; Second vertical and horizontal motion estimation means connected to the fourth and fifth selection means to perform absolute motion estimation for the corresponding search area, and serve as an input of the first selection means; And sixth selection means connected to the fourth selection means via a 32 clock delay unit to generate data constituting a corresponding search area; Seventh selection means connected to said third selection means via a 16 clock delay, and connected to said fifth selection means with a 16 clock delay and a 32 clock delay in order to generate data constituting a search area; The data connected to the sixth and seventh selection means constituting the search area and the first reference means are connected to each other through 16 clock delays, and the same reference block data is repeatedly used to estimate the movement of the search area. Third vertical and horizontal motion estimation means for outputting an average absolute error; And a comparison means for receiving the average absolute error from the first to third motion estimating means, comparing these values to determine the smallest average absolute error value in the entire search range, and outputting the average absolute error value as a motion vector. .

도 1은 기준 블록 및 탐색영역 데이터의 구성도,1 is a block diagram of a reference block and search area data;

도 2는 분할된 탐색 영역 데이터의 구성도,2 is a configuration diagram of divided search area data;

도 3은 기본 연산장치의 구성도,3 is a configuration diagram of a basic computing device;

도 4는 수직방향 움직임 추정장치의 구성도,4 is a configuration diagram of a vertical motion estimating apparatus;

도 5는 수직 및 수평 방향 움직임 추정장 장치의 구성도,5 is a block diagram of a vertical and horizontal motion estimation field apparatus,

도 6은 순방향 및 역방향 움직임 추정장치의 구성도.6 is a block diagram of a forward and reverse motion estimation apparatus.

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

61 내지 64 : 저장기 65 내지 68,73 내지 75 : 선택기61 to 64 reservoir 65 to 68, 73 to 75 selector

69 내지 72,80 : 지연기 76 내지 78 : 수직 및 수평 방향 움직임 추정기69 to 72,80: retarder 76 to 78: vertical and horizontal motion estimator

79 : 비교기79: comparator

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

먼저, 본 발명에서 사용되는 기준 블록 및 탐색 영역 데이터는 도1 및 도2와 같이 구성된다.First, the reference block and the search region data used in the present invention are configured as shown in Figs.

도1(a)와 같이 본 발명에서 사용되는 기준블록 데이터의 크기는 8x8이 된다. 도1(b)는 순방향 및 역방향 움직임 추정이 동시에 요구되는 경우에 사용되는 순방향 또는 역방향 탐색 영역 데이터이며, 이 때 움직임 추정범위는 56(H)x24(V)가 된다. 그리고, 처리되는 영상이 단지 한방향만의 움직임 추정을 요구하는 경우 도1(b)는 기본 탐색 영역 데이터를 나타내며, 도1(c)는 확장된 탐색영역 데이터를 나타낸다. 이 때 움직임 추정범위는 112(H)x24(V)가 된다. 도2는 도1(b)또는 (c)의 탐색 영역 데이터를 3개의 그룹으로 분할하여 나타낸 것이며, 본 발명에서는 서로 동일한 세 개의 움직임 추정장치를 이용하여 도2의 각 탐색영역 데이터에 대한 움직임 추정을 수행한다.As shown in FIG. 1A, the size of the reference block data used in the present invention is 8x8. Fig. 1 (b) is forward or reverse search region data used when forward and backward motion estimation is required at the same time, where the motion estimation range is 56 (H) x24 (V). 1 (b) shows basic search area data and FIG. 1 (c) shows extended search area data when the processed image requires only one direction of motion estimation. At this time, the motion estimation range is 112 (H) x24 (V). FIG. 2 shows the search area data of FIG. 1 (b) or (c) divided into three groups. In the present invention, motion estimation for each search area data of FIG. 2 is performed using three identical motion estimation apparatuses. Do this.

도3은 본 발명의 순방향 또는 역방향 움직임 추정장치에서 반복적으로 사용되는 기본 연산장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a basic computing device repeatedly used in the forward or reverse motion estimation apparatus of the present invention.

도3에서 입력R(u,v)(0≤u,v≤7)는 도1의 기준블록 데이터이며, 기준 블록 데이터는 입력R(u,v)을 통해 2클럭 간격으로 위에서 아래, 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 입력된다. 입력S(u,v)는 도2에서 보여지는 임의의 탐색 영역 그룹내에서 (8i+u,v)(0≤i≤6)에 위치한 8x8 의 후보 블록 데이터로 기준 블록 데이터와 동일하게 위에서 아래, 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향)데이타가 매 클럭마다 번갈아가며 입력된다. 이 때 각 데이터는 반전된 상태로 입력된다. 출력R(u+1,v)은 입력R(u,v)이 2클럭 지연기(31)에 의해 2클럭이 지연된 신호이다. 출력 SAD(u,v)는 도2에서 보여지는 임의의 탐색 영역 그룹내(8i+u,v)위치에서의 기준 블록과 후보 블록의 평균 절대 오차 값을 나타낸다. 그러면 도3의 기본 연산장치가 입력R(u,v)와 S(u,v)를 이용하여 SAD(u,v)를 출력하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저 8비트 덧셈기(32)는 입력R(u,v),S(u,v), 그리고 1의 합인 sum0과 이 때 발생되는 캐리c를 출력한다. 배타적 논리합기(34)는 c의 반전된 값인 cn을 sum0의 각 비트들과 배타적 논리합하여 abs로 출력한다. 14비트 덧셈기(35)는 abs, sad1, 그리고 cn의 합인 sum1을 출력하며, 이 값은 저장기(36)에 저장된다. 저장기(37)는 순방향 및 역방향 또는 확장된 탐색 영역에 대한 연산을 매 2클럭간격으로 번갈아가며 계산하기위해 사용된다.In FIG. 3, input R (u, v) (0≤u, v≤7) is the reference block data of FIG. It is entered in the right direction. Input S (u, v) is 8x8 candidate block data located at (8i + u, v) (0≤i≤6) in any search region group shown in FIG. In this case, forward and backward (or forward for the extended search region) data are inputted alternately every clock. At this time, each data is input in an inverted state. The output R (u + 1, v) is a signal in which the input R (u, v) is delayed two clocks by the two clock delay 31. The output SAD (u, v) represents the average absolute error value of the reference block and the candidate block at the position (8i + u, v) in any search region group shown in FIG. Next, a process of outputting SAD (u, v) using the input R (u, v) and S (u, v) by the basic computing device of FIG. 3 will be described. First, the 8-bit adder 32 outputs input R (u, v), S (u, v), sum0 which is a sum of 1, and a carry c generated at this time. The exclusive logical sum 34 outputs an inverse logical sum of c, which is the inverted value of c, with each bit of sum0 as abs. The 14-bit adder 35 outputs sum1, which is the sum of abs, sad1, and cn, and this value is stored in the storage 36. The storage 37 is used to alternately calculate operations for the forward and backward or extended search regions every two clock intervals.

도4는 도3의 기본 연산장치 16개와 선택된 값의 반전된 값을 출력하는 선택기16개, 그리고 입력 8개중의 1개를 선택하여 출력하는 선택기1개로 구성된 수직방향 움직임 추정장치의 구성도이다. 입력R(0,v)은 도1의 기준 블록 데이터이다. 입력SE와 SO는 각각 탐색영역 데이터의 짝수번째 열과 홀수번째 열들로 구성된 데이터이다. 출력R(0,v+1)은 입력R(0,v)이 8개의 기본 연산장치를 통과하면서 16클럭이 지연된 신호이다. 출력 SAD_v는 수직방향 움직임 추정장치에서 계산된 수직방향의 모든 후보위치에서의 평균 절대오차값들이 선택기에 의해 선택되어 출력되는 신호이다. 그러면 도4의 수직방향 움직임 추정장치는 다음과 같이 동작한다. 먼저, 입력 SE와 SO는 반전된 값을 출력하는 선택기인 (41)(43) 또는 (45)에 의해 적절하게 선택되어 (42)(44) 또는 (46)의 기본연산장치로 입력된다. 이 때 각 기본 연산자이 PE(u,v)로는 R(u,v)의 기준 블록 데이터가 입력되며 내부적으로 2클럭 지연되어 우측의 기본 연산장치 PE(u+1,v)로 입력된다. 그러면 각 기본 연산장치들은 위의 입력들을 이용하여 이미 설명한 바와 같이 탐색 영역내 수직 방향에 존재하는 각 위치에서의 평균 절대 오차값들을 선택기(47)로 출력하며 선택기(47)는 움직임 추정을 수행하는 동안 발생되는 유효한 평균 절대 오차값들을 선택하여 SAD_v로 출력한다.4 is a configuration diagram of a vertical motion estimator including 16 basic arithmetic units of FIG. 3, 16 selectors for outputting an inverted value of a selected value, and one selector for selecting and outputting one of eight inputs. The input R (0, v) is the reference block data of FIG. The inputs SE and SO are data composed of even and odd columns of search area data, respectively. The output R (0, v + 1) is a signal delayed by 16 clocks as the input R (0, v) passes through eight basic computing units. The output SAD_v is a signal in which average absolute error values at all candidate positions in the vertical direction calculated by the vertical motion estimation apparatus are selected and output by the selector. Then, the vertical motion estimation apparatus of FIG. 4 operates as follows. First, the inputs SE and SO are appropriately selected by the selectors 41, 43 or 45 which output the inverted values and are input to the basic computing device of 42, 44 or 46. At this time, the reference block data of R (u, v) is input to each basic operator PE (u, v), and is internally delayed by two clocks and input to the basic computing unit PE (u + 1, v) on the right. Each basic arithmetic unit then outputs the average absolute error values at each position existing in the vertical direction in the search area to the selector 47 as described above using the above inputs, and the selector 47 performs motion estimation. Valid average absolute error values generated during the process are selected and output as SAD_v.

도5는 수직방향 움직임 추정장치 8개와 1개의 선택기로 구성된 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치를 보여준다. 도5에서 수직 방향 움직임 추정장치(51,52,53)의 인 PIPE(u,v)는 탐색 영역 데이터인 SE,SO와 기준 블록 데이터인 R(0,v)를 입력으로하여 탐색 영역내 각 후보위치에서의 평균 절대 오차값들을 계산한 뒤, 선택기(54)로 출력한다. 선택기(54)는 각 수직 방향 움직임 추정장치로부터 발생되는 유효한 평균 절대 오차 값들을 선택하여 SAD로 출력한다.5 shows a vertical and horizontal motion estimator composed of eight vertical motion estimators and one selector. In Fig. 5, PIPE (u, v) of the vertical motion estimation apparatuses 51, 52, and 53 inputs SE, SO, which is search area data, and R (0, v), which is reference block data, as inputs. The average absolute error values at the candidate positions are calculated and then output to the selector 54. The selector 54 selects valid average absolute error values generated from each vertical motion estimator and outputs them to SAD.

도6은 3개의 동일한 구조를 갖는 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치의 구성도이며, 다음과 같이 동작한다. 먼저, 입력 REF를 통해서는 도1(a)의 기본 블록 데이터가 입력된다. 입력 SA를 통해서는 도2(b),(c)의 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 탐색 영역 데이터가 입력된다. 입력 SA를 통해 입력되는 탐색 영역 데이터 중에서 도2(a)와 같이 구성되는 탐색 영역Ⅰ의 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터는 저장기(63)(64)에 각각 저장되고, 도2(c)와 같이 구성되는 탐색 영역Ⅲ의 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색영역에 대한 순방향)데이타는 저장기(63)(64)에 각각 저장된다. 다음으로 저장기(61)(62)로부터 2클럭 간격으로 출력되는 데이터 중에서 짝수 또는 홀수째 열에 존재하는 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터는 선택기(65) 또는 (66)에 의해 매 클럭마다 번갈아가며 선택되어 도2(a)의 탐색영역Ⅰ에 대한 움직임 추정을 수행하는 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치(76)로 입력된다. 이와 마찬가지로 저장기(63,64)의 로부터 2클럭 간격으로 출력되는 데이터 중에서 짝수 또는 홀수째 열에 존재하는 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터는 선택기(67 또는 68)에 의해 매 클럭마다 반갈아가며 선택되어 도2(c)의 탐색 영역Ⅲ에 대한 움직임 추정을 수행하는 (78)의 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치로 입력된다. 32클럭 지연기(71)(72)와 선택기(73,74)는 도2(a)와 (c)의 탐색 영역 데이터로부터 도2(b)의 탐색 영역Ⅱ를 구성하는 데이터를 발생시켜 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치(77)가 공급하기 위해 사용된다. 본 발명의 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치에서는 동일한 기준 블록 데이터가 반복적으로 사용되어야 한다. 이를 위하여 선택기(75)가 사용되며, 선택기(75)는 필요한 최초의 기준 블록 데이터를 위해서는 (78)로부터 출력되는 기준 블록 데이터를 선택하여 각 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치로 공급한다. 이 때 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치(77)로는 16클럭 이후에 유효한 탐색 영역 데이터가 입력되므로 기준 블록 데이터를 16클럭 지연시키기 위해 클럭 지연기(80)가 사용된다. 각 수직 및 수평 방향 움직임 추정장치(76,77,78)는 도1(a,b,c)의 각 탐색 영역에 대한 움직임 추정을 수행 한 뒤 발생되는 평균 절대오차들인 SAD_Ⅰ, SAD_Ⅱ, SAD_Ⅲ를 비교기(79)로 출력한다. 그러면 비교기(79)는 이 값들을 비교하여 전체 탐색 영역 내에서 가장 작은 평균절대오차값을 결정하여 움직임 벡터 MV로 출력한다.6 is a configuration diagram of a vertical and horizontal motion estimation apparatus having three identical structures, and operates as follows. First, the basic block data of FIG. 1A is input through the input REF. Through the input SA, the forward and backward (or forward with respect to the extended search area) search area data of FIGS. 2 (b) and (c) are input. Among the search area data input through the input SA, the forward and reverse (or forward to the extended search area) data of the search area I configured as shown in FIG. 2 (a) are stored in the storages 63 and 64, respectively. The forward and backward (or forward for the extended search region) data of the search region III configured as shown in FIG. 2 (c) are stored in the storage 63 and 64, respectively. Next, among the data output from the storages 61 and 62 at intervals of two clocks, the forward and reverse (or forward to the extended search region) data present in the even or odd columns are stored in the selector 65 or 66. Are alternately selected every clock and input to the vertical and horizontal motion estimation apparatus 76 which performs motion estimation for the search region I of FIG. Similarly, among the data output at intervals of two clocks from the storages 63 and 64, the forward and reverse (or forward to the extended search region) data present in even or odd columns are selected by the selector 67 or 68. Selected alternately per clock, it is input to the vertical and horizontal motion estimation apparatus of 78 for performing motion estimation for the search region III in FIG. The 32 clock retarders 71 and 72 and the selectors 73 and 74 generate data constituting the search region II of FIG. 2 (b) from the search region data of FIGS. The horizontal motion estimation device 77 is used to supply. In the vertical and horizontal motion estimation apparatus of the present invention, the same reference block data should be used repeatedly. For this purpose, the selector 75 is used, and the selector 75 selects the reference block data output from the 78 for the first reference block data required and supplies them to each vertical and horizontal motion estimation apparatus. In this case, since the valid search area data is input to the vertical and horizontal motion estimation apparatus 77 after 16 clocks, the clock delay unit 80 is used to delay the reference block data by 16 clocks. Each vertical and horizontal motion estimator 76, 77, 78 is a comparator that compares the average absolute errors SAD_I, SAD_II, and SAD_III which are generated after performing motion estimation for each search region of Figs. 1 (a, b, c). Output to (79). The comparator 79 then compares these values to determine the smallest mean absolute error value in the entire search range and outputs it as a motion vector MV.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수직 수평 방향 움직임 추정장치는 하나의 움직임 추정장치를 사용하여 순방향 및 역방향 움직임 추정을 수행할 수 있고 또한 처리되는 영상의 종류에 따라 단지 한 방향만의 움직임 추정연산이 요구되는 경우에는 순방향 및 역방향 움직임 추정시 사용된 움직임 추정범위보다 2배가 넓은 탐색 범위에 대해 움직임 추정을 수행할 수 있어 이 장치를 이용하는 시스템의 고성능화 및 소형화에 기여할 수 있는 효과가 있다.The vertical and horizontal motion estimation apparatus of the present invention configured as described above can perform forward and reverse motion estimation using one motion estimation apparatus, and requires only one direction of motion estimation operation according to the type of image to be processed. In this case, the motion estimation can be performed over a search range that is twice as wide as the motion estimation range used for forward and reverse motion estimation, which contributes to high performance and miniaturization of a system using the device.

Claims (3)

순방향 및 역방향 움직임 추정장치에 있어서, 기준 블록 데이터를 입력받는 제1 선택수단(75);A forward and backward motion estimating apparatus comprising: first selecting means (75) for receiving reference block data; 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 탐색 영역 데이터 중에서 기 설정된 해당 탐색 영역 데이터를 저장하는 제1 및 제2 저장수단(61,62);First and second storage means (61, 62) for storing corresponding search area data preset among forward and backward (or forward directions to an extended search area) search area data; 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 탐색 영역 데이터 중에서 기 설정된 해당 탐색 영역의 데이터를 저장하는 제3 및 제4 저장수단(63,64);Third and fourth storage means (63, 64) for storing data of a corresponding search region that is preset among forward and backward (or forward directions to an extended search region) search region data; 상기 제1 및 제2 저장수단(61,62)으로부터 2클럭 간격으로 출력되는 데이터 중에서 짝수 또는 홀수째 열에 존재하는 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터를 매 클럭마다 번갈아가며 선택하는 제2 및 제3 선택수단(65,66);Among the data output from the first and second storage means (61, 62) at intervals of two clocks, forward and reverse (or forward for the extended search region) data present in even or odd columns are alternately selected every clock. Second and third selecting means (65,66) to make; 상기 제2 및 제3 선택수단(65,66) 및 상기 제1 선택수단(75)에 연결되어 해당 탐색영역에 대한 움직임 추정 후 평균 절대 오차를 출력하는 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단(76);Vertical and horizontal motion estimation means (76) connected to the second and third selection means (65,66) and the first selection means (75) to output an average absolute error after motion estimation for the corresponding search area; 상기 제3 및 제4 저장수단(63,64)으로부터 2클럭 간격으로 출력되는 데이터 중에서 짝수 또는 홀수째 열에 존재하는 순방향 및 역방향(또는 확장된 탐색 영역에 대한 순방향) 데이터를 매 클럭마다 번갈아가며 선택하는 제4 및 제5 선택수단(67,68);Among the data output at intervals of two clocks from the third and fourth storage means (63, 64), the forward and reverse (or forward for the extended search region) data present in even or odd columns are alternately selected every clock. Fourth and fifth selecting means (67,68); 상기 제4 및 제5 선택수단(67,68)에 연결되어 해당 탐색 영역에 대한 움직임 추정 후 절대을 수행하며, 상기 제1 선택수단(75)의 입력으로 작용하는 제2 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단(78);Second vertical and horizontal motion estimation means connected to the fourth and fifth selection means 67 and 68 to perform absolute after motion estimation for the corresponding search area, and serve as an input of the first selection means 75; (78); 상기 제2 선택수단(65)에 연결되고 상기 제4 선택수단(67)에 32클럭 지연기(71)를 통해 연결되어 해당 탐색 영역을 구성하는 데이터를 발생시키는 제6선택수단(73);Sixth selecting means (73) connected to said second selecting means (65) and connected to said fourth selecting means (67) through a 32 clock delay (71) to generate data constituting a corresponding search area; 상기 제3선택수단(66)에 16클럭지연기(69)를 통해 연결되고, 상기 제5 선택수단(68)에 16클럭 지연기와 32클럭지연기를 차례로 두고 연결되어 탐색 영역을 구성하는 데이터를 발생시키는 제7선택수단(74);16 clock delays 69 are connected to the third selection means 66 and 16 clock delays and 32 clock delays are connected to the fifth selection means 68 to generate data constituting the search area. Seventh selecting means 74 to make; 상기 제6 및 제7 선택수단(73,74)에 연결되어 탐색 영역을 구성하는 데이터와 상기 제1 선택수단(75)에 16클럭지연기(80)를 통해 연결되어 동일한 기준 블록 데이터가 반복적으로 사용하여 탐색 영역에 대한 움직을 추정 후 발생되는 평균 절대오차를 출력하는 제3 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단(77);Data connected to the sixth and seventh selecting means 73 and 74 to form a search area and the first reference means 75 are connected to each other through a 16 clock delay unit 80 to repeatedly repeat the same reference block data. Third vertical and horizontal motion estimating means (77) for outputting an average absolute error generated after estimating the motion with respect to the search area by using the first and second motions; 상기 제1 내지 제3 움직임 추정수단(77)으로부터의 평균 절대 오차를 입력받아 이 값들을 비교하여 전체 탐색 영역 내에서 가장 작은 평균절대오차값을 결정하여 움직임 벡터로 출력하는 비교수단(79)을 구비하는 것을 특징으로 하는 움직임 추정장치.A comparison means 79 which receives the average absolute error from the first to third motion estimation means 77, compares these values, determines the smallest average absolute error value in the entire search area, and outputs the result as a motion vector; Motion estimation apparatus characterized in that it comprises. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 내지 제3 수직 및 수평 방향 움직임 추정수단(76 내지 78)은, 탐색 영역 데이터와 기준 블록 데이터를 입력으로하여 탐색 영역내 각 후보위치에서의 평균 절대 오차값들을 계산한 뒤 출력하는 제1 내지 제8 수직 방향 움직임 추정기;The first to third vertical and horizontal motion estimating means 76 to 78 are input to search area data and reference block data to calculate and output average absolute error values at respective candidate positions in the search area. First to eighth vertical motion estimators; 상기 제1 내지 제8 수직 방향 움직임 추정기로부터 발생되는 유효한 평균 절대 오차 값들을 선택하여 평균 절대 오차로 출력하는 선택기(54)를 구비하는 것을 특징으로 하는 움직임 추정장치.And a selector (54) for selecting valid average absolute error values generated from the first to eighth vertical motion estimators and outputting the average absolute error values. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 내지 제8 수직방향 움직임 추정기는, 탐색영역 데이터의 짝수번째 열과 홀수번째 열들로 구성된 데이터를 각각 입력받는 제1 내지 제8 선택기;The first to eighth vertical motion estimators may include first to eighth selectors configured to receive data consisting of even and odd columns of search area data, respectively; 상기 제1 내지 제8 선택기에 각각 연결되고, 기준 블록 데이터를 순서대로 입력받아 탐색 영역내 수직 방향에 존재하는 각 위치에서의 평균 절대 오차를 출력하는 제1 내지 제8 기본 연산기; 상기 제1 내지 제8 기본 연산기로부터의 평균 절대 오차를 입력받아 움직임 추정을 수행하는 동안 발생되는 유효한 평균 절대 오차값들을 선택하여 출력하는 제9 선택기를 구비하는 것을 특징으로 하는 움직임 추정장치.First to eighth basic calculators connected to the first to eighth selectors, respectively, and sequentially receiving reference block data and outputting an average absolute error at each position existing in a vertical direction in the search area; And a ninth selector which receives the average absolute error from the first to eighth basic calculators and selects and outputs valid average absolute error values generated during the motion estimation.
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