KR20000043589A - 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치 - Google Patents

비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20000043589A
KR20000043589A KR1019980059987A KR19980059987A KR20000043589A KR 20000043589 A KR20000043589 A KR 20000043589A KR 1019980059987 A KR1019980059987 A KR 1019980059987A KR 19980059987 A KR19980059987 A KR 19980059987A KR 20000043589 A KR20000043589 A KR 20000043589A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
previous
motion vector
blocks
frame
Prior art date
Application number
KR1019980059987A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100457065B1 (ko
Inventor
장동일
Original Assignee
전주범
대우전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자 주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR10-1998-0059987A priority Critical patent/KR100457065B1/ko
Publication of KR20000043589A publication Critical patent/KR20000043589A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100457065B1 publication Critical patent/KR100457065B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12—Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • H04N19/122—Selection of transform size, e.g. 8x8 or 2x4x8 DCT; Selection of sub-band transforms of varying structure or type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 현재 블록에 대응하는 위치의 이전 프레임내 이전 블록의 겹쳐지는 인접 이전 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측값을 산출함으로써 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 비트 발생량을 억제할 수 있도록 한 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 현재 블록에 대응하는 이전 프레임내 이전 블록에 겹치는 이동 영역을 갖는 이전 후보 블록들의 움직임 벡터들과 각각의 겹침 이동 영역 면적에 의거하여, 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 움직임 벡터 예측자를 산출하고, 현재 블록의 움직임 벡터와 산출된 움직임 벡터 예측자간의 감산을 통해 현재 블록에 대한 움직임 벡터 차분값을 산출하도록 함으로써, 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 비트 발생량을 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.

Description

비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치
본 발명은 비디오 신호 부호화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동영상 비디오 신호를 다수의 N×N 블록으로 분할한 각 블록의 움직임 벡터를 생성하는 데 적합한 움직임 벡터 생성 장치에 관한 것이다.
이 기술분야에 잘 알려진 바와같이, 이산화된 비디오 신호의 전송은 아날로그 신호보다 좋은 화질을 유지할 수 있다. 일련의 이미지 "프레임" 으로 구성된 비디오 신호가 디지탈 형태로 표현될 때, 특히 고품질 텔레비젼(HDTV)의 경우 상당한 양의 전송 데이터가 발생하게 된다. 그러나, 종래의 전송 채널의 사용가능한 주파수 영역이 제한되어 있으므로, 많은 양의 디지탈 데이터를 전송하기 위해서는 전송하고자 하는 데이터를 압축하여 그 전송량을 줄일 필요가 있다.
따라서, 송신측의 부호화 시스템에서는 비디오 신호를 전송할 때 그 전송되는 데이터량을 줄이기 위하여 비디오 신호가 갖는 공간적, 시간적인 상관성을 이용하여 압축 부호화한 다음 전송 채널을 통해 압축 부호화된 영상신호를 수신측의 복호화 시스템에 전송하게 된다.
한편, 영상신호를 부호화하는데 주로 이용되는 다양한 압축 기법으로서는, 확률적 부호화 기법과 시간적, 공간적 압축 기법을 결합한 하이브리드 부호화 기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있다.
상기한 부호화 기법중의 하나인 대부분의 하이브리드 부호화 기법은 움직임 보상 DPCM(차분 펄스 부호 변조), 2차원 DCT(이산 코사인 변환), DCT 계수의 양자화, VLC(가변장 부호화) 등을 이용한다. 여기에서, 움직임 보상 DPCM 은 현재 프레임과 이전 프레임간의 물체의 움직임을 결정하고, 물체의 움직임에 따라 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 예측치간의 차이를 나타내는 차분신호를 만들어내는 방법이다. 이러한 방법은, 예를들어 Staffan Ericsson 의 "Fixed and Adaptive Predictors for Hybrid Predictive/Transform Coding", IEEE Transactions on Communication, COM-33, NO.12 (1985년, 12월), 또는 Ninomiy와 Ohtsuka의 "A motion Compensated Interframe Coding Scheme for Television Pictures",IEEE Transactions on Communication, COM-30, NO.1 (1982년, 1월)에 기재되어 있다.
보다 상세하게, 움직임 보상 DPCM 에서는 현재 프레임과 이전 프레임간에 추정된 물체의 움직임에 따라, 현재 프레임을 이전 프레임으로부터 예측하는 것이다. 여기에서, 추정된 움직임은 이전 프레임과 현재 프레임간의 변위를 나타내는 2차원 움직임 벡터로 나타낼 수 있다. 여기에서, 물체의 화소 변위는, 잘 알려진 바와같이, 소정크기(예를들면, 8×8 블록, 16×16 블록 등)의 블록 단위로 현재 프레임의 현재 블록을 재구성된 이전 프레임의 탐색 영역내 다수의 후보 블록들과 비교하여 최적 정합 블록을 결정하여 입력되는 현재 프레임에 대해 블록 전체에 대한 프레임간 변위 벡터(프레임간에 블록이 이동한 정도)를 추정하는 블록 단위 움직임 추정 기법에 의해 결정될 수 있다.
따라서, 송신측에서는 비디오 신호를 전송할 때 상술한 바와같은 부호화 기법을 통해 공간적 및/또는 시간적인 상관성을 고려해 압축 부호화한 비디오 신호와 함께 추출된 움직임 벡터들을 채널의 요구에 부응하는 소망하는 비트 레이트로 전송 채널을 통해 수신측의 복호화 시스템에 전송된다.
즉, 비디오 부호화 시스템에서는 프레임내 또는 프레임간 상관성을 고려한 하이브리드 부호화 기법을 통해 부호화, 즉 현재 프레임과 재구성된 이전 프레임간의 N×N 블록(예를들면, 8×8 또는 16×16 등) 단위의 움직임 추정, 보상을 통해 얻어지는 에러신호(또는 오차신호)를 DCT, 양자화 및 가변길이 부호화 등의 기법을 적용하여 부호화한다.
이때, 움직임 추정을 통해 얻어지는 움직임 벡터들의 세트는, 수신측 복호화 시스템에서의 복원을 위해 부호화된 비디오 정보들과 함께 부호화되어 전송될 때, 각 움직임 벡터에 할당되는 비트량을 억제하기 위하여, 추출된 움직임 벡터가 그대로 전송되지 않고, 현재 프레임내 인접하는 블록의 이전 움직임 벡터와의 차값을 산출하여 전송하도록 하고 있다.
즉, 일예로서 도 5에 도시된 바와같이, 현재 프레임내 현재 블록에서 추출한 움직임 벡터가 MVC이고, 참조하고자 하는 주변의 블록의 이전 움직임 벡터가 MV1, MV2, MV3이며, 이때 현재 움직임 벡터값이 5이고 세 개의 이전 움직임 벡터값들이 각각 5, 7, 8인 경우라 가정할 때, 종래 방법에서는 세 개의 이전 움직임 벡터값들중 하나의 움직임 벡터 예측자(MVP)로 결정(예를들어, 세 개의 이전 움직임 벡터값들중 중간값의 움직임 벡터값)한 다음, 현재 움직임 벡터값과 결정된 움직임 벡터 예측자간의 차값, 즉 5-7=2값을 현재 블록의 움직임 벡터 예측값으로 부호화하여 전송한다. 따라서, 종래 방법에서는 이와같이 움직임 벡터 차분값을 전송함으로써 움직임 벡터에 할당되는 비트량을 절감할 수 있었다. 이러한 방법은 비디오 신호에서의 움직임 영역이 전역 움직임을 가질 때 상당히 효과적이라 할 수 있다.
한편, 비디오 신호내 움직임 영역 또는 움직임 물체는 전역 움직임뿐만이 아니라 지역 움직임을 가질 수 있다.
예를들어, 도 5에서 MV1, MV2, MV3에 각각 대응하는 인접 이전 블록들이 45도 경사 방향의 움직임을 갖는 반면에 MVC에 대응하는 현재 블록이 직진하는 전방 방향으로의 움직임을 갖는 경우가 발생하는 경우, MV1, MV2, MV3의 각 값들과 MVC값간에는 큰 차이를 나타낼 수 있다.
따라서, 이와같은 지역 움직임이 발생한 경우 상기한 종래 방법에 따라 움직임 벡터 차분(즉, 움직임 벡터 예측값)을 산출하는 경우 움직임 벡터에 할당되는 비트 발생량의 억제에 그다지 큰 효과를 얻을 수가 없었다.
본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출한 것으로, 현재 블록에 대응하는 위치의 이전 프레임내 이전 블록의 겹쳐지는 인접 이전 블록들의 움직임 벡터를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측값을 산출함으로써 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 비트 발생량을 억제할 수 있는 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 프레임내에 존재하는 공간축상의 상관도와 프레임간에 존재하는 시간축상의 상관도를 이용하여 입력 프레임 신호를 압축 부호화하는 부호화 시스템에서 현재 프레임과 재구성된 이전 프레임간의 블록 매칭을 수행하여 N×N 블록 단위로 움직임 벡터를 생성하는 장치에 있어서, 상기 현재 프레임을 기설정된 다수의 N×N 블록으로 분할하여 얻은 N×N 현재 블록과 상기 N×N 현재 블록에 대응하는 상기 이전 프레임내 P×P 탐색 영역내 다수의 N×N 후보 블록간의 블록 매칭을 통해 상기 N×N 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 추출하는 수단; 상기 추출된 움직임 벡터를 저장하며, 재구성된 이전 프레임내 각 N×N 이전 블록에 대한 움직임 벡터들을 제공하는 메모리 수단; 상기 N×N 현재 블록에 대응하는 이전 프레임내 N×N 이전 블록에 겹치는 이동 영역을 갖는 이전 블록들을 탐색하여 이전 후보 블록 정보를 발생하고, 이 발생된 각 이전 후보 블록에 대해 상기 대응 N×N 이전 블록에 겹치는 이동 영역의 면적을 산출하는 이전 후보 블록 탐색 수단; 상기 발생된 이전 후보 블록의 각 움직임 벡터와 상기 각 이전 후보 블록에 대해 각각 산출된 각 이동 영역 면적 정보에 의거하여, 상기 N×N 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 산출하는 수단; 및 상기 추출된 N×N 현재 블록의 움직임 벡터와 상기 움직임 벡터 예측자간의 감산을 통해 상기 N×N 현재 블록의 움직임 벡터 차분값을 산출하는 수단으로 이루어진 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 움직임 벡터 생성 기법을 적용하는 데 적합한 전형적인 비디오 부호화 시스템의 블록구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치에 대한 블록구성도,
도 3은 본 발명에 따라 움직임 벡터를 생성할 때 움직임 벡터 예측자(MVP)의 생성을 위해 이전 프레임에서 탐색되는 이전 후보 블록의 일예를 도시한 것으로, 도 3a는 현재 프레임의 일부를, 도 3b는 이전 프레임의 일부를 각각 도시한 도면,
도 4는 현재 블록에 대응하는 위치의 이전 프레임내 이전 블록에 이전 후보 블록의 일부가 이동하여 겹쳐지는 형태를 일예로서 도시한 예시도,
도 5는 종래 방법에 따라 움직임 벡터 예측자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
202 : 영역 분할 블록 204 : 탐색 영역 결정 블록
206 : 움직임 추정기 208 : 이전 후보 블록 탐색 블록
210 : MV 메모리 212 : MVP 결정 블록
214 : MVD 산출 블록
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 움직임 벡터 생성 기법을 적용하는 데 적합한 전형적인 비디오 부호화 시스템의 블록구성도를 나타낸다.
동도면에 도시된 바와같이, 비디오 부호화 시스템은, 제 1 프레임 메모리(102), 감산기(104), 비디오 부호화 블록(106), 양자화 블록(108), 가변길이 부호화 블록(VLC)(110), 비디오 복원 블록(112), 가산기(114), 제 2 프레임 메모리(116), 움직임 추정 블록(ME)(118) 및 움직임 보상 블록(MC)(120)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 먼저, 제 1 프레임 메모리(102)에는 부호화하고자하는 비디오 신호의 현재 프레임에 대한 정보가 저장되며, 감산기(104)에서는 라인 L11 을 통해 제 1 프레임 메모리(102)로부터 제공되는 현재 프레임과 후술되는 움직임 추정 블록(120)으로부터 라인 L16을 통해 제공되는 현재 프레임과 재구성된 이전 프레임간의 움직임 추정, 보상을 통해 얻어진 예측 프레임을 감산하며, 그 결과 데이터, 즉 프레임간의 차분 화소값을 나타내는 에러 신호(또는 오차 신호)는 다음단의 비디오 부호화 블록(106)에 제공된다.
다음에, 비디오 부호화 블록(106)에서는 이산 코사인 변환(DCT)과 이 기술분야에서 잘 알려진 양자화 방법들을 이용함으로서, 감산기(104)로부터 제공되는 에러 신호를 일련의 양자화된 DCT 변환계수들로 부호화한다. 이때, 도 1에서의 도시는 생략되었으나, 비디오 부호화 블럭(106)에서의 에러 신호에 대한 양자화는 출력측 전송 버퍼로부터 제공되는 데이터 충만상태 정보에 따라 결정되는 양자화 파라메터(QP)에 의거하여 그 스텝 사이즈가 조절된다.
다음에, 라인 L12 상의 양자화된 DCT 변환계수들은 가변길이 부호화 블럭(108)과 비디오 복원 블럭(110)으로 각각 보내진다. 여기에서, 가변길이 부호화 블럭(108)에 제공된 양자화된 DCT 변환계수들은 라인 L15를 통해 후술되는 움직임 추정 블록(116)으로부터 제공되는 움직임 벡터 세트(즉, 움직임 벡터 차분값 세트)들과 함께 가변길이 부호화된 다음 원격지 수신측으로의 전송을 위해 도시 생략된 전송기로 전달된다.
한편, 비디오 부호화 블럭(106)으로부터 비디오 복원 블럭(110)에 제공되는 라인 L12 상의 양자화된 DCT 변환계수들은 역양자화 및 역이산 코사인 변환을 통해 다시 복원된 프레임 신호(즉, 에러 신호)로 변환된 다음, 다음단의 가산기(112)에 제공되며, 가산기(112)에서는 비디오 복원 블럭(110)으로부터의 복원된 프레임 신호(즉, 에러 신호)와 라인 L16을 통해 후술되는 움직임 보상 블럭(118)으로부터 제공되는 예측 프레임 신호를 가산하여 재구성된 이전 프레임 신호를 생성하며, 이와같이 재구성된 이전 프레임 신호는 제 2 프레임 메모리(114)에 저장된다. 따라서, 이러한 경로를 통해 부호화 처리되는 매 프레임에 대한 바로 이전 프레임 신호가 계속적으로 갱신되며, 이와같이 갱신되는 재구성된 이전 프레임 신호는 움직임 추정 및 보상을 위해 라인 L13을 통해 하기에 기술되는 움직임 추정 블록(116) 및 움직임 보상 블록(118)으로 각각 제공된다.
다른한편, 본 발명에 관련되는 움직임 추정 블록(116)에서는 제 1 프레임 메모리(102)로부터 제공되는 라인 L11 상의 현재 프레임과 상기한 제 2 프레임 메모리(114)로부터 제공되는 라인 L13 상의 재구성된 이전 프레임에 의거하여, 라인 L11 상의 현재 프레임을 분할한 현재 N×N 블록(예를들면, 8×8 블록, 16×16 블록)과 라인 L13 상의 재구성된 이전 프레임내 P×P 탐색 영역(예를들면, 16×16 탐색 영역, 32×32 탐색 영역)의 다수의 N×N 이전 블록간의 블록 매칭을 통해 움직임을 추정하며, 이러한 움직임 추정을 통해 얻어지는 움직임 벡터 세트들은 라인 L14를 통해 예측 프레임 신호를 생성하는 움직임 보상 블록(118)으로 제공된다.
또한, 움직임 추정 블록(116)에서는 현재 블록에 대한 움직임 벡터가 추출되면, 이전 프레임내 각 이전 블록에 대한 기저장된 이전 움직임 벡터들을 이용하여 움직임 벡터 예측자(MVP)를 산출하며, 현재 블록의 움직임 벡터와 산출된 MVP간의 감산을 통해 얻어지는 움직임 벡터 차분값(즉, 움직임 벡터 예측값)을 현재 블록에 대한 최종 움직임 벡터로써 라인 L15를 통해 전술한 가변길이 부호화 블록(108)으로 제공한다. 이와같이 이전 프레임내 이전 블록들의 움직임 벡터들을 이용하여 움직임 벡터 차분값을 생성하는 구체적인 과정에 대해서는 그 세부적인 세부 블록을 도시한 도 2를 참조하여 후에 상세하게 기술될 것이다.
한편, 움직임 보상 블록(118)에서는 라인 L13을 통해 제 2 프레임 메모리(114)에서 제공되는 재구성된 이전 프레임 신호 및 L14를 통해 움직임 추정 블록(116)에서 제공되는 움직임 벡터들에 의거하는 움직임 보상을 수행하여 예측 프레임 신호를 생성하며, 여기에서 생성된 예측 프레임 신호는 라인 L16을 통해 전술한 감산기(104) 및 가산기(112)로 각각 제공된다.
다음에, 상술한 바와같은 구성을 갖는 비디오 부호화 시스템에 적용할 수 있는 본 발명에 따른 움직임 벡터 생성 기법에 대하여 설명한다.
도 2는 상술한 바와같은 구성을 갖는 비디오 부호화 시스템에 적용하는 데 적합한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치에 대한 블록구성도를 나타낸다.
동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 움직임 벡터 생성 장치는 영역 분할 블록(202), 탐색 영역 결정 블록(204), 움직임 추정기(206), 이전 후보 블록 탐색 블록(208), MV 메모리(210), MVP 산출 블록(212) 및 MVD 산출 블록(214)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 영역 분할 블록(202)에서는 라인 L11을 통해 도 1의 제 1 프레임 메모리(102)로부터 제공되는 현재 프레임 신호를 기설정된 다수의 N×N 현재 블록(예를들면, 16×16 블록)으로 분할하며, 여기에서 분할된 N×N 현재 블록들은 라인 L20 및 L21을 통해 탐색 영역 결정 블록(204), 움직임 추정기(206) 및 이전 후보 블록 탐색 블록(208)으로 각각 제공된다.
또한, 탐색 영역 결정 블록(204)에서는, 라인 L20을 통해 제공되는 현재 블록에 대응하는 P×P 탐색 영역(예를들면, 32×32 탐색 영역)을 라인 L13을 통해 도 1의 제 2 프레임 메모리(114)에서 제공되는 재구성된 이전 프레임에서 결정하고, N×N 현재 블록에 대응하는 다수의 N×N 후보 블록을 발생하여 다음단의 움직임 추정기(206)로 제공한다.
다음에, 움직임 추정기(206)에서는 현재 블록과 다수의 후보 블록간의 블록 매칭을 수행하여 그 오차값이 최소인 후보 블록을 최적 정합 블록으로 결정하고, 현재 블록과 결정된 최적 정합 블록간의 변위값을 현재 블록에 대한 움직입 벡터로써 추출하여 라인 L14 및 L22를 통해 도 1의 움직임 보상 블록(118), MV 메모리(210) 및 MVD 산출 블록(214)으로 각각 제공한다.
한편, 이전 후보 블록 탐색 블록(208)에서는 라인 L21을 통해 현재 블록이 제공될 때, 현재 블록에 대응하는 이전 프레임내 이전 블록에 이동된 영역이 겹치는 기설정된 개수(예를들면, 3 - 5개) 이내의 이전 블록들을 탐색하고, 이 탐색된 이전 블록들을 이전 후보 블록으로 결정하며, 또한 결정된 각 이전 후보 블록이 대응 이전 블록에 겹치는 겹치는 이동 영역의 면적 정보를 산출한다.
즉, 일예로서 도 3에 도시된 바와같이, 현재 프레임(310)내 현재 블록이 CB이고 현재 블록에 대응하는 이전 프레임(320)내 이전 블록(PB)에 겹치는 이동 영역을 갖는 이전 후보 블록이 PB1, PB2, PB3이라고 가정할 때, 이전 후보 블록 PB1, PB2, PB3 각각의 겹치는 이동 영역의 면적이, 일예로서 도 4에 도시된 바와같이, pb1, pb2, pb3 와 같은 경우, 이전 후보 블록 탐색 블록(208)에서는 이전 후보 블록 정보와 함께 각 이전 후보 블록의 겹침 이동 영역 면적 정보를 라인 L23을 통해 MVP 산출 블록(212)으로 제공한다.
더욱이, 본 발명에서는 현재 블록에 대응하는 위치의 이전 블록에 이동 영역이 겹치는 이전 블록들을 탐색할 때, 겹치는 이동 영역의 면적이 기설정된 임계값(TH)을 초과하는 이전 블록들을 이전 후보 블록으로 결정하고, 또한 결정 가능한 이전 후보 블록의 최대 개수를 제한할 수 있는 데, 예를들어 최대 개수를 3개인 경우 이전 후보 블록 탐색 블록(208)에서는 겹치는 면적이 임계값 이상인 이전 블록들중 그 면적이 큰 순서로 3개를 이전 후보 블록으로 결정하게 될 것이다.
다음에, MVP 산출 블록(212)에서는, 라인 L23을 통해 제공되는 이전 프레임내 이전 후보 블록 정보에 의거하여, 결정된 각 이전 후보 블록들에 대한 움직임 벡터들을 MV 메모리로부터 인출하고, 이 인출된 이전 후보 블록의 움직임 벡터들과 라인 L23을 통해 제공된 이전 후보 블록의 겹침 이동 영역 면적 정보에 의거하여 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 움직임 벡터 예측자(MVP)를 산출하며, 여기에서 산출된 움직임 벡터 예측자는 라인 L24를 통해 MVD 산출 블록(214)으로 제공된다.
이때, MVP는, 이전 후보 블록 및 각 이전 후보 블록의 겹침 이동 영역 면적이 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같다고 가정할 때, 겹침 이동 영역이 큰 이전 후보 블록의 움직임 벡터에 가중치를 부여하는 방식으로 산출, 즉 하기의 수학식 1과 같이 산출된다.
상기한 수학식 1에서 mv1은 이전 후보 블록(PB1)의 움직임 벡터를, mv2는 이전 후보 블록(PB2)의 움직임 벡터를, mv3는 이전 후보 블록(PB3)의 움직임 벡터를, pb1은 이전 후보 블록(PB1)의 겹침 이동 영역의 면적을, pb2는 이전 후보 블록(PB2)의 겹침 이동 영역의 면적을, pb3은 이전 후보 블록(PB3)의 겹침 이동 영역의 면적을 각각 의미한다.
상술한 바와같이, MVP를 산출한 때 겹침 이동 영역의 면적이 큰 이전 후보 블록의 움직임 벡터에 가중치를 부여하는 것은, 현재 블록의 움직임 벡터가 상대적으로 큰 겹침 이동 영역을 갖는 이전 후보 블록의 움직임 벡터에 더 근접한 값을 갖을 확률이 높기 때문이며, 이것은 결국 움직임 벡터에 할당되는 비트값의 억제로 이어지게 된다.
한편, MVD 산출 블록(214)에서는 라인 L22를 통해 움직임 추정기(206)로부터 제공되는 현재 블록의 움직임 벡터와 라인 L24를 통해 MVP 산출 블록(212)으로부터 제공되는 움직임 벡터 예측자간의 감산을 통해 움직임 벡터 차분값(MVD)을 산출하며, 여기에서 산출되는 움직임 벡터 차분값은, 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측값으로써 라인 L15를 통해 도 1의 가변길이 부호화 블록(108)으로 제공된다.
따라서, 도 1의 가변길이 부호화 블록(108)에서는 라인 L12 상의 양자화된 DCT 변환계수들을 L15를 통해 제공되는 움직임 벡터 예측값(차분값) 세트들과 함께 가변길이 부호화한 도시 생략된 전송기로 전달하게 된다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 현재 블록에 대응하는 이전 프레임내 이전 블록에 겹치는 이동 영역을 갖는 이전 후보 블록들의 움직임 벡터들과 각각의 겹침 이동 영역 면적에 의거하여, 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 움직임 벡터 예측자를 산출하고, 이 산출된 움직임 벡터 예측자를 이용하여 현재 블록에 대한 움직임 벡터 차분값을 산출하도록 함으로써, 현재 블록의 움직임 벡터에 대한 비트 발생량을 효과적으로 억제할 수 있다.

Claims (3)

  1. 프레임내에 존재하는 공간축상의 상관도와 프레임간에 존재하는 시간축상의 상관도를 이용하여 입력 프레임 신호를 압축 부호화하는 부호화 시스템에서 현재 프레임과 재구성된 이전 프레임간의 블록 매칭을 수행하여 N×N 블록 단위로 움직임 벡터를 생성하는 장치에 있어서,
    상기 현재 프레임을 기설정된 다수의 N×N 블록으로 분할하여 얻은 N×N 현재 블록과 상기 N×N 현재 블록에 대응하는 상기 이전 프레임내 P×P 탐색 영역내 다수의 N×N 후보 블록간의 블록 매칭을 통해 상기 N×N 현재 블록에 대한 움직임 벡터를 추출하는 수단;
    상기 추출된 움직임 벡터를 저장하며, 재구성된 이전 프레임내 각 N×N 이전 블록에 대한 움직임 벡터들을 제공하는 메모리 수단;
    상기 N×N 현재 블록에 대응하는 이전 프레임내 N×N 이전 블록에 겹치는 이동 영역을 갖는 이전 블록들을 탐색하여 이전 후보 블록 정보를 발생하고, 이 발생된 각 이전 후보 블록에 대해 상기 대응 N×N 이전 블록에 겹치는 이동 영역의 면적을 산출하는 이전 후보 블록 탐색 수단;
    상기 발생된 이전 후보 블록의 각 움직임 벡터와 상기 각 이전 후보 블록에 대해 각각 산출된 각 이동 영역 면적 정보에 의거하여, 상기 N×N 현재 블록에 대한 움직임 벡터 예측자를 산출하는 수단; 및
    상기 추출된 N×N 현재 블록의 움직임 벡터와 상기 움직임 벡터 예측자간의 감산을 통해 상기 N×N 현재 블록의 움직임 벡터 차분값을 산출하는 수단으로 이루어진 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이전 후보 블록 탐색 수단은, 상기 대응 N×N 이전 블록에 겹치는 이동 영역의 면적이 기설정된 임계값(TH)을 초과하는 이전 블록을 상기 이전 후보 블록으로 결정하는 것을 특징으로 하는 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결정된 이전 후보 블록이 세 개일 때 상기 움직임 벡터 예측자는, 다음의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 비디오 신호의 움직임 벡터 생성 장치.
    (상기 수학식에서 mv1은 이전 후보 블록(PB1)의 움직임 벡터를, mv2는 이전 후보 블록(PB2)의 움직임 벡터를, mv3는 이전 후보 블록(PB3)의 움직임 벡터를, pb1은 이전 후보 블록(PB1)의 겹침 이동 영역의 면적을, pb2는 이전 후보 블록(PB2)의 겹침 이동 영역의 면적을, pb3은 이전 후보 블록(PB3)의 겹침 이동 영역의 면적을 각각 의미함.)
KR10-1998-0059987A 1998-12-29 1998-12-29 비디오신호의움직임벡터생성장치 KR100457065B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0059987A KR100457065B1 (ko) 1998-12-29 1998-12-29 비디오신호의움직임벡터생성장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0059987A KR100457065B1 (ko) 1998-12-29 1998-12-29 비디오신호의움직임벡터생성장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000043589A true KR20000043589A (ko) 2000-07-15
KR100457065B1 KR100457065B1 (ko) 2005-05-19

Family

ID=19566845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0059987A KR100457065B1 (ko) 1998-12-29 1998-12-29 비디오신호의움직임벡터생성장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100457065B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100460950B1 (ko) * 2001-12-18 2004-12-09 삼성전자주식회사 트랜스코더 및 트랜스코딩 방법
KR100681252B1 (ko) * 2004-10-02 2007-02-09 삼성전자주식회사 트랜스코딩을 위해 출력 매크로블록 모드와 출력움직임벡터를 추정하는 방법 및 이를 이용한 트랜스코더
KR101044934B1 (ko) * 2003-12-18 2011-06-28 삼성전자주식회사 움직임 벡터 추정방법 및 부호화 모드 결정방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8909498D0 (en) * 1989-04-26 1989-06-14 British Telecomm Motion estimator
US5198901A (en) * 1991-09-23 1993-03-30 Matsushita Electric Corporation Of America Derivation and use of motion vectors in a differential pulse code modulation system
KR950014862B1 (ko) * 1992-02-08 1995-12-16 삼성전자주식회사 움직임추정방법 및 그 장치
TW321748B (ko) * 1994-02-23 1997-12-01 Rca Thomson Licensing Corp
JP3618783B2 (ja) * 1994-05-25 2005-02-09 キヤノン株式会社 画像符号化方法及び画像符号化装置
JPH07336650A (ja) * 1994-06-06 1995-12-22 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> フィールド内挿方法
KR100213021B1 (ko) * 1994-11-29 1999-08-02 윤종용 중첩 움직임 추정 및 보상방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100460950B1 (ko) * 2001-12-18 2004-12-09 삼성전자주식회사 트랜스코더 및 트랜스코딩 방법
KR101044934B1 (ko) * 2003-12-18 2011-06-28 삼성전자주식회사 움직임 벡터 추정방법 및 부호화 모드 결정방법
KR100681252B1 (ko) * 2004-10-02 2007-02-09 삼성전자주식회사 트랜스코딩을 위해 출력 매크로블록 모드와 출력움직임벡터를 추정하는 방법 및 이를 이용한 트랜스코더

Also Published As

Publication number Publication date
KR100457065B1 (ko) 2005-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0181027B1 (ko) 화소 단위 움직임 추정을 이용하는 영상처리 시스템
TWI395489B (zh) A video coding apparatus, and an image decoding apparatus
EP0634874B1 (en) Determination of motion vectors in a frame decimating video encoder
JP3917692B2 (ja) ディジタル映像信号符号化装置及びその方法
KR20020093032A (ko) 모션 정보 코딩 및 디코딩 방법
KR0171145B1 (ko) 이미지 부호화 시스템용 움직임 보상 장치
US5654761A (en) Image processing system using pixel-by-pixel motion estimation and frame decimation
JP3681784B2 (ja) 映像信号符号化装置
KR100212559B1 (ko) 물체의 윤곽 부호화 시스템 및 그의 움직임 추정방법
KR100457065B1 (ko) 비디오신호의움직임벡터생성장치
KR100203638B1 (ko) 반화소 단위 움직임 추정방법
KR100207397B1 (ko) 영상 부호화 시스템의 움직임 예측장치 및 방법
KR100203714B1 (ko) 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템
KR100252346B1 (ko) 개선된 텍스쳐 움직임 벡터 부호화 장치 및 그 방법
KR100293445B1 (ko) 움직임벡터코딩방법
KR100238891B1 (ko) 개선된 움직임 추정 장치 및 그 추정 방법
KR100203703B1 (ko) 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템
KR100196827B1 (ko) 영상부호기의 움직임 벡터 압축방법
KR970010096B1 (ko) 영상 데이타의 압축 부호화를 위한 두계층 움직임 추정장치 및 그 방법
KR100203660B1 (ko) 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템
KR100203709B1 (ko) 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템
KR0174444B1 (ko) 초저속 전송을 위한 움직임 보상장치
KR100220581B1 (ko) 물체 윤곽 부호화를 위한 버텍스 부호화 장치
KR0159374B1 (ko) 서치 그리드를 이용한 영상신호 부호화 장치
KR100203699B1 (ko) 비트 발생량 조절기능을 갖는 영상 부호화 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111101

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121101

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee