KR20170001335A - 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홀드 타입 디스플레이에서 발생하는 모션 블러(motion blur)를 줄이기 위한 압축된 메모리 데이터를 이용한 움직임 추정방법에 관한 것으로, 현재 이미지 프레임과 이전 이미지 프레임을 저장하는 제 1단계와, 현재 압축 이미지 픽셀그룹과 이전 압축 이미지 픽셀그룹을 생성하고, 현재 픽셀그룹 플래그 비트와 이전 픽셀그룹 플래그 비트를 연산하는 제 2단계와, 현재 픽셀그룹 매크로 블록과 이전 픽셀그룹 매크로 블록을 정의하는 제 3단계와, 매크로 블록별로 계산하여 모션을 추정하는 제 4단계로 구성되어, 종래의 움직임 추정 방법보다 연산량이 절감되고, 동시에 메모리 사용량을 줄일 수 있으며, 버스트래픽 감소에 의한 전력소모량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 홀드 타입 디스플레이에서 발생하는 모션 블러(motion blur)를 줄이기 위한 압축된 메모리 데이터를 이용한 움직임 추정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재 이미지 프레임과 이전 이미지 프레임을 압축하여 움직임을 추정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 모션블러(Motion blur) 제거 목적으로 BMA기반의 움직임 추정(Motion estimation)을 사용한다. 하지만 BMA기반의 움직임 추정(Motion estimation)은 여전히 많은 연산을 요구하고 있으며, 높은 버스트래픽으로 인한 많은 전력소모가 발생한다. 또한 하드웨어 복잡도가 높으며 움직임 추정(Motion estimation) 연산시 여러 프레임 데이터를 필요로 하므로 많은 양의 버퍼 메모리를 필요로 하는 문제점이 있었다.
상기와 같이 문제가 되었던 연산량을 절감하고, 동시에 메모리 사용량을 줄일 수 있는 모션 추정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 현재 이미지 프레임과 이전 이미지 프레임을 저장하는 제 1단계와, 현재 압축 이미지 픽셀그룹과 이전 압축 이미지 픽셀그룹을 생성하고, 현재 픽셀그룹 플래그 비트와 이전 픽셀그룹 플래그 비트를 연산하는 제 2단계와, 현재 픽셀그룹 매크로 블록과 이전 픽셀그룹 매크로 블록을 정의하는 제 3단계와, 매크로 블록별로 계산하여 모션을 추정하는 제 4단계로 구성된다.
상기한 바와 같이 종래의 움직임 추정 방법보다 연산량이 절감되고, 동시에 메모리 사용량을 줄일 수 있으며, 버스트래픽 감소에 의한 전력소모량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 선행기술인 블럭 기반의 움직임 보상 장치 및 방법의 대표도.
도 2는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 순서도.
도 3은 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 구성요소인 제 2단계의 참고도.
도 4는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 구성요소인 제 3단계의 참고도.
도 5는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 구성요소인 제 4단계의 참고도.
도 2는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 순서도.
도 3은 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 구성요소인 제 2단계의 참고도.
도 4는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 구성요소인 제 3단계의 참고도.
도 5는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 구성요소인 제 4단계의 참고도.
홀드 타입 디스플레이에서 발생하는 모션 블러(motion blur)를 줄이기 위한 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법에 있어서, 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)을 저장하는 제 1단계(S10);와, 상기 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)을 픽셀단위로 각각 비교하고 압축하여 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 생성하고, 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210) 각각의 압축 경우에 따라 현재 픽셀그룹 압축 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)를 연산하는 제 2단계(S20);와, 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 묶어 새로운 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)을 정의하는 제 3단계(S30);와, 상기 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)에 구성된 현재 픽셀그룹 압축 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)에 따라 매크로 블록별로 계산하여 모션을 추정하는 제 4단계(S40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법이다.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명인 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법의 순서도로서, 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)이 저장되는 제1 단계(S10)가 실행된다.
그 후, 상기 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)을 압축하여 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 생성하며 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)의 각각의 압축 경우에 따라 현재 픽셀그룹 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)를 연산하는 제 2단계(S20)가 실행된다. 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)은 상기 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)의 적어도 수평, 수직방향의 2개 이상의 픽셀로 구성된 픽셀그룹을 압축한다. 상기 제 2단계(S20)의 압축은 서로 근접한 픽셀간에 압축이 가능하여 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)의 인접된 픽셀을 비교하여 압축대상의 픽셀의 개수를 M행 * N열의 픽셀그룹으로 정의하였을때, 서로 근접한 픽셀끼리 압축가능한 모든 경우는 각 M행과 N열의 픽셀에 대해여, 첫 번째 행과 첫 번째 열부터, 모든 행, 열에 대해 각각 M번째 행과 N번째 열까지 근접된 수평으로 우측, 수직적으로 아래쪽 픽셀과 동일한가 여부에 의해 결정되며, 개의 압축 경우의 수를 가진다. 예를 들어 M을 2, N을 2개로 하여 4개의 픽셀을 압축한 경우, 상기의 수식에 따라 가지 방법으로 압축이 가능하며, 이는 각각 자리의 2진수로의 현재 픽셀그룹 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)로 표기된다. 상기 현재 픽셀그룹 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)는 도 3과 같이 나타난다. 도 3에서 은 1, 2, 3, 4 픽셀을 나타내며, 도 3의 1)은 1, 2 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 000으로 저장되고, 도 3의 2)는 1, 3 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 001로 저장되며, 도 3의 3)은 1, 2, 3 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 010으로 저장되고, 도 3의 4)는 2, 4 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 011로 저장되며, 도 3의 5)는 3, 4 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 100으로 저장되고, 도 3의 6)은 2, 3, 4 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 101로 저장되며, 도 3의 7)은 1, 2, 3, 4 픽셀이 압축되는 경우로서 이때 플래그비트는 110으로 저장되고, 도 3의 8)은 압축이 되지 않는 경우로서 이때 플래그비트는 111로 저장된다.
그 후, 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 상기 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 묶어 새로운 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)을 정의하는 제 3단계(S30)가 실행된다. 상기 제 3단계(S30)의 현재 프레임 매크로 블럭(130)과 상기 이전 프레임 매크로 블럭(230)은 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 상기 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 적어도 수평, 수직방향으로 2개 이상씩 각각 묶어 하나의 블록으로 정의하며, 이것은 도 4를 통하여 더욱 자세하게 알 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시예로서, 도 4의 a)는 상기 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)의 1 픽셀 단위를 나타낸 것이고, 도 4의 b)는 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 수평픽셀 2개, 수직픽셀 2개로 하여 4개의 픽셀을 압축한 예를 나타낸 것이며, 도 4의 c)는 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 64개씩 묶어 매크로 블록을 지정하는 예를 나타내고, 도 4의 d)는 상기 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 상기 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)의 한 단위를 나타내고 있다.
이 후, 상기 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 상기이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)에 구성된 상기 현재 픽셀그룹 플래그 비트(120)와 상기 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)에 따라 매크로 블록별로 계산하여 모션을 추정하는 제 4단계(S30)가 실행된다. 상기 제 4단계는 매크로 블록별로 비교하되, 상기 제 2단계(S20)에서 압축된 픽셀 그룹단위로 움직임 추정 연산을 수행함으로써, 픽셀단위로 움직임 추정 연산을 수행하는 것보다 연산량을 현저히 줄일 수 있다. 계산은 도 5의 수식을 통하여 수행된다. 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)은 구성된 현재 픽셀그룹 플래그 비트(120)를 통하여 각각의 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)의 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)들과 상기 도 5의 계산식을 통한 계산을 한다. 만약 현재 프레임 픽셀을 C, 이전 프레임 픽셀을 P로 나타낼 경우, 매크로 블록(130)에 구성된 현재 픽셀그룹 플래그 비트(120)가 000이고, 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)에 구성된 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)가 000이라면 을 계산한다. 이렇게 각 블록단위로 계산하여 가장 작은 계산결과가 나오는 픽셀그룹단위 위치로 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)에 대한 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130) 움직임 벡터(motion vector)를 연산 가능하다. 상기 연산의 경우 최초의 연산만 한 후, 동일한 연산은 수행하지 않고 결과값을 반복 사용한다. 예를들어 의 픽셀연산을 수행한 경우, 이후 압축된 동일한 픽셀에 의하여 발생 되는 의 연산은 수행하지 않고 결과값을 반복 사용하여 연산량과 이에 따른 소모전력을 줄이고, 버스 트래픽등을 최소화하는 효과가 있다. 또한, 픽셀단위로 비교하는 것이 아닌 압축된 픽셀그룹 매크로 블록 안의 압축 픽셀단위로 비교하기 때문에 연산량이 현저하게 감소하고, 또한 메모리 사용량이 줄어들며, 연산을 수행하면서 필요한 데이터 이동량을 감소시켜 높은 전력소모량을 줄이는 효과가 있다.
본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
100. 현재 이미지 프레임
110. 현재 압축 이미지 픽셀그룹
120. 현재 픽셀그룹 플래그 비트 130. 현재 픽셀그룹 매크로 블록
200. 이전 이미지 프레임 210. 이전 압축 이미지 픽셀그룹
220. 이전 픽셀그룹 플래그 비트 230. 이전 픽셀그룹 매크로 블록
S10. 제 1단계 S20. 제 2단계
S30. 제 3단계 S40. 제 4단계
120. 현재 픽셀그룹 플래그 비트 130. 현재 픽셀그룹 매크로 블록
200. 이전 이미지 프레임 210. 이전 압축 이미지 픽셀그룹
220. 이전 픽셀그룹 플래그 비트 230. 이전 픽셀그룹 매크로 블록
S10. 제 1단계 S20. 제 2단계
S30. 제 3단계 S40. 제 4단계
Claims (7)
- 홀드 타입 디스플레이에서 발생하는 모션 블러(motion blur)를 줄이기 위한 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법에 있어서,
현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)을 저장하는 제 1단계(S10);와,
상기 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)을 픽셀단위로 각각 비교하고 압축하여 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 생성하고, 상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210) 각각의 압축 경우에 따라 현재 픽셀그룹 압축 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)를 연산하는 제 2단계(S20);와,
상기 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 묶어 새로운 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)을 정의하는 제 3단계(S30);와,
상기 현재 픽셀그룹 매크로 블록(130)과 이전 픽셀그룹 매크로 블록(230)에 구성된 현재 픽셀그룹 압축 플래그 비트(120)와 이전 픽셀그룹 플래그 비트(220)에 따라 매크로 블록별로 계산하여 모션을 추정하는 제 4단계(S40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제 2단계(S20)의 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)은 현재 이미지 프레임(100)과 이전 이미지 프레임(200)의 적어도 2개 이상의 픽셀을 비교하여 압축하는 것을 특징으로 하는 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제 3단계(S30)의 현재 프레임 매크로 블럭(130)과 이전 프레임 매크로 블럭(230)은 현재 압축 이미지 픽셀그룹(110)과 이전 압축 이미지 픽셀그룹(210)을 적어도 2개 이상의 픽셀그룹을 묶어 하나의 블록으로 각각 정의하는 것을 특징으로 하는 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제 4단계(S40)의 계산은 상기 제 2단계(S20)에서 최초의 연산만 한 후, 동일한 연산은 수행하지 않고 결과값을 반복 사용하는 것을 특징으로 하는 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제 4단계(S40) 모션 추정은 상기 제 2단계(S20)에서 압축된 픽셀그룹단위로 수행되는 것을 특징으로 하는 압축된 메모리 데이터를 이용한 모션 추정방법.
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