KR960020507A - Video encoding method and apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동영상 부호화방법 및 장치에 관한 것으로서, 제1 및 제2버퍼, 움직임 추정 및 보상기, MC 에러 발생 및 분리기, 제1 및 제2쿼드트리 처리기, 멀티플렉서, 양자화기, 가변장부호화기, 비트율제어기, 역양자화기, 제1 및 제2역쿼드트리 처리기와, 가산기 및 필터로 구성되어, 움직임 보상후에 발생되는 MC 에러를 특성에 따라서 누적에러와 보상에러로 분리하고 각각의 특성에 맞도록 부호화처리한다.The present invention relates to a video encoding method and apparatus, comprising: first and second buffers, motion estimator and compensator, MC error generator and separator, first and second quadtree processors, multiplexers, quantizers, variable length encoders, bit rate controllers. It consists of inverse quantizer, first and second inverse quadtree processors, adder and filter, and separates MC errors generated after motion compensation into cumulative errors and compensation errors according to their characteristics and encodes them according to their characteristics. do.

따라서 종래에 비하여 비트발생량을 감소시키며, 화질을 개선시키며, 처리구조를 단순화시킬 수 있는 잇점이 있다.Accordingly, there is an advantage in that the amount of bit generation is reduced, the image quality is improved, and the processing structure is simplified as compared with the conventional art.

Description

동영상 부호화방법 및 장치Video encoding method and apparatus

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음As this is a public information case, the full text was not included.

제3도는 본 발명에 의한 동영상 부호화장치를 나타낸 블럭도이다,3 is a block diagram showing a video encoding apparatus according to the present invention.

제4도는 제3도에 도시된 움직임 추정 및 보상기와 MC에러 발생 및 분리기의 상세블럭도이다,4 is a detailed block diagram of the motion estimation and compensator and the MC error generation and separator shown in FIG.

제5도는 제3도에 도시된 제1 및 제2쿼드트리 처리기의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the first and second quadtree processors shown in FIG.

Claims (9)

이전의 원영상을 참조하여 현재의 원영상에 대한 움직임 평가를 수행하여 움직임벡터를 생성하고, 상기 움직임벡터와 이전의 복원영상을 참조하여 움직임보상 영상을 생성하는 움직임 보상과정; 상기 움직임 보상과정을 수행한 후에 발생되는 움직임보상 에러를 누적에러와 보상에러로 분리하는 에러분리과정: 상기 에러분리 과정에서 분리된 누적에러와 보상에러를 각 에러의 특성에 맞도록 쿼드트리 처리하는 쿼드트리처리과정; 상기 쿼드트리처리과정에서 처리된 누적에러와 보상에러의 각 쿼드트리에서의 평균값에 대한 양자화를 수행하고, 소정의 양자화간격에 따라서 양자화계수를 결정하는 양자화과정; 상기 양자화과정에서 양자화된 데이타에 대하여 가변장 부호화를 수행하는 가변장부호화과정; 상기 가변장부호화과정에서 출력되는 데이타를 저장하는 저장과정; 상기 저장과정에서 저장된 데이타의 양에 따라서 상기 양자화과정에 제공할 양자화간격을 결정하는 비트율 제어과정; 상기 양자화과정에서 양자화된 데이타를 양자화되기 이전의 데이타로 변환하는 역양자화과정: 상기 역양자화기의 출력데이타 중 특정한 부블럭에서 평균값이 있는 블럭에 대하여 역쿼드트리 처리를 수행하여 재생 보상에러 및 재생 누직에러를 생성하는 역쿼드트리 처리과정; 및 상기 역쿼드트리 처리과정에서 생성되는 재생 보상에러와 재생 누적에러와 상기 움직임 보상과정에서 생성되는 움직임보상 영상으로부터 1차적인 복원영상을 만든 후에 저역통과필터링을 통하여 최종적인 복원영상을 생성하는 복원영상 생성과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화방법.A motion compensation process of generating a motion vector by performing motion evaluation on the current original image with reference to a previous original image, and generating a motion compensated image by referring to the motion vector and the previous reconstructed image; An error separation process for separating a motion compensation error generated after performing the motion compensation process into a cumulative error and a compensation error: quadtree processing the cumulative error and the compensation error separated in the error separation process according to the characteristics of each error. Quadtree processing; A quantization step of performing quantization on the mean value in each quadtree of the cumulative error and the compensation error processed in the quadtree processing, and determining a quantization coefficient according to a predetermined quantization interval; A variable length encoding process of performing variable length encoding on the quantized data in the quantization process; A storage process of storing data output in the variable length encoding process; A bit rate control process of determining a quantization interval to be provided to the quantization process according to the amount of data stored in the storage process; Inverse quantization process of converting quantized data into data before quantization in the quantization process: Inverse quadtree processing is performed on a block having an average value at a specific subblock among the output data of the inverse quantizer to reproduce compensation error and reproduction A reverse quad tree process for generating a root error; And reconstructing the final reconstructed image through low pass filtering after creating a first reconstructed image from the regeneration compensation error generated during the inverse quadtree processing, the reproducing accumulation error, and the motion compensation image generated in the motion compensation process. Video encoding method comprising the image generation process. 제1항에 있어서, 상기 쿼드트리 처리과정에서 누적에러의 대부분은 저역통과필터링 처리하고, 평균값이 ‘0’가 아닌 일부에 대해서만 쿼드트리 처리하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화방법.The video encoding method of claim 1, wherein, in the quadtree processing, most of the cumulative errors are lowpass filtered, and the quadtree processing is performed only on a portion of which the average value is not '0'. 제1항에 있어서, 상기 쿼드트리 처리과정에서 보상에러중 중복되어 있는 에러는 쿼드트리 처리하여 평균값을 부호화하고, 나머지 크기가 작은 에러에 대해서는 부호화하지 않는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화방법.The video encoding method of claim 1, wherein an error duplicated among the compensation errors in the quadtree processing is quadtree-processed to encode an average value, and not to encode an error having a small remaining size. 이전의 원영상과 현재의 원영상을 저장하기 위한 제1버퍼; 상기 제1버퍼에 저장된 이전의 원영상을 참조히여 현재의 원영상에 대한 움직임 평가를 수행하여 움직임벡터를 생성하고, 생성된 움직임벡터와 이전의 복원 영상을 참조하여 움직임보상 영상을 생성하기 위한 움직임추정 및 보상기; 상기 움직임추정 및 보상기에서 생성된 움직임보상 영상과 현재의 원영상를 가지고 움직임보상 에러를 생성하고, 보상에러와 누적에러로 분리하기 위한 움직임보상 에러발생 및 분리기; 상기 움직임보상 에러발생 및 분리기에서 출력되는 보상에러와 누적에러에 대하여 부호화를 위한 쿼드트리 처리를 수행하기 위한 제1 및 제2쿼드트리 처리기; 상기 움직임추정 및 보상기에서 생성된 움직임벡터와 상기 제1 및 제2쿼드트리 처리기의 출력데이타를 절환하여 출력하기 위한 절환부; 상기 절환부의 출력데이타 중에서 쿼드트리에서의 평균값에 대산 양자화를 수행하고, 소정의 양자화간격에 따라서 양자화계수를 결정하기 위한 양자화기; 상기 양자화기에서 양자화된 데이타에 대하여 가변장 부호화를 수행하기 위한 가변장부호화기; 상기 가변장부호화기에서 출력되는 데이타를 저장하기 위한 제2버퍼; 상기 제2버퍼에 저장된 데이타의 양에 따라서 상기 양자화기에 제공할 양자화간격을 결장하기 위한 비트율 제어기; 상기 양자화기에서 앙자화된 데이타를 양자화되기 이전의 데이타로 변환하기 위한 역양자화기; 상기 역양자화기의 출려데이타 중 특정한 부블럭에서 평균값이 있는 블럭에 대하여 역쿼드트리 처리를 수행하여 재생 보상에러 및 재생 누적에러를 생성하기위한 제1 및 제2역쿼드트리 처리기: 및 상기 제1 및 제2역쿼드트리처리기에서 각각 출력되는 재생보상에러와 재생 누적에러를 상기 움직임 추정 및 부상기에서 출력되는 움직임 보상 영상에 더하여 1차적인 복원영상을 만든 에 필터링을 통하여 불규칙하게 분포한 에러를 처리하여 최종적인 복원영상을 생성하기 위한 가산기 및 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화장치.A first buffer for storing a previous original image and a current original image; A motion for generating a motion vector by performing motion evaluation on the current original image by referring to the previous original image stored in the first buffer, and a motion for generating a motion compensation image by referring to the generated motion vector and the previous reconstructed image. Estimator and compensator; A motion compensation error generation and separator for generating a motion compensation error by using the motion compensation image and the current original image generated by the motion estimation and compensator, and separating the compensation error and the cumulative error; First and second quadtree processors for performing quadtree processing for encoding on the compensation error and the cumulative error output from the motion compensation error generator and the separator; A switching unit for switching and outputting the motion vector generated by the motion estimation and compensator and output data of the first and second quadtree processors; A quantizer for performing mass quantization on the average value in the quadtree among the output data of the switching unit and determining a quantization coefficient according to a predetermined quantization interval; A variable length encoder for performing variable length coding on the data quantized by the quantizer; A second buffer for storing data output from the variable length encoder; A bit rate controller for missing a quantization interval to be provided to the quantizer according to the amount of data stored in the second buffer; An inverse quantizer for converting data angulated in the quantizer into data before being quantized; First and second inverse quadtree processors for generating a regeneration compensation error and a regeneration cumulative error by performing inverse quadtree processing on blocks having an average value in a specific subblock among the output data of the inverse quantizer: and the first And an error that is irregularly distributed through filtering, which makes a primary reconstructed image by adding a playback compensation error and a cumulative playback error output from the second inverse quad tree processor to the motion compensation image output from the motion estimation and the flotation, respectively. And an adder and a filter for processing to generate a final reconstructed image. 제4항에 있어서, 상기 움직임추정 및 보상기는 이전의 원영상을 참조하여 현재의 원영상에 대한 움직임 이용하여 제1움직임보상 영상을 생성하기 위한 제1움직임 보상기; 및 이전의 복원영상을 참조하고 상기 움직임 벡터를 이용하여 제2움직임보상 영상을 생성하기 위한 제2움직임 보상기로 구성되는 것을 특징으로 하는 통영상 부호화장치.The apparatus of claim 4, wherein the motion estimation and compensator comprises: a first motion compensator for generating a first motion compensation image by using a motion of a current original image with reference to a previous original image; And a second motion compensator configured to refer to a previous reconstructed image and generate a second motion compensated image by using the motion vector. 제5항에 있어서, 상기 움직임보상 에러발생 및 분리기는 상기 제2움직임 보상기에서 출력되는 제2움직임 보상 영상을 저장하여 복원영상을 생성하는 버퍼; 상기 제1움직임 보상기에서 출력되는 제1움직임보상 영상과 현재의 원영상과의 차를 구하여 보상에러를 생성하기 위한 제1감간기; 상기 제2움직임 보상기에서 출력되는 제2움직임보상 영상과 현재의 원영상과의 차를 구하여 움직임보상 에러를 생성하기 위한 제2감산기; 및 상기 제2감산기에서 출력되는 움직임보상 에러와 상기 제1감산기에서 출력되는 보상에러의 차를 구하여 누적에러를 생성하기 위한 제3감산기로 구성되는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화장치.The apparatus of claim 5, wherein the motion compensation error generation and separator comprises: a buffer configured to store a second motion compensation image output from the second motion compensator to generate a reconstructed image; A first intermitter for generating a compensation error by obtaining a difference between the first motion compensation image output from the first motion compensator and the current original image; A second subtractor for generating a motion compensation error by obtaining a difference between a second motion compensation image output from the second motion compensator and a current original image; And a third subtractor for generating a cumulative error by obtaining a difference between a motion compensation error output from the second subtractor and a compensation error output from the first subtractor. 제4항에 있어서, 상기 가산기 및 필터는 상기 움직임추정 및 보상기에서 출력되는 움직임보상 영상과 상기 제1역쿼드트리 처리기에서 출력되는 재생 보상에러를 가산하기 위한 제1가산기; 상기 제1가산기의 출력과 상기 제2역쿼드트리 처리기에서 출력되는 재생 누적에러를 가산하기 위한 제2가산기; 상기 제2역쿼드트리 처리기에서 출력되는 재생 누적에러의 블럭크기에 따라 필터 탭을 결정하고, 상기 제1가산기에서 출력되는 복원영상의 분산에 의해 필터계수를 결정하기 위한 필터 탭 및 계수결정부; 및 상기 제2가산기의 출력을 상기 필터탭 및 계수 결정부에서 결정한 펄터 계수로 필터링하기 위한 저역통과필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the adder and the filter comprise: a first adder for adding a motion compensation image output from the motion estimation and compensator and a reproduction compensation error output from the first inverse quad tree processor; A second adder for adding an output of the first adder and a reproduction accumulated error output from the second inverse quadtree processor; A filter tap and coefficient determiner for determining a filter tap according to a block size of a reproduction accumulated error output from the second inverse quadtree processor, and determining a filter coefficient by variance of a reconstructed image output from the first adder; And a low pass filter for filtering the output of the second adder by the filter coefficients determined by the filter tap and the coefficient determiner. 제7항에 있어서, 상기 필터 탭 및 계수 결정부에서 필터 탭수는 상기 제2역쿼드트리 처리기에서 출력되는 재생 누적에러 중 대상블럭의 크기에 비례하는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화장치.8. The video encoding apparatus of claim 7, wherein the number of filter taps in the filter tap and coefficient determiner is proportional to a size of a target block among reproduction accumulated errors output from the second inverse quadtree processor. 제8항에 있어서, 상기 필터 탭 및 계수 결정부에서 필터 계수는 상기 제2역쿼드트리 처리기에서 출력되는 재생 누적에러 중 대상블럭과 같은 크기 및 같은 위치에서 보상에러가 합쳐진 움직임보상 영상의 분산이 크면 상기 저역통과필터 중심쪽의 계수값이 다른 계수값에 비하여 커지고, 분산이 작으면 모든 계수값이 비슷해지는 것을 특징으로 하는 동영상 부호화장치.The filter coefficients of claim 8, wherein the filter coefficients of the filter tap and coefficient determination unit are equal to the target block among the reproduction accumulation errors output from the second inverse quadtree processor, and the dispersion of the motion compensation image in which the compensation errors are combined at the same position. The larger the coefficient value toward the center of the low-pass filter is larger than the other coefficient value, and if the variance is small, all the coefficient values are similar. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.
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