KR970002481B1

KR970002481B1 - 반픽셀(Half Pixel) 움직임보상장치

Info

Publication number: KR970002481B1
Application number: KR1019930023320A
Authority: KR
Inventors: 홍창수
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1997-03-05
Also published as: KR950016358A

Abstract

내용없음.

Description

반픽셀(Half Pixel) 움직임보상장치

제1도는 반픽셀 움직임보상데이터의 대상이 되는 위치를 예로 나타낸 도면.

제2도는 본 발명에 따른 움직임보상장치도.

제3도는 제2도에 도시된 움직임보상처리회로의 상세회로도.

제4도는 제4도에 도시된 수평움직임검출부의 상세회로도.

제5도는 제4도에 도시된 수직움직임검출부의 상세회로도.

제6도는 8픽셀을 기준으로 반픽셀 움직임보상을 할 경우 제2도의 제2메모리로부터 판독되는 방법을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 움직임보상처리회로 51 : 데이터재배열부

52 : 수평움직임검출부 53 : 수직움직임검출부

521 : 수평평균산출수단 522 : 제1지연수단

523 : 제1선택수단 531 : 수직평균산출수단

532 : 제2지연수단 533 : 제2선택수단

본 발명은 고화질의 동영상신호 처리 시스템에 있어서 반픽셀(Half Pixel) 움직임보상장치에 관한 것으로, 특히 소정의 픽셀단위로 반vlr셀데이터의 움직임을 보상하기 위한 반픽셀(Half Pixel) 움직임보상장치에 관한 것이다.

일반적으로 움직임보상은 단일 픽셀에 대하여 단일 픽셀이 대응하지만 움직임보상의 세밀성과 전송량을 고려하여 반픽셀데이터에 대한 움직임보상이 소개되고 있다.

종래의 반픽셀데이터에 대한 움직임보상은 하나의 픽셀입력에 대하여 4개의 픽셀을 평균해야 한다. 즉, 제1도는 반픽셀 움직임보상데이터의 대상이 되는 위치를 나타낸 도면으로서, (A)지점의 데이터에 대하여 움직임보상을 하고자 할 때 (A)지점을 중심으로 수평 및 수직측에 위치한 (1),(2),(3),(4)지점의 픽셀데이터를 ((1)+(2)+(3)+(4))/4하여 움직임보상을 위한 픽셀데이터의 평균값을 구하여야 한다. 이와 같이 반픽셀데이터에 대한 움직임보상시에는 4개의 픽셀데이터를 판독(Read)하여 처리하여야 하므로 그만큼의 고속처리가 요구될 뿐 아니라 움직임보상회로가 복잡하게 된다.

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 소정의 픽셀단위로 이전 프레임 메모리로부터 데이터를 판독하여 재배열하고, 판독된 데이터에 대한 수평 및 수직평균산출을 직렬처리하여 움직임을 보상하기 위한 반픽셀(Half Pixel) 움직임보상장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 움직임보상된 현재 프레임데

이터를 저장하는 제1메모리와, 역이산여현변환되어 인가되는 데이터를 병렬데이터로 변환하기 위한 직병렬변환회로와, 직병렬변환회로에서 출력되는 데이터와 검출된 움직임보상값을 차분펄스코드변조하여 움직임보상된 데이터를 제1메모리로 출력하기 위한 차분펄스코스 변조회로를 포함하여 움직임을 보상하는 시스템의 반픽셀 움직임보상장치에 있어서; 이전 프레임데이터를 저장하고 가변장복호화시 검출된 움직임벡터(MV)에 의하여 해당되는 이전 프레임데이터를 소정 픽셀단위로 판독하기 위한 제2메모리; 제2메모리에서 출력된 데이터에 의하여 반픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 소정 픽셀단위의 수평평균 및 수직평균산출을 직렬처리하여 움직임보상처리를 하고, 단일 픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 수평평균 및 수직평균을 산출하지 않고 움직임보상처리를 하기 위한 움직임보상처리회로; 움직임보상처리회로에서 출력된 신호를 직병렬변환회로에서 출력되는 신호와 타이밍을 맞추기 위하여 일정기간동안 저장한 뒤 차분펄스코드변조부로 출력하기 위한 버퍼를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 움직임보상장치도로서, 8픽셀(Pixel)단위로 움직임을 보상하기 위한 것이다.

제2도는, 가변장복호화되고 역양자화 및 역이산여현변환된 데이터를 입력신호로 하여 병렬데이터로 변환하기 위한 직병렬변환회로(10)와, 움직임보상된 현재 프레임데이터를 저장하기 위한 제1메모리(30)와, 이전 프레임데이터를 저장하고 가변장복호화시 검출되는 움직임벡터(Motion Vector : MV)를 어드레스신호로 하여 움직임보상대상이 되는 데이터를 판독(write)하기 위한 제2메모리(40)와, 제2메모리(40)에서 출력된 데이터에 대하여 반픽셀데이터에 대한 움직임보상을 하기 위한 반픽셀 움직임보상처리회로(50)와, 움직임보상처리회로(50)에서 출력되는 데이터를 일정기간동안 저장한 뒤 출력하기 위한 버퍼(60)와, 버퍼(60)에서 출력되는 데이터와 직병렬변환회로(10)에서 출력되는 데이터를 차분펄스코드변조(DPCM : Differential Pulse Code Modulation)하여 움직임보상된 데이터를 제1메모리(10)로 출력하기 위한 차분펄스코드변조부(20)로 이루어진다.

제3도는 제2도의 움직임보상처리회로(50)에 대한 상세한 회로도로서, 제2메모리(40)에서 출력된 신호를 8픽셀단위로 움직임보상이 가능하도록 재배열하기 위한 데이터재배열부(51)와, 데이터재배열부(51)에서 출력되는 신호를 수평측의 평균을 산출하여 수평측 움직임을 검출하기 위한 수평움직임검출부(52)와, 수평움직임검출부(52)에서 출력되는 신호를 수직측의 평균을 산출하여 수직측 움직임을 검출하기 위한 수직움직임검출부(53)로 이루어진다.

특히 데이터재배열부(51)는 제2메모리(40)로부터 8픽셀단위로 출력되는 데이터를 움직임벡터에 의하여 소정 비트 시프트하기 위한 배럴시프트(511)와, 배렬시프트(511)로 인가된 움직임벡터의 비트신호를 소정의 비트신호로 디코드하기 위한 디코더(513)와, 디코더(513)에서 출력되는 신호에 의하여 인에이블제어되어 배럴시프트(511)에서 출력되는 신호를 전달하기 위한 래치(512)로 이루어진다. 여기서 디코더(513)는 3*8디코도이다.

제4도는 제3도의 수평움직임검출부(52)의 상세한 회로도로서, 데이터재배열부(51)의 래치(512)에서 출력되는 픽셀데이터간에 수평평균을 산출하기 위한 수평평균산출수단(521)과, 래치(512)에서 출력되는 데이터를 수평평균산출수단(521)에서 처리되는 기간동안만 지연한 뒤 출력하기 위한 제1지연수단(522)과, 수평평균산출수단(521)에서 출력되는 신호와 제1지연수단(522)에서 출력되는 신호를 인가되는 움직임벡터(MV)에 의하여 선택적으로 출력하기 위한 제1선택수단(523)으로 이루어진다.

제5도는 제4도의 수직움직임검출부(53)의 상세한 회로도로서, 수평움직임검출부(52)에서 출력되는 픽셀데이터간을 수직방향으로 평균처리를 하기 위한 수직평균산출수단(531)과, 수평움직임검출부(52)에서 출력되는 신호를 수직평균산출수단(531)에서 처리되는 시간만큼 지연하여 출력하기 위한 제2지연수단(532)과, 수직평균산출수단(531)과 제2지연수단(432)에서 출력되는 신호를 움직임벡터(MV)에 의하여 선택적으로 출력하기 위한 제2선택수단(533)으로 이루어진다.

그러면 본 발명의 작동을 설명하기로 한다.

본 발명은 반픽셀데이터에 대한 움직임보상을 소정의 픽셀단위(여기서는 8픽셀단위)로 수행하기 위한 것으로, 제2도의 직병렬변환회로(10)에서 8픽셀단위로 출력된 데이터는 덧셈기로 이루어진 차분펄스코드변조부(20)로 인가되어 버퍼(60)로부터 출력되는 움직임검출값에 의하여 움직임이 보상되어 제1메모리(30)로 인가된다.

이전 프레임데이터를 저장하고 있는 제2메모리(40)는 저장되어 있는 데이터에 대하여 가변장복호화기(도시되지 않음)로부터 제6도에서 제시된 바와 같이 8개의 필셀에 대한 어드레스가 동일하게 제공되면, 해당되는 8픽셀데이터를 판독하여 움직임보상처리회로(50)로 출력한다. 여기서 8픽셀데이터를 읽어내기 위한 어드레스의 발생은 수평움직임벡터의 하위 4비트를 버리고 난 상위 비트와 쓰기 위한 어드레스를 더한 것을 기준 어드레스로 하여 발생한다. 따라서 기준 어드레스와 수평적으로 각각의 상위 어드레스를 읽으면 1라인의 8픽셀에 대하여 필요한 데이터가 모두 읽혀지게 된다. 다음 라인에 대해서도 같은 방법을 쓰면 된다. 이와 같은 방법으로 판독되는 데이터는 1블럭내의 64픽셀에 대하여 최대 16번을 판독하여야 한다. 즉, 제6도에 도시된 바와 같이 점선으로 표시된 부분이 반픽셀 움직임보상을 위해 제2메모리(40)로부터 판독하여야 하는 부분일 경우, 우선 빗금친 부분의 8픽셀을 기준으로 반픽셀 움직임보상을 하려면 (1),(10),(2),(11)순서로 제2메모리(40)로부터 판독하여 반픽셀 움직임보상처리회로(50)로 출력한다.

움직임보상처리회로(50)는 제2메모리(40)로부터 출력된 데이터를 8개의 픽셀단위로 재나열하여 출력하는 것으로, 이에 대한 상세한 내용은 1993년 9월 28일 대우전자(주)의 홍창수에 의하여 기출원된 출원번호 제93-20243호의 움직임보상회로에서 제시된 것과 동일하다. 즉 제3도에 도시된 바와 같이 배럴시프트(511)과, 래치(512) 및 디코더(513)로 구성되어 2사이클로 반복하여 판독된 데이터를 배럴시프트(511)를 통해 첫번째 사이클에서는 움직임벡터를 8로 나눈 나머지만큼(즉 하위 3비트)을 좌로 시프트하면서 8픽셀을 위한 8개의 래치로 이루어진 래치(512)로 출력하고, 2번째도 배럴시프트(511)를 통해 3비트만큼 시프트하여 래치(512)로 출력한다.

래치(512)로 출력된 데이터는 래치(512)에서 선택적으로 저장하게 되는데, 저장제어는 첫번째 사이클에서는 움직임벡터의 하위 3비트를 디코드한 데이터에 출력하고, 두번째 사이클에서는 움직임벡터의 하위 3비트에 대하여 첫번째 사이클의 반대 데이터를 출력하는 디코더(513)에 의하여 래치(512)내의 8개의 래치에 대하여 인에이블제어하여 원하는 8픽셀데이터와 두번째 사이클에서의 인에이블된 위치의 바로 옆 데이터를 포함한 9픽셀데이터를 수평움직임검출부(52)로 출력한다. 여기서 9개의 픽셀데이터를 출력하는 것은 수평적 8픽셀데이터를 구하려면 인접 1픽셀데이터를 포함한 9픽셀의 데이터가 필요하기 때문이다.

수평움직임검출부(52)는 데이터재배열부(51)에서 출력되는 데이터의 수평측 평균을 산출하기 위한 것으로, 데이터재배열부(51)의 래치(512)로부터 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 9픽셀데이터가 출력되면, 수평평균산출수단(521)을 통해 인접한 두 픽셀데이터에 대한 수평평균을 산출한다. 평균산출방법은 일반적인 방식과 동일하다. 즉 언급한 2개의 픽셀데이터를 더한 값을 2로 나누어 평균을 산출하여 모두 8개의 수평평균결과를 발생한다. 또한 래치(512)로부터 출력된 데이터는 수평평균산출수단(521)으로 인가됨과 동시에 제1지연수단(522)으로도 인가되어 수평평균산출수단(521)에서 신호처리되는 시간만큼 지연된 뒤 그대로 바이패스된다.

제1선택수단(523)은 인가되는 움직임벡터(MV)에 의하여 수평평균산출수단(521)과 제1지연수단(522)로부터 출력되는 데이터를 선택적으로 출력한다. 즉 인가되는 움직임벡터(MV)가 반픽셀 움직임보상을 하는 경우이면 수평평균산출수단(521)에서 출력되는 데이터를 선택하여 출력하고, 반픽셀 움직임보상을 하는 경우가 아니면 제1지연수단(522)에서 출력되는 데이터를 선택하여 수직움직임검출부(52)로 출력한다.

수직움직임검출부(53)는 수평움직임검출부(52)로부터 출력된 데이터에 대하여 수직측의 평균을 산출하기 위한 것으로, 수평움직임검출부(52)로부터 출력된 데이터가 인가되면, 수평평균산출수단(531)과 제2지연수단(532)으로 동시에 인가된다. 수직평균산출수단(531)은 수평평균산출수단(521)에서 출력되는 1라인의 8픽셀데이터와 2라인의 8픽셀데이터간의 수직적인 평균값을 산출한다. 즉 전라인의 8픽셀데이터와 현재라인의 8픽셀데이터를 각각 더한 값을 2로 나누어 산출하여 수직평균한 8픽셀을 출력한다. 제2지연수단(532)은 수직평균산출수단(531)에서 신호처리되는 기간동안 수평움직임검출부(52)로부터 출력된 데이터를 지연한 뒤 그대로 바이패스시킨다.

제2선택수단(533)은 인가되는 움직임벡터(MV)에 의하여 수직평균산출수단(531)에서 출력되는 신호와 제2지연수단(532)에서 출력되는 신호를 선택적으로 출력한다. 즉 반픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 움직임벡터(MV)에 의하여 수직평균산출수단(531)에서 출력되는 신호를 선택하여 출력하고, 반픽셀 움직임보상을 하지 않을 경우에는 제2지연수단(532)로부터 출력되는 신호를 선택하여 출력한다. 제2선택수단(533)로부터 출력되는 신호는 제2도의 버퍼(60)로 인가된다.

버퍼(60)는 움직임보상처리회로(50)으로부터 인가된 데이터를 직병렬변환회로(10)에서 출력되는 데이터와 타이밍을 맞출 수 있을 정도의 기간동안 저장하였다가 덧셈기로 이루어진 차분펄스코드변조부(20)로 출력한다. 차분펄스코드변조부(20)는 직병렬변환회로(10)으로부터 인가되는 신호를 버퍼(60)로부터 인가되는 신호에 의하여 움직임보상을 하여 현재 프레임데이터로 제1메모리(30)으로 출력한다. 여기서 제1메모리(30)와 제2메모리(40)는 설명의 편의상 저장되는 데이터에 대하여 고정하여 설명하였으나 그 다음 순서의 프레임데이터에 대하여 제1메모리(30)는 이전 프레임데이터를 저장하는 메모리가 되고, 제2메모리(40)는 현재 프레임데이터를 저장하는 메모리가 되는 등 제1메모리(30)와 제2메모리(40)는 인가되는 현재 프레임데이터를 교번적으로 저장한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 동영상신호 복호화 시스템의 움직임보상장치에 있어서, 반픽셀의 움직임보상시 소정의 픽셀단위(실시예에서는 8픽셀단위)로 수평측 평균과 수직측 평균을 직렬적으로 산출하여 움직임보상을 함으로써, 회로를 간소화할 수 있을 뿐 아니라 고속처리가 가능한 이점이 있다.

Claims

움직임보상된 현재 프레임데이터를 저장하는 제1메모리(30)와, 역이산여현변환되어 인가되는 데이터를 병렬데이터로 변환하기 위한 직병렬변환회로(10)와, 상기 직병렬변환회로(10)에서 출력되는 데이터와 검출된 움직임보상값을 차분펄스코드변조하여 움직임보상된 데이터를 상기 제1메모리(30)로 출력하기 위한 차분펄스코스변조회로(20)를 포함하여 움직임을 보상하는 시스템의 반픽셀 움직임보상장치에 있어서; 이전 프레임데이터를 저장하고 가변장복호화시 검출된 움직임벡터(MV)에 의하여 해당되는 이전 프레임데이터를 소정 픽셀단위로 판독하기 위한 제2메모리(40); 제2메모리(40)에서 출력된 데이터에 의하여 반픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 상기 소정 픽셀단위의 수평평균 및 수직평균산출을 직렬처리하여 움직임보상처리를 하고, 단일 픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 상기 수평평균 및 수직평균를 산출하지 않고 움직임보상처리를 하기 위한 움직임보상처리회로(50); 상기 움직임보상처리회로(50)에서 출력된 신호를 상기 직병렬변환회로(10)에서 출력되는 신호와 타이밍을 맞추기 위하여 일정기간동안 저장한 뒤 상기 차분펄스코드변조부(20)로 출력하기 위한 버퍼(60)를 포함함을 특징으로 하는 반픽셀 움직임보상장치.
제1항에 있어서, 상기 움직임보상처리회로(50)는 상기 제2메모리(40)에서 판독되는 데이터를 상기 소정의 픽셀단위로 움직임보상이 가능하도록 재배열하기 위한 데이터재배열부(51), 상기 데이터재배열부(51)에서 출력되는 상기 소정의 픽셀단위의 신호를 상기 반픽셀 움직임을 보상하는 경우에는 수평측으로 픽셀데이터간의 평균을 산출하여 수평측의 움직임을 검출하고 상기 반픽셀 움직임을 보상하지 않는 경우에는 상기 데이터재배열부(51)에서 출력된 데이터를 바이패스시키기 위한 수평움직임검출부(52), 및 상기 수평움직임검출부(52)를 거쳐 검출된 수평측의 평균값에 대하여 상기 반픽셀 움직임을 보상하는 경우에는 수직측으로 픽셀데이터간의 평균을 산출하여 수직측의 평균값을 검출하고 상기 반픽셀 움직임을 보상하지 않는 경우에는 상기 수평움직임검출부(52)로부터 출력된 데이터를 바이패스시키기 위한 수직움직임검출부(53)를 포함함을 특징으로 하는 반픽셀 움직임보상장치.
제2항에 있어서, 상기 수평움직임검출부(52)는 상기 데이터재배열부(51)에서 출력되는 상기 소정의 픽셀단위내의 픽셀데이터간의 수평평균을 산출하기 위한 수평평균산출수단(521)과, 상기 데이터재배열부(51)에서 출력된 신호를 상기 수평평균산출수단(521)에서 신호처리되는 시간만큼 지연하여 출력하기 위한 제1지연수단(522)과, 상기 움직임벡터에 의하여 상기 반픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 상기 수평균산출수단(521)의 출력신호를 선택하여 출력하고, 반픽셀 움직임보상을 하지 않는 경우에는 상기 제1지연수단(522)으로부터 출력된 데이터를 선택하여 출력하기 위한 제1선택수단(523)으로 이루어짐을 특징으로 하는 반픽셀 움직임보상장치.
제3항에 있어서, 상기 수직움직임검출부(53)는 상기 수평움직임검출부(52)에서 출력된 1라인의 각 픽셀데이터별 평균값에 대하여 전라인의 수평평균값을 갖는 픽셀데이터와 픽셀데이터별로 수직평균값을 산출하기 위한 수직평균산출수단(531)과, 상기 수평움직임검출부(52)에서 출력되는 신호를 상기 수직평균산출수단(531)에서 신호처리되는 시간동안 지연한 뒤 출력하기 위한 제2지연수단(532)과, 상기 움직임벡터에 의하여 선택제어되어 반픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 상기 수직평균산출수단(531)에서 출력되는 데이터를 선택하여 출력하고 반픽셀 움직임보상를 하지 않는 경우에는 상기 제2 지연수단(532)에서 출력되는 신호를 선택하여 출력하는 제2선택수단(533)으로 이루어짐을 특징으로 하는 반픽셀 움직임보상장치.
제2항에 있어서, 상기 수직움직임검출부(53)는 상기 수평움직임검출부(52)에서 출력된 1라인의 각 픽셀데이터별 평균값에 대하여 전라인의 평균을 수평평균값을 갖는 픽셀데이터와 픽셀데이터별로 수직평균값을 산출하기 위한 수직평균산출수단(531)과, 상기 수평움직임검출부(52)에서 출력되는 신호를 상기 수직평균산출수단(531)에서 신호처리되는 시간동안 지연한 뒤 출력하기 위한 제1지연수단(532)과, 상기 움직임벡터에 의하여 선택제어되어 반픽셀 움직임보상을 하는 경우에는 상기 수직평균산출수단(531)에서 출력되는 데이터를 선택하여 출력하고 반픽셀 움직임보상을 하지 않는 경우에는 상기 제1지연수단(532)에서 출력되는 신호를 선택하여 출력하는 제1선택수단(533)으로 이루어짐을 특징으로 하는 반픽셀 움직임보상장치.