KR970025185A - 특징적 기반 움직임 추정을 이용하여 비디오 신호를 부호화 및 복호화하는 장치 - Google Patents

특징적 기반 움직임 추정을 이용하여 비디오 신호를 부호화 및 복호화하는 장치 Download PDF

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Abstract

비디오신호를 부호화하기 위한 장치는 양방향 예측 부호화된 프레임의 부호화에 있어서 특징점 기반움직임 보상회로를 이용하여 이전프레임과 현재 프레임간의 움직임 벡터를 추정한다. 비디오 신호부호장치는 특히, 양방향 예측 프레임을 부호화 하기 위하여, 양방향 예측 부호화된 프레임의 이전 및 다음 프레임을 입력하여 그들간의 편차에 근거하여 움직임영역을 검출하는 회로와; 검출된 움직임 영역에 대하여 특징점을 선택하는 특징점 선택회로와; 선택된 특징점에 대한 움직임 벡터를 검출하면서, 그의 기준 프레임으로 각기 이전 프레임 및 다음 프레임을 이용하여 전방 특징점 움직임 벡터 및 후방 특징점 움직임 벡터를 검출하는 회로와; 전술하는 전방 및 후방움직임 벡터를 이용하여 양방향 예측 부호화 프레임을 예측하여 현재 입력되는 양방향부호화 예측프레임과 가장 유사한 예측 프레임을 생성하는 움직임벡터를 양방향예측 프레임의 움직임 벡터로 선택하여, 움직임 벡터 및 움직임 벡터 선택정보만을 양방향 예측 부호화 프레임으로 발생하는 회로를 포함한다.

Description

특징적 기반 움직임 추정을 이용하여 비디오 신호를 부호화 및 복호화하는 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 특징점 기반 움직임 추정 부호화회로(feature point based motion estimation circuit)를 갖는 영상 신호 부호화 장치의 블록도,
제2도는 디지틀 영상 프레임 순차를 설명하기 위한 설명도,
제3도는 제1도에 도시된 움직임보상-이산코사인 변한 부호화기의 상세블럭도.

Claims (9)

  1. 순차적으로 연속하는 다수의 프레임을 포함하는 영상신호를 기설정된 순서에 따라 인트라 부호화 모드, 예측 부호화 모드 및 양방향 예측부호화 모드를 이용하여 부호화하기 위한 영상부호화 장치가, 상기 다수의 프레임을 입력하여, 상기 인트라 프레임 부호화 모드, 예측 부호화 프레임모드 및 양방향 예측 부호화 프레임모드로 부호화 하기 위한 기설정된 순서로 입력 프레임을 재배열하기 위한 프레임 재배열회로와, 상기 재배열된 프레임 중에서, 인트라 부호화 될 프레임을 제1 현재 프레임으로 입력하여, 공간상의 중복성을 제거하여, 부호화 된 인트라 프레임을 발생하는 제1부호화 회로와, 상기 재 배열된 프레임 중에서, 예측 부호화 될 프레임을 제2 현재 프레임으로 입력하고, 입력된 제2 현재 프레임의 이전 프레임을 이용하여 제1움직임 벡터를 검출하며, 검출된 움직임 벡터를 이용하여 얻어진 예측 제 2현재 프레임과 상기 제2 현재 프레임간의 편차를 나타내는 에러신호를 공간상의 중복성을 제거하여 부호화하고 상기 제1움직임 벡터와 부호화 된 에러신호를 예측 부호화프레임으로 발생하는 제2부호화 회로와; 상기 재배열된 프레임 중에서, 양방향 예측 부호화 될 프레임을 제3 현재 프레임으로 입력하여, 상기 제3 현재 프레임의 이전 프레임과 그의 다음 프레임을 이용하여 움직임이 있는 영역을 검출하고, 검출된 움직임 영역에서만 특징점을 설정하며, 설정된 특징점에 대해, 이전 프레임을 이용한 전방 움직임 벡터와 다음 프레임을 이용한 후방 움직임 벡터를 추정하고, 추정된 전방 및 후방 움직임 벡터중 보다 나은 예측 제3 현재 프레임을 생성하는 움직임 벡터를 제2 움직임 벡터로서 발생하며, 선택된 움직임벡터의 방향을 나타내는 움직임 방향 정보를 발생하는 제3 부호화 회로와 상기 제1 부호화 회로로부터의 인터라 부호화 프레임, 제2 부호화 회로로부터의 제1움직임 벡터 및 부호화된 에러신호를 가진 예측부호화 프레임, 제3 부호화 회로로부터의 제2움직임 벡터와 움직임방향정보를 가진 양방향 예측 부호화 프레임을 순차적으로 입력하고, 통계적 부호화하여 부호화된 영상신호를 발생하는 통계적 부호화 회로를 포함하는 상기 영상부호화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3 부호화 회로가; 상기 재배열된 프레임 중에서, 양방향 예측 부호화된 프레임을 제3 현재 프레임으로 입력하여, 상기 제3 현재 프레임의 이전 프레임과 그의 다음프레임의 편차를 이용하여 움직임이 있는 영역을 검출하는 움직임 영역 정보를 발생하는 특징점 영역 검출회로와; 상기 검출된 움직임 영역에서 특징점을 설정하여, 선택된 특징점의 정보를 발생하는 특징점 선택회로와; 상기 선택된 특징점정보, 상기 움직임 영역 정보 및 상기 제3 현재 프레임을 입력하고, 상기 이전 프레임 및 상기 다음 프레임을 순차적으로 입력하여, 블럭 매칭 움직임 기법을 이용하여, 이전 프레임을 이용한 전방 움직임 벡터와 다음 프레임을 이용한 후방 움직임벡터를 추정하여 상기 전방 및 후방 움직임 벡터를 발생하는 특징점 움직임 추정 회로와; 상기 전방 및 후방 움직임 벡터와 상기 제3 현재 프레임을 입력하고, 상기 이전 프레임과 상기 다음 프레임을 입력하고, 상기 제3 현재 프레임, 상기 이전 프레임 및 상기 전방 움직임 벡터를 이용하여 전방 예측 제3 현재 프레임을 발생하며, 상기 제3 현재 프레임, 상기 다음 프레임 및 상기 후방 움직임 벡터를 이용하여, 후방 예측 제3 현재 프레임을 발생하며 후방예측 제3 프레임과 전방 예측 제3 프레임 중 보다 나은 예측 제3 현재 프레임을 생성하는 움직임 벡터를 제2 움직임 벡터로서 발생하는 움직임 벡터 선택회로를 포함하는 상기 영상 부호화장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 움직임 영역이 상기 이전 프레임과 상기 다음 프레임간의 차 신호에서, 기 설정된 임계값 이상의 차 분을 가진 영역으로 이루어진 상기 영상 부호화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 특징점 선택회로가; 상기 이전 프레임 또는 상기 다음 프레임을 기준프레임으로 입력하여, 상기 기준 프레임 내에 존재하는 객체의 에지를 검출하여, 에지 크기를 나타내는 에지 정보를 발생하는 에지 검출회로와; 프레임의 기본 구성에 근거하여, 기 설정된 거리만큼의 간격을 가진 그리드점을 설정하여, 설된 그리드점을 나타내는 그리드점 정보를 발생하는 그리드점 발생회로와; 상기 움직임 정보, 에지 정보 및 그리드점 정보를 입력하여, 상기 움직임 영역 내에서 에지 정보와 그리드점 정보와 그리드점 정보를 이용하여, 특징점을 결정하는 특징점 선택회로를 포함하는 상기 영상 부호화기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 움직임 벡터 선택 회로가; 상기 특징점 움직임 벡터를 이용하여 상기 제3 현재 프로레임의 움직임 영역에 포함된 모든 화소에 대한 제2 세트의 움직임 벡터를 발생시키는 수단과; 상기 제2 세트의 움직임 벡터의 각각을 통해 상기 제3 현재 ·프레임의 화소 중 하나에 대응하는 상기 기준프레임의 각각의 화소 값을 상기 현재 프레임의 상기 하나의 화소 값으로 배정하는 수단과; 상기 움직임 영역을 제외하고 나머지영역의 제3 현재 프레임의 화소를 동일 위치의 상기 기준프레임으로부터의 화소 값으로 배정하여. 예측 제3현재 프레임을 발생하는 수단을 포함하는 상기 영상 부호화 장치.
  6. 인터 부호화프레임, 제1 움직임벡터와 부호화 된 에러신호를 가진 예측 부호화 프레임과, 제2 움직임 벡터과 움직임벡터 방향정보를 가진 양방향예측 부호화 프레임을 포함하는 부호화 된 영상신호를 복호화하기 위한 영상복호화 장치가, 상기 부호화된 인트라 부호화 프레임. 상기 예측 부호화 프레임 및 양방향 예측 부호화 프레임을 통계적으로 복호화하기 위한 통계적 복호화기와, 상기 통계적으로 복호화된 인터 부호화 프레임을 공간적 중복성을 부가하여, 재생된 제1 프레임 신호를 발생하는 제l 복호화 회로와, 상기 통계적으로 복호화된 제1움직임 벡터와 에러신호를 가진 예측 부호화 프레임을 입력하여, 상기 제l 움직임 벡터를 이용하여 예측 제1 현재 프레임을 생성하고, 생성된 상기 예측 제1 현재프레임과 에러신호를 결합하여, 재생된 제2 프레임 신호를 발생하는 제2복호화 회로와, 상기 통계적으로 복호화된 제2 움직임 벡터와 움직임 벡터방향정보를 가친 양방향예측 부호화 프레임을 입력하여, 재생된 제3 프레임을 발생하는 제3 복호화 회로와, 상기 재생된 제1, 제2, 제3프레임 신호를 입력하여, 원래의 프레임 열에 따라 상기 프레임의 순서를 재배열하여 출력하는 프레임 재배열 회로를 포함하는 상기 영상복호화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3 복호화 회로가; 상기 양방향 프레임의 이전 프레임과 그의 다음프레임의 편차를 이용하여 움직임이 있는 영역을 검출하는 움직임 영역 정보를 발생하는 특징점 영역 검출회로와; 상기 검출된 움직임 영역에서 특징점을 설정하여, 선택된 특징점의 정보를 발생하는 특징점 선택회로와; 상기 선택된 특징점정보, 상기 움직영역 정보 및 상기 제2 움직임 벡터 입력하고, 상기 이전 프레임 및 상기 프레임중 상기 움직임 벡터의 방향에 의해 선택된 기준 프레임을 입력하여, 재생된 양방향 프레임을 발생하는 움직임 보상 회로를 포함하는 상기 영상 복호기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 움직임 영역이 상기 이전 프레임과 상기 다음 프레임간의 차 신호에서, 기설정된 임계값 이상의 차 분을 가진 영역으로 이루어진 상기 영상 부호화 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 특징점 선택회로가; 상기 이전 프레임 또는 상기 다음 프레임을 기준프레임으로 입력하여, 상기 기준프레임 내에 존재하는 객체의 에지를 검출하여, 에지 크기를 나타내는 에지 정보를 발생하는 에지 검출회로와; 프레임의 기본구성에 근거하여, 기 설정된 거리만큼의 간격을 가진 그리드점을 설정하여, 선정된 그리드점을 나타내는 그리드점정보를 발생하는 그리드점 발생회로와; 상기 움직임 영역 정보, 에지 정보 및 그리드점 정보를 입력하여, 상기 움직임 영역 내에서 에지 정보와 그리드점 정보와 그리드점 정보를 이용하여, 특징점을 결정하는 특징점 선택회로를 포함하는 상기 영상 부호화기.
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