KR0171145B1 - 이미지 부호화 시스템용 움직임 보상 장치 - Google Patents

Abstract

화질을 향상시킬 수 있는 본 발명은 양방향 예측 프레임(B 프레임)을 제2세트의 탐색블록들을 가지는 변환된 프레임으로 변환하며, 상기 B 프레임과 상기 변환된 B프레임은 오버래핑 영역을 가지는 변환기와; 상기 B 프레임과 상기 B프레임의 제1인접 프레임간의 변위를 나타내는 제1변위 벡터를 추정하며, 상기 B프레임에 대한 제1예측된 프레임 신호를 상기 추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제1예측기와; 상기 변환된 프레임과 상기 변환된 B 프레임의 제2인접 프레임간의 제2변위 벡터를 추정하며, 상기 벼노한된 B프레임에 대한 제2예측된 프레임 신호를 제2추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제2예측기와; 상기 오버래핑 영역에 상응하는 영역에 위치된 제1 및 제2예측된 프레임 신호들을 평균하여 제3예측된 프레임 신호를 발생하는 제3예측기와; 상기 제1예측된 프레임 신호 또는 제3예측된 프레임 신호를 제어신호에 응답하여 선택적으로 발생하는 선택기를 포함한다.

Description

이미지 부호화 시스템용 움직임 보상 장치

제1도는 본 발명의 움직임 보상 디바이스를 이용하는 이미지 부호화 시스템의 블록도.

제2도는 제1도에 도시된 움직임 보상 디바이스의 상세 블록도.

제3도는 움직임 보상 디바이스에서 수행된 블록 포메이션 변환 절차를 설명하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

151 및 153 : 제1 및 제2움직임 보상 유니트들 152 : 스위치

156 : 공통 예측 신호 발생기 158 : 선택기

본 발명은 이미지 부호화 시스템용 움직임 보상 장치에 관한 것으로서, 특히, 블록 포메이션 변환 기법(block formation conversion technique)을 이용하여 양방향 예측 프레임(bidirectionally predictive frame)(B 프레임)의 입력 비디오 신호에 대한 예측된 프레임 신호를 제공하기 위한 개선된 장치에 관한 것이다.

잘 알려져 있는 바와 같이, 이산화된 비디오 신호의 전송은 아날로그 신호의 전송보다 양호한 화질을 달성할 수 있다. 일련의 이미지 프레임으로 이루어지는 이미지 신호가 다지털 형태로 표현될 때, 특히, 고화질 텔레비젼의 경우에 있어서 상당량의 데이터가 발생된다. 그러나, 통상적인 전송채널의 이용 가능한 주파수 대역은 제한되어 있기 때문에, 제한된 채널 대역을 통해서 전송하기 위해서는 상당량의 디지털 데이터를 압축하거나, 혹은 감소하여야 한다. 다양한 비디오 압축 기법들 사이에, 시간적 그리고 공간적인 압축기법들과 통계적 부호화 기법들을 조합하는 소위 하이브리드 부호화 기법(hybrid coding technique)이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.

대부분의 하이브리드 부호화 기법들은 적응 인터/인트라 모드 부호화(inetr/intra mode coding), 직교 변환(orthogonal transform), 변환 계수들의 양자화, 그리고 가변 길이 부호화(variable length coding)등을 이용한다. 적응 인터/인트라 모드 부호화는 현재 프레임의 펄스 부호 변조(PCM) 또는 차분 펄스 부호 변조(DPCM)로 부터의 두 비디오 신호중에서 어떤 하나를 비디오 신호의 분산값(variance)에 의거하여 적응적으로 선택하는 과정이다. 인접 프레임들간의 중복성을 감소하기 위한 예측방법으로서 잘 알려진 인터 모드 부호화는 현재 프레임과 그것의 하나 이상의 인접 프레임들간의 물체의 움직임을 결정하며, 또한 물체의 움직임 흐름에 따라 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 그것의 에측간의 편차를 나타내는 편차신호를 발생하기 위한 과정이다. 이러한 부호화 방법은, 예를들어, IEEE Transantions on Communications, COM-33, NO.12(1985. 12)에 기술된 스태판 에릭션(Staffan Ericssen)의 하이브리드 예측/변환을 부보화를 위한 고정 및 적응 예측기들(fixed and adapted predictors for hybrid predictive/transform coding); 그리고 IEEE Transactions on Communications, COM-30, No.1(1982. 1)에 기술된 니노미야와 오츠카(Ninomiya and Ohtsuka)의 텔레비젼 화면들을 위한 움직임 보상 인터 프레임 부호화안(a motion-compensated interframe coding scheme for television pictures)에 개시된다.

현재 프레임의 펄스 부호 변조 데이터와 같은 이미지 데이터간의 공간 상관 관계를 이용하여 공간 중복성을 감소하거나 혹은 제거하는 직교 변환은 디지털 이미지 데이터의 블록을 변환 계수들의 세트로 변환한다. 이러한 기법은 IEEE Transactions on Communicatoins, COM-32, No.3(1984.3)에 기술된 챈과 프래트(Chen and Pratt)의 장면 적응 부호기(scens adaptive coder)에 개시된다. 이러한 변환 계수 데이터는 양자화(quantization), 지그재그 스캔닝(zig-zag scanning)과 가변길이 부호화됨으로써, 전송되는 상당량의 데이터가 효과적으로 압축될 수 있다.

특히, 움직임 보상 DPCM에 있어서, 현재 프레임 데이터는 현재 프레임과 하나 이상의 이전 기준 프레임들간의 움직임의 추정에 의거하여 현재 프레임에 대응하는 하나 이상의 인접 기준 프레임들로 부터 예측된다. 이와같이 추정된 움직임은 기준과 현재 프레임들간의 화소들의 변위를 나타내는 2차원 움직임 벡터들로 설명될 수도 있다.

비디오 순차에서 물체의 변위를 추정하기 위해 몇가지 방법들이 제안되어 왔다. 일반적으로, 다음의 두가지 형태로 분류할 수 있다. 즉, 화소 반복 알고리즘화 블록 매칭 알고리즘이다.(예를 들어, 여기서 두가지 형태의 알고리즘들은 IEEE Transactions of Communications, COM-29, No.12(1981. 12)에 기술된 제인(Jain)등의 인터 프레임 이미지 부호화에서 변위 측정과 그것의 응용(displacement measurement and its application in interframe image coding)에 개시된다.

보다 광범위하게 사용되고 있는 블록 매칭 알고리즘에 따르면, 현재 프레임은 다수개의 탐색 블록들(search blocks)로 분할된다. 한 탐색 블록의 크기는 전형적으로 8×8 과 32×32 화소들사이의 값을 갖는다. 현재 프레임에서 한 탐색 블록에 대한 움직임 벡터를 결정하기 위해서 현재 프레임의 탐색 블록과 기준 프레임내에서의 탐색 영역에 포함된 동일한 크기를 갖는 복수개의 후보블록들의 각각과의 유사성 계산(Similarity calculation)이 수행된다. 현재 프레임의 탐색 블록과 탐색 영역내에서의 각 후보블록간의 유사성 측정을 수행하기 위해서 평균 절대 오차(MAE) 또는 평균 자승 오차(MSE)와 같은 오차 함수(error funtion)가 사용된다. 정의에 의하면, 움직임 벡터는 탐색블록과 최소의 오차함수를 발생하는 후보블록간의 변위를 나타낸다.

이러한 블록 매칭 기법은 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, Part. 2, 비디오 제안(video proposal), CD-11172-3(1991)에 기술된 소위 동화상 전문가 그룹(MPEG)에 개시된 비디오 순차들에서 P와 B프레임들을 예측하는데 이용되며, 상기에서 P 또는 예측 프레임은 그것의 이전의 기준 프레임으로 부터 예측된 프레임을 나타내는 반면에, B 또는 양방향 예측 프레임은 그것의 이전과 미래의 기준 프레임들로 부터 예측된 프레임으로 정의된다. 특히, 소위 B프레임을 부호화하는데 있어서, 양방향 움직임 추정 기법(bidirectional motion estimation technique)을 이용하는 이러한 기법은 전방향과 후방향(forward and backward) 변위 벡터들을 구하며, 여기서 전방향 변위 벡터는 B프레임과 그것의 이전의 인트라(intra: I) 또는 예측(predictive: P)프레임간의 물체의 움직임을 추정함으로써 얻어지며 후방향 변위 벡터는 B프레임과 그것의 미래의 P프레임에 의거하여 결정된다. 이러한 기법은 움직임 추정을 위해 과거와 미래의 두 개의 기준 프레임들이 사용되기 때문에 높은 압축률을 제공하는 것으로 알려져 있다.

그러나, 상기 B프레임의 전방향과 후방향 움직임들을 추정하는데 동일한 탐색 블록 포메이션 이용되기 때문에, 그러한 움직임 추정 기법을 이용하는 통상적인 움직임 보상 장치는 어떤 블록의 경계면에서 블록킹 현상(blocking effect)을 초래하여 화질을 저하시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 주목적은 블록 포메이션 변환 기법을 이용하여 양방향 예측 프레임의 입력 비디오 신호에 대한 예측된 프레임 신호를 제공함으로써 전체 화질은 향상시키는 이미지 부호화 시스템용 움직임 보상 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 양방향 예측 프레임(B 프레임)의 입력 디지털 비디오 신호에 대한 예측된 프레임 신호를 상기 B 프레임의 두 개의 인접 프레임들에 의거하여 제공하며, 상기 B 프레임은 제1세트의 탐색 블록들을 가지고 상기 입력 디지털 비디오 신호는 다수개의 프레임들을 구비하는 이미지 부호화 시스템용 장치로써, 상기 B 프레임을 제2세트의 탐색블록들을 가지는 변환된 프레임으로 변환하며, 상기 B 프레임과 상기 변환된 프레임은 오버래핑 영역을 가지는 수단과; 상기 B 프레임과 상기 B 프레임의 제1인접 프레임간의 변위를 나타내는 제1변위 벡터를 추정하며, 상기 B 프레임에 대한 제1예측된 프레임 신호를 상기 추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제1예측 수단과; 상기 변환된 프레임과 상기 변환된 프레임의 제2인접 프레임간의 변위를 나타내는 제2변위 벡터를 추정하며, 상기 변환된 프레임에 대한 제2예측된 프레임 신호를 제2추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제2예측 수단과; 상기 오버래핑 영역에서 상응하는 영역에 위치된 제1 및 제2 예측된 프레임 신호들을 평균함으로써 제3예측된 프레임 신호를 발생하는 제3예측 수단과; 상기 제1 및 제2 예측된 프레임 신호들의 프레임 종류들에 상응하는 제어신호에 응답하여 상기 제1예측된 프레임 신호 또는 제3예측된 프레임 신호를 선택적으로 발생하는 수단을 구비한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 양방향 예측 프레임(B 프레임)의 입력 디지털 비디오 신호를 상기 B 프레임의 두 개의 인접 프레임들에 의거하여 부호화 하며, 상기 B 프레임은 제1세트의 탐색블록들을 가지며 상기 입력 디지털 비디오 신호는 다수개의 프레임들을 구비하는 이미지 부호화 시스템으로써, 상기 B 프레임을 제2세트의 탐색블록들을 가지는 변환된 프레임으로 변환하며, 상기 B 프레임과 상기 변환된 프레임은 오버래핑 영역을 가지는 수단과; 상기 B 프레임과 상기 B 프레임의 제1인접 프레임간의 변위를 나타내는 제1변위 벡터를 추정하며, 상기 B프레임에 대한 제1예측된 프레임 신호를 상기 추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제1예측 수단과; 상기 변환된 프레임과 상기 변환된 프레임의 제2인접 프레임간의 변위를 나타내는 제2변위 벡터를 추정하며, 상기 변환된 프레임에 대한 제2예측된 프레임 신호를 제2추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제2예측 수단과; 상기 오버래핑영역에 상응하는 영역에 위치된 제1 및 제2예측된 프레임 신호들을 평균함으로써 제3예측된 프레임 신호를 발생하는 제3예측 수단과; 상기 제1 및 제2예측된 프레임 신호들의 프레임 종류들에 상응하는 제어신호에 응답하여 상기 제1예측된 프레임 신호 또는 제3예측 된 프레임 신호를 선택적으로 발생하는 수단과; 상기 발생된 예측된 프레임 신호를 사이 예측된 프레임 신호에 대응하는 입력 디지털 비디오 신호의 프레임 신호로 감산하여 차분 신호를 제공하며 상기 편차신호와 그것에 상응하는 추정된 변위 벡터를 부호화하여 부호화된 신호를 제공하는 수단을 구비한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예가 상세히 설명된다.

제1도를 참조하면, 본 발명의 움직임 보상 디바이스(150)를 이용하는 이미지 부호화 시스템이 도시된다.

이미지 부호화 시스템은 프레임 재배열 회로(101), 감산기(102), 이미지 신호 부호화기(105), 이미지 신호 복호화기(113), 가산기(115), 스위칭 회로(118), 프레임 메모리 디바이스(120), 정보량 부호기(107) 및 움직임 보상 디바이스(150)를 구비한다.

입력 디지털 비디오 신호는, 프레임 재배열 회로(101)로 인가된다. 상기 입력 디지털 비디오 신호는 다수개의 픽쳐(picture)들을 포함하는 그룹들을 복수개 가지며, 상기에서 각 그룹은 I1 B1 P1 B2 P2 B3 P3 B4 P4의 순차에서 일련의 복수개의 프레임들(또는 픽쳐들), 예를 들면, 1개의 인트라 프레임(예를 들면, I1 프레임), 4개의 양방향 예측 프레임들(예를들면, B1, B2, B3 및 B4 프레임들) 및 4개의 예측 프레임들(예를들면, P1, P2, P3 및 P4 프레임들)로 이루어진다. 프레임 재배열 회로(101)는 상기 B 프레임들에 대한 예측된 프레임들을 구하기 위해, 상기 입력 비디오 순차를, 예를들어, I1, P1, B1, P2, B2, P3, B3, P4 및 B4 프레임들의 재배열된 비디오 순차로 변환한다. 그 다음, 재배열된 디지털 비디오 신호는 감산기(102)와 움직임 보상 디바이스(150)로 제공된다.

본 발명의 움직임 보상 디바이스(150)는 P와 B 프레임들에 대한 움직임 벡터를 추정하며, P와 B프레임들에 대한 예측된 프레임 신호들을 추정된 움직임 벡터들을 이용함으로써 결정한다. 움직임 벡터들과 예측된 프레임 신호들은 정보량 부호기(107)와, 그리고 감산기(102) 및 가산기(115)로 각각 공급된다. B프레임들에 대한 움직임 벡터들의 추정과 예측된 프레임 신호들의 결정은 제2, 제3A 및 제3B도를 참조하여 움직임 보상 디바이스(150)의 설명을 통해 상세히 설명될 신규한 블록 포메이션 변환 기법을 이용함으로써 수행된다.

그 다음, 감산기(102)에서, 움직임 보상 디바이스(150)로 부터의 예측된 프레임 신호는 프레임 재배열 회로(101)로 부터의 상응하는 현재 프레임 신호로 부터 감산된다. 감산된 신호, 즉, 차분 화소값들을 나타내는 에러 신호들의 블록은 이미지 신호 부호기(105)로 제공되며, 상기 에러 신호는 예를 들어, 이산 코사인 변환과 알려진 양자화 기법들중의 어느 하나를 이용하여 양자화된 변환 계수들의 다수개의 세트들로 부호화 된다. 그 후, 양자화된 변환 계수들은 다음과 같은 두 신호 경로들을 통해 전송된다. 즉, 양자화된 변환 계수들은 제1신호 경로를 통해 정보량 부호기(107)로 전송되어 상기 움직임 보상 디바이스(150)로 부터의 변위 벡터들과 함께 부호화되며, 이를위해, 예를들어, 런-랭스와 가변 길이 부호화 기법을 이용할 수 있으며, 부호화된 화상 신호는 전송기(도시안됨)로 제공된다. 한편, 양자화된 변환 계수들은 제2신호 경로를 통해 이미지 신호 복호기(113)로 제공되어 역 양자화와 역 이산 코사인 변환 기법들을 통해 다시 재구성된 에러 신호로 변환된다. 이러한 에러 신호의 복구는 부호기에서 부호기에 상응하는 수신기에서의 복호기의 동작상태를 추적하여 부호기에서의 재구성된 신호가 복호기의 재구성된 신호로 부터 벗어나는 것을 방지하기 위한 신호처리 과정이다.

이미지 신호 복호기(113)로 부터의 재구성된 에러 신호와 움직임 보상 디바이스(150)로 부터의 예측된 프레임 신호는 가산기(115)에서 조합되어 재구성된 프레임 신호를 스위칭 회로(118)로 제공된다. 가산기(115)와 프레임 메모리 디바이스(120)간의 결합은 이미지 부호화 시스템에 장착된 시스템 제어기(도시안됨)로 부터 제공된 제어신호, 예를들면, SC1에 응답하여, 스위칭 회로(118)에 의해 제어되며, 상기에서, 제어신호 SC1는 가산기(115)로부터의 재구성된 프레임 신호의 프레임 종류에 상응하는 신호를 나타낸다. 즉, 스위칭 회로(118)의 스위칭 동작을 통하여, I와 P 프레임들에 대한 재구성된 프레임 신호들은 프레임 메모리 디바이스(120)에 결합되어 그기에 저장되는 반면에, B 프레임에 대한 재구성된 프레임 신호들은 프레임 메모리 디바이스(120)와 분리된다. 왜냐하면, B 프레임들은 그것의 예측을 위한 기준신호로써 사용되지 않기 때문이다. 프레임 메모리 디바이스(120)는, 예를들어, 직렬로 연결된 두 개의 프레임 메모리들(121 및 122)을 포함한다. 즉, 가산기(115)로 부터의 재구성된 프레임 신호는 처음에 제1프레임 메모리(121)에 저장되며, 그리고 그 다음에는 가산기(115)로 부터 다음 가산된 프레임 신호가 제1프레임 메모리(121)로 인가되면 프레임 단위로 라인(L10)을 통하여 움직임 보상 디바이스(150)로 제공되는 동시에 제2프레임 메모리(122)로 이동된다. 이러한 처리는 화상 부호화 시스템의 동작이 수행되는 동안에는 반복적으로 수행된다.

이제 제2도를 참조하면, 제1도에 도시된 움직임 보상 디바이스(150)의 상세 블록도가 도시된다. 움직임 보상 디바이스(150)는 스위칭 회로(152), 제1 및 제2움직임 보상 유니트들(151 및 153), 공통 예측 신호 발생기(156) 및 선택기(158)를 구비하며, 상기에서 제1움직임 보상 유니트(151)는 움직임 추정기(151a), 움직임 보상기(151b) 및 스위칭 회로(151c)를 포함하며, 그리고 제2움직임 보상 유니트(153)는 스위칭 회로(153a), 블록 포메이션 변환회로(153b), 움직임 추정기(153c) 및 움직임 보상기(153d)를 포함한다. 제1움직임 보상 유니트(151)는 P와 B프레임들에 대한 전방으로 예측된 프레임 신호들을 제공하는 반면에, 제2움직임 보상 유니트(153)는 B프레임에 대한 후방으로 예측된 프레임 신호만을 발생하는 기능을 담당한다.

프레임 재배열 회로(101)로 부터 재구성된 비디오 신호가 I프레임, 예를 들어, I1 프레임인 경우, 스위칭 회로(152)는 시스템 제어기로 부터의 제어신호, 예를들면, SC2에 응답하여 개방되며, 따라서, I 프레임의 움직임 보상이 움직임 보상 디바이스(150)에서 수행되지 않는다.

만일, 움직임 보상 디바이스(150)로의 입력이 비디오 순차의 P 프레임들중의 하나, 예를들어, P1 프레임인 경우, 스위칭 회로(152)는 단락되며, 스위칭 회로(153a)는, P 프레임이 제1움직임 보상 유니트(151)로만 제공되도록 개방되며 상기에서 스위칭 회로(153a)는 시스템 콘트롤러로 부터의 제어신호 SC3에 의해 제어된다. 움직임 추정기(151a)는 P1프레임과 그것의 이전의 기준 프레임, 제1도에 도시된 제2프레임 메모리(122)에 저장된 그것의 이전 프레임, 예를들어, I1 프레임간에 입력, 예를 들어, P1, 프레임의 움직임 추정을 수행하며, 그리고 P1프레임에 포함된 탐색블록들의 각각에 대해 통상적인 블록 정합 기법을 이용하여 움직임 벡터들을 구한다. 그 다음, 움직임 벡터들은 움직임 보상기(151b)와 제1도에 도시된 정보량 부호기(107)로 공급된다. 움직임 보상기(151b)는 움직임 추정기(151a)로 부터의 움직임 벡터들에 응답하여 제2프레임 메모리(122)로 부터의 I1 프레임 데이터를 라인(L11)을 통하여 선택적으로 판독하며, 예측된 프레임 신호를 감산기(102)와 가산기(115)로 제공한다.

스위칭 회로(152)로의 입력 신호가 B 프레임들중의 하나, 예를들면, B1 프레임인 경우, 스위칭 회로들(152 및 153a)은 단락되어 입력 B1프레임은 제1 및 제2 움직임 보상 유니트들(152 및 153)에 결합된다. B1 프레임에 대한 전방으로 예측된 프레임 신호는 P1 프레임의 경우에서 설명된 바와같은 방법으로 제1움직임 보상 유니트(151)에 의해 결정된다. 즉, B1프레임내의 탐색블록들의 각각에 대한 전방 움직임 백터는 B1 프레임과 그것의 전방 기준 프레임, 예로서, I1 프레임간에서 B1프레임의 움직임 추정을 수행함으로써 결정된다. 그 다음에, 결정된 움직임 벡터들은 움직임 보상기(151b)로 공급되며, 상기 움직임 보상기(151b)는 움직임 벡터들에 상응하는 I1 프레임 데이터를 라인(L11)을 통하여 판독하여 B1 프레임에 대한 예측된 프레임 신호를 감산기(158)와 공통 예측 신호 발생기(156)로 제공한다.

한편, B1 프레임에 대한 후방으로 예측된 프레임 신호는 본 발명에 따른 블록 포메이션 변환 기법을 이용함으로써 제 움직임 보상 유니트(153)로 부터 얻어진다. 특히, 블록 포메이션 변환 회로(153b)에서, 프레임 재배열 회로(101)로 부터의 HxV개의 동일 크기를 갖는 탐색블록들로 된 입력 B1프레임은, (H-h)x(V-v)개의 동일 크기를 갖는 재구성된 탐색블록들을 갖는 새로운 프레임 포메이션으로 변환되며, 상기에서 H, V, h 및 v는, h와 v가 H와 V보다 각기 작은 정수들이며, B 프레임의 탐색블록과 새로운 프레임 포메이션내의 재구성된 탐색블록들은 동일한 크기를 가지며 재구성된 탐색블록들 중에서 B1 프레임의 탐색블록들상에서 정확하게 오버래핑된 것은 하나도 없다. 예를 들어, 새로운 프레임 포메이션이 (H-1)x(V-1)개의 탐색 블록들을 포함하는 경우, B1 프레임과 새로운 프레임 포메이션간의 옵셋(offset)들은 수평 및 수평 방향들에서 1화소보다 크거나 같으며 1블록 보다는 작다. 즉, 제3A도에서 참조부호(200)로서 개략적으로 도시된 B1프레임이, 예를들어, 25개의 탐색블록들(즉, S1-S25)을 갖는 것으로 예시되는 경우에, 여기서 각 탐색블록들은, 예를 들어, RxC개의 화소들을 가지고 R과 C는 모두 정수들이며, 그러면, 이러한 B1 프레임은 블록 포메이션 변환 회로(153b)에 의해 제3B도에 예시된 바와같이, 예를들어, B1프레임(200)에 포함된 각 블록과 동일한 크기를 갖는 16개의 탐색블록들로 구성되는 점선들로 나타낸 새로운 프레임 포메이션(300)으로 변환된다. 보다 상세하게, 제3B도로부터 알수 있는 바와같이, 변환된 양방향 예측 프레임(300)은 B1 프레임(200)의 좌상측 모서리로 부터 수평 및 수직 방향들로 반 블록들 만큼 옵셋팅함으로써 바람직하게 얻을수 있다.

움직임 추정기(153c)에서, 재구성된 탐색블록들의 각각에 대한 후방 움직임 벡터는 통상적인 블록 정합 알고리즘을 이용함으로써 블록 포메이션 변환한 회로(153b)로 부터의 변환된 B1 프레임과 제1프레임 메모리(121)로 부터의 그것의 후방 기준 프레임, 즉, P1 프레임간에서 추정된다. 그 다음, 움직임 추정기(153c)에서 추정된 후방 움직임 벡터들은 정보량 부호기(107)와 움직임 보상기(153d)로 공급된다. 움직임 보상기(153d)는 제1프레임 메모리(121)에 저장된 P1 프레임으로 부터 후방 움직임 벡터들에 상응하는 화소 데이터를 판독하여 B1프레임에 대한 후방으로 예측된 프레임 신호를 공통 예측 신호 발생기(156)로 제공한다.

그 다음에, 공통 예측 신호 발생기(156)는 선택기(158)로의 출력 신호로써, 움직임 보상기(151b)로 부터의 전방으로 예측된 프레임 신호와 후방으로 예측된 프레임 신호로 부터 공통으로 예측된 신호를 발생한다. 본 발명에 따르면, 공통으로 예측된 프레임 신호에 포함된 각 화소값은, 두 프레임간에서 후방으로 예측된 프레임내의 각 화소에 대한 화소값과 오버래핑 영역에 포함된 전방으로 예측된 프레임의 화소에 대한 화소값을 평균함으로써 바람직하게 얻을 수 있으며, 상기에서 후방으로 예측된 프레임의 각 화소와 전방으로 예측된 프레임간의 화소는 동일 위치에 위치된다.

상기 시스템 콘트롤러로 부터 제공된 제어 신호, 예를 들면, SC4에 응답하여, 선택기(158)는 넌-오버래핑 영역에 대한 움직임 보상기(151b)로 부터의 전방으로 예측된 프레임 신호와 오버래핑 영역에 대한 공통 예측 신호 발생기(156)로 부터의 후방으로 예측된 프레임 신호를 선택함으로써 B1 프레임에 대한 예측된 프레임 신호를 감산기(102)와 가산기(115)로 각각 제공한다. 입력 디지털 비디오 신호의 P2, B2, P3, B3, P4 및 B4 프레임들에 대한 예측된 프레임 신호들은 그들의 기준 프레임들이 상술한 입력 디지털 신호의 P1 및 B1 프레임들에 대한 기준들과 다른 것 외에는 동일한 방법으로 얻을 수있다.

본 발명의 이미지 부호화기에 상응하는 이미지 복호화 시스템에 있어서, 상기 이미지 부호화기로 부터 전송된 변위 벡터들이 상기 화상 복호화 시스템으로 제공되기 때문에, 움직임 보상 디바이스에 움직임 추정기들이 구비되지 않는 것 외에는 그것은 제2도와 유사한 구성을 갖는다.

본 발명은 비록 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 청구범위의 사상과 범주를 벗어남이 없어도 다양하게 변경하게 실시할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (4)

1. 양방향 예측 프레임(B 프레임)의 입력 디지털 비디오 신호에 대한 예측된 프레임 신호를 상기 B 프레임의 두 개의 인접 프레임들에 의거하여 제공하며, 상기 B 프레임은 제1세트의 탐색 블록들을 가지고 상기 입력 디지털 비디오 신호는 다수개의 프레임들을 구비하는 이미지 부호화 시스템용 장치로써, 상기 B 프레임을 제2세트의 탐색블록들을 가지는 변환된 프레임으로 변환하며, 상기 B 프레임과 상기 변환된 프레임은 오버래핑 영역을 가지는 수단과; 상기 B 프레임과 상기 B 프레임의 제1인접 프레임간의 변위를 나타내는 제1변위 벡터를 추정하며, 상기 B 프레임에 대한 제1예측된 프레임 신호를 상기 추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제1예측 수단과; 상기 변환된 프레임과 상기 변환된 프레임의 제2인접 프레임간의 변위를 나타내는 제2변위 벡터를 추정하며, 상기 변환된 프레임에 대한 제2예측된 프레임 신호를 제2추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제2예측 수단과; 상기 오버래핑 영역에 상응하는 영역에 위치된 제1 및 제2 예측된 프레임 신호들을 평균함으로써 제3예측된 프레임 신호를 발생하는 제3예측 수단과; 상기 제1 및 제2예측된 프레임 신호들의 프레임 종류들에 상응하는 제어신호에 응답하여 상기 제1예측된 프레임 신호 또는 제3예측된 프레임 신호를 선택적으로 발생하는 수단을 포함하는 이미지 부호화 시스템용 움직임 보상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 B프레임과 변환된 B 프레임의 탐색블록 포메이션은 HxV와 (H-1)x(V-1)개의 블록들로 각기 이루어지며, 상기 H와 V는 정수들인 이미지 부호화 시스템용 움직임 보상 장치.
3. 양방향 예측 프레임(B 프레임)의 입력 디지털 비디오 신호를 상기 B 프레임의 두 개의 인접 프레임들에 의거하여 부호화하며, 상기 B 프레임은 제1세트의 탐색블록들을 가지며 상기 입력 디지털 비디오 신호는 다수개의 프레임들을 구비하는 이미지 부호화 시스템으로써, 상기 B 프레임을 제2세트의 탐색블록들을 가지는 변환된 프레임으로 변환하며, 상기 B 프레임과 상기 변환된 프레임은 오버래핑 영역을 가지는 수단과; 상기 B 프레임과 상기 B 프레임의 제1인접 프레임간의 변위를 나타내는 제1변위 벡터를 추정하며, 상기 B 프레임에 대한 제1예측된 프레임 신호를 상기 추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제1예측 수단과; 상기 변환된 프레임과 상기 변환된 프레임의 제2인접 프레임간의 변위를 나타내는 제2변위 벡터를 추정하며, 상기 변환된 프레임에 대한 제2예측된 프레임 신호를 제2추정된 변위 벡터에 의거하여 제공하는 제2예측 수단과; 상기 오버래핑 영역에 상응하는 영역에 위치된 제1 및 제2 예측된 프레임 신호들을 평균함으로써 제3예측된 프레임 신호를 발생하는 제3예측 수단과; 상기 제1 및 제2예측된 프레임 신호들의 프레임 종류들에 상응하는 제어신호에 응답하여 상기 제1예측된 프레임 신호 또는 제3예측된 프레임 신호를 선택적으로 발생하는 수단과; 상기 발생된 예측된 프레임 신호를 상기 예측된 프레임 신호에 대응하는 입력 디지털 비디오 신호의 프레임 신호로 감산하여 차분 신호를 제공하며 상기 편차신호와 그것에 상응하는 추정된 변위 벡터를 부호화하여 부호화된 신호를 제공하는 수단을 포함하는 이미지 부호화 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 B프레임과 변환된 B 프레임의 탐색블록 포메이션은 HxV와 (H-1)x(V-1)개의 탐색 블록들로 각기 이루어지며, 상기 H와 V는 정수들인 이미지 부호화 시스템.