KR940019160A - 영상부호화장치(video coding apparatus) - Google Patents

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KR940019160A KR1019940001190A KR19940001190A KR940019160A KR 940019160 A KR940019160 A KR 940019160A KR 1019940001190 A KR1019940001190 A KR 1019940001190A KR 19940001190 A KR19940001190 A KR 19940001190A KR 940019160 A KR940019160 A KR 940019160A
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킨지 하시모토
타쿠미 하세베
유타카 니시카와
쇼이치 니시노
히로후미 우치다
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모리시타 요이찌
마쓰시다덴기산교 가부시기가이샤(Matsushita Electric Ind. Cd., Ltd.)
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Abstract

본 발명은 영상을 기록 및 전송하는 경우, 영상신호의 데이터량을 삭감하기 위하여 움직임보상을 사용해서 고능율부호화를 행하는 영상부호화장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 영상신호를 복수의 블록으로 분할하는 블록화기와, 앞프레임의 영상신호를 유지하는 프레임메모리와, 움직임백터정보를 격납하는 움직임백터메모리와, 움직임백터메모리에 격납된 부호화블록에 인접하는 블록의 움직임백터정보로부터 1개의 후보백터를 산출하고, 그 후보백터에 의해 예측되는 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은 영역을 움직임백터를 상세하게 탐색하는 영역으로서 설정하고, 움직임백터를 상세하게 탐색하는 영역이외의 탐색영역을 포함하는 영역을 움직임백터를 대충 탐색하는 영역으로서 설정하기 위한 정보를 탐색정보로서 산출하는 탐색정보산출기와, 블록화기에 의해 복수의 블록으로 분할된 영상신호와 프레임메모리에 유지된 영상신호로부터 탐색정보를 사용해서 움직임백터의 검출을 행하는 움직임백터검출기를 구비하고, 상기 탐색정보산출기를 사용해서, 움직임백터메모리에 격납된 부호화블록에 인접하는 1개 또는 복수의 블록의 움직임백터정보로부터 1개의 후보백터를 산출하고, 그 후보백터에 의해 상세하게 탐색하는 영역과 대충 탐색하는 영역을 설정한다. 최후에 움직임백터검출기를 사용해서, 탐색정보에 따라서 움직임 백터의 검출을 행하고, 그 움직임 백터정보를 움직임백터메모리에 격납하는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

영상부호화장치(VIDEO CODING APPARATUS)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 제1 실시예에 있어서의 영상부호화장치의 구성도, 제2도는 제1 실시예에 있어서의 영상부호화장치의 움직임백터검출을 표시한 도면, 제3도는 제1 실시예의 영상부호화장치에 있어서 1프레임의 탐색패턴영역의 종류를 표시한 도면, 제4도는 제1 실시예의 각탐색패턴영역에 있어서의 탐색볼록패턴을 표시한 도면, 제5도는 제1 실시예에 있어서의 움직임백터탐색의 순서도, 제16도는 제5 실시예에 있어서의 영상부호화장치의 구성도.

Claims (24)

  1. 영상신호를 복수의 블록으로 분할하는 블록화기와, 앞프레임의 영상신호를 유지하는 프레임메모리와, 움직임백터정보를 격납하는 움직임백터메모리와, 상기 움직임백터메모리에 격납된 부호화블록에 인접하는 블록의 움직임백터정보로부터 1개의 후보백터를 산출하고, 그 후보백터에 의해 예측되는 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은영역을 움직임백터를 상세히 탐색하는 영역으로서 설정하고, 움직임백터를 상세히 탐색하는 영역이외의 탐색영역을 포함하는 영역을 움직임백터를 대충 탐색하는 영역으로서 설정하기 위한 정보를 탐색정보로서 산출하는 탐색정보산출기와, 상기 볼록화기에 의해 복수의 볼록으로 분할된 영상신호와 상기 프레임메모리에 유지된 영상신호로부터 상기 탐색정보를 사용해서 움직임백터의 검출을 행하는 움직임백터검출기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  2. 영상신호를 복수의 블록으로 분할하는 블록화기와, 앞프레임의 영상신호를 유지하는 프레임메모리와, 움직임백터정보를 격납하는 움직임백터메모리와, 상기 움직임백터메모리에 격납된 부호화블록에 인접하는 블록의 움직임백터정보로부터 1개의 후보백터를 산출하고, 그 후보백터에 의해 예측되는 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은 영역을 움직임백터를 상세히 탐색하는 영역으로서 설정하고, 움직임백터를 상세히 탐색하는 영역이외의 탐색영역을 포함하는 영역을 움직임백터를 대체로 탐색하는 영역으로서 설정하기 위한 정보를 탐색정보로서 산출하는 탐색정보산출기와, 상기 볼록화기에 의해 복수의 볼록으로 분할된 영상신호와 상기 프레임메모리에 유지된 영상신호로부터 상기 탐색정보를 사용해서 움직임백터의 검출을 행하는 움직임백터검출기와 상기 움직임백터검출기로부터 출력되는 움직임백터를 사용해서 부호화블록과의 차분(差分)을 행하기 위한 영상데이터를 생성하는 예측블록생성기와, 상기 블록화기의 출력과 상기 예측볼록생성기의 출력의 차분치(差分値)데이터를 생성하는 차분기와, 상기 블록화기의 출력 또는 상기 차분기의 출력을 직교변환하는 진교변환기와, 상기 직교변환기의 출력을 양자화(量子化)하는 양자화기와, 상기 양자화기의 출력을 역양자화하는 역양자화기와, 상기 역양자화기의 출력을 역직교변환하는 역직교변환기와, 상기 역직교변환기로부터 얻게된 차분데이터에, 상기 예측블록생성기의 출력하는 영상데이터를 가산하고, 상기 프레임메모리에 영상데이터를 부여하는 가산기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  3. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 인접블록은, 적어도 부호화블록을 포함하는 프레임내부의 이미 검출된 공간적으로 인접하는 블록인것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인접블록은, 적어도 부호화블록을 포함하는 프레임앞 프레임 또는 뒤프레임의 동일공간위치의 블록인것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 움직임백터검출기는, 각 블록의 탐색화소간격을 그 밀도가 높은쪽에서 부터 낮은쪽으로 분류해서, 제1의 탐색수단, 제2의 탐색수단, 제3의 탐색수단의 3개의 움직임백터탐색수단을 가진것이며, 상기 탐색정보산출기는, 부호화 블록의 움직임백터의 검출을 행하는데 있어서, 인접블록으로부터 움직임백터를 얻을 수 없는 경우는 제2의 탐색수단을 사용하고, 인접블록으로부터 움직임 백터를 얻을 수 있는 경우는 부호화블록을 상세하게 탐색하는 범위에 대해서 제1의 탐색수단을 사용하고, 대충으로 탐색하는 범위에 대해서 제3의 탐색수단을 사용하는 것임을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 움직임백터검출기에 있어서, 상기 제1의 탐색수단은, 1화소피치에 의해서 각 블록의 영상을 어긋나게해서 프레임간의 상관강도를 탐색하는 전체탐색수단이며, 상기 제2의 탐색수단은, n(n〉2) 화소피치에 의해서 각 블록의 영상을 어긋나게 하므로서 상관강도보다 가장 상관이 강한 블록을 검출하고, 또 검출된 상기 블록의 근처의 m(n〉m〉0) 화소를 1화소피치에 의해서 각 블록의 영상을 어긋나게하고, 프레임간의 상관강도를 탐색하는 2스텝탐색수단이며, 상기 제3의 탐색수단은, S(S〉3) 화소피치에 의해서 각 블록의 영상을 어긋나게하고, 다음에 P(S〉P〉1) 화소피치에 의해서 각 블록의 영상을 어긋나게 하고, 최후에 1화소피치에 의해서 각 블록의 영상을 어긋나게하고, 프레임간의 상관강도를 탐색하는 3스텝탐색수단인 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탐색정보산출기는, 움직임백터의 부호화블록에 있어서의 인접블록의 참조가능블록의 패턴에 의거해서, 다른 설정정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  8. 움직임백터의 검출을 행하기 위한 미리 설정된 참조프레임상의 탐색영역을 제1의 탐색영역으로 하였을때, 움직임백터가 검출된 부호화블록의 움직임백터치를 격납하는 움직임백터메모리와, 상기 움직임백터메모리에 격납되어 있는 움직임백터치로부터 1개의 후보백터를 산출하는 산출기와, 상기 후보백터에 의해 예측되는 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은 제2의 탐색영역을 설정하고, 상기 제2의 탐색영역내를 1화소이하의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 고정밀도연산기와, 참조프레임상의 상기 제1의 탐색영역내를 2화소이상의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 저정밀도연산기와, 상기 고정밀도연산기에 의해 산출된 예측오차치와 상기 저정밀도연산기에 의해 산출된 예측오차치를 비교하므로서 부호화블록의 움직임백터치를 결정하는 예측오차치비교기를 구비한것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  9. 움직임백터의 검출을 행하기 위한 미리 설정된 참조프레임상의 탐색영역을 제1의 탐색영역으로 하였을때, 직전의 부호화블록의 움직임백터치에 의해 예측되는 블록을 포함하여 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은 제2의 탐색영역을 설정하고, 상기 제2의 탐색영역내를 1화소이하의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 고정밀도연산기와, 참조프레임상의 상기 제1의 탐색영역내를 2화소이상의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 저정밀도연산기와, 상기 고정밀도연산기에 의해 산출된 예측오차치와 상기 저정밀도연산기에 의해 산출된 예측오차치를 비교하므로서 부호화블록의 움직임백터치를 결정하는 예측오차비교기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 수직방향의 화소를 1화소씩 솎아낸 상기 부호화블록 및 상기 탐색영역을 사용해서 예측오차치의 연산을 행하는 상기 고정밀도탐색기와 상기 저정밀도탐색기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  11. 블록으로 분할된 입력영상데이터를 부호화블록으로 하고, 상기 부호화블록과 블록매칭을 행하는 참조프레임상의 영역을 탐색영역으로 하였을때, 상기 부호화블록과 상기 탐색영역의 블록군의 예측오차치군의 최소치를 구하는 예측오차치 비교기와, 상기 예측오차치군의 통계량을 사용해서 상기 부호화블록을 패턴 1과 패턴 2로 분류하는 블록분류기와, 상기 블록분류기에 의해 상기 부호화블록이 상기 패턴 1에 분류되었을 경우는 인접하는 블록의 움직임백터치를, 상기 패턴 2에 분류되었을 경우는 상기 예측오차치비교기에서 구한 최소의 예측오차치에 대응하는 움직임백터치를 상기 부호화블록의 움직임백터치로서 선택하는 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  12. 블록으로 분할된 입력영상데이터를 부호화블록으로 하고, 상기 부호화블록과 블록매칭을 행하는 참조프레임상의 영역을 탐색영역으로 하고, 상기 탐색영역을 제1의 탐색영역으로 하였을때, 인접하는 블록의 움직임백터치에 의해 예측되는 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은 제2의 탐색영역을 설정하고, 상기 제2의 탐색영역내를 1화소이하의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 고정밀도연산기와, 참조프레임상의 상기 제1의 탐색영역내를 2화소이상의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 저정밀도연산기와, 상기 고정밀도연산기에 의해 산출된 예측오차치와 상기 저정밀도연산기에 의해 산출된 예측오차치를 비교하므로서 예측오차치가 최소의 블록을 구하는 예측오차치비교기와, 상기 예측오차치군의 통계량을 사용해서 상기 부호화블록을 패턴1과 패턴 2로 분류하는 블록분류기와, 상기 블록분류기에 의해 상기 부호화블록이 상기 패턴 1에 분류되었을 경우는 상기 움직임백터메모리에 격납된 움직임백터치를, 상기 패턴 2에 분류되었을 경우는 상기 예측오차치비교기에서 구한 최소의 예측오차치에 대응하는 움직임백터치를 상기 부호화블록의 움직임백터치로서 선택하는 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 움직임백터치의 차분치를 가변길이부호화하는 움직임백터부호화기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 탐색영역내에 1개의 부분영역 또는 중복가능한 복수의 부분영역을 설정하고 상기 부분영역내에 있는 상기 예측오차치군을 부분예측오차치군으로 하였을때, 상기 부분예측오차치군에 대해서 상기 분류를 행하고,적어도 1개이상의 상기 부분영역의 상기 부분예측오차치군이 상기 패턴 1에 분류되었을 경우 상기 부호화블록을 패턴 1에 분류하는 상기 부호화블록분류기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 예측오차치에 대응하는 움직임백터의 수평치또는 수직치가 동일한 값인 블록군으로 구성된, 영역탐색영역내에 1개의 부분 영역 또는 중복가능한 복수의 부분영역을 설정하고, 상기 부분 영역내에 있는 상기 예측오차치군을 부분예측오차치군으로 하였을때, 상기 부분예측오차치군에 대해서 상기 분류를 행하고, 적어도 1개이상의 상기 부분영역의 상기 부분예측오차치군이 상기 패턴 1에 분류되었을 경우 상기 부호화블록을 패턴 1에 분류하는 상기 부호화블록분류기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서, 부호화블록에 대한 예측오차치군 또는 부분예측오차치군을 분류예측오차치군으로 하였을때, 통계량으로서, 적어도 상기 분류예측오차치군의 최대치 또는 평균치를 포함하는 상기 분류예측오차치군의 크기를 나타내는 통계량, 또는, 적어도 상기 분류예측오차치군의 분산치 또는 상기 평균치와 각 상기 예측오차치의 차의 절대치합 또는 상기 분류예측오차치군의 최대치와 최소치와의 차를 포함하는 상기 분류예측오차치군의 변동을 나타내는 통계량을 사용하고, 상기 통계량이 미리 설정된 값이하의 경우 상기 패턴 1로 하고, 그렇지 않는 경우 상기 패턴 2로 하는 상기 부호화블록분류기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  17. 블록으로 분할된 입력영상데이터를 부호화블록으로 하고 상기 부호화블록과 블록매칭을 행하는 참조프레임상의 영역을 탐색영역으로 하였을때, 상기 부호화 블록과 상기 탐색영역의 블록군과의 예측오차치군의 통계량을 사용해서 상기 부호화블록을 패턴 1과 패턴 2로 분류하는 블록분류기와, 상기 블록분류기에 의해 상기 부호화블록이 상기 패턴 1로 분류되었을 경우는 상기 예측오차치군의 최소치를 구하는 예측오차치비교기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  18. 제17항에 있어서, 블록으로 분할된 입력영상데이터를 부호화블록으로 하고, 상기 부호화블록과 블록매칭을 행하는 참조프레임상의 영역을 탐색영역으로 하고, 상기 탐색영역을 제1의 탐색영역으로 하였을때, 인접하는 블록의 움직임백터치에 의해 예측되는 블록을 포함하여 참조프레임상의 탐색영역보다 작은 제2의 탐색영역을 설정하고, 상기 제2의 탐색영역내를 1화소이하의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 고정밀도연산기와, 참조프레임상의 상기 제1의 탐색영역내를 2화소이상의 정밀도로 후보백터를 설정해서 그 후보백터마다 예측오차치를 산출하는 저정밀도연산기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 가증기로서, 인접한 블록의 움직임백터치에 의해 설정된 후보백터에 대응하는 위치의 예측오차치의 가중을 작게하는 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 가중기로서, 상기 고정밀도탐색기에 의해 산출된 예측오차치의 가중을 작게하는 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  21. 제17항에 있어서, 움직임백터치의 차분치를 가변길이 부호화하는 움직임백터부호화기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  22. 제17항에 있어서, 탐색영역내에 1개의 부분영역 또는 중복가능한 복수의 부분영역을 설정하고, 상기 부분영역내에 있는 상기 예측오차치군을 부분예측오차치군으로 하였을때, 상기 부분예측오차치군에 대해서 상기 분류를 행하고, 적어도 1개이상의 상기 부분영역의 상기 부분예측오차치군이 상기 패턴 1로 분류되었을 경우 상기 부호화블록을 패턴 1로 분류하는 상기 부호화블록분류기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  23. 제17항에 있어서, 예측오차치에 대응하는 움직임백터의 수평치 또는 수직치가 동일한 값인 볼록군으로 구성된, 영역탐색영역내에 1개의 부분영역 또는 중복가능한 복수의 부분영역을 설정하고, 상기 부분영역내에 있는 상기 예측오차치군을 부분예측오차치군으로 하였을때, 상기 부분예측오차치군에 대해서 상기 분류를 행하고, 적어도 1개 이상의 상기 부분영역의 상기 부분예측오차치군이 상기 패턴 1로 분류되었을 경우 상기 부호화블록을 패턴 1로 분류하는 상기 부호화블록분류기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
  24. 제17항에 있어서, 부호화블록에 대한 예측오차치군 또는 부분예측오차치군을 분류예측오차치군으로 하였을때, 통계량으로서, 적어도 상기 분류예측오차치군의 최대치 또는 평균치를 포함하는 상기 분류예측오차치군의 크기를 나타내는 통계량, 또는, 적어도 상기 분류예측오차치군의 분산치 또는 상기 평균치와 각 상기 예측오차치의 차이의 절대치합 또는 상기 분류예측오차치군의 최대치와 최소치와의 차를 포함하는 상기 분류예측오차치군의 변동을 나타내는 통계량을 사용하고, 상기 통계량이 미리 설정된 값 이하의 경우 상기 패턴 1로 하고, 그렇지 않는 경우 상기 패턴 2로 하는 상기 부호화블록분류기를 구비한 것을 특징으로 하는 영상부호화장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019940001190A 1993-01-25 1994-01-24 영상부호화장치(video coding apparatus) KR940019160A (ko)

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JP2972993A JPH06225289A (ja) 1993-01-25 1993-01-25 映像信号符号化装置
JP9402993 1993-04-21
JP93-94029 1993-04-21
JP30910093 1993-12-09
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