움직임 보상

움직임 보상(영어: Motion Compensation)은 대부분의 동영상 압축 기술들에서 사용하고 있는 기술이다. 현재의 영상을 부호화 하기 위하여 기존에 부호화 된 영상의 영역을 가져와서 예측을 하도록 하는 것이 주 목적이다. 움직임 예측(영어: Motion Estimaiton)은 움직임 보상을 위해서 부호화 시에 움직임 벡터를 찾는 기술을 말한다.

영상 압축 표준에 따라서 이번의 영상을 가져오는 방법 및 가져올 부분을 서술하는 방법이 달라지며, 최근의 영상 압축 기술에서는 소수점 픽셀 단위의 움직임을 예측하기 위하여 쿼터 픽셀과 같은 기술을 도입하였다.

주요 기술

일반적으로 영상 압축 표준에서 움직임 보상은 참조할 영상이 어느정도 거리에 떨어져 있는지를 나타내는 벡터와 참조 영상과 현재 부호화 할 영상의 잔차를 부호화하는 방식으로 이루어진다.

예측 벡터(Predicted motion vector; pmv)

블록 단위로 움직임 벡터를 예측하기 때문에, 인접 블록과 유사한 움직임 벡터가 나오는 경우가 자주 발생한다. 이를 이용하여 주변 블록 또는 이 전 프레임의 영상의 움직임 벡터 값과 현재 예측된 움직임 벡터 차이값을 전송하여 전송 비트 양을 줄이도록 한다.

예를 들어, H.264/MPEG-4 AVC에서는 좌측 및 상단, 좌상단의 블록의 결과를 참조하여 결정하고, 고효율 비디오 코딩에서는 좌측 , 상단, 이 전프레임으로부터 최대 5개의 예측 벡터를 생성하여 그 중 적절한 값을 선택하도록 한다.

SKIP

화면의 움직임이 일정하여 영상 압축 기술이 예측한 움직임 벡터의 크기가 0이고, 잔차가 충분히 작아 무시할 수 있을 경우에는 두 데이터를 생략하고 넘어간다.

양방향 예측

움직임 예측을 할 때, 하나의 영상을 참조하여 가져오는 것이 아니라, 두 개의 영상에서 참조하여 합성된 영상을 사용하도록 하는 기술이다. 두 개의 영상을 사용하기 때문에 높은 복잡도를 가지지만, 그만큼 성능 효율이 뛰어나다. 양방향 예측을 사용하여 부호화 된 프레임을 B-프레임이라고 하며, 이러한 기술이 사용되지 않은 프레임을 P-프레임이라고 부른다.

같이 보기

• MPEG-2
• H.264/MPEG-4 AVC
• HEVC
• P-프레임
• B-프레임
• 쿼터 픽셀

외부 링크

• Temporal Rate 변환