본 발명은 미리 학습된 패턴 추정 방식에 따라 두 개의 대상 프레임 사이에서 픽셀들 간의 관계에 따른 패턴을 추정하여 모션 특징맵을 획득하는 모션 특징 추출부, 미리 학습된 패턴 추정 방식에 따라 모션 특징맵의 패턴을 추정하여, 생성되어야 하는 보간 프레임의 각 픽셀이 두 개의 대상 프레임 각각에서 참조해야하는 적어도 하나의 픽셀 위치를 나타내는 2개의 플로우맵과, 보간 프레임의 각 픽셀에 대한 두 개의 대상 프레임의 각 픽셀의 중요도를 나타내는 2개의 가중치맵을 획득하고, 두 개의 대상 프레임 각각을 2개의 플로우맵과 2개의 가중치맵 중 대응하는 플로우맵과 가중치맵을 이용하여 와핑하여 2개의 와핑 프레임을 획득하는 와핑 프레임 획득부, 미리 학습된 패턴 추정 방식에 따라 모션 특징맵의 패턴을 추정하여, 2개의 대상 프레임의 폐색 영역을 나타내는 폐색맵을 획득하는 폐색맵 획득부 및 2개의 와핑 프레임과 폐색맵을 기지정된 방식으로 결합하여 보간 프레임을 획득하는 보간 프레임 획득부를 포함하여, 대상 프레임의 다양한 개수의 픽셀과 위치를 참조하여 보간 프레임의 각 픽셀을 생성하므로 다양하고 복잡한 동작 및 큰 동작이 포함되거나 폐색 영역 존재하는 경우에도 정확한 보간 프레임을 획득할 수 있는 프레임 보간 장치 및 방법을 제공할 수 있다.