JP3001753B2 - 動ベクトル検出方法 - Google Patents
動ベクトル検出方法Info
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- JP3001753B2 JP3001753B2 JP25030893A JP25030893A JP3001753B2 JP 3001753 B2 JP3001753 B2 JP 3001753B2 JP 25030893 A JP25030893 A JP 25030893A JP 25030893 A JP25030893 A JP 25030893A JP 3001753 B2 JP3001753 B2 JP 3001753B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，動画像の高能率符号化
方式における動ベクトル検出方法に関するものである。
方式における動ベクトル検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動画像の高能率符号化方式として，ブロ
ック単位にフレーム間またはフィールド間の動ベクトル
を推定して，動き補償を行う予測符号化方式が用いられ
ている。特に，効率のよい符号圧縮を行うために，フレ
ーム信号間の動ベクトルとフィールド信号間の動ベクト
ルを適応的に切替えて使用するフレーム間／フィールド
間適応予測においては，フレーム間とフィールド間の双
方の動ベクトルを検出する必要がある。
ック単位にフレーム間またはフィールド間の動ベクトル
を推定して，動き補償を行う予測符号化方式が用いられ
ている。特に，効率のよい符号圧縮を行うために，フレ
ーム信号間の動ベクトルとフィールド信号間の動ベクト
ルを適応的に切替えて使用するフレーム間／フィールド
間適応予測においては，フレーム間とフィールド間の双
方の動ベクトルを検出する必要がある。
【０００３】従来，ブロック毎にフィールド間とフレー
ム間の動ベクトルの検出を行う際には，個々に動ベクト
ルを求めていた。
ム間の動ベクトルの検出を行う際には，個々に動ベクト
ルを求めていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では，フレ
ーム間の動ベクトルの検出時に，フィールド間の動ベク
トル検出と同じ探索範囲で探索処理を行うため，フレー
ム間動ベクトル検出に相当量の計算が必要であった。
ーム間の動ベクトルの検出時に，フィールド間の動ベク
トル検出と同じ探索範囲で探索処理を行うため，フレー
ム間動ベクトル検出に相当量の計算が必要であった。
【０００５】本発明の目的は上記問題点を解決し，フレ
ーム間の動ベクトル検出を行うに当り，フィールド間の
動ベクトルを初期値として用いることにより，フレーム
間の動ベクトル探索処理を簡略化することにある。
ーム間の動ベクトル検出を行うに当り，フィールド間の
動ベクトルを初期値として用いることにより，フレーム
間の動ベクトル探索処理を簡略化することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は，フィールド間
動ベクトルを求めた後，フィールド間動ベクトルを初期
値とし，それを中心とする任意形状の小領域で探索を行
うことにより，フレーム間の動ベクトルを得ることを特
徴とする。
動ベクトルを求めた後，フィールド間動ベクトルを初期
値とし，それを中心とする任意形状の小領域で探索を行
うことにより，フレーム間の動ベクトルを得ることを特
徴とする。
【０００７】また，フィールド間動ベクトルを初期値と
し，それを中心とするｍ×ｎ画素の矩形領域で探索を行
うことにより，フレーム間の動ベクトルを得ることを特
徴とする。
し，それを中心とするｍ×ｎ画素の矩形領域で探索を行
うことにより，フレーム間の動ベクトルを得ることを特
徴とする。
【０００８】図１は本発明の原理を説明する図である。
まず，フィールド間動ベクトルを検出する。フィールド
間動ベクトルは，図１（Ａ）に示すように，(1) 現在フ
レーム１００の第１フィールド１０１と参照フレーム２
００の第１フィールド２０１，(2) 現在フレーム１００
の第１フィールド１０１と参照フレーム２００の第２フ
ィールド２０２，(3) 現在フレーム１００の第２フィー
ルド１０２と参照フレーム２００の第１フィールド２０
１，(4) 現在フレーム１００の第２フィールド１０２と
参照フレーム２００の第２フィールド２０２，の４種類
が検出される。
まず，フィールド間動ベクトルを検出する。フィールド
間動ベクトルは，図１（Ａ）に示すように，(1) 現在フ
レーム１００の第１フィールド１０１と参照フレーム２
００の第１フィールド２０１，(2) 現在フレーム１００
の第１フィールド１０１と参照フレーム２００の第２フ
ィールド２０２，(3) 現在フレーム１００の第２フィー
ルド１０２と参照フレーム２００の第１フィールド２０
１，(4) 現在フレーム１００の第２フィールド１０２と
参照フレーム２００の第２フィールド２０２，の４種類
が検出される。
【０００９】フレーム間動ベクトル検出時の初期値は，
上記４種類のうち任意の動ベクトルの平均値，中央値，
代表値等を用い，そのフィールド間動ベクトルを中心と
する任意形状の小領域，またはｍ×ｎの矩形領域を探索
範囲として，フレーム間動ベクトルを検出する。すなわ
ち，図１（Ｂ）に示すように，現在フレーム１００のブ
ロック１０３と，対応する参照フレーム２００のブロッ
ク２０３とからマッチング誤差計算によってフレーム間
動ベクトルを検出する際に，フィールド間動ベクトルを
中心に所定の範囲３００だけブロック２０３を動かして
マッチング誤差が最小となる位置を求め，フレーム間動
ベクトルを検出する。
上記４種類のうち任意の動ベクトルの平均値，中央値，
代表値等を用い，そのフィールド間動ベクトルを中心と
する任意形状の小領域，またはｍ×ｎの矩形領域を探索
範囲として，フレーム間動ベクトルを検出する。すなわ
ち，図１（Ｂ）に示すように，現在フレーム１００のブ
ロック１０３と，対応する参照フレーム２００のブロッ
ク２０３とからマッチング誤差計算によってフレーム間
動ベクトルを検出する際に，フィールド間動ベクトルを
中心に所定の範囲３００だけブロック２０３を動かして
マッチング誤差が最小となる位置を求め，フレーム間動
ベクトルを検出する。
【００１０】
【作用】インタレース画像におけるフィールド間動ベク
トルとフレーム間動ベクトルは非常に相関が高く，フレ
ーム間動ベクトル探索はフィールド間動ベクトルの周辺
の小領域を探索するだけでほとんどの動きを求めること
ができる。動ベクトル探索の演算量は探索範囲に大きく
影響されるため，先に求めたフィールド間動ベクトルを
初期値として用いて，フレーム間動ベクトル検出時の探
索範囲を狭くすることで，インタレース画像の動ベクト
ル検出時の演算量削減が可能となる。
トルとフレーム間動ベクトルは非常に相関が高く，フレ
ーム間動ベクトル探索はフィールド間動ベクトルの周辺
の小領域を探索するだけでほとんどの動きを求めること
ができる。動ベクトル探索の演算量は探索範囲に大きく
影響されるため，先に求めたフィールド間動ベクトルを
初期値として用いて，フレーム間動ベクトル検出時の探
索範囲を狭くすることで，インタレース画像の動ベクト
ル検出時の演算量削減が可能となる。
【００１１】
【実施例】図２に本発明を実施する動ベクトル検出回路
の例を示す。図２において，１は現在フレームのインタ
レース信号，２はフィールドメモリ，３は現在フレーム
の第１フィールド信号，４はフィールドメモリ，５は参
照フレームのインタレース信号，６はフィールドメモ
リ，７は参照フレームの第１フィールド信号，８はフィ
ールドメモリを表す。
の例を示す。図２において，１は現在フレームのインタ
レース信号，２はフィールドメモリ，３は現在フレーム
の第１フィールド信号，４はフィールドメモリ，５は参
照フレームのインタレース信号，６はフィールドメモ
リ，７は参照フレームの第１フィールド信号，８はフィ
ールドメモリを表す。
【００１２】また，９は現在フレーム第２フィールド読
み出しのアドレス信号，１０は現在フレームの第２フィ
ールド信号，１１は現在フレーム第１フィールド読み出
しのアドレス信号，１２は現在フレームの第１フィール
ド信号，１３は参照フレーム第２フィールド読み出しの
アドレス信号，１４は参照フレームの第２フィールド信
号，１５は参照フレーム第１フィールド読み出しのアド
レス信号，１６は参照フレームの第１フィールド信号，
１７は現在フレーム第２フィールドの小領域分割器，１
８は現在フレーム第１フィールドの小領域分割器，１９
は参照フレーム第２フィールドの小領域分割器，２０は
参照フレーム第１フィールドの小領域分割器を表す。
み出しのアドレス信号，１０は現在フレームの第２フィ
ールド信号，１１は現在フレーム第１フィールド読み出
しのアドレス信号，１２は現在フレームの第１フィール
ド信号，１３は参照フレーム第２フィールド読み出しの
アドレス信号，１４は参照フレームの第２フィールド信
号，１５は参照フレーム第１フィールド読み出しのアド
レス信号，１６は参照フレームの第１フィールド信号，
１７は現在フレーム第２フィールドの小領域分割器，１
８は現在フレーム第１フィールドの小領域分割器，１９
は参照フレーム第２フィールドの小領域分割器，２０は
参照フレーム第１フィールドの小領域分割器を表す。
【００１３】また，２１は現在フレーム第２フィールド
ブロック信号，２２は現在フレーム第１フィールドブロ
ック信号，２３は参照フレーム第２フィールドブロック
信号，２４は参照フレーム第１フィールドブロック信
号，２５は現在フレームのフレーム信号作成器，２６は
参照フレームのフレーム信号作成器，２７は現在フレー
ムブロック信号，２８は参照フレームブロック信号，２
９はマッチング誤差計算部，３０は差分値，３１は比較
器，３２はブロック差分最小値を格納するメモリ，３３
はアドレスデータ，３４はアドレスメモリ，３５はフィ
ールド間動ベクトルのアドレスデータ，３６は演算器，
３７はフレーム間動ベクトル検出の基準値であるアドレ
スデータを表す。
ブロック信号，２２は現在フレーム第１フィールドブロ
ック信号，２３は参照フレーム第２フィールドブロック
信号，２４は参照フレーム第１フィールドブロック信
号，２５は現在フレームのフレーム信号作成器，２６は
参照フレームのフレーム信号作成器，２７は現在フレー
ムブロック信号，２８は参照フレームブロック信号，２
９はマッチング誤差計算部，３０は差分値，３１は比較
器，３２はブロック差分最小値を格納するメモリ，３３
はアドレスデータ，３４はアドレスメモリ，３５はフィ
ールド間動ベクトルのアドレスデータ，３６は演算器，
３７はフレーム間動ベクトル検出の基準値であるアドレ
スデータを表す。
【００１４】現在フレームのインタレース信号１が入力
され，フィールドメモリ４にその第１フィールドが，フ
ィールドメモリ２に第２フィールドがそれぞれ蓄積され
る。同様に参照フレームのインタレース信号５の第１お
よび第２フィールドもそれぞれフィールドメモリ８，フ
ィールドメモリ６に蓄積される。
され，フィールドメモリ４にその第１フィールドが，フ
ィールドメモリ２に第２フィールドがそれぞれ蓄積され
る。同様に参照フレームのインタレース信号５の第１お
よび第２フィールドもそれぞれフィールドメモリ８，フ
ィールドメモリ６に蓄積される。
【００１５】現在フレームの第１フィールドが，（ｘ，
ｙ）の２座標からなるアドレス信号１１の値をオフセッ
ト値としてフィールドメモリ４から読み出され，小領域
分割器１８に入力される。小領域分割器１８では，現在
フレームの第１フィールドをブロックに分割し，現在フ
レーム第１フィールドブロック信号２２を出力する。同
様に，参照フレームの第１フィールドが小領域分割器２
０によって分割され，参照フレーム第１フィールドブロ
ック信号２４として出力される。ブロック信号２２およ
びブロック信号２４は，マッチング誤差計算部２９に入
力される。
ｙ）の２座標からなるアドレス信号１１の値をオフセッ
ト値としてフィールドメモリ４から読み出され，小領域
分割器１８に入力される。小領域分割器１８では，現在
フレームの第１フィールドをブロックに分割し，現在フ
レーム第１フィールドブロック信号２２を出力する。同
様に，参照フレームの第１フィールドが小領域分割器２
０によって分割され，参照フレーム第１フィールドブロ
ック信号２４として出力される。ブロック信号２２およ
びブロック信号２４は，マッチング誤差計算部２９に入
力される。
【００１６】マッチング誤差計算部２９では，入力ブロ
ック信号２２，２４間の差分値３０を比較器３１へと出
力する。比較器３１は最小値メモリ３２を有しており，
入力された差分値３０がメモリ３２に蓄えられた値より
小さければメモリ３２の値を更新し，その２座標（ｘ，
ｙ）からなるアドレス３３をアドレスメモリ３４に記録
する。動ベクトルの探索範囲で上記の操作を終了した
後，アドレスメモリ３４には，現在フレーム第１フィー
ルドと参照フレーム第１フィールド間の動ベクトルが蓄
えられている。
ック信号２２，２４間の差分値３０を比較器３１へと出
力する。比較器３１は最小値メモリ３２を有しており，
入力された差分値３０がメモリ３２に蓄えられた値より
小さければメモリ３２の値を更新し，その２座標（ｘ，
ｙ）からなるアドレス３３をアドレスメモリ３４に記録
する。動ベクトルの探索範囲で上記の操作を終了した
後，アドレスメモリ３４には，現在フレーム第１フィー
ルドと参照フレーム第１フィールド間の動ベクトルが蓄
えられている。
【００１７】以下，同様に小領域分割器１８の出力２２
と小領域分割器１９の出力２３により，現在フレーム第
１フィールドと参照フレーム第２フィールド間の動ベク
トルが，小領域分割器１７の出力２１と小領域分割器２
０の出力２４により，現在フレーム第２フィールドと参
照フレーム第１フィールド間の動ベクトルが，小領域分
割器１７の出力２１と小領域分割器１９の出力２３によ
り，現在フレーム第２フィールドと参照フレーム第２フ
ィールド間の動ベクトルが全てアドレスメモリ３４に蓄
えられる。
と小領域分割器１９の出力２３により，現在フレーム第
１フィールドと参照フレーム第２フィールド間の動ベク
トルが，小領域分割器１７の出力２１と小領域分割器２
０の出力２４により，現在フレーム第２フィールドと参
照フレーム第１フィールド間の動ベクトルが，小領域分
割器１７の出力２１と小領域分割器１９の出力２３によ
り，現在フレーム第２フィールドと参照フレーム第２フ
ィールド間の動ベクトルが全てアドレスメモリ３４に蓄
えられる。
【００１８】次に，現在フレームの第１フィールドブロ
ック信号２２および第２フィールドブロック信号２１
が，フレーム信号作成器２５に入力される。フレーム信
号作成器２５では，２つのフィールドブロック信号２
１，２２を合成し，現在フレームブロック信号２７を出
力する。同様に，参照フレームのフィールドブロック信
号２３，２４より参照フレームブロック信号２８を作成
するが，フィールド間動ベクトルを基準値とするため，
参照フレームのフィールドメモリ６，フィールドメモリ
８から読み出されるオフセット値はフィールド間動ベク
トルにより算出される基準値分だけシフトする必要があ
る。そこで，検出された４つのフィールド間動ベクトル
のうちフレーム間動ベクトル検出の基準値として用いる
動ベクトルに対して，例えば平均値，中央値，代表値等
のあらかじめ設定された演算操作を演算器３６で行い，
小領域分割器１９，２０に入力する。
ック信号２２および第２フィールドブロック信号２１
が，フレーム信号作成器２５に入力される。フレーム信
号作成器２５では，２つのフィールドブロック信号２
１，２２を合成し，現在フレームブロック信号２７を出
力する。同様に，参照フレームのフィールドブロック信
号２３，２４より参照フレームブロック信号２８を作成
するが，フィールド間動ベクトルを基準値とするため，
参照フレームのフィールドメモリ６，フィールドメモリ
８から読み出されるオフセット値はフィールド間動ベク
トルにより算出される基準値分だけシフトする必要があ
る。そこで，検出された４つのフィールド間動ベクトル
のうちフレーム間動ベクトル検出の基準値として用いる
動ベクトルに対して，例えば平均値，中央値，代表値等
のあらかじめ設定された演算操作を演算器３６で行い，
小領域分割器１９，２０に入力する。
【００１９】小領域分割器１９，２０からのアドレス信
号１３，１５は，演算器３６からの（ｘ，ｙ）出力値３
７を加えた値となる。アドレス信号１３，１５により読
み出された参照フレーム第１および第２フィールドは，
小領域分割器１９，２０によりブロックに分割され，フ
レーム信号作成器２６により参照フレームブロック信号
２８として出力される。フィールド間動ベクトル検出時
と同様に，マッチング誤差計算部２９によりブロック間
差分値３０が計算され，比較器３１により最小値をもつ
アドレス３３が検出される。ここで，小領域分割器１
９，２０により分割するブロックは，フィールド間の動
ベクトルにより得られる画素位置を中心とする任意形状
の小領域の範囲で動かし，その範囲で最小値をもつアド
レスを探索する。この探索範囲をｍ×ｎ（ｍ，ｎは所定
の自然数）の矩形領域とすると，小領域分割器１９，２
０による探索のためのアドレス生成制御が簡単になる。
例えば，フィールド間の動ベクトルにより得られる画素
位置，すなわち演算器３６からの（ｘ，ｙ）出力値３７
を中心として，行方向に±ｍ／２画素，列方向に±ｎ／
２ラインを探索範囲としてマッチング誤差計算のための
ブロックの読み出しを繰り返し，フレーム間の動ベクト
ルを検出する。最終的にアドレスメモリ３４にフレーム
間動ベクトルが蓄えられる。
号１３，１５は，演算器３６からの（ｘ，ｙ）出力値３
７を加えた値となる。アドレス信号１３，１５により読
み出された参照フレーム第１および第２フィールドは，
小領域分割器１９，２０によりブロックに分割され，フ
レーム信号作成器２６により参照フレームブロック信号
２８として出力される。フィールド間動ベクトル検出時
と同様に，マッチング誤差計算部２９によりブロック間
差分値３０が計算され，比較器３１により最小値をもつ
アドレス３３が検出される。ここで，小領域分割器１
９，２０により分割するブロックは，フィールド間の動
ベクトルにより得られる画素位置を中心とする任意形状
の小領域の範囲で動かし，その範囲で最小値をもつアド
レスを探索する。この探索範囲をｍ×ｎ（ｍ，ｎは所定
の自然数）の矩形領域とすると，小領域分割器１９，２
０による探索のためのアドレス生成制御が簡単になる。
例えば，フィールド間の動ベクトルにより得られる画素
位置，すなわち演算器３６からの（ｘ，ｙ）出力値３７
を中心として，行方向に±ｍ／２画素，列方向に±ｎ／
２ラインを探索範囲としてマッチング誤差計算のための
ブロックの読み出しを繰り返し，フレーム間の動ベクト
ルを検出する。最終的にアドレスメモリ３４にフレーム
間動ベクトルが蓄えられる。
【００２０】図２に示す例は，フィールド間動ベクトル
の探索に全探索ブロックマッチング法を用いる例である
が，フィールド間動ベクトル探索には階層的動ベクトル
探索法，木探索等，任意の手法を用いることができる。
の探索に全探索ブロックマッチング法を用いる例である
が，フィールド間動ベクトル探索には階層的動ベクトル
探索法，木探索等，任意の手法を用いることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
フィールド間動ベクトルを初期値として用いることによ
り，フレーム間動ベクトル検出時の探索範囲を狭くする
ので，フレーム間の動ベクトル検出に要する演算量を削
減することができる。
フィールド間動ベクトルを初期値として用いることによ
り，フレーム間動ベクトル検出時の探索範囲を狭くする
ので，フレーム間の動ベクトル検出に要する演算量を削
減することができる。
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】本発明を実施する動ベクトル検出回路の例を示
す図である。
す図である。
１０１ 現在フレームの第１フィールド １０２ 現在フレームの第２フィールド １０３ ブロック ２０１ 参照フレームの第１フィールド ２０２ 参照フレームの第２フィールド ２０３ ブロック ３００ 範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−181568（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68
Claims (2)
- 【請求項１】 インタレース画像の符号量を圧縮する映
像符号化方式における動き補償方式のうち，連続する第
１および第２のフィールド信号をマージしたフレーム信
号間の動ベクトルとフィールド信号間の動ベクトルを適
応的に切替えて使用するフレーム間／フィールド間適応
予測における動ベクトル検出方法において， フレーム信号をいくつかの矩形ブロックに分割し，それ
らのブロック毎にフィールド間の動ベクトルとフレーム
間の動ベクトルを求める際に，現在フレームの第１フィ
ールドと参照フレームの第１フィールド，現在フレーム
の第１フィールドと参照フレームの第２フィールド，現
在フレームの第２フィールドと参照フレームの第１フィ
ールド，および現在フレームの第２フィールドと参照フ
レームの第２フィールドのフィールド間の４種類の動ベ
クトルのうち任意の動ベクトルの平均値，中央値または
代表値を用い，そのフィールド間動きベクトルにより得
られる画素位置を中心とする任意形状の少なくともフレ
ームの全領域よりも小さい領域を探索範囲としてフレー
ム間の動ベクトルを検出することを特徴とする動ベクト
ル検出方法。 - 【請求項２】 インターレス画像の符号量を圧縮する映
像符号化方式における動き補償方式のうち，連続する第
１および第２のフィールド信号をマージしたフレーム信
号間の動ベクトルとフィールド信号間の動ベクトルを適
応的に切替えて使用するフレーム間／フィールド間適応
予測における動ベクトル検出方法において， フレーム信号をいくつかの矩形ブロックに分割し，それ
らのブロック毎にフィールド間の動ベクトルとフレーム
間の動ベクトルを求める際に，現在フレームの第１フィ
ールドと参照フレームの第１フィールド，現在フレーム
の第１フィールドと参照フレームの第２フィールド，現
在フレームの第２フィールドと参照フレームの第１フィ
ールド，および現在フレームの第２フィールドと参照フ
レームの第２フィールドのフィールド間の４種類の動ベ
クトルのうち任意の動ベクトルの平均値，中央値または
代表値を用い，そのフィールド間の動ベクトルにより得
られる画素位置を中心とするｍ×ｎ（ｍ，ｎは２以上か
つフレームの横，縦の画素数よりも小さい整数）画素の
矩形領域を探索範囲としてフレーム間の動ベクトルを検
出することを特徴とする動ベクトル検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25030893A JP3001753B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 動ベクトル検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25030893A JP3001753B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 動ベクトル検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107485A JPH07107485A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3001753B2 true JP3001753B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=17205979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25030893A Expired - Lifetime JP3001753B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 動ベクトル検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3001753B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP25030893A patent/JP3001753B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107485A (ja) | 1995-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 8 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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