JPH06343172A - 動きベクトル検出方法及び動きベクトル符号化方法 - Google Patents

動きベクトル検出方法及び動きベクトル符号化方法

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JPH06343172A
JPH06343172A JP13083893A JP13083893A JPH06343172A JP H06343172 A JPH06343172 A JP H06343172A JP 13083893 A JP13083893 A JP 13083893A JP 13083893 A JP13083893 A JP 13083893A JP H06343172 A JPH06343172 A JP H06343172A
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band
motion
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bands
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昭博 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｈバンドの動きベクトル検出をより正確に行
なうことができ、かつＬＬバンドと同じ方法を用いて動
きベクトル検出を行うのに比べて、演算量、付加情報、
及びハード規模の増加も少なくてすむ動きベクトル検出
方法及び動きベクトル符号化方法を提供する。 【構成】 Ｈバンドの動きベクトルを求める際に、ＬＬ
バンドより求めた動きベクトルをＨバンド用に位置補正
して、Ｈバンドの基準動きベクトル１とする。ここで、
基準動きベクトル１の周りの位置に複数個の候補動きベ
クトルを設定し、それぞれの動きベクトルに対して、隣
接フレーム間での相関を求める。その結果、最大の相関
をもつ動きベクトルをＨバンドの動きベクトルとする。
さらに、各帯域毎に検出された動きベクトルを符号化す
る際に、帯域間で動きベクトルの差分をとり、その差分
値を符号化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を周波数帯域
分割フィルタによって複数の周波数帯域に分割し、各帯
域において各部の動きの方向および速さを表わす動きベ
クトルを検出する動きベクトル検出方法、及び検出した
動きベクトルを符号化する動きベクトル符号化方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像信号を周波数帯域分割フィルタによ
って複数の周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯域
ごとに符号化して伝送、蓄積する方式をサブバンド符号
化と呼んでいる。サブバンド符号化方法の利点は、各帯
域信号に対して信号の性質にあった符号化方法を用いる
ことができ、各帯域毎に並列処理が可能であるといった
点にある。
【０００３】従来のサブバンド符号化方法の構成の一例
を図２に示す。２は低域通過フィルタ、３は高域通過フ
ィルタ、４はダウンサンプリング、５はＬＬバンド符号
化器、６はＬＨバンド符号化器、７はＨＬバンド符号化
器、８はＨＨバンド符号化器、９は可変長符号化回路、
１０は多重化手段である。
【０００４】図２に示すように、従来のサブバンド符号
化方法では、まず入力信号を水平方向に低域通過フィル
タ２及び高域通過フィルタ３で周波数帯域を２分割し、
さらに同じようにして垂直方向に２分割する。ここで得
られた４帯域信号をそれぞれ、水平低域で垂直低域の信
号をＬＬバンド、水平低域で垂直高域の信号をＬＨバン
ド、水平高域で垂直低域の信号をＨＬバンド、水平高域
で垂直高域の信号をＨＨバンドと呼ぶ。また、各フィル
タの後には、２：１のダウンサンプリング４を行う。
【０００５】ＬＬバンドは、最もパワーが大きく重要な
成分を有するので動き補償（ＭＣ）とＤＣＴで符号化
し、Ｈバンド（ＬＨ、ＨＬ、ＨＨバンド）は動き補償と
量子化を組み合わせて符号化する。動きベクトル検出に
ついては、ＬＬバンドについてのみ行い、他のＨバンド
については、ＬＬバンドで検出した動きベクトルを用い
ている。これは、ＬＬバンドと同じようにＨバンドにつ
いて動きベクトルの検出を行っても、演算量及び付加情
報の増加、ハード規模の増大に見合った符号化特性の向
上が得られないためである。
【０００６】各帯域で量子化された信号は、可変長符号
化回路９で符号化される。さらに、多重化手段１０によ
って４つの帯域信号は、１つのビットストリームにまと
められる（例えば、ＰＣＳＪ９１，７−３，ｐ１７３〜
ｐ１７５）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上の様な従
来の動きベクトル検出方法では、Ｈバンドの動きベクト
ルがＬＬバンドの動きベクトルに依存してしまってお
り、Ｈバンドの動きベクトル検出が正確に行なわれてい
ないという問題があった。
【０００８】また、Ｈバンドの動きベクトル検出を正確
に行うには、ＬＬバンドと同じ方法を用いて検出するこ
とが考えられるが、演算量及び付加情報の増加、ハード
規模の増大に見合った符号化特性の向上が得られない。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、Ｈバンド
の動きベクトル検出をより正確に行なうことができ、か
つＬＬバンドと同じ方法を用いて動きベクトル検出を行
うのに比べて演算量、付加情報、及びハード規模の増加
も少なくてすむ動きベクトル検出方法及び動きベクトル
符号化方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の動きベクトル検
出方法は、上記問題点を解決するために、Ｈバンドの動
きベクトルを求める際に、Ｈバンドの注目ブロックに対
応するＬＬバンドのブロックより求めた動きベクトルを
用い、ＬＬバンドの画像フレームとＨバンドの画像フレ
ームの画素サイズが同じ場合には、前記ＬＬバンドのブ
ロックより求めた動きベクトルを基準動きベクトルと
し、前記画素サイズが異なる場合には、前記ＬＬバンド
のブロックより求めた動きベクトルをＨバンド用に位置
補正し、前記位置補正した動きベクトルを基準動きベク
トルとして、それぞれのＨバンドにおいて、前記基準動
きベクトルの周りの位置に複数個の候補動きベクトルを
設定し、前記基準動きベクトルおよび前記複数個の候補
動きベクトルに対して、隣接フレーム間での相関を求
め、最大の相関をもつ動きベクトルをそれぞれのＨバン
ドにおける動きベクトルとする様にしたものである。
【００１１】さらに、本発明の動きベクトル符号化方法
は、上記検出方法にて各帯域毎に検出された動きベクト
ルを符号化する際に、帯域間で動きベクトルの差分をと
り、前記差分値を符号化する様にしたものである。
【００１２】
【作用】本発明によれば、上記の手段により、基準動き
ベクトルおよび複数個の候補動きベクトルの中で、最大
の相関をもつ動きベクトルをそれぞれのＨバンドにおけ
る動きベクトルとする様にしたので、Ｈバンドの動きベ
クトル検出をより正確に行なうことができ、かつＬＬバ
ンドと同じ方法を用いて動きベクトル検出を行うのに比
べて、演算量、付加情報、及びハード規模の増加も少な
くてすむ。
【００１３】さらに、各帯域毎に検出された動きベクト
ルを符号化する際に、帯域間で動きベクトルの差分をと
り、前記差分値を符号化する様にしたので、Ｈバンドの
動きベクトル検出をより正確に行なうことができ、かつ
ＬＬバンドと同じ方法を用いて動きベクトル検出を行う
のに比べて、演算量、付加情報、及びハード規模の増加
も少なくてすむ。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例を示すＨバンド
の動きベクトル検出方法についての説明図である。ここ
では、入力信号を水平方向に低域通過フィルタ及び高域
通過フィルタで周波数帯域を２分割し、さらに同じよう
にして垂直方向に２分割した場合について考える。
【００１６】動きベクトルを検出する場合には、画面を
Ｎ個（Ｎは自然数）のブロックに分割して、それぞれの
ブロックにおいて動きベクトル検出を行なう。動きベク
トルの検出精度は１画素精度とする。ＬＬ、ＬＨ、Ｈ
Ｌ、ＨＨバンドの比は１：１：１：１なので、ＬＬバン
ドのブロックの大きさを１６×１６とすると、ＬＨ、Ｈ
Ｌ、ＨＨバンドのブロックの大きさもそれぞれ１６×１
６となる。
【００１７】ここでは一例として、ＬＬバンドにおいて
検出された動きベクトルが、横方向＋４、縦方向＋６で
あった場合を考える。ＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨバンドの
比は１：１：１：１なので、それぞれのＨバンドにおけ
る基準動きベクトルは、ＬＬバンドで求まった動きベク
トルをＨバンド用に位置補正しても同じ大きさになる。
すなわち図１に示す様に、それぞれのＨバンドにおける
基準動きベクトル１は、横方向、縦方向それぞれ＋４、
＋６となる。ここで、基準動きベクトル１の周囲近傍
（横方向±１、縦方向±１）計８箇所に候補動きベクト
ルを設定する。これら、基準動きベクトル１、および８
個の候補動きベクトルについて、それぞれ隣接フレーム
間での相関を求める。その結果、最大の相関をもつ動き
ベクトルがそれぞれのＨバンドにおける動きベクトルと
なる。
【００１８】次に、各帯域で検出された動きベクトルを
符号化する方法について説明する。ＬＬバンドにおいて
検出された動きベクトルを、横方向ＬＬＸ、縦方向ＬＬ
Ｙとする。同様に、ＬＨバンドにおいては、横方向ＬＨ
Ｘ、縦方向ＬＨＹ、ＨＬバンドにおいては、横方向ＨＬ
Ｘ、縦方向ＨＬＹ、ＨＨバンドにおいては、横方向ＨＨ
Ｘ、縦方向ＨＨＹとする。ここで検出された動きベクト
ルをそのまま符号化すると、付加情報量が増加する。そ
れぞれの帯域の動きベクトルは同じ様な値をとるので、
帯域間で動きベクトルの差分値をとり、その差分値を符
号化する。そうすると付加情報量が減少する。ここで
は、ＬＬバンドの動きベクトルが基準となっているの
で、ＬＬバンドの動きベクトルとそれぞれの帯域の動き
ベクトルとの差分をとる。ＬＨバンドにおける差分値を
横方向ＤＬＨＸ、縦方向ＤＬＨＹ、ＨＬバンドにおける
差分値を横方向ＤＨＬＸ、縦方向ＤＨＬＹ、ＨＨバンド
における差分値を横方向ＤＨＨＸ、縦方向ＤＨＨＹとす
ると、（数１）に示すようにＨバンドにおける動きベク
トルの差分値が求まる。
【００１９】
【数１】
【００２０】以上の様に、Ｈバンドの動きベクトルを求
める際に、Ｈバンドの注目ブロックに対応するＬＬバン
ドのブロックより求めた動きベクトルを用い、ＬＬバン
ドの画像フレームとＨバンドの画像フレームの画素サイ
ズが同じ場合には、前記ＬＬバンドのブロックより求め
た動きベクトルを基準動きベクトルとし、前記画素サイ
ズが異なる場合には、前記ＬＬバンドのブロックより求
めた動きベクトルをＨバンド用に位置補正し、前記位置
補正した動きベクトルを基準動きベクトルとして、それ
ぞれのＨバンドにおいて、前記基準動きベクトルの周り
の位置に複数個の候補動きベクトルを設定し、前記基準
動きベクトルおよび前記複数個の候補動きベクトルに対
して、隣接フレーム間での相関を求め、最大の相関をも
つ動きベクトルをそれぞれのＨバンドにおける動きベク
トルとする様にしたものであって、さらに、各帯域毎に
検出された動きベクトルを符号化する際に、帯域間で動
きベクトルの差分をとり、前記差分値を符号化する様に
したので、Ｈバンドの動きベクトル検出をより正確に行
なうことができ、かつＬＬバンドと同じ方法を用いて動
きベクトル検出を行うのに比べて、演算量、付加情報、
及びハード規模の増加も少なくてすむ。
【００２１】なお、本発明は、実施例のように周波数帯
域分割数４、動きベクトルの検出精度が１画素精度、候
補動きベクトルの数が８個である場合に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能で
あり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、画像信号を周波数帯域分割フィルタによって複
数の周波数帯域に分割し、それぞれの帯域における画像
フレームをＮ個（Ｎは自然数）のブロックに分割し、そ
れぞれのブロックに対し隣接フレーム間での動きベクト
ルを検出する動きベクトル検出方法において、Ｈバンド
の動きベクトルを求める際に、Ｈバンドの注目ブロック
に対応するＬＬバンドのブロックより求めた動きベクト
ルを用い、ＬＬバンドの画像フレームとＨバンドの画像
フレームの画素サイズが同じ場合には、前記ＬＬバンド
のブロックより求めた動きベクトルを基準動きベクトル
とし、前記画素サイズが異なる場合には、前記ＬＬバン
ドのブロックより求めた動きベクトルをＨバンド用に位
置補正し、前記位置補正した動きベクトルを基準動きベ
クトルとして、それぞれのＨバンドにおいて、前記基準
動きベクトルの周りの位置に複数個の候補動きベクトル
を設定し、前記基準動きベクトルおよび前記複数個の候
補動きベクトルに対して、隣接フレーム間での相関を求
め、最大の相関をもつ動きベクトルをそれぞれのＨバン
ドにおける動きベクトルとする様にしたので、Ｈバンド
の動きベクトル検出をより正確に行なうことができ、か
つＬＬバンドと同じ方法を用いて動きベクトル検出を行
うのに比べて、演算量、付加情報、及びハード規模の増
加も少なくてすむ。
【００２３】さらに、各帯域毎に検出された動きベクト
ルを符号化する際に、帯域間で動きベクトルの差分をと
り、前記差分値を符号化する様にしたので、付加情報量
を削減し、演算量及びハード規模を少なく抑えることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すＨバンドの動きベクトル
検出方法についての説明図
【図２】従来のサブバンド符号化方法についての説明図
【符号の説明】
１ 基準動きベクトル ２ 低域通過フィルタ ３ 高域通過フィルタ ４ ダウンサンプリング ５ ＬＬバンド符号化器 ６ ＬＨバンド符号化器 ７ ＨＬバンド符号化器 ８ ＨＨバンド符号化器 ９ 可変長符号化回路 １０ 多重化手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像信号を周波数帯域分割フィルタによっ
    て複数の周波数帯域に分割し、それぞれの帯域における
    画像フレームをＮ個（Ｎは自然数）のブロックに分割
    し、それぞれのブロックに対し隣接フレーム間での動き
    ベクトルを検出する動きベクトル検出方法において、水
    平周波数帯域及び垂直周波数帯域が両方とも最も低域以
    外の信号（以下、Ｈバンドと称する）の動きベクトルを
    求める際に、Ｈバンドの注目ブロックに対応する水平周
    波数帯域及び垂直周波数帯域が両方とも最も低域の信号
    （以下、ＬＬバンドと称する）のブロックより求めた動
    きベクトルを用い、ＬＬバンドの画像フレームとＨバン
    ドの画像フレームの画素サイズが同じ場合には、前記Ｌ
    Ｌバンドのブロックより求めた動きベクトルを基準動き
    ベクトルとし、前記画素サイズが異なる場合には、前記
    ＬＬバンドのブロックより求めた動きベクトルをＨバン
    ド用に位置補正し、前記位置補正した動きベクトルを基
    準動きベクトルとして、それぞれのＨバンドにおいて、
    前記基準動きベクトルの周りの位置に複数個の候補動き
    ベクトルを設定し、前記基準動きベクトルおよび前記複
    数個の候補動きベクトルに対して、隣接フレーム間での
    相関を求め、最大の相関をもつ動きベクトルをそれぞれ
    のＨバンドにおける動きベクトルとすることを特徴とす
    る動きベクトル検出方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の動きベクトル検出方法によ
    り、それぞれの帯域における動きベクトルを得、前記動
    きベクトルを符号化する際に、帯域間で動きベクトルの
    差分をとり、前記差分値を符号化することを特徴とする
    動きベクトル符号化方法。
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