JPH0832967A - Method and deviced for detecting motion vector in image encoding - Google Patents
Method and deviced for detecting motion vector in image encodingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は動画像信号の符号化にお
ける動ベクトル検出方法と装置に関する。具体的には、
動画像信号を高能率符号化して伝送する場合に、動ベク
トル検出のための探索処理量を削減しながら、予測誤差
信号の小さな動き補償を可能とする動ベクトル検出方法
と装置を提供しようとするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for detecting a moving vector in coding a moving image signal. In particular,
An object of the present invention is to provide a motion vector detection method and apparatus that enable small motion compensation of a prediction error signal while reducing the amount of search processing for motion vector detection when moving image signals are encoded with high efficiency and transmitted. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】動画像信号は膨大な情報量を有する。そ
のために動画像信号を高能率に符号化して少ない情報量
で効率的な画像伝送を図る各種の方法が使用されてい
る。この高能率符号化に適用されるものに、画像信号の
フレーム（またはフィールド）間の相関を利用し、時間
的に１つ前に復号されたフレーム（またはフィールド）
から現在のフレーム（またはフィールド）を予測するフ
レーム間予測符号化（またはフィールド間予測符号化）
がある。現在のフレーム（またはフィールド）の画像信
号と１つ前のフレーム（またはフィールド）の画像信号
から得られる予測値との画素毎の差分値を予測誤差デー
タとして求め、得られた予測誤差データのみを符号化し
て伝送する。これにより、符号化して伝送すべき画像の
情報量が低減される。2. Description of the Related Art A moving image signal has a huge amount of information. Therefore, various methods are used to efficiently encode a moving image signal to efficiently transmit an image with a small amount of information. The frame (or field) decoded one time before by using the correlation between frames (or fields) of the image signal, which is applied to this high efficiency coding.
Interframe predictive coding (or interfield predictive coding) to predict the current frame (or field) from
There is. The difference value for each pixel between the image signal of the current frame (or field) and the predicted value obtained from the image signal of the immediately preceding frame (or field) is obtained as prediction error data, and only the obtained prediction error data is obtained. Encode and transmit. This reduces the amount of information of the image to be encoded and transmitted.
【０００３】しかし、画像中の静止領域ではフレーム間
予測符号化（またはフィールド間予測符号化）は有効だ
が、動領域では大きな予測誤差を生じ画質も劣化する欠
点がある。これを是正する手段として、フレーム間動き
補償予測符号化（またはフィールド間動き補償予測符号
化）が用いられている。フレーム間動き補償予測符号化
（またはフィールド間動き補償予測符号化）では、フレ
ーム間（またはフィールド間）の予測誤差値を求める前
に、現在のフレーム（またはフィールド）の符号化する
部分の１つ前の符号化されたフレーム（またはフィール
ド）との間の移動量である動ベクトルを検出する。However, although the inter-frame predictive coding (or inter-field predictive coding) is effective in the still area in the image, it has a drawback that a large prediction error occurs in the moving area and the image quality is deteriorated. Interframe motion-compensated predictive coding (or interfield motion-compensated predictive coding) is used as a means for correcting this. In inter-frame motion compensated predictive coding (or inter-field motion compensated predictive coding), one of the parts of the current frame (or field) to be encoded before the inter-frame (or inter-field) prediction error value is obtained. A motion vector, which is the amount of movement with respect to the previous coded frame (or field), is detected.
【０００４】動ベクトルが得られると、１つ前の復号処
理後のフレーム（またはフィールド）の中で動ベクトル
に従ってずらした位置の現在のフレーム（またはフィー
ルド）の符号化する部分との予測誤差データを求める。
得られた予測誤差データは符号化されて動ベクトルとと
もに受信側に伝送される。When the motion vector is obtained, prediction error data with respect to the part to be encoded of the current frame (or field) at the position shifted according to the motion vector in the frame (or field) after the preceding decoding process. Ask for.
The obtained prediction error data is encoded and transmitted to the receiving side together with the motion vector.
【０００５】図４には、フレーム間（またはフィールド
間）動き補償予測符号化における動ベクトル検出の動作
原理を示している。図４において、１５０は現在のフレ
ーム（またはフィールド）画像であり、フレーム（また
はフィールド）画像の構成を、たとえば１６×１６画素
毎のブロックに分割する。そこで、ブロック１５３を動
きベクトルを検出する対象ブロックとすると、このブロ
ック１５３と１つ前のフレーム（またはフィールド）画
像１５１内のブロック１５３と同位置のブロック１５３
Ｂよりも水平方向および垂直方向のそれぞれの、たとえ
ば−方向に１６画素、＋方向に１５画素大きいブロッ
ク、すなわちブロック１５３Ｂの水平方向の１６画素の
前後に１６画素および１５画素を加えた４７画素、同じ
く垂直方向の４７画素からなるブロック１５３Ｂを中心
に含む４７×４７画素の探索領域１５４を、ブロック１
５３と最も相関度の高いブロックを探索する領域とす
る。FIG. 4 shows an operation principle of motion vector detection in inter-frame (or inter-field) motion compensation predictive coding. In FIG. 4, reference numeral 150 denotes a current frame (or field) image, and the structure of the frame (or field) image is divided into blocks of, for example, 16 × 16 pixels. Therefore, assuming that the block 153 is a target block for detecting a motion vector, the block 153 at the same position as this block 153 and the block 153 in the immediately preceding frame (or field) image 151.
Blocks each having 16 pixels in the horizontal direction and 16 pixels in the vertical direction and 15 pixels larger in the + direction than B, that is, 47 pixels obtained by adding 16 pixels and 15 pixels before and after the horizontal 16 pixels of the block 153B, Similarly, a search area 154 of 47 × 47 pixels including a block 153B composed of 47 pixels in the vertical direction at the center is used as the block 1
The block having the highest correlation with 53 is set as the area to be searched.
【０００６】この探索領域１５４内において、ブロック
１５３を水平方向および垂直方向に、たとえば１画素ず
つ順次ずらして対応する各画素毎の差分を求め、得られ
た差分値からブロック１５３との相関度を判定するため
の評価値を算出する。評価値としては、たとえば、差分
値の絶対値の和、あるいは差分値の自乗の和を用い、こ
れらの値が小さいほど相関度が大きいとする。評価値算
出の結果、探索領域１５４内において、たとえばブロッ
ク１５２において評価値が最小になるとすると、ブロッ
ク１５３Ｂの中心からブロック１５２の中心に向かうベ
クトル１５９を、ブロック１５３についての動ベクトル
とする。In the search area 154, the block 153 is sequentially shifted in the horizontal and vertical directions, for example, one pixel at a time to obtain the difference for each corresponding pixel, and the correlation with the block 153 is obtained from the obtained difference value. An evaluation value for judging is calculated. As the evaluation value, for example, the sum of the absolute values of the difference values or the sum of the squares of the difference values is used, and the smaller these values are, the higher the degree of correlation is. As a result of the evaluation value calculation, if the evaluation value is minimum in the block 152 in the search area 154, the vector 159 from the center of the block 153B to the center of the block 152 is set as the motion vector for the block 153.
【０００７】このようにして得られた動ベクトルを用い
て補正したフレーム間（またはフィールド間）の予測誤
差データを符号化して伝送するならば、伝送符号量は動
き補償なしのフレーム間符号化（またはフィールド間符
号化）の場合に比べて低減される。If the prediction error data between frames (or between fields) corrected using the motion vector obtained in this way is encoded and transmitted, the transmission code amount is the interframe coding without motion compensation ( Or it is reduced compared to the case of inter-field coding).
【０００８】一方、通常の動画像信号はインタレース
（飛び越し走査）構造を持っている。インタレース構造
を持つ動画像信号は２枚のフィールドからなるフレーム
を基本構造に持つ、フィールドとは時間間隔がフレーム
の時間間隔の半分で、フィールド画像の縦方向の分解能
がフレーム画像の半分である。フィールドには０から順
に番号をつけるものとし１フレーム内の隣接するフィー
ルド時間順に偶数フィールド、奇数フィールドと呼ぶ。On the other hand, a normal moving image signal has an interlace (interlaced scanning) structure. A moving image signal having an interlaced structure has a frame composed of two fields as a basic structure. A field is a time interval half the time interval of the frame, and the vertical resolution of the field image is half the frame image. . The fields are sequentially numbered from 0, and are called even fields and odd fields in the order of adjacent field times in one frame.
【０００９】フレームとは、隣接する２つのフィールド
画像を水平走査線１本毎に複合し飛び越し走査（インタ
レース）した画像である。そのため縦方向の分解能は１
フィールドの２倍になる。A frame is an image obtained by compounding two adjacent field images for each horizontal scanning line and performing interlaced scanning. Therefore, the vertical resolution is 1
Double the field.
【００１０】インタレースとは、縦方向分解能の１／２
のフィールド画像を時間的に２倍の頻度で走査すること
で、画像のちらつき（フリッカー）を減らしつつ、か
つ、縦方向の分解能をも確保しようとする画像走査方法
である。Interlacing means 1/2 of the vertical resolution.
This is an image scanning method that scans the field image of 2 times in frequency with time to reduce the flicker of the image and to secure the vertical resolution.
【００１１】インタレース（飛び越し走査）構造を持っ
た動画像信号の動き補償を効率良く行うために、フレー
ム／フィールド適応切替え動き補償予測符号化が用いら
れる。これは画像中の領域毎にフレーム間動き補償予測
符号化とフィールド間動き補償予測符号化を切替えて使
用するフレーム／フィールド適応切替え動き補償予測符
号化である。フレーム／フィールド適応切替え動き補償
予測符号化では、フレーム間動き補償予測符号化時の予
測誤差データおよび動ベクトル・データと、フィールド
間動き補償予測符号化時の予測誤差データおよび動ベク
トル・データを各々求める。それぞれ得られた予測誤差
データおよび動ベクトル・データを比較し効率の良いも
のを領域毎に選択し、フレーム間動き補償予測とフィー
ルド間動き補償予測の切替えを行う。In order to efficiently perform motion compensation of a moving picture signal having an interlace (interlaced scanning) structure, frame / field adaptive switching motion compensation predictive coding is used. This is a frame / field adaptive switching motion compensation predictive coding in which interframe motion compensation predictive coding and interfield motion compensation predictive coding are switched and used for each region in an image. In frame / field adaptive switching motion compensation predictive coding, prediction error data and motion vector data at the time of interframe motion compensation predictive coding and prediction error data and motion vector data at the time of interfield motion compensation predictive coding are respectively set. Ask. The obtained prediction error data and motion vector data are compared with each other, and an efficient one is selected for each area, and interframe motion compensation prediction and interfield motion compensation prediction are switched.
【００１２】図５，図６および図７にはフレーム間動き
補償予測符号化とフィールド間動き補償符号化における
動ベクトル探索の原理を示している。FIGS. 5, 6 and 7 show the principle of motion vector search in inter-frame motion compensation predictive coding and inter-field motion compensation coding.
【００１３】まず図５において、１６０は現在のフレー
ム画像であり、このフレーム画像１６０中には２点鎖線
で示す偶数フィールド１６７と細実線で示す奇数フィー
ルド１６８が各々交互に存在する。このフレーム画像１
６０を交互にフィールドが入り組んだまま、たとえば、
１６×１６画素毎のブロックに分割する。First, in FIG. 5, reference numeral 160 denotes a current frame image, and in this frame image 160, an even field 167 indicated by a two-dot chain line and an odd field 168 indicated by a thin solid line are alternately present. This frame image 1
With the fields intricately alternating 60, for example,
It is divided into blocks of 16 × 16 pixels.
【００１４】ブロック１６３を動ベクトルを探索するブ
ロックとし、このブロック１６３と１つ前のフレーム画
像１６１内の同位置のブロック１６３Ｂよりも水平方向
および垂直方向のそれぞれの、たとえば−方向に１６画
素、＋方向に１５画素大きいブロック、すなわちブロッ
ク１６３Ｂを中心に含む４７×４７画素の探索領域１６
４を、最も相関度の高いブロックを探索する領域とし
て、図４を用いて説明した方法によりベクトル１６９を
得て、これをブロック１６３についてのフレーム動ベク
トルとする。これがフレーム間動き補償予測符号化のた
めのフレーム動ベクトル検出である。The block 163 is used as a block for searching a motion vector, and the block 163 and the block 163B at the same position in the immediately preceding frame image 161 have 16 pixels in each of the horizontal direction and the vertical direction, for example, in the − direction. A search area 16 of 47 × 47 pixels including a block larger by 15 pixels in the + direction, that is, a block 163B at the center.
4 is an area for searching a block having the highest degree of correlation, a vector 169 is obtained by the method described with reference to FIG. 4, and this is set as a frame motion vector for the block 163. This is frame motion vector detection for interframe motion compensation predictive coding.
【００１５】また、図６および図７において、現在のフ
レーム１６０（図５）から偶数フィールド画像１７０
（図６）と奇数フィールド画像１８０（図７）を分離し
て、各々のフィールド画像１７０，１８０を独立させ
る。分離された２つのフィールドは、水平方向にはフレ
ーム画像１６０と同じ画素数を持ち、垂直方向にはその
半分のライン数となる。フレーム画像１６０において１
６×１６画素に相当するブロックつまりフィールドにお
いて１６×８画素のブロックに分割する。そして、フレ
ーム画像１６０における探索対象となるブロック１６３
と同位置にあるブロック１７３（図６）を偶数フィール
ド・ブロック、ブロック１８３（図７）を奇数フィール
ド・ブロックと呼ぶ。Also in FIGS. 6 and 7, the even field image 170 from the current frame 160 (FIG. 5).
(FIG. 6) and odd field image 180 (FIG. 7) are separated to make each field image 170, 180 independent. The two separated fields have the same number of pixels as the frame image 160 in the horizontal direction and half the number of lines in the vertical direction. 1 in frame image 160
A block corresponding to 6 × 16 pixels, that is, a field is divided into blocks of 16 × 8 pixels. Then, the block 163 to be searched in the frame image 160
The block 173 (FIG. 6) located at the same position as is the even field block, and the block 183 (FIG. 7) is called the odd field block.
【００１６】ブロック１６３Ｂよりも水平方向および垂
直方向のそれぞれの−方向に１６画素、＋方向に１５画
素大きいブロック、すなわち破線のブロック１６３Ｂを
中心に含む４７×４７画素に相当し、かつ、フレーム１
６０から１つ前のフレーム１６１をさらに２つのフィー
ルドに分割した後の偶数フィールド１７１中の探索領域
１７４（図６）と奇数フィールド１８１中の探索領域１
８４（図７）を、最も相関度の高いブロックを探索する
領域とする。そして、図４を用いて説明した方法によ
り、偶数フィールド・ブロック１７３に対して探索領域
１７４内で最も相関度の高い領域であるブロック１７２
を指す動ベクトル１７９（図６）を得る。同様に奇数フ
ィールド・ブロック１８３に対して探索領域１８４内で
最も相関度の高い領域であるブロック１８２を指す動ベ
クトル１８９（図７）を得る。This block corresponds to a block larger than the block 163B by 16 pixels in the − direction and 15 pixels in the + direction in the horizontal direction and the vertical direction, that is, 47 × 47 pixels including the broken block 163B at the center, and the frame 1
The search area 174 (FIG. 6) in the even field 171 and the search area 1 in the odd field 181 after the frame 161 immediately before 60 is further divided into two fields.
Reference numeral 84 (FIG. 7) is an area in which a block having the highest degree of correlation is searched. Then, according to the method described with reference to FIG. 4, the block 172, which is the region having the highest degree of correlation with the even field block 173, in the search region 174.
A motion vector 179 (FIG. 6) that points to is obtained. Similarly, the motion vector 189 (FIG. 7) indicating the block 182, which is the region having the highest degree of correlation in the search region 184 with respect to the odd field block 183, is obtained.
【００１７】図８には従来のフレーム／フィールド適応
切替え動き補償予測符号化のための予測信号出力回路の
構成図の一例を示す。１１は現信号入力端子であり、画
像符号化の目的となる現在の画像である符号化フレーム
の現画像信号１８がデジタル符号で入力される。１２は
予測する際に参照する画像信号がデジタル符号で参照画
像信号として入力される参照信号入力端子である。FIG. 8 shows an example of a block diagram of a conventional prediction signal output circuit for frame / field adaptive switching motion compensation predictive coding. Reference numeral 11 is a current signal input terminal to which a current image signal 18 of a coded frame, which is a current image for the purpose of image coding, is input by a digital code. Reference numeral 12 is a reference signal input terminal into which an image signal to be referred to when making a prediction is input as a reference image signal with a digital code.
【００１８】参照信号入力端子１２に入力された既に復
号された画像信号は、画像メモリ２０に一時的に格納さ
れる。この画像メモリ２０に格納された画像信号は参照
信号として使用される。The already decoded image signal input to the reference signal input terminal 12 is temporarily stored in the image memory 20. The image signal stored in the image memory 20 is used as a reference signal.
【００１９】図９には、画像メモリ２０内の内容である
フレーム画像１９０が示されている。ここで、２点鎖線
で示される１９７は偶数フィールドに対応する画像信
号、細実線１９８は奇数フィールドに対応する画像信号
を表わしており、フレーム動ベクトル探索時には必要な
領域内にある偶数フィールド１９７および奇数フィール
ド１９８が交互に読み出されて利用される。また、偶数
フィールド１９７を参照する動ベクトルを探索する際は
探索領域１９４内にある偶数フィールド１９７のみを読
み出し利用し、一方、奇数フィールド１９８を参照する
動ベクトルを探索する際は探索領域１９４内にある奇数
フィールド１９８のみを読み出して利用する。探索領域
１９４は予測誤差データが最小となるブロックを探索す
るあらかじめ定められた領域である（図５〜図７の１６
４，１７４，１８４に対応）。FIG. 9 shows a frame image 190 which is the contents in the image memory 20. Here, 197 indicated by a chain double-dashed line represents an image signal corresponding to an even field, and a thin solid line 198 represents an image signal corresponding to an odd field. Even field 197 and an even field 197 in a necessary area are searched at the time of frame motion vector search. The odd number fields 198 are alternately read and used. When searching for a motion vector that refers to the even field 197, only the even field 197 in the search area 194 is read out and used, while when searching for a motion vector that references the odd field 198, the search area 194 is searched. Only a certain odd field 198 is read and used. The search area 194 is a predetermined area in which a block having the smallest prediction error data is searched (16 in FIGS. 5 to 7).
4,174,184).
【００２０】１９３Ｂは予測対象であるフレーム画像、
偶数フィールド画像または奇数フィールド画像のブロッ
クの位置に対応するブロックである（図５〜図７の１６
３Ｂ，１７３Ｂ，１８３Ｂに対応）。１９２は予測誤差
データが最小となるブロックを示している（図５〜図７
の１６２，１７２，１８２に対応）。ブロック１９３Ｂ
の中心からブロック１９２の中心に向かっている矢印１
９９は動ベクトルである（図５〜図７の１６９，１７
９，１８９に対応）。193B is a frame image to be predicted,
It is a block corresponding to the position of the block of the even field image or the odd field image (16 in FIGS. 5 to 7).
3B, 173B, 183B). Reference numeral 192 indicates a block with the smallest prediction error data (FIGS. 5 to 7).
Corresponding to 162, 172, 182). Block 193B
Arrow 1 going from the center of the block to the center of the block 192
99 is a motion vector (169, 17 in FIGS.
It corresponds to 9,189).
【００２１】図８のＦＲＶＤ１Ｂはフレーム間動き補償
予測用のフレーム動ベクトル検出器であり、探索の対象
である領域１９４の画像信号を画像メモリ２０から画像
信号２５として読み出し、また、現画像信号１８を受け
て公知の動ベクトル探索技術で動ベクトル１９９を検出
し、それを動ベクトル情報４５として出力する。フレー
ム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ１Ｂから出力される動ベク
トル情報４５を受けたフレーム・ブロック読出器ＦＲＢ
Ｒ１では、この動ベクトル情報４５に従い、画像メモリ
２０から動き補償されたブロック１９２（図９）の画像
信号３５を読出し、画像信号５５を出力する。この画像
信号５５は予測信号出力器７０に入力される。FRVD1B in FIG. 8 is a frame motion vector detector for inter-frame motion compensation prediction, which reads the image signal of the area 194 to be searched from the image memory 20 as the image signal 25, and the current image signal 18 In response, the known motion vector search technique is used to detect the motion vector 199 and output it as the motion vector information 45. Frame / block reader FRB which has received the motion vector information 45 output from the frame motion vector detector FRVD1B
In R1, the image signal 35 of the motion-compensated block 192 (FIG. 9) is read from the image memory 20 according to the motion vector information 45, and the image signal 55 is output. The image signal 55 is input to the prediction signal output device 70.
【００２２】また、図８のＦＩＶＤ１Ｂは偶偶フィール
ド動ベクトル検出器、ＦＩＶＤ２Ｂは偶奇フィールド動
ベクトル検出器、ＦＩＶＤ３Ｂは奇偶フィールド動ベク
トル検出器、ＦＩＶＤ４Ｂは奇奇フィールド動ベクトル
検出器であり、それらはフィールド動き補償予測用の動
ベクトルの検出をしている。Further, in FIG. 8, FIVD1B is an even / even field motion vector detector, FIVD2B is an even / odd field motion vector detector, FIVD3B is an odd / even field motion vector detector, and FIVD4B is an odd / even field motion vector detector. The motion vector for motion compensation prediction is detected.
【００２３】偶偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ
１Ｂ、偶奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ２Ｂ、
奇偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３Ｂおよび奇
奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ４Ｂでは、それ
ぞれ探索領域１９４の画像信号を２１，２２，２３およ
び２４として読出し、また、現画像信号１８のうち対応
するフィールドの画像情報を受けて、公知のフィールド
動ベクトル探索技術で動ベクトルを検出し、動ベクトル
情報４１，４２，４３および４４を出力する。ここで、
画像信号２１および２３は図９の探索領域１９４中の偶
数フィールドの画像情報であり、画像信号２２および２
４は図９の探索領域１９４中の奇数フィールドの画像情
報である。Even-even field motion vector detector FIVD
1B, even-odd field motion vector detector FIVD2B,
In the odd-even field motion vector detector FIVD3B and the odd-field motion vector detector FIVD4B, the image signals of the search area 194 are read out as 21, 22, 23 and 24 respectively, and the image information of the corresponding field of the current image signal 18 is read. In response to this, a motion vector is detected by a known field motion vector search technique, and motion vector information 41, 42, 43 and 44 is output. here,
The image signals 21 and 23 are image information of even fields in the search area 194 of FIG.
Reference numeral 4 is image information of odd fields in the search area 194 of FIG.
【００２４】４１は偶偶の動ベクトル情報、４２は偶奇
の動ベクトル情報、４３は奇偶の動ベクトル情報、およ
び４４は奇奇の動ベクトル情報を各々示している。ま
た、偶偶の動ベクトル情報４１は偶数フィールド・ブロ
ックから偶数フィールド中の探索領域に含まれた参照ブ
ロックへの動ベクトルであり、偶奇の動ベクトル情報４
２は偶数フィールド・ブロックから奇数フィールド中の
探索領域に含まれた参照ブロックへの動ベクトルであ
る。奇偶の動ベクトル情報４３は奇数フィールド・ブロ
ックから偶数フィールド中の探索領域に含まれた参照ブ
ロックへの動ベクトルであり、奇奇の動ベクトル情報４
４は奇数フィールド・ブロックから奇数フィールド中の
探索領域に含まれた参照ブロックへの動ベクトルであ
る。Reference numeral 41 indicates even-even motion vector information, 42 indicates even-odd motion vector information, 43 indicates odd-even motion vector information, and 44 indicates odd-even motion vector information. Also, the even-even motion vector information 41 is a motion vector from the even field block to the reference block included in the search area in the even field.
2 is a motion vector from the even field block to the reference block included in the search area in the odd field. The odd-even motion vector information 43 is a motion vector from the odd field block to the reference block included in the search area in the even field.
4 is a motion vector from the odd field block to the reference block included in the search area in the odd field.
【００２５】図１０には４種類の動ベクトル情報４１，
４２，４３および４４を説明するためのフィールド画像
が示されている。これら４種類のフィールドの動ベクト
ル情報４１，４２，４３および４４には、探索の対象と
なるブロックと参照するフィールドの違いによって時間
のずれがある。図１０中では図面の水平方向は時間軸、
垂直方向は画像の縦軸を表わし、○，×が交互に走査さ
れた各フィールドの走査線である。動ベクトルは、４種
類のフィールド動ベクトルおよびフレーム動ベクトルと
もに、予測フレームと参照フレーム中でのブロック移動
量として扱っている。つまり、各動ベクトルの垂直方向
成分は、フレーム画像（図５の１６１）の偶数フィール
ドと奇数フィールドが交互に入れ子になった状態での移
動したライン数として定義する。FIG. 10 shows four types of motion vector information 41,
Field images are shown to illustrate 42, 43 and 44. The motion vector information 41, 42, 43, and 44 of these four types of fields has a time lag due to the difference between the block to be searched and the field to be referenced. In FIG. 10, the horizontal direction of the drawing is the time axis,
The vertical direction represents the vertical axis of the image, and circles and circles are scanning lines in each field that are alternately scanned. The motion vector is treated as a block movement amount in the prediction frame and the reference frame together with the four types of field motion vector and frame motion vector. That is, the vertical direction component of each motion vector is defined as the number of moved lines in a state where the even field and the odd field of the frame image (161 in FIG. 5) are alternately nested.
【００２６】時間の間隔については、たとえば、現在の
偶数フィールド画像１７０（図６）（または奇数フィー
ルド画像１８０（図７））と参照する偶数フィールド画
像１７１（図６）（または奇数フィールド画像１８１
（図７））の間隔がフレーム時間間隔と同じであり、偶
偶の動ベクトル１０１と奇奇の動ベクトル１０４は時間
の経過が同位置のフレーム動ベクトルと同一となる。つ
まり、偶偶の動ベクトル１０１と奇奇の動ベクトル１０
４は画像平面上での大きさ、つまりフィールド画像の水
平方向成分、垂直方向成分がフレーム画像の同位置のフ
レーム動ベクトルと同じである。Regarding the time interval, for example, the current even field image 170 (FIG. 6) (or the odd field image 180 (FIG. 7)) and the even field image 171 (FIG. 6) (or the odd field image 181) are referred to.
(FIG. 7)) is the same as the frame time interval, and the even-even motion vector 101 and the odd-numbered motion vector 104 are the same in time as the frame motion vector at the same position. That is, the even-numbered motion vector 101 and the odd-numbered motion vector 10
The size 4 on the image plane, that is, the horizontal direction component and the vertical direction component of the field image are the same as the frame motion vector at the same position of the frame image.
【００２７】一方、偶奇の動ベクトル１０２は１フィー
ルド時間分だけフレーム動ベクトルに比べて時間経過が
短く、また、奇偶の動ベクトル１０３は１フィールド時
間分だけフレーム動ベクトルに比べて時間経過が長い。
つまりフレーム画像の同位置のフレーム同ベクトルの大
きさに比較すると、偶奇の動ベクトル１０２の大きさは
小さく、また、奇偶の動ベクトル１０３の大きさは大き
い。On the other hand, the even-odd motion vector 102 has a shorter elapsed time than the frame motion vector by one field time, and the odd-even motion vector 103 has a longer elapsed time than the frame motion vector by one field time. .
That is, the size of the even-odd motion vector 102 is smaller and the size of the odd-even motion vector 103 is larger than the size of the frame same vector at the same position in the frame image.
【００２８】４種類の偶偶フィールド動ベクトル検出器
ＦＩＶＤ１Ｂ、偶奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶ
Ｄ２Ｂ、奇偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３Ｂ
および奇奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ４Ｂか
ら出力される動ベクトル情報４１，４２，４３および４
４を受けたフィールド・ブロック読出器ＦＩＢＲ１，Ｆ
ＩＢＲ２，ＦＩＢＲ３およびＦＩＢＲ４では、それぞれ
の動ベクトル情報４１，４２，４３および４４に従い、
画像メモリ２０の動き補償されたブロック１９２（図
９）内の対応するフィールドの画像データを読出し、そ
れぞれ画像信号５１，５２，５３および５４を出力し、
それぞれ対応する切替スイッチ６１および６２に印加さ
れる。Four types of even / even field motion vector detector FIVD1B and even / odd field motion vector detector FIV
D2B, odd-even field motion vector detector FIVD3B
And motion vector information 41, 42, 43 and 4 output from the odd field motion vector detector FIVD4B
Field block readers FIBR1, F
In IBR2, FIBR3 and FIBR4, according to the respective motion vector information 41, 42, 43 and 44,
The image data of the corresponding field in the motion-compensated block 192 (FIG. 9) of the image memory 20 is read out and the image signals 51, 52, 53 and 54 are output respectively,
The voltage is applied to the corresponding changeover switches 61 and 62.
【００２９】切替スイッチ６１および６２内には、それ
ぞれ端子ａおよびｂがあり、それぞれの端子に印加され
ている予測誤差信号のうち小さい方の予測誤差信号を選
択し、参照するフィールドを切替ている。切替スイッチ
６１の端子ａには偶数フィールド・ブロック（図６内の
１７３）を予測するための偶数フィールド参照ブロック
（図１０内の１１５）からの予測信号が印加されてい
る。The changeover switches 61 and 62 have terminals a and b, respectively, and select the smaller prediction error signal of the prediction error signals applied to the respective terminals and switch the field to be referred to. . A prediction signal from an even field reference block (115 in FIG. 10) for predicting an even field block (173 in FIG. 6) is applied to the terminal a of the changeover switch 61.
【００３０】切替スイッチ６１の端子ｂには偶数フィー
ルド・ブロック（図６内の１７３）を予測するための奇
数フィールド参照ブロック（図１０内の１１６）からの
予測信号が印加されている。切替スイッチ６２の端子ａ
には奇数フィールド・ブロック（図７内の１８３）を予
測するための偶数フィールド参照ブロック（図１０内の
１１７）からの予測信号が印加されている。切替スイッ
チ６２の端子ｂには奇数フィールド・ブロック（図７内
の１８３）を予測するための奇数フィールド参照ブロッ
ク（図１０内の１１８）からの予測信号が印加されてい
る。A prediction signal from an odd field reference block (116 in FIG. 10) for predicting an even field block (173 in FIG. 6) is applied to the terminal b of the changeover switch 61. Terminal a of the changeover switch 62
A prediction signal from an even field reference block (117 in FIG. 10) for predicting an odd field block (183 in FIG. 7) is applied to the block. A prediction signal from an odd field reference block (118 in FIG. 10) for predicting an odd field block (183 in FIG. 7) is applied to the terminal b of the changeover switch 62.
【００３１】参照フィールドの切替スイッチ６１は偶数
フィールド・ブロックのためのフィールド切替スイッチ
であり、予測信号候補となる画像信号５１および５２の
うち小さい方の予測誤差信号である画像信号５６を出力
し、これを予測信号出力器７０内のフィールド混合器７
１に印加する。一方、参照フィールドの切替スイッチ６
１は奇数フィールド・ブロックのためのフィールド切替
スイッチであり、予測信号候補となる画像信号５３およ
び５４のうち小さい方の予測誤差信号である画像信号５
７を出力し、これを予測誤差信号出力器７０内のフィー
ルド混合器７１に印加する。The reference field changeover switch 61 is a field changeover switch for even field blocks and outputs an image signal 56 which is the smaller prediction error signal of the image signals 51 and 52 which are prediction signal candidates. This is the field mixer 7 in the prediction signal output device 70.
1 is applied. On the other hand, the reference field changeover switch 6
Reference numeral 1 denotes a field changeover switch for odd field blocks, and an image signal 5 which is a smaller prediction error signal of the image signals 53 and 54 which are prediction signal candidates.
7 is output, and this is applied to the field mixer 71 in the prediction error signal output device 70.
【００３２】予測信号出力器７０内のフィールド混合器
７１では偶数フィールド、奇数フィールドを走査順に従
って並べ替え、予測対象ブロックに対応する予測信号７
３を構成する。切替スイッチ７２には端子ａ〜ｃがあ
り、予測モードを図示されてはいない制御信号によって
切替えている。一般には予測信号の誤差データが最小と
なるような予測信号が選択され、それに従うように切替
スイッチ７２が切替えられる。In the field mixer 71 in the prediction signal output device 70, the even field and the odd field are rearranged according to the scan order, and the prediction signal 7 corresponding to the prediction target block is generated.
Make up 3. The changeover switch 72 has terminals a to c, and switches the prediction mode by a control signal (not shown). In general, a prediction signal that minimizes the error data of the prediction signal is selected, and the changeover switch 72 is switched to comply with the prediction signal.
【００３３】切替スイッチ７２の端子ａが選択されるの
は、接地であるフレーム内予測信号７４を選んで無信号
を出力しフレーム内予測が行われ、端子ｂが選択される
と、フィールド混合器７１からの予測信号７３が選択さ
れてフィールド動き補償予測が行われ、端子ｃが選択さ
れるとフレーム・ブロック読出器ＦＲＢＲ１からの画像
信号５５が選択されてフレーム動き補償予測が行われ
る。The terminal a of the changeover switch 72 is selected by selecting the intra-frame prediction signal 74 which is ground and outputting no signal to perform intra-frame prediction. When the terminal b is selected, the field mixer is selected. The prediction signal 73 from 71 is selected for field motion compensation prediction, and when the terminal c is selected, the image signal 55 from the frame / block reader FRBR1 is selected for frame motion compensation prediction.
【００３４】以上説明した動作によってフレーム／フィ
ールド適応切替え動き補償予測が行われる。By the operation described above, the frame / field adaptive switching motion compensation prediction is performed.
【００３５】さらに動ベクトル検出の際、周囲のブロッ
クの動ベクトルを参照し、その動ベクトルが指す点を初
期偏位点とし、その点を中心に通常の探索領域より狭い
範囲を動ベクトル探索領域として処理量を削減する手法
が知られており、たとえば、つぎの文献および公開公報
により開示されている。Further, when detecting the motion vector, the motion vector of the surrounding block is referred to, the point pointed to by the motion vector is set as the initial deviation point, and a range narrower than the normal search region around that point is set as the motion vector search region. A method of reducing the processing amount is known as, for example, and is disclosed in the following documents and publications.
【００３６】文献１．和田 他“動き量検出における初
期偏位の検討” 昭和６０年度電子通信学会総合全国大
会 １２１２ １９８５年３月５日発行 公開公報１．特開昭６２−５３５８４ “動画像の動き
量検出方式”Reference 1. Wada et al. "Examination of initial deviation in motion amount detection" 1985 IEICE General Conference 1212 published on March 5, 1985 Published Gazette 1. Japanese Patent Laid-Open No. 62-53584 "Motion amount detection method for moving images"
【００３７】[0037]
【発明が解決しようとする課題】フレーム／フィールド
適応動き補償予測符号化を行う際に必要となる、フレー
ム動ベクトルとフィールド動ベクトルは、各々独立に候
補領域を探索することによって求められている。ところ
が、同一のブロックでは、本来、フレーム動ベクトルと
フィールド動ベクトルは同じ動きを示し、また、周辺の
ブロックでの動ベクトルも考慮に入れれば類推して動ベ
クトルとすることで、すべての探索領域を探索すること
なく動き補償予測するに十分なベクトルが得られるにも
関わらず、独立に候補領域を全部探索して無駄な処理を
行っている。そのために処理量が多く、実際の装置を構
築する際に規模を十分に小さくできないという欠点があ
る。The frame motion vector and the field motion vector, which are required when performing the frame / field adaptive motion compensation predictive coding, are obtained by independently searching the candidate areas. However, in the same block, originally, the frame motion vector and the field motion vector show the same motion, and if the motion vectors in the surrounding blocks are also taken into consideration, the motion vector is estimated by analogy, and all search regions Although a vector sufficient for motion-compensated prediction can be obtained without searching, all candidate regions are independently searched and useless processing is performed. Therefore, there is a drawback that the amount of processing is large and the scale cannot be made sufficiently small when constructing an actual device.
【００３８】たとえば、図８において、フィールド予測
に使うための偶偶の動ベクトル４１，偶奇の動ベクトル
４２，奇偶の動ベクトル４３および奇奇の動ベクトル４
４を得るために、全く独立に探索領域から相関度最大を
与える動ベクトルとして求めている。また、一方でフレ
ーム・ブロックに対する予測のためのフレーム動ベクト
ルも、４つのフィールドの動ベクトル４１，４２，４３
および４４とは独立に、探索領域から相関度最大を与え
る動ベクトルを得ている。For example, in FIG. 8, even-even motion vector 41, even-odd motion vector 42, odd-even motion vector 43, and odd-even motion vector 4 for use in field prediction.
In order to obtain 4, a motion vector that gives the maximum correlation from the search area is obtained completely independently. On the other hand, the frame motion vector for prediction of the frame / block is also the motion vectors 41, 42, 43 of the four fields.
Independently of and 44, the motion vector that gives the maximum degree of correlation is obtained from the search area.
【００３９】しかし、同じ位置のブロックであるフレー
ムブロック１６３（図５）、偶数フィールドブロック１
７３（図６）および奇数フィールドブロック１８３（図
７）に対する５種類の動ベクトル、すなわち、フレーム
動ベクトル情報４５、偶偶動ベクトル情報４１、偶奇動
ベクトル情報４２、奇偶動ベクトル情報４３および奇奇
動ベクトル情報４４は本来ほぼ同じ向きを示すのにも関
わらず、これらを得るために全く独立に候補領域を探索
するという無駄な処理を行って、全体の処理量を増大さ
せているという解決されるべき課題が残されていた。However, the frame block 163 (FIG. 5), which is the block at the same position, and the even field block 1
73 (FIG. 6) and five types of motion vectors for the odd field block 183 (FIG. 7), that is, frame motion vector information 45, even / even motion vector information 41, even / odd motion vector information 42, odd / even motion vector information 43, and odd motion. Although the vector information 44 originally shows almost the same direction, a wasteful process of searching the candidate regions in order to obtain them is performed in vain to increase the overall processing amount. There were some issues to be solved.
【００４０】[0040]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたものである。インタレース動
画像を入力し、フレーム／フィールド適応動き補償予測
画像符号化に必要となる動ベクトルを探索する装置にお
いて、４種類のフィールド動ベクトルと１種類のフレー
ム動ベクトルの計５種類の動ベクトルのうち、すでに検
出が終っている動ベクトルの中から、同一のブロックお
よび近傍のブロックにおける数個の動ベクトルを候補と
し、候補となる動ベクトルを時間方向の距離を考慮して
伸長または収縮した後、終了していない動ベクトルの探
索においては、従来の探索候補領域の各点についての相
関度を計算することなく候補ベクトルの指す点だけの相
関度を計算し、そのうち最も相関度の高い位置を指して
いる動ベクトルをその検出対象ブロックの動ベクトルと
するようにした。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems. In an apparatus for inputting an interlaced video and searching for a motion vector required for frame / field adaptive motion compensation predictive image coding, a total of five motion vectors of four types of field motion vectors and one type of frame motion vectors Among the motion vectors that have already been detected, several motion vectors in the same block and neighboring blocks are set as candidates, and the candidate motion vectors are expanded or contracted considering the distance in the time direction. After that, in the search for a motion vector that has not ended, the correlation degree of only the point pointed by the candidate vector is calculated without calculating the correlation degree for each point of the conventional search candidate area, and the position with the highest correlation degree among them is calculated. The motion vector pointing to is the motion vector of the block to be detected.
【００４１】[0041]
【作用】後段課程の動ベクトル探索において、すでに前
段課程において検出された動ベクトルを候補として選択
し、必要ならば伸縮を施し、これら候補動ベクトルが指
している数個所のブロック位置だけの相関度を計算する
ことによって、動きの量の推定を大きく誤ることなく動
ベクトル検出のための相関度の計算回数を大幅に削減す
ることができるようになった。[Function] In the motion vector search of the post-stage process, the motion vector already detected in the pre-stage process is selected as a candidate, expanded or contracted if necessary, and the correlation degree of only a few block positions pointed to by these candidate motion vectors. By calculating, it becomes possible to significantly reduce the number of times of calculating the degree of correlation for motion vector detection without making a large error in estimating the amount of motion.
【００４２】従来例では、たとえばフレーム動ベクトル
を検出する際、水平方向および垂直方向のそれぞれの−
方向に１６画素、＋方向に１５画素大きいブロック、す
なわちブロック１６３Ｂを中心に含む４７×４７画素の
探索領域１６４内の２２０９（＝４７×４７）点の異な
る位置のブロック全てに対して相関度を計算し、相関度
を最も大とする動ベクトルを得ることでしか動き量を正
確には推定できなかった。それに対し、本発明によれ
ば、たとえば同位置のブロックとその近傍ブロックの動
きベクトルを参照し、それらから得られるせいぜい数個
の候補動ベクトルの指している位置だけの相関度を計算
すればよく、従来例に比べて動ベクトル検出に費やす処
理量および画像メモリに対するアクセス回数を大幅に減
少させることが可能となった。In the conventional example, when detecting a frame motion vector, for example, in the horizontal and vertical directions,
The block is larger by 16 pixels in the direction and 15 pixels in the + direction, that is, the correlation degree is set for all blocks at different positions of 2209 (= 47 × 47) points in the search region 164 of 47 × 47 pixels including the block 163B at the center. The amount of motion could be accurately estimated only by calculating and obtaining a motion vector with the highest correlation. On the other hand, according to the present invention, for example, it is sufficient to refer to the motion vectors of the block at the same position and its neighboring blocks, and calculate the correlation degree of only the positions pointed to by a few candidate motion vectors obtained from them. As compared with the conventional example, it is possible to significantly reduce the processing amount spent for detecting the motion vector and the number of accesses to the image memory.
【００４３】[0043]
【実施例】図１には本発明の第１の実施例が示されてい
る。図８に示した構成要素に対応するものには同じ記号
を付している。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Components corresponding to those shown in FIG. 8 are designated by the same symbols.
【００４４】ＦＲＶＤ１はフレーム間動き補償予測用の
フレーム動ベクトル検出器であり、動ベクトル選択・伸
縮器１５に対して候補動ベクトル情報１７を要求し、そ
の要求に対して得られた複数の候補動ベクトル情報１７
および現画像信号１８を受けて、候補動ベクトル情報１
７がすでに存在する場合には予測対象ブロック１９３Ｂ
の位置の中心から候補動ベクトル情報１７だけずれてい
るブロックの画像信号を画像メモリ２０から画像信号２
５として候補動ベクトル分だけを読み出し、公知の相関
度を計算する技術で相関度が最も大となる候補動ベクト
ルを選び出して、そのブロックでの動ベクトルとし、動
ベクトル情報４５を出力する。FRVD1 is a frame motion vector detector for inter-frame motion compensation prediction, requests motion vector selector 17 for candidate motion vector information 17, and obtains a plurality of candidates obtained in response to the request. Motion vector information 17
And the current image signal 18 to receive the candidate motion vector information 1
If 7 already exists, the prediction target block 193B
The image signal of the block deviated by the candidate motion vector information 17 from the center of the position of
Only the candidate motion vector is read out as 5, and the candidate motion vector having the highest correlation is selected by the well-known technique of calculating the correlation, which is set as the motion vector in the block, and the motion vector information 45 is output.
【００４５】一方、たとえば、そのフレームの中の最初
に検出するブロックのように候補動ベクトル情報１７を
得られない場合には、従来例を示す図８のフレーム動ベ
クトル検出器ＦＲＶＤ１Ｂと同様の動作により動ベクト
ル１９９（図９）を検出し、動ベクトル情報４５を出力
する。On the other hand, for example, when the candidate motion vector information 17 cannot be obtained like the block detected first in the frame, the same operation as that of the frame motion vector detector FRVD1B of FIG. 8 showing the conventional example. To detect the motion vector 199 (FIG. 9), and output the motion vector information 45.
【００４６】図１のフレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ
１の動作が図８のフレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ１
Ｂの動作と大きく異なる点は、動ベクトル選択・伸縮器
１５から送出される複数の候補動ベクトル情報１７が存
在する場合であり、この場合は図８の従来例とは異なっ
て、探索領域に含まれた各点に対しては相関度を計算せ
ず、得られた候補動ベクトル情報１７が指している位置
だけの相関度を計算する点にある。しかし、候補動ベク
トルが全く得られないときは、図８のフレーム動ベクト
ル検出器ＦＲＶＤ１Ｂの動作と全く同様の方法、つまり
所望の探索領域に含まれた各点に対して相関度を計算し
動ベクトル検出を行う。このようにして、大幅に処理量
を削減する。Frame motion vector detector FRVD of FIG.
The operation of No. 1 is the frame motion vector detector FRVD1 of FIG.
A big difference from the operation of B is that there is a plurality of candidate motion vector information 17 sent from the motion vector selection / expansion device 15. In this case, unlike the conventional example of FIG. The point is that the degree of correlation is not calculated for each of the included points, but the degree of correlation is calculated only for the position indicated by the obtained candidate motion vector information 17. However, when no candidate motion vector is obtained at all, the same method as the operation of the frame motion vector detector FRVD1B in FIG. 8 is used, that is, the correlation degree is calculated for each point included in the desired search region and the motion is calculated. Perform vector detection. In this way, the processing amount is significantly reduced.
【００４７】フレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ１は動
ベクトル１９９（図９）を表わす動ベクトル情報４５を
出力するが、後に続く別の予測対象ブロックの候補動ベ
クトルとして利用するために動ベクトル情報４５として
動ベクトル・メモリ１４に送られ、送られた動ベクトル
情報は動ベクトル・メモリ１４に蓄えられた後、後段課
程の動ベクトル検出に用いられる。The frame motion vector detector FRVD1 outputs motion vector information 45 representing the motion vector 199 (FIG. 9), but the motion vector information 45 is used as a candidate motion vector of another prediction target block that follows. The motion vector information sent to the vector memory 14 is stored in the motion vector memory 14 and then used for the motion vector detection in the subsequent stage.
【００４８】ＦＩＶＤ１は偶偶フィールド動ベクトル検
出器、ＦＩＶＤ２は偶奇フィールド動ベクトル検出器、
ＦＩＶＤ３は奇偶フィールド動ベクトル検出器、ＦＩＶ
Ｄ４は奇奇フィールド動ベクトル検出器であり、フィー
ルド間動き補償予測用の動ベクトル検出器として動作す
る。FIVD1 is an even field motion vector detector, FIVD2 is an even field motion vector detector,
FIVD3 is an odd-even field motion vector detector, FIV
D4 is an odd field motion vector detector, which operates as a motion vector detector for inter-field motion compensation prediction.
【００４９】それらは動ベクトル選択・伸縮器１５に対
して候補動ベクトル情報１７を要求し、その要求に対し
て得られた候補動ベクトル情報１７および現画像信号１
８のうち対応するフィールドの画像信号２１，２２，２
３および２４を画像メモリ２０より受け、候補動ベクト
ル１７がすでに存在する場合には、予測対象のブロック
１９３Ｂ（図９）の中心から候補動ベクトル情報１７の
表わす動ベクトル１９９（図９）だけずれているブロッ
ク１９２の画像信号を画像メモリ２０から探索対象とし
ているフィールドだけをそれぞれ画像信号２１，２２，
２３および２４として読み出し、公知の相関度を計算す
る技術で相関度が最も大となる候補動ベクトルを選び出
して、そのブロックでの動ベクトル１９９とし各々動ベ
クトル情報４１，４２，４３および４４を出力してい
る。They request the candidate motion vector information 17 from the motion vector selection / expansion device 15, and the candidate motion vector information 17 and the current image signal 1 obtained in response to the request.
Image signals 21, 22, 2 of 8 corresponding fields
3 and 24 are received from the image memory 20, and if the candidate motion vector 17 already exists, the motion vector 199 (FIG. 9) represented by the candidate motion vector information 17 deviates from the center of the block 193B (FIG. 9) to be predicted. The image signal of the block 192 that is being searched is searched for from the image memory 20, and only the fields to be searched are image signals 21 and 22, respectively.
23 and 24 are selected, and a candidate motion vector having the highest correlation is selected by a well-known technique for calculating the correlation, and motion vector information 41, 42, 43 and 44 is output as a motion vector 199 in the block. are doing.
【００５０】画像信号２１および２３は探索領域１９４
中の偶数フィールドの画像情報であり、画像信号２２お
よび２４は探索領域１９４中の奇数フィールドの画像情
報である。また、動ベクトル情報４１は偶偶の動ベクト
ル情報、動ベクトル情報４２は偶奇の動ベクトル情報、
動ベクトル情報４３は奇偶の動ベクトル情報、動ベクト
ル４４は奇奇の動ベクトル情報を各々示している。The image signals 21 and 23 are in the search area 194.
The image signals 22 and 24 are image information of odd fields in the search area 194. Further, the motion vector information 41 is even-even motion vector information, the motion vector information 42 is even-odd motion vector information,
The motion vector information 43 indicates odd-even motion vector information, and the motion vector 44 indicates odd-even motion vector information.
【００５１】一方、たとえば、そのフレームの中で最初
に検出するブロックのように候補動ベクトル１７が得ら
れない場合には、探索領域１９４の画像信号を画像信号
２１，２２，２３および２４として読み出し、また、現
画像信号１８のうち対応するフィールドの画像情報を受
けて、図８の場合と同じく、公知の動ベクトル探索技術
で動ベクトル１９９を検出し、動ベクトル情報４１，４
２，４３および４４を出力する。On the other hand, for example, when the candidate motion vector 17 cannot be obtained like the block detected first in the frame, the image signal of the search region 194 is read as the image signals 21, 22, 23 and 24. Also, receiving the image information of the corresponding field in the current image signal 18, the motion vector 199 is detected by the known motion vector search technique as in the case of FIG. 8, and the motion vector information 41, 4 is detected.
2, 43 and 44 are output.
【００５２】図１の偶偶フィールド動ベクトル検出器Ｆ
ＩＶＤ１、偶奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ
２、奇偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３および
奇奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ４が、動作と
して図８のそれぞれ偶偶フィールド動ベクトル検出器Ｆ
ＩＶＤ１Ｂ、偶奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ
２Ｂ、奇偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３Ｂお
よび奇奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ４Ｂと大
きく異なるのは、動ベクトル選択・伸縮器１５から送出
される複数の候補動ベクトル情報１７が存在する場合で
ある。The even-field motion vector detector F of FIG.
IVD1, even-odd field motion vector detector FIVD
2. The odd / even field motion vector detector FIVD3 and the odd / even field motion vector detector FIVD4 operate as the even / even field motion vector detector F of FIG.
IVD1B, even-odd field motion vector detector FIVD
2B, the odd-even field motion vector detector FIVD3B, and the odd-field motion vector detector FIVD4B are significantly different from each other when a plurality of candidate motion vector information 17 sent from the motion vector selector / expander 15 exists.
【００５３】この場合は探索領域１９４に含まれた各点
に対しては相関度を計算せず、得られた候補の動ベクト
ル１９９を表わす候補動ベクトル情報１７が指している
位置だけの相関度を計算するから、図８の偶偶フィール
ド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ１Ｂ、偶奇フィールド動ベ
クトル検出器ＦＩＶＤ２Ｂ、奇偶フィールド動ベクトル
検出器ＦＩＶＤ３Ｂおよび奇奇フィールド動ベクトル検
出器ＦＩＶＤ４Ｂの各々と全く同様の方法、つまり所望
の探索領域１９４に含まれた各点に対して相関度を計算
し動ベクトル１９９の検出を行う。このようにして、大
幅に処理量を削減することができる。In this case, the correlation degree is not calculated for each point included in the search area 194, and the correlation degree only for the position pointed to by the candidate motion vector information 17 representing the obtained candidate motion vector 199. From the even-even field motion vector detector FIVD1B, the even-odd field motion vector detector FIVD2B, the odd-even field motion vector detector FIVD3B, and the odd-field motion vector detector FIVD4B shown in FIG. The degree of correlation is calculated for each point included in the search area 194, and the motion vector 199 is detected. In this way, the processing amount can be significantly reduced.
【００５４】動ベクトル・メモリ１４および動ベクトル
選択・伸縮器１５での動作を説明する。５つの動ベクト
ル検出器ＦＩＶＤ１〜４，ＦＲＶＤ１から出力される動
ベクトル情報４１，４２，４３，４４および４５を受け
た動ベクトル・メモリ１４では、これを一旦蓄える。５
つの各動ベクトル検出器ＦＩＶＤ１〜４，ＦＲＶＤ１か
ら動ベクトル選択・伸縮器１５に対して候補動ベクトル
情報１７の送出の要求があった場合に、動ベクトル選択
・伸縮器１５は必要な動ベクトルを動ベクトル・メモリ
１４より動ベクトル情報１６として選択して読み出し、
必要ならば伸長または収縮し、候補動ベクトル情報１７
として出力し、候補動ベクトル情報１７の送出の要求の
あった動ベクトル検出器へ送る。The operation of the motion vector memory 14 and the motion vector selection / expansion device 15 will be described. The motion vector memory 14, which has received the motion vector information 41, 42, 43, 44 and 45 output from the five motion vector detectors FIVD1 to 4 and FRVD1, temporarily stores this. 5
When each of the four motion vector detectors FIVD1 to 4 and FRVD1 requests the motion vector selection / expansion device 15 to send the candidate motion vector information 17, the motion vector selection / expansion device 15 outputs the necessary motion vector. Select and read out as the motion vector information 16 from the motion vector memory 14.
Can be expanded or contracted if necessary, and candidate motion vector information 17
And outputs it to the motion vector detector that has requested to send the candidate motion vector information 17.
【００５５】しかし、５つの動ベクトル検出器ＦＩＶＤ
１〜４，ＦＲＶＤ１から得られた動ベクトル・メモリ１
４内にある動ベクトル情報のうち、候補動ベクトル情報
１７の送出の要求があったブロック位置および近傍ブロ
ックにおける既検出動ベクトルが、たとえば、そのフレ
ームの最初のブロックなどのように動ベクトル・メモリ
１４内に全く存在しない場合もあり得る。その場合は動
ベクトル情報が存在しないという情報を候補動ベクトル
情報１７として出力する。However, the five motion vector detectors FIVD
1-4, motion vector memory 1 obtained from FRVD1
Among the motion vector information in 4, the detected motion vector in the block position and the neighboring block for which the transmission of the candidate motion vector information 17 is requested is the motion vector memory such as the first block of the frame. In some cases, it may not exist in 14 at all. In that case, information that the motion vector information does not exist is output as the candidate motion vector information 17.
【００５６】図２には動ベクトル選択・伸縮器１５での
候補動ベクトル選択のための参照ブロックを示してい
る。動ベクトル選択・伸縮器１５では、候補動ベクトル
の伸長または収縮を行う前に候補動ベクトルの選択を行
うが、まず図８の従来例で示した方法で、たとえば図２
中のブロック１４１を検出対象ブロックとしたときの、
検出対象ブロック１４１、その上のブロック１４３、左
のブロック１４２、右のブロック１４４、下のブロック
１４５の５つのブロックを検出対象として、それまでに
すでに検出されている動ベクトル情報１６をすべて選択
する。FIG. 2 shows a reference block for selecting a candidate motion vector in the motion vector selecting / expanding device 15. The motion vector selection / expansion device 15 selects a candidate motion vector before performing expansion or contraction of the candidate motion vector. First, by the method shown in the conventional example of FIG.
When the inside block 141 is set as the detection target block,
The detection target block 141, the upper block 143, the left block 142, the right block 144, and the lower block 145 are set as detection targets, and all the motion vector information 16 that has been detected by then is selected. .
【００５７】動ベクトル選択・伸縮器１５で行われる候
補動ベクトルの伸長または収縮の動作について説明す
る。動ベクトル選択・伸縮器１５では選択された候補動
ベクトルに対し、候補動ベクトル送出の要求のあった動
ベクトル検出器で必要としている動ベクトルのフィール
ド間距離に合せた伸長または収縮を行う。本発明での動
ベクトルについては、４種類のフィールド動ベクトルお
よび１種類のフレーム動ベクトル共に、予測フレームと
参照フレーム中でのブロック移動量として扱っている。
つまり、各動ベクトルの垂直方向成分は、フレーム画像
（図５の１６１）の偶数フィールドと奇数フィールドが
交互に入れ子になった状態での移動したライン数として
定義する。The operation of expanding or contracting the candidate motion vector performed by the motion vector selecting / expanding device 15 will be described. The motion vector selection / expansion device 15 expands or contracts the selected candidate motion vector in accordance with the inter-field distance of the motion vector required by the motion vector detector that is requested to send the candidate motion vector. Regarding the motion vector in the present invention, both four types of field motion vectors and one type of frame motion vectors are treated as block movement amounts in the prediction frame and the reference frame.
That is, the vertical direction component of each motion vector is defined as the number of moved lines in a state where the even field and the odd field of the frame image (161 in FIG. 5) are alternately nested.
【００５８】まず、動ベクトル・メモリ１４中に保存さ
れている動ベクトルＶr を求めたときに使用された予測
対象フィールドと参照フィールドのフィールド間の時間
間隔または予測対象フレームと参照フレームのフレーム
間の時間間隔をｍとし、これから探索しようとしている
予測対象フィールドと参照フィールドのフィールド間の
時間間隔または予測対象フレームと参照フレームのフレ
ーム間の時間間隔をｎとした場合、候補動ベクトルＶc
は、 Ｖc ＝（ｎ／ｍ）Ｖr とし、この計算結果において所望の動ベクトル精度より
も高い精度が得られる場合には、これを動ベクトル検出
器で所望の動ベクトルの精度になるように端数の切り捨
て、切り上げ、四捨五入などにより丸める。First, the time interval between the prediction target field and the reference field used when the motion vector V r stored in the motion vector memory 14 is obtained or the prediction target frame and the reference frame. Is m, and the time interval between the prediction target field and the reference field to be searched or the time interval between the prediction target frame and the reference frame is n, the candidate motion vector Vc
Is set to Vc = (n / m) V r, and if a higher accuracy than the desired motion vector accuracy is obtained in this calculation result, this should be set to the desired motion vector accuracy by the motion vector detector. Round off by rounding down, rounding up, or rounding.
【００５９】より具体的な例について図１０を使って説
明する。同図中の偶数検出対象のブロック１７３に対す
る偶偶動ベクトル１０１と偶奇動ベクトル１０２が既に
検出されている状態で、この２つの既検出の動ベクトル
１０１と１０２を候補動ベクトルとして利用し、奇数検
出のブロック１８３の奇数の参照するフィールド画像１
８１への動ベクトル１０４を探索しようとする場合を考
える。A more specific example will be described with reference to FIG. In the state where the even-and-even vector 101 and the even-and-odd motion vector 102 for the even-numbered detection target block 173 in the figure have already been detected, the two already-detected motion vectors 101 and 102 are used as candidate motion vectors to detect the odd-numbered Block 183 of odd reference field image 1
Consider the case of trying to search the motion vector 104 to 81.
【００６０】偶数フィールド画像１７０と参照する偶数
フィールド画像１７１は時間的にｍ′秒離れており、偶
数フィールド画像１７０と参照する奇数フィールド画像
１８１は時間的にｎ′秒離れているものと仮定し、既検
出の偶偶動ベクトル１０１をＶ1 、偶奇動ベクトル１０
２をＶ2 とし、これから得られる奇数検出のブロック１
８３用の候補動ベクトルをそれぞれＶc1およびＶc2とす
ると、奇数フィールド画像１８０と奇数参照するフィー
ルド画像１８１の時間間隔は偶数フィールド画像１７０
と参照する偶数フィールド画像１７１の時間間隔ｍ′と
同じであり、２つの候補動ベクトルＶc1およびＶc2は、
それぞれ Ｖc1＝（ｍ′／ｍ′）Ｖ1 ＝Ｖ1 Ｖc2＝（ｍ′／ｎ′）Ｖ2 となる。It is assumed that the even field image 170 and the referenced even field image 171 are temporally m ′ seconds apart, and the even field image 170 and the referenced odd field image 181 are temporally n ′ seconds apart. , The already detected even-even vector 101 is V 1 , the even-odd vector 10 is
Let 2 be V 2 and block 1 of odd number detection obtained from this
If the candidate motion vectors for 83 are V c1 and V c2 , respectively, the time interval between the odd field image 180 and the odd reference field image 181 is the even field image 170.
Which is the same as the time interval m ′ of the even field image 171 referred to as, and the two candidate motion vectors V c1 and V c2 are
V c1 = (m ′ / m ′) V 1 = V 1 V c2 = (m ′ / n ′) V 2 respectively.
【００６１】つまり、候補動ベクトルＶc1には既検出動
ベクトルＶ1 をそのまま流用でき、候補動ベクトルＶc2
には既検出動ベクトルＶ2 を伸長または収縮して利用す
る。このようにして候補動ベクトルは必要に応じて伸長
または収縮して利用する。That is, the already-detected motion vector V 1 can be used as it is as the candidate motion vector V c1 , and the candidate motion vector V c2
Is used by expanding or contracting the already detected motion vector V 2 . In this way, the candidate motion vector is used after being expanded or contracted as needed.
【００６２】そして、たとえば時間間隔がｍ′＝０．０
４（秒）、ｎ′＝０．０３（秒）のとき、候補動ベクト
ルＶc2の画面中での水平方向、垂直方向の各成分は実数
になり、奇奇動ベクトル検出が整数精度の入力しか利用
できない場合には、その候補動ベクトルＶc2の各成分の
端数を切り捨て、切り上げあるいは四捨五入などにより
丸めて、整数精度の候補動ベクトル情報１７とする。こ
の整数精度は検出対象の要求する精度に変更することは
容易である。Then, for example, the time interval is m '= 0.0.
4 (seconds) and n ′ = 0.03 (seconds), the horizontal and vertical components of the candidate motion vector V c2 in the screen are real numbers, and the odd-motion vector detection is input with integer precision. If it can only be used, the fraction of each component of the candidate motion vector V c2 is rounded down and rounded by rounding up or rounding to obtain the integer precision candidate motion vector information 17. It is easy to change this integer precision to the precision required by the detection target.
【００６３】また、同じ状況で奇数検出のブロック１８
３のかわりにフレーム検出のブロック（図５の１６３）
の動ベクトル検出（図５の１６９の検出で図１のＦＲＶ
Ｄ１での検出動作）を行う場合を考える。この場合、検
出対象フレーム（図５の１６０に対応）と参照フレーム
（図５の１６１に対応）の時間間隔は、偶数フィールド
画像１７０と参照する偶数フィールド画像１７１の時間
間隔ｍ′と同じであり、２つの既検出動ベクトルＶc1お
よびＶc2から得る２つの候補動ベクトルを各々Ｖc1B お
よびＶc2B としたとき、それらは、 Ｖc1B ＝（ｍ′／ｍ′）Ｖ1 ＝Ｖ1 Ｖc2B ＝（ｍ′／ｎ′）Ｖ2 となる。In the same situation, the odd number detection block 18
Block for frame detection instead of 3 (163 in FIG. 5)
Motion vector detection (the detection of 169 in FIG.
Consider a case where the detection operation at D1) is performed. In this case, the time interval between the detection target frame (corresponding to 160 in FIG. 5) and the reference frame (corresponding to 161 in FIG. 5) is the same as the time interval m ′ between the even field image 170 and the referenced even field image 171. When two candidate motion vectors obtained from the two detected motion vectors V c1 and V c2 are V c1B and V c2B , respectively, they are: V c1B = (m ′ / m ′) V 1 = V 1 V c2B = (M '/ n') V 2 .
【００６４】つまり候補動ベクトルＶc1B には既検出動
ベクトルＶ1 をそのまま流用でき、候補動ベクトルＶ
c2B には既検出動ベクトルＶ2 を伸長あるいは収縮して
利用する。また、必要があれば所望の動ベクトル精度の
範囲内で、端数を切り捨て、あるいは切り上げまたは四
捨五入などにより、整数値に丸めて候補動ベクトル情報
１７とする。なお、計算の途中に用いたフィールド間距
離ｍ′およびｎ′は時間間隔に相当するもので代用で
き、たとえばフィールド数、フレーム数などを容易に用
いることができる。That is, the already-detected motion vector V 1 can be used as it is as the candidate motion vector V c1B, and the candidate motion vector V 1 can be used.
For c2B , the detected motion vector V 2 is used after being expanded or contracted. If necessary, within the range of the desired motion vector accuracy, the fractional value is rounded down, rounded up or rounded off to be rounded to an integer value to obtain the candidate motion vector information 17. The inter-field distances m ′ and n ′ used during the calculation can be replaced by those corresponding to the time interval, and the number of fields, the number of frames, etc. can be easily used.
【００６５】図１において、動ベクトル・メモリ１４、
動ベクトル選択・伸縮器１５を設けていることも、図８
に示す従来例に比較して大きく異なる点である。従来例
では動ベクトル選択・伸縮器１５を具備しないために、
それぞれの動ベクトルを全く独立して検出しなければな
らず、５種類の動ベクトル情報４１，４２，４３，４４
および４５の検出において、所望の探索領域１９４に含
まれるすべての画素に対して相関度を計算する必要が生
じ、探索にともなう演算量が莫大なものとなっていた。In FIG. 1, the motion vector memory 14,
The provision of the motion vector selection / expansion device 15 is also shown in FIG.
This is a point greatly different from the conventional example shown in FIG. Since the conventional example does not include the motion vector selection / expansion device 15,
Each motion vector must be detected completely independently, and five types of motion vector information 41, 42, 43, 44
In the detections of 45 and 45, it is necessary to calculate the degree of correlation for all the pixels included in the desired search region 194, and the amount of calculation involved in the search becomes enormous.
【００６６】これに対して、図１の本発明では動ベクト
ル・メモリ１４、動ベクトル選択・伸縮器１５を設け、
既検出のブロックでの動ベクトルを他のブロックで検出
する際の候補動ベクトル情報１７とし、候補動ベクトル
情報１７が指し示す点のみに対して相関度を計算するだ
けでよく、演算量を大幅に削減できるだけでなく、動ベ
クトルの検出時に動ベクトル情報４１，４２，４３，４
４および４５として画像メモリ２０から読出す参照点の
画像情報量をも同時に大幅に削減できる。On the other hand, in the present invention of FIG. 1, a motion vector memory 14 and a motion vector selection / expansion device 15 are provided,
It is sufficient to use the motion vector in the already detected block as the candidate motion vector information 17 at the time of detecting in another block, calculate the correlation degree only for the point indicated by the candidate motion vector information 17, and significantly increase the calculation amount. Not only can it be reduced, but the motion vector information 41, 42, 43, 4 can be detected when the motion vector is detected.
The image information amount of the reference points read from the image memory 20 as 4 and 45 can be greatly reduced at the same time.
【００６７】ここで、すでに数種類の動ベクトル検出が
終了している状況として、動ベクトル検出器のうち偶偶
フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ１、偶奇フィール
ド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ２、奇偶フィールド動ベク
トル検出器ＦＩＶＤ３および奇奇フィールド動ベクトル
検出器ＦＩＶＤ４とフレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ
１の順で各種類の動ベクトル毎ですべての動ベクトルが
検出される例を考える。Here, as a situation in which several types of motion vector detection have already been completed, among the motion vector detectors, even-even field motion vector detector FIVD1, even-odd field motion vector detector FIVD2, and odd-even field motion vector detector FIVD3 and Odd field motion vector detector FIVD4 and frame motion vector detector FRVD
Consider an example in which all motion vectors are detected for each type of motion vector in the order of 1.
【００６８】例えば、１画面中で偶偶フィールド動ベク
トル検出器ＦＩＶＤ１および偶奇フィールド動ベクトル
検出器ＦＩＶＤ２での動ベクトル探索がすべて終了して
いる状況で、奇偶フィールドの動ベクトル情報４３を奇
偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３により検出す
るとき、偶偶フィールドの動ベクトル情報４１、偶奇フ
ィールドの動ベクトル情報４２を候補動ベクトル情報１
７として参照することができる。For example, the motion vector information 43 of the odd-even field is changed to the odd-even field motion vector in a situation where the motion vector search by the even-field motion vector detector FIVD1 and the even-odd field motion vector detector FIVD2 is completed in one screen. When detected by the detector FIVD3, the motion vector information 41 of the even-even field and the motion vector information 42 of the even-odd field are converted into the candidate motion vector information 1
It can be referred to as 7.
【００６９】あらかじめ動ベクトル選択・伸縮器１５に
おいて蓄えられた動ベクトル情報４１および４２のうち
のいくつか、たとえば図２中でブロック１４１を検出対
象ブロックとしたときの、検出対象ブロック１４１とそ
の上のブロック１４３、左のブロック１４２、右のブロ
ック１４４、下のブロック１４５の５つのブロックで検
出された動ベクトル２種類づつ合計１０個の動ベクトル
を、動ベクトル・メモリ１４から動ベクトル情報１６と
して選択し、動ベクトル選択・伸縮器１５において候補
動ベクトルとして利用するために時間間隔を考慮して必
要に応じて伸縮する。Some of the motion vector information 41 and 42 stored in advance in the motion vector selection / expansion device 15, for example, the block 141 to be detected and the block 141 to be detected when the block 141 in FIG. Block 143, the left block 142, the right block 144, and the lower block 145, the total of 10 motion vectors for each of two types of motion vectors are stored as motion vector information 16 from the motion vector memory 14. In order to select and use it as a candidate motion vector in the motion vector selection / expansion device 15, expansion / contraction is performed as necessary in consideration of the time interval.
【００７０】これら伸縮された動ベクトルを候補動ベク
トル情報１７として奇偶フィールド動ベクトル検出器Ｆ
ＩＶＤ３に入力する。奇偶フィールド動ベクトル検出器
ＦＩＶＤ３では得られた１０個の候補動ベクトルと奇偶
フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３ですでに検出が
終っているベクトル、たとえば、左上から右下に向かっ
て各ブロックの動ベクトルを得ている場合の図２におけ
るブロック１４２および１４３での検出結果も、そのま
ま候補動ベクトル情報１７に加え合計で１２個の動ベク
トルを候補ベクトルとする。そしてこれらの与えられた
１２個のベクトルが指す位置のブロックの相関度を公知
の技術を用いてそれぞれ計算し、相関度が最も大となる
候補ベクトルを検出対象の候補動ベクトル情報１７とし
て出力する。These expanded / contracted motion vectors are used as the candidate motion vector information 17 for the odd-even field motion vector detector F.
Input to IVD3. The odd-even field motion vector detector FIVD3 obtains 10 candidate motion vectors and the vectors already detected by the odd-even field motion vector detector FIVD3, for example, the motion vector of each block from the upper left to the lower right. The detection results of the blocks 142 and 143 in FIG. 2 in the case of the acquisition are also added to the candidate motion vector information 17 as they are, and a total of 12 motion vectors are used as the candidate vectors. Then, the degree of correlation of the block at the position indicated by these given 12 vectors is calculated using a known technique, and the candidate vector having the highest degree of correlation is output as the candidate motion vector information 17 of the detection target. .
【００７１】こうすることで相関度を計算しなければな
らない点の数が、探索領域１９４全体の場合、たとえば
４７×４７の探索領域ならば２２０９点必要だったもの
が１２点でよく、大幅に計算処理量を削減できる。後続
のブロックおよび残った奇奇フィールド動ベクトル検出
器ＦＩＶＤ４やフレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ１で
の検出も同様に行う。In this way, the number of points for which the degree of correlation has to be calculated is 12 points in the case of the search area 194 as a whole, for example, 2209 points were required for a 47 × 47 search area. The amount of calculation processing can be reduced. The detection in the subsequent block and the remaining odd-field motion vector detector FIVD4 and frame motion vector detector FRVD1 is similarly performed.
【００７２】なお、以上の図１を中心とした説明では、
５種類の動ベクトルを検出する順番は、偶偶フィールド
動ベクトル検出器ＦＩＶＤ１、偶奇フィールド動ベクト
ル検出器ＦＩＶＤ２、奇偶フィールド動ベクトル検出器
ＦＩＶＤ３および奇奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩ
ＶＤ４とフレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ１の順序以
外に任意に選ぶことができる。また、検出を終了してい
る動ベクトルのうち全ての種類を使わず一部分だけを利
用することも容易にできる。さらに、図２にある参照す
るブロック位置は、ブロック１４１，１４２，１４３，
１４４および１４５のうちの１つまたは複数個に候補を
減らすことができるし、ここに示さないブロックを用い
て候補を増加することもできる。そして、検出途中の種
類の動ベクトルの検出結果を使う場合もブロック１４
２，１４３以外の検出の終了しているブロックでの結果
を候補に追加することもできる。In the above description centering on FIG.
The order of detecting five types of motion vectors is as follows: even-even field motion vector detector FIVD1, even-odd field motion vector detector FIVD2, odd-even field motion vector detector FIVD3, and odd-field motion vector detector FI.
Any order other than the order of VD4 and frame motion vector detector FRVD1 can be selected. Further, it is possible to easily use only a part of all the motion vectors for which detection has been completed without using all types. Further, the reference block positions in FIG. 2 are block 141, 142, 143, and
Candidates can be reduced to one or more of 144 and 145, or blocks not shown here can be used to augment candidates. When the detection result of the motion vector of the type being detected is used, the block 14 is also used.
It is also possible to add to the candidates the results of blocks for which detection has been completed, other than 2, 143.
【００７３】図３には本発明の他の実施例が示されてい
る。図１に示した構成要素に対応するものについては同
じ記号を付したので、図１の構成および機能と異なる点
について説明する。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. Components corresponding to those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and only differences from the configuration and function shown in FIG. 1 will be described.
【００７４】図３においては、動ベクトル・メモリ１４
に入力する動ベクトル情報を偶偶の動ベクトル情報４
１、奇奇の動ベクトル情報４４だけに限定し、候補動ベ
クトル情報１７をフレーム動ベクトル探索にのみ利用す
るためにフレーム動ベクトル検出器ＦＲＶＤ１にのみ印
加するようにした場合である。図３の実施例では、ま
ず、４種類の偶偶フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ
１、偶奇フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ２、奇偶
フィールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ３および奇奇フィ
ールド動ベクトル検出器ＦＩＶＤ４での検出は、従来例
で行われている探索領域内のすべての点に対して相関度
を計算する方法を用いて検出する。In FIG. 3, the motion vector memory 14
The motion vector information to be input to
This is a case in which the candidate motion vector information 17 is applied only to the frame motion vector detector FRVD1 so as to be used only for the frame motion vector search, while limiting to only the strange motion vector information 44. In the embodiment shown in FIG. 3, first, four types of even-field motion vector detectors FIVD are used.
1, the even-odd field motion vector detector FIVD2, the odd-even field motion vector detector FIVD3, and the odd-field motion vector detector FIVD4 detect the correlation with respect to all the points in the search area performed in the conventional example. Detect using the method of calculating.
【００７５】最後に残されたフレーム動ベクトルの探索
では、図２のブロック１４１，１４２，１４３，１４４
および１４５で検出された偶偶動ベクトル情報４１と奇
奇動ベクトル情報４４を伸縮し、図３の動ベクトル選択
・伸縮器１５から候補動ベクトル情報１７として出力
し、また、フレーム動ベクトル探索の途中で検出された
ブロック１４２，１４３でのフレーム動ベクトル２個を
得、合計１２個の候補動ベクトル情報１７のそれぞれが
指すブロックと検出対象ブロックとの相関度を求め、相
関度が最も大となる候補動ベクトルを検出した動ベクト
ル情報４５とする。In the search for the last remaining frame motion vector, blocks 141, 142, 143 and 144 of FIG.
3 and 145, the even-and-even vector information 41 and odd-and-odd vector information 44 detected in 145 are expanded / contracted and output as candidate motion vector information 17 from the motion vector selection / expansion device 15 in FIG. Two frame motion vectors are obtained in the blocks 142 and 143 detected in 1., and the correlation degree between the block indicated by each of the 12 candidate motion vector information 17 and the detection target block is calculated, and the correlation degree becomes the maximum. The candidate motion vector is set as motion vector information 45 detected.
【００７６】以上の図３に関する説明では、候補動ベク
トルとして参照する動ベクトルの種類を限定した場合に
ついて説明した。この他にも候補動ベクトルの参照を限
定する実施例はいくつも存在し、図示してはいないが、
たとえば、動ベクトル・メモリ１４に動ベクトル情報４
５を入力し、４種類のフィールドの動ベクトル情報４
１，４２，４３，および４４の検出をこの候補動ベクト
ル情報１７を用いて行う構成としたりすることも可能
で、これは図１の動ベクトル・メモリ１４への動ベクト
ルの流れや、動ベクトル選択・伸縮器１５からの候補動
ベクトル情報１７を送出する先の動ベクトル検出器を限
定して構成すれば容易に実現可能である。In the above description with reference to FIG. 3, the case where the types of motion vectors referred to as candidate motion vectors are limited has been described. In addition to this, there are many examples of limiting the reference of the candidate motion vector, and although not shown,
For example, the motion vector information 14 is stored in the motion vector memory 14.
Enter 5 to enter 4 types of motion vector information 4
1, 42, 43, and 44 may be detected by using the candidate motion vector information 17, which is used to detect the flow of the motion vector to the motion vector memory 14 in FIG. This can be easily realized by limiting the configuration of the motion vector detector to which the candidate motion vector information 17 from the selection / expansion device 15 is transmitted.
【００７７】[0077]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による動ベクトル検出方法と装置を用いると、従来例に
よる場合に比べて、検出処理および画像メモリへのアク
セス回数を大幅に低減することができることから、画像
信号の符号化処理時間およびハードウェア規模を小さく
できる。したがって本発明の効果は極めて大きい。As is apparent from the above description, the use of the motion vector detecting method and apparatus according to the present invention can significantly reduce the number of detection processes and the number of accesses to the image memory as compared with the case of the conventional example. Therefore, the encoding processing time of the image signal and the hardware scale can be reduced. Therefore, the effect of the present invention is extremely large.
【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明における候補動ベクトル選択のための参
照ブロックを説明する原理図である。FIG. 2 is a principle diagram illustrating a reference block for selecting a candidate motion vector according to the present invention.
【図３】本発明の他の実施例を示す回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図４】従来の動ベクトル検出の動作原理を説明するた
めのフレーム画像図である。FIG. 4 is a frame image diagram for explaining the operation principle of conventional motion vector detection.
【図５】従来のフレーム予測を説明するためのフレーム
画像図である。FIG. 5 is a frame image diagram for explaining conventional frame prediction.
【図６】従来のフィールド予測を説明するための偶数フ
ィールド画像図である。FIG. 6 is an even field image diagram for explaining conventional field prediction.
【図７】従来のフィールド予測を説明するための奇数フ
ィールド画像図である。FIG. 7 is an odd field image diagram for explaining conventional field prediction.
【図８】従来の実施例を示す回路構成図である。FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a conventional example.
【図９】図１および図３の構成要素である画像メモリの
内容を示す内部構成図である。9 is an internal configuration diagram showing contents of an image memory which is a component of FIGS. 1 and 3. FIG.
【図１０】従来のフィールド動ベクトルの時間関係を説
明するフィールド画像図である。FIG. 10 is a field image diagram for explaining the time relationship of conventional field motion vectors.
１１ 現信号入力端子 １２ 参照信号入力端子 １３ 予測信号出力端子 １４ 動ベクトルメモリ １５ 動ベクトル選択・伸縮器 １６ 動ベクトル情報 １７ 候補動ベクトル情報 １８ 現画像信号 ２１〜２５，３１〜３５ 画像信号 ４１〜４５ 動ベクトル情報 ５１〜５７ 画像信号 ６１，６２ 切替スイッチ ７０ 予測信号出力器 ７１ フィールド混合器 ７２ 切替スイッチ ７３ フィールド予測信号 ７４ フレーム内予測信号 １０１〜１０４ 動ベクトル １１５〜１１８，１４１〜１４５ ブロック １５０，１５１ 画像 １５２，１５３，１５３Ｂ ブロック １５４ 探索領域 １５９ 動ベクトル １６０，１６１ フレーム画像 １６２，１６３，１６３Ｂ ブロック １６４ 探索領域 １６７ 偶数フィールド １６８ 奇数フィールド １６９ 動ベクトル １７０，１７１ 偶数フィールド画像 １７２，１７３，１７３Ｂ ブロック １７４ 探索領域 １７９ 動ベクトル １８０，１８１ 奇数フィールド画像 １８２，１８３，１８３Ｂ ブロック １８４ 探索領域 １８９ 動ベクトル １９０ フレーム画像 １９２，１９３Ｂ ブロック １９４ 探索領域 １９７ 偶数フィールド １９８ 奇数フィールド １９９ 動ベクトル ＦＩＢＲ１〜ＦＩＢＲ４ フィールドブロック読出器 ＦＩＶＤ１，ＦＩＶＤ１Ｂ 偶偶フィールド動ベクトル
検出器 ＦＩＶＤ２，ＦＩＶＤ２Ｂ 偶奇フィールド動ベクトル
検出器 ＦＩＶＤ３，ＦＩＶＤ３Ｂ 奇偶フィールド動ベクトル
検出器 ＦＩＶＤ４，ＦＩＶＤ４Ｂ 奇奇フィールド動ベクトル
検出器 ＦＲＢＲ１ フレームブロック読出器 ＦＲＶＤ１，ＦＲＶＤ１Ｂ フレーム動ベクトル検出器11 Current signal input terminal 12 Reference signal input terminal 13 Prediction signal output terminal 14 Motion vector memory 15 Motion vector selection / expansion device 16 Motion vector information 17 Candidate motion vector information 18 Current image signal 21-25, 31-35 Image signal 41- 45 motion vector information 51-57 image signal 61,62 changeover switch 70 prediction signal output device 71 field mixer 72 changeover switch 73 field prediction signal 74 intra-frame prediction signal 101-104 motion vector 115-118, 141-145 block 150, 151 image 152,153,153B block 154 search area 159 motion vector 160,161 frame image 162,163,163B block 164 search area 167 even field 168 odd field 169 motion vector 170, 171 even field image 172,173,173B block 174 search area 179 motion vector 180,181 odd field image 182,183,183B block 184 search area 189 motion vector 190 frame image 192,193B block 194 search area 197 even field 198 odd field 199 Motion vector FIBR1 to FIBR4 Field block reader FIVD1, FIVD1B Even-even field motion vector detector FIVD2, FIVD2B Even-odd field motion vector detector FIVD3, FIVD3B Odd-even field motion vector detector FIVD4, FIVD4B Odd-field motion vector frame block FRBR Reader FRVD1, FRVD1B Frame motion vector detector
Claims (6)
参照画像（２１〜２５）とを受けて、複数種類のフィー
ルド動ベクトル（４１〜４４）と１つのフレーム動ベク
トル（４５）とを検出する画像符号化における動ベクト
ル検出方法において、 前記複数種類のフィールド動ベクトル（４１〜４４）と
前記１つのフレーム動ベクトル（４５）のうちのすくな
くとも１つの動ベクトルがすでに検出されているときに
は（１４）、 前記すでに検出されている動ベクトルの指すブロックお
よびその近傍の所定のブロックを指す動ベクトルを選択
し（１５）、 前記選択された動ベクトルを前記現画像（１８）と前記
参照画像（２１〜２５）との間の時間方向の距離を計算
して伸縮処理し候補動ベクトル（１７）とし（１５）、 前記複数種類のフィールド動ベクトル（４１〜４４）と
前記１つのフレーム動ベクトル（４５）のうちのすくな
くとも１つの動ベクトルを検出するときには、前記候補
動ベクトル（１７）の指す点の画素だけの相関度を計算
し、前記候補動ベクトル（１７）のうち前記相関度が最
大となる点を指した前記候補動ベクトルを検出されるべ
き動ベクトル（４１〜４５）とする画像符号化における
動ベクトル検出方法。1. A plurality of types of field motion vectors (41-44) and one frame motion vector (45) are received by receiving a current image (18) of interlaced motion images and a reference image (21-25). In the motion vector detecting method in the image coding to detect, when at least one motion vector of the plurality of types of field motion vectors (41 to 44) and one frame motion vector (45) has already been detected ( 14) Select a motion vector pointing to a block pointed to by the already detected motion vector and a predetermined block in the vicinity thereof (15), and select the selected motion vector from the current image (18) and the reference image (18). 21 to 25), the distance in the time direction is calculated, and expansion / contraction processing is performed to obtain a candidate motion vector (17) (15). When detecting at least one motion vector of the frame motion vector (45) and the motion vector (41 to 44), the correlation degree of only the pixel at the point indicated by the candidate motion vector (17) is calculated. , A motion vector detection method in image coding in which the candidate motion vector pointing to a point having the maximum correlation among the candidate motion vectors (17) is a motion vector (41 to 45) to be detected.
参照画像（２１〜２５）とを受けて、偶偶フィールド動
ベクトル（４１）と、偶奇フィールド動ベクトル（４
２）と、奇偶フィールド動ベクトル（４３）と、奇奇フ
ィールド動ベクトル（４４）と、フレーム動ベクトル
（４５）とを検出する画像符号化における動ベクトル検
出方法において、 前記偶偶フィールド動ベクトル（４１）と前記奇奇フィ
ールド動ベクトル（４４）のうちのすくなくとも一方の
動ベクトルがすでに検出されているときには（１４）、 前記すでに検出されている動ベクトルの指すブロックお
よびその近傍の所定のブロックを指す動ベクトルを選択
し（１５）、 前記選択された動ベクトルを前記現画像（１８）と前記
参照画像（２１〜２５）との間の時間方向の距離を計算
して伸縮処理し候補動ベクトル（１７）とし（１５）、 前記偶偶フィールド動ベクトル（４１）と、前記偶奇フ
ィールド動ベクトル（４２）と、前記奇偶フィールド動
ベクトル（４３）と前記奇奇フィールド動ベクトル（４
４）と前記フレーム動ベクトル（４５）のうちのすくな
くとも１つの動ベクトルを検出するときには、前記候補
動ベクトル（１７）の指す点の画素だけの相関度を計算
し、前記候補動ベクトル（１７）のうち前記相関度が最
大となる点を指した前記候補動ベクトルを検出されるべ
き動ベクトル（４１〜４４，４５）とする画像符号化に
おける動ベクトル検出方法。2. An even-even field motion vector (41) and an even-odd field motion vector (4) are received by receiving a current image (18) of an interlaced motion picture and a reference image (21-25).
2), the odd-even field motion vector (43), the odd-field motion vector (44), and the frame motion vector (45) are detected. ) And at least one of the strange field motion vectors (44) has already been detected (14), points to the block pointed to by the already detected motion vector and a predetermined block in the vicinity thereof. A motion vector is selected (15), and a distance between the current image (18) and the reference images (21 to 25) in the time direction of the selected motion vector is calculated to perform expansion / contraction processing to obtain a candidate motion vector ( 17) and (15), the even / even field motion vector (41), the even / odd field motion vector (42), and the odd / even field The field motion vector (43) and the strange field motion vector (4
4) and at least one motion vector of the frame motion vector (45) is detected, the correlation degree of only the pixel at the point pointed by the candidate motion vector (17) is calculated, and the candidate motion vector (17) is calculated. A motion vector detecting method in image coding, wherein the candidate motion vector pointing to a point having the maximum degree of correlation among them is a motion vector (41 to 44, 45) to be detected.
られているときには、所望の精度内で丸め処理をして前
記候補動ベクトル（１７）を得るようにした（１５）請
求項１および２の画像符号化における動ベクトル検出方
法。3. The expansion / contraction processing, when sufficient accuracy is obtained, rounding processing within a desired accuracy to obtain the candidate motion vector (17) (15). Vector Detection Method in Image Coding for Video.
参照画像（２１〜２４）とを受けて複数種類のフィール
ド動ベクトル（４１〜４４）を検出するためのフィール
ド動ベクトル検出手段（ＦＩＶＤ１〜４）と、 前記インタレース動画像の現画像（１８）と参照画像
（２５）を受けて１つのフレーム動ベクトル（４５）を
検出するためのフレーム動ベクトル検出手段（ＦＲＶＤ
１）とを含む画像符号化における動ベクトル検出装置に
おいて、 前記複数種類のフィールド動ベクトル（４１〜４４）お
よび前記フレーム動ベクトル（４５）のうちのすくなく
とも１つの動ベクトルを記憶するための動ベクトル・メ
モリ手段（１４）と、 前記動ベクトル・メモリ手段に記憶された動ベクトルの
指すブロックおよびその近傍の所定のブロックを指す動
ベクトルを選択するための動ベクトル選択手段（１５）
と、 前記選択された動ベクトルを前記現画像（１８）と前記
参照画像（２１〜２５）との間の時間方向の距離を計算
して伸縮処理し候補動ベクトル（１７）を出力するため
の動ベクトル伸縮手段（１５）とを具備し、 前記フィールド動ベクトル検出手段（ＦＩＶＤ１〜４）
と前記フレーム動ベクトル検出手段（ＦＲＶＤ１）のう
ちのすくなくとも１つが、前記候補動ベクトル（１７）
の指す点の画素だけの相関度を計算し、前記候補動ベク
トル（１７）のうち前記相関度が最大となる点を指した
前記候補動ベクトルを検出されるべき動ベクトル（４１
〜４５）として出力する画像符号化における動ベクトル
検出装置。4. A field motion vector detection means (FIVD1) for detecting a plurality of types of field motion vectors (41 to 44) by receiving a current image (18) of interlaced video and a reference image (21 to 24). 4), and a frame motion vector detecting means (FRVD) for detecting one frame motion vector (45) by receiving the current image (18) and the reference image (25) of the interlaced video.
1) a motion vector detecting device in image coding including: a motion vector for storing at least one motion vector of the plurality of types of field motion vectors (41 to 44) and the frame motion vector (45). Memory means (14) and motion vector selecting means (15) for selecting a motion vector pointing to a block pointed to by the motion vector stored in the motion vector memory means and a predetermined block in the vicinity thereof
For calculating the distance in the time direction between the current image (18) and the reference images (21 to 25) and expanding / contracting the selected motion vector to output a candidate motion vector (17). Motion vector expansion / contraction means (15), and the field motion vector detection means (FIVD1-4)
And at least one of the frame motion vector detecting means (FRVD1) is the candidate motion vector (17).
The correlation degree of only the pixel of the point indicated by is calculated, and the candidate motion vector pointing to the point having the maximum correlation among the candidate motion vectors (17) is detected as the motion vector (41).
To 45), a motion vector detecting device in image encoding.
偶フィールド動ベクトル検出手段（ＦＩＶＤ１）と、 偶奇フィールド動ベクトル（４２）を検出するための偶
奇フィールド動ベクトル検出手段（ＦＩＶＤ２）と、 奇偶フィールド動ベクトル（４３）を検出するための奇
偶フィールド動ベクトル検出手段（ＦＩＶＤ３）と、 奇奇フィールド動ベクトル（４４）を検出するための奇
奇フィールド動ベクトル検出手段（ＦＩＶＤ４）とを含
み、 前記動ベクトル・メモリ手段が、 前記偶偶フィールド動ベクトル（４１）と前記奇奇フィ
ールド動ベクトル（４４）のうちのすくなくとも一方の
動ベクトルを記憶する請求項４の画像符号化における動
ベクトル検出装置。5. The even-odd field motion vector detecting means (FIVD1) for detecting the even-even field motion vector (41), and the even-odd field for detecting the even-odd field motion vector (42). A motion vector detecting means (FIVD2), an odd-even field motion vector detecting means (FIVD3) for detecting an odd-even field motion vector (43), and an odd-field motion vector for detecting an odd-field motion vector (44) Detection means (FIVD4), wherein said motion vector memory means stores at least one of the even-field motion vector (41) and the odd-field motion vector (44). Motion vector detection device in image coding.
理において、十分な精度が得られているときには、所望
の精度内で丸め処理をして前記候補動ベクトル（１７）
を出力する請求項４および５の画像符号化における動ベ
クトル検出装置。6. The candidate motion vector (17) is rounded by a motion vector expansion / contraction means within a desired accuracy when sufficient accuracy is obtained in the expansion / contraction process.
6. A motion vector detecting device in image coding according to claim 4, which outputs
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18189794A JP2852870B2 (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Motion vector detection method and apparatus in image coding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18189794A JP2852870B2 (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Motion vector detection method and apparatus in image coding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832967A true JPH0832967A (en) | 1996-02-02 |
| JP2852870B2 JP2852870B2 (en) | 1999-02-03 |
Family
ID=16108803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18189794A Expired - Lifetime JP2852870B2 (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Motion vector detection method and apparatus in image coding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2852870B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009273132A (en) * | 2008-05-10 | 2009-11-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and apparatus for encoding/decoding interlaced scanning image by using motion vector conversion |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP18189794A patent/JP2852870B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009273132A (en) * | 2008-05-10 | 2009-11-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Method and apparatus for encoding/decoding interlaced scanning image by using motion vector conversion |
| KR101445791B1 (en) * | 2008-05-10 | 2014-10-02 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for encoding/decoding interlace scanning image using motion vector transformation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2852870B2 (en) | 1999-02-03 |
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