JP2000270336A - Dynamic picture coding method and photographing form estimating method - Google Patents

Dynamic picture coding method and photographing form estimating method

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JP2000270336A
JP2000270336A JP7118699A JP7118699A JP2000270336A JP 2000270336 A JP2000270336 A JP 2000270336A JP 7118699 A JP7118699 A JP 7118699A JP 7118699 A JP7118699 A JP 7118699A JP 2000270336 A JP2000270336 A JP 2000270336A
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JP
Japan
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motion vector
camera
image
motion vectors
determined
Prior art date
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Pending
Application number
JP7118699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Inaba
佳秋 稲葉
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To encode a dynamic picture and to reduce an information quantity such as a transmission quantity. SOLUTION: An observation process 11 observes motion vectors of four apexes of a picture obtained through photographing of a camera. The observation process 11 figures out reasons of a change in motion vectors into panning of the camera or a camera-shake by photographing of a person when the motion vectors of the four points in a preceding frame are directed in a same direction. After the observation by the observation process 11 and detection of the motion vectors A-D by a detection process 12, a discrimination process 13 discriminates whether the motion vectors of the current frame are directed in the same direction as or in different directions from those of the preceding frame. The discrimination process 13 discriminates panning of the camera when the motion vectors of the current frame are directed in the same direction as those of the preceding frame, and discriminates a camera shake when the motion vectors of the current frame are directed in the different direction from those of the preceding frame or the magnitude of the motion vectors is zero. A coding omit process 14 omits coding for a motion vector error or the like when the discrimination process 13 discriminates that the motion vectors indicate a camera-shake.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、動画像符号化方
法及び撮影形態の推定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding method and a method for estimating a shooting mode.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、符号器側のLSI化やCPUの処
理能力の向上のため、撮影したものをリアルタイムに符
号化し、伝送することが可能となっている。これによ
り、現場における装置等の情報をリアルタイムで監視し
たり表示するという用途にも適用できるようになってい
る。動画像を符号化する方法には、MPEG、H.261等様々
な形で実用化されている。また、カメラには、大きく分
けて固定されているタイプと、動きながら撮影するタイ
プがある。現在の技術では、この2つのどちらのタイプ
で撮影された動画像でも、従来の方法で符号化して伝送
することには変わりはない。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become possible to encode and transmit a photographed image in real time in order to implement an LSI on the encoder side and to improve the processing capability of a CPU. Thus, the present invention can be applied to the use of monitoring and displaying information of devices and the like in the field in real time. A moving image is encoded in various forms such as MPEG and H.261. In addition, there are two types of cameras: a type that is roughly fixed and a type that shoots while moving. With the current technology, there is no change in encoding and transmitting the moving image captured by either of the two types using a conventional method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】現在主流となっている
動画像符号化のMPEGやH.261では、撮影された画像に対
して、どのような方法で撮影された場合でも同じアルゴ
リズムで符号化されるように構成されている。そのた
め、人が撮影した動画像を符号化する際に大きな問題と
なる。その問題とは、人がカメラを持って撮影すると手
ぶれが生じるため、意味のない情報(ここでは、手ぶれ
による付加情報のことを言う)を伝送してしまい、符号
化時間、伝送量等の情報量に無駄が生じてしまったり、
復号される画像も手ぶれにより、見にくい画像となって
しまったりする可能性が大きいことにある。
In MPEG and H.261, which are currently the mainstream of moving image coding, the same algorithm is used to encode a photographed image regardless of the method of photographing. It is configured to be. For this reason, there is a major problem when encoding a moving image captured by a person. The problem is that when a person takes a picture with a camera, camera shake occurs, so that meaningless information (here, additional information due to camera shake) is transmitted, and information such as coding time and transmission amount is transmitted. Waste of quantity,
The decoded image is likely to be difficult to see due to camera shake.

【0004】また、動きながら撮影するような場合、頻
繁にパンニング(以下パンと称す)が発生したり、対象
物に近づいていったり(拡大)、遠ざかっていく(縮
小)という撮影においては、時間方向の相関性を利用す
るのが難しくなる問題もある。
[0004] In the case of shooting while moving, panning (hereinafter referred to as pan) frequently occurs, or when shooting (moving) approaching (enlarging) or moving away (reducing) an object, it takes time. There is also a problem that it is difficult to use the directional correlation.

【0005】このため、人がカメラを持って撮影した画
像と、固定されたカメラから撮影された画像とには、そ
れぞれ特徴があるため、その撮影方法を動きベクトルか
ら推定し、撮影する方法の特性を利用して、動画像を符
号化することが要望されている。
[0005] For this reason, since an image captured by a person holding a camera and an image captured by a fixed camera have their own characteristics, the method of estimating the image capturing method from the motion vector and capturing the image is described. It is desired to encode a moving image by using the characteristics.

【0006】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、撮影方法を動きベクトルから推定し、撮影方法の
特性を利用して、動画像を符号化することができるよう
にするとともに、伝送量等の情報量の削減を図った動画
像符号化方法及び撮影形態の推定方法を提供することを
課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes it possible to estimate a photographing method from a motion vector, to encode a moving image by utilizing characteristics of the photographing method, and to transmit a moving image. It is an object of the present invention to provide a moving picture coding method and a method of estimating a shooting mode in which the information amount such as the amount is reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第1発明は、カメラの撮影により得
られた画像のフレームの動きベクトルを観察する観察工
程と、この観察工程で観察した動きベクトルを検出する
検出工程と、この検出工程で動きベクトルを検出した
後、動きベクトルが前フレームの動きベクトルと同じ方
向を向いているか、違った方向を向いているかを判断
し、現フレームの動きベクトルが前フレームの動きベク
トルと同じ方向を向いていたら、パンニングしている
と、現フレームの動きベクトルが前フレームの動きベク
トルと違った方向を向いているか、または動きベクトル
が「0」であれば、カメラの手ぶれと判断する判断工程
と、この判断工程での判断の結果、動きベクトルからカ
メラの手ぶれによるものだと判断されたときには、動き
ベクトル、誤差等の符号化を省略する符号化省略工程と
を備えたことを特徴とするものである。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide an observing step of observing a motion vector of a frame of an image obtained by photographing with a camera; In the detection step of detecting the motion vector observed in the, and after detecting the motion vector in this detection step, determine whether the motion vector is oriented in the same direction as the motion vector of the previous frame, or in a different direction, If the motion vector of the current frame is in the same direction as the motion vector of the previous frame, panning will cause the motion vector of the current frame to be in a different direction from the motion vector of the previous frame, or the motion vector will be " If it is "0", the camera shake is determined based on the camera shake based on the motion vector based on the result of the determination. And when it is determined is characterized in that it comprises motion vectors and coding omit step omitted coding error and the like.

【0008】第2発明は、カメラをパンニングすること
により得られる新しい情報を取り入れる新規情報入力工
程と、この新規情報入力工程で入力した一度パンした情
報を記憶する記憶工程と、この記憶工程で記憶した情報
が供給され、この情報で画像が更新される画像データベ
ース更新工程と、この画像データベース更新工程で更新
され、更新された画像データベースを利用して予測画像
を作成する予測画像作成工程と、この予測画像作成工程
で作成した画像データベース上の予測画像の位置の情報
と差分情報を符号化する第1符号化工程と、前記予測画
像作成工程で作成した画像データベース上のデータを使
用して拡大、縮小、回転の変換を行い、その変換された
画像に対して予測画像の位置情報と変換の係数、誤差の
情報を符号化する第2符号化工程とを備えたことを特徴
とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a new information input step for incorporating new information obtained by panning a camera, a storage step for storing information once panned input in the new information input step, and a storage step for storing the information. The updated information is supplied, and the image is updated with the information. The image database updating process, the predicted image creating process of creating a predicted image using the updated image database updated in the image database updating process, A first encoding step of encoding position information and difference information of the predicted image on the image database created in the predicted image creation step, and enlargement using data on the image database created in the predicted image creation step; Performs reduction and rotation conversions, and encodes predicted image position information, conversion coefficients, and error information for the converted image. It is characterized in that a second encoding step.

【0009】第3発明は、カメラ撮影開始工程と、この
開始工程で撮影した画像フレームの動きベクトルを求
め、前フレームの動きベクトルの方向を検索する検索工
程と、この検索工程で検索された動きベクトルが供給さ
れ、動きベクトルの方向が同じであるか、違うかを判断
し、その方向が同じのときには、カメラは横方向にパン
ニングしていると判断する第1判断工程と、この第1判
断工程で、その方向が違うと判断されたときには、垂直
方向の動きベクトルの方向が同じであるか、違うかを判
断し、その方向が同じのときには、カメラは回転方向に
パンニングしていると判断する第2判断工程と、この第
2判断工程で、その方向が違うと判断されたときには、
それぞれ対角の動きベクトルの方向に応じて、カメラが
対象物に対して拡大や縮小過程にあるか、カメラが固定
された状態で撮影されているか、あるいは手ぶれを起こ
していると判断される第3判断工程とを備えたことを特
徴するものである。
A third invention is a camera photographing start step, a search step of obtaining a motion vector of an image frame shot in the start step, and searching for a direction of a motion vector of a previous frame, and a motion searched in the search step. A first determining step of determining whether the direction of the motion vector is the same or different, and if the direction is the same, determining that the camera is panning in the horizontal direction; In the process, if it is determined that the direction is different, it is determined whether the direction of the vertical motion vector is the same or different, and if the direction is the same, it is determined that the camera is panning in the rotation direction When it is determined that the direction is different in the second determination step and the second determination step,
Depending on the direction of the diagonal motion vector, it is determined that the camera is in the process of enlarging or reducing the object, that the camera is being photographed in a fixed state, or that camera shake is occurring. And three judgment steps.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の第1形態
を示す動画像符号化方法の工程説明図である。この第1
形態は、カメラの手ぶれに対する符号化の方法で、図1
において、まず、カメラの撮影により得られた画像(画
像のフレーム)の頂点4つの動きベクトルを、観察工程
11で観察する。この観察工程11においては、図2
(イ)に示す前フレームの4つの点A,B,C,Dの動
きベクトルが同じ方向を向いていれば、カメラがパンし
たか、人の撮影によるカメラの手ぶれの2つに縛り込む
ことができることを観察する。観察工程11での観察の
後、前記A〜Dの動きベクトルを検出工程12で検出し
た後、動きベクトルが前フレームのものと同じ方向を向
いているか、違った方向を向いているかを判断工程13
で判断する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a process explanatory view of a moving picture coding method according to a first embodiment of the present invention. This first
The mode is an encoding method for camera shake.
First, the observation step 11 observes four motion vectors at four vertices of an image (image frame) obtained by photographing with a camera. In this observation step 11, FIG.
If the motion vectors of the four points A, B, C, and D in the previous frame shown in (a) are in the same direction, the camera may pan or be tied to two camera shakes caused by human photography. Observe what you can do. After the observation in the observation step 11, after detecting the motion vectors A to D in the detection step 12, it is determined whether the motion vector is in the same direction as that of the previous frame or in a different direction. 13
To judge.

【0011】この判断工程13により、図2(ロ)に示
す現フレームの動きベクトルが前フレームの動きベクト
ルと同じ方向を向いていたら、このときは、図示矢印方
向へパンしていると判断し、図2(ハ)に示す現フレー
ムの動きベクトルが前フレームの動きベクトルと違った
方向を向いているか、または動きベクトルが「0」であ
れば、このときは、人の撮影によるカメラの手ぶれと判
断する。
In this determination step 13, if the motion vector of the current frame shown in FIG. 2B is in the same direction as the motion vector of the previous frame, it is determined that panning is performed in the illustrated arrow direction. If the motion vector of the current frame shown in FIG. 2 (c) is oriented in a different direction from the motion vector of the previous frame, or if the motion vector is "0", then the camera shake caused by human photographing Judge.

【0012】なお、フレームレートによるが、実際手ぶ
れといってもそれほど速く動きベクトルが変化すること
はありえない。そのため、同じ方向を向いている動きベ
クトルをカウントしていき、ある閾値を越えたら、それ
はパンで、それより小さかったら、それはカメラの手ぶ
れによるものと判断することになる。ここでは、説明の
都合上、図2(イ)の前フレームと、図2(ロ)、
(ハ)の現フレームのベクトルの方向の違いで判断し
た。
It should be noted that, depending on the frame rate, it is unlikely that the motion vector changes so quickly even if it is actually a camera shake. Therefore, the motion vectors pointing in the same direction are counted, and if a certain threshold value is exceeded, it is determined that the motion vector is pan, and if it is smaller than the threshold value, it is determined that the motion vector is caused by camera shake. Here, for the sake of explanation, the previous frame in FIG.
(C) Judgment was made based on the difference in the vector direction of the current frame.

【0013】前記判断工程13の判断の結果、動きベク
トルからカメラの手ぶれによるものだと判断されたとき
には、動きベクトル、誤差等の符号化を符号化省略工程
14で省略してこれら符号化を後段に伝送しないように
する。このように人のカメラ撮影によって生じるカメラ
の手ぶれによる無駄な情報を伝送しなくて済むために、
手ぶれによる画像の見にくさを軽減することができるよ
うになる。
As a result of the judgment in the judgment step 13, when it is judged from the motion vector that the motion vector is caused by camera shake, the coding of the motion vector, the error, etc. is omitted in the coding omission step 14 and these codings are performed in the subsequent stage. To avoid transmission. In order to avoid transmitting unnecessary information due to camera shake caused by human photographing,
This makes it possible to reduce the difficulty of viewing images due to camera shake.

【0014】図3はこの発明の実施の第2形態を示す撮
影形態の推定方法の工程説明図で、この図3は、撮影形
態の推定方法で撮影形態が分かれば、それに応じてより
効率的な符号化法を利用できるようにしたものである。
FIG. 3 is an explanatory view of a process of a method of estimating a photographing mode according to a second embodiment of the present invention. FIG. This makes it possible to use various encoding methods.

【0015】図3において、31はカメラ撮影開始工程
で、この撮影開始工程31では、カメラを固定したまま
で撮影を開始するか、カメラを動かして撮影を開始する
かを含む工程である。この工程31で撮影した画像の4
点の頂点の動きベクトルを第1形態で述べたように求
め、前フレームの頂点の動きベクトルの方向を検索工程
32で検索する。検索工程32では、図4(イ)、
(ロ)に示すように、4点の頂点の動きベクトルを検索
する。その検索の結果を、第1判断工程33に供給す
る。
In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a camera photographing start step. This photographing start step 31 includes a step of starting photographing with the camera fixed or moving the camera to start photographing. 4 of the image taken in this step 31
The motion vector of the vertex of the point is obtained as described in the first embodiment, and the direction of the motion vector of the vertex of the previous frame is searched in a search step 32. In the search step 32, FIG.
As shown in (b), motion vectors of four vertices are searched. The result of the search is supplied to the first judgment step 33.

【0016】この第1判断工程33では、動きベクトル
の方向が4点とも同じであるか、違うかを判断し、同じ
のときには、カメラは横方向にパンしているとし、違う
ときには、垂直の2頂点の動きベクトルの方向が同じで
あるか、違うかを第2判断工程34で判断する。
In this first determination step 33, it is determined whether the directions of the motion vectors are the same or different at all four points. If the directions are the same, the camera is panned in the horizontal direction. It is determined in a second determination step 34 whether the directions of the motion vectors of the two vertices are the same or different.

【0017】この第2判断工程34で動きベクトルの方
向が同じであると判断したときには、図5に示すよう
に、カメラが回転方向にパンしているとし、その方向が
違うときには、それぞれ対角の2頂点の動きベクトルの
方向が逆か同じであるかを第3判断工程35で判断す
る。
When it is determined in the second determination step 34 that the directions of the motion vectors are the same, it is assumed that the camera is panning in the rotational direction, as shown in FIG. It is determined in a third determination step 35 whether the directions of the motion vectors of the two vertices are opposite or the same.

【0018】この第3判断工程35で動きベクトルの方
向が同じであると判断したときには、カメラが対象物に
対して拡大や縮小過程にあるとする。また、第3判断工
程35で動きベクトルの方向が逆と判断したときには、
カメラが固定された状態で撮影されているか、あるいは
手ぶれを起こしていると判断される。
When it is determined in the third determination step 35 that the directions of the motion vectors are the same, it is determined that the camera is in the process of enlarging or reducing the object. When it is determined in the third determination step 35 that the direction of the motion vector is opposite,
It is determined that the camera is photographed in a fixed state or that camera shake has occurred.

【0019】上記第2形態における動作を図6のフロー
チャートに示す。第2形態は、動きベクトルによる撮影
方法の決定を行うもので、通常、カメラの撮影では、大
きく分けてカメラを固定しておいて撮影する方法と、カ
メラを動かして撮影する方法の2つがある。人がカメラ
を持って撮影した場合は、固定されたカメラに比べてパ
ンする回数が多くなることが予想される(これは、人が
動きながら撮影するケースが増加するためである)。
The operation in the second embodiment is shown in the flowchart of FIG. In the second mode, a photographing method is determined based on a motion vector. Generally, there are two methods of photographing with a camera: a method of photographing with the camera fixed and a method of moving the camera. . When a person takes a picture with a camera, it is expected that the number of times of panning will be larger than that of a fixed camera (this is because the number of cases where a person takes a picture while moving) increases.

【0020】また、人がカメラを持って動くと横方向の
パンばかりではなく対象物に対して拡大(対象物に近づ
いていくこと)や縮小(対象物から遠ざかっていくこ
と)さらには、回転といった要素も考慮しなければなら
なくなる。これは、図4に示すように4点の頂点を調
べ、それぞれ対角頂点の動きベクトルの向きが逆か、同
じ大きさだったら、カメラは対象物に対して拡大縮小を
行っていると特定し、4頂点の動きベクトルの向きを考
慮することで、拡大(外向きのベクトル)か縮小(内向
きのベクトル)かを絞り込む(図4参照)。
When a person moves with the camera, not only panning in the horizontal direction, but also expanding (approaching the object), reducing (moving away from the object), and rotating the object. Must also be considered. This is done by examining four vertices as shown in Fig. 4. If the directions of the motion vectors at the diagonal vertices are opposite or the same size, the camera identifies that the object is being scaled up or down. Then, by considering the directions of the motion vectors of the four vertices, it is possible to narrow down whether to enlarge (outward vector) or reduce (inward vector) (see FIG. 4).

【0021】また、回転というのは、図5に示すよう
に、撮影視点を中心にして、カメラを360度パンさせ
ることである。この回転については、垂直の2頂点(A,
B or C,D)のみが同じ方向を向いていたら回転によるパ
ンと考えることにした。
The rotation means to pan the camera 360 degrees around the photographing viewpoint, as shown in FIG. For this rotation, two vertical vertices (A,
If only B or C, D) were facing the same direction, I decided to think of it as bread by rotation.

【0022】ここで、上述のことを考慮して図6に示す
フローチャートの各ステップについて述べる。図6にお
いて、まず、ステップS1で画像4点の頂点の動きベク
トルを求めて、前フレームの頂点の動きベクトルの方向
を比較する。この動きベクトルの方向の比較で、動きベ
クトルの方向が4つとも同じであるかをステップS2で
判断する。ステップS2の判断で、「Y」ならカメラは
横方向にパンしているとして処理を終了するが、「N」
ならステップS3の判断を行う。
Here, each step of the flowchart shown in FIG. 6 will be described in consideration of the above. In FIG. 6, first, in step S1, the motion vectors of the vertices of the four images are obtained, and the directions of the motion vectors of the vertices of the previous frame are compared. By comparing the directions of the motion vectors, it is determined in step S2 whether the directions of the four motion vectors are the same. If the determination in step S2 is "Y", the camera ends panning in the horizontal direction, and the process ends.
If so, the determination in step S3 is made.

【0023】ステップS3は、垂直の2頂点の動きベク
トルの方向が同じであるかを判断し、「Y」ならカメラ
は回転方向にパンしているとし、「N」ならステップS
4の判断を行う。ステップS4の判断は、それぞれ対角
の2頂点の動きベクトルの方向が逆か同じかを判断し、
「Y」ならカメラが拡大縮小過程にあるとし、「N」な
らカメラは固定された状態で撮影されているか、または
手ぶれを起こしているとして処理を終了する。
In step S3, it is determined whether the directions of the motion vectors of the two vertical vertices are the same. If "Y", it is determined that the camera is panning in the rotation direction.
The judgment of 4 is performed. The determination in step S4 determines whether the directions of the motion vectors of the two diagonal vertices are opposite or the same,
If "Y", it is determined that the camera is in the process of enlarging or reducing, and if "N", the camera is determined to have been photographed in a fixed state or has been shaken, and the processing is terminated.

【0024】上記のように動きベクトルによる撮影形態
が分かれば、それに応じたより効率的な符号化法を利用
できる可能性できる。この方法は、人がカメラを持って
撮影する以外に固定したカメラを用いてパンした場合に
も同様に有効である。
If the shooting mode based on the motion vector is known as described above, there is a possibility that a more efficient encoding method corresponding to the shooting mode can be used. This method is also effective when a person pans using a fixed camera other than holding a camera and taking a picture.

【0025】図7はこの発明の実施の第3形態を示す動
画像符号化方法の工程説明図で、図7において、71は
カメラをパンすることによる新規情報入力工程である。
この入力工程71は、カメラをパンすることによるカメ
ラの視界に入ってくる新しい情報の増加は計り知れない
ので、この新しい情報を取り入れるようにした工程であ
る。この入力工程71を設けたのは、現在の符号化法で
は、一度パンした場所の情報を利用していないため、視
界(アクティブエリア)から消えてしまうと、パンの度
に新しい情報として扱われしまうのを以下の工程を用い
て防止する。
FIG. 7 is an explanatory view of the steps of a moving picture coding method according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 71 denotes a new information input step by panning a camera.
This input step 71 is a step for incorporating this new information because the increase in new information coming into the field of view of the camera by panning the camera is immeasurable. The reason why the input step 71 is provided is that the current encoding method does not use the information of the place where the image is panned once, so that if it disappears from the field of view (active area), it is treated as new information every time the image is panned. This is prevented by using the following steps.

【0026】上記新規情報入力工程71で入力した一度
パンした情報は、記憶工程72により画像データベース
からなるメモリに記憶しておく。従って、一度パンした
ところは、次回から同じところをパンしたとき、そのメ
モリの内容を参照するようにする。前記記憶工程72で
記憶した情報は画像データベース更新工程73に供給さ
れ、画像データベースを更新する。これにより図8に示
す画像データベース上をアクティブエリアが動いている
(パンしている)ことになり、画像データベース上の画
像データを利用することができるようになる(実際視界
に入っていくるデータは、別なものでも画像データベー
ス上にはそれに対するデータがすでにあるため)。
The once panned information input in the new information input step 71 is stored in a memory consisting of an image database in a storage step 72. Therefore, once panned, the next time the same pan is panned, the contents of that memory will be referenced. The information stored in the storage step 72 is supplied to an image database update step 73 to update the image database. This means that the active area is moving (panning) on the image database shown in FIG. 8, and the image data on the image database can be used (the data that actually enters the field of view is But there is already data for it in the image database).

【0027】つまり、これは撮影時に符号器側と復号器
側で共通な画像データベースを作成、更新していくもの
で、この画像データベースを利用しながら予測画像を予
測画像作成工程74で作成する。従って、メモリの容量
が許す限りできるだけ大容量の画像データベースを作成
できれば、それだけ予測画像の作成が容易になる。
That is, in this process, a common image database is created and updated on the encoder side and the decoder side at the time of photographing. A predicted image is created in the predicted image creation step 74 using this image database. Therefore, if a large capacity image database can be created as long as the capacity of the memory permits, the creation of a predicted image becomes easier.

【0028】ここで、作成した画像データベースは、横
方向のパンに対しては、そのままブロックマッチング法
を適用して処理し、符号器側では、画像データベース上
の予測画像の位置の情報(動きベクトル)と差分情報を
第1符号化工程75で符号化する。また、図9(イ)、
(ロ)に示す拡大縮小、回転については、画像データベ
ース上のデータを拡大(線形補間法)、縮小(平均値
法)、回転(アフィン変換の回転)等の変換を行い、そ
の変換された画像に対してブロックマッチング法を適用
して処理する。その後、ここでも、同様に符号器側では
画像データベース上の予測画像の位置情報(動きベクト
ル)と変換の係数、誤差の情報を第2符号化工程76で
符号化する。第1、第2符号化工程75、76で符号化
された情報は復号器側に伝送される。
Here, the created image database is processed by applying the block matching method to the panning in the horizontal direction as it is, and the encoder side obtains information on the position of the predicted image (motion vector) in the image database. ) And the difference information are encoded in a first encoding step 75. In addition, FIG.
For the enlargement / reduction and rotation shown in (b), the data on the image database is subjected to conversion such as enlargement (linear interpolation method), reduction (average value method), rotation (rotation of affine transformation), and the converted image. Is processed by applying the block matching method to Thereafter, in the same way, in the encoder side, similarly, the position information (motion vector) of the predicted image on the image database, the conversion coefficient, and the error information are encoded in the second encoding step 76. The information encoded in the first and second encoding steps 75 and 76 is transmitted to the decoder side.

【0029】上記第3形態のように構成する際に、大容
量メモリを搭載し、撮影する対象物に対してパンする範
囲を網羅できる大容量の画像データベースを作成できれ
ば理想的である。しかし、実際にメモリ搭載量には限り
があるため、メモリ搭載量との兼ね合いで、アクティブ
エリアが中心となるように、ある限られた範囲の画像デ
ータベースを更新していくことになる。
In the configuration of the third embodiment, it is ideal if a large-capacity memory is mounted and a large-capacity image database capable of covering the panning range of the object to be photographed can be created. However, since the amount of installed memory is actually limited, the image database in a limited range is updated so that the active area becomes the center in consideration of the amount of installed memory.

【0030】なお、画像データベースの作成は、撮影が
始まる前に前処理として共通の画像を符号器、復号器側
で用意して置いても良いし、撮影の時に随時作成を行っ
ていっても良い。ただし、随時作成、更新していく場合
は、初めてパンする部分に対しては、画像データベース
上の画像を予測画像として使用することはできない。
It is to be noted that the image database may be prepared by preparing a common image as a pre-process at the encoder and the decoder side before photographing starts, or may be prepared at any time during photographing. good. However, in the case of creating and updating as needed, an image on the image database cannot be used as a predicted image for a portion to be panned for the first time.

【0031】図10は、第2形態で述べたように、他の
フレームの動きベクトルから撮影方法の推定を行うこと
を、第3形態に適用した画像データベースを用いた予測
画像作成方法のフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart of a method of estimating a photographing method from a motion vector of another frame, as described in the second embodiment, of a method of producing a predicted image using an image database applied to the third embodiment. is there.

【0032】図10において、S11は動きベクトルか
ら撮影方法の推定を行うステップで、このステップS1
1で推定された撮影方法が画像データベース上のアクテ
ィブエリアからの拡大であるのかとステップS12で推
定される。この推定において、「Y」ならステップS1
3の処理が行われる。ステップS13は線形補間法を用
いて拡大した予測画像を作成処理するもので、ここで、
作成された予測画像はステップS19のブロックマッチ
ング法に送られる。
In FIG. 10, S11 is a step of estimating a photographing method from a motion vector.
In step S12, it is estimated whether the photographing method estimated in step 1 is enlargement from the active area on the image database. In this estimation, if “Y”, step S1
Step 3 is performed. Step S13 is a process for creating an enlarged predicted image using a linear interpolation method.
The created prediction image is sent to the block matching method in step S19.

【0033】ステップS12で「N」ならステップS1
4によりアクティブエリアからの縮小であるのかと推定
され、このステップS14で「Y」ならステップS15
の処理が行われる。ステップS15は平均法を用いて予
測画像を作成処理するもので、ここで、作成された予測
画像もステップS19のブロックマッチング法に送られ
る。
If "N" in step S12, step S1
In step S14, it is estimated whether or not the area is reduced from the active area.
Is performed. Step S15 is a process for creating a predicted image using the averaging method. Here, the created predicted image is also sent to the block matching method in step S19.

【0034】ステップS14で「N」ならステップS1
6によりアクティブエリアからの回転であるのかと推定
され、このステップS16で「Y」ならステップS17
の処理が行われる。ステップS17はアフィン変換を用
いて回転した予測画像を作成処理するもので、ここで、
作成された予測画像もステップS19のブロックマッチ
ング法に送られる。
If "N" in step S14, step S1
6, it is estimated that the rotation is from the active area. If “Y” in step S16, the process proceeds to step S17.
Is performed. Step S17 is a process for creating a predicted image rotated by using the affine transformation.
The created predicted image is also sent to the block matching method in step S19.

【0035】ステップS16で「N」ならステップS1
8で横方向のパンであると推定処理する。その後、ステ
ップS19のブロックマッチング法を行って、誤差が閾
値以下かとステップS20で判定される。ステップS2
0の判定の結果、「N」なら閾値以下になるまで処理が
繰り返され、「Y」ならステップS21で動きベクト
ル、変換の係数、予測誤差を符号化処理し、ステップS
22で画像データベースの更新を行って予測画像の作成
処理を終了する。
If "N" in step S16, step S1
In step 8, a process of estimating horizontal panning is performed. Thereafter, the block matching method of step S19 is performed, and it is determined in step S20 whether the error is equal to or less than the threshold. Step S2
As a result of the determination of 0, if “N”, the process is repeated until the value becomes equal to or less than the threshold. If “Y”, the motion vector, the conversion coefficient, and the prediction error are coded in step S21, and
At step 22, the image database is updated, and the process of creating the predicted image ends.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
次のような効果が得られる。 (1)カメラの手ぶれによる付加情報をなくすことがで
き、伝送する情報量の削減及び再生画像の改良が期待で
きる。 (2)動きベクトルから撮影の方法を推定することがで
き、今後の撮影方法に応じた符号化が可能となる。 (3)パンや拡大縮小、回転による有効な予測画像の作
成が期待でき、情報量の削減が期待できる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained. (1) Additional information due to camera shake can be eliminated, and a reduction in the amount of information to be transmitted and an improvement in reproduced images can be expected. (2) A shooting method can be estimated from a motion vector, and coding according to a future shooting method can be performed. (3) Creation of an effective predicted image by panning, scaling, and rotation can be expected, and a reduction in the amount of information can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の第1形態を示す工程説明図。FIG. 1 is a process explanatory view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】カメラのパン、手ぶれによる動きベクトルの説
明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a motion vector due to panning and camera shake of a camera.

【図3】この発明の実施の第2形態を示す工程説明図。FIG. 3 is a process explanatory view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】拡大縮小時の動きベクトルの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a motion vector at the time of enlargement / reduction.

【図5】回転による動きベクトルの説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a motion vector due to rotation.

【図6】動きベクトルからの撮影形態の推定方法のフロ
ーチャート。
FIG. 6 is a flowchart of a method for estimating a shooting mode from a motion vector.

【図7】この発明の実施の第3形態を示す工程説明図。FIG. 7 is a process explanatory view showing a third embodiment of the present invention.

【図8】画像データベースの説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of an image database.

【図9】画像データベース上のアクティブエリアからの
拡大縮小、回転の説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of enlargement / reduction and rotation from an active area on an image database.

【図10】画像データベースを用いた予測画像の作成フ
ローチャート。
FIG. 10 is a flowchart of creating a predicted image using an image database.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…動きベクトル観察工程 12…動きベクトル検出工程 13…判断工程 14…符号化省略工程 11: motion vector observation step 12: motion vector detection step 13: determination step 14: encoding omission step

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年4月4日(2000.4.4)[Submission date] April 4, 2000 (200.4.4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項2[Correction target item name] Claim 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カメラの撮影により得られた画像のフレ
ームの動きベクトルを観察する観察工程と、この観察工
程で観察した動きベクトルを検出する検出工程と、この
検出工程で動きベクトルを検出した後、動きベクトルが
前フレームの動きベクトルと同じ方向を向いているか、
違った方向を向いているかを判断し、現フレームの動き
ベクトルが前フレームの動きベクトルと同じ方向を向い
ていたら、パンニングしていると、現フレームの動きベ
クトルが前フレームの動きベクトルと違った方向を向い
ているか、または動きベクトルが「0」であれば、カメ
ラの手ぶれと判断する判断工程と、この判断工程での判
断の結果、動きベクトルからカメラの手ぶれによるもの
だと判断されたときには、動きベクトル、誤差等の符号
化を省略する符号化省略工程とを備えたことを特徴とす
る動画像符号化方法。
1. An observation step of observing a motion vector of a frame of an image obtained by photographing with a camera, a detection step of detecting a motion vector observed in the observation step, and a step of detecting a motion vector in the detection step. , The motion vector points in the same direction as the motion vector of the previous frame,
Judge whether the motion vector of the current frame is in the different direction.If the motion vector of the current frame is in the same direction as the motion vector of the previous frame, if panning, the motion vector of the current frame is different from the motion vector of the previous frame. If the camera is facing the direction, or if the motion vector is “0”, when it is determined from the motion vector that the camera motion is determined to be due to camera motion, , A coding omitting step of omitting coding of a motion vector, an error, and the like.
【請求項2】 カメラをパンニングすることにより得ら
れる新しい情報を取り入れる新規情報入力工程と、この
新規情報入力工程で入力した一度パンした情報を記憶す
る記憶工程と、この記憶工程で記憶した情報が供給さ
れ、この情報で画像が更新される画像データベース更新
工程と、この画像データベース更新工程で更新され、更
新された画像データベースを利用して予測画像を作成す
る予測画像作成工程と、この予測画像作成工程で作成し
た画像データベース上の予測画像の位置の情報と差分情
報を符号化する第1符号化工程と、前記予測画像作成工
程で作成した画像データベース上のデータを使用して拡
大、縮小、回転の変換を行い、その変換された画像に対
して予測画像の位置情報と変換の係数、誤差の情報を符
号化する第2符号化工程とを備えたことを特徴とする動
画符号化方法。
2. A new information input step for taking in new information obtained by panning a camera, a storage step for storing information once panned in the new information input step, and information stored in the storage step. An image database updating step in which an image is supplied and the image is updated with this information; a predicted image creating step of creating a predicted image using the updated image database updated in the image database updating step; A first encoding step of encoding position information and difference information of the predicted image on the image database created in the step, and enlarging, reducing, and rotating using the data in the image database created in the predicted image creating step And a second encoding scheme for encoding the position information of the predicted image, the conversion coefficient, and the error information with respect to the converted image. And a moving image encoding method.
【請求項3】 カメラ撮影開始工程と、この開始工程で
撮影した画像フレームの動きベクトルを求め、前フレー
ムの動きベクトルの方向を検索する検索工程と、この検
索工程で検索された動きベクトルが供給され、動きベク
トルの方向が同じであるか、違うかを判断し、その方向
が同じのときには、カメラは横方向にパンニングしてい
ると判断する第1判断工程と、この第1判断工程で、そ
の方向が違うと判断されたときには、垂直方向の動きベ
クトルの方向が同じであるか、違うかを判断し、その方
向が同じのときには、カメラは回転方向にパンニングし
ていると判断する第2判断工程と、この第2判断工程
で、その方向が違うと判断されたときには、それぞれ対
角の動きベクトルの方向に応じて、カメラが対象物に対
して拡大や縮小過程にあるか、カメラが固定された状態
で撮影されているか、あるいは手ぶれを起こしていると
判断される第3判断工程とを備えたことを特徴する撮影
形態の推定方法。
3. A camera shooting start step, a search step for obtaining a motion vector of an image frame shot in the start step, and searching for a direction of a motion vector of a previous frame, and supplying the motion vector searched for in the search step. It is determined whether the directions of the motion vectors are the same or different, and when the directions are the same, a first determination step of determining that the camera is panning in the horizontal direction, and a first determination step include: When it is determined that the direction is different, it is determined whether the direction of the vertical motion vector is the same or different. When the direction is the same, it is determined that the camera is panning in the rotation direction. When it is determined in the determination step and the second determination step that the directions are different, the camera performs an enlargement or reduction process on the object in accordance with the directions of the diagonal motion vectors. A third determining step of determining that the camera is in a fixed state, that the camera is being shot, or that camera shake is occurring.
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