JP2000278697A - 動き検出装置 - Google Patents

動き検出装置

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JP2000278697A
JP2000278697A JP7921199A JP7921199A JP2000278697A JP 2000278697 A JP2000278697 A JP 2000278697A JP 7921199 A JP7921199 A JP 7921199A JP 7921199 A JP7921199 A JP 7921199A JP 2000278697 A JP2000278697 A JP 2000278697A
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JP
Japan
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motion detection
motion
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range
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JP7921199A
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English (en)
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Yasuo Inoue
靖夫 井上
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 演算量を削減して、動き検出処理の高速化が
図れ、かつ、精度の良い動き検出を行うことができる動
き検出装置を提供する。 【解決手段】 まず、代表ブロックのみの動き検出を動
き検出部1で行い、検出された動き量の最大値を検出範
囲演算部3で画像全体の動き検出範囲として設定する。
その動き検出範囲の広さに応じて動き検出精度を切り換
えて画像全体の動き検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像の高効率符
号化時において動き検出を行うための動き検出装置に関
するものである。そして、この発明は、演算量を削減し
て、動き検出処理の高速化が図れ、かつ、検出精度の良
い動き検出装置を提供することを目的としている。
【0002】
【従来の技術】動画像の高効率符号化において、画像を
所定数のブロックに分割し、各ブロックに対して動き検
出を行う場合、各ブロック毎に所定の検出範囲の全範囲
に対して行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の動画像の高効率
符号化における動き検出では、所定の検出範囲の広さに
比例した莫大な演算量がかかってしまう。この演算量を
削減するための手法として階層動き検出という方法があ
る。階層動き検出は、入力画像及び参照画像をサブサン
プルして形成した低階層入力画像及び低階層参照画像を
用いて、まず低階層動き量を検出し、その低階層動き量
に基づき、前記入力画像と前記参照画像との間の動き量
を検出するものである。
【0004】しかし、階層動き検出を行った場合では、
動きが小さく画像が細かい場合などに誤検出が増大す
る。また、過去の動き量に応じて検出範囲を変更する場
合でも、過去の動き量を貯える大きなメモリを必要と
し、かつ、急な動きの変化には追従しずらく、検出精度
が低下することがったあった。
【0005】本発明は、演算量を削減して、動き検出処
理の高速化が図れ、かつ、検出精度の良い動き検出装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するためのに本発明は、入力画像を第1の所定数のブロ
ックに分割し、各ブロック毎に参照画像との動き検出を
行う動き検出装置において、前記入力画像を第2の所定
数の前記ブロックにより構成される第3の所定数のエリ
アに分割し、分割された各エリアの中心のブロックを代
表ブロックとし、前記各代表ブロックに対して、予め設
定されている第1の動き検出範囲に基づき前記入力画像
と前記参照画像とを用いて動き検出を行い、検出された
前記各代表ブロックの動き量の内の各方向での最大値で
囲まれる範囲を前記入力画像全体の動き検出範囲(これ
を第2の動き検出範囲とする)とし、この第2の動き検
出範囲が所定範囲以下の場合には、前記代表ブロック以
外の前記各ブロックの動き検出を、前記第2の動き検出
範囲に基づき前記入力画像と前記参照画像とを用いて行
い、前記第2の動き検出範囲が所定範囲よりも広い場合
には、前記代表ブロック以外の前記各ブロックの動き検
出を、前記第2の動き検出範囲を検出範囲として、前記
入力画像及び前記参照画像をサブサンプルして形成した
低階層入力画像及び低階層参照画像を用いて検出した低
階層動き量に基づき、前記入力画像と前記参照画像との
間の動き量を検出する階層動き検出にて行うことを特徴
とする動き検出装置、を提供しようとするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】通常の動画像に対するエリア分割
の例を図2(a)に示す。この例では、画像を縦横に3
分割、全体を9個のエリアに分割している。そして、模
式的に各エリアは25個のブロックにより構成されてい
るものとする(画像全体は225個のブロックに分割さ
れているものとする)。実際のNTSC画像では、例え
ば画像全体は1350個のブロックに分割され、各エリ
アは150個のブロックにより構成される。
【0008】各エリアの中心ブロックをそのエリアの代
表ブロックとし、9つの代表ブロックに対してのみ、予
め設定されている十分に広範囲(第1の動き検出範囲)
の動き検出を原画像データである入力画像と参照画像と
を用いて行う。この検出で得られた代表ブロックの各動
き量の内の各方向での最大値で囲まれる範囲を、画像全
体の動き検出範囲として設定する(これを第2の動き検
出範囲とする)。
【0009】本発明では、設定された第2の動き検出範
囲の広さにより、動き検出の精度を変えることで、演算
量を削減しつつ、誤検出の低減を図っている。第2の動
き検出範囲が狭い範囲の場合には、原画像データを用い
た検出精度の高い動き検出を行い、第2の動き検出範囲
が広い範囲の場合には、サブサンプルされた解像度の落
ちた画像データを用いた演算量の少ない階層動き検出を
行う。
【0010】即ち、第2の動き検出範囲が所定範囲以下
の場合には、前記代表ブロック以外の各ブロックの動き
検出を、第2の動き検出範囲に基づき、原画像データで
ある入力画像と参照画像とを用いて行う。第2の動き検
出範囲が所定範囲よりも広い場合には、代表ブロック以
外の各ブロックの動き検出を、第2の動き検出範囲を検
出範囲として、入力画像及び参照画像をサブサンプルし
て形成した低階層入力画像及び低階層参照画像を用いて
検出した低階層動き量に基づき、入力画像と参照画像と
の間の動き量を検出する階層動き検出にて行う。
【0011】これにより、圧縮による画像劣化が目立つ
画像全体の動きが小さい場合、第2の動き検出範囲が狭
く設定されるため、より細かく正確な検出が行える。ま
た、パンなど画像全体が同一方向に大きく動いている場
合でも、画像全体の動きに追従し、かつ、第2の動き検
出範囲として一方向の狭い動き検出範囲が設定されるた
め、細かく正確な動き検出が行える。
【0012】各方向への動き量が大きい場合では、その
大きな動きを検出するために第2の動き検出範囲として
広い動き検出範囲が設定される。この場合、検出精度は
低下するが、階層動き検出を行うことで演算量の増大を
抑えている。
【0013】なお、第2の動き検出範囲の広さの判定に
用いられる上記の所定範囲とは、装置内の動き検出部の
能力により実時間(通常想定される動き検出に要する許
容時間)で処理できる範囲の最大値である。
【0014】次に、画素数の多い高品位動画像の場合
は、例えば図2(b)に示すように、画像を6つの大エ
リアに分割し、各大エリア毎を上述の一画像とみなして
同様に動き検出を行うことで、各大エリア毎に適した動
き検出を行うことができる。
【0015】即ち、入力画像を第2の所定数(225
個)のブロックにより構成される第3の所定数(6個)
の大エリアに分割し、この各大エリアを第4の所定数
(9個)の小エリアに分割し(各小エリアは25個のブ
ロックにより構成されている)、前記各小エリアの中心
のブロックを代表ブロックとする。そして、前記各大エ
リア毎に、前記各代表ブロックに対して、予め十分な広
範囲に設定されている第1の動き検出範囲に基づき原画
データである入力画像と参照画像とを用いて動き検出を
行う。前記各大エリア毎に検出された前記各代表ブロッ
クの動き量の内の各方向での最大値で囲まれる範囲をそ
れぞれ前記各大エリア毎の動き検出範囲(これを第2の
動き検出範囲とする)とする。
【0016】この第2の動き検出範囲が所定範囲以下の
場合には、前記各大エリア毎の前記代表ブロック以外の
前記各ブロックの動き検出を、前記第2の動き検出範囲
に基づき原画データである前記入力画像と前記参照画像
とを用いて行う。
【0017】前記第2の動き検出範囲が所定範囲よりも
広い場合には、前記各大エリア毎の前記代表ブロック以
外の前記各ブロックの動き検出を、前記第2の動き検出
範囲を検出範囲として、前記入力画像及び前記参照画像
をサブサンプルして形成した低階層入力画像及び低階層
参照画像を用いて検出した低階層動き量に基づき、前記
入力画像と前記参照画像との間の動き量を検出する階層
動き検出にて行う。
【0018】ここでの第2の動き検出範囲の広さの判定
に用いられる所定範囲は、上述と同様、装置内の動き検
出部の能力により実時間(通常想定される動き検出に要
する許容時間)で処理できる範囲の最大値である。
【0019】次に、本発明の一実施例を図1と共に説明
する。ここでは、図2(a)に示す通常の動画像に対す
る動き検出を例とする。
【0020】図1に示す動き検出部1は、検出範囲演算
部3から供給された検出範囲に基づき、画像データ選択
部2より与えられた基準画像(入力画像)データ及び参
照画像データを用いて、各基準画像データブロックと参
照画像データとの絶対誤差の積算値を求め、その積算値
が最小になる動き量をその基準画像データブロックの動
き量として出力する。
【0021】画像データ選択部2は、検出範囲演算部3
から供給される画像選択情報により、基準画像データ及
び参照画像データとして動き検出部1に出力する画像デ
ータを、原画像データとするかサブサンプル画像データ
とするかを選択する。検出範囲演算部3はまず、動き検
出部1に各エリアの代表ブロックの動き検出範囲として
広範囲の検出範囲(第1の動き検出範囲)を送り、か
つ、画像データ選択部2に原画像データを選択するよう
画像データ選択情報を送る。その結果、動き検出部1よ
り得られた動き量を、検出範囲演算部3はそのエリアの
代表ブロックの動き量として蓄える。この動作を全エリ
アの代表ブロックに対して行い、全代表ブロックの動き
量を求める。
【0022】検出範囲演算部3は、求められた全代表ブ
ロックの動き量の内の各方向の最大値を求め、その最大
値で囲まれる範囲をその基準画像全体に対する検出範囲
(第2の動き検出範囲)とする。
【0023】そして、検出範囲演算部3は、第2の動き
検出範囲が前記の所定範囲以下の場合には、原画像デー
タを用いて動き検出を行うことを決定し、原画像データ
選択のための画像選択情報を画像データ選択部2に送
る。また、検出範囲演算部3は、第2の動き検出範囲が
前記の所定範囲より広い場合には、サブサンプル画像デ
ータを用いて動き検出を行うことを決定し、サブサンプ
ル画像データ選択のための画像選択情報を画像データ選
択部2に送る。さらに、検出範囲演算部3は、基準画像
に対する検出範囲(第2の動き検出範囲)を動き検出部
1に送る。動き検出部1は基準画像の各ブロックに対し
て動き検出を行い、全ブロックに対する動き量を得る。
【0024】原画像を用いた動き検出を行った場合は、
各ブロックに対して得られた動き量をそのまま各ブロッ
クの動き量とする。サブサンプル画像データを用いた動
き検出、即ち階層動き検出では、第2の動き検出範囲に
基づきサブサンプル画像データにより求められた各ブロ
ッの動き量を基準にして、その周辺のみの狭い範囲の動
き検出を原画像データに対して行うことで、各ブロック
に対する最終の動き量を求める。
【0025】入力画像が高品位動画像の時は、前述した
通り、図2(b)に示すように、一画像を大エリアに分
割し、各大エリア毎を図2(a)に示す一画像とみなし
て、各大エリア毎に図1の説明と同様の動き検出を行
う。
【0026】
【発明の効果】以上の通り、本発明の動き検出装置は、
画像全体の動き量に追従した動き検出範囲を設定するこ
とで、演算量を抑え、かつ、精度の良い動き検出を行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明でのエリア分割の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 動き検出部 2 画像データ選択部 3 検出範囲演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力画像を第1の所定数のブロックに分割
    し、各ブロック毎に参照画像との動き検出を行う動き検
    出装置において、 前記入力画像を第2の所定数の前記ブロックにより構成
    される第3の所定数のエリアに分割し、分割された各エ
    リアの中心のブロックを代表ブロックとし、 前記各代表ブロックに対して、予め設定されている第1
    の動き検出範囲に基づき前記入力画像と前記参照画像と
    を用いて動き検出を行い、 検出された前記各代表ブロックの動き量の内の各方向で
    の最大値で囲まれる範囲を前記入力画像全体の動き検出
    範囲(これを第2の動き検出範囲とする)とし、 この第2の動き検出範囲が所定範囲以下の場合には、前
    記代表ブロック以外の前記各ブロックの動き検出を、前
    記第2の動き検出範囲に基づき前記入力画像と前記参照
    画像とを用いて行い、 前記第2の動き検出範囲が所定範囲よりも広い場合に
    は、前記代表ブロック以外の前記各ブロックの動き検出
    を、前記第2の動き検出範囲を検出範囲として、前記入
    力画像及び前記参照画像をサブサンプルして形成した低
    階層入力画像及び低階層参照画像を用いて検出した低階
    層動き量に基づき、前記入力画像と前記参照画像との間
    の動き量を検出する階層動き検出にて行うことを特徴と
    する動き検出装置。
  2. 【請求項2】入力画像を第1の所定数のブロックに分割
    し、各ブロック毎に参照画像との動き検出を行う動き検
    出装置において、 前記入力画像を第2の所定数の前記ブロックにより構成
    される第3の所定数の大エリアに分割し、この各大エリ
    アを第4の所定数の小エリアに分割し、前記各小エリア
    の中心のブロックを代表ブロックとし、 前記各大エリア毎に、前記各代表ブロックに対して、予
    め設定されている第1の動き検出範囲に基づき前記入力
    画像と前記参照画像とを用いて動き検出を行い、 前記各大エリア毎に検出された前記各代表ブロックの動
    き量の内の各方向での最大値で囲まれる範囲をそれぞれ
    前記各大エリア毎の動き検出範囲(これを第2の動き検
    出範囲とする)とし、 この第2の動き検出範囲が所定範囲以下の場合には、前
    記各大エリア毎の前記代表ブロック以外の前記各ブロッ
    クの動き検出を、前記第2の動き検出範囲に基づき前記
    入力画像と前記参照画像とを用いて行い、 前記第2の動き検出範囲が所定範囲よりも広い場合に
    は、前記各大エリア毎の前記代表ブロック以外の前記各
    ブロックの動き検出を、前記第2の動き検出範囲を検出
    範囲として、前記入力画像及び前記参照画像をサブサン
    プルして形成した低階層入力画像及び低階層参照画像を
    用いて検出した低階層動き量に基づき、前記入力画像と
    前記参照画像との間の動き量を検出する階層動き検出に
    て行うことを特徴とする動き検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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