JP2001238228A - 動きベクトル検出装置 - Google Patents
動きベクトル検出装置Info
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- JP2001238228A JP2001238228A JP2000047799A JP2000047799A JP2001238228A JP 2001238228 A JP2001238228 A JP 2001238228A JP 2000047799 A JP2000047799 A JP 2000047799A JP 2000047799 A JP2000047799 A JP 2000047799A JP 2001238228 A JP2001238228 A JP 2001238228A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のハードウェアとほぼ同じ回路規模で色
情報の劣化を改善ができる動きベクトル検出装置を提供
する。 【解決手段】 動きベクトルの垂直成分の大きさをフレ
ームに形成された輝度信号の走査線間隔を単位として表
すとき、フレーム予測時の動きベクトル検出範囲から、
垂直成分が、…，−１０．０，−６．０，−２．０，＋
２．０，＋６．０，＋１０．０，…のように、±（４ｎ
＋２．０）（ただし、ｎは正整数）となる動きベクトル
を除外する動きベクトル除外手段７を設けたことを特徴
とする。
情報の劣化を改善ができる動きベクトル検出装置を提供
する。 【解決手段】 動きベクトルの垂直成分の大きさをフレ
ームに形成された輝度信号の走査線間隔を単位として表
すとき、フレーム予測時の動きベクトル検出範囲から、
垂直成分が、…，−１０．０，−６．０，−２．０，＋
２．０，＋６．０，＋１０．０，…のように、±（４ｎ
＋２．０）（ただし、ｎは正整数）となる動きベクトル
を除外する動きベクトル除外手段７を設けたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、動き補償フレー
ム間符号化を基本とした高能率符号化方式における動き
ベクトル検出装置に係り、特にフレーム予測時の動きベ
クトル検出の改良に関するものである。
ム間符号化を基本とした高能率符号化方式における動き
ベクトル検出装置に係り、特にフレーム予測時の動きベ
クトル検出の改良に関するものである。
【０００２】［発明の概要］本発明は、インターレース
シーケンスにおいて輝度色差フォーマットが４：２：０
フォーマットである画像を用いた高能率映像符号化にお
ける動きベクトル検出に関わる。
シーケンスにおいて輝度色差フォーマットが４：２：０
フォーマットである画像を用いた高能率映像符号化にお
ける動きベクトル検出に関わる。
【０００３】代表的な高能率映像符号化方式であるＭＰ
ＥＧ−２に準拠して構成される現在一般的な高能率符号
化装置では、輝度成分のみを使用して動きベクトル検出
を行っている。そして、４：２：０フォーマットのとき
色差成分の動きベクトルは、輝度成分の動きベクトルの
水平成分および垂直成分の双方を２で除算することによ
りスケーリングが行われる。このことによりフレーム予
測の場合に動きベクトルの値によっては、参照画像の輝
度成分と色差成分のフィールドパリティが異なる場合が
ある。
ＥＧ−２に準拠して構成される現在一般的な高能率符号
化装置では、輝度成分のみを使用して動きベクトル検出
を行っている。そして、４：２：０フォーマットのとき
色差成分の動きベクトルは、輝度成分の動きベクトルの
水平成分および垂直成分の双方を２で除算することによ
りスケーリングが行われる。このことによりフレーム予
測の場合に動きベクトルの値によっては、参照画像の輝
度成分と色差成分のフィールドパリティが異なる場合が
ある。
【０００４】このような場合、従来の高能率符号化装置
では、動きのある画像において予測画像の色差成分がフ
ィールド時間の動き量だけ輝度成分からずれ、色差成分
の予測誤差を増加させ、色差成分の画質劣化を引き起こ
していた。
では、動きのある画像において予測画像の色差成分がフ
ィールド時間の動き量だけ輝度成分からずれ、色差成分
の予測誤差を増加させ、色差成分の画質劣化を引き起こ
していた。
【０００５】本発明は、フレーム予測のとき輝度成分と
色差成分の参照フィールドのパリティが異なるベクトル
をベクトル探索範囲から除外することで、従来のハード
ウェアとほぼ同じ回路規模で色情報の劣化を改善するも
のである。
色差成分の参照フィールドのパリティが異なるベクトル
をベクトル探索範囲から除外することで、従来のハード
ウェアとほぼ同じ回路規模で色情報の劣化を改善するも
のである。
【０００６】
【従来の技術】デジタルテレビジョン放送などでは、一
般的に、インターレースシーケンス、輝度色差フォーマ
ットが４：２：０である画像をＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１
８−２（ＭＰＥＧ−２ビデオ）で符号化している。
般的に、インターレースシーケンス、輝度色差フォーマ
ットが４：２：０である画像をＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１
８−２（ＭＰＥＧ−２ビデオ）で符号化している。
【０００７】インターレースシーケンスは、フィールド
周期だけ時間的に分離された一連のフィールドから構成
される。１つのフレームは、第１フィールド（以下「ト
ップフィールド」という）と第２フィールド（以下「ボ
トムフィールド」という）を１ラインおきに構成してい
る。フレームおよびフィールドは、１つの輝度マトリク
ス（Ｙ）と２つの色差マトリクス（ＣｂとＣｒ）とで構
成される。
周期だけ時間的に分離された一連のフィールドから構成
される。１つのフレームは、第１フィールド（以下「ト
ップフィールド」という）と第２フィールド（以下「ボ
トムフィールド」という）を１ラインおきに構成してい
る。フレームおよびフィールドは、１つの輝度マトリク
ス（Ｙ）と２つの色差マトリクス（ＣｂとＣｒ）とで構
成される。
【０００８】４：２：０フォーマットでは、Ｃｂおよび
Ｃｒのマトリクスは、水平および垂直の両次元で、Ｙマ
トリクスの２分の１のサイズである。Ｙマトリクスは、
偶数の行および列を持つ。輝度信号の画素（輝度標本）
と色差信号の画素（色差標本）の関係は、図３、図４に
示すようになっている。なお、図３、図４において、ｘ
は水平走査方向を示し、ｙは垂直走査方向を示す。ま
た、図４において、ｔはフィールド間の時間間隔の方向
を示す。
Ｃｒのマトリクスは、水平および垂直の両次元で、Ｙマ
トリクスの２分の１のサイズである。Ｙマトリクスは、
偶数の行および列を持つ。輝度信号の画素（輝度標本）
と色差信号の画素（色差標本）の関係は、図３、図４に
示すようになっている。なお、図３、図４において、ｘ
は水平走査方向を示し、ｙは垂直走査方向を示す。ま
た、図４において、ｔはフィールド間の時間間隔の方向
を示す。
【０００９】図３に示す４：２：０フォーマットにおけ
る輝度標本と色差標本のｘ−ｙ平面位置関係図におい
て、×印は輝度標本を示し、○印は色差標本を示す。色
差標本の水平位置は、１サンプルおきに輝度標本の位置
に一致することが示されている。
る輝度標本と色差標本のｘ−ｙ平面位置関係図におい
て、×印は輝度標本を示し、○印は色差標本を示す。色
差標本の水平位置は、１サンプルおきに輝度標本の位置
に一致することが示されている。
【００１０】図４は、４：２：０フォーマットにおける
輝度標本と色差標本のｙ−ｔ断面位置関係図である。図
４では、輝度信号は、各ラインにおいて標本化される
が、色差信号では、ＣｂとＣｒが１ライン毎に交互に各
フィールドに標本化されることが示されている。
輝度標本と色差標本のｙ−ｔ断面位置関係図である。図
４では、輝度信号は、各ラインにおいて標本化される
が、色差信号では、ＣｂとＣｒが１ライン毎に交互に各
フィールドに標本化されることが示されている。
【００１１】ところで、動き補償フレーム間符号化で
は、画像を１６画素×１６ラインごとに切り出したマク
ロブロックごとに予測誤差を求める。この予測モードに
は、トップフィールドとボトムフィールドのそれぞれ独
立に動きベクトルを伝送するフィールド予測と、２つの
フィールドをまとめて１つのフレームとし動きベクトル
を伝送するフレーム予測とがある。
は、画像を１６画素×１６ラインごとに切り出したマク
ロブロックごとに予測誤差を求める。この予測モードに
は、トップフィールドとボトムフィールドのそれぞれ独
立に動きベクトルを伝送するフィールド予測と、２つの
フィールドをまとめて１つのフレームとし動きベクトル
を伝送するフレーム予測とがある。
【００１２】そして、動きベクトルの検出では、ベクト
ル探索範囲内で参照する画像とこれから符号化しようと
する画像との相関が高いベクトルを動きベクトルとして
選び出し、これを輝度成分の動きベクトルとし、色差成
分の動きベクトルは、輝度成分のベクトルの水平成分お
よび垂直成分の双方を２で除算することによりスケーリ
ングを行う。
ル探索範囲内で参照する画像とこれから符号化しようと
する画像との相関が高いベクトルを動きベクトルとして
選び出し、これを輝度成分の動きベクトルとし、色差成
分の動きベクトルは、輝度成分のベクトルの水平成分お
よび垂直成分の双方を２で除算することによりスケーリ
ングを行う。
【００１３】ここに、従来の動きベクトルの検出方式で
は、回路規模が大きくならないように、色差成分の相関
を使用せず、輝度成分の相関のみを用いて動きベクトル
検出が行われていた。
は、回路規模が大きくならないように、色差成分の相関
を使用せず、輝度成分の相関のみを用いて動きベクトル
検出が行われていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、インターレ
ースシーケンス、４：２：０フォーマットの画像につい
て、従来のように輝度成分の相関のみを用いてフレーム
予測の動きベクトル検出を行うと、動きを持つ画像にお
いて色差成分に劣化の生じることがある。
ースシーケンス、４：２：０フォーマットの画像につい
て、従来のように輝度成分の相関のみを用いてフレーム
予測の動きベクトル検出を行うと、動きを持つ画像にお
いて色差成分に劣化の生じることがある。
【００１５】即ち、符号化しようとする画像に動きがほ
とんど無い場合には、フィールド間で位置が変わらない
ので、トップフィールドとボトムフィールドの相関は高
い。この場合には、輝度成分の相関によるベクトル探索
結果に基づきなされた予測では、色差成分が大きくずれ
ることは一般的に少ない。
とんど無い場合には、フィールド間で位置が変わらない
ので、トップフィールドとボトムフィールドの相関は高
い。この場合には、輝度成分の相関によるベクトル探索
結果に基づきなされた予測では、色差成分が大きくずれ
ることは一般的に少ない。
【００１６】一方、符号化しようとする画像に一定の動
きがある場合には、トップフィールドとボトムフィール
ドは、１フィールド時間の動き量によって位置がずれ、
相関は低くなる。この場合、輝度成分によるベクトル探
索結果に基づきなされた予測では、参照フレームと参照
フレームのトップフィールドとボトムフィールドのそれ
ぞれの時間距離が等しくなる同パリティが選ばれる確率
が高いが、輝度成分は同パリティであるが色差成分が逆
パリティとなることがある。
きがある場合には、トップフィールドとボトムフィール
ドは、１フィールド時間の動き量によって位置がずれ、
相関は低くなる。この場合、輝度成分によるベクトル探
索結果に基づきなされた予測では、参照フレームと参照
フレームのトップフィールドとボトムフィールドのそれ
ぞれの時間距離が等しくなる同パリティが選ばれる確率
が高いが、輝度成分は同パリティであるが色差成分が逆
パリティとなることがある。
【００１７】以下、図５を参照して具体的に説明する。
図５は、フレーム予測において動きベクトルの垂直成分
の値による参照フィールドと符号化フィールドのパリテ
ィを示す。
図５は、フレーム予測において動きベクトルの垂直成分
の値による参照フィールドと符号化フィールドのパリテ
ィを示す。
【００１８】図５において、ｔｏｐＹ、ｂｏｔｔｏｍＹ
は、符号化フレームのトップフィールド、ボトムフィー
ルドにおける輝度成分を示す。同様に、ｔｏｐＣ、ｂｏ
ｔｔｏｍＣは、符号化フレームのトップフィールド、ボ
トムフィールドにおける色差成分を示す。
は、符号化フレームのトップフィールド、ボトムフィー
ルドにおける輝度成分を示す。同様に、ｔｏｐＣ、ｂｏ
ｔｔｏｍＣは、符号化フレームのトップフィールド、ボ
トムフィールドにおける色差成分を示す。
【００１９】そして、選ばれたベクトルが例えば±（４
ｎ＋０．０）（ただし、ｎは正整数）の場合、符号化フ
レームのトップフィールド（ｔｏｐＹおよびｔｏｐＣ）
は参照フレームのトップフィールド（ｔｏｐ）が選択さ
れ、符号化フレームのボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ
ＹおよびｂｏｔｔｏｍＣ）は同じく参照フレームのボト
ムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ）が選択される。
ｎ＋０．０）（ただし、ｎは正整数）の場合、符号化フ
レームのトップフィールド（ｔｏｐＹおよびｔｏｐＣ）
は参照フレームのトップフィールド（ｔｏｐ）が選択さ
れ、符号化フレームのボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ
ＹおよびｂｏｔｔｏｍＣ）は同じく参照フレームのボト
ムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ）が選択される。
【００２０】多くの場合、このように参照フレームと符
号化フレームのトップフィールドとボトムフィールドの
それぞれの時間距離が等しくなる同パリティが選ばれ
る。なお、図５において、（ｔｏｐ＋ｂｏｔｔｏｍ）／
２は、２つのフィールドを直線補間によって内挿するこ
とを意味する。
号化フレームのトップフィールドとボトムフィールドの
それぞれの時間距離が等しくなる同パリティが選ばれ
る。なお、図５において、（ｔｏｐ＋ｂｏｔｔｏｍ）／
２は、２つのフィールドを直線補間によって内挿するこ
とを意味する。
【００２１】ところが、図５に示すように、選ばれたベ
クトルが、…，−１０．０，−６．０，−２．０，＋
２．０，＋６．０，＋１０．０，…のように、±（４ｎ
＋２．０）の場合には、異なる選択が行われることがあ
る。即ち、輝度成分については、符号化フレームのトッ
プフィールド（ｔｏｐＹ）は参照フレームのトップフィ
ールド（ｔｏｐ）が選択され、符号化フレームのボトム
フィールド（ｂｏｔｔｏｍＹ）は同じく参照フレームの
ボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ）が選択される。
クトルが、…，−１０．０，−６．０，−２．０，＋
２．０，＋６．０，＋１０．０，…のように、±（４ｎ
＋２．０）の場合には、異なる選択が行われることがあ
る。即ち、輝度成分については、符号化フレームのトッ
プフィールド（ｔｏｐＹ）は参照フレームのトップフィ
ールド（ｔｏｐ）が選択され、符号化フレームのボトム
フィールド（ｂｏｔｔｏｍＹ）は同じく参照フレームの
ボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ）が選択される。
【００２２】しかし、色差成分については、符号化フレ
ームのトップフィールド（ｔｏｐＣ）は参照フレームの
ボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ）が選択され、符号化
フレームのボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍＣ）は参照
フレームのトップフィールド（ｔｏｐ）が選択される。
このように、色差成分では、参照フレームと符号化フレ
ームで逆パリティとなる。
ームのトップフィールド（ｔｏｐＣ）は参照フレームの
ボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ）が選択され、符号化
フレームのボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍＣ）は参照
フレームのトップフィールド（ｔｏｐ）が選択される。
このように、色差成分では、参照フレームと符号化フレ
ームで逆パリティとなる。
【００２３】図６は、色差成分が反転する動きベクトル
（垂直成分が２．０の場合）の説明図である。図６にお
いて、Ｙ１、Ｙ２は、トップフィールド、ボトムフィー
ルドの輝度標本を示す。Ｃ１は、トップフィールドの色
差標本を示す。Ｃ２は、ボトムフィールドの色差標本を
示す。
（垂直成分が２．０の場合）の説明図である。図６にお
いて、Ｙ１、Ｙ２は、トップフィールド、ボトムフィー
ルドの輝度標本を示す。Ｃ１は、トップフィールドの色
差標本を示す。Ｃ２は、ボトムフィールドの色差標本を
示す。
【００２４】上記のように、輝度成分は同パリティであ
るが色差成分は逆パリティとなる場合には、参照フレー
ム（reference frame）と符号化フレーム（coding fram
e）の関係は、図６に示すようになる。
るが色差成分は逆パリティとなる場合には、参照フレー
ム（reference frame）と符号化フレーム（coding fram
e）の関係は、図６に示すようになる。
【００２５】即ち、輝度成分は、同パリティであるの
で、参照フレームのトップフィールドＹ１、ボトムフィ
ールドＹ２は、符号化フレームにおいても対応してトッ
プフィールドＹ１、ボトムフィールドＹ２となる。
で、参照フレームのトップフィールドＹ１、ボトムフィ
ールドＹ２は、符号化フレームにおいても対応してトッ
プフィールドＹ１、ボトムフィールドＹ２となる。
【００２６】一方、色差成分は、逆パリティであるの
で、参照フレームのトップフィールドＣ１は、符号化フ
レームではボトムフィールドＣ２に対応し、参照フレー
ムのボトムフィールドＣ２は、符号化フレームではトッ
プフィールドＣ１に対応する。つまり、形成された予測
は、色差成分が1フィールド時間の動き量だけずれるこ
とになる。
で、参照フレームのトップフィールドＣ１は、符号化フ
レームではボトムフィールドＣ２に対応し、参照フレー
ムのボトムフィールドＣ２は、符号化フレームではトッ
プフィールドＣ１に対応する。つまり、形成された予測
は、色差成分が1フィールド時間の動き量だけずれるこ
とになる。
【００２７】このように符号化しようとする画像に動き
がある場合に、フレーム予測において垂直成分が±（４
ｎ＋２．０）のベクトルが選ばれると、色差成分がずれ
た予測を使用することになる。
がある場合に、フレーム予測において垂直成分が±（４
ｎ＋２．０）のベクトルが選ばれると、色差成分がずれ
た予測を使用することになる。
【００２８】その結果、従来では、色差成分の予測誤差
が増加し、その増加分を決められた伝送容量で伝送する
ため粗く量子化され、色差成分の画質劣化を招いてい
た。
が増加し、その増加分を決められた伝送容量で伝送する
ため粗く量子化され、色差成分の画質劣化を招いてい
た。
【００２９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、フレーム予測のとき輝度成分と色差成分の参照フ
ィールドのパリティが異なるベクトルをベクトル探索範
囲から除外することにより、従来のハードウェアとほぼ
同じ回路規模で色情報の劣化を改善ができる動きベクト
ル検出装置を提供することを目的としている。
あり、フレーム予測のとき輝度成分と色差成分の参照フ
ィールドのパリティが異なるベクトルをベクトル探索範
囲から除外することにより、従来のハードウェアとほぼ
同じ回路規模で色情報の劣化を改善ができる動きベクト
ル検出装置を提供することを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、画面形式として２：１インターレース、信
号形式として輝度信号と２つの色差信号を持つコンポー
ネント形式であって、かつ、前記２つの色差信号が垂直
方向に２分の１に間引きされた形式を持つテレビジョン
信号について、前記輝度信号と前記２つの色差信号の第
１フィールドと第２フィールドを１ラインおきに構成し
てフレームを形成し、該フレームに形成された輝度信号
で動きベクトルを検出し、該検出された動きベクトルを
前記２つの色差信号にも適用することを前提とした動き
ベクトル検出装置において、動きベクトルの垂直成分の
大きさを前記フレームに形成された輝度信号の走査線間
隔を単位として表すとき、フレーム予測時の動きベクト
ル検出範囲から、垂直成分が、±（４ｎ＋２．０）（た
だし、ｎは正整数）となる動きベクトルを除外する動き
ベクトル除外手段を設けたことを特徴としている。
に本発明は、画面形式として２：１インターレース、信
号形式として輝度信号と２つの色差信号を持つコンポー
ネント形式であって、かつ、前記２つの色差信号が垂直
方向に２分の１に間引きされた形式を持つテレビジョン
信号について、前記輝度信号と前記２つの色差信号の第
１フィールドと第２フィールドを１ラインおきに構成し
てフレームを形成し、該フレームに形成された輝度信号
で動きベクトルを検出し、該検出された動きベクトルを
前記２つの色差信号にも適用することを前提とした動き
ベクトル検出装置において、動きベクトルの垂直成分の
大きさを前記フレームに形成された輝度信号の走査線間
隔を単位として表すとき、フレーム予測時の動きベクト
ル検出範囲から、垂直成分が、±（４ｎ＋２．０）（た
だし、ｎは正整数）となる動きベクトルを除外する動き
ベクトル除外手段を設けたことを特徴としている。
【００３１】かかる請求項１に記載の発明によれば、フ
レーム予測時の動きベクトル検出範囲から、垂直成分が
±（４ｎ＋２．０）となる動きベクトルを除外してベク
トル検出を行う。したがって、輝度成分と色差成分の参
照フィールドが逆パリティとなる状況を回避してベクト
ル検出が行えるので、動き量による予測の色差成分にず
れが生ずるのが抑制され、色差成分の画質劣化が押さえ
られる。
レーム予測時の動きベクトル検出範囲から、垂直成分が
±（４ｎ＋２．０）となる動きベクトルを除外してベク
トル検出を行う。したがって、輝度成分と色差成分の参
照フィールドが逆パリティとなる状況を回避してベクト
ル検出が行えるので、動き量による予測の色差成分にず
れが生ずるのが抑制され、色差成分の画質劣化が押さえ
られる。
【００３２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る動きベクト
ル検出装置の実施の形態の構成ブロック図である。
ル検出装置の実施の形態の構成ブロック図である。
【００３３】図１において、本実施形態の動きベクトル
検出装置は、参照する画像（参照画像）を格納するフレ
ームメモリ１と、符号化する画像（符号化画像）を格納
するフレームメモリ２と、フレームメモリ１の参照画像
を１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割するマ
クロブロック化処理部３と、フレームメモリ２の符号化
画像を１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割す
るマクロブロック化処理部４と、参照画像のマクロブロ
ックと符号化画像のマクロブロックとに基づき予測誤差
を計算する予測誤差計算部５と、フレーム予測で得られ
た予測誤差とフィールド予測で得られた予測誤差との大
小比較を行って動きベクトルを検出し、出力する予測誤
差比較部６とを備える動きベクトル検出装置において、
マクロブロック化処理部３に与える動きベクトル検出範
囲８について本実施形態の除外処理を行う判断部７を設
けてある。
検出装置は、参照する画像（参照画像）を格納するフレ
ームメモリ１と、符号化する画像（符号化画像）を格納
するフレームメモリ２と、フレームメモリ１の参照画像
を１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割するマ
クロブロック化処理部３と、フレームメモリ２の符号化
画像を１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割す
るマクロブロック化処理部４と、参照画像のマクロブロ
ックと符号化画像のマクロブロックとに基づき予測誤差
を計算する予測誤差計算部５と、フレーム予測で得られ
た予測誤差とフィールド予測で得られた予測誤差との大
小比較を行って動きベクトルを検出し、出力する予測誤
差比較部６とを備える動きベクトル検出装置において、
マクロブロック化処理部３に与える動きベクトル検出範
囲８について本実施形態の除外処理を行う判断部７を設
けてある。
【００３４】即ち、判断部７には、図示しない制御部か
ら、動きベクトル検出範囲８が入力するとともに、予測
モード９が入力する。予測モード９は、予測がフレーム
予測であるかフィールド予測であるかを示すものであ
る。それらの内容については、前述したので、説明を省
略する。
ら、動きベクトル検出範囲８が入力するとともに、予測
モード９が入力する。予測モード９は、予測がフレーム
予測であるかフィールド予測であるかを示すものであ
る。それらの内容については、前述したので、説明を省
略する。
【００３５】判断部７は、予測モード９がフレーム予測
であるとき、動きベクトル検出範囲８について所定の除
外操作を行うようになっている。したがって、判断部７
は、請求項における動きベクトル除外手段に対応してい
る。
であるとき、動きベクトル検出範囲８について所定の除
外操作を行うようになっている。したがって、判断部７
は、請求項における動きベクトル除外手段に対応してい
る。
【００３６】次に、図１、図２を参照して本実施形態の
動きベクトル検出装置の動作を説明する。なお、図２
は、本実施形態の動きベクトル検出装置の動作フローチ
ャートである。
動きベクトル検出装置の動作を説明する。なお、図２
は、本実施形態の動きベクトル検出装置の動作フローチ
ャートである。
【００３７】図において、判断部７には、図示しない制
御部から動きベクトル検出範囲８が入力する（ステップ
Ｓ１）。
御部から動きベクトル検出範囲８が入力する（ステップ
Ｓ１）。
【００３８】判断部７は、予測モード９がフィールド予
測であるときは（ステップＳ２；Ｎｏ）、動きベクトル
検出範囲８をそのまま動きベクトル検出処理に渡す（ス
テップＳ４）。
測であるときは（ステップＳ２；Ｎｏ）、動きベクトル
検出範囲８をそのまま動きベクトル検出処理に渡す（ス
テップＳ４）。
【００３９】一方、判断部７は、予測モード９がフレー
ム予測であるときは（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、動きベ
クトル検出範囲８が、動きベクトルの垂直成分で、…，
−１０．０，−６．０，−２．０，＋２．０，＋６．
０，＋１０．０，…のように、±（４ｎ＋２．０）とな
る動きベクトルを監視する（ステップＳ３）。ただし、
ｎは正整数である。
ム予測であるときは（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、動きベ
クトル検出範囲８が、動きベクトルの垂直成分で、…，
−１０．０，−６．０，−２．０，＋２．０，＋６．
０，＋１０．０，…のように、±（４ｎ＋２．０）とな
る動きベクトルを監視する（ステップＳ３）。ただし、
ｎは正整数である。
【００４０】そして、判断部７は、垂直成分が、±（４
ｎ＋２．０）ではない動きベクトルのみ（ステップＳ
３；Ｎｏ）を動きベクトル検出処理に渡す（ステップＳ
４）。即ち、判断部７は、垂直成分が、±（４ｎ＋２．
０）である動きベクトルを除外する。判断部７が出力す
る動きベクトル検出範囲は、マクロブロック化処理部３
に入力する。
ｎ＋２．０）ではない動きベクトルのみ（ステップＳ
３；Ｎｏ）を動きベクトル検出処理に渡す（ステップＳ
４）。即ち、判断部７は、垂直成分が、±（４ｎ＋２．
０）である動きベクトルを除外する。判断部７が出力す
る動きベクトル検出範囲は、マクロブロック化処理部３
に入力する。
【００４１】次いで、ステップＳ４の動きベクトル検出
処理は、フレームメモリ１，２とマクロブロック化処理
部３，４と予測誤差計算部５と予測誤差比較部６の全体
で行われる。
処理は、フレームメモリ１，２とマクロブロック化処理
部３，４と予測誤差計算部５と予測誤差比較部６の全体
で行われる。
【００４２】このステップＳ４の動きベクトル検出処理
では、以上のようにして本実施形態の動きベクトル検出
範囲の制限を受けて行うフレーム予測の動きベクトルの
検出と、本実施形態の対象外である従来の方法によるフ
ィールド予測の動きベクトルの検出とが行われるが、こ
こではフレーム予測時の検出動作を念頭に置いて説明す
る。
では、以上のようにして本実施形態の動きベクトル検出
範囲の制限を受けて行うフレーム予測の動きベクトルの
検出と、本実施形態の対象外である従来の方法によるフ
ィールド予測の動きベクトルの検出とが行われるが、こ
こではフレーム予測時の検出動作を念頭に置いて説明す
る。
【００４３】図１において、フレームメモリ１の参照画
像は、既にＭＰＥＧ−２の方式で高能率符号化された
４：２：０フォーマットの画像であり、フレームメモリ
２の符号化画像は、これからＭＰＥＧ−２の方式で高能
率符号化する４：２：０フォーマットの画像である。つ
まり、両画像とも、トップフィールドとボトムフィール
ドとからなり、輝度成分と２つの色差成分とで構成され
る。
像は、既にＭＰＥＧ−２の方式で高能率符号化された
４：２：０フォーマットの画像であり、フレームメモリ
２の符号化画像は、これからＭＰＥＧ−２の方式で高能
率符号化する４：２：０フォーマットの画像である。つ
まり、両画像とも、トップフィールドとボトムフィール
ドとからなり、輝度成分と２つの色差成分とで構成され
る。
【００４４】マクロブロック化処理部４は、フレームメ
モリ２の符号化画像の輝度成分から１６画素×１６ライ
ンのマクロブロックを切り出す。またマクロブロック化
処理部３は、フレームメモリ１の参照画像の輝度成分か
ら、判断部７から入力する動きベクトル検出範囲の各動
きベクトルだけ位置シフトした１６画素×１６ラインの
マクロブロックを切り出す。
モリ２の符号化画像の輝度成分から１６画素×１６ライ
ンのマクロブロックを切り出す。またマクロブロック化
処理部３は、フレームメモリ１の参照画像の輝度成分か
ら、判断部７から入力する動きベクトル検出範囲の各動
きベクトルだけ位置シフトした１６画素×１６ラインの
マクロブロックを切り出す。
【００４５】また、予測誤差計算部５は、符号化マクロ
ブロックと参照マクロブロックのブロックマッチングを
行い、即ち、符号化マクロブロックと参照マクロブロッ
クの各輝度成分画素の差分の絶対値累積和で表される予
測誤差を計算する。そして、予測誤差比較部６が、本実
施形態の動きベクトル検出範囲に制限を受けて検出した
フレーム予測の動きベクトルと、従来方法で検出したフ
ィールド予測の動きベクトルとを比較し、予測誤差が最
小となる予測モードをその符号化マクロブロックの動き
ベクトルとして出力する。
ブロックと参照マクロブロックのブロックマッチングを
行い、即ち、符号化マクロブロックと参照マクロブロッ
クの各輝度成分画素の差分の絶対値累積和で表される予
測誤差を計算する。そして、予測誤差比較部６が、本実
施形態の動きベクトル検出範囲に制限を受けて検出した
フレーム予測の動きベクトルと、従来方法で検出したフ
ィールド予測の動きベクトルとを比較し、予測誤差が最
小となる予測モードをその符号化マクロブロックの動き
ベクトルとして出力する。
【００４６】ここに本実施形態によれば、予測誤差比較
部６の比較結果、フレーム予測の動きベクトルが選択さ
れ、出力されても、輝度成分と色差成分の参照フィール
ドが逆パリティとなる状況を回避してベクトル検出が行
われたので、復号器では、動き量による予測の色差成分
にずれが生ずることなく、色差成分の画質劣化が目立た
ないように復元できる。
部６の比較結果、フレーム予測の動きベクトルが選択さ
れ、出力されても、輝度成分と色差成分の参照フィール
ドが逆パリティとなる状況を回避してベクトル検出が行
われたので、復号器では、動き量による予測の色差成分
にずれが生ずることなく、色差成分の画質劣化が目立た
ないように復元できる。
【００４７】本実施形態の適用前と適用後の画像を比較
すると、色差情報が多く、つまり鮮度が高く、かつ、動
き量が大きい画像において顕著な画質改善効果が得られ
た。特に、視覚的に目立ちやすい赤色が動く画像では、
色の乱れが大きく改善されたのが確認できた。
すると、色差情報が多く、つまり鮮度が高く、かつ、動
き量が大きい画像において顕著な画質改善効果が得られ
た。特に、視覚的に目立ちやすい赤色が動く画像では、
色の乱れが大きく改善されたのが確認できた。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレーム予測のとき輝度成分と色差成分の参照フィール
ドのパリティが異なるベクトルをベクトル探索範囲から
除外するので、色情報の劣化を改善することができる。
フレーム予測のとき輝度成分と色差成分の参照フィール
ドのパリティが異なるベクトルをベクトル探索範囲から
除外するので、色情報の劣化を改善することができる。
【００４９】また、本発明の動きベクトル検出装置は、
フレーム予測時の動きベクトル検出を色差成分を用いて
行うのを追加するのではなく、輝度成分のみを用いた従
来方式の動きベクトル検出において動きベクトル検出範
囲から一部除外するだけで実現できるので、従来方式と
比較しても回路規模が大きくならず、容易に導入でき
る。
フレーム予測時の動きベクトル検出を色差成分を用いて
行うのを追加するのではなく、輝度成分のみを用いた従
来方式の動きベクトル検出において動きベクトル検出範
囲から一部除外するだけで実現できるので、従来方式と
比較しても回路規模が大きくならず、容易に導入でき
る。
【図１】本発明に係る動きベクトル検出装置の実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の動きベクトル検出装置の動作フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】４：２：０フォーマットにおける輝度標本と色
差標本の平面位置関係図（ｘ−ｙ平面）である。
差標本の平面位置関係図（ｘ−ｙ平面）である。
【図４】４：２：０フォーマットにおける輝度標本と色
差標本の時間位置関係図（ｙ−ｔ断面）である。
差標本の時間位置関係図（ｙ−ｔ断面）である。
【図５】フレーム予測において動きベクトルの垂直成分
の値による参照フィールドと符号化フィールドのパリテ
ィを示す図である。
の値による参照フィールドと符号化フィールドのパリテ
ィを示す図である。
【図６】色差成分が反転する動きベクトル（垂直成分が
２．０の場合）の説明図である。
２．０の場合）の説明図である。
１ 参照画像用のフレームメモリ ２ 符号化画像用のフレームメモリ ３、４ マクロブロック化処理部 ５ 予測誤差計算部 ６ 予測誤差比較部 ７ 判断部
フロントページの続き (72)発明者 西田 幸博 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 中須 英輔 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 神田 菊文 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 杉本 智彦 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 Ｆターム(参考） 5C025 AA30 BA18 CA02 DA01 5C057 AA03 CA01 CB05 EA02 EA07 ED09 EE01 EG07 EG08 EL01 EM00 GG01 GH05 5C059 KK01 KK06 MA00 NN01 NN21 NN27 NN34 PP04 PP26 SS02 TA63 TB04 TC12 TD06 TD11 UA02 5L096 AA06 CA09 GA08 HA02 LA05 9A001 EE04 HH23 HH27
Claims (1)
- 【請求項１】 画面形式として２：１インターレース、
信号形式として輝度信号と２つの色差信号を持つコンポ
ーネント形式であって、かつ、前記２つの色差信号が垂
直方向に２分の１に間引きされた形式を持つテレビジョ
ン信号について、前記輝度信号と前記２つの色差信号の
第１フィールドと第２フィールドを１ラインおきに構成
してフレームを形成し、該フレームに形成された輝度信
号で動きベクトルを検出し、該検出された動きベクトル
を前記２つの色差信号にも適用することを前提とした動
きベクトル検出装置において、 動きベクトルの垂直成分の大きさを前記フレームに形成
された輝度信号の走査線間隔を単位として表すとき、フ
レーム予測時の動きベクトル検出範囲から、垂直成分
が、±（４ｎ＋２．０）（ただし、ｎは正整数）となる
動きベクトルを除外する動きベクトル除外手段、 を設けたことを特徴とする動きベクトル検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047799A JP3712906B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 動きベクトル検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047799A JP3712906B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 動きベクトル検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001238228A true JP2001238228A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3712906B2 JP3712906B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=18569990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047799A Expired - Fee Related JP3712906B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 動きベクトル検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3712906B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1622387A2 (en) | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Fujitsu Limited | Motion estimation and compensation device with motion vector correction based on vertical component values |
| US7650032B2 (en) | 2003-08-19 | 2010-01-19 | Panasonic Corporation | Method for encoding moving image and method for decoding moving image |
| US7809062B2 (en) | 2002-09-06 | 2010-10-05 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047799A patent/JP3712906B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8660184B2 (en) | 2002-09-06 | 2014-02-25 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US9001894B2 (en) | 2002-09-06 | 2015-04-07 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8665956B2 (en) | 2002-09-06 | 2014-03-04 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8665957B2 (en) | 2002-09-06 | 2014-03-04 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US7826532B2 (en) | 2002-09-06 | 2010-11-02 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8068542B2 (en) | 2002-09-06 | 2011-11-29 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8509307B2 (en) | 2002-09-06 | 2013-08-13 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8654851B2 (en) | 2002-09-06 | 2014-02-18 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US9549192B2 (en) | 2002-09-06 | 2017-01-17 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US9544609B2 (en) | 2002-09-06 | 2017-01-10 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US7809062B2 (en) | 2002-09-06 | 2010-10-05 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8861604B2 (en) | 2002-09-06 | 2014-10-14 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US8976868B2 (en) | 2002-09-06 | 2015-03-10 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US9432677B2 (en) | 2002-09-06 | 2016-08-30 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US9124886B2 (en) | 2002-09-06 | 2015-09-01 | Fujitsu Limited | Motion picture encoding device and motion picture decoding device |
| US7650032B2 (en) | 2003-08-19 | 2010-01-19 | Panasonic Corporation | Method for encoding moving image and method for decoding moving image |
| EP2026584A1 (en) | 2004-07-27 | 2009-02-18 | Fujitsu Microelectronics Limited | Motion estimation and compensation device with motion vector correction based on vertical component values |
| EP1622387A2 (en) | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Fujitsu Limited | Motion estimation and compensation device with motion vector correction based on vertical component values |
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|---|---|
| JP3712906B2 (ja) | 2005-11-02 |
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