JP2002314952A - 動きベクトル・フィールドの信頼性を検出する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一連の映像中の１つの映像に関する動きベク
トルのフィールドの信頼性を検出する方法を提供するこ
と。 【解決手段】 本発明による方法は、各映像の動きベク
トル・フィールドの多数ベクトルの出現数に関する２つ
の連続的な映像に対する比較（４）に基づいて、フィー
ルドに関する安定性パラメータDet_Stab(t)を計算する
段階であって、前記出現数における変動が所定の範囲内
に収まる場合は、フィールドが安定であるとして定めら
れるところの段階と、その安定性のパラメータに基づい
て信頼性を判定する段階（７）より成る方法である。本
発明の製品用途は、周波数変換器および映像符号器であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一連の映像におけ
る１映像の動きベクトルのフィールド(a field of move
ment vectors)の信頼性を検出する方法および装置に関
する。

【０００２】映像に関連する動きベクトル・フィールド
の信頼性を示すために、信頼性の評価基準が計算され、
映像に割り当てられる。これは、動きベクトル・フィー
ルドの飽和度(saturation)を検出するため、場面の変化
を検出するためのパラメータのような、既知の他の信頼
性パラメータと共に組み合わせることが可能であり、そ
の結果のパラメータの信頼度を増進させる。

【０００３】

【従来の技術】規格の変換またはより一般的にはフレー
ム周波数の変換は、通常２種類のプロセスを利用する： − 動き推定であって、これは、その場面を構成する対
象物の空間／時間の変化に忠実である動きベクトル・フ
ィールドを提供する。

【０００４】− 補間であって、これは、そのベクトル
・フィールドを使用して、構築されるべき中間フレーム
における対象物の適切な位置付けを可能にする。

【０００５】フレーム周波数変換において従来使用され
ている線形または動き補償補間は、映像シーケンスで遭
遇する総ての状況に常に適切であるとは限らない。きわ
どい状況を取り扱う必要性がしばしば生じ、推定器また
は補間器における困難性を引き起こし、これは適切な検
出を利用することによって、より適切な補間構成を形成
し得る。

【０００６】その理由は、理論的には、動きベクトル・
フィールドが映像シーンの間は時間的に均一だからであ
る。動きベクトル・フィールドは、それが適切であれ
ば、時間領域における変動をほとんど受けない。時間領
域における不規則性とは、すなわち信頼できない動きベ
クトル・フィールドであることがしばしばある。正常で
ない変動が生じると、これは時間領域における乱れを有
する動き推定を意味し、補償された動き補間は貧弱な質
の映像を提供する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、時間領域
において不安定性が検出された場合であって、映像内容
が動き推定と矛盾するような場合には、動きベクトル・
フィールドを利用する以外に、フレーム補間プロセスを
選択する必要がある。

【０００８】本発明の課題は、動きベクトル・フィール
ドの信頼性を評価することを可能にすることによって、
上記の問題を解決することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一連の映像中
の１つの映像に関する動きベクトルのフィールドの信頼
性を検出する方法であって、各映像の動きベクトル・フ
ィールドの多数ベクトルの出現数に関する２つの連続的
な映像に対する比較に基づいて、フィールドに関する安
定性パラメータDet_Stab(t)を計算する段階であって、
前記出現数における変動が所定の範囲内に収まる場合
は、フィールドが安定であるとして定められるところの
段階と、その安定性のパラメータに基づいて信頼性を判
定する段階より成る方法である。

【００１０】本発明の一形態による方法は、２つの映像
の一方の多数ベクトルに対応する動きベクトルの出現数
に関する２つの連続的な映像に対する比較に基づいて、
フィールドに関する乱れパラメータDet_Dist(t)を計算
する段階であって、前記出現数における変動が所定の範
囲内に収まる場合は、フィールドが乱されていないとし
て定められるところの段階より成り、前記判定する段階
がその乱れパラメータも利用するところの方法である。

【００１１】本発明の一形態による方法は、フィールド
に関する乱れパラメータDet_Dist(t)を計算する段階よ
り成り、２つの連続する映像の間の前記動きベクトル・
フィールドにおけるゼロ・ベクトルの出現数における変
動が所定の範囲内に収まる場合は、フィールドが乱され
ていないとして定められ、前記判定する段階が乱れパラ
メータも利用するところの方法である。

【００１２】本発明の一形態による方法は、ある映像
（ｔ）に対して、この映像に対する安定性パラメータDe
t_Stab(t)およびＰ−１個の先行する映像に基づいて、
時間領域安定性状態Stabl_Stat(t)を計算する段階より
成り、安定フィールドの最小数ＱがこれらＰ個の映像の
中で検出される場合は、状態が安定であると宣言され、
ＰおよびＱはＰ＞Ｑであるような整数であり、判定する
段階はその安定性状態も利用するところの方法である。

【００１３】本発明の一形態による方法は、ある映像
（ｔ）に対して、この映像に対する乱れパラメータDet_
Dist(t)およびＭ−１個の先行する映像に基づいて、乱
れ状態Dist_Stat(t)を計算する段階より成り、乱されて
いないフィールドの最小数ＬがＭ個の映像の中で検出さ
れるか否かに依存して、状態が乱れている又は乱れてい
ないとして宣言され、ＭおよびＬはＭ＞Ｌであるような
整数であり、判定する段階はその乱れ状態も利用すると
ころの方法である。

【００１４】本発明の一形態による方法は、各映像の動
きベクトル・フィールドの多数ベクトルの出現数に関す
る２つの連続的な映像に対する比較に基づいて、フィー
ルドに関する安定性パラメータDet_Stab(t)を計算する
段階より成り、前記出現数における変動が所定の範囲内
に収まる場合は、フィールドが安定であるとして定めら
れ、安定フィールドおよび乱されていない状態が検出さ
れた場合に、そのフィールドが安定であるとして宣言さ
れるところの方法である。

【００１５】本発明の一形態による方法は、ある映像
（ｔ）に対して、この映像およびＭ−１個の先行する映
像に対する乱れパラメータDet_Dist(t)に基づいて、乱
れ状態Dist_Stat(t)を計算する段階に加えて、２つの映
像の一方の多数ベクトルに対応する動きベクトルの出現
数に関する２つの連続的な映像に対する比較に基づい
て、フィールドに関する乱れパラメータDet_Dist(t)を
計算する段階より成り、乱されていないフィールドの最
小数ＱがＭ個の映像の中で検出されるか検出されないか
に依存して、状態が乱されている又は乱されていないと
して宣言され、ＭおよびＱは正の整数であり、安定フィ
ールドと乱された状態と安定状態とが検出された場合に
は、そのベクトル・フィールドが信頼可能であると宣言
されるところの方法である。

【００１６】以前に推定された動きベクトル・フィール
ドに関連する安定性パラメータは、そのフレーム全体に
対するものであり、動きベクトル・フィールドの信頼性
を評価可能にする。動きベクトル・フィールド用の乱れ
パラメータ(disturbance parameter)もそのような評価
を可能にする。これらのパラメータを利用して、そのフ
ィールドの時間領域安定性に基づく安定性状態と、先行
するパラメータの履歴記録(historical record)に基づ
いて計算された乱れ状態とをそれぞれ検出する。これら
のパラメータを共に結合し、および／またはその状態と
共に結合し、動きベクトル・フィールドの更に良好な評
価を行うことが可能である。

【００１７】この信頼性評価は、その動きベクトル・フ
ィールドを利用する特定の方法を導出し得る。信頼性が
不十分であると宣言された場合は、線形な補間は動き情
報を利用せず、例えば、補償された動き補間の代わりに
フレーム反復が利用される。例えば、映像周波数変換に
おいて、ゼロの信頼性が動きベクトル・フィールドに付
随すると、補償された動き補間は回避される。このよう
にして、その映像の品質が増進される。

【００１８】本発明の他の特徴および形態は、非限定的
な例として与えられる以下の説明によって明らかになる
であろう。

【００１９】

【発明の実施の形態】動きベクトル・フィールドの規則
性の破損の検出は、推定ベクトルのヒストグラム(histo
gram)を分析することによって実行される。

【００２０】動きベクトル・フィールドは任意の鮮明度
(definition)に対して処理される。しかし、フィールド
の鮮明度に関し、その分析はますます効率的に詳細なも
のになるであろう。理論には、画素ごとのベクトルの鮮
明度に到達するであろう。それは例えば再帰的なＰＥＬ
形式の動き推定器から生じ得る。このベクトル・フィー
ルドは、ｔおよびｔ−１の各瞬間に対応する２つの連続
した映像またはフレームの間で推定された動きに関連す
ると仮定され、これらｔおよびｔ−１の瞬間の間の中間
的な映像またはフレームの補間を支援する。

【００２１】次に、「映像(image)」なる用語は、任意
の形式の表現を示すことを意図する。これらは、インタ
ーレース(interlace)された走査の場合に奇数および偶
数のフレームから再構成された奇数または偶数のフレー
ムまたは映像、進行走査(progressive scan)による映像
等であり得る。同様に、継続的なまたは連続的な映像
は、同一パリティの若しくは任意のパリティの連続的な
フレーム、または他の進行走査の連続的な映像若しくは
再構成された映像を指定する。つまり、これは動きベク
トル・フィールドの計算であり、それは様々な形式で実
行可能であり、例えば、使用される期間を指定する同一
パリティの２つの連続フレームの間で、またはそれ以外
の再構築された２つの映像の間での動きを計算すること
によって行われる。

【００２２】分析はベクトルの水平成分に基づいて実行
され、その成分は、垂直成分に比較してより豊かに且つ
より多くの動きを表現する情報を含む。−３２と＋３２
の間にある値のみが考慮されているが、推定器はそのよ
うな制限を越えるベクトル値を提供することが可能であ
る。

【００２３】結果のベクトル・フィールドのヒストグラ
ムは、これらのベクトルの精度が１(unity)に等しく維
持されつつ導出され、すなわちこれは画面幅Ｗおよび７
２０画素の映像の水平鮮明度に関してＷ／７２０の分解
能である。このヒストグラムのｘ軸における値は、１単
位のステップで−３２から＋３１の間に振り分けられ
る。このステップをより粗くすることも可能であるが、
アルゴリズムの実行性の減少を犠牲にしてしまうであろ
う。ｙ軸は出現数を表現する。

【００２４】ヒストグラムは次式によって定義され： Histo_Vect (n, t) これは、時刻ｔでのフレームに関連するベクトル・フィ
ールドにおける、値ｎのベクトル数を表現し、ｎは−Ｎ
から＋（Ｎ−１）まで変化し、Ｎは本実施例で値３２を
有する。

【００２５】瞬間時点ｔにおけるフレームに対してゼロ
・ベクトルの出現の周波数を表現するところの値Histo_
Vect(0, t)は、固定されたまたは僅かに動く映像のヒス
トグラムのピークに対応する。したがって、動きベクト
ル・フィールドの時間領域における不規則性の検出は、
本願第１実施例において、ゼロ・ベクトルに関するヒス
トグラムの値の分析に基づいて実行される。

【００２６】信頼性検出はいくつかの段階を経て行われ
る： − 乱れ検出パラメータ Det_Dist(t) の計算 − 安定性検出パラメータ Det_Stab(t) の計算 − 乱れ検出パラメータに基づく乱れ状態パラメータ
Dist_Stat(t) の計算 − 安定検出パラメータに基づく安定状態パラメータ
Stabl_Stat(t) の計算 − 先行するパラメータに基づいてベクトル・フィール
ドの信頼性を定める可変信頼性_フィールド(Reliable_F
ield)の導出である。

【００２７】動きベクトル・フィールドにおける時間領
域の乱れの検出に関するパラメータDet_Dist(t)は、各
フレームに関して最初に計算される。

【００２８】現在のフレーム（ｔ）のベクトルのヒスト
グラムを、先行するフレーム（ｔ−１）におけるものと
比較することによって、それは導出される。上述したよ
うに、ゼロ・ベクトルの値に関するヒストグラムの値の
みがここで使用される。その検査は次のように行われ
る：

【００２９】

【数１】 であるならば、Det_Dist(t) = 0 とし、そうでなけれ
ば、Det_Dist(t) = 1 とし、定数Ｋ１は、１より大き
い正の比例係数である。

【００３０】実験で選択された値では、Ｋ１＝１３／１
０ である。

【００３１】値ゼロにおけるベクトル数が、あるフレー
ム（ｔ−１）から次のものｔに変化し、フレーム（ｔ−
１）に関する数近辺のＫ１によって定められる範疇(bra
cket)（数１の最左辺および最右辺）を離れるような場
合には、乱れが検出され、パラメータDet_Dist(t)が値
１をとる。

【００３２】各フレームについて計算されるこの乱れ検
出パラメータは、メモリに格納される。他の乱れ状態パ
ラメータDist_Stat(t)は、その検出の記録の履歴に基づ
いて導出され、より正確には、現在のフレームとＭ−１
個の先行フレームとに関する乱れ検出パラメータに基づ
いて導出される：

【００３３】

【数２】 であるならば、Dist_Stat(t) = 1 とし、そうでなけれ
ば、Dist_Stat(t) = 0 とし；ＭおよびＬは、Ｍ＞Ｌで
あるような正の整数である。

【００３４】実験では、値ＬおよびＭはそれぞれ４およ
び１６に設定された。

【００３５】こうして、乱れ検出パラメータが１である
最新のＭフレームの中で少なくともＬフレームが存在す
る場合には、その最終フレームに対して乱れた状態であ
ること（乱れ状態）が宣言される。

【００３６】安定性検出パラメータDet_Stab(t)も、そ
のベクトル・フィールドに関して計算され、現在のフレ
ームのベクトルのヒストグラムが比較され、および先行
するフレームに関しても計算される。しかしながら、こ
こで使用される出現値は、ゼロの近辺に位置しているも
のではなく；その上その近辺は完全に排除される。それ
は、考慮される頻度の多い値である。ヒストグラムの実
際のピークを探索する検査を実行する前に、ベクトル・
フィールドの過半数の値が計算される：

【００３７】

【数３】 Max_Histo_Vect(t)はヒストグラムの最大値を示し、す
なわち瞬間時点ｔでのフレームに関連するヒストグラム
において最も優勢な出現値であり、ベクトル−１，０，
１に関する出現値が排除される。パラメータDet_Stab
(t)は次のように計算される：

【００３８】

【数４】 であるならば、Det_Stab(t) = 1 とし、そうでなけれ
ば、Det_Stab(t) = 0 とする。

【００３９】Ｋ２は１より大きな正の比例係数である。
これは実験で１３／１０に設定された。

【００４０】出現の最大値に対応する出現数について検
査が実行され、ゼロに近いベクトルの値に関する出現は
考慮されていない。この出現数が、映像ｔに関する出現
の最大値に対応し、その最大値の対応する値が何であっ
ても、映像ｔ−１に関する出現の最大値に対応する数に
近接している場合は、すなわちＫ２およびその最大値に
よって指定される範疇に存在する場合は、ベクトル・フ
ィールドは安定であるとされ、パラメータDet_Stabは１
に設定される。したがって、出現数における変動がほと
んど存在しないことが求められる。考慮されることは、
動きベクトルの値ではなく、ベクトルの数であり、これ
はすなわち同一値に対応する画素の数でもあり、例え
ば、加速やカメラ追跡等の最中に生じるベクトル値を円
滑に緩やかに変化させることを可能にする。

【００４１】各フレームについて計算される安定性検出
パラメータは、メモリに格納される。他の安定性状態パ
ラメータ Stabl_Stat(t) は、同様に、安定性検出の履
歴記録に基づいて導出され、より正確には現在のフレー
ムおよびＰ−１個の先行フレームに基づいて導出され
る：

【００４２】

【数５】 であるならば、Stabl_Stat(t) = 1 とし、そうでなけ
れば、Stabl_Stat(t) = 0 とする。

【００４３】ＰおよびＱは、Ｐ＞Ｑであるような正の整
数であり、実験ではそれぞれ１６および４に設定され
た。安定状態が宣言されるのは、最新のＰフレームの中
で少なくともＱフレームが１に等しい安定性検出パラメ
ータを有する場合のみである。

【００４４】要するに、所定のフレーム数の間にヒスト
グラムのピーク値が僅かな変動を受ける場合であって、
いくつかのフレームを無視することが可能な場合に、そ
のフィールドは安定であると宣言される。

【００４５】次の段階は可変信頼性_フィールド(Reliab
le_Field)の計算を実行する。

【００４６】この計算は、安定性およびベクトル・フィ
ールドの乱れに関連する履歴記録を考慮し、時点ｔにお
ける現在フレームに関する検出値を考慮する。

【００４７】動きベクトル・フィールドが、フレームｔ
の時点において安定であると検知された場合であって、
乱れとして検出された先行するフィールド数が小さい場
合は、そのフィールドは信頼可能なフィールドに宣言さ
れる。

【００４８】履歴記録が、乱れの高い数値および安定性
の高い数値の両者を与える場合であって、時点ｔにおけ
るフレームについて安定なフィールドを検出した場合
は、その時点ｔにおけるフレームについてのフィールド
は信頼可能なフィールドに宣言される。実際この場合に
は、それは矛盾したことなので、履歴記録が信頼できな
いことを仮定している。

【００４９】時点ｔにおいて、非常に乱れた履歴記録を
有する乱れが検出される場合であって、同じ時点におい
て安定性状態が満たされない場合は、そのフィールドは
信頼できないものとして宣言され、可変信頼性フィール
ドは偽(false)に設定される。

【００５０】これは、計算されたパラメータに基づいて
提供される：Det_Stab(t) = 1およびDist_Stat(t) = 0
ならば、Reliable_Field(t) = 1であり、Det_Stab(t) =
1およびDist_Stat(t) = 1およびStabl_Stat(t) = 1な
らば、Reliable_Field(t) = 1であり、Det_Stab(t) = 0
およびDist_Stat(t) = 1およびDet_Dist(t) = 1なら
ば、Reliable_Field(t) = 0である。

【００５１】これら３つの条件の何れも満たされない場
合は、先行するフレームの信頼性の状態が維持される： Reliable_Field(t) = Reliable_Field(t-1) 実際、他の総ての検出状況が曖昧で信頼できないもので
あれば、可変信頼性フィールドの状態にいかなる変化も
生じさせない。システムの起動時におけるこの可変なも
のの初期値は、任意的に０または１である。

【００５２】したがって、検出の目的は、遭遇した乱れ
に基づいてパラメータ “Reliable_Field”に変化を生
じさせることである。これは、ゼロ・ベクトルの出現に
よる時間領域変動を通じて検出される乱れを分析するこ
との問題である。実質的な時間領域変動は、可変信頼性
フィールドの０への切り替わりに寄与する。これも、安
定性の分析に関する問題であり、その安定性は、ヒスト
グラムの過半数（多数）のベクトルに関する出現におけ
る僅かなまたはゼロの時間領域変動によって検出され、
この場合においてゼロに近い値のベクトルは排除され
る。安定である場合は、可変信頼性フィールドが１を返
し、最も頻繁に生じる状態に留まる。

【００５３】動き推定器は、ゼロに近接する動きベクト
ルを推定する際に高いパフォーマンスを示す。したがっ
て、ゼロに近接するベクトルに対して更なる信頼を寄せ
ることが可能であり、これが、不安定性を宣言する上で
ヒストグラムにおいてゼロ値を選択する理由である。ゼ
ロに等しいベクトルが時間領域で不安定である場合、不
安定性が包含される確率は非常に高く、それがゼロ以外
である場合に最も頻繁に生じる値に基づいて宣言される
であろうものよりも高い。

【００５４】言うまでもなく、乱れパラメータDet_Dist
(t)を計算するためにヒストグラムの現実のピークを利
用することも可能であり、これは以下の図１に関連して
説明される実施例に関連する。

【００５５】図１は、動きベクトル・フィールドの信頼
性を評価する方法を記述するフローチャートを示す。こ
の実施例において、フレームｔに対するパラメータDet_
Dist(t)の計算は、動きベクトルのゼロ値に関連する出
現に基づくのではなく、フレームｔ−１に対する最大出
現に対応する値Ｖ（ｔ−１）に関連する出現に基づいて
実行される。

【００５６】図中１で参照される段階では、ヒストグラ
ムHist_Vect(t)が計算され、ｘ軸において、現在のフレ
ームｔに関する動きベクトルの水平成分の値を表現し、
ｙ軸において、それらの値の各々についての出現数を表
現する。

【００５７】段階２は、V(t)と呼ばれるｘ軸上の値に対
応する最大出現Max_Hist_Vect(t)を考慮に入れる。

【００５８】段階２は、メモリ格納ステージ３から、ベ
クトル値つまり水平成分V(t-1)を受信し、これはフレー
ムｔ−１のヒストグラムが最大であったところのもので
ある。段階２では、フレームｔに対応するヒストグラム
に対して、この値V(t-1)、Hist_Vect(V(t-1),t)に関す
る出現を計算する。

【００５９】V(t)、Max_Hist_Vect(t)およびHist_Vect
(V(t-1),t)は、ステージ３に伝送され、各フレームに関
するメモリにそれらを格納する。

【００６０】段階２から生じるMax_Hist_Vect(t)の値お
よび段階３から生じるMax_Hist_Vect(t-1)は段階４に送
られる。この段階はこれら２つの値の間の比較を実行
し、パラメータDet_Stab(t)を計算する。

【００６１】

【数６】 である場合は、Det_Stab = 1とし、そうでない場合は、
Det_Stab = 0とし、Ｋ２は１より大きな正の比例定数で
ある。

【００６２】段階２から生じる値Hist_Vect(V(t-1),t)
および段階３から生じるHist_Vect(V(t-1),t-1)は段階
５に送られる。この段階は、これらの値の比較を行い、
パラメータDet_Dist(t)を計算する。

【００６３】

【数７】 である場合は、Det_Dist(t) = 0とし、そうでない場合
は、Det_Dist(t) = 1とし、Ｋ１は１より大きな正の比
例定数である。

【００６４】段階５および段階４からのそれぞれの情報
Det_Dist(t)およびDet_Stab(t)は、段階６に送られ、最
新のＭおよびＰフレームに関してそれぞれ受信した最新
のＭ個およびＰ個の値を格納し、可変Dist_Stat(t)およ
びStabl_Stat(t)を次のようにして計算する：

【００６５】

【数８】 である場合は、Dist_Stat(t) = 1 とし、そうでない場
合は、Dist_Stat(t) = 0 とする。

【００６６】

【数９】 である場合は、Stabl_Stat(t) = 1 とし、そうでない
場合は、Stabl_Stat(t) = 0 とする。

【００６７】Ｍ，Ｐ，Ｌ，Ｑは、Ｍ＞Ｌ，Ｐ＞Ｑである
ような整数である。

【００６８】最後に、段階４および５から生じる値Det_
Stab(t)、Det_Dist(t)、段階６から生じるDist_Stat
(t)、Stabl_Stat(t)は、段階７へ送られ、上述したよう
な情報項目Reliable_Field(t)を出力として供給する：D
et_Stab(t) = 1およびDist_Stat(t) = 0ならば、Reliab
le_Field(t) = 1であり、Det_Stab(t) = 1およびDist_S
tat(t) = 1およびStabl_Stat(t) = 1ならば、Reliable_
Field(t) = 1であり、Det_Stab(t) = 0およびDist_Stat
(t) = 1およびDet_Dist(t) = 1ならば、Reliable_Field
(t) = 0である。

【００６９】上記の３つの条件の何れも満足しない場合
は、以前のフレームの信頼性の状態が保持される： Reliable_Field(t) = Reliable_Field(t-1) 第１実施例で説明した方法は、ゼロ・ベクトルの出現数
を利用していた。この手法を強力にするため、ゼロ・ベ
クトルを利用する付加的な２つの選択的な条件を使用す
る。

【００７０】２つの条件は： − ゼロ・ベクトルに関する出現数が実際に局所的なピ
ークであり、すなわち： Histo_Vect(0,t)>Histo_Vect(+1,t) および Histo_Vect(0,t)>Histo_Vect(-1,t) − 出現数が閾値より高く、すなわち：Histo_Vect(0,
t)>S1であり、S1は所定の値に設定される。

【００７１】この閾値は、実験において、ベクトル・フ
ィールドの画素数の１／８に設定された。

【００７２】この強化は、これらの条件が満たされない
場合には、ゼロ・ベクトルに基づくのではなく、最大出
現数に対応するベクトルに基づいて行われ、これは図１
に関して説明した実施例に示されている。

【００７３】本発明は、例えば５０および６０Ｈｚの間
のような規格の変換に応用することが可能である。特
に、動き推定における固有の欠点を回避可能にするの
は、それがきわどい又は不可能でさえあることが判明す
る場合であり、例えば：写真のフラッシュ、ストロボの
影響、複合特有効果(complex special effect)、映像ま
たはフィルム・コンテンツの内部映像混合等である。

【００７４】フレーム・レート変換を使用する他の用途
でも、この方法を利用可能であり、その用途は例えば、
テレビジョンに関する高周波変換、ＴＶおよびＰＣシス
テム間の映像インターフェースである。

【００７５】ベクトル・フィールドに関するこの信頼性
基準は、符号化モードの選択に関する判定に影響可能に
することによって、符号化のような処理操作に利用する
ことも可能である。そのアルゴリズムは高密度化に非常
に効率的であり、より多くの物理的な当初の動きベクト
ル・フィールド、すなわちより多くの表現は現実の動き
に近いものになる。しかしながら、ブロック適合形式(b
lock-matching type)のような形式の動き推定器から生
じるブロックにおけるベクトルのフィールドに適用する
ことも可能である。

【００７６】したがって、本発明は、動き推定器、周波
数変換器、規格変換器、上述したようなアルゴリズムを
利用する映像符号器に適用可能である。

【００７７】本発明による装置は、映像シーケンスから
の映像に関する動きベクトル・フィールドの信頼性を検
出する装置であって、２つの連続的な映像に対して、各
映像の動きベクトル・フィールドの多数ベクトルの出現
数を比較する手段と、比較結果に基づいて、そのフィー
ルドに関する安定性パラメータDet_Stab(t)を計算する
手段であって、前記出現数における変動が所定の範囲内
に収まる場合に、フィールドが安定であるとして定めら
れるところの手段と、その安定性パラメータに基づいて
信頼性に関する判定を行う手段より成る装置である。

【００７８】本発明の一形態による装置は、２つの連続
的な映像に対して、２つの映像の一方の多数ベクトルに
対応する動きベクトル・フィールドの前記出現数を比較
する手段と、フィールドに関する乱れパラメータDet_Di
st(t)を計算する手段であって、前記出現数における変
動が所定の範囲内に収まる場合は、フィールドが乱され
ていないとして定められるところの手段より成り、信頼
性に関する判定を行う手段が、前記乱れパラメータも利
用する装置である。

【００７９】更なる実施例による装置は、先行する映像
に関する安定性および乱れパラメータのメモリ格納手段
を利用して安定状態または乱れ状態を計算する手段を有
し、判定手段がその情報を受信し、フィールドが信頼可
能であることまたは信頼できないことを宣言する。

【００８０】本発明の更なる実施例によれば、ヒストグ
ラムの最大値またはゼロ・ベクトルに対応するヒストグ
ラムの値ではなく、その最大の値またはゼロの値の近辺
のヒストグラム値の和に基づいて、比較が行われる。例
えば、段階４における比較が、Max_Histo_Vect(t-1)で
はなく、その値と（それが収まる範囲を定める）２つの
ヒストグラム値とに対応する和に基づいて行われる。De
t_Dist(t)の検査の場合に、例えば、ゼロ・ベクトルお
よび２つの隣接するベクトルに対応する値に関して、そ
の和が形成される。当然ではあるが、２以上の隣接ベク
トルを選択して加算を行うことも可能である。この解決
手段は、ピーク周辺のヒストグラム値の円滑な分布を可
能にし、動き推定における不正確さに対して、あるフレ
ームから他のものへ僅かに変化させることが可能であ
る。

【００８１】上述した実施例では、動きベクトル・フィ
ールドの水平成分のみを利用して、ベクトル・フィール
ドの分析を行った：その理由は、概してその成分が最大
の変化を受けるためであり、実際の動きを表現するのに
充分だからである。しかしこれは簡単のためであり、当
然に予想されることは、本発明の精神から逸脱すること
なしに、２つの成分を利用して又は所与の場面における
他の垂直成分のみを利用することも可能である。処理さ
れるベクトルの最大振幅についても同様のことが成り立
ち、拡張されることが可能である。

【００８２】こうして計算された信頼性基準は、他の既
知の基準と結合させることが可能であり、例えば、動き
ベクトル・フィールドの飽和度の基準や、場面の変化を
検出する基準を求めることが可能である。これらの基準
の組み合わせは、動きベクトル・フィールドの信頼性を
更に効率的に検出することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、動きベクトル・フィールドに関する信
頼性基準を計算する方法に関するブロック図を示す。

【符号の説明】

１ ヒストグラム ３ メモリ ４ 比較 ５ 比較 ７ 判定

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェラール ブリヤン フランス国，22440 プルフラガン，ラ・ ソヴレ（番地なし) (72)発明者 ジュアン モロンタ フランス国，35000 レンヌ，リュ・ド・ ブレスト 37 (72)発明者 アラン ヴェルディエ フランス国，35770 ヴェルン・シュル・ セシュ，アレ・ジャック・カルティエ ６ Ｆターム(参考） 5C059 MA03 NN08 PP04 SS00 TA00 TB05 TC12 TC41 TD10 TD11 TD16 UA02 UA33 5C063 BA01 BA04 BA12 BA20 CA05 CA07 CA21 CA34

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一連の映像中の１つの映像に関する動き
   ベクトルのフィールドの信頼性を検出する方法であっ
   て、各映像の動きベクトル・フィールドの多数ベクトル
   の出現数に関する２つの連続的な映像に対する比較
   （４）に基づいて、フィールドに関する安定性パラメー
   タDet_Stab(t)を計算する段階であって、前記出現数に
   おける変動が所定の範囲内に収まる場合は、フィールド
   が安定であるとして定められるところの段階と、その安
   定性のパラメータに基づいて信頼性を判定する段階
   （７）より成ることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、２つの映
   像（２，３）の一方の多数ベクトルに対応する動きベク
   トルの出現数に関する２つの連続的な映像に対する比較
   （５）に基づいて、フィールドに関する乱れパラメータ
   Det_Dist(t)を計算する段階であって、前記出現数にお
   ける変動が所定の範囲内に収まる場合は、フィールドが
   乱されていないとして定められるところの段階より成
   り、前記判定する段階（７）がその乱れパラメータも利
   用することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法であって、フィール
   ドに関する乱れパラメータDet_Dist(t)を計算する段階
   より成り、２つの連続する映像の間の前記動きベクトル
   ・フィールドにおけるゼロ・ベクトルの出現数における
   変動が所定の範囲内に収まる場合は、フィールドが乱さ
   れていないとして定められ、前記判定する段階（７）が
   乱れパラメータも利用することを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、ある映像
   （ｔ）に対して、この映像に対する安定性パラメータDe
   t_Stab(t)およびＰ−１個の先行する映像（４）に基づ
   いて、時間領域安定性状態Stabl_Stat(t)を計算する段
   階（６）より成り、安定フィールドの最小数Ｑがこれら
   Ｐ個の映像の中で検出される場合は、状態が安定である
   と宣言され、ＰおよびＱはＰ＞Ｑであるような整数であ
   り、判定する段階（７）はその安定性状態も利用するこ
   とを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項２記載の方法であって、ある映像
   （ｔ）に対して、この映像に対する乱れパラメータDet_
   Dist(t)およびＭ−１個の先行する映像（５）に基づい
   て、乱れ状態Dist_Stat(t)を計算する段階（６）より成
   り、乱されていないフィールドの最小数ＬがＭ個の映像
   の中で検出されるか否かに依存して、状態が乱れている
   又は乱れていないとして宣言され、ＭおよびＬはＭ＞Ｌ
   であるような整数であり、判定する段階（７）はその乱
   れ状態も利用することを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の方法であって、各映像の
   動きベクトル・フィールドの多数ベクトルの出現数に関
   する２つの連続的な映像に対する比較（４）に基づい
   て、フィールドに関する安定性パラメータDet_Stab(t)
   を計算する段階より成り、前記出現数における変動が所
   定の範囲内に収まる場合は、フィールドが安定であると
   して定められ、安定フィールドおよび乱されていない状
   態が検出された場合に、そのフィールドが安定であると
   して宣言されることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項４記載の方法であって、ある映像
   （ｔ）に対して、この映像およびＭ−１個の先行する映
   像（５）に対する乱れパラメータDet_Dist(t)に基づい
   て、乱れ状態Dist_Stat(t)を計算する段階（６）に加え
   て、２つの映像（２，３）の一方の多数ベクトルに対応
   する動きベクトルの出現数に関する２つの連続的な映像
   に対する比較（５）に基づいて、フィールドに関する乱
   れパラメータDet_Dist(t)を計算する段階より成り、乱
   されていないフィールドの最小数ＱがＭ個の映像の中で
   検出されるか検出されないかに依存して、状態が乱され
   ている又は乱されていないとして宣言され、ＭおよびＱ
   は正の整数であり、安定フィールドと乱された状態と安
   定状態とが検出された場合には、そのベクトル・フィー
   ルドが信頼可能であると宣言されることを特徴とする方
   法。
8. 【請求項８】 ベクトルの出現が、ベクトルの水平成分
   の値に関連していることを特徴とする請求項１，２また
   は３記載の方法。
9. 【請求項９】 前記判定する段階（７）が、動きベクト
   ル・フィールドの飽和の検出に関するパラメータも利用
   することを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 前記判定する段階（７）が、映像シー
    ケンスにおける場面の変化の検出に関するパラメータも
    利用することを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 映像シーケンスからの映像に関する動
    きベクトル・フィールドの信頼性を検出する装置であっ
    て： − ２つの連続的な映像に対して、各映像の動きベクト
    ル・フィールドの多数ベクトルの出現数を比較する手段
    （４）， − 比較結果に基づいて、そのフィールドに関する安定
    性パラメータDet_Stab(t)を計算する手段であって、前
    記出現数における変動が所定の範囲内に収まる場合に、
    フィールドが安定であるとして定められるところの手
    段，および − その安定性パラメータに基づいて信頼性に関する判
    定を行う手段（７）より成ることを特徴とする装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の装置であって： − ２つの連続的な映像に対して、２つの映像の一方の
    多数ベクトルに対応する動きベクトル・フィールドの前
    記出現数を比較する手段（４）， − フィールドに関する乱れパラメータDet_Dist(t)を
    計算する手段であって、前記出現数における変動が所定
    の範囲内に収まる場合は、フィールドが乱されていない
    として定められるところの手段より成り、信頼性に関す
    る判定を行う手段が、前記乱れパラメータも利用するこ
    とを特徴とする装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の装置を有することを
    特徴とする周波数変換器。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載の検出装置を有するこ
    とを特徴とする映像符号器。