JP2005252593A - Motion vector searching apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は動画像のフレーム間予測符号化において動きベクトルの探索を行う動きベクトル探索装置に関するものである。 The present invention relates to a motion vector search apparatus that searches for a motion vector in inter-frame predictive coding of a moving image.
動画像を符号化する場合、圧縮率を高めるために原画と時間軸上の前の画像や後の画像による予測画との差分のみを符号化するフレーム間予測符号化が一般的に行われている。しかしながら、原画のある部分との差が一番小さくなる探索点、すなわち、圧縮効率が高い探索点を画面全体又は広い探索範囲から探し出すには、非常に多くの演算量を必要とするため装置の小型化や低消費電力化が難しい。そこで、従来の動きベクトル探索装置は、探索範囲を絞ることで演算量を削減したり、原画や予測画の画素を間引いて、すなわちサブサンプルすることにより、ある程度広い探索範囲を少ない演算量で探索できる動きベクトル探索装置を実現している。また、例えば、特許文献1に示すように、サブサンプル率を可変にすることにより、さらに演算量を削減する方法も提案されている。 When encoding a moving image, inter-frame predictive encoding is generally performed in which only the difference between the original image and the predicted image on the time axis and the predicted image on the time axis is encoded in order to increase the compression rate. Yes. However, in order to find a search point with the smallest difference from a certain part of the original image, that is, a search point with high compression efficiency from the entire screen or a wide search range, a very large amount of calculation is required. It is difficult to reduce the size and power consumption. Therefore, the conventional motion vector search device reduces the amount of calculation by narrowing down the search range, or by thinning out pixels of the original image or predicted image, that is, sub-sampling, thereby searching a somewhat wide search range with a small amount of calculation. A motion vector search device that can be used is realized. For example, as shown in Patent Document 1, a method of further reducing the amount of calculation by making the subsample rate variable has been proposed.
従来の動きベクトル探索装置は以上のように構成されているので、サブサンプル率を固定又は可変にすることにより演算量が削減できるとしても、探索範囲が固定であるため必ずしも圧縮効率が高い点を探索しているとはいえず、圧縮効率が高い動きベクトルを決定することができないという課題があった。 Since the conventional motion vector search apparatus is configured as described above, even if the calculation amount can be reduced by fixing or changing the sub-sample rate, the search range is fixed, so the compression efficiency is not necessarily high. There is a problem that it cannot be determined that a motion vector having high compression efficiency cannot be determined.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、符号化する画像に応じてサブサンプル率と探索範囲を変化させることにより、演算量を増大させることなく、圧縮効率が高い動きベクトルを決定することができる動きベクトル探索装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By changing the sub-sample rate and the search range according to the image to be encoded, the movement with high compression efficiency can be achieved without increasing the amount of calculation. An object of the present invention is to obtain a motion vector search device capable of determining a vector.
この発明に係る動きベクトル探索装置は、符号化対象の原画を格納する原画メモリと、指示された原画位置の原画を上記原画メモリから読み出す原画メモリ制御部と、指示された原画サブサンプル率に基づき、上記原画メモリ制御部により読み出された原画をフィルタ処理する原画サブサンプルフィルタと、探索対象の予測画を格納する予測画メモリと、指示された一つ又は複数の探索位置の予測画を上記予測画メモリから読み出す予測画メモリ制御部と、指示された予測画サブサンプル率に基づき、上記予測画メモリ制御部により読み出された予測画をフィルタ処理する予測画サブサンプルフィルタと、上記フィルタ処理された原画と上記フィルタ処理された予測画の相関値を求める複数の画素比較器と、上記各画素比較器により求められた相関値の総合値を演算し、探索範囲内で演算した総合値が最も小さい探索位置を動きベクトルとして決定する結果判定部と、符号化方式の符号化制御情報に基づき上記原画サブサンプル率、上記予測画サブサンプル率及び上記探索範囲を上記画素比較器の数を考慮して決定し、上記原画位置、決定した上記探索範囲内の探索位置、並びに決定した上記原画サブサンプル率及び上記予測画サブサンプル率を指示する制御部とを備えたものである。 The motion vector search device according to the present invention is based on an original picture memory that stores an original picture to be encoded, an original picture memory control unit that reads out an original picture at a designated original picture position from the original picture memory, and a designated original picture subsample rate. The original picture sub-sample filter for filtering the original picture read out by the original picture memory control unit, the predicted picture memory for storing the predicted picture to be searched, and the predicted picture at one or more specified search positions A predicted image memory control unit that reads from the predicted image memory; a predicted image subsample filter that filters the predicted image read by the predicted image memory control unit based on the instructed predicted image subsample rate; and the filter process A plurality of pixel comparators for obtaining a correlation value between the original image and the filtered predicted image, and each pixel comparator A result determination unit that calculates the total value of the correlation values and determines a search position having the smallest total value calculated within the search range as a motion vector, the original subsample rate based on the encoding control information of the encoding method, The predicted image subsample rate and the search range are determined in consideration of the number of pixel comparators, and the original image position, the determined search position within the search range, and the determined original image subsample rate and the predicted image sub And a control unit for instructing the sample rate.
この発明は、符号化制御情報に基づき原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を画素比較器の数を考慮して決定することにより、同じ処理量でより広い探索範囲を探索することができ、演算量を増大させることなく圧縮効率の高い動きベクトルを探索することができる。 The present invention searches a wider search range with the same processing amount by determining an original image subsample rate, a predicted image subsample rate, and a search range based on encoding control information in consideration of the number of pixel comparators. It is possible to search for a motion vector with high compression efficiency without increasing the amount of calculation.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による動きベクトル探索装置の構成を示すブロック図である。この動きベクトル探索装置は、原画メモリ11、原画メモリ制御部12、原画サブサンプルフィルタ部13、予測画メモリ14、予測画メモリ制御部15、予測画サブサンプルフィルタ部16、複数の画素比較部17、結果判定部18及び制御部19を備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a motion vector search apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This motion vector search apparatus includes an
原画メモリ11は符号化対象の原画を格納し、原画メモリ制御部12は制御部19から符号化対象の原画位置を受け取り原画メモリ11から原画を読み出す。原画サブサンプルフィルタ部13は制御部19から原画位置に対応した一つ又は複数の原画サブサンプル率を受け取りフィルタ処理を行う。予測画メモリ14は探索対象の予測画を格納し、予測画メモリ制御部15は制御部19から一つ又は複数の探索位置を受け取り予測画メモリ14から予測画を読み出す。予測画サブサンプルフィルタ部16は制御部19から予測位置に対応した一つ又は複数の予測画サブサンプル率を受け取りフィルタ処理を行う。
The
複数の画素比較部17は原画と予測画の相関値を出力し、結果判定部18は複数の画素比較部17から出力された相関値の総合値、例えば総和等を求めて、制御部19から探索範囲内の全ての探索が終了したときに出力される判定フラグを入力して探索範囲内で相関が一番高い探索位置を動きベクトルとして決定する。制御部19は外部から入力された符号化方式で規定されている符号化制御情報に基づき画像の特徴を判断し、画像の特徴に応じて原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を、所定の処理サイクルで複数の画素比較部17を有効に利用可能なように画素比較部17の数を考慮して決定し、符号化対象の原画位置とサブサンプル率、予測画の探索位置とサブサンプル率、判定フラグを出力する。
The plurality of
次に動作について説明する。
図2は制御部19の処理の流れを示すフローチャートである。ステップST11は原画位置を決定するステップ、ステップST12は符号化制御情報に基づき原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲を決定するステップ、ステップST13は決定された探索範囲内の探索位置を決定するステップ、ステップST14は次の探索位置がまだ探索範囲内であればステップST13に戻り、探索範囲内の探索位置について全ての処理が完了した場合にはステップST15へ移行するステップ、ステップST15は動きベクトルの決定を指示するための判定フラグを出力するステップである。一つの原画位置の探索が終了すると、次の原画位置の探索を行うためにステップST11へ戻る。
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing a process flow of the
図3は16x16画素単位のサブサンプル方法の一例を示す図であり、図3(a)は全ての画素をそのまま使用するフルサンプルを示し、図3(b)はフィルタ処理によって横方向に1/4単位で間引いた1/4サブサンプルを示している。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a subsampling method in units of 16 × 16 pixels. FIG. 3A shows a full sample using all the pixels as they are, and FIG. A quarter subsample thinned out by 4 units is shown.
図2のステップST11において、制御部19は符号化対象の原画位置を決定して原画メモリ制御部12へ出力する。このとき、制御部19は原画位置を例えば画面の左上から右方向に順番に移動するように決定する。原画位置が例えば16x16画素単位に割り振られていた場合、原画位置を受け取った原画メモリ制御部12は原画メモリ11から16x16画素分のデータを読み出して原画サブサンプルフィルタ部13へ出力する。
In step ST <b> 11 of FIG. 2, the
ステップST12において、制御部19は、例えばMPEGの符号化方式で規定されているビデオシーケンス(M値)やf−code、ピクチャタイプ等の符号化制御情報に基づき画像の特徴を判断し、画像の特徴に応じて原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を、所定の処理サイクルで複数の画素比較部17を有効に利用可能なように画素比較部17の数を考慮して決定し、決定した原画サブサンプル率を原画サブサンプルフィルタ部13に出力し、決定した予測画サブサンプル率を予測画サブサンプルフィルタ部16に出力する。ここで、制御部19は、符号化制御情報に基づき判断した画像の特徴が、例えば、動きが速い画像を示している場合には、サブサンプル率を上げて多くの画素を間引いて探索範囲を広くし、動きが遅く複雑な画像を示している場合には、サブサンプル率を下げて、例えばフルサブサンプル率にして探索範囲を狭くする。
In step ST12, the
原画メモリ制御部12から16x16画素分の原画を受け取った原画サブサンプルフィルタ部13は、制御部19から受け取った原画サブサンプル率に基づき16x16画素分の原画をフィルタ処理し、全ての画素比較部17へ1画素ずつ出力する。例えば、画素比較部17が16x16分(256個)あり、サブサンプル率が図3(a)に示すフルサンプルの場合には、16x16画素(256画素)それぞれの画素データがひとつひとつの画素比較部17へ割り当てられる。また、サブサンプル率が図3(b)に示す1/4サブサンプルの場合には、画素データ数は4x16画素(64画素)であるので、64画素分の画素データがまず64個の画素比較部17に割り当てられ、同様に同じ64画素分の画素データが他の64個の画素比較部17に割り当てられる。このようにして、同じ64個の画素データが4組の64個の画素比較部17に割り当てられることになる。
The original image
ステップST13において、制御部19はステップST12で決定した探索範囲内の探索位置を決定して予測画メモリ制御部15へ出力する。このとき、制御部19は探索位置を例えば探索範囲の左上から右方向に順番に移動するよう決定する。探索位置が例えば1画素単位に割り振られ、原画位置が16x16画素単位で割り振られていた場合、探索位置を受取った予測画メモリ制御部16は探索位置を例えば16x16画素単位の予測画の左上の画素の位置として16x16画素単位の予測画を予測画メモリ14から読み出して予測画サブサンプルフィルタ部16へ出力する。このとき、探索位置が複数出力されている場合には、予測画メモリ制御部15は複数分の予測画を予測画メモリ14から読み出して予測画サブサンプルフィルタ16へ出力する。
In step ST13, the
予測画メモリ制御部15から16x16画素単位の予測画を受け取った予測画サブサンプルフィルタ部16は、制御部19から受け取った予測画サブサンプル率に基づき受け取った16x16画素単位の予測画をフィルタ処理し、全ての画素比較部17へ1画素ずつ出力する。例えば、予測画サブサンプル率が図3(a)に示すフルサンプルの場合には、16x16画素(256画素)それぞれの画素データがひとつひとつの画素比較部17へ割り当てられる。また、サブサンプル率が図3(b)に示す1/4サブサンプルの場合には、複数の探索位置が制御部19から出力され、サブサンプル後の画素データ数は4x16画素(64画素)であるので、256個の画素比較部17に対し、4つの予測画を入力することができる。したがって、制御部19から4つの探索位置が予測画メモリ制御部15に入力され、予測画メモリ制御部15は異なる探索位置の16x16画素単位の予測画を読み出し、予測画サブサンプルフィルタ部16は4組の64画素の予測画を生成して、それぞれ画素比較部17に出力する。
The prediction image
すなわち、予測画サブサンプル率がフルサンプルの場合には、例えば探索位置が水平位置又は垂直位置の−32の位置の16x16画素の探索を1サイクルで処理できたとすると、1/4サブサンプルの場合には1サイクルで探索位置が、水平位置又は垂直位置の−32、−16、0、+16の4箇所の探索位置を処理することができる。この1/4サブサンプルの例では同じ処理量で4倍の探索範囲を探索できるが、1/8サブサンプルの場合には、同じ処理量で8倍の探索範囲を探索でき、これは、同じ処理量でより広い探索範囲を探索できることを意味する。 That is, when the predicted image sub-sample rate is a full sample, for example, a search of 16 × 16 pixels at a search position of −32 at the horizontal position or the vertical position can be processed in one cycle. In one cycle, four search positions, that is, −32, −16, 0, +16, which are horizontal positions or vertical positions, can be processed in one cycle. In this 1/4 subsample example, a search range of 4 times can be searched with the same processing amount. However, in the case of 1/8 subsample, an 8 times search range can be searched with the same processing amount, which is the same. This means that a wider search range can be searched with the processing amount.
このように、符号化制御情報に基づきサブサンプル率と探索範囲を可変にすることにより、動きが速い画像の場合には、サブサンプル率を上げて多くの画素を間引いて探索範囲を広くし、動きが遅く複雑な画像の場合には、サブサンプル率を下げて、例えばフルサブサンプル率にして探索範囲を狭くし詳細に探索することにより、演算量を増大させることなく、圧縮効率の高い動きベクトルを得ることができる。 In this way, by making the subsample rate and search range variable based on the encoding control information, in the case of a fast moving image, the subsample rate is increased to thin out many pixels to widen the search range, In the case of complex images with slow motion, the sub-sample rate is reduced, for example, the full sub-sample rate is narrowed and the search range is narrowed to search in detail, thereby increasing the compression efficiency without increasing the amount of computation. You can get a vector.
各画素比較部17は入力された原画の画素データと予測画の画素データの相関、例えば差分絶対値や差分2乗値等を演算して結果判定部18へ出力する。各画素比較部17から相関値を入力した結果判定部18は、相関値の総合値、例えば総和を演算し、最初の探索位置の場合は総合値と探索位置を保持し、2回目からの探索位置の場合には、保持してある総合値と比較して例えば総合値が一番小さい等、相関が高い方の総合値と探索位置を保持する。また、同じ原画が複数組、画素比較部17に割り当てられていた場合には、結果判定部18は、原画と予測画のお互いの組の中で一番相関が高いものを選択し、保持してある総合値との比較を行ってから保持する。
Each
ステップST14において、制御部19は次の探索位置が決定した探索範囲内であるか否かを確認し、次の探索位置がまだ探索範囲内であればステップST13に戻って、制御部19、予測画メモリ制御部15、予測画サブサンプルフィルタ部16、画素比較部17及び結果判定部18がそれぞれ上記の処理を行い、決定した探索範囲内の探索位置について全ての処理が完了した場合にはステップST15へ移行する。
In step ST14, the
ステップST15において、制御部19は動きベクトルの決定を指示するための判定フラグを結果判定部18に出力し、結果判定部18は保持している探索位置を動きベクトルとして出力する。
In step ST15, the
以上のように、この実施の形態1によれば、符号化制御情報に基づき原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を、所定の処理サイクルで複数の画素比較部17を有効に利用可能なように画素比較部17の数を考慮して決定することにより、同じ処理量でより広い探索範囲を探索することができ、演算量を増大させることなく圧縮効率の高い動きベクトルを探索することができるという効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, an original image subsample rate, a predicted image subsample rate, and a search range are effectively used based on encoding control information in a predetermined processing cycle. By deciding in consideration of the number of
実施の形態2.
この発明の実施の形態2による動きベクトル探索装置の構成を示すブロック図は実施の形態1の図1と同じである。連続する原画位置に対して結果判定部18からそれぞれ出力された動きベクトルは、最終的に符号化のときに同じような方向を向いていた方が高い圧縮効率が得られる傾向にある。しかし、空や海等のフラットな画像は探索した動きベクトルの方向がばらつくことが多い。そこで、この実施の形態2は、空や海等のフラットな画像の場合に、探索した動きベクトルが同じような方向を向くようにオフセットをかけるものである。
Embodiment 2. FIG.
The block diagram showing the configuration of the motion vector search apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as FIG. 1 of the first embodiment. The motion vectors output from the
図1において、結果判定部18は複数の画素比較部17から出力された相関値の総合値である例えば総和等を演算し、演算した総合値を制御部19からの判定オフセットにより重み付けし、制御部19から探索範囲内の全ての探索が終了したときに出力される判定フラグを入力し、探索範囲内で最も小さく、判定オフセットにより重み付けされた総合値とその探索位置により、相関が最も高い動きベクトルを決定する。また、制御部19は外部から入力された例えばMPEGの符号化方式で規定されているビデオシーケンス(M値)やf−code、ピクチャタイプ等の符号化制御情報に基づき画像の特徴を判断し、画像の特徴に応じて所定の処理サイクルで複数の画素比較部17を最も有効に利用可能な原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲、及び動きベクトルを所定の方向に向ける判定オフセットを決定し、符号化対象の原画位置とサブサンプル率、予測画の探索位置とサブサンプル率、判定オフセット、判定フラグを出力する。その他の構成要素は実施の形態1と同じである。
In FIG. 1, the
次に動作について説明する。
図4は制御部19の処理の流れを示すフローチャートである。ステップST21は原画位置を決定するステップ、ステップST22は符号化制御情報に基づき原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲を決定するステップ、ステップST23は決定された探索範囲内の探索位置を決定し、符号化制御情報に基づき判定オフセットを決定するステップ、ステップST24は次の探索位置がまだ探索範囲内であればステップST23に戻り、探索範囲内の探索位置について全ての処理が完了した場合にはステップST25へ移行するステップ、ステップST25は動きベクトルの決定を指示するための判定フラグを出力するステップである。一つの原画位置の探索が終了すると、次の原画位置の探索を行うためにステップST21へ戻る。
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of the
ステップST21における制御部19の処理は実施の形態1の図2のステップST11と同じであり、原画メモリ制御部12の処理も実施の形態1と同じである。また、ステップST22における制御部19の処理は実施の形態1の図2のステップST12と同じであり、原画サンプルフィルタ部13の処理も実施の形態1と同じである。
The process of the
ステップST23において、制御部19は、ステップST22で決定した探索範囲内の探索位置を決定して予測画メモリ制御部16へ出力すると共に、符号化制御情報に基づき動きベクトルを所定の方向に向けるための判定オフセットを決定して結果判定部18に出力する。探索位置を受け取った予測画メモリ制御部16の処理、16x16画素単位の予測画を受け取った予測画サブサンプルフィルタ部16の処理、原画の画素データと予測画の画素データを入力した各画素比較部17の処理は、実施の形態1と同様である。
In step ST23, the
各画素比較部17から相関値を入力した結果判定部18は、相関値の総合値、例えば総和を演算し、演算した総合値に制御部19からの判定オフセットを例えば加算することにより、演算した総合値を制御部19からの判定オフセットにより重み付けし、最初の探索位置の場合は重み付けした総合値と探索位置を保持し、2回目からの探索位置の場合には、保持してある重み付けした総合値と比較して、例えば重み付けした総合値が一番小さい等、相関が高い方の重み付けした総合値と探索位置を保持する。また、同じ原画が複数組、画素比較部17に割り当てられていた場合には、原画と予測画のお互いの組の中で一番相関が高いものを選択し、保持してある重み付けした総合値との比較を行ってから保持する。
The
ステップST24における制御部19の処理は実施の形態1の図2のステップST14と同じである。また、ステップST25における制御部19の処理は実施の形態1の図2のステップST15と同じであり、結果判定部18の処理も実施の形態1と同じである。
The process of the
以上のように、この実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、符号化制御情報に基づき決定した、動きベクトルを所定の方向に向けるための判定オフセットで相関値の総合値を重み付けすることにより、決定される動きベクトルを意図的に制御することができ、例えばMPEG等の可変長符号化処理の場合に、同じような量、同じような方向を持った動きベクトルを連続させることができ、演算量を増大させることなく、より圧縮効率の高い動きベクトルを探索することができるという効果が得られる。 As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the correlation is determined with the determination offset for directing the motion vector in a predetermined direction determined based on the encoding control information. By weighting the total value of the values, the determined motion vector can be intentionally controlled. For example, in the case of variable-length encoding processing such as MPEG, it has the same amount and the same direction. The motion vectors can be continued, and an effect is obtained that a motion vector with higher compression efficiency can be searched without increasing the amount of calculation.
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による動きベクトル探索装置の構成を示すブロック図である。この動きベクトル探索装置は、実施の形態1の図1の動きベクトル探索装置に、画像特徴演算部20を追加したものであり、その他の構成は図1に示す構成と同様である。画像特徴演算部20は、原画メモリ制御部12が原画メモリ11より読み出した原画から例えば画素データの平均、分散、偏差や、シーンチェンジの検出等により画像の特徴を演算する。また、制御部19は、符号化制御情報と画像特徴演算部20により演算された画像の特徴に基づき、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定する。
Embodiment 3 FIG.
5 is a block diagram showing a configuration of a motion vector search apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. This motion vector search device is obtained by adding an image
次に動作について説明する。
画像特徴演算部20は、原画メモリ制御部12が読み出した原画に対して、例えば画素データの平均、分散、偏差や、場面の切り変わり目であるシーンチェンジの検出等により画像の特徴を演算して制御部20へ出力する。制御部19は、符号化制御情報に基づき判断した画像の特徴に、画像特徴演算部20により演算された画像の特徴を加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定する。例えば、空や海等、あまり複雑ではないフラットな画像に対してはサブサンプル率を下げて広い範囲を探索させず、かつ判定オフセットを調整して動きベクトルのばらつきを抑えたり、動きの速い画像に対してはサブサンプル率を上げ広い範囲を探索させて、圧縮効率の高い動きベクトルを探索させる制御を行う。この場合、制御部19は、実施の形態1と同様に、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を、所定の処理サイクルで複数の画素比較部17を有効に利用可能なように画素比較部17の数を考慮して決定する。その他の処理は実施の形態2と同様である。
Next, the operation will be described.
The image
以上のように、この実施の形態3によれば、実施の形態2と同様の効果が得られると共に、原画の画素データの平均、分散、偏差や、シーンチェンジの検出等により演算された画像の特徴も加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定することにより、さらに圧縮効率の高い動きベクトルを探索することができるという効果が得られる。 As described above, according to the third embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the image calculated by the average, variance, deviation, scene change detection, etc. of the pixel data of the original image can be obtained. By determining the original image subsample rate, the predicted image subsample rate, the search range, and the determination offset in consideration of the characteristics, it is possible to search for a motion vector with higher compression efficiency.
この実施の形態3では、制御部19が、画像特徴演算部20により演算された画像の特徴を加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定しているが、画像特徴演算部20により演算された画像の特徴を加味して、実施の形態1と同様に、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲のみを決定しても良い。
In the third embodiment, the
実施の形態4.
図6はこの発明の実施の形態4による動きベクトル探索装置の構成を示すブロック図である。この動きベクトル探索装置は、実施の形態1の図1の動きベクトル探索装置に、動きベクトル保存部21を追加したものであり、その他の構成は図1に示す構成と同様である。動きベクトル保存部21はすでに探索が終了して結果判定部18から出力された動きベクトルを保存し、制御部19は、符号化制御情報と動きベクトル保存部21に保存されている動きベクトルに基づき、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a motion vector search apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. This motion vector search device is obtained by adding a motion
次に動作について説明する。
動きベクトル保存部21は結果判定部18から出力された動きベクトルを複数保存している。制御部19は、符号化制御情報と保存されている動きベクトルに基づき、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットの決定を行う。例えば、カメラが横方向や縦方向に移動することにより画面がパンするような画像の場合に、画面上のものは全て同じ方向へ動いたように見える。このようなときには、動きベクトルは同じような量、同じような方向になる。そこで、制御部19は、すでに符号化が終了した他の動きベクトルの傾向を分析することにより、画像がどちらの方向にどれだけの量だけ動くかを判定し、それに対応した原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定することができる。この場合、制御部19は、実施の形態1と同様に、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を、所定の処理サイクルで複数の画素比較部17を有効に利用可能なように画素比較部17の数を考慮して決定する。その他の処理は実施の形態2と同様である。
Next, the operation will be described.
The motion
以上のように、この実施の形態4によれば、実施の形態2と同様の効果が得られると共に、すでに符号化が終了した他の動きベクトルの傾向も加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定することにより、さらに圧縮効率の高い動きベクトルを探索することができるという効果が得られる。 As described above, according to the fourth embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the tendency of other motion vectors that have already been encoded is taken into account, and the original picture subsample rate and prediction By determining the image subsample rate, the search range, and the determination offset, it is possible to search for a motion vector with higher compression efficiency.
この実施の形態4では、制御部19が、動きベクトル保存部21に保存されている動きベクトルを加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定しているが、動きベクトル保存部21に保存されている動きベクトルを加味して、実施の形態1と同様に、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲のみを決定しても良い。
In the fourth embodiment, the
11 原画メモリ、12 原画メモリ制御部、13 原画サブサンプルフィルタ部、14 予測画メモリ、15 予測画メモリ制御部、16 予測画サブサンプルフィルタ部、17 画素比較部、18 結果判定部、19 制御部、20 画像特徴演算部、21 動きベクトル保存部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
指示された原画位置の原画を上記原画メモリから読み出す原画メモリ制御部と、
指示された原画サブサンプル率に基づき、上記原画メモリ制御部により読み出された原画をフィルタ処理する原画サブサンプルフィルタと、
探索対象の予測画を格納する予測画メモリと、
指示された一つ又は複数の探索位置の予測画を上記予測画メモリから読み出す予測画メモリ制御部と、
指示された予測画サブサンプル率に基づき、上記予測画メモリ制御部により読み出された予測画をフィルタ処理する予測画サブサンプルフィルタと、
上記フィルタ処理された原画と上記フィルタ処理された予測画の相関値を求める複数の画素比較器と、
上記各画素比較器により求められた相関値の総合値を演算し、探索範囲内で演算した総合値が最も小さい探索位置を動きベクトルとして決定する結果判定部と、
符号化方式の符号化制御情報に基づき上記原画サブサンプル率、上記予測画サブサンプル率及び上記探索範囲を上記画素比較器の数を考慮して決定し、上記原画位置、決定した上記探索範囲内の探索位置、並びに決定した上記原画サブサンプル率及び上記予測画サブサンプル率を指示する制御部とを備えた動きベクトル探索装置。 An original picture memory for storing the original picture to be encoded;
An original image memory control unit for reading out the original image at the designated original image position from the original image memory;
An original image subsample filter that filters the original image read out by the original image memory control unit based on the instructed original image subsample rate;
A predicted image memory for storing a predicted image to be searched;
A predicted image memory control unit that reads a predicted image at one or more designated search positions from the predicted image memory;
A predicted image subsample filter that filters the predicted image read by the predicted image memory control unit based on the instructed predicted image subsample rate;
A plurality of pixel comparators for determining a correlation value between the filtered original image and the filtered predicted image;
A result determination unit that calculates a total value of correlation values obtained by the pixel comparators and determines a search position having the smallest total value calculated within the search range as a motion vector;
The original image subsample rate, the predicted image subsample rate, and the search range are determined in consideration of the number of pixel comparators based on the encoding control information of the encoding method, and the original image position and the determined search range are within And a control unit for instructing the determined original image subsample rate and the predicted image subsample rate.
制御部は上記画像特徴演算部により演算された画像の特徴を加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を決定することを特徴とする請求項1記載の動きベクトル探索装置。 An image feature calculation unit that calculates the characteristics of the image of the original image to be encoded read by the original image memory control unit;
2. The motion vector search apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines the original image subsample rate, the predicted image subsample rate, and the search range in consideration of the image features calculated by the image feature calculation unit. .
制御部は上記動きベクトル保存部に保存されている動きベクトルを加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を決定することを特徴とする請求項1記載の動きベクトル探索装置。 A motion vector storage unit that stores the motion vector determined by the result determination unit;
2. The motion vector search apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines an original image subsample rate, a predicted image subsample rate, and a search range in consideration of a motion vector stored in the motion vector storage unit. .
結果判定部は上記判定オフセットで相関値の総合値を重み付けして上記動きベクトルを決定することを特徴とする請求項1記載の動きベクトル探索装置。 The control unit determines a determination offset for directing the motion vector in a predetermined direction based on the encoding control information,
2. The motion vector search apparatus according to claim 1, wherein the result determination unit determines the motion vector by weighting a total value of correlation values with the determination offset.
制御部は上記画像特徴演算部により演算された画像の特徴を加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率、探索範囲及び判定オフセットを決定することを特徴とする請求項4記載の動きベクトル探索装置。 An image feature calculation unit that calculates the characteristics of the image of the original image to be encoded read by the original image memory control unit;
5. The motion according to claim 4, wherein the control unit determines an original image subsample rate, a predicted image subsample rate, a search range, and a determination offset in consideration of the image feature calculated by the image feature calculation unit. Vector search device.
制御部は上記動きベクトル保存部に保存されている動きベクトルを加味して、原画サブサンプル率、予測画サブサンプル率及び探索範囲を決定することを特徴とする請求項4記載の動きベクトル探索装置。 A motion vector storage unit that stores the motion vector determined by the result determination unit;
5. The motion vector search apparatus according to claim 4, wherein the control unit determines the original image subsample rate, the predicted image subsample rate, and the search range in consideration of the motion vectors stored in the motion vector storage unit. .
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---|---|---|---|---|
JP2010016697A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Canon Inc | Motion vector searching device and control method thereof |
JP2015073192A (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 日本電信電話株式会社 | Video encoder and video encoding program |
JP2017225199A (en) * | 2017-09-28 | 2017-12-21 | 日本電信電話株式会社 | Video encoding device and video encoding program |
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2004
- 2004-03-03 JP JP2004059412A patent/JP2005252593A/en active Pending
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