JP2006140683A - Image coder - Google Patents

Image coder Download PDF

Info

Publication number
JP2006140683A
JP2006140683A JP2004327491A JP2004327491A JP2006140683A JP 2006140683 A JP2006140683 A JP 2006140683A JP 2004327491 A JP2004327491 A JP 2004327491A JP 2004327491 A JP2004327491 A JP 2004327491A JP 2006140683 A JP2006140683 A JP 2006140683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
motion
motion vector
block
vertical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004327491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Tanaka
英一 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2004327491A priority Critical patent/JP2006140683A/en
Publication of JP2006140683A publication Critical patent/JP2006140683A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image coder, capable of obtaining a higher quality image than the conventional one with a small circuit scale and a small throughput. <P>SOLUTION: The image coder decides the existence of a moving component in the vertical direction of the apparatus by each frame, adaptively turns an input moving image in any block unit using the decision result, detects the horizontal movement from the turned image and a reference image to search for its moving vector, adaptively converts the searched horizontal moving vector to a vertical moving vector, compensates the movement relative to the turned reference image using the decision result while always using its moving vector as a horizontal moving vector, and estimates and codes by using the result obtained by movement compensating means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は動画像符号化における動き補償ベクトルを検出する動画像撮像装置に関し、画像符号化装置に関する。   The present invention relates to a moving image capturing apparatus that detects a motion compensation vector in moving image encoding, and to an image encoding apparatus.

動画像を符号化する場合、時間的に前後のフレームを利用して符号化する、フレーム間符号化を使用するのが従来の技術として一般的である。これはフレーム間における画像相関性を利用し、動きベクトルとして符号化する方法である。動きベクトルを用いることで符号化効率が上がり、動画像のデータ量を削減できる。   In the case of encoding a moving image, it is general as a conventional technique to use interframe encoding in which encoding is performed using temporally preceding and following frames. This is a method of encoding as a motion vector using image correlation between frames. By using the motion vector, the encoding efficiency is improved and the data amount of the moving image can be reduced.

動きベクトルの探索は、現フレームの注目ブロックを元に参照フレーム内の相関性の高いブロックを探索するブロックマッチング方が知られている。探索する範囲の形状および探索の精度は、符号化に要する時間や回路規模に依存する。   As a search for a motion vector, a block matching method for searching for a highly correlated block in a reference frame based on a target block of a current frame is known. The shape of the search range and the search accuracy depend on the time required for encoding and the circuit scale.

探索の精度を上げればより最適なブロックマッチングが行われ、予測誤差は小さくなり、高い圧縮率で符号化できる。逆に回路規模や符号化時間を優先させるために探索の精度を下げると予測誤差は大きくなり、圧縮率が低くなる。探索の精度を上げた場合と比較すると、同等の画質でもデータ量は大きくなる。言い換えれば、データ量を同等にした場合は画質の面で不利になるということである。探索の精度と圧縮画像の画質は、一般的にトレードオフの関係と考えられている。   If the search accuracy is increased, more optimal block matching is performed, the prediction error is reduced, and encoding can be performed with a high compression rate. Conversely, if the search accuracy is lowered in order to prioritize the circuit scale and encoding time, the prediction error increases and the compression rate decreases. Compared with the case where the search accuracy is increased, the amount of data becomes large even with the same image quality. In other words, if the data amount is made equal, it is disadvantageous in terms of image quality. The accuracy of search and the image quality of a compressed image are generally considered to have a trade-off relationship.

この問題に対応するため、特許文献1の動き検出法及びその装置並びにカメラ一体型記録装置が開示されている。   In order to cope with this problem, a motion detection method and apparatus and a camera-integrated recording apparatus disclosed in Patent Document 1 are disclosed.

特許文献1における動き検出法及びその装置並びにカメラ一体型記録装置では、時間的に前後する参照フレームだけではなく、カメラの情報(ズーム、フォーカス、動きセンサ等)を用いて動きベクトルの探索範囲を決定することを特徴としている。同じ探索の精度でも、現フレームの注目ブロックを中心にベクトル探索を行うよりも、より正確な動きベクトルの検出を可能としている。
特開平8−140087号公報
In the motion detection method and apparatus and the camera-integrated recording apparatus disclosed in Patent Document 1, not only a reference frame that moves back and forth in time but also camera information (zoom, focus, motion sensor, etc.) is used to set a motion vector search range. It is characterized by deciding. Even with the same search accuracy, more accurate motion vectors can be detected than when a vector search is performed centering on the target block of the current frame.
JP-A-8-140087

前記開示例を使用することで、面積的に同じ探索範囲でも、通常の探索より良好なブロックマッチングの結果を得られることが可能である。しかしながら、探索範囲を拡大しなくてもよいという点では有利だが、その分処理が煩雑になってしまうという問題が生じてくる。   By using the disclosed example, it is possible to obtain a better block matching result than a normal search even in the same search range in area. However, although it is advantageous in that the search range does not have to be expanded, there arises a problem that the processing becomes complicated accordingly.

また、多くのカメラの情報をリアルタイムで取り扱わねばならないため、制御そのものも複雑になってしまうという問題もある。   In addition, since the information of many cameras must be handled in real time, there is a problem that the control itself becomes complicated.

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、画像符号化装置の動きセンサ情報を利用して水平方向の動きベクトル検出手段を垂直方向に適応的に用いることで、処理負荷を軽減させ、回路規模/符号化時間を増大させることなく、より効率のよい圧縮画像を得ることができる画像符号化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above points. By using the motion vector detection means in the horizontal direction adaptively using the motion sensor information of the image encoding device, the processing load is reduced. An object of the present invention is to provide an image encoding apparatus that can reduce the size and increase the circuit size / encoding time and obtain a more efficient compressed image.

前記課題を解決するため、本願の請求項1に記載した画像符号化装置は、画像符号化装置自体の動きを検出する動き検出手段と、該動き検出手段により検出された動き情報から画像符号化装置の上下方向の動き成分の有無をフレームごとに判定する垂直方向動き判定手段と、該垂直方向動き判定手段の結果を用いて前記入力動画像を適応的に任意のブロック単位で回転するブロック画像回転手段と、該ブロック画像回転手段から出力される画像と後述する回転参照画像から水平方向の動きを検出してその動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、該動きベクトル探索手段で検出された水平方向の動きベクトルを適応的に垂直方向の動きベクトルに変換する動きベクトル変換手段と、該動きベクトル変換手段が出力した動きベクトルを用いて後述する回転参照画像に対して動き補償を行う動き補償手段と、該動き補償手段によって得られた結果を用いて予測符号化する予測符号化手段と、該予測符号化手段の出力を復号して局所復号画像を生成する局所復号手段と、前記垂直方向動き判定手段の結果を用いて適応的に該局所復号画像を回転して回転局所復号画像を出力する局所復号画像回転手段と該回転局所復号画像を蓄積して参照画像とする参照画像記憶手段を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an image encoding device according to claim 1 of the present application includes a motion detection unit that detects a motion of the image encoding device itself, and an image encoding from motion information detected by the motion detection unit. Vertical motion determination means for determining the presence or absence of a vertical motion component of the apparatus for each frame, and a block image that adaptively rotates the input moving image in units of arbitrary blocks using the result of the vertical direction motion determination means Rotation means, motion vector search means for detecting a motion in the horizontal direction from an image output from the block image rotation means and a rotation reference image described later, and searching for the motion vector, and detected by the motion vector search means Motion vector conversion means for adaptively converting a horizontal motion vector into a vertical motion vector, and a motion vector output by the motion vector conversion means And a motion compensation unit that performs motion compensation on the rotated reference image, which will be described later, a prediction encoding unit that performs prediction encoding using a result obtained by the motion compensation unit, and an output of the prediction encoding unit A local decoding means for generating a local decoded image, a local decoded image rotating means for adaptively rotating the local decoded image using a result of the vertical direction motion judging means and outputting a rotated local decoded image, and the rotated local Reference image storage means for storing the decoded image as a reference image is provided.

請求項2に記載した画像符号化装置は、画像符号化装置自体の動きを検出する動き検出手段と、該動き検出手段により検出された動き情報から画像符号化装置の上下方向の動き成分の有無をフレームごとに判定する垂直方向動き判定手段と、該垂直方向動き判定手段の結果を用いて前記入力動画像を適応的に任意のブロック単位で回転するブロック画像回転手段と、該ブロック画像回転手段から出力される画像と後述するブロック回転参照画像から水平方向の動きを検出してその動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、該動きベクトル探索手段で検出された水平方向の動きベクトルを適応的に垂直方向の動きベクトルに変換する動きベクトル変換手段と、該動きベクトル変換手段が出力した動きベクトルを用いて後述するブロック回転参照画像に対して動き補償を行う動き補償手段と、該動き補償手段によって得られた結果を用いて予測符号化する予測符号化手段と、該予測符号化手段の出力を復号して局所復号画像を生成する局所復号手段と、該局所復号手段より出力するデータを記憶する参照画像記憶手段と、該参照画像記憶手段に蓄積した画像の任意のブロックを前記垂直方向動き判定手段の結果を用いて適応的に回転して参照ブロック回転画像として出力する参照ブロック回転画像生成手段を備えたことを特徴とする。   The image encoding device according to claim 2 includes a motion detection unit that detects a motion of the image encoding device itself, and presence / absence of a vertical motion component of the image encoding device from the motion information detected by the motion detection unit. Vertical direction motion determination means for determining each frame, block image rotation means for adaptively rotating the input moving image in units of arbitrary blocks using the result of the vertical direction motion determination means, and the block image rotation means A motion vector search means for detecting a motion in a horizontal direction from an image output from the block rotation reference image described later and a motion vector search means, and a horizontal motion vector detected by the motion vector search means is adaptively applied. Motion vector converting means for converting the motion vector into a vertical motion vector, and a block described later using the motion vector output by the motion vector converting means Motion compensation means for performing motion compensation on the transreference image, prediction encoding means for predictive encoding using the result obtained by the motion compensation means, and local decoding by decoding the output of the prediction encoding means Using local decoding means for generating an image, reference image storage means for storing data output from the local decoding means, and an arbitrary block of the image stored in the reference image storage means, using the result of the vertical direction motion determination means And a reference block rotation image generating means for adaptively rotating and outputting as a reference block rotation image.

請求項3に記載した画像符号化装置は、垂直方向動き検出手段は水平・垂直の動きの比率から垂直方向の動きとして検出することを特徴とする。   The image coding apparatus according to claim 3 is characterized in that the vertical motion detection means detects the motion in the vertical direction from the ratio of the horizontal and vertical motions.

請求項4に記載した画像符号化装置は、垂直方向動き検出手段は垂直方向の動きが特定の時間連続した場合にのみ垂直方向の動きとして検出することを特徴とする。   The image coding apparatus according to claim 4 is characterized in that the vertical direction motion detecting means detects the vertical direction motion only when the vertical direction motion continues for a specific time.

画像符号化装置の動きセンサ情報を利用して水平方向の動きベクトル検出手段を垂直方向に適応的に用いることで、処理負荷を軽減させ、回路規模/符号化時間を増大させることなく、より効率のよい圧縮画像を得ることができる。   By using the motion sensor information of the image coding apparatus in the horizontal direction adaptively using the motion vector detection means in the vertical direction, the processing load is reduced, and the circuit scale / encoding time is not increased and the efficiency is increased. A good compressed image can be obtained.

以下、本発明における実施の形態を添付図を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は第1の実施の形態を示した図である。   FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment.

100は任意の大きさのブロック単位で入力される入力ブロック画像データ、101は入力画像をブロック単位で適応的に反時計回りに90度回転するブロック画像回転部、102は現注目ブロック画像と参照ブロック画像から動きベクトルを探索する動きベクトル探索部、103は動きベクトルの方向を適応的に反時計回りに90度回転して出力する動きベクトル変換部、104は参照ブロック画像に対して動き補償を行い現注目ブロックに直交変換および量子化を施す直交変換・量子化部、105は直交変換・量子化されたデータに対して逆変換を施す局所復号部、106は参照ブロック画像を適応的に反時計回りに90度回転する参照画像回転部、107は参照画像を任意のフレーム分保持する参照画像フレームメモリ、109は撮像装置自体の動きを検出する動きセンサ、108は動き検出から垂直方向の動きを判定する垂直方向動き判定部、110は画像符号化装置から出力される符号化データである。   100 is input block image data input in units of arbitrary blocks, 101 is a block image rotation unit that adaptively rotates the input image 90 degrees counterclockwise in units of blocks, and 102 is referred to as the current block image of interest. A motion vector search unit for searching for a motion vector from the block image, 103 is a motion vector conversion unit that adaptively rotates the direction of the motion vector by 90 degrees counterclockwise, and 104 outputs motion compensation for the reference block image. An orthogonal transform / quantization unit that performs orthogonal transform and quantization on the current block of interest, 105 a local decoding unit that performs inverse transform on the orthogonal transformed / quantized data, and 106 adaptively demodulates the reference block image. Reference image rotation unit that rotates 90 degrees clockwise, 107 is a reference image frame memory that holds an arbitrary number of frames of reference images, and 109 is an image pickup unit Movement sensor for detecting movement of the 置自 body, 108 vertical motion determination unit determines the movement in the vertical direction from the motion detector, 110 is a coded data output from the image coding apparatus.

データの主な流れを図1、図7を用いて説明する。   The main flow of data will be described with reference to FIGS.

ブロック画像回転部101は、現注目ブロックである入力ブロック画像100を垂直方向動き判定部108の情報を元に適応的に90度反時計回りに回転処理を施して動きベクトル探索部102へ出力する。垂直方向動き判定部108から回転指示がこない場合、ブロック画像回転部101は入力ブロック画像100を回転することなく動きベクトル探索部102へ出力する。動きベクトル探索部102はブロック画像回転部101から出力されたブロック画像と参照画像フレームメモリ107から出力された現注目ブロックと同じ位置に相当する参照ブロック画像を中心とした複数の水平方向ブロック画像と順次比較し、両者の相関性が最も高いブロックに関して水平方向の動きベクトルを生成する。   The block image rotation unit 101 adaptively rotates the input block image 100, which is the current block of interest, by 90 degrees counterclockwise based on information from the vertical direction motion determination unit 108, and outputs the result to the motion vector search unit 102. . When there is no rotation instruction from the vertical direction motion determination unit 108, the block image rotation unit 101 outputs the input block image 100 to the motion vector search unit 102 without rotating. The motion vector search unit 102 includes a plurality of horizontal block images centered on the block image output from the block image rotation unit 101 and the reference block image corresponding to the same position as the current target block output from the reference image frame memory 107. By comparing sequentially, a motion vector in the horizontal direction is generated for the block having the highest correlation between the two.

動きベクトル変換部103は垂直方向動き判定部108からの指示で、適応的に水平方向の動きベクトルを垂直方向の動きベクトルへ変換して直交変換・量子化部104へと出力する。垂直方向動き判定部108から回転指示がない場合、動きベクトル変換部103は水平方向の動きベクトルを垂直方向の動きベクトルへの変換を行わない。垂直方向動き判定部108は、動きセンサ109にて画像符号化装置の垂直方向の動きが検出されないときは、ブロック画像回転部101、動きベクトル変換部103、直交変換・量子化部104、参照画像回転部106に対して回転指示を出さず、画像符号化装置はそのフレームでは回転処理を行わない。   The motion vector conversion unit 103 adaptively converts a horizontal motion vector into a vertical motion vector in response to an instruction from the vertical direction motion determination unit 108, and outputs it to the orthogonal transform / quantization unit 104. When there is no rotation instruction from the vertical direction motion determination unit 108, the motion vector conversion unit 103 does not convert the horizontal direction motion vector into the vertical direction motion vector. When the motion sensor 109 does not detect the vertical motion of the image encoding device, the vertical motion determination unit 108 detects the block image rotation unit 101, the motion vector conversion unit 103, the orthogonal transform / quantization unit 104, and the reference image. The rotation instruction is not issued to the rotation unit 106, and the image coding apparatus does not perform rotation processing on the frame.

直交変換・量子化部104は動きベクトル変換部103が出力した動きベクトルを用いて参照画像フレームメモリ107の出力に対して動き補償を行い、入力ブロック画像100を直交変換後、量子化する。ここで、垂直方向動き判定部108にて垂直方向の動きが判定されていた場合、垂直方向動き判定部108の指示により参照画像フレームメモリ107の出力である参照ブロック画像は反時計回りに90度回転しているので、直交変換・量子化部104内で参照ブロック画像を時計回りに90度回転して元に戻してから動き補償・符号化を行い、符号化データ110として出力する。   The orthogonal transform / quantization unit 104 performs motion compensation on the output of the reference image frame memory 107 using the motion vector output from the motion vector conversion unit 103, and quantizes the input block image 100 after orthogonal transform. Here, when vertical motion is determined by the vertical motion determination unit 108, the reference block image output from the reference image frame memory 107 is 90 degrees counterclockwise according to an instruction from the vertical motion determination unit 108. Since it is rotated, the reference block image is rotated 90 degrees clockwise in the orthogonal transform / quantization unit 104 to restore the original, and then motion compensation / encoding is performed and output as encoded data 110.

一方、動きセンサ109は撮像装置自体の水平方向・垂直方向の動きを検出する。垂直方向動き判定部108は、水平方向と垂直方向の動きの大きさを比較し、垂直方向の動きが大きい場合、ブロック画像回転部101、動きベクトル変換部103、直交変換・量子化部104、参照画像回転部106に垂直方向の動きベクトル探索に動作を切り換える指示を出す。   On the other hand, the motion sensor 109 detects the movement of the imaging apparatus itself in the horizontal direction and the vertical direction. The vertical motion determination unit 108 compares the magnitudes of horizontal and vertical motions, and when the vertical motion is large, the block image rotation unit 101, the motion vector conversion unit 103, the orthogonal transform / quantization unit 104, The reference image rotation unit 106 is instructed to switch the operation to a vertical motion vector search.

図7を例として用い、参照画像生成方法について述べる。図7は撮像装置自体の動きに応じた参照画像の生成タイミングを表した図である。フレーム番号1〜4は撮像が始まって垂直方向動き判定部108にて水平方向の動きと判定されたフレーム、フレーム番号5〜12は垂直方向の動きと判定されたフレーム、フレーム番号13〜17は水平方向の動きと判定されたフレームである。   A reference image generation method will be described using FIG. 7 as an example. FIG. 7 is a diagram showing the generation timing of the reference image according to the movement of the imaging apparatus itself. Frame numbers 1 to 4 are frames that have been picked up and determined to be horizontal movement by the vertical direction movement determination unit 108, frame numbers 5 to 12 are frames that are determined to be vertical movement, and frame numbers 13 to 17 are It is a frame determined to be a horizontal movement.

図7のフレーム番号1は撮像の開始であり、最初のフレームは強制的にフレーム内符号化を行い、参照画像として局所復号部105で復号化される。フレーム番号5で示されているように垂直方向動き判定部108にて時間的に直前のフレームでは水平方向に動いていると判定されていたが現フレームにおいては垂直方向の動きであると判定された場合、およびそれとは逆にフレーム番号13で示されているように時間的に直前のフレームまで垂直方向に動いていると判定されていたが現フレームにおいては水平方向の動きである判定された場合、直交変換・量子化部104は動きベクトルの情報を使用せず、入力ブロック画像100のみでフレーム内符号化を行う。   Frame number 1 in FIG. 7 is the start of imaging, and the first frame is forcibly subjected to intra-frame coding, and is decoded by the local decoding unit 105 as a reference image. As indicated by frame number 5, the vertical motion determination unit 108 determines that the frame is moving in the horizontal direction in the immediately preceding frame, but it is determined that the current frame is moving in the vertical direction. And, conversely, as indicated by frame number 13, it was determined that the frame had moved in the vertical direction up to the previous frame in time, but the current frame was determined to be in the horizontal direction. In this case, the orthogonal transform / quantization unit 104 performs intra-frame coding using only the input block image 100 without using motion vector information.

また、生成されたフレーム内符号化画像を新たな参照画像とするため、直交変換・量子化されたデータは、局所復号部105でブロック画像データに復号化される。フレーム番号5においては、ブロック画像データは垂直方向動き判定部108の指示に従い参照画像回転部106にて90度反時計回りに回転され、参照画像フレームメモリ107に蓄積され、一画面分のデータが保持される。フレーム番号13においては、ブロック画像データは、回転処理を施されずに参照画像フレームメモリ107に蓄積され、一画面分のデータが保持される。参照画像フレームメモリ107に記憶された参照画像は、適宜動きベクトル探索部102からブロック単位で読み出され、動きベクトル探索に使用される。   In addition, in order to use the generated intraframe encoded image as a new reference image, the orthogonally transformed / quantized data is decoded into block image data by the local decoding unit 105. In frame number 5, the block image data is rotated 90 degrees counterclockwise by the reference image rotation unit 106 in accordance with an instruction from the vertical direction motion determination unit 108, stored in the reference image frame memory 107, and data for one screen is stored. Retained. In the frame number 13, the block image data is accumulated in the reference image frame memory 107 without being subjected to rotation processing, and data for one screen is held. The reference image stored in the reference image frame memory 107 is appropriately read out from the motion vector search unit 102 in units of blocks and used for motion vector search.

以上のように、垂直方向の動きが検出された最初のフレームであるフレーム番号5と垂直方向の動きが検出されなくなった最初のフレームであるフレーム番号13では参照画像は新たに生成される。   As described above, a reference image is newly generated in frame number 5 which is the first frame in which the vertical motion is detected and frame number 13 which is the first frame in which the vertical motion is no longer detected.

以上のように、撮像装置自体の動きが変化する度に新たな参照画像を生成することで、より良好なブロックマッチングを得ることができる。   As described above, it is possible to obtain better block matching by generating a new reference image each time the movement of the imaging apparatus itself changes.

図1、図3、図4、図5を用いて第1の実施の形態の具体例を示す。   A specific example of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, and 5.

図3は画像符号化装置が水平方向の動きのみ生じている例を示した図である。この例図では、前方予測について述べているが、同様の手法で後方予測あるいは両方向予測でも適用可能である。   FIG. 3 is a diagram showing an example in which the image coding apparatus has only a horizontal movement. In this example diagram, forward prediction is described, but it is also possible to apply backward prediction or bidirectional prediction in the same manner.

(a)は現在の入力画像フレーム、(b)は参照画像、301は現入力画像フレームの注目ブロックの拡大図、302〜304は参照画像における現入力画像フレームの注目ブロックの位置を中心とした水平方向の3つのブロック拡大図である。なお、この例図では(a)(b)とも説明簡略化のため9×6の54ブロックに分割しているが、ブロック数については特に規定しない。また、水平方向の探索範囲を3ブロックとしているのも簡略化のためであり、特に規定するものではない。   (A) is the current input image frame, (b) is the reference image, 301 is an enlarged view of the target block of the current input image frame, and 302 to 304 are centered on the position of the target block of the current input image frame in the reference image. It is an enlarged view of three blocks in the horizontal direction. In this example diagram, both (a) and (b) are divided into 9 × 6 54 blocks for simplicity of explanation, but the number of blocks is not particularly defined. In addition, the reason why the horizontal search range is set to three blocks is for simplification and is not particularly specified.

処理対象である現画像の注目ブロックが301であった例について説明する。図3のように画像符号化装置が右方向へ移動しているとき、被写体の位置は現画像(a)と時間的に前のフレームである参照画像(b)のような関係となる。この場合、画像符号化装置に垂直方向の動きがないので、垂直方向動き判定部108からの指示は出ない。従ってブロック画像回転部101、動きベクトル変換部103、参照画像回転部106はブロックデータに対して回転処理を行わず、そのまま水平方向の動きベクトル検出となる。   An example in which the target block of the current image to be processed is 301 will be described. As shown in FIG. 3, when the image coding apparatus is moving in the right direction, the position of the subject is in a relationship such as the current image (a) and the reference image (b) which is a temporally previous frame. In this case, since there is no vertical motion in the image encoding device, no instruction is issued from the vertical motion determination unit 108. Accordingly, the block image rotation unit 101, the motion vector conversion unit 103, and the reference image rotation unit 106 do not perform the rotation process on the block data, and detect the motion vector in the horizontal direction as it is.

この図の例では探索範囲は現注目ブロック301の位置に対応した参照画像のブロック303を中心とした左右のブロック301とブロック304である。ここでは、ブロック304が最も相関度が高いので、ブロック304が動きベクトル探索部102で選択されて、水平方向のみの動きベクトルが検出される。検出された動きベクトルは、動きベクトル変換部103に出力されるが、垂直方向動き判定部108からの回転指示がないので、垂直方向と水平方向の動きベクトル変換を行わずに直交変換・量子化部104へ出力する。直交変換・量子化部104はこの水平方向の動きベクトルを用いて参照画像ブロック304に対して動き補償を行い、現注目ブロック301を符号化する。   In the example of this figure, the search range is the left and right blocks 301 and 304 centering on the block 303 of the reference image corresponding to the position of the current target block 301. Here, since the block 304 has the highest degree of correlation, the block 304 is selected by the motion vector search unit 102, and a motion vector only in the horizontal direction is detected. The detected motion vector is output to the motion vector conversion unit 103, but since there is no rotation instruction from the vertical direction motion determination unit 108, orthogonal transform / quantization is performed without performing vertical and horizontal motion vector conversion. Output to the unit 104. The orthogonal transform / quantization unit 104 performs motion compensation on the reference image block 304 using the horizontal motion vector, and encodes the current block of interest 301.

次に垂直方向の動きがある場合について図4,5を用いて説明する。図4、図5は画像符号化装置が垂直方向の動きのみ生じている例を示した図である。前記の例と同じく、これらの例図では、前方予測について述べているが、同様の手法で後方予測あるいは両方向予測でも適用可能である。   Next, a case where there is a vertical movement will be described with reference to FIGS. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams showing an example in which the image coding apparatus has only a vertical movement. Similar to the above example, these example diagrams describe forward prediction, but it is also possible to apply backward prediction or bidirectional prediction in the same manner.

(a)は現在の入力画像フレーム、(c)は参照画像、(d)は90度回転参照画像、401は現画像の注目ブロックの拡大図、501は現画像の注目ブロックの90度回転拡大図、402〜404は参照画像における現画像の注目ブロックの位置を中心とした水平方向の3つのブロック拡大図、502〜504は参照画像における現画像の注目ブロックの位置を中心とした垂直方向の3つのブロックの90度回転拡大図である。   (A) is a current input image frame, (c) is a reference image, (d) is a 90-degree rotated reference image, 401 is an enlarged view of a target block of the current image, and 501 is a 90-degree rotational enlargement of the target block of the current image. FIGS. 402 to 404 are three horizontal enlarged views centering on the position of the target block of the current image in the reference image, and 502 to 504 are vertical directions centering on the position of the target block of the current image in the reference image. It is a 90 degree rotation enlarged view of three blocks.

図4は、垂直方向の動きのみがある場合に、水平方向の動きベクトル探索のみで対応した場合を示した図である。(c)は参照画像、401は現入力画像フレームの注目ブロックの拡大図、402〜404は参照画像における現入力画像フレームの注目ブロックの位置を中心とした水平方向の3つのブロック拡大図である。   FIG. 4 is a diagram showing a case where only a motion in the vertical direction is handled only by a motion vector search in the horizontal direction. (C) is a reference image, 401 is an enlarged view of the target block of the current input image frame, and 402 to 404 are three enlarged blocks in the horizontal direction centering on the position of the target block of the current input image frame in the reference image. .

画像符号化装置が下方向に移動しているとき、被写体の位置は現画像(a)と時間的に前のフレームである参照画像(c)のような関係となる。そのまま水平方向の動きベクトル探索を行ったとすると、現注目ブロック401と同じ位置に相当する参照ブロック403を中心としたブロック402〜404は画像の相関度が低い。従って、参照ブロック402〜404はどれも選択されずにフレーム内符号化、あるいは、相関の低いこれら3つの参照ブロック402〜404のいずれかを選択してしまい、圧縮率の低下を招いてしまう恐れがある。   When the image coding apparatus is moving downward, the position of the subject is in a relationship as shown in the current image (a) and the reference image (c), which is a temporally previous frame. If the horizontal motion vector search is performed as it is, the blocks 402 to 404 centering on the reference block 403 corresponding to the same position as the current block of interest 401 have low image correlation. Therefore, none of the reference blocks 402 to 404 is selected, and intra-frame coding or one of these three reference blocks 402 to 404 having a low correlation is selected, which may lead to a decrease in compression rate. There is.

図4に対して、水平方向の動きベクトル探索を垂直方向にも対応させたのが図5である。(d)は、図4の参照画像(c)を参照画像フレームメモリ107に蓄積するときに、90度反時計回りに回転させた参照画像、501は現入力画像フレームの注目ブロックの拡大図、502〜504は参照画像における現入力画像フレームの注目ブロックの位置を中心とした垂直方向の3つのブロック拡大図である。   Compared to FIG. 4, FIG. 5 shows that the motion vector search in the horizontal direction also corresponds to the vertical direction. (D) is a reference image rotated counterclockwise by 90 degrees when the reference image (c) of FIG. 4 is stored in the reference image frame memory 107, 501 is an enlarged view of a target block of the current input image frame, Reference numerals 502 to 504 are enlarged views of three blocks in the vertical direction around the position of the target block of the current input image frame in the reference image.

参照画像(c)を回転させる方法としては、参照画像フレームメモリ107に蓄積するときに座標変換して蓄積する方法、蓄積順序はそのままで参照画像フレームメモリのアドレスを制御して読み出し順序を変更する方法、別に回転画像専用のフレームメモリを追加して切り換えて使う方法など考えられる。   As a method of rotating the reference image (c), a method of converting and storing coordinates when storing in the reference image frame memory 107, and changing the reading order by controlling the address of the reference image frame memory without changing the storage order. Another possible method is to add a frame memory dedicated to rotated images and use them by switching.

垂直方向動き判定部108が動きセンサ109から垂直方向の動きを検出すると、ブロック画像回転部101、動きベクトル変換部103、直交変換・量子化部104、参照画像回転部106へ90度回転指示を出す。指示が出された直後のフレームでは、直交変換・量子化部104はそのときのフレームを参照フレームとしてフレーム内符号化し、局所復号部105へと転送する。局所復号された画像は参照画像回転部106で90度反時計回りに回転され、参照画像フレームメモリ107へ蓄積される。このようにして蓄積された参照画像が図5(d)である。   When the vertical motion determination unit 108 detects vertical motion from the motion sensor 109, the block image rotation unit 101, motion vector conversion unit 103, orthogonal transform / quantization unit 104, and reference image rotation unit 106 are instructed to rotate 90 degrees. put out. In the frame immediately after the instruction is issued, the orthogonal transform / quantization unit 104 performs intra-frame coding using the frame at that time as a reference frame and transfers the frame to the local decoding unit 105. The locally decoded image is rotated 90 degrees counterclockwise by the reference image rotation unit 106 and stored in the reference image frame memory 107. The reference images stored in this way are shown in FIG.

次のフレームから、この参照画像(d)を元に動き補償を計算し現注目ブロックを符号化するのだが、そのままでは入力画像と参照画像の向きが一致しないので、正確な動き補償ができない。そこで、ブロック画像回転部101は、垂直方向動き判定部108の指示により、現注目ブロック画像を90度反時計回りに回転し、参照画像(d)との向きを合わせる。このようにして向きを合わせた現ブロック画像が501である。   From the next frame, motion compensation is calculated based on the reference image (d) and the current block of interest is encoded. However, since the directions of the input image and the reference image do not coincide with each other, accurate motion compensation cannot be performed. Therefore, the block image rotation unit 101 rotates the current block image of 90 degrees counterclockwise in accordance with an instruction from the vertical direction motion determination unit 108 and aligns it with the reference image (d). The current block image 501 having the orientation adjusted in this way is 501.

この状態で、動きベクトル探索部102にて動きベクトルを検出する。動きベクトル探索部102は、常に水平方向のベクトルのみの検出しか行わないが、画像自体が90度回転しているので、結果的には垂直方向の動きベクトル検出と同等となる。動きベクトル探索部102では、最も相関度が高いブロック504が検出され、水平動きベクトルとして採用される。検出された水平動きベクトルは、垂直方向動き判定部108の回転指示により、動きベクトル変換部103にて垂直方向の動きベクトルへと変換される。直交変換・量子化部104は動きベクトルを常に水平方向として処理し、参照画像ブロック504に対して入力ブロック画像100との動き補償・符号化を行い、垂直方向動き判定部108の指示により、時計回りに90度回転して元に戻した符号化データ110を出力する。   In this state, the motion vector search unit 102 detects a motion vector. The motion vector search unit 102 always detects only the vector in the horizontal direction. However, since the image itself is rotated by 90 degrees, the result is equivalent to the motion vector detection in the vertical direction. In the motion vector search unit 102, the block 504 having the highest degree of correlation is detected and adopted as the horizontal motion vector. The detected horizontal motion vector is converted into a vertical motion vector by the motion vector conversion unit 103 in accordance with a rotation instruction from the vertical direction motion determination unit 108. The orthogonal transform / quantization unit 104 always processes the motion vector in the horizontal direction, performs motion compensation / encoding on the reference image block 504 with the input block image 100, and in accordance with an instruction from the vertical direction motion determination unit 108, The encoded data 110 rotated 90 degrees around and returned to the original is output.

以上の手順を踏むことで、水平方向の動き検出手段のみで、垂直方向の動き検出が可能となる。   By following the above procedure, it is possible to detect the motion in the vertical direction using only the motion detection means in the horizontal direction.

図2は第2の実施の形態を示した図である。   FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment.

100〜105、108〜110は第1の実施例での図の説明と同等である。201は参照画像を任意のフレーム分保持する参照画像フレームメモリ、202は参照画像フレームメモリ201に保持されている画像の任意の部分を切り出して90度反時計回りに回転する参照ブロック画像回転部である。   Reference numerals 100 to 105 and 108 to 110 are equivalent to the description of the drawings in the first embodiment. 201 is a reference image frame memory for holding a reference image for an arbitrary frame, 202 is a reference block image rotation unit for cutting out an arbitrary part of an image held in the reference image frame memory 201 and rotating it 90 degrees counterclockwise. is there.

データの主な流れを図2に沿って説明する。入力ブロック画像100から直交変換・量子化部104までの符号化の流れは第1の実施の形態と同等である。   The main flow of data will be described with reference to FIG. The encoding flow from the input block image 100 to the orthogonal transform / quantization unit 104 is the same as that in the first embodiment.

局所復号部105で復号されたブロック画像データは参照画像フレームメモリ201に蓄積されていき、フレーム画像として保持される。   The block image data decoded by the local decoding unit 105 is accumulated in the reference image frame memory 201 and held as a frame image.

垂直方向動き判定部108からの回転指示がない場合、参照画像フレームメモリ201は現注目ブロックと同じ位置に相当するブロックを中心に水平方向の複数のブロック画像を参照ブロック画像回転部202へ順次出力する。参照ブロック画像回転部202は、参照ブロック画像を回転することなく動きベクトル探索部102へ適宜出力する。   When there is no rotation instruction from the vertical direction motion determination unit 108, the reference image frame memory 201 sequentially outputs a plurality of horizontal block images centered on a block corresponding to the same position as the current block of interest to the reference block image rotation unit 202. To do. The reference block image rotation unit 202 appropriately outputs the reference block image to the motion vector search unit 102 without rotating.

垂直動き判定部108からの回転指示がある場合、参照画像フレームメモリ201は現注目ブロック画像と同じ位置に相当するブロックを中心に垂直方向の複数の参照ブロック画像を参照ブロック画像回転部202へ順次出力する。参照ブロック画像回転部202は、参照ブロック画像を90度反時計回りに回転し、回転後のデータを動きベクトル探索部102へ適宜出力する。   When there is a rotation instruction from the vertical motion determination unit 108, the reference image frame memory 201 sequentially supplies a plurality of reference block images in the vertical direction around the block corresponding to the same position as the current block image to the reference block image rotation unit 202. Output. The reference block image rotation unit 202 rotates the reference block image 90 degrees counterclockwise, and appropriately outputs the rotated data to the motion vector search unit 102.

一方、動きセンサ109は水平方向・垂直方向の撮像装置自体の動きを検出する。垂直方向動き判定部108は、水平方向と垂直方向の動きの大きさを比較し、垂直方向の動きが大きい場合、ブロック画像回転部101、動きベクトル変換部103、直交変換・量子化部104、参照画像フレームメモリ201、参照ブロック画像回転部202に垂直方向の動きベクトル探索動作に切り換える指示を出す。   On the other hand, the motion sensor 109 detects the movement of the imaging device itself in the horizontal direction and the vertical direction. The vertical motion determination unit 108 compares the magnitudes of horizontal and vertical motions, and when the vertical motion is large, the block image rotation unit 101, the motion vector conversion unit 103, the orthogonal transform / quantization unit 104, The reference image frame memory 201 and the reference block image rotation unit 202 are instructed to switch to a motion vector search operation in the vertical direction.

図2、図6を用いて第2の実施の形態の具体例を示す。   A specific example of the second embodiment will be described with reference to FIGS.

図6は第2の実施の形態において撮像装置が垂直方向の動きを生じている例を示した図である。この例図では、第1の実施例と同様、前方予測について述べているが、同様の手法で後方予測あるいは両方向予測でも適用可能である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the imaging apparatus causes a vertical movement in the second embodiment. In this example diagram, forward prediction is described as in the first embodiment, but backward prediction or bidirectional prediction can also be applied by the same method.

(a)は現在の入力画像フレーム、(e)は参照画像、601は現画像の注目ブロックの90度回転拡大図、602〜604は参照画像における現画像の注目ブロック601の位置を中心とした垂直方向の3つのブロック拡大図、605〜607は現注目ブロック601と同じ位置に相当するブロックを中心とした垂直方向の3つのブロックの回転拡大図である。なお、第1の実施例同様、この例図でも(a)(e)とも説明簡略化のため9×6の54ブロックに分割しているが、ブロック数については特に規定するものではない。また、水平方向の探索範囲を3ブロックとしているのも簡略化のためであり、特に規定するものではない。   (A) is the current input image frame, (e) is the reference image, 601 is a 90 degree rotation enlarged view of the current image's target block, and 602 to 604 are centered on the position of the current image's target block 601 in the reference image. Three blocks in the vertical direction are enlarged, and reference numerals 605 to 607 are enlarged views of the three blocks in the vertical direction around the block corresponding to the same position as the current block of interest 601. As in the first embodiment, in this example, both (a) and (e) are divided into 9 × 6 54 blocks for simplicity of explanation, but the number of blocks is not particularly specified. In addition, the reason why the horizontal search range is set to three blocks is for simplification and is not particularly specified.

図6(a)のように、画像符号化装置の動きが垂直下向きであった場合、垂直方向動き判定部108は、ブロック画像回転部101、動きベクトル変換部103、参照ブロック画像回転部202に対して、反時計回り90度回転指示を出す。   As shown in FIG. 6A, when the motion of the image coding apparatus is vertically downward, the vertical motion determination unit 108 sends the block image rotation unit 101, the motion vector conversion unit 103, and the reference block image rotation unit 202 to each other. In contrast, a counterclockwise 90 degree rotation instruction is issued.

参照ブロック画像回転部202は、参照画像フレームメモリ201に保持されている参照データから、現注目ブロック601と同じ位置に相当するブロック603を中心に垂直方向に602〜604で示すように3つのブロックを切り出し、垂直方向動き判定部108の指示によりそれぞれを605〜607で示すように90度反時計回りに回転させて、参照データとして動きベクトル探索部102に順次出力する。   The reference block image rotation unit 202 extracts three blocks from the reference data held in the reference image frame memory 201 as indicated by 602 to 604 in the vertical direction around the block 603 corresponding to the same position as the current block of interest 601. Are rotated by 90 degrees counterclockwise as indicated by reference numerals 605 to 607 in accordance with instructions from the vertical direction motion determination unit 108 and sequentially output to the motion vector search unit 102 as reference data.

ブロック画像回転部101は垂直方向動き判定部108の指示により現注目ブロックを601に示すように90度反時計回りに回転して参照ブロックと方向を一致させ、動きベクトル探索部102において動きベクトルを検出する。   The block image rotation unit 101 rotates the current block of interest 90 degrees counterclockwise as indicated by 601 in accordance with an instruction from the vertical direction motion determination unit 108 to match the direction with the reference block, and the motion vector search unit 102 determines the motion vector. To detect.

動きベクトル探索部102は、水平方向のベクトル検出機能しか備えていないが、画像自体が90度回転しているので、結果的には垂直方向の動きベクトル検出となる。動きベクトル探索部102では、最も相関度が高いブロック607が検出され、水平動きベクトルとして採用される。検出された水平動きベクトルは、動きベクトル変換部103にて垂直方向の動きベクトルへと変換された後、直交変換・量子化部104へ出力する。   Although the motion vector search unit 102 has only a horizontal vector detection function, the image itself is rotated by 90 degrees, and as a result, vertical motion vector detection is performed. In the motion vector search unit 102, the block 607 having the highest correlation is detected and adopted as the horizontal motion vector. The detected horizontal motion vector is converted into a motion vector in the vertical direction by the motion vector conversion unit 103 and then output to the orthogonal transform / quantization unit 104.

直交変換・量子化部104は、参照画像フレームメモリ201内の動きベクトル検出で選択されたブロック607の回転前のブロック604と入力ブロック画像100との動き補償・符号化を行い、符号化データ110として出力する。   The orthogonal transform / quantization unit 104 performs motion compensation / encoding of the block 604 before rotation of the block 607 selected by the motion vector detection in the reference image frame memory 201 and the input block image 100, and the encoded data 110 Output as.

以上の手順を踏むことで、水平方向の動き検出手段のみで、垂直方向の動き検出が可能である。   By following the above procedure, it is possible to detect the motion in the vertical direction using only the motion detection means in the horizontal direction.

この第2の実施の形態の特徴は、参照画像フレームメモリ201を参照ブロック画像回転部202の前段にもってきた点にある。参照画像フレームメモリ201には、常に回転前の参照画像が蓄積され、必要に応じて参照ブロック画像回転部202にて部分的に回転処理が施される。そのため、撮像機器に垂直方向の動きが生じるたびに参照画像を新たに作りなおす必要がなく、それまでの参照画像がそのまま使用でき、効率よく符号化することができる。ただし、第1の実施の形態と違い参照ブロック画像回転部202は、垂直方向動き判定部108からの指示がでている間は、常にブロックの回転処理が必要である。   The feature of the second embodiment is that the reference image frame memory 201 is brought to the previous stage of the reference block image rotation unit 202. The reference image frame memory 201 always stores the reference image before rotation, and the reference block image rotation unit 202 partially performs rotation processing as necessary. For this reason, it is not necessary to recreate a reference image every time vertical movement occurs in the imaging device, and the reference image up to that point can be used as it is and can be encoded efficiently. However, unlike the first embodiment, the reference block image rotation unit 202 always needs to perform block rotation processing while an instruction from the vertical direction motion determination unit 108 is given.

第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態は、図1、図2の垂直方向動き判定部108の判定基準を変更して、垂直方向の動きを検出した場合でも、横方向の動き量と比較して、ある程度以上のときに始めて回転指示を出すように構成する。   A third embodiment will be described. In the third embodiment, even when the vertical direction motion is detected by changing the determination criterion of the vertical direction motion determination unit 108 in FIGS. 1 and 2, it is more than a certain amount compared to the amount of horizontal motion. It is configured to issue a rotation instruction for the first time.

ビデオカメラ等の撮像装置を使用する場合、垂直方向の動きより水平方向の動きが多くなると考えられる。垂直方向の動きが発生するのは、意図しない瞬間的な小さな手ぶれ等で、意図的に垂直方向の動作が行われる場面は水平方向の動作に比べて少ない。また、ほとんどのカメラは手ぶれ補正機能を搭載していて、手ぶれが起きていたとしても、記録される画像には影響がない場合が多い。   When an imaging device such as a video camera is used, it is considered that there is more horizontal movement than vertical movement. The movement in the vertical direction is caused by an unintentionally small camera shake that is not intended, and the number of scenes in which the vertical movement is intentionally performed is smaller than that in the horizontal movement. Most cameras have a camera shake correction function, and even if camera shake occurs, there are many cases where the recorded image is not affected.

本発明の画像符号化装置にそのような画像が入力された場合、画像自体には垂直方向の動きが存在しないにも関わらず、動きセンサ109では動きが検出されてしまい、垂直方向の動き検出に対応するため、垂直方向動き判定部108は無駄な回転指示を出してしまう。特に第1の実施の形態では、垂直方向の動きを検出すると、新たに参照画像を作成するので、その都度余計に符号化画像データ量の消費が大きくなり、全体的に圧縮率が低下する可能性がある。   When such an image is input to the image coding apparatus of the present invention, the motion sensor 109 detects a motion even though the image itself does not have a motion in the vertical direction. Therefore, the vertical direction motion determination unit 108 issues a useless rotation instruction. In particular, in the first embodiment, when a vertical motion is detected, a new reference image is created. Therefore, the amount of encoded image data consumption is increased each time, and the overall compression rate can be reduced. There is sex.

そこで、垂直方向動き判定部108に、水平/垂直方向の動きの大きさを比較する機能を設け、垂直方向の動き検出量が特定のレベル以下であったり、水平方向の動きと比較して少ない場合は回転指示を出さないような機構を設ける。こうすることで、より安定した動きベクトルの判定が可能である。   Therefore, the vertical motion determination unit 108 is provided with a function for comparing the magnitude of horizontal / vertical motion, and the detected amount of motion in the vertical direction is less than a specific level or less than that in the horizontal direction. In such a case, a mechanism that does not issue a rotation instruction is provided. In this way, more stable motion vector determination is possible.

第4の実施の形態について説明する。第3の実施の形態で説明したように、ビデオカメラ等の撮像装置を使用する場合、水平方向の動きが多いことは確かであるが、意図的な垂直方向の動きが発生する場合もありうる。例えば、高い建物等を近くで撮像する場合や、空を飛んでいる飛行機や鳥など特定の物体を追尾する場合である。   A fourth embodiment will be described. As described in the third embodiment, when an imaging apparatus such as a video camera is used, it is certain that there is a lot of movement in the horizontal direction, but there may be intentional movement in the vertical direction. . For example, when imaging a high building or the like nearby, or tracking a specific object such as an airplane or a bird flying in the sky.

第3の実施例では、垂直方向の動きが特定レベル以下の場合や水平/垂直の動きの比率があるレベル以下の場合は、垂直方向の動きベクトル探索に切り換えないが、上記垂直方向のパンを意図的に行う場合でも、垂直方向の動きベクトル探索に切り換えない可能性がでてくる。そこで、図1、図2の垂直方向動き判定部108に、さらに指定したフレーム数連続して特定レベル以上の垂直方向の動きが画像符号化装置に発生した場合、垂直方向の動きベクトル探索に切り換えるという機構を設ける。   In the third embodiment, when the vertical motion is below a specific level or when the ratio of horizontal / vertical motion is below a certain level, the search is not switched to the vertical motion vector search. Even when it is intentionally performed, there is a possibility that the search is not switched to the motion vector search in the vertical direction. 1 and FIG. 2, the vertical motion determination unit 108 further switches to the vertical motion vector search when a vertical motion of a specified level or more is continuously generated in the image coding apparatus. This mechanism is provided.

以上の構成をとることで、意図的な垂直方向パン、手ぶれ、横方向の動きが混在した場合でも、的確な探索方向を指示することが可能となる。   By adopting the above configuration, an accurate search direction can be instructed even when intentional vertical panning, camera shake, and lateral movement are mixed.

本発明の第1の実施例の画像符号化装置のブロック図1 is a block diagram of an image coding apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例の画像符号化装置のブロック図The block diagram of the image coding apparatus of 2nd Example of this invention. 水平方向の加速度が発生したときの水平方向切り出しブロックを示した図Diagram showing horizontal cutout block when horizontal acceleration occurs 垂直方向の加速度が発生したときの水平方向切り出しブロックを示した図Diagram showing the horizontal cutout block when vertical acceleration occurs 参照画像を回転させてブロックを切り出したことを示した図A diagram showing a block cut out by rotating the reference image 参照画像から切り出したブロックを回転させたことを示した図The figure which showed rotating the block cut out from the reference picture 撮像装置自体の動きに応じた参照画像の生成タイミングを表した図The figure showing the generation timing of the reference image according to the movement of the imaging device itself

符号の説明Explanation of symbols

100 入力ブロック画像
101 ブロック画像回転部
102 動きベクトル探索部
103 動きベクトル変換部
104 直交変換・量子化部
105 局所復号部
106 参照画像回転部
107 参照画像フレームメモリ
108 垂直方向動き判定部
109 動きセンサ
110 符号化データ
100 input block image 101 block image rotation unit 102 motion vector search unit 103 motion vector conversion unit 104 orthogonal transform / quantization unit 105 local decoding unit 106 reference image rotation unit 107 reference image frame memory 108 vertical direction motion determination unit 109 motion sensor 110 Encoded data

Claims (4)

被写体を撮像して得られた入力動画像を符号化する画像符号化装置において、
画像符号化装置自体の動きを検出する動き検出手段と、
該動き検出手段により検出された動き情報から画像符号化装置の上下方向の動き成分の有無をフレームごとに判定する垂直方向動き判定手段と、
該垂直方向動き判定手段の結果を用いて前記入力動画像を適応的に任意のブロック単位で回転するブロック画像回転手段と、
該ブロック画像回転手段から出力される画像と後述する参照画像から水平方向の動きを検出してその動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、
該動きベクトル探索手段で検出された水平方向の動きベクトルを適応的に垂直方向の動きベクトルに変換する動きベクトル変換手段と、
該動きベクトル変換手段が出力した動きベクトルを常に水平方向の動きベクトルとして用いて後述する回転参照画像に対して動き補償を行う動き補償手段と、
該動き補償手段によって得られた結果を用いて予測符号化する予測符号化手段と、
該予測符号化手段の出力を復号して局所復号画像を生成する局所復号手段と、
前記垂直方向動き判定手段の結果を用いて適応的に該局所復号画像を回転して回転局所復号画像を出力する局所復号画像回転手段と、
該回転局所復号画像と回転処理を施されていない画像のいずれかを蓄積して参照画像とする参照画像記憶手段と、
を備えたことを特徴とする画像符号化装置。
In an image encoding device that encodes an input moving image obtained by imaging a subject,
Motion detection means for detecting the motion of the image encoding device itself;
Vertical direction motion determination means for determining, for each frame, the presence or absence of a vertical motion component of the image encoding device from the motion information detected by the motion detection means;
Block image rotation means for adaptively rotating the input moving image in arbitrary block units using the result of the vertical direction motion determination means;
Motion vector search means for detecting a motion in the horizontal direction from an image output from the block image rotation means and a reference image described later, and searching for the motion vector;
Motion vector conversion means for adaptively converting a horizontal motion vector detected by the motion vector search means into a vertical motion vector;
Motion compensation means for performing motion compensation on a rotated reference image to be described later using the motion vector output by the motion vector conversion means as a horizontal motion vector at all times;
Predictive encoding means for predictively encoding using the result obtained by the motion compensation means;
Local decoding means for decoding the output of the predictive encoding means to generate a local decoded image;
Local decoded image rotation means for adaptively rotating the local decoded image using the result of the vertical direction motion determination means and outputting a rotated local decoded image;
Reference image storage means for accumulating either the rotated local decoded image or an image that has not been subjected to the rotation process as a reference image;
An image encoding apparatus comprising:
被写体を撮像して得られた入力動画像を符号化する画像符号化装置において、
画像符号化装置自体の動きを検出する動き検出手段と、
該動き検出手段により検出された動き情報から画像符号化装置の上下方向の動き成分の有無をフレームごとに判定する垂直方向動き判定手段と、
該垂直方向動き判定手段の結果を用いて前記入力動画像を適応的に任意のブロック単位で回転するブロック画像回転手段と、
該ブロック画像回転手段から出力される画像と後述する参照ブロック回転画像から水平方向の動きを検出してその動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、
該動きベクトル探索手段で検出された水平方向の動きベクトルを適応的に垂直方向の動きベクトルに変換する動きベクトル変換手段と、
該動きベクトル変換手段が出力した動きベクトルを常に水平方向の動きベクトルとして用いて後述するブロック回転参照画像に対して動き補償を行う動き補償手段と、
該動き補償手段によって得られた結果を用いて予測符号化する予測符号化手段と、
該予測符号化手段の出力を復号して局所復号画像を生成する局所復号手段と、
該局所復号手段より出力するデータを記憶する参照画像記憶手段と、
該参照画像記憶手段に蓄積した画像の任意のブロックを前記垂直方向動き判定手段の結果を用いて適応的に回転して参照ブロック回転画像として出力する参照ブロック回転画像生成手段と、
を備えたことを特徴とする画像符号化装置。
In an image encoding device that encodes an input moving image obtained by imaging a subject,
Motion detection means for detecting the motion of the image encoding device itself;
Vertical direction motion determination means for determining, for each frame, the presence or absence of a vertical motion component of the image encoding device from the motion information detected by the motion detection means;
Block image rotation means for adaptively rotating the input moving image in arbitrary block units using the result of the vertical direction motion determination means;
Motion vector search means for detecting horizontal motion from an image output from the block image rotation means and a reference block rotation image, which will be described later, and searching for the motion vector;
Motion vector conversion means for adaptively converting a horizontal motion vector detected by the motion vector search means into a vertical motion vector;
Motion compensation means for performing motion compensation on a block rotation reference image to be described later using the motion vector output by the motion vector conversion means as a horizontal motion vector at all times;
Predictive encoding means for predictively encoding using the result obtained by the motion compensation means;
Local decoding means for decoding the output of the predictive encoding means to generate a local decoded image;
Reference image storage means for storing data output from the local decoding means;
A reference block rotation image generation means for adaptively rotating any block of the image stored in the reference image storage means using the result of the vertical direction motion determination means and outputting it as a reference block rotation image;
An image encoding apparatus comprising:
請求項1または2に記載の画像符号化装置において、
垂直方向動き検出手段は水平・垂直の動きの比率から垂直方向の動きとして検出することを特徴とする画像符号化装置。
The image encoding device according to claim 1 or 2,
An image coding apparatus characterized in that the vertical motion detection means detects a vertical motion from a ratio of horizontal and vertical motions.
請求項1、2、3のいずれかに記載の画像符号化装置において、
垂直方向動き検出手段は垂直方向の動きが特定の時間連続した場合にのみ垂直方向の動きとして検出することを特徴とする画像符号化装置。
The image encoding device according to any one of claims 1, 2, and 3,
An image coding apparatus characterized in that the vertical motion detection means detects a vertical motion only when the vertical motion continues for a specific time.
JP2004327491A 2004-11-11 2004-11-11 Image coder Withdrawn JP2006140683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004327491A JP2006140683A (en) 2004-11-11 2004-11-11 Image coder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004327491A JP2006140683A (en) 2004-11-11 2004-11-11 Image coder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006140683A true JP2006140683A (en) 2006-06-01

Family

ID=36621183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004327491A Withdrawn JP2006140683A (en) 2004-11-11 2004-11-11 Image coder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006140683A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017512026A (en) * 2014-03-04 2017-04-27 マイクロソフト テクノロジー ライセンシング,エルエルシー Block inversion and skip mode in intra block copy prediction
US10390034B2 (en) 2014-01-03 2019-08-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Innovations in block vector prediction and estimation of reconstructed sample values within an overlap area
US10469863B2 (en) 2014-01-03 2019-11-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Block vector prediction in video and image coding/decoding
US10582213B2 (en) 2013-10-14 2020-03-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Features of intra block copy prediction mode for video and image coding and decoding
US10785486B2 (en) 2014-06-19 2020-09-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Unified intra block copy and inter prediction modes
US10812817B2 (en) 2014-09-30 2020-10-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Rules for intra-picture prediction modes when wavefront parallel processing is enabled
US10986349B2 (en) 2017-12-29 2021-04-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Constraints on locations of reference blocks for intra block copy prediction
US11109036B2 (en) 2013-10-14 2021-08-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Encoder-side options for intra block copy prediction mode for video and image coding
US11284103B2 (en) 2014-01-17 2022-03-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Intra block copy prediction with asymmetric partitions and encoder-side search patterns, search ranges and approaches to partitioning

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10582213B2 (en) 2013-10-14 2020-03-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Features of intra block copy prediction mode for video and image coding and decoding
US11109036B2 (en) 2013-10-14 2021-08-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Encoder-side options for intra block copy prediction mode for video and image coding
US10390034B2 (en) 2014-01-03 2019-08-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Innovations in block vector prediction and estimation of reconstructed sample values within an overlap area
US10469863B2 (en) 2014-01-03 2019-11-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Block vector prediction in video and image coding/decoding
US11284103B2 (en) 2014-01-17 2022-03-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Intra block copy prediction with asymmetric partitions and encoder-side search patterns, search ranges and approaches to partitioning
JP2017512026A (en) * 2014-03-04 2017-04-27 マイクロソフト テクノロジー ライセンシング,エルエルシー Block inversion and skip mode in intra block copy prediction
US10368091B2 (en) 2014-03-04 2019-07-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Block flipping and skip mode in intra block copy prediction
US10785486B2 (en) 2014-06-19 2020-09-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Unified intra block copy and inter prediction modes
US10812817B2 (en) 2014-09-30 2020-10-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Rules for intra-picture prediction modes when wavefront parallel processing is enabled
US10986349B2 (en) 2017-12-29 2021-04-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Constraints on locations of reference blocks for intra block copy prediction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9544616B2 (en) Video transmission apparatus
JP4514203B2 (en) Motion vector detection apparatus and method
JP4764807B2 (en) Motion vector detection apparatus and motion vector detection method
JP5766877B2 (en) Frame coding selection based on similarity, visual quality, and interest
JP2000278694A (en) Encoding device, image processor, image processing system, encoding method and storage medium
JP2007142907A (en) Image coding apparatus and method
JP2006140683A (en) Image coder
JP2008219141A (en) Motion vector detector, image encoder and imaging apparatus employing the same
JP2008154072A (en) Dynamic image coding apparatus and dynamic image coding method
JP2007067694A (en) Apparatus and method for encoding image, camera, and portable terminal equipment
JP2007166545A (en) Motion vector detection device and method
JP4507896B2 (en) Moving picture compression apparatus and moving picture compression processing method
JP2000092499A (en) Image coding controller, image coding control method and storage medium thereof
JPH0898181A (en) Method and device for picture conversion
JP4533089B2 (en) Movie data generator
JP2009267726A (en) Moving image encoding apparatus, recorder, moving image encoding method, moving image encoding program
JP4564856B2 (en) Image encoding apparatus and imaging apparatus
JP2008172546A (en) Image encoding/decoding device
JP2007228101A (en) Dynamic-image coding equipment
JP2020088611A (en) Image processing apparatus and control method thereof
JP2001275103A (en) Supervisory system and its motion detection method
US20230262238A1 (en) Encoding of a video stream including an overlay
JP2006311603A (en) Moving image encoding method and apparatus, and moving image decoding method and apparatus
CN112437304B (en) Video decoding method, encoding method, device, equipment and readable storage medium
JP7336185B2 (en) Image processing device and image processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080205