JP2941693B2 - 動きベクトル探索装置 - Google Patents
動きベクトル探索装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動きベクトル探索装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像圧縮の国際方式は、CD-ROM等の蓄
積メディアを対象にしたのMPEG-1が先に標準化され、Vi
deo-CD等により製品化が行われた。次に、これをベース
に、放送、通信等にも使用できる高画質、高ビットレー
トの符号化方式としてMPEG-2の標準化が行われ、現在各
企業によりその応用製品の開発が進んでいる。
積メディアを対象にしたのMPEG-1が先に標準化され、Vi
deo-CD等により製品化が行われた。次に、これをベース
に、放送、通信等にも使用できる高画質、高ビットレー
トの符号化方式としてMPEG-2の標準化が行われ、現在各
企業によりその応用製品の開発が進んでいる。
【０００３】MPEG-1、MPEG-2の符号化方式では、圧縮率
を上げるために動きベクトルを用いた圧縮が行われる。
この様子を図２に示す。
を上げるために動きベクトルを用いた圧縮が行われる。
この様子を図２に示す。
【０００４】現画像が前符号化画像（参照用画像）から
図２のように移動した場合、その移動の大きさを求めて
動きベクトルとする。MPEG-2では、図３に示すように、
現画像を小ブロック（MB:Macro Block）に分割し、各ブ
ロックに対して前符号化画像からの移動量（動きベクト
ル）を求めて符号化する。次に、参照用画像と、参照用
画像から動きベクトルの分だけずれた位置にある現画像
との差分を符号化する。この方式では、参照用画像と現
画像の差分のみを圧縮する方式に較べ高能率の動画像圧
縮が可能となる。
図２のように移動した場合、その移動の大きさを求めて
動きベクトルとする。MPEG-2では、図３に示すように、
現画像を小ブロック（MB:Macro Block）に分割し、各ブ
ロックに対して前符号化画像からの移動量（動きベクト
ル）を求めて符号化する。次に、参照用画像と、参照用
画像から動きベクトルの分だけずれた位置にある現画像
との差分を符号化する。この方式では、参照用画像と現
画像の差分のみを圧縮する方式に較べ高能率の動画像圧
縮が可能となる。
【０００５】さらにMPEG方式では図４に示すように、整
数画素から1/2画素をつくり、半画素精度で動きベクト
ルを求める。これにより、さらに高精度で符号化が可能
となる。
数画素から1/2画素をつくり、半画素精度で動きベクト
ルを求める。これにより、さらに高精度で符号化が可能
となる。
【０００６】MPEG-2における予測方式には、参照用画像
から現画像をフレーム単位で予測するフレーム予測と、
トップ、ボトムのフィールド毎に予測するフィールド予
測がある。フィールド予測には、 （１）トップフィールド → トップフィールドの予測 （２）トップフィールド → ボトムフィールドの予測 （３）ボトムフィールド → トップフィールドの予測 （４）ボトムフィールド → ボトムフィールドの予測 の４種類があり、（１）、（４）を同パリティの フィ
ールド予測、（２）、（３）を別パリティのフィールド
予測と呼ぶ。これを図５に示す。
から現画像をフレーム単位で予測するフレーム予測と、
トップ、ボトムのフィールド毎に予測するフィールド予
測がある。フィールド予測には、 （１）トップフィールド → トップフィールドの予測 （２）トップフィールド → ボトムフィールドの予測 （３）ボトムフィールド → トップフィールドの予測 （４）ボトムフィールド → ボトムフィールドの予測 の４種類があり、（１）、（４）を同パリティの フィ
ールド予測、（２）、（３）を別パリティのフィールド
予測と呼ぶ。これを図５に示す。
【０００７】MPEG-2では上記方式以外に、インタレース
構造の動画を圧縮する際にデュアルプライム予測と呼ば
れるものがある。これは、過去の画像から未来の画像を
予測する前方予測でのみ用いられ、以下の手順でその予
測が行われる。
構造の動画を圧縮する際にデュアルプライム予測と呼ば
れるものがある。これは、過去の画像から未来の画像を
予測する前方予測でのみ用いられ、以下の手順でその予
測が行われる。
【０００８】（１）参照用画像のフレームMBに対し、現
画像のフレームの中で最適なMBを見つけ、フレームの動
きベクトルを求める。
画像のフレームの中で最適なMBを見つけ、フレームの動
きベクトルを求める。
【０００９】また参照用画像のフレームMBのうち、トッ
プフィールドのMBに対し現画像のトップフィールドの中
で最適なMBを見つけ、トップフィールドからトップフィ
ールドへの動きベクトルを求める。同様にボトムフィー
ルドからトップフィールドへの動きベクトル、トップフ
ィールドからボトムフィールドへの動きベクトル、ボト
ムフィールドからボトムフィールドへの動きベクトルを
求める。
プフィールドのMBに対し現画像のトップフィールドの中
で最適なMBを見つけ、トップフィールドからトップフィ
ールドへの動きベクトルを求める。同様にボトムフィー
ルドからトップフィールドへの動きベクトル、トップフ
ィールドからボトムフィールドへの動きベクトル、ボト
ムフィールドからボトムフィールドへの動きベクトルを
求める。
【００１０】（２）（１）のフレームの動きベクトルと
フィールドの動きベクトル４本に対して、図６に示すよ
うなフィールド間の時間間隔に応じたスケーリングを行
い、予測したフィールドと別のフィールドに対する動き
ベクトル（図６中のスケーリングベクトル）を求める。
この動きベクトルを基準とし、図７のように上下、左右
方向に半画素の範囲で９点の探索を行い、この９点から
最適な点を求めて別フィールドの予測画像とする。この
時の９点の探索結果（水平、垂直ともに0.5画素）をdmv
（differential motion vector）と呼ぶ。この別フィー
ルドの予測画像と、（１）で求めた本来のフィールドの
予測画像との加算平均から新しい予測画像を作る。
フィールドの動きベクトル４本に対して、図６に示すよ
うなフィールド間の時間間隔に応じたスケーリングを行
い、予測したフィールドと別のフィールドに対する動き
ベクトル（図６中のスケーリングベクトル）を求める。
この動きベクトルを基準とし、図７のように上下、左右
方向に半画素の範囲で９点の探索を行い、この９点から
最適な点を求めて別フィールドの予測画像とする。この
時の９点の探索結果（水平、垂直ともに0.5画素）をdmv
（differential motion vector）と呼ぶ。この別フィー
ルドの予測画像と、（１）で求めた本来のフィールドの
予測画像との加算平均から新しい予測画像を作る。
【００１１】（３）（２）で求めた五つの新たな予測画
像のMBと参照用画像のMBとの差分絶対値の和（ディスト
ーション）を求め、最もディストーションの小さなもの
をデュアルプライム予測の動きベクトルとする。この様
子を図８に示す。
像のMBと参照用画像のMBとの差分絶対値の和（ディスト
ーション）を求め、最もディストーションの小さなもの
をデュアルプライム予測の動きベクトルとする。この様
子を図８に示す。
【００１２】デュアルプライム予測を用いた通常の動き
ベクトル探索の処理手順を図９に示す。この手法では全
てのベクトル（フレーム動きベクトル、トップフィール
ド動きベクトル、ボトムフィールド動きベクトル）に対
し半画素単位の探索を行い、そのうち最良のベクトルを
元にデュアルプライム演算を行う。しかし、全ての動き
ベクトルを半画素単位で求めようとすればその演算量は
膨大なものとなり、IC等のハードウェアでリアルタイム
の符号化を行う場合などでは処理に時間がかかり、その
回路規模が大きくなりすぎる。これに対し、処理時間と
回路規模を削減するために、最初にフレーム、フィール
ドの動きベクトルを求める際に、半画素でなく２画素単
位ぐらいのとばし探索を行い、その結果から最良の動き
ベクトルを１本だけ選び、選んだベクトルに対しさらに
半画素単位の探索を行うと共にデュアルプライム予測を
行う手法が考えられる。これを1st判定動きベクトル探
索と呼び、図９に示す従来の手法を2nd判定動きベクト
ル探索と呼ぶ。1st判定動きベクトル探索の処理手順を
図１０に示す。
ベクトル探索の処理手順を図９に示す。この手法では全
てのベクトル（フレーム動きベクトル、トップフィール
ド動きベクトル、ボトムフィールド動きベクトル）に対
し半画素単位の探索を行い、そのうち最良のベクトルを
元にデュアルプライム演算を行う。しかし、全ての動き
ベクトルを半画素単位で求めようとすればその演算量は
膨大なものとなり、IC等のハードウェアでリアルタイム
の符号化を行う場合などでは処理に時間がかかり、その
回路規模が大きくなりすぎる。これに対し、処理時間と
回路規模を削減するために、最初にフレーム、フィール
ドの動きベクトルを求める際に、半画素でなく２画素単
位ぐらいのとばし探索を行い、その結果から最良の動き
ベクトルを１本だけ選び、選んだベクトルに対しさらに
半画素単位の探索を行うと共にデュアルプライム予測を
行う手法が考えられる。これを1st判定動きベクトル探
索と呼び、図９に示す従来の手法を2nd判定動きベクト
ル探索と呼ぶ。1st判定動きベクトル探索の処理手順を
図１０に示す。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】1st判定で動きベクト
ル探索を行う場合、2nd判定に較べ回路規模、処理時間
ともに削減できる。しかし予測精度が悪くなり符号化画
像の画質が2nd判定に較べ劣化する。またデュアルプラ
イム予測を行う場合、基準となるベクトルが、2nd判定
の場合はフレーム動きベクトル及び２本のフィールド動
きベクトルの計３本であったのに対し、1st判定の場合
には１本の基準ベクトルしか用いない。そのため、デュ
アルプライム予測の精度も悪くなりその効果が現れにく
い問題があった。
ル探索を行う場合、2nd判定に較べ回路規模、処理時間
ともに削減できる。しかし予測精度が悪くなり符号化画
像の画質が2nd判定に較べ劣化する。またデュアルプラ
イム予測を行う場合、基準となるベクトルが、2nd判定
の場合はフレーム動きベクトル及び２本のフィールド動
きベクトルの計３本であったのに対し、1st判定の場合
には１本の基準ベクトルしか用いない。そのため、デュ
アルプライム予測の精度も悪くなりその効果が現れにく
い問題があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前符号化画像
と現符号化画像から一画素単位かそれ以上の間隔で動き
ベクトルを探索する動きベクトルとばし探索回路と、前
符号化画像を記憶する記憶装置と、動きベクトルとばし
探索回路で得られた各動きベクトルからディストーショ
ンが最小のものを選び、その際に特定のベクトルを選ば
れにくくするか選ばれないようにするベクトル選択回路
と、選ばれたベクトルに対し1/2画素単位でリファイン
探索を行う動きベクトルリファイン探索回路と、リファ
インされた動きベクトルを元にデュアルプライム探索を
行うデュアルプライム探索回路とを設けたことにより問
題を解決する。
と現符号化画像から一画素単位かそれ以上の間隔で動き
ベクトルを探索する動きベクトルとばし探索回路と、前
符号化画像を記憶する記憶装置と、動きベクトルとばし
探索回路で得られた各動きベクトルからディストーショ
ンが最小のものを選び、その際に特定のベクトルを選ば
れにくくするか選ばれないようにするベクトル選択回路
と、選ばれたベクトルに対し1/2画素単位でリファイン
探索を行う動きベクトルリファイン探索回路と、リファ
インされた動きベクトルを元にデュアルプライム探索を
行うデュアルプライム探索回路とを設けたことにより問
題を解決する。
【００１５】
【作用】デュアルプライム予測の基準となる４本のフィ
ールド動きベクトルのうち、時間的に最も遠い距離の予
測となるトップフィールド→ボトムフィールドの予測は
特に精度が悪くなる。従って、1st判定動きベクトル探
索の場合、デュアルプライム予測の基準ベクトルとして
このトップフィールド→ボトムフィールドのベクトルが
選ばれにくい、または選ばれないようにして、デュアル
プライム予測の精度を上げることができる。またデュア
ルプライム探索を行わない場合にはベクトルの制限をせ
ず本来のフィールド予測を行う。
ールド動きベクトルのうち、時間的に最も遠い距離の予
測となるトップフィールド→ボトムフィールドの予測は
特に精度が悪くなる。従って、1st判定動きベクトル探
索の場合、デュアルプライム予測の基準ベクトルとして
このトップフィールド→ボトムフィールドのベクトルが
選ばれにくい、または選ばれないようにして、デュアル
プライム予測の精度を上げることができる。またデュア
ルプライム探索を行わない場合にはベクトルの制限をせ
ず本来のフィールド予測を行う。
【００１６】
【実施例】図１に、本発明の１実施例に関する1st判定
動きベクトル探索を行う回路のブロック図を示す。同図
で、１は先に符号化の行われた前符号化画像を記憶する
ための記憶装置、２はフィールド・フレーム動きベクト
ルのとばし探索回路、３はとばし探索回路２で得られた
フレーム、フィールドの各動きベクトルから最良のもの
を選ぶ判定回路、４は選ばれた動きベクトルに対し0.5
画素単位のリファイン探索を行うリファインベクトル探
索回路、５はリファイン探索を行ったベクトルを元にデ
ュアルプライム探索を行う探索回路、６はベクトル探索
の際に参照する前符号化画像、７はベクトル探索の際に
参照する現符号化画像、８はとばし探索回路２で得られ
たフレーム動きベクトルのディストーション、９はとば
し探索回路２で得られたトップフィールド→トップフィ
ールド動きベクトルのディストーション、１０はとばし
探索回路２で得られたトップフィールド→ボトムフィー
ルド動きベクトルのディストーション、１１はとばし探
索回路２で得られたボトムフィールド→トップフィール
ド動きベクトルのディストーション、１２はとばし探索
回路２で得られたボトムフィールド→ボトムフィールド
動きベクトルのディストーション、１３は判定回路３で
得られた判定結果、１４はリファインベクトル探索回路
４で得られたリファイン動きベクトル、１５はデュアル
プライム探索回路５により得られたデュアルプライムベ
クトルをそれぞれあらわす。
動きベクトル探索を行う回路のブロック図を示す。同図
で、１は先に符号化の行われた前符号化画像を記憶する
ための記憶装置、２はフィールド・フレーム動きベクト
ルのとばし探索回路、３はとばし探索回路２で得られた
フレーム、フィールドの各動きベクトルから最良のもの
を選ぶ判定回路、４は選ばれた動きベクトルに対し0.5
画素単位のリファイン探索を行うリファインベクトル探
索回路、５はリファイン探索を行ったベクトルを元にデ
ュアルプライム探索を行う探索回路、６はベクトル探索
の際に参照する前符号化画像、７はベクトル探索の際に
参照する現符号化画像、８はとばし探索回路２で得られ
たフレーム動きベクトルのディストーション、９はとば
し探索回路２で得られたトップフィールド→トップフィ
ールド動きベクトルのディストーション、１０はとばし
探索回路２で得られたトップフィールド→ボトムフィー
ルド動きベクトルのディストーション、１１はとばし探
索回路２で得られたボトムフィールド→トップフィール
ド動きベクトルのディストーション、１２はとばし探索
回路２で得られたボトムフィールド→ボトムフィールド
動きベクトルのディストーション、１３は判定回路３で
得られた判定結果、１４はリファインベクトル探索回路
４で得られたリファイン動きベクトル、１５はデュアル
プライム探索回路５により得られたデュアルプライムベ
クトルをそれぞれあらわす。
【００１７】入力した現符号化画像はフレーム動きベク
トルのとばし探索回路１で前符号化画像との間で動きベ
クトルのとばし探索が行われる。次に、現符号化画像と
前符号化画像の間で得られたフレーム動きベクトル、フ
ィールド動きベクトルの内、判定回路４で最も誤差の少
ないもの（ディストーションが最小のもの）を選び1st
判定の動きベクトルとする。この時、フィールドベクト
ルの内、最も遠い動きを表すトップフィールド→ボトム
フィールドの動きベクトルは選ばれないか、もしくは選
ばれにくい様にする。
トルのとばし探索回路１で前符号化画像との間で動きベ
クトルのとばし探索が行われる。次に、現符号化画像と
前符号化画像の間で得られたフレーム動きベクトル、フ
ィールド動きベクトルの内、判定回路４で最も誤差の少
ないもの（ディストーションが最小のもの）を選び1st
判定の動きベクトルとする。この時、フィールドベクト
ルの内、最も遠い動きを表すトップフィールド→ボトム
フィールドの動きベクトルは選ばれないか、もしくは選
ばれにくい様にする。
【００１８】選ばれた一つの動きベクトルに対してはリ
ファインベクトル探索回路４で0.5画素単位のリファイ
ン探索が行われ、最終的に一つの動きベクトルが求ま
る。そして求まった最終の動きベクトルを元に、ベクト
ルのスケーリングとデュアルプライム探索が行われ、dm
v成分が求められる。またデュアルプライム探索を行わ
ない場合にはトップフィールド→ボトムフィールドの動
きベクトルの制限をなくし本来のフィールド探索を実行
する。
ファインベクトル探索回路４で0.5画素単位のリファイ
ン探索が行われ、最終的に一つの動きベクトルが求ま
る。そして求まった最終の動きベクトルを元に、ベクト
ルのスケーリングとデュアルプライム探索が行われ、dm
v成分が求められる。またデュアルプライム探索を行わ
ない場合にはトップフィールド→ボトムフィールドの動
きベクトルの制限をなくし本来のフィールド探索を実行
する。
【００１９】図１１に本発明の１実施例に関する、2nd
判定動きベクトル探索を行う回路のブロック図を示す。
同図で、１は先に符号化の行われた前符号化画像を記憶
するための記憶装置、２はフィールド・フレーム動きベ
クトルのとばし探索回路、６はベクトル探索の際に参照
する前符号化画像、７はベクトル探索の際に参照する現
符号化画像、８はとばし探索回路２で得られたフレーム
動きベクトルのディストーション、９はとばし探索回路
２で得られたトップフィールド→トップフィールド動き
ベクトルのディストーション、１０はとばし探索回路２
で得られたトップフィールド→ボトムフィールド動きベ
クトルのディストーション、１１はとばし探索回路２で
得られたボトムフィールド→トップフィールド動きベク
トルのディストーション、１２はとばし探索回路２で得
られたボトムフィールド→ボトムフィールド動きベクト
ルのディストーション、１６はトップフィールド→トッ
プフィールド動きベクトルのディストーション９とトッ
プフィールド→ボトムフィールド動きベクトルのディス
トーション１０から最小のものを選ぶ判定回路、１７は
ボトムフィールド→トップフィールド動きベクトルのデ
ィストーション１１とボトムフィールド→ボトムフィー
ルド動きベクトルのディストーション１２から最小のも
のを選ぶ判定回路、１８はとばし探索回路２で得られた
フレーム動きベクトルに対し、前符号化画像６と現符号
化画像７から動きベクトルのリファイン探索を行うリフ
ァインベクトル探索回路、１９はリファインベクトル探
索回路１８で得られた、フレームリファイン動きベクト
ルのディストーション、２０はベクトル判定回路１６で
得られたトップフィールドの動きベクトルに対し、前符
号化画像６と現符号化画像７から動きベクトルのリファ
イン探索を行うリファインベクトル探索回路、２１はリ
ファインベクトル探索回路２０で得られた、トップフィ
ールドリファイン動きベクトルのディストーション、２
２はベクトル判定回路１７で得られたボトムフィールド
の動きベクトルに対し、前符号化画像６と現符号化画像
７から動きベクトルのリファイン探索を行うリファイン
ベクトル探索回路、２３はリファインベクトル探索回路
２２で得られた、ボトムフィールドリファイン動きベク
トルのディストーション、２４はフレームリファイン動
きベクトル、トップフィールドリファイン動きベクト
ル、ボトムフィールドリファイン動きベクトルから最良
のものを選ぶベクトル判定回路、２５はベクトル判定回
路２４で選ばれたリファインベクトル、５はリファイン
ベクトル２５を元にデュアルプライム探索を行うデュア
ルプライム探索回路、１５はデュアルプライム探索回路
５により得られたデュアルプライムベクトルをそれぞれ
あらわす。
判定動きベクトル探索を行う回路のブロック図を示す。
同図で、１は先に符号化の行われた前符号化画像を記憶
するための記憶装置、２はフィールド・フレーム動きベ
クトルのとばし探索回路、６はベクトル探索の際に参照
する前符号化画像、７はベクトル探索の際に参照する現
符号化画像、８はとばし探索回路２で得られたフレーム
動きベクトルのディストーション、９はとばし探索回路
２で得られたトップフィールド→トップフィールド動き
ベクトルのディストーション、１０はとばし探索回路２
で得られたトップフィールド→ボトムフィールド動きベ
クトルのディストーション、１１はとばし探索回路２で
得られたボトムフィールド→トップフィールド動きベク
トルのディストーション、１２はとばし探索回路２で得
られたボトムフィールド→ボトムフィールド動きベクト
ルのディストーション、１６はトップフィールド→トッ
プフィールド動きベクトルのディストーション９とトッ
プフィールド→ボトムフィールド動きベクトルのディス
トーション１０から最小のものを選ぶ判定回路、１７は
ボトムフィールド→トップフィールド動きベクトルのデ
ィストーション１１とボトムフィールド→ボトムフィー
ルド動きベクトルのディストーション１２から最小のも
のを選ぶ判定回路、１８はとばし探索回路２で得られた
フレーム動きベクトルに対し、前符号化画像６と現符号
化画像７から動きベクトルのリファイン探索を行うリフ
ァインベクトル探索回路、１９はリファインベクトル探
索回路１８で得られた、フレームリファイン動きベクト
ルのディストーション、２０はベクトル判定回路１６で
得られたトップフィールドの動きベクトルに対し、前符
号化画像６と現符号化画像７から動きベクトルのリファ
イン探索を行うリファインベクトル探索回路、２１はリ
ファインベクトル探索回路２０で得られた、トップフィ
ールドリファイン動きベクトルのディストーション、２
２はベクトル判定回路１７で得られたボトムフィールド
の動きベクトルに対し、前符号化画像６と現符号化画像
７から動きベクトルのリファイン探索を行うリファイン
ベクトル探索回路、２３はリファインベクトル探索回路
２２で得られた、ボトムフィールドリファイン動きベク
トルのディストーション、２４はフレームリファイン動
きベクトル、トップフィールドリファイン動きベクト
ル、ボトムフィールドリファイン動きベクトルから最良
のものを選ぶベクトル判定回路、２５はベクトル判定回
路２４で選ばれたリファインベクトル、５はリファイン
ベクトル２５を元にデュアルプライム探索を行うデュア
ルプライム探索回路、１５はデュアルプライム探索回路
５により得られたデュアルプライムベクトルをそれぞれ
あらわす。
【００２０】入力した現符号化画像はフレーム動きベク
トルのとばし探索回路１で前符号化画像との間で動きベ
クトルのとばし探索が行われる。
トルのとばし探索回路１で前符号化画像との間で動きベ
クトルのとばし探索が行われる。
【００２１】次に、現符号化画像と前符号化画像の間で
得られたフレーム動きベクトル８を元に、リファインベ
クトル探索回路１８でリファイン探索を行う。
得られたフレーム動きベクトル８を元に、リファインベ
クトル探索回路１８でリファイン探索を行う。
【００２２】ベクトル判定回路１６ではとばし探索回路
１で得られたトップフィールド→トップフィールド動き
ベクトルのディストーション９とトップフィールド→ボ
トムフィールド動きベクトルのディストーション１０を
比較して最小の方を選ぶが、この時、最も遠い距離を表
すトップフィールド→ボトムフィールド動きベクトルの
ディストーション１０を選ばれないか、もしくは選ばれ
にくくすることで、その後のデュアルプライム探索の精
度を上げることができる。また、とばし探索回路１で得
られたボトムフィールド→トップフィールド動きベクト
ルのディストーション１１、ボトムフィールド→ボトム
フィールド動きベクトルのディストーション１２のう
ち、小さい方の値をベクトル判定回路１７で選び、ボト
ムフィールドの動きベクトルとする。
１で得られたトップフィールド→トップフィールド動き
ベクトルのディストーション９とトップフィールド→ボ
トムフィールド動きベクトルのディストーション１０を
比較して最小の方を選ぶが、この時、最も遠い距離を表
すトップフィールド→ボトムフィールド動きベクトルの
ディストーション１０を選ばれないか、もしくは選ばれ
にくくすることで、その後のデュアルプライム探索の精
度を上げることができる。また、とばし探索回路１で得
られたボトムフィールド→トップフィールド動きベクト
ルのディストーション１１、ボトムフィールド→ボトム
フィールド動きベクトルのディストーション１２のう
ち、小さい方の値をベクトル判定回路１７で選び、ボト
ムフィールドの動きベクトルとする。
【００２３】リファインベクトル探索回路２０ではベク
トル判定回路１６で得られたトップフィールドの動きベ
クトルを元にリファイン探索が行われ、トップフィール
ドリファイン動きベクトル２１が求められる。リファイ
ンベクトル探索回路２２ではベクトル判定回路１７で得
られたボトムフィールドの動きベクトルを元にリファイ
ン探索が行われ、ボトムフィールドリファイン動きベク
トル２３が求められる。
トル判定回路１６で得られたトップフィールドの動きベ
クトルを元にリファイン探索が行われ、トップフィール
ドリファイン動きベクトル２１が求められる。リファイ
ンベクトル探索回路２２ではベクトル判定回路１７で得
られたボトムフィールドの動きベクトルを元にリファイ
ン探索が行われ、ボトムフィールドリファイン動きベク
トル２３が求められる。
【００２４】以上求められたフレームリファイン動きベ
クトルのディストーション１９、トップフィールドリフ
ァイン動きベクトルのディストーション２１、ボトムフ
ィールドリファイン動きベクトルのディストーション２
３から、ベクトル判定回路２４で最小のものを一つ選
び、その結果のベクトル２５を元にしてデュアルプライ
ム探索回路５でデュアルプライム探索を行う。
クトルのディストーション１９、トップフィールドリフ
ァイン動きベクトルのディストーション２１、ボトムフ
ィールドリファイン動きベクトルのディストーション２
３から、ベクトル判定回路２４で最小のものを一つ選
び、その結果のベクトル２５を元にしてデュアルプライ
ム探索回路５でデュアルプライム探索を行う。
【００２５】図１２に本発明の１実施例における1st判
定動きベクトル探索の際のベクトル選択回路を示す。同
図で、８はとばし探索されたフレーム動きベクトルのデ
ィストーション、９はとばし探索されたトップフィール
ド→トップフィールド動きベクトルのディストーショ
ン、１０はとばし探索されたボトムフィールド→トップ
フィールド動きベクトルのディストーション、１１はと
ばし探索されたトップフィールド→ボトムフィールド動
きベクトルのディストーション、１２はとばし探索され
たボトムフィールド→ボトムフィールド動きベクトルの
ディストーション、２６はフレーム動きベクトルのディ
ストーション８にかける係数、２７はトップフィールド
→トップフィールド動きベクトルのディストーション９
かける係数、２８はトップフィールド→ボトムフィール
ド動きベクトルのディストーション１０かける係数、２
９はボトムフィールド→トップフィールド動きベクトル
のディストーション１１かける係数、３０はトップフィ
ールド→ボトムフィールド動きベクトルのディストーシ
ョン１２かける係数、３１、３２、３３、３４、３５は
掛け算器、３６は掛け算器３１の出力、３７は掛け算器
３２の出力、３８は掛け算器３３の出力、３９は掛け算
器３４の出力、４０は掛け算器３５の出力、４１は係数
を掛けたディストーション３６〜４０から最小のものを
選び、選んだ結果の動きベクトルを出力する比較回路を
それぞれ表す。
定動きベクトル探索の際のベクトル選択回路を示す。同
図で、８はとばし探索されたフレーム動きベクトルのデ
ィストーション、９はとばし探索されたトップフィール
ド→トップフィールド動きベクトルのディストーショ
ン、１０はとばし探索されたボトムフィールド→トップ
フィールド動きベクトルのディストーション、１１はと
ばし探索されたトップフィールド→ボトムフィールド動
きベクトルのディストーション、１２はとばし探索され
たボトムフィールド→ボトムフィールド動きベクトルの
ディストーション、２６はフレーム動きベクトルのディ
ストーション８にかける係数、２７はトップフィールド
→トップフィールド動きベクトルのディストーション９
かける係数、２８はトップフィールド→ボトムフィール
ド動きベクトルのディストーション１０かける係数、２
９はボトムフィールド→トップフィールド動きベクトル
のディストーション１１かける係数、３０はトップフィ
ールド→ボトムフィールド動きベクトルのディストーシ
ョン１２かける係数、３１、３２、３３、３４、３５は
掛け算器、３６は掛け算器３１の出力、３７は掛け算器
３２の出力、３８は掛け算器３３の出力、３９は掛け算
器３４の出力、４０は掛け算器３５の出力、４１は係数
を掛けたディストーション３６〜４０から最小のものを
選び、選んだ結果の動きベクトルを出力する比較回路を
それぞれ表す。
【００２６】動きベクトルのとばし探索回路３で得られ
た各ベクトルのディストーション８〜１２に対し、掛け
算器３１〜３５で係数を掛けることにより特定のベクト
ルを選ばれやすくしり、選ばれにくくしたりする。いま
トップフィールド→ボトムフィールド動きベクトルが選
ばれにくくするためには掛け算器３５の係数１２を他の
係数より大きくすればよい。またデュアルプライム探索
なしの場合には係数２６〜３０を全て同じにすることで
全ての動きベクトルを等条件で比較できる。
た各ベクトルのディストーション８〜１２に対し、掛け
算器３１〜３５で係数を掛けることにより特定のベクト
ルを選ばれやすくしり、選ばれにくくしたりする。いま
トップフィールド→ボトムフィールド動きベクトルが選
ばれにくくするためには掛け算器３５の係数１２を他の
係数より大きくすればよい。またデュアルプライム探索
なしの場合には係数２６〜３０を全て同じにすることで
全ての動きベクトルを等条件で比較できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、1st判定動きベクトル
動き探索によって得られた１本のリファイン動きベクト
ルを元にデュアルプライム探索を行った場合でも、デュ
アルプライム探索により高画質の画像を得ることができ
る。
動き探索によって得られた１本のリファイン動きベクト
ルを元にデュアルプライム探索を行った場合でも、デュ
アルプライム探索により高画質の画像を得ることができ
る。
【図１】本発明の１実施例の動きベクトル探索回路のブ
ロック図。
ロック図。
【図２】動きベクトルの説明図。
【図３】符号化画像の分割についての説明図。
【図４】動きベクトルの1/2画素精度の探索に関する説
明図。
明図。
【図５】フレーム、フィールドの各動きベクトルに関す
る説明図。
る説明図。
【図６】動きベクトルのスケーリングに関する説明図。
【図７】デュアルプライム探索の探索範囲に関する説明
図。
図。
【図８】デュアルプライム探索に関する説明図。
【図９】1st判定動きベクトル探索のフローチャート。
【図１０】2nd判定動きベクトル探索のフローチャー
ト。
ト。
【図１１】本発明の１実施例の動きベクトル探索回路の
説明図。
説明図。
【図１２】本発明の１実施例の動きベクトル選択回路の
説明図。
説明図。
１…画像記憶装置、 ２…動きベクトルとばし探索回路、 ３…動きベクトル選択回路、 ４…動きベクトルリファイン探索回路、 ５…デュアルプライム探索回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大坪 宏安 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所マルチメディアシステ ム開発本部内 (72)発明者 小林 孝之 東京都渋谷区代々木４丁目36番19号株式 会社グラフィックス・コミュニケーショ ン・ラボラトリーズ内 (56)参考文献 特開 平５−41861（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107485（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−182000（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68
Claims (2)
- 【請求項１】現符号化画像と前符号化画像とのディスト
ーションにより動きベクトルを探索する動きベクトル探
索装置において、 前符号化画像を記憶する記憶装置と、 一画素単位以上の間隔で動きベクトルを探索する動きベ
クトル探索回路と、 前記動きベクトル探索回路から出力されたフレーム動き
ベクトルとトップフィールド→トップフィールド動きベ
クトルとトップフィールド→ボトムフィールド動きベク
トルとボトムフィールド→トップフィールド動きベクト
ルとボトムフィールド→ボトムフィールド動きベクトル
からディストーションの最も小さなベクトルを選ぶベク
トル選択回路と、 前記ベクトル選択回路で選ばれた動きベクトルをもとに
1/2画素単位で動きベクトルの探索を行うリファイン動
きベクトル探索回路と、 前記リファイン動きベクトル探索回路で見つかったリフ
ァインベクトルをもとにデュアルプライム探索を行うデ
ュアルプライム探索回路とを有し、前記ベクトル選択回路は、 デュアルプライム探索の際
に、前記トップフィールド→ボトムフィールド動きベク
トルのディストーションに、他のベクトル、すなわちト
ップフィールド→トップフィールド動きベクトルとボト
ムフィールド→トップフィールド動きベクトルとボトム
フィールド→ボトムフィールド動きベクトル、のディス
トーションに掛ける係数よりも大きな係数を掛けて選択
を行い、デュアルプライム探索を行わない際には、前記
他のベクトルと同じ条件で前記トップフィールド→ボト
ムフィールド動きベクトルの選択を行うことを特徴とす
る動きベクトル探索装置。 - 【請求項２】現符号化画像と前符号化画像とのディスト
ーションにより動きベクトルを探索する動きベクトル探
索装置において、 前符号化画像を記憶する記憶装置と、 一画素単位以上の間隔で動きベクトルを探索する動きベ
クトル探索回路と、前記動きベクトル探索回路から出力されたトップフィー
ルド→トップフィールド動きベクトルとトップフィール
ド→ボトムフィールド動きベクトルからディストーショ
ンの小さなベクトルを選ぶ第1のベクトル選択回路と、 前記動きベクトル探索回路から出力されたボトムフィー
ルド→トップフィールド動きベクトルとボトムフィール
ド→ボトムフィールド動きベクトルからディストーショ
ンの小さなベクトルを選ぶ第2のベクトル選択回路と、 前記動きベクトル探索回路から出力されたフレーム動き
ベクトルをもとに1/2画素単位で動きベクトルの探索を
行う第１のリファイン動きベクトル探索回路と、 前記第1のベクトル選択回路により選択されたトップフ
ィールド動きベクトルをもとに1/2画素単位で動きベク
トルの探索を行う第２のリファイン動きベクトル探索回
路と、 前記第2のベクトル選択回路により選択されたボトムフ
ィールド動きベクトルをもとに1/2画素単位で動きベク
トルの探索を行う第３のリファイン動きベクトル探索回
路と、 前記第1のリファイン動きベクトル探索回路から出力さ
れたリファインフレームベクトルと前記第2のリファイ
ン動きベクトル探索回路から出力されたリファイントッ
プフィールドベクトルと前記第3のリファイン動きベク
トル探索回路から出力されたリファインボトムフィール
ドベクトルからディストーションの最も小さなベクトル
を選ぶベクトル選択回路と、 前記ベクトル選択回路により選ばれたリファインベクト
ルをもとにデュアルプライム探索を行うデュアルプライ
ム探索回路とを有し、前記第1のベクトル選択回路は、 デュアルプライム探索
の際に、前記トップフィールド→ボトムフィールド動き
ベクトルのディストーションに、前記トップフィールド
→トップフィールドの動きベクトルのディストーション
に掛ける係数よりも大きな係数を掛けて選択を行い、デ
ュアルプライム探索を行わない際に、前記トップフィー
ルド→ボトムフィールド動きベクトルのディストーショ
ンに前記トップフィールド→トップフィールドの動きベ
クトルのディストーションに掛ける係数と同じ係数を掛
けて選択を行うことを特徴とする動きベクトル探索装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21442295A JP2941693B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 動きベクトル探索装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21442295A JP2941693B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 動きベクトル探索装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965340A JPH0965340A (ja) | 1997-03-07 |
| JP2941693B2 true JP2941693B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16655534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21442295A Expired - Fee Related JP2941693B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 動きベクトル探索装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941693B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8179963B2 (en) | 2003-07-24 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Coding mode determining apparatus, image coding apparatus, coding mode determining method and coding mode determining program |
| JP4235209B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2009-03-11 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | 動きベクトル検出装置および動きベクトル検出方法 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP21442295A patent/JP2941693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0965340A (ja) | 1997-03-07 |
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|---|---|---|---|
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