JP3001754B2 - Hierarchical motion vector detector - Google Patents

Hierarchical motion vector detector

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JP3001754B2
JP3001754B2 JP25030993A JP25030993A JP3001754B2 JP 3001754 B2 JP3001754 B2 JP 3001754B2 JP 25030993 A JP25030993 A JP 25030993A JP 25030993 A JP25030993 A JP 25030993A JP 3001754 B2 JP3001754 B2 JP 3001754B2
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reduced image
reduced
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image
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裕 渡辺
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,動画像の高能率符号化
方式等に用いる階層的動ベクトル検出装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hierarchical motion vector detecting device used for a high-efficiency video coding system.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像の圧縮符号化方式としてフレーム
間予測符号化が用いられており,またフレーム間予測符
号化において予測誤差を減少させるために,ブロック単
位にフレーム間の動ベクトルを推定して動き補償を行う
方式が用いられている。この動き補償フレーム間符号化
方式において,さらに効率的に動ベクトルを求めるため
に,原画像を縮小した縮小画像を用いて,階層的に動ベ
クトルを検出する方法も用いられている。
2. Description of the Related Art Interframe predictive coding is used as a moving image compression coding method. In order to reduce prediction errors in interframe predictive coding, a motion vector between frames is estimated in block units. A method of performing motion compensation is used. In this motion-compensated interframe coding method, a method of hierarchically detecting a motion vector using a reduced image obtained by reducing an original image is also used in order to obtain a motion vector more efficiently.

【0003】従来の階層的動ベクトル検出方法では,例
えば次のように動ベクトルを検出していた。原画像をk
画素×jラインのブロックに分割し,それらのブロック
毎に動ベクトルを検出するものとする。
In a conventional hierarchical motion vector detection method, for example, a motion vector is detected as follows. Original image k
It is assumed that the image data is divided into blocks of pixel × j lines, and a motion vector is detected for each of those blocks.

【0004】 原画像を水平,垂直方向に縮小係数m
1 ,n1 を用いて1/m1 ,1/n 1 (m1 ,n1 は任
意の自然数)に縮小した画像を作成する。 この縮小画像からさらに水平,垂直方向に縮小係数
2 ,n2 を用いて1/m2 ,1/n2 (m2 ,n2
任意の自然数)に縮小した画像を作成する。
The original image is horizontally and vertically reduced by m
1, N11 / m using1, 1 / n 1(M1, N1Is any
Create an image reduced to a natural number. Reduction factor in horizontal and vertical directions from this reduced image
mTwo, NTwo1 / m usingTwo, 1 / nTwo(MTwo, NTwoIs
Create an image reduced to any natural number.

【0005】 以上の縮小操作を,縮小係数mc ,n
c までc回(cは任意の自然数)繰り返した後,そのc
回縮小した縮小画像cで検出単位をk画素×jラインの
ブロックとして動ベクトルを検出する。
The above reduction operation is performed by reducing the reduction coefficients m c and n
to c c times after (c is any natural number) was repeated, the c
A motion vector is detected using a reduced image c that has been reduced twice as a detection unit of a block of k pixels × j lines.

【0006】 検出された動ベクトルを水平,垂直方
向にmc ,nc 倍(mc ,nc は縮小画像cの縮小係
数)したベクトルを初期値として,対応するmc ×nc
個のすべてのブロックに同じ初期値を与え,縮小画像
(c−1)上で初期値の周辺を探索して動ベクトルを検
出する。
A vector obtained by multiplying the detected motion vector by m c and n c in the horizontal and vertical directions (m c and n c are reduction coefficients of the reduced image c) is used as an initial value, and a corresponding m c × n c
The same initial value is given to all of the blocks, and a motion vector is detected by searching around the initial value on the reduced image (c-1).

【0007】 同様に,縮小画像(c−1)上で検出
された動ベクトルを水平,垂直方向にmc-1 ,nc-1
したベクトルを初期値として,対応するmc-1 ×nc-1
個のブロックに与え,縮小画像(c−2)上で初期値の
周辺を探索して動ベクトルを検出する。
[0007] Similarly, the reduced image (c-1) the motion vector detected on the horizontal, the m c-1, n c- 1 multiplied by the vector in the vertical direction as an initial value, the corresponding m c-1 × nc -1
Then, a motion vector is detected by searching around the initial value on the reduced image (c-2).

【0008】 以上の操作を,原画像上での動ベクト
ル検出まで繰り返し,最終的な動ベクトルを求める。 以上のような従来の階層的動ベクトル検出方法では,縮
小画像上での検出単位であるブロックの大きさは,原画
像に対する検出単位と同じであった。
The above operation is repeated until a motion vector is detected on the original image to obtain a final motion vector. In the conventional hierarchical motion vector detection method as described above, the size of a block, which is a detection unit on a reduced image, is the same as the detection unit for an original image.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来方法では動ベクト
ルを検出する際,縮小画像での動ベクトル検索には原画
像のブロックと同じサイズのブロックを用いていた。画
像を縮小してもブロックサイズが固定であるため,縮小
率が高くなるに従い,ブロックの画像中に占める割合が
増加する。その結果,一つのブロック内に複数の異なる
動きを持つ物体が含まれる確率が高くなるが,一つのブ
ロックに対して動ベクトルは一つしか与えられないた
め,物体毎の正しい動きを検出することができないケー
スが多くなる。
In the conventional method, when detecting a motion vector, a block having the same size as a block of an original image is used for a motion vector search in a reduced image. Since the block size is fixed even when the image is reduced, the proportion of the block in the image increases as the reduction ratio increases. As a result, there is a high probability that one block contains objects with multiple different motions, but since only one motion vector is given for one block, it is necessary to detect the correct motion for each object. In many cases.

【0010】ブロックサイズ固定の場合,縮小画像での
1ブロックは上位階層画像(縮小の際,その元となる画
像)での複数のブロックに相当する。例えば,上位階層
画像に対して水平,垂直それぞれ1/mi ,1/ni
サイズに縮小した画像での1ブロックは,上位階層画像
でのmi ×ni ブロックに対応する。階層的動ベクトル
検出では,縮小画像において求まった動ベクトルは水
平,垂直方向にそれぞれmi ,ni 倍され,上位階層画
像での動ベクトル検出における初期値として用いられ
る。上位階層ではこの初期値の周囲を探索する。従来法
ではmi ×ni ブロックすべてに同じ初期値が与えられ
るため,上位階層での探索範囲が十分でない場合,動物
体の境界部分では実際の動きと異なる画一的な動きしか
検出されない。上位階層での探索範囲を広くすることで
この状態を回避できるが,演算量の増加を招く。
In the case where the block size is fixed, one block in the reduced image corresponds to a plurality of blocks in the upper hierarchical image (the original image at the time of reduction). For example, one block in an image reduced to the size of 1 / m i and 1 / n i respectively in the horizontal and vertical directions with respect to the upper layer image corresponds to mi × n i blocks in the upper layer image. Hierarchical Tekido vector detection, the motion vector Motoma' in the reduced image horizontally, to the vertical direction m i, is n i times, used as an initial value in the motion vector detection in the upper-layer image. The upper layer searches around this initial value. In the conventional method, since the same initial value is given to all the mi × ni blocks, if the search range in the upper layer is not sufficient, only a uniform motion different from the actual motion is detected at the boundary of the moving object. This condition can be avoided by widening the search range in the upper hierarchy, but this increases the amount of calculation.

【0011】本発明の目的は上記問題点を解決し,入
画像に複数の動きが含まれる場合でも,演算量を増加さ
せることなく実際の動きを反映した動ベクトルを検出
し,動き補償フレーム間符号化方式の符号化効率を改善
することができる階層的動ベクトル検出装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to solve the above problems, even if it contains a plurality of motion in the input image, detecting a motion vector that reflects the actual motion without increasing the calculation amount, a motion-compensated frame An object of the present invention is to provide a hierarchical motion vector detection device capable of improving the coding efficiency of an inter-coding method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】従来の階層的動ベクトル
検出方法では,入力画像の輝度信号から縮小画像を作成
し,各縮小画像上で動ベクトルを求める際に,縮小画像
においても原画像のブロックと同じサイズのブロックを
用いていたのに対し,本発明は,画像サイズに比例した
サイズのブロックを使用してブロックマッチングを行う
ことを特徴とする。原画像でのブロックがk画素×jラ
インのとき,原画像を水平,垂直方向に1/m,1/n
のサイズに縮小した画像では,ブロックのサイズはk/
m画素×j/nラインのサイズに縮小される。特に,本
発明の階層的動ベクトル検出装置は,それぞれ縮小画像
作成部と,メモリと,小領域分割部を有する複数のフレ
ーム縮小部と,一つのマッチング誤差計算部とから構成
されるので,入力フレームおよび参照フレームに対し
て,各階層に対応するフレーム全体の縮小画像を一度だ
け算出すればよく,縮小画像を作成するための演算量が
削減される。
In the conventional hierarchical motion vector detection method, a reduced image is created from a luminance signal of an input image, and when a motion vector is obtained on each reduced image, the original image is also used in the reduced image. In contrast to using blocks of the same size as the blocks, the present invention is characterized in that block matching is performed using blocks of a size proportional to the image size. When the block in the original image is k pixels × j lines, the original image is horizontally and vertically divided by 1 / m and 1 / n.
In the image reduced to the size of, the block size is k /
The size is reduced to m pixels × j / n lines. In particular, books
The hierarchical motion vector detection device of the present invention
A plurality of frames having a creating unit, a memory, and a small area dividing unit
Consists of a frame reduction unit and one matching error calculation unit
The input frame and the reference frame
The reduced image of the entire frame corresponding to each layer once
The amount of calculation for creating a reduced image is
Be reduced.

【0013】[0013]

【作用】本発明は,階層的動ベクトル探索において,ブ
ロック内に複数の異なる動きを含む影響により実際と異
なる動きを検出する可能性を減らすために,縮小画像に
おいてはマッチングを行うブロックも画像の縮小率と等
しく縮小したサイズのものを用いる。図1は,その原理
を示す図である。
According to the present invention, in order to reduce the possibility of detecting a motion different from the actual motion due to the effect of including a plurality of different motions in the block in the hierarchical motion vector search, the matching block is also used in the reduced image. Use the same size as the reduction rate. FIG. 1 is a diagram showing the principle.

【0014】原画像100がa×bの画素からなり,こ
れをk画素×jラインのブロック101に分割して,そ
れらの各ブロック毎に動ベクトルを検出するとする。縮
小画像作成部200により,原画像を水平,垂直方向に
それぞれ1/m,1/nのサイズ,すなわち(a/m)
×(b/n)に縮小した場合,小領域分割部400で
は,その縮小画像300における動ベクトルの検出単位
となるブロックのサイズを,k/m画素×j/nライン
とし,このサイズのブロックについてマッチング誤差計
算が実行されるようにする。画像を縮小する操作を複数
回繰り返す場合も同様である。
Assume that the original image 100 is composed of a × b pixels, which is divided into blocks 101 of k pixels × j lines, and a motion vector is detected for each of these blocks. The reduced image creation unit 200 divides the original image in the horizontal and vertical directions by a size of 1 / m and 1 / n, that is, (a / m)
When the size is reduced to × (b / n), the small area dividing unit 400 sets the size of a block serving as a detection unit of a motion vector in the reduced image 300 to k / m pixels × j / n lines, and sets a block of this size. For the matching error calculation. The same applies to the case where the operation of reducing the image is repeated a plurality of times.

【0015】以上のようにすることにより,原画像の1
ブロックは縮小画像の1ブロックに対応し,入力画像に
複数の異なる動きが含まれる場合でも,実際の動きを反
映した動ベクトルが検出される。
As described above, one of the original images
The block corresponds to one block of the reduced image, and even when the input image includes a plurality of different motions, a motion vector reflecting the actual motion is detected.

【0016】[0016]

【実施例】図2は本発明を実施する動ベクトル検出回路
の例を示す図である。図2おいて,1は現在フレームの
画像信号,2はフレームメモリ,3は現在フレーム原画
像,4は縮小画像作成部,5は現在フレーム第1縮小画
像,6はフレームメモリ,7は現在フレーム第1縮小画
像,8は縮小画像作成部,9は現在フレーム第2縮小画
像,10はフレームメモリ,11は参照フレームの画像
信号,12はフレームメモリ,13は参照フレーム原画
像,14は縮小画像作成部,15は参照フレーム第1縮
小画像,16はフレームメモリ,17は参照フレーム第
1縮小画像,18は縮小画像作成部,19は参照フレー
ム第2縮小画像,20はフレームメモリを表す。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a motion vector detection circuit embodying the present invention. In FIG. 2, 1 is an image signal of the current frame, 2 is a frame memory, 3 is an original image of the current frame, 4 is a reduced image creating unit, 5 is a first reduced image of the current frame, 6 is a frame memory, and 7 is a current frame. A first reduced image, 8 is a reduced image creating unit, 9 is a second reduced image of the current frame, 10 is a frame memory, 11 is an image signal of a reference frame, 12 is a frame memory, 13 is a reference frame original image, and 14 is a reduced image The creation unit, 15 is the first reduced image of the reference frame, 16 is the frame memory, 17 is the first reduced image of the reference frame, 18 is the reduced image creation unit, 19 is the second reduced image of the reference frame, and 20 is the frame memory.

【0017】また,21は現在フレーム第2縮小画像読
み出しのアドレス信号,22は現在フレーム第2縮小画
像,23は現在フレーム第1縮小画像読み出しのアドレ
ス信号,24は現在フレーム第1縮小画像,25は現在
フレームの原画像読み出しのアドレス信号,26は現在
フレームの原画像,27は参照フレームの原画像読み出
しのアドレス信号,28は参照フレームの原画像,29
は参照フレーム第1縮小画像読み出しのアドレス信号,
30は参照フレーム第1縮小画像,31は参照フレーム
第2縮小画像読み出しのアドレス信号,32は参照フレ
ーム第2縮小画像を表す。
Reference numeral 21 denotes an address signal for reading the current frame second reduced image, 22 denotes a current frame second reduced image, 23 denotes an address signal for reading the current frame first reduced image, 24 denotes a current frame first reduced image, 25 Is an address signal for reading the original image of the current frame, 26 is an original image of the current frame, 27 is an address signal for reading the original image of the reference frame, 28 is an original image of the reference frame, 29
Is an address signal for reading the first reduced image of the reference frame,
Reference numeral 30 denotes a reference frame first reduced image, reference numeral 31 denotes an address signal for reading the reference frame second reduced image, and reference numeral 32 denotes a reference frame second reduced image.

【0018】また,33は現在フレーム第2縮小画像の
小領域分割器,34は現在フレーム第1縮小画像の小領
域分割器,35は現在フレーム原画像の小領域分割器,
36は参照フレーム原画像の小領域分割器,37は参照
フレーム第1縮小画像の小領域分割器,38は参照フレ
ーム第2縮小画像の小領域分割器,39は現在フレーム
第2縮小画像のブロック信号,40は現在フレーム第1
縮小画像のブロック信号,41は現在フレーム原画像の
ブロック信号,42は参照フレーム原画像のブロック信
号,43は参照フレーム第1縮小画像のブロック信号,
44は参照フレーム第2縮小画像のブロック信号を表
す。
Reference numeral 33 denotes a small area divider for the current frame second reduced image; 34, a small area divider for the current frame first reduced image; 35, a small area divider for the current frame original image;
36 is a small area divider for the reference frame original image, 37 is a small area divider for the reference frame first reduced image, 38 is a small area divider for the reference frame second reduced image, and 39 is a block of the current frame second reduced image Signal, 40 is the first frame
A block signal of the reduced image, 41 is a block signal of the current frame original image, 42 is a block signal of the reference frame original image, 43 is a block signal of the first reduced image of the reference frame,
Reference numeral 44 denotes a block signal of the second reduced image of the reference frame.

【0019】また,45はマッチング誤差計算部,46
は差分値,47は比較器,48はブロック差分最小値が
格納されるメモリ,49はアドレスデータ,50はアド
レスメモリ,51はアドレスデータ(縮小画像での動ベ
クトル),60は第1の現在フレーム縮小部,61は第
2の現在フレーム縮小部,62は第1の参照フレーム縮
小部,63は第2の参照フレーム縮小部を表す。
Reference numeral 45 denotes a matching error calculation unit;
Is a difference value, 47 is a comparator, 48 is a memory for storing the minimum block difference value, 49 is address data, 50 is an address memory, 51 is address data (a motion vector in a reduced image), 60 is a first current A frame reduction unit, 61 represents a second current frame reduction unit, 62 represents a first reference frame reduction unit, and 63 represents a second reference frame reduction unit.

【0020】現在フレームの画像1は,フレームメモリ
2に蓄えられる。縮小画像作成部4は,フレームメモリ
2に蓄積された画像3から水平,垂直方向に1/m1
1/n1 のサイズに縮小した画像5を作成し,フレーム
メモリ6に蓄積する。縮小画像作成部8では,縮小され
た画像7をさらに水平,垂直方向に1/m2 ,1/n 2
のサイズに縮小し,フレームメモリ10に蓄える。参照
フレームの画像11も現在フレームの画像と同様に,フ
レームメモリ12に蓄積された後,縮小画像作成部14
において縮小され,フレームメモリ16へと蓄えられた
後,さらに縮小画像作成部18での縮小,フレームメモ
リ20への蓄積が行われる。
The image 1 of the current frame is a frame memory
2 is stored. The reduced image creation unit 4 includes a frame memory
1 / m in the horizontal and vertical directions from the image 3 stored in1,
1 / n1Create an image 5 reduced to the size of
The data is stored in the memory 6. The reduced image creation unit 8
Image 7 in horizontal and vertical directions by 1 / mTwo, 1 / n Two
, And store it in the frame memory 10. reference
The image 11 of the frame is the same as the image of the current frame.
After being stored in the frame memory 12, the reduced image creation unit 14
Are reduced and stored in the frame memory 16.
After that, the image is further reduced by the reduced image creation unit 18 and the frame memo is written.
The storage in the repository 20 is performed.

【0021】フレームメモリ10に蓄えられた現在フレ
ームの縮小画像22が(x,y)の2座標からなるアド
レス信号21の値をオフセット値として読み出され,小
領域分割器33に入力される。小領域分割器33では現
在フレーム縮小画像22を{k/(m1 ×m2 )画素}
×{j/(n1 ×n2 )ライン}のブロックに分割し,
現在フレームブロック信号39を出力する。同様に,参
照フレームの縮小画像32が小領域分割器38によって
ブロックに分割され,参照フレームブロック信号44と
して出力される。現在フレームブロック信号39および
参照フレームブロック信号44は,マッチング誤差計算
部45に入力される。
The reduced image 22 of the current frame stored in the frame memory 10 is read with the value of the address signal 21 consisting of two coordinates (x, y) as an offset value, and is input to the small area divider 33. The small area divider 33 converts the current frame reduced image 22 into {k / (m 1 × m 2 ) pixels}
× {j / (n 1 × n 2 ) line}
The current frame block signal 39 is output. Similarly, the reduced image 32 of the reference frame is divided into blocks by the small area divider 38 and output as a reference frame block signal 44. The current frame block signal 39 and the reference frame block signal 44 are input to the matching error calculator 45.

【0022】マッチング誤差計算部45では,ブロック
間の差分値46を比較器47へと出力する。比較器47
は最小値メモリ48を有しており,入力された差分値4
6がメモリ48に蓄えられている値より小さければメモ
リ48の値を更新し,その2座標(x,y)からなるア
ドレス49をアドレスメモリ50に記録する。縮小画像
における動ベクトルの探索範囲で上記の操作を終了した
後,アドレスメモリ50には縮小画像上での動ベクトル
が蓄えられている。
The matching error calculator 45 outputs a difference value 46 between the blocks to a comparator 47. Comparator 47
Has a minimum value memory 48, and the input difference value 4
If 6 is smaller than the value stored in the memory 48, the value in the memory 48 is updated, and the address 49 including the two coordinates (x, y) is recorded in the address memory 50. After the above operation is completed in the search range of the motion vector in the reduced image, the motion vector on the reduced image is stored in the address memory 50.

【0023】次に,フレームメモリ6に蓄えられた現在
フレームの縮小画像24が小領域分割器34に入力され
る。小領域分割器34では現在フレーム縮小画像24を
k/m1 画素×j/n1 ラインのブロックに分割し,現
在フレームブロック信号40を出力する。同様に,参照
フレーム縮小画像30が小領域分割器37に入力される
が,最もサイズの小さい縮小画像を除く動ベクトル検出
は,上位階層で検出された動ベクトルを初期値とする。
そのため,このとき読み出すオフセット値は縮小画像で
の動ベクトル分だけシフトする必要がある。アドレス信
号29は,アドレスメモリ50からの(x,y)出力値
(アドレスデータ51)を水平,垂直でm2 ,n2 倍し
た値を加えたものとなる。アドレス信号29に従って読
み出された参照フレーム縮小画像30は小領域分割器3
7に入力され,参照フレームブロック信号43として出
力される。縮小画像のときと同様に差分値計算と比較が
行われる。
Next, the reduced image 24 of the current frame stored in the frame memory 6 is input to the small area divider 34. The small area divider 34 divides the current frame reduced image 24 into blocks of k / m 1 pixel × j / n 1 lines and outputs a current frame block signal 40. Similarly, the reference frame reduced image 30 is input to the small area divider 37, but the motion vector detection excluding the smallest size reduced image uses the motion vector detected in the upper layer as an initial value.
Therefore, the offset value to be read at this time needs to be shifted by a motion vector in the reduced image. The address signal 29 is obtained by adding a value obtained by multiplying the (x, y) output value (address data 51) from the address memory 50 by m 2 and n 2 in the horizontal and vertical directions. The reference frame reduced image 30 read in accordance with the address signal 29 is
7 and output as a reference frame block signal 43. Similar to the case of the reduced image, the difference value calculation and the comparison are performed.

【0024】フレームメモリ2に蓄えられた現在フレー
ムの原画像26が小領域分割器35に入力される。小領
域分割器35では現在フレーム原画像26をk×jのブ
ロックに分割し,現在フレームブロック信号41を出力
する。参照フレーム原画像28は,アドレスメモリ50
からの(x,y)出力値51を水平,垂直でm1 ,n 1
倍した値を加えたものをオフセット値として小領域分割
器36に入力されることにより,参照フレームブロック
信号42として出力される。縮小画像のときと同様に差
分値計算と比較が行われる。
The current frame stored in the frame memory 2
The original image 26 is input to the small area divider 35. Subordinate
The region divider 35 converts the current frame original image 26 into k × j blocks.
Split into locks and output current frame block signal 41
I do. The reference frame original image 28 is stored in the address memory 50.
(X, y) output value 51 from the horizontal and vertical1, N 1
Divide the small area by adding the multiplied value as the offset value
Input to the frame unit 36, the reference frame block
It is output as a signal 42. The difference is the same as for reduced images.
The value calculation and comparison are performed.

【0025】探索範囲に対する上記操作が終了した時,
アドレスメモリ50には検出された動ベクトルが蓄えら
れている。図3は本発明を実施する他の動ベクトル検出
回路の例を示す図である。
When the above operation for the search range is completed,
The detected motion vectors are stored in the address memory 50. FIG. 3 is a diagram showing an example of another motion vector detection circuit embodying the present invention.

【0026】前述した図2に示す実施例は階層数が3の
例であるが,図3に示すように,現在フレーム縮小部6
0と現在フレーム縮小部61の間に,縮小画像作成部7
1,フレームメモリ72,小領域分割器73からなる現
在フレーム縮小部70を加え,また,参照フレーム縮小
部62と参照フレーム縮小部63の間に,縮小画像作成
部81,フレームメモリ82,小領域分割器83からな
る参照フレーム縮小部80を加えることにより,階層数
が4の場合に対応することができる。
Although the embodiment shown in FIG. 2 is an example in which the number of layers is three, as shown in FIG.
0 and the current frame reduction section 61, the reduced image creation section 7
1, a frame memory 72, a current frame reduction unit 70 composed of a small area divider 73, and a reduced image creation unit 81, a frame memory 82, a small area By adding the reference frame reduction unit 80 including the divider 83, it is possible to deal with the case where the number of layers is four.

【0027】階層数が3,階層数が4に限らず,同様に
現在フレーム縮小部をフレームメモリ6の出力と縮小画
像作成部8の入力の間に,また参照フレーム縮小部をフ
レームメモリ16の出力と縮小画像作成部18の間に,
それぞれ(階層数−3)個接続することで3以上の任意
の階層数に対応できる。
The number of hierarchies is not limited to three, and the number of hierarchies is not limited to four. Similarly, the current frame reduction unit is provided between the output of the frame memory 6 and the input of the reduced image creation unit 8, and the reference frame reduction unit is provided in the frame memory 16. Between the output and the reduced image creation unit 18,
By connecting each (the number of layers-3), it is possible to cope with an arbitrary number of layers of 3 or more.

【0028】また,階層数が2の場合には,図2におい
て,現在フレーム縮小部60を削除し,フレームメモリ
2の出力である現在フレーム原画像3を縮小画像作成部
8の入力とするとともに,参照フレーム縮小部62も削
除し,フレームメモリ12の出力である参照フレーム原
画像13を縮小画像作成部18の入力とすることにより
同様に実現することができる。
When the number of layers is two, the current frame reduction section 60 is deleted in FIG. 2 and the current frame original image 3 output from the frame memory 2 is used as an input to the reduced image generation section 8. , The reference frame reduction unit 62 is also deleted, and the reference frame original image 13 output from the frame memory 12 is used as the input to the reduced image generation unit 18.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
動き補償フレーム間符号化において階層的動ベクトル探
索を用いる際に,複数の異なる動きを含む画像に対して
も演算量を増加させることなく正確な動ベクトル推定が
可能となる。これにより動き補償フレーム間予測が有効
になる符号化効率が改善される。
As described above, according to the present invention,
When hierarchical motion vector search is used in motion compensation inter-frame coding, accurate motion vector estimation can be performed for an image including a plurality of different motions without increasing the calculation amount. This improves the coding efficiency at which motion-compensated inter-frame prediction is effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】本発明を実施する動ベクトル検出回路の例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a motion vector detection circuit embodying the present invention.

【図3】本発明を実施する他の動ベクトル検出回路の例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of another motion vector detection circuit embodying the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 原画像 101 検出単位のブロック 200 縮小画像作成部 300 縮小画像 301 検出単位のブロック 400 小領域分割部 REFERENCE SIGNS LIST 100 original image 101 detection unit block 200 reduced image creation unit 300 reduced image 301 detection unit block 400 small area division unit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−33286(JP,A) 特開 平4−177992(JP,A) 特開 平7−87495(JP,A) 特開 平2−224490(JP,A) 特開 平3−4686(JP,A) 特開 平3−117991(JP,A) 特表 平5−501188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 Continuation of the front page (56) References JP-A-2-33286 (JP, A) JP-A-4-177992 (JP, A) JP-A-7-87495 (JP, A) JP-A-2-224490 (JP) JP-A-3-4686 (JP, A) JP-A-3-117,991 (JP, A) JP-A-5-501188 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , DB Name) H04N 7/24-7/68

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原画像をk画素×jラインのブロックに
分割し,それらのブロック毎に動ベクトルを検出する
であって,それぞれ縮小画像作成部と,縮小された画像が格納され
るメモリと,縮小された画像を小領域に分割する小領域
分割部とを有する第1から第c(cは2以上の整数)ま
での複数のフレーム縮小部と, 前記複数のフレーム縮小部が出力する同じ縮小度の現在
フレームおよび参照フレームの小領域についてのマッチ
ング誤差を算出する一つのマッチング誤差計算部とを備
え, 前記第1のフレーム縮小部における縮小画像作成部は,
原画像を水平,垂直方向に縮小係数m1 ,n1 を用いて
1/m1 ,1/n1 (m1 ,n1 は任意の自然数)に縮
小し,画素数を原画像の画素数の1/(m 1 ×n 1 )に
した画像を作成して前記第1のフレーム縮小部における
メモリに格納し, 前記第i(iは2からcまでの繰り返し)のフレーム縮
小部における縮小画像作成部は,前記第(i−1)のフ
レーム縮小部が縮小した縮小画像から,さらに水平,垂
直方向に縮小係数m i ,n i を用いて1/m i ,1/n
i (m i ,n i は任意の自然数)に縮小し,画素数を前
記第(i−1)のフレーム縮小部が縮小した縮小画像の
画素数の1/(m i ×n i )にした画像を作成して前記
第iのフレーム縮小部におけるメモリに格納し, 前記第1から第cまでの各フレーム縮小部における小領
域分割部は,各フレーム縮小部内の前記メモリに格納さ
れた縮小画像d(dは1≦d≦cを満たす整数)から,
縮小画像を得る縮小係数m 1 ,m 2 ,…,m d の積M d
とn 1 ,n 2 ,…,n d の積N d を用いて,k/M d
素×j/N d ラインのサイズの小領域を切り出して前記
マッチング誤差計算部に出力し, 前記マッチング誤差計算部により,前記第cのフレーム
縮小部が縮小した縮小画像cで,検出単位のブロックを
前記縮小係数m 1 ,m 2 ,…,m c の積M c とn 1 ,n
2 ,…,n c の積N c を用いて,k/M c 画素×j/N
c ラインのサイズに設定して動ベクトル検出を行い,検
出された動ベクトルを水平,垂直方向にm c ,n c 倍し
たベクトルを初期値として,(c−1)回の縮小画像
(c−1) における初期値の周辺で,検出単位のブロッ
クを前記縮小係数m 1 ,m 2 ,…,m (c-1) の積M
(c-1) とn 1 ,n 2 ,…,n (c-1) の積N (c-1) を用い
て,k/M (c-1) 画素×j/N (c-1) ラインのサイズに
設定して動ベクトル検出を行い,その縮小画像(c−
1)上で検出された動ベクトルを水平,垂直方向にm
(c-1) ,n (c-1) 倍したベクトルを初期値として,動ベ
クトル検出を行い,(c−2)回の縮小画像(c−2)
における初期値の周辺で動ベクトル検出を行う操作を,
原画像上での動ベクトル検出まで繰り返し,最終的な動
ベクトルを検出するように構成された ことを特徴とする
階層的動ベクトル検出装置
[Claim 1] by dividing the original image into blocks of k pixels × j lines, instrumentation for detecting a motion vector for each the blocks
Where the reduced image creation unit and the reduced image are stored , respectively.
Memory and small area for dividing the reduced image into small areas
From 1 to c (c is an integer of 2 or more)
A plurality of frame reduction units at the same time and a current reduction ratio of the same reduction degree output by the plurality of frame reduction units.
Match on small area of frame and reference frame
A matching error calculator for calculating the matching error.
For example, the reduced image creation unit in the first frame reduction section,
The original image is reduced in the horizontal and vertical directions to 1 / m 1 , 1 / n 1 (m 1 and n 1 are arbitrary natural numbers) using reduction coefficients m 1 and n 1, and the number of pixels is reduced to the number of pixels of the original image. Of 1 / (m 1 × n 1 )
The first frame reduction unit.
Stored in a memory, and the i-th (i is a repetition of 2 to c) frame compression
The reduced image creation unit in the small part is the (i-1) -th file.
From the reduced image reduced by the frame reduction part,
1 / m i , 1 / n using the reduction coefficients m i and n i in the vertical direction
i (m i and n i are arbitrary natural numbers)
(I-1) of the reduced image reduced by the frame reduction unit
Create an image with 1 / (m i × n i ) of the number of pixels
The data is stored in the memory of the i-th frame reduction unit, and is stored in each of the first to c-th frame reduction units.
The area dividing unit is stored in the memory in each frame reducing unit.
From the reduced image d (d is an integer satisfying 1 ≦ d ≦ c),
Reduction factor m 1 to obtain a reduced image, m 2, ..., a product of m d M d
And n 1, n 2, ..., using the product N d of n d, k / M d picture
A small area having a size of element × j / N d line is cut out and
Output to the matching error calculation unit, and the matching error calculation unit outputs the c-th frame.
In the reduced image c reduced by the reduction unit, the block of the detection unit is
The reduction factor m 1, m 2, ..., a product of m c M c and n 1, n
2, ..., using the product N c of n c, k / M c pixels × j / N
A motion vector is detected by setting the size to the c- line size,
Multiply the output motion vector by m c and n c in the horizontal and vertical directions
(C-1) reduced images with the vector
Around the initial value in (c-1) , the block of the detection unit
The product M of the reduction coefficients m 1 , m 2 ,..., M (c-1)
Using the product N (c-1) of (c-1) and n 1 , n 2 ,..., n (c-1)
The size of k / M (c-1) pixels x j / N (c-1) lines
Then, the motion vector is detected and the reduced image (c-
1) The motion vector detected above is set to m in the horizontal and vertical directions.
(c-1) , n (c-1) times the vector as the initial value,
(C-2) times reduced image (c-2)
The operation of detecting the motion vector around the initial value in
Repeat until the motion vector is detected on the original image.
A hierarchical motion vector detection device configured to detect a vector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP4590335B2 (en) * 2005-09-28 2010-12-01 キヤノン株式会社 Image processing apparatus and image processing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02224490A (en) * 1989-02-27 1990-09-06 Victor Co Of Japan Ltd Moving vector detecting circuit
JPH034686A (en) * 1989-06-01 1991-01-10 Victor Co Of Japan Ltd Moving vector detection system
JPH03117991A (en) * 1989-09-29 1991-05-20 Victor Co Of Japan Ltd Encoding and decoder device for movement vector
FR2663178B1 (en) * 1990-06-06 1995-07-21 Thomson Csf METHOD FOR HIERARCHICAL ESTIMATION OF MOTION IN A SEQUENCE OF IMAGES.
JPH04177992A (en) * 1990-11-09 1992-06-25 Victor Co Of Japan Ltd Picture coder having hierarchical structure

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