JP3033291B2 - Inter-pixel correlation adaptive motion detection method - Google Patents
Inter-pixel correlation adaptive motion detection methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はテレビ信号のような動画
像信号の高能率符号化時の、画素間相関適応型動き検出
方式に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inter-pixel correlation adaptive motion detection system at the time of high-efficiency coding of a moving image signal such as a television signal.
【0002】テレビ信号のような動画像信号の高能率符
号化においては、より高い圧縮率を得るために動き補償
方式が採用されることが多い。動き補償方式のうちのブ
ロックマッチング方式では、被符号化画面を複数の画素
から成るブロック(被符号化ブロック)に分割し、参照
画面から最適なブロックを検出する。最適と判断する基
準の例としては、被符号化ブロック内の各画素と参照画
面中の参照ブロックの対応する画素との差分絶対値を求
め、その和が最小のものとする(図6参照)。[0002] In high-efficiency coding of a moving image signal such as a television signal, a motion compensation method is often adopted to obtain a higher compression rate. In the block matching method among the motion compensation methods, an encoded screen is divided into blocks (encoded blocks) including a plurality of pixels, and an optimal block is detected from a reference screen. As an example of a criterion for judging that it is optimal, the absolute value of the difference between each pixel in the block to be coded and the corresponding pixel of the reference block in the reference screen is determined, and the sum thereof is the smallest (see FIG. 6). .
【0003】ここで、画面の解像度が同じであっても、
細かい絵柄のときとズームアップしたときの絵柄を考え
ると、常に探索範囲を同じにするのは効率的ではない。
即ち、被写体が同じ早さで動いていても、ズームアップ
のときは多くの画素にわたって動くことになる。したが
って探索範囲が狭いと、わずかの動きにも効果がなくな
ってしまう。Here, even if the screen resolution is the same,
It is not efficient to always make the search range the same, considering the fine pattern and the pattern when zoomed up.
In other words, even when the subject moves at the same speed, it moves over many pixels when zooming up. Therefore, if the search range is narrow, even a slight movement has no effect.
【0004】このため、画素間の相関に応じて動き検出
範囲が動的に変更できる動き検出方式が要望されてい
る。[0004] Therefore, there is a demand for a motion detection method in which the motion detection range can be dynamically changed according to the correlation between pixels.
【0005】[0005]
【従来の技術】図6は一例の動き補償フレーム間符号化
を説明するための図である。図7は従来例のブロックマ
ッチング探索回路の構成を示すブロック図である。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram for explaining an example of motion-compensated inter-frame coding. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional block matching search circuit.
【0006】図7において、アナログの画像信号をアナ
ログ/ディジタル変換回路(以下A/Dと称する)1で
ディジタル化し、このディジタル化したデータをメモリ
2に入力して所定のアドレスに書き込む。In FIG. 7, an analog image signal is digitized by an analog / digital conversion circuit (hereinafter referred to as A / D) 1, and the digitized data is input to a memory 2 and written to a predetermined address.
【0007】次にアドレス発生部7の出力のアドレスを
示す信号により、メモリ2の上記アドレスに記憶した現
フレームの画面(被符号化画面)のデータをブロック単
位で読みだして、差分絶対値演算部4に入力する。同様
にアドレス発生部7の出力のアドレスを示す信号によ
り、メモリ3の上記アドレスに記憶した例えば直前フレ
ームの画面(参照画面)のデータをブロック単位で読み
だして、差分絶対値演算部4に入力する。Next, the data of the screen (encoded screen) of the current frame stored at the above address of the memory 2 is read out in block units by a signal indicating the address of the output of the address generation unit 7 to calculate the absolute difference value. Input to section 4. Similarly, in response to a signal indicating the address of the output of the address generator 7, for example, the data of the screen (reference screen) of the immediately preceding frame stored at the above address in the memory 3 is read out in block units and input to the absolute difference calculator 4. I do.
【0008】そして、差分絶対値演算部4で、被符号化
画面のあるブロックの画素データ(Xi)と参照画面のあ
るブロックの画素データ(Yi)との差分(Xi −Yi)を
求め、この差分(Xi −Yi)の絶対値をブロック内の全
画素に対して加算する。上記加算値の出力を誤差比較部
5に加える。Then, the difference absolute value calculation unit 4 calculates a difference (Xi-Yi) between the pixel data (Xi) of a certain block on the encoded screen and the pixel data (Yi) of a certain block on the reference screen. The absolute value of the difference (Xi-Yi) is added to all the pixels in the block. The output of the added value is applied to the error comparison unit 5.
【0009】上記参照画面のブロック位置を縦、横に一
定画素数だけ移動させて、同様に差分(Xi −Yi)の絶
対値をブロック内の全画素に対して加算し、加算値の出
力を誤差比較部5に加える。そして、移動前のブロック
位置における値との比較を行い、誤差が最小となるブロ
ック位置を順次求める。The block position of the reference screen is moved vertically and horizontally by a fixed number of pixels, and the absolute value of the difference (Xi-Yi) is similarly added to all the pixels in the block, and the output of the added value is obtained. It is added to the error comparison unit 5. Then, the value is compared with the value at the block position before the movement, and the block position with the smallest error is sequentially obtained.
【0010】誤差比較部5で得られた誤差が最小となる
ブロック位置の値を動きベクトル発生部6に入力して、
この誤差が最小となるブロック位置と被符号化画面(現
フレーム)のブロック位置の間のベクトル(動きベクト
ル)を求める(図6参照)。このようにしてブロックマ
ッチング方式を用いた動き検出方式により動きベクトル
を求めていた。The value of the block position at which the error obtained by the error comparing unit 5 is minimized is input to the motion vector generating unit 6,
A vector (motion vector) between the block position at which this error is minimized and the block position of the screen to be coded (current frame) is obtained (see FIG. 6). Thus, a motion vector is obtained by the motion detection method using the block matching method.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
動き検出方式においては、画面の解像度が同じであって
も細かい絵柄のときとズームアップしたときの絵柄を考
えると、常に同じ探索範囲であることは効率的でなくな
る。即ち、被写体が同じ早さで動いていても、ズームア
ップのときは多くの画素にわたって動くことになる。However, in the above-described motion detection method, even when the resolution of the screen is the same, considering the fine pattern and the pattern when zoomed up, the search range is always the same. Be less efficient. In other words, even when the subject moves at the same speed, it moves over many pixels when zooming up.
【0012】したがって探索範囲が狭いと、わずかの動
きにも効果がなくなってしまう。又、探索範囲を広げる
と、ハードウェア規模が増加してしまうという問題点が
あった。Therefore, if the search range is narrow, even small movements have no effect. Further, when the search range is widened, there is a problem that the hardware scale increases.
【0013】したがって本発明の目的は、画素間の相関
に応じて動き検出範囲が動的に変更できる画素間相関適
応型動き検出方式を提供することにある。It is therefore an object of the present invention to provide an inter-pixel correlation adaptive motion detection system in which a motion detection range can be dynamically changed according to the correlation between pixels.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記問題点は図1に示す
回路の構成によって解決される。即ち図1において、
(請求項1)動画像信号の被符号化画面を複数の画素か
ら成るブロックに分割し、参照画面と比較して所定の条
件を満たすブロックを検出する動き検出部800を有する
回路において、900 は、入力の動画像信号から画素間相
関を検出して制御信号を出力する相関検出部である。The above problem is solved by the circuit configuration shown in FIG. That is, in FIG.
(Claim 1) In a circuit having a motion detecting section 800 for dividing a coded picture of a moving picture signal into blocks composed of a plurality of pixels, and comparing the reference picture with a reference picture to detect a block satisfying a predetermined condition, And a correlation detection unit that detects a correlation between pixels from an input moving image signal and outputs a control signal.
【0015】そして、相関検出部900 の出力の制御信号
により、動き検出部800 において画素間相関の検出結果
に応じて参照画面からの所定の条件を満たすブロックの
検出範囲を変更できるように構成する。A control signal output from the correlation detecting section 900 allows the motion detecting section 800 to change the detection range of a block satisfying a predetermined condition from the reference screen according to the detection result of the inter-pixel correlation. .
【0016】(請求項2)前記請求項1に記載の画素間
相関の相関度が所定値より大の時、被符号化画面のブロ
ック当たりの探索ブロック数を一定にして、かつ参照画
面において探索するブロックの検出間隔を粗くして検出
面積を広げるように構成する。(Claim 2) When the degree of correlation of the inter-pixel correlation according to claim 1 is larger than a predetermined value, the number of search blocks per block of the coded picture is made constant, and the search is performed on the reference picture. The detection area of the block to be detected is made coarse to increase the detection area.
【0017】(請求項3)前記請求項1に記載の画素間
相関の相関度が所定値より大の時、探索範囲を一定にし
て、かつ参照画面において探索するブロックの検出間隔
を粗くして探索ブロック数を少なくするように構成す
る。(Claim 3) When the degree of correlation between the pixels according to claim 1 is larger than a predetermined value, the search range is made constant and the detection interval of the block to be searched on the reference screen is increased. It is configured to reduce the number of search blocks.
【0018】[0018]
【作用】図1において、(請求項1)動き検出部800 に
おいて、記憶部に記憶した動画像信号の被符号化画面を
複数の画素から成るブロックに分割し、参照画面(例え
ば直前の画面)と比較して所定の条件を満たすブロック
を検出する。所定の条件を満たすブロックとは、例えば
被符号化ブロック内の各画素と直前の画面中の参照ブロ
ックの対応する画素との差分絶対値を求め、その和が最
小のものとする。In FIG. 1, a motion detecting section 800 divides a coded picture of a moving picture signal stored in a storage section into blocks composed of a plurality of pixels, and generates a reference picture (for example, the immediately preceding picture). And a block satisfying a predetermined condition is detected. The block that satisfies the predetermined condition is, for example, obtained by calculating the absolute value of the difference between each pixel in the block to be coded and the corresponding pixel of the reference block in the immediately preceding screen, and determining the sum of the absolute values.
【0019】一方、新たに設けた相関検出部900 におい
て、入力の動画像信号から例えば隣接する画素間の相関
を検出して制御信号を出力し、動き検出部800 に加え
る。記憶部に記憶した直前の画面から参照ブロックを読
み出す場合、上述した画素間相関の検出結果に応じて、
画素間の相関度が所定値より大の時には、被符号化画面
のブロック当たりの探索ブロック数を一定にして、例え
ば1画素おきに一定数の複数画素からなる参照ブロック
を読み出す。(請求項2に対応する)。On the other hand, a newly provided correlation detecting section 900 detects, for example, a correlation between adjacent pixels from an input moving image signal, outputs a control signal, and adds the control signal to the motion detecting section 800. When reading the reference block from the immediately preceding screen stored in the storage unit, according to the above-described detection result of the inter-pixel correlation,
When the degree of correlation between pixels is larger than a predetermined value, the number of search blocks per block of the encoded screen is kept constant, and, for example, a reference block consisting of a fixed number of pixels every other pixel is read. (Corresponding to claim 2).
【0020】又は、画素間の相関度が所定値より大の時
には、探索範囲を一定にして、直前の画面において探索
するブロックの検出間隔を粗くして探索ブロック数を少
なくする。例えば1画素おきに一定数の複数画素からな
る参照ブロックを読み出す。(請求項3に対応する)。Alternatively, when the degree of correlation between pixels is larger than a predetermined value, the search range is fixed, the detection interval of blocks to be searched in the immediately preceding screen is made coarse, and the number of search blocks is reduced. For example, a reference block including a fixed number of plural pixels is read every other pixel. (Corresponding to claim 3).
【0021】そして、前述したように、例えば被符号化
ブロック内の各画素と直前の画面の参照ブロックの対応
する画素との差分絶対値を求め、その和が最小となるブ
ロックを検出する。Then, as described above, for example, the absolute value of the difference between each pixel in the block to be coded and the corresponding pixel in the reference block on the immediately preceding screen is determined, and the block having the minimum sum is detected.
【0022】この結果、相関検出部900 の出力の画素間
相関の検出結果に応じて、例えば隣接画素間の相関が大
の時には、より広い範囲を探索して予測誤差を減らすこ
とができる。あるいは、探索を粗くすることにより演算
量を減らすことができる。As a result, according to the detection result of the inter-pixel correlation output from the correlation detecting unit 900, for example, when the correlation between adjacent pixels is large, a wider range can be searched to reduce the prediction error. Alternatively, the amount of calculation can be reduced by coarsening the search.
【0023】[0023]
【実施例】図2は本発明の実施例の回路の構成を示すブ
ロック図である。図3は第1の実施例の動き検出範囲拡
大方式を説明するための図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the motion detection range expanding method according to the first embodiment.
【0024】図4は第2の実施例の探索ベクトル数削減
方式を説明するための図である。図5は実施例の相関検
出部の構成を示すブロック図である。全図を通じて同一
符号は同一対象物を示す。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of reducing the number of search vectors according to the second embodiment. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the correlation detection unit according to the embodiment. The same reference numerals indicate the same objects throughout the drawings.
【0025】図2において、アナログの画像信号をA/
D1でディジタル化し、このディジタル化したデータを
メモリ2に入力して所定のアドレスに書き込むととも
に、相関検出部9に入力する。In FIG. 2, the analog image signal is represented by A /
The data is digitized by D 1, and the digitized data is input to the memory 2, written to a predetermined address, and input to the correlation detector 9.
【0026】相関検出部9の構成を図5に示すが、同図
(A)において、各画素ごとに例えば8ビットにディジタ
ル化した入力データを減算器16に加えるとともに、例え
ばフリップフロップ回路(図示しない)で作った遅延回
路15に加え、1画素分遅延した後前記減算器16に加え
る。減算器16で2つの入力の差を求めることにより、隣
接画素との明るさ、色等の差分が求められる。この差分
出力を絶対値回路17に加えて、その絶対値を計算して差
分の絶対値出力(d)を比較器18に加える。FIG. 5 shows the structure of the correlation detecting section 9.
In (A), for each pixel, input data digitized into, for example, 8 bits is added to a subtractor 16 and added to a delay circuit 15 made of, for example, a flip-flop circuit (not shown). Add to the subtractor 16. By calculating the difference between the two inputs by the subtractor 16, a difference in brightness, color, and the like from an adjacent pixel is determined. This difference output is applied to an absolute value circuit 17, the absolute value of which is calculated, and the absolute value output (d) of the difference is applied to a comparator 18.
【0027】比較器18で、この差分絶対値(d)としき
い値発生部19で予め設定したしきい値(Th )とを比較
し、差分絶対値(d)がしきい値(Th )より大きい時
には0を、又小さい時には1を出力して、累算器20に加
える。累算器20で、相関を計算するブロックあるいはフ
レーム単位で累積加算して、出力を制御信号出力部21に
加える。The comparator 18 compares the absolute value of the difference (d) with a threshold value (Th) set in advance by the threshold value generating section 19, and the absolute value of the difference (d) is larger than the threshold value (Th). When it is large, it outputs 0, and when it is small, it outputs 1 and adds it to the accumulator 20. The accumulator 20 performs cumulative addition for each block or frame for which the correlation is calculated, and outputs the result to the control signal output unit 21.
【0028】制御信号出力部21で、例えば図5(B) に示
す累積値と検出範囲制御信号との関係を示す特性図に基
づいて、入力した累積値に対応する検出範囲制御信号値
を出力する。図5(B) の場合、累積値が大きい時、即ち
隣接画素との相関度が高い時に大きな値の制御信号を出
力する。尚、図5(B) に示す特性を有する回路はIC等
により作ることができる。制御信号出力部21の出力の検
出範囲制御信号を図2に示すデータ選択回路7’に加え
る。The control signal output section 21 outputs a detection range control signal value corresponding to the input cumulative value based on, for example, a characteristic diagram showing a relationship between the cumulative value and the detection range control signal shown in FIG. I do. In the case of FIG. 5B, when the accumulated value is large, that is, when the degree of correlation with an adjacent pixel is high, a control signal having a large value is output. The circuit having the characteristics shown in FIG. 5B can be made by an IC or the like. The detection range control signal of the output of the control signal output unit 21 is applied to the data selection circuit 7 'shown in FIG.
【0029】図3は第1の実施例の動き検出範囲拡大方
式を説明するための図であり、図3(A)は前述した検出
範囲制御信号により参照画面から最適ブロックを求める
場合の探索ベクトルの求め方についての説明図である。
同図(A) において、データ選択回路7’に設けた動きベ
クトルテーブル(メモリ)10に予め設定した各ブロック
の一定の位置を示す(x、y)座標(0、0)、
(0、1)、(0、−1)、(1、0)、・・・を
有するブロックを順次読み出して掛算器11に入力し、前
述した検出範囲制御信号との乗算を行なう。FIG. 3 is a diagram for explaining the method of expanding the motion detection range according to the first embodiment. FIG. 3A shows a search vector for obtaining an optimum block from a reference screen by the above-described detection range control signal. It is an explanatory view about how to obtain.
In FIG. 9A, (x, y) coordinates (0, 0) indicating a predetermined position of each block set in a motion vector table (memory) 10 provided in a data selection circuit 7 ',
Blocks having (0, 1), (0, -1), (1, 0),... Are sequentially read out and input to the multiplier 11 to perform multiplication with the above-described detection range control signal.
【0030】同図(B) の(イ)及び(ロ)に示す●、○
印は、一定数の画素からなる各ブロックの一定の位置
(例えば各ブロックにおける左上の画素の位置)を示し
ている。そして、(イ)は掛算器11で乗算を行なう前の
各ブロックの一定の画素位置を示し、(ロ)は掛算器11
で乗算を行なった後の各ブロックの一定の画素位置を示
している。図3(B) は、検出範囲制御信号が2(倍率)
の場合を示している。The circles and circles shown in (a) and (b) of FIG.
The mark indicates a fixed position of each block including a fixed number of pixels (for example, the position of the upper left pixel in each block). (A) shows a fixed pixel position of each block before multiplication is performed by the multiplier 11, and (b) shows a certain pixel position.
Shows a fixed pixel position in each block after multiplication is performed. FIG. 3B shows that the detection range control signal is 2 (magnification).
Is shown.
【0031】同図(B) において、(イ)の9個の●のう
ち中央の位置にある●を例えば座標(0、0)とし、横
方向をx、縦方向をyとすると、(0、0)の右隣及び
左隣位置の●の座標はそれぞれ(1、0)、(−1、
0)となる。又、(0、0)の真上及び真下の●の座標
はそれぞれ(0、1)、(0、−1)となる。これら座
標を検出範囲制御信号により示される倍数だけ掛けると
(今の場合、例えば2倍)、同図の(ロ)に示す●の座
標のようになる。In FIG. 3B, among the nine circles (a), the circle at the center position is, for example, coordinates (0, 0), the horizontal direction is x, and the vertical direction is y, and (0) , 0) have coordinates of (1, 0), (−1,
0). The coordinates of ● immediately above and below (0, 0) are (0, 1) and (0, -1), respectively. When these coordinates are multiplied by the multiple indicated by the detection range control signal (in this case, for example, twice), the coordinates become as indicated by the black circles shown in (b) of FIG.
【0032】そして、同図(ロ)に●で示される各ブロ
ックの参照画面のデータを図2に示すメモリ3から読み
出して、差分絶対値演算部4に入力する。差分絶対値演
算部4には、メモリ2から読み出した被符号化画面(現
フレームの画面)の被符号化ブロックのデータも入力す
る。Then, the data of the reference screen of each block indicated by ● in FIG. 2B is read out from the memory 3 shown in FIG. The data of the coded block of the coded screen (the screen of the current frame) read from the memory 2 is also input to the difference absolute value calculation unit 4.
【0033】尚、図3(B) の(ロ)において、○印は読
み出さないブロックの一定の画素位置を示している。つ
まり、同図(B) の(ロ)は読み出すブロックの面積を2
倍にして、1画素おきに各ブロックを読み出す場合を示
している。In FIG. 3B, (b) indicates a fixed pixel position in a block that is not read. In other words, (b) of FIG.
The figure shows a case where each block is read out every other pixel.
【0034】そして、差分絶対値演算部4で、従来の技
術で説明したのと同じ方法で被符号化画面のブロックの
画素データ(Xi)と参照画面のブロックの画素データ
(Yi)との差分(Xi −Yi)を求め、この差分(Xi −
Yi)の絶対値をブロック内の全画素に対して加算する。
上記加算値の出力を誤差比較部5に加える。The difference absolute value calculator 4 calculates the difference between the pixel data (Xi) of the block of the coded picture and the pixel data (Yi) of the block of the reference picture in the same manner as described in the background art. (Xi-Yi) is obtained, and the difference (Xi-Yi) is obtained.
The absolute value of Yi) is added to all the pixels in the block.
The output of the added value is applied to the error comparison unit 5.
【0035】参照画面のブロック位置を前述したように
ブロックの一定位置が図3の(ロ)に示す●で表される
各ブロックのデータを順次メモリ3から読み出して、前
述したと同様にして、差分絶対値演算部4で差分(Xi
−Yi)を求め、この差分(Xi −Yi)の絶対値をブロッ
ク内の全画素に対して加算する。上記加算値の出力を誤
差比較部5に加える。As described above, the block position of the reference screen is such that the data of each block in which the fixed position of the block is indicated by ● shown in (b) of FIG. The difference (Xi
−Yi), and the absolute value of the difference (Xi−Yi) is added to all the pixels in the block. The output of the added value is applied to the error comparison unit 5.
【0036】そして、誤差比較部5で移動前のブロック
位置における値との比較を行い、誤差が最小となるブロ
ック位置を順次求める。誤差比較部5で得られた誤差が
最小となるブロック位置の値を動きベクトル発生部6に
入力して、この誤差が最小となる参照画面のブロック位
置と被符号化画面(現フレーム)のブロック位置の間の
ベクトル(動きベクトル)を求める(図6参照)。Then, the error comparison unit 5 compares the value at the block position before the movement with the value at the block position, and sequentially finds the block position at which the error is minimized. The value of the block position at which the error obtained by the error comparison unit 5 is minimum is input to the motion vector generation unit 6, and the block position of the reference screen and the block of the coded screen (current frame) at which this error is minimum A vector (motion vector) between the positions is obtained (see FIG. 6).
【0037】尚、図5において、遅延回路15による遅延
量は1画素に制限されるものではなく、予測される入力
画面の状態に応じて画素の相関が大きい時には2画素遅
延(2画素おき)、あるいは3画素遅延(3画素おき)
に前以って設定することもできる。In FIG. 5, the amount of delay by the delay circuit 15 is not limited to one pixel, but is delayed by two pixels (every two pixels) when the correlation between pixels is large according to the predicted state of the input screen. Or 3 pixel delay (every 3 pixels)
Can be set in advance.
【0038】又、同図において、しきい値発生部19の出
力も入力画面の状態に応じて適宜変えて設定することも
可能である。更に、図5(B) に示す累積値と検出範囲制
御信号の関係を表す特性図の勾配(直線、あるいは曲
線)も、入力画面の状態に応じて適宜変えて設定するこ
とも可能である。In the figure, the output of the threshold value generating section 19 can be appropriately changed and set according to the state of the input screen. Further, the gradient (straight line or curve) of the characteristic diagram showing the relationship between the accumulated value and the detection range control signal shown in FIG. 5B can also be changed as appropriate according to the state of the input screen.
【0039】この結果、画素間の相関に応じて動き検出
範囲を動的に変更することができる。次に、図4に示す
第2の実施例について説明する。As a result, the motion detection range can be dynamically changed according to the correlation between pixels. Next, a second embodiment shown in FIG. 4 will be described.
【0040】図5に示す相関検出部9の出力の検出範囲
制御信号の値が1の通常時は、図4(A) に示す読み出し
ポインタ発生部14の出力のポインタ値(0、1、2、・
・・)を掛算器13を介してそのまま動きベクトルテーブ
ル12に加え、このポインタ値に対応する座標の画素を各
ブロックの一定位置(例えば左上の画素の位置)に有す
るブロックの参照画面のデータを、図2に示すメモリ3
から読み出して差分絶対値演算部4に入力する。When the value of the detection range control signal of the output of the correlation detector 9 shown in FIG. 5 is normally 1, the pointer value (0, 1, 2, 2) of the output of the read pointer generator 14 shown in FIG. ,
..) is directly added to the motion vector table 12 via the multiplier 13, and the data of the reference screen of the block having the pixel of the coordinate corresponding to the pointer value at a fixed position (for example, the position of the upper left pixel) of each block is obtained. , The memory 3 shown in FIG.
And input to the difference absolute value calculation unit 4.
【0041】例えば図4(B) の(イ)の場合、最上段の
左端から右方向に順に●の画素の位置の座標は(−2、
2)、(−1、2)、(0、2)、(1、2)、(2、
2)であり、対応するポインタは0、1、2、3、4と
なる。そこで、読み出しポインタ発生部14の出力のポイ
ンタ0に対応する画素として、左上の画素(−2、2)
を一定位置(例えば左上隅)に有するブロックの参照画
面のデータを図2に示すメモリ3から読み出して差分絶
対値演算部4に入力する。そして、従来の技術で説明し
たと同じ方法で、被符号化画面のブロックの画素データ
(Xi)と参照画面のブロックの画素データ(Yi)との差
分(Xi −Yi)を求め、この差分(Xi−Yi)の絶対値
をブロック内の全画素に対して加算して、加算値の出力
を誤差比較部5に加える。For example, in the case of (a) in FIG. 4B, the coordinates of the position of the pixel indicated by ● in order from the left end of the uppermost row to the right are (−2,
2), (-1, 2), (0, 2), (1, 2), (2,
2), and the corresponding pointers are 0, 1, 2, 3, and 4. Therefore, as the pixel corresponding to the pointer 0 of the output of the read pointer generation unit 14, the upper left pixel (−2, 2)
Is read from the memory 3 shown in FIG. 2 and input to the absolute difference calculating unit 4. Then, the difference (Xi−Yi) between the pixel data (Xi) of the block of the coded screen and the pixel data (Yi) of the block of the reference screen is obtained by the same method as described in the background art, and this difference ( The absolute value of Xi−Yi) is added to all the pixels in the block, and the output of the added value is applied to the error comparison unit 5.
【0042】次に、図4(B) の(イ)の最上段の左から
2番目の画素(−1、2)がポインタ1に対応するた
め、この2番目の画素を一定位置に有するブロックの参
照画面のデータを図2に示すメモリ3から読み出して、
前述したと同様の動作を行なう。以下ポインタ2、3、
・・・についても対応するブロックの参照画面のデータ
をメモリ3から読み出して、前述したと同様の動作を行
なう。Next, since the second pixel (-1, 2) from the left in the uppermost row of (A) in FIG. 4B corresponds to the pointer 1, a block having this second pixel at a fixed position Is read out from the memory 3 shown in FIG.
The same operation as described above is performed. The pointers 2, 3,
.. Read the data of the reference screen of the corresponding block from the memory 3 and perform the same operation as described above.
【0043】そして、誤差比較部5で、従来の技術で説
明したのと同じ方法で、移動前のブロック位置における
値との比較を行い、誤差が最小となるブロック位置を順
次求める。誤差比較部5で得られた誤差が最小となるブ
ロック位置の値を動きベクトル発生部6に入力して、こ
の誤差が最小となる参照画面のブロック位置と被符号化
画面(現フレーム)のブロック位置の間のベクトル(動
きベクトル)を求める(図6参照)。Then, the error comparison unit 5 compares the value at the block position before the movement with the value in the same manner as described in the prior art, and sequentially obtains the block position with the minimum error. The value of the block position at which the error obtained by the error comparison unit 5 is minimum is input to the motion vector generation unit 6, and the block position of the reference screen and the block of the coded screen (current frame) at which this error is minimum A vector (motion vector) between the positions is obtained (see FIG. 6).
【0044】今、入力信号の画素間の相関が大きくて図
5に示す相関検出部9の出力の検出範囲制御信号の値が
1より大きい時、図4に示す掛算器13で読み出しポイン
タ発生部14の出力のポインタ値とこの検出範囲制御信号
の値との乗算を行い、この検出範囲制御信号により指定
された座標の画素を一定位置(例えば左上隅)に有する
ブロックの参照画面のデータを図2に示すメモリ3から
読み出して、差分絶対値演算部4に入力する。Now, when the correlation between the pixels of the input signal is large and the value of the detection range control signal output from the correlation detection unit 9 shown in FIG. 5 is larger than 1, the read pointer generation unit in the multiplier 13 shown in FIG. The pointer value of the output of FIG. 14 is multiplied by the value of the detection range control signal, and the data of the reference screen of the block having the pixel at the coordinates specified by the detection range control signal at a fixed position (for example, the upper left corner) is shown. 2 is read from the memory 3 shown in FIG.
【0045】例えば、検出範囲制御信号の値が2の時、
読み出しポインタ発生部14の出力のポインタ値(0、
1、2、3、・・・)を2倍した値が動きベクトルテー
ブル12に加えられるため、動きベクトルテーブル12のポ
インタ値が0、2、4、6、・・・に対応する座標の画
素を一定位置(例えば左上隅)に有する各ブロックの参
照画面のデータを、順次図2に示すメモリ3から読み出
して差分絶対値演算部4に入力する。For example, when the value of the detection range control signal is 2,
The pointer value of the output of the read pointer generator 14 (0,
, 1, 2, 3,...) Are added to the motion vector table 12, so that the pointer values of the motion vector table 12 correspond to pixels at coordinates corresponding to 0, 2, 4, 6,. Are sequentially read from the memory 3 shown in FIG. 2 and input to the absolute difference calculating unit 4.
【0046】即ち、図4(B) の(ロ)に●で示す画素を
一定位置(例えば左上隅)とするブロックをメモリ3か
ら読み出す。○印は読み出さないブロックを示してい
る。つまり、図4(B) の(ロ)は、読み出すブロックの
面積を同じにして、1画素おきに各ブロックを読み出す
場合を示している。そして、以後は前述したと同様の動
作を行なう。That is, a block in which the pixel indicated by ● in (b) of FIG. 4B is a fixed position (for example, the upper left corner) is read from the memory 3. A mark indicates a block that is not read. That is, (b) of FIG. 4B shows a case where each block is read every other pixel with the same area of the block to be read. Thereafter, the same operation as described above is performed.
【0047】この結果、画素間の相関に応じて動き検出
範囲を動的に変更することが可能となる。As a result, the motion detection range can be dynamically changed according to the correlation between pixels.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
素間の相関に応じて動き検出範囲を動的に変更すること
ができる。この結果、動き補償方式における予測誤差を
減らすことが可能となり、あるいは、演算量を減らすこ
とが可能となる。As described above, according to the present invention, the motion detection range can be dynamically changed according to the correlation between pixels. As a result, it is possible to reduce the prediction error in the motion compensation method, or to reduce the amount of calculation.
【図1】は本発明の原理図、FIG. 1 is a principle diagram of the present invention,
【図2】は本発明の実施例の回路の構成を示すブロック
図、FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a circuit according to an embodiment of the present invention;
【図3】は第1の実施例の動き検出範囲拡大方式を説明
するための図、FIG. 3 is a diagram for explaining a motion detection range enlarging method according to the first embodiment;
【図4】は第2の実施例の探索ベクトル数削減方式を説
明するための図、FIG. 4 is a diagram for explaining a search vector number reduction method according to a second embodiment;
【図5】は実施例の相関検出部の構成を示すブロック
図、FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a correlation detection unit according to the embodiment;
【図6】は一例の動き補償フレーム間符号化を説明する
ための図、FIG. 6 is a diagram for explaining an example of motion-compensated inter-frame coding;
【図7】は従来例のブロックマッチング探索回路の構成
を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional block matching search circuit.
800 は動き検出部、900 は相関検出部を示す。 Reference numeral 800 denotes a motion detection unit, and 900 denotes a correlation detection unit.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−162686(JP,A) 特開 昭63−181585(JP,A) 特開 平2−33286(JP,A) 特開 平4−150284(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 Continuation of front page (56) References JP-A-55-162686 (JP, A) JP-A-63-181585 (JP, A) JP-A-2-33286 (JP, A) JP-A-4-150284 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68
Claims (3)
から成るブロックに分割し、参照画面と比較して所定の
条件を満たすブロックを検出する動き検出部(800) を有
する回路において、 入力の動画像信号から画素間相関を検出して制御信号を
出力する相関検出部(900) を設け、 該相関検出部(900) の出力の制御信号により、該動き検
出部(800) において該画素間相関の検出結果に応じて該
参照画面からの所定の条件を満たすブロックの検出範囲
を変更できるようにしたことを特徴とする画素間相関適
応型動き検出方式。1. A circuit having a motion detecting section (800) for dividing a coded picture of a moving picture signal into blocks composed of a plurality of pixels, and comparing the reference picture with a reference picture to detect a block satisfying a predetermined condition. A correlation detection unit (900) for detecting a correlation between pixels from an input moving image signal and outputting a control signal; and a control signal output from the correlation detection unit (900) is used in the motion detection unit (800). An inter-pixel correlation adaptive motion detection method, wherein a detection range of a block satisfying a predetermined condition from the reference screen can be changed according to an inter-pixel correlation detection result.
度が所定値より大の時、該被符号化画面のブロック当た
りの探索ブロック数を一定にして、かつ該参照画面にお
いて探索するブロックの検出間隔を粗くして検出面積を
広げることを特徴とする画素間相関適応型動き検出方
式。2. When the degree of correlation of the inter-pixel correlation according to claim 1 is larger than a predetermined value, the number of search blocks per block of the coded picture is made constant, and the search is performed on the reference picture. A pixel-correlation-adaptive adaptive motion detection method characterized by broadening the detection area by coarsening the block detection interval.
度が所定値より大の時、探索範囲を一定にして、かつ該
参照画面において探索するブロックの検出間隔を粗くし
て探索ブロック数を少なくすることを特徴とする画素間
相関適応型動き検出方式。3. The search block according to claim 1, wherein when the degree of correlation of the inter-pixel correlation is larger than a predetermined value, the search range is fixed and the detection interval of the block to be searched on the reference screen is coarse. An inter-pixel correlation adaptive motion detection method characterized in that the number is reduced.
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---|---|---|---|
JP29181491A JP3033291B2 (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Inter-pixel correlation adaptive motion detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29181491A JP3033291B2 (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Inter-pixel correlation adaptive motion detection method |
Publications (2)
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---|---|
JPH05130589A JPH05130589A (en) | 1993-05-25 |
JP3033291B2 true JP3033291B2 (en) | 2000-04-17 |
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