JP3149076B2 - Motion vector detection device - Google Patents
Motion vector detection deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、フレーム中の入力ブロ
ックと他のフレーム中の予測しようとするブロックとの
差分の差分の総和が最小の予測ブロックを検出する動き
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 motion vector detecting device for detecting a predicted block having a minimum sum of differences between an input block in a frame and a block to be predicted in another frame. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、MPEGやH.261などの動画
像を圧縮・伸張する技術で用いられる動きベクトル検出
は、図8に示すようなブロックマッチング方式が用いら
れている。この図8に示すブロックマッチング方式は、
現フレームのあるブロック(入力ブロック)と、前フレ
ームの所定領域内のブロック(予測ブロック)との画素
対応の差分を求めて当該差分の総和が最も小さい予測ブ
ロックを検出し、この予測ブロックから現フレームの入
力ブロックへの距離を動きベクトルと検出していた。2. Description of the Related Art Conventionally, MPEG and H.264 are used. The motion vector detection used in the technology for compressing / expanding moving images such as H.261 uses a block matching method as shown in FIG. The block matching method shown in FIG.
A difference between a block of a current frame (input block) and a block (predicted block) in a predetermined area of the previous frame is calculated, and a predicted block having the smallest sum of the differences is detected. The distance to the input block of the frame was detected as a motion vector.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の図8を用
いて説明した動きベクトルの検出は、差分を求めるとき
にブロック内でいくつかの画素の差が非常に大きくて
も、全体として見た場合に差が小さくなってしまい、入
力ブロックと予測ブロックとの差分をDCT変換して圧
縮するときに効率的な変換を行えないという問題があっ
た。In the above-described conventional motion vector detection described with reference to FIG. 8, even when the difference between some pixels in a block is very large when the difference is obtained, the motion vector is not considered as a whole. In this case, the difference becomes small, and there is a problem that efficient conversion cannot be performed when the difference between the input block and the prediction block is subjected to DCT and compression.
【0004】本発明は、これらの問題を解決するため、
フレーム中の入力ブロックと予測ブロックとの対応する
画素の差分を求め接する画素の当該差分の差分の総和が
最小の予測ブロックを検出し、入力ブロックと予測ブロ
ックとの差分をもとにDCT変換を行って圧縮し、AC
成分を減少させて動画を高効率に圧縮することを目的と
している。[0004] The present invention solves these problems,
A difference between corresponding pixels between the input block and the prediction block in the frame is determined, a prediction block having the smallest sum of the differences between the adjacent pixels is detected, and DCT transform is performed based on the difference between the input block and the prediction block. Go and compress, AC
The purpose is to compress moving images with high efficiency by reducing the components.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、エンコー
ダ2は、入力された画像を取り込んでメモリ3に格納し
たり、動きベクトル検出器4によって検出した動きベク
トルをもとに入力ブロックと予測ブロックとの差分をD
CT変換して動画を圧縮するものである。Means for solving the problem will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an encoder 2 fetches an input image and stores the fetched image in a memory 3, and calculates a difference between an input block and a prediction block based on a motion vector detected by a motion vector detector 4.
The moving image is compressed by CT conversion.
【0006】動きベクトル検出器4は、入力ブロックと
予測しようとするブロックとの差分の差分の総和が最小
の予測ブロックを検出するものである。デコーダ5は、
エンコーダ2によって生成された信号を復号して画像を
生成するものである。The motion vector detector 4 detects a predicted block in which the sum of the differences between the input block and the block to be predicted is the smallest. The decoder 5
The image is generated by decoding the signal generated by the encoder 2.
【0007】[0007]
【作用】本発明は、図1に示すように、動きベクトル検
出器4が入力された現フレームの入力ブロックと、前フ
レームの動きを予測しようとするブロックとの画素対応
の差分を求めた後、接する画素の当該差分の差分を求め
てその総和が最小のブロックを予測ブロックとして検出
し、エンコーダ2が入力ブロックと予測ブロックとの差
分をDCT変換して圧縮するようにしている。According to the present invention, as shown in FIG. 1, after a motion vector detector 4 calculates a pixel-correspondence difference between an input block of a current frame inputted and a block of which motion of a previous frame is to be predicted. , The difference of the difference between the adjacent pixels is obtained, the block having the smallest sum is detected as the prediction block, and the encoder 2 performs DCT conversion on the difference between the input block and the prediction block and compresses the difference.
【0008】この際、接する水平方向の画素の当該差分
の差分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出す
るようにしている。また、接する垂直方向の画素の当該
差分の差分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検
出するようにしている。At this time, a block having the smallest sum of the differences between the adjacent horizontal pixels is detected as a predicted block. Further, a block in which the sum of the differences between the adjacent pixels in the vertical direction is the smallest is detected as a predicted block.
【0009】また、接する斜め方向の画素の当該差分の
差分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出する
ようにしている。また、接する水平方向、垂直方向、お
よび斜め方向のうちの2つ以上の方向の画素の当該差分
の差分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出す
るようにしている。Further, a block in which the sum of the differences between the adjacent pixels in the oblique direction is the smallest is detected as a predicted block. In addition, a block in which the sum of the differences between the pixels in two or more of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction in contact with each other is detected as a predicted block is the smallest.
【0010】また、入力ブロックおよび動きを予測しよ
うとするブロックとして圧縮前の生のフレームの画像を
用いるようにしている。また、入力ブロックとして圧縮
前の生のフレームの画像を用い、動きを予測しようとす
るブロックを圧縮して再生したフレームの画像を用いる
ようにしている。In addition, an image of a raw frame before compression is used as an input block and a block whose motion is to be predicted. Further, an image of a raw frame before compression is used as an input block, and an image of a frame obtained by compressing and reproducing a block whose motion is to be predicted is used.
【0011】従って、入力ブロックと予測ブロックとの
対応する画素の差分をそれぞれ求めた後、接する画素の
当該差分の差分を求めてその総和が最小の予測ブロック
を検出し、入力ブロックと予測ブロックとの差をもとに
DCT変換を行って動画像を圧縮することにより、AC
成分を減少させてDCT変換を行なって高効率に動画圧
縮することが可能となる。Therefore, after calculating the difference between the corresponding pixels between the input block and the prediction block, the difference between the adjacent pixels is calculated, and the prediction block having the minimum sum is detected. Is compressed by performing DCT transform based on the difference
It is possible to perform moving image compression with high efficiency by performing DCT transformation by reducing the components.
【0012】[0012]
【実施例】次に、図1から図7を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。Next, the structure and operation of an embodiment of the present invention will be sequentially described in detail with reference to FIGS.
【0013】図1は、本発明のシステム構成図を示す。
図1において、入力装置1は、フレーム(画像)を入力
するものであって、例えば図示のようにビデオカメラ、
ビデオディスクやレーザディスクなどである。FIG. 1 shows a system configuration diagram of the present invention.
In FIG. 1, an input device 1 is for inputting a frame (image), for example, a video camera as shown in FIG.
Examples include a video disk and a laser disk.
【0014】エンコーダ2は、入力された画像を取り込
んでメモリ3に格納したり、動きベクトル検出器4によ
って検出した動きベクトルをもとに現フレームの入力ブ
ロックと前フレームの予測ブロックとの差分についてD
CT変換を行い、動画を圧縮するものである。The encoder 2 fetches the input image and stores it in the memory 3, and calculates the difference between the input block of the current frame and the prediction block of the previous frame based on the motion vector detected by the motion vector detector 4. D
It performs CT conversion and compresses moving images.
【0015】メモリ3は、入力装置1から入力されたフ
レーム(画像)などを格納して記憶するものである。動
きベクトル検出器4は、現フレームの入力ブロックと前
フレーム中の予測しようとするブロックとの画素対応の
差分を求め、接する画素の当該差分の差分の総和が最小
の予測ブロックを検出するものである。The memory 3 stores and stores frames (images) and the like input from the input device 1. The motion vector detector 4 calculates a pixel-corresponding difference between the input block of the current frame and the block to be predicted in the previous frame, and detects a predicted block in which the sum of the differences between the adjacent pixels is the smallest. is there.
【0016】デコーダ5は、エンコーダ2によって動画
圧縮された信号を復号して元の画像(フレーム)を生成
するものである。ディスプレイ6は、デコーダ5によっ
て復号された画像(フレーム)を表示するものである。The decoder 5 decodes the signal compressed by the moving image by the encoder 2 to generate an original image (frame). The display 6 displays an image (frame) decoded by the decoder 5.
【0017】次に、図2のフローチャートに示す順序に
従い、図1の構成の動作を詳細に説明する。図2におい
て、S1は、画像データの取り込みを行なう。これは、
図1のエンコーダ2が入力装置1から入力された画像デ
ータを取り込み、メモリ3に格納して記憶する。Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described in detail according to the order shown in the flowchart of FIG. In FIG. 2, S1 captures image data. this is,
The encoder 2 shown in FIG. 1 takes in the image data inputted from the input device 1, stores it in the memory 3, and stores it.
【0018】S2は、現フレームのブロックi(入力ブ
ロック)の抽出を行なう。これは、現フレームをブロッ
クに分割(例えば1画素が8ビットで表現され、16画
素×16画素を1ブロックとして分割)し、現フレーム
中から任意のブロックiの抽出を行なう。In step S2, a block i (input block) of the current frame is extracted. In this method, the current frame is divided into blocks (for example, one pixel is represented by 8 bits, and 16 pixels × 16 pixels are divided into one block), and an arbitrary block i is extracted from the current frame.
【0019】S3は、所定領域から前フレームのブロッ
クjを抽出する。これは、前フレームを同様にブロック
に分割(例えば1画素が8ビットで表現され、16画素
×16画素を1ブロックとして分割)し、前フレーム中
の所定領域(例えば現フレームのブロックiに対応する
前フレームのブロック位置を中心に48画素×48画素
の所定領域)内から任意のブロックjの抽出を行なう。In step S3, a block j of the previous frame is extracted from the predetermined area. This means that the previous frame is similarly divided into blocks (for example, one pixel is represented by 8 bits, 16 × 16 pixels are divided into one block), and a predetermined area in the previous frame (for example, corresponding to block i of the current frame) An arbitrary block j is extracted from within a predetermined area of 48 pixels × 48 pixels centering on the block position of the previous frame.
【0020】S4は、ブロックi(入力ブロック)とブ
ロックj(予測ブロック)の画素対応の差分を算出す
る。S5は、差分の水平方向、垂直方向、斜め方向の隣
接間の差分を算出し、それぞれの和を求め、総和を求め
る。これは、後述する図4で模式的に説明するように、
図5の式に従い、ブロックi(入力ブロック)とブロッ
クj(予測ブロック)との差分を求め、水平方向、垂直
方向、および斜め方向についてそれぞれ隣接する画素の
当該差分の差分の和を求め、これら和の総和を算出す
る。In step S4, a pixel-corresponding difference between block i (input block) and block j (prediction block) is calculated. In step S5, the differences between the adjacent pixels in the horizontal, vertical, and oblique directions are calculated, the sum of the differences is calculated, and the sum is calculated. This is schematically illustrated in FIG. 4 described below.
According to the equation in FIG. 5, the difference between the block i (input block) and the block j (prediction block) is obtained, and the sum of the differences between the adjacent pixels in the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction is obtained. Calculate the sum of the sums.
【0021】S6は、1画素単位に水平あるいは垂直方
向にずらす。これは、S3で抽出したブロックj(16
画素×16画素のブロックj)について、所定領域(例
えば48画素×48画素の所定領域)内で水平方向ある
いは垂直方向に1画素単位で順次ずらす。In step S6, the pixel is shifted in the horizontal or vertical direction by one pixel. This corresponds to the block j (16
A block j of pixels × 16 pixels is sequentially shifted by one pixel in a horizontal direction or a vertical direction within a predetermined area (for example, a predetermined area of 48 pixels × 48 pixels).
【0022】S7は、所定領域内の処理が終わったか判
別する。YESの場合には、所定領域(例えば48画素
×48画素の所定領域)内でブロックj(16画素×1
6画素のブロック)を1画素づつ水平方向あるいは垂直
方向に移動させて、そのときのS5の総和を求める処理
を終了したので、S8に進む。一方、NOの場合には、
次のブロックjについてS3以降を繰り返す。A step S7 decides whether or not the processing in the predetermined area is completed. In the case of YES, the block j (16 pixels × 1) is set within a predetermined area (for example, a predetermined area of 48 pixels × 48 pixels).
(The block of 6 pixels) is moved one pixel at a time in the horizontal direction or the vertical direction, and the processing for obtaining the sum of S5 at that time has been completed. On the other hand, in the case of NO,
S3 and subsequent steps are repeated for the next block j.
【0023】S8は、S7のYESで所定領域内の全て
のブロックjについて総和の算出ができたので、ブロッ
クiに対する総和が最小となるブロックjの移動量(Δ
x、Δy)を算出する。In S8, since the total sum has been calculated for all the blocks j in the predetermined area by YES in S7, the moving amount (Δ
x, Δy) are calculated.
【0024】S9は、現ブロック(ブロックi)と算出
で求めたブロック(差分の差分の総和が最小のブロック
j)との画素単位の差を算出する。これは、S8で求め
た現フレーム中のブロックi(入力ブロック)に対する
前フレーム中の総和が最小のブロックj(予測ブロッ
ク)との差分を算出する。In step S9, a difference in pixel units between the current block (block i) and the calculated block (block j having the smallest sum of differences) is calculated. This calculates the difference between the block i (input block) in the current frame obtained in S8 and the block j (prediction block) having the smallest sum in the previous frame.
【0025】S10は、DCT変換を行なう。これは、
S9で求めた差分をもとに後述するDCT変換を行う。
S11は、量子化する。In step S10, DCT is performed. this is,
Based on the difference obtained in S9, DCT transform described later is performed.
In step S11, quantization is performed.
【0026】S12は、可変長符号化する。以上によっ
て、現フレーム中のブロックi(例えば16画素×16
画素、入力ブロック))と前フレーム中の対応する所定
領域(例えば48画素×48画素)中のブロックiとの
差分を求め水平方向、垂直方向および斜め方向に接する
画素の間の当該差分の差分の和をそれぞれ求め、これら
和の総和を算出して最小のブロックj(予測ブロック)
を検出し、現フレームのブロックi(入力ブロック)と
前フレームの総和が最小のブロックj(予測ブロック)
との差分をもとにDCT変換、量子化、および可変符号
化を行い、動画圧縮する。これにより、現フレーム中の
ブロックi(入力ブロック)に対する前フレーム中の所
定領域内のブロックj(予測ブロック)を検出する際
に、差分の水平方向、垂直方向および斜め方向の差分の
和の総和の最小のブロックj(予測ブロック)を求めた
ことにより、最も起伏の少ない(AC成分の少ない)ブ
ロックj(予測ブロック)を検出することができ、これ
に続くDCT変換、量子化、および可変長符号化をより
効率的に行なうことが可能となる。以下詳細に説明す
る。In step S12, variable length coding is performed. As described above, the block i in the current frame (for example, 16 pixels × 16
Pixel, input block)) and a block i in a corresponding predetermined area (for example, 48 pixels × 48 pixels) in the previous frame is calculated, and the difference between the pixels in horizontal, vertical, and oblique directions is determined. , And the sum of these sums is calculated to obtain the smallest block j (prediction block)
And the block j (prediction block) having the minimum sum of the block i of the current frame (input block) and the previous frame
And performs DCT transformation, quantization, and variable encoding based on the difference between them, and compresses the moving image. Thus, when detecting a block j (prediction block) in a predetermined area in the previous frame with respect to a block i (input block) in the current frame, the sum of the sum of the differences in the horizontal, vertical, and oblique directions is calculated. , A block j (prediction block) having the least undulations (smallest AC component) can be detected, followed by DCT transform, quantization, and variable length. Encoding can be performed more efficiently. This will be described in detail below.
【0027】図3は、本発明によって算出された差分値
例を示す。図3の(a)は、入力ブロック(図2の現フ
レームのブロックi)を模式的に示す。ここで、入力ブ
ロックは、4画素×4画素、各画素は8ビット(256
階調)である。X0、X1、X2、X3、Y0、Y1、
Y2、Y3が画素(4×4)を表し、縦方向が8ビット
の階調を表す。FIG. 3 shows an example of a difference value calculated according to the present invention. FIG. 3A schematically shows an input block (block i of the current frame in FIG. 2). Here, the input block is 4 pixels × 4 pixels, and each pixel is 8 bits (256 bits).
(Gradation). X0, X1, X2, X3, Y0, Y1,
Y2 and Y3 represent pixels (4 × 4), and the vertical direction represents 8-bit gradation.
【0028】図3の(b)は、予測ブロック(図2の前
フレームのブロックj)を模式的に示す。ここで、入力
ブロックは、4画素×4画素、各画素は8ビット(25
6階調)である。X0、X1、X2、X3、Y0、Y
1、Y2、Y3が画素(4×4)を表し、縦方向が8ビ
ットの階調を表す。FIG. 3B schematically shows a prediction block (block j of the previous frame in FIG. 2). Here, the input block is 4 pixels × 4 pixels, and each pixel is 8 bits (25 bits).
6 gradations). X0, X1, X2, X3, Y0, Y
1, Y2 and Y3 represent pixels (4 × 4), and the vertical direction represents 8-bit gradation.
【0029】図3の(c)は、差分の差分を表す。これ
は、図3の(a)の入力ブロックから図3の(b)の予
測ブロックの差分を求め、水平方向、垂直方向および斜
め方向に接する画素の当該差分の差分の和を求めてその
総和を求めたものである。この差分の差分から判明する
ように、接する画素の差分の差分の和を求めているため
にAC成分が差し引かれ、ゆるやかな起伏のない予測ブ
ロックが検出できるので、DCT変換時などに効率的に
変換を行なう行なうことが可能となる。FIG. 3C shows the difference between the differences. That is, the difference between the input block of FIG. 3A and the prediction block of FIG. 3B is obtained, the sum of the differences between the pixels adjacent in the horizontal direction, the vertical direction, and the oblique direction is obtained, and the sum is obtained. It is what was asked. As can be seen from the difference between the differences, since the sum of the differences between the adjacent pixels is calculated, the AC component is subtracted, and a prediction block without gentle undulations can be detected. Conversion can be performed.
【0030】図4は、本発明の動作説明図を示す。これ
は、既述した差分の差分を求めるときの具体的な説明図
である。図4の(a)は、予測フレームを示す。この予
測フレームは、前フレームであって、図示のように複数
のブロック(予測ブロック)に分割し、各ブロック(予
測ブロック)は、ここでは、8画素×8画素について各
画素が画素値Y00〜Y07、Y10〜Y17、Y20〜Y27、Y
30〜Y37、Y40〜Y47、Y50〜Y57、Y60〜Y67、Y70
〜Y77を持つとする。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the present invention. This is a specific explanatory diagram when a difference between the above-described differences is obtained. FIG. 4A shows a predicted frame. This prediction frame is the previous frame and is divided into a plurality of blocks (prediction blocks) as shown in the figure. Each block (prediction block) has a pixel value Y 00 of 8 × 8 pixels here. ~Y 07, Y 10 ~Y 17, Y 20 ~Y 27, Y
30 ~Y 37, Y 40 ~Y 47 , Y 50 ~Y 57, Y 60 ~Y 67, Y 70
And with a ~Y 77.
【0031】図4の(b)は、現フレームを示す。この
現フレームは、同様に図示のように複数のブロック(入
力ブロック)に分割し、各ブロック(入力ブロック)
は、ここでは、8画素×8画素について各画素が画素値
X00〜X07、X10〜X17、X20〜X27、X30〜X37、X
40〜X47、X50〜X57、X60〜X67、X70〜X77を持つ
とする。FIG. 4B shows the current frame. This current frame is similarly divided into a plurality of blocks (input blocks) as shown in the figure, and each block (input block)
Here, for 8 × 8 pixels, each pixel has a pixel value of X 00 to X 07 , X 10 to X 17 , X 20 to X 27 , X 30 to X 37 , X
And with 40 ~X 47, X 50 ~X 57 , X 60 ~X 67, X 70 ~X 77.
【0032】図4の(c)は、水平方向および垂直方向
の差分の差分を求める様子を示す。 (1) 図4の(b)の現フレームのブロック(入力ブ
ロック)の各画素の画素値Xと図4の(a)の予測フレ
ームのブロック(予測ブロック)の各画素の画素値Yと
の図示の差分Zij(i=0〜7、j=0〜7)をそれぞ
れ求める。例えば ・Z00=X00−Y00 として求める。FIG. 4C shows how the difference between the horizontal direction and the vertical direction is obtained. (1) The pixel value X of each pixel of the block (input block) of the current frame shown in FIG. 4B and the pixel value Y of each pixel of the block (prediction block) of the predicted frame shown in FIG. The differences Z ij (i = 0 to 7, j = 0 to 7) shown in the figure are obtained. For example, determined as · Z 00 = X 00 -Y 00 .
【0033】(2) (1)で求めた差分Zについて水
平方向に接する画素間の差分Δaij(i=0〜7、j=
0〜7)をそれぞれ求める。例えば ・Δa00=Z01−Z00 として求める。次に、水平方向に求めた差分Δaij(i
=0〜7、j=0〜7)の水平方向毎の和Σaj(j=
0〜7)を図示のようにそれぞれ求める。(2) The difference Δa ij (i = 0-7, j =
0-7) respectively. For example, Δa 00 = Z 01 −Z 00 is determined. Next, the difference Δa ij (i
= 0 to 7 and j = 0 to 7) for each horizontal direction Σaj (j =
0 to 7) are obtained as shown in the figure.
【0034】(3) (1)で求めた差分Zについて垂
直方向に接する画素間の差分Δbij(i=0〜7、j=
0〜7)をそれぞれ求める。例えば ・Δb00=Z10−Z00 として求める。次に、垂直方向に求めた差分Δbij(i
=0〜7、j=0〜7)の垂直方向毎の和Σbi(i=
0〜7)を図示のようにそれぞれ求める。(3) The difference Δb ij (i = 0 to 7, j = 0) between the pixels adjacent in the vertical direction with respect to the difference Z obtained in (1)
0-7) respectively. For example: Δb 00 = Z 10 −Z 00 Next, the difference Δb ij (i
= 0 to 7 and j = 0 to 7) for each vertical direction Σbi (i =
0 to 7) are obtained as shown in the figure.
【0035】(4) (2)と(3)で求めた和の総和
を求める。この総和を求めることを、図4の(a)の図
示のブロックを中心に上下、左右に1画素づつずらして
それぞれのときの総和を求め、総和が最小のブロックを
予測ブロックとして検出する。(4) The sum of the sums obtained in (2) and (3) is obtained. The summation is determined by shifting one pixel up, down, left and right with respect to the block shown in FIG. 4A by one pixel, and the sum at each time is obtained, and the block having the smallest sum is detected as a predicted block.
【0036】以上によって、水平方向および垂直方向の
差分の差分の和を求めてその総和が最小のブロックを予
測ブロックと検出することが可能となる。これにより、
水平方向の差分の差分の総和を求めて総和が最小の予測
ブロックを求めたことにより、水平方向にAC成分を差
し引いて起伏の少ない予測ブロックを検出してDCT変
換などの効率を高めることが可能となると共に、垂直方
向の差分の差分の総和を求めて総和が最小の予測ブロッ
クを求めたことにより、垂直方向にAC成分を差し引い
て起伏の少ない予測ブロックを検出してDCT変換など
の効率を高めることが可能となる。As described above, it is possible to obtain the sum of the differences between the horizontal direction and the vertical direction and detect the block having the minimum sum as the predicted block. This allows
By calculating the total sum of the differences in the horizontal direction and obtaining the predicted block with the minimum total, it is possible to detect the predicted block with a small undulation by subtracting the AC component in the horizontal direction and increase the efficiency of DCT transformation and the like. In addition, the sum of the differences in the vertical direction is calculated, and the predicted block having the smallest sum is obtained. Thus, the AC component is subtracted in the vertical direction to detect a predicted block with little undulation, thereby improving the efficiency of DCT transformation and the like. It is possible to increase.
【0037】図4の(d)は、左上から右下への斜め方
向の差分の差分を求める様子を示す。これは、既述した
図4の(c)と同様に図示のように左上から右下への斜
め方向の差分の差分の総和を求めたものである。左上か
ら右下への斜め方向の差分の差分の総和を求めて総和が
最小の予測ブロックを求めたことにより、左上から右下
への斜め方向にAC成分を差し引いて起伏の少ない予測
ブロックを検出してDCT変換などの効率を高めること
が可能となる。FIG. 4D shows the manner in which the difference in the oblique direction from the upper left to the lower right is obtained. This is obtained by calculating the total sum of the differences in the oblique direction from the upper left to the lower right as shown in FIG. By calculating the sum of the differences of the differences in the diagonal direction from the upper left to the lower right to find the predicted block with the smallest sum, the AC component is subtracted in the diagonal direction from the upper left to the lower right to detect a predicted block with little undulation As a result, the efficiency of DCT conversion and the like can be increased.
【0038】図4の(e)は、左下から右上への斜め方
向の差分の差分を求める様子を示す。これは、既述した
図4の(c)と同様に図示のように左下から右上への斜
め方向の差分の差分の総和を求めたものである。左下か
ら右上への斜め方向の差分の差分の総和を求めて総和が
最小の予測ブロックを求めたことにより、左下から右上
への斜め方向にAC成分を差し引いて起伏の少ない予測
ブロックを検出してDCT変換などの効率を高めること
が可能となる。FIG. 4E shows the manner in which the difference of the difference in the oblique direction from the lower left to the upper right is obtained. This is obtained by calculating the total sum of the differences in the oblique direction from the lower left to the upper right as shown in the figure, similarly to FIG. 4C described above. By calculating the sum of the differences of the differences in the diagonal direction from the lower left to the upper right to obtain the predicted block having the smallest sum, the AC component is subtracted in the diagonal direction from the lower left to the upper right to detect the predicted block with less undulation. It is possible to increase the efficiency of DCT conversion and the like.
【0039】図5は、本発明の総和算出式を示す。図5
において、Sminは、総和の最小値を表す。 ・1行目の右辺は、左上から右下への斜め方向の総和を
求める算出式である。これは、既述した図4の(d)の
総和を求めるときの算出式である。FIG. 5 shows a formula for calculating the sum of the present invention. FIG.
, Smin represents the minimum value of the sum. The right side of the first row is a calculation formula for calculating the sum in the oblique direction from the upper left to the lower right. This is a calculation formula for calculating the sum of (d) in FIG. 4 described above.
【0040】・2行目は、左下から右上への斜め方向の
総和を求める算出式である。これは、既述した図4の
(e)の総和を求めるときの算出式である。 ・3行目は、水平方向の総和を求める算出式である。こ
れは、既述した図4の(c)の水平方向の総和を求める
ときの算出式である。The second line is a calculation formula for calculating the sum in a diagonal direction from the lower left to the upper right. This is a calculation formula for calculating the sum of (e) in FIG. 4 described above. The third line is a calculation formula for calculating the sum in the horizontal direction. This is a calculation formula for calculating the horizontal sum in (c) of FIG. 4 described above.
【0041】・4行目は、垂直方向の総和を求める算出
式である。これは、既述した図4の(c)の垂直方向の
総和を求めるときの算出式である。図6は、本発明の2
次元DCT変換の説明図を示す。The fourth line is a calculation formula for calculating the sum in the vertical direction. This is a calculation formula for calculating the total sum in the vertical direction in FIG. 4C described above. FIG. 6 shows the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a dimensional DCT transform.
【0042】図6の(a)は、2次元DCT変換によっ
て圧縮しようとする画像を示す。図6の(b)は、図6
の(a)の画像について、4×4個の図示の画像の和と
して表現したときに各係数Sij(i=0〜3、j=0〜
3)を求める様子を示す。これら係数Sij(i=0〜
3、j=0〜3)の値によって、図6の(a)の画像は
表現されるものである。FIG. 6A shows an image to be compressed by two-dimensional DCT. FIG. 6B shows the state of FIG.
(A), when expressed as a sum of 4 × 4 illustrated images, each coefficient S ij (i = 0 to 3, j = 0 to
The state of obtaining 3) is shown. These coefficients S ij (i = 0 to
The image of FIG. 6A is represented by the values of (3, j = 0-3).
【0043】図7は、本発明の画像データの圧縮説明図
を示す。図7の(a)は、画像データを示す。図7の
(b)は、本発明のDCT係数データ例を示す。本発明
では、現フレームの入力ブロックに対して、既述したよ
うに差分の差分の総和が最小の前フレーム中の予測ブロ
ックを検出しているため、AC成分を減少させて最も起
伏の少ない予測ブロックを検出しているので、図示のよ
うに、DCT係数が小さい領域が多くなり、DCT係数
の大きい部分が一部に集中してその数が少なくなるの
で、DCT変換を効率的に行なうことができると共に、
特に可変長符号化のときにDCT係数の大きい部分に短
い符号を付与して圧縮率を高めることが可能となる。FIG. 7 is a diagram for explaining image data compression according to the present invention. FIG. 7A shows image data. FIG. 7B shows an example of DCT coefficient data of the present invention. In the present invention, since the prediction block in the previous frame in which the sum of the differences is the smallest is detected with respect to the input block of the current frame as described above, the AC component is reduced to reduce the prediction block having the least undulation. Since the block is detected, as shown in the figure, the area where the DCT coefficient is small increases, and the part where the DCT coefficient is large concentrates on a part and the number decreases, so that the DCT conversion can be performed efficiently. While you can
In particular, in the case of variable length coding, it is possible to increase the compression rate by adding a short code to a portion having a large DCT coefficient.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレームの入力ブロックと予測ブロックとの対応する画
素の差分を求めた後、接する画素の当該差分の差分を求
めてその総和が最小の予測ブロックを検出し、入力ブロ
ックと予測ブロックとの差をもとにDCT変換を行って
画像を圧縮する構成を採用しているため、AC成分を減
少させてDCT変換を行って動画像を高効率に圧縮する
ことができる。As described above, according to the present invention,
After calculating a difference between corresponding pixels between the input block and the prediction block of the frame, a difference between the differences between adjacent pixels is calculated, a prediction block having the smallest sum is detected, and the difference between the input block and the prediction block is also calculated. Since the DCT transform is performed to compress the image, the AC component is reduced, and the DCT transform is performed to compress the moving image with high efficiency.
【図1】本発明のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of the present invention.
【図2】本発明の動作説明フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the present invention.
【図3】本発明によって算出された差分値例である。FIG. 3 is an example of a difference value calculated according to the present invention.
【図4】本発明の動作説明図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the present invention.
【図5】本発明の総和算出式例である。FIG. 5 is an example of a sum calculation formula according to the present invention.
【図6】本発明の2次元DCT変換の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a two-dimensional DCT transform according to the present invention.
【図7】本発明の画像データの圧縮説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of image data compression according to the present invention.
【図8】従来技術の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional technique.
1:入力装置 2:エンコーダ 3:メモリ 4:動きベクトル検出器 5:デコーダ 6:ディスプレイ 1: input device 2: encoder 3: memory 4: motion vector detector 5: decoder 6: display
Claims (7)
中の予測ブロックとの差分をもとに圧縮する装置におい
て、 フレーム中の入力ブロックと動きを予測しようとするフ
レーム中のブロックとの対応する画素の差分(Zi,
j)を求め、接する画素の当該差分(Zi,j+1、Zi+1,
j、Zi+1,j+1、Zi+1,j-1)との差分(ai,j、bi,j、c
i,j、di,j)の総和が最小のブロックを予測ブロックと
検出する動きベクトル検出手段を備えたことを特徴とす
る動きベクトル検出装置。An apparatus for compressing based on a difference between an input block in a frame and a prediction block in another frame, wherein the compression of the input block in the frame corresponds to the block in the frame whose motion is to be predicted. Pixel difference (Zi,
j), and finds the difference (Zi, j + 1, Zi + 1,
j, Zi + 1, j + 1, Zi + 1, j-1) (ai, j, bi, j, c
A motion vector detecting device comprising a motion vector detecting means for detecting a block having the smallest sum of i, j, di, j) as a predicted block.
分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出するこ
とを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。2. The motion vector detecting device according to claim 1, wherein a block having the smallest sum of the differences between the adjacent horizontal pixels is detected as a predicted block.
分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出するこ
とを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。3. The motion vector detecting device according to claim 1, wherein a block having the smallest sum of the differences between the adjacent pixels in the vertical direction is detected as a predicted block.
分の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出するこ
とを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。4. The motion vector detecting device according to claim 1, wherein a block having the smallest sum of the differences between the adjacent oblique pixels is detected as a predicted block.
め方向のうちの2つ以上の方向の画素の当該差分の差分
の総和が最小のブロックを予測ブロックと検出すること
を特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。5. A block in which the sum of the differences between the pixels in two or more of the adjacent horizontal, vertical, and oblique directions is detected as a predicted block. 2. The motion vector detection device according to 1.
とするブロックとして圧縮前の生の画像を用いたことを
特徴とする請求項1ないし請求項5記載のいずれかの動
きベクトル検出装置。6. The motion vector detecting device according to claim 1, wherein a raw image before compression is used as said input block and a block whose motion is to be predicted.
を用い、上記動きを予測しようとするブロックを圧縮し
た後に再生した画像を用いたことを特徴とする請求項1
ないし請求項5記載のいずれかの動きベクトル検出装
置。7. The apparatus according to claim 1, wherein a raw image before compression is used as said input block, and an image reproduced after compressing said block whose motion is to be predicted is used.
6. The motion vector detecting device according to claim 5, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12332695A JP3149076B2 (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Motion vector detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12332695A JP3149076B2 (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Motion vector detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08317405A JPH08317405A (en) | 1996-11-29 |
JP3149076B2 true JP3149076B2 (en) | 2001-03-26 |
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---|---|---|---|---|
WO2008084780A1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Radio communication device and multichannel communication system |
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1995
- 1995-05-23 JP JP12332695A patent/JP3149076B2/en not_active Expired - Fee Related
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