JP3214660B2 - Motion vector detection device - Google Patents

Motion vector detection device

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JP3214660B2
JP3214660B2 JP20399795A JP20399795A JP3214660B2 JP 3214660 B2 JP3214660 B2 JP 3214660B2 JP 20399795 A JP20399795 A JP 20399795A JP 20399795 A JP20399795 A JP 20399795A JP 3214660 B2 JP3214660 B2 JP 3214660B2
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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、動画像の動き補償画像
間符号化や、動き補償画像フォーマット変換を行うため
に必要な動きベクトルを求める装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for obtaining a motion vector necessary for performing motion-compensated inter-picture coding of a moving picture and for converting a motion-compensated picture format.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像の画像間予測符号化や、インター
レース信号からプログレッシブ信号への変換あるいはN
TSCからPALへの変換などの、画像フォーマット変
換において、画像の動きに合わせて画像をブロック毎に
移動させる動き補償(動き補正)処理がある。この動き
補償処理では、画像を移動させる量として動きベクトル
(以下、MVとも記す)が使われ、これを求める必要が
ある。動きベクトルの検出方法としては、基準フレーム
と動き補償が行われるフレームとの間のブロックマッチ
ングによるのが一般的である。具体的方法としては、仮
設定された多くのMV(以下、仮設定されたMVを仮M
Vとも記す)に従って動き補償対象の画像をブロックご
とに移動させ、基準フレームの対応ブロックとの間でマ
ッチング値を得て、このマッチング値が最小となる仮M
Vを最終的なMVとする。ここで、マッチング値は後述
の如く、画素毎の二乗誤差や絶対値誤差をブロック内で
合計することにより求められる。
2. Description of the Related Art Inter-picture predictive coding of a moving image, conversion of an interlaced signal to a progressive signal, or N
In image format conversion such as conversion from TSC to PAL, there is a motion compensation (motion correction) process of moving an image block by block in accordance with the motion of the image. In this motion compensation processing, a motion vector (hereinafter, also referred to as MV) is used as an amount of moving the image, and it is necessary to obtain this. As a method of detecting a motion vector, it is general to use block matching between a reference frame and a frame on which motion compensation is performed. As a specific method, a number of temporarily set MVs (hereinafter, temporarily set MVs are
V), the motion compensation target image is moved block by block, and a matching value is obtained between the corresponding block of the reference frame and the temporary M that minimizes the matching value.
Let V be the final MV. Here, the matching value is obtained by summing the square error and the absolute value error of each pixel in the block, as described later.

【0003】前記ブロックマッチングでは、より複雑な
動きに対応させるべくブロックを小さく設定すると、実
際の画像の動きとは異なったMVを検出する場合が多く
なる。このような誤検出は、マッチングで参照される画
素が少なくなり、ノイズや折返し歪み成分の影響を受け
やすくなるために起こる。この対策として、ブロック毎
に独立にMVを求めるのではなく、周辺ブロックのマッ
チング値も考慮する手法が、本発明と同一発明者、同一
出願人によって「動きベクトル検出装置」(特開平3−
217184号公報)として提案されている。そこで
は、周辺ブロックのマッチング値を加算する際に、周辺
ブロックのマッチング値を非線形に変換し、動き補償の
対象となるブロックに対し周辺ブロックが異なった動き
をしている場合に、不適当なマッチング値の加算を防ぐ
ようにしている。
In the block matching, if a block is set small in order to cope with a more complicated motion, an MV different from the actual motion of the image is often detected. Such erroneous detection occurs because the number of pixels referred to in matching decreases, and the influence of noise and aliasing components increases. As a countermeasure against this, a method in which the matching value of peripheral blocks is considered instead of independently obtaining the MV for each block has been proposed by the same inventor and applicant as the present invention.
217184). In this case, when adding the matching value of the peripheral block, the matching value of the peripheral block is nonlinearly converted, and when the peripheral block moves differently with respect to the block to be subjected to motion compensation, The addition of the matching value is prevented.

【0004】次に前記した従来のベクトル検出装置につ
いて、図3を基に具体的に説明する。図3は従来のベク
トル検出装置における第1の構成例を示す図であり、周
辺ブロックのマッチング値を加算する動きベクトル検出
装置の従来例である。同図に於いて、破線で区切られた
各部分100、101、102は仮設定された各動きベ
クトル(仮MV)に対応する評価回路である。画像A入
力端子4より入力された基準フレームの信号は、各仮M
V評価回路のマッチング検出器31に与えられる。画像
B入力端子8より入力された動き補償が行われるフレー
ムの信号は、各仮MV評価回路の動き補償器34に与え
られる。
Next, the above-described conventional vector detecting device will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a first configuration example of a conventional vector detection device, which is a conventional example of a motion vector detection device that adds matching values of peripheral blocks. In the figure, each of the portions 100, 101 and 102 separated by a broken line is an evaluation circuit corresponding to each motion vector (temporary MV) temporarily set. The signal of the reference frame input from the image A input terminal 4 is
It is provided to a matching detector 31 of the V evaluation circuit. The signal of the frame to be subjected to motion compensation input from the image B input terminal 8 is supplied to the motion compensator 34 of each temporary MV evaluation circuit.

【0005】動き補償器34では各仮MV評価回路毎に
あらかじめ決められた仮MVに従って画像が空間的に移
動され、マッチング検出器31に出力される。マッチン
グ検出器31では基準フレームの信号と動き補償された
フレームの信号の差が画素毎に算出され、その絶対値ま
たは二乗値が1ブロック分加算され、マッチング値とし
て出力される。このマッチング値は、基本的なブロック
マッチングでは、そのまま各仮MVの評価値となり、マ
ッチング値が最も小さくなる仮MVが最終的なMVとし
て選ばれるが、本例の如く周辺ブロックのマッチング値
を加算して最終的なMVが選ばれる場合には以下の処理
が行われる。
[0005] In the motion compensator 34, the image is spatially moved in accordance with the provisional MV predetermined for each provisional MV evaluation circuit, and is output to the matching detector 31. In the matching detector 31, the difference between the signal of the reference frame and the signal of the motion-compensated frame is calculated for each pixel, and the absolute value or the square value thereof is added for one block and output as a matching value. In the basic block matching, this matching value becomes the evaluation value of each temporary MV as it is, and the temporary MV having the smallest matching value is selected as the final MV. When the final MV is selected, the following processing is performed.

【0006】ブロック単位で求められたマッチング値
は、メモリを含む遅延器32、遅延器35においてブロ
ック単位で遅延され、マッチング検出器31の出力が後
ブロックのマッチング値、遅延器32の出力がMV検出
の対象となる中央ブロックのマッチング値に、遅延器3
5の出力が前ブロックのマッチング値となる。ここで、
画像の水平方向に順にマッチング検出処理が行われてい
るとした場合、中央ブロックに対して後ブロックは左隣
のブロックであり、前ブロックは右隣のブロックであ
る。
The matching value obtained in block units is delayed in block units in a delay unit 32 and a delay unit 35 including a memory. The output of the matching detector 31 is the matching value of the subsequent block, and the output of the delay unit 32 is MV. The matching value of the center block to be detected is added to the delay unit 3
The output of 5 is the matching value of the previous block. here,
Assuming that the matching detection processing has been performed sequentially in the horizontal direction of the image, the rear block is the block on the left and the previous block is the block on the right with respect to the central block.

【0007】後ブロックのマッチング値は非線形回路3
3に、前ブロックのマッチング値は非線形回路36に与
えられる。非線形回路33、36では、入力が所定値以
下の場合には、出力は入力に対して例えば入力の0.5
倍で線形となり、入力が所定値以上の場合には、出力は
飽和特性を有する。非線形回路33、36には中央ブロ
ックのマッチング値も与えられ、線形から飽和特性にな
る境界は中央ブロックのマッチング値の3〜4倍の値に
設定される。非線形回路33、36の出力と遅延器32
の出力(中央ブロックのマッチング値)は、加算器37
で合計されて最終的な各仮MVの評価値となり、最小値
検出器38に与えられる。最小値検出器38では、各仮
MV評価回路100、101、102から出力される夫
々の仮MVの評価値が比較され、最小の評価値を与える
仮MVが最終的なMVとして出力される。この構成例で
は左右2ブロックのみのマッチング値を用いたが、さら
に多くの周辺ブロックを加算しても良い。
The matching value of the subsequent block is determined by the nonlinear circuit 3.
3, the matching value of the previous block is given to the non-linear circuit 36. In the non-linear circuits 33 and 36, when the input is equal to or less than a predetermined value, the output is, for example, 0.5 of the input.
When the input is more than a predetermined value, the output has a saturation characteristic. The non-linear circuits 33 and 36 are also provided with the matching value of the central block, and the boundary from the linear to the saturation characteristic is set to a value three to four times the matching value of the central block. Outputs of nonlinear circuits 33 and 36 and delay unit 32
(The matching value of the central block) is
And the final evaluation value of each temporary MV is provided to the minimum value detector 38. In the minimum value detector 38, the evaluation values of the respective temporary MVs output from the respective temporary MV evaluation circuits 100, 101, 102 are compared, and the temporary MV that gives the minimum evaluation value is output as the final MV. In this configuration example, only the matching values of the left and right blocks are used, but more peripheral blocks may be added.

【0008】図4は、従来のベクトル検出装置における
第2の構成例を示す図である。図4に示す第2の構成例
では、その処理内容は図3のものと同じである。しか
し、図3のものが仮動きベクトル(仮MV)毎の並列処
理であるのに対し、図4のものは一つのマッチング検出
器で全ての仮MVのマッチング値を求めるものであり、
動き補償処理には、汎用化のために画像メモリ9が使わ
れる。
FIG. 4 is a diagram showing a second configuration example of the conventional vector detection device. In the second configuration example shown in FIG. 4, the processing contents are the same as those in FIG. However, FIG. 3 shows parallel processing for each temporary motion vector (temporary MV), whereas FIG. 4 shows a method for obtaining matching values of all temporary MVs with one matching detector.
The image memory 9 is used for the motion compensation processing for general purpose.

【0009】図4に於いて、マッチング値検出手段30
は、動き補償の対象となるブロック及びその周辺ブロッ
クについて、予め設定された全ての仮動きベクトルにつ
いてマッチング値を検出する手段であり、マッチング値
検出器5と画像メモリ9によって構成されている。画像
A入力端子4より入力された基準フレームの信号は、マ
ッチング検出器5に与えられる。画像B入力端子8より
入力された動き補償が行われるフレームの信号は、画像
メモリ9にに与えられる。
In FIG. 4, matching value detecting means 30
Is a means for detecting matching values for all provisional motion vectors set in advance for a block to be subjected to motion compensation and its surrounding blocks, and is constituted by a matching value detector 5 and an image memory 9. The signal of the reference frame input from the image A input terminal 4 is provided to the matching detector 5. The signal of the frame to be subjected to the motion compensation input from the image B input terminal 8 is given to the image memory 9.

【0010】画面内の各ブロックについてMVを求める
ため、ブロック発生器13からはブロックの番号と画像
メモリ9上の対応アドレスが発生される。前記各ブロッ
クの番号はマッチング値メモリ6と遅延器14とに与え
られる。一方、所定ブロックにおいて各仮MVのマッチ
ング値を得るため、MV発生器10から仮MVの番号と
対応するベクトル値が順次出力される。各仮MVの番号
はマッチング値メモリ6と比較器11とに与えられる。
画像メモリ9では前記ブロックアドレスとベクトル値と
が合成され、画像メモリ9から所定ブロックの所定仮M
V値の画像信号が読み出され、マッチング検出器5に与
えられる。即ち、画像メモリ9では、書き込みは所定の
アドレスに一度行われ、読み出しはアドレスをずらしな
がら仮MVの数だけ繰り返し行われることになる。
In order to obtain the MV for each block in the screen, the block generator 13 generates a block number and a corresponding address on the image memory 9. The number of each block is given to the matching value memory 6 and the delay unit 14. On the other hand, in order to obtain a matching value of each temporary MV in a predetermined block, the MV generator 10 sequentially outputs a vector value corresponding to the number of the temporary MV. The number of each temporary MV is given to the matching value memory 6 and the comparator 11.
In the image memory 9, the block address and the vector value are synthesized, and a predetermined temporary M
The image signal of the V value is read and provided to the matching detector 5. That is, in the image memory 9, writing is performed once at a predetermined address, and reading is repeatedly performed by shifting the address by the number of temporary MVs.

【0011】マッチング検出器5では、図3に示すマッ
チング検出器31の場合と同様な手法でマッチング値が
求められ、マッチング値メモリ6の所定ブロック、所定
仮MVのアドレスに格納される。遅延器14では、非線
形加算処理で用いる周辺ブロックのマッチング値がマッ
チング値メモリ6に格納されてから処理を行うために、
ブロックの番号が遅延される。なお、MVの番号は書き
込みも読み出しも同じものが使われる。マッチング値メ
モリ6からは、MV検出の対象である中央ブロックとそ
の周辺のブロックにおけるマッチング値が各仮MV毎に
読み出され、マッチング加算器22に与えられる。マッ
チング加算器22は図3の非線形回路33、36、加算
器37からなる回路に相当し、各仮MVの評価値が得ら
れる。比較器11では順次入力される各仮MVの評価値
が比較され、評価値が最も小さな値となる仮MVが最終
的なMVとして出力される。
In the matching detector 5, a matching value is obtained in the same manner as in the case of the matching detector 31 shown in FIG. 3, and stored in a predetermined block of the matching value memory 6 at an address of a predetermined temporary MV. The delay unit 14 performs processing after matching values of peripheral blocks used in the non-linear addition processing are stored in the matching value memory 6.
Block numbers are delayed. The same MV number is used for both writing and reading. From the matching value memory 6, the matching values in the central block to be subjected to MV detection and the blocks around the central block are read out for each temporary MV, and given to the matching adder 22. The matching adder 22 corresponds to a circuit including the non-linear circuits 33 and 36 and the adder 37 in FIG. 3, and obtains an evaluation value of each temporary MV. The comparator 11 compares the evaluation values of the respective temporary MVs that are sequentially input, and outputs the temporary MV having the smallest evaluation value as the final MV.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の動きベクトル検
出装置では、周辺ブロックのブロックマッチング値の加
算において、非線形変換により異なった動きの周辺ブロ
ックを排除するようにしているが、マッチング値は仮動
きベクトルごとに異なり、非線形変換で制限されたりさ
れなかったりするので、動きが異なる周辺ブロックのマ
ッチング値の影響を安定に排除できず、マッチング値の
適切な加算結果が得られない場合がある。また、全ての
仮動きベクトルに対して加算処理がされているので、加
算演算の処理量、ブロックマッチング値のメモリ量が多
くなっている。本発明は以上の点に着目してなされたも
ので、請求項1〜請求項4に対応する目的は、周辺ブロ
ックのマッチング値を重み付けする係数を、動きのブロ
ック間類似度に応じてブロック単位で設定することによ
り、より確からしい動きベクトルが検出できる動きベク
トル検出装置を提供することである。また、請求項3〜
請求項4に対応する目的は、加算処理を行う仮ベクトル
を選別することで処理量の少ない動きベクトル検出装置
を提供することである。
In the conventional motion vector detecting device, in adding the block matching values of the peripheral blocks, peripheral blocks having different motions are excluded by non-linear conversion. Since it differs for each vector and is not restricted by the non-linear transformation, the influence of the matching values of the peripheral blocks having different motions cannot be eliminated stably, and an appropriate addition result of the matching values may not be obtained. Further, since the addition processing is performed on all the temporary motion vectors, the processing amount of the addition operation and the memory amount of the block matching value are large. The present invention has been made in view of the above points, and an object corresponding to claims 1 to 4 is to provide a coefficient for weighting a matching value of a peripheral block on a block basis according to a similarity between motion blocks. The object of the present invention is to provide a motion vector detecting device capable of detecting a more probable motion vector by setting. Claims 3 to
An object corresponding to claim 4 is to provide a motion vector detecting device that requires a small amount of processing by selecting temporary vectors to be added.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1〜2に記載の本
発明の動きベクトル検出装置では、動き補償の対象とな
るブロックの動きベクトル(MV)を検出する際に、対
象ブロックおよびその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮MVについてマッチング値を求め、それ
を一時保持しておき、各ブロックで選別されたMV上位
候補のブロック間類似度を動きの類似度と見て、それで
設定された重み付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッ
チング値と対象ブロックのマッチング値を合計し、その
値を対象ブロックの各仮MVの評価値として、MVを決
定するようにした動きベクトル検出装置である。
According to the motion vector detecting device of the present invention, when a motion vector (MV) of a block to be subjected to motion compensation is detected, a target block and its surroundings are detected. For each block, a matching value is obtained for all preset temporary MVs, and the matching value is temporarily stored. The similarity between blocks of the MV high-order candidate selected in each block is regarded as the similarity of motion, and the matching value is set. A motion vector detecting device that sums the matching value of each peripheral block multiplied by a given weighting coefficient and the matching value of the target block, and determines the MV as an evaluation value of each temporary MV of the target block. .

【0014】また、請求項3〜4に記載の本発明の動き
ベクトル検出装置では、動き補償の対象となるブロック
のMVを検出する際に、対象ブロック及びその周辺のブ
ロックについて、予め設定された全ての仮MVについて
ブロックマッチング値を求める。そして各ブロックごと
に、最終的に選定されるMVの上位候補を、前記仮MV
より選別し、この上位候補についてのみマッチング値を
保持し、さらに前記上位候補についてのみマッチング値
を合計し、この合計値を対象ブロックの各仮MVの評価
値として、この評価値を基にMVを決定するようにした
動きベクトル検出装置である。
In the motion vector detecting device according to the present invention, when detecting the MV of a block to be subjected to motion compensation, a predetermined value is set for the target block and its surrounding blocks. Block matching values are obtained for all temporary MVs. Then, for each block, the upper candidate of the MV finally selected is set to the temporary MV.
The matching value is held only for the upper candidate, and the matching values are summed only for the upper candidate. The total value is used as the evaluation value of each temporary MV of the target block, and the MV is calculated based on the evaluation value. This is a motion vector detecting device to be determined.

【0015】[0015]

【作用】本発明では、動きベクトル(MV)を求める際
に、周辺ブロックのマッチング値を動きの類似度に応じ
て重み付けして加算することで、周辺ブロックの動きが
異なる場合には、各仮MVのマッチング値に関係なく、
そのブロックのマッチング値が加算されなくなるので、
周辺の異なった動きのマッチング値に左右されることが
なくなる。また、加算処理を行う仮MVを、対象ブロッ
クだけのマッチング結果で限定することで加算処理の処
理量は限定ベクトル数に比例して少なくなる。最終的に
選ばれるMVは、対象ブロックだけの選択で見た場合、
最適でなくても一般に上位になるので、限定しても劣化
は殆どない。
According to the present invention, when the motion vector (MV) is obtained, the matching values of the peripheral blocks are weighted and added according to the similarity of the motion. Regardless of the matching value of MV,
Since the matching value of that block will not be added,
It does not depend on matching values of different movements in the vicinity. In addition, by limiting the provisional MV to be subjected to the addition processing by the matching result of only the target block, the processing amount of the addition processing decreases in proportion to the number of limited vectors. The MV finally selected is, when viewed from the selection of only the target block,
Even if it is not optimal, it generally ranks higher, so even if it is limited, there is almost no deterioration.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の動きベクトル検出装置における第1
実施例について図1を基に説明する。図1は、本発明動
きベクトル検出装置に係わる第1実施例の構成例を示す
図である。図1に於いて、図4に示す従来例と同一機能
を呈する要素には同一符号を付してある。マッチング値
検出手段30は、動き補償の対象となるブロック及びそ
の周辺ブロックについて、予め設定された全ての仮動き
ベクトルについてマッチング値を検出する手段であり、
マッチング値検出器5と画像メモリ9によって構成され
ている。重付け係数設定手段40は、動き補償の対象と
なるブロックとその周辺ブロックの動きの類似度に応じ
て各周辺ブロックの重付け係数を設定する手段であり、
MV選別器1、選別MV番号メモリ2、重み設定器3で
構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment
An embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment according to the motion vector detecting device of the present invention. In FIG. 1, elements having the same functions as those of the conventional example shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. The matching value detection unit 30 is a unit that detects a matching value for all the provisional motion vectors set in advance for a block to be subjected to motion compensation and its surrounding blocks,
It comprises a matching value detector 5 and an image memory 9. The weighting coefficient setting means 40 is a means for setting a weighting coefficient of each peripheral block according to the similarity between the motion of the motion compensation target block and its peripheral blocks,
It comprises an MV selector 1, a selection MV number memory 2, and a weight setting device 3.

【0017】動きベクトル決定手段50は、ブロック間
の動きの類似度を用いて動き補償の対象となるブロック
の動きベクトルを決定する手段であり、重み付け加算器
7と比較器11とで構成されている。図1に示す第1実
施例と図4に示す従来例との主たる違いは、マッチング
加算器22が重付け加算器7となり、重付け係数設定手
段40を有する点である。図1において、マッチング検
出手段30、MV発生器10、ブロック発生器13、遅
延器14、マッチング値メモリ6、比較器11の動作は
図4に示す従来例と同じである。
The motion vector determining means 50 is a means for determining a motion vector of a block to be subjected to motion compensation using the similarity of motion between blocks, and comprises a weighting adder 7 and a comparator 11. I have. The main difference between the first embodiment shown in FIG. 1 and the conventional example shown in FIG. 4 is that the matching adder 22 becomes the weighting adder 7 and has weighting coefficient setting means 40. In FIG. 1, the operations of the matching detecting means 30, the MV generator 10, the block generator 13, the delay unit 14, the matching value memory 6, and the comparator 11 are the same as those of the conventional example shown in FIG.

【0018】画像A入力端子4より入力された基準フレ
ームの信号はマッチング検出器5に、画像B入力端子8
より入力された動き補償が行われるフレームの信号は画
像メモリ9に与えられる。マッチング検出器5で得られ
た各仮動きベクトル(仮MV)のマッチング値は、順次
マッチング値メモリ6とMV選別器1とに与えられる。
MV選別器1では、各仮MVのマッチング値がブロック
内で順次比較され、マッチング値の小さい順に10個の
値が選別され、これらに対応する仮MVの番号が選別M
V番号として出力される。前記選別MV番号は選別MV
番号メモリ2に各ブロック毎に記憶される。即ち各ブロ
ックに対して10個の仮MV番号が格納される。
The signal of the reference frame input from the image A input terminal 4 is supplied to the matching detector 5 and the image B input terminal 8
The input frame signal to be subjected to motion compensation is supplied to the image memory 9. The matching value of each temporary motion vector (temporary MV) obtained by the matching detector 5 is sequentially supplied to the matching value memory 6 and the MV selector 1.
In the MV selector 1, the matching values of the respective temporary MVs are sequentially compared within the block, and ten values are selected in ascending order of the matching values, and the numbers of the corresponding temporary MVs are selected in the selection M.
Output as V number. The selection MV number is the selection MV
It is stored in the number memory 2 for each block. That is, ten temporary MV numbers are stored for each block.

【0019】選別MV番号メモリ2からは、マッチング
値メモリ6と同様に遅延器14で遅延されたブロック番
号に従って選別MV番号が読み出され、重み設定器3に
与えられる。重み設定器3において、MV検出の対象と
なる中央ブロック及びその周辺ブロックの選別MV番号
は、中央ブロックのMVと各周辺ブロックのMVとが比
較され、10個の中で同じベクトルが幾つあるかが、動
きの類似度として計数される。10個中n個が同じなら
その周辺ブロックに関する重み係数をn×0.1とす
る。このように、重み係数はMVの適合度で決まり、選
別MVが全て同じなら1.0となり、5個が同じなら
0.5、すべて異なれば0となる。このようにして得ら
れた各周辺ブロックの重み係数は、重付け加算器7に与
えられる。前記したように、重み係数は各動き仮ベクト
ルに対して共通であり、ブロック単位で設定される。
The selected MV number is read from the selected MV number memory 2 in accordance with the block number delayed by the delay unit 14 in the same manner as the matching value memory 6, and is given to the weight setting unit 3. The weight setting unit 3 compares the MVs of the central block and its peripheral blocks to be subjected to the MV detection with the MVs of the central block and the MVs of the peripheral blocks. Is counted as the motion similarity. If n out of 10 are the same, the weight coefficient for the peripheral block is n × 0.1. As described above, the weighting factor is determined by the degree of adaptation of the MV, and is 1.0 when all the selected MVs are the same, 0.5 when all 5 MVs are the same, and 0 when all the MVs are different. The weight coefficient of each peripheral block obtained in this way is given to the weight adder 7. As described above, the weight coefficient is common to each motion provisional vector, and is set for each block.

【0020】図6は第1実施例に於ける周辺ブロックの
重付け係数の様子を示す図である。同図(A)に示すよ
うに、動きが均一で周辺ブロックと前記上位候補MVが
類似する場合には全ての周辺ブロックで高い重み係数と
なる。一方、同図(B)に示すように、周辺に異なった
動きがある場合は、異なった動きを含む周辺ブロック
(図の右上)では動きベクトルの上位候補も異なるの
で、低い重付け係数となる。なお、同じ動きの周辺ブロ
ックの重付け係数は高いままである。図5は、重付け加
算器7の内部構成例を示す図である。同図に示すよう
に、図1のマッチング値メモリ6から与えられる周辺ブ
ロック(例では後ブロック及び前ブロック)のマッチン
グ結果に対して、乗算器51、53で夫々重付け計数が
乗じられ、これらの乗算結果と中央ブロックのマッチン
グ結果とが加算器52で加算される。この加算結果は各
仮MVの評価値として図1の比較器11に与えられる。
FIG. 6 is a diagram showing the weighting factors of the peripheral blocks in the first embodiment. As shown in FIG. 9A, when the motion is uniform and the peripheral block is similar to the upper candidate MV, a high weight coefficient is obtained for all the peripheral blocks. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when there is a different motion in the periphery, the peripheral block including the different motion (upper right in the diagram) also has a higher candidate of the motion vector, and thus has a lower weighting coefficient. . Note that the weighting coefficient of the peripheral block having the same motion remains high. FIG. 5 is a diagram showing an example of the internal configuration of the weight adder 7. As shown in the drawing, multipliers 51 and 53 multiply the matching results of the peripheral blocks (in the example, the rear block and the front block) given from the matching value memory 6 of FIG. And the matching result of the center block are added by the adder 52. This addition result is given to the comparator 11 of FIG. 1 as an evaluation value of each temporary MV.

【0021】比較器11では従来例と同様に評価値が最
小となる仮MVが選択され、そのMV番号が、最終MV
としてMV出力端子12より出力される。なお、重み係
数の変化に伴って、重み加算器7の全体ゲインも変化す
ることになるが、重み係数は各ブロック毎に与えられ、
ブロック内での各仮MVでは共通なので、MVを選択す
る当たって不都合は無く、本実施例ではゲイン正規化な
どの処理は必要ない。
In the comparator 11, a temporary MV having the smallest evaluation value is selected as in the conventional example, and its MV number is set to the final MV.
Is output from the MV output terminal 12. Note that the overall gain of the weight adder 7 also changes with the change of the weight coefficient, but the weight coefficient is given for each block.
Since each temporary MV in the block is common, there is no inconvenience in selecting the MV, and processing such as gain normalization is not required in this embodiment.

【0022】次に、本発明の動きベクトル検出装置にお
ける第2実施例について図2を基に説明する。図2は、
本発明動きベクトル検出装置に係わる第2実施例の構成
例を示す図である。図2に於いて、図4に示す従来例と
同一機能を呈する要素には同一符号を付してある。図2
に示す第2実施例と図4に示す従来例とでは、MV選別
器1を持つ点が構成上異なる。同図で、画像A入力端子
4より入力された基準フレームの信号はマッチング検出
器5に、画像B入力端子8より入力された動き補償が行
われるフレームの信号は画像メモリ9に与えられる。マ
ッチング検出器5、画像メモリ9の動作は図4の従来例
と同じで、マッチング検出器5から出力される各仮MV
のマッチング値は、マッチング値メモリ6とMV選別器
1とに与えられる。
Next, a second embodiment of the motion vector detecting device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
It is a figure showing the example of composition of the 2nd example concerning the motion vector detecting device of the present invention. In FIG. 2, elements having the same functions as those of the conventional example shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. FIG.
2 is different from the conventional example shown in FIG. 4 in that the MV selector 1 is provided. In the figure, a signal of a reference frame input from an image A input terminal 4 is applied to a matching detector 5, and a signal of a frame subjected to motion compensation input from an image B input terminal 8 is applied to an image memory 9. The operations of the matching detector 5 and the image memory 9 are the same as those of the conventional example of FIG.
Are given to the matching value memory 6 and the MV selector 1.

【0023】MV選別器1の動作は図1のMV選別器1
と同じで、仮MVの内最終MVの上位候補10個が選別
され、そのMV番号が選別MV番号として出力される。
この選別MV番号は、遅延器21で遅延器14と同じだ
け遅延され、周辺ブロックのマッチング値がマッチング
値メモリ6内に全部揃った時点で、マッチング値メモリ
6に読み出しアドレスとして与えられると共に、比較器
11にも与えられる。マッチング値メモリ6に与えられ
たマッチング値は、記録は全ての仮MVについて行われ
るが、読み出しは中央ブロックの選別MVのみについて
行われる。
The operation of the MV selector 1 is the same as that of the MV selector 1 shown in FIG.
In the same manner as described above, the top 10 candidates of the final MV among the temporary MVs are selected, and the MV numbers are output as the selected MV numbers.
The selected MV number is delayed by the delay unit 21 by the same amount as that of the delay unit 14, and when the matching values of the peripheral blocks are all set in the matching value memory 6, it is given to the matching value memory 6 as a read address and compared. It is also provided to the vessel 11. The matching value given to the matching value memory 6 is recorded for all temporary MVs, but is read only for the selected MV of the central block.

【0024】マッチング加算器22、比較器11の基本
動作は図4に示す従来例と同じであるが、従来例では全
ての仮MVについて行われていたのに対し、本第2実施
例では、選択された10個の仮MVに対してのみ行われ
る。処理量は仮MVの数に比例し、仮MVが1000個
程度(水平垂直±15画素)なら、その100分の1に
なる。さらに、マッチング値メモリ6への書き込みもM
V選択器選1で選択された仮MVだけにすると、マッチ
ング値メモリの容量を大幅に減らすことが可能になる。
ただし、周辺ブロックと中央ブロックでは選別MV番号
が異なるので、周辺については同一MVのマッチング値
があるかサーチし、無い場合にはマッチング値が大きい
としてマッチング加算器22で飽和となる値を代入する
などの処理が必要になる。
The basic operations of the matching adder 22 and the comparator 11 are the same as those in the conventional example shown in FIG. 4, but in the conventional example, all the temporary MVs are performed. This is performed only for the ten selected temporary MVs. The processing amount is proportional to the number of temporary MVs. If the number of temporary MVs is about 1000 (horizontal / vertical ± 15 pixels), the processing amount is 1/100. Further, the writing to the matching value memory 6 is also M
If only the temporary MV selected in the V selector selection 1 is used, the capacity of the matching value memory can be significantly reduced.
However, since the selected block MV number is different between the peripheral block and the central block, it is searched for a matching value of the same MV in the surroundings. And other processes are required.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1或いは請求項2に記載の本発明
によれば、動きベクトル(MV)を求める際に、周辺ブ
ロックのマッチング値を動きの類似度に応じて重付けし
て加算することで、周辺ブロックの動きが異なる場合に
は、そのブロックのマッチング値が加算されず、周辺の
異なった動きに左右されることがなくなり、複雑な動き
でもより確からしいMV検出が可能になる。請求項2に
記載の本発明によれば、各ブロック毎のマッチング値の
みで選別された上位候補MVについてブロック間の適合
度を求めることで、簡単に動きのブロック間類似度が求
められる。また請求項3に記載の本発明によれば、加算
処理を行う仮MVを対象ブロックの上位候補MVに限定
することによって、加算処理の処理量を少なくできる。
さらに請求項4に記載の本発明によれば、一時的にメモ
リに記録するマッチング値の数も同様に限定すること
で、前記メモリの容量も少なくできる。
According to the present invention, when obtaining a motion vector (MV), matching values of peripheral blocks are weighted and added according to the similarity of motion. Accordingly, when the motion of the peripheral block is different, the matching value of the block is not added, and the motion is not influenced by the different peripheral motion, and more reliable MV detection can be performed even for a complicated motion. According to the second aspect of the present invention, the inter-block similarity of motion can be easily obtained by obtaining the degree of matching between blocks for the upper candidate MV selected based on only the matching value of each block. According to the third aspect of the present invention, the processing amount of the addition processing can be reduced by limiting the provisional MV to be subjected to the addition processing to the upper candidate MV of the target block.
Further, according to the present invention, the number of matching values temporarily recorded in the memory is similarly limited, so that the capacity of the memory can be reduced.

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

【図1】本発明動きベクトル検出装置に係わる第1実施
例の構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment according to a motion vector detection device of the present invention.

【図2】本発明動きベクトル検出装置に係わる第2実施
例の構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a second embodiment according to the motion vector detection device of the present invention.

【図3】従来のベクトル検出装置における第1の構成例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a first configuration example of a conventional vector detection device.

【図4】従来のベクトル検出装置における第2の構成例
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a second configuration example in the conventional vector detection device.

【図5】重付け加算器の内部構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an internal configuration of a weight adder;

【図6】第1実施例に於ける周辺ブロックの重付け係数
の様子を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of weighting coefficients of peripheral blocks in the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 MV選別器 2 選別MV番号メモリ 3 重み設定器 6 マッチング値メモリ 7 重付け加算器 10 MV発生器 11 比較器 13 ブロック発生器 14、21 遅延器 22 マッチング加算器 30 マッチング値検出手段(5、9) 37、52 加算器 40 重付け係数設定手段(1、2、3) 50 動きベクトル決定手段(7、11) 51、53 乗算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MV selector 2 Selection MV number memory 3 Weight setting device 6 Matching value memory 7 Weight adder 10 MV generator 11 Comparator 13 Block generator 14, 21 Delay unit 22 Matching adder 30 Matching value detecting means (5, 9) 37, 52 Adder 40 Weighting coefficient setting means (1, 2, 3) 50 Motion vector determining means (7, 11) 51, 53 Multiplier

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】動き補償の対象となるブロックの動きベク
トルを検出する装置であって、 対象ブロック及びその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮動きベクトルについてマッチング値を求
めるマッチング値検出手段と、 前記マッチング値を一時保持するマッチング値メモリ
と、対象ブロックと周辺ブロックの動きの類似度に応じ
て各周辺ブロックの重付け係数を設定する重付け係数設
定手段と、 前記重付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッチング値
と対象ブロックのマッチング値とを合計し、対象ブロッ
クの仮動きベクトルの評価値を得る重付け加算器と、 前記仮動きベクトルの評価値同志を比較して、対象ブロ
ックの動きベクトルを決定する比較器とを有することを
特徴とする動きベクトル検出装置。
An apparatus for detecting a motion vector of a block to be subjected to motion compensation, comprising: a matching value detecting means for obtaining matching values for all preset temporary motion vectors for a target block and its surrounding blocks; A matching value memory for temporarily storing the matching value, weighting coefficient setting means for setting a weighting coefficient for each peripheral block according to the similarity of the motion between the target block and the peripheral block, and the weighting coefficient multiplied. A weighted adder that sums the matching value of each peripheral block and the matching value of the target block to obtain an evaluation value of the temporary motion vector of the target block, and compares the evaluation values of the temporary motion vectors with each other, A motion vector detecting device, comprising: a comparator for determining a motion vector.
【請求項2】動き補償の対象となるブロックの動きベク
トルを検出する装置であって、 対象ブロック及びその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮動きベクトルについてマッチング値を求
めるマッチング値検出手段と、 各ブロックの仮動きベクトルから前記動きベクトルの上
位候補を各ブロック内のマッチング値のみに基づいて選
別するMV選別器と、 前記選別された動きベクトルの上位候補同志を比較し、
その類似度をブロック間の動きの類似度として算出する
重み設定器と、 前記ブロック間の動きの類似度を用いて対象ブロックの
動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段とを有す
ることを特徴とする動きベクトル検出装置。
2. An apparatus for detecting a motion vector of a block to be subjected to motion compensation, comprising: a matching value detecting means for obtaining matching values for all preset temporary motion vectors for a target block and its surrounding blocks; Comparing an upper candidate of the selected motion vector with an MV selector for selecting the upper candidate of the motion vector from the temporary motion vector of each block based only on the matching value in each block;
A weight setting device that calculates the similarity as a motion similarity between blocks; and a motion vector determination unit that determines a motion vector of a target block using the motion similarity between the blocks. Motion vector detection device.
【請求項3】動き補償の対象となるブロックの動きベク
トルを検出する装置であって、 対象ブロック及びその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮動きベクトルについてマッチング値を求
めるマッチング値検出手段と、 対象ブロックの仮動きベクトルより前記動きベクトルの
上位候補を対象ブロックのマッチング値のみによって選
別するMV選別器と、 前記マッチング値を一時保持するマッチング値メモリ
と、 前記動きベクトルの上位候補について、前記マッチング
値を対象ブロックと周辺ブロックで加算して対象ブロッ
クの仮動きベクトル評価値を得るマッチング値加算器
と、 前記仮動きベクトルの評価値同志を比較して、対象ブロ
ックの動きベクトルを決定する比較器とを有することを
特徴とする動きベクトル検出装置。
3. An apparatus for detecting a motion vector of a block to be subjected to motion compensation, comprising: a matching value detecting means for obtaining matching values for all preset temporary motion vectors for a target block and its surrounding blocks; An MV selector for selecting a higher candidate of the motion vector from the provisional motion vector of the target block based only on the matching value of the target block; a matching value memory for temporarily storing the matching value; A matching value adder that adds a matching value between a target block and a peripheral block to obtain a temporary motion vector evaluation value of the target block; and a comparison that determines a motion vector of the target block by comparing the evaluation values of the temporary motion vectors with each other. And a motion vector detecting device.
【請求項4】請求項3記載の動きベクトル検出装置にお
いて、前記マッチング値メモリが、前記動きベクトルの
上位候補に限定してマッチング値を記録することを特徴
とする動きベクトル検出装置。
4. The motion vector detecting device according to claim 3, wherein the matching value memory records a matching value limited to a candidate of a higher order of the motion vector.
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