JP3216147B2 - Image stabilization device for video data - Google Patents

Image stabilization device for video data

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JP3216147B2
JP3216147B2 JP09151691A JP9151691A JP3216147B2 JP 3216147 B2 JP3216147 B2 JP 3216147B2 JP 09151691 A JP09151691 A JP 09151691A JP 9151691 A JP9151691 A JP 9151691A JP 3216147 B2 JP3216147 B2 JP 3216147B2
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JP
Japan
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camera shake
data
vector
difference
representative point
Prior art date
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哲二郎 近藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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】この発明は、ハンディタイプのビ
デオカメラの撮影出力等のビデオデータに含まれる手振
れを補正する手振れ補正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera shake correction device for correcting a camera shake contained in video data such as a photographing output of a handy type video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハンディタイプのビデオカメラを使用し
て撮影を行う時に、手振れで再生画面が揺れる問題があ
る。この問題を解決するのに、動きベクトルを検出し、
この動きベクトルに基づいて、画像メモリに貯えられて
いるビデオデータを補正するものが提案されている(例
えば特開昭63−166370号公報)。動きベクトル
の検出は、例えばブロックマッチングでなさる。すなわ
ち、画面を多数の領域(ブロックと称する)に分割し、
各ブロックの中心に位置する前フレームの代表点と現フ
レームのブロック内の画素データとのフレーム差の絶対
値を演算し、このフレーム差の絶対値を1画面に関して
積算し、積算フレーム差データの最小値の位置から動き
ベクトルを検出している。また、この文献に記載のよう
に、動き補正をした時に、ビデオデータが欠落すること
を防止するために、画像メモリの読み出しの制御と補間
回路とにより、例えば15%程度、画像の拡大を行って
いる。
2. Description of the Related Art When shooting using a handy type video camera, there is a problem that the playback screen fluctuates due to camera shake. To solve this problem, we detect motion vectors,
A device that corrects video data stored in an image memory based on this motion vector has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-166370). The detection of the motion vector is performed by, for example, block matching. That is, the screen is divided into a number of areas (called blocks)
The absolute value of the frame difference between the representative point of the previous frame located at the center of each block and the pixel data in the block of the current frame is calculated, the absolute value of the frame difference is integrated for one screen, and the integrated frame difference data is calculated. The motion vector is detected from the position of the minimum value. Also, as described in this document, in order to prevent video data from being lost when motion is corrected, the image is enlarged by, for example, about 15% by controlling the reading of the image memory and the interpolation circuit. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】手振れベクトルは、フ
レーム間の動きから検出されたもので、手振れの補正量
と同一ではない。例えば連続する3フレームの期間で、
第2番目および第3番目のフレームの期間で、同一方向
の手振れが生じている時では、最初のフレームと次のフ
レームとの間の手振れベクトルV1が検出され、第2番
目と第3番目のフレーム間の手振れベクトルV2が検出
される。第2番目のフレームに対する補正量は、V1で
良いが、第3番目のフレームに対する補正量は、(V1
+V2)の必要がある。従って、従来の手振れ補正装置
では、動きベクトルを積分した補正量を発生する回路を
必要としていた。従って、この発明の目的は、従来のよ
うに、手振れベクトルを積分して補正量に変換する必要
がなく、回路の簡略化を達成できるビデオデータの手振
れ補正装置を提供することにある。
The camera shake vector is detected from the movement between frames, and is not the same as the camera shake correction amount. For example, in the period of three consecutive frames,
When camera shake occurs in the same direction during the second and third frames, a camera shake vector V1 between the first frame and the next frame is detected, and the second and third frames are detected. A shake vector V2 between frames is detected. The correction amount for the second frame may be V1, but the correction amount for the third frame is (V1
+ V2). Therefore, the conventional camera shake correction apparatus requires a circuit for generating a correction amount obtained by integrating a motion vector. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a video data camera shake correction apparatus which does not need to integrate a camera shake vector and convert it into a correction amount unlike the related art, and can achieve simplification of a circuit.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は、1画面を複
数の領域に分割し、各領域毎に前のフレームの代表点と
現フレームの各領域内の画素データとのレベル差を検出
し、差の絶対値が1画面に関して累算されることで積算
差データを形成し、積算差データから1画面について1
つの動きベクトルを検出し、動きベクトルから手振れの
方向および量を示す手振れベクトルを検出するための手
段と、検出手段の出力信号に基づいて手振れを補正する
ための手段を有し、検出手段は、前フレームの代表点を
記憶するメモリと、メモリに記憶された代表点データ
と現フレームの各領域内の画素データとを減算する減算
手段とを少なくとも有し、検出手段で検出されたベクト
ルが手振れベクトルと判定された時には、代表点が更新
されることを停止しそれ以降では、2フレーム以上前
の代表点のデータを使用してレベル差が演算されるよう
にしたことを特徴とするビデオデータの手振れ補正装置
である。
According to the present invention, a single screen is copied.
Divided into a number of areas, and for each area,
Detects level difference with pixel data in each area of current frame
And the absolute value of the difference is accumulated for one screen.
Form difference data and calculate 1 for one screen from accumulated difference data
Detecting two motion vectors, detecting means for detecting a camera shake vector indicating the direction and amount of camera shake from the motion vector, and means for correcting camera shake based on the output signal of the detection means , the detection means, a memory for storing a representative point in the previous frame, at least and a subtraction means for subtracting the pixel data in each region of the data and the current frame of the representative points stored in the memory, the detected vector by the detection means When the camera shake vector is determined, the representative point is updated
Stops , and after that, two frames or more ago
Wherein the level difference is calculated using the data of the representative point of the video data.

【0005】[0005]

【作用】代表点を使用したブロックマッチングにより動
きベクトルが検出される。この動きベクトルから手振れ
ベクトルが検出される。手振れベクトルが検出される
と、代表点を記憶するメモリの更新が停止される。従っ
て、それ以降の検出された手振れベクトルは、フレーム
間の動きではなく、2フレーム、3フレーム、・・・の
動きに対応する。従って、手振れベクトルが手振れ補正
量と対応し、手振れベクトルを積分して、手振れ補正信
号を形成する必要がなくなり、回路構成が簡略化でき
る。
The motion vector is detected by block matching using the representative points. A camera shake vector is detected from the motion vector. When the camera shake vector is detected, updating of the memory storing the representative points is stopped. Therefore, the detected shake vectors after that correspond to the movement of two frames, three frames,..., Not the movement between the frames. Accordingly, the camera shake vector corresponds to the camera shake correction amount, and there is no need to integrate the camera shake vector to form a camera shake correction signal, and the circuit configuration can be simplified.

【0006】[0006]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。この発明の一実施例における手振れ検
出は、手振れがビデオカメラの動きであるため、画面全
体が動き、一方、対象物の動きは、画面のある部分が動
くこと、すなわち、画面中に静止している部分があるこ
とに着目して、両者の区別を行うものである。図1にお
いて、1がディジタルビデオデータの入力端子である。
このビデオデータは、例えばビデオカメラのCCDで撮
影されたもので、インターレス走査の順序の系列であ
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the camera shake detection in one embodiment of the present invention, since the camera shake is a motion of the video camera, the entire screen moves, while the motion of the object is that a certain part of the screen moves, that is, the camera stops moving in the screen. Focusing on the fact that there is a part, there is a distinction between the two. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input terminal for digital video data.
The video data is, for example, captured by a CCD of a video camera, and is a series of interlaced scans.

【0007】入力ビデオデータがフィールドメモリ2に
供給されると共に、スイッチング回路SW1の端子aを
通じて代表点メモリ3に供給される。フィールドメモリ
2の出力には、後述のように手振れ補正されたデータが
読み出される。1フレーム毎に処理を行う時には、フィ
ールドメモリ2に代えてフレームメモリが使用される。
代表点メモリ3の出力が減算回路4に供給されると共
に、スイッチング回路SW1の入力端子bを通じて自身
に戻される。従って、スイッチング回路SW1の入力端
子bが選択される時には、代表点メモリ3の更新が停止
され、記憶されている代表点のデータがホールドされ
る。
The input video data is supplied to the field memory 2 and to the representative point memory 3 through the terminal a of the switching circuit SW1. From the output of the field memory 2, data corrected for camera shake as described later is read. When processing is performed for each frame, a frame memory is used instead of the field memory 2.
The output of the representative point memory 3 is supplied to the subtraction circuit 4 and returned to itself through the input terminal b of the switching circuit SW1. Therefore, when the input terminal b of the switching circuit SW1 is selected, the updating of the representative point memory 3 is stopped, and the stored data of the representative point is held.

【0008】更に、代表点メモリ3の出力がスイッチン
グ回路SW2の入力端子cを通じて代表点メモリ5に供
給される。代表点メモリ5の出力が減算回路6に供給さ
れると共に、スイッチング回路SW2の入力端子dを通
じて自身に戻される。従って、スイッチング回路SW2
の入力端子dが選択される時には、代表点メモリ5の更
新が停止され、記憶されている代表点のデータがホール
ドされる。減算回路4および6には、入力ビデオデータ
が供給される。代表点メモリ3は、1フィールド前の代
表点のデータを記憶し、代表点メモリ5が2フィールド
(すなわち、1フレーム)前の代表点のデータを記憶す
る。
Further, the output of the representative point memory 3 is supplied to the representative point memory 5 through the input terminal c of the switching circuit SW2. The output of the representative point memory 5 is supplied to the subtraction circuit 6 and returned to itself through the input terminal d of the switching circuit SW2. Therefore, the switching circuit SW2
Is selected, the updating of the representative point memory 5 is stopped, and the stored data of the representative point is held. Input video data is supplied to the subtraction circuits 4 and 6. The representative point memory 3 stores data of a representative point one field before, and the representative point memory 5 stores data of a representative point two fields (ie, one frame) before.

【0009】図2に示すように、1フィールドの画面が
m画素×nラインのブロックに細分化され、各ブロック
空間的に中心の画素が代表点とされる。代表点は、
フィールドの画面上で、均一にばらまかれている。減算
回路4は、現フィールドのあるブロックのm×nの画素
データのそれぞれと前フィールドの同一位置のブロック
の代表点のデータとのそれぞれの差(すなわち、フィー
ルド差)を検出する。このフィールド差が絶対値積分回
路7に供給される。同様に、減算回路6が現フィールド
のブロックと2フィールド前の代表点とのフレーム差を
検出する。フレーム差が絶対値積分回路8および度数表
作成回路9に供給される。原点のxy座標を(0,0)
として、ブロックの座標(x,y)が規定される。例え
ばブロックの大きさが(m=n=25)の場合、原点と
x方向の位置が同じで、ブロックの上端の画素の位置の
座標が(0,−12)となり、原点とx方向の位置が同
じで、ブロックの下端の画素の位置の座標が(0,+1
2)となり、原点とy方向の位置が同じで、ブロックの
右端の画素の位置の座標が(+12,0)となり、原点
とy方向の位置が同じで、ブロックの左端の画素の位置
の座標が(−12,0となる。このように、ブロック内
の(25×25)の全ての画素の位置がxy座標で規定
される。そして、現フレーム(k番目のフレーム)のあ
るブロックの(25×25)個の画素値Ik(-12,-12),
Ik(-11,-12),・・・,Ik(0,0),・・・,Ik(+12,+12)
と、前フレーム(k-1 番目のフレーム)の空間的に同一
位置のブロックの代表点の画素値Ik-1(0,0)とのそれぞ
れの差がフレーム差として減算回路6によって演算され
る。フィールド差についても同様に求められる。
As shown in FIG. 2, a screen of one field is subdivided into blocks of m pixels × n lines, and a spatially central pixel of each block is set as a representative point. The representative point is before
It is evenly distributed on the screen of the field . The subtraction circuit 4 detects a difference (that is, a field difference) between each of the m × n pixel data of a certain block in the current field and the data of the representative point of the block at the same position in the previous field. This field difference is supplied to the absolute value integration circuit 7. Similarly, the subtraction circuit 6 detects a frame difference between the current field block and the representative point two fields before. The frame difference is supplied to the absolute value integration circuit 8 and the frequency table creation circuit 9. Set the xy coordinates of the origin to (0,0)
Is defined as the coordinates (x, y) of the block. example
If the block size is (m = n = 25), the origin and
The position in the x direction is the same, and the position of the pixel at the top of the block is
The coordinates become (0, -12), and the origin and the position in the x direction are the same.
The coordinates of the position of the pixel at the lower end of the block are (0, +1)
2), the origin and the position in the y direction are the same,
The coordinates of the position of the rightmost pixel are (+12, 0), and the origin is
And the position in the y direction are the same, and the position of the pixel at the left end of the block
Are (−12, 0. In this way, in the block
(25 × 25) of all pixels are defined by xy coordinates
Is done. Then, the current frame (the k-th frame)
(25 × 25) pixel values Ik (-12, -12),
Ik (-11, -12), ..., Ik (0,0), ..., Ik (+ 12, + 12)
And spatially identical to the previous frame (the k-1st frame)
Each of the pixel values Ik-1 (0,0) of the representative point of the block at the position
The difference is calculated as a frame difference by the subtraction circuit 6.
You. The field difference is similarly obtained.

【0010】動きベクトルの検出は、絶対値積分回路8
でフレーム差を使用してなされる。フィールド間差から
絶対値積分回路7で得られたフィールド間の動きは、補
助手段として使用される。つまり、フィールド間の差
は、時間の精度が良いが、位置の精度が悪い特徴があ
り、フレーム間の差は、時間の精度が悪いが、位置の精
度が良い特徴がある。従って、フレーム差から動きベク
トルを検出する時に、フィールド間差も利用すること
で、検出精度を向上できる。
The motion vector is detected by an absolute value integrating circuit 8.
Is done using the frame difference. The movement between the fields obtained by the absolute value integration circuit 7 from the difference between the fields is used as auxiliary means. That is, the difference between the fields has a feature that the time accuracy is good but the position accuracy is bad, and the difference between the frames has the feature that the time accuracy is bad but the position accuracy is good. Therefore, when a motion vector is detected from a frame difference, the detection accuracy can be improved by using the inter-field difference.

【0011】図3に示すように、動きのサーチ領域がブ
ロックの大きさと同一とされる。例えば(m=n=2
5)である。ブロック毎に2フィールド前の代表点と現
フィールドのブロック内の画素データとのm×n個の差
が減算回路6で発生する。絶対値積分回路8では、ブロ
ック内のxy座標上の各位置のフレーム差(Ik-1(0,0)
−Ik(x,y))の絶対値が1フレーム期間にわたって積算
され、m×nの積算フレーム差データの分布が形成さ
れ、ここで、現フィールドのある1ブロックに関して、
フレーム差の絶対値は、そのブロックのxy座標に対応
して(25×25)個発生する。同様に、1フィールド
内のブロックの個数に等しい回数、xy座標上の各位置
でフレーム差の絶対値が発生することになる。この1フ
ィールド内の全ブロックの個数に等しい回数発生するフ
レーム差の絶対値がxy座標上の各位置で累算(積分)
されることによって、積算フレーム差データの分布が形
成される。この分布の中の最小値が1画面全体の動きベ
クトルとして検出される。すなわち、最小値の位置が
(x,y)であれば、動きベクトルがV(x,y)(V
が大きさを示し、(x,y)が動き方向を示す)として
検出される。この動きベクトルの検出は、本願発明者が
先に提案した特開昭61−105178号公報に開示さ
れているものと同様になしうる。
As shown in FIG. 3, a motion search area has the same size as a block. For example, (m = n = 2
5). The subtraction circuit 6 generates m × n differences between the representative point two fields before and the pixel data in the block of the current field for each block. In the absolute value integration circuit 8, the frame difference (Ik-1 (0,0)) at each position on the xy coordinates in the block is calculated.
−I k (x, y)) is integrated over one frame period to form a distribution of m × n integrated frame difference data, where for one block of the current field,
The absolute value of the frame difference corresponds to the xy coordinates of the block
(25 × 25) are generated. Similarly, one field
Number of times equal to the number of blocks in the xy coordinates
, An absolute value of the frame difference is generated. This one
Field that occurs the number of times equal to the number of all blocks in the field.
The absolute value of the frame difference is accumulated (integrated) at each position on the xy coordinates
The distribution of accumulated frame difference data
Is done. The minimum value in this distribution is detected as a motion vector for one entire screen . That is, the position of the minimum value is
(X, y), the motion vector is V (x, y) (V
Indicates the size, (x, y) indicates the direction of movement)
Is detected. The detection of this motion vector is performed by the inventor of the present application.
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-105178 previously proposed.
Can no Similar to what's.

【0012】度数分布表作成回路9には、減算回路6か
らのフレーム差が供給される。度数分布表作成回路9
は、上述の動きのサーチ領域例えば(25×25)の領
と対応し、各位置に適当な深さ方向の容量を持つメモ
リを含んでいる。そして、ある1ブロックの全ての位置
の画素に関して、以下の条件を満たす時に、その位置の
度数をインクリメントし、度数分布表を作成し、さら
に、1画面全体で累算することによって最終的な度数分
布表を作成する。最終的な度数分布表を積算度数分布表
と称する。 Ik-1 (0,0) ≒Ik (0,0) 且つ、 {Ik-1 (0,0) −Ik (x,y) }絶対値≧Th
The frequency difference table creation circuit 9 is supplied with the frame difference from the subtraction circuit 6. Frequency distribution table creation circuit 9
Is the search area of the above-mentioned motion, for example, the area of (25 × 25).
Corresponds to the frequency, and includes a memory with a capacity of appropriate depth direction at each position. And all the positions of a certain block
When the following conditions are satisfied for the pixel of, the frequency at that position is incremented , a frequency distribution table is created, and
To the final count by accumulating over the entire screen
Create a cloth table . Final frequency distribution table integrated frequency distribution table
Called. Ik-1 (0,0) ≒ Ik (0,0) and {Ik-1 (0,0) −Ik (x, y)} Absolute value ≧ Th

【0013】ここで、Ik (0,0) は、現フィールドのブ
ロックの中心の画素データの値、Ik-1 (0,0) は、この
現フィールドのブロックと空間的に同一位置のブロック
の中心に位置する、1フレーム(2フィールド)前の代
表点データの値、Thは、前フレームの代表点と、現フ
レームのブロック内の(x,y)の位置の画素とのレベ
ル差を判定するためのしきい値である。上式の条件が成
立する時に、度数分布表中の度数f(x,y)がインク
リメントされる。積算度数分布表は、各位置(x,y)
において、上述した数式の条件が成立した回数を示すも
のである。この回数が各位置(x,y)の度数f(x,
y)とされる。この度数分布表の作成の処理が1ブロッ
ク毎になされ、各位置(x,y)では、1フィールドの
全ブロックについて求められた結果が累算され、積算度
数分布表が求められる。この累算処理は、上述した動き
ベクトルを求める場合における積算フレーム差データの
分布の形成と同様のものである。この条件は、フレーム
差がないこと、並びに、(0,0)の位置(中心位置)
と(x,y)の位置との間にしきい値Th以上のレベル
が存在することを意味する。レベル差が存在すること
は、動きがあれば、必ずフレーム差が生じることを意味
している。逆に平坦であれば、動きがあってもフレーム
差が生じないので、平坦な場合では、静止か動きかをフ
レーム差に基づいて判定できない。
Here, Ik (0,0) is the value of the pixel data at the center of the block of the current field, and Ik-1 (0,0) is the value of the block at the same spatial position as the block of the current field. located in the center, one frame (2 fields) the previous value of the representative point data, Th is a representative point of the previous frame, the current off
Level with the pixel at (x, y) in the frame block
This is a threshold value for determining the difference in the distance. When the above condition is satisfied, the frequency f (x, y) in the frequency distribution table is incremented. The cumulative frequency distribution table shows each position (x, y)
Indicates the number of times that the condition of the above-described formula is satisfied. This frequency is the frequency f (x, y) of each position (x, y).
y). The process of creating this frequency distribution table is one block.
At each position (x, y).
The results obtained for all blocks are accumulated,
A number distribution table is required. This accumulation process is based on the motion described above.
Of integrated frame difference data when calculating vector
It is similar to forming a distribution. This condition is that there is no frame difference and the position (center position) of (0,0)
Between the position of (x, y) and the threshold Th or more
It means that there is a difference . The presence of the level difference means that a frame difference always occurs if there is motion. Conversely, if it is flat, even if there is movement, the frame
There is no difference, so in a flat case it is
Cannot be determined based on the frame difference.

【0014】動き量決定回路10に対して、絶対値積分
回路8で検出された動きベクトルと度数分布表作成回路
9の出力とが供給される。動き量決定回路10は、動き
ベクトルを手振れベクトルとして使用して良いかどうか
度数分布表作成回路9が作成した積算度数分布表を参
照して検証する。すなわち、上述したように、動きベク
トルV(x,y)の場合には、位置(x,y)の度数f
(x,y)が調べられ、この度数f(x,y)としきい
値とが比較される。この度数f(x,y)は、フレーム
差が殆どないブロックであって、しきい値以上のレベル
差を持つ画素の個数と対応しているので、度数f(x,
y)が手振れベクトル判定のためのしきい値以下の場合
には、手振れによって動きベクトルが発生したものと判
定し、動きベクトルを手振れベクトルと判定する。そう
でない時には、フレーム差が殆どないブロックであっ
て、しきい値以上のレベル差を持つ画素の個数がある程
度存在していること、言い換えると、その動きベクトル
で示される動きは、大面積の物体の動きであって、カメ
ラの動きにより生じた画面全体の動き(手振れ)ではな
いものと判定する。なお、度数分布表作成回路9とし
て、動きベクトルのサーチ領域と等しい大きさの積算
数分布表を作成する代わりに、代表点を中心とする(3
×3)画素程度の領域の積算度数分布表を作成するよう
にしても良い。
The motion vector detected by the absolute value integration circuit 8 and the output of the frequency distribution table creation circuit 9 are supplied to the motion amount determination circuit 10. The motion amount determination circuit 10 verifies whether the motion vector can be used as the camera shake vector with reference to the integrated frequency distribution table created by the frequency distribution table creation circuit 9 . That is, as described above, in the case of the motion vector V (x, y), the frequency f of the position (x, y)
(X, y) is examined, and the frequency f (x, y) is compared with a threshold value. This frequency f (x, y) is expressed in the frame
Blocks with almost no difference, above the threshold
Since it corresponds to the number of pixels having a difference , the frequency f (x,
If y) is equal to or smaller than the threshold value for determining a camera shake vector, it is determined that a motion vector has occurred due to the camera shake, and the motion vector is determined to be a camera shake vector. Otherwise, the block has almost no frame difference.
That is, the number of pixels having a level difference equal to or larger than the threshold value exists to some extent, in other words, the motion indicated by the motion vector is the motion of a large-area object,
It is determined that the motion is not the motion of the entire screen (camera shake) caused by the motion of the camera. Note that the frequency distribution table creating circuit 9 uses a representative point as the center instead of creating an integrated frequency distribution table having the same size as the motion vector search area (3).
X3) An integrated frequency distribution table for an area of about pixels may be created.

【0015】動き量決定回路10に対して絶対値積分回
路7からのフィールド間の動きベクトルを供給している
のは、前述のように、検出された動きベクトルの定常性
をチェックし、精度の向上を図るためである。すなわ
ち、定常性は、時間方向における動きベクトルの各検出
値がばたついているかどうかを示すものである。定常性
が良いとは、時間方向における各動きベクトルの各検出
値がばたつかないことを意味する。また、動き量決定回
路10では、動きベクトルと度数分布表とから手振れベ
クトルを検出したことを示す状態信号が発生する。この
状態信号により、スイッチング回路SW1およびSW2
が制御される。
The reason why the motion vector between the fields from the absolute value integration circuit 7 is supplied to the motion amount determination circuit 10 is that, as described above, the continuity of the detected motion vector is checked and the accuracy is determined. This is for improvement. Sand
The continuity is determined by detecting each motion vector in the time direction.
Indicates whether the value is fluttering. Stationarity
Is good for each detection of each motion vector in the time direction.
Means that the value does not flutter. Further, the motion amount determination circuit 10 generates a state signal indicating that a camera shake vector has been detected from the motion vector and the frequency distribution table. By this state signal, switching circuits SW1 and SW2
Is controlled.

【0016】若し、状態信号により、手振れベクトルを
検出したことが示される時には、スイッチング回路SW
1が入力端子bを選択すると共に、スイッチング回路S
W2が入力端子dを選択する。そうでないときは、スイ
ッチング回路SW1およびSW2が入力端子aおよびc
をそれぞれ選択する。このようにして、手振れベクトル
が検出されると、代表点メモリ3および5の更新が停止
され、最初に手振れベクトルが検出されたフレームの1
フレーム前の代表点が保存される。その結果、手振れベ
クトルが検出されてから以降の動きベクトル(手振れベ
クトル)の検出は、2フレーム間、3フレーム間、・・
・の差信号の絶対値を用いてなされる。このことは、検
出された手振れベクトルは、最早、1フレーム間の手振
れを示すものではなくて、手振れ補正量そのものである
ことを意味する。
If the state signal indicates that the camera shake vector has been detected, the switching circuit SW
1 selects the input terminal b and the switching circuit S
W2 selects the input terminal d. Otherwise, the switching circuits SW1 and SW2 are connected to the input terminals a and c.
Select each. In this way, when the camera shake vector is detected, the updating of the representative point memories 3 and 5 is stopped, and one of the frames in which the camera shake vector is first detected is stopped.
The representative point before the frame is stored. As a result, detection of a motion vector (camera shake vector) after the camera shake vector is detected is performed between two frames, between three frames,...
This is done using the absolute value of the difference signal. This means that the detected camera shake vector no longer indicates the camera shake during one frame, but is the camera shake correction amount itself.

【0017】動き量決定回路10の出力(手振れベクト
ル)が補正量発生回路11に供給される。上述のよう
に、この手振れベクトルは、手振れ補正量と対応してい
るので、補正量発生回路11は、手振れベクトルを積分
する必要がなく、回路が簡略化される。従って、補正量
発生回路11を設けることは、必須ではない。但し、こ
の実施例のように、手振れ補正がフィールド単位でなさ
れる時には、フレーム間の動き量をフィールド間の動き
量に変換するために、補正量発生回路11において、フ
ィールドとフレームの時間差に対応するために動きベク
トルが1/2とされる。
The output (camera shake vector) of the motion amount determination circuit 10 is supplied to a correction amount generation circuit 11. As described above, since the camera shake vector corresponds to the camera shake correction amount, the correction amount generation circuit 11 does not need to integrate the camera shake vector, and the circuit is simplified. Therefore, providing the correction amount generation circuit 11 is not essential. However, when the camera shake correction is performed in units of fields as in this embodiment, the correction amount generation circuit 11 converts the amount of movement between frames into the amount of movement between fields. The motion vector is reduced to 1/2.

【0018】補正量発生回路11からの手振れ補正信号
がアドレス制御回路12およびセレクト信号発生回路1
3に供給される。アドレス制御回路12は、フィールド
メモリ2および周辺メモリ16に対するアドレス信号を
発生する。フィールドメモリ2には、1フィールドの画
像が書き込まれ、補正量に応じてその読み出しアドレス
が制御される。従ってフィールドメモリ2からは、1フ
ィールドの入力ビデオデータが補正量に応じて移動され
たビデオデータが得られる。フィールドメモリ2の出力
がセレクタ14に供給され、セレクタ14の出力が出力
端子15に取り出されると共に、周辺メモリ16に供給
される。周辺メモリ16の出力である周辺データがセレ
クタ14に供給される。セレクタ14は、セレクト信号
発生回路13からのセレクト信号に応答して、手振れ補
正されたフィールドメモリ2からのビデオデータと周辺
メモリ16に記憶されている周辺データとを選択する。
The camera shake correction signal from the correction amount generation circuit 11 is supplied to the address control circuit 12 and the select signal generation circuit 1.
3 is supplied. Address control circuit 12 generates an address signal for field memory 2 and peripheral memory 16. An image of one field is written in the field memory 2, and its read address is controlled according to the correction amount. Accordingly, from the field memory 2, video data obtained by moving one field of input video data according to the correction amount is obtained. The output of the field memory 2 is supplied to the selector 14, and the output of the selector 14 is taken out to the output terminal 15 and supplied to the peripheral memory 16. Peripheral data output from the peripheral memory 16 is supplied to the selector 14. The selector 14 selects the video data from the field memory 2 and the peripheral data stored in the peripheral memory 16 in which the camera shake has been corrected, in response to the select signal from the select signal generating circuit 13.

【0019】図4Aに示すように、フィールドメモリ2
に取り込まれた1フィールドの画像(その画枠を21で
表す)の周辺部(一点鎖線の外側の領域)22が周辺メ
モリ16に格納される。周辺部22の幅は、手振れ補正
の範囲を考慮して設定され、例えば約10〜20%程度
の幅に設定される。図4Bにおいて、画枠21aで示す
ように、手振れにより図4Aの位置であるべき画像が図
面に向かって例えば右方向へ動いた時では、手振れ補正
量Vにより画像の全体が破線で示す位置に補正される。
このような場合には、撮像された画像中には、元々存在
していないために、移動後の画像の左側の斜線で示す部
分23の画像が欠落する。この欠落部分23が周辺メモ
リ16に貯えられている対応する位置の画像に置換され
る。この置換は、アドレス制御回路12によるアドレス
制御と、セレクタ14の切り換え動作で実行される。ま
た、周辺メモリ16には、撮像されたビデオデータ中の
欠落部分23以外の周辺の画像データが書き込まれ、周
辺メモリ16の内容が更新される。
As shown in FIG. 4A, the field memory 2
Is stored in the peripheral memory 16 (the area outside the one-dot chain line) of the one-field image (the image frame is represented by 21) taken into the peripheral memory 16. The width of the peripheral portion 22 is set in consideration of the range of camera shake correction, and is set to, for example, a width of about 10 to 20%. In FIG. 4B, as shown by an image frame 21a, when an image to be at the position of FIG. 4A is moved to the drawing, for example, rightward due to camera shake, the entire image is moved to a position indicated by a broken line by the camera shake correction amount V. Will be corrected.
In such a case, the image of the portion 23 indicated by the diagonal line on the left side of the moved image is missing because the image does not originally exist in the captured image. The missing portion 23 is replaced with an image at a corresponding position stored in the peripheral memory 16. This replacement is performed by the address control by the address control circuit 12 and the switching operation of the selector 14. Further, peripheral image data other than the missing portion 23 in the captured video data is written to the peripheral memory 16, and the content of the peripheral memory 16 is updated.

【0020】この発明においては、ビデオカメラの撮像
出力の手振れ補正をリアルタイムで行っても良く、ま
た、VTRにより記録されたものに対して手振れ補正を
行っても良い。ビデオカメラの撮像出力をリアルタイム
で補正する時には、手振れが生じたことを示すマーカー
をビューファインダの画面内に表示することが好まし
い。
In the present invention, the camera shake correction of the image pickup output of the video camera may be performed in real time, or the camera shake correction may be performed on the image recorded by the VTR. When correcting the imaging output of the video camera in real time, it is preferable to display a marker indicating that camera shake has occurred on the screen of the viewfinder.

【0021】図5Aに示すように、破線で示す画枠21
が実際に撮像された画像であって、上述の手振れ補正に
よって実線で示す画像21bのように、補正されている
ものとする。この場合では、図5Bに示すように、ビデ
オカメラのビューファインダ24の画面内で、実際に撮
像している画枠21のエッジと対応する位置に縦線のマ
ーカー25が表示される。このマーカー25を撮影者が
見て、手振れの方向および量或いは手振れ補正の方向お
よび量が判り、この手振れを補正する方向にビデオカメ
ラを動かす。上述の手振れ補正に加えて、撮影者の視覚
に基づいたフィードバックがかかるので、手振れの範囲
が補正範囲を超えてしまうことを未然にかなり防止でき
る。若し、手振れの表示をビューファインダに行わない
時には、手振れを補正できなくなるある時点で、画面が
急に動くことが生じる。マーカー25としては、縦線に
限らず、矢印等を使用しても良い。
As shown in FIG. 5A, an image frame 21 indicated by a broken line
Is an actually captured image, which has been corrected by the above-described camera shake correction as in an image 21b indicated by a solid line. In this case, as shown in FIG. 5B, a vertical line marker 25 is displayed at a position corresponding to the edge of the image frame 21 that is actually imaged in the screen of the viewfinder 24 of the video camera. The photographer looks at the marker 25 and knows the direction and amount of camera shake or the direction and amount of camera shake correction, and moves the video camera in the direction to correct the camera shake. In addition to the above-described camera shake correction, feedback based on the vision of the photographer is applied, so that it is possible to considerably prevent the range of the camera shake from exceeding the correction range. If the camera shake is not displayed on the viewfinder, the screen may suddenly move at a certain point when the camera shake cannot be corrected. The marker 25 is not limited to a vertical line, but may be an arrow or the like.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明は、動きベクトルを手振れベク
トルとして判定した時に、フレーム間の差を検出する時
の以前の画素データの更新を停止するので、それ以降に
検出される手振れベクトルを手振れ補正量と対応させる
ことができる。従って、手振れベクトルを積分して手振
れ補正量に変換する必要がなくなり、回路構成の簡略化
を図ることができる。
According to the present invention, when a motion vector is determined as a camera shake vector, updating of previous pixel data at the time of detecting a difference between frames is stopped, and a camera shake vector detected thereafter is corrected. Can correspond with quantity. Therefore, there is no need to integrate the camera shake vector and convert it into a camera shake correction amount, and the circuit configuration can be simplified.

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

【図1】この発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例のブロック分割を示す略線
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating block division according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例の動きベクトルのサーチ範
囲を示す略線図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a search range of a motion vector according to an embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例の手振れ補正の説明に用い
る略線図である。
FIG. 4 is a schematic diagram used for explaining camera shake correction according to an embodiment of the present invention.

【図5】ビデオカメラのビューファインダの画面になさ
れる手振れ表示の説明に用いる略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram used to explain a camera shake display on a viewfinder screen of a video camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビデオデータの入力端子 2 フィールドメモリ 3 1フィールド前の代表点データを記憶する代表点
メモリ 5 2フィールド前の代表点データを記憶する代表点
メモリ 9 度数分布表作成回路 10 動き量決定回路 SW1、SW2 スイッチング回路
Reference Signs List 1 Video data input terminal 2 Field memory 3 Representative point memory for storing representative point data one field before 5 Representative point memory for storing representative point data two fields before 9 Frequency distribution table creation circuit 10 Motion amount determination circuit SW1, SW2 switching circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1画面を複数の領域に分割し、各領域毎
に前のフレームの代表点と現フレームの上記各領域内の
画素データとのレベル差を検出し、上記差の絶対値が上
記1画面に関して累算されることで積算差データを形成
し、上記積算差データから1画面について1つの動きベ
クトルを検出し、上記動きベクトルから手振れの方向お
よび量を示す手振れベクトルを検出するための手段と、
上記検出手段の出力信号に基づいて手振れを補正するた
めの手段を有し、 上記検出手段は、上記前フレームの代表点を記憶するメ
モリと、上記メモリに記憶された上記代表点データと
現フレームの上記各領域内の画素データとを減算する減
算手段とを少なくとも有し、 上記検出手段で検出されたベクトルが手振れベクトルと
判定された時には、上記代表点が更新されることを停止
それ以降では、2フレーム以上前の上記代表点のデ
ータを使用して上記レベル差が演算されるようにしたこ
とを特徴とするビデオデータの手振れ補正装置。
1. One screen is divided into a plurality of areas, and each area is divided into
At the representative point of the previous frame and the
The level difference from the pixel data is detected, and the absolute value of the difference is
The accumulated difference data is formed by accumulating data for one screen.
From the accumulated difference data, one motion
Means for detecting a vector and detecting a shake vector indicating the direction and amount of the shake from the motion vector ;
And means for correcting the camera shake based on an output signal of said detecting means, said detecting means includes a memory for storing the representative point of the previous frame, the representative points stored in the memory data and the current At least subtraction means for subtracting the pixel data from each of the regions in the frame. When the vector detected by the detection means is determined to be a camera shake vector, the representative point is stopped from being updated.
After that , the data of the representative point two or more frames earlier
A camera shake correction device for video data, wherein the level difference is calculated using data.
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