JP3237815B2 - Motion vector search method and apparatus - Google Patents
Motion vector search method and apparatusInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像信
号に対して、現フレームの画像データを小ブロックに分
割し、分割された動き検出対象小ブロックに対して、フ
レームメモリに蓄えられている過去または未来の参照フ
レーム中の複数の候補ブロックを探索し、各候補ブロッ
クとの類似度を、定められた評価基準に基づいて求め、
その評価値によって最も類似した候補ブロックへのベク
トルを動きベクトルとする動きベクトル探索方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention divides the image data of the current frame into small blocks with respect to a digital image signal, and stores the divided past motion detection target small blocks stored in a frame memory. Or search for a plurality of candidate blocks in the future reference frame, determine the similarity with each candidate block based on a predetermined evaluation criterion,
The present invention relates to a motion vector search method in which a vector to a candidate block most similar to the evaluation value is used as a motion vector.
【0002】[0002]
【従来の技術】動画像の高能率符号化等では、フレーム
間相関を除去するために動き補償予測がよく用いられ
る。動き補償予測は、符号化対象フレームと時間的に近
接する他のフレームとの類似性を利用したものである。
効率的な動き補償予測を行なうためには、符号化対象フ
レームのある領域が、時間的に近接する他のフレームの
どこに存在するかを示す動きの方向と大きさ(動きベク
トル)を、いかに正確に求めるかが重要である。2. Description of the Related Art In highly efficient coding of moving images, motion compensation prediction is often used to remove inter-frame correlation. Motion compensation prediction utilizes similarity between the current frame and another frame that is temporally close.
In order to perform efficient motion compensation prediction, the direction and magnitude (motion vector) of motion indicating where a certain region of the encoding target frame exists in another frame that is temporally close to the frame must be accurately determined. It is important to ask.
【0003】動きベクトルの選択にあったては、通常以
下のような方法が用いられる。動きベクトル検出対象小
ブロックの画像データをN×N(Nは1以上の整数)サ
イズとし、B(i,j)とおく。B(i,j)に対し
て、フレームメモリ中の参照画像上で空間的にB(i,
j)を水平・垂直方向に(u,v)だけずらした小ブロ
ックB′(i+u,j+v)との類似度を表す評価値D
(u,v)を計算する。評価値には差分絶対値和や差分
自乗和がよく用いられる。(u,v)を定められた探索
領域(−Ru <u<Ru ,−Rv <v<Rv )で変化さ
せ、評価値D(u,v)の最小値を与えるような(u、
v)を最終的な動きベクトル(U、V)とし、動きベク
トル(U、V)によって定められる参照画像中の小ブロ
ックが参照小ブロックとされる。In selecting a motion vector, the following method is usually used. The image data of the motion vector detection target small block has a size of N × N (N is an integer of 1 or more) and is set to B (i, j). B (i, j) is spatially represented by B (i, j) on the reference image in the frame memory.
j) is similar to a small block B ′ (i + u, j + v) shifted horizontally and vertically by (u, v).
Calculate (u, v). As the evaluation value, a sum of absolute differences and a sum of squares of differences are often used. (U, v) a defined search area (-R u <u <R u , -R v <v <R v) is changed in, which gives the minimum value of the evaluation value D (u, v) ( u,
v) is a final motion vector (U, V), and a small block in the reference image defined by the motion vector (U, V) is a reference small block.
【0004】図5は、従来の代表的な動きベクトル探索
装置の構成を示すブロック図である。この例は、参照画
像を時間的に1フレーム前の画像とし、評価関数として
差分絶対値和を用いている。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a typical conventional motion vector search apparatus. In this example, the reference image is an image one frame before in time, and the sum of absolute differences is used as an evaluation function.
【0005】入力端子101から入力された入力画像1
02は、小ブロック分割部103にて、動き検索の単位
である小ブロック104に分割される。一方、入力画像
102は、フレームメモリ105に入力され、1フレー
ム前の画像106が得られる。候補ベクトル設定部10
7は、探索範囲設定部108にて定められた探索範囲中
のベクトルを発生させるとともにベクトルメモリ113
に送出する。シフト部109では、フレームメモリ10
5に蓄えられている参照画像106を候補ベクトル設定
部107で設定された候補ベクトルによってその分だけ
空間的にシフトさせる。減算器110においては、シフ
トされた小ブロックと符号化対象小ブロック104の差
分が計算され、演算結果が絶対値和計算部111に入力
される。絶対値和計算部111では小ブロック内での差
分絶対値の総和が計算され、計算された絶対値和は最小
値メモリ112に送られ、その時点でメモリに蓄えられ
ている最小値との比較が行なわれる。絶対値和が最小値
よりも小さい場合には最小値が更新されるとともに、ベ
クトルメモリ113に対して更新指示命令が送られ、記
憶されているベクトルがその時点で候補ベクトル設定部
107から入力されている候補ベクトルに置換される。
候補ベクトル設定部107にて定められた探索範囲のす
べてのベクトルの発生が終了した時点で、ベクトルメモ
リ113に蓄えられているベクトルが符号化対象小ブロ
ックの動きベクトル114として出力端子115に出力
されるとともに、最小値メモリ112、ベクトルメモリ
113がリセットされる。[0005] Input image 1 input from input terminal 101
02 is divided by the small block dividing unit 103 into small blocks 104 which are units of motion search. On the other hand, the input image 102 is input to the frame memory 105, and an image 106 one frame before is obtained. Candidate vector setting unit 10
7 generates a vector in the search range determined by the search range setting unit 108 and generates a vector memory 113.
To send to. In the shift unit 109, the frame memory 10
5 is spatially shifted by the candidate vector set by the candidate vector setting unit 107 by that amount. In the subtracter 110, the difference between the shifted small block and the small block to be encoded 104 is calculated, and the operation result is input to the absolute value sum calculation unit 111. The absolute value sum calculator 111 calculates the sum of the absolute values of the differences in the small block, sends the calculated absolute value sum to the minimum value memory 112, and compares it with the minimum value stored in the memory at that time. Is performed. When the sum of absolute values is smaller than the minimum value, the minimum value is updated, an update instruction command is sent to the vector memory 113, and the stored vector is input from the candidate vector setting unit 107 at that time. Is replaced by the candidate vector.
When the generation of all the vectors in the search range determined by the candidate vector setting unit 107 is completed, the vector stored in the vector memory 113 is output to the output terminal 115 as the motion vector 114 of the small block to be encoded. At the same time, the minimum value memory 112 and the vector memory 113 are reset.
【0006】ここで、探索範囲設定部108には、通常
あらかじめ−Ru <u<Ru ,−R v <v<Rv なる探
索範囲が設定される。大きい動きまで追随しようとする
と、Ru ,Rv を大きく設定する必要があるが、探索範
囲が大きくなると動きベクトルを検出するための演算量
が莫大なものとなる。演算量が問題となるような場合に
は、従来は、Ru ,Rv を適当な演算量におさまるよう
に小さくして探索を行なっていた。Here, the search range setting unit 108 normally
In advance -Ru <u<Ru , -R v <v<Rv Search
The search range is set. Try to follow big movements
And Ru , Rv Must be set large, but the search range
The amount of computation to detect the motion vector when the surrounding area increases
Becomes enormous. When the amount of computation is a problem
Conventionally, Ru , Rv To a reasonable amount of computation
I was searching for something smaller.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法
は、演算量を少なくしなければならない場合には、すべ
ての小ブロックに対して、探索範囲を狭くするようにな
っているので、動きが小さい小ブロックについては問題
がないが、動きが探索範囲よりも大きいような小ブロッ
クに対しては、探索範囲の中のみで最も類似したブロッ
クを探してしまうため、間違った動きベクトルが求めら
れてしまうという問題点があった。In the conventional method described above, when the amount of calculation must be reduced, the search range is narrowed for all the small blocks. There is no problem for small blocks, but for small blocks whose motion is larger than the search range, the most similar block is searched only within the search range, so an incorrect motion vector is obtained. There was a problem that it would.
【0008】本発明の目的は、動き検出処理に要する演
算量を減らして正しい動きベクトルを検出することがで
きる動きベクトル探索方法および装置を提供することに
ある。An object of the present invention is to provide a motion vector search method and apparatus capable of detecting a correct motion vector by reducing the amount of calculation required for motion detection processing.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の動きベクトル探
索方法は、現フレームの小ブロックを第1の小ブロック
と第2の小ブロックの2種類に分類し、第1の小ブロッ
クに対しては、そのブロックと空間的に同一位置にあ
る、過去または未来の参照ブロック中の点を中心として
あらかじめ定められた第1の探索範囲の候補ブロックを
探索して動きベクトルを算出し、第2の小ブロックに対
しては、動き検出対象小ブロックと同一位置にある、過
去または未来の参照ブロック中の点から、該動き検出対
象小ブロックの近傍にある第1の小ブロックにて求めら
れた動きベクトル分ずれた点を中心として、第1の探索
範囲よりも小さく定められた第2の探索範囲の候補ブロ
ックを探索することにより動きベクトルを算出すること
を特徴とする。According to the motion vector search method of the present invention, the small blocks of the current frame are classified into two types, a first small block and a second small block. Calculates a motion vector by searching for a candidate block in a predetermined first search range around a point in a past or future reference block that is spatially at the same position as that block, and calculates a second motion vector. motion to the small blocks, in the motion detection target small block at the same position, which in terms of the past or in the future reference blocks, are determined in the first small block in the vicinity of the motion detection target small block It is characterized in that a motion vector is calculated by searching for a candidate block in a second search range smaller than the first search range around a point shifted by the vector.
【0010】この方法によれば、第2の小ブロックの探
索範囲は、近傍にある第1の小ブロックで求められた動
きベクトルを用いて決定されることになる。動画像では
一般的に、隣接する小ブロックは同じ方向に動いている
確率が高い。そこで、第2の小ブロックの探索範囲を、
近傍にある第1の小ブロックで求められた動きベクトル
を中心とした微小領域に限定しても、間違った動きベク
トルが求められる確率は非常に低いといえる。演算量の
観点から見れば、第2の小ブロックに対しては演算量を
大幅に減らすことが可能となる。According to this method, the search range of the second small block is determined by using the motion vector obtained from the nearby first small block. Generally, in a moving image, there is a high probability that adjacent small blocks are moving in the same direction. Therefore, the search range of the second small block is
Even if it is limited to a small area centered on the motion vector obtained by the nearby first small block, it can be said that the probability of obtaining an incorrect motion vector is extremely low. From the viewpoint of the amount of calculation, it is possible to greatly reduce the amount of calculation for the second small block.
【0011】本発明の実施態様によれば、第2の小ブロ
ック中の動き検出対象小ブロックに対する探索の中心ベ
クトルと探索範囲を、その近傍にある複数個の第1の小
ブロックにて求められた動きベクトルの分布状態により
設定する。According to the embodiment of the present invention, a search center vector and a search range for a motion detection target small block in a second small block can be obtained from a plurality of first small blocks in the vicinity thereof. Set according to the distribution state of the motion vector.
【0012】動き物体の境界では、隣接する動きベクト
ルが必ずしも同じような方向・大きさにならない。この
ような場合には、近傍のただ一つの第1の小ブロックの
動きベクトルを参照すると、誤った動きベクトルが求め
られる場合がある。上記実施態様はこれを回避するため
のものであって、第2の小ブロックの探索範囲を設定す
る時、近傍の複数個の第1の小ブロックの動きベクトル
を参照する。従って、それら複数個の動きベクトルがす
べて同じような方向と大きさを持っていれば、第2の小
ブロックも同じような動きベクトルを中心としてごく小
さい範囲を探索するように設定し、逆に、近傍の複数個
の動きベクトルがばらついていれば、探索範囲を限定す
ることは危険なので大きく設定すればよい。At the boundary of a moving object, adjacent motion vectors do not always have the same direction and magnitude. In such a case, an erroneous motion vector may be obtained by referring to the motion vector of only one nearby first small block. The above embodiment is for avoiding this, and when setting the search range of the second small block, the motion vectors of a plurality of neighboring first small blocks are referred to. Therefore, if all of the plurality of motion vectors have the same direction and magnitude, the second small block is set to search a very small range around the same motion vector. If a plurality of motion vectors in the vicinity vary, it is dangerous to limit the search range, so that the search range may be set large.
【0013】本発明の動きベクトル探索装置は、現フレ
ームの小ブロックを第1の小ブロックと第2の小ブロッ
クの2種類に分類するブロック分類部と、ブロック分類
部から出力された第1の小ブロックに対する動きベクト
ル探索処理の結果求められた動きベクトルを記憶する動
きベクトル記憶部と、ブロック分類部から出力された第
2の小ブロック中の動き検出対象小ブロックに対し、該
動きベクトル検出対象小ブロックと同一位置にある、過
去または未来の参照ベクトル中の点から、動きベクトル
記憶部に蓄えられている、第1の小ブロックのうち該動
きベクトル検出処理対象小ブロックの近傍に位置する小
ブロックに対する動きベクトル分ずれた点を中心とす
る、第1の探索範囲よりも小さい第2の探索範囲を設定
する探索範囲設定部を有する。A motion vector search apparatus according to the present invention includes a block classifying unit for classifying a small block of a current frame into two types, a first small block and a second small block, and a first classifying unit output from the block classifying unit. A motion vector storage unit that stores a motion vector obtained as a result of the motion vector search processing for the small block, and a motion detection target small block in the second small block output from the block classification unit,
In the motion vector detection target small block at the same position, the movement of the point in the reference vectors of the past or future, which are stored in the motion vector storage unit, the first small block
A search range setting unit that sets a second search range smaller than the first search range, centered on a point shifted by a motion vector with respect to a small block located near the small block to be subjected to vector detection processing.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0015】図1は本発明の実施形態の動きベクトル探
索方法における小ブロック分類例を示す図、図2は、動
きベクトル探索方法の説明図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of small block classification in a motion vector search method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the motion vector search method.
【0016】まず、符号化対象フレーム中の小ブロック
が、図1に示すように、第1の小ブロックと第2の小ブ
ロックに分類される。First, the small blocks in the encoding target frame are classified into a first small block and a second small block as shown in FIG.
【0017】次に、第1の小ブロック(図2におけるA
やC)については、そのブロックと空間的に同一位置に
ある、過去または未来の参照フレーム中の点を中心とし
てあらかじめ定められた、−Ru <u<Ru,−Rv <v
<Rvなる第1の範囲で探索が実行される。一方、第2
の小ブロック(図2におけるBやD)については、動き
検出対象小ブロックと空間的同一位置にある点から、近
傍にある第1の小ブロック(図2の場合はそれぞれA、
C)にて求められている動きベクトル(U1、V1)分ず
れた点を中心とした第2の範囲で、探索が行なわれる。
すなわち、U1−R´u <u<U1+R´u,V1−R´v <
V<V1+R´vなる範囲で探索が実行される。ここで、
第2の小ブロックにて探索される範囲は第1の小ブロッ
クにて探索される範囲よりも小さく設定される。すなわ
ち、R´u<Ru,R´v<Rvである。Next, a first small block (A in FIG. 2)
For and C), in the block and the same spatial position, predetermined around a point in the reference frame in the past or future, -R u <u <R u , -R v <v
The search is performed in a first range < Rv . On the other hand, the second
For small blocks (B and D in FIG. 2),
From the point at the same spatial position as the small block to be detected, the first small block in the vicinity (A,
A search is performed in a second range centered on a point shifted by the motion vector (U 1 , V 1 ) obtained in C).
That, U 1 -R' u <u < U 1 + R'u, V 1 -R' v <
V <probed with V 1 + R'v Scope is executed. here,
The range searched in the second small block is set smaller than the range searched in the first small block. In other words, it is R'u <R u, R'v <R v.
【0018】図3は本発明の他の実施形態動きベクトル
探索方法の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a motion vector search method according to another embodiment of the present invention.
【0019】本実施形態では、小ブロックを水平方向に
第1の小ブロック・第2の小ブロックと交互になるよう
に分類する。In the present embodiment, the small blocks are classified so as to alternate with the first small blocks and the second small blocks in the horizontal direction.
【0020】第2の小ブロックの探索範囲の設定には、
その左右両隣の第1の小ブロックで求められた動きベク
トルを用いることとする。すなわち、図3では、小ブロ
ックBの探索範囲の設定に小ブロックAとCを用いる。
小ブロックAおよびCで求められた動きベクトルをそれ
ぞれ(UA ,VA ),(UC ,VC )とする。この時、
第2の小ブロックBの探索範囲u,vを以下の式で設定
する。To set the search range of the second small block,
The motion vectors obtained in the first small blocks on both the left and right sides are used. That is, in FIG. 3, the small blocks A and C are used for setting the search range of the small block B.
Each motion vector determined by the small blocks A and C (U A, V A) , and (U C, V C). At this time,
The search ranges u and v of the second small block B are set by the following equations.
【0021】[0021]
【数1】 言い換えれば、中心を左右の小ブロックの動きベクトル
の平均ベクトル((U A +UC )/2,(VA +VC )
/2)とし、そこから水平方向に±|UA −U C |/
2、垂直方向に±|VA −VC |/2の範囲を探索す
る。UA とUC が同じような値ならば水平方向の探索範
囲は非常に小さくなり、また、VA とVC が同じような
値ならば垂直方向の探索範囲は非常に小さくなる。すな
わち、図3(1)に示すように、左右のブロックの動き
ベクトルがほぼ同じような場合には、非常に微小な範囲
のみを探索することになり、逆に図3(2)に示すよう
に、左右のブロックの動きベクトルが大きく異なる場合
には、比較的大きな範囲を探索するように設定される。(Equation 1)In other words, the center is the motion vector of the left and right small blocks
Mean vector ((U A + UC ) / 2, (VA + VC )
/ 2), and ± | UA -U C | /
2, ± | V in the vertical directionA -VC Search in the range of | / 2
You. UA And UC Are similar, the horizontal search range
The enclosure is very small and VA And VC But similar
If the value is set, the vertical search range becomes very small. sand
That is, as shown in FIG.
Very small range if the vectors are similar
Only search, and conversely, as shown in FIG.
When the motion vectors of the left and right blocks are significantly different
Is set to search a relatively large range.
【0022】これにより左右の小ブロックA、Cの動き
ベクトルがほぼ同じならば、小ブロックBの動きベクト
ルも同じ方向である確率が高いので、その方向のベクト
ルを中心として微小な範囲を探索すれば、誤った動きを
検出することなく演算量を削減でき、逆に、左右の小ブ
ロックA、Cの動きベクトルが大きく異なっていると、
小ブロックBの動きが予測できないが、その場合には大
きな範囲を探索するよう設定されるので問題は生じな
い。As a result, if the motion vectors of the left and right small blocks A and C are almost the same, the motion vector of the small block B is likely to be in the same direction. For example, the amount of calculation can be reduced without detecting an erroneous motion. Conversely, if the motion vectors of the left and right small blocks A and C are significantly different,
Although the motion of the small block B cannot be predicted, no problem arises in that case because the setting is made to search a large range.
【0023】図4は本発明の一実施形態の動きベクトル
探索装置の構成を示すブロック図である。図5中と同符
号は同じ構成要素を示す。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the motion vector search device according to one embodiment of the present invention. The same reference numerals in FIG. 5 indicate the same components.
【0024】本実施形態の動きベクトル探索装置は、小
ブロック104を第1の小ブロック117と第2の小ブ
ロック118の2種類に分類する小ブロック分類部11
6と、第1の小ブロック117または第2の小ブロック
118を減算器110に切替出力するスイッチ119
と、第1の小ブロック117に対する動きベクトル検出
処理の結果求められた、ベクトルメモリ113に蓄えら
れているベクトルを記憶する動きベクトル記憶部120
と、スイッチ122と、第2の小ブロック118に対す
る動きベクトル検出処理時、動きベクトル記憶部120
に蓄えられている動きベクトル121を中心として探索
範囲を設定する探索範囲設定部108を新たに備えてい
る。The motion vector search apparatus according to the present embodiment classifies the small block 104 into two types, a first small block 117 and a second small block 118.
6 and a switch 119 for switching and outputting the first small block 117 or the second small block 118 to the subtractor 110.
And a motion vector storage unit 120 for storing the vector stored in the vector memory 113, which is obtained as a result of the motion vector detection processing for the first small block 117.
, The switch 122, and the motion vector storage unit 120 during the motion vector detection process for the second small block 118.
Is provided with a search range setting unit 108 for setting a search range around the motion vector 121 stored in.
【0025】次に、本実施形態の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0026】入力端子101から入力された入力画像1
02は、小ブロック分割部103にて、動き探索の単位
である小ブロック104に分割される。分割された小ブ
ロック104はブロック分類部116にて、第1の小ブ
ロック117と第2の小ブロック118の2種類に分類
される。一方、入力画像102はフレームメモリ105
に入力され、1フレーム前の画像106が得られる。Input image 1 input from input terminal 101
02 is divided by the small block dividing unit 103 into small blocks 104 which are units of motion search. The divided small blocks 104 are classified into two types of a first small block 117 and a second small block 118 by a block classification unit 116. On the other hand, the input image 102 is stored in the frame memory 105.
To obtain the image 106 one frame before.
【0027】まず、第1の小ブロックに対する動きベク
トル検出処理時には、スイッチ119が上側に切替えら
れ、スイッチ122は開かれる。候補ベクトル設定部1
07は、探索範囲設定部108にてあらかじめ定められ
ている探索範囲中のベクトルを発生させるとともにベク
トルメモリ113に送出する。シフト部109では、フ
レームメモリ105に蓄えられている参照画像106が
候補ベクトル設定部107で設定された候補ベクトルに
よってその分だけ空間的にシフトされる。減算器118
においては、シフトされた小ブロックと符号化対象小ブ
ロック117の差分が計算され、演算結果が絶対値和計
算部111に入力される。絶対値和計算部111では小
ブロック内での差分絶対値の総和が計算され、計算され
た絶対値和は最小値メモリ112に送られ、その時点で
メモリに蓄えられている最小値との比較が行なわれる。
絶対値和が最小値よりも小さい場合には最小値が更新さ
れるとともに、ベクトルメモリ113に対して更新指示
命令が送られ、記憶されているベクトルがその時点で入
力されている候補ベクトルに置換される。候補ベクトル
設定部107にて定められた探索範囲のすべてのベクト
ルの発生が終了した時点で、ベクトルメモリ113に蓄
えられているベクトルが符号化対象小ブロックの動きベ
クトル114として出力端子115に出力されるととも
に、動きベクトル記憶部120へ送られた後、最小値メ
モリ112、ベクトルメモリ113がリセットされる。Firstly, at the time of motion vector detection processing for the first small block, switch 119 is switched to the upper side, the switch 12 2 is opened. Candidate vector setting unit 1
07 generates a vector in the search range predetermined by the search range setting unit 108 and sends it to the vector memory 113. The shift unit 109 spatially shifts the reference image 106 stored in the frame memory 105 by the candidate vector set by the candidate vector setting unit 107. Subtractor 118
In, the difference between the shifted small block and the small block to be encoded 117 is calculated, and the calculation result is input to the absolute value sum calculation unit 111. The absolute value sum calculator 111 calculates the sum of the absolute values of the differences in the small block, sends the calculated absolute value sum to the minimum value memory 112, and compares it with the minimum value stored in the memory at that time. Is performed.
When the sum of absolute values is smaller than the minimum value, the minimum value is updated, and an update instruction command is sent to the vector memory 113 to replace the stored vector with the candidate vector input at that time. Is done. When the generation of all the vectors in the search range determined by the candidate vector setting unit 107 ends, the vector stored in the vector memory 113 is output to the output terminal 115 as the motion vector 114 of the small block to be encoded. At the same time, after being sent to the motion vector storage unit 120, the minimum value memory 112 and the vector memory 113 are reset.
【0028】第2の小ブロックに対する動きベクトル検
出処理時には、スイッチ119が下側に切替えられ、ス
イッチ122は閉じられる。探索範囲設定部108で
は、動きベクトル記憶部120に蓄えられている、第1
の小ブロックのうち処理対象小ブロックの近傍に位置す
る小ブロックに対する動きベクトル121を参照して、
その動きベクトルを、動きベクトル検出対象の第2の小
ブロックに適用して示される点を中心として探索範囲の
設定を行なう。候補ベクトル設定部107では、探索範
囲設定部108で設定された探索範囲中のベクトルを発
生させる。以下の処理は第1の小ブロック117の場合
と同様である。At the time of the motion vector detection processing for the second small block, the switch 119 is switched to the lower side, and the switch 122 is closed. In the search range setting unit 108, the first
With reference to the motion vector 121 for the small block located near the small block to be processed among the small blocks,
The motion vector is set to the second small
A search range is set around a point indicated by applying to the block . The candidate vector setting unit 107 generates a vector in the search range set by the search range setting unit 108. The following processing is the same as that of the first small block 117.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は下記のよ
うな効果がある。 (1)請求項1、3の発明は、動きベクトルの探索範囲
を、近傍の動きベクトルからの推定が易しい場合には小
さく設定し、推定が困難な場合には大きく設定する制御
が可能となる。結果として、動き検出処理に要する演算
量を減らしても、正しい動きベクトルを検出することが
でき、画像の高能率符号化等に適用すれば、少ない演算
量で高い再生画質を提供することが可能となる。 (2)請求項2の発明は、誤った動きベクトルを求める
のが回避される。As described above, the present invention has the following effects. (1) According to the first and third aspects of the present invention, it is possible to control the search range of the motion vector to be set small when the estimation from the neighboring motion vectors is easy, and to be set large when the estimation is difficult. . As a result, it is possible to detect a correct motion vector even if the amount of calculation required for the motion detection process is reduced, and it is possible to provide high reproduction image quality with a small amount of calculation when applied to high-efficiency encoding of an image or the like. Becomes (2) According to the second aspect of the invention, it is possible to avoid finding an erroneous motion vector.
【図1】本発明の一実施形態の動きベクトル探索方法に
おける小ブロック分類例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of small block classification in a motion vector search method according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態の動きベクトル探索方法の
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a motion vector search method according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の他の実施形態の動きベクトル探索方法
の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a motion vector search method according to another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施形態の動きベクトル探索装置の
ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a motion vector search device according to an embodiment of the present invention.
【図5】動きベクトル探索装置の従来例のブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram of a conventional example of a motion vector search device.
101 入力端子 102 入力画像 103 小ブロック分割部 104 動き検出対象ブロック 105 フレームメモリ 106 1フレーム前の画像 107 候補ベクトル設定部 108 探索範囲設定部 109 シフト部 110 減算器 111 絶対値和計算部 112 最小値メモリ 113 ベクトルメモリ 114 求められた動きベクトル 115 出力端子 116 小ブロック分類部 117 第1の小ブロック 118 第2の小ブロック 119 スイッチ 120 動きベクトル記憶部 121 近傍小ブロックの動きベクトル 122 スイッチ Reference Signs List 101 input terminal 102 input image 103 small block division unit 104 motion detection target block 105 frame memory 106 image one frame before 107 candidate vector setting unit 108 search range setting unit 109 shift unit 110 subtractor 111 absolute value sum calculation unit 112 minimum value Memory 113 Vector memory 114 Obtained motion vector 115 Output terminal 116 Small block classification unit 117 First small block 118 Second small block 119 Switch 120 Motion vector storage unit 121 Motion vector of neighboring small block 122 Switch
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68
Claims (3)
ムの画像データを小ブロックに分割し、分割された動き
検出対象小ブロックに対して、フレームメモリに蓄えら
れている過去または未来の参照フレーム中の複数の候補
ブロックを探索し、各候補ブロックとの類似度を、定め
られた評価基準に基づいて求め、その評価値によって最
も類似した候補ブロックへのベクトルを動きベクトルと
する動きベクトル探索方法において、 現フレームの小ブロックを第1の小ブロックと第2の小
ブロックの2種類に分類し、第1の小ブロックに対して
は、その小ブロックと空間的に同一位置にある、過去ま
たは未来の参照ブロック中の点を中心としてあらかじめ
定められた第1の探索範囲の候補ブロックを探索して動
きベクトルを算出し、第2の小ブロックに対しては、動
き検出対象小ブロックと同一位置にある、過去または未
来の参照ブロック中の点から、該動き検出対象小ブロッ
クの近傍にある第1の小ブロックにて求められた動きベ
クトル分ずれた点を中心として、第1の探索範囲よりも
小さく定められた第2の探索範囲の候補ブロックを探索
することにより動きベクトルを算出することを特徴とす
る動きベクトル探索方法。An image data of a current frame is divided into small blocks with respect to a digital image signal, and a divided motion detection target small block is divided into past or future reference frames stored in a frame memory. A plurality of candidate blocks are searched for, a similarity with each candidate block is obtained based on a predetermined evaluation criterion, and a motion vector search method using a vector to the most similar candidate block by the evaluation value as a motion vector The small blocks of the current frame are classified into two types, a first small block and a second small block, and the first small block is located at the same position as the small block in the past or the future. , A motion vector is calculated by searching for a candidate block in a predetermined first search range around a point in the reference block of For a click, dynamic
In the detection target small block at the same position can, mainly in terms of the past or in the future reference blocks, point shifted motion vector component obtained in the first small block in the vicinity of the motion detection target small block A motion vector is calculated by searching for a candidate block in a second search range that is smaller than the first search range.
ロックに対する探索の中心ベクトルと探索範囲を、その
近傍にある複数個の第1の小ブロックにて求められた動
きベクトルの分布状態により設定する、請求項1記載の
動きベクトル探索方法。2. A search center vector and a search range for a motion detection target small block in a second small block are determined by a motion vector distribution state obtained by a plurality of first small blocks in the vicinity thereof. set, the motion vector search method of claim 1.
ムの画像データを小ブロックに分割し、分割された動き
検出対象小ブロックに対して、フレームメモリに蓄えら
れている過去または未来の参照フレーム中の複数の候補
ブロックを探索し、各候補ブロックとの類似度を、定め
られた評価基準に基づいて求め、その評価値によって最
も類似した候補ブロックへのベクトルを動きベクトルと
する動きベクトル探索装置において、 現フレームの小ブロックを第1の小ブロックと第2の小
ブロックの2種類に分類するブロック分類部と、 前記ブロック分類部から出力された第1の小ブロックに
対する動きベクトル探索処理の結果求められた動きベク
トルを記憶する動きベクトル記憶部と、 前記ブロック分類部から出力された第2の小ブロック中
の動き検出対象小ブロックに対し、該動き検出対象小ブ
ロックと同一位置にある、過去または未来の参照ブロッ
ク中の点から、前記動きベクトル記憶部に蓄えられてい
る、第1の小ブロックのうち該動き検出対象小ブロック
の近傍に位置する小ブロックに対する動きベクトル分ず
れた点を中心とする、第1の探索範囲よりも小さい第2
の探索範囲を設定する探索範囲設定部を有することを特
徴とする動きベクトル探索装置。3. For a digital image signal, image data of a current frame is divided into small blocks, and a divided motion detection target small block is divided into past or future reference frames stored in a frame memory. A plurality of candidate blocks are searched for, a degree of similarity with each candidate block is obtained based on a predetermined evaluation criterion, and a motion vector search apparatus that uses a vector to a candidate block most similar to the evaluation value as a motion vector by the evaluation value A block classification unit that classifies the small blocks of the current frame into two types, a first small block and a second small block; and a result of a motion vector search process for the first small block output from the block classification unit. A motion vector storage unit for storing the obtained motion vector, and a second small block output from the block classification unit. To the motion detection target small block, in the detection target small block at the same position-out animals, in terms of the past or in the future reference blocks are stored in the motion vector storage unit, the one of the first small block A second smaller than the first search range, centered on a point shifted by a motion vector with respect to a small block located near the motion detection target small block.
A motion vector search device, comprising: a search range setting unit that sets a search range.
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---|---|---|---|
JP4467196A JP3237815B2 (en) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | Motion vector search method and apparatus |
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JPH09238346A JPH09238346A (en) | 1997-09-09 |
JP3237815B2 true JP3237815B2 (en) | 2001-12-10 |
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-
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- 1996-03-01 JP JP4467196A patent/JP3237815B2/en not_active Expired - Lifetime
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