JP5672116B2 - Video processing device - Google Patents

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Description

本発明は、プルダウン方式で作成された映像の、前後フレーム間での動き推定を行うための映像処理装置に関する。   The present invention relates to a video processing apparatus for performing motion estimation between frames before and after a video created by a pull-down method.

近年、テレビ等の映像表示デバイスにおいて、入力映像のフレーム間に補間フレームを挿入することで、入力されたフレームレートと比して高いフレームレートで出力し、滑らかでぼけの少ない動画を提供する技術が一般的になっている。その一つとして、映画等の映像を滑らかに見せるためのデジャダー処理が注目されている。   In recent years, in video display devices such as televisions, by inserting interpolated frames between frames of input video, a technology that outputs a higher frame rate than the input frame rate and provides a smooth and less blurred video Has become commonplace. As one of them, a dejudder process for making a video such as a movie appear smoothly is attracting attention.

映画等の映像信号は、元々1秒間に24コマで撮影されているが、日本における映像フォーマットは1秒間に60コマが一般的である。このため24コマで撮影された映像を60コマで再生するために、同じフレームを2フレーム連続、3フレーム連続を交互に表示させる2−3プルダウン処理等を行っている。   Video signals such as movies are originally shot at 24 frames per second, but the video format in Japan is generally 60 frames per second. For this reason, in order to reproduce a video shot in 24 frames at 60 frames, a 2-3 pull-down process for alternately displaying two consecutive frames and three consecutive frames is performed.

2−3プルダウン処理による表示では、連続するフレームが2フレームと3フレームで交互に出力されるため、動画に多少がたつきが見られる。また、1秒間に映像の異なるフレームは24コマあるため、60コマの映像信号に比べて1コマあたりの動きが大きく、動画のぼけが目立つ。   In the display by the 2-3 pull-down process, since continuous frames are alternately output in 2 frames and 3 frames, the moving image is slightly fluctuated. Also, since there are 24 frames with different images per second, the motion per frame is larger than that of 60 frames of video signals, and the blurring of moving images is conspicuous.

そこで、24コマの映像フレーム間の動きを推定して補間フレームを生成し挿入し、映像の異なるフレームを60コマ分、即ち標準的映像フォーマットと同じコマ数分生成することで、2−3プルダウン処理時の動画のがたつきがなくなり、動画のぼけも少なくなる。   Therefore, the motion between 24 video frames is estimated, interpolation frames are generated and inserted, and 60 frames, that is, the same number of frames as the standard video format, are generated. There is no shakiness of the video during processing, and there is less blurring of the video.

例えば、このような動画像フォーマット変換技術として、特許文献1に示されるような手法がある。   For example, as such a moving image format conversion technique, there is a technique as disclosed in Patent Document 1.

特開2005−167887号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-16787

デジャダー処理において補間フレームを生成するためには、元フレーム間の差異によって動きを検出する必要がある。動き検出の方法は多種多様だが、一般的に、精度の高い検出をする際には、連続する前後のフレーム間の検出において、前フレームの対象画素の後フレームにおける該当位置を検出する前フレーム基準の検出と、後フレームの対象画素の前フレームにおける該当位置を検出する後フレーム基準の検出との、両方を行うことが行われる。   In order to generate an interpolated frame in the dejudge process, it is necessary to detect a motion based on a difference between original frames. There are a variety of motion detection methods, but in general, when performing highly accurate detection, in the detection between consecutive frames before and after, the previous frame reference for detecting the corresponding position in the subsequent frame of the target pixel of the previous frame And detection of a subsequent frame reference for detecting a corresponding position in the previous frame of the target pixel of the subsequent frame are performed.

又、対象画素の早い移動に対応するためには広範囲で検出する必要がある。このためには、基準のフレームではない方のフレームにおいて、ある程度広い探索範囲を持つ必要がある。探索範囲の拡大には、多量のメモリ資源が必要であった。   Further, in order to cope with fast movement of the target pixel, it is necessary to detect in a wide range. For this purpose, it is necessary to have a somewhat wide search range in the frame that is not the reference frame. To expand the search range, a large amount of memory resources are required.

そこで本発明は、メモリを有効に利用し、メモリを増やさずに広範囲の検索にも対応させ、かつ精度の高い検出を行うことが可能な映像処理装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a video processing apparatus that can use a memory effectively, can handle a wide range of searches without increasing the memory, and can perform highly accurate detection.

上記課題を解決するために本発明は次の(a)、(b)、(c)の映像処理装置を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following video processing apparatuses (a), (b) and (c) .

(a)複数の同一画像フレームを有する複数の画像フレーム群から構成される映像データが入力される処理選択部(21)と、前記画像フレームを一時的に格納する第1メモリ(13)と、前記画像フレームを1または複数フレーム遅延させるフレームメモリ(12)と、前記画像フレームあるいは、前記フレームメモリから出力された画像フレームを一時的に格納する第2メモリ(14)と、前記第2メモリへ選択的に画像フレームを供給するセレクタ(22)と、前記フレームメモリに格納された前記画像フレームのアドレス読み出し位置を制御するアドレス制御部(20)と、前記第1メモリに格納された画像フレームを基準として、前記第2メモリに格納された画像フレームより対象画素の動きを検出する第1動き候補検出部(15)と、前記第2メモリに格納された画像フレームを基準として、前記第1メモリに格納された画像フレームより対象画素の動きを検出する第2動き候補検出部(16)と、前記フレームメモリから取得する前記対象画の動き候補位置を、第1メモリ及び第2メモリに格納された画像フレームから検出する第3動き候補検出部(17)とを備え、前記処理選択部は、第1の画像フレーム群に含まれる第1の画像フレームと異なる第2の画像フレームが入力されたことを検出すると、前記フレームメモリから前記第1の画像フレームを前記第2メモリへ供給させるよう前記セレクタを制御し、前記第2の画像フレームが少なくとも2以上続いて入力されたことを検出すると、前記第2の画像フレームを前記第2メモリへ供給させるよう前記セレクタを制御すると共に前記アドレス制御部を制御することを特徴とする映像処理装置。
(b)前記処理選択部は、前記第1の画像フレームに続く前記第2の画像フレームが2以上続いて入力されたことを検出すると、前記フレームメモリから対象画素を読み出すよう前記アドレス制御部を制御し、前記第1メモリに格納された画像フレームの映像データに続く読み出し位置の映像データを前記第2メモリに供給するよう前記セレクタを制御することを特徴とする(a)に記載の映像処理装置。
(c)前記第1の画像フレーム群は、複数の同一画像フレームによって構成されており、第2の画像フレーム群は、複数の同一画像フレームによって構成されており、前記映像データは、前記第1の画像フレーム群と前記第2の画像フレーム群を交互に複数配置して構成されることを特徴とする(a)又は(b)に記載の映像処理装置。
(A) a process selection unit (21) to which video data composed of a plurality of image frame groups having a plurality of identical image frames is input; a first memory (13) for temporarily storing the image frames; To the frame memory (12) for delaying the image frame by one or a plurality of frames, the second memory (14) for temporarily storing the image frame or the image frame output from the frame memory, and the second memory A selector (22) for selectively supplying an image frame; an address control unit (20) for controlling an address reading position of the image frame stored in the frame memory; and an image frame stored in the first memory. As a reference, a first motion candidate detection unit (15) that detects the motion of the target pixel from the image frame stored in the second memory. If, as a reference image frame stored in the second memory, the second motion candidate detection unit to detect motion of the target pixel from the image frame stored in the first memory (16), whether the frame memory the movement candidate position of the object image containing the al acquired third motion candidate detection unit for detecting the image frame stored in the first memory and the second memory and a (17), wherein the processing selection section first When the second image frame that is different from the first image frame included in the image frame group is detected, the selector is configured to supply the first image frame from the frame memory to the second memory. And when the second image frame is detected to be continuously input at least two times, the second image frame is supplied to the second memory. Video processing apparatus and controls the address control unit controls the motor.
(B) When the process selection unit detects that two or more second image frames following the first image frame are input, the address control unit reads the target pixel from the frame memory. image according to control by, and controls the selector to supply the video data read position following the image data of the image frame stored in the first memory to the second memory (a) Processing equipment.
(C) said first image frame group is composed of a plurality of same image frame, the second image frame group is composed of a plurality of same image frame, the video data, the first The image processing apparatus according to (a) or (b), wherein the plurality of image frame groups and the second image frame group are alternately arranged.

本発明の映像処理装置によれば、メモリ資源を効率的に使用することによって、メモリを拡大せずに、精度の高いフレーム検出と早い動きに対応したフレーム検出の両方を行うことができる。   According to the video processing apparatus of the present invention, by using memory resources efficiently, it is possible to perform both high-accuracy frame detection and frame detection corresponding to fast movement without expanding the memory.

本発明の実施の形態に係る映像処理装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a video processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 精度の高いフレーム検出に係る映像処理装置の構成図である。It is a block diagram of the video processing apparatus which concerns on a highly accurate flame | frame detection. 早い動作の広範囲フレーム検索に係る映像処理装置の構成図である。It is a block diagram of the video processing apparatus which concerns on the wide-range frame search of quick operation | movement. 2-3プルダウン処理時のメモリ使用状態を示す図である。It is a figure which shows the memory use state at the time of 2-3 pulldown processing. 2-3プルダウン処理時のメモリ使用状態を示す図である。It is a figure which shows the memory use state at the time of 2-3 pulldown processing.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。更に以下に記載される数式は一例であり、その本質を同一とする範囲において適宜変更可能であることに留意すべきである。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic. Furthermore, it should be noted that the mathematical formulas described below are examples and can be appropriately changed within a range in which the essence is the same.

(実施の形態)
(映像処理装置)
本発明の実施の形態に係る映像処理装置100について図1を参照して説明する。
(Embodiment)
(Video processing device)
A video processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

映像処理装置100は、入力信号受信部11、フレームメモリ部12、第一動き検索用メモリ部13、第二動き検索用メモリ部14、第一動き候補検出部15、第二動き候補検出部16、第三動き候補検出部17、動き候補選択部18、動き決定部19、アドレス制御部20、処理選択部21およびセレクタ部22を備えている。   The video processing apparatus 100 includes an input signal receiving unit 11, a frame memory unit 12, a first motion search memory unit 13, a second motion search memory unit 14, a first motion candidate detection unit 15, and a second motion candidate detection unit 16. A third motion candidate detection unit 17, a motion candidate selection unit 18, a motion determination unit 19, an address control unit 20, a process selection unit 21, and a selector unit 22.

入力信号受信部11は、複数の同一画像フレームを有する複数の画像フレーム群から構成される映像入力信号を受信する。本実施形態では入力信号受信部11は、2-3プルダウン処理がなされた映像入力信号、すなわち2枚の同一画像フレームを有する第1の画像フレーム群、3枚の同一画像フレームを有する第2の画像フレーム群、2枚の同一画像フレームを有する第3の画像フレーム群、3枚の同一画像フレームを有する第4の画像フレーム群、…から構成される映像入力信号を受信する。フレームメモリ部12は、入力信号受信部11から受信する映像入力信号を一時格納し、画像フレームを1または複数フレーム遅延させる。     The input signal receiving unit 11 receives a video input signal composed of a plurality of image frame groups having a plurality of identical image frames. In this embodiment, the input signal receiving unit 11 is a video input signal that has been subjected to 2-3 pulldown processing, that is, a first image frame group having two identical image frames, and a second image having three identical image frames. A video input signal including an image frame group, a third image frame group having two identical image frames, a fourth image frame group having three identical image frames, and the like is received. The frame memory unit 12 temporarily stores the video input signal received from the input signal receiving unit 11 and delays the image frame by one or more frames.

第一動き検索用メモリ部13は、画像フレームを一時的に格納する第1メモリであり、入力信号受信部11から受信する動き検索用の映像入力信号を一時格納する。   The first motion search memory unit 13 is a first memory that temporarily stores image frames, and temporarily stores a motion search video input signal received from the input signal receiving unit 11.

第二動き検索用メモリ部14は、画像フレームあるいは、フレームメモリ部12から出力された画像フレームを一時的に格納する第2メモリであり、入力信号受信部11から受信する動き検索用の映像入力信号を一時格納する。第一動き検索用メモリ部13と第二動き検索用メモリ部14は同じメモリ幅、例えば30ライン分の水平メモリ又は垂直メモリを有する。   The second motion search memory unit 14 is a second memory that temporarily stores an image frame or an image frame output from the frame memory unit 12, and a motion search video input received from the input signal receiving unit 11. Temporarily store signals. The first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14 have the same memory width, for example, a horizontal memory or a vertical memory for 30 lines.

第一動き候補検出部15は、連続する前後フレーム間のうち、前フレームを基準として後フレームにおける該当動き候補位置を検出する。より具体的には、第1動き候補検出部15は、第一動き検索用メモリ部13に格納された画像フレームを基準として、第二動き検索用メモリ部14に格納された画像フレームより対象画素の動きを検出する。第二動き候補検出部16は、連続する前後フレーム間のうち、後フレームを基準として前フレームにおける該当動き候補位置を検出する。より具体的には、第2動き候補検出部16は、第二動き検索用メモリ部14に格納された画像フレームを基準として、第一動き検索用メモリ部13に格納された画像フレームより対象画素の動きを検出する。第一動き候補検出部15および第二動き候補検出部16は、精度の高い動き検出において使用される。   The first motion candidate detection unit 15 detects a corresponding motion candidate position in the subsequent frame with reference to the previous frame, between successive frames. More specifically, the first motion candidate detection unit 15 uses the image frame stored in the first motion search memory unit 13 as a reference and uses the image frame stored in the second motion search memory unit 14 as a target pixel. Detecting the movement of The second motion candidate detection unit 16 detects a corresponding motion candidate position in the previous frame with reference to the subsequent frame among consecutive frames before and after. More specifically, the second motion candidate detection unit 16 uses the image frame stored in the second motion search memory unit 14 as a reference and uses the image frame stored in the first motion search memory unit 13 as a target pixel. Detecting the movement of The first motion candidate detection unit 15 and the second motion candidate detection unit 16 are used in highly accurate motion detection.

第三動き候補検出部17は、フレームメモリ部12から取得する対象画像の該当動き候補位置を第一動き検索用メモリ部13及び第二動き検索用メモリ部14の内から検出する。第三動き候補検出部17は、早い動きの広範囲検出において使用される。   The third motion candidate detection unit 17 detects the corresponding motion candidate position of the target image acquired from the frame memory unit 12 from the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14. The third motion candidate detection unit 17 is used in a wide range detection of fast motion.

動き候補選択部18は、第一動き候補検出部15および第二動き候補検出部16から取得する該当動き候補位置を基に、動き候補位置を選択する。   The motion candidate selection unit 18 selects a motion candidate position based on the corresponding motion candidate position acquired from the first motion candidate detection unit 15 and the second motion candidate detection unit 16.

動き決定部19は、動き候補選択部18から受信する動き候補位置と、第三動き候補検出部17から受信する動き候補位置を比較し、どちらの動き候補位置を動き位置として採用するか決定する。   The motion determination unit 19 compares the motion candidate position received from the motion candidate selection unit 18 with the motion candidate position received from the third motion candidate detection unit 17, and determines which motion candidate position is to be adopted as the motion position. .

アドレス制御部20は、処理選択部21の指示に従い、フレームメモリ部12に格納された画像フレームのデータアドレス読み出し位置を制御する。読み出しの際、精度の高い動き検出の場合と、早い動きに対応した動き検出の場合とで、映像信号データの読み出し位置を変えることで、動き検索対象画素の位置を任意に決めることができるようにする。   The address control unit 20 controls the data address reading position of the image frame stored in the frame memory unit 12 in accordance with an instruction from the process selection unit 21. When reading, the position of the motion search target pixel can be arbitrarily determined by changing the readout position of the video signal data between the case of high-precision motion detection and the case of motion detection corresponding to fast motion. To.

処理選択部21は、入力信号受信部11から映像入力信号を受信し、入力された映像信号が前画像フレーム群とは異なる次の画像フレーム群であるか否か、画像フレーム群の切り替わりを検出した後同一画像フレームが検出されたか否か、等を判断する。処理選択部21は、判断結果をアドレス制御部20およびセレクタ部22に送信する。   The process selection unit 21 receives the video input signal from the input signal reception unit 11 and detects whether the input video signal is the next image frame group different from the previous image frame group, and the switching of the image frame group. After that, it is determined whether or not the same image frame is detected. The process selection unit 21 transmits the determination result to the address control unit 20 and the selector unit 22.

セレクタ部22は、第2メモリへ選択的に画像フレームを供給するセレクタである。具体的にはセレクタ部22は、切り替え位置画像であるとの判断結果を受信すると、第二動き検索用メモリ部14へ入力するための映像データ送信元を選択し、切り替えを行う。   The selector unit 22 is a selector that selectively supplies an image frame to the second memory. Specifically, when the selector unit 22 receives the determination result that it is a switching position image, the selector unit 22 selects a video data transmission source for input to the second motion search memory unit 14 and performs switching.

尚、図1と図2及び図3は同じ構成を示したものであるが、理解を助けるために、図2は精度の高い動き検出にて使用される各部を実線で示しており、図3は早い動きの広範囲検出にて使用される各部を実線で示している。   1, 2, and 3 show the same configuration, but in order to help understanding, FIG. 2 shows each part used in high-precision motion detection by a solid line. Indicates a solid line for each part used in a wide range detection of fast movement.

(映像処理装置の動き検索動作)
映像処理装置100の動き検出について、精度の高い動き検出と早い動きの広範囲検出に分けて説明する。
(Motion search operation of video processing device)
The motion detection of the video processing apparatus 100 will be described separately for highly accurate motion detection and fast motion wide-range detection.

(a)まず、精度の高い動き検出について図2を参照して説明する。 (A) First, highly accurate motion detection will be described with reference to FIG.

入力信号受信部11から送られる映像入力信号は第一動き検索用メモリ部13と、処理選択部21に送信される。第一動き検索用メモリ部13は受信した映像入力信号を所定メモリ幅分、例えば30ライン分の映像情報を一時格納する。処理選択部21は当該映像入力信号が前画像フレーム群と異なる画像フレーム群であるか否かを判断する。具体的に説明すると、2−3プルダウン処理方式の画像であった場合、図4(a)に示すようにA1、A2、B1、B2、B3、C1、C2、D1…と画像が並ぶが、この内の同一アルファベットの付された画像、例えばA1およびA2を、複数枚の同一画像で構成された画像フレーム群とする。処理選択部21は、図4(a)丸1にてA2画像の次のB1画像を受信した際、画像フレーム群Aから新たな画像フレーム群Bに移行したと判断する。判断結果はアドレス制御部20に送信される。アドレス制御部20が判断結果より新たな画像フレーム群への移行であると判断した場合、アドレス制御部20は、図5(a)に示すよう、アドレス制御部20に第一動き検索用メモリ部13に一時格納される映像入力信号と同位置から同一メモリ幅ラインをフレームメモリ部12に読み込むように指示する。尚、動き検索の対象画素5は、動き検索を容易とするため、第一動き検索用メモリ部13と第二動き検索用メモリ部14の中央ライン近辺となるようにする。フレームメモリ部12はこの読み込み指示を受け、第一動き検索用メモリ部13に格納される映像入力信号と同位置から同一幅分画像を読み込む。更に処理選択部21から新たな画像フレーム群へ移行したとの判断結果を受信したセレクタ部22は、フレームメモリ部12に格納される画像データを第二動き検索用メモリ部14に出力させる。言い換えると、処理選択部21は、第1の画像フレーム群に含まれる第1の画像フレームと異なる第2の画像フレームが入力されたことを検出すると、フレームメモリ部12から第1の画像フレームを第二動き検索用メモリ部14へ供給させるようセレクタ部22を制御する。これにより、図4(b)丸1に示すように、第一動き検索用メモリ部13と第二動き検索用メモリ部14には同位置から読み込まれた同一幅分の画像が一時格納される。   The video input signal transmitted from the input signal receiving unit 11 is transmitted to the first motion search memory unit 13 and the process selection unit 21. The first motion search memory unit 13 temporarily stores the received video input signal for a predetermined memory width, for example, video information for 30 lines. The process selection unit 21 determines whether the video input signal is an image frame group different from the previous image frame group. More specifically, when the image is a 2-3 pull-down processing method, the images are arranged as A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, D1,... As shown in FIG. Of these, images with the same alphabet, for example, A1 and A2, are set as an image frame group composed of a plurality of the same images. The process selection unit 21 determines that the image frame group A has shifted to a new image frame group B when the B1 image next to the A2 image is received at circle 1 in FIG. The determination result is transmitted to the address control unit 20. If the address control unit 20 determines that the transition is to a new image frame group based on the determination result, the address control unit 20 sends the first motion search memory unit to the address control unit 20 as shown in FIG. The frame memory unit 12 is instructed to read the same memory width line from the same position as the video input signal temporarily stored in the frame 13. The motion search target pixel 5 is located near the center line of the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14 in order to facilitate the motion search. In response to this reading instruction, the frame memory unit 12 reads an image of the same width from the same position as the video input signal stored in the first motion search memory unit 13. Further, the selector unit 22 that has received the determination result that the process selection unit 21 has shifted to the new image frame group causes the second motion search memory unit 14 to output the image data stored in the frame memory unit 12. In other words, when the process selection unit 21 detects that a second image frame different from the first image frame included in the first image frame group is input, the process selection unit 21 extracts the first image frame from the frame memory unit 12. The selector unit 22 is controlled to be supplied to the second motion search memory unit 14. As a result, as shown by circle 1 in FIG. 4B, the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14 temporarily store images of the same width read from the same position. .

(b)次に、第一動き検索用メモリ部13と第二動き検索用メモリ部14に格納される画像を用いて精度の高い動き検出処理を行う動作を図2を参照して説明する。 (B) Next, an operation for performing highly accurate motion detection processing using images stored in the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14 will be described with reference to FIG.

第一動き候補検出部15は、第一動き検索用メモリ部13の出力信号群のうちの基準となる対象画素5と第二動き検索用メモリ部14の出力信号群とを比較し、対象画素5の動いた先が第二動き検索用メモリ部14上のどの位置に該当するのかを検出する。同様に、第二動き候補検出部16は、第二動き検索用メモリ部14の出力信号群のうちの基準となる対象画素5と第一動き検索用メモリ部13の出力信号群とを比較し、対象画素5の動いた先が第一動き検索用メモリ部13上のどの位置に該当するのかを検出する。即ち、連続する前後フレーム間の、前フレームの対象画素の動きと、後フレームの対象画素の動きの両方を検出する。   The first motion candidate detection unit 15 compares the target pixel 5 serving as a reference in the output signal group of the first motion search memory unit 13 with the output signal group of the second motion search memory unit 14, and the target pixel It is detected which position on the second motion search memory unit 14 the destination of 5 moves. Similarly, the second motion candidate detection unit 16 compares the target pixel 5 serving as a reference in the output signal group of the second motion search memory unit 14 with the output signal group of the first motion search memory unit 13. , The position on the first motion search memory unit 13 to which the target pixel 5 has moved is detected. That is, both the movement of the target pixel of the previous frame and the movement of the target pixel of the subsequent frame between successive frames are detected.

動き候補選択部18は、第一動き候補検出部15および第二動き候補検出部16から動き候補検出結果を取得し、動き候補位置を選択する。選択された動き候補位置は動き決定部19に送信される。尚、動き候補位置の決定は動きベクトル検出等を用いた公知の方法で決定する。   The motion candidate selection unit 18 acquires a motion candidate detection result from the first motion candidate detection unit 15 and the second motion candidate detection unit 16, and selects a motion candidate position. The selected motion candidate position is transmitted to the motion determination unit 19. The motion candidate position is determined by a known method using motion vector detection or the like.

(c)次に早い動きの広範囲での検出について図3を参照して説明する。 (C) Next, detection of the fastest movement in a wide range will be described with reference to FIG.

入力信号受信部11から送られる映像入力信号は第一動き検索用メモリ部13と、処理選択部21に送信される。第一動き検索用メモリ部13は受信した映像入力信号を所定メモリ幅分、例えば30ライン分の映像情報を一時格納する。処理選択部21は先に入力された画像フレーム群とは異なる画像フレーム群の画像フレームが入力された後、同一画像フレームが連続して入力されたか否かを判断する。例えば、図4(a)丸2に示すような位置の場合、画像フレーム群Aとは異なる画像フレーム群Bの画像フレームB1を検出した後、連続して入力される画像フレームB2が先の画像フレームB1と同一画像フレームであるか否かを判断し、画像フレームB2を選択対象と判断する。尚、図4(a)丸1及び2では一例として精度の高い検出に画像フレームB1を、素早い広範囲の検出に画像フレームB2を使用しているが、2-3プルダウン方式ではB1〜B3の画像はいずれも同じものである為、いずれの検出にどの画像を使用しても構わない。しかしメモリを不要に拡張しない為、精度の高い検出で例えば画像フレームB1が使用されると、早い動きの広範囲検出ではB1とは異なる同一の画像フレーム群のフレームB2又はB3が使用されることが好ましい。又B画像フレーム群のように2−3プルダウン方式で3枚の同一画像が存在する場合は処理選択部21において使用しないフレームをフレームメモリに書き込まないよう制御する等の処理を行うことが望ましい。実装として、例えば、異なる画像フレーム群の一枚目の画像を精度の高い検出に使用し、二枚目の画像を早い動きの広範囲検出に使用し、三枚目の画像はフレームメモリに書き込まないよう制御するように設計してもよい。   The video input signal transmitted from the input signal receiving unit 11 is transmitted to the first motion search memory unit 13 and the process selection unit 21. The first motion search memory unit 13 temporarily stores the received video input signal for a predetermined memory width, for example, video information for 30 lines. The process selection unit 21 determines whether or not the same image frame is continuously input after an image frame of an image frame group different from the previously input image frame group is input. For example, in the case of the position shown by circle 2 in FIG. 4A, after detecting the image frame B1 of the image frame group B different from the image frame group A, the image frame B2 continuously input is the previous image. It is determined whether the image frame is the same as the frame B1, and the image frame B2 is determined as a selection target. In FIGS. 4A and 2B, as an example, the image frame B1 is used for high-precision detection and the image frame B2 is used for quick and wide-range detection. In the 2-3 pull-down method, images B1 to B3 are used. Since these are the same, any image may be used for any detection. However, since the memory is not unnecessarily expanded, for example, when the image frame B1 is used for high-precision detection, the frame B2 or B3 of the same image frame group different from B1 may be used for the wide-range detection of fast motion. preferable. Further, when there are three identical images in the 2-3 pull-down method as in the B image frame group, it is desirable to perform processing such as control to prevent unused frames from being written to the frame memory in the processing selection unit 21. As an implementation, for example, the first image of a different image frame group is used for high-precision detection, the second image is used for wide-range detection of fast movement, and the third image is not written to the frame memory. You may design so that it may control.

処理選択部21は、A画像フレーム群に含まれるA画像フレームA2に続いて、A画像フレームとは異なるB画像フレームB1が入力されたことを検出し、続いて入力された画像フレームが、B画像フレームB2であることを検出する。処理選択部21は、同一画像フレーム(ここでは、B画像フレーム)が続いて2以上入力されたことを検出すると、アドレス制御部20及びセレクタ部22を以下のように制御する。   The process selection unit 21 detects that the B image frame B1 different from the A image frame is input following the A image frame A2 included in the A image frame group. The image frame B2 is detected. When the process selection unit 21 detects that two or more of the same image frames (here, B image frames) are continuously input, the process selection unit 21 controls the address control unit 20 and the selector unit 22 as follows.

処理選択部20による判断結果に基づいて、アドレス制御部20は、動き検索の対象画素5を含む映像信号を読み出すようフレームメモリ部12を制御する。尚、動き検索の対象画素5の位置は、広範囲での動き検索を容易とするため、第一動き検索用メモリ部13と第二動き検索用メモリ部14の中央となるようにする。フレームメモリ部12は対象画素を含む映像信号を第三動き候補検出部17に出力する。更に処理選択部21から異なる画像フレーム群へ移行したとの判断結果を受信したセレクタ部22は、第一動き検索用メモリ部13に格納される映像信号データより1メモリ幅分だけ遅れて読みだした映像信号データを第二動き検索用メモリ部14に出力させる。これにより、図4(b)丸2に示すように、第一動き検索用メモリ部13には対象画素5から上方にかけての1メモリ幅分の画素、第二動き検索用メモリ部14には対象画素5から下方にかけての1メモリ幅分の画素が一時格納される。尚、本実施の形態においては水平メモリが使用されているが、これは垂直メモリであっても構わない。   Based on the determination result by the process selection unit 20, the address control unit 20 controls the frame memory unit 12 to read out a video signal including the target pixel 5 for motion search. The position of the motion search target pixel 5 is set to the center of the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14 in order to facilitate a wide range of motion search. The frame memory unit 12 outputs a video signal including the target pixel to the third motion candidate detection unit 17. Furthermore, the selector unit 22 that has received the determination result indicating that the processing selection unit 21 has shifted to a different image frame group reads the video signal data stored in the first motion search memory unit 13 with a delay of one memory width. The processed video signal data is output to the second motion search memory unit 14. As a result, as shown by circle 2 in FIG. 4 (b), the first motion search memory unit 13 has pixels corresponding to one memory width from the target pixel 5 upward, and the second motion search memory unit 14 has target. A pixel corresponding to one memory width from the pixel 5 downward is temporarily stored. In this embodiment, a horizontal memory is used. However, this may be a vertical memory.

(d)次に、フレームメモリ部12より取得する対象画素5と、第一動き検索用メモリ部13及び第二動き検索用メモリ部14に格納される画像を用いて早い動きの広範囲での検出処理を行う動作を図3を参照して説明する。 (D) Next, using the target pixel 5 acquired from the frame memory unit 12 and the images stored in the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14, a fast motion is detected in a wide range. The operation for performing the processing will be described with reference to FIG.

第三動き候補検出部17は、フレームメモリ部12から送信される基準となる対象画素5と、第一動き検索用メモリ部13及び第二動き検索用メモリ部14の出力信号群とを比較し、対象画素5の動いた先が第一動き検索用メモリ部13及び第二動き検索用メモリ部14上のどの位置に該当するのかを検出する。即ち、対象画素5の上位ライン方向への動きと下位ライン方向への動きの双方を1メモリ幅ずつ、即ち2メモリ幅分を検出する。検出された動き候補結果は動き決定部19へ送信される。   The third motion candidate detection unit 17 compares the target pixel 5 serving as a reference transmitted from the frame memory unit 12 with the output signal groups of the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14. Then, it is detected which position on the first motion search memory unit 13 and the second motion search memory unit 14 corresponds to the destination to which the target pixel 5 has moved. That is, both the movement of the target pixel 5 in the upper line direction and the movement in the lower line direction are detected by one memory width, that is, by two memory widths. The detected motion candidate result is transmitted to the motion determination unit 19.

動き決定部19は、動き候補選択部18から受信する精度の高い動き候補位置と、第三動き候補検出部17から受信する広範囲での動き候補位置を比較し、どちらの動き候補位置を動き位置として採用するか決定する。   The motion determination unit 19 compares the motion candidate position with high accuracy received from the motion candidate selection unit 18 with the motion candidate positions in a wide range received from the third motion candidate detection unit 17, and determines which motion candidate position is the motion position. Decide whether to adopt as

同様に、後続する画像フレーム群Bから画像フレーム群C間の動き推定においても、図4(a)丸3に示す前画像フレーム群Bから異なる画像フレーム群Cへ移った際には、図4(b)丸3に示すようにフレームC1を用いて精度の高い検出を行い、図4(a)丸4ではフレームC2を用いて図4(b)丸4に示すような早い動きの広範囲検出を行う。尚、図4(a)丸3及び4では精度の高い検出にフレームC1を、早い動きの広範囲検出にフレームC2を使用しているが、上述したようにこれは一例であり、精度の高い検出にフレームC2を、早い動きの広範囲検出にフレームC1を使用しても同様の結果が得られることは勿論である。   Similarly, in the motion estimation between the subsequent image frame group B and the image frame group C, when moving from the previous image frame group B to the different image frame group C shown in FIG. (B) A high-precision detection is performed using the frame C1 as shown by a circle 3, and a fast motion wide-range detection as shown by a circle 4 in FIG. I do. In FIG. 4 (a), circles 3 and 4 use frame C1 for high-precision detection and frame C2 for wide-range detection of fast movement. However, as described above, this is an example and high-precision detection. Of course, the same result can be obtained even if the frame C2 is used and the frame C1 is used to detect a wide range of fast motion.

このように、2つのメモリを有効に利用することで、メモリ量を増やさずに精度の高い動き検出及び広範囲の検出を行うことができる。   Thus, by effectively using the two memories, it is possible to perform highly accurate motion detection and wide-range detection without increasing the amount of memory.

なお上述した、処理選択部21が、A画像フレーム群に含まれるA画像フレームA2に続いて、A画像フレームとは異なるB画像フレームB1が入力されたことを検出した場合に行うアドレス制御部20及びセレクタ部22に対する制御と、B画像フレームB1が入力され、続いてB画像フレームB2(あるいはB画像フレームB3)が入力されたことを検出した場合に行うアドレス制御部20及びセレクタ部22に対する制御とは、交換してもよいものである。   Note that the address control unit 20 performed when the processing selection unit 21 detects that the B image frame B1 different from the A image frame is input following the A image frame A2 included in the A image frame group. And the control for the selector unit 22 and the control for the address control unit 20 and the selector unit 22 when it is detected that the B image frame B1 is input and then the B image frame B2 (or B image frame B3) is input. Is something that may be exchanged.

本発明の映像処理装置によれば、メモリ資源を効率的に使用することによって、精度の高いフレーム検出と早い動きに対応したフレーム検出の両方を行うことができ、メモリ量の拡大を防ぐことができる。   According to the video processing apparatus of the present invention, by using memory resources efficiently, both high-accuracy frame detection and frame detection corresponding to fast motion can be performed, and an increase in the amount of memory can be prevented. it can.

5 … 動き検出の対象画素
11 … 入力信号受信部
12 … フレームメモリ部
13 … 第一動き検索用メモリ部
14 … 第二動き検索用メモリ部
15 … 第一動き候補検出部
16 … 第二動き候補検出部
17 … 第三動き候補検出部
18 … 動き候補選択部
19 … 動き決定部
20 … アドレス制御部
21 … 処理選択部
22 … セレクタ部
5 ... Motion detection target pixel 11 ... Input signal receiving unit 12 ... Frame memory unit 13 ... First motion search memory unit 14 ... Second motion search memory unit 15 ... First motion candidate detection unit 16 ... Second motion candidate Detection unit 17 ... third motion candidate detection unit 18 ... motion candidate selection unit 19 ... motion determination unit 20 ... address control unit 21 ... process selection unit 22 ... selector unit

Claims (3)

複数の同一画像フレームを有する複数の画像フレーム群から構成される映像データが入力される処理選択部と、
前記画像フレームを一時的に格納する第1メモリと、
前記画像フレームを1または複数フレーム遅延させるフレームメモリと、
前記画像フレームあるいは、前記フレームメモリから出力された画像フレームを一時的に格納する第2メモリと、
前記第2メモリへ選択的に画像フレームを供給するセレクタと、
前記フレームメモリに格納された前記画像フレームのアドレス読み出し位置を制御するアドレス制御部と、
前記第1メモリに格納された画像フレームを基準として、前記第2メモリに格納された画像フレームより対象画素の動きを検出する第1動き候補検出部と、
前記第2メモリに格納された画像フレームを基準として、前記第1メモリに格納された画像フレームより対象画素の動きを検出する第2動き候補検出部と、
前記フレームメモリから取得する前記対象画の動き候補位置を、第1メモリ及び第2メモリに格納された画像フレームから検出する第3動き候補検出部とを備え、
前記処理選択部は、第1の画像フレーム群に含まれる第1の画像フレームと異なる第2の画像フレームが入力されたことを検出すると、前記フレームメモリから前記第1の画像フレームを前記第2メモリへ供給させるよう前記セレクタを制御し、前記第2の画像フレームが少なくとも2以上続いて入力されたことを検出すると、前記第2の画像フレームを前記第2メモリへ供給させるよう前記セレクタを制御すると共に前記アドレス制御部を制御する
ことを特徴とする映像処理装置。
A process selection unit to which video data composed of a plurality of image frame groups having a plurality of identical image frames is input;
A first memory for temporarily storing the image frame;
A frame memory for delaying the image frame by one or more frames;
A second memory for temporarily storing the image frame or the image frame output from the frame memory;
A selector for selectively supplying image frames to the second memory;
An address control unit for controlling an address reading position of the image frame stored in the frame memory;
A first motion candidate detection unit that detects a motion of a target pixel from an image frame stored in the second memory with reference to the image frame stored in the first memory;
A second motion candidate detection unit that detects a motion of a target pixel from the image frame stored in the first memory with reference to the image frame stored in the second memory;
It said frame Note the movement candidate position of the object image containing the Li or we acquire, and a third motion candidate detection unit for detecting the image frame stored in the first memory and the second memory,
When the process selection unit detects that a second image frame different from the first image frame included in the first image frame group is input, the process selection unit extracts the first image frame from the frame memory to the second image frame. The selector is controlled to be supplied to the memory, and the selector is controlled to supply the second image frame to the second memory when it is detected that the second image frame is continuously input at least two or more. And controlling the address control unit.
前記処理選択部は、前記第2の画像フレームが2以上続いて入力されたことを検出すると、前記フレームメモリから対象画素を読み出すよう前記アドレス制御部を制御し、前記第1メモリに格納された画像フレームの映像データに続く読み出し位置の映像データを前記第2メモリに供給するよう前記セレクタを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の映像処理装置。
When the process selection unit detects that the second image frame is input two or more times in succession, the process selection unit controls the address control unit to read out the target pixel from the frame memory and stores the target pixel in the first memory the video processing apparatus according to claim 1, wherein the controller controls the selector to supply the video data read position following the image data of the image frame to the second memory.
前記第1の画像フレーム群は、複数の同一画像フレームによって構成されており、
2の画像フレーム群は、複数の同一画像フレームによって構成されており、
前記映像データは、前記第1の画像フレーム群と前記第2の画像フレーム群を交互に複数配置して構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の映像処理装置。
The first image frame group includes a plurality of identical image frames,
The second image frame group includes a plurality of identical image frames,
The video data, the video processing apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is constituted by arranging a plurality of the first image frame the second image frame group and group alternately.
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