JP5958133B2 - Video processing apparatus and video processing method - Google Patents

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画面全体が一様な動きをしているか判定する動き判定部を備えた映像処理装置に関する。   The present invention relates to a video processing apparatus including a motion determination unit that determines whether the entire screen is moving uniformly.

近年、携帯電話に動画撮影機能が標準的に搭載されており、手軽に動画撮影ができる環境にある。しかしながら、動画撮影に不慣れな者が撮影すると、手ぶれの影響で映像がぶれて見えてしまう。撮影済みの手ぶれ映像から手ぶれを除去するには、映像信号処理により手ぶれ補正を行う。   In recent years, a moving picture shooting function is standardly installed in a mobile phone, and it is in an environment where a moving picture can be easily taken. However, when a person unfamiliar with moving image shooting takes a picture, the image appears blurred due to the influence of camera shake. In order to remove camera shake from a photographed camera shake image, camera shake correction is performed by video signal processing.

映像信号処理による手ぶれ補正を行うには、まず、入力画像をブロックに分割し、各ブロックにおいて、過去のフレームからの動きを示す動きベクトルを算出する。次に、ブロック毎に求めた動きベクトルから画面全体の動きを示すグローバルベクトルを算出する。このグローバルベクトルから手ぶれベクトルを算出し、画像の表示位置をずらすことにより手ぶれ補正を行う。   To perform camera shake correction by video signal processing, first, an input image is divided into blocks, and a motion vector indicating motion from a past frame is calculated in each block. Next, a global vector indicating the motion of the entire screen is calculated from the motion vector obtained for each block. A camera shake vector is calculated from this global vector, and camera shake correction is performed by shifting the display position of the image.

グローバルベクトルをすべての動きベクトルから算出すると、被写体が静止物体でない場合には、被写体の動きの影響を受けたグローバルベクトルを求めてしまう可能性がある。そこで、従来の動き検出回路は、画面周辺部の動きベクトル、画面中央部の動きベクトルに対して、相関演算値や発散度に基づく信頼性判定を行い、被写体が静止物体であるかを判定する。被写体が静止物体であり、そのため画面全体が一様な動きをしている場合は画面全体の動きベクトルをグローバルベクトルとし、被写体が静止物体でない場合は画面周辺部の動きベクトルをグローバルベクトルとする。被写体が静止物体である場合には、より多くの動きベクトルからグローバルベクトルを算出するため、精度が高くなる。また、被写体が静止物体でない場合には中央部の被写体の動きの影響を避けてグローバルベクトルを算出する。(下記特許文献1参照)   If the global vector is calculated from all the motion vectors, if the subject is not a stationary object, there is a possibility that a global vector affected by the motion of the subject is obtained. Therefore, the conventional motion detection circuit performs reliability determination based on the correlation calculation value and the divergence degree with respect to the motion vector at the periphery of the screen and the motion vector at the center of the screen to determine whether the subject is a stationary object. . If the subject is a stationary object and the entire screen moves uniformly, then the motion vector of the entire screen is a global vector, and if the subject is not a stationary object, the motion vector of the screen periphery is the global vector. When the subject is a stationary object, the global vector is calculated from more motion vectors, so the accuracy is increased. If the subject is not a stationary object, the global vector is calculated while avoiding the influence of the motion of the subject in the center. (See Patent Document 1 below)

特許第2595841号Japanese Patent No. 2595841

しかしながら、従来の動き検出回路は相関演算値や発散度を計算する必要があり、例えば携帯電話のような装置に付加機能として実装する場合には、このような計算を実行するための回路規模が確保できない可能性がある。   However, the conventional motion detection circuit needs to calculate the correlation calculation value and the divergence. For example, when implemented as an additional function in a device such as a mobile phone, the circuit scale for executing such a calculation is large. There is a possibility that it cannot be secured.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画面全体が一様な動きをしているかの判定を小さな回路規模で実現できる映像処理装置を得ることを目的としている。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a video processing apparatus capable of realizing whether or not the entire screen is moving uniformly with a small circuit scale.

入力映像から得られる各ブロックの動きベクトルの成分のX成分をX座標値、Y成分をY座標値とする座標が、座標平面に設定された特定領域を分割した領域のいずれに該当するかによって動きベクトルと領域とを対応付けし、特定領域の各領域に対応付けられた動きベクトルの数を示す動きベクトル分布情報を算出する動きベクトル分布統計部と、動きベクトル分布情報について、隣接する複数の領域に対応付けられた動きベクトルの数があらかじめ保持する閾値より大きい場合、画面全体が一様な動きをしている判定する動き判定部を備えた。
Depending on which of the regions obtained by dividing the specific region set on the coordinate plane, the coordinate of the motion vector component of each block obtained from the input video with the X coordinate value as the X coordinate value and the Y component as the Y coordinate value A motion vector distribution statistic unit that associates a motion vector with a region and calculates motion vector distribution information indicating the number of motion vectors associated with each region of the specific region, and a plurality of adjacent motion vector distribution information When the number of motion vectors associated with a region is larger than a threshold value stored in advance , a motion determination unit is provided that determines that the entire screen is moving uniformly.

本発明によれば、相関演算値や発散度の計算を必要とせず、小さい回路規模で画面全体が一様な動きをしているかを判定することが可能である。   According to the present invention, it is possible to determine whether the entire screen is moving uniformly with a small circuit scale, without calculating a correlation calculation value or a divergence degree.

実施の形態1に係る映像処理装置10を示すブロック図。1 is a block diagram showing a video processing apparatus 10 according to a first embodiment. 実施の形態1に係る動きベクトルの例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a motion vector according to the first embodiment. 実施の形態1に係る動きベクトルの分布の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of motion vector distribution according to the first embodiment. 実施の形態1に係る特定領域31の形状や分割の例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of the shape and division of a specific area 31 according to the first embodiment. 実施の形態1に係る動きベクトル分布情報VDIS1の例を示す図。FIG. 6 shows an example of motion vector distribution information VDIS1 according to the first embodiment. 実施の形態1に係る動き判定部13の処理の流れを示すフローチャート。5 is a flowchart showing a process flow of a motion determination unit 13 according to the first embodiment. 実施の形態1に係る特定領域31の最外周の例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an outermost periphery of a specific region 31 according to the first embodiment. 実施の形態1に係る隣接領域の例を示す図。FIG. 4 shows an example of an adjacent region according to the first embodiment. 実施の形態1に係る隣接する4つの領域の例を示す図。FIG. 4 shows an example of four adjacent areas according to the first embodiment. 実施の形態1に係る隣接する4つの領域に動きベクトルの成分を座標値として該当する動きベクトルの数を算出した例を示す図。The figure which shows the example which computed the number of the motion vectors applicable to the four adjacent area | region which concerns on Embodiment 1 by using the component of a motion vector as a coordinate value. 実施の形態2に係る動き判定部13の処理の流れを示すフローチャート。9 is a flowchart showing a process flow of a motion determination unit 13 according to the second embodiment. 実施の形態2に係る領域の代表値となる動きベクトルの例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a motion vector serving as a representative value of a region according to the second embodiment.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る映像処理装置10を示すブロック図である。
入力処理部11は、入力映像をブロックに分割し、各ブロックにおいて、過去のフレームからの動きを示す動きベクトルを算出し、動きベクトル分布統計部12とグローバルベクトル算出部14とに出力する。動きベクトル分布統計部12は、動きベクトルから動きベクトル分布情報VDIS1を算出し、動き判定部13に出力する。動き判定部13は、動きベクトル分布情報VDIS1から動き判定情報VDET2を生成し、グローバルベクトル算出部14に出力する。グローバルベクトル算出部14は、動き判定情報VDET2と動きベクトルとを用いてグローバルベクトルGV3を算出し、手ぶれ補正部15に出力する。手ぶれ補正部15は、グローバルベクトルGV3を用いて実グローバルベクトルRGV4を出力して動きベクトル分布統計部12に返すと共に、手ぶれ補正された映像を出力する。図1においては表示映像を出力するとなっているが、表示装置に出力しても良いし、その映像データを記憶装置に保管させてもよい。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a video processing apparatus 10 according to the first embodiment.
The input processing unit 11 divides the input video into blocks, calculates a motion vector indicating motion from a past frame in each block, and outputs the motion vector to the motion vector distribution statistical unit 12 and the global vector calculation unit 14. The motion vector distribution statistical unit 12 calculates the motion vector distribution information VDIS1 from the motion vector and outputs the motion vector distribution information VDIS1 to the motion determination unit 13. The motion determination unit 13 generates motion determination information VDET2 from the motion vector distribution information VDIS1 and outputs it to the global vector calculation unit 14. The global vector calculation unit 14 calculates a global vector GV3 using the motion determination information VDET2 and the motion vector, and outputs the global vector GV3 to the camera shake correction unit 15. The camera shake correction unit 15 outputs the real global vector RGV4 using the global vector GV3 and returns it to the motion vector distribution statistics unit 12 and outputs an image subjected to camera shake correction. Although the display video is output in FIG. 1, it may be output to the display device, or the video data may be stored in the storage device.

図2は、実施の形態1に係る動きベクトルの例を示す図である。入力処理部11から出力される動きベクトルは、入力映像をブロックに分割し、各ブロックにおいて、過去のフレームからの動きを示すベクトルとして算出されたものである。
図3は、実施の形態1に係る動きベクトルの分布の例を示す図である。入力映像から得られた動きベクトルの成分((X、Y)で表される)を座標値として座標平面に描画し、手ぶれ補正部15から入力される実グローバルベクトルの成分を座標値としてその座標値を中心点Cとする特定領域31を設定し、特定領域31を領域A00〜A55に分割した分布である。図3の(a)は動きベクトルをベクトルで表現したものであり、ベクトル成分で表現したものが(b)である。実グローバルベクトルに基づいて特定領域31の中心点Cを決定する理由については後述する。
図4は、実施の形態1に係る特定領域31の形状や分割の例を示す図である。
図5は、実施の形態1に係る動きベクトル分布情報VDIS1の例を示す図である。N00〜N55は、動きベクトルの成分を座標値とし、その座標値が領域A00〜A55に該当する動きベクトルの数を示す。例えば、N00は動きベクトルの成分を座標値とし、その座標値が領域A00に該当する動きベクトルの数である。なお、動きベクトルの数を動きベクトル数と呼ぶこととする。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a motion vector according to the first embodiment. The motion vector output from the input processing unit 11 is calculated as a vector indicating motion from a past frame in each block by dividing the input video into blocks.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of motion vector distribution according to the first embodiment. The motion vector component (represented by (X, Y)) obtained from the input video is drawn as a coordinate value on the coordinate plane, and the actual global vector component input from the camera shake correction unit 15 is used as the coordinate value. This is a distribution in which a specific area 31 having a value as the center point C is set and the specific area 31 is divided into areas A00 to A55. FIG. 3A shows a motion vector expressed by a vector, and FIG. 3B shows a vector component expressed by a vector component. The reason for determining the center point C of the specific area 31 based on the real global vector will be described later.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the shape and division of the specific region 31 according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the motion vector distribution information VDIS1 according to the first embodiment. N00 to N55 have motion vector components as coordinate values, and the coordinate values indicate the number of motion vectors corresponding to the areas A00 to A55. For example, N00 is the number of motion vectors corresponding to the region A00, where the motion vector component is a coordinate value. Note that the number of motion vectors is called the number of motion vectors.

次に、動きベクトル分布統計部12の動作を説明する。
動きベクトル分布統計部12は、入力映像を分割したブロック毎の動きベクトルが入力されると、動きベクトルの成分を座標値として座標平面に描画し、中心点をCとして特定領域31を設定する。動きベクトル分布統計部12は、特定領域31をさらに領域A00〜A55に分割し、動きベクトルの成分を座標値とし、その座標値が各領域に該当する動きベクトルの数をカウントし、動きベクトルと領域とを対応付けることにより図5に示す動きベクトル分布情報VDIS1を生成して、動き判定部13へ出力する。動き判定部13は動きベクトル分布情報VDIS1より画面全体が一様な動きをしているかを判定し、判定した結果を動き判定情報VDET2として出力する。
Next, the operation of the motion vector distribution statistical unit 12 will be described.
When the motion vector for each block obtained by dividing the input video is input, the motion vector distribution statistics unit 12 draws the motion vector component as a coordinate value on the coordinate plane, and sets the specific region 31 with the center point as C. The motion vector distribution statistical unit 12 further divides the specific region 31 into regions A00 to A55, uses the motion vector components as coordinate values, counts the number of motion vectors corresponding to each region, and The motion vector distribution information VDIS1 shown in FIG. 5 is generated by associating with the region, and is output to the motion determination unit 13. The motion determination unit 13 determines from the motion vector distribution information VDIS1 whether the entire screen is moving uniformly, and outputs the determined result as motion determination information VDET2.

本実施の形態では、特定領域31の形状を矩形としたが、菱形や円形等、他の形状でもよい。また、特定領域の分割方法についても、水平成分、垂直成分で分割しているが、他の方法で分割してもよいし、分割数も限定しない。特定領域31の形状や分割方法は、例えば図4に示す方法でもよい。また、各領域に属する動きベクトルをカウントして動きベクトル分布情報VDIS1を算出する際、本実施の形態では1フレーム単位としているが、複数フレーム単位でもよい。さらに、1つのフレームから奇数ラインのみ、または、偶数ラインのみを集めて構成した画像であるフィールド単位でカウントしてもよい。   In the present embodiment, the shape of the specific region 31 is a rectangle, but other shapes such as a rhombus and a circle may be used. The specific area is divided by the horizontal component and the vertical component, but may be divided by other methods and the number of divisions is not limited. The shape and division method of the specific region 31 may be, for example, the method shown in FIG. Further, when the motion vector distribution information VDIS1 is calculated by counting the motion vectors belonging to each region, in this embodiment, the unit is one frame, but may be a plurality of frames. Furthermore, it may be counted in field units that are images formed by collecting only odd lines or only even lines from one frame.

次に、動き判定部13の動作を説明する。
図6は、実施の形態1に係る動き判定部13の処理の流れを示すフローチャートである。
図7は、実施の形態1に係る特定領域31の最外周の例を示す図である。
図8は、実施の形態1に係る隣接領域の例を示す図である。
動き判定部13は、あらかじめTh0、Th1、Th2の閾値を保持しているものとする。動きベクトル分布統計部12より動きベクトル分布情報VDIS1が入力されると、ステップS61より処理が始まり、ステップS62へ進む。ステップS62において、動き判定部13は動きベクトル分布情報VDIS1を参照し、動きベクトル数が最大となる領域の値が閾値Th0より大きいか判定する。例えば、本実施の形態においては、動きベクトル数が最大となる領域を領域A13とする。領域A13の動きベクトル数N13が閾値Th0より大きい場合はステップS66へ進み、大きくない場合はステップS63へ進む。
Next, the operation of the motion determination unit 13 will be described.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a process flow of the motion determination unit 13 according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the outermost periphery of the specific region 31 according to the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of adjacent regions according to the first embodiment.
It is assumed that the motion determination unit 13 holds threshold values for Th0, Th1, and Th2 in advance. When the motion vector distribution information VDIS1 is input from the motion vector distribution statistics unit 12, the process starts from step S61 and proceeds to step S62. In step S62, the motion determination unit 13 refers to the motion vector distribution information VDIS1, and determines whether the value of the region where the number of motion vectors is the maximum is greater than the threshold Th0. For example, in the present embodiment, a region where the number of motion vectors is the maximum is a region A13. If the number of motion vectors N13 in the area A13 is greater than the threshold value Th0, the process proceeds to step S66, and if not, the process proceeds to step S63.

ステップS63において、動き判定部13は、動きベクトル数が最大となる領域A13が特定領域31の最外周の領域でないか判定する。特定領域31の最外周の領域とは、特定領域外と接する領域で、図7の斜線で示す領域である。また、動き判定部13は、動きベクトル数が最大となる領域A13とその隣接領域の動きベクトル数の合計値が閾値Th1より大きいかを判定する。領域A13の隣接領域とは、図8の斜線で示す領域である。動きベクトル数が最大となる領域A13が特定領域31の最外周の領域でなく、かつ、領域A13とその隣接領域の動きベクトル数の合計値N13+N02+N03+N04+N12+N14+N22+N23+N24が閾値Th1より大きい場合は、ステップS66へ進み、それ以外はステップS64へ進む。   In step S <b> 63, the motion determination unit 13 determines whether the region A <b> 13 where the number of motion vectors is the maximum is the outermost region of the specific region 31. The outermost area of the specific area 31 is an area in contact with the outside of the specific area, and is an area indicated by hatching in FIG. In addition, the motion determination unit 13 determines whether the total value of the number of motion vectors in the region A13 where the number of motion vectors is the maximum and the adjacent region is greater than the threshold Th1. The adjacent area of the area A13 is an area indicated by hatching in FIG. If the area A13 in which the number of motion vectors is maximum is not the outermost peripheral area of the specific area 31, and the total value N13 + N02 + N03 + N04 + N12 + N14 + N22 + N23 + N24 of the number of motion vectors in the area A13 and its adjacent areas is greater than the threshold Th1, the process proceeds to step S66. Otherwise, the process proceeds to step S64.

なお、ステップS63において、動きベクトル数が最大となる領域が特定領域の最外周でないか判定するのは、最外周である場合と最外周でない場合とで隣接領域の数が異なり、動きベクトル数が最大となる領域とその隣接領域の動きベクトル数の合計値が閾値Th1より大きいか判定する際に同じ条件で判定できないからである。   In step S63, it is determined whether the region where the number of motion vectors is the maximum is not the outermost periphery of the specific region. The number of adjacent regions is different depending on whether the region is the outermost periphery or the outermost periphery. This is because the determination cannot be made under the same conditions when determining whether the total value of the number of motion vectors of the maximum area and the adjacent area is larger than the threshold Th1.

図9は、実施の形態1に係る隣接する4つの領域の例を示す図である。
図10は、実施の形態1に係る隣接する4つの領域に動きベクトルの成分を座標値として該当する動きベクトルの数を算出した例を示す図である。
ステップS64において、動き判定部13は、図9に示すような隣接する4つの領域に含まれる動きベクトル数を算出する。領域A00〜A55について、隣接する4つの領域に含まれる動きベクトル数の合計を算出した結果が図10である。例えば、M40は、領域A40、A41、A50、A51に含まれる動きベクトル数の合計値N40+N41+N50+N51を示す。なお、隣接する4つの動きベクトル数の合計を算出する際は、x方向、あるいは、y方向に1領域ずつずらしていく。例えば、M41の値は、領域A41、A42、A51、A52に含まれる動きベクトル数の合計値N41+N42+N51+N52となる。本実施の形態においては、隣接する領域を4つとしたが、他の値でもよい。隣接する複数の領域に含まれる動きベクトル数をカウントすることにより、動きベクトルの分布が領域の境界付近に集中し、動きベクトルが隣接する領域に分散されてカウントされた場合でも、動きベクトルが一定領域に集中しているかどうかを判定することができる。隣接する4つの領域に含まれる動きベクトル数が閾値Th2より大きい場合、ステップS66に進み、それ以外はステップS65へ進む。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of four adjacent regions according to the first embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the number of motion vectors corresponding to the four adjacent regions according to the first embodiment is calculated using the motion vector components as coordinate values.
In step S64, the motion determination unit 13 calculates the number of motion vectors included in four adjacent regions as shown in FIG. FIG. 10 shows the result of calculating the total number of motion vectors included in the four adjacent areas for the areas A00 to A55. For example, M40 indicates a total value N40 + N41 + N50 + N51 of the number of motion vectors included in the areas A40, A41, A50, and A51. When calculating the total number of four adjacent motion vectors, the areas are shifted one by one in the x direction or the y direction. For example, the value of M41 is the total value N41 + N42 + N51 + N52 of the number of motion vectors included in the areas A41, A42, A51, and A52. In the present embodiment, there are four adjacent regions, but other values may be used. By counting the number of motion vectors contained in multiple adjacent regions, the motion vector distribution is constant even when the motion vector distribution is concentrated near the boundary of the region and the motion vectors are distributed and counted in the adjacent region. It is possible to determine whether or not the area is concentrated. When the number of motion vectors included in the four adjacent regions is larger than the threshold Th2, the process proceeds to step S66, otherwise the process proceeds to step S65.

ステップS65において、動き判定部13は動き判定情報VDET2に画面全体が一様な動きをしていないことを示すビットを設定し、ステップS67へ進み、処理を終了する。ステップS66において、動き判定部13は動き判定情報VDET2に画面全体が一様な動きをしていることを示すビットを設定し、ステップS67へ進み、処理を終了する。   In step S65, the motion determination unit 13 sets a bit indicating that the entire screen is not moving uniformly in the motion determination information VDET2, proceeds to step S67, and ends the process. In step S66, the motion determination unit 13 sets a bit indicating that the entire screen is moving uniformly in the motion determination information VDET2, proceeds to step S67, and ends the process.

次に、図1におけるグローバルベクトル算出部14と手ぶれ補正部15について説明する。
動き判定部13から出力される動き判定情報VDET2と、入力処理部11から出力される動きベクトルとがグローバルベクトル算出部14に入力され、グローバルベクトル算出部14はグローバルベクトルGV3を算出する。グローバルベクトルGV3の算出は既存の方法で行う。例えば、グローバルベクトル算出部14は動き判定情報VDET2を参照し、画面全体が一様な動きをしている場合は画面全体の動きベクトルからグローバルベクトルを算出する。また、画面全体が一様な動きをしていない場合、グローバルベクトル算出部14は画面中央の被写体の動きを避けて、画面周辺部の動きベクトルからグローバルベクトルを算出する。
Next, the global vector calculation unit 14 and the camera shake correction unit 15 in FIG. 1 will be described.
The motion determination information VDET2 output from the motion determination unit 13 and the motion vector output from the input processing unit 11 are input to the global vector calculation unit 14, and the global vector calculation unit 14 calculates the global vector GV3. The global vector GV3 is calculated by an existing method. For example, the global vector calculation unit 14 refers to the motion determination information VDET2 and calculates a global vector from the motion vector of the entire screen when the entire screen is moving uniformly. In addition, when the entire screen does not move uniformly, the global vector calculation unit 14 calculates a global vector from the motion vector at the periphery of the screen while avoiding the movement of the subject at the center of the screen.

グローバルベクトル算出部14はグローバルベクトルGV3を手ぶれ補正部15へ出力し、手ぶれ補正部15は実グローバルベクトルRGV4を算出して動きベクトル分布統計部12へ出力するとともに、グローバルベクトルGV3を用いて手ぶれ補正を行って補正後の表示映像を出力する。実グローバルベクトルRGV4は、手ぶれを補正した画面全体の動きを示すベクトルで、既存の方法で算出する。例えば、手ぶれ補正部15は、過去数フレームのグローバルベクトルGV3の平均を求めることにより、実グローバルベクトルRGV4を算出する。なお、過去数フレームのグローバルベクトルGV3の平均を求める際に、手ぶれ補正部15は、現在のフレームに近いフレームのグローバルベクトルGV3に重みを付けて平均をとってもよい。また、手ぶれ補正部15は、周波数特性を映像に応じて適応的に変えたローパスフィルタ処理をグローバルベクトルGV3に適用し、実グローバルベクトルRGV4を求めてもよい。手ぶれ補正部15は、このようにして得られた実グローバルベクトルRGV4を動きベクトル分布統計部12へ出力する。また、手ぶれ補正部15は、グローバルベクトルGV3から実グローバルベクトルRGV4を減算することにより、手ぶれベクトルを算出して映像の手ぶれ補正を行い、補正後の表示映像を出力する。   The global vector calculation unit 14 outputs the global vector GV3 to the camera shake correction unit 15, and the camera shake correction unit 15 calculates the real global vector RGV4 and outputs it to the motion vector distribution statistics unit 12, and also uses the global vector GV3 to correct camera shake. To output the corrected display image. The real global vector RGV4 is a vector indicating the motion of the entire screen corrected for camera shake, and is calculated by an existing method. For example, the camera shake correction unit 15 calculates the actual global vector RGV4 by obtaining the average of the global vectors GV3 of the past several frames. When obtaining the average of the global vectors GV3 of the past several frames, the camera shake correction unit 15 may weight the global vectors GV3 of the frames close to the current frame and take the average. Further, the camera shake correction unit 15 may obtain the real global vector RGV4 by applying low-pass filter processing in which the frequency characteristics are adaptively changed according to the video to the global vector GV3. The camera shake correction unit 15 outputs the real global vector RGV4 thus obtained to the motion vector distribution statistics unit 12. In addition, the camera shake correction unit 15 subtracts the real global vector RGV4 from the global vector GV3, thereby calculating a camera shake vector, correcting the camera shake of the video, and outputting the corrected display video.

動きベクトル分布統計部12は、特定領域31の中心点を決定する際に実グローバルベクトルRGV4(Vx,Vy)を特定領域31の中心点とする。動きベクトルの分布が(Vx,Vy)近辺に集中しているため、実グローバルベクトルRGV4(Vx,Vy)を特定領域31の中心点とすることにより、動きベクトルの成分を座標値とするその座標値が特定領域31に含まれやすくなる。   The motion vector distribution statistical unit 12 sets the real global vector RGV4 (Vx, Vy) as the center point of the specific region 31 when determining the center point of the specific region 31. Since the distribution of motion vectors is concentrated in the vicinity of (Vx, Vy), the coordinates of the motion vector components as coordinate values are obtained by setting the real global vector RGV4 (Vx, Vy) as the center point of the specific region 31. The value is easily included in the specific area 31.

したがって、本実施の形態では、入力映像から得られる各ブロックの動きベクトルの成分の座標値が特定領域31を分割した領域のいずれに該当するかによって動きベクトルと領域とを対応付けし、特定領域31の各領域に対応付けられた動きベクトルの数を示す動きベクトル分布情報VDIS1を算出する動きベクトル分布統計部12と、動きベクトル分布情報VDIS1とあらかじめ保持する閾値とに基づいて画面全体が一様な動きをしているかを判定する動き判定部13と、入力映像から動きベクトルを算出する入力処理部と、動き判定部13から入力される画面全体が一様な動きをしているかを示す動き判定情報と動きベクトルとに基づいて、グローバルベクトルを算出するグローバルベクトル算出部14と、グローバルベクトルに基づいて、手ぶれ補正した画面全体の動きを示す実グローバルベクトルを算出し、実グローバルベクトルに基づいて、入力映像を手ぶれ補正して出力する手ぶれ補正部15と、を備え、動き判定部13は、領域に対応付けられた動きベクトルの数の最大値があらかじめ保持する閾値より大きい場合、または、対応付けられた動きベクトルの数が最大となる領域が特定領域31の最外周でなく、かつ、対応付けられた動きベクトルの数が最大となる領域とその隣接領域とに対応付けられた動きベクトルの数があらかじめ保持する閾値より大きい場合、または、隣接する複数の領域に対応付けられた動きベクトルの数の最大値があらかじめ保持する閾値より大きい場合、画面全体が一様な動きをしていると判定しているので、映像処理装置10が動きベクトルの相関演算値や発散度を計算する必要がない。また、動きベクトルそのものを保持するのではなく、特定領域31を設定し、その特定領域31を分割した各領域に動きベクトルの成分を座標値として該当する動きベクトルの数のみを保持するため、画面全体が一様な動きをしているかの判定を小さな回路規模で実現することができる。   Therefore, in the present embodiment, the motion vector and the region are associated with each other depending on whether the coordinate value of the motion vector component of each block obtained from the input video corresponds to the region obtained by dividing the specific region 31. The entire screen is uniform based on the motion vector distribution statistical unit 12 that calculates the motion vector distribution information VDIS1 indicating the number of motion vectors associated with each of the 31 regions, the motion vector distribution information VDIS1, and a threshold value stored in advance. A motion determination unit 13 that determines whether the motion is moving, an input processing unit that calculates a motion vector from the input video, and a motion that indicates whether the entire screen input from the motion determination unit 13 is performing a uniform motion Based on the determination information and the motion vector, a global vector calculation unit 14 that calculates a global vector, Accordingly, the image stabilization unit 15 includes an image stabilization unit 15 that calculates an actual global vector indicating the motion of the entire screen subjected to the image stabilization, and performs image stabilization on the input video based on the actual global vector. When the maximum value of the number of motion vectors associated with a region is larger than a threshold value stored in advance, or the region where the number of motion vectors associated with the region is the maximum is not the outermost periphery of the specific region 31 and If the number of motion vectors associated with the region where the number of attached motion vectors is the maximum and its adjacent region is greater than the threshold stored in advance, or the motion vectors associated with a plurality of adjacent regions If the maximum value of the number is larger than the threshold value stored in advance, the video processing apparatus 10 determines that the entire screen is moving uniformly. It is not necessary to calculate the correlation operation value or emittance can vector. In addition, instead of holding the motion vector itself, the specific area 31 is set, and only the number of corresponding motion vectors is stored in each area obtained by dividing the specific area 31 with the motion vector component as a coordinate value. The determination of whether or not the whole is moving uniformly can be realized with a small circuit scale.

また、動きベクトル分布統計部は、実グローバルベクトルに基づいて特定領域の中心を決定しているので、映像処理装置10は、映像の動きに応じて特定領域31を移動させて動きベクトル分布情報VDIS1を生成することにより、動きベクトルの成分を座標値とするその座標値が特定領域31内に含まれやすくなり、画面全体が一様な動きをしているかの判定の精度を高めることができる。   In addition, since the motion vector distribution statistical unit determines the center of the specific area based on the real global vector, the video processing apparatus 10 moves the specific area 31 according to the motion of the video to move the motion vector distribution information VDIS1. The coordinate value having the motion vector component as the coordinate value is easily included in the specific region 31, and the accuracy of determination of whether the entire screen is moving uniformly can be improved.

実施の形態2.
以上の実施の形態1では、動きベクトル分布統計部12が特定領域31を領域A00〜A55に分割し、動きベクトルの成分を座標値として各領域に該当する動きベクトルの数をカウントして動きベクトル分布情報VDIS1を出力し、動き判定部13が動きベクトル分布情報VDIS1とあらかじめ保持する閾値とに基づいて、画面全体の動きが一様であるかを判定したものであるが、本実施の形態においては、特定領域31に含まれる動きベクトルの分散を算出することにより画面全体の動きが一様であるかを判定する実施の形態を示す。
なお、実施の形態2における動き判定部13以外の部分は実施の形態1と同じであるため、説明を割愛する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the motion vector distribution statistical unit 12 divides the specific region 31 into the regions A00 to A55, counts the number of motion vectors corresponding to each region using the motion vector components as coordinate values, and motion vectors. The distribution information VDIS1 is output, and the motion determination unit 13 determines whether the motion of the entire screen is uniform based on the motion vector distribution information VDIS1 and a threshold stored in advance. Shows an embodiment in which it is determined whether the motion of the entire screen is uniform by calculating the variance of motion vectors included in the specific region 31.
In addition, since parts other than the motion determination part 13 in Embodiment 2 are the same as Embodiment 1, description is omitted.

次に、動き判定部13の動作を説明する。
図11は、実施の形態2に係る動き判定部13の処理の流れを示すフローチャートである。
図12は、実施の形態2に係る領域の代表値となる動きベクトルの例を示す図である。領域Aijの中心値を当該領域の動きベクトルの代表値(Xi,Yj)とする。例えば、領域A33の場合、動きベクトル(X3,Y3)が代表値となる。
動き判定部13は、あらかじめTh3、Th4の閾値を保持しているものとする。動きベクトル分布統計部12より動きベクトル分布情報VDIS1が入力されると、ステップS111より処理が始まり、ステップS112において、動き判定部13は、数式1〜2で動きベクトルの平均の近似値(Xm,Ym)を算出し、処理はステップS113へ進む。Nijは動きベクトル分布情報VDIS1、Xj及びYiは各領域の動きベクトルの代表値のX成分及びY成分である。
Next, the operation of the motion determination unit 13 will be described.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a process flow of the motion determination unit 13 according to the second embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a motion vector serving as a representative value of a region according to the second embodiment. The center value of the area Aij is set as the representative value (Xi, Yj) of the motion vector of the area. For example, in the case of the region A33, the motion vector (X3, Y3) is a representative value.
It is assumed that the motion determination unit 13 holds threshold values for Th3 and Th4 in advance. When the motion vector distribution information VDIS1 is input from the motion vector distribution statistic unit 12, the process starts from step S111. In step S112, the motion determination unit 13 calculates the approximate approximate value (Xm, Ym) is calculated, and the process proceeds to step S113. Nij is motion vector distribution information VDIS1, Xj, and Yi are the X component and Y component of the representative value of the motion vector of each region.

Figure 0005958133
Figure 0005958133

Figure 0005958133
ステップS113において、動き判定部13は、動きベクトル分布情報VDIS1と特定領域31の領域に対応付けられた動きベクトルの平均の近似値(Xm,Ym)とより、特定領域31の領域に対応付けられた動きベクトルの分散の近似値(Xv,Yv)を数式3〜4で算出する。
Figure 0005958133
In step S <b> 113, the motion determination unit 13 is associated with the region of the specific region 31 based on the motion vector distribution information VDIS <b> 1 and the average approximate value (Xm, Ym) of the motion vector associated with the region of the specific region 31. The approximate value (Xv, Yv) of the variance of the motion vector is calculated by Equations 3-4.

Figure 0005958133
Figure 0005958133

Figure 0005958133
処理は、ステップS114へ進む。ステップS114において、動き判定部13はXvが閾値Th3より小さく、かつ、Yvが閾値Th4より小さいかを判定する。Xvが閾値Th3より小さく、かつ、Yvが閾値Th4より小さい場合、処理はステップS116へ進み、それ以外の場合、処理はステップS115へ進む。ステップS115において、動き判定部13は動き判定情報VDET2に画面全体が一様な動きをしていないことを示すビットを設定し、ステップS117へ進み、処理を終了する。ステップS116において、動き判定部13は動き判定情報VDET2に画面全体が一様な動きをしていることを示すビットを設定し、ステップS117へ進み、処理を終了する。
Figure 0005958133
The process proceeds to step S114. In step S114, the motion determination unit 13 determines whether Xv is smaller than the threshold Th3 and Yv is smaller than the threshold Th4. If Xv is smaller than threshold Th3 and Yv is smaller than threshold Th4, the process proceeds to step S116. Otherwise, the process proceeds to step S115. In step S115, the motion determination unit 13 sets a bit indicating that the entire screen is not moving uniformly in the motion determination information VDET2, proceeds to step S117, and ends the process. In step S116, the motion determination unit 13 sets a bit indicating that the entire screen is moving uniformly in the motion determination information VDET2, proceeds to step S117, and ends the process.

以上のように本実施の形態では、動き判定部13は、動きベクトル分布情報VDIS1と領域の動きベクトルの代表値とに基づいて、特定領域31に対応付けられた動きベクトルの分散の近似値を算出し、分散の近似値があらかじめ保持する閾値より小さい場合、画面全体が一様な動きをしていると判定しているので、映像処理装置10が動きベクトルの相関演算値を計算する必要がない。また、動きベクトルそのものを保持するのではなく、特定領域31を設定し、その特定領域31を分割した各領域に動きベクトルの成分を座標値として該当する動きベクトルの数のみを保持するため、画面全体が一様な動きをしているかの判定を小さな回路規模で実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the motion determination unit 13 calculates an approximate value of the variance of the motion vector associated with the specific region 31 based on the motion vector distribution information VDIS1 and the representative value of the motion vector of the region. When the calculated approximate value of variance is smaller than the threshold value stored in advance, since it is determined that the entire screen is moving uniformly, it is necessary for the video processing apparatus 10 to calculate the correlation calculation value of the motion vector. Absent. In addition, instead of holding the motion vector itself, the specific area 31 is set, and only the number of corresponding motion vectors is stored in each area obtained by dividing the specific area 31 with the motion vector component as a coordinate value. The determination of whether or not the whole is moving uniformly can be realized with a small circuit scale.

10 映像処理装置
11 入力処理装置
12 動きベクトル分布統計部
13 動き判定部
14 グローバルベクトル算出部
15 手ぶれ補正部
31 特定領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing apparatus 11 Input processing apparatus 12 Motion vector distribution statistics part 13 Motion determination part 14 Global vector calculation part 15 Camera shake correction part 31 Specific area

Claims (6)

入力映像から得られる各ブロックの動きベクトルの成分のX成分をX座標値、Y成分をY座標値とする座標が、座標平面に設定された特定領域を分割した領域のいずれに該当するかによって前記動きベクトルと前記領域とを対応付けし、前記特定領域の各領域に対応付けられた前記動きベクトルの数を示す動きベクトル分布情報を算出する動きベクトル分布統計部と、
前記動きベクトル分布情報について、隣接する複数の前記領域に対応付けられた前記動きベクトルの数があらかじめ保持する閾値より大きい場合、画面全体が一様な動きをしている判定する動き判定部と、
を備えることを特徴とする映像処理装置。
Depending on which of the regions obtained by dividing the specific region set on the coordinate plane, the coordinate of the motion vector component of each block obtained from the input video with the X coordinate value as the X coordinate value and the Y component as the Y coordinate value A motion vector distribution statistic unit that associates the motion vector with the region and calculates motion vector distribution information indicating the number of motion vectors associated with each region of the specific region;
For the motion vector distribution information , when the number of motion vectors associated with a plurality of adjacent regions is greater than a threshold value stored in advance , a motion determination unit that determines that the entire screen is moving uniformly ,
A video processing apparatus comprising:
前記入力映像から前記動きベクトルを算出する入力処理部と、
前記動き判定部から入力される画面全体が一様な動きをしているかを示す動き判定情報と前記動きベクトルとに基づいて、グローバルベクトルを算出するグローバルベクトル算出部と、
前記グローバルベクトルに基づいて、手ぶれを含まない画面全体の動きを示す実グローバルベクトルを算出し、前記グローバルベクトルに基づいて、前記入力映像を手ぶれ補正して出力する手ぶれ補正部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の映像処理装置。
An input processing unit that calculates the motion vector from the input video;
A global vector calculation unit that calculates a global vector based on the motion determination information indicating whether the entire screen input from the motion determination unit is moving uniformly and the motion vector;
On the basis of the global vector, the image stabilization unit calculates the actual global vector representing the motion of the entire screen without the camera shake, before based on Kigu global vector, and outputs the image stabilization of the input image,
The video processing apparatus according to claim 1, further comprising:
手ぶれを含まない画面全体の動きを示す実グローバルベクトルに基づいて前記特定領域の中心を決定することを特徴とする前記動きベクトル分布統計部
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の映像処理装置。
3. The motion vector distribution statistical unit according to claim 1, further comprising: determining a center of the specific region based on a real global vector indicating a motion of the entire screen that does not include camera shake . 4. Video processing device.
前記領域に対応付けられた前記動きベクトルの数の最大値があらかじめ保持する閾値より大きい場合、
または、対応付けられた前記動きベクトルの数が最大となる前記領域が前記特定領域の最外周でなく、かつ、対応付けられた前記動きベクトルの数が最大となる領域とその隣接領域とに対応付けられた前記動きベクトルの数の合計があらかじめ保持する閾値より大きい場合
面全体が一様な動きをしていると判定する前記動き判定部
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の映像処理装置。
When the maximum value of the number of motion vectors associated with the region is larger than a threshold value stored in advance,
Alternatively, the region where the number of associated motion vectors is the maximum is not the outermost periphery of the specific region, and the region corresponding to the maximum number of associated motion vectors corresponds to the adjacent region. If the sum of the number of motion vectors attached is greater than a pre-stored threshold ,
The video processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 whole screen is characterized in that it comprises the motion determination unit determines to be a uniform motion.
前記動きベクトル分布情報と前記領域に対応付けられた前記動きベクトルを代表する前記動きベクトルの代表値とに基づいて、前記特定領域に対応付けられた前記動きベクトルの分散の近似値を算出し、
前記分散の近似値があらかじめ保持する閾値より小さい場合、画面全体が一様な動きをしていると判定する前記動き判定部
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の映像処理装置。
Based on the motion vector distribution information and a representative value of the motion vector representing the motion vector associated with the region, an approximate value of the variance of the motion vector associated with the specific region is calculated,
4. The movement determination unit according to claim 1, further comprising: determining that the entire screen is moving uniformly when the approximate value of the variance is smaller than a threshold value held in advance. 5. The video processing apparatus described.
入力映像から得られる各ブロックの動きベクトルの成分のX成分をX座標値、Y成分をY座標値とする座標が、座標平面に設定された特定領域を分割した領域のいずれに該当するかによって前記動きベクトルと前記領域とを対応付けし、前記特定領域の各領域に対応付けられた前記動きベクトルの数を示す動きベクトル分布情報を算出する動きベクトル分布統計ステップと、
前記動きベクトル分布情報について、隣接する複数の前記領域に対応付けられた前記動きベクトルの数があらかじめ保持する閾値より大きい場合、画面全体が一様な動きをしている判定する動き判定ステップと、
を有する映像処理方法。
Depending on which of the regions obtained by dividing the specific region set on the coordinate plane, the coordinate of the motion vector component of each block obtained from the input video with the X coordinate value as the X coordinate value and the Y component as the Y coordinate value A motion vector distribution statistic step that associates the motion vector with the region and calculates motion vector distribution information indicating the number of the motion vectors associated with each region of the specific region;
For the motion vector distribution information , when the number of motion vectors associated with a plurality of adjacent regions is greater than a threshold value that is stored in advance , a motion determination step that determines that the entire screen is performing a uniform motion; ,
A video processing method.
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