JPH02274083A - Dynamic vector detecting device - Google Patents
Dynamic vector detecting deviceInfo
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- JPH02274083A JPH02274083A JP1095378A JP9537889A JPH02274083A JP H02274083 A JPH02274083 A JP H02274083A JP 1095378 A JP1095378 A JP 1095378A JP 9537889 A JP9537889 A JP 9537889A JP H02274083 A JPH02274083 A JP H02274083A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、動画像信号を動き情報を用いて高能率符号化
する符号化装置に関し、特に動画像信号の動き情報を検
出する装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a coding device for highly efficient coding of a moving image signal using motion information, and particularly to a device for detecting motion information of a moving image signal. It is.
従来、動画像信号の動き情報を表わすベクトル信号であ
る動ベクトルを検出する装置においては、動画像信号を
動ベクトルの検出単位である予め定めたサイズのブロッ
ク(動ベクトル検出ブロック、以下rMCブロック」と
いう)に分割し、それぞれのMCブロックにおいて、M
Cブロック内の画素を間引き、その間引かれた画素を対
象としてブロックマツチングによる動ベクトルの検出が
行なわれていた。Conventionally, in a device that detects a motion vector, which is a vector signal representing motion information of a video signal, the video signal is divided into blocks of a predetermined size (motion vector detection block, hereinafter referred to as rMC block), which is a unit of motion vector detection. ), and in each MC block, M
Pixels in the C block have been thinned out, and motion vectors have been detected by block matching using the thinned out pixels.
第7図において、MCブロックに分割された動画像信号
aは入力端子T1を介して動ベクトル検出回路lに入力
される。動ベクトル検出回路1は動ベクトル検出ブロッ
ク1aで示すようにMCブロック内の画素を間引き、そ
の間引かれた画素を対象としてブロックマツチングによ
る動ベクトルbの検出を行なう。第7図で、T2は検出
された動ベクトルbが出力される出力端子である。In FIG. 7, a moving image signal a divided into MC blocks is input to a moving vector detection circuit l via an input terminal T1. The motion vector detection circuit 1 thins out pixels in the MC block as shown by a motion vector detection block 1a, and detects a motion vector b by block matching using the thinned out pixels. In FIG. 7, T2 is an output terminal to which the detected motion vector b is output.
上述した従来の動ベクトル検出装置では、MCブロック
内の間引かれた画素を用いてブロックマソチングにより
動ベクトルを検出するため、ハードウェアの規模を小さ
くすることができるが、MCブロック内で画素を間引く
ため、そのMCブロック内の情報が一部失われ、正確な
動ベクトル信号を検出することが困難であるという欠点
があった。In the conventional motion vector detection device described above, the motion vector is detected by block masoching using thinned pixels in the MC block, so the scale of the hardware can be reduced. Since the MC block is thinned out, some of the information in the MC block is lost, making it difficult to detect an accurate motion vector signal.
このような欠点を除去するために本発明による動ベクト
ル検出装置は、低域通過フィルタ回路と動ベクトル検出
回路とを備え、低域通過フィルタ回路は、動画像信号の
空間的高域成分を抑圧し、動ベクトル検出回路は、低域
通過フィルタ回路から出力される動画像信号を用いて、
ブロック内の一部の画素について評価を行ない、ブロッ
クマツチングにより動ベクトルを検出するようにしたも
のである。In order to eliminate such drawbacks, the motion vector detection device according to the present invention includes a low-pass filter circuit and a motion vector detection circuit, and the low-pass filter circuit suppresses spatial high-frequency components of the video signal. The motion vector detection circuit uses the motion image signal output from the low-pass filter circuit to
This method evaluates some pixels within a block and detects a motion vector by block matching.
本発明による動ベクトル検出装置においては、MCブロ
ック内の間引かれた一部の画素を用いてブロックマツチ
ングを行なっても、正確な動ベクトルが検出される。In the motion vector detection device according to the present invention, an accurate motion vector can be detected even if block matching is performed using some thinned out pixels in the MC block.
第1図は、本発明の詳細な説明する説明図である。同図
において、TIは入力端子、2は二次元低域通過フィル
タ回路、3は動ベクトル検出回路、2aおよび3aはM
Cブロック、T2は出力端子である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the present invention in detail. In the figure, TI is an input terminal, 2 is a two-dimensional low-pass filter circuit, 3 is a motion vector detection circuit, and 2a and 3a are M
C block, T2 is an output terminal.
第1図ではMCブロック2a、3aのサイズを8X8(
64画素)としている(図は略して3×3である)。ま
ず、動画像信号aは、二次元低域通過フィルタ回路2に
より、空間的に高域成分をカットされる。そして、動ベ
クトル検出回路3において、MCブロック毎に、MCブ
ロック内の間引かれた画素(例えば1/2間引きで32
画素となる)に対して評価関数を計算する、いわゆるフ
ロ・ツクマツチングにより動ベクトル検出が行なわれる
。In Figure 1, the size of MC blocks 2a and 3a is 8x8 (
64 pixels) (3×3 is omitted in the figure). First, the two-dimensional low-pass filter circuit 2 spatially cuts high-frequency components of the moving image signal a. Then, in the motion vector detection circuit 3, for each MC block, the thinned pixels in the MC block (for example, 32
Motion vector detection is performed by so-called flow matching, which calculates an evaluation function for each pixel (which becomes a pixel).
ここで、MCブロック内の間引かれた画素に対してブロ
ックマツチングによる動ベクトル検出が行なわれること
になるが、画素を間引(前の画像信号に対して予め二次
元低域通過フィルタ回路2により高域成分をカプトして
いるため、間引きによる高域成分での折り返し雑音によ
る影響を受けることがなく、各ブロックにおいて揃った
動ベクトルが得られることになり、正確な動ベクトルを
検出することが可能となる。Here, motion vector detection will be performed by block matching on the thinned out pixels in the MC block, but the pixels are thinned out (previous image signals are processed using a two-dimensional low-pass filter). 2, the high-frequency components are captured, so there is no effect of aliasing noise in the high-frequency components due to thinning, and uniform motion vectors are obtained in each block, allowing accurate motion vector detection. becomes possible.
次に、本発明の一実施例について第2図〜第6図を用い
て説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 2 to 6.
第2図は、本発明による動ベクトル検出装置の一実施例
を示すブロック系統図である。FIG. 2 is a block system diagram showing an embodiment of a motion vector detection device according to the present invention.
第2図の装置は、入力端子T1から動画像信号aを人力
し、出力端子T2から動ベクトルbを得るものである。The apparatus shown in FIG. 2 manually inputs a moving image signal a from an input terminal T1 and obtains a moving vector b from an output terminal T2.
同図において、二次元低域通過フィルタ回路2は、空間
周波数領域において高周波成分を除去する二次元フィル
タ回路である。この二次元フィルタ回路の簡単な例とし
ては次式に示す伝達関数で表わすものがある。In the figure, a two-dimensional low-pass filter circuit 2 is a two-dimensional filter circuit that removes high frequency components in the spatial frequency domain. A simple example of this two-dimensional filter circuit is one expressed by the transfer function shown in the following equation.
Z−1・W−’ (2+Z’+Z−’)(2+W’+W
−’)/4ただし、Zは水平方向の遅延演算子、Wは垂
直方向の遅延演算子である。Z-1・W-'(2+Z'+Z-')(2+W'+W
-')/4 where Z is a horizontal delay operator and W is a vertical delay operator.
フレームメモリ4は、二次元低域通過フィルタ回路2の
出力画像信号Cを1フレーム遅延するメモリ回路である
。動ベクトル検出回路3は、画像信号C(現フレーム信
号)および画像信号d(前フレーム信号)とを入力して
、動ベクトルbを出力する回路である。この動ベクトル
検出回路3においては、ある定められた大きさのMCブ
ロック(例えば8画素×8ライン)毎に、間引かれた画
素に対して、現フレーム信号Cと前フレーム信号dとの
差分を算出し、これらの差分の絶対値和が計算される。The frame memory 4 is a memory circuit that delays the output image signal C of the two-dimensional low-pass filter circuit 2 by one frame. The motion vector detection circuit 3 is a circuit that receives an image signal C (current frame signal) and an image signal d (previous frame signal) and outputs a motion vector b. In this motion vector detection circuit 3, the difference between the current frame signal C and the previous frame signal d is calculated for the thinned out pixels for each MC block of a certain predetermined size (for example, 8 pixels x 8 lines). is calculated, and the sum of absolute values of these differences is calculated.
そして、この計算は、各試行ベクトルに対して行なわれ
、この値が最小である試行ベクトルを最適な動ベクトル
とし、動ベクトルbとして出力端子T2から出力する。This calculation is performed for each trial vector, and the trial vector with the smallest value is determined to be the optimal motion vector and is outputted from the output terminal T2 as the motion vector b.
この動ベクトル検出回路4の具体的な実現方法等の詳細
は、文献(古閑、平野、大木、飯沼、「会議テレビ信号
の動き補償フレーム間符号化」、信学技報画工研資、■
ε81−54号、7月、1981)に記述されている。The details of the concrete implementation method of this motion vector detection circuit 4 can be found in the literature (Furuga, Hirano, Ohki, Iinuma, "Motion Compensated Interframe Coding of Conference Television Signals", IEICE Technical Report Gakoken Fund, ■
ε81-54, July, 1981).
次に、第3図〜第6図を用いて、本装置において正確な
動ベクトルが検出可能であることを説明する。Next, using FIGS. 3 to 6, it will be explained that an accurate motion vector can be detected with this apparatus.
第3図fan、 (b)は、第2図中の画像信号aの画
素配置と、その空間周波数スペクトルを示したものであ
る。ここでは、第3図(alに示すように画像信号は帯
域制限されていないが、記載の都合上、第3図fblに
示すように正方形の形に帯域制限されているものとする
。FIG. 3(b) shows the pixel arrangement of the image signal a in FIG. 2 and its spatial frequency spectrum. Here, although the image signal is not band-limited as shown in FIG. 3(al), for convenience of description, it is assumed that the band is limited in a square shape as shown in FIG. 3(fbl).
第4図(al、 (b)は、二次元低域通過フィルタ回
路2の出力である画像信号Cの画素配置と、その空間周
波数スペクトルを示したものである。第4図(b)の二
次元空間周波数スペクトルから分かるように、画像信号
の空間周波数の高域成分がカットされている。4(al) and (b) show the pixel arrangement of the image signal C, which is the output of the two-dimensional low-pass filter circuit 2, and its spatial frequency spectrum. As can be seen from the dimensional spatial frequency spectrum, the high spatial frequency components of the image signal are cut.
第5図(a)は動ベクトル検出回路3においてMCブロ
ック内の評価関数の計算に用いられる画素配置を示した
ものである。第5図(alに示すように、本実施例では
、動ベクトル検出時、MCブロック内の画素をラインオ
フセットさせて1/2に間引いた画素に対してブロック
マツチングを行なう。FIG. 5(a) shows the pixel arrangement used in the motion vector detection circuit 3 to calculate the evaluation function within the MC block. As shown in FIG. 5 (al), in this embodiment, when detecting a motion vector, the pixels in the MC block are line-offseted and the pixels thinned out to 1/2 are subjected to block matching.
すなわち、このMCブロック内で間引かれた画素に対し
てフレーム間で差分の絶対値和を計算し動ベクトルを求
めるが、この時、第6図に示すように、画素を間引くこ
とにより、通常、高域成分において折り返し雑音による
影響5を受けることになる。しかし、第5図(b)に示
す空間周波数スペクトルから分かるように、二次元低域
通過フィルタ回路2により空間的に高周波成分をカント
しているため、この折り返し雑音の影響5を受けること
がなく、各MCブロックにおいて揃った動ベクトルを検
出することができる。That is, the sum of absolute values of differences between frames is calculated for pixels thinned out within this MC block to obtain a motion vector. At this time, as shown in Figure 6, by thinning out pixels, , the high-frequency components are affected by aliasing noise. However, as can be seen from the spatial frequency spectrum shown in FIG. 5(b), the two-dimensional low-pass filter circuit 2 spatially cants the high frequency components, so it is not affected by this aliasing noise 5. , uniform motion vectors can be detected in each MC block.
以上説明したように本発明は、動画像信号の空間的高域
成分をカントした画像信号に対してブロックマツチング
による動ベクトル検出を行なうことにより、高域成分に
おける折り返し雑音による影響を除去できるので、MC
ブロック内の間引かれた一部の画素を用いてブロックマ
ツチングを行なっても、正確な動ベクトルを検出するこ
とができる効果がある。As explained above, the present invention can remove the influence of aliasing noise in high-frequency components by performing motion vector detection by block matching on an image signal in which the spatial high-frequency components of a moving image signal are canted. , M.C.
Even if block matching is performed using some thinned out pixels within a block, an accurate motion vector can be detected.
第1図は本発明の詳細な説明するための説明図、第2図
は本発明による動ベクトル検出装置の一実施例を示すブ
ロック系統図、第3図〜第5図はMCブロックの画素配
置とその空間周波数スペクトルを示す説明図、第6図は
従来における空間周波数スペクトルを示す説明図、第7
図は従来の動ベクトル検出装置を示すブロック系統図で
ある。
2・・・二次元低域通過フィルタ回路、3・・・動ベク
トル検出回路、4・・・フレームメモリ、T1・・・入
力端子、T2・・・出力端子。
第1図
特許出願人 日本電気株式会社FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the present invention in detail, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the motion vector detection device according to the present invention, and FIGS. 3 to 5 are pixel arrangements of MC blocks. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the conventional spatial frequency spectrum. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the spatial frequency spectrum.
The figure is a block system diagram showing a conventional motion vector detection device. 2... Two-dimensional low-pass filter circuit, 3... Motion vector detection circuit, 4... Frame memory, T1... Input terminal, T2... Output terminal. Figure 1 Patent applicant NEC Corporation
Claims (1)
動ベクトル検出装置において、低域通過フィルタ回路と
動ベクトル検出回路とを備え、前記低域通過フィルタ回
路は、前記動画像信号の空間的高域成分を抑圧し、前記
動ベクトル検出回路は、前記低域通過フィルタ回路から
出力される動画像信号を用いて、ブロック内の一部の画
素について評価を行ない、ブロックマッチングにより前
記動ベクトルを検出することを特徴とする動ベクトル検
出装置。A motion vector detection device for detecting a vector signal representing motion information of a video signal, comprising a low-pass filter circuit and a motion vector detection circuit, the low-pass filter circuit detecting spatial high-frequency information of the video signal. The motion vector detection circuit evaluates some pixels in the block using the video signal output from the low-pass filter circuit, and detects the motion vector by block matching. A motion vector detection device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1095378A JPH02274083A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Dynamic vector detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1095378A JPH02274083A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Dynamic vector detecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02274083A true JPH02274083A (en) | 1990-11-08 |
Family
ID=14135983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1095378A Pending JPH02274083A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Dynamic vector detecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02274083A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05260460A (en) * | 1992-03-09 | 1993-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motion detector |
JPH05336512A (en) * | 1992-06-03 | 1993-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motion detecting device |
WO2002037860A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Moving vector detector |
JP2008252591A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toshiba Corp | Interpolation frame generation device, interpolation frame generation method, and broadcast receiver |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0216887A (en) * | 1988-07-04 | 1990-01-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Picture encodor |
JPH02121481A (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Picture storage system |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP1095378A patent/JPH02274083A/en active Pending
Patent Citations (2)
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