JPH0258988A - Picture signal movement detecting device - Google Patents

Picture signal movement detecting device

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JPH0258988A
JPH0258988A JP63210371A JP21037188A JPH0258988A JP H0258988 A JPH0258988 A JP H0258988A JP 63210371 A JP63210371 A JP 63210371A JP 21037188 A JP21037188 A JP 21037188A JP H0258988 A JPH0258988 A JP H0258988A
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JP
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block
value
motion
amount
circuit
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JP63210371A
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Tetsujiro Kondo
哲二郎 近藤
Yasuhiro Fujimori
泰弘 藤森
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Sony Corp
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Sony Corp
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent that a moving block and a still block are erroneously decided by introducing a value having the minimum influence of a noise as the value to express the moving amount of each block unit. CONSTITUTION:One picture is partitioned into many three-dimensional blocks, the maximum value MAX3, the minimum value MIN3, and a dynamic range DR3 of picture element data included in each block are obtained, and further, the moving amount of a sample unit, for example, a frame difference FDi, is detected from the picture element data which are chronologically different and included in the same block. This frame difference TDi and plural thresholds are compared, and the number of samples included in plural areas to be prescribed by the thresholds is obtained. The existence of the movement of the block is detected based on the number of the samples. Thus, since the value to indicate the moving amount of the block is hardly influenced by the noise, the static block and the dynamic block can be correctly decided.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像信号の高能率符号化装置に適用される
画像信号の動き検出装置、特に、ディジタルビデオ信号
を磁気テープに記録する場合に、記録されるデータの伝
送レートを伝送路と対応した所定の値に制御するような
情報量制御装置に使用される画像信号の動き検出装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a motion detection device for an image signal applied to a high-efficiency encoding device for an image signal, particularly when recording a digital video signal on a magnetic tape. The present invention relates to an image signal motion detection device used in an information amount control device that controls the transmission rate of recorded data to a predetermined value corresponding to a transmission path.

〔発明の概要] この発明では、ダイナミックレンジに応じて符号化ビッ
ト数が可変の可変長符号化を行う時に、発生情報量が伝
送路の伝送容量を超えないように制御する情報量制御装
置で必要とされる画像信号の動き検出装置において、 サンプル単位の動き量が複数のしきい値と比較され、複
数のしきい値で規定される複数の領域に含まれるサンプ
ル数が求められ、これらの複数の領域に含まれるクサン
プル数に基づいて、ブロックの動きの有無が検出され、 従って、ノイズのために、静止ブロックが動きブロック
と誤って判定されることを防止するようにしたものであ
る。
[Summary of the Invention] The present invention provides an information amount control device that controls the amount of generated information so that it does not exceed the transmission capacity of a transmission path when performing variable length encoding in which the number of encoded bits is variable depending on the dynamic range. In the required image signal motion detection device, the amount of motion in sample units is compared with multiple thresholds, the number of samples included in multiple areas defined by multiple thresholds is determined, and these The presence or absence of movement in a block is detected based on the number of samples contained in multiple regions, thus preventing a stationary block from being mistakenly determined as a moving block due to noise. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本願出願人は、特願昭59−266407号明細書に記
載されているような、2次元ブロック内に含まれる複数
画素の最大値及び最小値の差であるダイナミックレンジ
を求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行
う高能率符号化装置を提案している。また、特願昭60
−232789号明細書に記載されているように、複数
フレームに各々含まれる領域の画素から形成された3次
元ブロックに関してダイナミックレンジに適応した符号
化を行う高能率符号化装置が提案されている。更に、特
願昭60−268817号明細書に記載されているよう
に、量子化を行った時に生じる最大歪みが一定となるよ
うに、ダイナミックレンジに応じてビット数が変化する
可変長符号化方法が提案されている。
The applicant of this application calculates the dynamic range, which is the difference between the maximum and minimum values of multiple pixels included in a two-dimensional block, as described in Japanese Patent Application No. 59-266407, and calculates the dynamic range based on this dynamic range. A high-efficiency encoding device that performs adaptive encoding is proposed. Also, a special request in 1986
As described in Japanese Patent No. 232,789, a high-efficiency encoding device has been proposed that performs encoding adapted to the dynamic range of a three-dimensional block formed from pixels in areas included in each of a plurality of frames. Furthermore, as described in Japanese Patent Application No. 60-268817, there is a variable length encoding method in which the number of bits changes depending on the dynamic range so that the maximum distortion caused when quantization is constant. is proposed.

上述のダイナミックレンジに適応した高能率符号化(A
DRCと称する)は、伝送すべきデータ量を大幅に圧縮
できるので、ディジタルVTRに通用して好適である。
High-efficiency encoding (A
(referred to as DRC) can greatly compress the amount of data to be transmitted, and is suitable for use with digital VTRs.

特に、可変長ADRCは、圧縮率を高くすることができ
る。しかし、可変長ADRCは、伝送データの量が画像
の内容によって変動するため、所定量のデータを1トラ
ツクとして記録するディジタルVTRのような固定レー
トの伝送路を使用する時には、バッファリングの処理が
必要である。
In particular, variable length ADRC can increase the compression ratio. However, with variable length ADRC, the amount of data to be transmitted varies depending on the image content, so when using a fixed rate transmission path such as a digital VTR that records a predetermined amount of data as one track, buffering processing is required. is necessary.

可変長ADRCのバッファリングの方式として、本願出
願人は、特願昭61−257586号明細書に記載され
ているように、積算型のダイナミックレンジ度数分布を
形成し、この度数分布に対して、予め用意されているし
きい値のセットを適用し、所定期間例えば1フレ一ム期
間の発生データ量を求め、発生データ量が目標値を超え
ないように、制御するものを提案している。
As a buffering method for variable length ADRC, the applicant of the present application forms an integrated type dynamic range frequency distribution as described in Japanese Patent Application No. 61-257586, and for this frequency distribution, It has been proposed that a set of threshold values prepared in advance is applied to determine the amount of generated data over a predetermined period, for example, one frame period, and control is performed so that the amount of generated data does not exceed a target value.

第8図は、上記の出願に示された積算型の度数分布グラ
フを示す。第8図の横軸がダイナミックレンジDRであ
り、縦軸がブロック単位の発生度数である。横軸に記入
されたTI−T4がしきい値である。このしきい値T1
〜T4により、量子化ビット数が決定される。即ち、(
最大値〜T■)の範囲のダイナミックレンジDRの場合
には、量子化ビット数が4ビ・ットとされ、(Tl−1
〜T2)の範囲の場合には、量子化ビット数が3ビツト
とされ、(72−1〜T3)の範囲の場合には、量子化
ビット数が2ビツトとされ、(T3−1〜T4)の範囲
の場合には、量子化ビット数が1ビツトとされ、(T4
−1〜最小値)の範囲の場合には、量子化ビット数が0
ビツト(コード信号が伝送されない)とされる。
FIG. 8 shows a frequency distribution graph of the cumulative type shown in the above-mentioned application. The horizontal axis in FIG. 8 is the dynamic range DR, and the vertical axis is the frequency of occurrence in blocks. TI-T4 written on the horizontal axis is the threshold value. This threshold T1
~T4 determines the number of quantization bits. That is, (
In the case of a dynamic range DR in the range of maximum value to T■), the number of quantization bits is set to 4 bits, and (Tl-1
-T2), the number of quantization bits is set to 3 bits, and in the range of (72-1 to T3), the number of quantization bits is set to 2 bits, and (T3-1 to T4). ), the number of quantization bits is set to 1 bit, and (T4
-1 to minimum value), the number of quantization bits is 0.
bit (no code signal is transmitted).

積算型の度数分布は、1フレ一ム期間内のダイナミック
レンジDRの度数分布を求める場合、最大値からしきい
値TI迄のダイナミックレンジDRの発生度数に対して
、しきい値(Tl−1)からしきい値T2迄の発生度数
を積算する。次のしきい値(T2−1)からしきい値T
3迄の発生度数も同様に積算する。以下、同様の処理を
繰り返す。従って、ダイナミックレンジDRが最小値の
発生度数は、1フレーム内に含まれるブロックの総数(
MXN)と等しくなる。
In the cumulative type frequency distribution, when calculating the frequency distribution of the dynamic range DR within one frame period, the threshold value (Tl-1 ) to the threshold value T2. Threshold T from next threshold (T2-1)
The frequencies of occurrence up to 3 are also accumulated in the same way. Thereafter, similar processing is repeated. Therefore, the frequency of occurrence of the minimum dynamic range DR is the total number of blocks included in one frame (
MXN).

このように、積算型の度数分布を形成すると、しきい値
TI迄の積算度数がXI となり、しきい値T2迄の積
算度数が(xt+X、)となり、しきい値T3迄の積算
度数が(XI +Xz +X、)となり、しきい値T4
迄の積算度数が(χ、 +xz 十X3 + X4 )
となる。従って、1フレ一ム期藺の発生情報量(合計ビ
ット数)は、次式で示すものとなる。
In this way, if we form a cumulative frequency distribution, the cumulative frequency up to the threshold TI will be XI, the cumulative frequency up to the threshold T2 will be (xt+X,), and the cumulative frequency up to the threshold T3 will be ( XI +Xz +X, ), and the threshold value T4
The cumulative frequency up to (χ, +xz 1X3 + X4)
becomes. Therefore, the amount of information generated during one frame period (total number of bits) is expressed by the following equation.

4 (XI   O)+3 ((x+ +x、)   
XI 〕+2 [(x+ +xt +X3 )−(x+
 +xz ))+l ((x、+xt+X、+x4 )
−(x+ +xt +x、):1=4x+ +3xt 
+2x:l +Xa上述の発生情報量が目標値を超えな
いように、しきい値T1〜T4が設定される。しきい値
を変えて、最適なしきい値を求める場合、しきい値に応
じて上記のx1〜x4の値が変えられ、各しきい値のセ
ット毎に発生情報量の算出がなされる。
4 (XI O)+3 ((x+ +x,)
XI]+2 [(x+ +xt +X3)-(x+
+xz ))+l ((x, +xt+X, +x4)
−(x+ +xt +x,): 1=4x+ +3xt
+2x:l +Xa Threshold values T1 to T4 are set so that the amount of generated information described above does not exceed the target value. When changing the threshold value to find an optimal threshold value, the values of x1 to x4 described above are changed according to the threshold value, and the amount of generated information is calculated for each set of threshold values.

従って、−旦、積算型の度数分布表を作成しておけば、
発生情報量の算出が迅速に行うことができる。
Therefore, if you create a cumulative frequency distribution table,
The amount of generated information can be calculated quickly.

上述のように、レベル方向の例えば4個のしきい値を変
えて、伝送データのレートを目標値に収束させる方式は
、量子化雑音等の歪みを低減させる面で、性能上、不十
分であった。
As mentioned above, the method of converging the transmission data rate to a target value by changing, for example, four thresholds in the level direction, is insufficient in terms of performance in terms of reducing distortions such as quantization noise. there were.

そこで、二つのフレームに夫々属する二つの領域から構
成される3次元ブロックのADRCの場合に、レベル方
向のしきい値を変えるのみならず、駒落とし処理のため
のしきい値をも変えて、復元画質の劣化を抑えながら伝
送データのバッファリング処理を達成できる高能率符号
化装置が提案されている。
Therefore, in the case of ADRC of a three-dimensional block consisting of two areas belonging to two frames, we not only change the threshold in the level direction, but also change the threshold for frame drop processing. High-efficiency encoding devices have been proposed that can buffer transmission data while suppressing deterioration in restored image quality.

例えば特願昭62−133924号明細書では、第9図
に示すように、ブロックのダイナミックレンジDR3と
ブロック内の最大フレーム差ΔF(1ブロツクを構成す
る二つの領域間のサンプル単位の差の絶対値の最大値で
、例えば0〜19の範囲で19を超える最大フレーム差
がクリップされている)とを軸とする度数分布表を形成
する方式が示されている。即ち、各ブロックの最大フレ
ーム差ΔF以下の範囲には、+2の値が割り当てられ、
最大フレーム差ΔFを超える範囲には、+1の値が割り
当てられる。これは、駒落としの有無を決定するための
動き判定の時に、動き判定のしきい値MTHとブロック
の最大フレーム差ΔFとが比較され、(ΔF≧MT)I
)の時は、駒落としがされず、(ΔF<MTH)の時は
、駒落としがされ、駒落としがされる場合の発生情報量
は、駒落としがされない場合の発生情報量の%となるか
らである。
For example, in the specification of Japanese Patent Application No. 62-133924, as shown in FIG. A method is shown in which a frequency distribution table is formed with the axis being the maximum value (for example, in the range of 0 to 19, where the maximum frame difference exceeding 19 is clipped). That is, a value of +2 is assigned to the range below the maximum frame difference ΔF of each block,
The range exceeding the maximum frame difference ΔF is assigned a value of +1. This means that when making a motion judgment to determine whether or not a frame is dropped, the motion judgment threshold MTH and the maximum frame difference ΔF of the block are compared, and (ΔF≧MT) I
), no frames are dropped; when (ΔF<MTH), frames are dropped; the amount of information generated when frames are dropped is % of the amount of information generated when no frames are dropped. It is from.

全画面に含まれるブロックに関する上述の度数分布表が
形成され、次に、最大フレーム差ΔF毎に、ダイナミッ
クレンジDR3の255からOに向かって度数が積算さ
れることにより、積算型の度数分布表が得られる。第1
0図は、このようにして最大フレーム差ΔFの各々に関
して求められた積算型の度数分布表を示す。この積算型
の度数分布表を使用して、発生情報量が目標値を超えな
いようなレベルに関するしきい値のセット及び動きしき
い値MTHが求められる。この動きしきい値MTHを使
用して駒落とし処理がされると共に、しきい値のセット
を使用して可変長のADRC(ダイナミックレンジに適
応した符号化)がなされる。
The above-mentioned frequency distribution table regarding the blocks included in the entire screen is formed, and then the frequency is accumulated from 255 to O in the dynamic range DR3 for each maximum frame difference ΔF, thereby creating an integrated frequency distribution table. is obtained. 1st
FIG. 0 shows the cumulative frequency distribution table obtained for each of the maximum frame differences ΔF in this manner. Using this cumulative frequency distribution table, a set of threshold values and a motion threshold MTH regarding a level at which the amount of generated information does not exceed the target value are determined. Frame drop processing is performed using this motion threshold MTH, and variable length ADRC (coding adapted to dynamic range) is performed using a set of thresholds.

また、特願昭62−13’3925号明細書には、駒落
とし処理が平均化処理であるために、静止ブロックのダ
イナミックレンジDR2が動きブロックのダイナミック
レンジDR3より小さくなることを考慮して、度数分布
表を作成する方式が記載されている。第11図は、各ブ
ロックのダイナミックレンジDR2及びDR3の両者を
求め、ブロックの最大フレーム差ΔF以下のダイナミッ
クレンジDR3の範囲に+2を割り当て、最大フレーム
差ΔFを超える範囲に+1を割り当てることで構成され
る度数分布表を示している。
Further, in the specification of Japanese Patent Application No. 62-13'3925, it is stated that since the frame dropping process is an averaging process, the dynamic range DR2 of a still block is smaller than the dynamic range DR3 of a moving block. A method for creating a frequency distribution table is described. Figure 11 is constructed by determining both the dynamic ranges DR2 and DR3 of each block, and assigning +2 to the range of dynamic range DR3 that is less than or equal to the maximum frame difference ΔF of the block, and +1 to the range that exceeds the maximum frame difference ΔF. The table shows the frequency distribution table.

更に、特願昭63−183781号明細書には、最大フ
レーム差ΔFとダイナミックレンジDR3とで定まる位
置にブロックの度数を集計して度数分布表を作成する方
式が示されている。この度数分布表の作成について、第
12図〜第14図を参照して説明する。第12図におい
て、縦軸がダイナミックレンジDR3を示し、横軸が最
大フレーム差ΔFを示す。最大フレーム差ΔFは、(0
〜255)の範囲の値をとりうる。処理の簡単化のため
に、前述のように、所定値以上の最大フレーム差を全て
所定値に置き換えても良い。
Furthermore, Japanese Patent Application No. 183781/1983 discloses a method of creating a frequency distribution table by totaling the frequencies of blocks at positions determined by the maximum frame difference ΔF and the dynamic range DR3. Creation of this frequency distribution table will be explained with reference to FIGS. 12 to 14. In FIG. 12, the vertical axis shows the dynamic range DR3, and the horizontal axis shows the maximum frame difference ΔF. The maximum frame difference ΔF is (0
~255). To simplify the process, all maximum frame differences greater than or equal to a predetermined value may be replaced with a predetermined value, as described above.

各ブロックのダイナミックレンジDR3と最大フレーム
差ΔFとで規定される位置に、発生度数が書き込まれ、
2フレ一ム期間にわたって、度数が集計される。第12
図において、図示が省略されている領域の発生度数は、
簡単のため全てOとしている。
The frequency of occurrence is written in the position defined by the dynamic range DR3 and the maximum frame difference ΔF of each block,
The frequencies are tallied over two frame periods. 12th
In the figure, the frequency of occurrence of areas that are omitted from illustration is as follows:
For simplicity, all are set to O.

2フレ一ム期間に渡って集計された度数分布表が積算型
に変換される。積算は、最大フレーム差ΔF及びダイナ
ミックレンジDR3の両者の方向でなされる。第13図
Aに示す表は、第12図に示す表に関して、最大フレー
ム差ΔFの255から0に向かう方向に積算した結果、
得られるものである。次に、ダイナミックレンジDR3
の255から0に向かう方向に第13図Aの表が積算さ
れることにより、第13図Bに示す表が得られる。
The frequency distribution table compiled over two frame periods is converted into an integrated type. Integration is performed in both directions of maximum frame difference ΔF and dynamic range DR3. The table shown in FIG. 13A is the result of integrating the maximum frame difference ΔF in the direction from 255 to 0 with respect to the table shown in FIG.
That's what you get. Next, dynamic range DR3
By integrating the table in FIG. 13A in the direction from 255 to 0, the table shown in FIG. 13B is obtained.

第13同日に示す表が積算型の度数分布表である。The table shown on the 13th day is a cumulative frequency distribution table.

(ΔF=O,DR3=O)の時の度数(第13図Bでは
、47)が2フレ一ム期間のブロックの総数である。
The frequency (47 in FIG. 13B) when (ΔF=O, DR3=O) is the total number of blocks in a two-frame period.

この積算型の度数分布表を用いて最適なしきい値のセッ
ト及び動きしきい値MTHが決定される。
An optimal threshold set and motion threshold MTH are determined using this cumulative frequency distribution table.

この決定の方法としては、動きしきい値MTHとして、
復元画像にジャーキネスが発生しない程度の初期値を与
え、レベル方向のしきい値を動かすことにより、発生情
報量(合計ビット数)が目標値を超えないしきい値セッ
トを決定する。若し、目標値に追い込めない場合には、
動きしきい値MTtlを動かして、再び、目標値を超え
ないしきい値セットが探される。
As a method for this determination, as the motion threshold MTH,
By giving an initial value that does not cause jerkiness in the restored image and moving the threshold in the level direction, a threshold set is determined in which the generated information amount (total number of bits) does not exceed the target value. If you cannot reach the target value,
By moving the motion threshold MTtl, a threshold set that does not exceed the target value is searched again.

第14図Aを参照して、第13図に示す度数分布表を使
用して発生情報量を算出する処理について説明する。
With reference to FIG. 14A, a process for calculating the amount of generated information using the frequency distribution table shown in FIG. 13 will be described.

動きしきい値MTHが与えられる時に、(ΔF≦MT1
1)の範囲が静止ブロックとして扱われ、(ΔF>MT
H)の範囲が動きプロ・ンクとして扱われる。
When the motion threshold MTH is given, (ΔF≦MT1
1) is treated as a stationary block, and (ΔF>MT
The range of H) is treated as a motion pro-nk.

静止ブロックに関しては、16個の画素(1ブロツクに
含まれる画素)の符号化コード信号が発生し、動きブロ
ックに関しては、32個の画素の符号゛化コード信号が
発生する。
For a still block, an encoded code signal of 16 pixels (pixels included in one block) is generated, and for a motion block, an encoded code signal of 32 pixels is generated.

レベル方向のしきい値T1〜T4が与えられる時に、下
記のように、符号化ビット数が割り当てられる。
When threshold values T1 to T4 in the level direction are given, the number of encoding bits is allocated as follows.

(T4>DR3)の時、θビット (T3>DR3≧T4)の時、1ビツト(T2>DR3
≧73)の時、2ビツト(Tl>DR3≧T2)の時、
3ビツト(DR3≧Tl)の時、4ビツト 動きしきい値MTHとレベル方向のしきい値T1〜T4
とにより、度数分布表は、第14図Aに示すように10
個の領域に分割される。各領域に含まれる度数の合計を
MOO〜M41として表すと、コード信号に関しての2
フレ一ム期間のデータ量DAv(ビット数)は、次式で
算出される。
When (T4>DR3), θ bit (T3>DR3≧T4), 1 bit (T2>DR3)
≧73), 2 bits (Tl>DR3≧T2),
When 3 bits (DR3≧Tl), 4 bit motion threshold MTH and level direction thresholds T1 to T4
Therefore, the frequency distribution table is 10 as shown in Figure 14A.
divided into several areas. If the total frequency included in each region is expressed as MOO~M41, then 2
The data amount DAv (number of bits) for a frame period is calculated by the following formula.

DAv= I X 16 XM10+ I X 32 
XMII2X 16XM20+2X32XM213 X
 16 XM30+3 X 32 XM314X16X
M40+4X32XM41 =16 (M10+ 2 M11+ 2 M20+ 4
 M21+ 3 M3Q+ 6 M31+ 4 M40
+ 8 M41)=16 ((M10+M11+M2O
4M21+M3Q+M31+M40+M41) +(M11+M21+M31+M41)+ (M20+
M21+M30+M31+M40+M41)+ (M2
1+M31+M41) +(M30+M31+M40+M41)+(M31十M
41) + (M40+M41) +  (M41)  ) 2フレ一ム期間の発生情報量は、上式のダイナミックレ
ンジに応じて可変のデータ量DAvに対して、固定のデ
ータ1tDAf(ビット数)を加算したものである。固
定のデータ量DAfは、DR3及びMIN3と判定コー
ドSJとを加算した17ビツトにブロックの総数を乗じ
たビット数である。
DAv= I X 16 XM10+ I X 32
XMII2X 16XM20+2X32XM213
16 XM30+3 X 32 XM314X16X
M40+4X32XM41 =16 (M10+ 2 M11+ 2 M20+ 4
M21+ 3 M3Q+ 6 M31+ 4 M40
+ 8 M41)=16 ((M10+M11+M2O
4M21+M3Q+M31+M40+M41) +(M11+M21+M31+M41)+ (M20+
M21+M30+M31+M40+M41)+ (M2
1+M31+M41) +(M30+M31+M40+M41)+(M31 10M
41) + (M40+M41) + (M41) ) The amount of information generated during a two-frame period is calculated by adding the fixed data 1tDAf (number of bits) to the variable data amount DAv according to the dynamic range in the above formula. It is something. The fixed data amount DAf is the number of bits obtained by multiplying 17 bits, which is the sum of DR3 and MIN3 and the determination code SJ, by the total number of blocks.

上述の式から分るように、複数の領域の度数M00〜M
41を選択的に積算することでデータ1lDAVが算出
される。上式の()で括られた度数の積算値は、第13
図Bに示される積算型の度数分布表から直ちに得ること
ができる。
As can be seen from the above formula, the frequencies of multiple regions M00~M
Data 11DAV is calculated by selectively integrating 41. The integrated value of the frequencies enclosed in parentheses in the above formula is the 13th
This can be readily obtained from the cumulative frequency distribution table shown in Figure B.

第14図Bは、積算型の度数分布表において、上式の(
)で括られた積算値NIO〜N41の位置を示す。これ
らの積算値は、下記のように対応する。
Figure 14B shows the cumulative frequency distribution table for the above equation (
) indicates the positions of integrated values NIO to N41. These integrated values correspond as shown below.

N10= (M10+M11+M20+M21十M30
+M31+M40+M41) N11= (M11+M21+M31+M41)N20
= (M20+M21+M30+M31+M40+M4
1)N21= (M21+M31+M41)N30= 
(M30+M31+M40+M41)N31− (M3
1+M41) N40= (M40+M41) N41= (M41) 従って、積算型度数分布表を使用してデータ量DAvを
算出するには、 DAv= 16  (N10十N11+N20+N21
+N30+N31+N40+N41) の処理がなされる。
N10 = (M10 + M11 + M20 + M21 + M30
+M31+M40+M41) N11= (M11+M21+M31+M41)N20
= (M20+M21+M30+M31+M40+M4
1) N21= (M21+M31+M41) N30=
(M30+M31+M40+M41)N31- (M3
1 + M41) N40 = (M40 + M41) N41 = (M41) Therefore, to calculate the data amount DAv using the cumulative frequency distribution table, DAv = 16 (N10 + N11 + N20 + N21
+N30+N31+N40+N41) processing is performed.

の動き検出装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a motion detection device.

〔発明が解決しようとする課題〕 上述のように、先に提案されている情報量制御装置は、
ブロックの動き量を表す最大フレーム差ΔFと動きしき
い値MTHとを比較することにより、動きブロックと静
止ブロックとを判定していた。
[Problem to be solved by the invention] As mentioned above, the previously proposed information amount control device has the following problems:
A moving block and a stationary block are determined by comparing the maximum frame difference ΔF representing the amount of motion of a block with a motion threshold MTH.

最大フレーム差ΔFは、ブロック内の複数画素について
求められた現フレームのサンプルデータと前フレームの
サンプルデータとの差の絶対値の中の最大値である。従
って、ノイズによる突出したレベルの最大フレーム差Δ
Fが生じると、静止ブロックであるにもかかわらず、動
きブロックと誤って判定される。この結果、動きブロッ
クの割合が増加し、発生情報量が増加するので、復元画
像の画質が劣化する問題があった。
The maximum frame difference ΔF is the maximum value among the absolute values of the differences between the sample data of the current frame and the sample data of the previous frame, which are determined for a plurality of pixels in the block. Therefore, the maximum frame difference Δ with an outstanding level due to noise
When F occurs, the block is erroneously determined to be a motion block even though it is a stationary block. As a result, the proportion of motion blocks increases and the amount of generated information increases, resulting in a problem that the quality of the restored image deteriorates.

従って、この発明の目的は、ブロック単位の動き量を表
現する値として、ノイズの影響が少ない値を導入するこ
とにより、動きブロック及び静止ブロックの判定が誤る
ことが防止された画像信号〔課題を解決するための手段
〕 この発明では、ディジタル画像信号の複数フレームに属
する領域からなるブロックが静止ブロックか、又は動き
ブロックかを検出する画像信号の動き検出装置において
、 ブロック毎にサンプル単位の動き量を検出する回路3と
、 動き量を複数のしきい値と比較し、複数のしきい値で規
定される複数の領域に含まれるサンプル数を求め、複数
の領域に含まれるサンプル数に基づいてブロックの動き
の有無を判定する回路5゜11と、 が備えられている。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image signal that prevents erroneous determination of moving blocks and stationary blocks by introducing a value that is less affected by noise as a value expressing the amount of motion in units of blocks. Means for Solving] In the present invention, in an image signal motion detection device that detects whether a block consisting of areas belonging to multiple frames of a digital image signal is a still block or a moving block, the motion amount in units of samples is calculated for each block. A circuit 3 that detects the amount of motion is compared with a plurality of thresholds, calculates the number of samples included in the plurality of regions defined by the plurality of thresholds, and calculates the number of samples included in the plurality of regions based on the number of samples included in the plurality of regions. A circuit 5.11 for determining the presence or absence of block movement is provided.

〔作用〕[Effect]

この発明は、発生情報量が伝送路の伝送容量を超えない
ように、制御する情報量制御装置に使用される画像信号
の動き検出装置である。1枚の画像が多数の3次元ブロ
ックに分割され、各ブロックに含まれる画素データの最
大値MAX3、最小値MIN3及びダイナミックレンジ
DR3が求められ、また、時間的に異なり、且つ同一の
ブロックに含まれる画素データからサンプル単位の動き
量(例えばフレーム差FDi)が検出される。このフレ
ーム差FDiと複数のしきい値とが比較され、しきい値
で規定される複数の領域に含まれるサンプル数が求めら
れる。この複数の領域に含まれるサンプル数に基づいて
、ブロックの動きの有無が検出される。
The present invention is an image signal motion detection device used in an information amount control device that controls the amount of generated information so that it does not exceed the transmission capacity of a transmission path. One image is divided into a large number of three-dimensional blocks, and the maximum value MAX3, minimum value MIN3, and dynamic range DR3 of pixel data included in each block are determined. The amount of motion (for example, frame difference FDi) in units of samples is detected from the pixel data. This frame difference FDi is compared with a plurality of threshold values, and the number of samples included in the plurality of regions defined by the threshold values is determined. Based on the number of samples included in the plurality of areas, the presence or absence of block movement is detected.

この発明では、ブロック動き量を表す値がノイズの影響
を受けにくいものとされているので、静止ブロック及び
動きブロックの判定を正しく行うことができる。
In this invention, since the value representing the amount of block motion is not easily affected by noise, it is possible to correctly determine whether a stationary block or a moving block is present.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照し、下記
の順序に従って説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in the following order with reference to the drawings.

a、記録側の構成 り、ADRCエンコーダ c、ブロック動き量検出回路 a、記録側の構成 第1図は、この発明の一実施例の記録側の構成を示し、
第1図において、1で示す入力端子には、例えば1サン
プルが8ビツトに量子化されたディジタルビデオ信号が
供給される。このディジタルビデオ信号がブロック化回
路2に供給される。ブロック化回路2により、テレビジ
ョン走査の順序のデータがブロックの順序のデータに変
換される。
a. Configuration of the recording side; ADRC encoder c; Block motion detection circuit a; Configuration of the recording side FIG. 1 shows the configuration of the recording side of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a digital video signal in which one sample is quantized to 8 bits, for example, is supplied to an input terminal indicated by 1. This digital video signal is supplied to the blocking circuit 2. The blocking circuit 2 converts television scanning order data into block order data.

ブロック化回路2では、例えば(520ライン×720
画素)の1フレームの画面が第2図に示すように、(M
XN)ブロックに細分化される。1ブロツクは、例えば
第3図に示すように、(4ライン×4画素)の大きさの
2個の領域からなる。各領域は、時間的に連続する二つ
のフレームに属する。また、第4図に示すように、サン
プリングパターンがサブサンプリングにより、ブロック
間でオフセットを有するものとされている。第4図にお
いて、○が伝送される画素を示し、Δが伝送されない画
素を示し、次の2フレーム後の空間的に対応するブロッ
クでは、伝送及び間引きの画素が逆の関係とされる。こ
のようなサンプリングパターンは、受信側で間引かれた
画素の補間を行う場合、静止領域で良好な補間を可能と
する。ブロック化回路2からは、B II、  BB、
  B、3.  ・・・・B□のブロックの順序に変換
されたディジタルビデオ信号が発生する。
In the blocking circuit 2, for example, (520 lines x 720 lines
As shown in Figure 2, one frame screen of (M pixels)
XN) is subdivided into blocks. One block consists of two areas each having a size of (4 lines x 4 pixels), as shown in FIG. 3, for example. Each region belongs to two temporally consecutive frames. Further, as shown in FIG. 4, the sampling pattern has an offset between blocks due to subsampling. In FIG. 4, ◯ indicates a pixel that is transmitted, Δ indicates a pixel that is not transmitted, and in a spatially corresponding block two frames later, the transmitted and thinned out pixels have an opposite relationship. Such a sampling pattern enables good interpolation in a still area when interpolating thinned out pixels on the receiving side. From the blocking circuit 2, B II, BB,
B.3. ... A digital video signal converted into the block order of B□ is generated.

ブロック化回路2の出力信号が検出回路3及び遅延回路
4に供給される。検出回路3は、各ブロックの最大値M
AX3及び最小値MIN3を検出し、これらの差である
ダイナミックレンジDR3を検出すると共に、ブロック
のサンプル単位の動き量例えばフレーム差FDiを検出
する。1ブロツクを構成する二つの領域の間で、同一位
置の画素のデータ同士の差が求められ、この各画素の差
が絶対値に変換されて、フレーム差FDiとされる。即
ち、現フレームのデータをx、lとし、前フレームのデ
ータをX5i−+  iとすると、サンプル単位のフレ
ームFDiは、 F’Dix  x、  i−X@−1iとして求められ
る。
The output signal of the blocking circuit 2 is supplied to a detection circuit 3 and a delay circuit 4. The detection circuit 3 detects the maximum value M of each block.
AX3 and the minimum value MIN3 are detected, and the dynamic range DR3 which is the difference between them is detected, and the amount of motion of the block in units of samples, for example, the frame difference FDi is detected. The difference between the data of pixels at the same position between two areas constituting one block is determined, and this difference between each pixel is converted into an absolute value and set as a frame difference FDi. That is, if the data of the current frame are x, l and the data of the previous frame is X5i-+i, then the frame FDi in units of samples is obtained as F'Dix x, i-X@-1i.

検出回路3からのフレーム差FDiがブロック動き量(
N)検出回路5に供給され、検出回路3からのダイナミ
ックレンジDR3が度数分布発生回路6に供給される。
The frame difference FDi from the detection circuit 3 is the block motion amount (
N) The dynamic range DR3 from the detection circuit 3 is supplied to the frequency distribution generation circuit 6.

ブロック動き量検出回路5は、後述するように、ブロッ
ク毎の16個のフレーム差FDiを複数のしきい値と比
較し、複数のしきい値で規定される複数の領域に含まれ
るサンプル数を計数する。この計数値がブロック内のフ
レーム差の度数分布を示し、この度数分布を反映したブ
ロック動き量Nが形成される。ブロック動き量Nが度数
分布発生回路6に供給される。
As will be described later, the block motion amount detection circuit 5 compares the 16 frame differences FDi for each block with a plurality of threshold values, and calculates the number of samples included in a plurality of regions defined by the plurality of threshold values. Count. This count value indicates the frequency distribution of frame differences within the block, and a block motion amount N reflecting this frequency distribution is formed. The block motion amount N is supplied to the frequency distribution generation circuit 6.

この度数分布発生回路6は、ダイナミックレンジDR3
(=MAX3−MINa+1)を縦軸とし、ブロック動
き量Nを横軸とし、ブロック単位の発生度数を2フレ一
ム期間で集計する。このように形成された度数分布表が
積算型度数分布発生回路7に供給され、積算型の度数分
布表が形成される。
This frequency distribution generating circuit 6 has a dynamic range DR3.
(=MAX3-MINa+1) is taken as the vertical axis, the block movement amount N is taken as the horizontal axis, and the frequency of occurrence of each block is totaled over a period of two frames. The frequency distribution table formed in this way is supplied to the cumulative frequency distribution generation circuit 7, and an cumulative frequency distribution table is formed.

積算型の度数分布表を使用して、しきい値決定回路8が
最適なしきい値(レベルに関するしきい値T1〜T4及
び動きしきい値MTH)を決定する。
Using the cumulative frequency distribution table, the threshold determining circuit 8 determines optimal thresholds (level thresholds T1 to T4 and motion threshold MTH).

最適なしきい値とは、2フレーム当たりの合計ビット数
が伝送路の伝送容量を超えないように、符号化を行うこ
とが可能なしきい値を意味する。この最適なしきい値は
、動きしきい値MTHをパラメータとして求まる。しき
い値決定回路8と関連して、ROM9が設けられている
。このROM9には、最適なしきい値を求めるためのプ
ログラムが格納されている。
The optimal threshold value means a threshold value that allows encoding to be performed so that the total number of bits per two frames does not exceed the transmission capacity of the transmission path. This optimal threshold value is determined using the motion threshold value MTH as a parameter. A ROM 9 is provided in association with the threshold value determination circuit 8 . This ROM 9 stores a program for determining an optimal threshold value.

遅延回路4を介された画素データPDは、フレーム差検
出回路10に供給される。このフレーム差検出回路10
は、前述の検出回路3と同様にして、フレーム差FDl
を検出する。フレーム差検出回路10からのフレーム差
FDi及び画素データPDがブロック動き量検出回路5
と同様のブロック動き量(N)検出回路11に供給され
、ブロック単位の動き量を表現する値Nが検出される。
Pixel data PD passed through the delay circuit 4 is supplied to a frame difference detection circuit 10. This frame difference detection circuit 10
The frame difference FDl is calculated in the same way as the detection circuit 3 described above.
Detect. The frame difference FDi and pixel data PD from the frame difference detection circuit 10 are transferred to the block motion amount detection circuit 5.
The signal is supplied to a block motion amount (N) detection circuit 11 similar to the above, and a value N representing the motion amount in units of blocks is detected.

このブロック動きilNと画素データPDとが動き判定
回路12に供給される。この動き判定回路12は、しき
い、値決定回路8からの動きしきい値MTHとブロック
動き量Nとを比較し、処理しようとするブロックが動き
ブロックか、又は静止ブロックかを判定する。
This block motion ilN and pixel data PD are supplied to the motion determination circuit 12. The motion determination circuit 12 compares the motion threshold value MTH from the threshold value determination circuit 8 with the block motion amount N, and determines whether the block to be processed is a motion block or a stationary block.

(ブロック動き量N〉動きしきい値MTH)の関係にあ
るブロックが動きブロックと判定され、(ブロック動き
量N≦動きしきい値MT)I)の関係にあるブロックが
静止ブロックと判定される。動きブロックの画素データ
は、3次元ADRCエンコーダ13に供給される。また
、静止ブロックの画素データは、平均化回路14に供給
される。この平均化回路14は、■ブロックに含まれる
二つの領域の同一位置の画素のデータ同士を加算してか
ら%にして、元の1ブロツクの画素数の2の画素数のブ
ロックを形成する。このような処理は、防落とし処理と
称される。平均化回路14の出力信号が2次元AD、R
Cエンコーダ15に供給される。これらのエンコーダ1
3及び15には、しきい値決定回路8からしきい値T1
〜T4が供給されている。
Blocks with the relationship (block motion amount N>motion threshold MTH) are determined to be moving blocks, and blocks with the relationship (block motion amount N≦motion threshold MT) I) are determined to be stationary blocks. . The pixel data of the motion block is supplied to a three-dimensional ADRC encoder 13. Furthermore, the pixel data of the still block is supplied to the averaging circuit 14. This averaging circuit 14 adds the data of pixels at the same position in two areas included in the block (1), converts the data into %, and forms a block with the number of pixels equal to 2 of the original number of pixels in one block. Such processing is called drop-proofing processing. The output signal of the averaging circuit 14 is two-dimensional AD, R
The signal is supplied to the C encoder 15. These encoders 1
3 and 15, the threshold value T1 is supplied from the threshold value determining circuit 8.
~T4 is supplied.

3次元ADRCエンコーダ13では、(4ライン×4画
素×2フレーム)の計32個の画素データの中の最大値
MAX3.最小値MIN3が検出され、(MAX3−M
IN3+1−DR3)によりダイナミックレンジDR3
が求められる。このブロックのダイナミックレンジDR
3としきい値T1〜T4との関係から、コード信号DT
3のビット数が定まる。即ち、(DR3≧TI)のブロ
ックでは、4ビツトのコード信号が形成され、(TI>
DR3≧T2)のブロックでは、3ビツトのコード信号
が形成され、(T2>DR3≧T3)のブロックでは、
2ビツトのコード信号が形成され、(T3>DR3≧T
4)のブロックでは、1ビツトのコード信号が形成され
、(T4>DR3)のブロックでは、0ビツト、即ち、
コード信号が伝送されない。
The three-dimensional ADRC encoder 13 selects the maximum value MAX3. out of a total of 32 pixel data (4 lines x 4 pixels x 2 frames). The minimum value MIN3 is detected and (MAX3-M
Dynamic range DR3 due to IN3+1-DR3)
is required. Dynamic range DR of this block
3 and the threshold values T1 to T4, the code signal DT
The number of bits of 3 is determined. That is, in the block where (DR3≧TI), a 4-bit code signal is formed, and (TI>
In the block where DR3≧T2), a 3-bit code signal is formed, and in the block where (T2>DR3≧T3), a 3-bit code signal is formed.
A 2-bit code signal is formed, and (T3>DR3≧T
In the block 4), a 1-bit code signal is formed, and in the block (T4>DR3), a 0-bit code signal is formed, that is,
No code signal is transmitted.

例えば4ビツト量子化の符号化の場合には、検出された
ダイナミックレンジDR3が16(−24)分割され、
画素データの各々の最小値MIN3°を除去した後のデ
ータのレベルが属する範囲に対応した4ビツトのコード
信号DT3が発生される。
For example, in the case of 4-bit quantization encoding, the detected dynamic range DR3 is divided into 16 (-24),
A 4-bit code signal DT3 is generated corresponding to the range to which the level of the data after removing the minimum value MIN3° of each pixel data belongs.

2次元ADRCエンコーダ15では、上述の3次元AD
RCエンコーダ13と同様の動作により、最大値MAX
2.最小値MIN2.ダイナミックレンジDR2の検出
がされ、コード信号DT2が形成される。但し、符号化
の対象となるのは、前段の平均化回路14により、画素
数が%とされたデータである。
In the two-dimensional ADRC encoder 15, the three-dimensional AD
By the same operation as the RC encoder 13, the maximum value MAX
2. Minimum value MIN2. Dynamic range DR2 is detected and code signal DT2 is formed. However, what is to be encoded is data whose number of pixels has been set to % by the averaging circuit 14 at the previous stage.

3次元ADRCエンコーダ13の出力信号(DR3,M
IN3.DT3)と2次元ADRCエンコーダ15の出
力信号(DR2,MIN2.DT2)がセレクタ16に
供給される。セレクタ16は、動き判定回路12からの
判定信号SJにより制御される。即ち、動きブロックの
場合には、3次元ADRCエンコーダ13の出力信号を
セレクタ16が選択し、静止ブロックの場合には、2次
元ADRCエンコーダ15の出力信号をセレクタ16が
選択する。このセレクタ16の出力信号がフレーム化回
路17に供給される。
The output signal of the three-dimensional ADRC encoder 13 (DR3, M
IN3. DT3) and the output signal (DR2, MIN2.DT2) of the two-dimensional ADRC encoder 15 are supplied to the selector 16. The selector 16 is controlled by a determination signal SJ from the motion determination circuit 12. That is, in the case of a motion block, the selector 16 selects the output signal of the three-dimensional ADRC encoder 13, and in the case of a still block, the selector 16 selects the output signal of the two-dimensional ADRC encoder 15. The output signal of this selector 16 is supplied to a framing circuit 17.

フレーム化回路17には、セレクタ16の出力信号の他
に、しきい値セットを指定するしきい値コードPiと判
定コードSJが供給される。しきい値コードPiは、2
フレ一ム単位で変化するもので、判定コードSJは、l
ブロック単位で変化する。フレーム化回路17は、入力
信号をフレーム構造の記録データに変換する。フレーム
化回路17では、必要に応じて、エラー訂正符号の符号
化の処理がなされる。フレーム化回路17の出力端子1
8に得られた記録データが図示せずも、記録アンプ、回
転トランス等を介して回転ヘッドに供給され、磁気テー
プに記録される。
In addition to the output signal of the selector 16, the framing circuit 17 is supplied with a threshold code Pi specifying a threshold set and a determination code SJ. The threshold code Pi is 2
It changes on a frame-by-frame basis, and the judgment code SJ is
Changes in block units. The framing circuit 17 converts the input signal into recording data having a frame structure. The framing circuit 17 performs error correction code encoding processing as necessary. Output terminal 1 of framing circuit 17
The recorded data obtained in step 8 is supplied to a rotary head via a recording amplifier, a rotary transformer, etc. (not shown), and is recorded on a magnetic tape.

b、ADRCエンコーダ 第5図は、3次元ADRCエンコーダ13の一例の構成
を示す。第5図において、21が入力端子を示し、この
入力端子21には、最大値検出回路22.最小値検出回
路23及び遅延回路24が接続されている。最大値検出
回路22により検出された最大値MAX3が減算回路2
5に供給される゛、最小値検出回路23により検出され
た最小値MIN3が減算回路25に供給され、この減算
回路25の出力信号が+1加算回路27に供給される。
b. ADRC Encoder FIG. 5 shows the configuration of an example of the three-dimensional ADRC encoder 13. In FIG. 5, 21 indicates an input terminal, and this input terminal 21 is connected to a maximum value detection circuit 22. A minimum value detection circuit 23 and a delay circuit 24 are connected. The maximum value MAX3 detected by the maximum value detection circuit 22 is detected by the subtraction circuit 2.
The minimum value MIN3 detected by the minimum value detection circuit 23 is supplied to the subtraction circuit 25, and the output signal of the subtraction circuit 25 is supplied to the +1 addition circuit 27.

+1加算回路27から(MAX3−M[N3+1)で表
されるダイナミックレンジDR3が得られる。
A dynamic range DR3 expressed as (MAX3-M[N3+1)] is obtained from the +1 addition circuit 27.

遅延回路24を介された画素データが減算回路26に供
給される。この減算回路26には、最小値MIN3が供
給され、減算回路26から最小値除去後の画素データP
DIが発生する。この画素データPDIが量子化回路3
0に供給される。ダイナミックレンジDR3は、出力端
子31に取り出されると共に、ROM2Bに供給される
。ROM28には、端子29からしきい値決定回路8で
発生したしきい値コードPiが供給されている。
Pixel data passed through the delay circuit 24 is supplied to a subtraction circuit 26. The subtraction circuit 26 is supplied with the minimum value MIN3, and the pixel data P after the minimum value is removed from the subtraction circuit 26.
DI occurs. This pixel data PDI is transferred to the quantization circuit 3.
0. The dynamic range DR3 is taken out to the output terminal 31 and is also supplied to the ROM2B. A threshold code Pi generated by the threshold determining circuit 8 is supplied to the ROM 28 from a terminal 29.

このROM28からは、量子化ステップΔ及びビット数
を示すビット数コードNbが発生する。
This ROM 28 generates a bit number code Nb indicating the quantization step Δ and the number of bits.

量子化回路30には、量子化ステップΔが供給され、最
小値除去後のデータPDIと量子化ステツブΔからコー
ド信号DT3が形成される。このコード信号DT3が出
力端子34に取り出される。
The quantization step Δ is supplied to the quantization circuit 30, and a code signal DT3 is formed from the data PDI after minimum value removal and the quantization step Δ. This code signal DT3 is taken out to the output terminal 34.

これらの出力端子31.32,33.34に発生する出
力信号がフレーム化回路17に供給される。
The output signals generated at these output terminals 31, 32, 33, 34 are supplied to the framing circuit 17.

ビ・ント数コードNbは、フレーム化回路17において
、有効なビットを選択するのに使用される。
The bit number code Nb is used in the framing circuit 17 to select valid bits.

上述の量子化回路30におけるコード信号DT3の形成
について説明する。−船釣に、nビットを割り当てる符
号化の場合では、原データPDのレベルをLi、量子化
コードをQi と表すと、で求められる。〔〕の記号は
、切り捨てを意味する。
The formation of the code signal DT3 in the above-mentioned quantization circuit 30 will be explained. - In the case of encoding that allocates n bits to boat fishing, the level of the original data PD is expressed as Li, and the quantization code is expressed as Qi. The symbol [ ] means truncation.

また、復号側では、復元レベルをLlと表すと、L、i
= (DR3/2” )X (Qi +0.5 )+M
IN3−ΔX (Qi +0.5 ) +M I N 
3の処理がなされる。
Also, on the decoding side, if the restoration level is expressed as Ll, then L, i
= (DR3/2”)X (Qi +0.5)+M
IN3-ΔX (Qi +0.5) +M I N
3 processing is performed.

C,ブロック動き量検出回路の一例 ブロック動き量を表す値Nは、ブロック内の各サンプル
の動き表現値であるフレーム差FDiと複数のしきい値
とを比較し、複数のしきい値で規定される複数の領域に
含まれるサンプル数を計数し、この計数値を論理により
変換することで求められる。即ち、複数のしきい値で規
定される各領域に含まれる計数値がブロック内のフレー
ム差の度数分布を示すものとなり、この度数分布を反映
したブロック動き量Nが求められる。サンプルの動き表
現値としては、フレーム差FDi以外に、各サンプルの
二乗差等を使用しても良い。
C. An example of a block motion amount detection circuit The value N representing the block motion amount is determined by comparing the frame difference FDi, which is the motion expression value of each sample in the block, with a plurality of threshold values. It is obtained by counting the number of samples included in a plurality of regions and converting this counted value using logic. That is, the count value included in each area defined by a plurality of threshold values indicates the frequency distribution of frame differences within the block, and the block motion amount N that reflects this frequency distribution is determined. In addition to the frame difference FDi, the square difference of each sample may be used as the motion expression value of the sample.

上述のブロック動き量を表す値Nを検出する回路5及び
11は、第6図に示す構成とされている。
The circuits 5 and 11 for detecting the value N representing the amount of block movement described above have a configuration shown in FIG.

第6図において、41で示す入力端子からのフレーム差
FDiかに個の比較回路42..42.、 ・・・・4
2m−+に供給される。比較回路42゜、421.・・
・・42に一、の夫々には、複数のしきい値R,,R,
,・・・・R□1が供給されている。これらの複数のし
きい値は、(Rk−+ >R*−t >・・・・>R,
>Ro)の関係とされている。比較回路42゜、42+
、・・・・42□、の夫々は、(FD i >R@  
) 、  (F D’i >R+  )  ・ ・ ・
 ・ ・ (FDi>Rよ−、)の時に、ハイレベルの
比較出力を発生し、比較回路42゜、42.、・・・・
42−+の比較出力がカウンタ43゜、43i、・・・
・431霊のイネーブル端子ENに供給される。
In FIG. 6, the frame difference FDi from the input terminal 41 is connected to a comparator circuit 42. .. 42. , ...4
2m-+. Comparison circuits 42°, 421.・・・
. . , a plurality of threshold values R,, R,
,...R□1 is supplied. These multiple threshold values are (Rk-+ >R*-t >...>R,
>Ro). Comparison circuit 42°, 42+
,...42□, each of (FD i > R@
), (F D'i >R+) ・ ・ ・
・ ・ When (FDi>R), a high level comparison output is generated and the comparison circuits 42°, 42. ,...
The comparison output of 42-+ is sent to counters 43°, 43i, . . .
- Supplied to the enable terminal EN of the 431 spirit.

カウンタ43゜、43+、・・・・43に−,は、比較
出力がハイレベルの期間にサンプルクロックを計数し、
ブロック周期のクロックBLPKIでクリアされる。こ
の例では、1ブロツク当たりで16個のフレーム差FD
iが求まるので、カウンタ43o、43+、 ・’ ・
・43b−1の計数値n O+ n l 。
The counters 43°, 43+, . . . 43-, count the sample clocks during the period when the comparison output is at a high level,
It is cleared by the block cycle clock BLPKI. In this example, there are 16 frame differences FD per block.
Since i is found, the counters 43o, 43+, ・' ・
・Count value n O+ n l of 43b-1.

・・・・nk−1は、(0〜16)の範囲で何れかの値
となる。
... nk-1 takes any value within the range (0 to 16).

カウンタ43゜、43r、・・・・43□、の計数値n
11+ n t +・・・・rt、、、は、ブロック内
のフレーム差FDiの度数分布を示している。この度数
分布は、ブロックの動き量が小さい時には、k個の計数
値の中で小さいしきい値Ro等で規定される領域の計数
値n0等が大きくなる。これに対して、ブロックの動き
量が大きい時には、k個の計数値の中で小さいしきい値
Rk−□、Rk−1等で規定されるN域の計数値n k
−2,1k−1等が大きくなる。
Counter values n of counters 43°, 43r,...43□
11+nt+...rt, , indicates the frequency distribution of the frame difference FDi within the block. In this frequency distribution, when the amount of motion of a block is small, the count value n0 etc. of the area defined by the small threshold value Ro etc. among the k count values becomes large. On the other hand, when the amount of motion of a block is large, the count value n k of the N area defined by the smaller threshold value Rk-□, Rk-1, etc. among the k count values
−2, 1k−1, etc. become large.

従って、ブロック内のフレーム差の度数分布は、ブロッ
クの動きを示すものとなる。フレーム差の最大値をブロ
ック動き量の表現値として使用する場合には、突出した
ノイズにより、最大値がかなり太き(なるか、上述の度
数分布の場合には、突出したノイズの場合でも、1個と
して計数されるので、ノイズの影響が低減される。
Therefore, the frequency distribution of frame differences within a block indicates the movement of the block. When using the maximum value of the frame difference as the representation value of the amount of block motion, the maximum value becomes quite large due to prominent noise (or, in the case of the frequency distribution described above, even in the case of prominent noise, Since it is counted as one piece, the influence of noise is reduced.

カウンタカウンタ43゜、43+、・・・・43に−1
の計数値fl 6+ n I、” ” n k−1がR
OM、ALU等で構成されたロジック回路44に供給さ
れる。ロジ・ンク回路44の論理を介することにより、
度数分布を反映したブロック動き量を表す値Nが形成さ
れる。
Counter Counter 43°, 43+, ...-1 to 43
The count value fl 6+ n I, ” ” n k-1 is R
The signal is supplied to a logic circuit 44 composed of OM, ALU, etc. Through the logic of the logic circuit 44,
A value N representing the amount of block movement reflecting the frequency distribution is formed.

ロジック回路44の出力信号がレジスタ45を介して出
力信号として取り出される。レジスタ45は、ブロック
周期のクロックBLKP2に同期してロジック回路44
の出力信号を外部に出力する。
The output signal of the logic circuit 44 is taken out as an output signal via the register 45. The register 45 outputs the logic circuit 44 in synchronization with the block period clock BLKP2.
Outputs the output signal to the outside.

度数分布表の動き量の軸として、上述のブロック動き量
の値Nが適用され、第7図に示すように、N及びダイナ
ミックレンジDR3を二つの軸とする度数分布表が形成
される。この度数分布表の形成は、冒頭に述べたように
、静止ブロックとして扱われる表の部分に(+1)を割
り当て、動きブロックとして扱われる部分に(+2)を
割り当てる方法又は、1画面(2フレ一ム期間)の発生
するブロックの数を割り当てる方法を使用することがで
きる。実際には、度数分布表は、メモリを使用し、メモ
リの水平方向のアドレス及び垂直方向のアドレスがN及
びDR3で指定される構成とされる。
The above-mentioned block motion amount value N is applied as the motion amount axis of the frequency distribution table, and as shown in FIG. 7, a frequency distribution table is formed with N and the dynamic range DR3 as two axes. As mentioned at the beginning, this frequency distribution table can be formed by assigning (+1) to the part of the table that is treated as a stationary block and (+2) to a part that is treated as a moving block, or by assigning one screen (two frames) A method of allocating the number of blocks that occur in one period) can be used. In reality, the frequency distribution table uses a memory, and the horizontal and vertical addresses of the memory are specified by N and DR3.

この度数分布表が積算型度数分布発生回路7により、積
算型の度数分布表に変換される。しきい値決定回路8で
は、積算型の度数分布表に対して、動きしきい値MTH
及びレベルに関するしきい値T1〜T4が適用されるこ
とにより、発生情報量が算出される。求められた発生情
報量が目標値と比較され、目標値を発生情報量が超えな
い範囲で、動きしきい値MTH及びしきい値T1〜T4
が決定される。動きしきい値MTHにより、駒落とし処
理がされ、しきい値T1〜T4がADRCエンコーダ1
3及び15で使用される。
This frequency distribution table is converted into a cumulative frequency distribution table by the cumulative frequency distribution generating circuit 7. The threshold determining circuit 8 determines the motion threshold MTH for the cumulative frequency distribution table.
The amount of generated information is calculated by applying the threshold values T1 to T4 regarding the level. The obtained amount of generated information is compared with a target value, and the motion threshold MTH and thresholds T1 to T4 are set within a range where the amount of generated information does not exceed the target value.
is determined. Frame drop processing is performed using the motion threshold MTH, and the thresholds T1 to T4 are applied to the ADRC encoder 1.
3 and 15.

計数値n or n + +・・・・nk−1をブロッ
クの動き量Nに変換するロジック回路44の論理の一例
について説明する。(k=2)個の比較回路42゜、4
21が使用され、夫々にしきい値Ro、R+(例えばR
0=8.R,=20)が供給される。
An example of the logic of the logic circuit 44 that converts the count value n or n + +...nk-1 into the amount of movement N of the block will be described. (k=2) comparison circuits 42°, 4
21 are used, with thresholds Ro, R+ (e.g. R
0=8. R,=20) is supplied.

従って、(F D i >Re )の関係を満たすブロ
ック内のフレーム差の個数と対応する計数値n0とGF
Di>R,)の関係を満たすブロック内のフレーム差の
個数と対応する計数値nl とが求められる。ロジック
回路44では、次の論理でこれらの計数値no、n+が
ブロック動き量Nに変換される。
Therefore, the count value n0 and GF
The number of frame differences within a block that satisfies the relationship Di>R, ) and the corresponding count value nl are determined. In the logic circuit 44, these count values no and n+ are converted into a block motion amount N using the following logic.

(N O= n 。(N O= n .

N=  (Nl+16)+NO 上述の論理は、(R,=20)のしきい値を超えた個数
n、は、全てその個数n、を表示し、しきい値R3を超
えないものは、その度数を(0〜16)の値で表現する
。また、フレーム差FDiが全てしきい値R0以下であ
れば、(N=0)とされる。
N= (Nl+16)+NO According to the above logic, the number n that exceeds the threshold value of (R, = 20) is displayed as that number, and the number n that does not exceed the threshold value R3 is displayed as the number n. is expressed as a value (0 to 16). Further, if all the frame differences FDi are equal to or less than the threshold value R0, (N=0) is set.

なお、第1図においては、検出回路3及びブロック動き
量検出回路5と別にフレーム差検出回路10及びブロッ
ク動き量検出回路11を設けているか、検出回路3及び
ブロック動き量検出回路5で得られたフレーム差FDi
及びブロック動き量Nを記憶しておき、この記憶されて
いる値を用いて、動き判定を行うようにしても良い。ま
た、3次元ADRCエンコーダ13と2次元ADRCエ
ンコーダ15とは、共通の回路構成とすることが出来る
In addition, in FIG. 1, whether a frame difference detection circuit 10 and a block motion amount detection circuit 11 are provided separately from the detection circuit 3 and the block motion amount detection circuit 5, or whether the frame difference detection circuit 10 and the block motion amount detection circuit 11 are provided separately from the detection circuit 3 and the block motion amount detection circuit 5 are shown. Frame difference FDi
and the block motion amount N may be stored, and the motion determination may be performed using the stored values. Further, the three-dimensional ADRC encoder 13 and the two-dimensional ADRC encoder 15 can have a common circuit configuration.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明では、ブロックの動き量を表す値として、最大
フレーム差ΔFではな(、各サンプルのフレーム差のブ
ロック内の度数分布を反映した値Nを用いているので、
突出したノイズの影響を低減でき、静止ブロック及び動
きブロックの判定を正しく行うことができる。従って、
静止ブロックがノイズにより動きブロックと判定される
おそれを少なくできる。この発明を発生情報量を目標値
より小さいものに抑えるために、ダイナミックレンジD
Rのみならず、動きしきい値をも導入する情報量制御装
置に適用すると、駒落とし処理を効果的に行うことがで
き、駒落とし処理により発生情報量を少なくでき、レベ
ルに関してのしきい値を厳しくしなくても良く、復元画
像の画質の向上を図ることができる。
In this invention, the value representing the amount of movement of a block is not the maximum frame difference ΔF (but a value N that reflects the frequency distribution within the block of the frame difference of each sample, so
The influence of prominent noise can be reduced, and stationary blocks and moving blocks can be correctly determined. Therefore,
It is possible to reduce the possibility that a stationary block is determined to be a moving block due to noise. In order to suppress the amount of generated information to a value smaller than the target value, the dynamic range D
When applied to an information amount control device that introduces not only R but also a motion threshold, it is possible to effectively perform frame drop processing, reduce the amount of generated information by frame drop processing, and reduce the amount of information generated by the frame drop processing. There is no need to make it strict, and the quality of the restored image can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の記録側の構成を示すブロ
ック図、第2図、第3図及び第4図はプロックの構成の
説明のための路線図、第5図はADRCエンコーダの二
側のブロック図、第6図はブロック動き量検出回路の一
例のブロック図、第7図は度数分布表を示す路線図、第
8図は先に提案されている積算型の度数分布を使用した
バッファリング回路の一例の説明に用いるための路線図
、第9図、第10図及び第11図は先に提案されている
バッファリング回路の他の例の説明に用いる路線図、第
12図、第13図及び第14図は先に提案されているバ
ッファリング回路の更に他の例の説明に用いる路線図で
ある。 図面における主要な符号の説明 1:ディジタルビデオ信号の入力端子、2ニブロック化
回路、3:検出回路、 S、ttニブロック動き量検出回路、 6:度数分布発生回路、 7:積算型度数分布発生回路、 8:しきい値決定回路、 10:フレーム差検出回路、 12:動き判定回路、 t−3:3次元ADRCエンコーダ、 J4:平均化回路、 15:2次元ADRCエンコーダ。
FIG. 1 is a block diagram showing the recording side configuration of an embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, and 4 are route diagrams for explaining the block configuration, and FIG. 5 is an ADRC encoder configuration. The block diagram of the second side, Figure 6 is a block diagram of an example of a block motion amount detection circuit, Figure 7 is a route map showing a frequency distribution table, and Figure 8 uses the previously proposed cumulative type frequency distribution. Figures 9, 10 and 11 are route maps used to explain an example of the buffering circuit proposed previously, and Figure 12 is a route map used to explain another example of the buffering circuit proposed previously. , FIG. 13, and FIG. 14 are route diagrams used to explain still other examples of the previously proposed buffering circuit. Explanation of main symbols in the drawings 1: Digital video signal input terminal, 2 Niblock conversion circuit, 3: Detection circuit, S, tt Niblock motion amount detection circuit, 6: Frequency distribution generation circuit, 7: Integration type frequency distribution Generation circuit, 8: Threshold determination circuit, 10: Frame difference detection circuit, 12: Motion determination circuit, t-3: Three-dimensional ADRC encoder, J4: Averaging circuit, 15: Two-dimensional ADRC encoder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ディジタル画像信号の複数フレームに属する領域からな
るブロックが静止ブロックか、又は動きブロックかを検
出する画像信号の動き検出装置において、 上記ブロック毎にサンプル単位の動き量を検出する手段
と、 上記動き量を複数のしきい値と比較し、上記複数のしき
い値で規定される複数の領域に含まれるサンプル数を求
め、上記複数の領域に含まれるサンプル数に基づいて上
記ブロックの動きの有無を判定する手段と、 を有することを特徴とする画像信号の動き検出装置。
[Claims] An image signal motion detection device for detecting whether a block consisting of an area belonging to a plurality of frames of a digital image signal is a still block or a moving block, which detects the amount of motion in units of samples for each block. means, comparing the amount of motion with a plurality of thresholds, determining the number of samples included in the plurality of regions defined by the plurality of thresholds, and calculating the number of samples included in the plurality of regions based on the number of samples included in the plurality of regions. A motion detection device for an image signal, comprising: means for determining the presence or absence of block motion.
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