JPH0520036B2 - - Google Patents
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- JPH0520036B2 JPH0520036B2 JP4118685A JP4118685A JPH0520036B2 JP H0520036 B2 JPH0520036 B2 JP H0520036B2 JP 4118685 A JP4118685 A JP 4118685A JP 4118685 A JP4118685 A JP 4118685A JP H0520036 B2 JPH0520036 B2 JP H0520036B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/144—Movement detection
- H04N5/145—Movement estimation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/223—Analysis of motion using block-matching
- G06T7/231—Analysis of motion using block-matching using full search
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/523—Motion estimation or motion compensation with sub-pixel accuracy
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
- H04N7/0135—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
- H04N7/014—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes involving the use of motion vectors
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10016—Video; Image sequence
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、テレビジヨン信号のような映像信号
に対し、その連続する画面の間に存在する相関を
利用して画面上の移動体の動き方向を検出する動
き方向検出方式に関するものである。 （従来技術） まず、従来から用いられていた動き方向検出方
式を説明する。尚以後の説明においてはTV信号
を標本化しデイジタル化した画像信号を対象に説
明を勧めてゆくこととする。従つて、画像信号は
“画素”と呼ばれる標本化された数値情報に変換
された点列の集まりで表現される。第１図は、動
き検出方式において使用される画像信号の各画素
の位置関係を示すものであり、F0は現在のフイ
ールド、F0は２フイールド前のフイールドであ
る。TV信号においては飛び越し走査（インタレ
ース走査）の関係で１フイールドずつ画面中の垂
直方向の異なる位置の走査を行ない、２フイール
ドたつと同一位置の走査を行なう。従つて、これ
ら２フイールド分の走査信号をまとめることによ
り、一枚の画面が出来上がるので、これを１フレ
ームと呼ぶが、動き検出方式ではこの１フレーム
前の画像信号を使用することが一般的である。第
１図は、この為に使用する現フイールドF0及び
２フイールド（１フレーム）前のフイールドF2
の画素の位置関係を示している。 今、現入力画素をｗ（０、０）、走査順からみて
一標本点前の左隣り隣接画素をｗ（−１、０）、１
走査線前の画素をｗ（０、−１）のように名づけ
る。更に、前々フイールドF2の画面中にあつて
現入力画素ｗ（０、０）と同一位置にある画素を
ｘ（０、０）、あとは同様に左隣りをｘ（−１、
０）、直上をｘ（０、−１）、又右隣りをｘ（１、
０）、直下をｘ（０、１）のように呼ぶこととす
る。尚、第１図の例においは標本点が格子状に並
んでおり、これは標本化周波数を水平走査周波数
の整数倍に選んだ場合に対応しているが、他の配
置例えば千鳥格子の配置も適用可能である。 はじめに画像信号を適当なｍ画素Xnライン分
まとめて１ブロツクとし、以後ではブロツク単位
での処理を行なう（ｍ、ｎは１以上の整数）。こ
のときブロツクサイズ小さくし過ぎると、画像信
号に乗つているノイズの影響で動き方向の検出誤
りが生ずる。一方、あまりブロツクサイズを大き
くすると、画面中の細かい動きを検出出来なくな
る。この他に例えば動き検出をした結果を高能率
符号化における動き補償予測符号化に用いるよう
な場合には、ブロツク毎に動き量を送らねばなら
ないので、ブロツク数があまり増加すると、高能
率符号化効果が低下してしまうこととなる。従つ
て、これらの要素事項を勘案してブロツクサイズ
は定められるが、従来方式では８画素×８ライン
程度のブロツクサイズが良く用いられている。 現フイールド内の入力ブロツク＃（０、０）′
に対し、２フイールド前の画面F2中において、
入力ブロツクに対応した位置にあるブロツク
＃（０、０）を中心として、第２図に示す様に、
横方向に±ｋブロツク、縦方向に±ｌブロツクの
範囲で、（2k＋１）×（2l＋１）個のブロツク
＃（−ｋ、−ｌ）〜＃（ｋ、ｌ）を設定する。但
し、各ブロツクの配置に関しては、間隔、重なり
の度合等は自由に設定して差し支えない。 次に、現フイールド内の入力ブロツクとこれら
前画面中のブロツクとの類似度を求めるため、ブ
ロツク間差Ｂを計算する。ブロツク間差は、ブロ
ツク間の類似度に対する評価量として代表的なも
のであり、ブロツク間差が小さいほど類似度は高
く、逆に、ブロツク間差が大きいほど類似度は低
いと判定される。この時、ブロツク間差Ｂは計算
を実行する為の回路構成の複雑さ等との兼ね合い
で使用する計算アルゴリズムが選択されるが、例
えば、ブロツク間の画素値の差の自乗和 Ｂ（＃(0、0)′、＃(0、0)）＝ 〓j=-n/2,n/2 〓j=-n/2,n/2 ｜ｗ(i、j)−ｘ(i、j)｜2 (1) ただし、Ｂ（＃（０、０）′、＃（０、０））： ＃（０、０）’ブロツクと＃（０、０）ブロツ
クのブロツク間差、他のブロツクとのブロツク間
差は＃（０、０）の代りに他のブロツク中の画素
値を入れたものとする。以後も同じ。 又は、例えば２ブロツク間の画素値の差の絶対
値の和 Ｂ（＃(0、0)′、＃(0、0)）＝ 〓j=-n/2,n/2 〓j=-n/2,n/2 ｛｜ｗ(i、j)−ｘ(i、j)｜｝ (2) 等が用いられることが一般的である。以後、式(2)
に示す絶対値和を用いてブロツク間差を計算する
ものとして説明を進める。 今、＃（−ｋ、＃ｌ）から＃（ｋ、ｌ）迄の全
てのブロツクに対してブロツク間差Ｂ（＃（０、
０）′、＃（−ｋ、−ｌ））〜Ｂ（＃（０、０）′、
＃（ｋ、ｌ））を求める。次にこれらのブロツク
間差の間の大小関係を調べ、ブロツク間差Ｂが最
小となるブロツクを最大の類似度を有するブロツ
クとして選択する。尚、２個のブロツク間差が同
一となつた時には例えば若番の方のブロツクを選
択する等により一意的に定めることとする。 例えば、 Ｂ（＃（０、０）′、＃（２、０）） ＜Ｂ（＃（０、０）′、＃（ｉ、ｊ）） (3) （但し、ｉ＝−ｋ、ｋ；ｊ＝−ｌ、ｌ） のときには、ｌ（２、０）ブロツクが＃（０、
０）′ブロツクと類似度が最大となる最近似ブロ
ツクと考え１フレームの間に＃（２、０）から
＃（０、０）′へ、すなわち２画素分右側から物
体が移動してきたものと判断し、これを＃（０、
０）′の位置での画面上の移動体の動き方向及び
速度と判断する。 （発明が解決しようとする問題点） 以上が従来から行なわれている画面上の物体の
動きベクトル検出方式である。この方式によれ
ば、前画面中から現入力ブロツクに類似した領域
を探してくるという意味で、対応領域の濃炎分布
がそれ以外の領域の濃炎分布と明確に異なつてお
り、なおかつ２画面の両方に該当領域が存在すれ
ば正しく動きベクトルを検出することができる。
しかしながら、実際の画像中においては、次の様
な理由から、但しく対応領域を求めることができ
ず、誤つた動きベクトルを検出してしまうことが
生ずる。 ａ 濃度値変化の少ない場所では、検出結果が入
力画像中の雑音による影響を受け易い。 ｂ 濃度値変化の大きい場所でも、標本点の位置
と物体の動き量との関係で、対応すると考えら
れる部分相互の濃度分布の差が大きくなること
がある。 ｃ 動物体と背景との境界部分では、対応領域が
存在しないことがある。 動きベクトルの誤検出は、特に動きベクトルを
用いた動き内挿時に、内挿画面の画質劣化に対す
る原因となる他、原画像中からの動きベクトル情
報に基づく動領域抽出における性能劣化等々、動
画像の符号化・処理において問題を生じる。 本発明は、上記従来技術の欠点を解決するため
に、周囲のブロツクにおける動きベクトル検出結
果を用いて、従来手法により求められた動きベク
トルに対する修正処理を行ない、実際の物体の動
きに対応した動きベクトルを得るための方式を提
供するものである。 （発明の原理） 第F0フイールドと、２フイールド前の第F2フ
イールドとの間で、第F0フイールド内のブロツ
クｘに対して、その周囲にあるブロツクとして、
第３図に示す様に、第F0フイールド内のブロツ
ク１，２，３，４を用いる場合を考える。但し、
第F0フイールド内でもつとも広い範囲でブロツ
クを設定したり、或いは、第F2フイールド内で、
現ブロツクｘと同じ位置にあるブロツク及びその
周囲のブロツクを用いることも考えられる。ま
た、入力画像から分離した背景情報を蓄えておく
ための背景メモリを用意し、背景メモリ内のブロ
ツクも用いることも考えることができる。 ここで、次の記号を導入する。 Vx：ブロツクｘに対して、従来手法により求め
られた動きベクトル。 Vr：ブロツクｘの近傍のブロツクｒにおける動
きベクトル（修正処理を施してあるもの）。 Svx：Vxに対応するブロツク間差。 Svr：ブロツクｘに対して、第F2フイールド内の
Vrだけ離れたブロツクとの間で計算したブロ
ツク間差。 Vp：最小のSvrを与える動きベクトルVrを表す
（ｐはｒ＝１〜４のいずれかとなる）。 Svp：Vpに対応するブロツク間差。 この時、VxがVr（ｒ＝１〜４）のいずれかに等
しければブロツクｘにおける動きベクトルはVx
とする。すなわち、周囲に同じ動きベクトルを有
するブロツクがあれば、検出された動きベクトル
は正しいと判断する。これにより、動物体の中
で、動きベクトルの誤検出があつた場合、全体と
しての動きに合うような形に修正を行なうことが
できる。 次に、VxがVr（ｒ＝１〜４）のいずれにも等し
くない場合について考える。まず、閾値Th1、
Th2（Th1＜Th2とする）に対し、Svx＜Th1、か
つSvp≧Th2である場合には、ブロツクｘにおけ
る動きベクトルをVxとする。すなわち、Vxは、
左及び上側のブロツクにおける動きとは異なつて
いるが、Svxの値が小さいので正しく対応が検
出されている可能性が高く、またSvpの値は大
きいので、左及び上側のブロツクにおける動きと
は異なつている可能性が高い、という点から、検
出結果は正しいと判断する。一方、“Svx＜Th1か
つSvp≧Th2”という条件が成り立たない場合に
は、Vxの値が誤つている可能性が高く、周囲の
ブロツクにおける動きと合わせるため、Vpをこ
のブロツクにおける動きベクトルとする。 以上、基本的には、周囲のブロツクにおける動
きベクトルとなるべく似た動きベクトルを得ると
いうことがポイントとなる。但し、新たに動物体
が現われてきた部分、すなわち、周囲のブロツク
における動きとは異なつた動きをする部分に対し
ても正しく検出を行なうために、ブロツク間差の
値の大小に基づく評価を行なう訳である。以上の
操作を表にまとめると第１表の様になる。
に対し、その連続する画面の間に存在する相関を
利用して画面上の移動体の動き方向を検出する動
き方向検出方式に関するものである。 （従来技術） まず、従来から用いられていた動き方向検出方
式を説明する。尚以後の説明においてはTV信号
を標本化しデイジタル化した画像信号を対象に説
明を勧めてゆくこととする。従つて、画像信号は
“画素”と呼ばれる標本化された数値情報に変換
された点列の集まりで表現される。第１図は、動
き検出方式において使用される画像信号の各画素
の位置関係を示すものであり、F0は現在のフイ
ールド、F0は２フイールド前のフイールドであ
る。TV信号においては飛び越し走査（インタレ
ース走査）の関係で１フイールドずつ画面中の垂
直方向の異なる位置の走査を行ない、２フイール
ドたつと同一位置の走査を行なう。従つて、これ
ら２フイールド分の走査信号をまとめることによ
り、一枚の画面が出来上がるので、これを１フレ
ームと呼ぶが、動き検出方式ではこの１フレーム
前の画像信号を使用することが一般的である。第
１図は、この為に使用する現フイールドF0及び
２フイールド（１フレーム）前のフイールドF2
の画素の位置関係を示している。 今、現入力画素をｗ（０、０）、走査順からみて
一標本点前の左隣り隣接画素をｗ（−１、０）、１
走査線前の画素をｗ（０、−１）のように名づけ
る。更に、前々フイールドF2の画面中にあつて
現入力画素ｗ（０、０）と同一位置にある画素を
ｘ（０、０）、あとは同様に左隣りをｘ（−１、
０）、直上をｘ（０、−１）、又右隣りをｘ（１、
０）、直下をｘ（０、１）のように呼ぶこととす
る。尚、第１図の例においは標本点が格子状に並
んでおり、これは標本化周波数を水平走査周波数
の整数倍に選んだ場合に対応しているが、他の配
置例えば千鳥格子の配置も適用可能である。 はじめに画像信号を適当なｍ画素Xnライン分
まとめて１ブロツクとし、以後ではブロツク単位
での処理を行なう（ｍ、ｎは１以上の整数）。こ
のときブロツクサイズ小さくし過ぎると、画像信
号に乗つているノイズの影響で動き方向の検出誤
りが生ずる。一方、あまりブロツクサイズを大き
くすると、画面中の細かい動きを検出出来なくな
る。この他に例えば動き検出をした結果を高能率
符号化における動き補償予測符号化に用いるよう
な場合には、ブロツク毎に動き量を送らねばなら
ないので、ブロツク数があまり増加すると、高能
率符号化効果が低下してしまうこととなる。従つ
て、これらの要素事項を勘案してブロツクサイズ
は定められるが、従来方式では８画素×８ライン
程度のブロツクサイズが良く用いられている。 現フイールド内の入力ブロツク＃（０、０）′
に対し、２フイールド前の画面F2中において、
入力ブロツクに対応した位置にあるブロツク
＃（０、０）を中心として、第２図に示す様に、
横方向に±ｋブロツク、縦方向に±ｌブロツクの
範囲で、（2k＋１）×（2l＋１）個のブロツク
＃（−ｋ、−ｌ）〜＃（ｋ、ｌ）を設定する。但
し、各ブロツクの配置に関しては、間隔、重なり
の度合等は自由に設定して差し支えない。 次に、現フイールド内の入力ブロツクとこれら
前画面中のブロツクとの類似度を求めるため、ブ
ロツク間差Ｂを計算する。ブロツク間差は、ブロ
ツク間の類似度に対する評価量として代表的なも
のであり、ブロツク間差が小さいほど類似度は高
く、逆に、ブロツク間差が大きいほど類似度は低
いと判定される。この時、ブロツク間差Ｂは計算
を実行する為の回路構成の複雑さ等との兼ね合い
で使用する計算アルゴリズムが選択されるが、例
えば、ブロツク間の画素値の差の自乗和 Ｂ（＃(0、0)′、＃(0、0)）＝ 〓j=-n/2,n/2 〓j=-n/2,n/2 ｜ｗ(i、j)−ｘ(i、j)｜2 (1) ただし、Ｂ（＃（０、０）′、＃（０、０））： ＃（０、０）’ブロツクと＃（０、０）ブロツ
クのブロツク間差、他のブロツクとのブロツク間
差は＃（０、０）の代りに他のブロツク中の画素
値を入れたものとする。以後も同じ。 又は、例えば２ブロツク間の画素値の差の絶対
値の和 Ｂ（＃(0、0)′、＃(0、0)）＝ 〓j=-n/2,n/2 〓j=-n/2,n/2 ｛｜ｗ(i、j)−ｘ(i、j)｜｝ (2) 等が用いられることが一般的である。以後、式(2)
に示す絶対値和を用いてブロツク間差を計算する
ものとして説明を進める。 今、＃（−ｋ、＃ｌ）から＃（ｋ、ｌ）迄の全
てのブロツクに対してブロツク間差Ｂ（＃（０、
０）′、＃（−ｋ、−ｌ））〜Ｂ（＃（０、０）′、
＃（ｋ、ｌ））を求める。次にこれらのブロツク
間差の間の大小関係を調べ、ブロツク間差Ｂが最
小となるブロツクを最大の類似度を有するブロツ
クとして選択する。尚、２個のブロツク間差が同
一となつた時には例えば若番の方のブロツクを選
択する等により一意的に定めることとする。 例えば、 Ｂ（＃（０、０）′、＃（２、０）） ＜Ｂ（＃（０、０）′、＃（ｉ、ｊ）） (3) （但し、ｉ＝−ｋ、ｋ；ｊ＝−ｌ、ｌ） のときには、ｌ（２、０）ブロツクが＃（０、
０）′ブロツクと類似度が最大となる最近似ブロ
ツクと考え１フレームの間に＃（２、０）から
＃（０、０）′へ、すなわち２画素分右側から物
体が移動してきたものと判断し、これを＃（０、
０）′の位置での画面上の移動体の動き方向及び
速度と判断する。 （発明が解決しようとする問題点） 以上が従来から行なわれている画面上の物体の
動きベクトル検出方式である。この方式によれ
ば、前画面中から現入力ブロツクに類似した領域
を探してくるという意味で、対応領域の濃炎分布
がそれ以外の領域の濃炎分布と明確に異なつてお
り、なおかつ２画面の両方に該当領域が存在すれ
ば正しく動きベクトルを検出することができる。
しかしながら、実際の画像中においては、次の様
な理由から、但しく対応領域を求めることができ
ず、誤つた動きベクトルを検出してしまうことが
生ずる。 ａ 濃度値変化の少ない場所では、検出結果が入
力画像中の雑音による影響を受け易い。 ｂ 濃度値変化の大きい場所でも、標本点の位置
と物体の動き量との関係で、対応すると考えら
れる部分相互の濃度分布の差が大きくなること
がある。 ｃ 動物体と背景との境界部分では、対応領域が
存在しないことがある。 動きベクトルの誤検出は、特に動きベクトルを
用いた動き内挿時に、内挿画面の画質劣化に対す
る原因となる他、原画像中からの動きベクトル情
報に基づく動領域抽出における性能劣化等々、動
画像の符号化・処理において問題を生じる。 本発明は、上記従来技術の欠点を解決するため
に、周囲のブロツクにおける動きベクトル検出結
果を用いて、従来手法により求められた動きベク
トルに対する修正処理を行ない、実際の物体の動
きに対応した動きベクトルを得るための方式を提
供するものである。 （発明の原理） 第F0フイールドと、２フイールド前の第F2フ
イールドとの間で、第F0フイールド内のブロツ
クｘに対して、その周囲にあるブロツクとして、
第３図に示す様に、第F0フイールド内のブロツ
ク１，２，３，４を用いる場合を考える。但し、
第F0フイールド内でもつとも広い範囲でブロツ
クを設定したり、或いは、第F2フイールド内で、
現ブロツクｘと同じ位置にあるブロツク及びその
周囲のブロツクを用いることも考えられる。ま
た、入力画像から分離した背景情報を蓄えておく
ための背景メモリを用意し、背景メモリ内のブロ
ツクも用いることも考えることができる。 ここで、次の記号を導入する。 Vx：ブロツクｘに対して、従来手法により求め
られた動きベクトル。 Vr：ブロツクｘの近傍のブロツクｒにおける動
きベクトル（修正処理を施してあるもの）。 Svx：Vxに対応するブロツク間差。 Svr：ブロツクｘに対して、第F2フイールド内の
Vrだけ離れたブロツクとの間で計算したブロ
ツク間差。 Vp：最小のSvrを与える動きベクトルVrを表す
（ｐはｒ＝１〜４のいずれかとなる）。 Svp：Vpに対応するブロツク間差。 この時、VxがVr（ｒ＝１〜４）のいずれかに等
しければブロツクｘにおける動きベクトルはVx
とする。すなわち、周囲に同じ動きベクトルを有
するブロツクがあれば、検出された動きベクトル
は正しいと判断する。これにより、動物体の中
で、動きベクトルの誤検出があつた場合、全体と
しての動きに合うような形に修正を行なうことが
できる。 次に、VxがVr（ｒ＝１〜４）のいずれにも等し
くない場合について考える。まず、閾値Th1、
Th2（Th1＜Th2とする）に対し、Svx＜Th1、か
つSvp≧Th2である場合には、ブロツクｘにおけ
る動きベクトルをVxとする。すなわち、Vxは、
左及び上側のブロツクにおける動きとは異なつて
いるが、Svxの値が小さいので正しく対応が検
出されている可能性が高く、またSvpの値は大
きいので、左及び上側のブロツクにおける動きと
は異なつている可能性が高い、という点から、検
出結果は正しいと判断する。一方、“Svx＜Th1か
つSvp≧Th2”という条件が成り立たない場合に
は、Vxの値が誤つている可能性が高く、周囲の
ブロツクにおける動きと合わせるため、Vpをこ
のブロツクにおける動きベクトルとする。 以上、基本的には、周囲のブロツクにおける動
きベクトルとなるべく似た動きベクトルを得ると
いうことがポイントとなる。但し、新たに動物体
が現われてきた部分、すなわち、周囲のブロツク
における動きとは異なつた動きをする部分に対し
ても正しく検出を行なうために、ブロツク間差の
値の大小に基づく評価を行なう訳である。以上の
操作を表にまとめると第１表の様になる。
【表】
次に、上記方法の拡張について、幾つか述べて
おくことにする。まず、VxがVrと一致するか否
かの判断において、Vx＝Vrという条件は比較的
厳しいものであり、この条件を少し緩めることが
考えられる。すなわち、Vx（Vx1、Vx2）に対し、
Vr＝Vr1、Vr2）が例えば、±45／２の範囲で同じ
向きを向いており、Vr1＝Vx1±１、Vr2＝Vx2±
１であればVx＝Vrと見なすことにする。 次に、周囲のブロツクとして、第F0フイール
ド内のブロツクｒ＝１〜４だけでなく、第４図に
示す様に第F2フイールド内のブロツクｅ（または
ａ〜ｉの全て、ａ〜ｉの平均など）も考慮する方
法が考えられる。 （発明の構成及び作用） 以下に、本発明による画面上の物体の動きベク
トル検出方式の具体例について説明する。 第５図は本発明である周囲のブロツクにおける
動きベクトル情報を用いて動きベクトル検出結果
の修正を行なうという動きベクトル検出方式のブ
ロツク図である。図中、１は画像信号を少なくと
も１フレーム分以上蓄えておくための画像メモリ
部、２は従来方法に従つて入力ブロツクに対応す
る領域を２フイールド前の画面内から探し出すこ
とによつて動きベクトルを検出する動きベクトル
検出部、３は検出した動きベクトルを少なくとも
１フレーム分以上蓄えておくための動きベクトル
記憶部、更に４は本手法に基づいて２で求められ
た動きベクトルの値の修正を行なう動きベクトル
修正部である。 以下に各部の構成例を示す。 第６図は、第５図中の画像メモリ部の一構成例
を示す図である。図中１０は画像メモリ、１１は
メモリアドレス発生回路、１２，１３は加算回
路、１４，１５は乗算回路、１６はブロツク内画
素アドレス発生回路、また１００〜１０５は端子
である。端子１００には、標本化された入力画素
信号がブロツク単位で入力される。端子１０１，
１０２には、現在入力されている入力画像内のブ
ロツクの水平・垂直方向の位置を示す番号ｉ，ｊ
が、端子１０３，１０４には、画像メモリ中から
画素データを読出すための画素アドレス信号が入
力される。端子１０５には、画像メモリから読出
された画素データが出力される。 ブロツク番号ｉ，ｊは、加算回路１２，１３及
び乗算回路１４，１５を経て、ｘ＝（ｉ＋１／２）
×ｍ、ｙ＝（ｊ＋１／２）×ｎで表現される画素ア
ドレスｘ，ｙに変換される。ここで、ｍ，ｎはブ
ロツクの縦、横方向の大きさである。画素アドレ
スｘ，ｙは、ブロツク内画素アドレス発生回路１
６に入力され、ブロツク内の各画素位置を表現す
るアドレスが順次、メモリアドレス発生回路１１
に送られる。 ブロツク内画素アドレス発生回路１６の一構成
例を第７図に示す。１６１，１６２は減算回路、
１６３〜１６８は加算回路、１７０，１７１はゲ
ート回路、１７２，１７３はカウンタ、１７４は
タイミング制御回路、１７５，１７６は判定回
路、１８０，１８１及び１８４は入力端子、１８
２，１８３は出力端子である。入力端子１８０，
１８１には、現入力ブロツクの中心画素のアドレ
スx0，y0が入力される。アドレスx0に対し、１６
１，１６３の減加算回路を用いてx0−ｍ／２、x0
＋ｍ／２という値を設定する。１６１の出力はカ
ウンタ１７２の出力と加算回路１６４で加算さ
れ、値がx0＋ｍ／２より大きくなるまで（加算回
路１６５、判定回路１７５を用いて判定される）、
ゲート１７０を経て、端子１８２に順次、画面水
平方向での画素アドレスｘが送られる。カウンタ
１７２は、タイミング制御回路１７４に従つて、
１画素ごとにカウントアツプされる。なお、判定
回路１７５の出力が負の時（すなわち、１６５の
出力がx0＋ｍ／２を越えた時）には、カウンタ１
７２はリセツトされる。アドレスy0に対しても、
アドレスx0に対してと同様に扱われるが、カウン
タ１７３におけるカウントアツプは、判定回路１
７５の出力が負になるごとに（すなわち横方向に
１ライン分済むごとに）行なわれる。また、カウ
ンタ１７３は判定回路１７６の出力が負の時（す
なわち、１６８の出力がy0＋ｎ／２を越えた時）
にリセツトされる。以上の様にして、水平方向x0
−ｍ／２〜x0＋ｍ／２、垂直方向y0−ｎ／２〜y0
＋ｎ／２の範囲で順次画素アドレスｘ，ｙが端子
１８２，１８３へ送られ、画像メモリ部１よりブ
ロツク画素データが読出される。 第６図において、メモリアドレス発生回路１１
は、入力された画素アドレス信号（２次元画像上
での画素の位置を示す）に基づいて、実際に画像
メモリ１０の記憶場所を指定するアドレスを発生
する。画像メモリ１０は、例えばRAM（ランダ
ム・アクセス・メモリ）で構成される書込み、読
出し可能なメモリである。なお、メモリアドレス
発生回路、画像メモリに対しては、既存のものを
利用することができ、詳細な構成についての説明
は省略する。 第８図は、第５図中の動きベクトル検出部の一
構成例を示す図である。図中２１は、現入力ブロ
ツクの位置を示す番号ｉ、ｊに応じて、画像メモ
リ部１から、ブロツク化された画素データを読出
すための画像データ読出し部、２２，２３，２４
はブロツク間差を計算するための回路、２５はブ
ロツク間差の最小値及び、それを与えるブロツク
位置番号に基づいて動きベクトルを算出する回路
である。画像データ読出し部２１により、現入力
ブロツクの位置ｉ、ｊを中心とした、Ｐ個のブロ
ツクの画素データを読出し、ブロツク間差計算回
路２２〜２４（実際には、Ｐ個おなじものが用意
される。第８図では、その一部のみを示してあ
る）を用いて、現入力ブロツクとのブロツク間差
を計算する。更に、現入力ブロツクと対応する−
最も似ている−ブロツクを求めるため、回路２５
により、ブロツク間差の最小値及びこれに対応す
る動きベクトルを求める。次に、各部の構成と機
能を詳しく説明する。 第９図は、第８図中の画像データ読出し部２１
の一構成例である。同図では、現入力ブロツクの
位置を示す番号ｉ、ｊに対し（ｉ−２、ｊ−２）
〜（ｉ＋２、ｊ＋２）の範囲で画像メモリ１から
ｍ×ｎ画素のブロツクを計25個読出す場合を示し
てある。この場合には、隣接したブロツクは互い
に重なり合わないが、互いに重なり合うような形
で隣接ブロツクを設定することも容易であり、以
下の説明に準じた回路構成で実現できる。２１０
はブロツク番号に基づいて、ブロツク内画素アド
レスを発生する回路、２１１は、順にブロツクを
切り換えていくためのタイミング制御回路、２１
２，２１３は切り換え用スイツチである。２１０
１〜２１１０は加算回路、２１１１，２１１２は
乗算回路である。現入力ブロツクの位置を示す番
号ｉ、ｊに対し、２１０１〜２１０８の加算回路
により、（ｉ−２、ｊ−２）〜（ｉ＋２、ｊ＋２）
のブロツク番号の組を生成する。各々に対し、タ
イミング制御回路２１１でスイツチ２１２，２１
３を切り換えながら、各ブロツクに対する画素デ
ータの読出しを行なう。スイツチ２１２から入力
されるブロツク番号に対しては、加算回路２１０
９，２１１０及び乗算回路２１１１，２１１２を
用いてブロツクの中心画素のアドレスへの変換を
行ない、そのアドレスをブロツク内画素アドレス
発生回路２１０へ送る。ブロツク内画素アドレス
発生回路２１０の具体的な構成と機能は既に説明
した回路１６（第７図）に同様である。画像メモ
リ部１から読出された画素データは、スイツチ２
１３を経て、準じ、ブロツク間差計算回路２２〜
２４へ送られる。 次に、第８図におけるブロツク間差計算回路２
２（２３，２４も同様である）の構成と機能を説
明する。２２１，２２２は加算回路、２２３は絶
対値回路、２２４は１画素分の遅延を与えるため
のメモリ、２２５は端子２２６，２２７に対して
のスイツチである。現入力ブロツクと、画像メモ
リ部１から読出したブロツクに対し、対応画素ご
とに、加算回路２２１で差をとり、更に、絶対値
回路２２３で絶対値を求める。この出力は、各画
素ごとにスイツチ２２５を端子２２６へ接続する
ことにより、加算回路２２２で順次加算される。
なお、入力ブロツクが切り替わつた時には、スイ
ツチ２２５を端子２２７へ接続し、メモリ２２４
の内容をリセツトする。 次に、第８図における回路２５の構成と機能を
説明する。最小値検出は、番号（ｉ−２、ｊ−
２）〜（ｉ＋２、ｊ＋２）で表現される５×５個
のブロツクに対する現入力ブロツクとのブロツク
間差に対して、２個のブロツクのうち、ブロツク
間差の小さい方を求めるという操作を必要回繰り
返すことにより実現される。図中２５１が、この
ための大小比較を行なう比較判定回路であり、２
５１０は加算回路、２５１１は判定回路、２５１
２はスイツチ、２５１３，２５１４は端子の組で
ある。加算回路２５１０により、入力されたブロ
ツク間差の差を求め、その正負を判定回路２５１
１で判定し、正であれば、スイツチ２５１２を端
子２５１３に、負であれば、端子２５１４に接続
させる。この操作を比較判定回路２５２，２５３
等を経て順次繰返すことにより、最終的に、ブロ
ツク間差の最小値及びそれに対応するブロツク番
号iM，jMが求められる。回路２５の残りの部分
が、動きベクトルを算出する部分である。２５２
０〜２５２３，２５０，２５３１は加算回路、２
５２５〜２５２８は乗算回路である。加算回路２
５２２，２５２３には、現入力ブロツクの位置を
示すブロツク番号が入力され、更に、乗算回路２
５２７，２５２８を経て、水平・垂直方向の画素
アドレスx0，y0に変換される。一方、最小のブロ
ツク間差を与えるブロツク番号iM、jMは、加算回
路２５２０，２５２１及び乗算回路２５２５，２
５２６を経て、水平・垂直方向の画素アドレス
xM、yMに変換される。x0，y0及びxM、yMに対し
ては加算回路２５３０，２５３１で差が計算され
る。これが求める動きベクトルの水平・垂直方向
の成分に相当し、各々端子２５４４，２５４５に
出力される。なお、端子２５４３にはブロツク間
差の最小値が出力される。 第１０図中は、第５図中における動きベクトル
記憶部３の一構成例を示す図である。３１は動き
ベクトル記憶用メモリ、３２は３１へ書込み・読
出し制御回路、３３はタイミング制御回路、３
４，３５はスイツチ、３６は回路１６と同じであ
り、画像メモリ部１より、ｍ画素×ｎラインブロ
ツクの画素データを読出すためのブロツク内画素
アドレス発生回路、３８０〜３８６は加算回路、
３８７，３８８は乗算回路、３１０〜３１４は端
子、３０２，３０３は動きベクトルの積を出力す
る端子、３０１は画素データを出力する端子、４
８１，４８２は修正処理を施された最終的な動き
ベクトルをメモリ３１に入力するための端子であ
る。端子１０１，１０２から送られてくるブロツ
ク番号ｉ，ｊに対し、３１０〜３８２の減・加算
回路により、ｉ、ｊの周辺のブロツクを表現する
ブロツク番号の組（ｉ−１、ｊ−１）、（ｉ、ｊ−
１）、（ｉ＋１、ｊ−１）、（ｉ−１、ｊ）を得、端
子３１０〜３１３に出力する。これらのブロツク
番号の各々に対して、タイミング制御回路３３で
制御されるスイツチ３４，３５を用いて、動きベ
クトル記憶用メモリから、対応する動きベクトル
の値を読出す。読出された動きベクトルは端子３
１４を経て、端子３０２，３０３へ出力される。
また、加算回路３８５，３８６へ送られる。加算
回路３８５，３８６では、現入力ブロツクの位置
を示す番号ｉ、ｊに対し、加算回路３８３，３８
４及び乗算回路３８７，３８８を経て得られるブ
ロツクの中心画素の水平・垂直方向の画素アドレ
スとの加算を行なう。この出力は、画面中で現入
力ブロツク位置から動きベクトル分だけ離れた位
置にあるブロツクの位置を示しており、ブロツク
内の画素アドレス発生回路３６に送られる。回路
３６の具体的な構成と機能は、既に説明した回路
１６（第７図）に同様である。 第１１図は、第５図中、動きベクトル修正部４
の一構成例を示す図である。図中４１，４２（他
にも同様のものが用意されるが、省略してある）
は、現入力ブロツクと動きベクトル記憶部３を用
いて選定された前フレーム画面中のブロツクとブ
ロツク間差を計算する回路であり、具体的な構
成、機能は第８図中の回路２２と同様である。４
３はブロツク間差の最小値、及びそれを与える動
きベクトルを出力する回路であり、構成、機能は
第８図中の回路２５に準じている。４４は動きベ
クトルの一致検出回路、４５は動きベクトル修正
回路である。回路４４の中で、４４１〜４４４は
減算回路、４４５〜４４８は判定回路、４７０，
４７１はAND回路、４４９はOR回路である。ま
た、回路４５の中で、４５０は判定回路、４５
１，４５２はOR回路、４５３，４５４はAND回
路、４５５〜４５８はゲート、４５９，４６０は
減算回路、４６１，４６２は判定回路である。ま
た、４６はタイミング制御回路、４７〜４９はス
イツチ、４８１，４８２は出力端子である。 端子３０１〜３０３等を経て入力される隣接ブ
ロツクのブロツク番号及び画素データに対し、タ
イミング制御回路４６によりスイツチ４７〜４９
を同期させて切換えいく。最小値検出回路４３で
は、先の説明におけるViに対応して求められたブ
ロツク間差の最小値Svp及びこれに対応する動き
ベクトルVpが得られる。一方、一致検出回路４
４では、スイツチ４９を経て入力されてくる隣接
ブロツクの動きベクトルViに対し、動きベクトル
検出部２で求められた動きベクトルVxと等しい
ものがあるか否かが調べられる。すなわち、例え
ば、減算回路４４１，４４２で動きベクトルViと
Vxの水平・垂直方向の部分の差を求め、判定回
路４４５，４４６で零か否かを調べる。更に、
AND回路４７０で水平・垂直方向の成分いずれ
においても一致しているかどうかを調べる。この
様な操作を各動きベクトルViに対して行ない、
AND回路４７０，４７１等の出力をOR回路４４
９へ入力することにより、Vxと一致する動きベ
クトルが１つでもあれば判定出力１（YES）を
動きベクトル修正回路４５へ出力する。 動きベクトル修正回路４５は、第１表に示した
修正処理を実現するための回路である。まず、一
致検出回路４４の出力がYES１であるか否かを
判定回路４５０で判定し、YESであれば、ゲー
ト４５５，４５６を経てVxが端子４８１，４８
２に出力される。一方、４４の出力がNOである
場合には、Svxに対して、減算回路４５９でTh1
との差を求め、判定回路４６１で正負を判定す
る。また、Svpに対して減算回路４６０でTh2と
の差を求め、判定回路４６２で正負を判定する。
“Svx＜Th1でかつSvp≧Th2”の時には、AND回
路４５３の出力が得られ、OR回路４５１を経
て、ゲート４５５，４５６が開かれ、Vxが端子
４８１，４８２に出力される。一方、“Svx＜Th1
かつSvp≧Th2”以外の場合には、OR回路４５２
の出力が得られ、AND回路４５４を経て、ゲー
ト４５７，４５８が開かれ、Vpが端子４８１，
４８２に出力される。 （発明の効果） 以上の様に、現入力ブロツクに対し、近傍のブ
ロツクにおける動きベクトル情報を利用して所定
の条件に従つて、従来の動きベクトル検出手法に
よつて求められた動きベクトルの値の修正を行な
うことにより、動きベクトルの誤検出の発生を軽
減することができる。この結果、物体の動きを表
現するフレーム間での動きベクトル分布が正しく
検出される様になり、動きベクトルを用いた動画
像処理、符号化方式全般における性能向上が期待
できる。特に、画像符号化手法に関連して、時間
軸方向での動きベクトルを用いた内挿方式におけ
る内挿画面の画質向上、物体の大局的動きパター
ンの適格な抽出などにおいて顕著な改善効果が期
待できる。
おくことにする。まず、VxがVrと一致するか否
かの判断において、Vx＝Vrという条件は比較的
厳しいものであり、この条件を少し緩めることが
考えられる。すなわち、Vx（Vx1、Vx2）に対し、
Vr＝Vr1、Vr2）が例えば、±45／２の範囲で同じ
向きを向いており、Vr1＝Vx1±１、Vr2＝Vx2±
１であればVx＝Vrと見なすことにする。 次に、周囲のブロツクとして、第F0フイール
ド内のブロツクｒ＝１〜４だけでなく、第４図に
示す様に第F2フイールド内のブロツクｅ（または
ａ〜ｉの全て、ａ〜ｉの平均など）も考慮する方
法が考えられる。 （発明の構成及び作用） 以下に、本発明による画面上の物体の動きベク
トル検出方式の具体例について説明する。 第５図は本発明である周囲のブロツクにおける
動きベクトル情報を用いて動きベクトル検出結果
の修正を行なうという動きベクトル検出方式のブ
ロツク図である。図中、１は画像信号を少なくと
も１フレーム分以上蓄えておくための画像メモリ
部、２は従来方法に従つて入力ブロツクに対応す
る領域を２フイールド前の画面内から探し出すこ
とによつて動きベクトルを検出する動きベクトル
検出部、３は検出した動きベクトルを少なくとも
１フレーム分以上蓄えておくための動きベクトル
記憶部、更に４は本手法に基づいて２で求められ
た動きベクトルの値の修正を行なう動きベクトル
修正部である。 以下に各部の構成例を示す。 第６図は、第５図中の画像メモリ部の一構成例
を示す図である。図中１０は画像メモリ、１１は
メモリアドレス発生回路、１２，１３は加算回
路、１４，１５は乗算回路、１６はブロツク内画
素アドレス発生回路、また１００〜１０５は端子
である。端子１００には、標本化された入力画素
信号がブロツク単位で入力される。端子１０１，
１０２には、現在入力されている入力画像内のブ
ロツクの水平・垂直方向の位置を示す番号ｉ，ｊ
が、端子１０３，１０４には、画像メモリ中から
画素データを読出すための画素アドレス信号が入
力される。端子１０５には、画像メモリから読出
された画素データが出力される。 ブロツク番号ｉ，ｊは、加算回路１２，１３及
び乗算回路１４，１５を経て、ｘ＝（ｉ＋１／２）
×ｍ、ｙ＝（ｊ＋１／２）×ｎで表現される画素ア
ドレスｘ，ｙに変換される。ここで、ｍ，ｎはブ
ロツクの縦、横方向の大きさである。画素アドレ
スｘ，ｙは、ブロツク内画素アドレス発生回路１
６に入力され、ブロツク内の各画素位置を表現す
るアドレスが順次、メモリアドレス発生回路１１
に送られる。 ブロツク内画素アドレス発生回路１６の一構成
例を第７図に示す。１６１，１６２は減算回路、
１６３〜１６８は加算回路、１７０，１７１はゲ
ート回路、１７２，１７３はカウンタ、１７４は
タイミング制御回路、１７５，１７６は判定回
路、１８０，１８１及び１８４は入力端子、１８
２，１８３は出力端子である。入力端子１８０，
１８１には、現入力ブロツクの中心画素のアドレ
スx0，y0が入力される。アドレスx0に対し、１６
１，１６３の減加算回路を用いてx0−ｍ／２、x0
＋ｍ／２という値を設定する。１６１の出力はカ
ウンタ１７２の出力と加算回路１６４で加算さ
れ、値がx0＋ｍ／２より大きくなるまで（加算回
路１６５、判定回路１７５を用いて判定される）、
ゲート１７０を経て、端子１８２に順次、画面水
平方向での画素アドレスｘが送られる。カウンタ
１７２は、タイミング制御回路１７４に従つて、
１画素ごとにカウントアツプされる。なお、判定
回路１７５の出力が負の時（すなわち、１６５の
出力がx0＋ｍ／２を越えた時）には、カウンタ１
７２はリセツトされる。アドレスy0に対しても、
アドレスx0に対してと同様に扱われるが、カウン
タ１７３におけるカウントアツプは、判定回路１
７５の出力が負になるごとに（すなわち横方向に
１ライン分済むごとに）行なわれる。また、カウ
ンタ１７３は判定回路１７６の出力が負の時（す
なわち、１６８の出力がy0＋ｎ／２を越えた時）
にリセツトされる。以上の様にして、水平方向x0
−ｍ／２〜x0＋ｍ／２、垂直方向y0−ｎ／２〜y0
＋ｎ／２の範囲で順次画素アドレスｘ，ｙが端子
１８２，１８３へ送られ、画像メモリ部１よりブ
ロツク画素データが読出される。 第６図において、メモリアドレス発生回路１１
は、入力された画素アドレス信号（２次元画像上
での画素の位置を示す）に基づいて、実際に画像
メモリ１０の記憶場所を指定するアドレスを発生
する。画像メモリ１０は、例えばRAM（ランダ
ム・アクセス・メモリ）で構成される書込み、読
出し可能なメモリである。なお、メモリアドレス
発生回路、画像メモリに対しては、既存のものを
利用することができ、詳細な構成についての説明
は省略する。 第８図は、第５図中の動きベクトル検出部の一
構成例を示す図である。図中２１は、現入力ブロ
ツクの位置を示す番号ｉ、ｊに応じて、画像メモ
リ部１から、ブロツク化された画素データを読出
すための画像データ読出し部、２２，２３，２４
はブロツク間差を計算するための回路、２５はブ
ロツク間差の最小値及び、それを与えるブロツク
位置番号に基づいて動きベクトルを算出する回路
である。画像データ読出し部２１により、現入力
ブロツクの位置ｉ、ｊを中心とした、Ｐ個のブロ
ツクの画素データを読出し、ブロツク間差計算回
路２２〜２４（実際には、Ｐ個おなじものが用意
される。第８図では、その一部のみを示してあ
る）を用いて、現入力ブロツクとのブロツク間差
を計算する。更に、現入力ブロツクと対応する−
最も似ている−ブロツクを求めるため、回路２５
により、ブロツク間差の最小値及びこれに対応す
る動きベクトルを求める。次に、各部の構成と機
能を詳しく説明する。 第９図は、第８図中の画像データ読出し部２１
の一構成例である。同図では、現入力ブロツクの
位置を示す番号ｉ、ｊに対し（ｉ−２、ｊ−２）
〜（ｉ＋２、ｊ＋２）の範囲で画像メモリ１から
ｍ×ｎ画素のブロツクを計25個読出す場合を示し
てある。この場合には、隣接したブロツクは互い
に重なり合わないが、互いに重なり合うような形
で隣接ブロツクを設定することも容易であり、以
下の説明に準じた回路構成で実現できる。２１０
はブロツク番号に基づいて、ブロツク内画素アド
レスを発生する回路、２１１は、順にブロツクを
切り換えていくためのタイミング制御回路、２１
２，２１３は切り換え用スイツチである。２１０
１〜２１１０は加算回路、２１１１，２１１２は
乗算回路である。現入力ブロツクの位置を示す番
号ｉ、ｊに対し、２１０１〜２１０８の加算回路
により、（ｉ−２、ｊ−２）〜（ｉ＋２、ｊ＋２）
のブロツク番号の組を生成する。各々に対し、タ
イミング制御回路２１１でスイツチ２１２，２１
３を切り換えながら、各ブロツクに対する画素デ
ータの読出しを行なう。スイツチ２１２から入力
されるブロツク番号に対しては、加算回路２１０
９，２１１０及び乗算回路２１１１，２１１２を
用いてブロツクの中心画素のアドレスへの変換を
行ない、そのアドレスをブロツク内画素アドレス
発生回路２１０へ送る。ブロツク内画素アドレス
発生回路２１０の具体的な構成と機能は既に説明
した回路１６（第７図）に同様である。画像メモ
リ部１から読出された画素データは、スイツチ２
１３を経て、準じ、ブロツク間差計算回路２２〜
２４へ送られる。 次に、第８図におけるブロツク間差計算回路２
２（２３，２４も同様である）の構成と機能を説
明する。２２１，２２２は加算回路、２２３は絶
対値回路、２２４は１画素分の遅延を与えるため
のメモリ、２２５は端子２２６，２２７に対して
のスイツチである。現入力ブロツクと、画像メモ
リ部１から読出したブロツクに対し、対応画素ご
とに、加算回路２２１で差をとり、更に、絶対値
回路２２３で絶対値を求める。この出力は、各画
素ごとにスイツチ２２５を端子２２６へ接続する
ことにより、加算回路２２２で順次加算される。
なお、入力ブロツクが切り替わつた時には、スイ
ツチ２２５を端子２２７へ接続し、メモリ２２４
の内容をリセツトする。 次に、第８図における回路２５の構成と機能を
説明する。最小値検出は、番号（ｉ−２、ｊ−
２）〜（ｉ＋２、ｊ＋２）で表現される５×５個
のブロツクに対する現入力ブロツクとのブロツク
間差に対して、２個のブロツクのうち、ブロツク
間差の小さい方を求めるという操作を必要回繰り
返すことにより実現される。図中２５１が、この
ための大小比較を行なう比較判定回路であり、２
５１０は加算回路、２５１１は判定回路、２５１
２はスイツチ、２５１３，２５１４は端子の組で
ある。加算回路２５１０により、入力されたブロ
ツク間差の差を求め、その正負を判定回路２５１
１で判定し、正であれば、スイツチ２５１２を端
子２５１３に、負であれば、端子２５１４に接続
させる。この操作を比較判定回路２５２，２５３
等を経て順次繰返すことにより、最終的に、ブロ
ツク間差の最小値及びそれに対応するブロツク番
号iM，jMが求められる。回路２５の残りの部分
が、動きベクトルを算出する部分である。２５２
０〜２５２３，２５０，２５３１は加算回路、２
５２５〜２５２８は乗算回路である。加算回路２
５２２，２５２３には、現入力ブロツクの位置を
示すブロツク番号が入力され、更に、乗算回路２
５２７，２５２８を経て、水平・垂直方向の画素
アドレスx0，y0に変換される。一方、最小のブロ
ツク間差を与えるブロツク番号iM、jMは、加算回
路２５２０，２５２１及び乗算回路２５２５，２
５２６を経て、水平・垂直方向の画素アドレス
xM、yMに変換される。x0，y0及びxM、yMに対し
ては加算回路２５３０，２５３１で差が計算され
る。これが求める動きベクトルの水平・垂直方向
の成分に相当し、各々端子２５４４，２５４５に
出力される。なお、端子２５４３にはブロツク間
差の最小値が出力される。 第１０図中は、第５図中における動きベクトル
記憶部３の一構成例を示す図である。３１は動き
ベクトル記憶用メモリ、３２は３１へ書込み・読
出し制御回路、３３はタイミング制御回路、３
４，３５はスイツチ、３６は回路１６と同じであ
り、画像メモリ部１より、ｍ画素×ｎラインブロ
ツクの画素データを読出すためのブロツク内画素
アドレス発生回路、３８０〜３８６は加算回路、
３８７，３８８は乗算回路、３１０〜３１４は端
子、３０２，３０３は動きベクトルの積を出力す
る端子、３０１は画素データを出力する端子、４
８１，４８２は修正処理を施された最終的な動き
ベクトルをメモリ３１に入力するための端子であ
る。端子１０１，１０２から送られてくるブロツ
ク番号ｉ，ｊに対し、３１０〜３８２の減・加算
回路により、ｉ、ｊの周辺のブロツクを表現する
ブロツク番号の組（ｉ−１、ｊ−１）、（ｉ、ｊ−
１）、（ｉ＋１、ｊ−１）、（ｉ−１、ｊ）を得、端
子３１０〜３１３に出力する。これらのブロツク
番号の各々に対して、タイミング制御回路３３で
制御されるスイツチ３４，３５を用いて、動きベ
クトル記憶用メモリから、対応する動きベクトル
の値を読出す。読出された動きベクトルは端子３
１４を経て、端子３０２，３０３へ出力される。
また、加算回路３８５，３８６へ送られる。加算
回路３８５，３８６では、現入力ブロツクの位置
を示す番号ｉ、ｊに対し、加算回路３８３，３８
４及び乗算回路３８７，３８８を経て得られるブ
ロツクの中心画素の水平・垂直方向の画素アドレ
スとの加算を行なう。この出力は、画面中で現入
力ブロツク位置から動きベクトル分だけ離れた位
置にあるブロツクの位置を示しており、ブロツク
内の画素アドレス発生回路３６に送られる。回路
３６の具体的な構成と機能は、既に説明した回路
１６（第７図）に同様である。 第１１図は、第５図中、動きベクトル修正部４
の一構成例を示す図である。図中４１，４２（他
にも同様のものが用意されるが、省略してある）
は、現入力ブロツクと動きベクトル記憶部３を用
いて選定された前フレーム画面中のブロツクとブ
ロツク間差を計算する回路であり、具体的な構
成、機能は第８図中の回路２２と同様である。４
３はブロツク間差の最小値、及びそれを与える動
きベクトルを出力する回路であり、構成、機能は
第８図中の回路２５に準じている。４４は動きベ
クトルの一致検出回路、４５は動きベクトル修正
回路である。回路４４の中で、４４１〜４４４は
減算回路、４４５〜４４８は判定回路、４７０，
４７１はAND回路、４４９はOR回路である。ま
た、回路４５の中で、４５０は判定回路、４５
１，４５２はOR回路、４５３，４５４はAND回
路、４５５〜４５８はゲート、４５９，４６０は
減算回路、４６１，４６２は判定回路である。ま
た、４６はタイミング制御回路、４７〜４９はス
イツチ、４８１，４８２は出力端子である。 端子３０１〜３０３等を経て入力される隣接ブ
ロツクのブロツク番号及び画素データに対し、タ
イミング制御回路４６によりスイツチ４７〜４９
を同期させて切換えいく。最小値検出回路４３で
は、先の説明におけるViに対応して求められたブ
ロツク間差の最小値Svp及びこれに対応する動き
ベクトルVpが得られる。一方、一致検出回路４
４では、スイツチ４９を経て入力されてくる隣接
ブロツクの動きベクトルViに対し、動きベクトル
検出部２で求められた動きベクトルVxと等しい
ものがあるか否かが調べられる。すなわち、例え
ば、減算回路４４１，４４２で動きベクトルViと
Vxの水平・垂直方向の部分の差を求め、判定回
路４４５，４４６で零か否かを調べる。更に、
AND回路４７０で水平・垂直方向の成分いずれ
においても一致しているかどうかを調べる。この
様な操作を各動きベクトルViに対して行ない、
AND回路４７０，４７１等の出力をOR回路４４
９へ入力することにより、Vxと一致する動きベ
クトルが１つでもあれば判定出力１（YES）を
動きベクトル修正回路４５へ出力する。 動きベクトル修正回路４５は、第１表に示した
修正処理を実現するための回路である。まず、一
致検出回路４４の出力がYES１であるか否かを
判定回路４５０で判定し、YESであれば、ゲー
ト４５５，４５６を経てVxが端子４８１，４８
２に出力される。一方、４４の出力がNOである
場合には、Svxに対して、減算回路４５９でTh1
との差を求め、判定回路４６１で正負を判定す
る。また、Svpに対して減算回路４６０でTh2と
の差を求め、判定回路４６２で正負を判定する。
“Svx＜Th1でかつSvp≧Th2”の時には、AND回
路４５３の出力が得られ、OR回路４５１を経
て、ゲート４５５，４５６が開かれ、Vxが端子
４８１，４８２に出力される。一方、“Svx＜Th1
かつSvp≧Th2”以外の場合には、OR回路４５２
の出力が得られ、AND回路４５４を経て、ゲー
ト４５７，４５８が開かれ、Vpが端子４８１，
４８２に出力される。 （発明の効果） 以上の様に、現入力ブロツクに対し、近傍のブ
ロツクにおける動きベクトル情報を利用して所定
の条件に従つて、従来の動きベクトル検出手法に
よつて求められた動きベクトルの値の修正を行な
うことにより、動きベクトルの誤検出の発生を軽
減することができる。この結果、物体の動きを表
現するフレーム間での動きベクトル分布が正しく
検出される様になり、動きベクトルを用いた動画
像処理、符号化方式全般における性能向上が期待
できる。特に、画像符号化手法に関連して、時間
軸方向での動きベクトルを用いた内挿方式におけ
る内挿画面の画質向上、物体の大局的動きパター
ンの適格な抽出などにおいて顕著な改善効果が期
待できる。
第１図は本発明に係わる画面上の物体の動きベ
クトル検出方式が対象とする画面上の画素の位置
関係を示す略図、第２図は現フイールド内のブロ
ツクと２フイールド前の画面内のブロツクとの位
置関係を説明するための図、第３図は現フイール
ド内にあつて、入力ブロツクに隣接するブロツク
の位置を示すための図、第４図は現フイールド内
及び２フイールド前の画面内にあつて、現フイー
ルド内の入力ブロツクに隣接するブロツクの位置
を示すための図、第５図は本発明の実施例を示す
ブロツク図、第６図は第５図の実施例に用いられ
る画像メモリ部の構成例を示すブロツク図、第７
図は第６図の構成例内のブロツク内画素アドレス
発生回路の具体的な構成例を示すブロツク図、第
８図は第５図の実施例に用いられる動きベクトル
検出部の構成例を示すブロツク図、第９図は第８
図の構成例内の画像データ読出し部の具体的構成
例を示すブロツク図、第１０図は、第５図の構成
例に用いられる動きベクトル記憶部の構成例を示
すブロツク図、第１１図は第５図の構成例に用い
られる動きベクトル修正部の構成例を示すブロツ
ク図である。
クトル検出方式が対象とする画面上の画素の位置
関係を示す略図、第２図は現フイールド内のブロ
ツクと２フイールド前の画面内のブロツクとの位
置関係を説明するための図、第３図は現フイール
ド内にあつて、入力ブロツクに隣接するブロツク
の位置を示すための図、第４図は現フイールド内
及び２フイールド前の画面内にあつて、現フイー
ルド内の入力ブロツクに隣接するブロツクの位置
を示すための図、第５図は本発明の実施例を示す
ブロツク図、第６図は第５図の実施例に用いられ
る画像メモリ部の構成例を示すブロツク図、第７
図は第６図の構成例内のブロツク内画素アドレス
発生回路の具体的な構成例を示すブロツク図、第
８図は第５図の実施例に用いられる動きベクトル
検出部の構成例を示すブロツク図、第９図は第８
図の構成例内の画像データ読出し部の具体的構成
例を示すブロツク図、第１０図は、第５図の構成
例に用いられる動きベクトル記憶部の構成例を示
すブロツク図、第１１図は第５図の構成例に用い
られる動きベクトル修正部の構成例を示すブロツ
ク図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 画像信号を少なくとも１フレーム分蓄積可能
な画像メモリ部と、入力画像中から順次得られる
ｍ画素×ｎライン（ｍ、ｎは１以上の整数）の入
力ブロツクと最も類似したｍ画素×ｎラインのブ
ロツクを、前記画像メモリ部より読出した１フレ
ーム前の画面中から探し出す動きベクトル検出部
と、検出した動きベクトルを１フレーム分蓄積可
能な動きベクトル記憶部、及び、該動きベクトル
記憶部より得られる前記入力ブロツク周辺のブロ
ツクにおける動きベクトルを用いて、前記動きベ
クトル検出部において求められた動きベクトルに
対し修正を行なう動きベクトル修正部を備え、 該動きベクトル修正部は、前記動きベクトル検
出部において求められた動きベクトルＵ及び該動
きベクトルＵに対応して前記画像メモリ部から読
出したブロツクと現入力ブロツクとの間の類似度
Ｓに対して、前記現入力ブロツク周辺の複数のブ
ロツクで既に求められた動きベクトル群Ｖ（V1、
V2、…）及び該動きベクトル群Ｖ（V1、V2、…）
に基づいて前記画像メモリ部から読出したブロツ
クと前記現入力ブロツクとの類似度T1、T2、…
を用いて、動きベクトルＵが動きベクトル群Ｖ中
の動きベクトルVi（ｉ＝１、２、…）のいずれに
も等しくなく、類似度Ｓが第１の閾値以下である
か、或いは類似度T1、T2、…の最大値が第２の
閾値以上であれば、動きベクトル群Ｖの中で該最
大値を与える動きベクトルVp（VpはV1、V2、…
のいずれか）を求める動きベクトルとし、それ以
外においてはＵを求める動きベクトルとすること
を特徴とする画面上の物体の動きベクトル検出方
式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041186A JPS61200789A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 画面上の物体の動きベクトル検出方式 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60041186A JPS61200789A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 画面上の物体の動きベクトル検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61200789A JPS61200789A (ja) | 1986-09-05 |
| JPH0520036B2 true JPH0520036B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=12601386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60041186A Granted JPS61200789A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 画面上の物体の動きベクトル検出方式 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4691230A (ja) |
| JP (1) | JPS61200789A (ja) |
| GB (1) | GB2172171B (ja) |
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1986
- 1986-02-25 US US06/833,311 patent/US4691230A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-03 GB GB8605162A patent/GB2172171B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5885684A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-23 | Nec Corp | テレビジヨン信号の予測符号化装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006186504A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Sony Corp | 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4691230A (en) | 1987-09-01 |
| GB2172171B (en) | 1989-02-15 |
| GB2172171A (en) | 1986-09-10 |
| GB8605162D0 (en) | 1986-04-09 |
| JPS61200789A (ja) | 1986-09-05 |
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