JPH0549017A

JPH0549017A - 動きベクトル検出回路

Info

Publication number: JPH0549017A
Application number: JP20074791A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Nagatomo; 康仁永友
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】動画像データ圧縮装置において、２値画像の
パターンマッチングを用いて動き検出をすることによ
り、ハードウェアの回路規模を縮小する。【構成】中間値回路１０４により注目ブロックの画素
の中間値を計算し、この中間値を閾値として２値化回路
１０６、１０７により注目ブロック及び探索範囲の画素
を２値化する。選択回路１０８と不一致計数回路１０９
及び比較回路１１０により全てのベクトルについて、２
値画像の一致の度合が評価され、最も一致したベクトル
が動きベクトルとして出力回路１１１から出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動き補償予測符号化を
行う動画像データ圧縮装置における動きベクトル検出回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】最も一般的な動きベクトルの検出方法
は、著書、ＴＶ画像の多次元信号処理（日刊工業新聞社
刊、吹抜敬彦著）の６・３・２項で解説されているパタ
ーンマッチングによる方法である。これは、ある程度動
きがあっても実時間で計算できるので、フレーム間符号
化装置などで広く使われている。８×８程度のブロック
に分け、注目ブロックと探索範囲内の任意のベクトルで
切り出された領域とのフレーム間差分絶対値の総和を求
め、この差分絶対値和が最小になるベクトルをそのブロ
ックの動きベクトルとするものである。

【０００３】上述の演算を実行するための従来のハード
ウェア構成を図２に示す。２０１は注目ブロックの画素
データを入力する端子、２０２は探索範囲の画素データ
を入力する端子、２０３はデータ同期信号を入力する端
子、２０４は探索すべき複数のベクトルのうち任意のベ
クトルに対応する画素データを選択し出力する選択回
路、２０５は差分絶対値和を計算する演算回路、２０６
は演算結果を比較し最小の差分絶対値和を出力するベク
トルを選択する比較回路、２０７は演算結果に従い動き
ベクトルを保持し、それを出力する出力回路、２０８は
制御回路、２０９は動きベクトルの出力端子である。

【０００４】次に、動作について説明する。端子２０３
から入力するデータ同期信号により、制御回路に注目ブ
ロックの処理を開始する合図を送る。端子２０１から入
力される注目ブロックの画素データと、端子２０２から
入力される探索範囲の画素データは、選択回路２０４に
より制御回路２０８から順次指定されるベクトルに対応
した画素データが選択され演算回路２０５に出力され
る。演算回路２０５では、入力データの差分絶対値和演
算が実行され、結果が比較回路２０６に出力される。比
較回路２０６では、入力される差分絶対値和の中で最も
小さな値を示すベクトルを選び出力回路２０７へ出力す
る。出力回路２０７は、結果を端子２０９から出力す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】画素データの差分絶対
値和を最小にするベクトルを求める動きベクトル検出の
計算には膨大な演算量を必要とし、ハードウェアの回路
規模が大きくなるという問題点を有する。

【０００６】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するものであり、その目的とするところは、動きベクト
ルの計算に要する演算量を削減し、ハードウェアの回路
規模を縮小するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】現画面内の注目ブロック
の画素の中間値を計算する手段と、前記中間値を閾値と
して前記注目ブロックの画素を２値化し２値化注目ブロ
ックを得る手段と、前記中間値を閾値として前画面の探
索範囲の画素を２値化し２値化探索範囲を得る手段と、
前記２値化注目ブロックと前記２値化探索範囲のパター
ンマッチングを複数のベクトルについて行い、一致しな
い画素の個数が最小となるベクトルを求める動きベクト
ルとする手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例を図面を
参照して説明する。図１は、この発明の一実施例であ
る。１０１は注目ブロックの画素データを入力する端
子、１０２は探索範囲の画素データを入力する端子、１
０３はデータ同期信号を入力する端子、１０４は注目ブ
ロックの中間値を計算する中間値回路、１０５は遅延メ
モリ、１０６及び１０７は２値化回路、１０８は任意の
ベクトルに対応する画素データを選択出力する選択回
路、１０９はパターンマッチングを行い一致しない画素
を計数する不一致計数回路、１１０は一致しない画素数
を比較する比較回路、１１１は出力回路、１１２は制御
回路、１１３は結果の出力端子である。

【０００９】次に、動作について説明する。まず、端子
１０３から入力するデータ同期信号によって制御回路を
初期化し、制御回路からの指令で他の回路が初期化され
る。端子１０１から入力される注目ブロックの画素デー
タは、中間値回路１０４と遅延メモリ１０５へ供給され
る。中間値回路１０４では、注目ブロック内の全画素値
を小さい順に並べた場合の中央の順位の値を計算し中間
値として出力する。遅延メモリ１０５は、中間値回路１
０４での中間値の計算が終了するまで注目ブロックのデ
ータを遅延させるためのもので、中間値回路１０４の計
算が終了次第注目ブロックの画素データが２値化回路１
０６へ出力される。

【００１０】端子１０２は探索範囲の画素データを入力
する端子である。探索範囲の画素データは、中間値回路
１０４が中間値を計算する時間分、注目ブロックの画素
データより遅れて入力される。２値化回路１０６及び１
０７では、前記中間値を閾値として注目ブロックの画素
データと検索範囲の画素データをそれぞれ２値化する。
従って、２値化回路の出力では画素データは１ビットに
変換される。

【００１１】選択回路１０８では、探索する全てのベク
トルにおける注目ブロックの２値画素データと探索範囲
内の対応する２値画素データを選択し出力する。制御回
路１１２からの指令で、順次異なるベクトルに対応する
２値画素データの選択出力を実行する。

【００１２】不一致計数回路１０９では、選択回路１０
８から入力される注目ブロックの２値画素データと探索
範囲の２値画素データの１ブロックにおける一致しない
画素の個数を計数する。画素データは１ビットであるの
で、一致・不一致の判定は２つの画素の排他的論理和を
計算することにより容易に求めることができ、不一致の
画素、すなわち排他的論理和の結果が１になる画素の数
を計数する。

【００１３】不一致計数回路１０９の出力は、値が小さ
いほどマッチングがよい。そこで、比較回路１１０で、
過去の最小値と入力値を比較し入力値がより小さければ
入力値を最小値として記憶し、この最小値を発生させた
ベクトルを記憶する。

【００１４】上述の処理を探索範囲の全てのベクトルに
ついて行うことにより、最終的には最適な動きベクトル
が求まり、出力回路１１１により端子１１３から出力さ
れる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、画像を２値化してパタ
ーンマッチングを行うようにしたため、ハードウェアの
回路規模の削減ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動き検出回路を説明するためのブロッ
ク図。

【図２】従来の動き検出回路を説明するためのブロック
図。

【符号の説明】

１０１・・・入力端子１０２・・・入力端子１０３・・・入力端子１０４・・・中間値回路１０５・・・遅延メモリ１０６・・・２値化回路１０７・・・２値化回路１０８・・・選択回路１０９・・・不一致計数回路１１０・・・比較回路１１１・・・出力回路１１２・・・制御回路１１３・・・出力端子２０１・・・入力端子２０２・・・入力端子２０３・・・入力端子２０４・・・選択回路２０５・・・演算回路２０６・・・比較回路２０７・・・出力回路２０８・・・制御回路２０９・・・出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現画面内の注目ブロックの画素の中間値
を計算する手段と、前記中間値を閾値として前記注目ブ
ロックの画素を２値化し２値化注目ブロックを得る手段
と、前記中間値を閾値として前画面内の探索範囲の画素
を２値化し２値化探索範囲を得る手段と、前記２値化注
目ブロックと前記２値化探索範囲のパターンマッチング
を複数のベクトルについて行い、一致しない画素の個数
が最小となるときのベクトルを求める動きベクトルとす
る手段を備えたことを特徴とする動きベクトル検出回
路。