JPH06205403A - インテグラルプロゼクションを利用した動きベクター検出方法 - Google Patents
インテグラルプロゼクションを利用した動きベクター検出方法Info
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- JPH06205403A JPH06205403A JP25200693A JP25200693A JPH06205403A JP H06205403 A JPH06205403 A JP H06205403A JP 25200693 A JP25200693 A JP 25200693A JP 25200693 A JP25200693 A JP 25200693A JP H06205403 A JPH06205403 A JP H06205403A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
- H04N19/14—Coding unit complexity, e.g. amount of activity or edge presence estimation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
インテグラルプロゼクショ０を使用することによって動
きベクターを正確に検出することができると共に、計算
量を減少することができる動きベクター検出方法を提供
する。 【構成】 （ａ）一つの与えられた探索ブロックと前記
探索ブロックに対応する探索領域上の発生可能なすべて
の候補ブロックを１次元で比較して既設定された数の有
力候補ブロックを選択する段階と、（ｂ）前記探索ブロ
ックと前記有力候補ブロックを２次元で比較して前記探
索ブロックに一番類似したブロックを選択し、前記両ブ
ロック間の変位を前記探索ブロックの動きベクターに決
定する段階と、（ｃ）前記現在フレームのすべての探索
ブロックが処理されるまで前記段階（ａ）及び前記段階
（ｂ）を繰り返すことによって前記現在フレームのすべ
ての探索ブロックに対する動きベクターを決定する段階
をさらに含む。
きベクターを正確に検出することができると共に、計算
量を減少することができる動きベクター検出方法を提供
する。 【構成】 （ａ）一つの与えられた探索ブロックと前記
探索ブロックに対応する探索領域上の発生可能なすべて
の候補ブロックを１次元で比較して既設定された数の有
力候補ブロックを選択する段階と、（ｂ）前記探索ブロ
ックと前記有力候補ブロックを２次元で比較して前記探
索ブロックに一番類似したブロックを選択し、前記両ブ
ロック間の変位を前記探索ブロックの動きベクターに決
定する段階と、（ｃ）前記現在フレームのすべての探索
ブロックが処理されるまで前記段階（ａ）及び前記段階
（ｂ）を繰り返すことによって前記現在フレームのすべ
ての探索ブロックに対する動きベクターを決定する段階
をさらに含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の連続的なフ
ィールドまたはフレーム間の動きを表す動きベクターを
検出する方法に関するものである。
ィールドまたはフレーム間の動きを表す動きベクターを
検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】映像電話機、映像会議及び高画質テレビ
システムのようなディジタル処理システムにおいては、
映像フレームの各ラインが画素という一連のディジタル
データにより構成されるので、各々の映像フレームを規
定するためには多量のディジタルデータが要求される。
しかしながら、データを転送するための従来の転送チャ
ンネルの使用し得る周波数帯域幅は限定されているの
で、多様なデータ圧縮技法を利用して多量のデータを減
少させることが要求されてきた。
システムのようなディジタル処理システムにおいては、
映像フレームの各ラインが画素という一連のディジタル
データにより構成されるので、各々の映像フレームを規
定するためには多量のディジタルデータが要求される。
しかしながら、データを転送するための従来の転送チャ
ンネルの使用し得る周波数帯域幅は限定されているの
で、多様なデータ圧縮技法を利用して多量のデータを減
少させることが要求されてきた。
【０００３】フレーム間の符号化技法は、映像データを
圧縮するための効果的な符号化方法である。とくに、動
き補償符号化は映像符号化の効率をより向上し得るもの
として、これは現在及び以前フレーム間の動きを推定
し、推定した値によって以前フレームデータから現在フ
レームデータを予測する。かかる推定された動きは現在
フレームと以前フレームとの間の特定画素ブロックの変
位を表す２次元動きベクターに記述される。
圧縮するための効果的な符号化方法である。とくに、動
き補償符号化は映像符号化の効率をより向上し得るもの
として、これは現在及び以前フレーム間の動きを推定
し、推定した値によって以前フレームデータから現在フ
レームデータを予測する。かかる推定された動きは現在
フレームと以前フレームとの間の特定画素ブロックの変
位を表す２次元動きベクターに記述される。
【０００４】連続的な映像において物体の変位すなわ
ち、動きベクターを推定するための多様な方法が提案さ
れている。一般に動きベクターを推定する方法は、二つ
の形態として、画素反復アルゴリズム（たとえば、エイ
エヌ ネトラバリ（Ａ．Ｎ．Ｎｅｔｒａｖａｌｉ）な
どの「モーション コンペセイティッド テレビジョン
コーティング：パート Ｉ（Ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅ
ｎｓａｔｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ：
Ｐａｒｔ Ｉ）」（ビー エス ティ ジェイ（ＢＳＴ
Ｊ）第５８巻（１９７９年、３月）、及びケイ エイ
プロブ（Ｋ．Ａ．Ｐｒｏｂｈｕ）などの「ペル−レカー
シブ モーション コンペンセイティッド カラー コ
ード（Ｐｅｌ−Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｄｅｓ）」、
プロシーディング オブ アイシー シー（Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＣＣ）８２（１９８２年、６月）
参照）とブロック整合アルゴリズム（ジェイ アール
ジャイン（Ｊ．Ｒ．Ｊａｉｎ）などの「ディスプレイス
メント メジャメント アンド イッツ アプリケーシ
ョン イン インタフレーム イメージ コーディング
（Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉ
ｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ）」ア
イ イーイー イー（ＩＥＥＥ）トランザクションズ
オン コミュニケーションズ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＯＭ−
２９（１９８１年、１２月）から分類することができ
る。ここでは、ブロック整合アルゴリズムを参考にす
る。
ち、動きベクターを推定するための多様な方法が提案さ
れている。一般に動きベクターを推定する方法は、二つ
の形態として、画素反復アルゴリズム（たとえば、エイ
エヌ ネトラバリ（Ａ．Ｎ．Ｎｅｔｒａｖａｌｉ）な
どの「モーション コンペセイティッド テレビジョン
コーティング：パート Ｉ（Ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅ
ｎｓａｔｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ：
Ｐａｒｔ Ｉ）」（ビー エス ティ ジェイ（ＢＳＴ
Ｊ）第５８巻（１９７９年、３月）、及びケイ エイ
プロブ（Ｋ．Ａ．Ｐｒｏｂｈｕ）などの「ペル−レカー
シブ モーション コンペンセイティッド カラー コ
ード（Ｐｅｌ−Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｄｅｓ）」、
プロシーディング オブ アイシー シー（Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＣＣ）８２（１９８２年、６月）
参照）とブロック整合アルゴリズム（ジェイ アール
ジャイン（Ｊ．Ｒ．Ｊａｉｎ）などの「ディスプレイス
メント メジャメント アンド イッツ アプリケーシ
ョン イン インタフレーム イメージ コーディング
（Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉ
ｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ）」ア
イ イーイー イー（ＩＥＥＥ）トランザクションズ
オン コミュニケーションズ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＯＭ−
２９（１９８１年、１２月）から分類することができ
る。ここでは、ブロック整合アルゴリズムを参考にす
る。
【０００５】ブロック整合アルゴリズムにおいて、現在
フレームは多数の探索ブロックに分けられるが、ブロッ
ク整合アルゴリズムの目的は各々の探索ブロックに対す
る動きベクターを求めるものである。動きベクターは、
なにかの探索ブロックとそれの以前フレームにおける位
置に関連される変位を表す。受信器が以前フレームから
現在フレームを復元することができるように動きベクタ
ーは受信器に転送される。相対的に、動きが小さい映像
会議システムのような応用装置においては大多数の動き
ベクターが０（Ｚｅｒｏ）である。
フレームは多数の探索ブロックに分けられるが、ブロッ
ク整合アルゴリズムの目的は各々の探索ブロックに対す
る動きベクターを求めるものである。動きベクターは、
なにかの探索ブロックとそれの以前フレームにおける位
置に関連される変位を表す。受信器が以前フレームから
現在フレームを復元することができるように動きベクタ
ーは受信器に転送される。相対的に、動きが小さい映像
会議システムのような応用装置においては大多数の動き
ベクターが０（Ｚｅｒｏ）である。
【０００６】現在フレームのなにかの探索ブロックに対
する動きベクターを計算するためには、現在フレームの
探索ブロックと以前フレームの探索領域に含まれている
同様な大きさを有している多数の候補ブロック間の類似
度が計算される。現在フレームの探索ブロックと探索領
域にある候補ブロック中の一つのブロック間の類似度の
測定は平均絶対誤差または平均自乗誤差のような誤差関
数で計算される。動きベクターは探索ブロックと候補ブ
ロック間の比較時、最小限の誤差を有する両ブロック間
の変位である。
する動きベクターを計算するためには、現在フレームの
探索ブロックと以前フレームの探索領域に含まれている
同様な大きさを有している多数の候補ブロック間の類似
度が計算される。現在フレームの探索ブロックと探索領
域にある候補ブロック中の一つのブロック間の類似度の
測定は平均絶対誤差または平均自乗誤差のような誤差関
数で計算される。動きベクターは探索ブロックと候補ブ
ロック間の比較時、最小限の誤差を有する両ブロック間
の変位である。
【０００７】より具体的に説明すると、以前フレームの
探索領域の探索は探索ブロックを探索領域の左上側に位
置させ、探索領域で重合された画素などに対して誤差
（たとえば、平均絶対誤差または平均自乗誤差）を計算
する。次に現在フレームからの探索ブロックは探索領域
の右側の境界線へ一つの画素ずつ移動される。このと
き、探索領域と重ねる画素などに対して誤差が計算され
る。また、現在フレームの探索ブロックは探索領域の一
行下へ移動された後、探索ブロックはさらに探索領域の
左側境界線から右側境界線へ一つの画素ずつ移動され
る。このとき、探索領域上で探索ブロックと重ねた画素
に対して誤差が計算される。現在フレームの探索ブロッ
クは続いて他行へ移動され、左側から右側へ移動されな
がら、誤差が計算される（したがって、この方法を全体
探索アルゴリズムと称される）。計算された誤差は比較
され、最小誤差を発生するブロック位置が探索ブロック
に対する変位ベクターで規定される。全体探索アルゴリ
ズムは計算量が多いので全体探索でない早いブロック整
合アルゴリズムが提案された（ジェイ アール ジャイ
ン（Ｊ．Ｒ．Ｊａｉｎ）などの「ディスプレイスメント
メジャメント アンドイッツ アプリケーション イ
ン インタフレーム イメージ コーディング（Ｄｉｓ
ｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ
Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｎｔｅｒ
ｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ）」、アイ イ
ー イー イー トランザクションズ オン コミュニ
ケーションズ（ＩＥＥＥＴ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＯＭ−２
９（１９８１年、１２月）参照）。かかる全体探索では
ないが簡単な方法は、計算量を減らすことはできるが、
ブロック整合アルゴリズムの最適具現を行なうことがで
きない。最近には、インテグラルプロゼクションの概念
を利用した高速ブロック整合アルゴリズムが提案された
（ジューン−シークキム（Ｊｏｏｎ−Ｓｅｅｋ Ｋｉ
ｍ）などの「ア ファースト フューチャー−ベースド
ブロック マッチング アルゴリズム ユージング
インテグラルプロゼクションズ（Ａ Ｆａｓｔ Ｆｅａ
ｔｕｒｅ−Ｂａｓｅｄ ＢｌｏｃｋＭａｔｃｈｉｎｇ
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｌ
Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ）」、（アイ イー イー イ
ー トランザクションズ オン コミュニケーションズ
（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＯＭ−１０、第５号（１
９９２年、６月）参照）。この方法は、単に一次元誤差
関数のみを使用して動き推定の計算量を減らす。該関数
はインテグラルプロゼクションを使用するのにこれはブ
ロック内で特定方向によって存在する画素の輝度レベル
を合算した値である。この方法は、計算の複雑性を減ら
すことができるが正確な動きベクターを提供することが
できない。
探索領域の探索は探索ブロックを探索領域の左上側に位
置させ、探索領域で重合された画素などに対して誤差
（たとえば、平均絶対誤差または平均自乗誤差）を計算
する。次に現在フレームからの探索ブロックは探索領域
の右側の境界線へ一つの画素ずつ移動される。このと
き、探索領域と重ねる画素などに対して誤差が計算され
る。また、現在フレームの探索ブロックは探索領域の一
行下へ移動された後、探索ブロックはさらに探索領域の
左側境界線から右側境界線へ一つの画素ずつ移動され
る。このとき、探索領域上で探索ブロックと重ねた画素
に対して誤差が計算される。現在フレームの探索ブロッ
クは続いて他行へ移動され、左側から右側へ移動されな
がら、誤差が計算される（したがって、この方法を全体
探索アルゴリズムと称される）。計算された誤差は比較
され、最小誤差を発生するブロック位置が探索ブロック
に対する変位ベクターで規定される。全体探索アルゴリ
ズムは計算量が多いので全体探索でない早いブロック整
合アルゴリズムが提案された（ジェイ アール ジャイ
ン（Ｊ．Ｒ．Ｊａｉｎ）などの「ディスプレイスメント
メジャメント アンドイッツ アプリケーション イ
ン インタフレーム イメージ コーディング（Ｄｉｓ
ｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ
Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｉｎｔｅｒ
ｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ）」、アイ イ
ー イー イー トランザクションズ オン コミュニ
ケーションズ（ＩＥＥＥＴ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＯＭ−２
９（１９８１年、１２月）参照）。かかる全体探索では
ないが簡単な方法は、計算量を減らすことはできるが、
ブロック整合アルゴリズムの最適具現を行なうことがで
きない。最近には、インテグラルプロゼクションの概念
を利用した高速ブロック整合アルゴリズムが提案された
（ジューン−シークキム（Ｊｏｏｎ−Ｓｅｅｋ Ｋｉ
ｍ）などの「ア ファースト フューチャー−ベースド
ブロック マッチング アルゴリズム ユージング
インテグラルプロゼクションズ（Ａ Ｆａｓｔ Ｆｅａ
ｔｕｒｅ−Ｂａｓｅｄ ＢｌｏｃｋＭａｔｃｈｉｎｇ
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｌ
Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ）」、（アイ イー イー イ
ー トランザクションズ オン コミュニケーションズ
（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍ
ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＣＯＭ−１０、第５号（１
９９２年、６月）参照）。この方法は、単に一次元誤差
関数のみを使用して動き推定の計算量を減らす。該関数
はインテグラルプロゼクションを使用するのにこれはブ
ロック内で特定方向によって存在する画素の輝度レベル
を合算した値である。この方法は、計算の複雑性を減ら
すことができるが正確な動きベクターを提供することが
できない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、インテグラルプロゼクション（ｉｎｔｅｇｒａ
ｌ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ）を利用することによって
二つの連続フレームまたはフイ−ルド間の動きベクター
を正確に決定し、同時に計算の複雑性を減少することが
できる方法を提供するものである。
目的は、インテグラルプロゼクション（ｉｎｔｅｇｒａ
ｌ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ）を利用することによって
二つの連続フレームまたはフイ−ルド間の動きベクター
を正確に決定し、同時に計算の複雑性を減少することが
できる方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による一実施例と
して、現在フレームが多数の同一の大きさの探索ブロッ
クに分離され、前記現在よりひとフレーム先立った以前
のフレームが前記探索ブロックに各々対応する数の探索
領域に分離され、各々の探索領域は、前記のような大き
さの候補ブロックに分離され、ビデオ信号の以前フレー
ムと現在フレーム間の運動を表す運動ベクターを検出す
る方法において、（ａ）一つの与えられた探索ブロック
と前記探索ブロックに対応する探索領域上の発生可能な
すべて候補ブロックを１次元に比較して既設定された数
の有力候補ブロックを選択する段階と、（ｂ）前記探索
ブロックと前記有力候補ブロックとを２次元に比較して
前記探索ブロックに一番類似したブロックを選択し、前
記両ブロック間の変位を前記探索ブロックの動きベクタ
ーに決定する段階と、（ｃ）前記現在フレームのすべて
の探索ブロックが処理されるまで前記段階（ａ）及び前
記段階（ｂ）を繰り返すことによって前記現在フレーム
のすべての探索ブロックに対する動きベクターを決定す
る段階を含む。
して、現在フレームが多数の同一の大きさの探索ブロッ
クに分離され、前記現在よりひとフレーム先立った以前
のフレームが前記探索ブロックに各々対応する数の探索
領域に分離され、各々の探索領域は、前記のような大き
さの候補ブロックに分離され、ビデオ信号の以前フレー
ムと現在フレーム間の運動を表す運動ベクターを検出す
る方法において、（ａ）一つの与えられた探索ブロック
と前記探索ブロックに対応する探索領域上の発生可能な
すべて候補ブロックを１次元に比較して既設定された数
の有力候補ブロックを選択する段階と、（ｂ）前記探索
ブロックと前記有力候補ブロックとを２次元に比較して
前記探索ブロックに一番類似したブロックを選択し、前
記両ブロック間の変位を前記探索ブロックの動きベクタ
ーに決定する段階と、（ｃ）前記現在フレームのすべて
の探索ブロックが処理されるまで前記段階（ａ）及び前
記段階（ｂ）を繰り返すことによって前記現在フレーム
のすべての探索ブロックに対する動きベクターを決定す
る段階を含む。
【００１０】
【実施例】図１は、送信器（図示せず）から受信器（図
示せず）へ転送される一連の映像フレームを概略的に示
している。一般に、動き検出及び補償を利用したフレー
ム間の符号化技法を使用すれば、連続的なフレーム間の
情報の重複を減少させてデータを相当に圧縮させ得る。
図１の現在フレーム及び以前フレームのような参照フレ
ーム間の差異を物体の変位または動きにより推論すれ
ば、現在フレームのすべてのデータを受信器へ転送する
必要はなくなり、代りに変位情報すなわち、動きベクタ
ーを受信器へ転送する。そうすれば、受信器は変位情報
を使用して参照フレームから現在フレームを再構成する
ことができる。
示せず）へ転送される一連の映像フレームを概略的に示
している。一般に、動き検出及び補償を利用したフレー
ム間の符号化技法を使用すれば、連続的なフレーム間の
情報の重複を減少させてデータを相当に圧縮させ得る。
図１の現在フレーム及び以前フレームのような参照フレ
ーム間の差異を物体の変位または動きにより推論すれ
ば、現在フレームのすべてのデータを受信器へ転送する
必要はなくなり、代りに変位情報すなわち、動きベクタ
ーを受信器へ転送する。そうすれば、受信器は変位情報
を使用して参照フレームから現在フレームを再構成する
ことができる。
【００１１】図１に示したように、現在フレームは多数
の探索ブロックに分けられる。各々の探索ブロックに対
して以前フレームでは探索領域が作られ、探索領域では
探索ブロックに一番類似なブロックとなる多数の候補ブ
ロックが含まれている。与えられた探索ブロックに対す
る動きベクターを決定するためには探索ブロックとこれ
に対応する探索領域内のすべての候補ブロックなどをブ
ロック単位で比較することによって、それらの間の類似
度を計算することができる。本発明においては、ブロッ
クを比較するための関数として一次元誤差関数及び２次
元誤差関数を結合して使用する。一次元誤差関数及び２
次元誤差関数は図２に例示される。まず、一次元誤差関
数はブロックのいずれかの方向によって配列されている
画素の輝度レベルの合によって規定されるインテグラル
プロゼクションを利用する。垂直（水平）方向のライン
上で画素の輝度レベルを合算することによって得られる
一次元配列を垂直（水平）インテグラルプロゼクション
という。いずれかのブロックの垂直（水平）インテグラ
ルプロゼクションは、垂直（水平）方向によってブロッ
ク内にある画素の輝度レベルの情報を有しているのでそ
のブロックの特徴として使用される。
の探索ブロックに分けられる。各々の探索ブロックに対
して以前フレームでは探索領域が作られ、探索領域では
探索ブロックに一番類似なブロックとなる多数の候補ブ
ロックが含まれている。与えられた探索ブロックに対す
る動きベクターを決定するためには探索ブロックとこれ
に対応する探索領域内のすべての候補ブロックなどをブ
ロック単位で比較することによって、それらの間の類似
度を計算することができる。本発明においては、ブロッ
クを比較するための関数として一次元誤差関数及び２次
元誤差関数を結合して使用する。一次元誤差関数及び２
次元誤差関数は図２に例示される。まず、一次元誤差関
数はブロックのいずれかの方向によって配列されている
画素の輝度レベルの合によって規定されるインテグラル
プロゼクションを利用する。垂直（水平）方向のライン
上で画素の輝度レベルを合算することによって得られる
一次元配列を垂直（水平）インテグラルプロゼクション
という。いずれかのブロックの垂直（水平）インテグラ
ルプロゼクションは、垂直（水平）方向によってブロッ
ク内にある画素の輝度レベルの情報を有しているのでそ
のブロックの特徴として使用される。
【００１２】図２に示したように、探索ブロックと候補
ブロック間の類似度の計算は次のようである。まず、探
索ブロックに対して水平インテグラルプロゼクションＳ
H （ｘ，ｙ）（ｌ，ｔ）及び垂直インテグラルプロゼク
ション ＳV （ｘ，ｙ）（ｌ，ｔ）を計算する。ここで
（ｘ，ｙ）はブロックの位置を、（ｌ，ｔ）はブロック
の大きさ及びフレームに対する変数を示している。同様
に、以前フレーム内にある候補ブロックに対する水平イ
ンテグラルプロゼクションＳH （ｘ，ｙ）（ｌ，ｔ−
１）及び垂直インテグラルプロゼクション ＳV （ｘ，
ｙ）（ｌ，ｔ−１）を決定する。次に一次元プロゼクシ
ョン配列値を使用した誤差関数によって両ブロック間の
類似度を計算する。誤差関数は次のように示す。
ブロック間の類似度の計算は次のようである。まず、探
索ブロックに対して水平インテグラルプロゼクションＳ
H （ｘ，ｙ）（ｌ，ｔ）及び垂直インテグラルプロゼク
ション ＳV （ｘ，ｙ）（ｌ，ｔ）を計算する。ここで
（ｘ，ｙ）はブロックの位置を、（ｌ，ｔ）はブロック
の大きさ及びフレームに対する変数を示している。同様
に、以前フレーム内にある候補ブロックに対する水平イ
ンテグラルプロゼクションＳH （ｘ，ｙ）（ｌ，ｔ−
１）及び垂直インテグラルプロゼクション ＳV （ｘ，
ｙ）（ｌ，ｔ−１）を決定する。次に一次元プロゼクシ
ョン配列値を使用した誤差関数によって両ブロック間の
類似度を計算する。誤差関数は次のように示す。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここで、ＬH 、ＬV はブロックの水平及び
垂直方向の長さである。式（１）から知られるように両
ブロック間の比較は一次元的に成される。
垂直方向の長さである。式（１）から知られるように両
ブロック間の比較は一次元的に成される。
【００１５】ブロックとブロックとを比較するための２
次元誤差関数は従来のブロック整合アルゴリズムで容易
に発見することができる。従来のブロック整合アルゴリ
ズムでは平均絶対誤差（ＭＡＥ）が一番広く使用され
る。探索ブロックと候補ブロック間のＭＡＥの誤差関数
は次のように示す。
次元誤差関数は従来のブロック整合アルゴリズムで容易
に発見することができる。従来のブロック整合アルゴリ
ズムでは平均絶対誤差（ＭＡＥ）が一番広く使用され
る。探索ブロックと候補ブロック間のＭＡＥの誤差関数
は次のように示す。
【００１６】
【数２】
【００１７】ここで、Ａ（ｉ，ｊ）及びＢ（ｉ、ｊ）は
探索ブロック及び候補ブロックのｉ行及びｊ列の交点に
位置する各々の画素位置である。
探索ブロック及び候補ブロックのｉ行及びｊ列の交点に
位置する各々の画素位置である。
【００１８】式（２）から知られるように、比較は２次
元的に成される。
元的に成される。
【００１９】図３〜４は現在フレームメモリと、それの
隣接フレーム、たとえば、以前フレームメモリを利用し
て動きベクターを検出する方法を例示する。隣接フレー
ムが動きを決定する基準となるので、基準フレームと称
される。段階（ステップ）１０では、新たな探索ブロッ
クが現在フレームメモリから読み取られる。段階１２で
は、探索ブロックに対する水平及び垂直インテグラルプ
ロゼクションが計算される。段階１４では、探索ブロッ
クに対応する探索領域に含まれているすべての可能な候
補ブロック中のひと候補ブロックに対する水平及び垂直
インテグラルプロゼクションを計算する。段階１６で
は、探索ブロックと候補ブロックとを１次元で比較す
る。段階１８では、段階１６から比較された候補ブロッ
クが探索領域内にある終りの候補ブロックであったかど
うかを判断する。候補ブロックが終りではない場合に
は、すべての残存する候補ブロックに対して段階１６及
び段階１８を繰り返す。候補ブロックが終りの場合、図
４に移り、段階２０では１次元比較結果を使用して有力
候補ブロックを既設定された数だけ選択する。
隣接フレーム、たとえば、以前フレームメモリを利用し
て動きベクターを検出する方法を例示する。隣接フレー
ムが動きを決定する基準となるので、基準フレームと称
される。段階（ステップ）１０では、新たな探索ブロッ
クが現在フレームメモリから読み取られる。段階１２で
は、探索ブロックに対する水平及び垂直インテグラルプ
ロゼクションが計算される。段階１４では、探索ブロッ
クに対応する探索領域に含まれているすべての可能な候
補ブロック中のひと候補ブロックに対する水平及び垂直
インテグラルプロゼクションを計算する。段階１６で
は、探索ブロックと候補ブロックとを１次元で比較す
る。段階１８では、段階１６から比較された候補ブロッ
クが探索領域内にある終りの候補ブロックであったかど
うかを判断する。候補ブロックが終りではない場合に
は、すべての残存する候補ブロックに対して段階１６及
び段階１８を繰り返す。候補ブロックが終りの場合、図
４に移り、段階２０では１次元比較結果を使用して有力
候補ブロックを既設定された数だけ選択する。
【００２０】段階２２では探索ブロックと各々の有力候
補ブロックを２次元で比較する。段階２４では２次元比
較結果を使用して有力候補ブロック中で探索ブロックに
一番類似なブロックを選択し、探索ブロックに対する動
きベクターを発生する。段階２６では、探索ブロック現
在フレームの終りのブロックであるかどうかを判断す
る。探索ブロックが終りのブロックでない場合には、終
りのブロックが処理されるまで段階Ｓ１０から段階Ｓ２
４を繰り返してすべての探索ブロックによって動きベク
ターを計算する。
補ブロックを２次元で比較する。段階２４では２次元比
較結果を使用して有力候補ブロック中で探索ブロックに
一番類似なブロックを選択し、探索ブロックに対する動
きベクターを発生する。段階２６では、探索ブロック現
在フレームの終りのブロックであるかどうかを判断す
る。探索ブロックが終りのブロックでない場合には、終
りのブロックが処理されるまで段階Ｓ１０から段階Ｓ２
４を繰り返してすべての探索ブロックによって動きベク
ターを計算する。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、インテグラルプロゼク
ションを使用しているため、動きベクターを正確に検出
することができると共に、計算の複雑性を減らし、計算
量を減らすことができる。さらに、その結果符号化効率
を高めることができる。
ションを使用しているため、動きベクターを正確に検出
することができると共に、計算の複雑性を減らし、計算
量を減らすことができる。さらに、その結果符号化効率
を高めることができる。
【図１】一連の映像フレームとその構成要素を概略的に
説明する図面である。
説明する図面である。
【図２】１次元誤差関数及び２次元誤差関数を概略的に
説明するための図面である。
説明するための図面である。
【図３】本発明によって動きベクターを検出する方法を
説明するフローチャートである。
説明するフローチャートである。
【図４】本発明によって動きベクターを検出する方法を
説明するフローチャートである。
説明するフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項１】 現在フレームが多数の同一の大きさの探
索ブロックに分離され、前記現在よりひとフレーム先立
った以前のフレームが前記探索ブロックに各々対応する
数の探索領域に分離され、各々の探索領域は、前記のよ
うな大きさの候補ブロックに分離され、ビデオ信号の以
前フレームと現在フレームと間の運動を表す運動ベクタ
ーを検出する方法において、（ａ）一つの与えられた探
索ブロックと前記探索ブロックに対応する探索領域上の
発生可能なすべての候補ブロックを１次元で比較して既
設定された数の有力候補ブロックとを選択する段階と、
（ｂ）前記探索ブロックと前記有力候補ブロックを２次
元で比較して前記探索ブロックに一番類似したブロック
を選択し、前記両ブロック間の変位を前記探索ブロック
の動きベクターに決定する段階と、（ｃ）前記現在フレ
ームのすべての探索ブロックが処理されるまで前記段階
（ａ）及び前記段階（ｂ）を繰り返すことによって前記
現在フレームのすべての探索ブロックに対する動きベク
ターを決定する段階を含む動きベクター検出方法。 - 【請求項２】 前記段階（ａ）が、（ｄ）前記現在フレ
ームで一つの探索ブロックを設定する段階と、（ｅ）前
記探索ブロックの一方向画素の輝度値を合算することに
よって前記探索ブロックのインテグラルプロゼクション
を計算する段階と、（ｆ）前記探索ブロックに対応する
前記探索領域に含まれている発生可能なすべての候補ブ
ロック中の一つの候補ブロックのインテグラルプロゼク
ションを計算する段階と、（ｇ）前記探索ブロックと前
記候補ブロックとをインテグラルプロゼクション単位と
から比較する段階と、（ｈ）前記探索ブロックと前記探
索領域に残存するすべての候補ブロックが比較されるま
で前記段階（ｆ）及び前記段階（ｇ）を繰り返す段階
と、（ｉ）前記インテグラルプロゼクション単位の比較
結果として前記すべての候補ブロック中で前記有力候補
ブロックを選択する段階とから構成される請求項１記載
の動きベクター検出方法。 - 【請求項３】 前記段階（ｂ）が、（ｊ）前記探索ブロ
ックと前記有力候補ブロック間の平均絶対誤差値を使用
して前記両ブロックを比較する段階と、（ｋ）前記比較
結果に基づいて前記有力候補ブロック中で前記探索ブロ
ックに一番類似しているブロックを選択し、前記探索ブ
ロックと前記一番類似しているブロックとの間の変位を
動きベクターへ提供する段階とから構成される請求項２
記載の動きベクター検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR92-18391 | 1992-10-07 | ||
| KR1019920018391A KR0123077B1 (ko) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 국부 최소치를 이용한 이동량 측정 방법 및 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205403A true JPH06205403A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=19340754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25200693A Pending JPH06205403A (ja) | 1992-10-07 | 1993-10-07 | インテグラルプロゼクションを利用した動きベクター検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06205403A (ja) |
| KR (1) | KR0123077B1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044369A1 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-02 | Sony Corporation | Device and method for coding image |
| JP2002518897A (ja) * | 1998-06-09 | 2002-06-25 | ソニー エレクトロニクス インク | ブロック整合法及び統合投射法を用いた階層的動き評価処理及び装置 |
| KR100431075B1 (ko) * | 2001-08-23 | 2004-05-10 | 한국과학기술원 | 동영상 부호화기를 위한 고속 블록 정합 움직임 추정방법 |
| KR100664322B1 (ko) * | 2005-11-25 | 2007-01-04 | 삼성전자주식회사 | 노이즈 감쇄가 가능한 영상처리장치 및 그의 노이즈 감쇄를위한 영상처리방법 |
| KR100677117B1 (ko) * | 2003-06-06 | 2007-03-08 | 삼성전자주식회사 | 비디오 신호내의 움직임 보상에 부적당한 영역을 검출하는방법 및 장치 |
| JP2012018479A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像検索装置、画像検索方法、および、画像検索プログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0804538D0 (en) * | 2008-03-12 | 2008-04-16 | Leary Paul O | Underwear garment |
-
1992
- 1992-10-07 KR KR1019920018391A patent/KR0123077B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-10-07 JP JP25200693A patent/JPH06205403A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044369A1 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-02 | Sony Corporation | Device and method for coding image |
| JP2002518897A (ja) * | 1998-06-09 | 2002-06-25 | ソニー エレクトロニクス インク | ブロック整合法及び統合投射法を用いた階層的動き評価処理及び装置 |
| KR100431075B1 (ko) * | 2001-08-23 | 2004-05-10 | 한국과학기술원 | 동영상 부호화기를 위한 고속 블록 정합 움직임 추정방법 |
| KR100677117B1 (ko) * | 2003-06-06 | 2007-03-08 | 삼성전자주식회사 | 비디오 신호내의 움직임 보상에 부적당한 영역을 검출하는방법 및 장치 |
| KR100664322B1 (ko) * | 2005-11-25 | 2007-01-04 | 삼성전자주식회사 | 노이즈 감쇄가 가능한 영상처리장치 및 그의 노이즈 감쇄를위한 영상처리방법 |
| JP2012018479A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像検索装置、画像検索方法、および、画像検索プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0123077B1 (ko) | 1997-11-17 |
| KR940010784A (ko) | 1994-05-26 |
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