JPH06217266A - Motion vector detecting circuit - Google Patents

Motion vector detecting circuit

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JPH06217266A
JPH06217266A JP727293A JP727293A JPH06217266A JP H06217266 A JPH06217266 A JP H06217266A JP 727293 A JP727293 A JP 727293A JP 727293 A JP727293 A JP 727293A JP H06217266 A JPH06217266 A JP H06217266A
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deviation
motion vector
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motion
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Hidekazu Fukazawa
英一 深沢
Tatsuro Yamauchi
達郎 山内
Yuji Nojiri
裕司 野尻
Hiroshi Hirabayashi
洋志 平林
Hajime Sonehara
源 曽根原
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Nippon Hoso Kyokai NHK
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To precisely detect a motion vector with simple constitution. CONSTITUTION:An initial deviation vector selecting circuit 1 finds an initial deviation vector V0. A 1st gradient method arithmetic circuit 2 finds a deviation quantity V1 from V0. A 2nd gradient method arithmetic circuit 3 finds a deviation quantity V2 from (V0+V1). A comparing circuit 4 makes an evaluating circuit 5 select and output (V0+V1) when judging that V2 is larger than V1 or a vector (V0+V1+V2) supplied from an adder 7 as an optimum motion vector when judging that V2 is smaller than V1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は動きベクトル検出回路
に関し、テレビジョン信号の高能率符号化装置やテレビ
ジョン信号方式変換装置などに適用し得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting circuit, and can be applied to a high-efficiency coding apparatus for television signals, a television signal system converting apparatus, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル化したテレビジョン信号
などにおいて、動物体の動きの方向や、動きの大きさな
どを検出する動きベクトル検出の改善を求められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for improvement in motion vector detection for detecting the direction of movement of a moving body, the magnitude of movement, etc. in a digitized television signal.

【0003】この動きベクトルは画面内の動物体の動き
の大きさと方向を示すものである。この動きベクトル検
出の技術は、テレビジョン信号の高能率符号化における
フレーム間符号化やテレビジョン方式変換におけるフィ
ールド数変換の際のフィールド内挿などに用いられてい
る。
This motion vector indicates the magnitude and direction of the motion of the moving object within the screen. This motion vector detection technique is used for interframe coding in high-efficiency coding of television signals, field interpolation in converting the number of fields in television system conversion, and the like.

【0004】動きベクトルの検出方法として、例えば、
勾配法及び反復勾配法などがある。この勾配法とは、画
像の空間的な勾配と画像間差の関係から動きを求める方
法である。この方法については、例えば、文献:特開昭
60−158786号公報などに示されている。
As a motion vector detecting method, for example,
There are gradient method and iterative gradient method. The gradient method is a method for obtaining motion from the relationship between the spatial gradient of images and the difference between images. This method is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-158786.

【0005】更に、反復勾配法において、動きベクトル
の検出精度を更に向上させるために初期偏位ベクトルを
求めて検出する方法が、文献:特開昭62−20698
0号公報や、特開平4−78286号公報などに示され
ている。
Further, in the iterative gradient method, a method for obtaining and detecting an initial deviation vector in order to further improve the detection accuracy of a motion vector is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-20698.
No. 0, JP-A-4-78286, and the like.

【0006】この初期偏位ベクトルは、1フィールド又
は1フレームのテレビジョン信号を例えば、横方向m画
素、そして、縦方向nラインの合計m×n画素からなる
ブロック単位に細分化し、これらのブロックの動きベク
トルを用いることを前提としている。
The initial displacement vector is obtained by subdividing a television signal of one field or one frame into block units each consisting of m × n pixels in the horizontal direction and n lines in the vertical direction. It is assumed that the motion vector of is used.

【0007】ここで、初期偏位ベクトルを用いて真の動
きベクトルを求める方法について図2及び図3を用いて
説明する。
Here, a method for obtaining a true motion vector using the initial displacement vector will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

【0008】図2は現フィールドと前フィールドのブロ
ックの対応を示す図である。更に図3は動きベクトルの
説明図である。この図2において、真の動きベクトルを
求めようとする被検出ブロック(m1、n1)に対して
時間的に前に検出されている動きベクトルの中から最適
な動きベクトルを選択して、この選択された動きベクト
ルを初期偏位ベクトルV0とする。
FIG. 2 is a diagram showing the correspondence between the blocks of the current field and the previous field. Further, FIG. 3 is an explanatory diagram of motion vectors. In FIG. 2, the optimum motion vector is selected from the motion vectors detected in time before for the detected block (m1, n1) for which the true motion vector is to be obtained, and this selection is performed. The obtained motion vector is set as the initial displacement vector V0.

【0009】初期偏位ベクトルV0=(α0、β0) そして、図3において、次に初期偏位ベクトル分、座標
を偏位したブロック(m1+α0、n1+β0)と、前
記被検出ブロックとを基に動き1番目の偏位分V1と2
番目の偏位分V2とを反復勾配法を用いて求める。
Initial displacement vector V0 = (α0, β0) Then, in FIG. 3, the motion is performed based on the block (m1 + α0, n1 + β0) whose coordinates are displaced by the initial displacement vector and the detected block. First deviations V1 and 2
The second deviation V2 and V2 are calculated using the iterative gradient method.

【0010】 動き1回目の偏位分V1=(α1、β1) 動き2回目の偏位分V2=(α2、β2) 更に、前記初期偏位ベクトルV0と、前記動きベクトル
偏位分V1とV2とを加算して被検出ブロックに対する
真の動きベクトルVを求めることができる。
Deflection amount for the first movement V1 = (α1, β1) Deflection amount for the second movement V2 = (α2, β2) Further, the initial deviation vector V0 and the movement vector deviations V1 and V2 By adding and, the true motion vector V for the detected block can be obtained.

【0011】真の動きベクトルV=V0+V1+V2 尚、動き偏位ベクトルの検出方法において、前記反復勾
配法の他にパターンマッチング法を用いることもでき
る。また、反復勾配法の反復の回数は2回以上であって
もよい。
True motion vector V = V0 + V1 + V2 In addition to the iterative gradient method, a pattern matching method may be used in the method of detecting the motion displacement vector. Further, the number of iterations of the iterative gradient method may be two or more.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
様な従来の反復勾配法を用いて偏位分(V1、V2)を
求め、上述の初期偏位ベクトルV0と、加算して被検出
ブロックに対する動きベクトルV=V0+V1+V2を
求めると、偏位分V1、又は偏位分V2を求めるとき
に、どちらか一方でも偏位分を誤検出すると、不適切な
動きベクトルを検出してしまうという問題がある。
However, the deviations (V1, V2) are obtained by using the conventional iterative gradient method as described above, and the deviations (V1, V2) are added to the above-mentioned initial deviation vector V0 and added to the detected block. When the motion vector V = V0 + V1 + V2 is calculated, when the deviation V1 or the deviation V2 is calculated, if one of the deviations is erroneously detected, an inappropriate motion vector is detected. .

【0013】この様な不適切な動きベクトルを検出して
しまうと、画像再生に利用する場合に、画像が歪むとい
う問題が生じる。
If such an inappropriate motion vector is detected, there is a problem that the image is distorted when used for image reproduction.

【0014】従って、この様な問題から検出精度の高い
動きベクトル検出回路が要請されている。
Therefore, a motion vector detection circuit with high detection accuracy is required due to such problems.

【0015】特に、上述の反復勾配法の様に偏位ベクト
ルを演算式で求める場合には、画像によっては誤検出の
可能性が益々増大するという問題がある。
In particular, when the displacement vector is calculated by an arithmetic expression as in the above-mentioned iterative gradient method, there is a problem that the possibility of false detection increases depending on the image.

【0016】この発明は、以上の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的とするところは、簡単な構成で動き
ベクトル検出精度を向上させることができる動きベクト
ル検出回路を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a motion vector detection circuit capable of improving the motion vector detection accuracy with a simple configuration. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の目的
を達成するために、画像信号を複数のブロックに分割
し、この分割されたブロックごとに、少なくとも1フィ
ールド以上又は1フレーム以上離れた画像信号の各ブロ
ック間で動きの初期偏位ベクトル(例えば、V0)を検
出する初期偏位ベクトル検出手段と、勾配法に従って、
少なくとも1フィールド以上又は1フレーム以上離れた
画像信号の上記各ブロック間から各偏位ベクトルを求め
る第1番目偏位ベクトル検出手段から第N(2以上の整
数)番目偏位ベクトル検出手段までとを備え、上記第1
番目偏位ベクトル検出手段は、上記動きの初期偏位ベク
トル(例えば、V0)と、少なくとも1フィールド以上
又は1フレーム以上離れた画像信号の上記各ブロック間
の信号とから第1番目偏位ベクトル(例えば、V1)を
検出し、第J(2〜N)番目偏位ベクトル検出手段は、
少なくとも1フィールド以上又は1フレーム以上離れた
画像信号の上記各ブロック間の信号と、第(J−1)番
目偏位ベクトル検出手段で検出された第(J−1)番目
偏位ベクトルから得られた第(J−1)番目の動きベク
トル(例えば、V0+V1)とから第J番目偏位ベクト
ル(例えば、V2)を検出し、この第J番目偏位ベクト
ル(例えば、V2)から第J番目の動きベクトル(例え
ば、V0+V1+V2)を検出する動きベクトル検出回
路において、以下の特徴的な手段を備えて実現した。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention divides an image signal into a plurality of blocks, and each divided block is separated by at least one field or more or one frame or more. According to the gradient method, an initial displacement vector detecting means for detecting an initial displacement vector (for example, V0) of the motion between each block of the image signal,
From the first displacement vector detecting means for obtaining each displacement vector from the respective blocks of the image signal separated by at least one field or more or one frame or more to the Nth (integer of 2 or more) displacement vector detecting means Equipped, above first
The th displacement vector detecting means detects the first displacement vector (from the initial displacement vector (for example, V0) of the motion and the signal between the blocks of the image signal separated by at least one field or one frame or more ( For example, V1) is detected, and the J (2-N) th deviation vector detection means is
It is obtained from the signal between the blocks of the image signal separated by at least one field or more or one frame and the (J-1) th deviation vector detected by the (J-1) th deviation vector detecting means. The J-th deviation vector (for example, V2) is detected from the (J-1) -th motion vector (for example, V0 + V1), and the J-th deviation vector (for example, V2) is detected from the J-th deviation vector (for example, V2). A motion vector detection circuit for detecting a motion vector (for example, V0 + V1 + V2) is realized by including the following characteristic means.

【0018】つまり、上記第(J−1)番目偏位ベクト
ル(例えば、V1)と上記第J番目偏位ベクトル(例え
ば、V2)との大小関係を比較し、上記第(J−1)番
目偏位ベクトル(例えば、V1)よりも上記第J番目偏
位ベクトル(例えば、V2)が小さい場合は、上記第J
番目の動きベクトル(例えば、V0+V1+V2)を最
適動きベクトルとして出力し、上記第(J−1)番目偏
位ベクトル(例えば、V1)よりも上記第J番目偏位ベ
クトル(例えば、V2)が大きい場合は、上記第(J−
1)番目の動きベクトル(例えば、V0+V1)を最適
動きベクトルとして出力する動きベクトル評価手段を備
えたことを特徴とする。
That is, the magnitude relationship between the (J-1) th deviation vector (for example, V1) and the Jth deviation vector (for example, V2) is compared, and the (J-1) th deviation vector is compared. When the J-th deviation vector (for example, V2) is smaller than the deviation vector (for example, V1), the above J-th deviation vector
When the th motion vector (for example, V0 + V1 + V2) is output as the optimum motion vector, and the above Jth displacement vector (for example, V2) is larger than the above (J−1) th displacement vector (for example, V1). Is the above (J-
It is characterized in that it comprises a motion vector evaluation means for outputting the 1) th motion vector (for example, V0 + V1) as an optimum motion vector.

【0019】[0019]

【作用】この発明の動きベクトル検出回路によれば、動
きベクトル評価手段は、勾配法によって検出された第
(J−1)番目偏位ベクトル(例えば、V1)と第J番
目偏位ベクトル(例えば、V2)との大小関係だけか
ら、第(J−1)番目偏位ベクトル(例えば、V1)よ
りも第J番目偏位ベクトル(例えば、V2)が小さい場
合は、反復勾配法を用いた動きベクトルの収束性から第
J番目の動きベクトル(例えば、V0+V1+V2)を
最適動きベクトルとして出力できる。
According to the motion vector detection circuit of the present invention, the motion vector evaluation means includes the (J-1) th deviation vector (for example, V1) and the Jth deviation vector (for example, V1) detected by the gradient method. , V2) and the J-th deviation vector (for example, V2) is smaller than the (J−1) th deviation vector (for example, V1), the motion using the iterative gradient method is performed. The J-th motion vector (for example, V0 + V1 + V2) can be output as the optimum motion vector because of the convergence of the vector.

【0020】しかしながら、第(J−1)番目偏位ベク
トル(例えば、V1)よりも第J番目偏位ベクトル(例
えば、V2)が大きい場合は、第J番目偏位ベクトル
(例えば、V2)を誤検出と見なし、第(J−1)番目
の動きベクトル(例えば、V0+V1)を最適動きベク
トルとして出力するので、従来に比べ誤った偏位ベクト
ルの影響を受けていない精度の良い動きベクトルを出力
することができる。
However, when the J-th deviation vector (for example, V2) is larger than the (J-1) -th deviation vector (for example, V1), the J-th deviation vector (for example, V2) is set. Since it is regarded as an erroneous detection and the (J-1) th motion vector (for example, V0 + V1) is output as the optimum motion vector, a highly accurate motion vector that is not affected by an erroneous displacement vector compared to the conventional output is output. can do.

【0021】[0021]

【実施例】次にこの発明に係る動きベクトル検出回路の
好適な実施例を図面を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of a motion vector detecting circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0022】第1実施例 図1は第1実施例の動きベクトル検出回路の機能ブロッ
ク図である。
First Embodiment FIG. 1 is a functional block diagram of a motion vector detection circuit according to the first embodiment.

【0023】この図1の機能ブロック図において、この
動きベクトル検出回路は、初期偏位ベクトル選択回路1
と、第1勾配法演算回路2と、第2勾配法演算回路3
と、比較回路4と、評価回路5と、加算器6、7とから
構成される。
In the functional block diagram of FIG. 1, the motion vector detection circuit is the initial displacement vector selection circuit 1.
And a first gradient method computing circuit 2 and a second gradient method computing circuit 3
And a comparison circuit 4, an evaluation circuit 5, and adders 6 and 7.

【0024】そして、この動きベクトル検出回路には、
現フィールド信号Aと、前フィールドBとが供給され、
これらの信号は、初期偏位ベクトル選択回路1と、第1
勾配法演算回路2と、第2勾配法演算回路3とに供給さ
れる。
The motion vector detecting circuit has
The current field signal A and the previous field B are supplied,
These signals are transmitted to the initial displacement vector selection circuit 1 and the first displacement vector selection circuit 1.
It is supplied to the gradient method computing circuit 2 and the second gradient method computing circuit 3.

【0025】そして、初期偏位ベクトル選択回路1は、
初期偏位ベクトルV0を求めて、第1勾配法演算回路2
と、加算器6とに供給する。そして、第1勾配法演算回
路2は、供給された初期偏位ベクトルV0と、現フィー
ルド信号A及び前フィールド信号Bから1番目の勾配法
演算を行い、偏位分V1を求めて、加算器6と、比較回
路4とに供給する。
The initial displacement vector selection circuit 1 is
The initial gradient vector V0 is obtained and the first gradient method arithmetic circuit 2
To the adder 6. Then, the first gradient method operation circuit 2 performs the first gradient method operation from the supplied initial deviation vector V0 and the current field signal A and the previous field signal B to obtain the deviation amount V1 and adder 6 and the comparison circuit 4.

【0026】そして、加算器6は、偏位分V1と初期偏
位ベクトルV0とを加算して、動きベクトル(V0+V
1)を第2勾配法演算回路3と加算器7と評価回路5と
に供給する。そして、第2勾配法演算回路3は供給され
る動きベクトル(V0+V1)と、現フィールド信号A
及び前フィールド信号Bとから2番目の勾配法演算を行
って、偏位分V2を求めて加算器7と、比較回路4とに
供給する。
Then, the adder 6 adds the deviation amount V1 and the initial deviation vector V0 to obtain a motion vector (V0 + V
1) is supplied to the second gradient method operation circuit 3, the adder 7, and the evaluation circuit 5. Then, the second gradient method arithmetic circuit 3 supplies the supplied motion vector (V0 + V1) and the current field signal A
Then, the second gradient method calculation is performed from the previous field signal B to obtain the deviation V2, and the deviation V2 is supplied to the adder 7 and the comparison circuit 4.

【0027】そして、加算器7は偏位分V2と動きベク
トル(V0+V1)とを加算して、動きベクトル(V0
+V1+V2)を評価回路5に供給する。そして、比較
回路4は、第1勾配法演算回路2からの偏位分V1の値
と、第2勾配法演算回路3からの偏位分V2の値とを比
較する。そして、偏位分V1の値と偏位分V2の値との
関係が、偏位分V1<偏位分V2の関係であれば、第2
勾配法演算回路3での演算結果に、偏位分の誤検出があ
ったとみなされるので、評価回路5に対して、動きベク
トル(V0+V1)を選択させて、最適な動きベクトル
V=(V0+V1)として、出力させる制御を評価回路
5に対して行う。
Then, the adder 7 adds the deviation amount V2 and the motion vector (V0 + V1) to obtain the motion vector (V0
+ V1 + V2) is supplied to the evaluation circuit 5. Then, the comparison circuit 4 compares the value of the deviation amount V1 from the first gradient method calculation circuit 2 with the value of the deviation amount V2 from the second gradient method calculation circuit 3. If the relationship between the value of the deviation amount V1 and the value of the deviation amount V2 is the relationship of the deviation amount V1 <the deviation amount V2, the second
Since it is considered that the calculation result in the gradient method calculation circuit 3 includes the erroneous detection of the deviation, the evaluation circuit 5 is caused to select the motion vector (V0 + V1) and the optimum motion vector V = (V0 + V1). As a result, the output control is performed on the evaluation circuit 5.

【0028】つまり、正常に誤差を最小化し得る動きベ
クトルを検出しているならば、初期偏位ベクトルV0か
らもとめた偏位分V1よりも、(V0+V1)から求め
た同一フィールド間の偏位分V2が大きくなることはな
いので、偏位分V2の方が大きくなる場合は、何等かの
原因によって検出に誤りがあったとして、偏位分V2を
無効とした。
That is, if a motion vector capable of normally minimizing the error is detected, the deviation amount between the same fields obtained from (V0 + V1) is obtained rather than the deviation amount V1 obtained from the initial deviation vector V0. Since V2 does not become large, when the deviation V2 becomes larger, the deviation V2 is invalidated because there is an error in the detection due to some cause.

【0029】また、比較回路4において、偏位分V1の
値と偏位分V2の値との関係が、上記V1<V2の関係
以外の場合、即ち、偏位分V1≧偏位分V2の関係にな
り、誤検出されているとは判断されないので、比較回路
4は、評価回路5に対して、動きベクトル(V0+V1
+V2)を選択させて、最適な動きベクトルV=(V0
+V1+V2)として、出力させる制御を評価回路5に
対して行う。
Further, in the comparison circuit 4, when the relationship between the value of the deviation V1 and the value of the deviation V2 is other than the relationship of V1 <V2, that is, the deviation V1 ≧ the deviation V2. Therefore, the comparison circuit 4 does not determine that the motion vector (V0 + V1
+ V2) is selected, and the optimum motion vector V = (V0
+ V1 + V2) is output to the evaluation circuit 5.

【0030】図4は初期偏位ベクトル選択回路1におい
て、初期偏位ベクトルV0を求めるための説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram for obtaining the initial displacement vector V0 in the initial displacement vector selection circuit 1.

【0031】この図4において、初期候補ベクトルとし
て、6種類の候補ベクトルを選択する。つまり、以下に
示す、動きベクトルV、V、V、Vと、平均動
きベクトルVと、加速度(偏位)ベクトルVgなどの
候補ベクトルから初期偏位ベクトルを求める。
In FIG. 4, six types of candidate vectors are selected as initial candidate vectors. That is, the initial displacement vector is obtained from the following motion vectors V A , V B , V C , and V N , the average motion vector V E, and the acceleration (displacement) vector Vg.

【0032】ここで、動きベクトルVは、現フィール
ドの被検出ブロックに対して、同一フィールドの真上の
ブロックで検出されている動きベクトルである。そし
て、動きベクトルVは、同じく同一フィールドの右上
のブロックで検出されている動きベクトルである。そし
て、動きベクトルVは、同じく同一フィールドの左側
のブロックで検出されている動きベクトルである。尚、
このベクトルVの代わりに同一フィールド内のベクト
ルVの隣りのベクトルV*を使用してもよい。
Here, the motion vector V A is a motion vector detected in a block immediately above the same field with respect to the detected block in the current field. The motion vector V B is the motion vector detected in the upper right block of the same field. The motion vector V C is also a motion vector detected in the block on the left side of the same field. still,
It may be used a vector V C * next vector V C in the same field instead of the vector V C.

【0033】そして、動きベクトルVは、前フィール
ドで検出されている被検出ブロック41の直下のブロッ
クに対応する動きベクトルである。そして、平均動きベ
クトルVは、1フィールド前の被検出ブロックと同位
置のブロックと周囲のブロックの動きベクトルの平均で
あって、この動きベクトルV=(V+V+V
+V+V+V+V+V)/9で得られる
平均動きベクトルである。そして、加速度(偏位)ベク
トルVgは、Vg=2・V−Vpで得られる偏位ベク
トルである。尚、平均ベクトルVpは、前々フィールド
の平均ベクトルである。
The motion vector V N is a motion vector corresponding to the block immediately below the detected block 41 detected in the previous field. The average motion vector V E is the average of the motion vectors of the block at the same position as the detected block one field before and the surrounding blocks, and this motion vector V E = (V G + V H + V I +
It is an average motion vector obtained by V J + V K + V L + V M + V N + V Q ) / 9. The acceleration (deviation) vector Vg is a deviation vector obtained by Vg = 2 · V E −Vp. Incidentally, the average vector Vp is the average vector of the field before two.

【0034】これらの6種類の初期偏位候補ベクトルの
値だけブロックの座標を偏位したフィールド信号と、1
フィールド又は1フレーム離れたフィールド信号との差
信号の絶対値をブロック内の画素数分累積し、その累積
値が最小になるものを前記初期偏位候補ベクトルの中か
ら選択し、これを最適な初期偏位ベクトルV0として出
力する。
A field signal in which the coordinates of the block are displaced by the values of these six types of initial displacement candidate vectors, and 1
The absolute value of the difference signal between the field signal or the field signal separated by one frame is accumulated for the number of pixels in the block, and the one having the smallest accumulated value is selected from the initial deviation candidate vectors, and this is optimized. Output as the initial displacement vector V0.

【0035】次に第1勾配法演算回路2及び第2勾配法
演算回路3の演算方法について、一例を示す。
Next, an example of the calculation method of the first gradient method calculation circuit 2 and the second gradient method calculation circuit 3 will be shown.

【0036】例えば、現フィールドの被検出ブロック
と、前フィールドの初期偏位ベクトル分座標を偏位した
ブロックとから次の4つの式によって、偏位ベクトルを
求める。
For example, the displacement vector is obtained from the detected block in the current field and the block in which the coordinates of the initial displacement vector in the previous field are displaced by the following four equations.

【0037】 Vx=Σ(SIGN・ΔX・DFD)/Σ|ΔX|……
…(1) Vy=Σ(SIGN・ΔY・DFD)/Σ|ΔY|……
…(2) ここで、上記ΔX及ぶΔYは、次の式によって得られ
る。 ΔX=(An+1,m − An−1,m)/2………
…(3) ΔY=(An,m+1 − An,m−1)/2………
…(4) 尚、ここで上記An,mは、n画素目、mライン目の座
標の画素信号値を表す。更に、上記SIGNは、ΔX又
はΔYの符号(+1又は−1)を表す。更にまた、DF
Dは、現フィールドと前フィールド間の各画素の差分値
である。
Vx = Σ (SIGN · ΔX · DFD) / Σ | ΔX | ...
(1) Vy = Σ (SIGN · ΔY · DFD) / Σ | ΔY | ...
(2) Here, the above ΔX and ΔY are obtained by the following equation. ΔX = (A n + 1, m − A n−1, m ) / 2 ...
(3) ΔY = (A n, m + 1 −A n, m−1 ) / 2 ...
(4) Here, A n, m represents the pixel signal value of the coordinates of the n-th pixel and the m-th line. Further, SIGN represents a sign (+1 or -1) of ΔX or ΔY. Furthermore, DF
D is the difference value of each pixel between the current field and the previous field.

【0038】上記(1)、(2)によって、偏位ベクト
ルV1=(Vx1,Vy1)と、偏位ベクトルV2=
(Vx2,Vy2)を得ることができる。
By the above (1) and (2), the displacement vector V1 = (Vx1, Vy1) and the displacement vector V2 =
(Vx2, Vy2) can be obtained.

【0039】以上の第1実施例の動きベクトル検出回路
によれば、評価回路5は、偏位分V1及び偏位分V2の
値の大小関係によって、(V0+V1+V2)又は(V
0+V1)を動きベクトルとして出力することができる
ので、動きベクトルの誤検出を低減することができる。
しかも、簡単な構成で実現することができる。従って、
この動きベクトルを採用することによって、画像再生す
る場合における画像歪みを低減することができる。
According to the motion vector detection circuit of the first embodiment described above, the evaluation circuit 5 determines whether (V0 + V1 + V2) or (V0) depending on the magnitude relationship between the values of the deviation V1 and the deviation V2.
Since 0 + V1) can be output as a motion vector, erroneous detection of a motion vector can be reduced.
Moreover, it can be realized with a simple configuration. Therefore,
By adopting this motion vector, it is possible to reduce image distortion during image reproduction.

【0040】従って、テレビジョン信号の高能率符号化
装置やテレビジョン方式変換装置などの動きベクトル検
出回路として適用して効果的である。
Therefore, it is effective when applied as a motion vector detecting circuit for a high-efficiency coding apparatus for television signals, a television system converting apparatus, and the like.

【0041】第2実施例 図5は第2実施例の動きベクトル検出回路の機能ブロッ
ク図である。
Second Embodiment FIG. 5 is a functional block diagram of a motion vector detecting circuit of the second embodiment.

【0042】この図5において、この動きベクトル検出
回路は、上述の図1と異なるところは、図1の評価回路
と加算器7との部分を、ANDゲート9と加算器8とに
置き換えたことである。
In FIG. 5, the motion vector detection circuit is different from that of FIG. 1 in that the evaluation circuit and the adder 7 of FIG. 1 are replaced with an AND gate 9 and an adder 8. Is.

【0043】この第2実施例の図5において、第1実施
例の図1と同じ符号を付している部分は、同じ機能を表
しているものとする。従って、初期偏位ベクトル選択回
路1、第1勾配法演算回路2及び第2勾配法演算回路3
の構成方法についても第1実施例の構成で実現すること
ができるものとする。
In FIG. 5 of the second embodiment, the same reference numerals as those in FIG. 1 of the first embodiment represent the same functions. Therefore, the initial deviation vector selection circuit 1, the first gradient method computing circuit 2, and the second gradient method computing circuit 3
It is assumed that the above configuration method can also be realized by the configuration of the first embodiment.

【0044】そして、第2勾配法演算回路3は、求めた
偏位分V2をANDゲート9と比較器4とに供給する。
そして、比較器4は、第1実施例と同じ様に偏位分V1
と偏位分V2との関係が、V1<V2の関係であれば、
論理0を出力して、ANDゲート9に供給する。そし
て、ANDゲート9は、供給される偏位分V2を、比較
器4から供給される論理信号によって制御出力する。つ
まり、ANDゲート9は、比較器4から論理1(V1<
V2以外の関係の場合)が供給されると、偏位分V2が
ゲート出力され、加算器8に供給される。
Then, the second gradient method operation circuit 3 supplies the obtained deviation V2 to the AND gate 9 and the comparator 4.
Then, the comparator 4 operates in the same manner as in the first embodiment so that the deviation V1
If the relationship between the deviation V2 and V1 <V2,
The logic 0 is output and supplied to the AND gate 9. Then, the AND gate 9 controls and outputs the supplied deviation V2 by the logic signal supplied from the comparator 4. That is, the AND gate 9 outputs the logic 1 (V1 <V1 <
(In the case of a relationship other than V2), the deviation V2 is gated out and supplied to the adder 8.

【0045】また、ANDゲート9は、比較器4から論
理0(V1<V2の関係の場合)が供給されると、偏位
分V2はゲート出力されない。
Further, the AND gate 9 does not output the excursion V2 when the logic 0 (when V1 <V2 is satisfied) is supplied from the comparator 4.

【0046】そして、加算器8は、ANDゲート9から
の信号と、動きベクトル(V0+V1)との加算を行
い、動きベクトルVを出力する。即ち、偏位分V1<偏
位分V2の関係の場合は、ANDゲート9から偏位分V
2は供給されないので、加算器8は、動きベクトルとし
て(V0+V1)を出力する。
Then, the adder 8 adds the signal from the AND gate 9 and the motion vector (V0 + V1) and outputs the motion vector V. That is, in the case of the relation of the deviation V1 <the deviation V2, the deviation V from the AND gate 9
Since 2 is not supplied, the adder 8 outputs (V0 + V1) as a motion vector.

【0047】また、加算器8は、偏位分V1<偏位分V
2の関係以外の場合は、ANDゲート9から偏位分V2
が供給されるので、加算器6から供給される動きベクト
ル(V0+V1)と加算を行って、動きベクトルとして
(V0+V1+V2)を出力することができる。
Further, the adder 8 has a deviation V1 <a deviation V
In the case other than the relationship of 2, the deviation V2 from the AND gate 9
Is supplied, it is possible to perform addition with the motion vector (V0 + V1) supplied from the adder 6 and output (V0 + V1 + V2) as the motion vector.

【0048】以上の第2実施例の動きベクトル検出回路
によれば、第1実施例と同様に、偏位分V1及び偏位分
V2の値の大小関係によって、(V0+V1+V2)又
は(V0+V1)を動きベクトルとして出力することが
できるので、動きベクトルの誤検出を低減することがで
きる。しかも、簡単な構成で実現することができる。従
って、この動きベクトルを採用することによって、画像
再生する場合における画像歪みを低減することができ
る。
According to the motion vector detection circuit of the second embodiment, as in the first embodiment, (V0 + V1 + V2) or (V0 + V1) can be calculated according to the magnitude relationship between the values of the deviation V1 and the deviation V2. Since it can be output as a motion vector, erroneous detection of the motion vector can be reduced. Moreover, it can be realized with a simple configuration. Therefore, by adopting this motion vector, it is possible to reduce image distortion during image reproduction.

【0049】更にまた、テレビジョン信号の高能率符号
化装置やテレビジョン方式変換装置などの動きベクトル
検出回路として適用して効果的である。
Furthermore, it is effective when applied as a motion vector detecting circuit for a high-efficiency encoder for television signals, a television system converter, and the like.

【0050】他の実施例 尚、以上の第1及び第2実施例においては、2個の勾配
法演算回路によって、偏位分V1、V2を求めたが、こ
の2個に限定するものでなない。更に多くの複数個の反
復勾配法演算であっても、構成を若干変更することによ
って適用することができる。
[0050] Other embodiments In the first and second embodiments described above, by two gradient calculation circuit, but was determined deviation amount V1, V2, it is limited to the two Absent. Even a large number of iterative gradient method operations can be applied by slightly changing the configuration.

【0051】また、勾配法演算方法についても、式
(1)〜(4)によって求めることを上述したが、これ
に限定するものではない。また、この演算はプログラム
処理でも、ハードウエア処理であっても実現することが
できる。
Also, regarding the gradient method calculation method, it has been described above that it is obtained by the equations (1) to (4), but the invention is not limited to this. Further, this calculation can be realized by either program processing or hardware processing.

【0052】更に、初期偏位ベクトル選択回路1におけ
る初期偏位ベクトルV0の求め方について、図4を用い
て6種類の候補ベクトルから求める方法を上述したが、
これに限るものではない。他の構成で求めてもよい。
Further, regarding the method of obtaining the initial displacement vector V0 in the initial displacement vector selection circuit 1, the method of obtaining from the six types of candidate vectors has been described above with reference to FIG.
It is not limited to this. Other configurations may be used.

【0053】更にまた、上記実施例においては、現フィ
ールド信号と、前フィールド信号とを用いて説明した
が、1フィールド以上離れた画像信号間であっても良い
し、1フレーム以上離れた画像信号間であってもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the present field signal and the previous field signal are used for explanation, but it is also possible to use image signals separated by one field or more, or image signals separated by one frame or more. May be between.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べた様にこの発明の動きベクトル
検出回路によれば、動きベクトル評価手段を備えている
ので、誤った偏位ベクトルの影響を受けない、精度のよ
い最適動きベクトルを簡単な構成で検出することができ
る。
As described above, according to the motion vector detection circuit of the present invention, since the motion vector evaluation means is provided, it is possible to easily obtain an accurate optimum motion vector which is not affected by an erroneous displacement vector. It can be detected with various configurations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例の動きベクトル検出回路
の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a motion vector detection circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来例の現フィールドと前フィールドのブロッ
クの対応を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing correspondence between current field blocks and previous field blocks in a conventional example.

【図3】従来例の動きベクトルの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a motion vector of a conventional example.

【図4】第1実施例及ぶ第2実施例の初期偏位候補ベク
トルの説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of initial deviation candidate vectors of the first embodiment and the second embodiment.

【図5】第2実施例の動きベクトル検出回路の機能ブロ
ック図である。
FIG. 5 is a functional block diagram of a motion vector detection circuit according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…初期偏位ベクトル選択回路、2…第1勾配法演算回
路、3…第2勾配法演算回路、4…比較回路、5…評価
回路。
1 ... Initial deviation vector selection circuit, 2 ... 1st gradient method arithmetic circuit, 3 ... 2nd gradient method arithmetic circuit, 4 ... Comparison circuit, 5 ... Evaluation circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野尻 裕司 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 平林 洋志 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 曽根原 源 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Nojiri 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Hiroshi Hirabayashi 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Research Laboratory (72) Inventor Sonehara Gen 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Research Laboratory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号を複数のブロックに分割し、こ
の分割されたブロックごとに、少なくとも1フィールド
以上又は1フレーム以上離れた画像信号の各ブロック間
で動きの初期偏位ベクトルを検出する初期偏位ベクトル
検出手段と、勾配法に従って、少なくとも1フィールド
以上又は1フレーム以上離れた画像信号の上記各ブロッ
ク間から各偏位ベクトルを求める第1番目偏位ベクトル
検出手段から第N(2以上の整数)番目偏位ベクトル検
出手段までとを備え、上記第1番目偏位ベクトル検出手
段は、上記動きの初期偏位ベクトルと、少なくとも1フ
ィールド以上又は1フレーム以上離れた画像信号の上記
各ブロック間の信号とから第1番目偏位ベクトルを検出
し、第J(2〜N)番目偏位ベクトル検出手段は、少な
くとも1フィールド以上又は1フレーム以上離れた画像
信号の上記各ブロック間の信号と、第(J−1)番目偏
位ベクトル検出手段で検出された第(J−1)番目偏位
ベクトルから得られた第(J−1)番目の動きベクトル
とから第J番目偏位ベクトルを検出し、この第J番目偏
位ベクトルから第J番目の動きベクトルを検出する動き
ベクトル検出回路において、 上記第(J−1)番目偏位ベクトルと上記第J番目偏位
ベクトルとの大小関係を比較し、上記第(J−1)番目
偏位ベクトルよりも上記第J番目偏位ベクトルが小さい
場合は、上記第J番目の動きベクトルを最適動きベクト
ルとして出力し、上記第(J−1)番目偏位ベクトルよ
りも上記第J番目偏位ベクトルが大きい場合は、上記第
(J−1)番目の動きベクトルを最適動きベクトルとし
て出力する動きベクトル評価手段を備えたことを特徴と
する動きベクトル検出回路。
1. An initial stage of dividing an image signal into a plurality of blocks, and detecting an initial displacement vector of motion between the blocks of the image signal separated by at least one field or one frame for each divided block. The displacement vector detecting means and the first displacement vector detecting means for obtaining each displacement vector between the respective blocks of the image signal separated by at least one field or one frame according to the gradient method from the Nth (2 or more) (Integer) up to the second displacement vector detecting means, wherein the first displacement vector detecting means is provided between the initial displacement vector of the motion and each of the blocks of the image signal separated by at least one field or one frame or more. And the J (2 to N) th displacement vector detecting means detects at least one field. The (J-1) th deviation vector detected by the signal between the respective blocks of the image signal separated by the above or one frame or more and the (J-1) th deviation vector detected by the (J-1) th deviation vector detecting means. A J-1) th motion vector and a J-th deviation vector are detected from the J-th deviation vector, and a J-th deviation vector is detected from the J-th deviation vector. The magnitude relationship between the th deviation vector and the Jth deviation vector is compared, and if the Jth deviation vector is smaller than the (J-1) th deviation vector, the Jth deviation vector is compared. The motion vector is output as the optimum motion vector, and when the J-th deviation vector is larger than the (J-1) -th deviation vector, the (J-1) -th motion vector is set as the optimum motion vector. Output as A motion vector detection circuit characterized by comprising motion vector evaluation means.
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