JPH07222157A - Device and method for detecting moving amount - Google Patents

Device and method for detecting moving amount

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JPH07222157A
JPH07222157A JP2735394A JP2735394A JPH07222157A JP H07222157 A JPH07222157 A JP H07222157A JP 2735394 A JP2735394 A JP 2735394A JP 2735394 A JP2735394 A JP 2735394A JP H07222157 A JPH07222157 A JP H07222157A
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image data
data
motion amount
image
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Tetsujiro Kondo
哲二郎 近藤
Hideo Nakaya
秀雄 中屋
Masashi Uchida
真史 内田
Masaru Horishi
賢 堀士
Toshiya Ishizaka
敏弥 石坂
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To eliminate moving amount erroneous detection by forming the picture data of plural hierarchies with different resolutions by using input pictures and forming the activity data of the plural hierarchies indicating the high frequency components of the picture data of the respective hierarchies based on the data. CONSTITUTION:In this moving amount detector 1, the picture data of inputted original pictures are inputted to a blocking circuit 2 and successively blocked by a prescribed size. The blocked picture data of the original pictures are respectively inputted to the frame memory 3 and evaluation value calculation circuit 4 of a hierarchy (1), the average value hierarchizing circuit 5 and activity hierarchizing circuit 6 of the hierarchy (2) and the activity hierarchizing circuit 7 of the hierarchy (3). In the average value hierarchizing circuit 5 of the hierarchy (2), an average value hierarchizing processing is conducted by an arithmetic operation and input to the blocking circuit 8, frame memory 9 and activity hierarchizing circuit 6 of the hierarchy (2) and the average value hierarchizing circuit 10 of the hierarchy (3) is respectively performed. In the circuit 10, the inputted picture data of the hierarchy (2) are used, the average value hierarchizing processing by the arithmetic operation is conducted and the picture data of the hierarchy (3) are defined.

Description

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

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1〜図5) 作用(図1〜図5) 実施例(図1〜図14) (1)第1実施例の動き量検出方法及び装置(図1〜図
7) (2)第2実施例の動き量検出方法及び装置(図3、図
5) (3)第3実施例の動き量検出方法及び装置(図5、図
8、図9) (4)第4実施例の動き量検出方法及び装置(図5) (5)第5実施例の動き量検出方法及び装置(図10) (6)第6実施例の動き量検出方法及び装置(図11、
図12) (7)第7実施例の動き量検出方法及び装置(図13、
図14) (8)他の実施例(図10) 発明の効果
[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Field of Industrial Application Conventional Technology Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems (FIGS. 1 to 5) Actions (FIGS. 1 to 5) Embodiments (FIGS. 1 to 14) (1) First Motion amount detection method and device of the first embodiment (FIGS. 1 to 7) (2) Motion amount detection method and device of the second embodiment (FIGS. 3 and 5) (3) Motion amount detection method of the third embodiment And device (FIGS. 5, 8, and 9) (4) Motion amount detection method and device of fourth embodiment (FIG. 5) (5) Motion amount detection method and device of fifth embodiment (FIG. 10) (6) ) Method and apparatus for detecting motion amount of sixth embodiment (FIG. 11,
(FIG. 12) (7) Motion amount detection method and device of seventh embodiment (FIG. 13,
FIG. 14) (8) Other embodiment (FIG. 10) Effect of the invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は動き量検出装置及び動き
量検出方法に関し、特に画像の動きを検出する際に時間
的に異なる2つの画像データをそれぞれ階層化してから
動き量を検出するものに適用し得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion amount detecting device and a motion amount detecting method, and in particular, when detecting a motion of an image, two motion image data which are temporally different from each other are layered and then the motion amount is detected. Can be applied to.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、動画像の処理として、動き量(動
きベクトル)すなわち時間的に異なる画像中の物体の動
き方向と大きさ(又は速さ)を用いるものがある。例え
ば画像の高能率符号化における動き補償フレーム間符号
化や、フレーム間時間領域フイルタによるテレビジヨン
雑音低減装置における動きによるパラメータ制御等に動
き量が用いられる。この画像の動き量を求める動き量検
出方法として、ブロツクマツチング法が用いられる(特
公昭54-124927 号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a processing of a moving image, there is one that uses a motion amount (motion vector), that is, a moving direction and a size (or speed) of an object in an image which is temporally different. For example, the motion amount is used for motion-compensated interframe coding in high-efficiency image coding, parameter control by motion in a television noise reduction device using an interframe time domain filter, and the like. As a motion amount detecting method for obtaining the motion amount of this image, the block matching method is used (Japanese Patent Publication No. 54-124927).

【0004】このブロツクマツチング法では、まず1つ
の画面を適当な数画素からなるブロツクに分割する。続
いてこのようにブロツク化された画像データと、この画
像データが動いた領域を検索するために時間的に異なる
画面の画像データがブロツク化されてなるサーチ領域と
の間で、所定の評価関数を用いて画素単位で評価し、こ
の評価値を最小とする最適値を求めることにより、2つ
のブロツク化された画像データ間の動き量を検出する。
これにより高い精度で画像の動き量を検出し得るように
なされている。
In this block matching method, first, one screen is divided into blocks each having an appropriate number of pixels. Subsequently, a predetermined evaluation function is set between the image data blocked in this way and the search area in which the image data of the screen that is temporally different in order to search the area where this image data has moved is blocked. Is used to evaluate in pixel units, and the optimum value that minimizes this evaluation value is obtained to detect the amount of motion between the two block image data.
As a result, the amount of movement of the image can be detected with high accuracy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところがブロツクマツ
チング法においては、検出対象のブロツクの全ての画素
に対して、検出範囲となる全てのサーチ領域をくまなく
サーチし、その差分を求める必要がある。このため動き
量を検出する計算量が大きくなり、装置自体が大型化し
たり、演算時間が長くなる問題があつた。このような問
題を解決するため、階層画像を複数の解像度で階層化
し、この階層画像を用いてブロツクマツチング法で動き
量を検出するようになされた動き量検出方法が提案され
ている(特願平5-2448814 号)。
However, in the block matching method, it is necessary to search all the search areas, which are the detection range, for all the pixels of the block to be detected, and obtain the difference between them. . For this reason, the amount of calculation for detecting the amount of motion becomes large, and the size of the apparatus itself becomes large and the calculation time becomes long. In order to solve such a problem, a motion amount detection method has been proposed in which a hierarchical image is hierarchized at a plurality of resolutions and the motion amount is detected by the block matching method using the hierarchical images (special feature. Wishhei 5-2448814).

【0006】この動き量検出方法では、まずオリジナル
の画像データ(以下、階層1と呼ぶ)を、平均化やロー
パスフイルタ処理等で平均値階層化して、画素数を低減
した画像データ(以下、階層2と呼ぶ)を作成する。次
に作成した階層2の画像データで大まかな動き量を検出
し、その動き量に基づいて階層1の画像データについて
細かい動き量検出を行うことにより、少ない計算量で動
き量を検出し得るようになされている。なおここでの階
層数は2階層に限らず、順次平均値階層化を繰り返すこ
とにより、さらにデータ量の少ない階層3、階層4、…
…の画像データを作成することもできる。
In this motion amount detection method, first, original image data (hereinafter referred to as layer 1) is hierarchically averaged by averaging or low-pass filter processing to reduce the number of pixels (hereinafter referred to as layer 1). 2). Next, a rough motion amount is detected from the created layer 2 image data, and fine motion amount detection is performed on the layer 1 image data based on the motion amount so that the motion amount can be detected with a small amount of calculation. Has been done. Note that the number of layers here is not limited to two layers, and by repeating the average value layering sequentially, layers 3, 4, ...
It is also possible to create image data of ...

【0007】このような動き量検出方法を用いれば、階
層数が多くなる程少ない計算量で動き量を求めることが
できる。すなわちより上位階層の画像データほどのブロ
ツクのサイズとサーチエリアが小さくなるため、評価関
数による演算量は必然的に小さくなる。最終的に動き量
を求める最下位階層での評価は、ブロツクサイズ自体通
常のブロツクマツチング法と同じになるが、上位階層の
画像データで求めた動き量に応じて動き補償して、サー
チ領域を小さくすることができるため、演算量を削減す
ることができる。
If such a motion amount detecting method is used, the motion amount can be calculated with a smaller calculation amount as the number of layers increases. That is, since the block size and the search area of the image data in the higher hierarchy are smaller, the amount of calculation by the evaluation function is inevitably smaller. The block size itself is the same as the normal block matching method for finally obtaining the motion amount, but motion compensation is performed according to the motion amount obtained from the image data of the upper layer, and the search area is calculated. Can be reduced, so that the amount of calculation can be reduced.

【0008】ところがこの動き量検出方法においては、
階層数が多くなる程動き量の検出精度が劣化する問題が
あつた。実際上この動き量検出方法では、まず画像の粗
い上位階層においてブロツク毎の動き量を検出し、この
検出結果に基づいて下位階層において動き量を検出する
ため、上位階層での検出結果が下位階層での動き量検出
に大きな影響を与える。すなわち上位階層の画像データ
は、平均値階層化の処理でブロツクサイズを小さくする
ため、画像の特徴量が最下位階層のオリジナル画像と異
なつてくる。特にエツジ成分は平均値階層化により失わ
れることになるため、平均値階層化された画像データに
おける動き量とオリジナル画像による動き量の対応関係
がずれる場合が生じる。
However, in this motion amount detecting method,
There is a problem that the accuracy of motion amount detection deteriorates as the number of layers increases. In practice, in this motion amount detection method, the motion amount for each block is first detected in the upper layer where the image is coarse, and the motion amount is detected in the lower layer based on this detection result. It has a great influence on the motion amount detection in. That is, since the block size of the image data in the upper layer is reduced by the average value layering process, the feature amount of the image differs from that of the original image in the lower layer. In particular, since the edge component is lost due to the average value layering, the correspondence between the motion amount in the average value layered image data and the motion amount due to the original image may shift.

【0009】実際上現在の階層より下位の階層で動き量
を求める場合、上位階層での動き量の結果を反映させる
ため、もし対応関係のずれ量が大きくサーチ領域以内で
カバーできなかつたときには誤動作となる。従つて平均
値階層化された画像データによる動き量検出方法では、
平均値階層化による情報量の欠落により、誤動作が起き
る可能性が大きくなる問題がある。また階層が上位にな
るほどのブロツクサイズが小さくなることから、平均値
階層化された画像データ上での動き量検出は、オリジナ
ル画像に対する動き量検出の分解能が低下して誤動作が
発生する問題もある。
When the motion amount is actually obtained in a layer lower than the current layer, the result of the motion amount in the upper layer is reflected. Therefore, if the shift amount of the correspondence is large and it cannot be covered within the search area, a malfunction occurs. Becomes Therefore, in the motion amount detection method using the image data in which the average value is layered,
There is a problem that malfunction may increase due to lack of information amount due to average value hierarchy. In addition, since the block size becomes smaller as the hierarchy gets higher, the motion amount detection on the average value layered image data also has a problem that the resolution of the motion amount detection with respect to the original image decreases and malfunction occurs. .

【0010】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、階層化された画像データを用いてブロツクマツチン
グ法で動き量を検出する際に、動き量の検出精度を向上
し得る動き量検出装置及び動き量検出方法を提案しよう
とするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and when the motion amount is detected by the block matching method using layered image data, it is possible to improve the motion amount detection accuracy. An object of the present invention is to propose an amount detection device and a movement amount detection method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、入力画像より解像度の異なる複数
階層の画像データを形成する画像階層化ステツプと、複
数階層の画像データに基づいて、当該階層毎の画像デー
タの高周波成分を表す複数階層のアクテイビテイデータ
を形成するアクテイビテイ階層化ステツプと、それぞれ
異なる時点の入力画像に対応して、画像階層化ステツプ
で階層化された画像データ及びアクテイビテイ階層化ス
テツプで階層化されたアクテイビテイデータについて、
階層毎に所定ブロツク単位でブロツクマツチングによつ
て評価値を求める評価値算出ステツプと、画像データ及
びアクテイビテイデータについて、評価値算出ステツプ
で得られる各評価値を総合判定して、階層毎に異なる時
点の入力画像間の動き量を検出する動き量検出ステツプ
とを設けるようにした。
In order to solve the above problems, the present invention is based on an image layering step for forming image data of a plurality of layers having different resolutions from an input image and image data of a plurality of layers. An activity layering step that forms activity data of a plurality of layers representing high-frequency components of image data for each layer, and image data layered by the image layering step and activity layering corresponding to input images at different times. About the activity data hierarchized in steps,
The evaluation value calculation step for obtaining an evaluation value by block matching in a predetermined block unit for each layer, and the evaluation values obtained by the evaluation value calculation step for the image data and the activity data are comprehensively determined to be different for each layer. A motion amount detecting step for detecting the motion amount between the input images at the time point is provided.

【0012】また本発明においては、入力画像より解像
度の異なる複数階層の画像データを形成する画像階層化
手段2、5、10と、複数階層の画像データに基づい
て、当該階層毎の画像データの高周波成分を表す複数階
層のアクテイビテイデータを形成するアクテイビテイ階
層化手段6、7と、それぞれ異なる時点の入力画像に対
応して、画像階層化手段2、5、10で階層化された画
像データ及びアクテイビテイ階層化手段6、7で階層化
されたアクテイビテイデータについて、階層毎に所定ブ
ロツク単位でブロツクマツチングによつて評価値を求め
る評価値算出手段19、20、26、27、4と、画像
データ及びアクテイビテイデータについて、評価値算出
手段19、20、26、27、4で得られる各評価値を
総合判定して、階層毎に異なる時点の入力画像間の動き
量を検出する動き量検出手段22、29、32とを設け
るようにした。
Further, according to the present invention, the image layering means 2, 5 and 10 for forming image data of a plurality of layers different in resolution from the input image and the image data of each layer based on the image data of the plurality of layers. The activity layering means 6 and 7 that form a plurality of layers of activity data representing high frequency components, and the image data and activity layered by the image layering means 2, 5 and 10 corresponding to the input images at different times. With respect to the activity data hierarchized by the hierarchizing means 6 and 7, evaluation value calculating means 19, 20, 26, 27 and 4 for obtaining an evaluation value by block matching in predetermined block units for each hierarchy, image data and With respect to the activity data, each evaluation value obtained by the evaluation value calculation means 19, 20, 26, 27, 4 is comprehensively determined, and the hierarchy is obtained. And to provide a motion amount detecting means 22,29,32 for detecting the motion amount between the input images of different times.

【0013】[0013]

【作用】入力画像より解像度の異なる複数階層の画像デ
ータを形成すると共に、複数階層の画像データに基づい
て、当該階層毎の画像データの高周波成分を表す複数階
層のアクテイビテイデータを形成し、それぞれ異なる時
点の入力画像に対応した画像データ及びアクテイビテイ
データについて、階層毎に所定ブロツク単位でブロツク
マツチングによつて評価値を求め、各評価値を総合判定
して、階層毎に異なる時点の入力画像間の動き量を検出
するようにしたことにより、各階層における動き量の誤
検出を未然に防止することができ、簡易な構成かつ短い
演算時間で最終的な入力画像について動き量の検出精度
を向上し得る。
According to the present invention, a plurality of layers of image data having different resolutions are formed from the input image, and a plurality of layers of activity data representing high frequency components of the image data of each layer are formed based on the plurality of layers of image data, and the plurality of layers of activity data are different. For the image data and activity data corresponding to the input image at the time point, an evaluation value is obtained by block matching in predetermined block units for each layer, and each evaluation value is comprehensively judged, and between the input images at different time points for each layer. By detecting the amount of motion of each layer, it is possible to prevent erroneous detection of the amount of motion in each layer, and improve the accuracy of detecting the amount of motion of the final input image with a simple configuration and a short calculation time. You can

【0014】[0014]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0015】(1)第1実施例の動き量検出方法及び装
置 この第1実施例の動き量検出方法では、オリジナル画像
について平均値階層化の手法によつて複数階層の画像デ
ータを形成すると共に、各階層の高周波成分(以下アク
テイビテイと呼ぶ)を表すデータについても階層化(以
下これをアクテイビテイ階層化とよぶ)してアクテイビ
テイデータを形成し、階層毎にこれらを用いて動き量を
検出するものである。
(1) Motion amount detecting method and apparatus of the first embodiment In the motion amount detecting method of the first embodiment, image data of a plurality of layers is formed for an original image by a method of average value layering. Data that represents high-frequency components (hereinafter referred to as “activity”) of each layer is also layered (hereinafter referred to as activity layering) to form activity data, and the amount of motion is detected using these for each layer. Is.

【0016】実際上それぞれ階層化された画像データと
アクテイビテイデータについては、上位階層から順にブ
ロツクマツチング法で評価値を求め、これらを総合判断
することにより、その階層の動き量を求める。この動き
量を順次下位階層の評価値を求める際に動き補償して参
照することにより、最終的にオリジナル画像の動き量を
検出する。
For the image data and the activity data which are actually hierarchized, the evaluation value is obtained by the block matching method in order from the upper hierarchy, and the amount of movement of the hierarchy is obtained by making a comprehensive judgment. The motion amount of the original image is finally detected by referring to the motion amount by motion compensation when sequentially obtaining the evaluation value of the lower layer.

【0017】ここで動き量検出とは、図1に示すように
現在のフイールド(又はフレーム)F1上のブロツクB
1が過去のフイールド(又はフレーム)F2上のサーチ
エリアSA内のどのブロツクB2と一致するかを、評価
関数で評価して当該評価値に最小を与える位置を動き量
として検出する。階層化された画像データを用いた動き
量検出方法では、現在及び過去の両フイールドのオリジ
ナル画像の他に階層化された画像データが必要となる。
Here, the motion amount detection means a block B on the current field (or frame) F1 as shown in FIG.
Which block B2 in the search area SA on the past field (or frame) F2 is matched with 1 is evaluated by an evaluation function, and the position giving the minimum evaluation value is detected as the amount of movement. The motion amount detecting method using the layered image data requires the layered image data in addition to the original images of both the current and past fields.

【0018】階層化された画像データを生成する例を、
図2に示す。図2(A)はオリジナル画像について3階
層に階層化された画像データを生成する場合で、階層1
はオリジナル画像である。オリジナル画像上のブロツク
(例えば16×16)より上位階層の画像データ、階層nに
おける画像データをMn (x、y)とすると、次式
An example of generating hierarchical image data is as follows:
As shown in FIG. FIG. 2A shows a case where image data layered into three layers is generated for an original image, which is layer 1
Is the original image. Letting M n (x, y) be image data in a layer higher than a block (for example, 16 × 16) on the original image, and image data in layer n,

【数1】 のように平均値化によつて求めることができ、ブロツク
サイズは水平及び垂直方向にそれぞれ1/2になる。ま
たこのように平均値階層化された階層1の画像データか
ら階層2の画像データを生成するときも、(1)式によ
り同様に求めることができる。
[Equation 1] Thus, the block size is halved in the horizontal and vertical directions, respectively. Further, when the image data of the layer 2 is generated from the image data of the layer 1 in which the average value is layered as described above, the image data of the layer 2 can be similarly obtained by the equation (1).

【0019】従来の画像を階層化してなる階層画像を用
いた動き量検出方法では、図2(A)の平均値階層化し
か行わないが、この実施例では(1)式により平均値階
層化された画像データを生成すると同時に、図2(B)
に示すように、平均値階層化された画像データについて
アクテイビテイ階層化してアクテイビテイデータを生成
する。階層2のアクテイビテイデータをΔ2 (x、y)
とすると、このアクテイビテイデータΔ2 (x、y)
は、平均値階層化された画像データからオリジナル画像
の対応する画素の差分の絶対値和によつて、次式
In the conventional motion amount detecting method using a hierarchical image formed by layering images, only the average value layering shown in FIG. 2A is performed, but in this embodiment, the average value layering is performed by the equation (1). 2B at the same time that the generated image data is generated.
As shown in (1), the activity data is generated by hierarchically activating the average value hierarchical image data. Akutei bi Tay data delta 2 of the hierarchy 2 (x, y)
Then, this activity data Δ 2 (x, y)
Is the sum of absolute values of the differences of the corresponding pixels of the original image from the averaged hierarchical image data.

【数2】 で求め、同様に階層3のアクテイビテイデータΔ
3 (x、y)は、次式
[Equation 2] Similarly, the activity data Δ of layer 3 is obtained.
3 (x, y) is the following formula

【数3】 で求める。アクテイビテイデータとして、全てオリジナ
ル画像を基底にして求めるようにしたことにより、オリ
ジナル画像に忠実な高周波成分を抽出し得るようになさ
れている。
[Equation 3] Ask in. By obtaining all the activity data based on the original image, high frequency components faithful to the original image can be extracted.

【0020】このようにしてアクテイビテイデータを求
めると、その階層構造は図2(B)に示すようになり、
最下位階層以外での階層プレーンを持つことになる。こ
のアクテイビテイデータは、平均値階層化したときに画
像データ中で欠落する特徴量を反映していることにな
る。
When the activity data is obtained in this way, its hierarchical structure is as shown in FIG.
It will have a layer plane other than the lowest layer. This activity data reflects the feature amount that is missing in the image data when the average value is hierarchized.

【0021】ここで例えば図3に示すようなオリジナル
画像中の画像データの4×4の画素x1、x2、……、
x15、x16でなるブロツクを階層1として階層化する場
合、平均値階層化の階層2の画像データ中の画素y1、
y2、y3、y4は(1)式に基づいて、次式
Here, for example, 4 × 4 pixels x1, x2, ... Of the image data in the original image as shown in FIG.
When a block consisting of x15 and x16 is layered as layer 1, pixel y1 in the image data of layer 2 of average value layering,
y2, y3, and y4 are the following equations based on the equation (1).

【数4】 によつて求め、さらにこの階層2の2×2の画素を用い
て、平均値階層化した階層3の画像データ中の画素z1
も(1)式に基づいて、次式
[Equation 4] The pixel z1 in the image data of the layer 3 which is average value layered by using the 2 × 2 pixels of the layer 2
Based on equation (1),

【数5】 により求める。[Equation 5] Ask by.

【0022】また同様にして、アクテイビテイ階層化し
てなる階層2のアクテイビテイデータは、平均値階層化
された階層2の画像データの画素y1、y2、y3、y
4と階層1の画像データの画素x1、x2、……、x1
5、x16を用いて、(2)式に基づいて、次式
Similarly, the activity data of the layer 2 formed by layering the activities is the pixels y1, y2, y3, y of the image data of the layer 2 having the average value layered.
Pixels x1, x2, ..., x1 of image data of 4 and layer 1
Based on equation (2), using 5 and x16, the following equation

【数6】 により求め、さらにアクテイビテイ階層化してなる階層
3のアクテイビテイデータは、平均値階層化された階層
3の画像データの画素z1と階層1の画像データの画素
x1、x2、……、x15、x16を用いて、(3)式に基
づいて、次式
[Equation 6] As the activity data of the layer 3 obtained by the above, the pixel z1 of the image data of the layer 3 and the pixels x1, x2, ... Then, based on equation (3),

【数7】 により求める。[Equation 7] Ask by.

【0023】上述のようにして求めた平均値階層化した
画像データとアクテイビテイ階層化したアクテイビテイ
データを用いて、各階層でブロツクマツチング法による
動き量検出を行う。すなわちブロツクマツチングの評価
関数は、現フイールドをtで表すと、次式
By using the average-value-layered image data and the activity-layered activity data obtained as described above, the motion amount is detected by the block matching method in each layer. That is, the evaluation function of the block matching is expressed by the following equation, where t is the current field.

【数8】 で表される。ただし(un 、vn )は、階層nでの動き
量を示す。この評価関数E(Y)n の最小を与えるV′
n =(un 、vn )を求める動き量とする。現在の階層
における動き量Vn は、次式
[Equation 8] It is represented by. However (u n, v n) indicates the amount of motion of the hierarchy n. V ′ giving the minimum of this evaluation function E (Y) n
Let n = (u n , v n ) be the amount of motion. The motion amount V n in the current layer is calculated by the following equation.

【数9】 という関係から、最終的な動き量を求めることができ
る。
[Equation 9] Therefore, the final amount of movement can be obtained.

【0024】この実施例の場合の評価関数とは、図2
(B)のアクテイビテイデータについても(8)式と同
様に、次式
The evaluation function in the case of this embodiment is shown in FIG.
As for the activity data of (B), as in the case of (8),

【数10】 となる評価を行い、新たな評価関数E(G)n を、次式[Equation 10] Then, the new evaluation function E (G) n is

【数11】 とする。ただしw1 、w2 は重み係数である。そして評
価関数E(G)n の最小を与える動き量を求める。なお
最下位階層ではアクテイビテイデータが存在しないた
め、(8)式の評価関数E(Y)n のみによる評価を行
う。
[Equation 11] And However, w 1 and w 2 are weighting factors. Then, the amount of motion that gives the smallest evaluation function E (G) n is obtained. Since there is no activity data in the lowest layer, evaluation is performed only with the evaluation function E (Y) n of the expression (8).

【0025】このように平均値階層化された画像データ
とアクテイビテイ階層化されたアクテイビテイデータの
両者を用いて評価することにより、一方の階層の最適評
価値が誤検出であつても、もう一方の評価値で正しい検
出ができるようになり、各階層における動き量検出の精
度が向上する。このように各階層における動き量検出精
度が向上すると、(9)式で求める最終的な動き量も検
出精度を向上することができる。
By using both the average-value-layered image data and the activity-layered activity data for evaluation, even if the optimum evaluation value of one layer is erroneous detection, the other is evaluated. Correct evaluation can be performed with the evaluation value, and the accuracy of motion amount detection in each layer is improved. When the motion amount detection accuracy in each layer is improved as described above, the detection accuracy of the final motion amount obtained by the expression (9) can be improved.

【0026】ここでこの実施例における動き量検出処理
手順SP0を図3に示す。すなわちまずステツプSP1
において、比較する2画面のオリジナル画像をブロツク
化し、次のステツプSP2でブロツク化されたオリジナ
ル画像を、(1)式に従つて平均値階層化すると共に、
(2)式及び(3)式に従つてアクテイビテイ階層化し
て、例えば階層1、階層2及び階層3の画像データと階
層2及び階層3のアクテイビテイデータを生成する。
The motion amount detection processing procedure SP0 in this embodiment is shown in FIG. That is, first, step SP1
In (2), the original images of the two screens to be compared are blocked, and the original image blocked in the next step SP2 is averaged into a hierarchical value according to the equation (1).
The activity hierarchization is performed according to the equations (2) and (3), and, for example, the image data of the hierarchy 1, the hierarchy 2 and the hierarchy 3 and the activity data of the hierarchy 2 and the hierarchy 3 are generated.

【0027】続くステツプSP3では現在処理済みの階
層が最下位階層か否か判断し、否定結果の場合にはステ
ツプSP4で全サーチ領域について探索終了か否か判断
し、ここで否定結果を得るとステツプSP5で画像デー
タ及びアクテイビテイデータの現在及び過去のデータを
用いて、(8)式及び(10)式について上述した評価関
数E(Y)n 及びE(D)n による評価を行い、ステツ
プSP4に戻る。
At the subsequent step SP3, it is determined whether or not the currently processed layer is the lowest layer, and if the result is negative, it is determined at step SP4 whether or not the search has been completed for all search areas, and if a negative result is obtained here. In step SP5, the evaluation data E (Y) n and E (D) n described above are used to evaluate the equations (8) and (10) using the current and past data of the image data and the activity data, and step SP4 Return to.

【0028】やがてステツプSP4で肯定結果を得る
と、ステツプSP6に移つて所定階層の画像データ及び
アクテイビテイデータについて求めた評価関数E(Y)
n 及びE(D)n を用いて(11)式より得られる新たな
評価関数E(G)n による評価を行つて最適評価値を求
めステツプSP7に移る。ステツプSP7では最適評価
値より動き量を決定し、次のステツプSP8で動き量を
加算して、それぞれ下位階層に適用し、ステツプSP3
に戻る。やがてこのステツプSP3で否定結果を得る
と、ステツプSP9に移つて当該動き量検出方法の処理
手順SP0を終了する。
When a positive result is obtained in step SP4, the evaluation function E (Y) obtained for the image data and activity data of a predetermined layer is moved to step SP6.
Using n and E (D) n , the new evaluation function E (G) n obtained from the equation (11) is evaluated to obtain the optimum evaluation value, and the process proceeds to step SP7. In step SP7, the motion amount is determined from the optimum evaluation value, the motion amount is added in the next step SP8, and the sum is applied to the lower layers.
Return to. When a negative result is obtained in step SP3, the process proceeds to step SP9 and the processing procedure SP0 of the motion amount detecting method is ended.

【0029】このようにサーチ領域内の探索を、最上位
階層から始め平均値階層化された画像データとアクテイ
ビテイ階層化されたアクテイビテイデータの評価値を
(11)式により総合判定しながら最適な動き量を求め、
(9)式によつて求めた動き量を下位階層に適用しなが
ら最下位階層まで処理を繰り返し行い、最終的な動き量
を求める。これにより平均値階層化の画像データのみよ
り求めた動き量に比較して、各階層の高周波成分でなる
アクテイビテイデータより求めた評価値を加味して動き
量を求めるようにしたことにより、平均値化による誤判
定を有効に防止て高い精度で動きを検出し得る。
In this way, the search in the search area is started from the highest layer, and the optimum value is calculated while comprehensively determining the evaluation values of the average value layered image data and the activity layered activity data by the equation (11). Find the quantity,
While applying the motion amount calculated by the equation (9) to the lower layer, the process is repeated up to the lowest layer to obtain the final motion amount. As a result, the average value is calculated by comparing the motion amount obtained from only the averaged layered image data with the evaluation value obtained from the activity data consisting of high-frequency components of each layer taken into consideration. It is possible to effectively prevent the erroneous determination due to the conversion and detect the motion with high accuracy.

【0030】ここで、この実施例の動き量検出方法を用
いる動き量検出装置は、図5に示すように構成されてい
る。この動き量検出装置1においては、入力されるオリ
ジナル画像の画像データがブロツク回路2に入力され、
所定のサイズ(例えば16×16のブロツクサイズに対して
サーチ領域を含むサイズでなる)で順次ブロツク化され
る。この結果ブロツク化されたオリジナル画像の画像デ
ータは、それぞれ階層1のフレームメモリ3及び評価値
算出回路4、階層2の平均値階層化回路5、アクテイビ
テイ階層化回路6、階層3のアクテイビテイ階層化回路
7に入力される。
Here, the motion amount detecting apparatus using the motion amount detecting method of this embodiment is constructed as shown in FIG. In the motion amount detecting device 1, the image data of the input original image is input to the block circuit 2,
Blocks are sequentially formed in a predetermined size (for example, a size including a search area for a block size of 16 × 16). As a result, the image data of the original block imaged is the frame memory 3 and the evaluation value calculating circuit 4 of the layer 1, the average value layering circuit 5 of the layer 2, the activity layering circuit 6, and the activity layering circuit of the layer 3. Input to 7.

【0031】階層2の平均値階層化回路5では、入力さ
れるオリジナル画像の画像データの所定ブロツク分につ
いて、(1)式の演算による平均値階層化処理を実行し
て階層2の画像データを求める。この結果得られる階層
2の画像データは、それぞれ階層2のブロツク回路8、
フレームメモリ9及びアクテイビテイ階層化回路6、階
層3の平均値階層化回路10に入力される。
The average value layering circuit 5 of the layer 2 executes the average value layering process by the calculation of the equation (1) for a predetermined block of the image data of the input original image to obtain the image data of the layer 2. Ask. The image data of the layer 2 obtained as a result are the block circuits 8 of the layer 2,
It is input to the frame memory 9, the activity hierarchization circuit 6, and the average value hierarchization circuit 10 of the hierarchy 3.

【0032】階層2のアクテイビテイ階層化回路6で
は、入力されるオリジナル画像の画像データと階層2の
画像データを用いて、(2)式の演算によるアクテイビ
テイ階層化処理を実行して階層2のアクテイビテイデー
タを求める。この結果得られる階層2のアクテイビテイ
データは、それぞれ階層2のブロツク回路11及びフレ
ームメモリ12に入力される。
The hierarchy 2 activity hierarchy circuit 6 executes the activity hierarchy process by the equation (2) by using the input original image data and the hierarchy 2 image data to perform the hierarchy 2 activity. Ask for data. The resulting activity data of layer 2 is input to the block circuit 11 and frame memory 12 of layer 2, respectively.

【0033】階層3の平均値階層化回路10では、入力
される階層2の画像データを用いて、(1)式の演算に
よる平均値階層化処理を実行して階層3の画像データを
求める。この結果得られる階層3の画像データは、それ
ぞれ階層3のブロツク回路13、フレームメモリ14及
びアクテイビテイ階層化回路7に入力される。
The average value layering circuit 10 of layer 3 uses the input image data of layer 2 to perform average value layering processing by the operation of equation (1) to obtain image data of layer 3. The resulting image data of the layer 3 is input to the block circuit 13, the frame memory 14, and the activity layering circuit 7 of the layer 3, respectively.

【0034】階層3のアクテイビテイ階層化回路7で
は、入力されるオリジナル画像の画像データと階層3の
画像データを用いて、(3)式の演算によるアクテイビ
テイ階層化処理を実行して階層3のアクテイビテイデー
タを求める。この結果得られる階層3のアクテイビテイ
データは、それぞれ階層3のブロツク回路11及びフレ
ームメモリ16に入力される。
The hierarchy 3 activity hierarchy circuit 7 uses the input original image data and the hierarchy 3 image data to execute the activity hierarchy process by the operation of equation (3) to execute the hierarchy 3 activity. Ask for data. The resulting activity data of layer 3 is input to the block circuit 11 and frame memory 16 of layer 3, respectively.

【0035】このようにしてブロツク化された画像デー
タが、図2について上述したように、それぞれの階層
1、階層2及び階層3の画像データとして平均値階層化
されると共に、階層2及び階層3のアクテイビテイデー
タとしてアクテイビテイ階層化される。
As described above with reference to FIG. 2, the image data blocked in this way is averaged into hierarchical values as the image data of the respective layers 1, 2 and 3, and the layers 2 and 3 are also included. Is hierarchized as activity data of.

【0036】実際の動き量の検出は最上位階層でなる階
層3において、まずフレームメモリ14及び16に設定
された過去(すなわち1フレーム前)の画像データ及び
アクテイビテイデータを、サーチ領域に応じてそれぞれ
サーチブロツク回路17及び18に読み出す。次に評価
値算出回路19及び20において、ブロツク回路13及
び15とサーチブロツク回路17及び18との画像デー
タ及びアクテイビテイデータを用いて、それぞれ(8)
式及び(10)式の評価関数E(Y)3 及びE(D)3
基づいて評価値を求める。この評価値は加算回路21に
おいて、(11)式に示すように、重み係数w1 、w2
応じて所定の重み付けして加算し、この結果得られる新
たな評価関数E(G)3 に基づく評価値が動き量検出回
路22に入力される。
In the layer 3 which is the uppermost layer, the actual amount of motion is detected. First, the image data and the activity data of the past (that is, one frame before) set in the frame memories 14 and 16 are respectively set according to the search area. The data is read out to the search block circuits 17 and 18. Next, in the evaluation value calculation circuits 19 and 20, using the image data and the activity data of the block circuits 13 and 15 and the search block circuits 17 and 18, respectively (8)
An evaluation value is obtained based on the evaluation functions E (Y) 3 and E (D) 3 of the expressions and (10). In the adder circuit 21, the evaluation value is weighted with a predetermined weighting according to the weighting factors w 1 and w 2 and added in the addition circuit 21, and a new evaluation function E (G) 3 obtained as a result is obtained. The evaluation value based on this is input to the motion amount detection circuit 22.

【0037】ここでこの実施例の場合、評価値算出回路
19、20は図6に示すような回路40で構成されてい
る。すなわち評価値算出回路40においては、それぞれ
ブロツク回路13、15に対応する参照ブロツクメモリ
41と、サーチブロツク回路17、18に対応する候補
ブロツクメモリ42を有し、この参照ブロツクメモリ4
1及び候補ブロツクメモリ42の内容が、メモリコント
ロール43で指定されたアドレスの順に読み出され、そ
れぞれレジスタ44及び45を通じて減算回路46で減
算される。この結果得られる差分データは絶対値化回路
47で絶対値化され、加算回路48及びレジスタ49で
累積加算される。
Here, in the case of this embodiment, the evaluation value calculation circuits 19 and 20 are composed of a circuit 40 as shown in FIG. That is, the evaluation value calculation circuit 40 has a reference block memory 41 corresponding to the block circuits 13 and 15, and a candidate block memory 42 corresponding to the search block circuits 17 and 18, respectively.
The contents of 1 and the candidate block memory 42 are read in the order of the addresses designated by the memory control 43, and are subtracted by the subtraction circuit 46 through the registers 44 and 45, respectively. The difference data obtained as a result is converted into an absolute value by the absolute value conversion circuit 47, and cumulatively added by the addition circuit 48 and the register 49.

【0038】この累積加算結果が評価値メモリ50に、
評価値メモリコントロール51より指定されたアドレス
の順に従つて入力される。このようにして(8)式及び
(10)式の演算が評価値算出回路40で実行され、この
結果得られる評価値が評価値メモリ50に入力される。
なお実際階層2及び階層3では、平均値階層化された画
像データについての評価値と、アクテイビテイ階層化さ
れたアクテイビテイデータについての評価値が、重み付
けされて加算されて評価値メモリ50に記憶される。
The cumulative addition result is stored in the evaluation value memory 50,
Inputs are made in the order of addresses designated by the evaluation value memory control 51. In this way, the calculation of the expressions (8) and (10) is executed by the evaluation value calculation circuit 40, and the evaluation value obtained as a result is input to the evaluation value memory 50.
In the actual hierarchy 2 and hierarchy 3, the evaluation value for the average value hierarchical image data and the evaluation value for the activity hierarchical activity data are weighted, added, and stored in the evaluation value memory 50. .

【0039】またこの実施例の場合、動き量検出回路2
2は図7に示すような回路60で構成されている。すな
わち動き量検出回路60では、図6で上述したように評
価値が記憶された評価値メモリ50が、順次評価値メモ
リコントロール51より指定されたアドレスに従つて読
み出され、比較器61及びレジスタ62に入力される。
比較器61は他方の入力と評価値メモリ50より読み出
された評価値を順次比較し、このうち入力された評価値
が小さいとき、レジスタ62及び63の内容を更新する
信号を送出する。
In the case of this embodiment, the motion amount detecting circuit 2
2 is composed of a circuit 60 as shown in FIG. That is, in the motion amount detection circuit 60, the evaluation value memory 50 in which the evaluation value is stored as described above with reference to FIG. 6 is sequentially read according to the address designated by the evaluation value memory control 51, and the comparator 61 and the register are registered. 62 is input.
The comparator 61 sequentially compares the other input with the evaluation value read from the evaluation value memory 50, and when the input evaluation value is smaller, outputs a signal for updating the contents of the registers 62 and 63.

【0040】このレジスタ63には、評価値メモリ50
を読み出すアドレスが順次設定される。このようにして
順次評価値メモリ50に記憶された評価値が評価され、
そのうちの評価値の最小を与えるアドレスがレジスタ6
3より送出され、これが動き量検出回路60の出力、す
なわち動きベクトルでなる動き量MVとして出力され
る。
The register 63 has an evaluation value memory 50.
The addresses for reading are sequentially set. In this way, the evaluation values stored in the evaluation value memory 50 are sequentially evaluated,
The address that gives the smallest evaluation value is register 6
3 is output, and this is output as the output of the motion amount detection circuit 60, that is, the motion amount MV composed of a motion vector.

【0041】ここでこの動き量検出装置1の場合、階層
3の動き量検出回路22で得られる動き量は、階層2の
画像データのフレームメモリ9及びアクテイビテイデー
タのフレームメモリ12に与えられ、この動き量によつ
てサーチ領域が動き補償される。すなわち階層2の動き
量を検出する場合には、フレームメモリ9及び12に設
定された過去(すなわち1フレーム前)の画像データ及
びアクテイビテイデータを、動き補償されたサーチ領域
に応じてそれぞれサーチブロツク回路24及び25に読
み出す。
In the case of the motion amount detecting device 1, the motion amount obtained by the motion amount detecting circuit 22 of the layer 3 is given to the frame memory 9 of the image data of the layer 2 and the frame memory 12 of the activity data. The search area is motion-compensated according to the motion amount. That is, when detecting the motion amount of the layer 2, the past (that is, one frame before) image data and activity data set in the frame memories 9 and 12 are respectively searched according to the motion-compensated search area. Read to 24 and 25.

【0042】次に評価値算出回路26及び27は、ブロ
ツク回路8及び11とサーチブロツク回路24及び25
との過去及び現在の画像データ及びアクテイビテイデー
タを用いて、それぞれ(8)式及び(10)式の評価関数
E(Y)2 及びE(D)2 に基づいて評価値を求める。
この評価値は加算回路28において、(11)式に示すよ
うに、重み係数w1 、w2 に応じて所定の重み付けされ
て加算され、この結果得られる新たな評価関数E(G)
2 に基づく評価値が、動き量検出回路29に入力され
る。この結果動き量検出回路29で得られる動き量が加
算回路23で、(9)式に示すように、階層3の動き量
と加算され階層2の動き量として送出される。なおこの
評価値算出回路26及び27、動き量検出回路29も、
図6及び図7の評価値算出回路40及び動き量検出回路
60と同様に構成されている。
Next, the evaluation value calculation circuits 26 and 27 include the block circuits 8 and 11 and the search block circuits 24 and 25.
Using the past and present image data and activity data of and, evaluation values are obtained based on the evaluation functions E (Y) 2 and E (D) 2 of equations (8) and (10), respectively.
In the adder circuit 28, the evaluation values are weighted with a predetermined weighting according to the weighting factors w 1 and w 2 and added, as shown in equation (11), and a new evaluation function E (G) obtained as a result is obtained.
The evaluation value based on 2 is input to the motion amount detection circuit 29. As a result, the motion amount obtained by the motion amount detection circuit 29 is added to the motion amount of the layer 3 by the addition circuit 23 and is sent as the motion amount of the layer 2 as shown in Expression (9). The evaluation value calculation circuits 26 and 27 and the motion amount detection circuit 29 are also
The configuration is similar to that of the evaluation value calculation circuit 40 and the motion amount detection circuit 60 of FIGS. 6 and 7.

【0043】このようにして階層2で得られる動き量
は、階層1の画像データのフレームメモリ3に与えら
れ、この動き量によつてサーチ領域が動き補償される。
すなわち階層1の動き量検出においては、フレームメモ
リ3に設定された過去(すなわち1フレーム前)の画像
データを、動き補償されたサーチ領域に応じてサーチブ
ロツク回路31に読み出す。次に評価値算出回路4は、
ブロツク回路2とサーチブロツク回路31との画像デー
タを用いて、それぞれ(8)式の評価関数E(Y)1
基づいて評価値を求める。
The motion amount obtained in the layer 2 in this manner is given to the frame memory 3 of the image data of the layer 1, and the search area is motion-compensated by this motion amount.
That is, in the motion amount detection of the layer 1, the past (that is, one frame before) image data set in the frame memory 3 is read to the search block circuit 31 in accordance with the motion-compensated search area. Next, the evaluation value calculation circuit 4
Using the image data of the block circuit 2 and the search block circuit 31, the evaluation value is obtained based on the evaluation function E (Y) 1 of the equation (8).

【0044】この評価値が動き量検出回路32に入力さ
れ、この結果得られる階層1の動き量が加算回路30
で、(9)式に示すように、階層2の動き量と加算さ
れ、このようにしてオリジナル画像の動き量が検出さ
れ、動き量検出装置1の出力として送出される。なおこ
の評価値算出回路4、動き量検出回路32も、図6及び
図7の評価値算出回路40及び動き量検出回路60と同
様に構成されている。
This evaluation value is input to the motion amount detection circuit 32, and the resulting motion amount of layer 1 is added to the addition circuit 30.
Then, as shown in the equation (9), the motion amount of the layer 2 is added, and the motion amount of the original image is detected in this way, and is output as the output of the motion amount detecting device 1. The evaluation value calculation circuit 4 and the motion amount detection circuit 32 are also configured in the same manner as the evaluation value calculation circuit 40 and the motion amount detection circuit 60 of FIGS. 6 and 7.

【0045】このようにして画像を複数の解像度で階層
化し、この階層画像を用いてブロツクマツチング法で動
き量を検出する際、アクテイビテイ階層化したアクテイ
ビテイデータについて求めた評価値を階層毎の評価の対
象とするようにしたことにより、少ない計算量で動き量
を高い精度で検出し得る。因に実験によれば、オリジナ
ル画像について全てくまなくブロツクマツチングによつ
て、フルサーチする場合に比較して、1/10程度の正
規化ハード量で同様のSNを得られることが分かつた。
In this way, the images are hierarchized at a plurality of resolutions, and when the motion amount is detected by the block matching method using this hierarchal image, the evaluation value obtained for the activity hierarchized activity data is evaluated for each hierarchy. By making it the target of (1), the motion amount can be detected with high accuracy with a small calculation amount. According to the experiment, it was found that the same SN can be obtained with a normalized hardware amount of about 1/10 as compared with the case where the full search is performed for all the original images by block matching.

【0046】以上の構成によれば、オリジナル画像を平
均値階層化すると共に差分の絶対値和によるアクテイビ
テイ階層化し、この結果得られる複数階層の画像データ
とアクテイビテイデータについて、それぞれ階層毎に最
上位階層より順次ブロツクマツチングによつて評価し、
同一階層上でこれらを総合的に判定することにより、各
階層における動き量の誤検出を未然に防止することがで
き、かくして簡易な構成かつ短い演算時間で、最終的な
オリジナル画像について動き量の検出精度を格段的に向
上し得る。
According to the above construction, the original image is hierarchized by the average value and the activity hierarchies are obtained by summing the absolute values of the differences, and the resulting plural hierarchies of image data and activity data are hierarchically hierarchized. Evaluate more sequentially by block matching,
By comprehensively judging these on the same layer, it is possible to prevent erroneous detection of the motion amount in each layer in advance, and thus the motion amount of the final original image can be calculated with a simple configuration and a short calculation time. The detection accuracy can be significantly improved.

【0047】(2)第2実施例の動き量検出方法及び装
置 上述の第1実施例では、アクテイビテイ階層化する際に
差分の絶対値和の平均値を用いたが、この第2実施例で
はアクテイビテイ階層化する際に、標準偏差又は分散値
を用いてアクテイビテイデータを作成する。すなわち平
均値階層化については、上述と同様の処理により作成
し、図2に示すように、階層2のアクテイビテイ階層化
については、平均値階層化された画像データから、次式
(2) Method and Apparatus for Detecting Motion Amount of Second Embodiment In the first embodiment described above, the average value of the absolute sums of the differences is used when the activity hierarchization is performed. When the activity is hierarchized, the activity data is created using the standard deviation or the variance value. That is, the average value layering is created by the same process as described above. As shown in FIG. 2, the activity layering of layer 2 is performed by using the following equation from the average value layered image data.

【数12】 に基づく標準偏差を計算することで求める。[Equation 12] It is calculated by calculating the standard deviation based on.

【0048】また階層3のアクテイビテイ階層化につい
ては、階層3の平均値階層化された画像データから階層
2の平均値階層化された画像データから、次式
For the activity hierarchy of the layer 3, the average value layered image data of the layer 3 to the average value layered image data of the layer 2

【数13】 に基づく標準偏差を計算することで求める。または階層
3の平均値階層化された画像データから、階層1のオリ
ジナル画像を見て、次式
[Equation 13] It is calculated by calculating the standard deviation based on. Or, from the averaged layered image data of layer 3, see the original image of layer 1

【数14】 のように標準偏差を計算するようにしても良い。[Equation 14] You may make it calculate a standard deviation like this.

【0049】ここで例えば図3に上述したようなオリジ
ナル画像中の画像データの4×4の画素x1、x2、…
…、x15、x16でなるブロツクを階層1として階層化す
る場合、まず平均値階層化として階層2の画像データ中
の画素y1、y2、y3、y4は、(1)式に基づく
(4)式によつて求め、さらにこの階層2の画像データ
中の2×2の画素を用いて、階層3の画像データ中の画
素z1も、(1)式に基づく(5)式により求める。
Here, for example, 4 × 4 pixels x1, x2, ... Of the image data in the original image as described above with reference to FIG.
.., x15, x16, when hierarchically layering as a layer 1, first, as the average value layering, the pixels y1, y2, y3, y4 in the image data of the layer 2 are expressed by the equation (4) based on the equation (1). Then, using the 2 × 2 pixels in the image data of layer 2, the pixel z1 in the image data of layer 3 is also calculated by the equation (5) based on the equation (1).

【0050】次にアクテイビテイ階層化として階層2の
アクテイビテイデータは、平均値階層化された階層2の
画像データ中の画素y1、y2、y3、y4と、階層1
の画像データ中の画素x1、x2、……、x15、x16を
用いて、(12)式に基づく、次式
Next, as the activity hierarchization, the activity data of the hierarchy 2 is the pixels y1, y2, y3, y4 in the image data of the hierarchy 2 in which the average value is hierarchized, and the hierarchy 1.
Using the pixels x1, x2, ..., x15, x16 in the image data of, the following equation based on equation (12)

【数15】 により求め、さらにアクテイビテイ階層化として階層3
の画像は、平均値階層化された階層3の画像データ中の
画素z1と階層1の画像データ中の画素x1、x2、…
…、x15、x16を用いて、(14)式に基づく、次式
[Equation 15] Level 3 as the activity hierarchy
Image is a pixel z1 in the image data of the layer 3 and the pixels x1, x2, ...
..., x15, x16, based on equation (14),

【数16】 により求める。この第2実施例の動き量検出装置も、図
5の動き量検出装置1と同様で、アクテイビテイ階層化
回路6、7において、上述したように標準偏差によるア
クテイビテイデータを求める。
[Equation 16] Ask by. The motion amount detecting device of the second embodiment is similar to the motion amount detecting device 1 of FIG. 5, and in the activity hierarchy circuits 6 and 7, the activity data based on the standard deviation is obtained as described above.

【0051】以上の構成によれば、平均値階層化された
画像データ及び標準偏差でアクテイビテイ階層化された
アクテイビテイデータについて、それぞれ階層毎に最上
位階層より順次ブロツクマツチングによつて評価し、同
一階層上でこれらを総合的に判定することにより、各階
層における動き量の誤検出を未然に防止することがで
き、かくして最終的にオリジナル画像について、動き量
を検出精度を格段的に向上し得る。
According to the above structure, the average value hierarchical image data and the activity deviation hierarchical activity data with the standard deviation are sequentially evaluated for each layer from the top layer by block matching and the same. By comprehensively determining these on the layer, it is possible to prevent the erroneous detection of the amount of motion in each layer in advance, thus finally improving the accuracy of detecting the amount of motion in the original image. .

【0052】さらに上述の構成によれば、アクテイビテ
イ階層化として差分の絶対値和の平均値に代えて、標準
偏差を用いるようにしたことより、アクテイビテイデー
タとしてよりオリジナル画像の高周波成分について特徴
量を保存したデータを得ることができ、各階層における
動き量の誤検出を一段と有効に防止することがでる。
Further, according to the above configuration, the standard deviation is used instead of the average value of the sums of the absolute values of the differences for the activity hierarchization, so that the feature amount for the high frequency component of the original image is more used as the activity data. The stored data can be obtained, and the false detection of the motion amount in each layer can be prevented more effectively.

【0053】(3)第3実施例の動き量検出方法及び装
置 上述の第1実施例及び第2実施例では、アクテイビテイ
階層化する際に、差分の絶対値和の平均値を用いたり、
標準偏差を用いた場合について述べたが、この第3実施
例では、ラプラシアンフイルタを前処理に用いて画像の
高周波成分を抽出した後に、アクテイビテイ階層化して
アクテイビテイデータを生成する。
(3) Method and Apparatus for Detecting Motion Amount of Third Embodiment In the first and second embodiments described above, the average value of the sum of absolute values of differences is used when hierarchizing the activity.
Although the case where the standard deviation is used has been described, in the third embodiment, the activity data is generated by hierarchizing the activity after extracting the high frequency component of the image by using the Laplacian filter for the preprocessing.

【0054】すなわち、図8に示すように、第1実施例
で平均値階層化された画像データ(図8(A))から、
まず各階層毎にラプラシアンフイルタ処理によつてラプ
ラシアンデータ(図8(B))を作成する。このラプラ
シアンデータにおいて、平均値階層化による画像データ
の作成と同様に例えば2×2の小ブロツクに分割し、小
ブロツク内のラプラシアンデータの絶対値の平均値を算
出して、アクテイビテイ階層化しアクテイビテイデータ
(図8(C))を作成する。
That is, as shown in FIG. 8, from the image data (FIG. 8 (A)) in which the average value is hierarchized in the first embodiment,
First, Laplacian data (FIG. 8B) is created by Laplacian filter processing for each layer. This Laplacian data is divided into, for example, 2 × 2 small blocks in the same manner as the image data is created by averaging the average values, and the average value of the absolute values of the Laplacian data in the small blocks is calculated to make the activity data hierarchical. (FIG. 8C) is created.

【0055】ここでラプラシアンフイルタとしては、図
9(A)に示すように、画面の垂直及び水平方向の微分
を考慮した値が設定された3×3の係数フイルタや、図
9(B)に示すように、斜め方向を考慮した値が設定さ
れた3×3の係数フイルタが用いられる。この第3実施
例の動き量検出装置も、図5の動き量検出装置1と同様
で、アクテイビテイ階層化回路6、7において、上述し
たようにラプラシアンフイルタ処理で前処理して、アク
テイビテイ階層化してアクテイビテイデータを求める。
Here, as the Laplacian filter, as shown in FIG. 9 (A), as shown in FIG. 9 (A), a 3 × 3 coefficient filter in which values are set in consideration of the vertical and horizontal differentiation of the screen, and FIG. 9 (B) is used. As shown, a 3 × 3 coefficient filter in which a value considering the diagonal direction is set is used. The motion amount detecting apparatus of the third embodiment is similar to the motion amount detecting apparatus 1 of FIG. 5, and in the activity hierarchy circuits 6 and 7, as described above, the Laplacian filter processing is pre-processed to make the activity hierarchy. Request activity data.

【0056】以上の構成によれば、平均値階層化された
画像データ及びラプラシアンフイルタ処理で前処理され
てアクテイビテイ階層化されたアクテイビテイデータに
ついて、それぞれ階層毎に最上位階層より順次ブロツク
マツチングによつて評価し、同一階層上でこれらを総合
的に判定することにより、各階層における動き量の誤検
出を未然に防止することができ、かくして最終的にオリ
ジナル画像について、動き量を検出精度を格段的に向上
し得る。
According to the above-mentioned structure, the average value hierarchical image data and the activity data preprocessed by the Laplacian filter processing and activity hierarchicalized are sequentially subjected to the block matching from the topmost layer for each layer. By making an evaluation and comprehensively determining these on the same layer, it is possible to prevent erroneous detection of the amount of motion in each layer, thus ultimately increasing the accuracy of detecting the amount of motion in the original image. Can be improved.

【0057】さらに上述の構成によれば、アクテイビテ
イ階層化の前にラプラシアンフイルタ処理で前処理する
ようにしたことにより、アクテイビテイデータとしてよ
りオリジナル画像の高周波成分について特徴量を保存し
たデータを得ることができ、各階層における動き量の誤
検出を一段と有効に防止することがでる。
Further, according to the above-mentioned configuration, by performing the pre-processing by the Laplacian filter processing before the activity hierarchization, it is possible to obtain the data in which the characteristic amount of the high frequency component of the original image is stored as the activity data. Therefore, it is possible to more effectively prevent the erroneous detection of the motion amount in each layer.

【0058】(4)第4実施例の動き量検出方法及び装
置 上述の第1〜第3実施例では、アクテイビテイ階層化す
る際に、差分の絶対値和の平均値を用いたり、標準偏差
を用いたり、さらにオリジナル画像についてラプラシア
ン処理を前処理として施した場合について述べたが、こ
の第4実施例では、オリジナル画像の最大値と最小値の
差で定義されるダイナミツクレンジを用いて、アクテイ
ビテイ階層化してアクテイビテイデータを生成する。
(4) Method and Apparatus for Detecting Motion Amount of Fourth Embodiment In the first to third embodiments described above, when hierarchizing the activities, the average value of the sum of absolute differences is used or the standard deviation is used. Although it has been described that the image is used or the Laplacian process is performed as the pre-process on the original image, in the fourth embodiment, the activity is determined by using the dynamic range defined by the difference between the maximum value and the minimum value of the original image. Hierarchical activity data is generated.

【0059】このアクテイビテイ階層化の場合、階層2
のアクテイビテイデータをΔ2 (x、y)とすると、こ
のアクテイビテイデータΔ2 (x、y)は、平均値階層
化された画像データから、オリジナル画像の対応する画
素の最大値及び最小値の差でなるダイナミツクレンジを
用いて、次式
In the case of this activity hierarchization, hierarchy 2
When the Akutei bi Tay data Δ 2 (x, y) that, this Akutei bi Tay data Δ 2 (x, y) is the average value hierarchical image data, the difference between the maximum value and the minimum value of the corresponding pixel of the original image Using a dynamic range consisting of

【数17】 で求め、同様に階層3のアクテイビテイデータΔ
3 (x、y)は、次式
[Equation 17] Similarly, the activity data Δ of layer 3 is obtained.
3 (x, y) is the following formula

【数18】 で求める。アクテイビテイデータとして、全てオリジナ
ル画像を基底にして求めるようにしたことにより、オリ
ジナル画像に忠実な高周波成分を抽出し得るようになさ
れている。
[Equation 18] Ask in. By obtaining all the activity data based on the original image, high frequency components faithful to the original image can be extracted.

【0060】上述のようにダイナミツクレンジを用いて
アクテイビテイ階層化することにより、結果的に得られ
るアクテイビテイデータとしては、平均値階層化したと
きに欠落する特徴量を反映していることになる。この第
4実施例の動き量検出装置も、図5の動き量検出装置1
と同様で、アクテイビテイ階層化回路6、7において、
上述したようにダイナミツクレンジによるアクテイビテ
イ階層化してアクテイビテイデータを求める。
As described above, the activity hierarchization is performed by using the dynamic range, so that the resulting activity data reflects the missing feature amount when the average value hierarchization is performed. The motion amount detecting device of the fourth embodiment is also the motion amount detecting device 1 of FIG.
Similarly to the above, in the activity hierarchy circuits 6 and 7,
As described above, the activity data is obtained by hierarchizing the activity by the dynamic range.

【0061】以上の構成によれば、平均値階層化された
画像データ及びダイナミツクレンジによりアクテイビテ
イ階層化されたアクテイビテイデータについて、それぞ
れ階層毎に最上位階層より順次ブロツクマツチングによ
つて評価し、同一階層上でこれらを総合的に判定するこ
とにより、各階層における動き量の誤検出を未然に防止
することができ、かくして最終的にオリジナル画像につ
いて、動き量を検出精度を格段的に向上し得る。
According to the above-mentioned structure, the average value hierarchical image data and the activity hierarchical activity data by the dynamic range are evaluated for each hierarchical layer sequentially from the top layer by block matching. By comprehensively judging these on the same layer, it is possible to prevent erroneous detection of the amount of motion in each layer, thus ultimately improving the accuracy of detecting the amount of motion in the original image. obtain.

【0062】さらに上述の構成によれば、平均値階層化
したときに欠落する特徴量を反映したダイナミツクレン
ジでアクテイビテイ階層化したことにより、アクテイビ
テイデータとしてよりオリジナル画像の高周波成分につ
いて特徴量を保存したデータを得ることができ、各階層
における動き量の誤検出を一段と有効に防止することが
でる。
Further, according to the above configuration, the activity hierarchy is stored in the dynamic range reflecting the feature quantity that is missing when the average value is hierarchized, so that the feature quantity is stored as the activity data for the high frequency component of the original image. The obtained data can be obtained, and the false detection of the motion amount in each layer can be prevented more effectively.

【0063】(5)第5実施例の動き量検出方法及び装
置 上述の第1〜第4実施例では、平均値階層化によつて上
位階層の画像データを作成する際に、オリジナル画像に
ついてブロツク完結で上位まで演算したが、この第5実
施例では、図10に示すように、平均値階層化する際2
×2のブロツクより広い範囲、例えば4×4のブロツク
について、16画素の平均値を算出して平均値階層化して
画像データを作成する。上位階層の構成は従来と変わら
ないようにするため、下位の階層のブロツクはオーバー
ラツプした形になり、隣接ブロツクとの関係を保持しな
がら階層化し得ることにより、ブロツク完結によつて生
じる動き量の誤検出を防止し得る。
(5) Method and Apparatus for Detecting Motion Amount of Fifth Embodiment In the above-described first to fourth embodiments, the block of the original image is blocked when the image data of the upper layer is created by the average value layering. Although the calculation is completed up to the upper rank, in the fifth embodiment, as shown in FIG.
An image value is created by calculating an average value of 16 pixels in a range wider than a block of × 2, for example, a block of 4 × 4 and hierarchically dividing the average value. In order not to change the structure of the upper layer from the conventional one, the blocks of the lower layer are overlapped, and the layers can be layered while maintaining the relationship with the adjacent blocks, so that the amount of movement caused by the block completion can be reduced. False detection can be prevented.

【0064】すなわちこうすることで、上位階層までの
隣接ブロツクとの関係が完全に切れたものではなく、何
らかの相互関係をもつて平均値階層化された画像データ
が構成されることになり、上位階層でのブロツクマツチ
ング法における誤検出の確率を下げることが可能とな
る。
That is, by doing so, the relationship with the adjacent blocks up to the upper hierarchy is not completely broken, but the image data in which the average value is hierarchized with some mutual relation is constructed. It is possible to reduce the probability of false detection in the block matching method in the hierarchy.

【0065】アクテイビテイ階層化したアクテイビテイ
データについては、上述のようにオーバーラツプさせて
作られた平均値階層化の画像データから、第1〜第4実
施例のように差分の絶対値和の平均値や、標準偏差又は
分散値、さらにはダイナミツクレンジを計算することで
求めることができる。
For the activity data with hierarchical hierarchies, the average value of the sum of absolute differences as in the first to fourth embodiments is calculated from the image data of the average value hierarchies created by overlapping as described above. , The standard deviation or the variance value, and further the dynamic range can be calculated.

【0066】以上の構成によれば、画像を階層化する際
にオーバーラツプさせてブロツクを構成し、ブロツク内
の画素の加重平均をとることで、平均値階層化された複
数階層の画像データを作成すると共に、複数階層の画像
データに応じてアクテイビテイ階層化されたアクテイビ
テイデータを作成し、それぞれ階層毎に最上位階層より
順次ブロツクマツチングによつて評価し、同一階層上で
これらを総合的に判定することにより、各階層における
動き量の誤検出を未然に防止することができ、かくして
最終的にオリジナル画像について、動き量を検出精度を
格段的に向上し得る。
According to the above construction, when the images are layered, the blocks are overlapped to form a block, and the weighted average of the pixels in the block is taken to generate the image data of a plurality of layers in which the average value is layered. At the same time, the activity data is created by hierarchizing the activity according to the image data of multiple layers, and each layer is evaluated sequentially from the top layer by block matching, and these are comprehensively judged on the same layer. By doing so, erroneous detection of the motion amount in each layer can be prevented in advance, and thus the motion amount detection accuracy of the original image can be significantly improved.

【0067】さらに上述の構成によれば、平均値階層化
やアクテイビテイ階層化において、ブロツクをオーバー
ラツプさせて画像データやアクテイビテイデータを形成
するようにしたことにより、ブロツク完結で階層化した
場合に比較して動き量の誤検出を未然に防止し得る。
Further, according to the above configuration, in the average value hierarchy and the activity hierarchy, the blocks are overlapped to form the image data and the activity data. Therefore, the erroneous detection of the motion amount can be prevented in advance.

【0068】(6)第6実施例の動き量検出方法及び装
置 上述した第1実施例では、それぞれ平均値階層化した画
像データとアクテイビテイ階層化したアクテイビテイデ
ータとの各階層についてのブロツクマツチングによる評
価関数E(Y)n 、E(D)n を、(11)式に示すよう
に重みw1 、w2 で重み付け加算して新たな評価関数E
(G)n を求めた。この場合重みw1 、w2 はそれぞれ
値1として均等加重によつて演算していたが、この第6
実施例では、動き量検出の誤差が少なくなるように重み
を適応的に変化させる。
(6) Method and Apparatus for Detecting Motion Amount of Sixth Embodiment In the above-described first embodiment, block matching is performed for each layer of image data and average activity hierarchical activity data. A new evaluation function E is obtained by weighting and adding the evaluation functions E (Y) n and E (D) n with weights w 1 and w 2 as shown in equation (11).
(G) n was calculated. In this case, the weights w 1 and w 2 are calculated as the value 1 by equal weighting.
In the embodiment, the weight is adaptively changed so as to reduce the error in the motion amount detection.

【0069】(6−1)適応化処理1 適応化処理1では、まず平均値階層化された画像データ
とアクテイビテイ階層化されたアクテイビテイデータと
において、それぞれのブロツクの標準偏差σY、σD
考える。この標準偏差σY 、σD が大きいほど、評価テ
ーブルのすり鉢形状は急峻になり、その最適値の信憑性
が大きくなると考えられる。そこで、実際には標準偏差
値σY 、σD を用いて次式
(6-1) Adaptation Process 1 In the adaptation process 1, first, the standard deviations σ Y and σ D of the blocks of the average value hierarchical image data and the activity hierarchical activity data are calculated. Think It is considered that the larger the standard deviations σ Y and σ D , the steeper the mortar shape of the evaluation table and the greater the credibility of its optimum value. Therefore, in practice, using the standard deviation values σ Y and σ D ,

【数19】 の演算により正規化して適応化処理し、新たな評価関数
E(G)n を求めるようにする。
[Formula 19] Then, a new evaluation function E (G) n is obtained by normalization and adaptation processing by

【0070】(6−2)適応化処理2 適応化処理2では、まず平均値階層化された画像データ
とアクテイビテイ階層化されたアクテイビテイデータと
において、最適評価値の絶対レベルが異なつていると評
価のウエイトが変わつてしまうことから、最適評価値の
レベルを同じにする正規化を行う。すなわちそれぞれの
最適評価値をeY 、eDとして、次式
(6-2) Adaptation process 2 In the adaptation process 2, first, it is evaluated that the absolute levels of the optimum evaluation values are different between the average value hierarchical image data and the activity hierarchical activity data. Since the weight of changes, the normalization is performed so that the levels of the optimum evaluation values are the same. That is, the respective optimum evaluation values are defined as e Y and e D , and

【数20】 の演算により正規化して適応化処理して、新たな評価関
数E(G)n を求めるようにする。
[Equation 20] Then, a new evaluation function E (G) n is obtained by normalization and adaptation processing by

【0071】(6−3)適応化処理3 平均値階層化された画像データとアクテイビテイ階層化
されたアクテイビテイデータとの評価値の単純加算値に
おいて、評価値の形状と加重比率の関係には相関関係が
あることが実験によりわかつた。それによると、評価値
の形状が急峻なブロツクが多い場合、平均値の評価値に
対する重みを大きくするほうが良い。この適応化処理3
では、その関係をあらかじめ種々のソースを用いてテー
ブル化しておき、ある評価値の形状に対して重みの比率
を出力して再評価する。
(6-3) Adaptation process 3 In the simple addition value of the evaluation values of the average value hierarchical image data and the activity hierarchical activity data, the relationship between the shape of the evaluation value and the weighting ratio is correlated. It was discovered through experiments that there was a relationship. According to this, when there are many blocks with sharp evaluation values, it is better to increase the weight of the average value with respect to the evaluation value. This adaptation processing 3
Then, the relations are made into a table by using various sources in advance, and the weight ratio is output to the shape of a certain evaluation value and re-evaluated.

【0072】評価値の形状を定量化する方法は、最適評
価値を中心とした周囲の評価値を用いる。例えば図11
に示すように中心の画素xについて、周囲8点e1 〜e
8 の評価値を用いると、形状の尺度Sは、
As a method for quantifying the shape of the evaluation value, the evaluation value around the optimum evaluation value is used. For example, in FIG.
As shown in FIG. 8, for the central pixel x, eight surrounding points e1 to e
Using an evaluation value of 8, the shape measure S is

【数21】 で求めることができる。但し、Nは最適評価値の周囲の
存在するデータ数である。この尺度Sの値を用いて、ル
ツクアツプテーブル(LUT)を構成し、このテーブル
から最適な重み係数を出力し、(11)式による評価を再
度行う。
[Equation 21] Can be found at. However, N is the number of data existing around the optimum evaluation value. The value of the scale S is used to construct a look-up table (LUT), an optimum weighting coefficient is output from this table, and the evaluation by the equation (11) is performed again.

【0073】(6−4)適応化処理4 評価値の形状は、急峻な形状ほど最適評価値は正しい可
能性が高いと考えられる。また評価値の形状がほぼフラ
ツトであると、特に一方の形状がフラツトである場合、
(11)式に対する悪影響は少ない。したがつて適応化処
理4では、平均値階層化された画像データとアクテイビ
テイ階層化されたアクテイビテイデータとの評価値のそ
れぞれの評価値形状に適応した重み付けを行う。
(6-4) Adaptation processing 4 It is considered that the steeper the shape of the evaluation value, the higher the possibility that the optimum evaluation value is correct. Also, if the shape of the evaluation value is almost flat, especially if one shape is flat,
There is little adverse effect on equation (11). Therefore, in the adaptation process 4, weighting is applied to each evaluation value shape of the evaluation values of the image data in which the average value is hierarchized and the activity data in which the activity is hierarchized.

【0074】それぞれの評価値の定量尺度は、(21)式
と同様に考えて、平均値階層化された画像データを
Y 、アクテイビテイ階層化されたアクテビテイデータ
をSD とすると、次式
The quantitative scale of each evaluation value is considered in the same manner as the equation (21), and if the image data having the average value layered is S Y and the activity data having the activity layered is S D , the following equation is obtained.

【数22】 及び次式[Equation 22] And the following equation

【数23】 で求め、評価関数は、次式[Equation 23] And the evaluation function is

【数24】 として評価を行い、新たな評価関数E(G)n を求める
ようにする。
[Equation 24] Is evaluated, and a new evaluation function E (G) n is obtained.

【0075】(6−5)適応化処理5 評価値メモリの内容は、ブロツク内の画像の特性(フラ
ツト、エツジ等)によつて値が異なる。一般にフラツト
な画像だと評価値も変化が小さく、エツジなどを含む画
像だと評価値は大きく変化する。従つて均等加算で新た
な評価関数を求めると、真の最小値の位置がずれてしま
い動き量検出として誤検出になるおそれがある。
(6-5) Adaptation processing 5 The contents of the evaluation value memory have different values depending on the characteristics (flat, edge, etc.) of the image in the block. Generally, a flat image has a small change in the evaluation value, and an image including an edge or the like has a large change in the evaluation value. Therefore, if a new evaluation function is obtained by equal addition, the position of the true minimum value may shift, resulting in erroneous detection as motion amount detection.

【0076】従つてこの適応化処理5では、まず平均値
階層化された画像データについての評価関数E(Y)n
の最大値E(Y)nmax、最小値E(M)nminを検出し、
次式
Therefore, in this adaptation processing 5, first, the evaluation function E (Y) n for the image data in which the average value is hierarchized.
Of the maximum value E (Y) nmax and the minimum value E (M) nmin of
The following formula

【数25】 を用いて正規化し、同様に、アクテイビテイ階層化され
たアクテイビテイデータについての評価関数E(D)n
の最大値E(D)nmax、最小値E(D)nminを検出し、
次式
[Equation 25] And the evaluation function E (D) n for the activity data in which activity hierarchization is performed in the same manner.
Of the maximum value E (D) nmax and the minimum value E (D) nmin of
The following formula

【数26】 を用いて正規化する。[Equation 26] Normalize using.

【0077】このようにして正規化された評価値テーブ
ルを用いて、新たな評価関数E(G)n を次式
Using the evaluation value table normalized in this way, a new evaluation function E (G) n

【数27】 によつて求めるようにする。[Equation 27] I will ask for it.

【0078】(6−6)適応化処理回路 上述した適応化処理1〜5は、何れも図5について上述
した動き量検出装置1において、各階層の平均値階層化
された画像データ及びアクテイビテイ階層化されたアク
テイビテイデータの評価値算出回路26、19及び2
7、20で得られる評価値メモリの内容を加算回路2
8、21で加算する際に実行される。因に、図12に適
応化処理5を実現する適応化処理回路70の構成を示
す。
(6-6) Adaptation processing circuit In each of the above-described adaptation processing 1 to 5, in the motion amount detection device 1 described above with reference to FIG. 5, the average value hierarchical image data and activity hierarchy of each hierarchical layer. Evaluation value calculation circuits 26, 19 and 2 for the converted activity data
The contents of the evaluation value memory obtained in steps 7 and 20 are added to the adder circuit 2
It is executed when adding 8 and 21. Incidentally, FIG. 12 shows the configuration of the adaptation processing circuit 70 for realizing the adaptation processing 5.

【0079】すなわちこの適応化処理回路70において
は、平均値階層化された画像データ及びアクテイビテイ
階層化されたアクテイビテイデータの評価値算出回路2
6、19及び27、20で得られる評価値メモリ71、
72の評価値E(Y)n 、E(D)n が、順次それぞれ
の最大値/最小値検出回路73、74と遅延回路75、
76に入力される。
That is, in the adaptation processing circuit 70, the evaluation value calculation circuit 2 for the average value hierarchical image data and the activity hierarchical activity data is calculated.
6, 19 and 27, the evaluation value memory 71 obtained by
The evaluation values E (Y) n and E (D) n of 72 are the maximum / minimum value detection circuits 73 and 74 and the delay circuit 75, respectively.
It is input to 76.

【0080】最大値/最小値検出回路73、74はそれ
ぞれの評価値E(Y)n 、E(D)n ついて最大値E
(Y)nmax、E(D)nmaxと、最小値E(Y)nmin、E
(D)nminを求める。この結果得られる最大値E(Y)
nmax、E(D)nmaxはそれぞれの第1の減算回路77、
78に入力され、また最小値E(Y)nmin、E(D)
nminは、それぞれ第1の減算回路77、78及び第2の
減算回路79、80に入力される。第2の減算回路7
9、80には、それぞれの評価値E(Y)n 、E(D)
n が、最大値/最小値検出回路73、74の処理時間分
だけ遅延されて入力されている。
The maximum value / minimum value detection circuits 73 and 74 have the maximum value E for the respective evaluation values E (Y) n and E (D) n.
(Y) nmax , E (D) nmax and minimum values E (Y) nmin , E
(D) Obtain nmin . Maximum value E (Y) obtained as a result
nmax and E (D) nmax are the respective first subtraction circuits 77,
It is input to 78 and the minimum value E (Y) nmin , E (D)
nmin is input to the first subtraction circuits 77 and 78 and the second subtraction circuits 79 and 80, respectively. Second subtraction circuit 7
The evaluation values E (Y) n and E (D) are shown at 9 and 80, respectively.
n is input after being delayed by the processing time of the maximum / minimum value detection circuits 73 and 74.

【0081】それぞれ第1の減算回路77、78及び第
2の減算回路79、80の減算出力は、除算回路81、
82に入力されて除算され、その出力が加算回路83で
加算される。これにより上述の(25)式〜(27)式の演
算が実行される。このようにして適応化処理5が施され
た新たな評価関数E(G)n は、評価値メモリ84に記
憶され、動き量検出回路に送出される。なお最下位階層
に関してはオリジナル画像になるため、評価値E(Y)
1 を計算して最小値の検出を行なう。
The subtraction outputs of the first subtraction circuits 77 and 78 and the second subtraction circuits 79 and 80 are divided by the division circuits 81 and 81, respectively.
It is input to 82 and is divided, and the output is added by the adder circuit 83. As a result, the operations of the above equations (25) to (27) are executed. The new evaluation function E (G) n subjected to the adaptation processing 5 in this manner is stored in the evaluation value memory 84 and sent to the motion amount detection circuit. Note that the evaluation value E (Y) for the lowest layer is the original image.
Calculate 1 to detect the minimum value.

【0082】(6−6)適応化処理の効果 以上の構成によれば、オリジナル画像を平均値階層化す
ると共にアクテイビテイ階層化し、この結果得られる複
数階層の画像データとアクテイビテイデータについて、
それぞれ階層毎に最上位階層より順次ブロツクマツチン
グによつて評価し、同一階層上でこれらを総合的に判定
する際に、最適に重み付けして得られる新たな評価関数
を用いるようにしたことにより、各階層における動き量
の誤検出を未然に防止することができ、かくして最終的
なオリジナル画像について、動き量の検出精度をさらに
一段と格段的に向上し得る。
(6-6) Effects of Adaptation Processing According to the above configuration, the original image is hierarchized in the average value and activity hierarchies, and the resulting image data and activity data of plural hierarchies are
Each layer is evaluated sequentially from the top layer by block matching, and a new evaluation function obtained by optimal weighting is used when comprehensively judging these on the same layer. The erroneous detection of the motion amount in each layer can be prevented, and thus the motion amount detection accuracy of the final original image can be further improved.

【0083】(7)第7実施例の動き量検出方法及び装
置 上述の第1〜第4実施例では、平均値階層化によつて上
位階層の画像データを作成する際に、オリジナル画像に
ついてブロツク完結で上位まで演算したが、平均値階層
化やアクテイビテイ階層化等の操作がブロツク単位で完
結するため、動き量を誤検出するおそれがあつた。この
ため第5実施例では、平均値階層化する際に下位の階層
のブロツクをオーバーラツプした形として、隣接ブロツ
クとの関係を保持しながら階層化したが、この第7実施
例では、平均値階層化された画像データとアクテイビテ
イ階層化されたアクテイビテイデータの評価値を得る際
に、複数例えば2種類の評価値を得て下位の階層で動き
補償するようになされている。
(7) Method and Apparatus for Detecting Motion Amount of Seventh Embodiment In the first to fourth embodiments described above, when the image data of the upper layer is created by the average value layering, the block of the original image is blocked. Although the calculation was completed up to the upper level, the operation such as average value stratification and activity stratification was completed in block units, so there was a risk that the motion amount would be erroneously detected. For this reason, in the fifth embodiment, when the average value hierarchy is used, the blocks of the lower hierarchy are overlapped so that the hierarchy is maintained while maintaining the relationship with the adjacent blocks. However, in the seventh embodiment, the average value hierarchy is used. When obtaining the evaluation values of the converted image data and the activity hierarchized activity data, a plurality of, for example, two types of evaluation values are obtained and motion compensation is performed in the lower hierarchy.

【0084】すなわち、この動き量検出方法では、まず
上述の第1実施例と同様に、平均値階層化された画像デ
ータのサーチ領域内での評価値をE(Y)n 、アクテイ
ビテイ階層化されたアクテイビテイデータのサーチ領域
内での評価値をE(D)n として、各々評価値メモリに
評価値テーブルを作成する。この評価値テーブルは、ブ
ロツク内の画像の特性(フラツト、エツジ等)によつて
かなり値が異なる。一般にフラツトな画像だと評価値テ
ーブルも変化が小さく、エツジ等を含む画像だと評価値
は大きく変化する。通常、評価値テーブルの値は、動き
量に対応する位置の評価値が最小点によるような擦り鉢
形状をしているが、画像によつてはかなり平坦になつて
いたり、極小点が複数存在することもある。特に平均値
階層化された画像データにおける上位階層で、この傾向
が強くなる。
That is, in this motion amount detecting method, similarly to the above-described first embodiment, the evaluation value in the search area of the average value hierarchical image data is E (Y) n , and the activity is hierarchical. E (D) n is used as the evaluation value of the activity data within the search area, and an evaluation value table is created in each evaluation value memory. This evaluation value table has considerably different values depending on the characteristics (flat, edge, etc.) of the image in the block. Generally, a flat image has a small change in the evaluation value table, and an image including an edge or the like has a large change in the evaluation value. Normally, the values in the evaluation value table have a mortar shape such that the evaluation value at the position corresponding to the amount of movement is based on the minimum point, but depending on the image, it is fairly flat, or there are multiple minimum points. There are also things to do. In particular, this tendency becomes strong in the upper layer in the image data having the average value layered.

【0085】従つてこの動き量検出方法では、最上位階
層における評価値テーブルの極小点を複数検出し、これ
を初段の動き量候補とする。具体的には、最上位階層の
評価値テーブルは平均値階層化されたものとアクテイビ
テイ階層化されたものが2種類あり、それぞれにおいて
最も小さいものから複数の極小点を検出する。そして平
均値階層化での極小点の位置とアクテイビテイ階層化で
の極小点の位置に関して、論理和をとることで重なりを
除き、階層3における複数の極小点の位置を初段の動き
量の候補とする。
Therefore, in this motion amount detecting method, a plurality of local minimum points in the evaluation value table in the uppermost hierarchy are detected and used as the motion amount candidates in the first stage. Specifically, there are two types of evaluation value tables in the highest hierarchy, one having an average value hierarchy and one having an activity hierarchy, and a plurality of minimum points are detected from the smallest one in each. Then, the positions of the minimum points in the average value hierarchy and the positions of the minimum points in the activity hierarchy are logically ORed to eliminate the overlap, and the positions of the plurality of minimum points in hierarchy 3 are used as candidates for the amount of movement in the first stage. To do.

【0086】次に階層3すなわち最上位階層における動
き量の候補毎に、以下の操作を行なう。まず平均値階層
化での階層2において、動き量のうちの1つを選択し、
この位置を中心としてサーチ範囲を設定する。サーチ範
囲内で階層2のブロツクマツチングを行ない評価値を計
算する。同様にアクテイビテイ階層化の階層2において
も選択した動き量の位置を中心としてサーチ範囲を設定
し、サーチ範囲内で階層2のブロツクマツチングを行な
い評価値を計算する。
Next, the following operation is performed for each motion amount candidate in the layer 3, that is, the highest layer. First, in Tier 2 in the average value stratification, select one of the motion amounts,
A search range is set with this position as the center. Within the search range, level 2 block matching is performed to calculate the evaluation value. Similarly, in the hierarchy 2 of the activity hierarchy, the search range is set around the position of the selected motion amount, and the block matching of the hierarchy 2 is performed within the search range to calculate the evaluation value.

【0087】続いて階層2における平均値階層化での評
価値と、アクテイビテイ階層化での評価値を重み付け加
算してその最小点を検出する。この最小点の位置を初段
の動き量の1個に対応した階層2における動き量とす
る。次に上述のようにして決定された複数の初段の動き
量のうちの1個と、それに対応する階層2の動き量で決
定される位置を中心として、階層1におけるサーチ範囲
を決定する。
Subsequently, the evaluation value in the average value hierarchy in the hierarchy 2 and the evaluation value in the activity hierarchy are weighted and added to detect the minimum point. The position of this minimum point is set as the movement amount in the layer 2 corresponding to one of the movement amounts in the first stage. Next, the search range in the layer 1 is determined centered on one of the plurality of initial stage motion amounts determined as described above and the position determined by the corresponding layer 2 motion amount.

【0088】階層1はオリジナル画像の階層であり、ブ
ロツクマツチングは1種類のみ行なわれ、差分の絶対値
和で算出された評価値の最小値が検出される。この最小
値の位置が初段の動き量のうちの1個に対応する最終段
の動き量になる。以上の操作を複数決定した初段の動き
量毎に行ない、階層1での評価値の最小値の位置を複数
個求め、その中からさらに最小の評価値を示すものを検
出し、最終的な動き量として送出する。
Layer 1 is the layer of the original image, only one type of block matching is performed, and the minimum evaluation value calculated by the sum of absolute differences is detected. The position of this minimum value becomes the movement amount of the final stage corresponding to one of the movement amounts of the first stage. The above operation is performed for each determined amount of movement in the first stage, and a plurality of positions of the minimum evaluation values in layer 1 are obtained. From among these, the one having the smallest evaluation value is detected, and the final movement is detected. Send as quantity.

【0089】ここでこの第7実施例における動き量検出
処理手順SP10を図13に示す。すなわちまずステツ
プSP11において、比較する2画面のオリジナル画像
をブロツク化し、次のステツプSP12でブロツク化さ
れたオリジナル画像について、平均値階層化すると共に
アクテイビテイ階層化し、例えば階層1、階層2及び階
層3の画像データと階層2及び階層3のアクテイビテイ
データを生成する。
FIG. 13 shows the motion amount detection processing procedure SP10 in the seventh embodiment. That is, first, in step SP11, the original images of the two screens to be compared are blocked, and the original image that is blocked in the next step SP12 is averaged and activity hierarchized. Image data and layer 2 and layer 3 activity data are generated.

【0090】続くステツプSP13では現在探索済みの
階層が最上位階層すなわち階層3か否か判断し、否定結
果の場合にはステツプSP14で、平均値階層化された
画像データとアクテイビテイ階層化されたアクテイビテ
イデータの現在及び過去のデータを用いてサーチ領域に
ついて探索して評価関数による評価値を算出し、ステツ
プSP13に戻る。このステツプSP13で肯定結果を
得ると、ステツプSP15に移つて評価値からn個の極
小点を選択して、ステツプSP16に移る。
At the following step SP13, it is judged whether or not the currently searched hierarchy is the highest hierarchy, that is, hierarchy 3, and if the result is negative, at step SP14 the average value hierarchical image data and the activity hierarchical activity. The search area is searched by using the current and past data, the evaluation value by the evaluation function is calculated, and the process returns to step SP13. When an affirmative result is obtained in step SP13, the process proceeds to step SP15, n minimum points are selected from the evaluation value, and the process proceeds to step SP16.

【0091】ステツプSP16では、最上位階層で求め
たn個の極小点について、階層2及び階層3での処理が
終了した否か判断し、ここで否定結果を得るとステツプ
S17に移つて現在の階層が最下位階層すなわち階層1
か否か判断し、ここで否定結果を得るとステツプSP1
8に移つて、階層2の画像データ及びアクテイビテイデ
ータの現在及び過去のデータを用いてサーチ領域につい
て探索して評価関数による評価を行いステツプSP18
に戻る。
At step SP16, it is judged whether or not the processing at the layer 2 and the layer 3 has been completed for the n minimum points obtained at the highest layer, and if a negative result is obtained here, the process proceeds to step S17. Layer is the lowest layer, that is, layer 1
It is determined whether or not, and if a negative result is obtained here, step SP1
8, the search area is searched using the current and past data of the layer 2 image data and activity data, and the evaluation is performed by the evaluation function.
Return to.

【0092】やがてステツプSP18で肯定結果を得る
と、階層2の画像データ及びアクテイビテイデータにつ
いて求めた評価関数を用いて新たな評価関数による評価
を行つて最適評価値を求めステツプSP21に移る。ス
テツプSP21では最適評価値より動き量を決定して下
位階層に適用してステツプSP17に戻る。
When a positive result is obtained in step SP18, the evaluation function obtained for the image data and the activity data of the layer 2 is used to perform an evaluation with a new evaluation function to obtain an optimum evaluation value, and the process proceeds to step SP21. In step SP21, the motion amount is determined from the optimum evaluation value, applied to the lower layer, and the process returns to step SP17.

【0093】やがてこのステツプSP17で否定結果を
得ると、ステツプSP16に戻つて最上位階層で求めた
評価値のn個の極小値について、ステツプSP17−S
P18−SP19−SP20−SP21で、階層2及び
階層1の動き量を検出したか否か判断し、肯定結果を得
るとステツプSP22に移つて階層1で求めた動き量の
うち、最小の動き量を最終の動き量として送出し、ステ
ツプSP23において当該動き量検出処理手順SP10
を終了する。
When a negative result is obtained in step SP17, the process returns to step SP16, and steps SP17-S are executed for the n minimum values of the evaluation values obtained in the highest hierarchy.
In P18-SP19-SP20-SP21, it is determined whether or not the motion amounts of the layers 2 and 1 have been detected. If a positive result is obtained, the process moves to step SP22 and the minimum motion amount of the motion amounts obtained in the layer 1 is obtained. As the final motion amount, and in step SP23 the motion amount detection processing procedure SP10
To finish.

【0094】ここで、この実施例の動き量検出方法を用
いる動き量検出装置は、図14に示すように構成されて
いる。この動き量検出装置90においては、入力される
オリジナル画像の画像データがブロツク回路91及び階
層1のフレームメモリ92に入力される。ブロツク回路
91は入力画像データを、所定のサイズ(例えば16×16
のブロツクサイズ)で順次ブロツク化し、この結果得ら
れるブロツク化されたオリジナル画像の画像データが、
それぞれ階層1の動き量検出回路93、階層2及び階層
3の階層化回路94及び95に入力される。この階層化
回路94及び95は、それぞれ平均値階層化及びアクテ
イビテイ階層化を含んで構成されている。
Here, the motion amount detecting apparatus using the motion amount detecting method of this embodiment is constructed as shown in FIG. In this motion amount detecting device 90, the image data of the input original image is input to the block circuit 91 and the frame memory 92 of the layer 1. The block circuit 91 converts the input image data into a predetermined size (for example, 16 × 16).
Block size), and the resulting image data of the original block image is
It is inputted to the motion amount detection circuit 93 of the layer 1 and the layering circuits 94 and 95 of the layer 2 and the layer 3, respectively. The hierarchization circuits 94 and 95 are configured to include average value hierarchization and activity hierarchization, respectively.

【0095】階層2の階層化回路94で階層化されて得
られる画像データ及びアクテイビテイデータは、フレー
ムメモリ97と第1及び第2の動き量検出回路98及び
99とに入力される。また階層3の階層化回路95で階
層化されて得られる画像データ及びアクテイビテイデー
タは、フレームメモリ100及び動き量検出回路101
に入力される。このようにしてブロツク化された画像デ
ータが、それぞれの階層1、階層2及び階層3の画像デ
ータとして平均値階層化されると共に、階層2及び階層
3のアクテイビテイデータとしてアクテイビテイ階層化
される。
The image data and the activity data obtained by layering in the layer 2 layering circuit 94 are input to the frame memory 97 and the first and second motion amount detecting circuits 98 and 99. Further, the image data and the activity data obtained by being layered by the layering circuit 95 of the layer 3 are the frame memory 100 and the motion amount detecting circuit 101.
Entered in. The image data blocked in this way is averaged into hierarchical values as the image data of the respective layers 1, 2, and 3, and is also activity hierarchical as the activity data of the layers 2 and 3.

【0096】実際の動き量の検出は最上位階層でなる階
層3において、まずフレームメモリ100に設定された
過去(すなわち1フレーム前)の画像データ及びアクテ
イビテイデータを、サーチ領域に応じてそれぞれサーチ
ブロツク回路102に読み出す。次に動き量検出回路1
010において、階層化回路95とサーチブロツク回路
100との画像データ及びアクテイビテイデータを用い
て、それぞれ評価関数に基づいて評価値を求め、これら
を重み付け係数に応じて重み付けして加算し、この結果
得られる新たな評価関数に基づく評価値を極小とする極
小点を2つ選出し、これらがそれぞれ階層3の2つの動
き量として送出される。
In the layer 3 which is the uppermost layer, the actual amount of motion is detected by first searching the past (that is, one frame before) image data and the activity data set in the frame memory 100 according to the search area. Read out to the circuit 102. Next, the motion amount detection circuit 1
At 010, the image data and the activity data of the hierarchical circuit 95 and the search block circuit 100 are used to obtain evaluation values based on the respective evaluation functions, and these are weighted according to the weighting coefficient and added, and the result is obtained. Two minimum points having the minimum evaluation value based on the new evaluation function are selected, and these are transmitted as two movement amounts of the layer 3, respectively.

【0097】この実施例の場合、階層3の動き量検出回
路101で得られる2つの動き量は、階層2のサーチブ
ロツク回路103、104と加算回路105、106に
それぞれ入力される。階層2においてはフレームメモリ
97に記憶された画像データ及びアクテイビテイデータ
をサーチブロツク回路103及び104に読み出す際
に、それぞれ異なる動き量に応じてサーチ領域が動き補
償される。
In the case of this embodiment, the two motion amounts obtained by the motion amount detecting circuit 101 of the layer 3 are input to the search block circuits 103 and 104 and the adding circuits 105 and 106 of the layer 2, respectively. In the layer 2, when the image data and the activity data stored in the frame memory 97 are read to the search block circuits 103 and 104, the search areas are motion-compensated according to different motion amounts.

【0098】この結果階層2で動き量を検出する場合に
は、動き量検出回路98、99において、サーチブロツ
ク回路103及び104に設定された過去(すなわち1
フレーム前)の画像データ及びアクテイビテイデータ
と、階層化回路95より入力される現在の画像データ及
びアクテイビテイデータとを用いて、それぞれ評価関数
に基づいて評価値を求める。次にこれの評価値を重み付
け係数に応じて重み付けして加算し、この結果得られる
新たな評価関数に基づく評価値を最小にするもの検出
し、それぞれの動き量として送出する。
As a result, when the motion amount is detected in the layer 2, the motion amount detecting circuits 98 and 99 set the past (that is, 1 in the search block circuits 103 and 104).
Using the image data and activity data (before the frame) and the current image data and activity data input from the layering circuit 95, the evaluation value is obtained based on the evaluation function. Next, these evaluation values are weighted and added according to the weighting coefficient, and the one that minimizes the evaluation value based on the new evaluation function obtained as a result is detected and transmitted as each motion amount.

【0099】この階層2の動き量検出回路98、99で
得られる動き量は、それぞれ加算回路105、106に
おいて、階層3の対応する動き量と加算され、階層2の
動き量として、階層1のサーチブロツク回路107、1
08と加算回路109、110にそれぞれ入力される。
階層1においてはフレームメモリ92に記憶された画像
データ及びアクテイビテイデータをサーチブロツク回路
107及び108に読み出す際に、それぞれ異なる動き
量に応じてサーチ領域が動き補償される。
The motion amounts obtained by the motion amount detection circuits 98 and 99 of the layer 2 are added to the corresponding motion amounts of the layer 3 in the adder circuits 105 and 106, respectively, and the motion amount of the layer 1 is added as the motion amount of the layer 2. Search block circuit 107, 1
08 and the addition circuits 109 and 110, respectively.
In the layer 1, when the image data and the activity data stored in the frame memory 92 are read to the search block circuits 107 and 108, the search areas are motion-compensated according to different motion amounts.

【0100】この結果階層1で動き量を検出する場合に
は、動き量検出回路93、94において、サーチブロツ
ク回路107及び108に設定された過去(すなわち1
フレーム前)の画像データ及びアクテイビテイデータ
と、ブロツク回路91より入力される現在の画像データ
及びアクテイビテイデータとを用いて、それぞれ評価関
数に基づいて評価値を求める。次にこれらの評価値を重
み付け係数に応じて重み付けして加算し、この結果得ら
れる新たな評価関数に基づく評価値を最小にするもの検
出し、それぞれの動き量として送出する。
As a result, when the motion amount is detected in the layer 1, the motion amount detection circuits 93 and 94 set the past (that is, 1) in the search block circuits 107 and 108.
Using the image data and activity data (before the frame) and the current image data and activity data input from the block circuit 91, the evaluation value is obtained based on the evaluation function. Next, these evaluation values are weighted according to the weighting coefficient and added, and the one that minimizes the evaluation value based on the new evaluation function obtained as a result is detected and transmitted as each motion amount.

【0101】このようにして動き量検出回路93、94
でそれぞれ得られる動き量は、加算回路109及び11
0に送出されると共に、判断回路111に入力される。
加算回路109及び110に入力された動き量は、それ
ぞれ階層2の対応する動き量と加算され、階層1の動き
量として選択回路112に入力される。判断回路111
は入力される動き量のうち最小を与えるものを判断し、
当該最小を与える動き量に基づく、階層1の動き量を選
択回路112で選択し、最終的な動き量として送出す
る。
In this way, the motion amount detecting circuits 93, 94
The amount of movement obtained by
It is sent to 0 and input to the judgment circuit 111.
The motion amounts input to the adder circuits 109 and 110 are added to the corresponding motion amounts of the layer 2 and are input to the selection circuit 112 as the motion amount of the layer 1. Judgment circuit 111
Determines which of the input movements gives the minimum,
The selection circuit 112 selects the motion amount of the layer 1 based on the motion amount that gives the minimum, and sends it as the final motion amount.

【0102】以上の構成によれば、オリジナル画像を平
均値階層化して複数階層の画像データを作成すると共
に、アクテイビテイ階層化して階層毎の画像データの高
周波成分を表すアクテイビテイデータを作成し、それぞ
れの最上位階層でのブロツクマツチングの評価値を算出
し、この評価値を総合判断して得られる最上位階層の新
たな評価値の極小点の位置を複数選択して動き量の候補
とし、その動き量毎に順次下位の階層でのブロツクマツ
チングを行なつて、評価値の最小値から動き量を算出
し、最下位階層の評価値の最小値で最終の動き量を得る
ようにしたことにより、最上位階層における複数の動き
量の候補から、最下位階層までの経緯にそつて総合評価
でき、最終的に動き量の検出精度を格段的に向上し得
る。
According to the above configuration, the original image is hierarchized by average value to create image data of a plurality of hierarchies, and the activity hierarchization is performed to create activity data representing high frequency components of the image data for each hierarchies. Calculate the evaluation value of block matching in the highest layer, select multiple minimum point positions of the new evaluation value of the highest layer obtained by comprehensively judging this evaluation value, and select it as a candidate for the amount of movement. By performing block matching in the lower hierarchy sequentially for each amount of motion, the amount of motion is calculated from the minimum evaluation value, and the final amount of motion is obtained with the minimum evaluation value of the lowest hierarchy. Thus, it is possible to comprehensively evaluate a plurality of motion amount candidates in the highest layer from the candidates to the lowest layer, and finally, the motion amount detection accuracy can be significantly improved.

【0103】(8)他の実施例 (8−1)上述の実施例においては、オリジナル画像よ
り平均値階層化で3階層の画像データを作成した場合に
ついて述べたが、階層数はこれに限らず2階層や4階層
以上でも、上述の実施例と同様の効果を実現できる。ま
た平均値階層化する際、(1)式のように2×2のブロ
ツク範囲で平均値を求めるようにしたが、ブロツク範囲
はこれに限らず、また平均値に限らずローパスフイルタ
等で平滑化するようにして良い。因に、例えばより広範
囲の4×4のブロツク範囲について、フイルタ処理する
場合に、その重み係数を水平及び垂直方向のマトリクス
で表現すると、次式
(8) Other Embodiments (8-1) In the above embodiment, the case where the image data of three layers is created from the original image by the average value layering is described, but the number of layers is not limited to this. Alternatively, even if the number of layers is two or four or more, the same effect as that of the above-described embodiment can be realized. Also, when the average value is hierarchized, the average value is calculated in the block range of 2 × 2 as in the formula (1). You can change it. For example, in the case of filtering a wider block range of 4 × 4, if the weighting factors are expressed by horizontal and vertical matrices, the following equation is obtained.

【数28】 のように表すことができる。[Equation 28] Can be expressed as

【0104】(8−2)上述の第1実施例では、アクテ
イビテイ階層化する際に、オリジナル画像でなる階層1
の画像データと求める階層の画像データとの差分の絶対
値和によつて、アクテイビテイデータを得るようにした
が、これに代え、階層nのアクテイビテイをΔn (x、
y)として、次式
(8-2) In the above-described first embodiment, when the activity hierarchization is performed, the hierarchy 1 of the original image is formed.
Although the activity data is obtained by the sum of the absolute values of the differences between the image data of No. 1 and the image data of the hierarchy to be obtained, the activity of the hierarchy n is replaced by Δ n (x,
y)

【数29】 で求めるようにしても良い。この場合1つ下位の平均値
階層化された画像データを用いるため、オリジナル画像
より特徴量が欠落した画像データでアクテイビテイデー
タを求めることになるが、(2)及び(3)式の場合と
比較してハード規模は小さくなる。またこの他に階層2
のアクテイビテイデータは、(2)式によつて求め、一
旦アクテイビテイデータが求まると次式
[Equation 29] You may ask in. In this case, since the image data in which the average value one layer below is used is used, the activity data is obtained from the image data in which the feature amount is missing from the original image. Then the hardware scale becomes smaller. In addition to this, Tier 2
The activity data of is obtained by the equation (2), and once the activity data is obtained, the following equation is obtained.

【数30】 により順次上位階層のアクテイビテイデータを求めるよ
うにしても良い。
[Equation 30] Alternatively, the activity data of the upper hierarchy may be sequentially obtained.

【0105】(8−3)上述の実施例においては、ブロ
ツクマツチングの評価値を求めるために、(8)式や
(10)式でなる評価関数によつて、両ブロツクの差分の
絶対値和を用いているが、その他にブロツクマツチング
の評価関数を求めるため、差分の2乗和や相関係数を用
いる等を適用するようにしても上述の実施例と同様の効
果を実現できる。
(8-3) In the above embodiment, in order to obtain the evaluation value of the block matching, the absolute value of the difference between the two blocks is calculated by the evaluation function of the expressions (8) and (10). Although the sum is used, in addition to this, since the evaluation function of the block matching is obtained, the same effect as that of the above-described embodiment can be realized by applying the sum of squared difference or the correlation coefficient.

【0106】(8−4)上述の第2実施例においては、
平均値階層化して得られる画像データより(12)式に基
づいて標準偏差を計算することにより、アクテイビテイ
階層化して、アクテイビテイデータで求めるようにした
が、これに代え、分散値を用いるようにしても上述の実
施例と同様の効果を実現できる。因に、この場合、上述
した(12)式において、平方根を演算する前の値を使用
すれば良い。
(8-4) In the second embodiment described above,
By calculating the standard deviation based on the equation (12) from the image data obtained by layering the average values, the activity is layered and the activity data is used, but instead of this, the variance value is used. Also, the same effect as that of the above-described embodiment can be realized. Incidentally, in this case, the value before calculating the square root may be used in the above-mentioned expression (12).

【0107】(8−5)上述の第3実施例においては、
階層1及び階層2の画像データについて、ラプラシアン
処理した場合について述べたが、これに代え、ラプラシ
アンフイルタ処理するのは、最下位階層でなるオリジナ
ル画像のみとし、ラプラシアンデータの例えば2×2の
ブロツク内の絶対値の平均値を算出して階層2のアクテ
イビテイデータを作成し、さらに上位のアクテイビテイ
データは、下位のアクテイビテイデータの平均値階層化
によつて作成するようにして良い。
(8-5) In the above third embodiment,
The case where the Laplacian processing is performed on the image data of the layer 1 and the layer 2 has been described, but instead of this, only the original image in the lowest layer is processed by the Laplacian filter, for example, in a block of 2 × 2 of Laplacian data. It is also possible to calculate the average value of the absolute values of the above to create the activity data of the layer 2, and the activity data of the higher level may be created by layering the average value of the activity data of the lower level.

【0108】またこれに代え、最下位階層のラプラシア
ンデータにおける小ブロツク内の絶対値の最大値をアク
テイビテイデータとして階層2をアクテイビテイ階層化
し、さらに上位のアクテイビテイ階層化は、下位のアク
テイビテイデータの小ブロツク内での最大値をアクテイ
ビテイデータとするようにしても良い。
Alternatively, the maximum absolute value of the small blocks in the Laplacian data of the lowest hierarchy is used as activity data to make the hierarchy 2 an activity hierarchy, and the activity hierarchy of a higher hierarchy is a small block of the lower activity data. The maximum value within may be used as the activity data.

【0109】さらにまたこれに代え、最下位階層のラプ
ラシアンデータにおける小ブロツクの最大値と最小値の
差、つまりダイナミツクレンジをアクテイビテイデータ
として、階層2をアクテイビテイ階層化し、さらに上位
のアクテイビテイ階層化に関しては、下位のアクテイビ
テイデータの小ブロツク内での最大値をとることでアク
テイビテイデータとするようにしても良い。
Furthermore, instead of this, regarding the difference between the maximum value and the minimum value of the small blocks in the Laplacian data of the lowest hierarchy, that is, the dynamic range as the activity data, the hierarchy 2 is made into the activity hierarchy and the activity hierarchy of the higher hierarchy is concerned. May be taken as the activity data by taking the maximum value of the lower order activity data in a small block.

【0110】(8−6)上述の第4実施例においては、
アクテイビテイ階層化する際にオリジナル画像でなる階
層1の画像データと求める階層の画像データとの最大値
及び最小値の差でなるダイナミツクレンジを用いてアク
テイビテイデータを得るようにしたが、これに代え、階
層nのアクテイビテイデータをΔn (x、y)として、
次式
(8-6) In the above-mentioned fourth embodiment,
When making the activity hierarchy, the activity data is obtained by using the dynamic range which is the difference between the maximum value and the minimum value of the image data of the layer 1 which is the original image and the image data of the layer to be obtained. , The activity data of layer n is Δ n (x, y),
The following formula

【数31】 で求めるようにしても良い。この場合1つ下位の階層化
された画像データを用いるため、オリジナル画像より特
徴量が欠落した画像データでアクテイビテイデータを求
めることになるが、(17)式及び(18)式の場合と比較
してハード規模は小さくなる。
[Equation 31] You may ask in. In this case, since the image data that is one layer lower than the original image is used, the activity data is obtained from the image data in which the feature amount is missing from the original image. Compared with the cases of equations (17) and (18), The scale of hardware becomes smaller.

【0111】またこの他に階層2のアクテイビテイデー
タは、(17)式によつて求め、一旦アクテイビテイデー
タが求まると次式
In addition to this, the activity data of layer 2 is obtained by the equation (17), and once the activity data is obtained, the following equation is obtained.

【数32】 により順次上位階層のアクテイビテイデータを求める方
法もある。またこのようにダイナミツクレンジでアクテ
イビテイ階層化する場合、オリジナル画像の階層化につ
いても平均値階層化に代えて、最大値又は最小値を用い
て階層化するようにしても良い。このようにすれば、ア
クテイビテイ階層化の際の演算量を削減できることによ
り、回路構成を簡略化し得ると共に演算時間を短縮化し
得る。
[Equation 32] There is also a method of sequentially obtaining the activity data of the upper hierarchy by. Further, in the case of activity hierarchization in the dynamic range, the original image may be hierarchized using the maximum value or the minimum value instead of the average value hierarchization. In this way, the amount of calculation in the activity hierarchy can be reduced, so that the circuit configuration can be simplified and the calculation time can be shortened.

【0112】(8−7)上述の第5実施例においては、
図10に示したように、階層3の平均値階層化された画
像データを階層2から作成しているが、これに限らず、
階層1において、例えば6×6のブロツクでオーバーラ
ツプさせて平均値階層化するようにしても良い。
(8-7) In the above fifth embodiment,
As shown in FIG. 10, the average value layered image data of layer 3 is created from layer 2, but the present invention is not limited to this.
In the layer 1, for example, 6 × 6 blocks may be overlapped to form an average value layer.

【0113】(8−8)上述の第5実施例においては、
オーバーラツプさせて平均値をとるようにしたが、この
平均値を演算する際にブロツクの中心画素に重みを多く
持たせて加重平均を演算するようにしても良い。このよ
うに階層画像に隣接ブロツクの影響を弱くかけること
で、動き量の検出の感度を調整することもできる。また
同様に階層1のオリジナル画像に2次元ローパスフイル
タ処理し、隣接画素の影響をある程度加味できるように
前処理した後、階層化については平均値を用いるように
しても良い。また階層画像についてはオーバーラツプさ
せないで平均値階層化により形成し、アクテイビテイ階
層化する際に下位の平均値階層化された画像データにお
いて、オーバーラツプさせたブロツクで差分の絶対値和
の平均値を算出することで作成するようにしても良い。
(8-8) In the above fifth embodiment,
Although the average value is calculated by overlapping, the weighted average may be calculated by giving more weight to the central pixel of the block when calculating the average value. By weakening the influence of the adjacent block on the hierarchical image in this way, the sensitivity of the motion amount detection can be adjusted. Similarly, the original image of layer 1 may be subjected to a two-dimensional low-pass filter process and pre-processed so that the influence of adjacent pixels can be added to some extent, and then the average value may be used for layering. Also, the hierarchical image is formed by average value layering without overlapping, and when the activity layering is performed, the average value of the absolute value sums of the differences is calculated by the overlapping blocks in the lower layered average value layered image data. You may create it by doing so.

【0114】(8−9)上述の第7実施例においては、
平均値階層化での評価値とアクテイビテイ階層化での評
価値との各々について、複数の極小値を初段の動き量の
候補とした場合について述べたが、これに代え、平均値
階層化での評価値とアクテイビテイ階層化での評価値を
重み付け加算した後に、複数の極小点を検出しその位置
を初段の動き量の候補としても良い。
(8-9) In the seventh embodiment described above,
Regarding each of the evaluation value in the average value hierarchy and the evaluation value in the activity hierarchy, the case where a plurality of local minimum values are used as candidates for the amount of movement in the first stage is described, but instead of this, in the average value hierarchy After weighting and adding the evaluation value and the evaluation value in the activity hierarchy, a plurality of local minimum points may be detected and their positions may be used as candidates for the amount of movement in the first stage.

【0115】(8−10)上述の第7実施例においては、
階層2において動き量の候補として最小位置を選択した
が、最上位階層と同様に平均値階層化での評価値とアク
テイビテイ階層化での評価値毎に極小点を複数個選択
し、さらに下位の階層で動き量の検出について分岐を増
やし、最下位階層で全ての評価値のうち最小となる評価
値を検出して、最終的な動き量として送出するようにし
ても良い。
(8-10) In the seventh embodiment described above,
Although the minimum position is selected as a candidate for the amount of movement in the hierarchy 2, a plurality of minimum points are selected for each evaluation value in the average value hierarchy and the evaluation value in the activity hierarchy, as in the top hierarchy, and further lower ranks are selected. It is also possible to increase the number of branches in the detection of the motion amount in the hierarchy, detect the smallest evaluation value of all the evaluation values in the lowest hierarchy, and send it as the final motion amount.

【0116】[0116]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、上述のよ
うに本発明によれば、入力画像より解像度の異なる複数
階層の画像データを形成すると共に、複数階層の画像デ
ータに基づいて、当該階層毎の画像データの高周波成分
を表す複数階層のアクテイビテイデータを形成し、それ
ぞれ異なる時点の入力画像に対応した画像データ及びア
クテイビテイデータについて、階層毎に所定ブロツク単
位でブロツクマツチングによつて評価値を求め、各評価
値を総合判定して、階層毎に異なる時点の入力画像間の
動き量を検出するようにしたことにより、各階層におけ
る動き量の誤検出を未然に防止することができ、簡易な
構成かつ短い演算時間で最終的な入力画像について動き
量の検出精度を向上し得る動き量検出方法及び動き量検
出装置を実現できる。
As described above, according to the present invention, as described above, according to the present invention, image data of a plurality of layers having different resolutions than an input image is formed, and based on the image data of a plurality of layers, Forming multiple layers of activity data that represent the high-frequency components of the image data for each layer, and evaluating the image data and activity data corresponding to the input images at different times by block matching in predetermined block units for each layer. By calculating the value and making a comprehensive judgment of each evaluation value to detect the motion amount between the input images at different times for each layer, it is possible to prevent the motion amount in each layer from being erroneously detected. It is possible to realize a motion amount detection method and a motion amount detection device capable of improving the motion amount detection accuracy of a final input image with a simple configuration and a short calculation time. .

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

【図1】ブロツクマツチングによる動き量検出方法の説
明に供する略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a method of detecting a movement amount by block matching.

【図2】実施例による階層画像の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a hierarchical image according to an embodiment.

【図3】実施例による階層画像の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a hierarchical image according to an example.

【図4】実施例による動き量検出処理手順を示すフロー
チヤートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a motion amount detection processing procedure according to the embodiment.

【図5】実施例による動き量検出装置の構成を示すブロ
ツク図である、
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a motion amount detecting device according to an embodiment,

【図6】図5の動き量検出装置における評価値算出回路
の構成を示すブロツク図である。
6 is a block diagram showing a configuration of an evaluation value calculation circuit in the motion amount detection device of FIG.

【図7】図5の動き量検出装置における動き量検出回路
の構成を示すブロツク図である。
7 is a block diagram showing a configuration of a motion amount detection circuit in the motion amount detection device of FIG.

【図8】第4実施例による動き量検出方法の説明として
ラプラシアンフイルタによる前処理を示す略線図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram showing preprocessing by a Laplacian filter as an explanation of a motion amount detection method according to a fourth embodiment.

【図9】第4実施例による動き量検出装置の説明として
ラプラシアンフイルタの係数の例を示す略線図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of coefficients of a Laplacian filter as an explanation of a motion amount detecting device according to a fourth embodiment.

【図10】第5実施例の平均値階層化の説明に供する略
線図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the mean value hierarchization of the fifth embodiment.

【図11】第6実施例による動き量検出方法の説明とし
て最適評価値と近傍評価値の関係を示す略線図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a relationship between an optimum evaluation value and a neighborhood evaluation value as an explanation of a motion amount detecting method according to a sixth embodiment.

【図12】第6実施例による動き量検出装置として適応
化処理回路の構成を示すブロツク図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an adaptation processing circuit as a motion amount detecting device according to a sixth embodiment.

【図13】第7実施例による動き量検出方法の説明とし
て動き量検出処理手順を示すフローチヤートである。
FIG. 13 is a flow chart showing a motion amount detection processing procedure as an explanation of the motion amount detecting method according to the seventh embodiment.

【図14】第7実施例による動き量検出装置の構成を示
すブロツク図である。
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a motion amount detecting device according to a seventh embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、90……動き量検出装置、2、8、11、13、1
5、91……ブロツク回路、3、9、12、14、1
6、92、97、100……フレームメモリ、4、1
9、20、26、27、40……評価値算出回路、5、
10……平均値階層化回路、6、7……アクテイビテイ
階層化回路、17、18、24、25、31、102、
103、104、107、108……サーチブロツク回
路、21、23、28、30、48、105、106、
109、110……加算回路、22、29、32、6
0、93、94、98、99、101……動き量検出回
路、41……参照ブロツクメモリ、42……候補ブロツ
クメモリ、43……メモリコントロール、44、45、
49、62、63……レジスタ、46……減算回路、4
7……絶対値化回路、50……評価値メモリ、51……
評価値メモリコントロール、61……比較器、95、9
6……階層化回路、111……判断回路、112……選
択回路。
1, 90 ... Motion amount detecting device 2, 8, 11, 13, 1
5, 91 ... Block circuit, 3, 9, 12, 14, 1
6, 92, 97, 100 ... Frame memory, 4, 1
9, 20, 26, 27, 40 ... Evaluation value calculation circuit 5,
10 ... Average value hierarchy circuit, 6, 7 ... Activity hierarchy circuit, 17, 18, 24, 25, 31, 102,
103, 104, 107, 108 ... Search block circuit 21, 23, 28, 30, 48, 105, 106,
109, 110 ... Addition circuit, 22, 29, 32, 6
0, 93, 94, 98, 99, 101 ... Motion amount detection circuit, 41 ... Reference block memory, 42 ... Candidate block memory, 43 ... Memory control, 44, 45,
49, 62, 63 ... Register, 46 ... Subtraction circuit, 4
7 ... Absolute value conversion circuit, 50 ... Evaluation value memory, 51 ...
Evaluation value memory control, 61 ... Comparator, 95, 9
6 ... Hierarchical circuit, 111 ... Judgment circuit, 112 ... Selection circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀士 賢 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 石坂 敏弥 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Ken Hori, 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (72) Toshiya Ishizaka 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力画像より解像度の異なる複数階層の画
像データを形成する画像階層化ステツプと、 上記複数階層の画像データに基づいて、当該階層毎の画
像データの高周波成分を表す複数階層のアクテイビテイ
データを形成するアクテイビテイ階層化ステツプと、 それぞれ異なる時点の上記入力画像に対応して、上記画
像階層化ステツプで階層化された画像データ及び上記ア
クテイビテイ階層化ステツプで階層化されたアクテイビ
テイデータについて、上記階層毎に所定ブロツク単位で
ブロツクマツチングによつて評価値を求める評価値算出
ステツプと、 上記画像データ及び上記アクテイビテイデータについ
て、上記評価値算出ステツプで得られる上記各評価値を
総合判定して、上記階層毎に上記異なる時点の上記入力
画像間の動き量を検出する動き量検出ステツプとを具え
ることを特徴とする動き量検出方法。
1. An image layering step for forming image data of a plurality of layers having different resolutions from an input image, and an activity of a plurality of layers representing a high frequency component of the image data of each layer based on the image data of the plurality of layers. The activity hierarchy step forming data, and the image data layered by the image hierarchy step and the activity data layered by the activity hierarchy step corresponding to the input images at different time points are described above. An evaluation value calculation step for obtaining an evaluation value by block matching in a predetermined block unit for each layer, and for the image data and the activity data, comprehensively judge each evaluation value obtained by the evaluation value calculation step, The amount of motion between the input images at the different times for each layer is Motion estimation method characterized by comprising a motion estimation step for output.
【請求項2】上位階層の上記画像データ及び上記アクテ
イビテイデータについて、上記評価値算出ステツプ及び
上記動き量検出ステツプを実行し、当該実行結果でなる
上記上位階層の動き量に基づいて、下位階層について上
記ブロツクマツチングのブロツクを動き補償して上記評
価値算出ステツプ及び動き量検出ステツプを実行し、上
記上位階層の動き量及び上記下位階層の動き量に応じ
て、最終的に上記入力画像間の動き量を検出するように
したことを特徴とする請求項1に記載の動き量検出方
法。
2. The evaluation value calculation step and the motion amount detection step are executed on the image data and the activity data of the upper layer, and the lower layer is calculated based on the motion amount of the upper layer which is the execution result. The evaluation value calculation step and the motion amount detection step are performed by motion-compensating the block of the block matching, and finally between the input images according to the motion amount of the upper layer and the motion amount of the lower layer. The motion amount detecting method according to claim 1, wherein the motion amount is detected.
【請求項3】上記画像階層化ステツプでは、上記入力画
像について所定ブロツク単位で平均値を求め、当該平均
値に応じて上位階層の上記画像データを形成するように
したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動
き量検出方法。
3. The image layering step is characterized in that an average value of the input image is obtained in a predetermined block unit, and the image data of an upper layer is formed according to the average value. The motion amount detection method according to claim 1 or claim 2.
【請求項4】上記画像階層化ステツプでは、上記入力画
像について所定ブロツク単位でフイルタ処理し、当該フ
イルタリング結果に応じて上位階層の上記画像データを
形成するようにしたことを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載の動き量検出方法。
4. The image layering step is characterized in that the input image is subjected to a filter process in units of a predetermined block, and the image data of an upper layer is formed according to a result of the filtering. The motion amount detection method according to claim 1 or claim 2.
【請求項5】上記画像階層化ステツプでは、上記入力画
像について所定ブロツク単位で最大値又は最小値を求
め、当該最大値又は最小値に応じて上位階層の上記画像
データを形成するようにしたことを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載の動き量検出方法。
5. In the image layering step, the maximum value or the minimum value of the input image is obtained in a predetermined block unit, and the image data of the upper layer is formed according to the maximum value or the minimum value. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Alternatively, the motion amount detecting method according to claim 2.
【請求項6】上記アクテイビテイ階層化ステツプでは、
上記階層化された上位階層の画像データと下位階層の画
像データの差分の絶対値和を用いてアクテイビテイデー
タを形成するようにしたことを特徴とする請求項1又は
請求項2に記載の動き量検出方法。
6. In the activity hierarchization step,
3. The motion amount according to claim 1 or 2, wherein the activity data is formed by using a sum of absolute values of differences between the hierarchical upper layer image data and the lower layer image data. Detection method.
【請求項7】上記アクテイビテイ階層化ステツプでは、
上記階層化された上記画像データの標準偏差を用いてア
クテイビテイデータを形成するようにしたことを特徴と
する請求項1又は請求項2に記載の動き量検出方法。
7. The activity hierarchy step comprises:
3. The motion amount detecting method according to claim 1, wherein the activity data is formed by using the standard deviation of the hierarchical image data.
【請求項8】上記アクテイビテイ階層化ステツプでは、
上記階層化された上記画像データの分散値を用いてアク
テイビテイデータを形成するようにしたことを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の動き量検出方法。
8. In the activity hierarchization step,
3. The motion amount detecting method according to claim 1, wherein the activity data is formed by using the variance value of the hierarchical image data.
【請求項9】上位アクテイビテイ階層化ステツプでは、
上記階層化された上記画像データについてラプラシアン
フイルタ処理して得られるラプラシアンデータの絶対値
に平均に基づいてアクテイビテイデータを形成するよう
にしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
動き量検出方法。
9. In the upper activity hierarchy step,
The activity data is formed based on an average of absolute values of Laplacian data obtained by subjecting the layered image data to a Laplacian filter process. Quantity detection method.
【請求項10】上位アクテイビテイ階層化ステツプで
は、上記階層化された上記画像データの最大値及び最小
値の差でなるダイナミツクレンジに基づいてアクテイビ
テイデータを形成するようにしたことを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載の動き量検出方法。
10. The upper activity hierarchy step is characterized in that the activity data is formed based on a dynamic range which is a difference between the maximum value and the minimum value of the hierarchical image data. The motion amount detection method according to claim 1 or 2.
【請求項11】上位アクテイビテイ階層化ステツプで
は、上記階層化された上記画像データの最大値及び最小
値の差でなるダイナミツクレンジに基づいてアクテイビ
テイデータを形成するようにしたことを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載の動き量検出方法。
11. The upper activity hierarchy step is characterized in that the activity data is formed on the basis of a dynamic range defined by a difference between the maximum value and the minimum value of the hierarchical image data. The motion amount detection method according to claim 1 or 2.
【請求項12】上位アクテイビテイ階層化ステツプで
は、上記階層化された上記画像データの最大値に基づい
てアクテイビテイデータを形成するようにしたことを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載の動き量検出方
法。
12. The movement according to claim 1, wherein in the upper activity hierarchy step, the activity data is formed based on the maximum value of the hierarchized image data. Quantity detection method.
【請求項13】上位アクテイビテイ階層化ステツプで
は、上記階層化された上記画像データの最小値に基づい
てアクテイビテイデータを形成するようにしたことを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載の動き量検出方
法。
13. The movement according to claim 1 or 2, wherein in the upper activity hierarchization step, the activity data is formed based on the minimum value of the hierarchized image data. Quantity detection method.
【請求項14】上記評価値算出ステツプでは、上記画像
階層化ステツプで階層化された画像データをブロツクマ
ツチングして得られる評価値と、上記アクテイビテイ階
層化ステツプで階層化されたアクテイビテイデータで得
られる評価値とを重み付けして加算するようにしたこと
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動き量検出
方法。
14. The evaluation value calculation step obtains the evaluation value obtained by blocking the image data layered by the image layering step and the activity data layered by the activity layering step. The motion amount detecting method according to claim 1 or 2, wherein the evaluation value to be evaluated is weighted and added.
【請求項15】上記画像階層化ステツプ及び又は上記ア
クテイビテイ階層化ステツプでは、入力画像を用いて階
層化された上記画像データ及び又は上記アクテイビテイ
データを形成するようにしたことを特徴とする請求項
1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項
6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請求
項11、請求項12又は請求項13に記載の動き量検出
方法。
15. The image hierarchization step and / or the activity hierarchization step comprises forming the hierarchized image data and / or the activity data using an input image. , Claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, claim 6, claim 7, claim 8, claim 10, claim 11, claim 12, or claim 13. Motion detection method.
【請求項16】上記画像階層化ステツプ及び又は上記ア
クテイビテイ階層化ステツプでは、1階層下位の画像デ
ータを用いて、階層化された上記画像データ及び又は上
記アクテイビテイデータを形成するようにしたことを特
徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請
求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9、請
求項10、請求項11、請求項12又は請求項13に記
載の動き量検出方法。
16. The image hierarchization step and / or the activity hierarchization step is characterized in that the hierarchized image data and / or the activity data is formed by using image data one level lower. Claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, claim 5, claim 6, claim 7, claim 8, claim 9, claim 10, claim 11, claim 12 or The motion amount detection method according to claim 13.
【請求項17】入力画像より解像度の異なる複数階層の
画像データを形成する画像階層化手段と、 上記複数階層の画像データに基づいて、当該階層毎の画
像データの高周波成分を表す複数階層のアクテイビテイ
データを形成するアクテイビテイ階層化手段と、 それぞれ異なる時点の上記入力画像に対応して、上記画
像階層化手段で階層化された画像データ及び上記アクテ
イビテイ階層化手段で階層化されたアクテイビテイデー
タについて、上記階層毎に所定ブロツク単位でブロツク
マツチングによつて評価値を求める評価値算出手段と、 上記画像データ及び上記アクテイビテイデータについ
て、上記評価値算出手段で得られる上記各評価値を総合
判定して、上記階層毎に上記異なる時点の上記入力画像
間の動き量を検出する動き量検出手段とを具えることを
特徴とする動き量検出装置。
17. An image layering means for forming image data of a plurality of layers different in resolution from an input image, and an activity of a plurality of layers representing a high frequency component of the image data for each layer, based on the image data of the plurality of layers. With respect to the activity layering means for forming data, the image data layered by the image layering means and the activity data layered by the activity layering means corresponding to the input images at different time points, respectively. Evaluation value calculating means for obtaining an evaluation value by block matching in a predetermined block unit for each layer, and for the image data and the activity data, comprehensively judge each evaluation value obtained by the evaluation value calculating means, Motion amount detecting means for detecting a motion amount between the input images at the different times for each of the layers Motion estimation apparatus characterized by comprising a.
【請求項18】上位階層の上記画像データ及び上記アク
テイビテイデータについて、上記評価値算出手段及び上
記動き量検出手段で上記上位階層の動き量を検出し、当
該動き量に基づいて、下位階層について上記ブロツクマ
ツチングのブロツクを動き補償して上記評価値算出手段
及び動き量検出手段で、上記上位階層の動き量及び上記
下位階層の動き量に応じて、最終的に上記入力画像間の
動き量を検出するようにしたことを特徴とする請求項1
7に記載の動き量検出装置。
18. With respect to the image data and the activity data of the upper layer, the evaluation value calculating means and the motion amount detecting means detect the motion amount of the upper layer, and the lower layer is detected based on the motion amount. The evaluation value calculation means and the movement amount detection means perform motion compensation on the block of the block matching, and finally the movement amount between the input images is calculated according to the movement amount of the upper layer and the movement amount of the lower layer. The detection is performed according to claim 1.
7. The motion amount detecting device described in 7.
【請求項19】上記画像階層化手段では、上記入力画像
について所定ブロツク単位で平均値を求め、当該平均値
に応じて上位階層の上記画像データを形成するようにし
たことを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の
動き量検出装置。
19. The image layering means obtains an average value of the input image in units of a predetermined block, and forms the image data of an upper layer according to the average value. The motion amount detecting device according to claim 17 or claim 18.
【請求項20】上記画像階層化手段では、上記入力画像
について所定ブロツク単位でフイルタ処理し、当該フイ
ルタリング結果に応じて上位階層の上記画像データを形
成するようにしたことを特徴とする請求項17又は請求
項18に記載の動き量検出装置。
20. The image layering means filters the input image in units of a predetermined block, and forms the image data of a higher layer in accordance with the filtering result. The motion amount detecting device according to claim 17 or claim 18.
【請求項21】上記画像階層化手段では、上記入力画像
について所定ブロツク単位で最大値又は最小値を求め、
当該最大値又は最小値に応じて上位階層の上記画像デー
タを形成するようにしたことを特徴とする請求項17又
は請求項18に記載の動き量検出装置。
21. The image layering means obtains a maximum value or a minimum value in units of a predetermined block for the input image,
The motion amount detecting device according to claim 17 or 18, wherein the image data of an upper layer is formed according to the maximum value or the minimum value.
【請求項22】上記アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上位階層の画像データと下位階層の画像
データの差分の絶対値和を用いてアクテイビテイデータ
を形成するようにしたことを特徴とする請求項17又は
請求項18に記載の動き量検出装置。
22. The activity layering means forms the activity data by using the sum of absolute values of the differences between the layered upper layer image data and the layered lower layer image data. The motion amount detection device according to claim 17 or 18.
【請求項23】上記アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データの標準偏差を用いてアク
テイビテイデータを形成するようにしたことを特徴とす
る請求項17又は請求項18に記載の動き量検出装置。
23. The movement according to claim 17, wherein the activity hierarchizing means forms the activity data by using the standard deviation of the hierarchized image data. Quantity detection device.
【請求項24】上記アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データの分散値を用いてアクテ
イビテイデータを形成するようにしたことを特徴とする
請求項17又は請求項18に記載の動き量検出装置。
24. The movement according to claim 17, wherein the activity hierarchizing means forms the activity data by using a variance value of the hierarchized image data. Quantity detection device.
【請求項25】上位アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データについてラプラシアンフ
イルタ処理して得られるラプラシアンデータの絶対値に
平均に基づいてアクテイビテイデータを形成するように
したことを特徴とする請求項17又は請求項18に記載
の動き量検出装置。
25. The upper activity layering means forms the activity data based on an average of the absolute values of the Laplacian data obtained by subjecting the layered image data to the Laplacian filter process. 19. The motion amount detecting device according to claim 17 or 18.
【請求項26】上位アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データの最大値及び最小値の差
でなるダイナミツクレンジに基づいてアクテイビテイデ
ータを形成するようにしたことを特徴とする請求項17
又は請求項18に記載の動き量検出装置。
26. The upper activity hierarchizing means forms the activity data based on a dynamic range defined by a difference between the maximum value and the minimum value of the hierarchized image data. Item 17
Alternatively, the motion amount detecting device according to claim 18.
【請求項27】上位アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データの最大値及び最小値の差
でなるダイナミツクレンジに基づいてアクテイビテイデ
ータを形成するようにしたことを特徴とする請求項17
又は請求項18に記載の動き量検出装置。
27. The upper activity hierarchizing means forms the activity data on the basis of a dynamic range defined by a difference between the maximum value and the minimum value of the hierarchized image data. Item 17
Alternatively, the motion amount detecting device according to claim 18.
【請求項28】上位アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データの最大値に基づいてアク
テイビテイデータを形成するようにしたことを特徴とす
る請求項17又は請求項18に記載の動き量検出装置。
28. The movement according to claim 17 or 18, wherein the upper activity hierarchizing means forms the activity data based on the maximum value of the hierarchized image data. Quantity detection device.
【請求項29】上位アクテイビテイ階層化手段では、上
記階層化された上記画像データの最小値に基づいてアク
テイビテイデータを形成するようにしたことを特徴とす
る請求項17又は請求項18に記載の動き量検出装置。
29. The movement according to claim 17 or 18, wherein the upper activity layering means forms the activity data based on the minimum value of the layered image data. Quantity detection device.
【請求項30】上記評価値算出手段では、上記画像階層
化手段で階層化された画像データをブロツクマツチング
して得られる評価値と、上記アクテイビテイ階層化手段
で階層化されたアクテイビテイデータで得られる評価値
とを重み付けして加算するようにしたことを特徴とする
請求項17又は請求項18に記載の動き量検出装置。
30. The evaluation value calculation means obtains the evaluation value obtained by blocking the image data layered by the image layering means and the activity data layered by the activity layering means. The motion amount detecting device according to claim 17 or 18, wherein the evaluation value to be evaluated is weighted and added.
【請求項31】上記画像階層化手段及び又は上記アクテ
イビテイ階層化手段では、入力画像を用いて階層化され
た上記画像データ及び又は上記アクテイビテイデータを
形成するようにしたことを特徴とする請求項17、請求
項18、請求項19、請求項20、請求項21、請求項
22、請求項23、請求項24、請求項25、請求項2
6、請求項27、請求項28又は請求項29に記載の動
き量検出装置。
31. The image hierarchizing means and / or the activity hierarchizing means are adapted to form the hierarchized image data and / or the activity data by using an input image. , Claim 18, claim 19, claim 20, claim 21, claim 22, claim 23, claim 24, claim 25, claim 2.
The motion amount detection device according to claim 6, claim 27, claim 28, or claim 29.
【請求項32】上記画像階層化手段及び又は上記アクテ
イビテイ階層化手段では、1階層下位の画像データを用
いて、階層化された上記画像データ及び又は上記アクテ
イビテイデータを形成するようにしたことを特徴とする
請求項17、請求項18、請求項19、請求項20、請
求項21、請求項22、請求項23、請求項24、請求
項25、請求項26、請求項27、請求項28又は請求
項29に記載の動き量検出装置。
32. The image hierarchizing means and / or the activity hierarchizing means is configured to form the hierarchized image data and / or the activity data by using image data of one hierarchy lower. Claim 17, claim 18, claim 19, claim 20, claim 21, claim 22, claim 23, claim 24, claim 25, claim 26, claim 27, claim 28 or The motion amount detecting device according to claim 29.
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