JPH07284016A

JPH07284016A - ディジタル映像安定化システムの適応形動きベクトルの決定方法及び装置

Info

Publication number: JPH07284016A
Application number: JP28049993A
Authority: JP
Inventors: Yong-Chul Park; 溶▲ちょる▼ 朴; Joon-Ki Paik; 俊基白; Dong-Uk Kim; 東郁金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】映像の環境及び被写体の形態を判断して適応的
に動きベクトル決定できる映像安定化システムを提供す
る。【構成】映像データを受信し、局部動き検出領域の単位
で以前フィールドと現在のフィールドの比較して相関度
データを順次に発生分析して局部動きベクトル及び統計
的変数を順次に発生する手段１１と、統計的変数を分析
して信頼性を判断した後に、局部動きベクトルを分析し
予め設定した割合に対応する加重値を対応する局部動き
ベクトルに与え、加重値が与えられた局部動きベクトル
を平均化してフィールド動きベクトルを発生する手段１
２と、減衰手段から出力される減衰した累積動きベクト
ルにフィールド動きベクトルを累積して累積動きベクト
ルを発生する手段１３と、累積動きベクトルの大きさに
より発生される予め設定された割合に対応する誤り動き
補償値だけ累積動きベクトルを減少させる補償累積動き
ベクトル発生手段１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像安定化装置及び方法
に関するもので、特に、映像安定化システムにおいて映
像安定化のための動きベクトルを適応的に決定できる装
置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に最近のビデオカメラは、小型化、
軽量化、高倍率のディジタルズーム及び特殊効果などが
搭載された多機能を選好する傾向になってきている。そ
のため、撮影時に、このような小型化や軽量化により、
あるいは付属機能の操作により、手振れによる映像の振
れを伴うことが多くなる。この振れは、光学あるいは電
子的ズーム（Zoom）による遠距離の被写体を拡大撮影す
る場合に一層増幅される。したがって、車両内のような
不安定な環境でも安定した映像を提供するために、映像
安定化システム（Image Stabilization System）による
補正機能が必須的な要素となっている。

【０００３】このような映像安定化システムの概念は、
時間的に連続した二つの映像フレーム間の動きベクトル
を決定した後、次の映像フレームの位置を以前に検出し
た動きベクトル群の外押的予想ベクトルの逆の方向に移
動させることによって、振れる映像を安定化させるもの
であり、もっとも簡単な場合には前回フレームの動きベ
クトルに対する逆移動である。

【０００４】このような機能のための従来の映像安定化
方法については、角速度センサによる手振れ検出を機械
的な撮像光学系の制御によって実現する技術が、Oshima
等により研究されている（M.Oshima, et. al.,“VHS Ca
mcorder with Electronic Image Stabilizer," IEEE Tr
ans. Consumer Elec., Vol.35, no.4, pp.749-758, Nov
ember 1989）。このOshima等の映像安定化方法は、カメ
ラの望ましくない角速度を感知するためにジャイロセン
サを使用し、レンズユニットの回転によって発生する映
像の変動を補償するものである。しかし、このような映
像安定化方法は、補正メカニズムの増加を伴うため、小
型化、軽量化の要求を満足し難いという弱点を有してい
る。

【０００５】一方、映像安定化システムは、映像の電子
的信号処理のみにより手振れ量を検出し、映像特性を識
別して適応的にシステムを制御する電子回路技術によっ
て、手振れ補正を行うようにすることも可能である。こ
のような映像安定化システムを具現する際には、最小の
ハードウェアにより映像の動きを判断する構成、つまり
動き判断機能と、変化の多い条件でも適応的に動きベク
トルを決定できるアルゴリズムを有するということが重
要な要素となる。

【０００６】動き判断ユニットは、一般的に、白俊基
（Paik）等によって提案された、ブロック整合のアルゴ
リズム（Block Matching Algorithm: ＢＭＡ）を前提と
して、３重状態適応形線形ニューロン（Tri-State Adap
tive Linear Neurons:ＡＤＡＬＩＮＥＳ）を用いるエッ
ジ整合技術（J.K. Paik, Y.C. Park, S.W. Park,“An E
dge Detection Approach to Digital Image Stabilizat
ion Based on Tri-StateLinear Neurons" IEEE Trans.
Consumer Elec., Vol.37. no.3 pp.521-530, August 19
91.）、Uomori等によって提案された、BERP（Band Extr
act representative Point ）整合技術（K.Uomori, et.
al., "Automatic Image Stabilizing System by Full-D
igital Signal Processing," IEEE Trans, Consumer El
ectronics, Vol.36, no.3, pp.510-519, August 199
0.）、Komarek 等によって提案された、３段階の探索
（Three Step Search ）方法（T.Komarek, et. al., "V
LSI Architecture for Hierarchical Block Matching A
lgorithms," IEEE Trans. consumer Elec., pp.45-48,
August 1990.）などがある。

【０００７】一般に、映像安定化システムは、フレーム
を時間的に２分割した毎フィールドから検出される動き
ベクトルで画面全体の動きを補正するようになるが、実
際の映像特性において中心領域には主要被写体による動
きが存在することを予想して、全体の画面の中にＭ個の
局部動きベクトル検出領域を有する。こうしたＭ個の局
部動き検出領域に対応する各動きベクトル判断ユニット
により、それぞれの局部動きベクトル（Local Motion V
ector ）が得られ、それらの多様な形態の相関度データ
（correlation data）が動き決定ユニットの入力とな
る。このように決定される局部動きベクトルは、被写体
の状態に従ってそれぞれ異なる値をもつことが予想され
るので、動き決定ユニットにより、映像状態に適応して
ビデオカメラの動きを表す最適のフィールド動きベクト
ルを決める。

【０００８】このような動き決定ユニットの実現のため
に、Uomori氏は、相関度と局部動きベクトルを用いて、
マイクロコンピュータによって処理する方法を提案して
いる。しかし、Uomori氏によって提案された方法は、マ
イクロコンピュータを使用するため、純粋なハードウェ
アによる実施という点で問題がある。そこで、動き判断
時にエッジ整合の技術を用いると、上記のような動き決
定を純粋なハードウェアで具現でき、これによって処理
速度も非常に速くすることができる。

【０００９】さらに、従来の映像安定化システムでは、
映像を安定化させるため画面全体を多数の小画面に分割
し、そこでそれぞれ得られる該当局部動きベクトルを、
適当な方法で組合わせて全体の動きベクトルを決定し
た。しかし、このような方法は、映像の不規則な環境と
雑音などの影響によって動きベクトルが誤検出され、全
体的なシステムが不安定になるという映像安定化とは逆
機能を招いてしまう可能性がある。このような望ましく
ない映像条件は、カメラの意図的な視野移動、つまりパ
ン（panning ）が行われる場合、低いコントラストをも
つ映像、反復的な形態がある映像、動く物体がある映
像、２個以上の局部動きベクトルが発散している映像、
そして雑音によって動きベクトルが時間的に微細に変化
する映像などがある。したがって、今後の映像安定化シ
ステムに要求されるのは、望ましくない映像が発生して
も、それに適応させて動きベクトルを決定し、映像を安
定化するという技術である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、第一に、映像の環境及び被写体の形態を判断し
て、適応的に動きベクトルを決定できるような映像安定
化システムを提供することにある。

【００１１】第二に、受信される映像データの２進エッ
ジデータを検出し、この２進エッジデータを利用してブ
ロック整合による相関度を計算し、ハードウェアを大幅
に減縮できるような適応形動きベクトルを決定する映像
安定化システムを提供することにある。

【００１２】第三に、動きが前もって設定された範囲を
超過しない範囲内で、動き周波数に関係なく連続的に均
一に映像を安定化させることができる映像安定化システ
ムを提供することにある。

【００１３】第四に、カメラの意図的なパンが行われる
場合に対応して映像を安定化させることができる映像安
定化システムを提供することにある。

【００１４】第五に、低いコントラストを有する映像で
も安定化させることができる映像安定化システムを提供
することにある。

【００１５】第六に、反復的な形態がある映像でも安定
化させることができる映像安定化システムを提供するこ
とにある。

【００１６】第七に、動く物体がある映像でも安定化さ
せることができる映像安定化システムを提供することに
ある。

【００１７】第八に、雑音によって動きベクトルが時間
的に微細に変化する映像でも安定化させることができる
映像安定化システムを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、フィールド単位で映像データを貯蔵
するメモリと、受信される補償累積動きベクトルにより
前記メモリに貯蔵されている映像データの動きを補正す
る制御部を備える映像安定化装置について、映像データ
を受信し、局部動き検出領域の単位で、以前フィールド
の基準ブロック映像データと現在のフィールドの比較ブ
ロック映像データとをパターン整合して相関度データを
順次に発生し、これら相関度データを分析して、対応す
る局部動き検出領域の局部動きベクトル及び統計的変数
を順次に発生する手段と、前記局部動きベクトル及び統
計的変数を受信し、局部動きベクトルを分析して予め設
定した割合に対応する局部動きベクトルの孤立度及び安
定度の加重値を発生し、統計的変数を分析して信頼性を
判断した後に、対応する局部動きベクトルに加重値を与
え、加重値が与えられた局部動きベクトルを平均化して
フィールド動きベクトルを発生する手段と、減衰手段を
有してなり、前記フィールド動きベクトルを受信し、そ
のフィールド動きベクトルを減衰手段から出力される減
衰した累積動きベクトルに加算して累積動きベクトルを
発生する手段と、前記累積動きベクトルを受信し、受信
された累積動きベクトルの大きさにより予め設定された
割合に対応する誤り動き補償値を適応的に発生し、累積
動きベクトルを誤り動き補償値だけ減少させる補償累積
動きベクトルを発生する補償累積動きベクトル発生手段
と、を備えていることを主な特徴とする。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付の図面を
参照して詳細に説明する。尚、同じ構成要素には同じ符
号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の説明
で、特定の数値データを例にあげて説明してある内容
は、本発明の全般的な理解のために提供するものであ
る。

【００２０】本発明による映像安定化システムについ
て、１フィールドの領域を４個の局部動き検出領域に分
割して処理する過程を仮定して説明するが、このような
データを変形しても本発明を実施できるということは、
当該技術分野で通常の知識を有する者なら理解できるで
あろう。

【００２１】第１実施例図１は、本発明による映像安定化システムの構成例を示
すブロック図である。カメラから発生されるディジタル
の映像データは、局部動きベクトル発生部１１及びフィ
ールドメモリ１５に印加される。

【００２２】局部動きベクトル発生部１１は、映像デー
タを受信して、その受信された映像データから２進エッ
ジデータを検出し、該２進エッジデータについて、前回
フィールドの２進エッジデータと局部動き検出領域単位
でパターンを整合させ、連続的な二つのフィールド間の
比較による相関度データを計算し、この相関度データを
利用して、該当する局部動き検出領域での局部動きベク
トルＬＭＶ及び統計的変数を発生する。

【００２３】フィールド動きベクトル発生部１２は、局
部動きベクトル発生部１１から局部動きベクトルＬＭＶ
及び統計的変数を受信する。このフィールド動きベクト
ル発生部１２は、受信された局部動きベクトルＬＭＶ及
び統計的変数から、１フィールドの全体的動きを示すフ
ィールド動きベクトルＦＭＶを発生する。

【００２４】累積動きベクトル発生部１３は、フィール
ド動きベクトル発生部１２から受信されたフィールド動
きベクトルＦＭＶを、前回までの累積値に加算して連続
的なフィールド間の振れを安定させるための累積動きベ
クトルＡＭＶを発生する。

【００２５】補償累積動きベクトル発生部１６は、累積
動きベクトル発生部１３から受信された累積動きベクト
ルＡＭＶに含まれる誤検出動きを検出して、微細な雑音
による映像の不安定を抑制するために用いる補償累積動
きベクトル（Compensating AMV）ＣＡＭＶを発生する。

【００２６】フィールドメモリ１５は、映像データを、
受信されるアドレスに従って該当する領域に貯蔵し、そ
して読出して出力する。

【００２７】アドレス制御及びズーム処理部１４は、補
償累積動きベクトル発生部１６から受信された補償累積
動きベクトルＣＡＭＶに応じて調整された読出アドレス
を発生し、フィールドメモリ１５に印加すると共に、フ
ィールドメモリ１５から読出された映像データを受信し
て、動き補償（motion compensation ）を行う。すなわ
ち、アドレス制御及びズーム処理部１４は、読出アドレ
スによってフィールドメモリ１５から受信される映像デ
ータを、上記の過程を通した動き補償によって、ディジ
タルズーム過程では映像データを補間（interpolation
）して映像の一定の部分を拡大し、最終的に安定化し
た映像信号を出力する。

【００２８】図１に示すような映像安定化システムで
は、基準映像及び比較映像になる連続する二つの映像間
の動きベクトルを判断するために、局部動きベクトル発
生部１１が、先に受信された映像データの適当な位置を
局部動き検出領域に設定する。その後、局部動きベクト
ル発生部１１は、先行フィールドの基準映像が存在する
局部動き検出領域の映像データと、後続フィールドの比
較映像が存在する該当局部動き検出領域の映像データと
を比較する。このとき、該局部動き検出領域の各比較映
像は、該当局部動きベクトル候補によってシフトされ
る。このベクトル候補は複数用意され、後述のように、
その中の１個が出力となる。

【００２９】この基準局部動き検出領域の基準ブロック
データと比較ブロックデータとを比較するとき、相関度
値（correlation value ）は、該当する動きベクトル候
補によって値が変化する。多数の動きベクトル候補のう
ち、最大相関度を有する動きベクトル候補を選択して、
対応する局部動き検出領域の局部動きベクトルＬＭＶと
して出力する。

【００３０】また、局部動きベクトル発生部１１は、信
頼性の高い動きベクトルを判別するために、単位フィー
ルド当りＭ個の局部動き検出領域に分けて、互いに異な
るＭ個の局部動きベクトルＬＭＶを時間的な順序により
判断する。

【００３１】このように局部動きベクトルＬＭＶを判断
するとき、本発明では、計算及び貯蔵手段のハードウェ
ア数を減少するために、２進エッジ映像データを使用
し、従来のような実際の映像データあるいはろ波された
多重ビット映像データを使わないようにしている。した
がって、局部動きベクトルＬＭＶの発生時に、その２進
エッジパターン照合技術を使用することで、映像安定化
システムのハードウェアを大幅に減縮することができ、
映像データの動きが設定される範囲を超過しない場合に
は、動き周波数に関係なく連続的な映像データを均一に
安定化させることができる利点がある。

【００３２】そして、上記のように形成される局部動き
ベクトルＬＭＶを適切に組み合わせると、フィールド動
きベクトルＦＭＶを得ることができる。このためにフィ
ールド動きベクトル発生部１２は、局部動きベクトル発
生部１１からＭ個の局部動きベクトルを受信して、基準
フィールドと比較フィールドとの間で目的とする動きベ
クトルであるフィールド動きベクトルＦＭＶを得る。こ
のようなフィールド動きベクトルＦＭＶを発生するため
に、フィールド動きベクトル発生部１２は、各局部動き
ベクトルＬＭＶの孤立度（isolativity ）と安定度（st
ability ）に対する加重値を適応的に決定し、決定され
た加重値を局部動きベクトルＬＭＶと組合わせる方式を
使用している。

【００３３】また、フィールド動きベクトル発生部１２
の出力を受信する累積動きベクトル発生部１３は、二つ
の連続するフィールド間の映像データ振れをより安定化
させるために、連続して受信されるフィールド動きベク
トルＦＭＶを累積して累積動きベクトルＡＭＶを発生す
る。

【００３４】補償累積動きベクトル発生部１６は、累積
動きベクトルＡＭＶに含まれる、画面内の誤検出動きベ
クトルの成分を取除くことで、安定した画面を再現でき
るようにする。このため、補償累積動きベクトル発生部
１６は、適応的な誤りベクトル補償値（Compensating V
alue）を使用する。この誤りベクトル補償値を決定する
要素として、累積動きベクトルＡＭＶと平均最大相関度
差Ｃａｄを用いる。

【００３５】この場合、フィールド動きベクトルＦＭＶ
を加算した累積動きベクトルＡＭＶの値が小さいとき、
あるいは最大相関度差Ｃａｄが小さいときには、検出さ
れた動きベクトルが誤っている確率が高い、すなわち、
誤検出動きベクトルの確率が高いので、誤りベクトル補
償値を大きくして微細動きを除去することができる。こ
れによって、累積動きベクトルＡＭＶの値が大きい場
合、あるいは平均最大相関度差Ｃａｄが大きい場合に、
検出された動きベクトルを最大限に利用することで完璧
な動き補正が可能になる。

【００３６】そして、アドレス制御及びズーム処理部１
４は、上述のように補償累積動きベクトル発生部１６か
ら出力される補償累積動きベクトルＣＡＭＶを受信し
て、フィールドメモリ１５に貯蔵されている映像データ
の出力を制御して動きを補償する。すなわち、アドレス
制御及びズーム処理部１４は、補償累積動きベクトル発
生部１６からの補償累積動きベクトルＣＡＭＶを受信し
てフィールドメモリ１５の読出アドレスを計算し、これ
に従ってフィールドメモリ１５は、該当する領域に貯蔵
している映像データを出力する。このとき、アドレス制
御及びズーム処理部１４が、映像データの動きによって
発生される外郭部分の余白データを補償する。これは、
補間による方法で、受信される映像データの一定部分を
拡大（zoom）することにより、最終的に安定化した映像
を出力できるようにする。

【００３７】以上のように、本発明による映像安定化シ
ステムは、図１に示すように、大別すると、局部動きベ
クトル発生部１１、フィールド動きベクトル発生部１
２、累積動きベクトル発生部１３、アドレス制御及びズ
ーム処理部１４、フィールドメモリ１５、及び補償累積
動きベクトル発生部１６という６個の構成ユニットを有
する。そして、これら構成ユニットにおいて、多様に発
生される映像データの不安定な条件に応じて映像データ
が適応的に補償される。この不安定な条件とは、意図的
なパン（Panning ）により画面が移動する場合、低いコ
ントラストの映像が受信される場合、反復的な形態を有
する映像の場合、動く物体が存在する映像の場合、動き
ベクトルに雑音成分が存在する映像の場合があげられ
る。すなわち、意図的なパンの場合は、累積動きベクト
ルＡＭＶを低下させる不安定な条件となり、その他の場
合は、局部動きベクトルＬＭＶを低下させる不安定な条
件となる。

【００３８】次に、図１に示すような構成を有する第１
実施例の動作について順を追って説明する。

【００３９】図２は、局部動きベクトル発生部１１の構
成例を示す。エッジ検出部２１は、映像データを受信
し、受信される実際の映像データ、すなわち現在のフィ
ールドの映像データから２進エッジデータ（binary edg
e data）を検出して出力する。このエッジ検出部２１の
構成及び動作については、本願出願人によって出願され
た韓国特許出願番号第９１−４８７１号に詳細に開示さ
れている。エッジ検出部２１から出力される２進エッジ
データは、エッジパターン整合部２３及び以前フィール
ド（現フィールドよりも前のフィールド）の動き検出領
域貯蔵部２２にそれぞれ印加される。

【００４０】以前フィールド動き検出領域貯蔵部２２
は、Ｍ個の局部動き検出領域で構成されており、エッジ
検出部２１から受信される現在のフィールドの２進エッ
ジデータを局部動き検出領域単位で走査（Scanning）
し、該当する局部動き検出領域に貯蔵する。したがっ
て、以前フィールド動き検出領域貯蔵部２２は、各局部
動き検出領域に貯蔵している２進エッジデータを１フィ
ールド周期程度遅延させ、該当局部動き検出領域から局
部動きベクトルＬＭＶを検出する場合に以前フィールド
に対応する局部動き検出領域の２進エッジデータをエッ
ジパターン整合部２３に出力する。

【００４１】エッジパターン整合部２３は、エッジ検出
部２１から出力される現在のフィールドの２進エッジデ
ータを比較データとして受信し、さらに、以前フィール
ド動き検出領域貯蔵部２２から、それぞれ該当する局部
動き検出領域の以前フィールドの２進エッジデータを基
準データとして受信する。そして、エッジパターン整合
部２３は、現在の２進エッジデータと以前フィールドの
２進エッジデータとをブロック単位でパターン整合して
対応する局部動き検出領域の相関度データＣＯＲを出力
する。

【００４２】このような以前フィールド動き検出領域貯
蔵部２２及びエッジパターン整合部２３の構成及び動作
は、本願出願人により出願された韓国特許出願番号第９
１−１０６０１号に詳細に開示されている。

【００４３】最終的に、局部動き判断部２４が、エッジ
パターン整合部２３の出力を受信し、受信される相関度
データＣＯＲから、それぞれの該当局部動き検出領域の
局部動きベクトルＬＶＭを発生する。

【００４４】図３は、１フィールドの映像データを２進
エッジデータに変換した後、局部動き検出領域単位で該
当する領域の局部動きベクトルを発生する過程を示す図
であって、４個の局部動き検出領域で構成された例を示
している。各局部動き検出領域には、基準動きベクトル
検出領域（Reference Motion Vector Estimation Area
）ＲＭＥＡを中心として探索動き判断領域（Search Mo
tion Estimation Area）ＳＭＥＡがあり、この探索動き
判断領域ＳＭＥＡ内に二つの比較動きベクトル検出領域
（Compared Motion Vector Estimation Area）ＣＭＥＡ
がある。

【００４５】また、図４は、基準動きベクトル検出領域
ＲＭＥＡ及び比較動きベクトル検出領域ＣＭＥＡのブロ
ック映像データの数を示す図で、この例では、動きベク
トル検出領域のブロック映像データを構成する画素の数
は３２×９と仮定されている。そして、行方向の画素
は、２個の画素の中の一つを選択する方式で、６３画素
中の奇数又は偶数番目の画素が選択される。一方、列方
向の画素は、４ライン単位で一つの画素列が選択され
る。したがって、動きベクトル検出領域の画素として
は、行方向に６３個の画素と列方向に３１ラインが必要
である。

【００４６】図５は、この実施例で使用されるタイミン
グ信号を示す波形図である。ＶＤは垂直同期信号、ＭＤ
ＣＫは、１フィールド周期の間に図３に示すように局部
動き検出領域の探索が終了される時点で生じる局部動き
ベクトルのサンプリングクロック、ＳＥＣＬＲは、サン
プリングクロックＭＤＣＫの発生後に、以前の局部動き
検出領域で有している情報をクリアさせ、次の局部動き
検出領域の情報を検出するためのクリア信号、ＦＣＫ
は、フィールド動きベクトルＦＭＶを発生するためのフ
ィールド動きベクトルのサンプリングクロック、そし
て、ＡＣＫは、累積動きベクトルＡＭＶを発生するため
の累積動きベクトルのサンプリングクロックである。

【００４７】また、クリア信号ＳＥＣＬＲとサンプリン
グクロックＦＣＫとの間で、それまでに発生されて貯蔵
されている局部動き検出領域の情報を順次に処理してフ
ィールド動きベクトルＦＭＶが発生される。そのときの
タイミング信号が図中下方に示されている。ＳＣＫは、
映像データのサンプリングクロック、ＬＭＶＳ０及びＬ
ＭＶＳ１は、フィールド動きベクトルＦＭＶの発生時
に、対応するそれぞれの局部動きベクトルＬＭＶ及び加
重値信号を順次に選択するための制御信号、そして、Ｗ
ＴＣＫは、各局部動きベクトルＬＭＶに対応する加重値
信号と局部動きベクトルＬＭＶとを乗算及び加算するた
めのクロックである。

【００４８】図６は、図２に示す以前フィールド動き検
出領域貯蔵部２２及びエッジパターン整合部２３の構成
例を示す。以前フィールド動き検出領域貯蔵部２２は、
１フィールドの映像で各局部動き検出領域の基準動きベ
クトル検出領域ＲＭＥＡのデータを貯蔵できなければな
らない。そこで、基準データ抽出部４１は、前記エッジ
検出部２１から出力される１フィールドの２進エッジデ
ータから、各局部動き検出領域の基準動きベクトル検出
領域ＲＭＥＡの位置に対応する図４に示すようなブロッ
クの大きさの２進エッジデータを抽出する。したがっ
て、基準データ抽出部４１から出力される２進エッジデ
ータは、３２×９＝２８８からなる基準ブロックデータ
である。

【００４９】この基準データ抽出部４１の出力を受信す
る基準データ貯蔵部４２は、基準動きベクトル検出領域
ＲＭＥＡから発生される基準データを貯蔵する。したが
って、基準データ貯蔵部４２は、局部動き検出領域数に
対応させて構成され、局部動き検出領域が移動する度に
受信される基準領域データをシフトさせ貯蔵する。ま
た、この基準データ貯蔵部４２は、基準ブロックデータ
を、１フィールド周期だけ遅延した時点でエッジパター
ン整合部２３に出力する。

【００５０】エッジパターン整合部２３では、比較デー
タ抽出部４３がエッジ検出部２１の出力を受信し、受信
された２進エッジデータを、図４に示すような３２×９
（＝２８８）のブロックデータとして発生する。

【００５１】エッジパターン比較部４４は、比較データ
抽出部４３の出力を比較ブロックデータとして受信し、
基準データ貯蔵部４２の出力を基準ブロックデータとし
て受信する。そして、エッジパターン比較部４４は、二
つのブロックデータのエッジパターンをそれぞれ画素単
位で比較する。

【００５２】相関度発生部４５は、エッジパターン比較
部４４の出力を受信し、比較された画素の比較信号から
同一の論理を有する画素の数を計算して相関度データＣ
ＯＲを発生する。ここで、ブロックデータは２８８個の
画素からなるので、相関度データＣＯＲは、９ビットの
データとして発生される。

【００５３】図７は、図２に示す局部動き判断部２４に
ついての構成例を示している。受信される相関度データ
ＣＯＲは、エッジパターン整合部２３から局部動き検出
領域の位置に従って順次発生される相関度である。局部
動きベクトル判断部２４は、この相関度データＣＯＲを
受信して、対応する局部動き検出領域の局部動きベクト
ルＬＭＶ、最大相関度Ｃｍａｘ、第２最大相関度Ｃ₂ｎ
ｄ、最大相関度差Ｃｄｉｆ、平均相関度Ｃａｖｇ等を発
生する。

【００５４】最大相関度Ｃｍａｘを発生する手段は、レ
ジスタ５０１、５０２、５０４、比較器５１、及びマル
チプレクサ５２から構成される。レジスタ５０１は、エ
ッジパターン整合部２３から発生される該当局部動き検
出領域の相関度データＣＯＲを順次に受信して貯蔵す
る。比較器５１は、順次に受信される相関度データＣＯ
Ｒと現在の相関度データＣＯＲが入力される前までの最
大相関度（以下、以前の最大相関度Ｃｍａｘという）と
を受信し、受信される二つの信号の大きさを比較して比
較結果を示す信号を発生する。この比較結果信号は、１
ビットの信号であって、現在の相関度データＣＯＲが以
前の最大相関度Ｃｍａｘより大きいか、小さいかを示す
信号である。レジスタ５０４は、比較器５１の出力を受
信して貯蔵する。マルチプレクサ５２は、第１端子に以
前の最大相関度Ｃｍａｘを受信し、第２端子にレジスタ
５０１が出力する現在の相関度データＣＯＲを受信し、
そして、選択端子に、レジスタ５０４から出力される前
記比較結果信号を受信する。このマルチプレクサ５２
は、前記比較結果信号の内容に従って、第１端子に受信
される以前の最大相関度Ｃｍａｘを選択出力し、あるい
は、第２端子に受信される現在の相関度データＣＯＲを
最大相関度Ｃｍａｘとして変更出力する。レジスタ５０
２は、マルチプレクサ５２から出力される最大相関度Ｃ
ｍａｘを貯蔵する。

【００５５】以上より分かるように、最大相関度Ｃｍａ
ｘを発生する手段は、エッジパターン整合部２３から受
信される現在の相関度データＣＯＲを、以前の最大相関
度Ｃｍａｘと比較し、その比較結果で相関度の値が大き
い方の相関度データを最大相関度Ｃｍａｘとして出力す
ると同時に貯蔵する。

【００５６】第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを発生する手段
は、ＡＮＤゲート５３とレジスタ５０３で構成される。
ＡＮＤゲート５３は、レジスタ５０４の出力と図５に示
すクロックＳＣＫとを受信し、上記の比較結果信号の論
理によりクロックＳＣＫの出力を制御する。レジスタ５
０３は、以前の最大相関度Ｃｍａｘを受信し、クロック
ＳＣＫの受信時に、以前の最大相関度Ｃｍａｘを第２最
大相関度Ｃ₂ｎｄとして変更出力する。このレジスタ５
０３は、最大相関度Ｃｍａｘが変化するときに、以前の
最大相関度Ｃｍａｘを第２最大相関度Ｃ₂ｎｄとして出
力すると共に、受信中の最大相関度Ｃｍａｘを貯蔵す
る。

【００５７】最大相関度差Ｃｄｉｆを発生する手段は、
減算器５４を用いて構成され、最大相関度Ｃｍａｘから
第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを減算して最大相関度差Ｃｄｉ
ｆを発生する。

【００５８】平均相関度Ｃａｖｇを発生する手段は、加
算器５６、レジスタ５０６、及び除算器５７から構成さ
れる。加算器５６は、エッジパターン整合部２３から出
力される現在の相関度データＣＯＲと以前までに累積し
た相関度データを加算する。レジスタ５０６は、加算器
５６の出力を受信して貯蔵し、また、相関度データＣＯ
Ｒの累積値を加算器５６に帰還させる。除算器５７は、
レジスタ５０６の出力を受信し、相関度データＣＯＲの
累積値を候補動きベクトルの数で割って平均相関度Ｃａ
ｖｇを発生する。

【００５９】この平均相関度Ｃａｖｇを発生する手段
は、受信される相関度データＣＯＲを候補動きベクトル
に該当する相関度データに連続的に加算し、そして、相
関度データＣＯＲの累積値を候補動きベクトルの数で割
って平均相関度Ｃａｖｇを発生する。

【００６０】局部動きベクトルを検出する手段は、レジ
スタ５０５及び動きベクトル検出部５５で構成される。
レジスタ５０５は、レジスタ５０４の出力を貯蔵する。
動きベクトル検出部５５は、受信されるアドレスクロッ
クを計数して現在の相関度データＣＯＲの位置を計算
し、レジスタ５０５から出力される比較結果信号の論理
により最大相関度Ｃｍａｘの値が更新されるときに、該
当時点での現在の相関度データＣＯＲの位置情報を、対
応する局部動き検出領域の局部動きベクトルＬＭＶとし
て出力する。

【００６１】図８は、図２及び図７に示す局部動き判断
部２４から出力される統計的変数及び局部動きベクトル
ＬＭＶを受信して、フィールド動きベクトルＦＭＶを発
生するフィールド動きベクトル発生部１２の構成例を示
す。局部動き判断部２４は、上述のように、エッジパタ
ーン整合部２３から発生される各局部動き検出領域の相
関度データＣＯＲを受信して局部動きベクトルＬＭＶ及
び統計的変数を発生するものである。

【００６２】フィールド遅延器６３は、フィールド動き
ベクトルＦＭＶを受信して１フィールド周期だけ遅延し
た以前フィールド動きベクトル（Previous Field Motio
n Vector）ＰＦＭＶを発生する。

【００６３】平均局部動きベクトル発生部６４は、局部
動き判断部２４から受信される局部動きベクトルＬＭＶ
を加算及び除算して、平均局部動きベクトル（Average
Local Motion Vector ）ＡＬＭＶを発生する。

【００６４】平均最大相関度差発生部６５は、局部動き
判断部２４から受信される最大相関度差Ｃｄｉｆを加算
及び除算して、平均最大相関度差Ｃａｄ（Correlation
Average Difference）を発生する。

【００６５】加重値発生部６１は、以前フィールド動き
ベクトルＰＦＭＶ、局部動きベクトルＬＭＶ、平均局部
動きベクトルＡＬＭＶ、平均相関度Ｃａｖｇ、最大相関
度Ｃｍａｘ、及び第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを受信し、局
部動き判断部２４から順次発生される局部動きベクトル
ＬＭＶに対応する加重値信号Ｗを連続的に発生する。こ
の加重値発生部６１は、局部動き判断部２４から受信さ
れる局部動きベクトルＬＭＶ、以前フィールド局部動き
ベクトルＰＦＭＶ、及び平均局部動きベクトルＡＬＭＶ
を用いて、安定度及び孤立度に対する加重値を発生し、
統計的変数Ｃａｖｇ、Ｃｍａｘ、Ｃ₂ｎｄを利用して映
像データの不安定の有無を判別した後、計算された加重
値信号のリセットの有無を決定する。

【００６６】フィールド動きベクトル決定部６２は、加
重値発生部６１から受信される加重値信号とそれぞれ対
応する局部動きベクトルＬＭＶを乗算して、各局部動き
ベクトルＬＭＶに対する加重値を与え、加重値が与えら
れた局部動きベクトルを組合わせてフィールド動きベク
トルＦＭＶを発生する。

【００６７】図９は、不規則な映像で発生する局部動き
ベクトルＬＭＶを適応的に処理する図８に示す加重値発
生部６１の具体的な構成例である。尚、以下の説明で使
用するデータ名称ＬＭＶ，Ｃａｖｇ、Ｃｍａｘ、Ｃ₂ｎ
ｄは、図７の説明に用いられた現在値ではなく、図９に
示すレジスタから読出されるデータを意味する。

【００６８】局部動きベクトルＬＭＶを選択的に出力す
る手段は、第１貯蔵部７０１及び第１選択器７０２で構
成される。第１貯蔵部７０１は、局部動きベクトルＬＭ
Ｖを受信し、局部動き検出領域の探索終了時に発生され
るサンプリングクロックＭＤＣＫにより受信される局部
動きベクトルＬＭＶを貯蔵する（尚、この第１貯蔵部７
０１は、４個の局部動きベクトルＬＭＶを発生する場合
の例を仮定して示してある）。したがって、局部動きベ
クトルＬＭＶは、発生順序に従って、図５に示すように
発生するサンプリングクロックＭＤＣＫにより、レジス
タ７５１〜レジスタ７５４に順次に貯蔵される。第１選
択器７０２は、第１貯蔵部７０１から出力される局部動
きベクトルＬＭＶを受信し、１フィールドの探索が終了
して図５に示すように発生される信号ＬＭＶＳ０、ＬＭ
ＶＳ１の論理に応じて、第１貯蔵部７０１に貯蔵された
対応する局部動きベクトルＬＭＶを選択的に出力する。

【００６９】平均相関度Ｃａｖｇを選択的に出力する手
段は、第２貯蔵部７０３及び第２選択器７０４で構成さ
れる。第２貯蔵部７０３は、平均相関度Ｃａｖｇを受信
し、局部動き検出領域の探索終了時に発生されるサンプ
リングクロックＭＤＣＫにより、受信される平均相関度
Ｃａｖｇを順次貯蔵する（この第２貯蔵部７０３は、４
個の平均相関度Ｃａｖｇを発生する場合の例を仮定して
示してある）。第２選択器７０４は、第２貯蔵部７０３
から出力される平均相関度Ｃａｖｇを受信し、１フィー
ルドの探索が終了して発生される信号ＬＭＶＳ０、ＬＭ
ＶＳ１の論理に応じて、第２貯蔵部７０３に貯蔵された
対応する平均相関度Ｃａｖｇを選択的に出力する。

【００７０】最大相関度Ｃｍａｘを選択的に出力する手
段は、第３貯蔵部７０５及び第３選択器７０６で構成さ
れる。第３貯蔵部７０５は、最大相関度Ｃｍａｘを受信
し、局部動き検出領域の探索終了時に発生されるサンプ
リングクロックＭＤＣＫにより、受信される最大相関度
Ｃｍａｘを順次貯蔵する（この第３貯蔵部７０５は、４
個の最大相関度Ｃｍａｘを発生する場合の例を仮定して
示してある）。第３選択器７０６は、第３貯蔵部７０５
から出力される最大相関度Ｃｍａｘを受信し、１フィー
ルドの探索が終了して発生される信号ＬＭＶＳ０、ＳＭ
ＶＳ１の論理に従って、第３貯蔵部７０５に貯蔵された
対応する最大相関度Ｃｍａｘを選択的に出力する。

【００７１】第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを選択的に出力す
る手段は、第４貯蔵部７０７及び第４選択器７０８で構
成される。第４貯蔵部７０７は、第２最大相関度Ｃ₂ｎ
ｄを受信し、局部動き検出領域の探索終了時に発生され
るサンプリングクロックＭＤＣＫにより、受信される第
２最大相関度Ｃ₂ｎｄを順次貯蔵する（この第４貯蔵部
７０７は、４個の第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを発生する場
合の例を仮定して示してある）。第４選択器７０８は、
第４貯蔵部７０７から出力される第２最大相関度Ｃ₂ｎ
ｄを受信し、１フィールドの探索が終了して発生される
信号ＬＭＶＳ０、ＬＭＶＳ１の論理に従って、第４貯蔵
部７０７に貯蔵された対応する第２最大相関度Ｃ₂ｎｄ
を選択的に出力する。

【００７２】孤立度加重値を決定する手段は、減算器７
１１及び孤立度加重値コーディング部（isolation weig
ht coder）７１３で構成される。減算器７１１は、平均
局部動きベクトルＡＬＭＶと局部動きベクトルＬＭＶの
差を計算して孤立度を検出する。孤立度加重値コーディ
ング部７１３は、減算器７１１から出力される孤立度を
受け、その孤立度の値に対応する加重値を与えて対応す
る局部動きベクトルＬＭＶの孤立度加重値を発生する。

【００７３】安定度加重値を決定する手段は、減算器７
１２及び安定度加重値コーディング部（stability weig
ht coder）７１４で構成される。減算器７１２は、局部
動きベクトルＬＭＶと以前フィールド動きベクトルＰＦ
ＭＶの差を計算して安定度を検出する。安定度加重値コ
ーディング部７１４は、減算器７１２から安定度を受
け、その安定度の値に対応する加重値を与えて該当局部
動きベクトルＬＭＶの安定度加重値を発生する。

【００７４】ここで、局部動きベクトルＬＭＶが不安定
な映像データで発生される場合、その条件に従って適応
的にフィールド動きベクトルＦＭＶを発生しなければな
らない。不安定な映像の条件としては、低いコントラス
トを有する場合、反復的な映像形態を有する場合、そし
て、動く物体を有する場合などがある。したがって、こ
のような条件に適応させるために、加重値発生部６１は
次のような構成を有している。

【００７５】第一に、低いコントラストを有する映像を
検出する機能が、比較器７２３によって行われる。比較
器７２３は、平均相関度Ｃａｖｇ及び第１しきい値ＲＥ
Ｆ１を受信し、平均相関度Ｃａｖｇと低いコントラスト
の基準である第１しきい値ＲＥＦ１とを比べて、平均相
関度Ｃａｖｇが第１しきい値ＲＥＦ１より小さいとき、
不安定な映像データと決定する。

【００７６】第二に、動く物体のある映像を検出する手
段が、減算器７２１及び比較器７２４で構成される。減
算器７２１は、平均相関度Ｃａｖｇ及び最大相関度Ｃｍ
ａｘを受信し、最大相関度Ｃｍａｘから平均相関度Ｃａ
ｖｇを減算して差信号を発生する。比較器７２４は、減
算器７２１の出力及び第２しきい値ＲＥＦ２を受信し、
該差信号が、動く物体を判断するための基準である第２
しきい値ＲＥＦ２より小さいとき、不安定な映像データ
と決定する。

【００７７】第三に、反復的な形態を有する映像形態を
検出する手段が、減算器７２２及び比較器７２５で構成
される。減算器７２２は、最大相関度Ｃｍａｘ及び第２
最大相関度Ｃ₂ｎｄを受信し、最大相関度Ｃｍａｘから
第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを減算して差信号を発生する。
比較器７２５は、減算器７２２の出力及び第３しきい値
ＲＥＦ３を受信し、該差信号が、反復的な映像をもつこ
とを判断するための基準である第３しきい値ＲＥＦ３よ
り小さいとき、不安定な映像データと決定する。

【００７８】そして、最終的に、安定した加重値を発生
する手段は、加算器７１５、除算器７１６、レジスタ７
１７、及びＡＮＤゲート７２６から構成される。加算器
７１５は、前述の孤立度加重値及び安定度加重値を受信
して加算する。除算器７１６は、加算器７１５の出力を
受信し、加算された二つの加重値を平均して対応する局
部動きベクトルＬＭＶの加重値信号Ｗを発生する。レジ
スタ７１７は、平均化された加重値信号Ｗを貯蔵する。
ＡＮＤゲート７２６は、比較器７２３、７２４、７２５
の各出力を受信し、レジスタ７１７に出力制御信号を印
加する。レジスタ７１７は、平均化された加重値を受信
し、ＡＮＤゲート７２６からの出力制御信号が不安定な
映像データを示している場合には、平均化した加重値信
号Ｗの出力を停止する。つまり、安定した加重値を発生
する手段は、受信される映像データが、低いコントラス
トを有したり、反復的な映像を有したり、又は動く物体
を含んでいる号である場合には、対応する局部動きベク
トルＬＭＶの平均化した加重値信号Ｗをリセットするよ
うに制御し、その他の場合には、加重値信号Ｗを出力す
るようになっている。

【００７９】図１０は、相関度データＣＯＲと映像デー
タの関係を示す特性図である。８ａで示すように、映像
データが正常なコントラスト（contrast）を有する場合
には相関度の範囲はひろく、一方、８ｂで示すように、
低いコントラストを有する映像の場合には相関的な平均
値は減少し、検出される局部動きベクトルＬＭＶの正確
性が落ちる。また、８ｃで示すように、反復的な映像が
あるときには相関度の差分が緩慢になる。

【００８０】図１１Ａは、局部動きベクトルＬＭＶと平
均局部動きベクトルＡＬＭＶとの差を計算して孤立度を
求めた後、孤立度加重値コーディング部７１３で受信さ
れる孤立度の値により、対応する局部動きベクトルＬＭ
Ｖの孤立度加重値を発生する際の特性図を示す。ここ
で、孤立度は、各局部動きベクトルＬＭＶの相関偏移量
である。また、図１１Ｂは、局部動きベクトルＬＭＶと
以前フィールド動きベクトルＰＦＭＶとの差を計算して
安定度を得た後、安定度加重値コーディング部７１４で
受信される安定度の値により、対応する局部動きベクト
ルＬＭＶの安定度加重値を発生する際の特性図を示す。
ここで、安定度は、全局部動きベクトルＬＭＶからの偏
移量を意味する。

【００８１】図１２は、図８に示すフィールド動きベク
トル決定部６２の構成例で、加重値付与手段を乗算器１
０１及び加算器１０２で構成した例を示す。乗算器１０
１は、加重値発生部６１の第１選択器７０２から順次に
出力される局部動きベクトルＬＭＶと局部動きベクトル
ＬＭＶに対応する加重値信号Ｗを順次に乗じて、各局部
動きベクトルＬＭＶに加重値を与える。加算器１０２
は、乗算器１０１の出力を受信して順次に加算すること
で、１フィールドの周期に対応する加重値が与えられた
局部動きベクトルＬＭＶの総和信号を発生し、これを被
除数ＳＡとして印加する。

【００８２】さらに、加重値計数手段としては加算器１
０３が用いられる。加算器１０３は、受信された加重値
信号Ｗを加算して除数ＳＢとして印加する。この加算器
１０３は、加重値信号が“０”のとき加算機能を行うこ
とができないので、結果的に、該当するフィールド周期
で高信頼性の局部動きベクトルＬＭＶのみ加重値と乗算
し出力できることになる。

【００８３】そして、フィールド動きベクトル計算手段
には除算器１０４が用いられる。除算器１０４は、加算
器１０２の出力を被除数ＳＡとして、加算器１０３の出
力を除数ＳＢとして受信し、その除算過程によりフィー
ルド動きベクトルＦＭＶを発生する。

【００８４】図１３は、図１に示す累積動きベクトル発
生部１３の構成例であって、フィールド動きベクトルＦ
ＭＶを入力とし、累積動きベクトルＡＭＶを出力する。
同図に示すパン識別部１１１は、フィールド動きベクト
ルＦＭＶを受信し、このフィールド動きベクトルＦＭＶ
が所定のフレーム範囲外の同一の方向に発生されると、
意図的なパンとみなして、累積動きベクトルＡＭＶの減
衰値を変更するためパン識別信号ＰＩＤを発生する。

【００８５】また、比較器１１９は、以前までの累積動
きベクトルＡＭＶを比較入力として受信し、累積動きベ
クトルＡＭＶの大きさが最大補正領域を超過しないよう
にするための第４しきい値ＲＥＦ４を基準入力として受
信する。この比較器１１９は、累積動きベクトルＡＭＶ
の大きさが第４しきい値ＲＥＦ４より大きい場合、累積
動きベクトルＡＭＶの減衰値を変更するために比較結果
信号を発生する。

【００８６】ＯＲゲート１２０は、パン識別部１１１及
び比較器１１９の各出力を受信し、その受信される各信
号の論理に従って減衰値の選択のための選択信号を発生
する。

【００８７】減衰決定手段は、マルチプレクサ１１８及
び減衰器１１６、１１７で構成される。第１減衰器１１
６は、以前までの累積動きベクトルＡＭＶを受信し、セ
ットされた第１減衰係数Ｋ１により、受信される累積動
きベクトルＡＭＶを減衰する。第２減衰器１１７は、以
前までの累積動きベクトルＡＭＶを受信し、第２減衰係
数Ｋ２により、受信される累積動きベクトルＡＭＶを減
衰する。

【００８８】マルチプレクサ１１８は、第１端子に第１
減衰器１１６の出力を受信し、また、第２端子に第２減
衰器１１７の出力を受信し、そして、選択端子にＯＲゲ
ート１２０の出力を受信する。このマルチプレクサ１１
８は、パニング識別信号ＰＩＤ又は前記比較結果信号が
受信されると、第２端子に受信される第２減衰器１１７
の出力を選択出力し、その他の場合には第１端子に受信
される第１減衰器１１６の出力を選択出力する。

【００８９】累積動きベクトル発生手段は、レジスタ１
１２、１１５、加算器１１３、及びリミッタ１１４から
構成される。レジスタ１１２は、受信されるフィールド
動きベクトルＦＭＶを、図５に示すサンプリングクロッ
クＦＣＫに応じて貯蔵する。加算器１１３は、レジスタ
１１２及びマルチプレクサ１１８の各出力を受信し、二
つの信号を加算して累積動きベクトルＡＭＶを発生す
る。リミッタ１１４は、加算器１１３の出力を受信し、
累積動きベクトルＡＭＶが一定の大きさ以上となると
き、一定の値で累積動きベクトルＡＭＶをリミッティン
グする。レジスタ１１５は、リミッタ１１４の出力を受
信し、図５に示すサンプリングクロックＡＣＫに応じ
て、その累積動きベクトルＡＭＶを減衰器１１６、１１
７、及び比較器１１９の入力側に印加すると同時に、補
償累積動きベクトル発生部１６に出力する。

【００９０】図１４Ａは、パン識別部１１１におけるパ
ン識別信号ＰＩＤについてのタイミングを示し、図１４
Ｂは、パン識別信号ＰＩＤ及び比較器１１９の比較結果
信号の状態による、時間の変化に関連した累積動きベク
トルＡＭＶの移動量を示す例示図であり、そして、図１
４Ｃは、フィールド動きベクトルＦＭＶからパンが感知
されるとき、図１４Ｂに示すように累積動きベクトルＡ
ＭＶを発生できるように、減衰係数が切り換えられる過
程を示す。

【００９１】図１２において、周期Ｔ１〜Ｔ２は、パン
識別信号ＰＩＤが発生されて第２減衰係数Ｋ２で減衰し
た累積動きベクトルＡＭＶが出力される過程を示し、周
期Ｔ３〜Ｔ４は累積動きベクトルＡＭＶの大きさが補正
の上限値である第４しきい値ＲＥＦ４より大きくなる状
態で、第２減衰係数Ｋ２で減衰した累積動きベクトルＡ
ＭＶが出力される過程を示す。

【００９２】図１５は、累積動きベクトルＡＭＶが、雑
音により微細な動きベクトルを含む場合、これを抑制す
るための補償累積動きベクトル発生部１６の構成例を示
す。

【００９３】誤りベクトル補償決定手段は、第１、第２
誤りベクトル補償決定部１３１、１３２、加算器１３
３、及び除算器１３４から構成される。第１誤りベクト
ル補償決定部１３１は、累積動きベクトル発生部１３の
出力端に接続され、受信される累積動きベクトルＡＭＶ
の最小動きを決定して第１誤りベクトル補償値Ｃ１を発
生する。第２誤りベクトル補償決定部１３２は、平均最
大相関度差発生部６５に接続され、受信される平均最大
相関度差Ｃａｄの最小有効動きを決定して第２誤りベク
トル補償値Ｃ２を発生する。加算器１３３は、第１誤り
ベクトル補償決定部１３１及び第２誤りベクトル補償決
定部１３２の各出力端と接続され、二つの誤りベクトル
補償値Ｃ１及びＣ２を加算する。除算器１３４は、加算
器１３３と接続され、加算器１３３の出力Ｃ１＋Ｃ２を
“１／２”に割って平均誤りベクトル補償値Ｖｃを発生
する。

【００９４】したがって、誤りベクトル補償決定手段
は、受信される累積動きベクトルＡＭＶ及び平均最大相
関度差Ｃａｄから、それぞれ、誤りベクトル補償値Ｃ
１、Ｃ２を決定した後、この二つの誤りベクトル補償値
Ｃ１、Ｃ２を平均して出力する。

【００９５】補償累積動きベクトル発生手段は、レジス
タ１３５、１３６、減算器１３７、加算器１３８、ＯＲ
ゲート１４０、インバータ１４１、及びマルチプレクサ
１３９から構成される。レジスタ１３６は、累積動きベ
クトルＡＭＶを受信して貯蔵する。レジスタ１３５は、
平均誤りベクトル補償値Ｖｃを受信して貯蔵する。減算
器１３７は、レジスタ１３６、１３５の各出力を受信
し、累積動きベクトルＡＭＶから平均誤りベクトル補償
値Ｖｃを減算して第１補償累積動きベクトルＸｎ−Ｖｃ
を発生する。加算器１３８は、レジスタ１３６、１３５
の各出力を受信し、累積動きベクトルＡＭＶと平均誤り
ベクトル補償値Ｖｃを加算して第２補償累積動きベクト
ルＸｎ＋Ｖｃを発生する。ＯＲゲート１４０は、第１補
償累積動きベクトルＸｎ−ＶｃのＭＳＢと、反転された
第２補償累積動きベクトルＸｎ＋ＶｃのＭＳＢとを受信
して論理和出力する。マルチプレクサ１３９は、減算器
１３７の第１補償累積動きベクトルＸｎ−Ｖｃの出力を
第１端子に受信し、また、加算器１３８の第２補償累積
動きベクトルＸｎ＋Ｖｃの出力を第２端子に受信し、さ
らに、第１補償累積動きベクトルＸｎ−ＶｃのＭＳＢを
選択端子に受信し、そして、ＯＲゲート１４０の出力を
エネーブル端子に受信する。このマルチプレクサ１３９
は、累積動きベクトルＡＭＶと平均誤りベクトル補償値
Ｖｃとの関係に基づいて、第１、第２補償累積動きベク
トルＸｎ−Ｖｃ、Ｘｎ＋Ｖｃを選択してアドレス制御及
びズーム処理部１４に出力する。

【００９６】要するに、補償累積動きベクトル発生手段
は、累積動きベクトルＡＭＶから平均化した平均誤りベ
クトル補償値Ｖｃを減算して第１補償累積動きベクトル
Ｘｎ−Ｖｃを発生し、また、累積動きベクトルＡＭＶと
平均化した誤りベクトル補償値Ｖｃを加算して第２補償
累積動きベクトルＸｎ＋Ｖｃを発生する。そして、累積
動きベクトルＡＭＶと平均誤りベクトル補償値Ｖｃとを
分析して、第１補償累積動きベクトルＸｎ−Ｖｃ又は第
２補償累積動きベクトルＸｎ＋Ｖｃを補償累積動きベク
トルＣＡＭＶとして選択出力することで、雑音成分によ
って発生する微細な誤り動きを適応的に除去した補償累
積動きベクトルＣＡＭＶを発生する。

【００９７】すなわち、累積動きベクトルＡＭＶが正数
で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより大きい場合には、
第１補償累積動きベクトルＸｎ−Ｖｃを補償累積動きベ
クトルＣＡＭＶとして選択出力し、また、累積動きベク
トルＡＭＶが正数で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより
小さい場合には、補償累積動きベクトルを“０”にリセ
ットさせる。一方、累積動きベクトルＡＭＶが負数で、
平均誤りベクトル補償値Ｖｃより小さい場合には、第２
補償累積動きベクトルＸｎ＋Ｖｃを補償累積動きベクト
ルＣＡＭＶとして選択出力し、また、累積動きベクトル
ＡＭＶが負数で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより大き
い場合には、補償累積動きベクトルＣＡＭＶを“０”に
リセットさせる。

【００９８】図１６Ａは、第１誤りベクトル補償決定部
１３１で処理される累積動きベクトルＡＭＶと第１誤り
ベクトル補償値Ｃ１との関係を示す特性図、図１６Ｂ
は、第２誤りベクトル補償決定部１３２で処理される平
均最大相関度差Ｃａｄと第２誤りベクトル補償値Ｃ２と
の関係を示す特性図である。

【００９９】次に、以上の図１〜図１６を参照して、本
発明による映像安定化システムの第１実施例の動作過程
を詳細に説明する。

【０１００】図２に示す局部動きベクトル発生部１１で
は、１フィールドの実際の映像データ（real image dat
a ）を受信して、２進エッジデータに変換出力し、この
２進エッジデータを、Ｍ個の局部動き検出領域に分割し
た以前フィールドの２進エッジデータとそれぞれパター
ン整合させて、相関度データＣＯＲを発生する。そし
て、このＭ個の相関度データＣＯＲを、それぞれ対応す
る局部動き判断部２４で受信して、該当する局部動き検
出領域での局部動きベクトルＬＭＶを発生する。このＭ
個の局部動きベクトルＬＭＶは、フィールド動きベクト
ルＦＭＶ及び累積動きベクトルＡＭＶの発生に利用され
るので、映像安定化システムにおいて非常に重要な役割
を遂行する。つまり、この局部動きベクトルＬＭＶを正
確に発生できれば、フィールド動きベクトルＦＭＶ及び
累積動きベクトルＡＭＶは、単純な平均化及び累積だけ
を行うだけでよい。

【０１０１】局部動きベクトル発生部１１は、図２に示
すように、エッジ検出部２１が受信する実際の映像デー
タのエッジを検出し、これを２進エッジデータに変換出
力する。エッジ検出部２１から出力される２進エッジデ
ータは、１ビットのデータとなる。すると、図６に示す
以前フィールド動き検出領域貯蔵部２２の基準データ抽
出部４１は、エッジ検出部２１から出力される２進エッ
ジデータを受信して、図３に示すように、各局部動き検
出領域で基準動きベクトル検出領域ＲＭＥＡの基準ブロ
ックデータを抽出する。そして、基準データ貯蔵部４２
が、サンプリングクロックＭＤＣＫにより、該基準ブロ
ックデータを各局部動き検出領域の終了時点で貯蔵し、
以前の局部動き検出領域の基準ブロックデータをシフト
して出力する。すなわち、基準データ貯蔵部４２は、受
信される基準ブロックデータを１フィールド周期だけ遅
延した後、該当する局部動き検出領域の現在のフィール
ドの２進エッジデータを出力する時点で、以前フィール
ドの該当局部動き検出領域で抽出した基準ブロックデー
タを順次に出力する。

【０１０２】一方、比較データ抽出部４３は、エッジ検
出部２１から２進エッジデータを受信して、図４に示す
ような比較ブロックデータを発生する。それにより、エ
ッジパターン比較部４４が、該比較ブロックデータ及び
前記基準ブロックデータの各ブロックパターンを比較し
て、以前フィールド及び現在フィールドの該当する局部
動き検出領域で、同一の論理を有するエッジデータの個
数を判別する。図３に示す例の場合、基準ブロックデー
タと一番大きい相関度をもつ動きベクトル検出領域は、
比較動きベクトル検出領域ＣＭＥＡであろう。

【０１０３】エッジパターン比較部４４の出力を受信す
る相関度発生部４５は、比較結果信号を受信して同一の
論理を有する画素の数を計算し、その結果を相関度デー
タＣＯＲとして発生する。つまり、相関度データＣＯＲ
は、時間的に連続した二つのフィールドにおいて、各局
部動き検出領域のブロックデータで一致する２進エッジ
データの数となることが分かる。そして、局部動き判断
部２４が、相関度データＣＯＲを用いて、各局部動き検
出領域の局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変数を順次
に発生する。

【０１０４】次に、相関度データＣＯＲを用いて適応的
に動きベクトルを検出する過程を説明する。局部動き判
断部２４では、該当する局部動き検出領域の相関度デー
タＣＯＲを受信して局部動きベクトルＬＭＶを発生し、
また、加重値発生部６１、フィールド動きベクトル決定
部６２で使用される統計的変数を求める。統計的変数と
しては、最大相関度Ｃｍａｘ、第２最大相関度Ｃ₂ｎ
ｄ、最大相関度差Ｃｄｉｆ、そして平均相関度Ｃａｖｇ
等がある。

【０１０５】フィールド動きベクトル発生部１２は、局
部動きベクトル発生部１１の局部動き判断部２４から出
力される局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変数Ｃｍａ
ｘ、Ｃ₂ｎｄ、Ｃｄｉｆ、Ｃａｖｇ等を用いて、それぞ
れ局部動き検出領域で発生する局部動きベクトルＬＭＶ
を得て、その中で信頼性のある局部動きベクトルＬＭＶ
だけを選別する。また、このような局部動きベクトルＬ
ＭＶと、以前フィールド動きベクトルＰＦＭＶ及び平均
局部動きベクトルＡＬＭＶとを検査し、検出される局部
動きベクトルＬＭＶの孤立度及び安定度による加重値を
与え、その加重値が与えられた局部動きベクトルＬＭＶ
を平均化して、フィールド動きベクトルＦＭＶを決定す
る。すなわち、加重値発生部６１は、検出された局部動
きベクトルＬＭＶと平均局部動きベクトルＡＬＭＶ及び
以前フィールド動きベクトルＰＦＭＶとから孤立度及び
安定度を計算し、その計算された孤立度及び安定度の加
重値を平均化して、該当する局部動きベクトルＬＭＶに
対し加重値を与える。さらに、統計的変数Ｃｍａｘ、Ｃ
₂ｎｄ、Ｃａｖｇ等から、低いコントラストを有する映
像、反復的な形態を有する映像、動く物体を含む映像の
印加を検査し、この検査結果に基づいて局部動きベクト
ルＬＭＶの信頼性を判断して、高信頼性の局部動きベク
トルＬＭＶだけを選別する。

【０１０６】そして、フィールド動きベクトル決定部６
２は、加重値発生部６１で得た加重値とこれに対応する
局部動きベクトルＬＭＶの平均を求めることにより、信
頼性のあるフィールド動きベクトルＦＭＶを発生する。

【０１０７】その後、累積動きベクトル発生部１３で、
フィールド動きベクトル発生部１２で決定されたフィー
ルド動きベクトルＦＭＶを時間的に累積し、連続的なフ
ィールド間の振れを最初の状態に安定化するため、累積
動きベクトルＡＭＶを求める。

【０１０８】ここで、図７を参照して、局部動き判断部
２４の動作を説明しておく。簡単に言えば、図３に示す
局部動き検出領域から発生される相関度データＣＯＲの
うち、それぞれ対応する局部動き検出領域の相関度デー
タＣＯＲを受信して、局部動きベクトルＬＭＶ及び統計
的変数を発生する。相関度データＣＯＲは、エッジパタ
ーン整合部２３から受信され、その値は、上述のよう
に、局部動き検出領域の位置に従って二つのフィールド
で順次に求められる一致した２進エッジデータの個数と
なる。局部動き判断部２４の各レジスタ５０１〜５０６
及び動きベクトル検出部５５は、局部動き検出領域の探
索が終了する時点で発生される図５に示すクリア信号Ｓ
ＥＣＬＲに応じてリセットされ、次の局部動き検出領域
の局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変数を検出する用
意をする。

【０１０９】まず、最大相関度Ｃｍａｘの発生過程を説
明する。エッジパターン整合部２３から出力される相関
度データＣＯＲは、比較器５１の一方の入力端子に印加
される。この比較器５１の他方の入力端子には、以前の
状態での最大相関度Ｃｍａｘが入力され、局部動き検出
領域の探索を始める最初の時点では、リセットされた状
態を有している。すなわち、比較器５１は、現在受信さ
れる相関度データＣＯＲと以前の最大相関度Ｃｍａｘと
を比較してレジスタ５０４に出力し、レジスタ５０４に
より、これがマルチプレクサ５２の選択信号として印加
される。マルチプレクサ５２は、レジスタ５０２から出
力される以前の最大相関度Ｃｍａｘを第１端子に受信
し、第２端子には、レジスタ５０１を介して現在の相関
度データＣＯＲを受信する。

【０１１０】したがって、比較器５１での比較結果が、
最大相関度Ｃｍａｘの値が現在の相関度データＣＯＲの
値より大きい場合を示すときには、その結果を示す第１
比較信号が出力され、これによってマルチプレクサ５２
が、第１端子に受信される最大相関度Ｃｍａｘをそのま
ま選択するようになり、以前の最大相関度Ｃｍａｘが最
大相関度Ｃｍａｘとして維持される。一方、比較器５１
での比較結果が、現在の相関度データＣＯＲの値が以前
の最大相関度Ｃｍａｘの値より大きい場合を示すときに
は、その結果を示す第２比較信号が出力され、これによ
ってマルチプレクサ５２が、第２端子に受信される現在
の相関度データＣＯＲを最大相関度Ｃｍａｘとして選択
して出力する。この場合、最大相関度Ｃｍａｘが変更さ
れることになることが分かる。そして、レジスタ５０２
が、マルチプレクサ５２から出力される最大相関度Ｃｍ
ａｘを受信し貯蔵する。

【０１１１】次に、第２最大相関度Ｃ₂ｎｄの発生過程
を説明する。簡単に言えば、比較器５１から出力される
比較結果信号の論理によって、第２最大相関度Ｃ₂ｎｄ
が決定される。すなわち、この比較結果信号を受信する
ＡＮＤゲート５３は、第１比較信号の受信時、サンプリ
ングクロックＳＣＫを遮断してレジスタ５０３の値をそ
のまま維持させる。これは、現在の受信された相関度デ
ータＣＯＲの値が、以前の最大相関度Ｃｍａｘの値より
小さい場合で、この場合には、以前の第２最大相関度Ｃ
₂ｎｄをそのまま維持する。しかしながら、この最大相
関度Ｃｍａｘが変更され、レジスタ５０４から第２比較
信号が受信される場合には、ＡＮＤゲート５３はサンプ
リングクロックＳＣＫを出力するようになる。すると、
以前の最大相関度Ｃｍａｘを受信し、ＡＮＤゲート５３
の出力をクロックとして受信するレジスタ５０３は、サ
ンプリングクロックＳＣＫにより、以前の最大相関度Ｃ
ｍａｘを第２最大相関度Ｃ₂ｎｄの値として貯蔵する。
したがって、最大相関度Ｃｍａｘの値が変更される時点
で、第２最大相関度Ｃ₂ｎｄの値は変更時点の前に維持
されていた最大相関度Ｃｍａｘとなることが分かる。

【０１１２】次に、最大相関度差Ｃｄｉｆは、レジスタ
５０２から出力される最大相関度Ｃｍａｘの値とレジス
タ５０３から出力される第２最大相関度Ｃ₂ｎｄの値と
を減算することで得られる。これは、減算器５４で行わ
れる。

【０１１３】最後に、平均相関度Ｃａｖｇは、受信され
る相関度データＣＯＲを加算した後に、所定の値で割っ
て得る。このとき、所定の値は、局部動き検出領域での
候補動きベクトルの数とする。このために、加算器５６
は、レジスタ５０６に以前までに累積し貯蔵されている
相関度データＣＯＲの値に、エッジパターン整合部２３
から受信される相関度データＣＯＲを加算し、レジスタ
５０６が、これを更に貯蔵する。そして、除算器５７で
レジスタ５０６の出力を前記所定の値で割り、したがっ
て、除算器５７から出力される値が平均相関度Ｃａｖｇ
となる。加算器５６で加算された相関度データＣＯＲの
値は、再度レジスタ５０６に貯蔵され、次の状態に備え
る。

【０１１４】以上のようにして発生されるＣｍａｘ、Ｃ
₂ｎｄ、Ｃｄｉｆ、Ｃａｖｇが統計的変数となり、動き
ベクトル検出部５５はこの統計的変数を基に該当する局
部動き検出領域で局部動きベクトルＬＭＶを求める。こ
の局部動きベクトルＬＭＶの検出過程を説明する。すな
わち、レジスタ５０４から出力される、現在の相関度デ
ータＣＯＲの値と以前の最大相関度Ｃｍａｘの値との比
較結果信号が、レジスタ５０５に印加され貯蔵される。
動きベクトル検出部５５では、アドレスクロックを計数
して該当する相関度データＣＯＲの位置を計算する。こ
のアドレスクロックは、候補動きベクトル検出領域内で
の相関度のサンプリングクロックである。そして、動き
ベクトル検出部５５は、レジスタ５０５から最大相関度
Ｃｍａｘの更新を知らせる第２比較信号が受信される
と、これを認知し、該当時点から計算される位置値を局
部動きベクトルＬＭＶとして出力する。それにより、局
部動きベクトルＬＭＶは、該当する局部動き検出領域で
最大相関度Ｃｍａｘを有するブロックの位置情報とな
る。

【０１１５】したがって、局部動き判断部２４は、受信
される相関度データＣＯＲの値を以前の最大相関度Ｃｍ
ａｘ値と比較した後、以前の最大相関度Ｃｍａｘの値が
大きい場合には現在の状態をそのまま維持し、小さい場
合には、現在の相関度値を最大相関度Ｃｍａｘに変更す
ると同時に、以前の状態での最大相関度Ｃｍａｘの値を
第２最大相関度Ｃ₂ｎｄに変更する。また、動きベクト
ル検出部５５は、アドレスクロックを用いて現在のブロ
ックの位置を計算しており、最大相関度Ｃｍａｘの値が
更新されると、その瞬間の位置情報を局部動きベクトル
ＬＭＶとして出力する。これは、結果的に、最大相関度
Ｃｍａｘを有する相関度データＣＯＲの位置となること
が分かる。さらに、最大相関度Ｃｍａｘの値と第２最大
相関度Ｃ₂ｎｄの値とを減算すると最大相関度差Ｃｄｉ
ｆとなり、受信される相関度値を全部加算してから、候
補動きベクトルの数で割ると平均相関度Ｃａｖｇを計算
できる。そして、局部動き判断部２４は、図３に示すよ
うに、各局部動き検出領域の探索が終了される時点で発
生されるクリア信号ＳＥＣＬＲによってリセットされ、
次の局部動き検出領域の局部動きベクトルＬＭＶ及び統
計的変数を検出するための用意をする。

【０１１６】以上のようにして発生される局部動きベク
トルＬＭＶは、信頼性に重大な影響を及ぼすことにな
る。局部動きベクトルＬＭＶの正確性は、相関度の計算
ブロックの演算結果である候補動きベクトルの座標の
（ｉ，ｊ）だけ移動した相関度データＣＯＲ（ｉ，ｊ）
に従って変化するが、もし、相関度データＣＯＲが類似
する場合には、検出される局部動きベクトルＬＭＶの信
頼性は、各局部動き検出領域の相関度データＣＯＲによ
って評価し、また、各フィールドを代表するフィールド
動きベクトルＦＭＶは、信頼できる局部動き検出領域で
求められる局部動きベクトルＬＭＶを選択して決定しな
ければならない。

【０１１７】図８を参照して、フィールド動きベクトル
発生部１２の動作を説明する。加重値発生部６１は、受
信される局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変数を、各
局部動き検出領域単位で集めて貯蔵し、フィールド動き
ベクトルＦＭＶを発生する時点で、該局部動きベクトル
ＬＭＶを順次に分析して加重値信号を発生し、局部動き
ベクトルＬＭＶに対応する統計的変数を分析して、該当
局部動きベクトルＬＭＶの信頼性を判断する。そして、
その信頼性に基づいて、加重値信号を該当する局部動き
ベクトルＬＭＶに与えたり、あるいは、無視する。フィ
ールド動きベクトル決定部６２は、この加重値信号を、
局部動きベクトルＬＭＶと乗算した後、加算を行ってフ
ィールド動きベクトルＦＭＶを発生する。

【０１１８】図９は、先のような映像データの不安定な
条件に対して適応的に加重値を発生する加重値発生部６
１の構成例を示し、図１０は、不安定な条件の映像デー
タと相関度データＣＯＲとの間の特性を示す。また、図
１１Ａは、局部動きベクトルＬＭＶの孤立度と孤立度加
重値との間の特性を示し、図１１Ｂは、局部動きベクト
ルＬＭＶの安定度と安定度加重値との間の特性を示す。
尚、これらの各例は、図３に示すように、４個の局部動
き検出領域から発生される局部動きベクトルＬＭＶを利
用してフィールド動きベクトルＦＭＶを発生すると仮定
したものである。

【０１１９】加重値発生部６１に受信される局部動きベ
クトルＬＭＶ１〜ＬＭＶ４及び統計的変数Ｃａｖｇ１〜
Ｃａｖｇ４、Ｃｍａｘ１〜Ｃｍａｘ４、Ｃ₂ｎｄ１〜Ｃ
₂ｎｄ４は、局部動き判断部２４から順次に発生され
る。加重値発生部６１は、このような順次に発生される
局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変数Ｃａｖｇ、Ｃｍ
ａｘ、Ｃ₂ｎｄを、発生時点で貯蔵しておき、フィール
ド動きベクトルＦＭＶを発生する時点で、更に順次に処
理できなければならない。

【０１２０】このために、局部動きベクトルＬＭＶ１〜
ＬＭＶ４は、図５に示すサンプリングクロックＭＤＣＫ
の発生時ごとに順次にレジスタ７５１〜７５４に貯蔵さ
れる。つまり、図３に示すように、局部動き検出領域の
探索が終了されサンプリングクロックＭＤＣＫ４が発生
されると、レジスタ７５１には局部動きベクトルＬＭＶ
４、レジスタ７５２には局部動きベクトルＬＭＶ３、レ
ジスタ７５３には局部動きベクトルＬＭＶ２、そしてレ
ジスタ７５４には局部動きベクトルＬＭＶ１が、それぞ
れ貯蔵される。この状態で、ＬＭＶＳ１、ＬＭＶＳ０
が、図５に示すように、“００−０１−１０−１１”の
順序で発生すると、第１選択器７０２が、局部動きベク
トルを“ＬＭＶ１−ＬＭＶ２−ＬＭＶ３−ＬＭＶ４”の
順序で発生する。

【０１２１】また、統計的変数も同様の方法で、“Ｃａ
ｖｇ１−Ｃａｖｇ２−Ｃａｖｇ３−Ｃａｖｇ４”、“Ｃ
ｍａｘ１−Ｃｍａｘ２−Ｃｍａｘ３−Ｃｍａｘ４”、
“Ｃ₂ｎｄ１−Ｃ₂ｎｄ２−Ｃ₂ｎｄ３−Ｃ₂ｎｄ４”
の順に発生される。したがって、同一の局部動き検出領
域から発生される局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変
数は、順次に発生されることが分かる。そして、局部動
きベクトルＬＭＶは、加重値信号を発生するために使用
され、統計的変数は、対応する局部動きベクトルＬＭＶ
の信頼性を判断するための信号として使用される。

【０１２２】このように発生される局部動きベクトルＬ
ＭＶの加重値信号を求める場合、孤立度と安定度を得
て、その得られた孤立度及び安定度を分析して、それぞ
れ加重値信号を発生する必要がある。次に、これについ
て説明する。

【０１２３】第一に、孤立度（isolativity ）は、局部
動きベクトルＬＭＶと平均局部動きベクトルＡＬＭＶの
差を意味する。減算器７１１は、局部動きベクトルＬＭ
Ｖと平均局部動きベクトル発生部６４から出力される平
均局部動きベクトルＡＬＭＶとの差を計算して孤立度を
発生し、これを孤立度加重値コーディング部７１３に印
加する。すると、孤立度加重値コーディング部７１３
は、減算器７１１から受信される孤立度により、図１１
Ａに示すような特性で孤立度加重値を発生する。すなわ
ち、図１１Ａに示すように、孤立度が“０”のとき、孤
立度加重値は“１”の値となり、孤立度が増加すると孤
立度加重値は減少する。そして、孤立度が非常に大きい
値を有すると孤立度加重値は“０”の値となる。このよ
うに、孤立度加重値コーディング部７１３は、受信され
る孤立度を分析した後、図１１Ａに示すような孤立度に
対する特性曲線によって孤立度加重値を発生する。

【０１２４】第二に、安定度（stability ）は、局部動
きベクトルＬＭＶと以前フィールド動きベクトルＰＦＭ
Ｖとの差を意味する。減算器７１２は、局部動きベクト
ルＬＭＶと以前フィールド動きベクトルＰＦＭＶとの差
信号を発生して安定度を計算し、これを、安定度加重値
コーディング部７１４に印加する。すると、安定度加重
値コーディング部７１４は、減算器７１２から受信され
る安定度により、図１１Ｂに示すような特性で安定度加
重値を発生する。すなわち、図１１Ｂに示すように、安
定度が“０”のとき、安定度加重値は“１”の値とな
り、安定度が増加すると安定度加重値は減少して“０”
に近くなる。このように、安定度加重値コーディング部
７１４は、減算器７１２から受信される安定度を分析し
た後、図１１Ｂに示すような安定度に対する特性曲線に
よって安定度加重値を発生する。

【０１２５】このようにして発生される孤立度加重値及
び安定度加重値は、加算器７１５で加算され、除算器７
１６が、加算された孤立度及び安定度の加重値を“１／
２”に割って平均化した加重値信号Ｗを発生する。そし
て、除算器７１６の出力は、孤立度加重値と安定度加重
値の平均値となり、レジスタ７１７に、該当する局部動
き検出領域で検出される局部動きベクトルＬＭＶの加重
値信号Ｗとして印加される。このような加重値信号Ｗ
は、第１選択器７０２で局部動きベクトルＬＭＶが順次
に発生されるので、それぞれ対応する局部動きベクトル
ＬＭＶに応じて順次発生されることが分かる。

【０１２６】上記の統計的変数を用い、映像データの信
頼性を判断する条件を次に説明する。前述のように、映
像データの不安定な条件は、低いコントラストを有する
映像の場合、反復的な映像形態を有する映像の場合、動
く物体を有する映像の場合等に分けることができる。

【０１２７】第一に、低いコントラストを有する映像の
場合には、全体的な二つのフィールド間の差分に該当す
る相関度の平均値は減少し、高い相関度データＣＯＲを
有する座標が増加するので、検出された局部動きベクト
ルＬＭＶの正確度は低下する。この現象は、ろ波後の全
体解像度（full resolution ）のデータを用いる局部動
きベクトル発生部１１で顕著に現われる。上述のよう
に、２進エッジデータを用いる局部動きベクトル発生部
１１では、所定の窓によるサブブロックの状態によって
エッジを検出するので、低いコントラスト映像でも所望
の高信頼性を得られるようになるが、一定のレベル以下
までコントラストが低下する場合には、エッジポイント
（edge point）が減少して、やはり信頼性が低下してし
まう。画面上では全体的に正常なコントラストを有する
映像であっても、局部動きを検出する領域が一定の輝度
（intensity ）を有する物体の場合、この領域は低いコ
ントラストを有することもあるので、一般的な被写体の
撮影時、これについての対応が必要である。

【０１２８】図１０は、相関度の特性に関する図であ
る。ｉ，ｊだけ移動された位置での相関度が一番高い場
合に、相関度データＣＯＲ（ｉ，ｊ）によって局部動き
ベクトルＬＭＶが検出されるが、そのとき、映像が正常
なコントラストを有する場合には、８ａで示すように相
関度の範囲が大きくなる。一方、低いコントラストで
は、８ｂで示すように、映像データの信号対雑音比（Ｓ
／Ｎ比）が小さくなって相関的な平均値が減少するの
で、検出される動きベクトルの正確性は低下する。この
ような低いコントラストに適応するためには、平均相関
度Ｃａｖｇをパラメータとして使用し、一定のしきい値
以下の場合には、該当する領域で得られる局部動きベク
トルＬＭＶを使用しないようにする。

【０１２９】このような映像状態を識別するための条件
式は、“平均相関度Ｃａｖｇ＜第１しきい値ＲＥＦ１”
となる。この条件式で、平均相関度Ｃａｖｇは整合され
たエッジの平均個数であり、第１しきい値ＲＥＦ１は、
実験的に８ポイント以上で所望の動きベクトルを得るこ
とができる。したがって、受信される映像データが低い
コントラストを有するか否かを判断するために、比較器
７２３は、一方の入力端に第２選択器７０４から出力さ
れる平均相関度Ｃａｖｇを受信し、他方の入力端に第１
しきい値ＲＥＦ１を受信して比較する。そして、平均相
関度Ｃａｖｇが第１しきい値ＲＥＦ１より大きいと、受
信される映像データのコントラストが正常であるとみな
し、それを示す正常信号を出力する。反対に、平均相関
度Ｃａｖｇが第１しきい値ＲＥＦ１より小さいと、受信
される映像データのコントラストが非正常であるとみな
し、それを示す非正常信号を出力する。

【０１３０】第二に、画面に動く物体が存在する場合を
説明する。一般的な映像データは、画面中に動く物体が
存在するものであるが、動く物体が局部動き検出領域内
にあると、該当する局部動き検出領域での局部動きベク
トルＬＭＶは、手振れによる動きとは全く異なるように
検出される。したがって、局部動き検出領域内に動く物
体が存在するか否かを判断し、動く物体があれば、該当
する局部動き検出領域で検出した局部動きベクトルＬＭ
Ｖを無視しなければならない。

【０１３１】局部動き検出領域内に動く物体の存在を判
断するための条件式は、“最大相関度Ｃｍａｘ−平均相
関度Ｃａｖｇ＜第２しきい値ＲＥＦ２”となる。この条
件式で、平均相関度Ｃａｖｇは、局部動き検出領域内の
全ての候補動きベクトルの相関度平均値を表し、第２し
きい値ＲＥＦ２は、動く物体を判断するためのしきい値
となる。映像データの中に動く物体が発生すれば、８ｄ
で示すように、以前フィールドとの正確な整合が不可能
になるので、最大相関度Ｃｍａｘが相対的に減少するこ
とになる。

【０１３２】このようにして映像データ中に動く物体が
あるか否かを確認するために、減算器７２１を通じて、
最大相関度Ｃｍａｘから平均相関度Ｃａｖｇを減算し、
その差分を求める。そして、比較器７２４で、一方の入
力端に減算器７２１の出力を入力し、他方の入力端に第
２しきい値ＲＥＦ２を入力して比較する。このとき、最
大相関度Ｃｍａｘと平均相関度Ｃａｖｇとの差異値が、
第２しきい値ＲＥＦ２より大きいと、受信される映像デ
ータに動く物体がないとみなし、比較器７２４は正常信
号を出力する。反対に、最大相関度Ｃｍａｘと平均相関
度Ｃａｖｇとの差異値が第２しきい値ＲＥＦ２より小さ
い場合には、受信される映像データに動く物体が存在す
るとみなし、比較器７２４は非正常信号を出力する。

【０１３３】第三に、反復的な映像形態を有する映像の
場合を説明する。映像データの中には、しま模様（stri
pe）などのように一定の形態が繰り返されるデータが含
まれる場合もある。このような反復形態を有する映像が
局部動き検出領域内にある場合、ブロック単位の２進エ
ッジデータを整合させて動きを検出すると、パターンの
重なり部分が発生し、多数の最大相関度Ｃｍａｘをもつ
ようになり、それによって、該当する局部動き検出領域
で検出される局部動きベクトルＬＭＶの正確度が低下す
る。したがって、反復的な形態で検出される局部動きベ
クトルＬＭＶは無視しなければならない。

【０１３４】こうした状態を判断するためのパラメータ
を用いた条件式は、“最大相関度Ｃｍａｘ−第２最大相
関度Ｃ₂ｎｄ＜第３しきい値ＲＥＦ３”となる。この条
件式で、最大相関度Ｃｍａｘは、局部動きベクトル発生
部１１で整合されたエッジの個数の最大値であり、第２
最大相関度Ｃ₂ｎｄは２番目に高い相関度を表す。そし
て、第３しきい値ＲＥＦ３は、動く物体を判断するため
のしきい値であり、低いコントラストの映像でも、この
ような条件式による結果は小さくなるため、反復的な映
像形態と低いコントラストの識別を同時にすることがで
きる。

【０１３５】反復的な形態の映像では、８ｃで示すよう
に相関度の差分が緩慢となる。このような反復的な映像
の存在有無を判断するために、減算器７２２は、最大相
関度Ｃｍａｘから第２最大相関度Ｃ₂ｎｄを減算し、そ
の差分信号を発生する。そして、比較器７２５が、比較
入力端に減算器７２２の出力を受信し、基準入力端に第
３しきい値ＲＥＦ３を受信して、二つの信号を比較す
る。このとき、最大相関度Ｃｍａｘと第２最大相関度Ｃ
₂ｎｄとの差異値が、第３しきい値ＲＥＦ３より大きい
と、受信される映像データは反復的な映像形態を有しな
いものとみなし、比較器７２５は正常信号を出力する。
反対に、最大相関度Ｃｍａｘと第２最大相関度Ｃ₂ｎｄ
の差異値が、第３しきい値ＲＥＦ３より小さい場合に
は、受信される映像データに反復的な映像形態が存在す
るものとみなし、比較器７２５は非正常信号を出力す
る。

【０１３６】以上のようにして、受信される映像データ
の状態を分析し、局部動きベクトルＬＭＶの信頼性を判
断し、信頼性の高低によって局部動きベクトルＬＭＶの
加重値の出力を制御する。すなわち、比較器７２３〜７
２５の出力を論理乗するＡＮＤゲート７２６の出力が、
該当する局部動きベクトルＬＭＶの加重値を出力するレ
ジスタ７１７の制御信号として印加されるので、比較器
７２３〜７２５のうちのいずれか一つでも非正常信号を
出力すると、ＡＮＤゲート７２６により、レジスタ７１
７は発生した加重値を出力できなくなる。一方、信頼性
のある局部動きベクトルＬＭＶの場合には、比較器７２
３〜７２５が全部正常信号を出力し、この場合にはＡＮ
Ｄゲート７２６から正常信号が出力される。それによ
り、レジスタ７１７は、図５に示すクロックＷＴＣＫに
より、順次に発生する局部動きベクトルＬＭＶの加重値
信号Ｗを出力するようになる。すなわち、レジスタ７１
７は、局部動きベクトルＬＭＶの信頼性に応じて、対応
する加重値を出力したり、無視するようにされている。

【０１３７】上述の３つの条件式は、相関度により、不
規則な映像環境に適応的に対処して、局部動きベクトル
ＬＭＶの加重値を決定するためのものである。したがっ
て、各局部動き検出領域で適用され、いずれか一つの局
部動き検出領域がこの条件を満足していると、該当する
局部動き検出領域で求められた局部動きベクトルＬＭＶ
の信頼性を考慮して、フィールド動きベクトルＦＭＶの
決定から除く。それにより、フィールド動きベクトルＦ
ＭＶの一番基本的な処理は、信頼性のある局部動きベク
トルＬＭＶの平均によって得られる。結果的に、信頼性
の低い局部動きベクトルＬＭＶは無視され、選択された
局部動きベクトルＬＭＶだけを使用して高信頼性のフィ
ールド動きベクトルＦＭＶを求めることができる。

【０１３８】しかしながら、信頼性のある局部動きベク
トルＬＭＶを平均化する場合に、二つのフィールド間の
相関度による偏狹的な局部動きベクトルＬＭＶを用いた
り、又は、信頼性のある局部動き検出領域であっても、
類似性が不適当な局部動きベクトルＬＭＶを利用したり
すると、全体的にフィールド動きベクトルＦＭＶの正確
性を失うことになるという問題点が生じる。この問題点
を解消するために、検出された局部動きベクトルＬＭＶ
の孤立度及び安定度を計算し、その計算された孤立度及
び安定度に対応する局部動きベクトルＬＭＶの加重値を
決定する。このような場合、信頼性のある局部動きベク
トルＬＭＶが適用されるので正確なフィールド動きベク
トルＦＭＶを決定できるようになる。

【０１３９】上記のようにして発生される多数の局部動
きベクトルＬＭＶに対する加重値信号Ｗを平均化して、
フィールド動きベクトルＦＭＶを発生しなければならな
い。図１２は、そのためのフィールド動きベクトル決定
部６２の構成例を示す。

【０１４０】乗算器１０１は、局部動きベクトルＬＭＶ
及び対応する加重値信号Ｗを受信して互いに乗じるの
で、Ｗ１×ＬＭＶ１、Ｗ２×ＬＭＶ２、Ｗ３×ＬＭＶ
３、Ｗ４×ＬＭＶ４を順次に出力する。そして、加算器
１０２が、乗算器１０１の出力を順次加算する。したが
って、加算器１０２は、Ｗ１×ＬＭＶ１＋Ｗ２×ＬＭＶ
２＋Ｗ３×ＬＭＶ３＋Ｗ４×ＬＭＶ４を発生する。ま
た、加算器１０３は、前記レジスタ７１７から出力され
る加重値信号Ｗを加算して出力する。したがって、加算
器１０３は、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４を出力する。除算
器１０４は、加算器１０３の出力を除数ＳＢとして、加
算器１０２の出力を被除数ＳＡとしてそれぞれ受信し
て、除算動作を行う。それにより、該除算器１０４が出
力する信号は、Ｗ１×ＬＭＶ１＋Ｗ２×ＬＭＶ２＋Ｗ３
×ＬＭＶ３＋Ｗ４×ＬＭＶ４／Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４
である。

【０１４１】このとき、ある局部動きベクトルＬＭＶの
信頼性に問題があって、当該加重値信号Ｗが“０”の値
をもっていると、加算器１０３は、該当する局部動きベ
クトルＬＭＶに対応する除数を発生できなくなる。した
がって、加算器１０３は、加重値信号Ｗのうち、安定し
た映像から検出された局部動きベクトルＬＭＶの検出回
数の信号を発生するようになることが分かる。すなわ
ち、フィールド動きベクトルＦＭＶの発生時に、信頼性
のない局部動きベクトルＬＭＶがあれば、フィールド動
きベクトル決定部６２は、該当する局部動きベクトルＬ
ＭＶの加重値を計算しないようになっている。最終的
に、除算器１０４の出力信号が、フィールド動きベクト
ルＦＭＶとなる。

【０１４２】このように、連鎖的な二つのフィールド間
の比較によりフィールド動きベクトルＦＭＶを決定する
と、カメラの使用者が、意図的なパン（Panning,center
ing,tilt）を目的として被写体を撮影する場合でも、手
振れと認識して補正を行う。このような補正をする場
合、ズーム処理される画面の映像データは、最大動きベ
クトル補正領域を超過する度に、映像が断絶される現象
が現れるようになる。そこで、使用者の手振れの特性を
考慮して、映像の断絶現象を除去できるように映像を安
定化させなければならない。

【０１４３】局部動きベクトル発生部１１から検出され
る局部動きベクトルＬＭＶは、連続的なフィールドの２
次元的な動きを表現するもので、このような動きベクト
ルにより映像動き成分を取り除くことは、最初の動き方
向からフィールド動きベクトルＦＭＶを継続して追跡す
る過程により、安定した出力を得ることができる。した
がって、意図的なパンをする場合にも、動きベクトルの
補正領域内では停止した映像が現れるようになる。この
ような停止映像を除去するためには、カメラのパン動作
時における最初の方向に動きが継続する映像を得なけれ
ばならない。

【０１４４】この累積形態は、一定の係数を有する“Ｘ
（ｎ＋１）＝Ｋ・Ｘ（ｎ）＋Ｖ（ｎ）”のような線形方
程式の形態で具現すれば可能である。この方程式で、Ｘ
（ｎ＋１）は現在のフィールドでの累積動きベクトルＡ
ＭＶで、Ｘ（ｎ）は、以前フィールドでの累積動きベク
トルＡＭＶで、Ｖ（ｎ）は、フィールド動きベクトルＦ
ＭＶで、Ｋは、“０”より大きく“１”より小さい減衰
係数を表す。

【０１４５】減衰係数Ｋは、映像の動き補正減衰の量及
びパニング動作中の応答特性を決定する重要な因子であ
る。減衰係数Ｋが大きければ大きいほど、手振れ補正に
必要な累積動きベクトルＡＭＶの誤り率は減少する反
面、パンに対する応答特性が悪くなり、不自然に断絶さ
れる映像が現れるようになる。一方、減衰係数Ｋが小さ
いと、累積誤り率が急増するようになり、手振れ補正の
機能が低下するが、パニングに対する応答特性は向上す
る。こうした相反関係の特性を考慮して、満足な減衰係
数Ｋの値を得るために、カメラの振動周波数と累積動き
ベクトルＡＭＶの誤り率の関係を実験的に測定して決定
する。

【０１４６】本発明の実施例では、実験結果を参考とし
て、手振れの周波数である２〜１０Ｈｚで９５％以上の
振れ補正特性を得られるように、減衰係数を０．９９５
に決定した（以下、第１減衰係数Ｋ１という）。さら
に、パン特性を向上させるために、手振れ周波数以上で
は減衰係数を０．９７とした（以下、第２減衰係数Ｋ２
という）。そして、意図的なパンの有無及び動きベクト
ルの補正領域の有無を判断して、減衰係数Ｋ１、Ｋ２を
切り換えて用いる。したがって、累積動きベクトルＡＭ
Ｖは、カメラが停止している場合、上記方程式に従って
“０”に収斂するようになる。また、最初の動きベク
トルが発生したときの減衰係数は０．９９５の第１減衰
係数Ｋ１とし、手振れ周波数により３〜１０フレーム以
上の同一方向の動きベクトルが発生する場合には、パン
動作と認識して、減衰係数を０．９７の第２減衰係数Ｋ
２とする。さらに、動きベクトルの補正領域内に存在す
る場合には第１減衰係数Ｋ１とし、補正領域を超過する
場合には第２減衰係数Ｋ２とする。

【０１４７】最初の撮像方向から補正できる手振れの量
を示す累積動きベクトルＡＭＶの上限は、ディジタルズ
ーム割合（digital zooming ratio ）によって決定され
るが、このズーム割合を大きくする場合には、解像度が
低下するので、通常１．５倍以下に処理する。そして、
パンにより累積動きベクトルＡＭＶの上限値を超過する
ようになると、リセット過程を遂行するが、これは、映
像の切断結果をもたらして目障りになるので、上限値を
用いて累積動きベクトルＡＭＶのリミッティング（limi
ting）処理をする。このとき、手振れの量がリミット状
態にあると、再度減衰係数を、手振れ補正モードである
０．９９５の第１減衰係数Ｋ１に変換しなければならな
い。

【０１４８】図１３は、手振れ特性によりパンを補償す
る累積動きベクトル発生部１３の構成例を示す。また、
図１４Ａは、パン識別信号ＰＩＤの発生を示すタイミン
グ図で、図１４Ｂは、累積動きベクトルＡＭＶと最大動
きベクトル補正領域間の関係を示し、図１４Ｃは、図１
４Ｂに示す状態で減衰係数Ｋ１及びＫ２の切り換えがな
され、手振れが補正される過程を示す。これら各図面に
基づいて、パン効果を抑制する過程を説明する。

【０１４９】パン識別部１１１は、フィールド動きベク
トルＦＭＶを受信して、現在パンが発生しているか否か
を検査し、パンと検出されるとパン識別信号ＰＩＤを発
生する。すなわち、パン識別部１１１は、受信されるフ
ィールド動きベクトルＦＭＶの状態を分析して、所定の
フレーム以上の同一方向にフィールド動きベクトルＦＭ
Ｖが発生していると、パンの発生を意味するパン識別信
号ＰＩＤを出力し、あるいは、手振れとみなして第１減
衰係数Ｋ１を選択するための信号を発生する。このと
き、パン識別のためのフレーム数は１０フレームとみな
す。

【０１５０】パン識別部１１１の出力を選択信号として
受信するマルチプレクサ１１８は、第１減衰器１１６の
出力を第１端子に受信し、第２減衰器１１７の出力を第
２端子に受信する。ここで、第１減衰器１１６は、受信
される累積動きベクトルＡＭＶを第１減衰係数Ｋ１で減
衰させ、第２減衰器１１７は、累積動きベクトルＡＭＶ
を第２減衰係数Ｋ２で減衰させる。したがって、マルチ
プレクサ１１８は、パン識別部１１１の出力状態によっ
て、減衰器１１６、１１７の出力を選択するようになっ
ている。

【０１５１】パン識別信号ＰＩＤが発生すると、マルチ
プレクサ１１８は、第２減衰係数Ｋ２で減衰した累積動
きベクトルＡＭＶを出力する第２減衰器１１７の出力を
選択し、パン識別信号ＰＩＤが発生しないと、第１減衰
係数Ｋ１で減衰した累積動きベクトルＡＭＶを出力する
第１減衰器１１６の出力を選択する。第１減衰器１１６
は、０．９９５の第１減衰係数Ｋ１を利用して、受信さ
れる累積動きベクトルＡＭＶを減衰した後、マルチプレ
クサ１１８の第１端子に印加し、第２減衰器１１７は、
０．９７の第２減衰係数Ｋ２を用いて、受信される累積
動きベクトルＡＭＶを減衰した後、マルチプレクサ１１
８の第２端子に印加する。それにより、マルチプレクサ
１１８は、パン識別部１１１の出力により、対応する減
衰係数で減衰した累積動きベクトルＡＭＶを選択して加
算器１１３に印加する。

【０１５２】加算器１１３は、マルチプレクサ１１８の
出力とレジスタ１１２から出力されるフィールド動きベ
クトルＦＭＶとを加算して、累積動きベクトルＡＭＶを
発生する。すなわち、累積動きベクトル発生部１３は、
フィールド動きベクトル発生部１２から出力されるフィ
ールド動きベクトルＦＭＶと、減衰した累積動きベクト
ルＡＭＶ値を加算して累積することが分かる。加算器１
１３の出力は、リミッタ１１４に印加される。このリミ
ッタ１１４は、累積動きベクトルＡＭＶの大きさが補正
領域の上限値を超過する場合に、映像の断絶を防止する
ため、累積動きベクトルＡＭＶを一定の値にリミッティ
ング処理する。リミッタ１１４から出力される累積動き
ベクトルＡＭＶは、レジスタ１１５を通じて出力され
る。

【０１５３】累積動きベクトルＡＭＶの補正領域は、ア
ドレス制御及びズーム処理部１４で処理するズーム割合
（Zoom ratio）によって決定される。すなわち、ズーム
割合が大きい場合には、累積動きベクトルＡＭＶの補正
領域は増加するが、それに伴って、ズーム処理される映
像データの画質は劣化する。そのため、適切なズーム割
合を設定する必要があり、設定されたズーム割合を具現
するための累積動きベクトルＡＭＶの上限値を決定しな
ければならない。そして、累積動きベクトルＡＭＶの大
きさが上限値に達する場合には、これを大きく減衰さ
せ、該累積動きベクトルＡＭＶが、早く“０”の方向に
帰還されることができる必要がある。言い換えれば、累
積動きベクトルＡＭＶの値の大きさが上限値に達する場
合、小さい減衰係数を選択して、累積動きベクトルＡＭ
Ｖを大きく減衰させなければならない。

【０１５４】このような機能は、比較器１１９によって
遂行される。この比較器１１９は、累積動きベクトルＡ
ＭＶを比較入力として受信し、第４しきい値ＲＥＦ４を
基準入力として受信する。この第４しきい値ＲＥＦ４
は、累積動きベクトルＡＭＶ値が補正領域を超過しない
ように設定されたしきい値である。比較器１１９及びパ
ン識別部１１１の各出力は、ＯＲゲート１２０を介して
マルチプレクサ１１８の選択信号として印加される。し
たがって、マルチプレクサ１１８は、パン識別信号ＰＩ
Ｄの発生時と同様の動作を行って、累積動きベクトルＡ
ＭＶが正常な補正領域内の大きさを有する場合（ＡＭＶ
＜ＲＥＦ４）、第１減衰器１１６の出力を選択し、一
方、補正領域の上限値の値を超過する場合（ＡＭＶ＞Ｒ
ＥＦ４）に、第２減衰器１１７の出力を選択する。それ
により、パン識別信号ＰＩＤの場合と同じ動作過程を遂
行しつつ、累積動きベクトルＡＭＶを発生する。

【０１５５】ここで、図１４Ａ〜図１４Ｃを参照すると
分かるように、累積動きベクトルＡＭＶが発生すると
き、累積動きベクトルＡＭＶが、第４しきい値ＲＥＦ４
より小さい場合には、比較器１１９が、第１減衰器１１
６の出力を選択するための信号を出力し、それによって
マルチプレクサ１１８は、時点Ｔ１以前で、図１４Ｃに
示すように、第１減衰係数Ｋ１である０．９９５で減衰
する第１減衰器１１６の出力を選択して、加算器１１３
に印加する。一方、時点Ｔ１以後に、１０フレーム以上
の同一方向に移動するフィールド動きベクトルＦＭＶが
発生すると、パン識別部１１１は、図１４Ａに示すよう
にパン識別信号ＰＩＤを発生する。すると、マルチプレ
クサ１１８は、このパン識別信号ＰＩＤにより、図１４
Ｃに示すように、第２減衰係数Ｋ２である０．９７で減
衰する第２減衰器１１７の出力を選択して、加算器１１
３に印加する。この状態で、時点Ｔ２において、該パン
識別信号ＰＩＤが解除されると、マルチプレクサ１１８
は、再度、第１減衰器１１６の出力を選択出力する。さ
らに、第１減衰器１１６の出力を選択している状態で、
時点Ｔ３において、累積動きベクトルＡＭＶの大きさが
第４しきい値ＲＥＦ４より大きくなると、マルチプレク
サ１１８は、再度、第２減衰器１１７の出力を選択し
て、累積動きベクトルＡＭＶが補正可能な大きさに迅速
に還元され得るようにする。このとき、時点Ｔ４のよう
に、累積動きベクトルＡＭＶが上限値に到達すると、こ
の時からリミッタ１１４が動作して、累積動きベクトル
ＡＭＶを一定の大きさに維持させる。

【０１５６】映像安定システムをハードウェアで具現す
る場合、実験によると、停止された映像データでも雑音
成分によって若干の振れが検出される。このような現象
は、映像データがエッジ検出による２進データに変換さ
れ処理されるため、雑音成分が最大相関度Ｃｍａｘの周
辺で影響して微細な動きベクトルを発生し、これが累積
され、時間に関係した不要な連続的な動きが発生するよ
うになる。停止画面でこのような問題点を除去し、安定
した映像を提供するために、第１実施例では、累積動き
ベクトルＡＭＶの誤り動きベクトルを抑制させる。これ
は、累積動きベクトルＡＭＶを入力として、誤りベクト
ル補償値だけ減少したデータを出力し、低い動きベクト
ルに該当するデータを“０”にリセットさせるものであ
る。すると、動きベクトルの雑音成分が抑制され、画面
の再現が安定するようにする。

【０１５７】ところが、この場合に、フィールド動きベ
クトルＦＭＶの微少な実際の振れ成分をも除去して、映
像安定化システムの機能を低下させてしまう可能性もあ
る。したがって、雑音成分を抑制しつつ、同時に映像安
定化システムの効率を満足できる処理のために、次のよ
うな特性式が提案される。Ｘｃ（ｎ）＝Ｘ（ｎ）−Ｖｃ…Ｘ（ｎ）が正数で、Ｘ
（ｎ）≧Ｖｃの場合Ｘｃ（ｎ）＝０…………………Ｘ（ｎ）が正数で、Ｘ
（ｎ）≦Ｖｃの場合Ｘｃ（ｎ）＝Ｘ（ｎ）＋Ｖｃ…Ｘ（ｎ）が負数で、Ｘ
（ｎ）≦−Ｖｃの場合Ｘｃ（ｎ）＝０…………………Ｘ（ｎ）が負数で、Ｘ
（ｎ）≧−Ｖｃの場合ここで、Ｘ（ｎ）は、累積動きベクトルＡＭＶ、Ｘｃ
（ｎ）は、誤りベクトルが抑制された補償累積動きベク
トルＣＡＭＶ、Ｖｃは、平均誤りベクトル補償値をそれ
ぞれ示す。

【０１５８】一般に、平均誤りベクトル補償値Ｖｃは、
信号処理の性能に重要な要素で、累積動きベクトルＡＭ
Ｖの大きさによる映像の停止有無、及び、最大相関度Ｃ
ｍａｘと第２最大相関度Ｃ₂ｎｄとの差分である最大相
関度差Ｃｄｉｆによる雑音成分の影響有無に応じた加重
値を組合わせて、適応的に範囲を可変できるようにす
る。ここで、最大相関度差Ｃｄｉｆは、局部動き検出領
域単位で発生される信号なので、このような最大相関度
差信号を、１フィールド周期で平均化した平均最大相関
度差Ｃａｄを使用する。この平均最大相関度差Ｃａｄ
は、平均最大相関度差発生部６５から発生される。

【０１５９】累積動きベクトルＡＭＶ及び平均最大相関
度差Ｃａｄが小さく現れると、ビデオカメラがほぼ停止
していることを意味するので、若干の動きに対応できる
よう雑音成分を抑制するため、誤りベクトル補償値を大
きくする。一方、累積動きベクトルＡＭＶ及び平均最大
相関度差Ｃａｄがそれぞれ大きく現われると、ビデオカ
メラが動いていることが明らかなので、誤りベクトル補
償値は、手振れ補正誤りを最小にするために小さくす
る。累積動きベクトルＡＭＶにおける誤り動きベクトル
の補償は、最大０．５画素の誤りベクトル補償値で安定
した映像を得ることができる。実験の結果、誤り動きベ
クトルの処理は、累積動きベクトルＡＭＶでは５画素の
場合に必要で、平均最大相関度差Ｃａｄは、１０個のエ
ッジ整合の個数以上で必要なものであることが分かっ
た。

【０１６０】本実施例では、図１６Ａ及び図１６Ｂに示
すように、累積動きベクトルＡＭＶ及び平均最大相関度
差Ｃａｄの大きさによって、予め設定された誤りベクト
ル補償値を適応的に与える。累積動きベクトルＡＭＶの
雑音成分の抑制のための適応的な誤り動きベクトル抑制
は、手振れ補正の正確性を維持しつつ、停止映像の雑音
成分による少量の動きを補償できるようにする。

【０１６１】累積動きベクトルＡＭＶのハードウェアの
構成例を図１５に示している。この実施例においては、
累積動きベクトルＡＭＶの大きさと平均最大相関度差Ｃ
ａｄとにより、誤りベクトル補償値を決定する。すなわ
ち、累積動きベクトルＡＭＶ及び平均最大相関度差Ｃａ
ｄがそれぞれ小さく現われると、カメラがほとんど停止
していることを意味するので、雑音を抑制するために平
均誤りベクトル補償値Ｖｃを大きくする。一方、累積動
きベクトルＡＭＶ及び平均最大相関度差Ｃａｄがそれぞ
れ大きいと、カメラの動きが明らかな状態なので、手振
れ補正誤りを最小化するために平均誤りベクトル補償値
Ｖｃを小さくする。

【０１６２】図１５に示すように、累積動きベクトル発
生部１３から出力される累積動きベクトルＡＭＶを受信
する第１誤りベクトル補償決定部１３１は、累積動きベ
クトルＡＭＶの誤りベクトル補償値を与える。すなわ
ち、第１誤りベクトル補償決定部１３１は、図１６Ａに
示すように、累積動きベクトルＡＭＶの大きさによって
第１誤りベクトル補償値Ｃ１を与える。つまり、累積動
きベクトルＡＭＶが“０”のとき最大０．５をもち、累
積動きベクトルＡＭＶが増加するにつれて第１誤りベク
トル補償値Ｃ１が線形的に減少し、“５”以上のとき
“０”となるようにしている。

【０１６３】一方、平均最大相関度差発生部６５から出
力される平均最大相関度差Ｃａｄを受信する第２誤りベ
クトル補償決定部１３２は、平均最大相関度差Ｃａｄの
誤りベクトル補償値を与える。すなわち、第２誤りベク
トル補償決定部１３２は、図１６Ｂに示すように、平均
最大相関度差Ｃａｄの大きさに従って第２誤りベクトル
補償値Ｃ２を与える。つまり、実験的に、平均最大相関
度差Ｃａｄが“０”のとき最大０．５をもち、平均最大
相関度差Ｃａｄが徐々に増加するにつれて最小有効動き
が減少し、平均最大相関度差Ｃａｄが１０を越えると
“０”となる。このように発生される累積動きベクトル
ＡＭＶ及び平均最大相関度差Ｃａｄに対する誤りベクト
ル補償値を、それぞれＣ１及びＣ２とすれば、加算器１
３３及び除算器１３４は、Ｃ１及びＣ２を加算した後に
“２”で割って平均値を得る。この平均値が、上記の平
均誤りベクトル補償値Ｖｃとなり、つまり、平均誤りベ
クトル補償値Ｖｃは、 (Ｃ１＋Ｃ２) ／２によって求め
られる。

【０１６４】平均誤りベクトル補償値Ｖｃが決定される
と、前記の特性式により、微細な誤り動きベクトルが抑
制処理された累積動きベクトルを得ることができるよう
になる。すなわち、累積動きベクトルＡＭＶが正数で、
誤りベクトル補償値より小さい場合、及び、累積動きベ
クトルＡＭＶが負数で、誤りベクトル補償値より大きい
場合には、累積動きベクトルＡＭＶを“０”にリセット
させて動き補正をしない。一方、累積動きベクトルが正
数で、誤りベクトル補償値より大きい場合、又は、累積
動きベクトルが負数で、誤りベクトル補償値より小さい
場合には、累積動きベクトルＡＭＶの大きさを誤りベク
トル補償値だけ減少させる。

【０１６５】このように微細な動きを抑制処理するため
に、減算器１３７が、受信される累積動きベクトルＸ
(ｎ) と平均誤りベクトル補償値Ｖｃを減算してＸ (ｎ)
−Ｖｃ値を発生し、そして、加算器１３８が、受信さ
れる累積動きベクトルＸ (ｎ)と平均誤りベクトル補償
値Ｖｃを加算してＸ (ｎ) ＋Ｖｃ値を発生する。これら
減算器１３７及び加算器１３８の出力は、それぞれマル
チプレクサ１３９の第１端子及び第２端子に印加され
る。そして、ＯＲゲート１４０が、減算器１３７の出力
の符号ビットＭＳＢ及び加算器１３８の出力の反転符号
ビットＭＳＢを受信して論理和し、ここで発生される信
号が、マルチプレクサ１３９のエネーブル信号として印
加される。したがって、減算器１３７の符号ビットが
“１”で、加算器１３８の符号ビットが“０”の場合、
すなわち、累積動きベクトルＡＭＶが正数で大きさが誤
りベクトル補償値より小さく、あるいは、累積動きベク
トルＡＭＶが負数で平均誤りベクトル補償値Ｖｃより大
きい場合には、ＯＲゲート１４０は論理“ハイ”の信号
を出力し、この場合、マルチプレクサ１３９はディスエ
ーブルされ、補償累積動きベクトルＸｃ (ｎ) を“０”
で出力する。それにより、累積動きベクトルＡＭＶが、
小さい動きベクトル成分を有する場合、累積動きベクト
ルＡＭＶをリセットさせ、雑音成分によって現れる微細
な動きベクトル成分を抑制する。

【０１６６】一方、このような条件を除いて、ＯＲゲー
ト１２０は、マルチプレクサ１３９をエネーブルさせ
る。このとき、減算器１３７から出力される第１補償累
積動きベクトルＸ (ｎ) −Ｖｃの符号ビットＭＳＢは、
マルチプレクサ１３９の選択信号として印加される。し
たがって、減算器１３７の出力論理により、マルチプレ
クサ１３９は、累積動きベクトルＸ (ｎ) が正数で、平
均誤りベクトル補償値Ｖｃより大きい場合、第１端子に
受信される第１補償累積動きベクトルＸ (ｎ) −Ｖｃ値
を選択して補償累積動きベクトルを出力し、また、累積
動きベクトルＸ (ｎ) が負数で、平均誤りベクトル補償
値Ｖｃより小さい場合には、第２端子に受信される第２
補償累積動きベクトルＸ (ｎ) ＋Ｖｃを選択して補償累
積動きベクトルを出力する。このようにして、カメラの
動きが明らかな場合には、累積動きベクトルＡＭＶを、
平均誤りベクトル補償値Ｖｃだけ減少させ、雑音によっ
て発生する微細な動きベクトル成分を抑制する。

【０１６７】以上のように、雑音等により累積動きベク
トルＡＭＶに含まれる微細な動き成分は、誤り動きベク
トル処理過程を通じて取り除き、これによって、補償累
積動きベクトル発生部１６は、信頼性のある動きベクト
ル成分の信号をアドレス制御及びズーム処理部１４に供
給できるようになる。したがって、アドレス制御及びズ
ーム処理部１４は、補償累積動きベクトルＣＡＭＶによ
り、フィールドメモリ１５に貯蔵されている映像データ
のアクセス位置を、正確に制御できるようになる。そし
て、アドレス制御及びズーム処理部１４は、フィールド
メモリ１５に貯蔵されている映像データを、補間による
方法で映像の一定部分を拡大して安定したズーム映像を
具現することができる。

【０１６８】第２実施例図１７に、本発明による映像安定化システムの第２実施
例の構成例を示し、上記第１実施例の関連図を参照して
説明する。

【０１６９】図１７に示す第２実施例は、図１に示す第
１実施例から補償累積動きベクトル発生部１６を取り、
フィールド動きベクトル発生部１２の出力端と累積動き
ベクトル発生部１３の入力端との間に、補償フィールド
動きベクトル発生部１７を設けたものである。その構成
を順に説明する。

【０１７０】カメラから発生されるディジタル映像デー
タは、局部動きベクトル発生部１１及びフィールドメモ
リ１５に印加される。局部動きベクトル発生部１１は、
ディジタル映像データを受信し、該映像データから現在
のフィールドの２進エッジデータを検出し、検出された
２進エッジデータを、以前フィールドの２進エッジデー
タと局部動き検出領域単位でパターン整合させ、連続し
た二つのフィールド間の比較による相関度を計算し、こ
の相関度データを用いて、該当する局部動き検出領域で
の局部動きベクトルＬＭＶ及び統計的変数を発生する。
そして、フィールド動きベクトル発生部１２は、局部動
きベクトル発生部１１の出力端と接続され、局部動きベ
クトルＬＭＶ及び統計的変数を受信する。このフィール
ド動きベクトル発生部１２は、受信される局部動きベク
トルＬＭＶ及び統計的変数から、映像の安定有無によ
り、１フィールドの全ての動きを表すフィールド動きベ
クトルＦＭＶを発生する。

【０１７１】補償フィールド動きベクトル発生部１７
は、フィールド動きベクトル発生部１２の出力端と接続
されてフィールド動きベクトルＦＭＶを受信し、また、
累積動きベクトルＡＭＶを受信する。この補償フィール
ド動きベクトル発生部１７は、累積動きベクトルＡＭＶ
を受信して誤り動きの大きさを決定し、この誤り動きの
大きさにより、受信されるフィールド動きベクトルＦＭ
Ｖに含まれている誤り動きベクトルを除去して、補償さ
れたフィールド動きベクトル（Compensating Field Mot
ion Vector）ＣＦＭＶを発生する。

【０１７２】累積動きベクトル発生部１３は、補償フィ
ールド動きベクトル発生部１７の出力端と接続され、補
償フィールド動きベクトルＣＦＭＶを受信する。この累
積動きベクトル発生部１３は、受信される補償フィール
ド動きベクトルＣＦＭＶを累積して、連続的なフィール
ド間の振れを最初の状態に安定化するための累積動きベ
クトルＡＭＶを発生し、これを補償フィールド動きベク
トル発生部１７の入力としても印加する。

【０１７３】フィールドメモリ１５は、映像データを受
信し、アドレスにより該当する領域に映像データを貯蔵
及び出力する。そして、アドレス制御及びズーム処理部
１４は、累積動きベクトル発生部１３の出力端と接続さ
れ、受信される累積動きベクトルＡＭＶから読出アドレ
スを発生し、フィールドメモリ１５に印加すると共に、
フィールドメモリ１５から読出される映像データを受信
して、動き補償（motion compensation ）を行う。すな
わち、アドレス制御及びズーム処理部１４は、読出アド
レスによりフィールドメモリ１５から受信される映像デ
ータを、上述のような過程を通じた動き補償によって、
ディジタルズーム過程では映像データを補間して映像の
一定部分を拡大し、最終的に安定した映像を出力する。

【０１７４】この第２実施例の構成で、補償フィールド
動きベクトル発生部１７は、受信されるフィールド動き
ベクトルＦＭＶに含まれた誤り動きベクトルを取り除
き、それによって、フィールド動きベクトルＦＭＶにお
いて停止画面に近い微細な動き成分を除去できるように
なり、安定した映像を再現できる。このようなフィール
ド動きベクトルＦＭＶに含まれた誤り動きベクトルを処
理するための誤りベクトル補償値は、上述の第１実施例
と同様の形態で具現可能である。すなわち、補償フィー
ルド動きベクトル発生部１７は、適応的な誤りベクトル
補償値を使用するが、この誤りベクトル補償値を決定す
る要素として、以前累積動きベクトルと平均最大相関度
差Ｃａｄを用いる。この場合、以前累積動きベクトルの
大きさ及び平均最大相関度差Ｃａｄが、小さければ小さ
いほど誤り動きベクトルの確率が高いので、誤りベクト
ル補償値を大きくして、フィールド動きベクトルＦＭＶ
に含まれる誤り動きを除去することができる。それによ
って、以前累積動きベクトル値が大きい場合、又は、平
均最大相関度差Ｃａｄが大きい場合には、検出された動
きベクトルを最大限に用いて、完璧な動き補正が可能に
なる。

【０１７５】図１８は、フィールド動きベクトルＦＭＶ
に含まれた微細な誤り動きベクトルを抑制するための補
償フィールド動きベクトル発生部１７の構成例を示す。
図１５に示す第１実施例の構成を変形し、レジスタ（Ｒ
ＥＧ）１３６に、ＸｎとしてＦＭＶを印加し、第１誤り
ベクトル補償決定部１３１には、１フィールド遅延した
ＡＭＶ、すなわち現時点での前回フィールドのデータＰ
ＡＭＶを印加する。

【０１７６】誤りベクトル決定手段は、フィールド遅延
器１４２、第１、第２誤りベクトル補償決定部１３１、
１３２、加算器１３３、及び除算器１３４から構成され
る。フィールド遅延器１４２は、累積動きベクトルＡＭ
Ｖを受信して、１フィールドだけ遅延された以前累積動
きベクトルＰＡＭＶを発生する。第１誤りベクトル補償
決定部１３１は、フィールド遅延器１４２の出力端と接
続され、以前累積動きベクトルＰＡＭＶの誤り動きを決
定して、第１誤りベクトル補償値Ｃ１を発生する。第２
誤りベクトル補償決定部１３２は、前述の平均最大相関
度差発生部６５と接続され、受信される平均最大相関度
差Ｃａｄの誤り動きを決定して、第２誤りベクトル補償
値Ｃ２を発生する。加算器１３３は、第１、第２誤りベ
クトル補償決定部１３１、１３２の出力端と接続され、
受信される第１、第２誤りベクトル補償値Ｃ１、Ｃ２を
加算する。そして、除算器１３４は、加算器１３３と接
続され、加算器１３３の出力Ｃ１＋Ｃ２を“１／２”で
割って、平均誤りベクトル補償値Ｖｃを発生する。

【０１７７】したがって、誤りベクトル決定手段は、受
信される以前累積動きベクトルＰＡＭＶ及び平均最大相
関度差Ｃａｄの各誤りベクトル補償値をそれぞれ決定し
た後、二つの誤りベクトル補償値Ｃ１、Ｃ２を平均し
て、平均誤りベクトル補償値Ｖｃとして出力する。

【０１７８】補償フィールド動きベクトル発生手段は、
レジスタ１３５、１３６、減算器１３７、加算器１３
８、ＯＲゲート１４０、インバータ１４１、及びマルチ
プレクサ１３９から構成される。レジスタ１３６は、フ
ィールド動きベクトルＦＭＶを受信し貯蔵する。レジス
タ１３５は、平均誤りベクトル補償値Ｖｃを受信し貯蔵
する。減算器１３７は、レジスタ１３６、１３５の出力
を受信し、フィールド動きベクトルＦＭＶと平均誤りベ
クトル補償値Ｖｃを減算して、第１補償フィールド動き
ベクトルＸｎ−Ｖｃを発生する。加算器１３８は、レジ
スタ１３６、１３５の出力を受信し、フィールド動きベ
クトルＦＭＶと平均誤りベクトル補償値Ｖｃを加算し
て、第２補償フィールド動きベクトルＸｎ＋Ｖｃを発生
する。ＯＲゲート１４０は、第１補償フィールド動きベ
クトルＸｎ−Ｖｃの符号ＭＳＢと、反転された第２補償
フィールド動きベクトルＸｎ＋Ｖｃの符号ＭＳＢとを受
信し、論理和して出力する。マルチプレクサ１３９は、
減算器１３７の第１補償フィールド動きベクトルＸｎ−
Ｖｃの出力を第１端子に受信し、また、加算器１３８の
第２補償フィールド動きベクトルＸｎ＋Ｖｃの出力を第
２端子に受信し、そして、第１補償フィールド動きベク
トルＸｎ−Ｖｃの符号ＭＳＢを選択端子に受信し、さら
に、ＯＲゲート１４０の出力をエネーブル端子に受信す
る。このマルチプレクサ１３９が、フィールド動きベク
トルＦＭＶと平均誤りベクトル補償値Ｖｃとの関係に基
づいて補償フィールド動きベクトルＣＦＭＶを発生し、
累積動きベクトル発生部１３に出力する。

【０１７９】このような補償フィールド動きベクトル発
生手段は、フィールド動きベクトルＦＭＶと平均誤りベ
クトル補償値Ｖｃを減算して第１補償フィールド動きベ
クトルを発生し、また、フィールド動きベクトルＦＭＶ
と平均誤りベクトル補償値Ｖｃを加算して第２補償フィ
ールド動きベクトルを発生する。そして、フィールド動
きベクトルＦＭＶが正数で、平均誤りベクトル補償値Ｖ
ｃより大きい場合には、第１補償フィールド動きベクト
ルＸｎ−Ｖｃを、補償フィールド動きベクトルＣＦＭＶ
として選択出力し、一方、フィールド動きベクトルＦＭ
Ｖが負数で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより小さい場
合には、第２補償フィールド動きベクトルＸｎ＋Ｖｃ
を、補償フィールド動きベクトルＣＦＭＶとして選択出
力する。さらに、フィールド動きベクトルＦＭＶが正数
で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより小さい、あるい
は、フィールド動きベクトルＦＭＶが負数で、平均誤り
ベクトル補償値Ｖｃより大きいと、補償フィールド動き
ベクトルＣＦＭＶを“０”にリセットさせ、誤り動き成
分を抑制するようになっている。

【０１８０】第１誤りベクトル補償決定部１３１で処理
される以前累積動きベクトルＰＡＭＶと第１誤りベクト
ル補償値Ｃ１との間の特性についても、図１６Ａに示す
特性図と同様に示される。また、第２誤りベクトル補償
決定部１３２で処理される平均最大相関度差Ｃａｄと第
２誤りベクトル補償値Ｃ２との関係についても、図１６
Ｂに示す特性図と同様になる。

【０１８１】図１９は、図１７に示す累積動きベクトル
発生部１３の構成例を示している。同図に示すように、
補償フィールド動きベクトルＣＦＭＶを入力とし、累積
動きベクトルＡＭＶを出力する。

【０１８２】パン識別部１１１は、補償フィールド動き
ベクトルＣＦＭＶを受信し、その補償フィールド動きベ
クトルＣＦＭＶが、所定のフレーム範囲外の同一方向に
発生されていると意図的なパンとみなし、累積動きベク
トルＡＭＶの減衰係数を変更するためのパン識別信号Ｐ
ＩＤを発生する。また、比較器１１９は、累積動きベク
トルＡＭＶを比較入力として受信し、累積動きベクトル
ＡＭＶの大きさが最大補正領域を超過しないように設定
した第４しきい値ＲＥＦ４を、基準入力として受信す
る。この比較器１１９は、累積動きベクトルＡＭＶの大
きさが第４しきい値ＲＥＦ４より大きい場合、累積動き
ベクトルＡＭＶの減衰値を変更するための比較結果の信
号を発生する。そして、ＯＲゲート１２０が、パン識別
部１１１及び比較器１１９の各出力を受信し、これらに
基づいて、累積動きベクトルＡＭＶの減衰値を選択する
ための信号を出力する。

【０１８３】減衰決定手段は、マルチプレクサ１１８及
び第１、第２減衰器１１６、１１７から構成される。第
１減衰器１１６は、累積動きベクトルＡＭＶを受信し、
セットされた第１減衰係数Ｋ１で、受信される累積動き
ベクトルＡＭＶを減衰する。第２減衰器１１７は、累積
動きベクトルＡＭＶを受信し、第２減衰係数Ｋ２で、受
信される累積動きベクトルＡＭＶを減衰する。マルチプ
レクサ１１８は、第１端子に第１減衰器１１６の出力を
受信し、また、第２端子に第２減衰器１１７の出力を受
信し、そして、選択端子にＯＲゲート１２０の出力を受
信する。このマルチプレクサ１１８は、パン識別信号Ｐ
ＩＤが発生される場合、又は、第４しきい値ＲＥＦ４よ
り累積動きベクトルＡＭＶが大きいことを示す比較結果
信号が受信される場合に、第２減衰器１１７の出力を選
択出力し、その他の場合には、第１減衰器１１６の出力
を選択出力する。

【０１８４】累積動きベクトル発生手段は、レジスタ１
１２、１１５、加算器１１３、及びリミッタ１１４から
構成される。レジスタ１１２は、図５に示すサンプリン
グクロックＦＣＫの発生時に、受信される補償フィール
ド動きベクトルＣＦＭＶを貯蔵する。加算器１１３は、
レジスタ１１２及びマルチプレクサ１１８の各出力を受
信し、これら二つの信号を加算して、累積動きベクトル
ＡＭＶを発生する。リミッタ１１４は、加算器１１３の
出力を受信し、累積動きベクトルＡＭＶが最大補正領域
を超過するときに、一定の値にリミッティングする。レ
ジスタ１１５は、図５に示すサンプリングクロックＡＣ
Ｋの発生時に、リミッタ１１４の出力を受信して貯蔵
し、これを第１、第２減衰器１１６、１１７及び比較器
１１９の各入力側に印加し、また、アドレス制御及びズ
ーム処理部１４に、累積動きベクトルＡＭＶとして出力
する。

【０１８５】パン識別信号ＰＩＤの状態、累積動きベク
トルＡＭＶの移動量の時間変化との関係、補償フィール
ド動きベクトルＣＦＭＶから累積動きベクトルＡＭＶが
発生される際の減衰係数の切換え過程については、上述
の図１４Ａ〜Ｃに示すものと同様に示される。

【０１８６】以上の構成に基づき、第２実施例について
の動作過程を説明する。尚、フィールド動きベクトルＦ
ＭＶを発生する過程は、上記の第１実施例の動作過程と
同様につき、その詳細な説明は省略する。

【０１８７】第１実施例の際に述べたように、映像安定
システムをハードウェアで具現する場合、停止した映像
データでは雑音成分によって若干の振れが検出される。
こうした現象は、映像データが、エッジ検出による２進
データに変換され処理されるため、雑音成分が最大相関
度Ｃｍａｘの周辺で影響を与えて少量の動きベクトルを
発生し、これがフィールド動きベクトルＦＭＶに含まれ
るようになり発生する。したがって、累積動きベクトル
発生部１３で、フィールド動きベクトルＦＭＶを累積し
て累積動きベクトルＡＭＶを発生すると、そのような誤
り動きベクトルが累積され、時間により不必要な連続し
た動きが発生するようになる。

【０１８８】停止画面におけるこのような問題点を取除
いて安定した映像を提供するために、第２実施例では、
フィールド動きベクトルＦＭＶに含まれた誤り動きベク
トルを抑制する。これは、微細な誤り動きベクトルが含
まれたフィールド動きベクトルＦＭＶを入力として、誤
りベクトル補償値だけ減少させたデータを出力するよう
にすることで、微細な誤り動きベクトルに該当するデー
タを、“０”にリセットするものである。それにより、
動きベクトルの雑音成分が抑制され、画面が安定して再
現される。

【０１８９】しかしながら、この場合、フィールド動き
ベクトルＦＭＶの微少な実際の振れ成分をも除去するこ
とになり、映像安定化システムの機能を低下させる可能
性もある。そこで、雑音成分を抑制しつつ、同時に映像
安定化システムの効率も満足させられるような処理のた
めに、次のような特性式が提案できる。Ｘｃ (ｎ) ＝Ｘ (ｎ) −Ｖｃ…Ｘ (ｎ) が正数で、Ｘ
(ｎ) ≧Ｖｃの場合Ｘｃ (ｎ) ＝０…………………Ｘ (ｎ) が正数で、Ｘ
(ｎ) ≦Ｖｃの場合Ｘｃ (ｎ) ＝Ｘ（ｎ）＋Ｖｃ…Ｘ (ｎ) が負数で、Ｘ
(ｎ) ≦−Ｖｃの場合Ｘｃ (ｎ) ＝０…………………Ｘ (ｎ) が負数で、Ｘ
(ｎ) ≧−Ｖｃの場合ここで、Ｘ (ｎ) は、現在のフィールド動きベクトルＦ
ＭＶ、Ｘｃ (ｎ) は、誤り動きベクトルが抑制された補
償フィールド動きベクトルＣＦＭＶ、Ｖｃは、最小有効
動きを示す平均誤りベクトル補償値をそれぞれ示す。

【０１９０】一般的に、平均誤りベクトル補償値Ｖｃ
は、信号処理の性能において重要な要素であり、以前累
積動きベクトルＰＡＭＶの大きさによる映像停止の有
無、及び、平均最大相関度差Ｃａｄによる雑音成分の影
響有無に応じて加重値を組合せて、適応的に範囲を可変
できるようにする。すなわち、以前累積動きベクトルＰ
ＡＭＶ及び平均最大相関度差Ｃａｄが小さく現れると、
ビデオカメラがほぼ停止されていることを意味するの
で、若干の動きに対応できるように、雑音成分を抑制す
るために誤りベクトル補償値を大きくする。一方、以前
累積動きベクトルＰＡＭＶ及び平均最大相関度差Ｃａｄ
がそれぞれ大きく現れると、ビデオカメラの動きが明ら
かなので、誤りベクトル補償値を小さくして、手振れ補
正誤りを最小化する。

【０１９１】図１８には、フィールド動きベクトルＦＭ
Ｖの微細な雑音を取り除くための構成例を示してある。
このようにしてフィールド動きベクトルＦＭＶに含まれ
た誤り動きベクトルを抑制すると、安定した映像データ
を得られることになる。第２実施例では、適応的にフィ
ールド動きベクトルＦＭＶの誤り動きベクトルを抑制す
るために、以前累積動きベクトルＰＡＭＶ及び平均最大
相関度差Ｃａｄによって誤りベクトル補償値を決定す
る。すなわち、以前累積動きベクトルＰＡＭＶ及び平均
最大相関度差Ｃａｄがそれぞれ小さく現れると、カメラ
がほとんど停止されていることを意味するので、雑音を
抑制するために平均誤りベクトル補償値Ｖｃを大きくす
る。一方、以前累積動きベクトルＰＡＭＶ及び平均最大
相関度差Ｃａｄがそれぞれ大きく現れると、カメラの動
きが明らかな状態なので、手振れ補正誤りを最小化する
ために、平均誤りベクトル補償値Ｖｃを小さくする。

【０１９２】具体的には、以前累積動きベクトルＰＡＭ
Ｖを受信する第１誤りベクトル補償決定部１３１が、以
前累積動きベクトルＰＡＭＶの最小有効動きを示す誤り
ベクトル補償値を与える。すなわち、第１誤りベクトル
補償決定部１３１は、図１６Ａに示したように、以前累
積動きベクトルＰＡＭＶの大きさに応じて第１誤りベク
トル補償値Ｃ１を与える。また、平均最大相関度差発生
部６５から出力される平均最大相関度差Ｃａｄを受信す
る第２誤りベクトル補償決定部１３２が、平均最大相関
度差Ｃａｄの最小有効動きを示す誤りベクトル補償値を
与える。すなわち、第２誤りベクトル補償決定部１３２
は、図１６Ｂに示したように、平均最大相関度差Ｃａｄ
の大きさに応じて第２誤りベクトル補償値Ｃ２を与え
る。つまり、前述のように、平均最大相関度差Ｃａｄが
“０”のとき最大０．５を有し、平均最大相関度差Ｃａ
ｄが徐々に増加するにつれて最小有効動きが減少し、平
均最大相関度差Ｃａｄが１０を越えると“０”になる。
このように発生される以前累積動きベクトルＰＡＭＶ及
び平均最大相関度差Ｃａｄに対する誤りベクトル補償値
を、それぞれＣ１及びＣ２とすれば、加算器１３３及び
除算器１３４で、Ｃ１及びＣ２を加算した後に“２”で
割って平均値を求める。この平均値が、誤りベクトル補
償値Ｖｃとなり、すなわち、該平均誤りベクトル補償値
Ｖｃは、 (Ｃ１＋Ｃ２) ／２によって求められる。

【０１９３】このようにして平均誤りベクトル補償値Ｖ
ｃが決定されると、上記の特性式により、微細な誤り動
きが抑制処理された補償フィールド動きベクトルＣＦＭ
Ｖを得ることができる。この微細な誤り動きを抑制処理
するために、減算器１３７は、受信されるフィールド動
きベクトルＸ (ｎ) と平均誤りベクトル補償値Ｖｃを減
算してＸ (ｎ) −Ｖｃ値を発生し、加算器１３８は、受
信されるフィールド動きベクトルＸ (ｎ) と平均誤りベ
クトル補償値Ｖｃを加算してＸ (ｎ) ＋Ｖｃ値を発生す
る。そして、減算器１３７及び加算器１３８の各出力
は、それぞれマルチプレクサ１３９の第１端子及び第２
端子に印加される。

【０１９４】一方、ＯＲゲート１４０は、減算器１３７
からの符号ビットＭＳＢ及び加算器１３８からの反転さ
れた符号ビットＭＳＢを受信して論理和し、ここで発生
される信号を、マルチプレクサ１３９のエネーブル信号
として印加する。すなわち、減算器１３７の符号ビット
ＭＳＢが“１”で、加算器１３８の符号ビットＭＳＢが
“０”の場合、すなわち、フィールド動きベクトルＦＭ
Ｖが正数で、大きさが平均誤りベクトル補償値Ｖｃより
小さい場合、又は、フィールド動きベクトルＦＭＶが負
数で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより大きい場合に
は、ＯＲゲート１４０は論理“ハイ”の信号を出力し、
この場合には、マルチプレクサ１３９がディスエーブル
され、補償フィールド動きベクトルＸｃ (ｎ) を“０”
として出力する。したがって、受信されるフィールド動
きベクトルＦＭＶが、小さい動きベクトル成分を有する
場合には、補償フィールド動きベクトルＣＦＭＶをリセ
ットさせて微細な誤り動きを抑制する。

【０１９５】このような状態を除いた場合には、ＯＲゲ
ート１４０が、マルチプレクサ１３９をエネーブルさせ
る。このとき、減算器１３７から出力される第１補償フ
ィールド動きベクトルＸ (ｎ) −Ｖｃの符号ビットＭＳ
Ｂが、マルチプレクサ１３９の選択信号として印加され
る。したがって、減算器１３７の出力論理により、マル
チプレクサ１３９は、受信されるフィールド動きベクト
ルＸ (ｎ) が正数で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃより
大きい場合には、第１端子に受信される第１補償フィー
ルド動きベクトルＸ (ｎ) −Ｖｃ値を補償フィールド動
きベクトルＣＦＭＶとして出力し、フィールド動きベク
トルＸ (ｎ) が負数で、平均誤りベクトル補償値Ｖｃよ
り小さい場合には、第２端子に受信される第２補償フィ
ールド動きベクトルＸ (ｎ) ＋Ｖｃを選択し、補償フィ
ールド動きベクトルＣＦＭＶとして出力する。結果的
に、出力される補償フィールド動きベクトルＣＦＭＶ
が、平均誤りベクトル補償値Ｖｃだけ減少した値で出力
されることによって、フィールド動きベクトルＦＭＶに
含まれる雑音成分の微細な動きベクトルを抑制すること
ができる。

【０１９６】そして、図１９に示すような累積動きベク
トル発生部１３が、上記のようにして発生される補償フ
ィールド動きベクトルＣＦＭＶを受信して、累積動きベ
クトルＡＭＶを発生する。このとき、補償フィールド動
きベクトルＣＦＭＶは、フィールド動きベクトルＦＭＶ
に含まれ得る誤り動きベクトルを取り除いたベクトルで
ある。したがって、フィールド動きベクトルＦＭＶに含
まれた微細な雑音成分が抑制されているので、累積動き
ベクトル発生部１３は、安定した動作で累積動きベクト
ルＡＭＶを発生できるようになる。この累積動きベクト
ル発生部１３の動作は、前述の通りである。

【０１９７】以上の結果、フィールド動きベクトルＦＭ
Ｖに含まれる微細な誤り動きは、フィールド動きベクト
ルＦＭＶの補償過程を通じて除去され、これによって、
累積動きベクトルＡＭＶは、信頼性の高い動きベクトル
成分の信号を、アドレス制御及びズーム処理部１４に供
給できる。したがって、アドレス制御及びズーム処理部
１４は、累積動きベクトルＡＭＶにより、フィールドメ
モリ１５に貯蔵されている映像データのアクセス位置を
正確に制御でき、また、フィールドメモリ１５に貯蔵さ
れている映像データを、補間による方法を用いて映像の
一定の部分を拡大して安定したズーム映像を具現するこ
とができる。

【０１９８】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明による映
像安定化システムでは、映像の不規則な現象に適応的に
対処して正確な動きベクトルを決定できる。すなわち、
手振れとパンを識別して減衰係数を切換え、映像特性の
判断及び加重値による適応的なシステムの制御、停止と
手振れ状態の判断による動きベクトルの雑音除去等が可
能となり、ビデオカメラやＶＣＲ、テレビジョンカメラ
等に最適である。また、本発明による映像安定化システ
ムは、純粋なハードウェアで具現可能なので、動作時間
の短縮及びシステムの集積化が一層容易に行えるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による映像安定化システムの第１実施例
を示す概略構成図。

【図２】図１に示す局部動きベクトル発生部の構成図。

【図３】図２に示す構成でエッジパターン整合を行うた
めの局部動き検出領域を示す説明図。

【図４】図３中の局部動きベクトル検出領域の画素配列
図。

【図５】第１実施例で使用されるタイミング信号の波形
図。

【図６】図２に示す以前フィールド動き検出領域貯蔵部
及びエッジパターン整合部の構成図。

【図７】図２に示す局部動き判断部の構成図。

【図８】図１に示すフィールド動きベクトル発生部の構
成図。

【図９】図８に示す加重値発生部の構成図。

【図１０】不安定な映像に対する相関度データと映像デ
ータの関係を示す特性図。

【図１１】Ａは、図９に示す回路における孤立度加重値
と孤立度との間の特性、Ｂは、図９に示す回路における
安定度加重値と安定度との間の特性をそれぞれ示す図。

【図１２】図８に示すフィールド動きベクトル決定部の
構成図。

【図１３】図１に示す累積動きベクトル発生部の構成
図。

【図１４】図１３に示す回路で累積動きベクトルが発生
される際の要部での波形図。

【図１５】図１に示す補償累積動きベクトル発生部の構
成図。

【図１６】Ａは、図１５に示す回路における第１誤りベ
クトル補償値と累積動きベクトルとの関係、Ｂは、図１
５に示す回路における第２誤りベクトル補償値と平均最
大相関度差との関係をそれぞれ示す図。

【図１７】本発明による映像安定化システムの第２実施
例を示す概略構成図。

【図１８】図１７に示す補償フィールド動きベクトル発
生部の構成図。

【図１９】図１７に示す累積動きベクトル発生部の構成
図。

【符号の説明】

１１局部動きベクトル発生部１２フィールド動きベクトル発生部１３累積動きベクトル発生部１４アドレス制御及びズーム処理部１５フィールドメモリ１６補償累積動きベクトル発生部１７補償フィールド動きベクトル発生部２１エッジ検出部２２以前フィールド動き検出領域貯蔵部２３エッジパターン整合部２４局部動き判断部６１加重値発生部６２フィールド動きベクトル決定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/30 11/04 Ｂ 9185−5ＣＤ 9185−5Ｃ特許法第30条第１項適用申請有り 1992年８月、ＩＥＥＥコンシューマーエレクトロニクスソサイエティ発行の「ＩＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＮＣＯＮＳＵＭＥＲＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＶＯＬＵＭＥ38 ＮＵＭＢＥＲ３」に発表

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィールド単位で映像データを貯蔵する
メモリと、受信される補償累積動きベクトルにより前記
メモリに貯蔵されている映像データの動きを補正する制
御部を備える映像安定化装置において、映像データを受信し、局部動き検出領域の単位で、以前
フィールドの基準ブロック映像データと現在のフィール
ドの比較ブロック映像データとをパターン整合して相関
度データを順次に発生し、これら相関度データを分析し
て、対応する局部動き検出領域の局部動きベクトル及び
統計的変数を順次に発生する手段と、前記局部動きベクトル及び統計的変数を受信し、局部動
きベクトルを分析して予め設定した割合に対応する局部
動きベクトルの加重値を発生し、統計的変数を分析して
信頼性を判断した後に、対応する局部動きベクトルに加
重値を与え、加重値が与えられた局部動きベクトルを平
均化してフィールド動きベクトルを発生する手段と、減衰手段を有してなり、前記フィールド動きベクトルを
受信し、そのフィールド動きベクトルを減衰手段から出
力される減衰した累積動きベクトルに累積して累積動き
ベクトルを発生する手段と、前記累積動きベクトルを受信し、受信された累積動きベ
クトルの大きさにより予め設定された割合に対応する誤
り動き補償値を適応的に発生し、累積動きベクトルを誤
り動き補償値だけ減少させる補償累積動きベクトルを発
生する補償累積動きベクトル発生手段と、を備えている
ことを特徴とする映像安定化装置。
【請求項２】局部動きベクトル及び統計的変数を発生
する手段は、映像データを分析し、フィールド単位の映像データを２
進エッジデータに変換するエッジ検出手段と、少なくとも２個の局部動き検出領域の基準ブロックデー
タの貯蔵手段を備えて２進エッジデータを受信し、局部
動き検出領域から基準ブロック位置の２進エッジデータ
を抽出して順次に貯蔵する手段と、エッジ検出手段から出力される現在のフィールドの２進
エッジデータをブロック単位で抽出し、取出された比較
ブロックデータと前記貯蔵手段から出力される以前フィ
ールドの基準ブロックデータのエッジパターンとを整合
させ、対応する局部動き検出領域の相関度データを順次
に発生するエッジパターン整合手段と、前記相関度データを分析して対応する局部動き検出領域
の最大相関度値を有する位置情報を局部動きベクトルに
決定すると共に、少なくとも、最大相関度、第２最大相
関度、最大相関度差、平均相関度、及び平均最大相関度
差を統計的変数として発生する局部動き判断手段と、か
ら構成される請求項１記載の映像安定化装置。
【請求項３】フィールド動きベクトルを発生する手段
は、統計的変数を受信し、局部動き検出領域の単位で統計的
変数を予め設定したしきい値と比較して、映像データの
信頼性を低下させる非正常条件の発生有無を判断する信
頼性判断手段と、局部動きベクトルを分析して予め設定した割合に対応す
る局部動きベクトルの加重値を発生し、前記非正常条件
を示す信号の受信時に、対応する局部動きベクトルの加
重値の出力を停止する加重値発生手段と、局部動きベクトルにそれぞれ対応する加重値を与え、そ
れら加重値が与えられた局部動きベクトルを平均化して
フィールド動きベクトルを発生するフィールド動き決定
手段と、から構成される請求項２記載の映像安定化装
置。
【請求項４】局部動き判断手段は、受信される相関度データと対応する局部動き検出領域の
最大相関度とを比較して、相関度データが大きいときに
は第１比較信号を発生する比較手段と、受信される相関
度データ及び前記比較手段の出力を受信し、第１比較信
号の受信時に受信される相関度データを最大相関度とし
て発生する手段と、該最大相関度発生手段及び前記比較
手段の各出力を受信し、第１比較信号の受信時に以前の
最大相関度を第２最大相関度として発生する手段と、最
大相関度と第２最大相関度との差から最大相関度差を発
生する手段と、受信される相関度データを以前の相関度
データと加算し、加算された相関度データを候補動きベ
クトルの数で割って平均相関度を発生する手段と、から
なり、対応する局部動き検出領域の統計的変数を発生す
る手段、及びアドレスクロック及び前記比較手段の出力
を受信し、該アドレスクロックを計数して受信される相
関度データの位置値を発生し、第１比較信号の受信時に
受信される相関度データの位置値を該当局部動き検出領
域の局部動きベクトルとして発生する局部動きベクトル
検出手段から構成される請求項３記載の映像安定化装
置。
【請求項５】加重値信号発生手段は、局部動きベクトル及び平均局部動きベクトルを受信し、
二つの動きベクトルの差によって孤立度を計算し、計算
された孤立度により予め設定された割合で孤立度が大き
いときには加重値を小さく与え、孤立度が小さいときに
は加重値を大きく与えて適応的に孤立度加重値信号を発
生する手段と、局部動きベクトル及び以前フィールド動きベクトルを受
信し、二つの動きベクトルの差によって安定度を計算
し、計算された安定度により予め設定された割合で安定
度が大きいときには加重値を小さく与え、安定度が小さ
いときには加重値を大きく与えて適応的に安定度加重値
信号を発生する手段と、前記孤立度加重値信号及び安定度加重値信号を受信する
と共に、信頼性判断手段の出力を制御信号として受信
し、受信される二つの加重値を平均化して対応する局部
動きベクトルの加重値信号を発生する手段と、を備えて
なる請求項４記載の映像安定化装置。
【請求項６】フィールド動き決定手段は、順次に受信される局部動きベクトルとそれぞれ対応する
加重値とを乗算して加重値が与えられた局部動きベクト
ルを発生する手段と、前記加重値を加算する手段と、前記加重値が与えられた局部動きベクトルを加算し、そ
の加算された局部動きベクトルを前記加算された加重値
で割ってフィールド動きベクトルを発生する手段と、か
ら構成される請求項５記載の映像安定化装置。
【請求項７】累積動きベクトルを発生する手段は、以前累積動きベクトルを入力として第１減衰係数で減衰
する手段と、前記以前累積動きベクトルを入力として第１減衰係数よ
り小さい値を有する第２減衰係数で減衰する手段と、フィールド動きベクトルを受信し、受信されたフィール
ド動きベクトルを分析して所定のフレーム以上の同一方
向の動きベクトルが発生されるとき、パンとみなしてパ
ン識別信号信号を発生するパン識別手段と、前記第１減衰係数での減衰手段及び第２減衰係数での減
衰手段の各出力を受信して選択的に出力するようにさ
れ、前記パン識別信号を選択信号として受信し、パン識
別信号の受信時には、前記第２減衰係数での減衰手段の
出力を選択する手段と、この選択手段の出力及び前記フィールド動きベクトルを
受信し、二つの信号を加算して累積動きベクトルを発生
する手段と、を備えている請求項６記載の映像安定化装
置。
【請求項８】補償累積動きベクトルを発生する手段
は、累積動きベクトルを受信し、受信された累積動きベクト
ルの大きさを検査して大きさにより、予め設定された割
合で小さい大きさを有するときには誤り動き補償値を大
きくし、大きい大きさを有するときには誤り動き補償値
を小さくして適応的に誤り動き補償値を発生する手段
と、前記誤り動き補償値及び累積動きベクトルを受信し、受
信された累積動きベクトルと誤り動き補償値を減算して
第１補償累積動きベクトルを発生する手段と、前記誤り動き補償値及び累積動きベクトルを受信し、受
信された累積動きベクトルと誤り動き補償値を加算して
第２補償累積動きベクトルを発生する手段と、前記誤り動き補償値と累積動きベクトルの大きさを比較
し、該累積動きベクトルが正数で誤り動き補償値より大
きいと第１補償累積動きベクトルを選択出力し、累積動
きベクトルが正数で誤り動き補償値より小さいと補償累
積動きベクトル値をリセットさせ、累積動きベクトルが
負数で誤り動き補償値より小さいと第２補償累積動きベ
クトルを選択出力し、累積動きベクトルが負数で誤り動
き補償値より大きいと補償累積動きベクトルをリセット
させる手段と、から構成される請求項７記載の映像安定
化装置。
【請求項９】補償累積動きベクトルを発生する手段
は、累積動きベクトルを受信し、受信された累積動きベクト
ルの大きさを検査して大きさにより、予め設定された割
合で小さい大きさを有するときには誤り動き補償値を大
きくし、大きい大きさを有するときには誤り動き補償値
を小さくして適応的に第１誤り動き補償値を発生する手
段と、各局部動き検出領域から発生される最大相関度差を受信
して１フィールドの平均最大相関度差を発生する手段を
備え、平均最大相関度差の大きさを検査して大きさによ
り、予め設定された割合で小さい大きさを有するときに
は誤り動き補償値を大きくし、大きい大きさを有すると
きには誤り動き補償値を小さくして適応的に第２誤り動
き補償値を発生する手段と、前記第１誤り動き補償値及び第２誤り動き補償値を平均
化して誤り動き補償値を発生する手段と、前記平均化した誤り動き補償値及び累積動きベクトルを
受信し、受信された累積動きベクトルと誤り動き補償値
を減算して第１補償累積動きベクトルを発生する手段
と、前記平均化した誤り動き補償値及び累積動きベクトルを
受信し、受信された累積動きベクトルと誤り動き補償値
を加算して第２補償累積動きベクトルを発生する手段
と、前記誤り動き補償値と累積動きベクトルの大きさを比較
し、該累積動きベクトルが正数で誤り動き補償値より大
きいと第１補償累積動きベクトルを選択出力し、累積動
きベクトルが正数で誤り動き補償値より小さいと補償累
積動きベクトル値をリセットさせ、累積動きベクトルが
負数で誤り動き補償値より小さいと第２補償累積動きベ
クトルを選択出力し、累積動きベクトルが負数で誤り動
き補償値より大きいと補償累積動きベクトルをリセット
させる手段と、から構成される請求項７記載の映像安定
化装置。
【請求項１０】フィールド単位で映像データを貯蔵す
るメモリと、受信される累積動きベクトルにより前記メ
モリに貯蔵されている映像データの動きを補正する制御
部を備える映像安定化装置において、映像データを受信し、局部動き検出領域の単位で、以前
フィールドの基準ブロック映像データと現在のフィール
ドの比較ブロック映像データとをパターン整合して相関
度データを順次に発生し、これら相関度データを分析し
て、対応する局部動き検出領域の局部動きベクトル及び
統計的変数を順次に発生する手段と、前記局部動きベクトル及び統計的変数を受信し、受信さ
れた局部動きベクトルを分析して予め設定された割合に
対応する局部動きベクトルの加重値を発生し、統計的変
数を分析して信頼性を判断した後に、対応する局部動き
ベクトルに加重値を与え、加重値が与えられた局部動き
ベクトルを平均化してフィールド動きベクトルを発生す
る手段と、前記フィールド動きベクトル及び以前累積動きベクトル
を受信し、以前累積動きベクトルの大きさにより予め設
定された割合に対応する誤り動き補償値を適応的に発生
し、フィールド動きベクトルを誤り動き補償値だけ減少
させ誤検出動きが抑制される補償フィールド動きベクト
ルを発生する手段と、減衰手段を有してなり、前記補償フィールド動きベクト
ルを受信し、減衰手段から出力される以前累積動きベク
トルと受信される補償フィールド動きベクトルとを累積
して累積動きベクトルを発生する手段と、を備えている
ことを特徴とする映像安定化装置。
【請求項１１】局部動きベクトル及び統計的変数を発
生する手段は、映像データを分析してフィールド単位の映像データを２
進エッジデータに変換するエッジ検出手段と、少なくとも２個の局部動き検出領域の基準ブロックデー
タの貯蔵手段を備え、前記２進エッジデータを受信し、
局部動き検出領域から基準ブロック位置の２進エッジデ
ータを抽出して順次に貯蔵する手段と、エッジ検出手段から出力される現在のフィールドの２進
エッジデータをブロック単位で抽出し、取出された比較
ブロックデータと前記貯蔵手段から出力される以前フィ
ールドの基準ブロックデータのエッジパターンとを整合
させ、対応する局部動き検出領域の相関度データを順次
に発生するエッジパターン整合手段と、前記相関度データを分析して対応する局部動き検出領域
の最大相関度値を有する位置情報を局部動きベクトルに
決定すると共に、少なくとも、最大相関度、第２最大相
関度、最大相関度差、平均相関度、及び平均最大相関度
差を統計的変数として発生する局部動き判断手段と、か
ら構成される請求項１０記載の映像安定化装置。
【請求項１２】フィールド動きベクトルを発生する手
段は、統計的変数を受信し、受信された局部動き検出領域の単
位で統計的変数を予め設定したしきい値と比較して、映
像データの信頼性を低下させる非正常条件の発生有無を
判断する信頼性判断手段と、局部動きベクトルを分析して予め設定した割合に対応す
る局部動きベクトルの加重値を発生し、前記非正常条件
を示す信号の受信時に、対応する局部動きベクトルの加
重値の出力を停止する加重値発生手段と、局部動きベクトルにそれぞれ対応する加重値を与え、そ
れら加重値が与えられる局部動きベクトルを平均化して
フィールド動きベクトルを発生するフィールド動き決定
手段と、から構成される請求項１１記載の映像安定化装
置。
【請求項１３】局部動き判断手段は、受信される相関度データと対応する局部動き検出領域の
最大相関度とを比較して、相関度データが大きいときに
は第１比較信号を発生する比較手段と、受信される相関
度データ及び前記比較手段の出力を受信し、第１比較信
号の受信時に受信される相関度データを最大相関度とし
て発生する手段と、該最大相関度発生手段及び前記比較
手段の各出力を受信し、第１比較信号の受信時に以前の
最大相関度を第２最大相関度として発生する手段と、最
大相関度と第２最大相関度との差から最大相関度差を発
生する手段と、受信される相関度データを以前の相関度
データと加算し、加算された相関度データを候補動きベ
クトルの数で割って平均相関度を発生する手段と、から
なり、対応する局部動き検出領域の統計的変数を発生す
る手段、及びアドレスクロック及び前記比較手段の出力
を受信し、該アドレスクロックを計数して受信される相
関度データの位置値を発生し、第１比較信号の受信時に
受信される相関度データの位置値を該当局部動き検出領
域の局部動きベクトルとして発生する局部動きベクトル
検出手段から構成される請求項１２記載の映像安定化装
置。
【請求項１４】信頼性判断手段は、平均相関度と低いコントラストの基準値である第１しき
い値とを比較し、該平均相関度が第１しきい値より小さ
いときには非正常信号を発生する第１比較手段と、最大相関度と平均相関度を減算して差信号を発生し、該
差信号と動く物体を判断するための基準値である第２し
きい値とを比較して、差信号が第２しきい値より小さい
ときには非正常信号を発生する第２比較手段と、最大相関度と第２最大相関度を減算して差信号を発生
し、該差信号と反復的な映像を判断するための基準値で
ある第３しきい値とを比較して、差信号が第３しきい値
より小さいときには非正常信号を発生する第３比較手段
と、から構成される請求項１３記載の映像安定化装置。
【請求項１５】加重値信号発生手段は、局部動きベクトル及び平均局部動きベクトルを受信し、
二つの動きベクトルの差によって孤立度を計算し、計算
された孤立度により予め設定された割合で孤立度が大き
いときには加重値を小さく与え、孤立度が小さいときに
は加重値を大きく与えて適応的に孤立度加重値信号を発
生する手段と、局部動きベクトル及び以前フィールド動きベクトルを受
信し、二つの動きベクトルの差によって安定度を計算
し、計算された安定度により予め設定された割合で安定
度が大きいときには加重値を小さく与え、安定度が小さ
いときには加重値を大きく与えて適応的に安定度加重値
信号を発生する手段と、前記孤立度加重値信号及び安定度加重値信号を受信する
と共に、信頼性判断手段の出力を制御信号として受信
し、受信される二つの加重値を平均化して対応する局部
動きベクトルの加重値信号を発生する手段と、を備えて
なる請求項１４記載の映像安定化装置。
【請求項１６】フィールド動き決定手段は、順次に受信される局部動きベクトルとそれぞれ対応する
加重値とを乗算して加重値が与えられる局部動きベクト
ルを発生する手段と、前記加重値を加算する手段と、前記加重値が与えられた局部動きベクトルを加算し、そ
の加算された局部動きベクトルを前記加算された加重値
で割ってフィールド動きベクトルを発生する手段と、か
ら構成される請求項１５記載の映像安定化装置。
【請求項１７】補償フィールド動きベクトルを発生す
る手段は、以前累積動きベクトルを受信し、受信された以前累積動
きベクトルの大きさを検査して大きさにより予め設定さ
れた割合で、小さい大きさを有するときには誤り動き補
償値を大きくし、大きい大きさを有するときには誤り動
き補償値を小さくして適応的に誤り動き補償値を発生す
る手段と、前記誤り動き補償値及びフィールド動きベクトルを受信
し、受信されたフィールド動きベクトルと誤り動き補償
値を減算して第１補償フィールド動きベクトルを発生す
る手段と、前記誤り動き補償値及びフィールド動きベクトルを受信
し、受信されたフィールド動きベクトルと誤り動き補償
値を加算して第２補償フィールド動きベクトルを発生す
る手段と、前記誤り動き補償値とフィールド動きベクトルの大きさ
を比較し、該フィールド動きベクトルが正数で誤り動き
補償値より大きいと第１補償フィールド動きベクトルを
選択出力し、フィールド動きベクトルが正数で誤り動き
補償値より小さいと補償フィールド動きベクトル値をリ
セットさせ、フィールド動きベクトルが負数で誤り動き
補償値より小さいと第２補償フィールド動きベクトルを
選択出力し、フィールド動きベクトルが負数で誤り動き
補償値より大きいと補償フィールド動きベクトルをリセ
ットさせる手段と、から構成される請求項１６記載の映
像安定化装置。
【請求項１８】補償フィールド動きベクトルを発生す
る手段は、以前累積動きベクトルを受信し、受信された以前累積動
きベクトルの大きさを検査して大きさにより予め設定さ
れた割合で、小さい大きさを有するときには誤り動き補
償値を大きくし、大きい大きさを有するときには誤り動
き補償値を小さくして適応的に第１誤り動き補償値を発
生する手段と、各局部動き検出領域から発生される最大相関度差を受信
して１フィールドの平均最大相関度差を発生する手段を
備え、平均最大相関度差の大きさを検査してその大きさ
により予め設定された割合で小さい大きさを有するとき
には誤り動き補償値を大きくし、大きい大きさを有する
ときには誤り動き補償値を小さくして適応的に第２誤り
動き補償値を発生する手段と、前記第１誤り動き補償値及び前記第２誤り動き補償値を
平均化して誤り動き補償値を発生する手段と、前記平均化した誤り動き補償値とフィールド動きベクト
ルを受信し、受信されたフィールド動きベクトルと誤り
動き補償値を減算して第１補償フィールド動きベクトル
を発生する手段と、前記平均化した誤り動き補償値とフィールド動きベクト
ルを受信し、受信されたフィールド動きベクトルと誤り
動き補償値を加算して第２補償フィールド動きベクトル
を発生する手段と、前記誤り動き補償値とフィールド動きベクトルの大きさ
を比較し、該フィールド動きベクトルが正数で誤り動き
補償値より大きいと第１補償フィールド動きベクトルを
選択出力し、フィールド動きベクトルが正数で誤り動き
補償値より小さいと補償フィールド動きベクトルの値を
リセットさせ、フィールド動きベクトルが負数で誤り動
き補償値より小さいと第２補償フィールド動きベクトル
を選択出力し、フィールド動きベクトルが負数で誤り動
き補償値より大きいと補償フィールド動きベクトルをリ
セットさせる手段と、から構成される請求項１６記載の
映像安定化装置。
【請求項１９】累積動きベクトルを発生する手段は、以前累積動きベクトルを入力として第１減衰係数で減衰
する手段と、前記以前累積動きベクトルを入力として前記第１減衰係
数より小さい値を有する第２減衰係数で減衰する手段
と、フィールド動きベクトルと相関度データを受信し、受信
されたフィールド動きベクトル及び相関度データを分析
して所定のフレーム以上の同一方向の動きベクトルが発
生されるとき、パンとみなしてパン識別信号を発生する
パン識別手段と、前記第１減衰係数での減衰手段及び第２減衰係数での減
衰手段の各出力を受信して選択的に出力するようにさ
れ、前記パン識別信号を選択信号として受信し、パン識
別信号の受信時には、前記第２減衰係数での減衰手段の
出力を選択する手段と、この選択手段の出力及び前記補償フィールド動きベクト
ルを受信し、二つの信号を加算して累積動きベクトルを
発生する手段と、を備えている請求項１８記載の映像安
定化装置。
【請求項２０】累積動きベクトルを発生する手段は、以前累積動きベクトルを入力として第１減衰係数で減衰
する手段と、前記以前累積動きベクトルを入力として前記第１減衰係
数より小さい値を有する第２減衰係数で減衰する手段
と、フィールド動きベクトルと相関度データを受信し、受信
されたフィールド動きベクトル及び相関度データを分析
して所定のフレーム以上の同一方向の動きベクトルが発
生されるとき、パンとみなしてパン識別信号を発生する
パン識別手段と、前記第１減衰係数での減衰手段及び第２減衰係数での減
衰手段の各出力を受信して選択的に出力するようにさ
れ、前記パン識別信号を選択信号として受信し、パン識
別信号の受信時には、前記第２減衰係数での減衰手段の
出力を選択する手段と、この選択手段の出力及び前記補償フィールド動きベクト
ルを受信し、二つの信号を加算して累積動きベクトルを
発生する手段と、この加算手段の出力側に設けられ、累積動きベクトルが
動きベクトルの最大補正領域を超過するときに該累積動
きベクトルを一定の値に維持させるリミッタと、を備え
ている請求項１８記載の映像安定化装置。
【請求項２１】フィールド単位で映像データを貯蔵す
るメモリと、受信される補償累積動きベクトルにより前
記メモリに貯蔵されている映像データの動きを補正する
制御部を備えるディジタル映像安定化システムの適応形
動きベクトルの決定方法において、受信されるフィールド単位の映像データを、２進エッジ
データに変換する過程と、前記２進エッジデータを受信して局部動き検出領域の基
準ブロックデータを取出し、対応する基準データの貯蔵
領域に順次に貯蔵する過程と、前記変換される現在のフィールドの２進エッジデータを
比較ブロックデータとして受信し、対応する局部動き検
出領域の基準ブロックデータとパターン整合して局部動
き検出領域単位の相関度データを順次に発生する過程
と、この順次に受信される相関度データを分析して該当する
局部動き検出領域の統計的変数及び局部動きベクトルを
発生し、前記局部動き領域の探索終了信号の受信時にリ
セットを行う過程と、受信される局部動きベクトル及び統計的変数を順次に貯
蔵する過程と、フィールドの探索終了信号を受信するときに貯蔵されて
いる局部動きベクトルを順次に検査して孤立度及び安定
度の加重値信号を発生し、統計的変数を順次に分析して
映像データの状態を分析し、前記加重値信号の出力を制
御する過程と、順次に受信される局部動きベクトルと対応する加重値信
号を乗算し、これをフィールド周期で平均化してフィー
ルド動きベクトルを発生する過程と、以前累積動きベクトルを予め設定された割合で減衰し、
減衰した以前累積動きベクトルとフィールド動きベクト
ルを加算して累積動きベクトルを発生する過程と、累積動きベクトルの大きさを分析して予め設定された割
合により誤り動き補償値を発生し、この誤り動き補償値
で累積動きベクトルを減少させ誤り動きベクトルを抑制
する補償累積動きベクトルを発生する過程と、を含んで
なることを特徴とする映像安定化方法。
【請求項２２】フィールド単位で映像データを貯蔵す
るメモリと、受信される累積動きベクトルにより前記メ
モリに貯蔵されている映像データの動きを補正する制御
部を備えるディジタル映像安定化システムの適応形動き
ベクトルの決定方法において、受信されるフィールド単位の映像データを、２進エッジ
データに変換する過程と、前記２進エッジデータを受信して局部動き検出領域の基
準ブロックデータを抽出し、対応する基準データの貯蔵
領域に順次に貯蔵する過程と、前記変換される現在のフィールドの２進エッジデータを
比較ブロックデータとして受信し、対応する局部動き検
出領域の基準ブロックデータとパターン整合して局部動
き検出領域単位の相関度データを順次に発生する過程
と、この順次に受信される相関度データを分析して該当する
局部動き検出領域の統計的変数及び局部動きベクトルを
発生し、前記局部動き領域の探索終了信号を受信すると
きにリセットを行う過程と、受信される局部動きベクトル及び統計的変数を順次に貯
蔵する過程と、フィールドの探索終了信号の受信時に貯蔵されている局
部動きベクトルを順次に検査して孤立度及び安定度の加
重値信号を発生し、統計的変数を順次に分析して映像デ
ータの状態を分析して加重値信号の出力を制御する過程
と、順次に受信される局部動きベクトルと対応する加重値信
号を乗算し、これをフィールド周期で平均化してフィー
ルド動きベクトルを発生する過程と、以前累積動きベクトルの大きさを分析して予め設定され
た割合によって誤り動き補償値を発生し、該誤り動き補
償値でフィールド動きベクトルを減少させて誤り動きベ
クトルを抑制する補償フィールド動きベクトルを発生す
る過程と、以前累積動きベクトルを予め設定された割合で減衰し、
減衰した以前累積動きベクトルと補償フィールド動きベ
クトルを加算して累積動きベクトルを発生する過程と、
を含んでなることを特徴とする映像安定化方法。