JPH0750841A - Motion vector detector and its method - Google Patents

Motion vector detector and its method

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JPH0750841A
JPH0750841A JP5214866A JP21486693A JPH0750841A JP H0750841 A JPH0750841 A JP H0750841A JP 5214866 A JP5214866 A JP 5214866A JP 21486693 A JP21486693 A JP 21486693A JP H0750841 A JPH0750841 A JP H0750841A
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JP
Japan
Prior art keywords
motion vector
unit
section
coding
procedure
Prior art date
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Pending
Application number
JP5214866A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Horikoshi
宏樹 堀越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0750841A publication Critical patent/JPH0750841A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect an optimum motion vector by selecting the vector retrieval method in response to a monitor result of a monitor means so as to execute detection processing of the motion vector. CONSTITUTION:Picture element data and prediction data are inputted to a coding mode selection section 201 to compare the energy between the picture element value and a difference of the picture element and the predicted value and selects a coding mode according to coding mode control from a picture coding control section 214 and the compound result. The control section 214 discriminates a significant block, a quantization section 204 applies variable length coding to a quantized DCT coefficient and the result is outputted to a buffer section 206, in which the result is stored. The storage quantity is outputted to a motion vector detection section 211 and read from a frame memory section 210 by using the vicinity of the processing micro block position of a current frame as a retrieval area. The retrieval procedure is selected depending on the data storage quantity of the buffer section 206 to detect a motion vector. An optimum motion vector is detected by using the optimum procedure in response to the storage quantity.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は動きベクトル検出装置及
びその方法に係わり、例えば、動画像情報の圧縮符号化
方式である動き補償フレーム間符号化に関するものであ
り、特に、動きベクトルの検出手順に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting apparatus and method, and more particularly, to motion compensation interframe coding which is a compression coding method of moving image information, and more particularly to a motion vector detecting procedure. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】先ず、動画像情報の圧縮符号化に用いら
れる動き補償フレーム間符号化の原理について簡単に説
明する。
2. Description of the Related Art First, the principle of motion compensation interframe coding used for compression coding of moving image information will be briefly described.

【0003】フレーム間で物体に動きがあった場合に
は、前符号化フレーム(参照フレーム)の同位置ではな
く、物体の動き分だけ離れたところに符号化処理部分
(マクロブロック)と似通った構造が存在することにな
る。そこで、図4に示すように、前フレームと現フレー
ムとから物体の動きベクトルを推定して、似通ったブロ
ックとの差分とその動きベクトルを符号化する。
When an object moves between frames, it is similar to the coding processing part (macroblock) not at the same position as the previous coded frame (reference frame) but at a position separated by the motion of the object. Structure will exist. Therefore, as shown in FIG. 4, the motion vector of the object is estimated from the previous frame and the current frame, and the difference with the similar block and the motion vector are encoded.

【0004】動き補償フレーム間符号化における予測誤
差値は、単純フレーム間符号化における予測誤差値より
も小さな値を示すので、動きの大きな画像に対しても効
率のよい符号化が可能になる。
Since the prediction error value in motion-compensated interframe coding is smaller than the prediction error value in simple interframe coding, efficient coding is possible even for images with large motion.

【0005】例えば、CCITT勧告H.261におい
ては、16画素×16画素のマクロブロックに対して、
48画素×48画素の動きベクトル検索領域を用い、動
きベクトルの水平成分と垂直成分は、それぞれ+/−1
5以内の整数と規定されている。
For example, CCITT Recommendation H.264. In the H.261, for a macroblock of 16 pixels x 16 pixels,
A motion vector search area of 48 pixels x 48 pixels is used, and the horizontal and vertical components of the motion vector are +/- 1
It is defined as an integer within 5.

【0006】動きベクトルの検出は、現フレームの処理
ブロックと参照フレームの予測ブロックについて、対応
する画素間の差分絶対値和(あるいは差分自乗和)を算
出し、最小値をとるベクトルを動きベクトルと推定す
る。この手順としては、参照フレームの検索領域内のす
べてのブロックパターンについて差分絶対値和演算を施
すフルサーチ手順と、図5に例を示す3ステップサーチ
手順などの簡易手順が一般的である。
To detect a motion vector, the sum of absolute differences (or the sum of squared differences) between corresponding pixels is calculated for the processing block of the current frame and the prediction block of the reference frame, and the vector having the minimum value is defined as the motion vector. presume. As this procedure, a full search procedure for performing the sum of absolute difference calculation for all block patterns in the search area of the reference frame and a simple procedure such as a three-step search procedure shown in FIG. 5 are general.

【0007】3ステップ手順とは、検索領域内のすべて
のブロックについて差分絶対値和演算を行うのではな
く、3段階の手順で簡易的に動きベクトルを検出するも
のである。すなわち、先ず、同位置ブロック(X)と同
位置ブロックから8画素離れた4個のブロック(A1〜
A4)について演算を行い、最小値となるブロック(A
4)を得る。続いて、そのブロック(A4)とそのブロ
ックから4画素離れた4個のブロック(B1〜B4)に
ついて演算を行い、最小値となるブロック(B1)を得
る。
The three-step procedure is a method of simply detecting a motion vector by a three-step procedure rather than performing a sum of absolute difference calculation for all blocks in the search area. That is, first, the same position block (X) and four blocks (A1 to
A4) is calculated, and the block with the minimum value (A
4) is obtained. Then, the block (A4) and four blocks (B1 to B4) four pixels away from the block are calculated to obtain the block (B1) having the minimum value.

【0008】次いで、そのブロック(B1)とそのブロ
ックから2画素離れた4個のブロック(C1〜C4)に
ついて演算を行い、最小値となるブロック(C1)に対
するベクトルを動きベクトルとする。
Next, the block (B1) and the four blocks (C1 to C4) two pixels away from the block are calculated, and the vector for the block (C1) having the minimum value is set as the motion vector.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ここで、一般的に、ブ
ロック画素間の差分絶対値和演算は、その他の画像符号
化処理と比較して多大な演算量を必要とする。このた
め、フルサーチ手順においては、検出が確実である反
面、動きベクトル算出のための総演算量が莫大なものと
なるので、通信などでリアルタイム処理が必要な場合な
どでは、伝送速度が処理速度を上回ってしまうことがあ
った。
Generally, the difference absolute value sum operation between block pixels requires a large amount of operation as compared with other image encoding processing. Therefore, in the full search procedure, although the detection is reliable, the total amount of calculation for calculating the motion vector becomes enormous. Sometimes exceeded.

【0010】これにより、画像のフレームレートが頭打
ちになり、スムーズな(動きの滑らかな)動画像通信の
妨げになる場合があった。また、変化が小さい入力画像
に対してはフルサーチは効率的とは言いがたい。
As a result, the frame rate of the image may reach a ceiling, and smooth (moving smoothly) moving image communication may be hindered. Also, it is hard to say that full search is efficient for input images with small changes.

【0011】一方、3ステップサーチ手順においては、
演算量は激減するものの、例えば最初の1ステップ目に
誤ったブロックが選択されてしまうと以降復帰できない
ために最適なサーチができなくなる(誤った動きベクト
ル検出をしてしまう)恐れがあり、特に変化の激しい入
力画像に対しては危険が伴う問題があった。
On the other hand, in the three-step search procedure,
Although the amount of calculation is drastically reduced, for example, if an incorrect block is selected in the first step, it may not be possible to return to the optimum search (erroneous motion vector detection may occur). There has been a problem that there is a danger with respect to an input image that changes rapidly.

【0012】本発明は上述の問題点にかんがみ、画像の
フレームレートの向上を妨げることなく、最適な動きベ
クトルの検出を行うことができるようにすることを目的
とする。
In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to make it possible to detect an optimum motion vector without hindering the improvement of the frame rate of an image.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の動きベクトル検
出装置は、参照フレームの検索領域に対する処理ブロッ
クの動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置であ
って、画像情報の符号量を監視する監視手段と、上記監
視手段の監視結果に応じてベクトル検索方法を切り換え
て動きベクトル検出処理を行う動き検出手段とを具備し
ている。
A motion vector detecting device of the present invention is a motion vector detecting device for detecting a motion vector of a processing block with respect to a search area of a reference frame, and monitoring means for monitoring a code amount of image information. And a motion detecting means for performing a motion vector detecting process by switching the vector search method according to the monitoring result of the monitoring means.

【0014】また、本発明の動きベクトル検出方法は、
参照フレームの検索領域に対する処理ブロックの動きベ
クトルを検出する動きベクトル検出方法であって、画像
情報の符号量を監視する監視工程と、上記監視工程で得
た監視結果に応じて動きベクトル検索手順を切り換えて
動きベクトル検出処理を行う動き検出工程とを備えてい
る。
The motion vector detecting method of the present invention is
A motion vector detecting method for detecting a motion vector of a processing block with respect to a search area of a reference frame, comprising a monitoring step of monitoring a code amount of image information, and a motion vector searching procedure according to a monitoring result obtained in the monitoring step. And a motion detecting step of performing a motion vector detecting process by switching.

【0015】[0015]

【作用】本発明は上記技術手段よりなるので、動画像情
報の符号量に応じて動きベクトル検出の検索方法の切り
換えが行われるので、効率的、かつ効果的な動画像符号
化処理が可能となる。
Since the present invention comprises the above technical means, the search method of motion vector detection is switched according to the code amount of the moving image information, so that efficient and effective moving image coding processing is possible. Become.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の動きベクトル検出装置及びそ
の方法の一実施例を図面を参照して説明する。図1は、
本実施例における動きベクトル検出方式を採用した動画
像符号化装置の構成例を示す概略ブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the motion vector detecting apparatus and method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
It is a schematic block diagram which shows the structural example of the moving image coding apparatus which employ | adopted the motion vector detection system in a present Example.

【0017】図1において、201は符号化モード選択
部であり、入力された画素値データと、参照フレーム
(前フレーム)からの予測値データと、入力画素値デー
タの差分値(予測誤差)との間のエネルギー比較結果
と、画像符号化制御部214の指示により、マクロブロ
ック単位で入力された画素値データに対してフレーム間
差分値(予測誤差値)を符号化する(INTERモー
ド)か、入力画素値をそのまま符号化する(INTRA
モード)かを選択する。そして、INTRAモードを選
択した場合は入力画素値を出力し、INTERモードを
選択した場合には予測誤差値を出力する。
In FIG. 1, reference numeral 201 denotes an encoding mode selection unit, which inputs pixel value data, prediction value data from a reference frame (previous frame), and a difference value (prediction error) between input pixel value data. The inter-frame difference value (prediction error value) with respect to the pixel value data input in macroblock units according to the energy comparison result between the two and the instruction of the image encoding control unit 214 (INTER mode), Input pixel values are encoded as they are (INTRA
Mode). Then, when the INTRA mode is selected, the input pixel value is output, and when the INTER mode is selected, the prediction error value is output.

【0018】202は減算部であり、入力画素値データ
と参照データとの減算処理を行う。203はDCT部で
あり、入力された画素値データに対し直交変換の一種で
あるDCT(離散コサイン変換)処理を行う。204は
量子化部であり、画像符号化制御部214からの指示に
より量子化ステップサイズを選択し、入力されたDCT
係数データを量子化する。
Reference numeral 202 denotes a subtraction unit, which performs a subtraction process on the input pixel value data and the reference data. A DCT unit 203 performs a DCT (discrete cosine transform) process, which is a kind of orthogonal transform, on the input pixel value data. A quantization unit 204 selects a quantization step size according to an instruction from the image coding control unit 214, and inputs the DCT.
Quantize coefficient data.

【0019】205は可変長符号化部であり、量子化さ
れたDCT係数データに対して可変長符号化を行う。2
06は送信バッファー部である。また、207は逆量子
化部であり、量子化されたDCT係数データを逆量子化
する。208はIDCT部であり、入力されたDCT係
数データのIDCT(逆離散コサイン変換)処理を行
う。
Reference numeral 205 denotes a variable length coding unit, which performs variable length coding on the quantized DCT coefficient data. Two
Reference numeral 06 is a transmission buffer unit. Reference numeral 207 denotes an inverse quantization unit, which inversely quantizes the quantized DCT coefficient data. An IDCT unit 208 performs IDCT (inverse discrete cosine transform) processing of the input DCT coefficient data.

【0020】209は加算部であり、INTERモード
で処理されたデータに対しては予測値を加算する。21
0はフレーム・メモリ部であり、動き補償フレーム間予
測のためのフレーム・メモリである。211は、本発明
による動きベクトル検出部である。また、212は動き
補償部であり、動きベクトル検出部211で検出された
動きベクトルに従い前フレームにおける該当するマクロ
ブロック単位の画素値データを選択する。
An adder 209 adds a predicted value to the data processed in the INTER mode. 21
Reference numeral 0 denotes a frame memory unit, which is a frame memory for motion-compensated interframe prediction. 211 is a motion vector detection unit according to the present invention. A motion compensation unit 212 selects pixel value data in the corresponding macroblock unit in the previous frame according to the motion vector detected by the motion vector detection unit 211.

【0021】213はフィルタ部であり、動き補償フレ
ーム間予測を行うブロックに対するローパスフィルタで
ある。214は画像符号化制御部であり、外部のシステ
ム制御部からの制御信号や、送信バッファー部206の
バッファー蓄積量を基に、符号化モード選択や量子化ス
テップ・サイズ選択、有意ブロック判定、駒落し(フレ
ームスキップ)などの各種符号化制御を行う。
A filter unit 213 is a low-pass filter for a block for which motion compensation interframe prediction is performed. Reference numeral 214 denotes an image coding control unit, which selects a coding mode, a quantization step size, a significant block determination, a frame based on a control signal from an external system control unit and a buffer storage amount of the transmission buffer unit 206. Various coding controls such as drop (frame skip) are performed.

【0022】次に、以上のように構成された本実施例の
画像符号化装置の動作について説明する。先ず、減算部
202には、マクロブロック単位の画素値データと予測
値データとが入力され、画素値データと予測値データと
の差分値(予測誤差)を符号化モード選択部201へ出
力する。
Next, the operation of the image coding apparatus of the present embodiment constructed as above will be described. First, the pixel value data and prediction value data in macroblock units are input to the subtraction unit 202, and the difference value (prediction error) between the pixel value data and the prediction value data is output to the encoding mode selection unit 201.

【0023】符号化モード選択部201においては、画
素値データと予測値データとが入力され、入力画素値及
び入力画素値と予測値との差分値(予測誤差値)の間の
エネルギー比較を行う。そして、エネルギー比較結果と
画像符号化制御部214からの符号化モード制御信号に
従い符号化モードを選択する。
In the coding mode selection unit 201, pixel value data and prediction value data are input, and energy comparison is performed between the input pixel value and the difference value (prediction error value) between the input pixel value and the prediction value. . Then, the coding mode is selected according to the energy comparison result and the coding mode control signal from the image coding control unit 214.

【0024】そして、選択した符号化モードがINTE
Rモードでは入力画素値を出力し、INTRAモードで
は予測誤差値をDCT部203へ出力する。DCT部2
03では、符号化モード選択部201からの画素値デー
タをブロック単位で直交変換の一種であるDCT(離散
コサイン変換)処理を行い、DCT係数データを量子化
部204へ出力する。
Then, the selected encoding mode is INTE
The input pixel value is output in the R mode, and the prediction error value is output to the DCT unit 203 in the INTRA mode. DCT section 2
In 03, the pixel value data from the coding mode selection unit 201 is subjected to DCT (discrete cosine transform) processing which is a kind of orthogonal transform in block units, and DCT coefficient data is output to the quantization unit 204.

【0025】量子化部204では、画像符号化制御部2
14からの量子化特性制御信号に従い選択されたステッ
プ・サイズで、入力されたDCT係数を量子化する。可
変長符号化部205では、画像符号化制御部214によ
る符号化制御信号に基づき有意ブロック判定等を行い、
量子化されたDCT係数を可変長符号化し、送信バッフ
ァー部206へ出力する。
In the quantizing unit 204, the image coding control unit 2
The input DCT coefficient is quantized by the step size selected according to the quantization characteristic control signal from 14. The variable length coding unit 205 performs significant block determination based on the coding control signal from the image coding control unit 214,
The quantized DCT coefficient is variable-length coded and output to the transmission buffer unit 206.

【0026】送信バッファー部206はバッファメモリ
で構成され、可変長符号化データをバッファリングし後
段の分離多重化部へ出力するとともに、バッファ蓄積量
を画像符号化制御部214、及び動きベクトル検出部2
11へ送出する。
The transmission buffer unit 206 is composed of a buffer memory, buffers the variable length encoded data and outputs it to the demultiplexing / multiplexing unit in the subsequent stage, and stores the buffer storage amount in the image encoding control unit 214 and the motion vector detecting unit. Two
11 is sent.

【0027】また、逆量子化部207には、量子化部2
04のDCT係数量子化出力が入力され、量子化部20
4において選択された量子化ステップ・サイズを用いて
逆量子化を行い、DCT係数を出力する。
The inverse quantizer 207 includes a quantizer 2
The DCT coefficient quantization output of No. 04 is input, and the quantization unit 20
Inverse quantization is performed using the quantization step size selected in 4, and DCT coefficients are output.

【0028】IDCT部208では、逆量子化部207
のDCT係数出力をIDCT(逆離散コサイン変換)処
理し、加算部209へ出力する。加算部209では、I
NTERモードで処理されたマクロブロックのデータに
対しては対応する予測データをIDCT部208の出力
に加算して出力する。また、INTRAモードで処理さ
れたマクロブロックのデータに対しては、IDCT部2
08の出力をそのまま出力する。
In the IDCT section 208, the inverse quantization section 207
The DCT coefficient output of 1 is subjected to IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) processing and output to the adder 209. In the addition unit 209, I
For the macroblock data processed in the NTER mode, the corresponding prediction data is added to the output of the IDCT unit 208 and output. Further, for the data of the macroblock processed in the INTRA mode, the IDCT unit 2
The output of 08 is output as it is.

【0029】フレームメモリ部210は、動き補償フレ
ーム間予測のためのフレームメモリであり、少なくとも
2フレーム分のフレームメモリで構成される。そして、
加算部209の画素値出力を蓄積すると同時に、動き補
償フレーム間予測のために動き補償部212の指示によ
り前フレームの画素値データを出力する。
The frame memory unit 210 is a frame memory for motion-compensated interframe prediction, and is composed of at least two frame memories. And
The pixel value output of the addition unit 209 is accumulated, and at the same time, the pixel value data of the previous frame is output according to an instruction from the motion compensation unit 212 for motion compensation interframe prediction.

【0030】動きベクトル検出部211では、現フレー
ムの処理マクロブロック位置付近の前フレーム画素値デ
ータを動きベクトル・サーチウインドウ(検索領域)と
してフレームメモリ部210より読み出し、送信バッフ
ァ部206のデータ蓄積量に応じた検索手順でブロック
マッチング演算を行って動きベクトルを検出し、検出動
きベクトルを動き補償部212へ出力する。
In the motion vector detecting unit 211, the previous frame pixel value data near the processing macroblock position of the current frame is read from the frame memory unit 210 as a motion vector search window (search area), and the data storage amount of the transmission buffer unit 206 is read. Block matching calculation is performed by a search procedure according to the above to detect a motion vector, and the detected motion vector is output to the motion compensation unit 212.

【0031】動き補償部212では、動きベクトル検出
部211で検出された動きベクトルに従い、前フレーム
の該当するマクロブロック単位の画素値データをフレー
ムメモリ部210より読み出して出力する。
The motion compensation unit 212 reads out pixel value data of the corresponding macroblock of the previous frame from the frame memory unit 210 according to the motion vector detected by the motion vector detection unit 211 and outputs it.

【0032】フィルタ部213は、動き補償を行ったこ
とによるブロック境界における不連続性の緩和を目的と
して設けられているローパスフィルタであり、動き補償
を行ったデータに対してフィルタリング処理を行い、予
測値データとして減算部202へ出力する。
The filter unit 213 is a low-pass filter provided for the purpose of alleviating the discontinuity at the block boundary due to the motion compensation, and performs a filtering process on the motion-compensated data to predict. The value data is output to the subtraction unit 202.

【0033】画像符号化制御部214では、画像符号化
部全体のタイミングを制御すると同時に、送信バッファ
部206のデータ蓄積量に基づき、適応的に量子化特性
制御信号による量子化部204のおける量子化ステップ
サイズの選択や可変閾値の制御、符号化モード制御信号
による符号化モード選択部201における符号化モード
判定制御、符号化制御信号による可変長符号化部205
における有意ブロック判定、あるいは駒落とし(フレー
ムスキップ)などの符号化制御を行う。
The image coding control unit 214 controls the timing of the entire image coding unit, and at the same time, the quantization in the quantizing unit 204 is adaptively performed by the quantization characteristic control signal based on the data storage amount of the transmission buffer unit 206. Selection of an encoding step size, control of a variable threshold, encoding mode determination control in an encoding mode selection unit 201 by an encoding mode control signal, variable length encoding unit 205 by an encoding control signal
Encoding control such as significant block determination or frame dropping (frame skipping) is performed.

【0034】また、画像符号化部全般、あるいは外部の
システム制御部からの画質信号や各種モード信号等を常
に監視することにより、入力手段の変更による入力画像
の変化や利用者の画質設定などに対応する。
Further, by constantly monitoring the image quality signal and various mode signals from the overall image coding unit or the external system control unit, it is possible to change the input image due to the change of the input means and the image quality setting of the user. Correspond.

【0035】次に、動きベクトル検出部211の構成及
び動作について詳細に説明する。動きベクトルの検出
は、現フレームの処理ブロックと参照フレームの予測ブ
ロックについて、対応する画素間の差分絶対値和(ある
いは差分自乗和)を算出し、最小値をとるブロックのベ
クトルを動きベクトルと推定する。
Next, the structure and operation of the motion vector detecting section 211 will be described in detail. The motion vector is detected by calculating the sum of absolute differences (or the sum of squared differences) between corresponding pixels between the processing block of the current frame and the prediction block of the reference frame, and estimating the vector of the block having the minimum value as the motion vector. To do.

【0036】上述の通り、一般的に、ブロック画素間の
差分絶対値和演算は、その他の画像符号化処理と比較し
て、多大な演算量を必要とする。このため、検索領域内
のすべてのブロックパターンを検索するフルサーチ手順
の場合は、検出が確実である反面、動きベクトル算出の
ための総演算量が莫大なものとなり、画像のフレームレ
ートの上限が発生する場合がある。また、変化が小さい
(動きが少ない)入力画像に対してはフルサーチは効率
的とは言いがたかった。
As described above, in general, the difference absolute value sum operation between block pixels requires a large amount of operation as compared with other image encoding processing. Therefore, in the case of the full search procedure of searching all the block patterns in the search area, although the detection is reliable, the total calculation amount for calculating the motion vector becomes enormous, and the upper limit of the frame rate of the image is set. It may occur. Moreover, it was hard to say that full search is efficient for an input image with a small change (small movement).

【0037】ここで、動き補償を行ったデータは、後段
のブロックにおいてそのフレーム間の差分値を符号化す
るため、変化の小さい(動きの少ない)入力画像は発生
符号量が少なく抑えられるのが一般的である。
Here, since the motion-compensated data encodes the difference value between the frames in the subsequent block, the generated code amount can be suppressed to be small for the input image with small change (small motion). It is common.

【0038】発生符号量が小さく抑えられている場合、
フレーム当たりの符号化演算に対する許容時間は減少
し、逆に、発生符号量の増大はデータ伝送時間の増大を
意味するため、符号化演算のための許容時間の増加をも
たらす。
When the generated code amount is suppressed to a small value,
The permissible time for the coding operation per frame is reduced, and conversely, the increase in the amount of generated code means the increase in the data transmission time, so that the permissible time for the coding operation is increased.

【0039】そこで、本実施例においては、発生符号量
が小さい画像に対しては演算時間を考慮し、効率良く、
しかもフレームレートの向上を妨げることのない簡易的
な手法による検索手順を用いて動きベクトル検出処理を
行う。また、発生符号量が大きい画像に対しては、常に
適切な検出が可能な領域内フル検索などの詳細な検索手
順を用いて動きベクトル検出処理を行う。
Therefore, in this embodiment, the calculation time is taken into consideration for an image with a small amount of generated codes, and
Moreover, the motion vector detection processing is performed using a search procedure by a simple method that does not hinder the improvement of the frame rate. For an image with a large amount of generated code, motion vector detection processing is performed using a detailed search procedure such as full search within a region that can always be appropriately detected.

【0040】図2は、動きベクトル検出部の構成を示す
概略ブロック図である。図2において、101は、図1
に示した送信バッファ部206から入力されるバッファ
蓄積量に応じてフルサーチ手順と簡易サーチ手順とを切
り換える検出手順選択部である。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the structure of the motion vector detecting section. In FIG. 2, 101 is the same as in FIG.
It is a detection procedure selection unit that switches between the full search procedure and the simple search procedure according to the buffer storage amount input from the transmission buffer unit 206 shown in FIG.

【0041】102は演算実行部であり、検出制御部1
04より入力された処理マクロブロックと予測ブロック
について、対応する画素間の差分絶対値和を算出するた
めのものである。103は最小判定部であり、演算実行
部102による演算結果を蓄積し、検出制御部104の
指示により、演算結果が最小となるブロックに対応する
ベクトルを検出制御部104へ出力するためのものであ
る。
Reference numeral 102 denotes an operation execution unit, which is the detection control unit 1
This is for calculating the sum of absolute differences between corresponding pixels for the processing macroblock and the prediction block input from 04. A minimum determination unit 103 is for accumulating the calculation result of the calculation execution unit 102 and outputting to the detection control unit 104 a vector corresponding to a block having the minimum calculation result according to an instruction from the detection control unit 104. is there.

【0042】104は検出制御部であり、処理マクロブ
ロックの画素値データとともに、処理マクロブロック位
置付近の前フレーム検索領域画素値データがフレームメ
モリ部211より入力され、検出手順選択部101の選
択手順に基づき演算実行部102へ該当データの送出と
演算実行の指示を行い、また選択手順に基づき最小判定
部103に最小判定の実行を指示し、得られた動きベク
トルを送出する制御を行う。
Reference numeral 104 denotes a detection control section, which inputs pixel value data of a processing macroblock, pixel value data of a preceding frame search area near the processing macroblock position from the frame memory section 211, and a selection procedure of the detection procedure selection section 101. Based on the above, the calculation execution unit 102 is instructed to transmit the corresponding data and to execute the calculation, and the minimum determination unit 103 is instructed to perform the minimum determination based on the selection procedure, and the obtained motion vector is controlled to be transmitted.

【0043】次に、図2の動きベクトル検出部の動作に
ついて説明する。検出手順選択部101においては、送
信バッファ部206からのバッファ蓄積量と予め設定さ
れた基準値とを比較し、バッファ蓄積量が基準値を越え
る場合には、フルサーチ手順などの詳細サーチ手順を選
択する。また、基準値以下の場合には、3ステップ手順
などの簡易サーチ手順を選択し、選択結果を検出制御部
104へ通知する。
Next, the operation of the motion vector detecting section shown in FIG. 2 will be described. The detection procedure selection unit 101 compares the buffer storage amount from the transmission buffer unit 206 with a preset reference value. If the buffer storage amount exceeds the reference value, a detailed search procedure such as a full search procedure is performed. select. If it is less than or equal to the reference value, a simple search procedure such as a three-step procedure is selected, and the selection result is notified to the detection control unit 104.

【0044】検出制御部104は、選択手順に応じて処
理ブロックと予測ブロックとを演算実行部102へ送出
するとともに、演算実行を指示する。また、最小判定部
103に最小判定動作を指示する。
The detection control unit 104 sends the processing block and the prediction block to the operation execution unit 102 according to the selection procedure, and instructs the operation execution. Further, the minimum determination unit 103 is instructed to perform the minimum determination operation.

【0045】具体的には、フルサーチ手順においては、
処理ブロック・データとともに全ブロックパターンにつ
いて演算実行部103へ予測データを送出し、最小値判
定部103において全ブロックパターンでの演算値最小
判定を指示し、判定結果に基づき、検出された動きベク
トルを動き補償部212に出力する。
Specifically, in the full search procedure,
Prediction data is sent to the calculation execution unit 103 for all block patterns together with the processing block data, the minimum value determination unit 103 is instructed to make the minimum calculation value determination for all block patterns, and the detected motion vector is calculated based on the determination result. It is output to the motion compensation unit 212.

【0046】簡易サーチ手順(ここでは3ステップサー
チ)においては、上述した図5の要領で9ブロックの演
算実行部102の演算及び最小値判定部103による最
小値判定を繰り返し実行し、検出された動きベクトルを
出力する。
In the simple search procedure (here, three-step search), the operation of the operation executing unit 102 of the nine blocks and the minimum value determination by the minimum value determining unit 103 are repeatedly executed and detected as in the above-mentioned procedure of FIG. Output motion vector.

【0047】図3は、上述の動作を説明するフローチャ
ートである。先ず、ステップS1において、発生符号量
が基準値以上であるか否かが判定される。そして、発生
符号量が基準値以上である場合にはステップS2に進
み、フルサーチ手順による動きベクトル検出処理を行
う。また、発生符号量が基準値以下である場合にはステ
ップS3に進み、簡易サーチ手順による動きベクトル検
出処理を行う。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the above operation. First, in step S1, it is determined whether the generated code amount is equal to or larger than a reference value. Then, when the generated code amount is equal to or larger than the reference value, the process proceeds to step S2, and the motion vector detection process by the full search procedure is performed. If the generated code amount is less than or equal to the reference value, the process proceeds to step S3, and motion vector detection processing is performed by the simple search procedure.

【0048】上述の動作により、入力画像に動きが少な
く、発生符号量が小さく押さえられている場合には、簡
易サーチ手順による動きベクトル検出を行う。これは、
フルサーチ手順は効率的でないだけでなく、莫大な演算
時間を必要とすることにより、更なるフレームレートの
向上を妨げる場合があるためである。
By the above operation, when the input image has little motion and the generated code amount is kept small, the motion vector is detected by the simple search procedure. this is,
This is because the full search procedure is not only efficient, but also requires an enormous amount of calculation time, which may hinder further improvement of the frame rate.

【0049】また、その反対に入力画像の変化が大き
く、発生符号量が基準値を越えている場合には、演算量
(時間)は障害とならないため、常に適切な検出が可能
なフルサーチ手順による動きベクトル検出を行うように
している。
On the other hand, when the change in the input image is large and the generated code amount exceeds the reference value, the calculation amount (time) does not become an obstacle, so that the full search procedure that can always perform appropriate detection. Is used to detect the motion vector.

【0050】以上詳細に説明したように、動画像情報圧
縮後の発生符号量に応じて動きベクトル検出の検索手順
を切り換えることにより、フレームレートの向上を妨げ
ることなく、発生符号量に応じた最適な動きベクトルの
検出が実現でき、効率的かつ効果的な動画像符号化処理
が可能になる。
As described in detail above, by switching the search procedure of motion vector detection according to the generated code amount after the compression of the moving image information, it is possible to optimize according to the generated code amount without hindering the improvement of the frame rate. Various motion vectors can be detected, and efficient and effective moving image coding processing can be performed.

【0051】なお、上記実施例においては、動きベクト
ル検索手順としてフルサーチ手順と簡易サーチ手順の2
通りの選択の場合のみ述べたが、検索領域の大きさを変
更する場合や検索ステップを切り換える場合、あるいは
更に複数の検索手順を選択する場合にも当てはまること
は明白である。また、簡易サーチ手順の手法に関しても
上記実施例に限定されるものではない。
It should be noted that, in the above embodiment, the motion vector search procedure is divided into a full search procedure and a simple search procedure.
Although only the case of the street selection is described, it is obvious that the case of changing the size of the search area, switching the search steps, or selecting a plurality of search procedures is also applicable. Further, the method of the simple search procedure is not limited to the above embodiment.

【0052】また、上記実施例においては、手順の選択
基準として、バッファの蓄積量を用いる場合のみ述べた
が、1フレームや数フレーム間の発生符号量、フレーム
レート等による切り換えについても当てはまることは言
うまでもない。また、本発明はシステム、あるいは装置
にプログラムを供給することによって達成される場合に
も適用できる。
Further, in the above embodiment, only the case where the storage amount of the buffer is used as the selection criterion of the procedure has been described, but the switching according to the generated code amount, frame rate, etc. for one frame or several frames is not applicable. Needless to say. The present invention can also be applied to the case where it is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明は上述したように、参照フレーム
の検索領域に対する処理ブロックの動きベクトルを検出
するに際し、画像情報の符号量を監視するとともに、上
記監視結果に応じて動きベクトル検索方法を切り換え、
動きベクトルの検出処理を行うようにしたので、例え
ば、データの符号量が大きい場合には、フルサーチのよ
うに細かな検索手順による動き検出処理を行うことによ
り適切な動きベクトルの検出を実行し、データの符号量
が小さい場合には、簡易的な検索手順による動き検出処
理を行うことにより演算量を削減し、フレームレートの
上限を引き上げることができる。つまり、本発明は符号
量に適応した効果的な動きベクトル検出が可能となる。
As described above, the present invention monitors the code amount of image information when detecting a motion vector of a processing block for a search area of a reference frame, and a motion vector search method according to the monitoring result. switching,
Since the motion vector detection process is performed, for example, when the code amount of the data is large, the motion detection process is performed by a detailed search procedure such as full search to perform an appropriate motion vector detection. When the code amount of data is small, the amount of calculation can be reduced and the upper limit of the frame rate can be increased by performing the motion detection process by a simple search procedure. That is, the present invention enables effective motion vector detection adapted to the code amount.

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

【図1】本発明の一実施例を示す動画像符号化装置の構
成例を示す概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration example of a moving picture coding apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】動きベクトル検出部の構成を示す概略ブロック
図である。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of a motion vector detection unit.

【図3】動きベクトル検出部の動作を説明するフローチ
ャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a motion vector detection unit.

【図4】前フレームと現フレームとから物体の動きベク
トルを推定する様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how a motion vector of an object is estimated from a previous frame and a current frame.

【図5】3ステップサーチ手順の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a 3-step search procedure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 検出手順選択部 102 演算実行部 103 最小判定部 104 検出制御部 101 Detection Procedure Selection Unit 102 Operation Execution Unit 103 Minimum Judgment Unit 104 Detection Control Unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 参照フレームの検索領域に対する処理ブ
ロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置
であって、 画像情報の符号量を監視する監視手段と、 上記監視手段の監視結果に応じてベクトル検索方法を切
り換えて動きベクトル検出処理を行う動き検出手段とを
備えることを特徴とする動きベクトル検出装置。
1. A motion vector detection device for detecting a motion vector of a processing block with respect to a search area of a reference frame, the monitoring means monitoring a code amount of image information, and a vector search according to a monitoring result of the monitoring means. A motion vector detecting device, comprising: a motion detecting unit that switches a method to perform a motion vector detecting process.
【請求項2】 参照フレームの検索領域に対する処理ブ
ロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出方法
であって、 画像情報の符号量を監視する監視工程と、 上記監視工程で得た監視結果に応じて動きベクトル検索
手順を切り換えて動きベクトル検出処理を行う動き検出
工程とを備えることを特徴とする動きベクトル検出方
法。
2. A motion vector detecting method for detecting a motion vector of a processing block with respect to a search area of a reference frame, comprising a monitoring step of monitoring a code amount of image information, and a monitoring result obtained in the monitoring step. And a motion detecting step of performing a motion vector detecting process by switching a motion vector search procedure.
JP5214866A 1993-08-06 1993-08-06 Motion vector detector and its method Pending JPH0750841A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6289050B1 (en) 1997-08-07 2001-09-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Device and method for motion vector detection
US7539464B2 (en) 2005-06-06 2009-05-26 Ntt Docomo, Inc. Power series type predistorter for multi-frequency bands operation
US7634238B2 (en) 2005-06-03 2009-12-15 Ntt Docomo, Inc. Multi-band lookup table type predistorter

Cited By (4)

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US8295789B2 (en) 2005-06-03 2012-10-23 Ntt Docomo, Inc. Multi-band lookup table type predistorter
US7539464B2 (en) 2005-06-06 2009-05-26 Ntt Docomo, Inc. Power series type predistorter for multi-frequency bands operation

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