JPH0779436A - 動きベクトル検出装置 - Google Patents

動きベクトル検出装置

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JPH0779436A
JPH0779436A JP22159193A JP22159193A JPH0779436A JP H0779436 A JPH0779436 A JP H0779436A JP 22159193 A JP22159193 A JP 22159193A JP 22159193 A JP22159193 A JP 22159193A JP H0779436 A JPH0779436 A JP H0779436A
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JP
Japan
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circuit
reference image
storage means
memory
input
Prior art date
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JP22159193A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Kamiya
義治 上谷
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 記憶容量の増加や高速アクセスの必要を無く
し、安価な回路構成を可能にする。 【構成】 符号化ブロックを構成する画素数のk倍の画
素数からなる参照領域から、符号化ブロックに最も近似
する位置を検出する為の動きベクトル検出装置におい
て、参照画像データをk以上の整数(K)倍の位相の行
(列)に分類して記憶する参照画像メモリと、前記参照
領域から読み出した画素データを一時記憶する手段を用
いて、符号化ブロックに対する参照領域の特定位置に対
する相関の度合いを評価する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の記憶・通信・伝
送および放送等における動画像信号の符号化装置に係わ
り、特に符号化済み画面のどの領域から入力画像が動い
たものかを表す動きベクトル情報とその動きベクトル情
報により示される領域との差分を符号化する動き補償予
測符号化装置の為の動きベクトル検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】多階調の画像信号の情報量は膨大であ
り、通常のディジタル信号で画像の伝送や記録を行う為
には、広帯域の伝送路や大容量の記録媒体を必要とす
る。その為、テレビ電話・テレビ会議・CATVおよび
画像ファイル装置等では、画像信号を少ないデータ量に
圧縮符号化する技術が必要となる。この様な動画像符号
化方式として、動き補償予測符号化方式が知られてい
る。この符号化方式では、符号化済み画面から入力画面
の部分領域に最も相関の高い部分領域を探索して、入力
画面の部分領域が符号化済み画面のどの位置から動いた
ものかを表す動きベクトル情報と、入力画面の部分領域
とその動きベクトル情報により示される符号化済み画面
の部分領域との差分を符号化する。
【0003】この動きベクトル情報の探索において、符
号化ブロックと探索領域の位置関係が全ての符号化ブロ
ックについて一定で有れば、符号化ブロック毎に隣接す
るブロックと共通な部分を除いた探索領域の画素データ
を読み出す能力があれば良い。しかし、符号化ブロック
と探索領域の位置関係が不規則な場合には、符号化ブロ
ック毎に探索領域の全画素データを読み出す能力を必要
とする。
【0004】しかしながら、従来では、参照領域Sを構
成する画素数が符号化ブロックXを構成する画素数の2
倍の場合は、並列に画像データを読み出す為に、図8に
示す様に、2個の参照画像メモリを用意して、同じ参照
画像を記憶する必要があり、回路規模が非常に大きくな
っていた。または、符号化ブロックXの画素データの入
力速度の2倍の速度で参照画素データを参照画像メモリ
から読み出す必要から、高価な参照画像メモリと高価な
周辺回路が必要であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の様に従来では、
動きベクトル検出における参照領域サイズが符号化ブロ
ックサイズのK倍であると、参照画像メモリから参照画
素データを読み出す速度を符号化ブロックの画素データ
入力速度のK倍にする為に高価なメモリや周辺回路を必
要としたり、同じ参照画像をK個のメモリに用意するな
どの必要があり、回路規模が大きくなっていた。本発明
は、参照画素データの読み出し速度の高速化や参照画像
メモリ容量の増大の必要性を無くし、安価な動き検出回
路の実現を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】Kをk以上の整数とし
て、前記参照画像データを互いに異なる位相のK行周期
またはK列周期で間引く事によりK個の部分画像に分類
して記憶するK個の部分画像記憶手段と、前記K個の部
分画像記憶手段から同時に参照画像データを読み出す為
のアドレス生成手段と、を含んで構成した参照画像記憶
手段と、一時記憶する為の一時記憶手段による。
【0007】更に、複数の符号化ブロックに対する参照
画像データを部分的に交互に読み出す手段による。特
に、優先して探索を実行する方向と直交する方向の位相
で分類して記憶する参照画像記憶手段による。
【0008】特に前記参照画像記憶手段を、参照画像デ
ータを互いに異なる位相の偶数行周期または偶数列周期
で間引く事により偶数個の部分画像に分類して記憶する
偶数個の部分画像記憶手段と、前記偶数個の部分画像記
憶手段から同時に参照画素データを読み出す為のアドレ
ス生成手段と、を含んで構成した事による。
【0009】
【作用】参照画像記憶手段を、Kをk以上の整数とし
て、前記参照画像データを互いに異なる位相のK行周期
またはK列周期で間引く事によりK個の部分画像に分類
して記憶するK個の部分画像記憶手段と、前記K個の部
分画像記憶手段から同時に参照画素データを読み出す為
のアドレス生成手段と、を含んで構成する事により、符
号化画素データの読み出し速度と同等の速度で参照画素
データを読み出しても符号化画素データの読み出し期間
に符号化画素数のK倍の画素数の参照画像データを得ら
れる。参照画素データを一時記憶する為の一時記憶手段
により、隣接する符号化ブロックに対する参照画像デー
タを同時に読み出す必要が無くなり、同一参照画像を重
複して複数のメモリに記憶する必要が無くなる。
【0010】更に、複数の符号化ブロックに対する参照
画像データを部分的に交互に読み出す手段により、前記
一時記憶手段のメモリ容量を更に削減する事が可能とな
る。特に、優先して探索を実行する方向と直交する方向
の位相で分類して記憶する参照画像記憶手段により、一
時記憶手段のメモリ容量を更に削減する事が可能にな
る。
【0011】特に前記参照画像記憶手段を、参照画像デ
ータを互いに異なる位相の偶数行周期または偶数列周期
で間引く事により偶数個の部分画像に分類して記憶する
偶数個の部分画像記憶手段と、前記偶数個の部分画像記
憶手段から同時に参照画素データを読み出す為のアドレ
ス生成手段と、を含んで構成する事により、符号化ブロ
ックを構成する画素数のK倍の画素数で構成される参照
領域から探索する事が可能となる。
【0012】
【実施例】図1は、8画素×8画素の符号化ブロックX
に対して、16画素×8画素の参照領域Sから動きベク
トルを探索する場合の本発明の実施例を示す全体構成図
である。図2は、8画素×8画素で構成される符号化ブ
ロックXのブロック内の画素位置と、その符号化ブロッ
クXに対して参照画面に設定された16画素×8画素の
参照領域Sの領域内の画素位置を示す図である。
【0013】図1において、参照画像データは、端子1
01から入力され、参照画像メモリ110または120
に記憶される。アドレス生成回路200は、入力端子2
01の信号により、記録開始アドレスや読み出し開始ア
ドレスを指定され、アドレス生成回路200による制御
により、参照画像メモリ110は、端子101から入力
される参照画像データの内で、画面上で奇数列の画素を
記憶し、参照画像メモリ120は、端子101から入力
される参照画像データの内で、画面上で偶数列の画素を
記憶する。これら2つの画像メモリから参照画像データ
を読み出す時は、前記アドレス生成回路200は、それ
ぞれの参照画像メモリに対する行アドレスは共通とする
が、参照画像領域Sの先頭画素(図7のS00)が画面上
で奇数列の画素であるか偶数列の画素であるかに応じ
て、それぞれの参照画像メモリに対する列アドレスを同
じにするか1列分異ならせるかして、それぞれの参照画
像メモリから画素データを読み出す。更に、選択回路1
30および140は、参照画像領域Sの先頭画素(図7
のS00)が画面上で奇数列の画素であるか偶数列である
かに応じて、それぞれの参照画像メモリからの出力を選
択して、常にそれぞれ参照領域Sの奇数列(x1,x
3,x5,…,xf)および偶数列(x0,x2,x
4,…,xe)の画素を出力して、それぞれデータホー
ルド回路150および160に入力する。それぞれデー
タホールド回路150および160は、1クロック毎に
入力データを保持して出力し、バッファメモリ300に
入力する。
【0014】前記バッファメモリ300は、図3のデー
タフローに示す様に、段階的に、それぞれ所定の遅延と
出力データの切り替えを行って、符号化ブロックXの画
素データが端子401から評価演算回路400に入力さ
れるタイミングに同期させて、前記参照画像データを出
力して、評価演算回路400に入力する。図3で時刻0
1,03,05においては、バッファメモリ300には1つ
前の符号化ブロックに対する参照画素データが入力され
ており、時刻64,66,68,70,71,72では次の符号化ブ
ロックに対する参照画素データが入力されている。ま
た、時刻06から63においては、参照画像領域の偶数行と
奇数行が1クロック毎に交互に入力されている。
【0015】図4は、この参照領域Sから得られる9個
の参照ブロックの中から、符号化ブロックXを構成する
各画素に最も近似する参照ブロックの位置を検出する為
の評価演算装置の例である。また、図6は、その評価演
算装置のデータフローを示す図である。
【0016】図4において、端子401から符号化ブロ
ックXの画素データが入力され、端子402から図6の
信号305に相当する参照領域Sの偶数行の画素データ
が前記符号化ブロックXの画素データの入力開始と共に
入力される。また、端子403から図6の信号306に
相当する参照領域Sの奇数行の画素データが入力され、
それぞれデータホールド回路DFFにより次のデータ入
力まで該入力データを保持して出力される。端子404
からは、端子402および403から並列に入力される
参照画素データを参照領域S内の評価ブロック位置に応
じて選択する為の選択制御信号が入力される。端子40
5からは、評価演算回路PEにおいて計算された、参照
領域の評価ブロック位置に対する相関の度合いの計算結
果を初期化する為の初期化制御信号が入力される。
【0017】前記評価ブロック位置に対する相関の度合
いを計算する評価演算回路PEは、図5の様に構成さ
れ、図6のデータフローに示す様に、端子411から入
力される符号化ブロックXの各画素データと参照領域S
内の評価ブロックの各参照画素データとの差を演算し、
その差の絶対値を1ブロック内について累積加算し、そ
の累積加算結果を相関の度合いを示す評価演算結果とし
て端子414から出力する。端子413から入力される
制御信号は、前記端子405から入力される初期化制御
信号に相当し、前記評価演算結果は、この初期化制御信
号によって次の符号化ブロックに対する評価演算を行う
前に初期化される。上述の様にして計算されて端子41
4から出力されるそれぞれの参照ブロック位置に対する
評価演算結果は、図4の端子408を介して、1クロッ
ク毎に順次出力され、図1の最小誤差位置検出回路50
0に入力される。前記最小誤差位置検出回路500は、
前記9個の評価演算結果の中で最小の評価演算結果を検
出し、最小の評価演算結果を示す参照ブロック位置を出
力する。
【0018】ここでは、図3に示す様に、同一参照画像
メモリから1クロック期間に複数画素のデータを読み出
す必要も無く、各参照画像メモリ110および120か
ら同時に参照画像データを読み出す時は、全て同一の符
号化ブロックに対する参照画像データであり、各参照画
像メモリを同時にアクセスするアドレス関係は常に規則
的である。従って、極小容量のバッファメモリの付加に
より、1画面分の容量の参照画像メモリで広範囲の動き
ベクトル検出が可能となる。
【0019】以上の実施例では、画面上で水平方向の位
相について分類して参照画像を記憶し、符号化ブロック
Xの入力順序を図7(a)に示す様に入力して、動きベ
クトル検出を行う場合を示したが、画面上で垂直方向の
位相について分類し参照画像を記憶し、符号化ブロック
Xの入力順序を図7(b)に示す様に入力して、動きベ
クトル検出を行う場合も上述と同様な効果を得られる。
【0020】
【発明の効果】前述の様に、同一記憶内容のメモリを複
数使用する必要が無く、参照画像の各部分記憶用メモリ
から同時に複数画素を読み出す必要も無く、動き検出位
置の評価演算を行えるので、記憶容量の増加や高速アク
セスの必要が無く、極小容量のバッファメモリを付加す
るだけで、安価な動きベクトル検出回路が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の全体構成を示す図であ
る。
【図2】 符号化ブロックXのブロック内の画素位置
と、その符号化ブロックXに対して参照画面に設定され
た参照領域Sの領域内の画素位置を示す図である。
【図3】 本発明の一実施例のバッファメモリおよび周
辺回路のデータフローを示す図である。
【図4】 動きベクトル検出の為の評価演算回路構成例
を示す図である。
【図5】 特定参照ブロックに対する評価演算回路例を
示す図である。
【図6】 評価演算回路のデータフローを示す図であ
る。
【図7】 符号化ブロックX内の画素の入力順序を示す
図である。
【図8】 従来の動きベクトル検出回路の全体構成図を
示す図である。
【符号の説明】
100…参照画像記憶手段 110,120…部分参照画像メモリ部 200…アドレス生成手段 120…動き位置検出用評価演算手段 300…一時記憶用バッファメモリ 400…評価演算回路 PE…特定参照ブロックに対する評価演算回路 DFF,D…データラッチ SEL…選択回路 500…最小誤差位置検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力画像の複数画素からなる単位ブロッ
    クに対して、該単位ブロックを構成する画素数のk倍の
    画素数で構成される参照画像の参照領域から、該入力画
    像の単位ブロックの各対応画素と最も近似する参照ブロ
    ックの位置を検出する動きベクトル検出装置において、 前記参照画像のデータをk種類の位相の部分画像に分類
    して記憶するk個の部分画像記憶手段と、 指定する画面位置から連続するk個の参照画像データを
    前記k個の部分画像記憶手段から同時に読み出す為のア
    ドレス生成手段とを備えた参照画像記憶手段と、 前記k個の部分画像記憶手段から出力される参照画像デ
    ータの出力順序を変更するための一時記憶する手段とを
    具備したことを特徴とする動きベクトル検出装置。
JP22159193A 1993-09-07 1993-09-07 動きベクトル検出装置 Pending JPH0779436A (ja)

Priority Applications (1)

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JP22159193A JPH0779436A (ja) 1993-09-07 1993-09-07 動きベクトル検出装置

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JP22159193A JPH0779436A (ja) 1993-09-07 1993-09-07 動きベクトル検出装置

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JPH0779436A true JPH0779436A (ja) 1995-03-20

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ID=16769159

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008030068A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-13 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for decoding/encoding of a video signal
US7742532B2 (en) 2006-11-17 2010-06-22 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for applying de-blocking filter to a video signal
US8054885B2 (en) 2006-11-09 2011-11-08 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for decoding/encoding a video signal

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US7742532B2 (en) 2006-11-17 2010-06-22 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for applying de-blocking filter to a video signal
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US8229274B2 (en) 2006-11-17 2012-07-24 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for decoding/encoding a video signal

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