JPH08237661A - Method and device for dtecting motion vector - Google Patents
Method and device for dtecting motion vectorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図１０及び図１１） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１〜図９） 作用（図１〜図９） 実施例 （１）第１実施例（図１〜図５） （２）第２実施例（図６） （３）第３実施例（図７） （４）他の実施例（図８及び図９） 発明の効果[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Field of Industrial Application Conventional Technology (FIGS. 10 and 11) Problem to be Solved by the Invention Means for Solving the Problem (FIGS. 1 to 9) Action (FIGS. 1 to 9) Example (1) First 1 Example (FIGS. 1 to 5) (2) Second Example (FIG. 6) (3) Third Example (FIG. 7) (4) Other Example (FIGS. 8 and 9)
【０００２】[0002]
【産業上の利用分野】本発明は動きベクトル検出方法及
び装置に関し、特に時間的に異なる２つの画像データを
用いて画像の動きベクトルを検出するものに適用して好
適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting method and apparatus, and is particularly suitable for application to a method for detecting a motion vector of an image using two image data which are temporally different from each other.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来、画像の動きベクトルを検出する手
法として、ブロツクマツチング法がある。これは、図１
０に示すように参照画像としての現在のフレーム（又は
フイールド）Ｆ１をｍ画素×ｎ画素の大きさのブロツク
に分割して得られる参照ブロツクＢ１と、基本画像とし
ての過去のフレーム（又はフイールド）Ｆ２のサーチエ
リア（±ｓ画素）ＳＡ内に存在する候補ブロツクＢ２と
の画素毎の差分の絶対値和を評価値Ｐ（ｈ、ｖ）として
演算し、次式2. Description of the Related Art Conventionally, there is a block matching method as a method for detecting a motion vector of an image. This is
As shown in 0, a reference block B1 obtained by dividing a current frame (or field) F1 as a reference image into blocks of a size of m pixels × n pixels and a past frame (or field) as a basic image. The absolute value sum of the difference for each pixel from the candidate block B2 existing in the search area (± s pixel) SA of F2 is calculated as the evaluation value P (h, v), and
【数１】 に示すように、サーチエリアＳＡ内で候補ブロツクＢ２
を１画素毎にずらしてトータル（２ｓ＋１）2 点の評価
値Ｐ（ｈ、ｖ）を演算する。これらの評価値の最小値を
求めることによつて、その最小値が示す相対的座標値
（ｈ、ｖ）を当該参照ブロツクＢ１の動きベクトルとす
る手法である。トータルの演算数は、演算量＝ブロツク
数×サーチポイント×評価式数で表される。この場合、
サーチポイント数は（２ｓ＋１）2 であり、評価式数は
減算（ｍ×ｎ）、絶対値演算（ｍ×ｎ）、加算（ｍ×ｎ
−１）の和となる。[Equation 1] As shown in, the candidate block B2 in the search area SA
Is shifted for each pixel to calculate an evaluation value P (h, v) of total (2s + 1) 2 points. By obtaining the minimum value of these evaluation values, the relative coordinate value (h, v) indicated by the minimum value is used as the motion vector of the reference block B1. The total number of calculations is represented by the following formula: calculation amount = block number × search point × number of evaluation formulas. in this case,
The number of search points is (2s + 1) 2 , and the number of evaluation expressions is subtraction (m × n), absolute value calculation (m × n), and addition (m × n).
It is the sum of -1).
【０００４】ここで動き検出のハードウエアを小さくす
るためには、上式の各項目を減らす必要があるが、ブロ
ツク数は変えることができないので、サーチポイント数
を減らす手法としては、３ステツプ方式や正射影方式が
ある。またサーチポイント数と評価値数を同時に減らす
手法として階層化方式がある。Here, in order to reduce the hardware for motion detection, it is necessary to reduce each item in the above equation, but since the number of blocks cannot be changed, the 3-step method is used as a method of reducing the number of search points. There is an orthographic projection method. Further, there is a hierarchical method as a method of simultaneously reducing the number of search points and the number of evaluation values.
【０００５】ここで、図１１に動きベクトル検出装置の
概略構成を示す。この動きベクトル検出装置１５では、
動きベクトル検出の前提として、入力される画像データ
について走査変換回路１６及びフレームメモリ１７で、
現在のフレーム（又はフイールド）Ｆ１と過去のフレー
ム（又はフイールド）Ｆ２のブロツクのデータを生成
し、これを動きベクトル検出回路１８に供給する。この
動きベクトル検出回路１８は、上述のように参照ブロツ
クＢ１の動きベクトルを検出する。FIG. 11 shows a schematic configuration of the motion vector detecting device. In this motion vector detection device 15,
As a premise of motion vector detection, the scan conversion circuit 16 and the frame memory 17 with respect to the input image data,
Block data of the current frame (or field) F1 and the past frame (or field) F2 is generated, and this is supplied to the motion vector detection circuit 18. The motion vector detection circuit 18 detects the motion vector of the reference block B1 as described above.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところがブロツクマツ
チング法は、参照ブロツクＢ１と候補ブロツクＢ２のマ
ツチング演算をサーチエリアＳＡ内で１画素ずつずらし
ながら行う方法であるため、動きベクトルを検出する演
算量が膨大となり、この結果ＬＳＩ化したときに装置全
体として大型化したり演算時間が長くなる問題があつ
た。また画像圧縮符号化方法において、サブバンド符号
化やウエーブレツト変換符号化に動き補償を組み合わせ
て高能率化を図ることが考えられているが、動きベクト
ルを検出する演算量を軽減するには未だ不十分な問題が
あつた。However, the block-matching method is a method of performing the matching calculation of the reference block B1 and the candidate block B2 while shifting them by one pixel in the search area SA. As a result, there is a problem in that the size of the entire device becomes large and the calculation time becomes long when it is integrated into an LSI. Further, in the image compression coding method, it has been considered to combine the motion compensation with the subband coding or the wavelet transform coding to achieve high efficiency, but it has not yet been possible to reduce the calculation amount for detecting the motion vector. There was an insufficient problem.
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、動きベクトルの演算量が増加するのを抑制して高精
度の動きベクトルを検出すると共に、装置全体として簡
易な構成にし得るような動きベクトル検出方法及び装置
を提案しようとするものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to detect an accurate motion vector while suppressing an increase in the calculation amount of the motion vector, and to make the entire device simple in structure. A new motion vector detecting method and apparatus are proposed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、基本画像及び参照画像をそれぞれ
複数の帯域画像に分割し、当該帯域分割された帯域画像
のうち低域側の帯域画像を用いてマツチング演算を行
い、当該演算値に基づいて第１の動きベクトルを算出す
る。続いて第１の動きベクトルに応じて低域側よりも高
域側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域
側の帯域画像においてマツチング演算を行い、当該演算
値から第２の動きベクトルを算出するようにする。In order to solve such a problem, according to the present invention, the basic image and the reference image are each divided into a plurality of band images, and the band image on the lower frequency side of the band images is divided. Is used to perform the matching calculation, and the first motion vector is calculated based on the calculated value. Then, after motion compensation is performed on the band image on the high band side rather than the low band side according to the first motion vector, a matching calculation is performed on the band image on the high band side, and the second calculation is performed based on the calculated value. The motion vector of is calculated.
【０００９】[0009]
【作用】基本画像及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画
像に分割し、当該帯域画像のうち低域側の帯域画像を用
いてマツチング演算を行い、当該演算値から第１の動き
ベクトルを算出する。続いて第１の動きベクトルに応じ
て低域側よりも高域側の帯域画像に対して動き補償を行
つた後、当該高域側の帯域画像においてマツチング演算
を行い、当該演算値から第２の動きベクトルを算出する
ようにしたことにより、単に入力画像をそのまま用いて
動きベクトルを検出する場合と比較して、動きベクトル
の演算量が増加するのを抑制して高精度の動きベクトル
を検出することができる。The basic image and the reference image are each divided into a plurality of band images, the matching calculation is performed using the band image on the lower band side of the band images, and the first motion vector is calculated from the calculated value. Then, after motion compensation is performed on the band image on the high band side rather than the low band side according to the first motion vector, a matching calculation is performed on the band image on the high band side, and the second calculation is performed based on the calculated value. By calculating the motion vector of the motion vector, it is possible to detect the motion vector of high accuracy by suppressing the increase in the calculation amount of the motion vector, as compared with the case of detecting the motion vector using the input image as it is. can do.
【００１０】[0010]
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１１】（１）第１実施例 図１において、１は全体として本発明による動きベクト
ル検出方法を適用した画像符号化装置を示す。画像符号
化装置１は、入力画像信号をサブバンド分割により複数
の帯域に分割し、低域側から高域側に順次動きベクトル
を検出する。画像符号化装置１は、まず入力画像信号Ｓ
１を低域フイルタ（ＬＰＦ）２及び高域フイルタ（ＨＰ
Ｆ）３により２つの帯域に分割し、一方の低域側をさら
にＬＰＦ４及びＨＰＦ５により２つの帯域に分割した後
それぞれ帯域分割信号Ｓ２及びＳ３として第１及び第２
の動き予測回路（ＭＥ）６及び７に供給すると共に、他
方の高域側を帯域分割信号Ｓ４として第３の動き予測回
路８に供給する。(1) First Embodiment In FIG. 1, reference numeral 1 generally indicates an image coding apparatus to which a motion vector detecting method according to the present invention is applied. The image encoding device 1 divides an input image signal into a plurality of bands by sub-band division, and sequentially detects a motion vector from the low band side to the high band side. The image encoding device 1 first receives the input image signal S
1 for low-pass filter (LPF) 2 and high-pass filter (HP)
F) 3 is divided into two bands, one low-frequency side is further divided into two bands by LPF 4 and HPF 5, and then the first and second band-divided signals S2 and S3, respectively.
To the third motion prediction circuit 8 as the band-divided signal S4.
【００１２】すなわちサブバンド符号化においては、図
２（Ａ）に示すように、入力画像信号Ｓ１を例えば直交
ミラーフイルタ（ＱＭＦ）でなるＬＰＦ及びＨＰＦを用
いて、水平及び垂直両方向に交互に高域側の成分と低域
側の成分とに分割し、この結果得られる両成分をさらに
それぞれ高域側の成分と低域側の成分とに分割すること
により、最終的にそれぞれ例えば４つの帯域に分割す
る。この結果、図２（Ｂ）に示すように入力画像信号Ｓ
１を２次元的に１６の帯域に分割することができる。因
に、帯域分割された入力画像信号Ｓ１について、その帯
域幅に応じてサンプルを間引いてサンプル数を低減する
ことにより、低域側ほど画素数の少ない画像データとし
て扱うことができる。That is, in sub-band coding, as shown in FIG. 2A, the input image signal S1 is alternately enhanced in both horizontal and vertical directions by using, for example, LPF and HPF which are quadrature mirror filters (QMF). By dividing into a high-frequency side component and a low-frequency side component, and further dividing both components obtained as a result into a high-frequency side component and a low-frequency side component respectively, finally, for example, four bands are respectively obtained. Split into. As a result, as shown in FIG. 2B, the input image signal S
One can be divided two-dimensionally into 16 bands. Incidentally, the band-divided input image signal S1 can be treated as image data having a smaller number of pixels on the lower frequency side by thinning the samples according to the bandwidth and reducing the number of samples.
【００１３】ここで、第１の動き予測回路６は、帯域分
割信号Ｓ２に基づいて動きベクトルの検出を行つた後、
当該検出結果から得られる動きベクトルｍｖ1 を第１の
動き補償回路（ＭＣ）９及び第２の動き予測回路７に供
給する。続いて第２の動き予測回路７は、帯域分割信号
Ｓ３及び動きベクトルｍｖ1 に基づいて動きベクトルの
検出を行つた後、当該検出結果から得られる動きベクト
ルｍｖ2 を第２の動き補償回路１０及び第３の動き予測
回路８に供給する。さらに第３の動き予測回路８は、帯
域分割信号Ｓ４及び動きベクトルｍｖ2 に基づいて動き
ベクトルの検出を行つた後、当該検出結果から得られる
動きベクトルｍｖ3 を第３の動き補償回路１１に供給す
る。Here, the first motion prediction circuit 6 detects a motion vector based on the band-divided signal S2, and then,
The motion vector mv 1 obtained from the detection result is supplied to the first motion compensation circuit (MC) 9 and the second motion prediction circuit 7. Subsequently, the second motion prediction circuit 7 detects the motion vector based on the band-divided signal S3 and the motion vector mv 1 , and then calculates the motion vector mv 2 obtained from the detection result as the second motion compensation circuit 10 And a third motion prediction circuit 8. A third motion prediction circuit 8, after having conducted the detection of the motion vector based on band division signal S4 and the motion vector mv 2, the motion vector mv 3 obtained from the detection result to the third motion compensating circuit 11 Supply.
【００１４】このように第１〜第３の動き予測回路６〜
８は、全体として低域側から高域側に順次動きベクトル
を検出する。このときまず第１の動き予測回路６は、低
域側におけるサブサンプルされたデータをフルサーチす
ることにより動きベクトルｍｖ1 を検出する。続いて第
２の動き予測回路７は、動きベクトルｍｖ1 を決定した
候補ブロツクを基準としてサーチエリアを縮小して設定
した後、当該縮小したサーチエリア内で候補ブロツクを
決定することにより、動きベクトルｍｖ2 を検出する。As described above, the first to third motion prediction circuits 6 to
8 sequentially detects motion vectors from the low frequency side to the high frequency side as a whole. At this time, first, the first motion prediction circuit 6 detects the motion vector mv 1 by performing a full search on the subsampled data on the low frequency side. Subsequently, the second motion prediction circuit 7 reduces and sets the search area based on the candidate block for which the motion vector mv 1 is determined, and then determines the candidate block in the reduced search area to determine the motion vector mv 1. Detect mv 2 .
【００１５】さらに第３の動き予測回路８は、動きベク
トルｍｖ2 を決定した候補ブロツクを基準としてサーチ
エリアを縮小して設定した後、当該縮小したサーチエリ
ア内で候補ブロツクを決定することにより、動きベクト
ルｍｖ3 を検出する。このとき高域側では低密側に比べ
て画素が密でなるにもかかわらず、高域側におけるサー
チエリアがより縮小して設定されることにより、全体的
に動きベクトルの演算量が減少されることとなる。Further, the third motion prediction circuit 8 reduces and sets the search area with the candidate block for which the motion vector mv 2 is determined as a reference, and then determines the candidate block in the reduced search area. The motion vector mv 3 is detected. At this time, although the pixels are denser on the high-frequency side than on the low-density side, the search area on the high-frequency side is set to be smaller, so that the calculation amount of the motion vector is reduced as a whole. The Rukoto.
【００１６】第１〜第３の動き補償回路９〜１１は、そ
れぞれ各帯域毎から得られた動きベクトルｍｖ1 〜ｍｖ
3 に基づいてそれぞれ動き補償した後、当該結果から得
られる予測画像データＳ５〜Ｓ７をそれぞれ対応する第
１〜第３のビツト圧縮回路（ＢＲ：Bit Reduction ）１
２〜１４に供給する。第１〜第３のビツト圧縮回路１２
〜１４は、それぞれ各帯域毎に得られた予測画像データ
Ｓ５〜Ｓ７に基づいてＤＣＴ（Discrete Cosine Transf
orm ）変換符号化によるＤＣＴ処理を行つた後出力する
ようになされている。The first to third motion compensation circuits 9 to 11 are motion vectors mv 1 to mv obtained from each band.
After performing motion compensation based on 3 respectively, the first to third bit compression circuits (BR: Bit Reduction) 1 corresponding to the predicted image data S5 to S7 obtained from the result, respectively.
2-14. First to third bit compression circuit 12
To 14 are DCT (Discrete Cosine Transf) based on the predicted image data S5 to S7 obtained for each band.
orm) DCT processing by transform coding is performed and then output.
【００１７】この第１実施例の動きベクトル検出方法で
は、各帯域において、フレームメモリを使用して遅延さ
せた時間的に連続する２枚のフレーム（又はフイール
ド）Ｆ１、Ｆ２の画像から、現在のフレームＦ１につい
てはｍ画素×ｎ画素の大きさのブロツクに分割し、その
中のある参照ブロツクＢ１に関して過去のフレーム（又
はフイールド）Ｆ２からの動きベクトルを算出すること
を前提とする（図１０）。現在のフレーム（又はフイー
ルド）Ｆ１の参照ブロツクＢ１のデータは、上述の分割
したブロツクからあるブロツクを順次選択して供給し、
過去のフレーム（又はフイールド）Ｆ２での候補ブロツ
クＢ２のデータは、参照ブロツクＢ１の空間的位置と同
じ位置を中心としてサーチエリア（±ｓ画素）ＳＡの中
を順次動かして供給する。In the motion vector detecting method of the first embodiment, in each band, the current image is obtained from the images of two temporally consecutive frames (or fields) F1 and F2 delayed by using the frame memory. It is premised that the frame F1 is divided into blocks of a size of m pixels × n pixels, and a motion vector from a past frame (or field) F2 is calculated for a certain reference block B1 in the block (FIG. 10). . The data of the reference block B1 of the current frame (or field) F1 is supplied by sequentially selecting a certain block from the above divided blocks,
The data of the candidate block B2 in the past frame (or field) F2 is sequentially moved in the search area (± s pixel) SA around the same position as the spatial position of the reference block B1 and supplied.
【００１８】ここで、図３にこの実施例における第１〜
第３の動き予測回路６〜８の構成を示し、第１〜第３の
動き予測回路６〜８は、それぞれフレームメモリ２０〜
２２及び動きベクトル検出回路２３〜２５で構成されて
いる。Here, FIG. 3 shows the first through the first embodiments.
The structure of the 3rd motion estimation circuit 6-8 is shown, and the 1st-3rd motion estimation circuit 6-8 is each the frame memory 20-.
22 and motion vector detection circuits 23 to 25.
【００１９】第１の動き予測回路６において、入力画像
信号Ｓ１を帯域分割して得られた低域側でなる帯域分割
信号Ｓ２は、フレームメモリ２０及び動きベクトル検出
回路２３内のブロツク回路２６に入力される。続いてフ
レームメモリ２０に設定された過去（すなわち１フレー
ム前）の画像データが、動き補償されたサーチエリアに
応じてサーチブロツク回路２９に読み出される。In the first motion prediction circuit 6, the band-divided signal S2 on the low frequency side obtained by band-dividing the input image signal S1 is supplied to the block circuit 26 in the frame memory 20 and the motion vector detection circuit 23. Is entered. Then, the past (that is, one frame before) image data set in the frame memory 20 is read out to the search block circuit 29 according to the motion-compensated search area.
【００２０】次にメモリコントロール３２は、サーチブ
ロツク回路２９とブロツク回路２６との過去及び現在の
画像データを読み出して、評価値算出回路３５に供給す
る。評価値算出回路３５は、サーチブロツク回路２９と
ブロツク回路２６との過去及び現在の画像データを用い
て、所定の演算を行つて評価値を算出し、当該評価値を
動きベクトル決定回路３８に入力する。動きベクトル決
定回路３８は、この評価値に基づいて動きベクトルｍｖ
1 を検出する。Next, the memory control 32 reads the past and present image data of the search block circuit 29 and the block circuit 26 and supplies them to the evaluation value calculation circuit 35. The evaluation value calculation circuit 35 uses the past and present image data of the search block circuit 29 and the block circuit 26 to perform a predetermined calculation to calculate the evaluation value, and inputs the evaluation value to the motion vector determination circuit 38. To do. The motion vector determination circuit 38 determines the motion vector mv based on this evaluation value.
Detect 1
【００２１】続いて第２の動き予測回路７において、帯
域分割信号Ｓ３がフレームメモリ２１及び動きベクトル
検出回路２４内のブロツク回路２７に入力されると共
に、動きベクトルｍｖ1 がフレームメモリ２１のアドレ
スのオフセツト値として供給される。続いてフレームメ
モリ２１に設定された過去（すなわち１フレーム前）の
画像データが、動き補償されたサーチエリアに応じてサ
ーチブロツク回路３０に読み出される。Subsequently, in the second motion prediction circuit 7, the band division signal S3 is input to the frame memory 21 and the block circuit 27 in the motion vector detection circuit 24, and the motion vector mv 1 is assigned to the address of the frame memory 21. Supplied as an offset value. Subsequently, the past (that is, one frame before) image data set in the frame memory 21 is read to the search block circuit 30 in accordance with the motion-compensated search area.
【００２２】次にメモリコントロール３３は、サーチブ
ロツク回路３０とブロツク回路２７との過去及び現在の
画像データを読み出して、評価値算出回路３６に供給す
る。評価値算出回路３６は、サーチブロツク回路３０と
ブロツク回路２７との過去及び現在の画像データを用い
て、所定の演算を行つて評価値を算出し、当該評価値を
動きベクトル決定回路３９に入力する。動きベクトル決
定回路３９は、この評価値に基づいて動きベクトルｍｖ
2 を検出する。Next, the memory control 33 reads the past and present image data of the search block circuit 30 and the block circuit 27 and supplies them to the evaluation value calculation circuit 36. The evaluation value calculation circuit 36 uses the past and present image data of the search block circuit 30 and the block circuit 27 to perform a predetermined calculation to calculate the evaluation value, and inputs the evaluation value to the motion vector determination circuit 39. To do. The motion vector determination circuit 39 determines the motion vector mv based on this evaluation value.
Detect 2
【００２３】続いて第３の動き予測回路８において、帯
域分割信号Ｓ４がフレームメモリ２２及び動きベクトル
検出回路２５内のブロツク回路２８に入力されると共
に、動きベクトルｍｖ2 がフレームメモリ２２のアドレ
スのオフセツト値として供給される。続いてフレームメ
モリ２２に設定された過去（すなわち１フレーム前）の
画像データが、動き補償されたサーチエリアに応じてサ
ーチブロツク回路３１に読み出される。Subsequently, in the third motion prediction circuit 8, the band division signal S4 is input to the frame memory 22 and the block circuit 28 in the motion vector detection circuit 25, and the motion vector mv 2 is stored in the address of the frame memory 22. Supplied as an offset value. Subsequently, the past (that is, one frame before) image data set in the frame memory 22 is read to the search block circuit 31 in accordance with the motion-compensated search area.
【００２４】次にメモリコントロール３４は、サーチブ
ロツク回路３１とブロツク回路２８との過去及び現在の
画像データを読み出して、評価値算出回路３７に供給す
る。評価値算出回路３７は、サーチブロツク回路３１と
ブロツク回路２８との過去及び現在の画像データを用い
て、所定の演算を行つて評価値を算出し、当該評価値を
動きベクトル決定回路４０に入力する。動きベクトル決
定回路４０は、この評価値に基づいて動きベクトルｍｖ
3 を検出する。Next, the memory control 34 reads the past and present image data of the search block circuit 31 and the block circuit 28 and supplies them to the evaluation value calculation circuit 37. The evaluation value calculation circuit 37 uses the past and present image data of the search block circuit 31 and the block circuit 28 to perform a predetermined calculation to calculate the evaluation value, and inputs the evaluation value to the motion vector determination circuit 40. To do. The motion vector determination circuit 40 determines the motion vector mv based on this evaluation value.
Detect 3
【００２５】ここでこの実施例の場合、動きベクトル検
出回路２３〜２５は、それぞれ図４に示すような回路５
０で構成されている。すなわち動きベクトル検出回路５
０においては、ブロツク回路２６〜２８に対応する参照
ブロツクメモリ５１と、サーチブロツク回路２９〜３１
に対応する候補ブロツクメモリ５２と、メモリコントロ
ール３２〜３４に対応するメモリコントロール５３とを
有し、また評価値算出回路３５〜３７に対応する評価値
算出回路５４と、動きベクトル決定回路３８〜４０に対
応する動きベクトル決定回路５５とを有する。Here, in the case of this embodiment, the motion vector detecting circuits 23 to 25 are respectively the circuits 5 as shown in FIG.
It consists of zero. That is, the motion vector detection circuit 5
0, the reference block memory 51 corresponding to the block circuits 26 to 28, and the search block circuits 29 to 31.
, A candidate block memory 52 corresponding to, and a memory control 53 corresponding to the memory controls 32 to 34, an evaluation value calculation circuit 54 corresponding to the evaluation value calculation circuits 35 to 37, and motion vector determination circuits 38 to 40. And a motion vector determination circuit 55 corresponding to.
【００２６】動きベクトル検出回路５０においては、ま
ず参照ブロツクメモリ５１及び候補ブロツクメモリ５２
の内容、すなわち参照ブロツクＢ１とこれに対応するサ
ーチエリアＳＡ内の全ての候補ブロツクＢ２とのデータ
がメモリコントロール５３で指定されたアドレスの順に
読み出され、それぞれ評価値算出回路５４内のレジスタ
５６及び５７を通じて減算回路５８で減算される。この
結果得られる差分データは絶対値化回路５９で絶対値化
され、加算回路６０及びレジスタ６１で累積加算された
後、当該累積加算結果を累積加算データＳ１０として動
きベクトル決定回路５５に供給される。In the motion vector detection circuit 50, first, a reference block memory 51 and a candidate block memory 52 are provided.
Of the reference block B1, that is, the data of the reference block B1 and all the corresponding candidate blocks B2 in the search area SA are read out in the order of the addresses designated by the memory control 53, and the registers 56 in the evaluation value calculation circuit 54 respectively. And 57 through the subtraction circuit 58. The difference data obtained as a result is converted to an absolute value by the absolute value conversion circuit 59, cumulatively added by the addition circuit 60 and the register 61, and then the cumulative addition result is supplied to the motion vector determination circuit 55 as cumulative addition data S10. .
【００２７】動きベクトル決定回路５５においては、図
５に示すように、この累積加算データＳ１０が評価値メ
モリ６５に、評価値メモリコントロール６６より指定さ
れたアドレスの順に従つて入力される。続いて動きベク
トル決定回路５５では、評価値が記憶された評価値メモ
リ６５が、順次評価値メモリコントロール６６より指定
されたアドレスに従つて読み出され、比較回路６７及び
レジスタ６８に入力される。In the motion vector determination circuit 55, as shown in FIG. 5, the cumulative addition data S10 is input to the evaluation value memory 65 in the order of addresses designated by the evaluation value memory control 66. Subsequently, in the motion vector determination circuit 55, the evaluation value memory 65 in which the evaluation value is stored is sequentially read according to the address designated by the evaluation value memory control 66, and is input to the comparison circuit 67 and the register 68.
【００２８】比較回路６７は他方の入力と評価値メモリ
６５より読み出された評価値を順次比較し、このうち入
力された評価値が小さいとき、レジスタ６８及び６９の
内容を更新する信号を送出する。このレジスタ６９に
は、評価値メモリ６５を読み出すアドレスが順次設定さ
れる。このようにして順次評価値メモリ６５に記憶され
た評価値が評価され、そのうちの評価値の最小を与える
アドレスがレジスタ６９より送出され、これが動きベク
トル決定回路５５の出力、すなわち動きベクトルｍｖと
して出力される。The comparison circuit 67 sequentially compares the other input with the evaluation value read from the evaluation value memory 65, and when the evaluation value input is smaller, sends a signal for updating the contents of the registers 68 and 69. To do. Addresses for reading the evaluation value memory 65 are sequentially set in the register 69. In this way, the evaluation values stored in the evaluation value memory 65 are sequentially evaluated, and the address giving the minimum evaluation value is sent out from the register 69, which is output as the motion vector determination circuit 55, that is, as the motion vector mv. To be done.
【００２９】また動きベクトル決定回路５５はメモリコ
ントロール５３（図４）に制御信号Ｓ１１を送出して、
当該メモリコントロール５３における参照ブロツクメモ
リ５１及び候補ブロツクメモリ５２からのデータの読み
出しを制御するようになされている。Further, the motion vector determination circuit 55 sends a control signal S11 to the memory control 53 (FIG. 4),
The memory control 53 controls reading of data from the reference block memory 51 and the candidate block memory 52.
【００３０】以上の構成において、画像符号化装置１は
入力画像データを帯域分割した後、第１の動き予測回路
６において当該各帯域のうち低域側のデータから動きベ
クトルｍｖ1 を算出する。続いて第２の動き予測回路７
はこの動きベクトルｍｖ1 に応じて高域側で動き補償し
た後、当該動きベクトルｍｖ1 を決定した候補ブロツク
を基準としてサーチエリアを縮小して動きベクトルｍｖ
2 を算出する。さらに第３の動き予測回路８はこの動き
ベクトルｍｖ2 に応じてより高域側で動き補償した後、
当該動きベクトルｍｖ2 を決定した候補ブロツクを基準
としてサーチエリアを縮小して動きベクトルｍｖ3 を算
出する。これにより帯域分割前の画像データに基づいて
動きベクトルを検出し、当該検出結果を分割後の各帯域
毎に動き補償を行う場合と比較して、動きベクトルの演
算量を軽減させることができる。In the above configuration, the image coding apparatus 1 band-divides the input image data, and then the first motion prediction circuit 6 calculates the motion vector mv 1 from the data on the lower band side of each band. Then, the second motion prediction circuit 7
Performs motion compensation on the high frequency side in accordance with this motion vector mv 1 , and then reduces the search area based on the candidate block for which the motion vector mv 1 is determined to reduce the motion vector mv 1.
Calculate 2 . Further, the third motion prediction circuit 8 compensates the motion on the higher frequency side according to the motion vector mv 2 ,
The motion vector mv 3 is calculated by reducing the search area based on the candidate block for which the motion vector mv 2 is determined. This makes it possible to reduce the calculation amount of the motion vector as compared with the case where the motion vector is detected based on the image data before the band division and the detection result is subjected to the motion compensation for each band after the division.
【００３１】以上の構成によれば、画像符号化装置１は
入力画像データを帯域分割した後、当該各帯域のうち低
域側のデータから動きベクトルを算出し、当該動きベク
トルに応じて高域側で動き補償を行つた後、高域側のサ
ーチエリアを縮小するようにしたことにより、動きベク
トルの演算量が増加するのを抑制して高精度の動きベク
トルを検出すると共に、装置全体として簡易な構成にす
ることができる。According to the above configuration, the image coding apparatus 1 band-divides the input image data, then calculates a motion vector from the data on the low frequency side of each band, and calculates a high frequency band according to the motion vector. After performing the motion compensation on the side, by reducing the search area on the high frequency side, it is possible to suppress the increase in the calculation amount of the motion vector and detect the high-precision motion vector, A simple structure can be obtained.
【００３２】（２）第２実施例 この第２実施例の動きベクトル検出方法では、次のよう
な手順に従つて動きベクトルを算出する。まず参照ブロ
ツクＢ１とサーチエリアＳＡ内の全候補ブロツクＢ２の
データから最大値、最小値を検出し、当該最大値、当該
最小値の差からダイナミツクレンジを求める。ダイナミ
ツクレンジを２n （ｎは自然数）で割り算して量子化ス
テツプ幅を求め、各ブロツクの画素値と当該最小値との
差分データを当該量子化ステツプ幅で割り算し、ｎビツ
トのコードに符号化してｎビツトＡＤＲＣ（Adaptive D
ynamic Range Coding ）符号化を行う。なお、ＡＤＲＣ
符号化はＲＯＭと簡単なロジツクで実現され得る。(2) Second Embodiment In the motion vector detecting method of the second embodiment, the motion vector is calculated according to the following procedure. First, the maximum value and the minimum value are detected from the data of the reference block B1 and all candidate blocks B2 in the search area SA, and the dynamic range is obtained from the difference between the maximum value and the minimum value. The dynamic range is divided by 2 n (n is a natural number) to obtain the quantization step width, and the difference data between the pixel value of each block and the minimum value is divided by the quantization step width to obtain the n bit code. Encode to n bit ADRC (Adaptive D
ynamic Range Coding) Encoding is performed. In addition, ADRC
The encoding can be realized by ROM and simple logic.
【００３３】このようにしてｎビツトＡＤＲＣ符号化さ
れた参照ブロツクＢ１と候補ブロツクＢ２とのＡＤＲＣ
コード値のビツト方向で画素位置毎のマツチング演算と
して排他的論理和（ＥＸＯＲ）演算し、その結果のブロ
ツク内積算値として評価値Ｐ（ｈ、ｖ）を算出する。因
に、ＥＸＯＲ演算においてコードデータが一致している
と値「０」が出力され、一致していないと値「１」が出
力され演算されることから、マツチングがとれているほ
ど評価値の値は小さくなる。In this way, the ADRC of the reference block B1 and the candidate block B2 which are n-bit ADRC-coded
An exclusive OR (EXOR) operation is performed as a matching operation for each pixel position in the bit direction of the code value, and an evaluation value P (h, v) is calculated as an in-block integrated value of the result. Incidentally, the value "0" is output when the code data matches in the EXOR operation, and the value "1" is output when the code data does not match. Therefore, the higher the matching, the higher the evaluation value. Becomes smaller.
【００３４】この手順に従つてサーチエリアＳＡ内で候
補ブロツクＢ２の位置をずらせながら順次評価値を算出
し、トータルで（２ｓ＋１）2 点の評価値Ｐ（ｈ、ｖ）
を演算する。次に求められた評価値から最小値の位置を
検出し、その相対的な座標値（ｈ、ｖ）を動きベクトル
ｍｖ1 とする。In accordance with this procedure, the evaluation value is sequentially calculated while shifting the position of the candidate block B2 in the search area SA, and the evaluation value P (h, v) of (2s + 1) 2 points in total is calculated.
Is calculated. Next, the position of the minimum value is detected from the obtained evaluation value, and the relative coordinate value (h, v) is set as the motion vector mv 1 .
【００３５】続いてこのようにして求められた動きベク
トルｍｖ1 で動き補償を行つた後、当該動きベクトルｍ
ｖ1 の検出時において決定された候補ブロツクを中心と
して、改めてサーチエリアＳＡ内をより小さく設定す
る。そして上述の手順を再度行うことによつて動きベク
トルｍｖ2 を算出する。以下、求めた動きベクトルｍｖ
2 で動き補償すると共にサーチエリアをより小さくして
上述の手順を繰り返すことによつて、動きベクトルｍｖ
3 を算出する。Then, after motion compensation is performed using the motion vector mv 1 thus obtained, the motion vector m
The area inside the search area SA is again set smaller, centering on the candidate block determined at the time of detection of v 1 . Then, the motion vector mv 2 is calculated by performing the above procedure again. Below, the obtained motion vector mv
By performing the motion compensation in 2 and making the search area smaller and repeating the above procedure, the motion vector mv
Calculate 3 .
【００３６】ここで図３との対応部分に同一符号を付し
て示す図６において、第２実施例の動き予測回路７０の
構成を示し、この動き予測回路７０は図３における第１
〜第３の動き予測回路６〜８に代わつてそれぞれ適用さ
れる。すなわち動き予測回路７０は、フレームメモリ２
０（２１、２２）と動きベクトル検出回路７１とで構成
され、入力された帯域分割信号Ｓ２（Ｓ３、Ｓ４）に基
づいて動きベクトルｍｖ1 （ｍｖ2 、ｍｖ3 ）を算出す
るようになされている。In FIG. 6, in which parts corresponding to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, the configuration of the motion prediction circuit 70 of the second embodiment is shown.
~ Applied instead of the third motion prediction circuits 6-8, respectively. That is, the motion prediction circuit 70 uses the frame memory 2
0 (21, 22) and the motion vector detection circuit 71, and calculates the motion vector mv 1 (mv 2 , mv 3 ) based on the input band-divided signal S2 (S3, S4). There is.
【００３７】まず動きベクトル検出回路７１には、入力
された帯域分割信号Ｓ２（Ｓ３、Ｓ４）をフレームメモ
リ２０（２１、２２）を用いて遅延させて得られた時間
的に連続する現在及び過去ブロツクデータが、ＡＤＲＣ
符号化回路９５の最大最小値検出回路７２に入力され
る。最大最小値検出回路７２は、現在及び過去ブロツク
データから最大値及び最小値を検出し、それぞれレジス
タ７３及び７４に保持する。これによりレジスタ７３及
び７４に保持された最大値から最小値を減算回路７５で
減算してダイナミツクレンジを求めた後、そのダイナミ
ツクレンジをレジスタ７６に保持する。First, the motion vector detecting circuit 71 delays the input band-divided signal S2 (S3, S4) using the frame memory 20 (21, 22) and obtains the temporally continuous present and past. Block data is ADRC
It is input to the maximum / minimum value detection circuit 72 of the encoding circuit 95. The maximum / minimum value detection circuit 72 detects the maximum value and the minimum value from the current and past block data and holds them in registers 73 and 74, respectively. Thus, the minimum value is subtracted from the maximum value held in the registers 73 and 74 by the subtraction circuit 75 to obtain the dynamic range, and then the dynamic range is held in the register 76.
【００３８】現在ブロツクデータに関してはＦＩＦＯ
（First-In First-Out）７７で遅延分を補償した後、減
算回路７９において最小値を減算されＡＤＲＣコード変
換ＲＯＭ８１に入力される。同様に過去ブロツクデータ
に関してもＦＩＦＯ７８で遅延分を補償した後、減算回
路８０において最小値を減算されＡＤＲＣコード変換Ｒ
ＯＭ８２に入力される。またＡＤＲＣコード変換ＲＯＭ
８１、８２には当該各データと共にレジスタ７６からダ
イナミツクレンジデータが入力されてそれぞれ４ビツト
ＡＤＲＣ符号化され、それぞれレジスタ８３、８４にコ
ード値が保持される。保持されたコード値は、現在ブロ
ツクのコードデータとサーチエリア内で切り出した過去
ブロツクのコードデータとが順次出力され、評価値演算
回路８５で画素位置毎の演算値の積算が行われる。FIFO is currently used for block data.
After compensating for the delay in (First-In First-Out) 77, the minimum value is subtracted in the subtraction circuit 79 and the result is input to the ADRC code conversion ROM 81. Similarly, for the past block data, after the delay is compensated by the FIFO 78, the minimum value is subtracted by the subtraction circuit 80 and the ADRC code conversion R
It is input to the OM 82. ADRC code conversion ROM
The dynamic range data is input from the register 76 together with the respective data to 81 and 82, 4-bit ADRC encoding is performed, and the code values are held in the registers 83 and 84, respectively. As the held code value, the code data of the current block and the code data of the past block cut out in the search area are sequentially output, and the evaluation value calculation circuit 85 integrates the calculation values for each pixel position.
【００３９】評価値演算回路８５では４つのイクスクル
ーシブオア（ＥＸＯＲ）ゲート８６〜８９で、それぞれ
排他的論理和によるマツチングの度合いが計られる。つ
まりコードデータが一致していると値「０」が出力さ
れ、一致していないと値「１」が出力され、その結果が
加算回路９０及びレジスタ９１で順次画素毎に積算され
る。この評価値演算回路８５と同じ動作をするものが評
価値算出回路５４（図４）で、ここでは差分の絶対値を
積算する。In the evaluation value operation circuit 85, four exclusive OR (EXOR) gates 86 to 89 measure the degree of matching by exclusive OR. In other words, the value “0” is output when the code data match, and the value “1” is output when the code data does not match, and the results are sequentially accumulated for each pixel by the adder circuit 90 and the register 91. The evaluation value calculation circuit 54 (FIG. 4) operates in the same manner as the evaluation value calculation circuit 85, and here, the absolute values of the differences are integrated.
【００４０】１ブロツクのコードデータが走査された
後、レジスタ９１にはあるサーチポイントでの評価値が
保持されていることになる。この評価値は評価値テーブ
ルメモリ９２に記憶される。このような演算をサーチポ
イントをずらしながら行つていくと、評価値テーブルメ
モリ９２には、全部で（２ｓ＋１）2 点の評価値Ｐ
（ｈ、ｖ）が記憶される。次に評価値テーブルメモリ９
２から評価値を読み出して、最小値検出回路９３で最小
値の位置を検出する。このときの相対的な座標が求めら
れ、ベクトル決定回路９４で動きベクトルｍｖ1 、ｍｖ
2 又はｍｖ3 が出力される。After scanning one block of code data, the register 91 holds the evaluation value at a certain search point. This evaluation value is stored in the evaluation value table memory 92. When such a calculation is performed while shifting the search points, the evaluation value table memory 92 has a total of (2s + 1) 2 evaluation values P.
(H, v) is stored. Next, the evaluation value table memory 9
The evaluation value is read from 2, and the minimum value detection circuit 93 detects the position of the minimum value. The relative coordinates at this time are obtained, and the motion vector mv 1 , mv is calculated by the vector determination circuit 94.
2 or mv 3 is output.
【００４１】以上の構成において、画像符号化装置１は
入力画像データを帯域分割した後、第１の動き予測回路
（７０）において当該各帯域のうち低域側のデータを４
ビツトＡＤＲＣで符号化して得られるコードデータに基
づいて動きベクトルｍｖ1 を算出する。続いて第２の動
き予測回路（７０）はこの動きベクトルｍｖ1 に応じて
高域側で動き補償した後、当該動きベクトルｍｖ1 を決
定した候補ブロツクを基準としてサーチエリアを縮小し
て上述した４ビツトＡＤＲＣ符号化に基づいて動きベク
トルｍｖ2 を算出する。さらに第３の動き予測回路（７
０）はこの動きベクトルｍｖ2 に応じてより高域側で動
き補償した後、当該動きベクトルｍｖ2を決定した候補
ブロツクを基準としてサーチエリアを縮小して上述した
４ビツトＡＤＲＣ符号化に基づいて動きベクトルｍｖ3
を算出する。In the above configuration, the image coding apparatus 1 divides the input image data into bands, and then the first motion prediction circuit (70) divides the low band side data into 4 bands.
The motion vector mv 1 is calculated based on the code data obtained by encoding with the bit ADRC. Followed by a second motion prediction circuit (70) after motion compensation in a high band side in accordance with the motion vector mv 1, and the candidate block determined the motion vector mv 1 described above by reducing the search area as a reference The motion vector mv 2 is calculated based on the 4-bit ADRC encoding. Furthermore, the third motion prediction circuit (7
0) performs motion compensation on the higher frequency side according to this motion vector mv 2 , then reduces the search area based on the candidate block for which the motion vector mv 2 has been determined, and based on the 4-bit ADRC encoding described above. Motion vector mv 3
To calculate.
【００４２】これにより帯域分割前の画像データに基づ
いて動きベクトルを検出し、当該検出結果を分割後の各
帯域毎に動き補償を行う場合と比較して、動きベクトル
の演算量を軽減させることができる。さらに動きベクト
ルを検出する際に、４ビツトＡＤＲＣ符号化を用いたこ
とによりマツチング演算の対象となる画素の語長（ビツ
ト）を削減することができ、この結果一段とマツチング
演算の演算量を低減させることができる。Thus, the motion vector is detected on the basis of the image data before the band division, and the amount of calculation of the motion vector is reduced as compared with the case where the motion detection is performed for each band after the division. You can Further, when the motion vector is detected, the word length (bit) of the pixel which is the target of the matching calculation can be reduced by using the 4-bit ADRC encoding, and as a result, the calculation amount of the matching calculation is further reduced. be able to.
【００４３】以上の構成によれば、画像符号化装置１は
入力画像データを帯域分割した後、当該各帯域のうち低
域側のデータから動きベクトルを算出し、当該動きベク
トルに応じて高域側で動き補償を行つた後、高域側のサ
ーチエリアを縮小するようにしたことにより、動きベク
トルの演算量が増加するのを抑制して高精度の動きベク
トルを検出すると共に、装置全体として簡易な構成にす
ることができる。さらに動きベクトルを検出する際に４
ビツトＡＤＲＣ符号化を用いてマツチング演算の対象と
なる画素の語長（ビツト）を削減するようにしたことに
より、一段と演算量を低減させることができ、かくして
装置全体としての構成を簡易にし得る。According to the above configuration, the image coding apparatus 1 divides the input image data into bands, calculates a motion vector from the data in the low frequency band in each band, and calculates a high frequency band in accordance with the motion vector. After performing the motion compensation on the side, by reducing the search area on the high frequency side, it is possible to suppress the increase in the calculation amount of the motion vector and detect the high-precision motion vector, A simple structure can be obtained. When detecting the motion vector, 4
By reducing the word length (bit) of the pixel to be subjected to the matching calculation by using the bit ADRC encoding, the calculation amount can be further reduced, and thus the configuration of the entire apparatus can be simplified.
【００４４】（３）第３実施例 この第３実施例の動きベクトル検出方法は、現在及び過
去ブロツクデータについて第２実施例のｎビツトＡＤＲ
Ｃによる符号化に代えて、１ビツトＡＤＲＣのコード値
に符号化するものである。実際上次のような手順に従つ
て動きベクトルを算出する。まず参照ブロツクＢ１とサ
ーチエリアＳＡ内の全候補ブロツクＢ２のデータから最
大値及び最小値を検出し、その最大値及び最小値の和の
１／２と、各ブロツクの画素値を比較演算することによ
つて、１ビツトＡＤＲＣの手法を用いて、参照ブロツク
Ｂ１及び候補ブロツクＢ２のデータを、値「１」又は値
「０」のコード値に符号化する。(3) Third Embodiment A motion vector detecting method according to the third embodiment uses the n-bit ADR of the second embodiment for present and past block data.
Instead of encoding by C, encoding is performed by a 1-bit ADRC code value. In practice, the motion vector is calculated according to the following procedure. First, the maximum value and the minimum value are detected from the data of the reference block B1 and all candidate blocks B2 in the search area SA, and the pixel value of each block is compared and calculated with 1/2 of the sum of the maximum value and the minimum value. Thus, the data of the reference block B1 and the candidate block B2 is encoded into the code value of the value "1" or the value "0" by using the method of 1-bit ADRC.
【００４５】次に各ブロツクのコード値にて参照ブロツ
クＢ１と候補ブロツクＢ２の画素位置毎のマツチング演
算として差分の絶対値和を求め、評価値Ｐ（ｈ、ｖ）を
算出する。なお評価値の計算は、コード値の排他的論理
和（ＥＸＯＲ）をとつて求めても良い。この手順に従つ
てサーチエリアＳＡ内で候補ブロツクＢ２の位置をずら
しながら、順次評価値を算出し、トータルで（２ｓ＋
１）2 点の評価値Ｐ（ｈ、ｖ）を演算する。次に求めら
れた評価値から最小値の位置を検出し、その相対的な座
標値（ｈ、ｖ）を動きベクトルｍｖ1 とする。Next, the sum of absolute values of the differences is obtained as a matching calculation for each pixel position of the reference block B1 and the candidate block B2 with the code value of each block, and the evaluation value P (h, v) is calculated. The evaluation value may be calculated by taking the exclusive OR (EXOR) of the code values. According to this procedure, the evaluation value is sequentially calculated while shifting the position of the candidate block B2 in the search area SA, and the total (2s +
1) The evaluation value P (h, v) of two points is calculated. Next, the position of the minimum value is detected from the obtained evaluation value, and the relative coordinate value (h, v) is set as the motion vector mv 1 .
【００４６】続いてこのようにして求められた動きベク
トルｍｖ1 で動き補償を行つた後、当該動きベクトルｍ
ｖ1 の検出時において決定された候補ブロツクＢ２を中
心として、改めてサーチエリアＳＡ内をより小さく設定
する。そして上述の手順を再度行うことによつて動きベ
クトルｍｖ2 を算出する。以下、求めた動きベクトルｍ
ｖ2 で動き補償すると共にサーチエリアをより小さくし
て上述の手順を繰り返すことによつて、動きベクトルｍ
ｖ3 を算出する。Subsequently, after motion compensation is performed with the motion vector mv 1 thus obtained, the motion vector m
v 1 of the candidate block B2 as determined at the time of detection as the center is set smaller again search area SA. Then, the motion vector mv 2 is calculated by performing the above procedure again. Below, the calculated motion vector m
By performing motion compensation with v 2 and making the search area smaller and repeating the above procedure, the motion vector m
Calculate v 3 .
【００４７】ここで、図３との対応部分に同一符号を付
して示す図７において、第３実施例の動き予測回路１０
０の構成を示し、この動き予測回路１００は図３におけ
る第１〜第３の動き予測回路６〜８に代わつてそれぞれ
適用される。すなわち動き予測回路１００は、フレーム
メモリ２０（２１、２２）と動きベクトル検出回路１０
１とで構成され、入力された帯域分割信号Ｓ２（Ｓ３、
Ｓ４）に基づいて動きベクトルｍｖ1 （ｍｖ2 、ｍ
ｖ3 ）を算出するようになされている。Here, in FIG. 7 in which parts corresponding to those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, the motion prediction circuit 10 of the third embodiment.
0 is shown, and the motion prediction circuit 100 is applied instead of the first to third motion prediction circuits 6 to 8 in FIG. That is, the motion prediction circuit 100 includes the frame memory 20 (21, 22) and the motion vector detection circuit 10.
1 and the input band-divided signal S2 (S3,
Based on S4), the motion vector mv 1 (mv 2 , m
v 3 ) is calculated.
【００４８】まず動きベクトル検出回路１０１には、入
力された帯域分割信号Ｓ２（Ｓ３、Ｓ４）をフレームメ
モリ２０（２１、２２）を用いて遅延させて得られた時
間的に連続する現在及び過去ブロツクデータが、符号化
回路１２０の最大最小値検出回路１０２に入力される。
最大最小値検出回路１０２は、現在及び過去ブロツクデ
ータから最大値及び最小値を検出し、それぞれレジスタ
１０３及び１０４に保持する。これによりレジスタ１０
３及び１０４に保持された最大値及び最小値は、加算回
路１０５で加算された後ビツトシフトされて１／２倍さ
れ、その結果をレジスタ１０６に保持する。レジスタ１
０６の値は、１ビツトＡＤＲＣを実行するための閾値と
なる。First, the motion vector detection circuit 101 delays the input band-divided signal S2 (S3, S4) using the frame memory 20 (21, 22) and obtains the temporally continuous present and past. The block data is input to the maximum / minimum value detection circuit 102 of the encoding circuit 120.
The maximum / minimum value detection circuit 102 detects the maximum value and the minimum value from the current and past block data, and holds them in the registers 103 and 104, respectively. This allows register 10
The maximum value and the minimum value held in 3 and 104 are added in the adding circuit 105, bit-shifted and multiplied by 1/2, and the result is held in the register 106. Register 1
The value of 06 is a threshold value for executing 1-bit ADRC.
【００４９】この閾値が算出されるまでの延長分をＦＩ
ＦＯ１０７、１０８で補償し、比較回路１０９、１１０
によつて現在及び過去ブロツクデータと閾値が比較さ
れ、閾値より大きいときは値「１」、小さいときは値
「０」のコードデータが出力される。これにより１ビツ
トＡＤＲＣが実行される。比較回路１０９、１１０の出
力は、一旦メモリ回路１１１、１１２に記憶される。The extension until the threshold is calculated is FI
Compensation is performed by the FOs 107 and 108, and comparison circuits 109 and 110
Thus, the present and past block data are compared with the threshold value, and when the threshold value is larger than the threshold value, the code data having the value "1" and the value "0" is outputted. As a result, 1-bit ADRC is executed. The outputs of the comparison circuits 109 and 110 are temporarily stored in the memory circuits 111 and 112.
【００５０】メモリ回路１１１、１１２の読み出しは、
現在ブロツクのコードデータとサーチエリア内で切り出
した過去ブロツクのコードデータとが順次出力され、評
価値演算回路１１３で画素位置毎の演算値の積算が行わ
れる。評価値演算回路１１３ではＥＸＯＲゲート１１４
で、排他的論理和によるマツチングの度合いが計られ
る。つまりコードデータが一致していると値「０」が出
力され、一致していないと値「１」が出力され、その結
果が加算回路１１５及びレジスタ１１６で順次画素毎に
積算される。この評価値演算回路１１３と同じ動作をす
るものが評価値算出回路５４（図４）で、ここでは差分
の絶対値を積算する。Reading from the memory circuits 111 and 112 is performed by
The code data of the current block and the code data of the past block cut out in the search area are sequentially output, and the evaluation value calculation circuit 113 integrates the calculation values for each pixel position. In the evaluation value calculation circuit 113, the EXOR gate 114
Then, the degree of matching by exclusive OR is measured. That is, the value “0” is output when the code data matches, and the value “1” is output when the code data does not match, and the results are sequentially accumulated for each pixel by the adder circuit 115 and the register 116. The evaluation value calculation circuit 54 (FIG. 4) operates in the same manner as the evaluation value calculation circuit 113, and integrates the absolute values of the differences here.
【００５１】１ブロツクのコードデータが走査された
後、レジスタ１１６にはあるサーチポイントでの評価値
が保持されていることになる。この評価値は評価値テー
ブルメモリ１１７に記憶される。このような演算をサー
チポイントをずらしながら行つていくと、評価値テーブ
ルメモリ１１７には、全部で（２ｓ＋１）2 点の評価値
Ｐ（ｈ、ｖ）が記憶される。次に評価値テーブルメモリ
１１７から評価値を読み出して、最小値検出回路１１８
で最小値の位置を検出する。このときの相対的な座標が
求められ、ベクトル決定回路１１９で動きベクトルｍｖ
1 、ｍｖ2 又はｍｖ3 が出力される。After scanning one block of code data, the register 116 holds the evaluation value at a certain search point. This evaluation value is stored in the evaluation value table memory 117. When such a calculation is performed while shifting the search point, the evaluation value table memory 117 stores the evaluation values P (h, v) of (2s + 1) 2 points in total. Next, the evaluation value is read from the evaluation value table memory 117, and the minimum value detection circuit 118 is read.
The position of the minimum value is detected with. The relative coordinates at this time are obtained, and the motion vector mv is calculated by the vector determination circuit 119.
1 , mv 2 or mv 3 is output.
【００５２】以上の構成において、画像符号化装置１は
入力画像データを帯域分割した後、第１の動き予測回路
（１００）において当該各帯域のうち低域側のデータを
１ビツトＡＤＲＣで符号化して得られるコードデータに
基づいて動きベクトルｍｖ1を算出する。続いて第２の
動き予測回路（１００）はこの動きベクトルｍｖ1 に応
じて高域側で動き補償した後、当該動きベクトルｍｖ1
を決定した候補ブロツクを基準としてサーチエリアを縮
小して上述した１ビツトＡＤＲＣ符号化に基づいて動き
ベクトルｍｖ2 を算出する。さらに第３の動き予測回路
（１００）はこの動きベクトルｍｖ2 に応じてより高域
側で動き補償した後、当該動きベクトルｍｖ2 を決定し
た候補ブロツクを基準としてサーチエリアを縮小して上
述した１ビツトＡＤＲＣ符号化に基づいて動きベクトル
ｍｖ3 を算出する。In the above configuration, the image coding apparatus 1 band-divides the input image data, and then the first motion prediction circuit (100) codes the low-frequency side data of each band by 1-bit ADRC. The motion vector mv 1 is calculated based on the code data obtained as described above. Followed by a second motion prediction circuit (100) after motion compensation in a high band side in accordance with the motion vector mv 1, the motion vector mv 1
The motion vector mv 2 is calculated based on the 1-bit ADRC coding described above by reducing the search area with the candidate block determined as the reference. A third motion prediction circuit (100) after motion compensation with higher frequency side in response to the motion vector mv 2, and the candidate block determined the motion vector mv 2 described above by reducing the search area as a reference The motion vector mv 3 is calculated based on the 1-bit ADRC encoding.
【００５３】これにより帯域分割前の画像データに基づ
いて動きベクトルを検出し、当該検出結果を分割後の各
帯域毎に動き補償を行う場合と比較して、動きベクトル
の演算量を軽減させることができる。さらに動きベクト
ルを検出する際に、１ビツトＡＤＲＣ符号化を用いたこ
とにより、第２実施例における４ビツトＡＤＲＣ符号化
を用いた場合と比較してＥＸＯＲゲートの数を削減する
ことができ、マツチング演算の対象となる画素の語長
（ビツト）を削減することができ、この結果さらにマツ
チング演算の演算量を低減させることができる。Thus, the motion vector is detected based on the image data before the band division, and the detection result is reduced as compared with the case where the motion compensation is performed for each band after the division. You can Further, when the motion vector is detected, the number of EXOR gates can be reduced by using the 1-bit ADRC encoding, as compared with the case of using the 4-bit ADRC encoding in the second embodiment. The word length (bit) of the pixel to be calculated can be reduced, and as a result, the calculation amount of the matching calculation can be further reduced.
【００５４】以上の構成によれば、画像符号化装置１は
入力画像データを帯域分割した後、当該各帯域のうち低
域側のデータから動きベクトルを算出し、当該動きベク
トルに応じて高域側で動き補償を行つた後、高域側のサ
ーチエリアを縮小するようにしたことにより、動きベク
トルの演算量が増加するのを抑制して高精度で動きベク
トルを検出すると共に、装置全体として簡易な構成にす
ることができる。さらに動きベクトルを検出する際に１
ビツトＡＤＲＣ符号化を用いてマツチング演算の対象と
なる画素の語長（ビツト）を削減するようにしたことに
より、一段と演算量を低減させることができ、かくして
装置全体としての構成を簡易にし得る。According to the above configuration, the image coding apparatus 1 divides the input image data into bands, calculates a motion vector from the data on the low band side of each band, and calculates a high band according to the motion vector. After performing the motion compensation on the side, by reducing the search area on the high frequency side, it is possible to suppress the increase in the calculation amount of the motion vector and detect the motion vector with high accuracy, A simple structure can be obtained. 1 when detecting the motion vector
By reducing the word length (bit) of the pixel to be subjected to the matching calculation by using the bit ADRC encoding, the calculation amount can be further reduced, and thus the configuration of the entire apparatus can be simplified.
【００５５】（４）他の実施例 なお上述の実施例においては、帯域分割符号化のうちサ
ブバンド符号化を適用した場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、サブバンド符号化以外にもウエーブ
レツト変換符号化を適用するようにしても良い。この場
合、ウエーブレツト変換符号化においては、１フレーム
分の画像をウエーブレツトの基底を用いて直交変換する
ことにより帯域毎に分割するようになされている。(4) Other Embodiments In the above-described embodiments, the case where subband coding is applied among band division coding has been described, but the present invention is not limited to this, and other than subband coding. Alternatively, the wavelet transform coding may be applied. In this case, in the wavelet transform coding, an image for one frame is orthogonally transformed using the basis of the wavelet to divide the image for each band.
【００５６】ここでウエーブレツト変換符号化のうちオ
クターブ分割符号化においては、低域側になるにつれて
細かく分割されるようになされている。すなわちオクタ
ーブ分割符号化では、図８（Ａ）に示すように、入力画
像信号Ｓ１をＬＰＦ及びＨＰＦを用いて、水平及び垂直
方向に交互に低域側を再帰的に２分割することにより、
最終的にそれぞれ例えば４つの帯域に分割する。この結
果、図８（Ｂ）に示すように入力画像信号Ｓ１を２次元
的に１０の帯域に分割することができる。Here, in the octave division encoding of the wavelet transform encoding, the division is made finer toward the lower frequency side. That is, in the octave division coding, as shown in FIG. 8A, the input image signal S1 is recursively divided into two in the horizontal and vertical directions by using the LPF and the HPF, thereby recursively dividing the input image signal S1 into two.
Finally, each is divided into, for example, four bands. As a result, the input image signal S1 can be two-dimensionally divided into 10 bands as shown in FIG.
【００５７】また上述の実施例においては、帯域分割符
号化のうちサブバンド符号化を適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、サブバンド符号化以外
にも階層符号化を適用するようにしても良い。この場合
階層符号化においては、図９（Ａ）に示すように、オリ
ジナル画像の２×２画素の平均値による上位階層を繰り
返し生成することにより、帯域毎に分割するようになさ
れている。図９（Ｂ）はオリジナル画像について３階層
に階層化された画像データを生成する場合で、第１階層
はオリジナル画像である。オリジナル画像上のブロツク
（例えば16×16）より上位階層の画像データ、第ｎ階層
における画像データをＭn （ｘ、ｙ）とすると、次式Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the sub-band coding is applied among the band division coding has been described, but the present invention is not limited to this, and the hierarchical coding is applied in addition to the sub-band coding. It may be done. In this case, in the hierarchical encoding, as shown in FIG. 9A, the upper layer is repeatedly generated by the average value of 2 × 2 pixels of the original image, so that each band is divided. FIG. 9B shows a case where image data layered into three layers is generated for the original image, and the first layer is the original image. Letting M n (x, y) be the image data in a layer higher than the block (eg 16 × 16) on the original image and the image data in the nth layer,
【数２】 のように平均値化によつて求めることができ、ブロツク
サイズは水平及び垂直方向にそれぞれ１／２となる。ま
たこのように平均値階層化された第１階層の画像データ
から第２階層の画像データを生成するときも、（２）式
により同様に求めることができる。[Equation 2] Thus, the block size is halved in the horizontal and vertical directions, respectively. Further, when the image data of the second layer is generated from the image data of the first layer, which is hierarchically averaged as described above, the image data of the second layer can be similarly obtained by the equation (2).
【００５８】さらに上述の実施例においては、サブバン
ド符号化を行う際に直交ミラーフイルタ（ＱＭＦ）でな
るＬＰＦ及びＨＰＦを用いた場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、対象シヨートカーネルフイルタ
（ＳＳＫＦ）でなるＬＰＦ及びＨＰＦを用いるようにし
ても良い。Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the LPF and the HPF which are the quadrature mirror filters (QMF) are used when performing the sub-band coding has been described, but the present invention is not limited to this, and the target shot. It is also possible to use LPFs and HPFs made up of kernel filters (SSKF).
【００５９】さらに上述の実施例においては、第１〜第
３のビツト圧縮回路１２〜１４は分割された各帯域毎に
ＤＣＴ変換符号化する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、適当な量子化を行つたり、またランレン
グス・ハフマン符号化を行つたりするようにしても良
い。因に、一般的には低域側の成分に対してはＤＣＴ符
号化や予測符号化（ＤＰＣＭ）等を行い、また高域側の
成分に対してはランレングス・ハフマン符号化を行うよ
うになされている。Further, in the above embodiment, the case where the first to third bit compression circuits 12 to 14 perform DCT conversion coding for each divided band has been described, but the present invention is not limited to this. Appropriate quantization may be performed, or run length Huffman coding may be performed. Incidentally, in general, DCT coding or predictive coding (DPCM) is performed on the low-frequency component, and run length Huffman coding is performed on the high-frequency component. Has been done.
【００６０】さらに第１実施例においては、マツチング
演算として参照ブロツク及び候補ブロツク間の差分の絶
対値和を算出し、当該絶対値和が最小となる位置を動き
ベクトルとするようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、マツチング演算として参照ブロツク
及び候補ブロツク間の２乗和を算出し、当該２乗和の最
小となる位置を動きベクトルとするようにしても良い。Further, in the first embodiment, the case where the sum of the absolute values of the differences between the reference block and the candidate block is calculated as the matching calculation and the position where the sum of the absolute values is the minimum is set as the motion vector will be described. However, the present invention is not limited to this, and the sum of squares between the reference block and the candidate block may be calculated as the matching calculation, and the position at which the sum of squares is minimized may be used as the motion vector.
【００６１】さらに第２実施例においては、４ビツトＡ
ＤＲＣ符号化を適用した場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、４ビツト以外の２、３又は５以上のビ
ツトのＡＤＲＣ符号化を適用しても良い。Further, in the second embodiment, 4 bits A
Although the case where the DRC coding is applied has been described, the present invention is not limited to this, and ADRC coding of 2, 3 or 5 or more bits other than 4 bits may be applied.
【００６２】[0062]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、基本画像
及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割し、当該
帯域画像のうち低域側の帯域画像を用いてマツチング演
算を行い、当該演算値から第１の動きベクトルを算出す
る。続いて第１の動きベクトルに応じて低域側よりも高
域側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域
側の帯域画像においてマツチング演算を行い、当該演算
値から第２の動きベクトルを算出するようにしたことに
より、動きベクトルの演算量が増加するのを抑制して高
精度の動きベクトルを検出すると共に、装置全体として
簡易な構成にし得るような動きベクトル検出方法及び装
置に実現することができる。As described above, according to the present invention, the basic image and the reference image are each divided into a plurality of band images, and the matching calculation is performed using the band image on the lower band side of the band images. The first motion vector is calculated from the calculated value. Then, after motion compensation is performed on the band image on the high band side rather than the low band side according to the first motion vector, a matching calculation is performed on the band image on the high band side, and the second calculation is performed based on the calculated value. By calculating the motion vector of the motion vector, it is possible to suppress an increase in the amount of calculation of the motion vector to detect a highly accurate motion vector, and to provide a motion vector detection method that allows the device as a whole to have a simple configuration. Can be realized in the device.
【図１】本発明による画像符号化装置の構成を示すブロ
ツク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to the present invention.
【図２】実施例によるサブバンド分割された画像の説明
に供する略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a subband-divided image according to an embodiment.
【図３】第１実施例による動き予測回路の構成を示すブ
ロツク図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a motion prediction circuit according to the first embodiment.
【図４】第１実施例による動きベクトル検出回路の構成
を示すブロツク図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a motion vector detection circuit according to the first embodiment.
【図５】第１実施例による動きベクトル決定回路の構成
を示すブロツク図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a motion vector determination circuit according to the first embodiment.
【図６】第２実施例による動き予測回路の構成を示すブ
ロツク図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a motion prediction circuit according to a second embodiment.
【図７】第３実施例による動き予測回路の構成を示すブ
ロツク図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a motion prediction circuit according to a third embodiment.
【図８】他の実施例によるオクターブ分割された画像の
説明に供する略線図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an octave-divided image according to another embodiment.
【図９】他の実施例による階層画像の説明に供する略線
図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a hierarchical image according to another embodiment.
【図１０】従来のブロツクマツチングによる動きベクト
ル検出の原理の説明に供する略線図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the principle of motion vector detection by conventional block matching.
【図１１】従来の動きベクトル検出装置の概略構成を示
すブロツク図である。FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional motion vector detection device.
１……画像符号化装置、２、４……ＬＰＦ、３、５……
ＨＰＦ、６〜８、７０、１００……動き予測回路、２０
〜２２……フレームメモリ、２３〜２５、５０……動き
ベクトル検出回路、２６〜２８、５１……ブロツク回路
（参照ブロツクメモリ）、２９〜３１、５２……サーチ
ブロツク回路（候補ブロツクメモリ）、３２〜３４……
メモリコントロール、３５〜３７、５４……評価値算出
回路、３８〜４０、５５……動きベクトル決定回路、５
８、７５、７９、８０……減算回路、５９……絶対値化
回路、６５……評価値メモリ、６６……評価値メモリコ
ントロール、６７……比較回路、７２、１０２……最大
最小値検出回路、７７、７８、１０７、１０８……ＦＩ
ＦＯ、８１、８２……ＡＤＲＣコード変換ＲＯＭ、８
５、１１３……評価値演算回路、８６〜８９、１１４…
…ＥＸＯＲゲート、９０、１０５、１１５……加算回
路、９２、１１７……評価値テーブルメモリ、９３、１
１８……最小値検出回路、９４、１１９……ベクトル決
定回路、９５……ＡＤＲＣ符号化回路、１０９、１１０
……比較回路、１１１、１１２……メモリ回路、１２０
……符号化回路。1 ... Image coding device, 2, 4 ... LPF, 3, 5 ...
HPF, 6-8, 70, 100 ... Motion prediction circuit, 20
-22 ... Frame memory, 23-25, 50 ... Motion vector detection circuit, 26-28, 51 ... Block circuit (reference block memory), 29-31, 52 ... Search block circuit (candidate block memory), 32-34 ……
Memory control 35-37, 54 ... Evaluation value calculation circuit, 38-40, 55 ... Motion vector determination circuit, 5
8, 75, 79, 80 ... Subtraction circuit, 59 ... Absolute value conversion circuit, 65 ... Evaluation value memory, 66 ... Evaluation value memory control, 67 ... Comparison circuit, 72, 102 ... Maximum / minimum value detection Circuits, 77, 78, 107, 108 ... FI
FO, 81, 82 ... ADRC code conversion ROM, 8
5, 113 ... Evaluation value calculation circuit, 86 to 89, 114 ...
... EXOR gates, 90, 105, 115 ... Addition circuits, 92, 117 ... Evaluation value table memory, 93, 1
18 ... Minimum value detection circuit, 94, 119 ... Vector determination circuit, 95 ... ADRC encoding circuit, 109, 110
…… Comparison circuit, 111, 112 …… Memory circuit, 120
...... Encoding circuit.
Claims (14)
画像から抽出した参照ブロツクとをブロツクマツチング
の対象とし、サーチエリア内で上記候補ブロツクの位置
をずらしながら参照ブロツク及び候補ブロツク間でマツ
チング演算を行い、当該演算値に基づいて動きベクトル
を検出する動きベクトル検出方法において、 基本画像
及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割する帯域
分割ステツプと、 上記帯域分割ステツプにおいて分割された帯域画像のう
ち低域側の帯域画像を用いて上記マツチング演算を行
い、当該演算値に基づいて第１の動きベクトルを算出す
る第１の動きベクトル検出ステツプと、 上記第１の動きベクトルに応じて上記低域側よりも高域
側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域側
の帯域画像において上記マツチング演算を行い、当該演
算値から第２の動きベクトルを算出する第２の動きベク
トル検出ステツプとを具えることを特徴とする動きベク
トル検出方法。1. A candidate block extracted from a basic image and a reference block extracted from a reference image are targeted for block matching, and a matching operation is performed between the reference block and the candidate block while shifting the position of the candidate block in the search area. In the motion vector detecting method for detecting the motion vector based on the calculated value, the band division step of dividing the basic image and the reference image into a plurality of band images, and the band image divided in the band division step are performed. A first motion vector detection step of performing the matching calculation using a band image on the low frequency side and calculating a first motion vector based on the calculated value, and a low motion detection step according to the first motion vector. After performing motion compensation on the band image on the higher side than the band side, The Matsuchingu performs the operation, the motion vector detecting method characterized by comprising a second motion vector detection step of calculating a second motion vector from the calculated value.
ツプでは、 上記マツチング演算として参照ブロツク及び候補ブロツ
ク間の差分の絶対値和を算出し、当該絶対値和が最小と
なる位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルと
することを特徴とする請求項１に記載の動きベクトル検
出方法。2. In the first and second motion vector detection steps, a sum of absolute values of differences between a reference block and a candidate block is calculated as the matching calculation, and a position where the sum of absolute values is the minimum is calculated. The motion vector detecting method according to claim 1, wherein the first and second motion vectors are used.
ツプでは、 上記マツチング演算として参照ブロツク及び候補ブロツ
ク間の差分の２乗和を算出し、当該２乗和が最小となる
位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項１に記載の動きベクトル検出方
法。3. In the first and second motion vector detection steps, the sum of squares of the difference between the reference block and the candidate block is calculated as the matching calculation, and the position where the sum of squares is the minimum is calculated. The motion vector detecting method according to claim 1, wherein the first and second motion vectors are used.
画像から抽出した参照ブロツクとをブロツクマツチング
の対象とし、サーチエリア内で上記候補ブロツクの位置
をずらしながら参照ブロツク及び候補ブロツク間でマツ
チング演算を行い、当該演算値に基づいて動きベクトル
を検出する動きベクトル検出方法において、 基本画像
及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割する帯域
分割ステツプと、 上記帯域分割ステツプにおいて分割された帯域画像のう
ち低域側の帯域画像の候補ブロツクと参照ブロツクとの
最大値及び最小値を検出し、上記最大値及び上記最小値
の差よりダイナミツクレンジを求め、当該ダイナミツク
レンジに応じた量子化ステツプ幅を選定し、当該量子化
ステツプ幅により参照ブロツク及び候補ブロツクの画素
値と上記最大値又は上記最小値の差分をｎビツトのコー
ド値に符号化する適応ダイナミツクレンジ符号化ステツ
プと、 上記コード値を用いてサーチエリア内で上記候補ブロツ
クの位置をずらして、参照ブロツク及び候補ブロツク間
でマツチング演算を行い、当該演算値が最小となる位置
を第１の動きベクトルとする動きベクトル検出ステツプ
と、 上記第１の動きベクトルに応じて上記低域側よりも高域
側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域側
の帯域画像において上記マツチング演算を行い、当該演
算値が最小となる位置を第２の動きベクトルとする第２
の動きベクトル検出ステツプとを具えることを特徴とす
る動きベクトル検出方法。4. A candidate block extracted from a basic image and a reference block extracted from a reference image are targeted for block matching, and a matching operation is performed between the reference block and the candidate block while shifting the position of the candidate block in the search area. In the motion vector detecting method for detecting the motion vector based on the calculated value, the band division step of dividing the basic image and the reference image into a plurality of band images, and the band image divided in the band division step are performed. Of these, the maximum and minimum values of the candidate block and the reference block of the low-frequency band image are detected, the dynamic range is obtained from the difference between the maximum value and the minimum value, and the quantization step corresponding to the dynamic range is calculated. Select the width, and the pixels of the reference block and the candidate block according to the quantization step width. And an adaptive dynamic range coding step for coding the difference between the maximum value and the minimum value into an n-bit code value, and the reference block by shifting the position of the candidate block in the search area using the code value. And a motion vector detection step in which a matching calculation is performed between the candidate blocks and the position where the calculated value is the minimum is the first motion vector, and the high frequency side is higher than the low frequency side according to the first motion vector. After performing the motion compensation on the band image of the second band, the matching calculation is performed on the band image on the high frequency side, and the position where the calculated value is the minimum is set as the second motion vector.
And a motion vector detecting step for the motion vector detecting method.
ツプでは、 上記マツチング演算として上記コード値に符号化された
参照ブロツク及び候補ブロツク間の画素の排他的論理和
の演算結果を積算して算出するようにしたことを特徴と
する請求項４に記載の動きベクトル検出方法。5. In the first and second motion vector detection steps, the result of the exclusive OR operation of the pixels between the reference block and the candidate block encoded into the code value is integrated as the matching operation. The motion vector detecting method according to claim 4, wherein the motion vector is calculated.
画像から抽出した参照ブロツクとをブロツクマツチング
の対象とし、サーチエリア内で上記候補ブロツクの位置
をずらしながら参照ブロツク及び候補ブロツク間でマツ
チング演算を行い、当該演算値に基づいて動きベクトル
を検出する動きベクトル検出方法において、 基本画像
及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割する帯域
分割ステツプと、 上記帯域分割ステツプにおいて分割された帯域画像のう
ち低域側の帯域画像の候補ブロツクと参照ブロツクとの
最大値及び最小値を検出し、上記最大値及び上記最小値
の和の１／２の値とそれぞれ参照ブロツク及び候補ブロ
ツクの画素値とを比較演算して、参照ブロツク及び候補
ブロツクを値「１」又は値「０」のコード値に符号化す
る符号化ステツプと、 上記コード値を用いてサーチエリア内で上記候補ブロツ
クの位置をずらして、参照ブロツク及び候補ブロツク間
でマツチング演算を行い、当該演算値が最小の位置を第
１の動きベクトルとする動きベクトル検出ステツプと、 上記第１の動きベクトルに応じて上記低域側よりも高域
側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域側
の帯域画像において上記マツチング演算を行い、当該演
算値が最小となる位置を第２の動きベクトルとする第２
の動きベクトル検出ステツプとを具えることを特徴とす
る動きベクトル検出方法。6. A candidate block extracted from a basic image and a reference block extracted from a reference image are subjected to block matching, and a matching operation is performed between the reference block and the candidate block while shifting the position of the candidate block in the search area. In the motion vector detecting method for detecting the motion vector based on the calculated value, the band division step of dividing the basic image and the reference image into a plurality of band images, and the band image divided in the band division step are performed. Of these, the maximum value and the minimum value of the candidate block and the reference block of the band image on the low frequency side are detected, and the half value of the sum of the maximum value and the minimum value and the pixel values of the reference block and the candidate block, respectively. To calculate the reference block and the candidate block into the code value of the value "1" or the value "0". The position of the candidate block is shifted in the search area using the encoding step and the code value, and the matching operation is performed between the reference block and the candidate block, and the position where the calculated value is the minimum is set as the first motion vector. After performing motion compensation on the band image on the high band side from the low band side according to the motion vector detection step and the first motion vector, the matching calculation is performed on the band image on the high band side. The second motion vector at which the calculated value is minimized
And a motion vector detecting step for the motion vector detecting method.
ツプでは、 上記マツチング演算として上記コード値に符号化された
参照ブロツク及び候補ブロツク間の画素の排他的論理和
の演算結果を積算して算出し、当該積算値が最小となる
位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項６に記載の動きベクトル検出方
法。7. In the first and second motion vector detection steps, the result of the exclusive OR operation of pixels between the reference block and the candidate block encoded in the code value is integrated as the matching operation. 7. The motion vector detecting method according to claim 6, wherein the calculated position where the integrated value is minimum is set as the first motion vector and the second motion vector, respectively.
画像から抽出した参照ブロツクとをブロツクマツチング
の対象とし、サーチエリア内で上記候補ブロツクの位置
をずらしながら参照ブロツク及び候補ブロツク間でマツ
チング演算を行い、当該演算値に基づいて動きベクトル
を検出する動きベクトル検出装置において、 基本画像
及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割する帯域
分割手段と、 上記帯域分割手段において分割された帯域画像のうち低
域側の帯域画像を用いて上記マツチング演算を行い、当
該演算値に基づいて第１の動きベクトルを算出する第１
の動きベクトル検出手段と、 上記第１の動きベクトルに応じて上記低域側よりも高域
側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域側
の帯域画像において上記マツチング演算を行い、当該演
算値から第２の動きベクトルを算出する第２の動きベク
トル検出手段とを具えることを特徴とする動きベクトル
検出装置。8. A candidate block extracted from a basic image and a reference block extracted from a reference image are subjected to block matching, and a matching calculation is performed between the reference block and the candidate block while shifting the position of the candidate block in the search area. In the motion vector detection device that detects a motion vector based on the calculated value, a band dividing unit that divides the basic image and the reference image into a plurality of band images, and a band image divided by the band dividing unit. A first motion vector is calculated based on the calculated value by performing the matching calculation using the low-frequency band image.
Motion vector detecting means, and after performing motion compensation on the band image on the high band side from the low band side according to the first motion vector, the matching calculation is performed on the band image on the high band side. And a second motion vector detecting means for calculating a second motion vector from the calculated value.
では、 上記マツチング演算として参照ブロツク及び候補ブロツ
ク間の差分の絶対値和を算出し、当該絶対値和が最小と
なる位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルと
することを特徴とする請求項８に記載の動きベクトル検
出装置。9. The first and second motion vector detecting means calculates the sum of absolute values of the differences between the reference block and the candidate block as the matching calculation, and positions the minimum sum of the absolute values respectively. 9. The motion vector detecting device according to claim 8, wherein the motion vector detecting device uses the first and second motion vectors.
段では、 上記マツチング演算として参照ブロツク及び候補ブロツ
ク間の差分の２乗和を算出し、当該２乗和が最小となる
位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項８に記載の動きベクトル検出装
置。10. The first and second motion vector detecting means calculates a sum of squares of differences between a reference block and a candidate block as the matching calculation, and positions at which the sum of squares is minimum are respectively calculated. 9. The motion vector detecting device according to claim 8, wherein the motion vector detecting device uses the first and second motion vectors.
照画像から抽出した参照ブロツクとをブロツクマツチン
グの対象とし、サーチエリア内で上記候補ブロツクの位
置をずらしながら参照ブロツク及び候補ブロツク間でマ
ツチング演算を行い、当該演算値に基づいて動きベクト
ルを検出する動きベクトル検出装置において、 基本画
像及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割する帯
域分割手段と、 上記帯域分割手段において分割された帯域画像のうち低
域側の帯域画像の候補ブロツクと参照ブロツクとの最大
値及び最小値を検出し、上記最大値及び上記最小値の差
よりダイナミツクレンジを求め、当該ダイナミツクレン
ジに応じた量子化ステツプ幅を選定し、当該量子化ステ
ツプ幅により参照ブロツク及び候補ブロツクの画素値と
上記最大値又は上記最小値の差分をｎビツトのコード値
に符号化する適応ダイナミツクレンジ符号化手段と、 上記コード値を用いてサーチエリア内で上記候補ブロツ
クの位置をずらして、参照ブロツク及び候補ブロツク間
でマツチング演算を行い、当該演算値が最小となる位置
を第１の動きベクトルとする動きベクトル検出手段と、 上記第１の動きベクトルに応じて上記低域側よりも高域
側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域側
の帯域画像において上記マツチング演算を行い、当該演
算値が最小となる位置を第２の動きベクトルとする第２
の動きベクトル検出手段とを具えることを特徴とする動
きベクトル検出装置。11. A matching calculation between a reference block and a candidate block while shifting the position of the candidate block in the search area, with the candidate block extracted from the basic image and the reference block extracted from the reference image as targets for block matching. In the motion vector detection device that detects a motion vector based on the calculated value, a band dividing unit that divides the basic image and the reference image into a plurality of band images, and a band image divided by the band dividing unit. Of these, the maximum and minimum values of the candidate block and the reference block of the low-frequency band image are detected, the dynamic range is obtained from the difference between the maximum value and the minimum value, and the quantization step corresponding to the dynamic range is calculated. The width is selected, and the pixel value of the reference block and the candidate block is compared with the pixel value of the reference block according to the quantization step width. Adaptive dynamic range coding means for coding the difference between the maximum value or the minimum value into a code value of n bits, and the reference block and the candidate block by shifting the position of the candidate block in the search area using the code value. Matching calculation is performed between the blocks, and a motion vector detecting means for setting the position where the calculated value is the minimum as the first motion vector, and a band on the higher band side than the low band side according to the first motion vector. After performing motion compensation on the image, the matching calculation is performed on the band image on the high frequency side, and a second motion vector is set at a position where the calculated value is minimum.
Motion vector detection means.
段では、 上記マツチング演算として上記コード値に符号化された
参照ブロツク及び候補ブロツク間で画素の排他的論理和
の演算結果を積算して算出し、当該積算値が最小となる
位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項１１に記載の動きベクトル検出
装置。12. The first and second motion vector detecting means integrate the results of exclusive OR operation of pixels between a reference block and a candidate block encoded into the code value as the matching operation. The motion vector detecting device according to claim 11, wherein the positions where the calculated integrated value is the minimum are set as the first and second motion vectors, respectively.
照画像から抽出した参照ブロツクとをブロツクマツチン
グの対象とし、サーチエリア内で上記候補ブロツクの位
置をずらしながら参照ブロツク及び候補ブロツク間でマ
ツチング演算を行い、当該演算値に基づいて動きベクト
ルを検出する動きベクトル検出装置において、 基本画
像及び参照画像をそれぞれ複数の帯域画像に分割する帯
域分割手段と、 上記帯域分割手段において分割された帯域画像のうち低
域側の帯域画像の候補ブロツクと参照ブロツクとの最大
値及び最小値を検出し、上記最大値及び上記最小値の和
の１／２の値とそれぞれ参照ブロツク及び候補ブロツク
の画素値とを比較演算して、参照ブロツク及び候補ブロ
ツクを値「１」又は値「０」のコード値に符号化する符
号化手段と、 上記コード値を用いてサーチエリア内で上記候補ブロツ
クの位置をずらして、参照ブロツク及び候補ブロツク間
でマツチング演算を行い、当該演算値が最小の位置を第
１の動きベクトルとする動きベクトル検出手段と、 上記第１の動きベクトルに応じて上記低域側よりも高域
側の帯域画像に対して動き補償を行つた後、当該高域側
の帯域画像において上記マツチング演算を行い、当該演
算値が最小となる位置を第２の動きベクトルとする第２
の動きベクトル検出手段とを具えることを特徴とする動
きベクトル検出装置。13. A matching operation between a reference block and a candidate block while shifting a position of the candidate block in a search area by targeting a candidate block extracted from a basic image and a reference block extracted from a reference image. In the motion vector detection device that detects a motion vector based on the calculated value, a band dividing unit that divides the basic image and the reference image into a plurality of band images, and a band image divided by the band dividing unit. Of these, the maximum value and the minimum value of the candidate block and the reference block of the band image on the low frequency side are detected, and the half value of the sum of the maximum value and the minimum value and the pixel values of the reference block and the candidate block, respectively. A code for comparing and encoding the reference block and the candidate block into a code value of "1" or "0". Means to shift the position of the candidate block in the search area using the code value, perform a matching calculation between the reference block and the candidate block, and make the position having the smallest calculated value the first motion vector. After performing motion compensation on the band image on the high band side from the low band side according to the vector detecting means and the first motion vector, the matching calculation is performed on the band image on the high band side. The second position where the calculated value is the minimum is the second motion vector.
Motion vector detection means.
段では、 上記マツチング演算として上記コード値に符号化された
参照ブロツク及び候補ブロツク間の画素の排他的論理和
の演算結果を積算して算出し、当該積算値が最小となる
位置をそれぞれ上記第１及び第２の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項１３に記載の動きベクトル検出
装置。14. The first and second motion vector detecting means integrate the results of exclusive OR of pixels between a reference block and a candidate block encoded into the code value as the matching operation. 14. The motion vector detection device according to claim 13, wherein the positions where the calculated integrated value is the minimum are the first and second motion vectors, respectively.
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|---|---|---|---|
| JP6673595A JP3627870B2 (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Motion vector detection method and apparatus |
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| JPH08237661A true JPH08237661A (en) | 1996-09-13 |
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| US11477467B2 (en) | 2012-10-01 | 2022-10-18 | Ge Video Compression, Llc | Scalable video coding using derivation of subblock subdivision for prediction from base layer |
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