JPH09179987A - 動きベクトル検出方法及び動きベクトル検出装置 - Google Patents
動きベクトル検出方法及び動きベクトル検出装置Info
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- JPH09179987A JPH09179987A JP29625696A JP29625696A JPH09179987A JP H09179987 A JPH09179987 A JP H09179987A JP 29625696 A JP29625696 A JP 29625696A JP 29625696 A JP29625696 A JP 29625696A JP H09179987 A JPH09179987 A JP H09179987A
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 探索ブロックに隣接するブロックの動きベク
トルを用いて、探索ブロックの動きベクトルを決定する
動きベクトル検出装置を提供する。 【解決手段】 検索フレームは、動きベクトルが決定さ
れた処理ブロックの組を有する複数のブロックに分けら
れ、処理ブロックの組は探索ブロックに隣接する処理隣
接ブロックを含み、処理隣接ブロックの動きベクトルの
うちで、水平ベクトルに最も類似なＸ−ベクトルと垂直
ベクトルに最も類似なＹーベクトルとを選択して、Ｘー
ベクトル、Ｙーベクトル及びゼロベクトルを有する候補
ベクトルを供給し、この候補ベクトルのうちで、１つの
候補動きベクトルを決定し、探索ブロックと候補動きベ
クトルに対応する予測ブロックとの間の歪曲が所定の閾
値より小さい場合、候補動きベクトルを探索ブロックの
動きベクトルとして供給し、閾値より大きい場合にはフ
ル探索ブロック整合方法を用いて探索ブロックの動きベ
クトルを決定する。
トルを用いて、探索ブロックの動きベクトルを決定する
動きベクトル検出装置を提供する。 【解決手段】 検索フレームは、動きベクトルが決定さ
れた処理ブロックの組を有する複数のブロックに分けら
れ、処理ブロックの組は探索ブロックに隣接する処理隣
接ブロックを含み、処理隣接ブロックの動きベクトルの
うちで、水平ベクトルに最も類似なＸ−ベクトルと垂直
ベクトルに最も類似なＹーベクトルとを選択して、Ｘー
ベクトル、Ｙーベクトル及びゼロベクトルを有する候補
ベクトルを供給し、この候補ベクトルのうちで、１つの
候補動きベクトルを決定し、探索ブロックと候補動きベ
クトルに対応する予測ブロックとの間の歪曲が所定の閾
値より小さい場合、候補動きベクトルを探索ブロックの
動きベクトルとして供給し、閾値より大きい場合にはフ
ル探索ブロック整合方法を用いて探索ブロックの動きベ
クトルを決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動きベクトルを検出
する動きベクトル検出方法及びその装置に関し、特に、
探索ブロックの隣接ブロックの動きベクトルを用いるこ
とによって、探索ブロックの動きベクトルを決定する方
法及び装置に関する。
する動きベクトル検出方法及びその装置に関し、特に、
探索ブロックの隣接ブロックの動きベクトルを用いるこ
とによって、探索ブロックの動きベクトルを決定する方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、テレビ電話、電子会議及び高精細
度テレビジョンシステムのようなディジタルビデオシス
テムにおいて、ビデオフレーム信号のビデオライン信号
は画素値と呼ばれる一連のディジタルデータからなって
いるので、各ビデオフレーム信号を規定するのに大量の
ディジタルデータが必要である。しかし、通常の伝送チ
ャネル上の使用可能な周波数帯域幅は制限されているた
め、特に、テレビ電話のような低ビットレートのビデオ
信号符号化／復号化システムにおいては、多様なデータ
圧縮技法を用いて大量のデータを減らすか圧縮する必要
がある。
度テレビジョンシステムのようなディジタルビデオシス
テムにおいて、ビデオフレーム信号のビデオライン信号
は画素値と呼ばれる一連のディジタルデータからなって
いるので、各ビデオフレーム信号を規定するのに大量の
ディジタルデータが必要である。しかし、通常の伝送チ
ャネル上の使用可能な周波数帯域幅は制限されているた
め、特に、テレビ電話のような低ビットレートのビデオ
信号符号化／復号化システムにおいては、多様なデータ
圧縮技法を用いて大量のデータを減らすか圧縮する必要
がある。
【０００３】このような多様な映像圧縮技法のうち、い
わゆる、確率的符号化技法と時間的、空間的圧縮技法を
組み合わせたハイブリッド符号化技法が最も効率的なも
のとして知られている。大部分のハイブリッド符号化技
法は、動き補償ＤＰＣＭ（差分パルス符号変調）、２次
元ＤＣＴ（離散的コサイン変換）、ＤＣＴ係数の量子化
及びＶＬＣ（可変長符号化）などを用いる。動き補償Ｄ
ＰＣＭは現フレームとその前フレームとの間の物体の動
きを決定すると共に、物体の動きに従って現フレームを
予測することによって、現フレームと予測値と間の差を
表す差分信号を発生する方法である。
わゆる、確率的符号化技法と時間的、空間的圧縮技法を
組み合わせたハイブリッド符号化技法が最も効率的なも
のとして知られている。大部分のハイブリッド符号化技
法は、動き補償ＤＰＣＭ（差分パルス符号変調）、２次
元ＤＣＴ（離散的コサイン変換）、ＤＣＴ係数の量子化
及びＶＬＣ（可変長符号化）などを用いる。動き補償Ｄ
ＰＣＭは現フレームとその前フレームとの間の物体の動
きを決定すると共に、物体の動きに従って現フレームを
予測することによって、現フレームと予測値と間の差を
表す差分信号を発生する方法である。
【０００４】動き補償ＤＰＣＭデータのような映像デー
タ間の空間的冗長性を減らすか除去する２次元ＤＣＴ
は、ディジタル映像データからなるブロック、例えば、
８×８画素のブロックを１組のＤＣＴ変換係数データに
変換する。この技法は、Ｃｈｅｎ及びＰｒａｔｔによる
論文「Ｓｃｅｎｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｅｒ」，
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣＯＭ−３２，ＮＯ．３，２２
５〜２３２頁（１９８４年３月）に開示されている。こ
のようなＤＣＴ変換係数データは、量子化器、ジグザグ
走査及びＶＬＣを通じて処理されることによって、伝送
すべきデータの量を効果的に減縮し得る。
タ間の空間的冗長性を減らすか除去する２次元ＤＣＴ
は、ディジタル映像データからなるブロック、例えば、
８×８画素のブロックを１組のＤＣＴ変換係数データに
変換する。この技法は、Ｃｈｅｎ及びＰｒａｔｔによる
論文「Ｓｃｅｎｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｅｒ」，
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣＯＭ−３２，ＮＯ．３，２２
５〜２３２頁（１９８４年３月）に開示されている。こ
のようなＤＣＴ変換係数データは、量子化器、ジグザグ
走査及びＶＬＣを通じて処理されることによって、伝送
すべきデータの量を効果的に減縮し得る。
【０００５】詳述すれば、動き補償ＤＰＣＭにおいて
は、現フレームと前フレームとの間の物体の動き推定に
基づいて、現フレームデータを前フレームデータから予
測する。そのように推定された動きは前フレームと現フ
レームとの間の画素の変位を表す２次元動きベクトルで
表される。
は、現フレームと前フレームとの間の物体の動き推定に
基づいて、現フレームデータを前フレームデータから予
測する。そのように推定された動きは前フレームと現フ
レームとの間の画素の変位を表す２次元動きベクトルで
表される。
【０００６】映像シーケンスにおいて物体の変位を推定
するに主に用いられる方法のうちの１つがブロック整合
アルゴリズムである。このブロック整合アルゴリズムに
よれば、現フレームは複数の探索ブロックに分けられ
る。探索ブロックの大きさは、典型的に８×８画素〜３
２×３２画素の範囲を有する。現フレーム内の探索ブロ
ックに対する動きベクトルを決定するために、現フレー
ムの探索ブロックと前フレーム内のより大きい探索領域
に含まれた同一の大きさの複数の候補ブロックとの間の
類似性計算が行われる。現フレームの探索ブロックと探
索領域内の各候補ブロックとの間の類似性測定のため
に、平均絶対エラーまたは平均二乗エラーのようなエラ
ー関数が用いられる。また、動きベクトルは探索ブロッ
クと候補ブロックとの間の最小エラー関数をもたらす変
位を表す。探索ブロックは探索ブロックに対応する探索
領域内の可能な全ての候補ブロックと比較されるため
（即ち、フル探索ブロック整合）、計算が複雑すること
となる。その結果、リアルタイム処理のために高速処理
及び／または多数のプロセッサを有する複雑なハードウ
ェアが必要になる。
するに主に用いられる方法のうちの１つがブロック整合
アルゴリズムである。このブロック整合アルゴリズムに
よれば、現フレームは複数の探索ブロックに分けられ
る。探索ブロックの大きさは、典型的に８×８画素〜３
２×３２画素の範囲を有する。現フレーム内の探索ブロ
ックに対する動きベクトルを決定するために、現フレー
ムの探索ブロックと前フレーム内のより大きい探索領域
に含まれた同一の大きさの複数の候補ブロックとの間の
類似性計算が行われる。現フレームの探索ブロックと探
索領域内の各候補ブロックとの間の類似性測定のため
に、平均絶対エラーまたは平均二乗エラーのようなエラ
ー関数が用いられる。また、動きベクトルは探索ブロッ
クと候補ブロックとの間の最小エラー関数をもたらす変
位を表す。探索ブロックは探索ブロックに対応する探索
領域内の可能な全ての候補ブロックと比較されるため
（即ち、フル探索ブロック整合）、計算が複雑すること
となる。その結果、リアルタイム処理のために高速処理
及び／または多数のプロセッサを有する複雑なハードウ
ェアが必要になる。
【０００７】前述されたフル探索フルブロック整合課題
から生じる過渡な計算量を減らすために、３段階の探索
過程と最小歪曲のためのサーチのような単純化されたア
ルゴリズムが提案されてきた（例えば、Ｊ．Ｒ．Ｊａｉ
ｎらの論文「Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｉｎ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉ
ｎｇ」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ＣＯＭ−２９，Ｎｏ．
１２，１７９９〜１８０８頁（１９８１年１２月）参
照）。
から生じる過渡な計算量を減らすために、３段階の探索
過程と最小歪曲のためのサーチのような単純化されたア
ルゴリズムが提案されてきた（例えば、Ｊ．Ｒ．Ｊａｉ
ｎらの論文「Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｉｎ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉ
ｎｇ」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ＣＯＭ−２９，Ｎｏ．
１２，１７９９〜１８０８頁（１９８１年１２月）参
照）。
【０００８】この単純探索アルゴリズムを用いて複雑な
計算量やハードウェアの負担を減らし得るとしても、依
然と相当量の計算を必要とする。映像シーケンスで物体
を取り囲んだ背景は、大部分停止されており、動きが物
体に主に集中されているか、カメラのパニングのように
単純に並進運動する動きであり得る。この場合、一連の
映像フレームで同一の値を有する複数の動きベクトルが
得られることになる。特に、１つのブロックの動きベク
トルは、隣接するブロックの動きベクトルと相関関係が
あり得る。従って、そのような関係を用いて動きベクト
ルを決定するに必要な計算量を減らすことができる。
計算量やハードウェアの負担を減らし得るとしても、依
然と相当量の計算を必要とする。映像シーケンスで物体
を取り囲んだ背景は、大部分停止されており、動きが物
体に主に集中されているか、カメラのパニングのように
単純に並進運動する動きであり得る。この場合、一連の
映像フレームで同一の値を有する複数の動きベクトルが
得られることになる。特に、１つのブロックの動きベク
トルは、隣接するブロックの動きベクトルと相関関係が
あり得る。従って、そのような関係を用いて動きベクト
ルを決定するに必要な計算量を減らすことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、探索ブロックに隣接するブロックの動きベクト
ルを用いて、探索ブロックの動きベクトルを決定する動
きベクトル検出装置及び方法を提供することである。
目的は、探索ブロックに隣接するブロックの動きベクト
ルを用いて、探索ブロックの動きベクトルを決定する動
きベクトル検出装置及び方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、処理隣接ブロックの動きベクト
ルを用いて、映像信号の探索フレームに含まれた探索ブ
ロックの動きベクトルを決定する動きベクトル検出方法
であって、前記検索フレームは、動きベクトルが決定さ
れた処理ブロックの組を有する複数のブロックに分けら
れ、前記処理ブロックの組は前記探索ブロックに隣接す
る前記処理隣接ブロックを含み、前記処理隣接ブロック
の動きベクトルのうちで、Ｘ成分のゼロである水平ベク
トルに最も類似なＸ−ベクトルとＹ成分のゼロである垂
直ベクトルに最も類似なＹ−ベクトルとを選択すること
によって、前記Ｘ−ベクトル、前記Ｙ−ベクトル及びゼ
ロベクトルを有する一群の候補ベクトルを供給する第１
過程と、前記一群の候補ベクトルのうちで、１つの候補
動きベクトルを決定する第２過程と、前記探索ブロック
と前記候補動きベクトルに対応する予測ブロックとの間
の歪曲が予め定められた閾値より小さい場合、前記候補
動きベクトルを前記探索ブロックの動きベクトルとして
供給し、前記歪曲が前記予め定められた閾値より大きい
場合にはフル探索ブロック整合方法を用いて前記探索ブ
ロックの動きベクトルを決定する第３過程であって、前
記候補動きベクトルに対応する予測ブロックが前記探索
ブロックから前記候補動きベクトルだけ離れている参照
フレームのブロックを示す前記第３過程とを含むことを
特徴とする動きベクトル検出方法が提供される。
めに、本発明によれば、処理隣接ブロックの動きベクト
ルを用いて、映像信号の探索フレームに含まれた探索ブ
ロックの動きベクトルを決定する動きベクトル検出方法
であって、前記検索フレームは、動きベクトルが決定さ
れた処理ブロックの組を有する複数のブロックに分けら
れ、前記処理ブロックの組は前記探索ブロックに隣接す
る前記処理隣接ブロックを含み、前記処理隣接ブロック
の動きベクトルのうちで、Ｘ成分のゼロである水平ベク
トルに最も類似なＸ−ベクトルとＹ成分のゼロである垂
直ベクトルに最も類似なＹ−ベクトルとを選択すること
によって、前記Ｘ−ベクトル、前記Ｙ−ベクトル及びゼ
ロベクトルを有する一群の候補ベクトルを供給する第１
過程と、前記一群の候補ベクトルのうちで、１つの候補
動きベクトルを決定する第２過程と、前記探索ブロック
と前記候補動きベクトルに対応する予測ブロックとの間
の歪曲が予め定められた閾値より小さい場合、前記候補
動きベクトルを前記探索ブロックの動きベクトルとして
供給し、前記歪曲が前記予め定められた閾値より大きい
場合にはフル探索ブロック整合方法を用いて前記探索ブ
ロックの動きベクトルを決定する第３過程であって、前
記候補動きベクトルに対応する予測ブロックが前記探索
ブロックから前記候補動きベクトルだけ離れている参照
フレームのブロックを示す前記第３過程とを含むことを
特徴とする動きベクトル検出方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。図１を参照
すれば、本発明の動きベクトル検出装置のブロック図が
示されている。映像信号における現フレーム及び前フレ
ーム（即ち、探索フレームと参照フレーム）が動きベク
トル検出ブロック１００とフル探索ブロック２００とに
入力される。動きベクトル検出ブロック１００において
は、探索ブロック、即ち、現在処理中のブロックの動き
ベクトルを探すために、ゼロベクトルと共に現探索ブロ
ックの処理された隣接ブロックの動きベクトルが、候補
動きベクトルを選択するに計算される。ここで、処理ブ
ロックは動きベクトルが決定されたブロックを示し、処
理隣接ブロックは探索ブロックに隣接する処理ブロック
を示す。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。図１を参照
すれば、本発明の動きベクトル検出装置のブロック図が
示されている。映像信号における現フレーム及び前フレ
ーム（即ち、探索フレームと参照フレーム）が動きベク
トル検出ブロック１００とフル探索ブロック２００とに
入力される。動きベクトル検出ブロック１００において
は、探索ブロック、即ち、現在処理中のブロックの動き
ベクトルを探すために、ゼロベクトルと共に現探索ブロ
ックの処理された隣接ブロックの動きベクトルが、候補
動きベクトルを選択するに計算される。ここで、処理ブ
ロックは動きベクトルが決定されたブロックを示し、処
理隣接ブロックは探索ブロックに隣接する処理ブロック
を示す。
【００１２】探索ブロックＢ（ｉ、ｊ）の動きベクトル
を検出するために、その動きベクトルが用いられる処理
隣接ブロックが、図４に示されている。図４に示された
ように、探索フレームは複数のスライスから構成されて
おり、各スライスは多数のブロックを有し、各フレーム
内のスライスの数と各スライス内のブロックの数は、各
々Ｎ２とＮ１である。探索フレームは、左上側から右下
り向けに処理される。よって、探索ブロックが処理され
る場合、探索ブロックＢ（ｉ、ｊ）を取り囲む９つの隣
接ブロックのうち４つの隣接ブロック（即ち、左上側ブ
ロックＢ（ｉ−１、ｊ−１）、上側中央ブロックＢ
（ｉ、ｊ−１）、右上側ブロックＢ（ｉ＋１、ｊ＋１）
及び中央左側ブロックＢ（ｉ−１、ｊ））の動きベクト
ルが、知られている。ここで、ｉ及びｊは各々Ｎ１及び
Ｎ２と同じかそれより小さい正の整数であり、ｊはスラ
イスの数を、ｉはスライス内におけるブロックの位置を
各々表す。探索ブロックがフレームの境界に位置してい
ない場合、処理隣接ブロックの数が４であることが容易
に分かる。探索ブロックがＢ（１、１）、Ｂ（１、２）
のように境界にあるならば、処理隣接ブロックの数は４
未満になる。
を検出するために、その動きベクトルが用いられる処理
隣接ブロックが、図４に示されている。図４に示された
ように、探索フレームは複数のスライスから構成されて
おり、各スライスは多数のブロックを有し、各フレーム
内のスライスの数と各スライス内のブロックの数は、各
々Ｎ２とＮ１である。探索フレームは、左上側から右下
り向けに処理される。よって、探索ブロックが処理され
る場合、探索ブロックＢ（ｉ、ｊ）を取り囲む９つの隣
接ブロックのうち４つの隣接ブロック（即ち、左上側ブ
ロックＢ（ｉ−１、ｊ−１）、上側中央ブロックＢ
（ｉ、ｊ−１）、右上側ブロックＢ（ｉ＋１、ｊ＋１）
及び中央左側ブロックＢ（ｉ−１、ｊ））の動きベクト
ルが、知られている。ここで、ｉ及びｊは各々Ｎ１及び
Ｎ２と同じかそれより小さい正の整数であり、ｊはスラ
イスの数を、ｉはスライス内におけるブロックの位置を
各々表す。探索ブロックがフレームの境界に位置してい
ない場合、処理隣接ブロックの数が４であることが容易
に分かる。探索ブロックがＢ（１、１）、Ｂ（１、２）
のように境界にあるならば、処理隣接ブロックの数は４
未満になる。
【００１３】候補動きベクトルが決定された後、探索ブ
ロックと候補動きベクトルに対応する予測ブロックとの
間の歪曲が、予め定められた閾値と比較される。ここ
で、ベクトルに対応する予測ブロックは、探索ブロック
からベクトルだけの離れている参照フレームのブロック
を示す。
ロックと候補動きベクトルに対応する予測ブロックとの
間の歪曲が、予め定められた閾値と比較される。ここ
で、ベクトルに対応する予測ブロックは、探索ブロック
からベクトルだけの離れている参照フレームのブロック
を示す。
【００１４】探索ブロックと候補動きベクトルに対応す
る予測ブロックとの間の歪曲が閾値より小さい場合、候
補動きベクトルは探索ブロックの動きベクトルとして決
定され、フル探索ブロック２００を経てラインＬ３００
へ供給される。そうでない場合には、フル探索トリガ信
号がフル探索ブロック２００に供給される。このフル探
索ブロック２００は、フル探索トリガ信号に応じて、フ
ル探索ブロック整合方法を用いて、探索ブロックの動き
ベクトルを検出する。フル探索ブロック２００は、動き
ベクトル検出ブロック１００からの動きベクトルまたは
自体決定した動きベクトルのうち１つを供給する。フル
探索ブロック２００からの動きベクトルは、動きベクト
ル検出ブロック１００へ再度入力されて、現フレームの
後続ブロック（例えば、Ｂ（ｉ＋１、ｊ））の動きベク
トルを検出するに用いられる。
る予測ブロックとの間の歪曲が閾値より小さい場合、候
補動きベクトルは探索ブロックの動きベクトルとして決
定され、フル探索ブロック２００を経てラインＬ３００
へ供給される。そうでない場合には、フル探索トリガ信
号がフル探索ブロック２００に供給される。このフル探
索ブロック２００は、フル探索トリガ信号に応じて、フ
ル探索ブロック整合方法を用いて、探索ブロックの動き
ベクトルを検出する。フル探索ブロック２００は、動き
ベクトル検出ブロック１００からの動きベクトルまたは
自体決定した動きベクトルのうち１つを供給する。フル
探索ブロック２００からの動きベクトルは、動きベクト
ル検出ブロック１００へ再度入力されて、現フレームの
後続ブロック（例えば、Ｂ（ｉ＋１、ｊ））の動きベク
トルを検出するに用いられる。
【００１５】本発明において、探索ブロックの動きベク
トルは処理隣接ブロックの動きベクトルのうちから選択
されるかフル探索ブロック整合を用いて決定される。よ
って、フル探索ブロック整合のみを用いる動き推定器と
比較した時、計算量が減少される。特に、動く物体が映
像信号の小さい部分を占める映像信号においては、隣接
ブロックが類似な動きベクトルをもたらす可能性が高い
ため、その減少量がもっと著しく表れる。
トルは処理隣接ブロックの動きベクトルのうちから選択
されるかフル探索ブロック整合を用いて決定される。よ
って、フル探索ブロック整合のみを用いる動き推定器と
比較した時、計算量が減少される。特に、動く物体が映
像信号の小さい部分を占める映像信号においては、隣接
ブロックが類似な動きベクトルをもたらす可能性が高い
ため、その減少量がもっと著しく表れる。
【００１６】Ｂ（１、１）、Ｂ（１、２）、Ｂ（１、
３）、Ｂ（２、１）、Ｂ（３、１）のように、探索ブロ
ックの処理隣接ブロックが４つ未満である場合には、動
きベクトル検出ブロック１００は動作せず、探索ブロッ
クの動きベクトルはフル探索ブロック整合方法を用いて
決定され得る。また、例えば、探索ブロックＢ（１、
２）、Ｂ（１、３）、Ｂ（２、１）、Ｂ（３、１）の場
合のように、処理隣接ブロックが少なくとも１つでもあ
るならば、動きベクトル検出ブロック１００は４つの処
理隣接ブロックがある場合と類似な方式で動作し得る。
３）、Ｂ（２、１）、Ｂ（３、１）のように、探索ブロ
ックの処理隣接ブロックが４つ未満である場合には、動
きベクトル検出ブロック１００は動作せず、探索ブロッ
クの動きベクトルはフル探索ブロック整合方法を用いて
決定され得る。また、例えば、探索ブロックＢ（１、
２）、Ｂ（１、３）、Ｂ（２、１）、Ｂ（３、１）の場
合のように、処理隣接ブロックが少なくとも１つでもあ
るならば、動きベクトル検出ブロック１００は４つの処
理隣接ブロックがある場合と類似な方式で動作し得る。
【００１７】図２を参照すれば、図１に示された動きベ
クトル検出ブロック１００の詳細なブロック図が示され
ている。処理ブロックの動きベクトルは、動きベクトル
メモリ１１０へ入力されて格納される。これらの動きベ
クトルのうち、処理隣接ブロックの動きベクトルを示す
隣接ベクトルが選択されると共に、候補ベクトル決定ブ
ロック１２０へ入力される。
クトル検出ブロック１００の詳細なブロック図が示され
ている。処理ブロックの動きベクトルは、動きベクトル
メモリ１１０へ入力されて格納される。これらの動きベ
クトルのうち、処理隣接ブロックの動きベクトルを示す
隣接ベクトルが選択されると共に、候補ベクトル決定ブ
ロック１２０へ入力される。
【００１８】図４を再度参照すれば、探索ブロックＢ
（ｉ、ｊ）が処理される場合には、少なくとも、探索ブ
ロックＢ（ｉ−１、ｊ−１）からＢ（Ｎ１、ｊ−１）ま
で、Ｂ（１、ｊ）からＢ（ｉ−１、ｊ）までの動きベク
トルが動きベクトルメモリ１１０に格納されなければな
らない（ここで、ｊ番目のスライスに含まれた残りのブ
ロック、即ち、Ｂ（ｉ＋１、ｊからＢ（Ｎ１、ｊ）まで
の動きベクトルを決定するために、Ｂ（ｉ、ｊ−１）か
らＢ（Ｎ１、ｊ−１）までのブロックが必要であり、
（ｊ＋１）番目のスライスに含まれたブロックの動きベ
クトルを決定するに、Ｂ（１、ｊ）からＢ（ｉ−１、
ｊ）までブロックが用いられるに注目されたい）。よっ
て、動きベクトルメモリ１１０は、処理ブロックの動き
ベクトルを１つずつ格納するために少なくとも（Ｎ１＋
１）個のメモリ空間を有しなければならない。
（ｉ、ｊ）が処理される場合には、少なくとも、探索ブ
ロックＢ（ｉ−１、ｊ−１）からＢ（Ｎ１、ｊ−１）ま
で、Ｂ（１、ｊ）からＢ（ｉ−１、ｊ）までの動きベク
トルが動きベクトルメモリ１１０に格納されなければな
らない（ここで、ｊ番目のスライスに含まれた残りのブ
ロック、即ち、Ｂ（ｉ＋１、ｊからＢ（Ｎ１、ｊ）まで
の動きベクトルを決定するために、Ｂ（ｉ、ｊ−１）か
らＢ（Ｎ１、ｊ−１）までのブロックが必要であり、
（ｊ＋１）番目のスライスに含まれたブロックの動きベ
クトルを決定するに、Ｂ（１、ｊ）からＢ（ｉ−１、
ｊ）までブロックが用いられるに注目されたい）。よっ
て、動きベクトルメモリ１１０は、処理ブロックの動き
ベクトルを１つずつ格納するために少なくとも（Ｎ１＋
１）個のメモリ空間を有しなければならない。
【００１９】候補ベクトル決定ブロック１２０では、Ｘ
ベクトル及びＹベクトルが隣接ベクトルから選択され
る。ここで、、Ｘ−ベクトルは水平ベクトルと最も類似
な隣接ベクトルを、Ｙ−ベクトルは垂直ベクトルと最も
類似な隣接ベクトルを各々示し、水平ベクトル及び垂直
ベクトルは、各々Ｙ成分及びＸ成分が０であるベクトル
を示す。このため、ベクトルＶの方向性Ｄ（Ｖ）は次式
のように定義される。
ベクトル及びＹベクトルが隣接ベクトルから選択され
る。ここで、、Ｘ−ベクトルは水平ベクトルと最も類似
な隣接ベクトルを、Ｙ−ベクトルは垂直ベクトルと最も
類似な隣接ベクトルを各々示し、水平ベクトル及び垂直
ベクトルは、各々Ｙ成分及びＸ成分が０であるベクトル
を示す。このため、ベクトルＶの方向性Ｄ（Ｖ）は次式
のように定義される。
【数１】 ここで、Ｖｘ及びＶｙは各々ｘ成分及びｙ成分を表す。
【００２０】方向性が最小の動きベクトルは、水平ベク
トルと最も類似であり、Ｘ−ベクトルにとして選択さ
れ、方向性が最大の動きベクトルは、垂直ベクトルと最
も類似でありＹ−ベクトルに選択される。Ｘ成分及びＶ
ｘが０である動きベクトルが存在する場合は、上記式は
定義されない。従って、この場合には、動きベクトルは
垂直ベクトルでＹ−ベクトルとして決まる。候補ベクト
ル決定ブロック１２０から供給されたＸ−ベクトル及び
Ｙ−ベクトルとゼロベクトルとを含む３つの候補ベクト
ルの組が、エラー検出ブロック１３０に入力される。
トルと最も類似であり、Ｘ−ベクトルにとして選択さ
れ、方向性が最大の動きベクトルは、垂直ベクトルと最
も類似でありＹ−ベクトルに選択される。Ｘ成分及びＶ
ｘが０である動きベクトルが存在する場合は、上記式は
定義されない。従って、この場合には、動きベクトルは
垂直ベクトルでＹ−ベクトルとして決まる。候補ベクト
ル決定ブロック１２０から供給されたＸ−ベクトル及び
Ｙ−ベクトルとゼロベクトルとを含む３つの候補ベクト
ルの組が、エラー検出ブロック１３０に入力される。
【００２１】図４を参照すれば、処理隣接ブロックの数
が１である場合（例えば、探索ブロックＢ（２、１）、
処理隣接ブロックＢ（（１、１））の動きベクトルは、
Ｘ−ベクトル及びＹ−ベクトルとして決定され得る。歪
曲が２つのブロック間の差を表す値である場合、エラー
検出ブロック１３０においては、探索ブロックと入力さ
れた３つの候補ベクトルに対応する３つの予測ブロック
の各々との間の歪曲が決定される。３つの候補ベクトル
のうち歪曲が最小のものが候補動きベクトルとして選択
される。もし、候補動きベクトルの最小歪曲が閾値ＴＨ
より小さいならば、候補動きベクトルは探索ブロックの
最終動きベクトルとして決定される。従って、探索ブロ
ックの動きベクトルを検出する過程が終了され、動きベ
クトルはフル探索ブロック２００を経てＬ３００へ供給
される。
が１である場合（例えば、探索ブロックＢ（２、１）、
処理隣接ブロックＢ（（１、１））の動きベクトルは、
Ｘ−ベクトル及びＹ−ベクトルとして決定され得る。歪
曲が２つのブロック間の差を表す値である場合、エラー
検出ブロック１３０においては、探索ブロックと入力さ
れた３つの候補ベクトルに対応する３つの予測ブロック
の各々との間の歪曲が決定される。３つの候補ベクトル
のうち歪曲が最小のものが候補動きベクトルとして選択
される。もし、候補動きベクトルの最小歪曲が閾値ＴＨ
より小さいならば、候補動きベクトルは探索ブロックの
最終動きベクトルとして決定される。従って、探索ブロ
ックの動きベクトルを検出する過程が終了され、動きベ
クトルはフル探索ブロック２００を経てＬ３００へ供給
される。
【００２２】最小歪曲が閾値ＴＨ１より大きいかまたは
等しい場合、フル探索ブロック整合法を用いて、探索ブ
ロックの動きベクトルを決定するフル探索ブロック２０
０へエラー検出ブロック１３０からフル探索トリガ信号
が供給される。図３を参照すれば、図２に示されたエラ
ー検出ブロック１３０の詳細なブロック図が示されてい
る。前フレームはフレームメモリ１３２に入力される。
フレームメモリ１３２は、候補ベクトル決定ブロック１
２０からの３つの候補ベクトルに応じて、前フレームブ
ロックのうち探索ブロックから各々Ｘ−ベクトル、Ｙ−
ベクトル、ゼロベクトルだけ離れている３つの予測ブロ
ックを供給する。この３つの予測ブロックは、探索ブロ
ックと３つの予測ブロックの各々との歪曲を計算するエ
ラー計算器（計算ブロック）１３４に入力される。最小
値選択ブロック１３６においては、最小歪曲に対応する
候補ベクトルが候補動きベクトルとして選択される。候
補動きベクトルと最小歪曲は比較器１３８に入力され
る。
等しい場合、フル探索ブロック整合法を用いて、探索ブ
ロックの動きベクトルを決定するフル探索ブロック２０
０へエラー検出ブロック１３０からフル探索トリガ信号
が供給される。図３を参照すれば、図２に示されたエラ
ー検出ブロック１３０の詳細なブロック図が示されてい
る。前フレームはフレームメモリ１３２に入力される。
フレームメモリ１３２は、候補ベクトル決定ブロック１
２０からの３つの候補ベクトルに応じて、前フレームブ
ロックのうち探索ブロックから各々Ｘ−ベクトル、Ｙ−
ベクトル、ゼロベクトルだけ離れている３つの予測ブロ
ックを供給する。この３つの予測ブロックは、探索ブロ
ックと３つの予測ブロックの各々との歪曲を計算するエ
ラー計算器（計算ブロック）１３４に入力される。最小
値選択ブロック１３６においては、最小歪曲に対応する
候補ベクトルが候補動きベクトルとして選択される。候
補動きベクトルと最小歪曲は比較器１３８に入力され
る。
【００２３】この比較器１３８においては、最小歪曲が
予め定められた閾値ＴＨと比較される。もし、最小歪曲
がＴＨより小さいならば、候補動きベクトルが探索ブロ
ックの動きベクトルとして供給される。その他の場合に
は、フル探索トリガ信号がフル探索ブロック２００に入
力される。
予め定められた閾値ＴＨと比較される。もし、最小歪曲
がＴＨより小さいならば、候補動きベクトルが探索ブロ
ックの動きベクトルとして供給される。その他の場合に
は、フル探索トリガ信号がフル探索ブロック２００に入
力される。
【００２４】前述したように、動く物体が映像信号の小
さい部分を占める場合、隣接ブロックの動きベクトルは
互いに類似である可能性が高い。さらに、もし背景が停
止されているか、背景が主に垂直または水平方向へ動く
場合、動きベクトルは０ベクトル、水平ベクトルまたは
垂直ベクトルに類似である可能性が高いので、候補動き
ベクトルが探索ブロックの動きベクトルとして決定され
ることによって従来の方法に比べて動きベクトルの決定
の際にもたらす計算量の複雑さを減らすことができる。
上記において、本発明の特定の実施例について説明した
が、本明細書に記載した特許請求の範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の変更を加え得ることは勿論であ
る。
さい部分を占める場合、隣接ブロックの動きベクトルは
互いに類似である可能性が高い。さらに、もし背景が停
止されているか、背景が主に垂直または水平方向へ動く
場合、動きベクトルは０ベクトル、水平ベクトルまたは
垂直ベクトルに類似である可能性が高いので、候補動き
ベクトルが探索ブロックの動きベクトルとして決定され
ることによって従来の方法に比べて動きベクトルの決定
の際にもたらす計算量の複雑さを減らすことができる。
上記において、本発明の特定の実施例について説明した
が、本明細書に記載した特許請求の範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の変更を加え得ることは勿論であ
る。
【００２５】
【発明の効果】従って、本発明によれば、探索ブロック
の隣接ブロックの動きベクトルを用いることによって、
探索ブロックの動きベクトルを効果的に検出して計算量
をより一層減らすことができる。
の隣接ブロックの動きベクトルを用いることによって、
探索ブロックの動きベクトルを効果的に検出して計算量
をより一層減らすことができる。
【図１】本発明による動きベクトル検出装置のブロック
図である。
図である。
【図２】図１の動きベクトル検出ブロックの詳細なブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図２に示されたエラー検出ブロックの詳細なブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】探索ブロックと隣接ブロックとを含む１つのフ
レームのブロック図である。
レームのブロック図である。
１００ 動きベクトル検出ブロック １１０ 動きベクトルメモリ １２０ 候補ベクトルブロック １３０ エラー探知ブロック １３２ フレームメモリ １３４ エラー計算ブロック １３６ 最少値計算ブロック １３８ 比較器 ２００ フル探索ブロック
Claims (9)
- 【請求項１】 処理隣接ブロックの動きベクトルを用い
て、映像信号の探索フレームに含まれた探索ブロックの
動きベクトルを決定する動きベクトル検出方法であっ
て、前記検索フレームは、動きベクトルが決定された処
理ブロックの組を有する複数のブロックに分けられ、前
記処理ブロックの組は前記探索ブロックに隣接する前記
処理隣接ブロックを含み、 前記処理隣接ブロックの動きベクトルのうちで、Ｘ成分
のゼロである水平ベクトルに最も類似なＸ−ベクトルと
Ｙ成分のゼロである垂直ベクトルに最も類似なＹ−ベク
トルとを選択することによって、前記Ｘ−ベクトル、前
記Ｙ−ベクトル及びゼロベクトルを有する一群の候補ベ
クトルを供給する第１過程と、 前記一群の候補ベクトルのうちで、１つの候補動きベク
トルを決定する第２過程と、 前記探索ブロックと前記候補動きベクトルに対応する予
測ブロックとの間の歪曲が予め定められた閾値より小さ
い場合、前記候補動きベクトルを前記探索ブロックの動
きベクトルとして供給し、前記歪曲が前記予め定められ
た閾値より大きい場合にはフル探索ブロック整合方法を
用いて前記探索ブロックの動きベクトルを決定する第３
過程であって、前記候補動きベクトルに対応する予測ブ
ロックが前記探索ブロックから前記候補動きベクトルだ
け離れている参照フレームのブロックを示す、前記第３
過程とを含むことを特徴とする動きベクトル検出方法。 - 【請求項２】 前記第２過程が、 前記探索ブロックと前記候補ベクトルに対応する予測ブ
ロック各々との間の歪曲を計算する第２−１過程と、 最小の歪曲をもたらす候補ベクトルを前記候補動きベク
トルとして決定する第２−２過程とを含むことを特徴と
する請求項１に記載の動きベクトル検出方法。 - 【請求項３】 前記探索ブロックの前記処理隣接ブロッ
クが、前記探索ブロックを取り囲む左上側、上側中央、
右上側及び中央左側ブロックを有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。 - 【請求項４】 処理隣接ブロックの動きベクトルを用い
て、映像信号の探索フレームに含まれた探索ブロックの
動きベクトルを決定する動きベクトル検出装置であっ
て、前記検索フレームは、動きベクトルが決定された処
理ブロックの組を有する複数のブロックに分けられ、前
記処理ブロックの組は前記探索ブロックに隣接する前記
処理隣接ブロックを含み、 前記処理隣接ブロックの動きベクトルとゼロベクトルと
のうちで、候補動きベクトルを選択する第１動きベクト
ル選択手段と、 前記探索ブロックと前記候補動きベクトルに対応する予
測ブロックとの間の歪曲が予め定められた閾値より小さ
い場合は、前記候補動きベクトルを前記探索ブロックの
動きベクトルとして供給し、前記歪曲が前記予め定めら
れた閾値より大きい場合には、フル探索トリガ信号を供
給する動きベクトル発生手段であって、前記候補動きベ
クトルに対応する前記予測ブロックは探索ブロックから
前記候補動きベクトルだけ離れている参照フレームのブ
ロックを示す動きベクトル発生手段と、 前記フル探索トリガ信号に応じて、フル探索ブロック整
合方法を用いて前記探索ブロックの動きベクトルを決定
する動きベクトル決定手段とを含むことを特徴とする動
きベクトル検出装置。 - 【請求項５】 前記第１選択手段が、 前記処理ブロックの動きベクトルを格納する格納手段
と、 前記格納手段に格納された前記動きベクトルのうちで、
前記処理隣接ブロックの動きベクトルを選択して、隣接
ベクトルを発生する隣接ベクトル発生手段と、 前記処理隣接ブロックの動きベクトルのうちで、Ｘ成分
のゼロである水平ベクトルに最も類似なＸ−ベクトルと
Ｙ成分のゼロである垂直ベクトルに最も類似なＹ−ベク
トルとを選択することによって、前記Ｘ−ベクトル、前
記Ｙ−ベクトル及びゼロベクトルを有する候補ベクトル
を供給する第２選択手段と、 前記候補ベクトルのうちで、１つの候補動きベクトルを
選択する第３選択手段とを含むことを特徴とする請求項
４に記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項６】 前記探索フレームが各々Ｎ個の探索ブロ
ックを有する複数のスライスに分けられ（Ｎは正の整
数）、前記格納手段が処理ブロックの動きベクトルを各
々格納し得る（Ｎ＋１）個の格納空間から構成されてい
ることを特徴とする請求項５に記載の動きベクトル検出
装置。 - 【請求項７】 前記探索ブロックの前記処理隣接ブロッ
クが、前記探索ブロックを取り囲む左上側、上側中央、
右上側及び中央左側ブロックを有することを特徴とする
請求項４に記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項８】 前記第１選択手段が、 前記処理ブロックの動きベクトルのうちで、前記処理隣
接ブロックの動きベクトルを選択して、隣接ベクトルを
発生する隣接ベクトル発生手段と、 前記処理隣接ブロックの動きベクトルのうちで、Ｘ成分
のゼロである水平ベクトルに最も類似なＸ−ベクトルと
Ｙ成分のゼロである垂直ベクトルに最も類似なＹ−ベク
トルとを選択することによって、前記Ｘ−ベクトル、前
記Ｙ−ベクトル及びゼロベクトルを有する候補ベクトル
を供給する第２動きベクトル選択手段と、 前記候補ベ
クトルのうちで、１つの候補動きベクトルを決定する第
３動きベクトル選択手段ととを含むことを特徴とする請
求項４に記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項９】 前記第３選択手段が、 前記候補ベクトルに対応する予測ブロックを発生する予
測ブロック発生手段と、 前記探索ブロックと前記候補
ベクトルに対応する前記予測ブロック各々との間の歪曲
を計算する歪曲計算手段と、 最小の歪曲をもたらす候補ベクトルを前記候補動きベク
トルとして指定する候補動きベクトル決定手段とを含む
ことを特徴とする請求項５または８に記載の動きベクト
ル検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR95-40332 | 1995-11-08 | ||
| KR1019950040332A KR0181069B1 (ko) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 움직임 추정장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179987A true JPH09179987A (ja) | 1997-07-11 |
| JP4001400B2 JP4001400B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=19433436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29625696A Expired - Fee Related JP4001400B2 (ja) | 1995-11-08 | 1996-11-08 | 動きベクトル検出方法及び動きベクトル検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5781249A (ja) |
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| KR (1) | KR0181069B1 (ja) |
| CN (1) | CN1106768C (ja) |
| GB (1) | GB2307135B (ja) |
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