JPH09238346A - 動きベクトル探索方法および装置 - Google Patents
動きベクトル探索方法および装置Info
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- JPH09238346A JPH09238346A JP8044671A JP4467196A JPH09238346A JP H09238346 A JPH09238346 A JP H09238346A JP 8044671 A JP8044671 A JP 8044671A JP 4467196 A JP4467196 A JP 4467196A JP H09238346 A JPH09238346 A JP H09238346A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動き検出処理に要する演算量を減らして正し
い動きベクトルを検出できるようにする。 【解決手段】 まず、第１の小ブロック（ＡやＣ）につ
いては、ゼロベクトルを中心としてあらかじめ定められ
た、−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−Ｒv ＜ｖ＜Ｒv なる範囲で探
索が実行される。一方、第２の小ブロック（ＢやＤ）に
ついては、近傍にある第１の小ブロック（それぞれＡ、
Ｃ）にて求められている動きベクトル（Ｕ 1 ，Ｖ1 ）を
中心として探索が行なわれる。すなわち、Ｕ1 −Ｒ′ u
＜ｕ＜Ｕ1＋Ｒ′u ，Ｖ1 −Ｒ′v ＜ｖ＜Ｖ1 ＋Ｒ′v
なる探索範囲で探索が実行される。ここで、第２の小ブ
ロックにて探索される範囲は第１の小ブロックにて探索
される範囲よりも小さく設定される。すなわち、Ｒ′u
＜Ｒu ，Ｒ′v ＜Ｒv である。
い動きベクトルを検出できるようにする。 【解決手段】 まず、第１の小ブロック（ＡやＣ）につ
いては、ゼロベクトルを中心としてあらかじめ定められ
た、−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−Ｒv ＜ｖ＜Ｒv なる範囲で探
索が実行される。一方、第２の小ブロック（ＢやＤ）に
ついては、近傍にある第１の小ブロック（それぞれＡ、
Ｃ）にて求められている動きベクトル（Ｕ 1 ，Ｖ1 ）を
中心として探索が行なわれる。すなわち、Ｕ1 −Ｒ′ u
＜ｕ＜Ｕ1＋Ｒ′u ，Ｖ1 −Ｒ′v ＜ｖ＜Ｖ1 ＋Ｒ′v
なる探索範囲で探索が実行される。ここで、第２の小ブ
ロックにて探索される範囲は第１の小ブロックにて探索
される範囲よりも小さく設定される。すなわち、Ｒ′u
＜Ｒu ，Ｒ′v ＜Ｒv である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像信
号に対して、現フレームの画像データを小ブロックに分
割し、分割された動き検出対象小ブロックに対して、フ
レームメモリに蓄えられている過去または未来の参照フ
レーム中の複数の候補ブロックを探索し、各候補ブロッ
クとの類似度を、定められた評価基準に基づいて求め、
その評価値によって最も類似した候補ブロックへのベク
トルを動きベクトルとする動きベクトル探索方法に関す
る。
号に対して、現フレームの画像データを小ブロックに分
割し、分割された動き検出対象小ブロックに対して、フ
レームメモリに蓄えられている過去または未来の参照フ
レーム中の複数の候補ブロックを探索し、各候補ブロッ
クとの類似度を、定められた評価基準に基づいて求め、
その評価値によって最も類似した候補ブロックへのベク
トルを動きベクトルとする動きベクトル探索方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】動画像の高能率符号化等では、フレーム
間相関を除去するために動き補償予測がよく用いられ
る。動き補償予測は、符号化対象フレームと時間的に近
接する他のフレームとの類似性を利用したものである。
効率的な動き補償予測を行なうためには、符号化対象フ
レームのある領域が、時間的に近接する他のフレームの
どこに存在するかを示す動きの方向と大きさ（動きベク
トル）を、いかに正確に求めるかが重要である。
間相関を除去するために動き補償予測がよく用いられ
る。動き補償予測は、符号化対象フレームと時間的に近
接する他のフレームとの類似性を利用したものである。
効率的な動き補償予測を行なうためには、符号化対象フ
レームのある領域が、時間的に近接する他のフレームの
どこに存在するかを示す動きの方向と大きさ（動きベク
トル）を、いかに正確に求めるかが重要である。
【０００３】動きベクトルの選択にあったては、通常以
下のような方法が用いられる。動きベクトル検出対象小
ブロックの画像データをＮ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）サ
イズとし、Ｂ（ｉ，ｊ）とおく。Ｂ（ｉ，ｊ）に対し
て、フレームメモリ中の参照画像上で空間的にＢ（ｉ，
ｊ）を水平・垂直方向に（ｕ，ｖ）だけずらした小ブロ
ックＢ′（ｉ＋ｕ，ｊ＋ｖ）との類似度を表す評価値Ｄ
（ｕ，ｖ）を計算する。評価値には差分絶対値和や差分
自乗和がよく用いられる。（ｕ，ｖ）を定められた探索
領域（−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−Ｒv ＜ｖ＜Ｒv ）で変化さ
せ、評価値Ｄ（ｕ，ｖ）の最小値を与えるような（ｕ、
ｖ）を最終的な動きベクトル（Ｕ、Ｖ）とし、動きベク
トル（Ｕ、Ｖ）によって定められる参照画像中の小ブロ
ックが参照小ブロックとされる。
下のような方法が用いられる。動きベクトル検出対象小
ブロックの画像データをＮ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）サ
イズとし、Ｂ（ｉ，ｊ）とおく。Ｂ（ｉ，ｊ）に対し
て、フレームメモリ中の参照画像上で空間的にＢ（ｉ，
ｊ）を水平・垂直方向に（ｕ，ｖ）だけずらした小ブロ
ックＢ′（ｉ＋ｕ，ｊ＋ｖ）との類似度を表す評価値Ｄ
（ｕ，ｖ）を計算する。評価値には差分絶対値和や差分
自乗和がよく用いられる。（ｕ，ｖ）を定められた探索
領域（−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−Ｒv ＜ｖ＜Ｒv ）で変化さ
せ、評価値Ｄ（ｕ，ｖ）の最小値を与えるような（ｕ、
ｖ）を最終的な動きベクトル（Ｕ、Ｖ）とし、動きベク
トル（Ｕ、Ｖ）によって定められる参照画像中の小ブロ
ックが参照小ブロックとされる。
【０００４】図５は、従来の代表的な動きベクトル探索
装置の構成を示すブロック図である。この例は、参照画
像を時間的に１フレーム前の画像とし、評価関数として
差分絶対値和を用いている。
装置の構成を示すブロック図である。この例は、参照画
像を時間的に１フレーム前の画像とし、評価関数として
差分絶対値和を用いている。
【０００５】入力端子１０１から入力された入力画像１
０２は、小ブロック分割部１０３にて、動き検索の単位
である小ブロック１０４に分割される。一方、入力画像
１０２は、フレームメモリ１０５に入力され、１フレー
ム前の画像１０６が得られる。候補ベクトル設定部１０
７は、探索範囲設定部１０８にて定められた探索範囲中
のベクトルを発生させるとともにベクトルメモリ１１３
に送出する。シフト部１０９では、フレームメモリ１０
５に蓄えられている参照画像１０６を候補ベクトル設定
部１０７で設定された候補ベクトルによってその分だけ
空間的にシフトさせる。減算器１１０においては、シフ
トされた小ブロックと符号化対象小ブロック１０４の差
分が計算され、演算結果が絶対値和計算部１１１に入力
される。絶対値和計算部１１１では小ブロック内での差
分絶対値の総和が計算され、計算された絶対値和は最小
値メモリ１１２に送られ、その時点でメモリに蓄えられ
ている最小値との比較が行なわれる。絶対値和が最小値
よりも小さい場合には最小値が更新されるとともに、ベ
クトルメモリ１１３に対して更新指示命令が送られ、記
憶されているベクトルがその時点で候補ベクトル設定部
１０７から入力されている候補ベクトルに置換される。
候補ベクトル設定部１０７にて定められた探索範囲のす
べてのベクトルの発生が終了した時点で、ベクトルメモ
リ１１３に蓄えられているベクトルが符号化対象小ブロ
ックの動きベクトル１１４として出力端子１１５に出力
されるとともに、最小値メモリ１１２、ベクトルメモリ
１１３がリセットされる。
０２は、小ブロック分割部１０３にて、動き検索の単位
である小ブロック１０４に分割される。一方、入力画像
１０２は、フレームメモリ１０５に入力され、１フレー
ム前の画像１０６が得られる。候補ベクトル設定部１０
７は、探索範囲設定部１０８にて定められた探索範囲中
のベクトルを発生させるとともにベクトルメモリ１１３
に送出する。シフト部１０９では、フレームメモリ１０
５に蓄えられている参照画像１０６を候補ベクトル設定
部１０７で設定された候補ベクトルによってその分だけ
空間的にシフトさせる。減算器１１０においては、シフ
トされた小ブロックと符号化対象小ブロック１０４の差
分が計算され、演算結果が絶対値和計算部１１１に入力
される。絶対値和計算部１１１では小ブロック内での差
分絶対値の総和が計算され、計算された絶対値和は最小
値メモリ１１２に送られ、その時点でメモリに蓄えられ
ている最小値との比較が行なわれる。絶対値和が最小値
よりも小さい場合には最小値が更新されるとともに、ベ
クトルメモリ１１３に対して更新指示命令が送られ、記
憶されているベクトルがその時点で候補ベクトル設定部
１０７から入力されている候補ベクトルに置換される。
候補ベクトル設定部１０７にて定められた探索範囲のす
べてのベクトルの発生が終了した時点で、ベクトルメモ
リ１１３に蓄えられているベクトルが符号化対象小ブロ
ックの動きベクトル１１４として出力端子１１５に出力
されるとともに、最小値メモリ１１２、ベクトルメモリ
１１３がリセットされる。
【０００６】ここで、探索範囲設定部１０８には、通常
あらかじめ−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−Ｒ v ＜ｖ＜Ｒv なる探
索範囲が設定される。大きい動きまで追随しようとする
と、Ｒu ，Ｒv を大きく設定する必要があるが、探索範
囲が大きくなると動きベクトルを検出するための演算量
が莫大なものとなる。演算量が問題となるような場合に
は、従来は、Ｒu ，Ｒv を適当な演算量におさまるよう
に小さくして探索を行なっていた。
あらかじめ−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−Ｒ v ＜ｖ＜Ｒv なる探
索範囲が設定される。大きい動きまで追随しようとする
と、Ｒu ，Ｒv を大きく設定する必要があるが、探索範
囲が大きくなると動きベクトルを検出するための演算量
が莫大なものとなる。演算量が問題となるような場合に
は、従来は、Ｒu ，Ｒv を適当な演算量におさまるよう
に小さくして探索を行なっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法
は、演算量を少なくしなければならない場合には、すべ
ての小ブロックに対して、探索範囲を狭くするようにな
っているので、動きが小さい小ブロックについては問題
がないが、動きが探索範囲よりも大きいような小ブロッ
クに対しては、探索範囲の中のみで最も類似したブロッ
クを探してしまうため、間違った動きベクトルが求めら
れてしまうという問題点があった。
は、演算量を少なくしなければならない場合には、すべ
ての小ブロックに対して、探索範囲を狭くするようにな
っているので、動きが小さい小ブロックについては問題
がないが、動きが探索範囲よりも大きいような小ブロッ
クに対しては、探索範囲の中のみで最も類似したブロッ
クを探してしまうため、間違った動きベクトルが求めら
れてしまうという問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、動き検出処理に要する演
算量を減らして正しい動きベクトルを検出することがで
きる動きベクトル探索方法および装置を提供することに
ある。
算量を減らして正しい動きベクトルを検出することがで
きる動きベクトル探索方法および装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の動きベクトル探
索方法は、現象フレームを第１の小ブロックと第２の小
ブロックの２種類に分類し、第１の小ブロックに対して
は、そのブロックと空間的に同一位置にある、過去また
は未来の参照ブロック中の点を中心としてあらかじめ定
められた第１の範囲の候補ブロックを探索して動きベク
トルを算出し、第２の小ブロックに対しては、前記点か
ら、動き検出対象小ブロックの近傍にある第１の小ブロ
ックにて求められた動きベクトル分ずれた点を中心とし
て、定められた第２の範囲の候補ブロックを探索するこ
とにより動きベクトルを算出することを特徴とする。
索方法は、現象フレームを第１の小ブロックと第２の小
ブロックの２種類に分類し、第１の小ブロックに対して
は、そのブロックと空間的に同一位置にある、過去また
は未来の参照ブロック中の点を中心としてあらかじめ定
められた第１の範囲の候補ブロックを探索して動きベク
トルを算出し、第２の小ブロックに対しては、前記点か
ら、動き検出対象小ブロックの近傍にある第１の小ブロ
ックにて求められた動きベクトル分ずれた点を中心とし
て、定められた第２の範囲の候補ブロックを探索するこ
とにより動きベクトルを算出することを特徴とする。
【００１０】この方法によれば、第２の小ブロックの探
索範囲は、近傍にある第１の小ブロックで求められた動
きベクトルを用いて決定されることになる。動画像では
一般的に、隣接する小ブロックは同じ方向に動いている
確率が高い。そこで、第２の小ブロックの探索範囲を、
近傍にある第１の小ブロックで求められた動きベクトル
を中心とした微小領域に限定しても、間違った動きベク
トルが求められる確率は非常に低いといえる。演算量の
観点から見れば、第２の小ブロックに対しては演算量を
大幅に減らすことが可能となる。
索範囲は、近傍にある第１の小ブロックで求められた動
きベクトルを用いて決定されることになる。動画像では
一般的に、隣接する小ブロックは同じ方向に動いている
確率が高い。そこで、第２の小ブロックの探索範囲を、
近傍にある第１の小ブロックで求められた動きベクトル
を中心とした微小領域に限定しても、間違った動きベク
トルが求められる確率は非常に低いといえる。演算量の
観点から見れば、第２の小ブロックに対しては演算量を
大幅に減らすことが可能となる。
【００１１】本発明の実施態様によれば、第２の小ブロ
ック中の動き検出対象小ブロックに対する探索の中心ベ
クトルと探索範囲を、その近傍にある複数個の第１の小
ブロックにて求められた動きベクトルの分布状態により
設定する。
ック中の動き検出対象小ブロックに対する探索の中心ベ
クトルと探索範囲を、その近傍にある複数個の第１の小
ブロックにて求められた動きベクトルの分布状態により
設定する。
【００１２】動き物体の境界では、隣接する動きベクト
ルが必ずしも同じような方向・大きさにならない。この
ような場合には、近傍のただ一つの第１の小ブロックの
動きベクトルを参照すると、誤った動きベクトルが求め
られる場合がある。上記実施態様はこれを回避するため
のものであって、第２の小ブロックの探索範囲を設定す
る時、近傍の複数個の第１の小ブロックの動きベクトル
を参照する。従って、それら複数個の動きベクトルがす
べて同じような方向と大きさを持っていれば、第２の小
ブロックも同じような動きベクトルを中心としてごく小
さい範囲を探索するように設定し、逆に、近傍の複数個
の動きベクトルがばらついていれば、探索範囲を限定す
ることは危険なので大きく設定すればよい。
ルが必ずしも同じような方向・大きさにならない。この
ような場合には、近傍のただ一つの第１の小ブロックの
動きベクトルを参照すると、誤った動きベクトルが求め
られる場合がある。上記実施態様はこれを回避するため
のものであって、第２の小ブロックの探索範囲を設定す
る時、近傍の複数個の第１の小ブロックの動きベクトル
を参照する。従って、それら複数個の動きベクトルがす
べて同じような方向と大きさを持っていれば、第２の小
ブロックも同じような動きベクトルを中心としてごく小
さい範囲を探索するように設定し、逆に、近傍の複数個
の動きベクトルがばらついていれば、探索範囲を限定す
ることは危険なので大きく設定すればよい。
【００１３】本発明の動きベクトル探索装置は、現フレ
ームの小ブロックを第１の小ブロックと第２の小ブロッ
クの２種類に分類するブロック分類部と、ブロック分類
部から出力された第１の小ブロックに対する動きベクト
ル検出処理の結果求められた動きベクトルを記憶する動
きベクトル記憶部と、ブロック分類部から出力された第
２の小ブロックに対する動きベクトル検出処理時、第１
の小ブロックの動きベクトル算出時に設定された探索範
囲の中心の点から、動きベクトル記憶部に蓄えられてい
る、第１の小ブロックのうち処理対象小ブロックの近傍
に位置する小ブロックに対する動きベクトル分ずれた点
を中心として探索範囲を設定する探索範囲設定部を有す
る。
ームの小ブロックを第１の小ブロックと第２の小ブロッ
クの２種類に分類するブロック分類部と、ブロック分類
部から出力された第１の小ブロックに対する動きベクト
ル検出処理の結果求められた動きベクトルを記憶する動
きベクトル記憶部と、ブロック分類部から出力された第
２の小ブロックに対する動きベクトル検出処理時、第１
の小ブロックの動きベクトル算出時に設定された探索範
囲の中心の点から、動きベクトル記憶部に蓄えられてい
る、第１の小ブロックのうち処理対象小ブロックの近傍
に位置する小ブロックに対する動きベクトル分ずれた点
を中心として探索範囲を設定する探索範囲設定部を有す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１５】図１は本発明の実施形態の動きベクトル探
索方法における小ブロック分類例を示す図、図２は、動
きベクトル探索方法の説明図である。
索方法における小ブロック分類例を示す図、図２は、動
きベクトル探索方法の説明図である。
【００１６】まず、符号化対象フレーム中の小ブロック
が、図１に示すように、第１の小ブロックと第２の小ブ
ロックに分類される。
が、図１に示すように、第１の小ブロックと第２の小ブ
ロックに分類される。
【００１７】次に、第１の小ブロック（図２におけるＡ
やＣ）については、そのブロックと空間的に同一位置に
ある、過去または未来の参照フレーム中の点を中心とし
てあらかじめ定められた、−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−ＲV ＜
ｖ＜ＲV なる第１の範囲で探索が実行される。一方、第
２の小ブロック（図２におけるＢやＤ）については、第
１の範囲の中心の点から、近傍にある第１の小ブロック
（図２の場合はそれぞれＡ、Ｃ）にて求められている動
きベクトル（Ｕ1 、Ｖ1 ）分ずれた点を中心とした第２
の範囲で、探索が行なわれる。すなわち、Ｕ1 −Ｒ′u
＜ ｕ＜Ｕ1 ＋Ｒ′u ，Ｖ1 −Ｒ′V ＜Ｖ＜Ｖ1 ＋Ｒ′
V なる範囲で探索が実行される。ここで、第２の小ブロ
ックにて探索される範囲は第１の小ブロックにて探索さ
れる範囲よりも小さく設定される。すなわち、Ｒ′u ＜
Ｒu ，Ｒ′v ＜Ｒv である。
やＣ）については、そのブロックと空間的に同一位置に
ある、過去または未来の参照フレーム中の点を中心とし
てあらかじめ定められた、−Ｒu ＜ｕ＜Ｒu ，−ＲV ＜
ｖ＜ＲV なる第１の範囲で探索が実行される。一方、第
２の小ブロック（図２におけるＢやＤ）については、第
１の範囲の中心の点から、近傍にある第１の小ブロック
（図２の場合はそれぞれＡ、Ｃ）にて求められている動
きベクトル（Ｕ1 、Ｖ1 ）分ずれた点を中心とした第２
の範囲で、探索が行なわれる。すなわち、Ｕ1 −Ｒ′u
＜ ｕ＜Ｕ1 ＋Ｒ′u ，Ｖ1 −Ｒ′V ＜Ｖ＜Ｖ1 ＋Ｒ′
V なる範囲で探索が実行される。ここで、第２の小ブロ
ックにて探索される範囲は第１の小ブロックにて探索さ
れる範囲よりも小さく設定される。すなわち、Ｒ′u ＜
Ｒu ，Ｒ′v ＜Ｒv である。
【００１８】図３は本発明の他の実施形態動きベクトル
探索方法の説明図である。
探索方法の説明図である。
【００１９】本実施形態では、小ブロックを水平方向に
第１の小ブロック・第２の小ブロックと交互になるよう
に分類する。
第１の小ブロック・第２の小ブロックと交互になるよう
に分類する。
【００２０】第２の小ブロックの探索範囲の設定には、
その左右両隣の第１の小ブロックで求められた動きベク
トルを用いることとする。すなわち、図３では、小ブロ
ックＢの探索範囲の設定に小ブロックＡとＣを用いる。
小ブロックＡおよびＣで求められた動きベクトルをそれ
ぞれ（ＵA ，ＶA ），（ＵC ，ＶC ）とする。この時、
第２の小ブロックＢの探索範囲ｕ，ｖを以下の式で設定
する。
その左右両隣の第１の小ブロックで求められた動きベク
トルを用いることとする。すなわち、図３では、小ブロ
ックＢの探索範囲の設定に小ブロックＡとＣを用いる。
小ブロックＡおよびＣで求められた動きベクトルをそれ
ぞれ（ＵA ，ＶA ），（ＵC ，ＶC ）とする。この時、
第２の小ブロックＢの探索範囲ｕ，ｖを以下の式で設定
する。
【００２１】
【数１】 言い換えれば、中心を左右の小ブロックの動きベクトル
の平均ベクトル（（Ｕ A ＋ＵC ）／２，（ＶA ＋ＶC ）
／２）とし、そこから水平方向に±｜ＵA −Ｕ C ｜／
２、垂直方向に±｜ＶA −ＶC ｜／２の範囲を探索す
る。ＵA とＵC が同じような値ならば水平方向の探索範
囲は非常に小さくなり、また、ＶA とＶC が同じような
値ならば垂直方向の探索範囲は非常に小さくなる。すな
わち、図３（１）に示すように、左右のブロックの動き
ベクトルがほぼ同じような場合には、非常に微小な範囲
のみを探索することになり、逆に図３（２）に示すよう
に、左右のブロックの動きベクトルが大きく異なる場合
には、比較的大きな範囲を探索するように設定される。
の平均ベクトル（（Ｕ A ＋ＵC ）／２，（ＶA ＋ＶC ）
／２）とし、そこから水平方向に±｜ＵA −Ｕ C ｜／
２、垂直方向に±｜ＶA −ＶC ｜／２の範囲を探索す
る。ＵA とＵC が同じような値ならば水平方向の探索範
囲は非常に小さくなり、また、ＶA とＶC が同じような
値ならば垂直方向の探索範囲は非常に小さくなる。すな
わち、図３（１）に示すように、左右のブロックの動き
ベクトルがほぼ同じような場合には、非常に微小な範囲
のみを探索することになり、逆に図３（２）に示すよう
に、左右のブロックの動きベクトルが大きく異なる場合
には、比較的大きな範囲を探索するように設定される。
【００２２】これにより左右の小ブロックＡ、Ｃの動き
ベクトルがほぼ同じならば、小ブロックＢの動きベクト
ルも同じ方向である確率が高いので、その方向のベクト
ルを中心として微小な範囲を探索すれば、誤った動きを
検出することなく演算量を削減でき、逆に、左右の小ブ
ロックＡ、Ｃの動きベクトルが大きく異なっていると、
小ブロックＢの動きが予測できないが、その場合には大
きな範囲を探索するよう設定されるので問題は生じな
い。
ベクトルがほぼ同じならば、小ブロックＢの動きベクト
ルも同じ方向である確率が高いので、その方向のベクト
ルを中心として微小な範囲を探索すれば、誤った動きを
検出することなく演算量を削減でき、逆に、左右の小ブ
ロックＡ、Ｃの動きベクトルが大きく異なっていると、
小ブロックＢの動きが予測できないが、その場合には大
きな範囲を探索するよう設定されるので問題は生じな
い。
【００２３】図４は本発明の一実施形態の動きベクトル
探索装置の構成を示すブロック図である。図５中と同符
号は同じ構成要素を示す。
探索装置の構成を示すブロック図である。図５中と同符
号は同じ構成要素を示す。
【００２４】本実施形態の動きベクトル探索装置は、小
ブロック１０４を第１の小ブロック１１７と第２の小ブ
ロック１１８の２種類に分類する小ブロック分類部１１
６と、第１の小ブロック１１７または第２の小ブロック
１１８を減算器１１０に切替出力するスイッチ１１９
と、第１の小ブロック１１７に対する動きベクトル検出
処理の結果求められた、ベクトルメモリ１１３に蓄えら
れているベクトルを記憶する動きベクトル記憶部１２０
と、スイッチ１２２と、第２の小ブロック１１８に対す
る動きベクトル検出処理時、動きベクトル記憶部１２０
に蓄えられている動きベクトル１２１を中心として探索
範囲を設定する探索範囲設定部１０８を新たに備えてい
る。
ブロック１０４を第１の小ブロック１１７と第２の小ブ
ロック１１８の２種類に分類する小ブロック分類部１１
６と、第１の小ブロック１１７または第２の小ブロック
１１８を減算器１１０に切替出力するスイッチ１１９
と、第１の小ブロック１１７に対する動きベクトル検出
処理の結果求められた、ベクトルメモリ１１３に蓄えら
れているベクトルを記憶する動きベクトル記憶部１２０
と、スイッチ１２２と、第２の小ブロック１１８に対す
る動きベクトル検出処理時、動きベクトル記憶部１２０
に蓄えられている動きベクトル１２１を中心として探索
範囲を設定する探索範囲設定部１０８を新たに備えてい
る。
【００２５】次に、本実施形態の動作を説明する。
【００２６】入力端子１０１から入力された入力画像１
０２は、小ブロック分割部１０３にて、動き探索の単位
である小ブロック１０４に分割される。分割された小ブ
ロック１０４はブロック分類部１１６にて、第１の小ブ
ロック１１７と第２の小ブロック１１８の２種類に分類
される。一方、入力画像１０２はフレームメモリ１０５
に入力され、１フレーム前の画像１０６が得られる。
０２は、小ブロック分割部１０３にて、動き探索の単位
である小ブロック１０４に分割される。分割された小ブ
ロック１０４はブロック分類部１１６にて、第１の小ブ
ロック１１７と第２の小ブロック１１８の２種類に分類
される。一方、入力画像１０２はフレームメモリ１０５
に入力され、１フレーム前の画像１０６が得られる。
【００２７】まず、第１の小ブロックに対する動きベク
トル検出処理時には、スイッチ１１９が上側に切替えら
れ、スイッチ１２１は開かれる。候補ベクトル設定部１
０７は、探索範囲設定部１０８にてあらかじめ定められ
ている探索範囲中のベクトルを発生させるとともにベク
トルメモリ１１３に送出する。シフト部１０９では、フ
レームメモリ１０５に蓄えられている参照画像１０６が
候補ベクトル設定部１０７で設定された候補ベクトルに
よってその分だけ空間的にシフトされる。減算器１１８
においては、シフトされた小ブロックと符号化対象小ブ
ロック１１７の差分が計算され、演算結果が絶対値和計
算部１１１に入力される。絶対値和計算部１１１では小
ブロック内での差分絶対値の総和が計算され、計算され
た絶対値和は最小値メモリ１１２に送られ、その時点で
メモリに蓄えられている最小値との比較が行なわれる。
絶対値和が最小値よりも小さい場合には最小値が更新さ
れるとともに、ベクトルメモリ１１３に対して更新指示
命令が送られ、記憶されているベクトルがその時点で入
力されている候補ベクトルに置換される。候補ベクトル
設定部１０７にて定められた探索範囲のすべてのベクト
ルの発生が終了した時点で、ベクトルメモリ１１３に蓄
えられているベクトルが符号化対象小ブロックの動きベ
クトル１１４として出力端子１１５に出力されるととも
に、動きベクトル記憶部１２０へ送られた後、最小値メ
モリ１１２、ベクトルメモリ１１３がリセットされる。
トル検出処理時には、スイッチ１１９が上側に切替えら
れ、スイッチ１２１は開かれる。候補ベクトル設定部１
０７は、探索範囲設定部１０８にてあらかじめ定められ
ている探索範囲中のベクトルを発生させるとともにベク
トルメモリ１１３に送出する。シフト部１０９では、フ
レームメモリ１０５に蓄えられている参照画像１０６が
候補ベクトル設定部１０７で設定された候補ベクトルに
よってその分だけ空間的にシフトされる。減算器１１８
においては、シフトされた小ブロックと符号化対象小ブ
ロック１１７の差分が計算され、演算結果が絶対値和計
算部１１１に入力される。絶対値和計算部１１１では小
ブロック内での差分絶対値の総和が計算され、計算され
た絶対値和は最小値メモリ１１２に送られ、その時点で
メモリに蓄えられている最小値との比較が行なわれる。
絶対値和が最小値よりも小さい場合には最小値が更新さ
れるとともに、ベクトルメモリ１１３に対して更新指示
命令が送られ、記憶されているベクトルがその時点で入
力されている候補ベクトルに置換される。候補ベクトル
設定部１０７にて定められた探索範囲のすべてのベクト
ルの発生が終了した時点で、ベクトルメモリ１１３に蓄
えられているベクトルが符号化対象小ブロックの動きベ
クトル１１４として出力端子１１５に出力されるととも
に、動きベクトル記憶部１２０へ送られた後、最小値メ
モリ１１２、ベクトルメモリ１１３がリセットされる。
【００２８】第２の小ブロックに対する動きベクトル検
出処理時には、スイッチ１１９が下側に切替えられ、ス
イッチ１２１は閉じられる。探索範囲設定部１０８で
は、動きベクトル記憶部１２０に蓄えられている、第１
の小ブロックのうち処理対象小ブロックの近傍に位置す
る小ブロックに対する動きベクトル１２１を参照して、
第１の小ブロック１１７の動きベクトル探索範囲の中心
の点からその動きベクトル分ずれた点を中心として探索
範囲の設定を行なう。候補ベクトル設定部１０７では、
探索範囲設定部１０８で設定された探索範囲中のベクト
ルを発生させる。以下の処理は第１の小ブロック１１７
の場合と同様である。
出処理時には、スイッチ１１９が下側に切替えられ、ス
イッチ１２１は閉じられる。探索範囲設定部１０８で
は、動きベクトル記憶部１２０に蓄えられている、第１
の小ブロックのうち処理対象小ブロックの近傍に位置す
る小ブロックに対する動きベクトル１２１を参照して、
第１の小ブロック１１７の動きベクトル探索範囲の中心
の点からその動きベクトル分ずれた点を中心として探索
範囲の設定を行なう。候補ベクトル設定部１０７では、
探索範囲設定部１０８で設定された探索範囲中のベクト
ルを発生させる。以下の処理は第１の小ブロック１１７
の場合と同様である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は下記のよ
うな効果がある。 （１）請求項１、３の発明は、動きベクトルの探索範囲
を、近傍の動きベクトルからの推定が易しい場合には小
さく設定し、推定が困難な場合には大きく設定する制御
が可能となる。結果として、動き検出処理に要する演算
量を減らしても、正しい動きベクトルを検出することが
でき、画像の高能率符号化等に適用すれば、少ない演算
量で高い再生画質を提供することが可能となる。 （２）請求項２の発明は、誤った動きベクトルを求める
のが回避される。
うな効果がある。 （１）請求項１、３の発明は、動きベクトルの探索範囲
を、近傍の動きベクトルからの推定が易しい場合には小
さく設定し、推定が困難な場合には大きく設定する制御
が可能となる。結果として、動き検出処理に要する演算
量を減らしても、正しい動きベクトルを検出することが
でき、画像の高能率符号化等に適用すれば、少ない演算
量で高い再生画質を提供することが可能となる。 （２）請求項２の発明は、誤った動きベクトルを求める
のが回避される。
【図１】本発明の一実施形態の動きベクトル探索方法に
おける小ブロック分類例を示す図である。
おける小ブロック分類例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の動きベクトル探索方法の
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態の動きベクトル探索方法
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の動きベクトル探索装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】動きベクトル探索装置の従来例のブロック図で
ある。
ある。
１０１ 入力端子 １０２ 入力画像 １０３ 小ブロック分割部 １０４ 動き検出対象ブロック １０５ フレームメモリ １０６ １フレーム前の画像 １０７ 候補ベクトル設定部 １０８ 探索範囲設定部 １０９ シフト部 １１０ 減算器 １１１ 絶対値和計算部 １１２ 最小値メモリ １１３ ベクトルメモリ １１４ 求められた動きベクトル １１５ 出力端子 １１６ 小ブロック分類部 １１７ 第１の小ブロック １１８ 第２の小ブロック １１９ スイッチ １２０ 動きベクトル記憶部 １２１ 近傍小ブロックの動きベクトル １２２ スイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 ディジタル画像信号に対して、現フレー
ムの画像データを小ブロックに分割し、分割された動き
検出対象小ブロックに対して、フレームメモリに蓄えら
れている過去または未来の参照フレーム中の複数の候補
ブロックを探索し、各候補ブロックとの類似度を、定め
られた評価基準に基づいて求め、その評価値によって最
も類似した候補ブロックへのベクトルを動きベクトルと
する動きベクトル探索方法において現フレームの小ブロ
ックを第１の小ブロックと第２の小ブロックの２種類に
分類し、第１の小ブロックに対しては、その小ブロック
と空間的に同一位置にある、過去または未来の参照ブロ
ック中の点を中心としてあらかじめ定められた第１の範
囲の候補ブロックを探索して動きベクトルを算出し、第
２の小ブロックに対しては、前記点から、動き検出対象
小ブロックの近傍にある第１の小ブロックにて求められ
た動きベクトル分ずれた点を中心として、定められた第
２の範囲の候補ブロックを探索することにより動きベク
トルを算出することを特徴とする動きベクトル探索方
法。 - 【請求項２】 第２の小ブロック中の動き検出対象小ブ
ロックに対する探索の中心ベクトルと探索範囲を、その
近傍にある複数個の第１の小ブロックにて求められた動
きベクトルの分布状態により設定する請求項１記載の動
きベクトル探索方法。 - 【請求項３】 ディジタル画像信号に対して、現フレー
ムの画像データを小ブロックに分割し、分割された動き
検出対象小ブロックに対して、フレームメモリに蓄えら
れている過去または未来の参照フレーム中の複数の候補
ブロックを探索し、各候補ブロックとの類似度を、定め
られた評価基準に基づいて求め、その評価値によって最
も類似した候補ブロックへのベクトルを動きベクトルと
する動きベクトル探索装置において、 現フレームの小ブロックを第１の小ブロックと第２の小
ブロックの２種類に分類するブロック分類部と、 前記ブロック分類部から出力された第１の小ブロックに
対する動きベクトル探索処理の結果求められた動きベク
トルを記憶する動きベクトル記憶部と、 前記ブロック分類部から出力された第２の小ブロックに
対する動きベクトル探索処理時、第１の小ブロックの動
きベクトル算出時に設定された探索範囲の中心の点か
ら、前記動きベクトル記憶部に蓄えられている、第１の
小ブロックのうち処理対象小ブロックの近傍に位置する
小ブロックに対する動きベクトル分ずれた点を中心とし
て探索範囲を設定する探索範囲設定部を有することを特
徴とする動きベクトル探索装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4467196A JP3237815B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 動きベクトル探索方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4467196A JP3237815B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 動きベクトル探索方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09238346A true JPH09238346A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3237815B2 JP3237815B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=12697916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4467196A Expired - Lifetime JP3237815B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 動きベクトル探索方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237815B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254347A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置 |
| JP2008061162A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Fujitsu Ltd | 動きベクトル探索装置および動きベクトル探索方法 |
| US7746930B2 (en) | 2003-04-28 | 2010-06-29 | Sony Corporation | Motion prediction compensating device and its method |
| JP2014236403A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 日本電信電話株式会社 | 映像符号化装置及び映像符号化方法 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP4467196A patent/JP3237815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7746930B2 (en) | 2003-04-28 | 2010-06-29 | Sony Corporation | Motion prediction compensating device and its method |
| JP2006254347A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置 |
| JP2008061162A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Fujitsu Ltd | 動きベクトル探索装置および動きベクトル探索方法 |
| JP2014236403A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 日本電信電話株式会社 | 映像符号化装置及び映像符号化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3237815B2 (ja) | 2001-12-10 |
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