JPH0937270A - 動きベクトル検出装置 - Google Patents
動きベクトル検出装置Info
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- JPH0937270A JPH0937270A JP20399795A JP20399795A JPH0937270A JP H0937270 A JPH0937270 A JP H0937270A JP 20399795 A JP20399795 A JP 20399795A JP 20399795 A JP20399795 A JP 20399795A JP H0937270 A JPH0937270 A JP H0937270A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】動きのブロック間類似度に応じて、ブロックご
とに周辺ブロックのマッチング値を重み付けし、より確
からしい動きベクトルを検出する。 【構成】動き補償の対象となるブロックの動きベクトル
（ＭＶ）を検出する際に、対象ブロック及びその周辺ブ
ロックについて、予め設定された全ての仮ＭＶについて
マッチング値を求め、それを一時保持しておき、ＭＶの
上位候補を各ブロックごとに選別し、前記上位候補のブ
ロック間類似度を動きの類似度と見て、この動きの類似
度に基づいて設定した重み付け係数を設定する。前記重
み付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッチング値と、
対象ブロックのマッチング値との合計値を対象ブロック
の各仮ＭＶの評価値として、最終的なＭＶを決定する。
とに周辺ブロックのマッチング値を重み付けし、より確
からしい動きベクトルを検出する。 【構成】動き補償の対象となるブロックの動きベクトル
（ＭＶ）を検出する際に、対象ブロック及びその周辺ブ
ロックについて、予め設定された全ての仮ＭＶについて
マッチング値を求め、それを一時保持しておき、ＭＶの
上位候補を各ブロックごとに選別し、前記上位候補のブ
ロック間類似度を動きの類似度と見て、この動きの類似
度に基づいて設定した重み付け係数を設定する。前記重
み付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッチング値と、
対象ブロックのマッチング値との合計値を対象ブロック
の各仮ＭＶの評価値として、最終的なＭＶを決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像の動き補償画像
間符号化や、動き補償画像フォーマット変換を行うため
に必要な動きベクトルを求める装置に関する。
間符号化や、動き補償画像フォーマット変換を行うため
に必要な動きベクトルを求める装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像の画像間予測符号化や、インター
レース信号からプログレッシブ信号への変換あるいはＮ
ＴＳＣからＰＡＬへの変換などの、画像フォーマット変
換において、画像の動きに合わせて画像をブロック毎に
移動させる動き補償（動き補正）処理がある。この動き
補償処理では、画像を移動させる量として動きベクトル
（以下、ＭＶとも記す）が使われ、これを求める必要が
ある。動きベクトルの検出方法としては、基準フレーム
と動き補償が行われるフレームとの間のブロックマッチ
ングによるのが一般的である。具体的方法としては、仮
設定された多くのＭＶ（以下、仮設定されたＭＶを仮Ｍ
Ｖとも記す）に従って動き補償対象の画像をブロックご
とに移動させ、基準フレームの対応ブロックとの間でマ
ッチング値を得て、このマッチング値が最小となる仮Ｍ
Ｖを最終的なＭＶとする。ここで、マッチング値は後述
の如く、画素毎の二乗誤差や絶対値誤差をブロック内で
合計することにより求められる。
レース信号からプログレッシブ信号への変換あるいはＮ
ＴＳＣからＰＡＬへの変換などの、画像フォーマット変
換において、画像の動きに合わせて画像をブロック毎に
移動させる動き補償（動き補正）処理がある。この動き
補償処理では、画像を移動させる量として動きベクトル
（以下、ＭＶとも記す）が使われ、これを求める必要が
ある。動きベクトルの検出方法としては、基準フレーム
と動き補償が行われるフレームとの間のブロックマッチ
ングによるのが一般的である。具体的方法としては、仮
設定された多くのＭＶ（以下、仮設定されたＭＶを仮Ｍ
Ｖとも記す）に従って動き補償対象の画像をブロックご
とに移動させ、基準フレームの対応ブロックとの間でマ
ッチング値を得て、このマッチング値が最小となる仮Ｍ
Ｖを最終的なＭＶとする。ここで、マッチング値は後述
の如く、画素毎の二乗誤差や絶対値誤差をブロック内で
合計することにより求められる。
【０００３】前記ブロックマッチングでは、より複雑な
動きに対応させるべくブロックを小さく設定すると、実
際の画像の動きとは異なったＭＶを検出する場合が多く
なる。このような誤検出は、マッチングで参照される画
素が少なくなり、ノイズや折返し歪み成分の影響を受け
やすくなるために起こる。この対策として、ブロック毎
に独立にＭＶを求めるのではなく、周辺ブロックのマッ
チング値も考慮する手法が、本発明と同一発明者、同一
出願人によって「動きベクトル検出装置」（特開平３−
２１７１８４号公報）として提案されている。そこで
は、周辺ブロックのマッチング値を加算する際に、周辺
ブロックのマッチング値を非線形に変換し、動き補償の
対象となるブロックに対し周辺ブロックが異なった動き
をしている場合に、不適当なマッチング値の加算を防ぐ
ようにしている。
動きに対応させるべくブロックを小さく設定すると、実
際の画像の動きとは異なったＭＶを検出する場合が多く
なる。このような誤検出は、マッチングで参照される画
素が少なくなり、ノイズや折返し歪み成分の影響を受け
やすくなるために起こる。この対策として、ブロック毎
に独立にＭＶを求めるのではなく、周辺ブロックのマッ
チング値も考慮する手法が、本発明と同一発明者、同一
出願人によって「動きベクトル検出装置」（特開平３−
２１７１８４号公報）として提案されている。そこで
は、周辺ブロックのマッチング値を加算する際に、周辺
ブロックのマッチング値を非線形に変換し、動き補償の
対象となるブロックに対し周辺ブロックが異なった動き
をしている場合に、不適当なマッチング値の加算を防ぐ
ようにしている。
【０００４】次に前記した従来のベクトル検出装置につ
いて、図３を基に具体的に説明する。図３は従来のベク
トル検出装置における第１の構成例を示す図であり、周
辺ブロックのマッチング値を加算する動きベクトル検出
装置の従来例である。同図に於いて、破線で区切られた
各部分１００、１０１、１０２は仮設定された各動きベ
クトル（仮ＭＶ）に対応する評価回路である。画像Ａ入
力端子４より入力された基準フレームの信号は、各仮Ｍ
Ｖ評価回路のマッチング検出器３１に与えられる。画像
Ｂ入力端子８より入力された動き補償が行われるフレー
ムの信号は、各仮ＭＶ評価回路の動き補償器３４に与え
られる。
いて、図３を基に具体的に説明する。図３は従来のベク
トル検出装置における第１の構成例を示す図であり、周
辺ブロックのマッチング値を加算する動きベクトル検出
装置の従来例である。同図に於いて、破線で区切られた
各部分１００、１０１、１０２は仮設定された各動きベ
クトル（仮ＭＶ）に対応する評価回路である。画像Ａ入
力端子４より入力された基準フレームの信号は、各仮Ｍ
Ｖ評価回路のマッチング検出器３１に与えられる。画像
Ｂ入力端子８より入力された動き補償が行われるフレー
ムの信号は、各仮ＭＶ評価回路の動き補償器３４に与え
られる。
【０００５】動き補償器３４では各仮ＭＶ評価回路毎に
あらかじめ決められた仮ＭＶに従って画像が空間的に移
動され、マッチング検出器３１に出力される。マッチン
グ検出器３１では基準フレームの信号と動き補償された
フレームの信号の差が画素毎に算出され、その絶対値ま
たは二乗値が１ブロック分加算され、マッチング値とし
て出力される。このマッチング値は、基本的なブロック
マッチングでは、そのまま各仮ＭＶの評価値となり、マ
ッチング値が最も小さくなる仮ＭＶが最終的なＭＶとし
て選ばれるが、本例の如く周辺ブロックのマッチング値
を加算して最終的なＭＶが選ばれる場合には以下の処理
が行われる。
あらかじめ決められた仮ＭＶに従って画像が空間的に移
動され、マッチング検出器３１に出力される。マッチン
グ検出器３１では基準フレームの信号と動き補償された
フレームの信号の差が画素毎に算出され、その絶対値ま
たは二乗値が１ブロック分加算され、マッチング値とし
て出力される。このマッチング値は、基本的なブロック
マッチングでは、そのまま各仮ＭＶの評価値となり、マ
ッチング値が最も小さくなる仮ＭＶが最終的なＭＶとし
て選ばれるが、本例の如く周辺ブロックのマッチング値
を加算して最終的なＭＶが選ばれる場合には以下の処理
が行われる。
【０００６】ブロック単位で求められたマッチング値
は、メモリを含む遅延器３２、遅延器３５においてブロ
ック単位で遅延され、マッチング検出器３１の出力が後
ブロックのマッチング値、遅延器３２の出力がＭＶ検出
の対象となる中央ブロックのマッチング値に、遅延器３
５の出力が前ブロックのマッチング値となる。ここで、
画像の水平方向に順にマッチング検出処理が行われてい
るとした場合、中央ブロックに対して後ブロックは左隣
のブロックであり、前ブロックは右隣のブロックであ
る。
は、メモリを含む遅延器３２、遅延器３５においてブロ
ック単位で遅延され、マッチング検出器３１の出力が後
ブロックのマッチング値、遅延器３２の出力がＭＶ検出
の対象となる中央ブロックのマッチング値に、遅延器３
５の出力が前ブロックのマッチング値となる。ここで、
画像の水平方向に順にマッチング検出処理が行われてい
るとした場合、中央ブロックに対して後ブロックは左隣
のブロックであり、前ブロックは右隣のブロックであ
る。
【０００７】後ブロックのマッチング値は非線形回路３
３に、前ブロックのマッチング値は非線形回路３６に与
えられる。非線形回路３３、３６では、入力が所定値以
下の場合には、出力は入力に対して例えば入力の０．５
倍で線形となり、入力が所定値以上の場合には、出力は
飽和特性を有する。非線形回路３３、３６には中央ブロ
ックのマッチング値も与えられ、線形から飽和特性にな
る境界は中央ブロックのマッチング値の３〜４倍の値に
設定される。非線形回路３３、３６の出力と遅延器３２
の出力（中央ブロックのマッチング値）は、加算器３７
で合計されて最終的な各仮ＭＶの評価値となり、最小値
検出器３８に与えられる。最小値検出器３８では、各仮
ＭＶ評価回路１００、１０１、１０２から出力される夫
々の仮ＭＶの評価値が比較され、最小の評価値を与える
仮ＭＶが最終的なＭＶとして出力される。この構成例で
は左右２ブロックのみのマッチング値を用いたが、さら
に多くの周辺ブロックを加算しても良い。
３に、前ブロックのマッチング値は非線形回路３６に与
えられる。非線形回路３３、３６では、入力が所定値以
下の場合には、出力は入力に対して例えば入力の０．５
倍で線形となり、入力が所定値以上の場合には、出力は
飽和特性を有する。非線形回路３３、３６には中央ブロ
ックのマッチング値も与えられ、線形から飽和特性にな
る境界は中央ブロックのマッチング値の３〜４倍の値に
設定される。非線形回路３３、３６の出力と遅延器３２
の出力（中央ブロックのマッチング値）は、加算器３７
で合計されて最終的な各仮ＭＶの評価値となり、最小値
検出器３８に与えられる。最小値検出器３８では、各仮
ＭＶ評価回路１００、１０１、１０２から出力される夫
々の仮ＭＶの評価値が比較され、最小の評価値を与える
仮ＭＶが最終的なＭＶとして出力される。この構成例で
は左右２ブロックのみのマッチング値を用いたが、さら
に多くの周辺ブロックを加算しても良い。
【０００８】図４は、従来のベクトル検出装置における
第２の構成例を示す図である。図４に示す第２の構成例
では、その処理内容は図３のものと同じである。しか
し、図３のものが仮動きベクトル（仮ＭＶ）毎の並列処
理であるのに対し、図４のものは一つのマッチング検出
器で全ての仮ＭＶのマッチング値を求めるものであり、
動き補償処理には、汎用化のために画像メモリ９が使わ
れる。
第２の構成例を示す図である。図４に示す第２の構成例
では、その処理内容は図３のものと同じである。しか
し、図３のものが仮動きベクトル（仮ＭＶ）毎の並列処
理であるのに対し、図４のものは一つのマッチング検出
器で全ての仮ＭＶのマッチング値を求めるものであり、
動き補償処理には、汎用化のために画像メモリ９が使わ
れる。
【０００９】図４に於いて、マッチング値検出手段３０
は、動き補償の対象となるブロック及びその周辺ブロッ
クについて、予め設定された全ての仮動きベクトルにつ
いてマッチング値を検出する手段であり、マッチング値
検出器５と画像メモリ９によって構成されている。画像
Ａ入力端子４より入力された基準フレームの信号は、マ
ッチング検出器５に与えられる。画像Ｂ入力端子８より
入力された動き補償が行われるフレームの信号は、画像
メモリ９にに与えられる。
は、動き補償の対象となるブロック及びその周辺ブロッ
クについて、予め設定された全ての仮動きベクトルにつ
いてマッチング値を検出する手段であり、マッチング値
検出器５と画像メモリ９によって構成されている。画像
Ａ入力端子４より入力された基準フレームの信号は、マ
ッチング検出器５に与えられる。画像Ｂ入力端子８より
入力された動き補償が行われるフレームの信号は、画像
メモリ９にに与えられる。
【００１０】画面内の各ブロックについてＭＶを求める
ため、ブロック発生器１３からはブロックの番号と画像
メモリ９上の対応アドレスが発生される。前記各ブロッ
クの番号はマッチング値メモリ６と遅延器１４とに与え
られる。一方、所定ブロックにおいて各仮ＭＶのマッチ
ング値を得るため、ＭＶ発生器１０から仮ＭＶの番号と
対応するベクトル値が順次出力される。各仮ＭＶの番号
はマッチング値メモリ６と比較器１１とに与えられる。
画像メモリ９では前記ブロックアドレスとベクトル値と
が合成され、画像メモリ９から所定ブロックの所定仮Ｍ
Ｖ値の画像信号が読み出され、マッチング検出器５に与
えられる。即ち、画像メモリ９では、書き込みは所定の
アドレスに一度行われ、読み出しはアドレスをずらしな
がら仮ＭＶの数だけ繰り返し行われることになる。
ため、ブロック発生器１３からはブロックの番号と画像
メモリ９上の対応アドレスが発生される。前記各ブロッ
クの番号はマッチング値メモリ６と遅延器１４とに与え
られる。一方、所定ブロックにおいて各仮ＭＶのマッチ
ング値を得るため、ＭＶ発生器１０から仮ＭＶの番号と
対応するベクトル値が順次出力される。各仮ＭＶの番号
はマッチング値メモリ６と比較器１１とに与えられる。
画像メモリ９では前記ブロックアドレスとベクトル値と
が合成され、画像メモリ９から所定ブロックの所定仮Ｍ
Ｖ値の画像信号が読み出され、マッチング検出器５に与
えられる。即ち、画像メモリ９では、書き込みは所定の
アドレスに一度行われ、読み出しはアドレスをずらしな
がら仮ＭＶの数だけ繰り返し行われることになる。
【００１１】マッチング検出器５では、図３に示すマッ
チング検出器３１の場合と同様な手法でマッチング値が
求められ、マッチング値メモリ６の所定ブロック、所定
仮ＭＶのアドレスに格納される。遅延器１４では、非線
形加算処理で用いる周辺ブロックのマッチング値がマッ
チング値メモリ６に格納されてから処理を行うために、
ブロックの番号が遅延される。なお、ＭＶの番号は書き
込みも読み出しも同じものが使われる。マッチング値メ
モリ６からは、ＭＶ検出の対象である中央ブロックとそ
の周辺のブロックにおけるマッチング値が各仮ＭＶ毎に
読み出され、マッチング加算器２２に与えられる。マッ
チング加算器２２は図３の非線形回路３３、３６、加算
器３７からなる回路に相当し、各仮ＭＶの評価値が得ら
れる。比較器１１では順次入力される各仮ＭＶの評価値
が比較され、評価値が最も小さな値となる仮ＭＶが最終
的なＭＶとして出力される。
チング検出器３１の場合と同様な手法でマッチング値が
求められ、マッチング値メモリ６の所定ブロック、所定
仮ＭＶのアドレスに格納される。遅延器１４では、非線
形加算処理で用いる周辺ブロックのマッチング値がマッ
チング値メモリ６に格納されてから処理を行うために、
ブロックの番号が遅延される。なお、ＭＶの番号は書き
込みも読み出しも同じものが使われる。マッチング値メ
モリ６からは、ＭＶ検出の対象である中央ブロックとそ
の周辺のブロックにおけるマッチング値が各仮ＭＶ毎に
読み出され、マッチング加算器２２に与えられる。マッ
チング加算器２２は図３の非線形回路３３、３６、加算
器３７からなる回路に相当し、各仮ＭＶの評価値が得ら
れる。比較器１１では順次入力される各仮ＭＶの評価値
が比較され、評価値が最も小さな値となる仮ＭＶが最終
的なＭＶとして出力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の動きベクトル検
出装置では、周辺ブロックのブロックマッチング値の加
算において、非線形変換により異なった動きの周辺ブロ
ックを排除するようにしているが、マッチング値は仮動
きベクトルごとに異なり、非線形変換で制限されたりさ
れなかったりするので、動きが異なる周辺ブロックのマ
ッチング値の影響を安定に排除できず、マッチング値の
適切な加算結果が得られない場合がある。また、全ての
仮動きベクトルに対して加算処理がされているので、加
算演算の処理量、ブロックマッチング値のメモリ量が多
くなっている。本発明は以上の点に着目してなされたも
ので、請求項１〜請求項４に対応する目的は、周辺ブロ
ックのマッチング値を重み付けする係数を、動きのブロ
ック間類似度に応じてブロック単位で設定することによ
り、より確からしい動きベクトルが検出できる動きベク
トル検出装置を提供することである。また、請求項３〜
請求項４に対応する目的は、加算処理を行う仮ベクトル
を選別することで処理量の少ない動きベクトル検出装置
を提供することである。
出装置では、周辺ブロックのブロックマッチング値の加
算において、非線形変換により異なった動きの周辺ブロ
ックを排除するようにしているが、マッチング値は仮動
きベクトルごとに異なり、非線形変換で制限されたりさ
れなかったりするので、動きが異なる周辺ブロックのマ
ッチング値の影響を安定に排除できず、マッチング値の
適切な加算結果が得られない場合がある。また、全ての
仮動きベクトルに対して加算処理がされているので、加
算演算の処理量、ブロックマッチング値のメモリ量が多
くなっている。本発明は以上の点に着目してなされたも
ので、請求項１〜請求項４に対応する目的は、周辺ブロ
ックのマッチング値を重み付けする係数を、動きのブロ
ック間類似度に応じてブロック単位で設定することによ
り、より確からしい動きベクトルが検出できる動きベク
トル検出装置を提供することである。また、請求項３〜
請求項４に対応する目的は、加算処理を行う仮ベクトル
を選別することで処理量の少ない動きベクトル検出装置
を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１〜２に記載の本
発明の動きベクトル検出装置では、動き補償の対象とな
るブロックの動きベクトル（ＭＶ）を検出する際に、対
象ブロックおよびその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮ＭＶについてマッチング値を求め、それ
を一時保持しておき、各ブロックで選別されたＭＶ上位
候補のブロック間類似度を動きの類似度と見て、それで
設定された重み付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッ
チング値と対象ブロックのマッチング値を合計し、その
値を対象ブロックの各仮ＭＶの評価値として、ＭＶを決
定するようにした動きベクトル検出装置である。
発明の動きベクトル検出装置では、動き補償の対象とな
るブロックの動きベクトル（ＭＶ）を検出する際に、対
象ブロックおよびその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮ＭＶについてマッチング値を求め、それ
を一時保持しておき、各ブロックで選別されたＭＶ上位
候補のブロック間類似度を動きの類似度と見て、それで
設定された重み付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッ
チング値と対象ブロックのマッチング値を合計し、その
値を対象ブロックの各仮ＭＶの評価値として、ＭＶを決
定するようにした動きベクトル検出装置である。
【００１４】また、請求項３〜４に記載の本発明の動き
ベクトル検出装置では、動き補償の対象となるブロック
のＭＶを検出する際に、対象ブロック及びその周辺のブ
ロックについて、予め設定された全ての仮ＭＶについて
ブロックマッチング値を求める。そして各ブロックごと
に、最終的に選定されるＭＶの上位候補を、前記仮ＭＶ
より選別し、この上位候補についてのみマッチング値を
保持し、さらに前記上位候補についてのみマッチング値
を合計し、この合計値を対象ブロックの各仮ＭＶの評価
値として、この評価値を基にＭＶを決定するようにした
動きベクトル検出装置である。
ベクトル検出装置では、動き補償の対象となるブロック
のＭＶを検出する際に、対象ブロック及びその周辺のブ
ロックについて、予め設定された全ての仮ＭＶについて
ブロックマッチング値を求める。そして各ブロックごと
に、最終的に選定されるＭＶの上位候補を、前記仮ＭＶ
より選別し、この上位候補についてのみマッチング値を
保持し、さらに前記上位候補についてのみマッチング値
を合計し、この合計値を対象ブロックの各仮ＭＶの評価
値として、この評価値を基にＭＶを決定するようにした
動きベクトル検出装置である。
【００１５】
【作用】本発明では、動きベクトル（ＭＶ）を求める際
に、周辺ブロックのマッチング値を動きの類似度に応じ
て重み付けして加算することで、周辺ブロックの動きが
異なる場合には、各仮ＭＶのマッチング値に関係なく、
そのブロックのマッチング値が加算されなくなるので、
周辺の異なった動きのマッチング値に左右されることが
なくなる。また、加算処理を行う仮ＭＶを、対象ブロッ
クだけのマッチング結果で限定することで加算処理の処
理量は限定ベクトル数に比例して少なくなる。最終的に
選ばれるＭＶは、対象ブロックだけの選択で見た場合、
最適でなくても一般に上位になるので、限定しても劣化
は殆どない。
に、周辺ブロックのマッチング値を動きの類似度に応じ
て重み付けして加算することで、周辺ブロックの動きが
異なる場合には、各仮ＭＶのマッチング値に関係なく、
そのブロックのマッチング値が加算されなくなるので、
周辺の異なった動きのマッチング値に左右されることが
なくなる。また、加算処理を行う仮ＭＶを、対象ブロッ
クだけのマッチング結果で限定することで加算処理の処
理量は限定ベクトル数に比例して少なくなる。最終的に
選ばれるＭＶは、対象ブロックだけの選択で見た場合、
最適でなくても一般に上位になるので、限定しても劣化
は殆どない。
【００１６】
【実施例】本発明の動きベクトル検出装置における第１
実施例について図１を基に説明する。図１は、本発明動
きベクトル検出装置に係わる第１実施例の構成例を示す
図である。図１に於いて、図４に示す従来例と同一機能
を呈する要素には同一符号を付してある。マッチング値
検出手段３０は、動き補償の対象となるブロック及びそ
の周辺ブロックについて、予め設定された全ての仮動き
ベクトルについてマッチング値を検出する手段であり、
マッチング値検出器５と画像メモリ９によって構成され
ている。重付け係数設定手段４０は、動き補償の対象と
なるブロックとその周辺ブロックの動きの類似度に応じ
て各周辺ブロックの重付け係数を設定する手段であり、
ＭＶ選別器１、選別ＭＶ番号メモリ２、重み設定器３で
構成されている。
実施例について図１を基に説明する。図１は、本発明動
きベクトル検出装置に係わる第１実施例の構成例を示す
図である。図１に於いて、図４に示す従来例と同一機能
を呈する要素には同一符号を付してある。マッチング値
検出手段３０は、動き補償の対象となるブロック及びそ
の周辺ブロックについて、予め設定された全ての仮動き
ベクトルについてマッチング値を検出する手段であり、
マッチング値検出器５と画像メモリ９によって構成され
ている。重付け係数設定手段４０は、動き補償の対象と
なるブロックとその周辺ブロックの動きの類似度に応じ
て各周辺ブロックの重付け係数を設定する手段であり、
ＭＶ選別器１、選別ＭＶ番号メモリ２、重み設定器３で
構成されている。
【００１７】動きベクトル決定手段５０は、ブロック間
の動きの類似度を用いて動き補償の対象となるブロック
の動きベクトルを決定する手段であり、重み付け加算器
７と比較器１１とで構成されている。図１に示す第１実
施例と図４に示す従来例との主たる違いは、マッチング
加算器２２が重付け加算器７となり、重付け係数設定手
段４０を有する点である。図１において、マッチング検
出手段３０、ＭＶ発生器１０、ブロック発生器１３、遅
延器１４、マッチング値メモリ６、比較器１１の動作は
図４に示す従来例と同じである。
の動きの類似度を用いて動き補償の対象となるブロック
の動きベクトルを決定する手段であり、重み付け加算器
７と比較器１１とで構成されている。図１に示す第１実
施例と図４に示す従来例との主たる違いは、マッチング
加算器２２が重付け加算器７となり、重付け係数設定手
段４０を有する点である。図１において、マッチング検
出手段３０、ＭＶ発生器１０、ブロック発生器１３、遅
延器１４、マッチング値メモリ６、比較器１１の動作は
図４に示す従来例と同じである。
【００１８】画像Ａ入力端子４より入力された基準フレ
ームの信号はマッチング検出器５に、画像Ｂ入力端子８
より入力された動き補償が行われるフレームの信号は画
像メモリ９に与えられる。マッチング検出器５で得られ
た各仮動きベクトル（仮ＭＶ）のマッチング値は、順次
マッチング値メモリ６とＭＶ選別器１とに与えられる。
ＭＶ選別器１では、各仮ＭＶのマッチング値がブロック
内で順次比較され、マッチング値の小さい順に１０個の
値が選別され、これらに対応する仮ＭＶの番号が選別Ｍ
Ｖ番号として出力される。前記選別ＭＶ番号は選別ＭＶ
番号メモリ２に各ブロック毎に記憶される。即ち各ブロ
ックに対して１０個の仮ＭＶ番号が格納される。
ームの信号はマッチング検出器５に、画像Ｂ入力端子８
より入力された動き補償が行われるフレームの信号は画
像メモリ９に与えられる。マッチング検出器５で得られ
た各仮動きベクトル（仮ＭＶ）のマッチング値は、順次
マッチング値メモリ６とＭＶ選別器１とに与えられる。
ＭＶ選別器１では、各仮ＭＶのマッチング値がブロック
内で順次比較され、マッチング値の小さい順に１０個の
値が選別され、これらに対応する仮ＭＶの番号が選別Ｍ
Ｖ番号として出力される。前記選別ＭＶ番号は選別ＭＶ
番号メモリ２に各ブロック毎に記憶される。即ち各ブロ
ックに対して１０個の仮ＭＶ番号が格納される。
【００１９】選別ＭＶ番号メモリ２からは、マッチング
値メモリ６と同様に遅延器１４で遅延されたブロック番
号に従って選別ＭＶ番号が読み出され、重み設定器３に
与えられる。重み設定器３において、ＭＶ検出の対象と
なる中央ブロック及びその周辺ブロックの選別ＭＶ番号
は、中央ブロックのＭＶと各周辺ブロックのＭＶとが比
較され、１０個の中で同じベクトルが幾つあるかが、動
きの類似度として計数される。１０個中ｎ個が同じなら
その周辺ブロックに関する重み係数をｎ×０．１とす
る。このように、重み係数はＭＶの適合度で決まり、選
別ＭＶが全て同じなら１．０となり、５個が同じなら
０．５、すべて異なれば０となる。このようにして得ら
れた各周辺ブロックの重み係数は、重付け加算器７に与
えられる。前記したように、重み係数は各動き仮ベクト
ルに対して共通であり、ブロック単位で設定される。
値メモリ６と同様に遅延器１４で遅延されたブロック番
号に従って選別ＭＶ番号が読み出され、重み設定器３に
与えられる。重み設定器３において、ＭＶ検出の対象と
なる中央ブロック及びその周辺ブロックの選別ＭＶ番号
は、中央ブロックのＭＶと各周辺ブロックのＭＶとが比
較され、１０個の中で同じベクトルが幾つあるかが、動
きの類似度として計数される。１０個中ｎ個が同じなら
その周辺ブロックに関する重み係数をｎ×０．１とす
る。このように、重み係数はＭＶの適合度で決まり、選
別ＭＶが全て同じなら１．０となり、５個が同じなら
０．５、すべて異なれば０となる。このようにして得ら
れた各周辺ブロックの重み係数は、重付け加算器７に与
えられる。前記したように、重み係数は各動き仮ベクト
ルに対して共通であり、ブロック単位で設定される。
【００２０】図６は第１実施例に於ける周辺ブロックの
重付け係数の様子を示す図である。同図（Ａ）に示すよ
うに、動きが均一で周辺ブロックと前記上位候補ＭＶが
類似する場合には全ての周辺ブロックで高い重み係数と
なる。一方、同図（Ｂ）に示すように、周辺に異なった
動きがある場合は、異なった動きを含む周辺ブロック
（図の右上）では動きベクトルの上位候補も異なるの
で、低い重付け係数となる。なお、同じ動きの周辺ブロ
ックの重付け係数は高いままである。図５は、重付け加
算器７の内部構成例を示す図である。同図に示すよう
に、図１のマッチング値メモリ６から与えられる周辺ブ
ロック（例では後ブロック及び前ブロック）のマッチン
グ結果に対して、乗算器５１、５３で夫々重付け計数が
乗じられ、これらの乗算結果と中央ブロックのマッチン
グ結果とが加算器５２で加算される。この加算結果は各
仮ＭＶの評価値として図１の比較器１１に与えられる。
重付け係数の様子を示す図である。同図（Ａ）に示すよ
うに、動きが均一で周辺ブロックと前記上位候補ＭＶが
類似する場合には全ての周辺ブロックで高い重み係数と
なる。一方、同図（Ｂ）に示すように、周辺に異なった
動きがある場合は、異なった動きを含む周辺ブロック
（図の右上）では動きベクトルの上位候補も異なるの
で、低い重付け係数となる。なお、同じ動きの周辺ブロ
ックの重付け係数は高いままである。図５は、重付け加
算器７の内部構成例を示す図である。同図に示すよう
に、図１のマッチング値メモリ６から与えられる周辺ブ
ロック（例では後ブロック及び前ブロック）のマッチン
グ結果に対して、乗算器５１、５３で夫々重付け計数が
乗じられ、これらの乗算結果と中央ブロックのマッチン
グ結果とが加算器５２で加算される。この加算結果は各
仮ＭＶの評価値として図１の比較器１１に与えられる。
【００２１】比較器１１では従来例と同様に評価値が最
小となる仮ＭＶが選択され、そのＭＶ番号が、最終ＭＶ
としてＭＶ出力端子１２より出力される。なお、重み係
数の変化に伴って、重み加算器７の全体ゲインも変化す
ることになるが、重み係数は各ブロック毎に与えられ、
ブロック内での各仮ＭＶでは共通なので、ＭＶを選択す
る当たって不都合は無く、本実施例ではゲイン正規化な
どの処理は必要ない。
小となる仮ＭＶが選択され、そのＭＶ番号が、最終ＭＶ
としてＭＶ出力端子１２より出力される。なお、重み係
数の変化に伴って、重み加算器７の全体ゲインも変化す
ることになるが、重み係数は各ブロック毎に与えられ、
ブロック内での各仮ＭＶでは共通なので、ＭＶを選択す
る当たって不都合は無く、本実施例ではゲイン正規化な
どの処理は必要ない。
【００２２】次に、本発明の動きベクトル検出装置にお
ける第２実施例について図２を基に説明する。図２は、
本発明動きベクトル検出装置に係わる第２実施例の構成
例を示す図である。図２に於いて、図４に示す従来例と
同一機能を呈する要素には同一符号を付してある。図２
に示す第２実施例と図４に示す従来例とでは、ＭＶ選別
器１を持つ点が構成上異なる。同図で、画像Ａ入力端子
４より入力された基準フレームの信号はマッチング検出
器５に、画像Ｂ入力端子８より入力された動き補償が行
われるフレームの信号は画像メモリ９に与えられる。マ
ッチング検出器５、画像メモリ９の動作は図４の従来例
と同じで、マッチング検出器５から出力される各仮ＭＶ
のマッチング値は、マッチング値メモリ６とＭＶ選別器
１とに与えられる。
ける第２実施例について図２を基に説明する。図２は、
本発明動きベクトル検出装置に係わる第２実施例の構成
例を示す図である。図２に於いて、図４に示す従来例と
同一機能を呈する要素には同一符号を付してある。図２
に示す第２実施例と図４に示す従来例とでは、ＭＶ選別
器１を持つ点が構成上異なる。同図で、画像Ａ入力端子
４より入力された基準フレームの信号はマッチング検出
器５に、画像Ｂ入力端子８より入力された動き補償が行
われるフレームの信号は画像メモリ９に与えられる。マ
ッチング検出器５、画像メモリ９の動作は図４の従来例
と同じで、マッチング検出器５から出力される各仮ＭＶ
のマッチング値は、マッチング値メモリ６とＭＶ選別器
１とに与えられる。
【００２３】ＭＶ選別器１の動作は図１のＭＶ選別器１
と同じで、仮ＭＶの内最終ＭＶの上位候補１０個が選別
され、そのＭＶ番号が選別ＭＶ番号として出力される。
この選別ＭＶ番号は、遅延器２１で遅延器１４と同じだ
け遅延され、周辺ブロックのマッチング値がマッチング
値メモリ６内に全部揃った時点で、マッチング値メモリ
６に読み出しアドレスとして与えられると共に、比較器
１１にも与えられる。マッチング値メモリ６に与えられ
たマッチング値は、記録は全ての仮ＭＶについて行われ
るが、読み出しは中央ブロックの選別ＭＶのみについて
行われる。
と同じで、仮ＭＶの内最終ＭＶの上位候補１０個が選別
され、そのＭＶ番号が選別ＭＶ番号として出力される。
この選別ＭＶ番号は、遅延器２１で遅延器１４と同じだ
け遅延され、周辺ブロックのマッチング値がマッチング
値メモリ６内に全部揃った時点で、マッチング値メモリ
６に読み出しアドレスとして与えられると共に、比較器
１１にも与えられる。マッチング値メモリ６に与えられ
たマッチング値は、記録は全ての仮ＭＶについて行われ
るが、読み出しは中央ブロックの選別ＭＶのみについて
行われる。
【００２４】マッチング加算器２２、比較器１１の基本
動作は図４に示す従来例と同じであるが、従来例では全
ての仮ＭＶについて行われていたのに対し、本第２実施
例では、選択された１０個の仮ＭＶに対してのみ行われ
る。処理量は仮ＭＶの数に比例し、仮ＭＶが１０００個
程度（水平垂直±１５画素）なら、その１００分の１に
なる。さらに、マッチング値メモリ６への書き込みもＭ
Ｖ選択器選１で選択された仮ＭＶだけにすると、マッチ
ング値メモリの容量を大幅に減らすことが可能になる。
ただし、周辺ブロックと中央ブロックでは選別ＭＶ番号
が異なるので、周辺については同一ＭＶのマッチング値
があるかサーチし、無い場合にはマッチング値が大きい
としてマッチング加算器２２で飽和となる値を代入する
などの処理が必要になる。
動作は図４に示す従来例と同じであるが、従来例では全
ての仮ＭＶについて行われていたのに対し、本第２実施
例では、選択された１０個の仮ＭＶに対してのみ行われ
る。処理量は仮ＭＶの数に比例し、仮ＭＶが１０００個
程度（水平垂直±１５画素）なら、その１００分の１に
なる。さらに、マッチング値メモリ６への書き込みもＭ
Ｖ選択器選１で選択された仮ＭＶだけにすると、マッチ
ング値メモリの容量を大幅に減らすことが可能になる。
ただし、周辺ブロックと中央ブロックでは選別ＭＶ番号
が異なるので、周辺については同一ＭＶのマッチング値
があるかサーチし、無い場合にはマッチング値が大きい
としてマッチング加算器２２で飽和となる値を代入する
などの処理が必要になる。
【００２５】
【発明の効果】請求項１或いは請求項２に記載の本発明
によれば、動きベクトル（ＭＶ）を求める際に、周辺ブ
ロックのマッチング値を動きの類似度に応じて重付けし
て加算することで、周辺ブロックの動きが異なる場合に
は、そのブロックのマッチング値が加算されず、周辺の
異なった動きに左右されることがなくなり、複雑な動き
でもより確からしいＭＶ検出が可能になる。請求項２に
記載の本発明によれば、各ブロック毎のマッチング値の
みで選別された上位候補ＭＶについてブロック間の適合
度を求めることで、簡単に動きのブロック間類似度が求
められる。また請求項３に記載の本発明によれば、加算
処理を行う仮ＭＶを対象ブロックの上位候補ＭＶに限定
することによって、加算処理の処理量を少なくできる。
さらに請求項４に記載の本発明によれば、一時的にメモ
リに記録するマッチング値の数も同様に限定すること
で、前記メモリの容量も少なくできる。
によれば、動きベクトル（ＭＶ）を求める際に、周辺ブ
ロックのマッチング値を動きの類似度に応じて重付けし
て加算することで、周辺ブロックの動きが異なる場合に
は、そのブロックのマッチング値が加算されず、周辺の
異なった動きに左右されることがなくなり、複雑な動き
でもより確からしいＭＶ検出が可能になる。請求項２に
記載の本発明によれば、各ブロック毎のマッチング値の
みで選別された上位候補ＭＶについてブロック間の適合
度を求めることで、簡単に動きのブロック間類似度が求
められる。また請求項３に記載の本発明によれば、加算
処理を行う仮ＭＶを対象ブロックの上位候補ＭＶに限定
することによって、加算処理の処理量を少なくできる。
さらに請求項４に記載の本発明によれば、一時的にメモ
リに記録するマッチング値の数も同様に限定すること
で、前記メモリの容量も少なくできる。
【図１】本発明動きベクトル検出装置に係わる第１実施
例の構成例を示す図である。
例の構成例を示す図である。
【図２】本発明動きベクトル検出装置に係わる第２実施
例の構成例を示す図である。
例の構成例を示す図である。
【図３】従来のベクトル検出装置における第１の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】従来のベクトル検出装置における第２の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】重付け加算器の内部構成例を示す図である。
【図６】第１実施例に於ける周辺ブロックの重付け係数
の様子を示す図である。
の様子を示す図である。
１ ＭＶ選別器 ２ 選別ＭＶ番号メモリ ３ 重み設定器 ６ マッチング値メモリ ７ 重付け加算器 １０ ＭＶ発生器 １１ 比較器 １３ ブロック発生器 １４、２１ 遅延器 ２２ マッチング加算器 ３０ マッチング値検出手段（５、９） ３７、５２ 加算器 ４０ 重付け係数設定手段（１、２、３） ５０ 動きベクトル決定手段（７、１１） ５１、５３ 乗算器
Claims (4)
- 【請求項１】動き補償の対象となるブロックの動きベク
トルを検出する装置であって、 対象ブロック及びその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮動きベクトルについてマッチング値を求
めるマッチング値検出手段と、 前記マッチング値を一時保持するマッチング値メモリ
と、対象ブロックと周辺ブロックの動きの類似度に応じ
て各周辺ブロックの重付け係数を設定する重付け係数設
定手段と、 前記重付け係数を乗じた各周辺ブロックのマッチング値
と対象ブロックのマッチング値とを合計し、対象ブロッ
クの仮動きベクトルの評価値を得る重付け加算器と、 前記仮動きベクトルの評価値同志を比較して、対象ブロ
ックの動きベクトルを決定する比較器とを有することを
特徴とする動きベクトル検出装置。 - 【請求項２】動き補償の対象となるブロックの動きベク
トルを検出する装置であって、 対象ブロック及びその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮動きベクトルについてマッチング値を求
めるマッチング値検出手段と、 各ブロックの仮動きベクトルから前記動きベクトルの上
位候補を各ブロック内のマッチング値のみに基づいて選
別するＭＶ選別器と、 前記選別された動きベクトルの上位候補同志を比較し、
その類似度をブロック間の動きの類似度として算出する
重み設定器と、 前記ブロック間の動きの類似度を用いて対象ブロックの
動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段とを有す
ることを特徴とする動きベクトル検出装置。 - 【請求項３】動き補償の対象となるブロックの動きベク
トルを検出する装置であって、 対象ブロック及びその周辺ブロックについて、予め設定
された全ての仮動きベクトルについてマッチング値を求
めるマッチング値検出手段と、 対象ブロックの仮動きベクトルより前記動きベクトルの
上位候補を対象ブロックのマッチング値のみによって選
別するＭＶ選別器と、 前記マッチング値を一時保持するマッチング値メモリ
と、 前記動きベクトルの上位候補について、前記マッチング
値を対象ブロックと周辺ブロックで加算して対象ブロッ
クの仮動きベクトル評価値を得るマッチング値加算器
と、 前記仮動きベクトルの評価値同志を比較して、対象ブロ
ックの動きベクトルを決定する比較器とを有することを
特徴とする動きベクトル検出装置。 - 【請求項４】請求項３記載の動きベクトル検出装置にお
いて、前記マッチング値メモリが、前記動きベクトルの
上位候補に限定してマッチング値を記録することを特徴
とする動きベクトル検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399795A JP3214660B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 動きベクトル検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399795A JP3214660B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 動きベクトル検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937270A true JPH0937270A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3214660B2 JP3214660B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=16483072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20399795A Expired - Fee Related JP3214660B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 動きベクトル検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214660B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364779B1 (ko) * | 2000-01-11 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 영상 부호화기에서 움직임 벡터의 부호화 방법 |
| JP2013243630A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-05 | Jvc Kenwood Corp | 動きベクトル生成装置及び方法 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP20399795A patent/JP3214660B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364779B1 (ko) * | 2000-01-11 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 영상 부호화기에서 움직임 벡터의 부호화 방법 |
| JP2013243630A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-05 | Jvc Kenwood Corp | 動きベクトル生成装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3214660B2 (ja) | 2001-10-02 |
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