JPH0998423A - 動画像信号の動き補償方法および動ベクトル検出装置 - Google Patents
動画像信号の動き補償方法および動ベクトル検出装置Info
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- JPH0998423A JPH0998423A JP7252915A JP25291595A JPH0998423A JP H0998423 A JPH0998423 A JP H0998423A JP 7252915 A JP7252915 A JP 7252915A JP 25291595 A JP25291595 A JP 25291595A JP H0998423 A JPH0998423 A JP H0998423A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブロックマッチング型の動ベクトル検出方法
において、より効率の高い動き補償を可能とする、ビッ
トプレーン単位の動ベクトル探索を行う。 【解決手段】 まず、探索回数（ビットプレーン数に等
しい）ｉを初期する（ステップＳ１）。次に、ビットプ
レーンの番号ｊを初期化する（ステップＳ２）。次に、
ｊをｉと比較する（ステップＳ３）。ｊがｉより小さけ
れば、参照画像の第ｊビットプレーンを第ｊ動ベクトル
で求まる予測画像の第ｊビットプレーンで固定し（ステ
ップＳ４）、ｊをインクリメントする（ステップＳ
５）。ｊがｉ以上であれば、第ｊ〜第ｎビットプレーン
を変化させブロックマチングを行い第ｊ動ベクトルを求
め（ステップＳ６）、ｉをインクリメントする（ステッ
プＳ７）。以上をｉがビットプレーン数ｎに等しくなる
まで繰り返す（ステップＳ８）。
において、より効率の高い動き補償を可能とする、ビッ
トプレーン単位の動ベクトル探索を行う。 【解決手段】 まず、探索回数（ビットプレーン数に等
しい）ｉを初期する（ステップＳ１）。次に、ビットプ
レーンの番号ｊを初期化する（ステップＳ２）。次に、
ｊをｉと比較する（ステップＳ３）。ｊがｉより小さけ
れば、参照画像の第ｊビットプレーンを第ｊ動ベクトル
で求まる予測画像の第ｊビットプレーンで固定し（ステ
ップＳ４）、ｊをインクリメントする（ステップＳ
５）。ｊがｉ以上であれば、第ｊ〜第ｎビットプレーン
を変化させブロックマチングを行い第ｊ動ベクトルを求
め（ステップＳ６）、ｉをインクリメントする（ステッ
プＳ７）。以上をｉがビットプレーン数ｎに等しくなる
まで繰り返す（ステップＳ８）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像信号の動き
補償方法に関する。
補償方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像の高能率符号化に用いられる動き
補償フレーム間予測には動ベクトルの推定が必要であ
る。画像を矩形ブロックに分割し、動きを求める対象と
なっているブロックを中心とする探索範囲を参照される
画像（参照画像）内に設定し、範囲内で対象となるブロ
ックと最も類似するブロックを、絶対値差分や差分自乗
和等を評価関数として使用することで探し出し、相対位
置を動ベクトルとするブロックマッチング型の動ベクト
ル探索法が用いられてきている。この方法においては、
従来は各ブロックに対して１つの動ベクトルが用いられ
ている。
補償フレーム間予測には動ベクトルの推定が必要であ
る。画像を矩形ブロックに分割し、動きを求める対象と
なっているブロックを中心とする探索範囲を参照される
画像（参照画像）内に設定し、範囲内で対象となるブロ
ックと最も類似するブロックを、絶対値差分や差分自乗
和等を評価関数として使用することで探し出し、相対位
置を動ベクトルとするブロックマッチング型の動ベクト
ル探索法が用いられてきている。この方法においては、
従来は各ブロックに対して１つの動ベクトルが用いられ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ブロックマッチング法
において、評価関数として絶対値差分や差分自乗和を用
いた場合、評価関数に大きな影響を与える画像情報の上
位のビットに対しては予測誤差の小さい動ベクトルを求
めることができるが、下位のビットの予測誤差はほとん
ど無視されることになり効率が劣化する。
において、評価関数として絶対値差分や差分自乗和を用
いた場合、評価関数に大きな影響を与える画像情報の上
位のビットに対しては予測誤差の小さい動ベクトルを求
めることができるが、下位のビットの予測誤差はほとん
ど無視されることになり効率が劣化する。
【０００４】動き補償の効率をより高めるため、各ビッ
トプレーンで独立に動ベクトルを求める、すなわち各ビ
ットプレーンに対してそれぞれ動ベクトルを求め、複数
の動ベクトルを用いて動き補償を行う手法が考えられ
る。しかし単純にビットプレーン単位で閉じたマッチン
グを行うとトータルの予測誤差が大きくなってしまう場
合がある。マッチングを行っているある画素情報Ａ＝１
２８に対して画素情報Ｂ＝１２７および画素情報Ｃ＝１
９２という２つの候補がある場合、ビットプレーンに展
開するとＡ＝１０００００００、Ｂ＝０１１１１１１
１、Ｃ＝１１００００００となり、ビットプレーン毎の
マッチングでは画素情報Ｂは０ビット、画素情報Ｃは７
ビット的中しており画素情報Ｃが選択されるが、トータ
ルの予測誤差はＡ−Ｂ＝１，Ａ−Ｃ＝−６４となり圧倒
的に画素情報Ｂの方が少なく、かえって効率の悪い動ベ
クトルを選択してしまうことになる。
トプレーンで独立に動ベクトルを求める、すなわち各ビ
ットプレーンに対してそれぞれ動ベクトルを求め、複数
の動ベクトルを用いて動き補償を行う手法が考えられ
る。しかし単純にビットプレーン単位で閉じたマッチン
グを行うとトータルの予測誤差が大きくなってしまう場
合がある。マッチングを行っているある画素情報Ａ＝１
２８に対して画素情報Ｂ＝１２７および画素情報Ｃ＝１
９２という２つの候補がある場合、ビットプレーンに展
開するとＡ＝１０００００００、Ｂ＝０１１１１１１
１、Ｃ＝１１００００００となり、ビットプレーン毎の
マッチングでは画素情報Ｂは０ビット、画素情報Ｃは７
ビット的中しており画素情報Ｃが選択されるが、トータ
ルの予測誤差はＡ−Ｂ＝１，Ａ−Ｃ＝−６４となり圧倒
的に画素情報Ｂの方が少なく、かえって効率の悪い動ベ
クトルを選択してしまうことになる。
【０００５】本発明の目的は上記問題点を解決し、より
効率の高い動き補償を可能とする、ビットプレーン単位
の動ベクトル探索を行う、動画像信号の動き補償方法お
よび動ベクトル検出装置を提供することにある。
効率の高い動き補償を可能とする、ビットプレーン単位
の動ベクトル探索を行う、動画像信号の動き補償方法お
よび動ベクトル検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の、動画像信号の
動き補償方法は、入力画像をビットプレーンに展開した
後、動き探索を行う際に各ビットプレーン毎に動ベクト
ルを求め、動き補償を行う際に各ビットプレーンに対し
てそれぞれ対応した動ベクトルを用いる。
動き補償方法は、入力画像をビットプレーンに展開した
後、動き探索を行う際に各ビットプレーン毎に動ベクト
ルを求め、動き補償を行う際に各ビットプレーンに対し
てそれぞれ対応した動ベクトルを用いる。
【０００７】本発明の、動画像信号の動き補償方法は、
最上位のビットプレーンである第１ビットプレーンでの
動ベクトルである第１動ベクトルは全ビットを用いるブ
ロックマッチングで求め、第２ビットプレーンでの動ベ
クトルである第２動ベクトルは、参照画像の第１ビット
プレーンを前記第１動ベクトルで求まる予測画像の第１
ビットプレーンで固定した後、第２〜最下位ビットピプ
レーンを変位させブロックマッチングを行うことによっ
て求め、以下同様にして、第ｉビットプレーンでの動ベ
クトルである第ｉ動ベクトルは、参照画像の第１〜第
（ｉ−１）ビットプレーンを、ぞれぞれのビットプレー
ンで求まっている第１〜第（ｉ−１）動ベクトルで示さ
れる予測画像の対応するプレーンで置き換えた後、第ｉ
〜最下位ビットプレーンを変化させブロックマッチング
を行うことにより求める。
最上位のビットプレーンである第１ビットプレーンでの
動ベクトルである第１動ベクトルは全ビットを用いるブ
ロックマッチングで求め、第２ビットプレーンでの動ベ
クトルである第２動ベクトルは、参照画像の第１ビット
プレーンを前記第１動ベクトルで求まる予測画像の第１
ビットプレーンで固定した後、第２〜最下位ビットピプ
レーンを変位させブロックマッチングを行うことによっ
て求め、以下同様にして、第ｉビットプレーンでの動ベ
クトルである第ｉ動ベクトルは、参照画像の第１〜第
（ｉ−１）ビットプレーンを、ぞれぞれのビットプレー
ンで求まっている第１〜第（ｉ−１）動ベクトルで示さ
れる予測画像の対応するプレーンで置き換えた後、第ｉ
〜最下位ビットプレーンを変化させブロックマッチング
を行うことにより求める。
【０００８】また、本発明の同ベクトル検出装置は、現
在フレームの画像信号を蓄える現在フレーム画像信号フ
レームメモリと、前記現在フレーム画像信号フレーメモ
リから現在フレームの画像信号を入力し、該画像信号か
らｋ×ｊ（ｋ，ｊは１以上の整数）のブロックデータを
読み出し、現在フレームブロック信号として出力し、該
ブロックデータの読み出し開始アドレスを現在フレーム
ブロック読み出し開始アドレス信号として出力する第１
の小領域分割部と、参照フレームの画像信号を蓄える参
照フレーム画像信号フレーメモリと、第１、第２、・・
・・、第ｎ（ｎ≧２）のフレームメモリと、前記参照フ
レーム画像信号フレームメモリから参照フレーム画像信
号を入力し、該画像信号をｎビットのビットプレーンに
分割し、最上位のビットプレーンである第１ビットプレ
ーン、第２ビットプレーン、・・・・、最下位のビット
プレーンである第ｎビットプレーンのデータをそれぞれ
第１、第２、・・・、第ｎのフレームメモリを蓄えるビ
ット分割部と、第１〜第ｎのフレームメモリから読み出
されたｋ×ｊのブロックデータを加算し、参照フレーム
ブロック信号を出力する加算器と、第１の小領域分割部
から出力された現在フレームブロック信号と前記加算器
から出力された参照フレームブロック信号の差分値を計
算するマッチング誤差計算部と、最小値メモリを有し、
前記差分値が前記最小値メモリに蓄えられている値より
小さければ前記差分値で前記最小値メモリの値を更新
し、参照フレームブロック読み出し開始アドレス信号か
ら前記現在フレームブロック読み出し開始アドレス信号
を減じたアドレスである動ベクトルを出力する比較器
と、前記動ベクトル現在動ベクトル探索を行っているブ
ロックに応じてメモリ内に書き込むベクトルメモリと、
第１〜第ｎのフレームメモリのｋ×ｊのブロックデータ
の読み出しアドレス信号を第１〜第ｎのフレームメモリ
に出力するとともに、その読み出し開始アドレスを前記
参照フレームブロック読み出し開始アドレス信号として
出力する第２の小領域分割部とを有し、第２の小領域分
割部は、１回目の動ベクトル探索では、第１〜第ｎのフ
レームメモリに同じ値の読み出しアドレス信号を出力
し、２回目の動ベクトル探索では、第１のフレームメモ
リの読み出しアドレス信号として、前記現在フレームブ
ロック読み出し開始アドレス信号を前記ベクトルメモリ
に書き込まれている第１動ベクトル分だけシフトしたも
のを出力し、第２〜第ｎのフレームメモリには１回目の
動ベクトル探索と同値の読み出しアドレス信号を出力
し、以下同様にして、ｉ回目の動ベクトル探索では、第
１、第２、・・・、第（ｉ−１）のフレームメモリの読
み出しアドレス信号として、前記現在フレームブロック
読み出し開始アドレス信号をそれぞれ前記ベクトルメモ
リに書き込まれている第１動ベクトル、第２動ベクト
ル、・・・、第（ｉ−１）動ベクトル分だけシフトした
ものを用い、第ｉ，第（ｉ＋１）、・・・・・、第ｎの
フレームメモリには１回目の動ベクトル探索と同じ値の
読み出しアドレス信号を出力する。
在フレームの画像信号を蓄える現在フレーム画像信号フ
レームメモリと、前記現在フレーム画像信号フレーメモ
リから現在フレームの画像信号を入力し、該画像信号か
らｋ×ｊ（ｋ，ｊは１以上の整数）のブロックデータを
読み出し、現在フレームブロック信号として出力し、該
ブロックデータの読み出し開始アドレスを現在フレーム
ブロック読み出し開始アドレス信号として出力する第１
の小領域分割部と、参照フレームの画像信号を蓄える参
照フレーム画像信号フレーメモリと、第１、第２、・・
・・、第ｎ（ｎ≧２）のフレームメモリと、前記参照フ
レーム画像信号フレームメモリから参照フレーム画像信
号を入力し、該画像信号をｎビットのビットプレーンに
分割し、最上位のビットプレーンである第１ビットプレ
ーン、第２ビットプレーン、・・・・、最下位のビット
プレーンである第ｎビットプレーンのデータをそれぞれ
第１、第２、・・・、第ｎのフレームメモリを蓄えるビ
ット分割部と、第１〜第ｎのフレームメモリから読み出
されたｋ×ｊのブロックデータを加算し、参照フレーム
ブロック信号を出力する加算器と、第１の小領域分割部
から出力された現在フレームブロック信号と前記加算器
から出力された参照フレームブロック信号の差分値を計
算するマッチング誤差計算部と、最小値メモリを有し、
前記差分値が前記最小値メモリに蓄えられている値より
小さければ前記差分値で前記最小値メモリの値を更新
し、参照フレームブロック読み出し開始アドレス信号か
ら前記現在フレームブロック読み出し開始アドレス信号
を減じたアドレスである動ベクトルを出力する比較器
と、前記動ベクトル現在動ベクトル探索を行っているブ
ロックに応じてメモリ内に書き込むベクトルメモリと、
第１〜第ｎのフレームメモリのｋ×ｊのブロックデータ
の読み出しアドレス信号を第１〜第ｎのフレームメモリ
に出力するとともに、その読み出し開始アドレスを前記
参照フレームブロック読み出し開始アドレス信号として
出力する第２の小領域分割部とを有し、第２の小領域分
割部は、１回目の動ベクトル探索では、第１〜第ｎのフ
レームメモリに同じ値の読み出しアドレス信号を出力
し、２回目の動ベクトル探索では、第１のフレームメモ
リの読み出しアドレス信号として、前記現在フレームブ
ロック読み出し開始アドレス信号を前記ベクトルメモリ
に書き込まれている第１動ベクトル分だけシフトしたも
のを出力し、第２〜第ｎのフレームメモリには１回目の
動ベクトル探索と同値の読み出しアドレス信号を出力
し、以下同様にして、ｉ回目の動ベクトル探索では、第
１、第２、・・・、第（ｉ−１）のフレームメモリの読
み出しアドレス信号として、前記現在フレームブロック
読み出し開始アドレス信号をそれぞれ前記ベクトルメモ
リに書き込まれている第１動ベクトル、第２動ベクト
ル、・・・、第（ｉ−１）動ベクトル分だけシフトした
ものを用い、第ｉ，第（ｉ＋１）、・・・・・、第ｎの
フレームメモリには１回目の動ベクトル探索と同じ値の
読み出しアドレス信号を出力する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明では、探索の際に画像をビ
ットプレーンに分割し、各ビットプレーン毎にトータル
の予測誤差が最小となる動ベクトルを求めることを特徴
とする。このとき、第１ビットプレーン（最上位のビッ
トプレーン）での動ベクトル（第１動ベクトル）は全ビ
ットプレーンを用いる通常のブロックマッチングで求
め、第２ビットプレーンでの動ベクトルは、参照画像の
第１ビットプレーンを第１動ベクトルで求まる予測画像
の第１ビットプレーンで固定した後、第２〜第ｎ（最下
位）ビットプレーンを変化させブロックマッチングを行
うことによって求める。以下同様の手法により、第ｉビ
ットプレーンでの動ベクトルは、参照画像の第１〜第
（ｉ−１）ビットプレーンを、それぞれのビットプレー
ンで求まっている動ベクトルで示される予測画像の対応
するプレーンで置き換えた後、第ｉ〜第ｎ（最下位）ビ
ットプレーンを変化させブロックマッチングを行うこと
により求める。
ットプレーンに分割し、各ビットプレーン毎にトータル
の予測誤差が最小となる動ベクトルを求めることを特徴
とする。このとき、第１ビットプレーン（最上位のビッ
トプレーン）での動ベクトル（第１動ベクトル）は全ビ
ットプレーンを用いる通常のブロックマッチングで求
め、第２ビットプレーンでの動ベクトルは、参照画像の
第１ビットプレーンを第１動ベクトルで求まる予測画像
の第１ビットプレーンで固定した後、第２〜第ｎ（最下
位）ビットプレーンを変化させブロックマッチングを行
うことによって求める。以下同様の手法により、第ｉビ
ットプレーンでの動ベクトルは、参照画像の第１〜第
（ｉ−１）ビットプレーンを、それぞれのビットプレー
ンで求まっている動ベクトルで示される予測画像の対応
するプレーンで置き換えた後、第ｉ〜第ｎ（最下位）ビ
ットプレーンを変化させブロックマッチングを行うこと
により求める。
【００１０】図１は以上に述べた方法をフローチャート
で示したものである。まず、探索回数（ビットプレーン
数に等しい）ｉを初期する（ステップＳ１）。次に、ビ
ットプレーンの番号ｊを初期化する（ステップＳ２）。
次に、ｊをｉと比較する（ステップＳ３）。ｊがｉより
小さければ、参照画像の第ｊビットプレーンを第ｊ動ベ
クトルで求まる予測画像の第ｊビットプレーンで固定し
（ステップＳ４）、ｊをインクリメントする（ステップ
Ｓ５）。ｊがｉ以上になれば、第ｊ〜第ｎビットプレー
ンを変化させブロックマチングを行い第ｊ動ベクトルを
求め（ステップＳ６）、ｉをインクリメントする（ステ
ップＳ７）。以上をｉがビットプレーン数ｎに等しくな
るまで繰り返す（ステップＳ８）。
で示したものである。まず、探索回数（ビットプレーン
数に等しい）ｉを初期する（ステップＳ１）。次に、ビ
ットプレーンの番号ｊを初期化する（ステップＳ２）。
次に、ｊをｉと比較する（ステップＳ３）。ｊがｉより
小さければ、参照画像の第ｊビットプレーンを第ｊ動ベ
クトルで求まる予測画像の第ｊビットプレーンで固定し
（ステップＳ４）、ｊをインクリメントする（ステップ
Ｓ５）。ｊがｉ以上になれば、第ｊ〜第ｎビットプレー
ンを変化させブロックマチングを行い第ｊ動ベクトルを
求め（ステップＳ６）、ｉをインクリメントする（ステ
ップＳ７）。以上をｉがビットプレーン数ｎに等しくな
るまで繰り返す（ステップＳ８）。
【００１１】第１動ベクトルとして、従来法（各ブロッ
クに対して一つの動ベクトルを与える手法）と同じ手法
で動ベクトルを求め、予測誤差がそれ以下になるように
第２〜最下位ビットプレーンでの動ベクトルを求めるこ
とにより、必ず従来法より小さい予測誤差が求まる。
クに対して一つの動ベクトルを与える手法）と同じ手法
で動ベクトルを求め、予測誤差がそれ以下になるように
第２〜最下位ビットプレーンでの動ベクトルを求めるこ
とにより、必ず従来法より小さい予測誤差が求まる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】図２は本発明の一実施例の動ベクトル検出
装置のブロック図、図３は各動ベクトル探索におけるビ
ットプレーンの選択状態を示す図である。
装置のブロック図、図３は各動ベクトル探索におけるビ
ットプレーンの選択状態を示す図である。
【００１４】本実施例の動ベクトル検出装置は、フレー
ムメモリ２，４と、ビット分割部６と、フレームメモリ
８〜１５と、小領域分割部１８と、加算器２９と、小領
域分割部３２と、マッチング誤差計算部３４と、比較器
３６と、ベクトルメモリ３９で構成されている。
ムメモリ２，４と、ビット分割部６と、フレームメモリ
８〜１５と、小領域分割部１８と、加算器２９と、小領
域分割部３２と、マッチング誤差計算部３４と、比較器
３６と、ベクトルメモリ３９で構成されている。
【００１５】本実施例では画像信号は８ビット、またマ
ッチングにおけるブロックをｋ×ｊ（ｋ，ｊは１以上の
整数）の矩形ブロックとする。
ッチングにおけるブロックをｋ×ｊ（ｋ，ｊは１以上の
整数）の矩形ブロックとする。
【００１６】現在フレーム画像信号１はフレームメモリ
２に蓄えられる。フレームメモリ２に蓄えられた現在フ
レームの画像信号１６が（ｘ，ｙ）の２座標からなるア
ドレス信号１７の値をアドレス値として読み出され、小
領域分割部１８に入力される。小領域分割部１８は現在
フレームの画像信号１６からｋ×ｊのブロックデータを
読み出し、現在フレームブロック信号１９として出力
し、出力したブロックデータの読み出し開始アドレス
（ブロックの最も左上の画素に対応するアドレス）を現
在フレームブロック読み出し開始アドレス信号２０とし
て出力する。
２に蓄えられる。フレームメモリ２に蓄えられた現在フ
レームの画像信号１６が（ｘ，ｙ）の２座標からなるア
ドレス信号１７の値をアドレス値として読み出され、小
領域分割部１８に入力される。小領域分割部１８は現在
フレームの画像信号１６からｋ×ｊのブロックデータを
読み出し、現在フレームブロック信号１９として出力
し、出力したブロックデータの読み出し開始アドレス
（ブロックの最も左上の画素に対応するアドレス）を現
在フレームブロック読み出し開始アドレス信号２０とし
て出力する。
【００１７】次に、フレームメモリ４に蓄えられた参照
フレームの画像信号５がビット分割部６に入力される。
ビット分割部６では入力された画像信号５を８ビットの
ビットプレーンに分割し、第１〜第８ビットプレーンま
でのデータをそれぞれフレームメモリ８〜１５に出力す
る。フレームメモリ８〜１５に蓄えられた参照フレーム
の画像信号２１〜２８がそれぞれ（ｘ，ｙ）の２成分か
らなるアドレス信号３１の値をアドレスとして読み出さ
れ、加算器２９に入力され８ビットの画像信号になる。
小領域分割部３２はｋ×ｊのブロックデータがフレーム
メモリ８〜１５から加算器２９へ出力されるようにアド
レス信号３１の値を変化させる。１回目の探索ではフレ
ームメモリ８〜１５に入力されるアドレス信号３１は全
て同じ値である。これらの操作の後、加算器２９は参照
フレームブロック信号３０を出力、また小領域分割部３
２はフレームメモリ８〜１５の読み出し開始アドレス
（ｘ，ｙ）を参照フレームブロック読み出し開始アドレ
ス信号３３として出力する。
フレームの画像信号５がビット分割部６に入力される。
ビット分割部６では入力された画像信号５を８ビットの
ビットプレーンに分割し、第１〜第８ビットプレーンま
でのデータをそれぞれフレームメモリ８〜１５に出力す
る。フレームメモリ８〜１５に蓄えられた参照フレーム
の画像信号２１〜２８がそれぞれ（ｘ，ｙ）の２成分か
らなるアドレス信号３１の値をアドレスとして読み出さ
れ、加算器２９に入力され８ビットの画像信号になる。
小領域分割部３２はｋ×ｊのブロックデータがフレーム
メモリ８〜１５から加算器２９へ出力されるようにアド
レス信号３１の値を変化させる。１回目の探索ではフレ
ームメモリ８〜１５に入力されるアドレス信号３１は全
て同じ値である。これらの操作の後、加算器２９は参照
フレームブロック信号３０を出力、また小領域分割部３
２はフレームメモリ８〜１５の読み出し開始アドレス
（ｘ，ｙ）を参照フレームブロック読み出し開始アドレ
ス信号３３として出力する。
【００１８】マッチング誤差計算部３４は演算器から構
成され、小領域分割部１８および加算器２９から出力さ
れる画素値の差分自乗値を計算し、それらを加算したも
のを差分値３５として比較器３６へ出力する。また、マ
ッチング誤差計算部３４では、１つの現在フレームブロ
ック信号１９に対応して、探索範囲内の複数の参照フレ
ームブロック信号３０と前記計算を行う。なお、差分値
演算は差分自乗に限定されることはなく、差分絶対値等
を用いることも可能である。
成され、小領域分割部１８および加算器２９から出力さ
れる画素値の差分自乗値を計算し、それらを加算したも
のを差分値３５として比較器３６へ出力する。また、マ
ッチング誤差計算部３４では、１つの現在フレームブロ
ック信号１９に対応して、探索範囲内の複数の参照フレ
ームブロック信号３０と前記計算を行う。なお、差分値
演算は差分自乗に限定されることはなく、差分絶対値等
を用いることも可能である。
【００１９】比較器３６は、最小値メモリ３７を擁して
おり、入力された差分値３５が最小値メモリ３７に蓄え
られている値より小さければ最小値メモリ３７の値を更
新し、それぞれ２成分（ｘ，ｙ）からなる参照フレーム
ブロック読み出し開始アドレス信号３３から現在フレー
ムブロック読み出し開始アドレス信号２０を減じた値で
あるアドレス３８をベクトルメモリ３９に記憶する。ベ
クトルメモリ３９は比較器３６の出力であるアドレス
（動ベクトル）３８を現在探索を行っているブロックに
応じてメモリ内の適当なアドレスへ書き込む。
おり、入力された差分値３５が最小値メモリ３７に蓄え
られている値より小さければ最小値メモリ３７の値を更
新し、それぞれ２成分（ｘ，ｙ）からなる参照フレーム
ブロック読み出し開始アドレス信号３３から現在フレー
ムブロック読み出し開始アドレス信号２０を減じた値で
あるアドレス３８をベクトルメモリ３９に記憶する。ベ
クトルメモリ３９は比較器３６の出力であるアドレス
（動ベクトル）３８を現在探索を行っているブロックに
応じてメモリ内の適当なアドレスへ書き込む。
【００２０】探索範囲に対する上記操作が終了したと
き、ベクトルメモリ３９には第１回目に検出された動ベ
クトル（第１動ベクトル）が蓄えられる。
き、ベクトルメモリ３９には第１回目に検出された動ベ
クトル（第１動ベクトル）が蓄えられる。
【００２１】次に、２回目の探索を行う。小領域分割部
１８は１回目の探索時と同じ値の現在フレームブロック
信号１９および出力したブロックデータの読み出し開始
アドレス２０を出力する。
１８は１回目の探索時と同じ値の現在フレームブロック
信号１９および出力したブロックデータの読み出し開始
アドレス２０を出力する。
【００２２】小領域分割部３２には１回目の探索で求ま
った第１動ベクトル４０が入力される。［発明の実施の
形態］で述べたように既に動ベクトルが求まっているビ
ットプレーンはそのビットプレーンに対応する動ベクト
ルで求まる予測画像で固定する。よって第１ビットプレ
ーンが格納されているフレームメモリ８の読み出しアド
レス信号３１には、現在フレームブロック読み出し開始
アドレス２０をこの動ベクトル分だけシフトさせたもの
を用いる。フレームメモリ９〜１５の読み出しアドレス
信号３１に対しては第１回目の探索時と同じ値のアドレ
スを用いる。
った第１動ベクトル４０が入力される。［発明の実施の
形態］で述べたように既に動ベクトルが求まっているビ
ットプレーンはそのビットプレーンに対応する動ベクト
ルで求まる予測画像で固定する。よって第１ビットプレ
ーンが格納されているフレームメモリ８の読み出しアド
レス信号３１には、現在フレームブロック読み出し開始
アドレス２０をこの動ベクトル分だけシフトさせたもの
を用いる。フレームメモリ９〜１５の読み出しアドレス
信号３１に対しては第１回目の探索時と同じ値のアドレ
スを用いる。
【００２３】以下第１回目の探索と同様の操作が行わ
れ、ベクトルメモリ３９には第２動ベクトルが蓄えられ
る。
れ、ベクトルメモリ３９には第２動ベクトルが蓄えられ
る。
【００２４】以下、同様の操作を繰り返して第８動ベク
トルまで求めた後、フレームメモリ８〜１５それぞれの
読み出し開始アドレス信号３１として現在フレームブロ
ック読み出し開始アドレス信号２０を第１〜第８動ベク
トル分だけシフトさせたものを用いれば加算器２９の出
力は本手法により求まる予測画像４１となる。この予測
画像４１を用いて動き補償を行う。
トルまで求めた後、フレームメモリ８〜１５それぞれの
読み出し開始アドレス信号３１として現在フレームブロ
ック読み出し開始アドレス信号２０を第１〜第８動ベク
トル分だけシフトさせたものを用いれば加算器２９の出
力は本手法により求まる予測画像４１となる。この予測
画像４１を用いて動き補償を行う。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明により、各ビ
ットプレーンで最適な動ベクトル探索が可能となり、動
き補償の効率が高まる。各ビットプレーン毎に動ベクト
ルが求まるため情報量が増加するが、動ベクトルはマッ
チングを行うある一定サイズのブロックに対して与えら
れており、画素（予測誤差）の情報量と比較しても非常
に小さく、動ベクトル情報量の増加による圧縮率の低下
よりも、予測誤差の減少による効果の方が大きい、特に
ロスレス符号化等、下位ビットプレーンまで符号化を必
要とする場合に効果的である。
ットプレーンで最適な動ベクトル探索が可能となり、動
き補償の効率が高まる。各ビットプレーン毎に動ベクト
ルが求まるため情報量が増加するが、動ベクトルはマッ
チングを行うある一定サイズのブロックに対して与えら
れており、画素（予測誤差）の情報量と比較しても非常
に小さく、動ベクトル情報量の増加による圧縮率の低下
よりも、予測誤差の減少による効果の方が大きい、特に
ロスレス符号化等、下位ビットプレーンまで符号化を必
要とする場合に効果的である。
【図１】本発明の動画像信号の動き補償方法を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図２】本発明の一実施例の動ベクトル検出装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】各動ベクトルの探索におけるビットプレーンの
選択状態を示す図である。
選択状態を示す図である。
１ 現在フレーム画像信号 ２ フレームメモリ ３ 参照フレーム画像信号 ４ フレームメモリ ５ 参照フレーム画像信号 ６ ビット分割部 ７ 参照フレームビットプレーン信号 ８〜１５ フレーメモリ １６ 現在フレーム画像信号 １７ 現在フレーム画像信号読み出しのアドレス信号 １８ 小領域分割部 １９ 現在フレームブロック信号 ２０ 現在フレームブロック読み出し開始アドレス信
号 ２１〜２８ 参照フレーム第１〜第８ビットプレーン
信号 ２９ 加算器 ３０ 参照フレームブロック信号 ３１ 参照フレーム画像信号読み出しのアドレス信号 ３２ 小領域分割部 ３３ 参照フレームブロック読み出し開始アドレス信
号 ３４ マッチング誤差計算部 ３５ 差分値 ３６ 比較器 ３７ 最小値メモリ（ブロック差分最小値） ３８ アドレスデータ（動ベクトル） ３９ ベクトルメモリ ４０ アドレスデータ（動ベクトル） ４１ 予測画像 Ｓ１〜Ｓ９ ステップ
号 ２１〜２８ 参照フレーム第１〜第８ビットプレーン
信号 ２９ 加算器 ３０ 参照フレームブロック信号 ３１ 参照フレーム画像信号読み出しのアドレス信号 ３２ 小領域分割部 ３３ 参照フレームブロック読み出し開始アドレス信
号 ３４ マッチング誤差計算部 ３５ 差分値 ３６ 比較器 ３７ 最小値メモリ（ブロック差分最小値） ３８ アドレスデータ（動ベクトル） ３９ ベクトルメモリ ４０ アドレスデータ（動ベクトル） ４１ 予測画像 Ｓ１〜Ｓ９ ステップ
Claims (3)
- 【請求項１】 ディジタル画像信号系列の時間冗長度を
動き補償フレーム間予測を用いて抑圧する、動画像の動
き補償方法において、入力画像をビットプレーンに展開
した後、動き探索を行う際に各ビットプレーン毎に動ベ
クトルを求め、動き補償を行う際に各ビットプレーンに
対してそれぞれ対応した動ベクトルを用いることを特徴
とする、動画像信号の動き補償方法。 - 【請求項２】 最上位のビットプレーンである第１ビッ
トプレーンでの動ベクトルである第１動ベクトルは全ビ
ットを用いるブロックマッチングで求め、第２ビットプ
レーンでの動ベクトルである第２動ベクトルは、参照画
像の第１ビットプレーンを前記第１動ベクトルで求まる
予測画像の第１ビットプレーンで固定した後、第２〜最
下位ビットピプレーンを変化させブロックマッチングを
行うことによって求め、以下同様にして、第ｉビットプ
レーンでの動ベクトルである第ｉ動ベクトルは、参照画
像の第１〜第（ｉ−１）ビットプレーンを、ぞれぞれの
ビットプレーンで求まっている第１〜第（ｉ−１）動ベ
クトルで示される予測画像の対応するプレーンで置き換
えた後、第ｉ〜最下位ビットプレーンを変化させブロッ
クマッチングを行うことにより求める、請求項１記載の
動画像信号の動き補償方法。 - 【請求項３】 現在フレームの画像信号を蓄える現在フ
レーム画像信号フレームメモリと、 前記現在フレーム画像信号フレーメモリから現在フレー
ムの画像信号を入力し、該画像信号からｋ×ｊ（ｋ，ｊ
は１以上の整数）のブロックデータを読み出し、現在フ
レームブロック信号として出力し、該ブロックデータの
読み出し開始アドレスを現在フレームブロック読み出し
開始アドレス信号として出力する第１の小領域分割部
と、 参照フレームの画像信号を蓄える参照フレーム画像信号
フレーメモリと、 第１、第２、・・・・、第ｎ（ｎ≧２）のフレームメモ
リと、 前記参照フレーム画像信号フレームメモリから参照フレ
ーム画像信号を入力し、該画像信号をｎビットのビット
プレーンに分割し、最上位のビットプレーンである第１
ビットプレーン、第２ビットプレーン、・・・・、最下
位のビットプレーンである第ｎビットプレーンのデータ
をそれぞれ第１、第２、・・・、第ｎのフレームメモリ
に蓄えるビット分割部と、 第１〜第ｎのフレームメモリから読み出されたｋ×ｊの
ブロックデータを加算し、参照フレームブロック信号を
出力する加算器と、 第１の小領域分割部から出力された現在フレームブロッ
ク信号と前記加算器から出力された参照フレームブロッ
ク信号の差分値を計算するマッチング誤差計算部と、 最小値メモリを有し、前記差分値が前記最小値メモリに
蓄えられている値より小さければ前記差分値で前記最小
値メモリの値を更新し、参照フレームブロック読み出し
開始アドレス信号から前記現在フレームブロック読み出
し開始アドレス信号を減じたアドレスである動ベクトル
を出力する比較器と、 前記動ベクトルを現在動ベクトル探索を行っているブロ
ックに応じてメモリ内に書き込むベクトルメモリと、 第１〜第ｎのフレームメモリのｋ×ｊのブロックデータ
の読み出しアドレス信号を第１〜第ｎのフレームメモリ
に出力するとともに、その読み出し開始アドレスを前記
参照フレームブロック読み出し開始アドレス信号として
出力する第２の小領域分割部とを有し、 第２の小領域分割部は、１回目の動ベクトル探索では、
第１〜第ｎのフレームメモリに同じ値の読み出しアドレ
ス信号を出力し、２回目の動ベクトル探索では、第１の
フレームメモリの読み出しアドレス信号として、前記現
在フレームブロック読み出し開始アドレス信号を前記ベ
クトルメモリに書き込まれている第１動ベクトル分だけ
シフトしたものを出力し、第２〜第ｎのフレームメモリ
には１回目の動ベクトル探索と同値の読み出しアドレス
信号を出力し、以下同様にして、ｉ回目の動ベクトル探
索では、第１、第２、・・・、第（ｉ−１）のフレーム
メモリの読み出しアドレス信号として、前記現在フレー
ムブロック読み出し開始アドレス信号をそれぞれ前記ベ
クトルメモリに書き込まれている第１動ベクトル、第２
動ベクトル、・・・、第（ｉ−１）動ベクトル分だけシ
フトしたものを用い、第ｉ，第（ｉ＋１）、・・・・
・、第ｎのフレームメモリには１回目の動ベクトル探索
と同じ値の読み出しアドレス信号を出力する動ベクトル
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252915A JPH0998423A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 動画像信号の動き補償方法および動ベクトル検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252915A JPH0998423A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 動画像信号の動き補償方法および動ベクトル検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0998423A true JPH0998423A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17243945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7252915A Pending JPH0998423A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 動画像信号の動き補償方法および動ベクトル検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0998423A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8526500B2 (en) | 2009-08-11 | 2013-09-03 | Seiko Epson Corporation | System and method for global inter-frame motion detection in video sequences |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7252915A patent/JPH0998423A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8526500B2 (en) | 2009-08-11 | 2013-09-03 | Seiko Epson Corporation | System and method for global inter-frame motion detection in video sequences |
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