JPH10304385A - Moving picture converter - Google Patents
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- JPH10304385A JPH10304385A JP5912398A JP5912398A JPH10304385A JP H10304385 A JPH10304385 A JP H10304385A JP 5912398 A JP5912398 A JP 5912398A JP 5912398 A JP5912398 A JP 5912398A JP H10304385 A JPH10304385 A JP H10304385A
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動画圧縮フォーマ
ット変換を行なう動画変換装置に関し、特に、動きベク
トル検出の演算量を減らして動画形式変換の高速化を図
るようにした動画変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture conversion apparatus for performing a moving picture compression format conversion, and more particularly, to a moving picture conversion apparatus capable of reducing a calculation amount of motion vector detection to speed up a moving picture format conversion.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電気通信技術のデジタル化が進
み、現行のNTSC/PAL/SECAM等のアナログ放送方式もデジ
タル化する計画も進行中である。また、デジタル技術を
応用した新たな放送サービスとして、多チャンネルサー
ビスを提供する衛星放送や、ハイビジョン放送の地上波
放送(ATV:Advanced Television)やビデオ・オン・デマ
ンドなどがある。ところが、このような動画をデジタル
信号で通信する際、共通な課題として情報量の多大性が
挙げられる。リアルタイムでフレームレートを上げて再
生するため、またネットワークのトラヒックを抑えるた
めにも動画像圧縮技術が必要不可欠となる。2. Description of the Related Art In recent years, digitalization of telecommunications technology has been advanced, and plans for digitizing the current analog broadcasting system such as NTSC / PAL / SECAM are also in progress. In addition, as new broadcasting services applying digital technology, there are satellite broadcasting that provides multi-channel services, terrestrial broadcasting (ATV: Advanced Television) of high-definition broadcasting, and video-on-demand. However, when such moving images are communicated by digital signals, a common problem is the enormous amount of information. Moving image compression technology is indispensable to increase the frame rate for playback in real time and to suppress network traffic.
【0003】多大な情報量を有する動画像データを効率
よく圧縮するために、時間軸方向、あるいは空間軸方向
の相関を利用し、冗長度を削減する手法が用いられてい
る。代表的なものとしてMPEG(Moving Picture Experts
Group)による方式がある。これは、ISO-IEC/JTC1/SC2/W
G11にて議論され、標準案として提案されたものであ
り、動き補償符号化、DCT(Discrete Cosine Transform)
符号化、可変長(VLC:Variable Length Coding)符号化を
組み合わせたハイブリッド方式が採用されている。典型
的なMPEGによる符号化装置の構成図を図15に示す。[0003] In order to efficiently compress moving image data having a large amount of information, a method of reducing the redundancy by using a correlation in a time axis direction or a space axis direction is used. A typical example is MPEG (Moving Picture Experts
Group). This is ISO-IEC / JTC1 / SC2 / W
Discussed at G11 and proposed as a standard draft, motion compensation coding, DCT (Discrete Cosine Transform)
A hybrid system combining coding and variable length (VLC) coding is employed. FIG. 15 shows a configuration diagram of a typical MPEG encoding apparatus.
【0004】現フレームは動きベクトル検出部と減算器
に入力される。動きベクトル検出部では、現フレームを
矩形ブロックに区切り、フレームメモリにすでに保持さ
れている過去のフレームを参照して、ブロックごとに動
きベクトルを検出する。そして、過去のフレームを現フ
レームのブロックとは動きベクトル分シフトすることに
より生成した予測画像が減算器に入力される。減算器で
は、現フレームと予測画像の差分画像が計算され、DCT
手段、量子化手段により、順次DCT、量子化される。そ
してデータは、可変長符号化手段により可変長符号化さ
れたのち、外部へ出力される。またこのとき、動きベク
トル検出部により検出された動きベクトルも、動き情報
符号化手段により符号化されたのち、合わせて外部に出
力される。量子化後のデータは、可変長符号化手段に入
力されると同時に、逆量子化手段にも入力され、逆DCT
手段をへて差分画像を復元する。加算器では、現フレー
ムの予測画像と差分画像が加算され現フレームを再構成
し、次のフレームの符号化に備えてフレームメモリに蓄
積される。The current frame is input to a motion vector detecting section and a subtractor. The motion vector detection unit divides the current frame into rectangular blocks, and detects a motion vector for each block with reference to past frames already stored in the frame memory. Then, a predicted image generated by shifting the past frame by a motion vector from the block of the current frame is input to the subtractor. The subtractor calculates the difference image between the current frame and the predicted image, and calculates the DCT
DCT and quantization are sequentially performed by means and quantization means. Then, the data is subjected to variable-length encoding by the variable-length encoding means, and then output to the outside. At this time, the motion vector detected by the motion vector detecting unit is also coded by the motion information coding unit and then output to the outside. The quantized data is input to the variable-length coding means and also to the inverse quantization means,
The difference image is restored by means. In the adder, the predicted image of the current frame and the difference image are added to reconstruct the current frame, and are stored in the frame memory in preparation for encoding of the next frame.
【0005】この一連の符号化処理の中で、動きベクト
ル検出部による演算に大部分の時間が費やされている。
この処理を軽減もしくは簡略化する研究は以前からなさ
れている。しかし、それはすべてのマクロブロックに対
して等価に行なわれるため、動きベクトルの検出精度を
落してしまう。動きベクトルは、マクロブロック(16×1
6ピクセル)を処理単位とする。マクロブロックは、それ
の持つ動きベクトルによって3つのタイプ(イントラ:
動きが激しいのでそのブロックを使う。ノンMCコーデッ
ド:動きが少ないので単純フレーム間差分を行なう。MC
コーデッド:普通の動き補償)に分類される。そこで動
きベクトル検出の前にブロック判定回路を置くことでマ
クロブロックを分類し、その結果に応じて処理を変える
特開平4-181888号公報に記載される手法も知られてい
る。しかしながらその手法では、動きの判定に際して、
過去のフレーム内のマクロブロック自身(動きベクトル
0に相当)の位置にあるブロックとしか比較を行なわ
ず、単純にブロックを動き有り無しと分類し、動き無し
と判定されたものについては動き検出を行なわないとい
うものである。[0005] In this series of encoding processes, most of the time is spent for the operation by the motion vector detecting unit.
Research has been done to reduce or simplify this process. However, since this is performed equally for all macroblocks, the accuracy of motion vector detection is reduced. The motion vector is a macro block (16 × 1
(6 pixels) is the processing unit. A macroblock has three types (intra:
Use that block because the movement is intense. Non-MC coded: Simple inter-frame difference is performed because there is little movement. MC
(Coded: normal motion compensation). Therefore, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-181888 is known in which a macroblock is classified by placing a block determination circuit before detecting a motion vector, and processing is changed according to the result. However, in that method, when judging the movement,
Only the block at the position of the macroblock itself (corresponding to the motion vector 0) in the past frame is compared, the block is simply classified as having no motion, and motion detection is performed for those determined to have no motion. It is not done.
【0006】一方、先ほど述べたデジタル放送通信技術
の重要な軸の一つにデジタルVTRがある。従来から放送
局などでは、放送局用デジタルVTRとして非圧縮のデジ
タルVTRが用いられてきた。デジタルVTRは、高画質でダ
ビング時の劣化が少ないという利点がある。しかし、デ
ジタル化により記録情報の増大という問題点があり、ま
た大型かつ高価なため一般に使われることは少なかっ
た。ところが最近、帯域圧縮技術の進歩と記録密度の向
上により小型の家庭用デジタルVTRが開発された。ここ
では、HDデジタルVTR協議会で規格化されたDVC(Digital
Video Cassette)フォーマットが用いられている。DVC
データは、空間方向圧縮にDCTを用い、その後ハフマン
符号化による可変長符号化を行なっており、時間方向の
相関を利用せずに情報の圧縮を行なっているため情報量
は大変多いが、その分高画質でかつフレームごとの編集
がし易い特徴を持つ。On the other hand, one of the important axes of the digital broadcasting communication technology described above is a digital VTR. Conventionally, uncompressed digital VTRs have been used as broadcasting station digital VTRs in broadcasting stations and the like. Digital VTRs have the advantages of high image quality and little degradation during dubbing. However, digitalization has a problem that recorded information is increased, and is not widely used because of its large size and high cost. However, recently, with the advancement of the band compression technology and the improvement of the recording density, a small home digital VTR has been developed. Here, DVC (Digital) standardized by the HD Digital VTR Council
Video Cassette) format is used. DVC
The data uses DCT for spatial compression, and then performs variable-length coding by Huffman coding, and the amount of information is very large because information is compressed without using temporal correlation. It has the features of high image quality and easy editing for each frame.
【0007】また、コンピュータにも取り込めるように
なってきており、今後ますます使用頻度が増していくこ
とが予想される。ネットワークを介して動画像をやりと
りするビデオ・オン・デマンドなどのシステムでは、ネ
ットワークの伝送能力にもよるが、リアルタイムでDVC
データを送受信することは難しい。その際、動画像はDV
Cデータで蓄積しておき、必要なときにMPEGなどに画像
変換するといった使い方がディスク資源の有効利用とい
う観点から効果的である。また、画像変換についても従
来専用ハードウェアを用いて行なっていたが、画質、コ
スト、さまざまなフォーマットへの柔軟性、コンピュー
タへの実装の手間、コンピュータとの相性、配布のし易
さなどからソフトウェアを用いて行なうことが望まれて
きている。[0007] Computers are also becoming available for use in computers, and it is expected that they will be used more and more in the future. In systems such as video-on-demand, which exchange moving images via a network, the DVC can be used in real time, depending on the transmission capacity of the network.
It is difficult to send and receive data. At that time, the moving image is DV
It is effective to accumulate C data and convert the image to MPEG or the like when necessary from the viewpoint of effective use of disk resources. Conventionally, image conversion was also performed using dedicated hardware.However, due to image quality, cost, flexibility in various formats, installation time on computers, compatibility with computers, ease of distribution, etc., software It has been desired to do so using.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソフト
ウェアでDVCデータのデコードとMPEGエンコードの処理
を一辺に行なうためには、多くの処理時間を要するとい
う課題がある。本発明は、前記の課題に鑑み、MPEGエン
コードにおける動きベクトル検出にかかわる負荷を低減
し、動画変換の変換速度を向上することを目的とする。
動きベクトル検出処理の従来例としては、MPEGエンコー
ドにおいて動きベクトル検出の前にブロック判定回路を
置くことでマクロブロックを分類し、その結果に応じて
処理を変える手法が、特開平4-181888号公報で知られて
いる。しかし、1.ブロック判定回路による分類は2通
り(ノンMCコーデッドとそれ以外)だけであり、MPEGで
分類される3種類のブロックのうち動き予測を行なった
末、動きベクトル無しとなるイントラを分類していな
い。2.ブロック判定回路による動き有り無しの判定
は、単純ブロック間差分によるものであり、動き0ベク
トル検出精度の点で問題がある。However, there is a problem that a large amount of processing time is required to perform DVC data decoding and MPEG encoding on one side by software. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to reduce the load involved in motion vector detection in MPEG encoding and improve the conversion speed of moving image conversion.
As a conventional example of the motion vector detection processing, a method of classifying macroblocks by placing a block determination circuit before motion vector detection in MPEG encoding and changing the processing according to the result is disclosed in JP-A-4-181888. Is known for. However, 1. There are only two types of classification by the block determination circuit (non-MC coded and other types), and among three types of blocks classified by MPEG, after performing motion prediction, an intra with no motion vector is not classified. 2. The determination of the presence or absence of the motion by the block determination circuit is based on the difference between the simple blocks, and has a problem in the accuracy of detecting the motion 0 vector.
【0009】以上のように、マクロブロックの分類が不
十分であり、また分類の方法が効果的でないため、処理
の軽減は少なく、動きベクトル検出精度の低下という課
題がのこる。As described above, since the classification of macroblocks is insufficient and the method of classification is not effective, there is little reduction in the processing and the problem of a decrease in the accuracy of motion vector detection.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、入力を各ブロックに対してDCTが施されたD
VCデータ、出力をMPEGデータと限定し、DVCデータをデ
コードする以前に、マクロブロックの動きの程度による
分類を行ない、MPEGエンコードの処理を低減するもので
ある。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an input is performed by applying a DCT to each block.
The VC data and output are limited to MPEG data, and before decoding the DVC data, classification is performed according to the degree of motion of the macroblock to reduce MPEG encoding processing.
【0011】第1に、外部から直交変換処理が施された
デジタル画像信号を取り込む入力手段と、画像を蓄積す
るフレームメモリと、要求に応じて前記フレームメモリ
からブロックもしくはマクロブロックを読み出すブロッ
ク読み出し手段と、前記ブロック読み出し手段に読み出
し要求を出す領域分割部制御手段、取り込んだ画像の直
流成分のみを抽出する成分抽出手段、抽出した情報を蓄
積する2つの低解像度フレームメモリ、前記低解像度フ
レームメモリの情報をもとに動き検出を行なう動き検出
手段、前記動き検出手段による動き検出結果に応じてマ
クロブロックをラベルづけするマクロブロック分類手段
およびマクロブロックのラベルを格納するラベル格納手
段からなる領域分割部と、デコード手段と、前記ラベル
格納手段のラベルに応じてマクロブロックのエンコード
処理を変えるエンコード処理部と、符号化された信号を
外部に出力する出力手段とを備える動画変換装置を提供
する。このように、エンコード処理以前にマクロブロッ
クに対してその動きの程度により3種類のラベルづけを
行ない、ラベルによりエンコード処理を変えることによ
り動きベクトル検出にかかる負荷を減らし高速に動画像
変換を行なう。First, input means for receiving a digital image signal subjected to orthogonal transformation processing from the outside, a frame memory for storing an image, and block reading means for reading a block or macroblock from the frame memory as required. An area dividing unit controlling means for issuing a read request to the block reading means, a component extracting means for extracting only a DC component of a captured image, two low-resolution frame memories for storing extracted information, An area dividing unit comprising: motion detecting means for performing motion detection based on information; macroblock classifying means for labeling macroblocks according to the motion detection result by the motion detecting means; and label storing means for storing macroblock labels. , Decoding means, and a label of the label storage means An encoding processing unit for changing the encoding processing of the macro block in response, to provide a moving picture conversion apparatus and an output means for outputting the encoded signal to the outside. As described above, three types of labels are assigned to the macroblocks before the encoding process according to the degree of the motion, and the encoding process is changed according to the label, thereby reducing the load on the motion vector detection and performing high-speed moving image conversion.
【0012】また第2に、前記第1における前記ラベル
格納手段が、マクロブロックの動き小であるというラベ
ルを出力した場合には、前記エンコード処理部は動きベ
クトル探索領域を小さく取って動きベクトルの検出処理
を行なうようにしたことを特徴とする動画変換装置を提
供する。これにより、前記エンコード処理部における動
きベクトル検出の精度を高めることができる。Secondly, when the label storage means in the first step outputs a label indicating that the motion of the macroblock is small, the encoding processing unit takes a small motion vector search area to obtain a small motion vector search area. Provided is a moving image conversion device characterized by performing a detection process. Thereby, the accuracy of the motion vector detection in the encoding processing unit can be improved.
【0013】また、第3に、前記第1における前記領域
分割部内に、入力画像の補間をすることにより解像度変
換を行なう解像度変換手段をさらに備えるようにしたこ
とを特徴とする動画変換装置を提供する。これにより、
成分抽出手段により抽出しただけでは、動き検出に際し
て低解像度探索領域の解像度が低すぎる場合は、低解像
度フレームメモリより読み出すデータを解像度変換し
て、探索領域の解像度を上げることができる。[0013] Thirdly, a moving picture conversion apparatus characterized in that the first area dividing section further comprises a resolution conversion means for performing a resolution conversion by interpolating an input image. I do. This allows
If the resolution of the low-resolution search area is too low for motion detection only by extraction by the component extraction means, the resolution of the search area can be increased by converting the data read from the low-resolution frame memory.
【0014】また、第4に、前記第1における前記成分
抽出手段は、取り込んだ画像の直流成分と低周波成分を
抽出するようにし、さらに前記領域分割部内に、前記成
分抽出手段により抽出した低周波成分に対して逆DCT
を施す逆DCT手段を備えるようにしたことを特徴とす
る動画変換装置を提供する。これにより、DCTデータ
でなく実画像の画素値を用いてパターンマッチングを行
なえるようになるので、検出精度を増すことができる。Fourthly, the component extracting means in the first aspect is adapted to extract a DC component and a low frequency component of the fetched image, and further, into the area dividing section, the low frequency component extracted by the component extracting means. Inverse DCT for frequency components
And an inverse DCT means for performing a moving image conversion. As a result, pattern matching can be performed using the pixel values of the actual image instead of the DCT data, so that the detection accuracy can be increased.
【0015】また、第5に、外部から直交変換処理が施
されたデジタル画像信号を取り込む入力手段と、画像を
蓄積するフレームメモリと、要求に応じて前記フレーム
メモリからブロックもしくはマクロブロックを読み出す
ブロック読み出し手段と、前記ブロック読み出し手段に
読み出し要求を出す領域分割部制御手段、取り込んだ画
像から互いに直交する基底よって分解された特定の成分
のみを抽出する成分抽出手段、抽出した情報を逆直交変
換する逆直交変換手段、前記逆直交変換手段によって得
られる情報を蓄積する2つのフレームメモリ、前記逆直
交変換手段によって得られる情報をもとに動き検出を行
なう動きベクトル検出手段、前記動きベクトル検出手段
の出力する動きベクトルの大きさに応じてマクロブロッ
クにラベルづけするマクロブロック分類手段およびマク
ロブロックのラベルを格納するラベル格納手段からなる
領域分割部と、デコード手段と、前記ラベル格納手段の
ラベルに応じてマクロブロックのエンコード処理を変え
るエンコード処理部と、符号化された信号を外部に出力
する出力手段とを備える動画変換装置を提供する。Fifthly, input means for receiving a digital image signal subjected to orthogonal transformation processing from the outside, a frame memory for storing an image, and a block for reading out a block or a macroblock from the frame memory as required. Reading means, area dividing section control means for issuing a read request to the block reading means, component extracting means for extracting only specific components decomposed by a basis orthogonal to each other from a captured image, and performing inverse orthogonal transformation on the extracted information. Inverse orthogonal transform means, two frame memories for storing information obtained by the inverse orthogonal transform means, a motion vector detecting means for performing motion detection based on information obtained by the inverse orthogonal transform means, Label macroblocks according to the size of the output motion vector An area dividing unit including a macro block classification unit and a label storage unit for storing a label of the macro block; a decoding unit; an encoding processing unit for changing an encoding process of the macro block according to the label of the label storage unit; And an output means for outputting the output signal to the outside.
【0016】これにより、全探索のような高負荷な処理
をへずに動き検出を行ない、マクロブロックに対してラ
ベルづけし、ラベルによりエンコード処理を変えること
により動きベクトル検出にかかる負荷を減らし高速に動
画像変換を行なう。By doing so, motion detection is performed without performing high-load processing such as full search, macroblocks are labeled, and encoding processing is changed according to labels to reduce the load on motion vector detection and reduce the speed. Is subjected to moving image conversion.
【0017】また、第6に、ブロック毎に直交変換処理
が施され、前記ブロックの集合であるマクロブロックに
より構成されたデジタル画像信号を入力する入力手段
と、前記デジタル画像信号を蓄積するフレームメモリ
と、要求に応じて前記フレームメモリから前記ブロック
もしくは前記マクロブロックを読み出すブロック読み出
し手段と、前記ブロック読み出し手段に読み出し要求を
出す領域分割部制御手段、取り込んだ画像から直流成分
のみを抽出する成分抽出手段、抽出した情報を蓄積する
2つの低解像度フレームメモリ、前記低解像度フレーム
メモリの情報をもとに動き検出を行なう動き検出手段、
前記動き検出手段の出力をもとにマクロブロックのラベ
ルづけを行なうマクロブロック分類手段、前記動き検出
手段の結果をもとに動き有りマクロブロックの動きベク
トルを復元する動きベクトル復元手段およびマクロブロ
ックのラベルを格納するラベル格納手段からなる領域分
割部と、デコード手段と、DCT手段、量子化手段、可
変長符号化手段、逆量子化手段、逆DCT手段、フレー
ムメモリ手段、画像差分器、画像加算器、探索領域変更
手段が置かれている動きベクトル検出部および動き情報
符号化手段からなるエンコード処理部と、符号化された
信号を外部に出力する出力手段とを備え、前記エンコー
ド処理部内の動きベクトル検出部が、前記領域分割部内
の動き検出手段による動き検出結果をもとに、動きベク
トル探索領域を限定し、動きベクトル検出を行なう動画
変換装置を提供する。これにより、マクロブロックの動
きの程度による分類を行ない、この分類結果から必要な
マクロブロックに対してのみ動きベクトルを検出し、エ
ンコード処理にかかる負荷を減らし高速に動画像変換を
行なう。Sixth, an input means for inputting a digital image signal composed of macroblocks, which is a set of the blocks, which is subjected to an orthogonal transformation process for each block, and a frame memory for storing the digital image signals A block reading means for reading the block or the macroblock from the frame memory in response to a request, an area dividing unit controlling means for issuing a read request to the block reading means, a component extraction for extracting only a DC component from a captured image Means, two low-resolution frame memories for storing extracted information, motion detection means for performing motion detection based on the information in the low-resolution frame memory,
Macroblock classification means for labeling macroblocks based on the output of the motion detection means; motion vector restoration means for restoring a motion vector of a macroblock having motion based on the result of the motion estimation means; An area dividing unit including a label storage unit for storing a label, a decoding unit, a DCT unit, a quantization unit, a variable length encoding unit, an inverse quantization unit, an inverse DCT unit, a frame memory unit, an image differentiator, and an image addition unit. And an encoding unit comprising a motion vector detecting unit and a motion information encoding unit in which a search area changing unit is located, and an output unit for outputting an encoded signal to the outside. A vector detecting unit that limits a motion vector search area based on a motion detection result by a motion detecting unit in the area dividing unit; And to provide a video conversion apparatus for performing motion vector detection. As a result, classification is performed according to the degree of motion of the macroblock, a motion vector is detected only for a necessary macroblock from the classification result, and the load on the encoding process is reduced to perform high-speed video conversion.
【0018】また、第7に、前記第6における前記領域
分割部に代えて前記第5に記載の領域分割部を備え、前
記エンコード処理部内の動きベクトル検出部が、前記領
域分割部内の動きベクトル検出手段により検出された動
きベクトルを用いて動きベクトル探索領域を限定し、動
きベクトル検出を行なうようにしたことを特徴とする動
画変換装置を提供する。これにより、高速に動きベクト
ルの検出を行なう。Seventhly, an area dividing unit according to the fifth aspect is provided in place of the area dividing unit in the sixth aspect, and a motion vector detecting unit in the encoding processing unit is provided with a motion vector in the area dividing unit. There is provided a moving image conversion apparatus characterized in that a motion vector search area is limited by using a motion vector detected by a detecting means and a motion vector is detected. Thereby, the motion vector is detected at high speed.
【0019】また、第8に、前記第7における前記エン
コード処理部は、前記エンコード処理部内の動きベクト
ル検出部を省くことにより動きベクトル検出を全く行な
わず、前記領域分割部内の動きベクトル検出手段で検出
した動きベクトルを用いるようにしたことを特徴とする
動画変換装置を提供する。これにより、MPEGエンコード
における動きベクトル検出に関わる負荷を削除する。Eighth, the encoding processing unit in the seventh embodiment does not perform any motion vector detection by omitting the motion vector detection unit in the encoding processing unit. Provided is a moving image conversion device characterized by using a detected motion vector. This eliminates the load associated with motion vector detection in MPEG encoding.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態である動画像変換装置の構成を示す図で
ある。(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a moving picture conversion apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【0022】最初に第1の実施の形態の装置の概要につ
いて説明する。本装置は、DVCフォーマットである入力
画像をMPEGフォーマットの画像に変換して出力する装置
である。その際、マクロブロック単位で粗い動きベクト
ルを検出し、そのベクトルの大きさに応じてマクロブロ
ックを分類し、画像符号化にかかわる処理を軽減する特
徴をもつ。以下DVCフォーマットについて図16、図1
7を用いて簡単に説明する。図16(a)はA/D変換部にお
いて輝度、色差信号それぞれに対してサンプリングを行
なった結果えられるフレームを示す。輝度フレームは72
0×480ピクセルのサイズを持ち、色差フレームはそれぞ
れ180×480ピクセルのサイズを持つ。DCTを施すために
フレームを小さなブロック(DCTブロック)に分割する
が、図16(a)のように輝度フレームに関しては90×60
個の等しい形状を持つブロックに分割する。また色差フ
レームに関しては、最右列のみ異なる形状のブロックと
なる。図16(b)は図16(a)のフレームよりブロックを
抜き出した図であり各ブロックのサイズを示す。輝度ブ
ロックは8×8のサイズであり、色差ブロックは8×8と4
×16の2つのサイズがある。DCTブロックをいくつかま
とめてマクロブロックを形成する。図16(c)はマクロ
ブロックの構成の様子を示したものである。一列に隣合
う4つの輝度ブロックとその4つの輝度ブロックに対応
する色差ブロック2つからマクロブロックは構成され
る。ただし、最右列のマクロブロックについては互いに
二方向に隣接し合う4つの輝度ブロックと4つの輝度ブ
ロックに対応する色差ブロック2つからマクロブロック
は構成される。フレーム中のマクロブロックの配置を図
17(d)に示す。マクロブロックを27個まとめたものを
スーパーブロックと呼び、1フレーム内には5行10列の
スーパーブロックを有する。図17(e)は1フレーム中
のスーパーブロックの配置を、図17(f)は27個のマク
ロブロックによるスーパーブロックの構成を示す。デー
タ圧縮を施す前に、圧縮後の画面内の画質を均等にする
ため、及びドロップアウトや特殊再生を考慮し、符号誤
りの影響を分散させるためにデータの順序を入れ換え
る。この処理をシャッフリングという。シャッフリング
は、各列から1つのスーパーブロックを選択し、それぞ
れのスーパーブロックから1マクロブロックを取り出し
て5個のマクロブロックで1ビデオセグメントを構成す
る。そして、圧縮時に、ビデオセグメント単位で常にデ
ータが所定量以内となるようにDCT、量子化、可変長符
号化が制御される。このようにDVCフォーマットでは、
各ブロックに対してDCTを施し、空間方向の相関を除去
している。First, an outline of the apparatus according to the first embodiment will be described. This device is a device that converts an input image in the DVC format into an image in the MPEG format and outputs the image. At this time, a feature is that a coarse motion vector is detected in macroblock units, macroblocks are classified according to the magnitude of the vector, and processing related to image coding is reduced. The DVC format is described below with reference to FIGS.
7 will be described briefly. FIG. 16A shows a frame obtained as a result of sampling the luminance and color difference signals in the A / D converter. Brightness frame is 72
It has a size of 0x480 pixels, and each chrominance frame has a size of 180x480 pixels. To apply DCT, the frame is divided into small blocks (DCT blocks). However, as shown in FIG.
Divide into blocks of equal shape. As for the color difference frame, only the rightmost column is a block having a different shape. FIG. 16B is a diagram in which blocks are extracted from the frame of FIG. 16A and shows the size of each block. Luminance blocks are 8x8 in size, chrominance blocks are 8x8 and 4
There are two sizes of × 16. Several DCT blocks are combined to form a macroblock. FIG. 16C shows the state of the configuration of a macroblock. A macroblock is composed of four luminance blocks adjacent to one line and two chrominance blocks corresponding to the four luminance blocks. However, the macroblock in the rightmost column is composed of four luminance blocks adjacent to each other in two directions and two color difference blocks corresponding to the four luminance blocks. FIG. 17D shows the arrangement of macro blocks in a frame. A group of 27 macroblocks is called a superblock, and one frame has 5 rows and 10 columns of superblocks. FIG. 17E shows the arrangement of super blocks in one frame, and FIG. 17F shows the configuration of a super block composed of 27 macro blocks. Before performing data compression, the order of data is changed in order to equalize the image quality in the screen after compression and to disperse the influence of code errors in consideration of dropout and trick play. This process is called shuffling. Shuffling selects one superblock from each column, extracts one macroblock from each superblock, and forms one video segment with five macroblocks. Then, at the time of compression, DCT, quantization, and variable length coding are controlled so that the data is always within a predetermined amount in video segment units. Thus, in the DVC format,
DCT is applied to each block to remove spatial correlation.
【0023】次に、第1の実施の形態の装置の構成につ
いて説明する。外部から画像を取り込む入力手段101
と、画像を蓄積するフレームメモリ102と、ブロックも
しくはマクロブロックを読み出すブロック読み出し手段
103とが接続され、画像の直流成分のみを抽出する成分
抽出手段104、抽出した情報を蓄積する2つの低解像度
フレームメモリ105a,105b、前記低解像度フレームメモ
リ105a,105bの情報をもとに動き検出を行なう動き検出
手段106、動き検出手段106の出力をもとにマクロブロッ
クのラベルづけを行なうマクロブロック分類手段107、
ラベル格納手段114、領域分割部制御手段109からなる領
域分割部113と、デコード手段110と、エンコード処理部
111と、出力手段112が順次接続されている。Next, the configuration of the device according to the first embodiment will be described. Input means 101 for taking in images from outside
And a frame memory 102 for storing an image, and a block reading means for reading a block or a macroblock.
103, the component extracting means 104 for extracting only the DC component of the image, two low-resolution frame memories 105a and 105b for storing the extracted information, and moving based on the information of the low-resolution frame memories 105a and 105b. Motion detection means 106 for performing detection, macroblock classification means 107 for labeling macroblocks based on the output of the motion detection means 106,
An area dividing unit 113 including a label storing unit 114 and an area dividing unit controlling unit 109; a decoding unit 110;
111 and the output means 112 are sequentially connected.
【0024】次に第1の実施の形態の装置の全体の動作
について図2のフローチャートを用いて説明する。Next, the overall operation of the apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0025】step101:まず、入力手段101がDVCフォー
マットの入力画像を、フレームメモリ102に書き込む。Step 101: First, the input means 101 writes an input image in the DVC format into the frame memory 102.
【0026】step102:領域分割部制御手段109は、ブロ
ック読み出し手段103にブロック読み出し要求を送る。
その読み出し要求を受けたブロック読み出し手段103
は、画像(0番のブロックからN番のブロック)を成分抽出
手段104に送る。Step 102: The area dividing unit control means 109 sends a block read request to the block read means 103.
Block reading means 103 which has received the read request
Sends the image (the 0th block to the Nth block) to the component extracting means 104.
【0027】step103:成分抽出手段104は、各ブロック
に対して直流成分のみを抽出し、 step104:抽出したデータを順番に低解像度フレームメ
モリ105aに書き込む。 step105:低解像度フレームメモリ105aに書き込まれた
画像が、処理すべき動画の先頭フレームであるときは、 step106:領域分割部制御手段109は、フレーム内のすべ
てのマクロブロックをイントラブロックとみなし、ラベ
ル格納手段114にマクロブロックの動きベクトル大とい
うラベルを送る。Step 103: The component extracting means 104 extracts only the DC component from each block, and step 104: Writes the extracted data to the low-resolution frame memory 105a in order. Step 105: When the image written in the low-resolution frame memory 105a is the first frame of the moving image to be processed, step 106: The area dividing unit control means 109 regards all macroblocks in the frame as intra blocks and performs labeling. The label “large motion vector of macroblock” is sent to the storage unit 114.
【0028】step107:先頭フレームでないときは、動
き検出手段106は、低解像度フレームメモリ105aより現
画像を、低解像度フレームメモリ105bより過去の画像を
読み出し、 step108:マクロブロックごとに動きを調べ粗い動きベ
クトルを出力する。Step 107: If the frame is not the first frame, the motion detecting means 106 reads the current image from the low-resolution frame memory 105a and the past image from the low-resolution frame memory 105b. Output a vector.
【0029】step109:マクロブロック分類手段107は、
粗い動きベクトルの大きさから、各マクロブロックに対
して、動き大、動き有り、動き小の3つにラベルづけを
行なう。そして、各マクロブロックのラベルをFIFO方式
のラベル格納手段114に送る。Step 109: The macroblock classification means 107
Based on the magnitude of the coarse motion vector, each macroblock is labeled with three types of motion, large motion, and small motion. Then, the label of each macro block is sent to the label storage unit 114 of the FIFO system.
【0030】step110:領域分割部制御手段109は、ラベ
ル格納手段114のキューの状態を調べ、 step111:キューに1フレーム分のマクロブロックのラ
ベルがたまると、ブロック読み出し手段103にマクロブ
ロック読み出し要求を送る。読み出し要求を受けたブロ
ック読み出し手段103は、画像(IDが0からMのマクロブロ
ック)をデコード手段110に送る。Step 110: The area dividing unit control means 109 checks the status of the queue in the label storage means 114. step 111: When the label of the macroblock for one frame is accumulated in the queue, a macroblock read request is sent to the block reading means 103. send. Upon receiving the read request, the block reading unit 103 sends the image (macroblock with an ID of 0 to M) to the decoding unit 110.
【0031】step112:デコード手段110は、ブロック読
み出し手段103よりIDがmのマクロブロックを受け取ると
ラベル格納手段114のキューから先頭のラベルを取り出
す。Step 112: When the decoding means 110 receives the macroblock with the ID m from the block reading means 103, it extracts the first label from the queue of the label storage means 114.
【0032】step113:ラベルが動き小もしくは動き有
りであるときは、IDがmのマクロブロックに対して逆DCT
を施し元の画像に戻した後、ラベルと合わせてエンコー
ド処理部111に送る。それ以外のラベルであったとき
は、IDがmのマクロブロックに対してなにもせずに、ラ
ベルと合わせてエンコード処理部111に送る。Step 113: When the label is small or has a motion, the inverse DCT is applied to the macroblock with ID m.
And returns it to the original image, and sends it to the encoding processing unit 111 together with the label. If the label is any other label, the macro block with ID m is sent to the encoding processing unit 111 together with the label without doing anything.
【0033】step114:エンコード処理部111は、ラベル
に応じてデコード手段110から入力されるマクロブロッ
クをエンコードする。Step 114: The encoding processing section 111 encodes the macroblock input from the decoding means 110 according to the label.
【0034】step115:出力手段112は、エンコード処理
部111においてエンコードしたデータを、本装置外部へ
出力する。Step 115: The output unit 112 outputs the data encoded by the encoding processing unit 111 to the outside of the apparatus.
【0035】step116:領域分割部制御手段109は、ラベ
ル格納手段114のキューの状態を調べ、 step117:キューにたまっていたラベルがなくなると、
低解像度フレームメモリ105aに保持されている画像を低
解像度フレームメモリ105bに書き込む。Step 116: The area dividing unit control means 109 checks the status of the queue in the label storage means 114. step 117: When there are no more labels stored in the queue,
The image stored in the low resolution frame memory 105a is written to the low resolution frame memory 105b.
【0036】step118:現フレームが処理すべき動画の
最終フレームでないときは、つづいて領域分割部制御手
段109は、次フレームの処理のために、ブロック読み出
し手段103にブロック読み出し要求を送る(step102)。Step 118: If the current frame is not the last frame of the moving image to be processed, then the area dividing section control means 109 sends a block read request to the block read means 103 for processing the next frame (step 102). .
【0037】次に、ブロック読み出し手段103を用いた
マクロブロックの読み出し方法(step102)について説明
する。本実施の形態の装置の各手段は、フレームをブロ
ックもしくはマクロブロックで処理するため、フレーム
内の左上から右下に通しの番号であるブロックIDを使
う。1フレーム当たり、ブロックのIDは0番からN番、マ
クロブロックのIDは0からMとなる。ブロック読み出し手
段103は、領域分割部制御手段109からのブロックもしく
はマクロブロック読み出し要求に応じて、ブロックまた
はマクロブロックごとにフレームメモリから画像を切り
出し、ブロックIDが0のブロックからNのブロックまでも
しくはマクロブロックIDが0のマクロブロックからMのマ
クロブロックまで順番に出力する。Next, a method of reading a macroblock using the block reading means 103 (step 102) will be described. Each unit of the apparatus according to the present embodiment uses a block ID which is a serial number from the upper left to the lower right in a frame in order to process the frame as a block or a macroblock. For one frame, the block IDs are from 0 to N, and the macroblock IDs are from 0 to M. The block reading unit 103 cuts out an image from the frame memory for each block or macroblock in response to a block or macroblock read request from the region dividing unit control unit 109, and selects a block from a block with a block ID 0 to an N block or a macro. The macroblocks whose block IDs are 0 to M are sequentially output.
【0038】次に、動き検出手段106のデータの読み出
し方法(step107)を説明する。動き検出手段106は、低解
像度フレームメモリ105aよりIDがmのマクロブロックに
相当するテンプレート(2×2ピクセルのサイズを持つ)を
読み出し、また低解像度フレームメモリ105bよりm番の
マクロブロックの探索領域に相当する低解像度探索領域
を読み出す。そして、動き検出手段106は以下に説明す
るようにマクロブロックIDが0からMまで順番に動き検出
(step108)を行なう。動き検出手段106は、テンプレート
と低解像度探索領域が揃うと、両者の間でパターンマッ
チングを行ない、そのテンプレートの持つパターンと最
も相関が高いテンプレートと等しいサイズをもつブロッ
クを縮小探索領域の中から検出する。パターンマッチン
グとしては、絶対差分和、テンプレートと探索領域との
輝度値の比などを利用することができる。いずれの場合
も相関度にしきい値をもたせ、相関度がしきい値に達し
ないようであれば、動き検出手段106は、IDがmのマクロ
ブロックに対する相関の高いブロック無し、すなわち動
きベクトル無しと出力するようにする。また、相関が高
いブロックを検出したときは、探索領域の中心を原点と
して、その検出したブロックの位置を粗い動きベクトル
として出力する。動き検出手段106は、動き検出を行な
ったマクロブロックのマクロブロックIDとその動き情報
(動きベクトル無し、または粗い動きベクトル)をひと
まとめのパケットとしてマクロブロック分類手段107に
送る。Next, a method of reading data by the motion detecting means 106 (step 107) will be described. The motion detection unit 106 reads a template (having a size of 2 × 2 pixels) corresponding to the macroblock with the ID m from the low-resolution frame memory 105a, and searches the m-th macroblock from the low-resolution frame memory 105b. Is read out from the low-resolution search area corresponding to. Then, the motion detection means 106 performs motion detection in order from the macroblock ID 0 to M as described below.
(step 108) is performed. When the template and the low-resolution search area are aligned, the motion detection means 106 performs pattern matching between the two and detects a block having the same size as the template having the highest correlation with the pattern of the template from the reduced search area. I do. As the pattern matching, an absolute difference sum, a ratio of the luminance value between the template and the search area, or the like can be used. In any case, if the correlation degree is given a threshold value and the correlation degree does not reach the threshold value, the motion detection unit 106 determines that there is no block with a high correlation to the macroblock with ID m, that is, there is no motion vector. Output. When a block having a high correlation is detected, the center of the search area is set as the origin, and the position of the detected block is output as a coarse motion vector. The motion detecting means 106 sends the macroblock ID of the macroblock for which the motion detection has been performed and its motion information (no motion vector or coarse motion vector) to the macroblock classifying means 107 as a packet.
【0039】次に、マクロブロック分類手段107による
マクロブロックの分類法(step109)について説明する。
マクロブロック分類手段107は、動き検出手段106から入
力されたパケットから、動き情報を読み出し、粗い動き
ベクトルの大きさが0のときは動き小、粗い動きベクト
ル無しのときは動き大、それ以外のときは動き有りとパ
ケットにラベルを追加する。その後、マクロブロック分
類手段107は、ラベル格納手段114にパケットを送る。ラ
ベル格納手段114は、FIFO方式であり、送られたパケッ
トを順次キューに追加する。Next, the macroblock classification method (step 109) by the macroblock classification means 107 will be described.
The macroblock classification means 107 reads out the motion information from the packet input from the motion detection means 106, and when the magnitude of the coarse motion vector is 0, the motion is small; when there is no coarse motion vector, the motion is large; At that time, a label is added to the packet indicating that there is movement. After that, the macroblock classification means 107 sends the packet to the label storage means 114. The label storage unit 114 is of a FIFO type, and sequentially adds transmitted packets to a queue.
【0040】次に、エンコード処理部111において、ラ
ベルの違いによるデコード手段110から入力されるマク
ロブロックのエンコード処理(step114)を図3のフロー
チャートを用いて説明する。Next, the encoding process (step 114) of the macroblock input from the decoding means 110 based on the difference in label in the encoding processing unit 111 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0041】step121:マクロブロックのラベルが動き
有りのときは、 step122:エンコード処理部111は、そのマクロブロック
に対して動きベクトル検出を行なう。Step 121: When the label of the macro block has a motion, step 122: The encoding processing unit 111 performs a motion vector detection on the macro block.
【0042】step123:ラベルが動き小のときは、エン
コード処理部111は、動きベクトル検出(step122) を省
き、マクロブロックと探索領域内の動きベクトルの位置
にあるマクロブロックと等しい大きさを持つブロックと
差分を計算する。その差分信号をブロック(8×8)に分割
し、 step124:各ブロックに対してDCTを行なう。Step 123: If the label is small in motion, the encoding processing unit 111 omits the motion vector detection (step 122), and the macro block and the block having the same size as the macro block at the position of the motion vector in the search area. And calculate the difference. The difference signal is divided into blocks (8 × 8), and step 124: DCT is performed on each block.
【0043】step125:ラベルが動き大のときは、エン
コード処理部111は、動きベクトル検出(step122)、差分
の計算(step123)、DCT処理(step124)を省き、量子化、
可変長符号化のみを行なう。Step 125: When the label is large in motion, the encoding processing unit 111 omits motion vector detection (step 122), difference calculation (step 123), and DCT processing (step 124), and performs quantization,
Only variable length coding is performed.
【0044】このように、本実施の形態の装置ではエン
コード処理以前に、領域分割部113を設けることでマク
ロブロックをその動きの程度により分類し、その後のマ
クロブロックの処理を変えることで、動きベクトル検出
にかかる負荷を減らすことができる。As described above, in the apparatus according to the present embodiment, before the encoding process, the macroblock is classified according to the degree of the motion by providing the area dividing unit 113, and the process of the subsequent macroblock is changed, so that the motion of the macroblock is changed. The load on vector detection can be reduced.
【0045】前記第1の実施の形態の装置の第1の変形
例として、エンコード処理部111は、動き小とラベルづ
けされたマクロブロックに対して、小さな動きベクトル
探索領域内で動きベクトルの検出を行なってもよい。こ
のようにすると、動き小と分類されたマクロブロックの
エンコード処理に要する負荷は増えるが、その分動きベ
クトル検出の精度は増し、マクロブロックと探索領域内
の動きベクトルの位置にあるマクロブロックと等しい大
きさを持つブロックとの差分は小さくなり、量子化誤差
が減少する。As a first modification of the apparatus of the first embodiment, the encoding unit 111 detects a motion vector in a small motion vector search area for a macroblock labeled as small motion. May be performed. In this way, the load required for encoding a macroblock classified as small motion increases, but the accuracy of motion vector detection increases accordingly, and is equal to the macroblock at the position of the motion vector in the search area. The difference from the block having the size becomes smaller, and the quantization error decreases.
【0046】図4は、前記第1の実施の形態の動画変換
装置の領域分割部113の第2の変形例の構成を示す図で
ある。図1における領域分割部の構成に加え、解像度変
換手段406を低解像度フレームメモリ402bと動き検出手
段403の間に置く。解像度変換手段406では、入力画像の
補間をすることにより解像度変換を行なう。これによ
り、成分抽出手段401により抽出しただけでは、動き検
出に際して低解像度探索領域の解像度が低過ぎる場合
は、低解像度フレームメモリ402bより読み出すデータを
解像度変換して、探索領域の解像度を上げることができ
る。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a second modification of the area dividing unit 113 of the moving picture conversion apparatus according to the first embodiment. In addition to the configuration of the area dividing unit in FIG. 1, a resolution conversion unit 406 is provided between the low resolution frame memory 402b and the motion detection unit 403. The resolution conversion unit 406 performs resolution conversion by interpolating the input image. Thus, if the resolution of the low-resolution search area is too low for motion detection by just extracting with the component extraction means 401, the resolution of the data read from the low-resolution frame memory 402b is converted to increase the resolution of the search area. it can.
【0047】また、前記第1の実施の形態の動画変換装
置の領域分割部の第3の変形例として、成分抽出手段10
4と低解像度フレームメモリ105aの間に逆DCT手段を設
け、成分抽出手段104は直流成分の抽出と合わせて低周
波成分を抽出し、低解像度フレームメモリ105aへ入力す
る以前に、逆DCT手段により低周波成分に対して逆DCTを
施し、動き検出手段106による動き検出のための好都合
な低解像度画像を作成することが可能である。このよう
にすると、逆DCT手段による計算負荷は増えるが、DCTデ
ータでなく実画像の画素値を用いてパターンマッチング
が行なえ、かつ解像度も成分抽出手段104の抽出したDCT
低周波成分に応じて変えることができるので、検出精度
が増す。As a third modification of the region dividing unit of the moving image converter of the first embodiment, the component extracting means 10
Inverse DCT means is provided between 4 and the low resolution frame memory 105a, and the component extraction means 104 extracts the low frequency component together with the extraction of the DC component, before inputting to the low resolution frame memory 105a, by the inverse DCT means. By applying inverse DCT to the low-frequency component, it is possible to create a convenient low-resolution image for motion detection by the motion detection means 106. By doing so, the calculation load by the inverse DCT means increases, but pattern matching can be performed using the pixel values of the real image instead of the DCT data, and the resolution of the DCT extracted by the component extraction means 104 can be improved.
Since it can be changed according to the low frequency component, the detection accuracy is increased.
【0048】次に、具体例として図14(a)のような動
画像を前記第3の変形例の装置に入力する場合について
考える。図14(a)は、あるマクロブロックの探索領域
内に、マクロブロックと等しいサイズを持つブロックA
を含む。マクロブロック及びブロックAはいずれも等し
いパターンを持つ4つのブロックから構成される。4分の
1マクロブロック、4分の1ブロックAの例を図14(b)に
示す。4分の1マクロブロック内の画素は、画素値10と画
素値0を格子状に交互に持つ。4分の1ブロックAは、すべ
ての画素が5の画素値を持つ。図14(b)には、この4分
の1マクロブロックをDCTしたものを合わせて示す。この
ような動画像を前記第3の変形例の装置に入力すると、
成分抽出手段104は、マクロブロックからDCT低周波成分
すなわち直流以外はほとんど0に等しいものを抽出す
る。そして逆DCT手段によって逆DCTが施され平坦な画素
値を持つ画像となる。そのため動き検出手段106は、ブ
ロックAの位置への粗い動きベクトルを検出する。Next, as a specific example, consider a case where a moving image as shown in FIG. 14A is input to the device of the third modification. FIG. 14A shows a block A having the same size as a macroblock in a search area of a certain macroblock.
including. The macro block and the block A are each composed of four blocks having the same pattern. Four minutes
An example of one macroblock and a quarter block A is shown in FIG. Pixels in a quarter macroblock have a pixel value of 10 and a pixel value of 0 alternately in a grid pattern. In the quarter block A, all pixels have a pixel value of 5. FIG. 14B also shows a DCT of this quarter macroblock. When such a moving image is input to the device of the third modification,
The component extraction means 104 extracts a DCT low frequency component, that is, a component almost equal to 0 except for DC, from the macroblock. Then, an inverse DCT is performed by the inverse DCT means to obtain an image having flat pixel values. Therefore, the motion detecting means 106 detects a coarse motion vector for the position of the block A.
【0049】以上の説明から明らかなように本実施の形
態の装置は、入力されるDVCデータをデコードしMPEGデ
ータにエンコードする過程においてエンコード処理以前
に領域分割部113を設け、マクロブロックの動きの程度
による分類を行なう。動き検出の際には、DCT係数の低
周波成分および又は直流成分だけを用いるのでパターン
マッチングにかかる負荷が大変少ない。また、画像の大
部分のエネルギーは低周波成分に集中するので、実画像
を用いるマッチングに比べて、精度の劣化も少なくてす
む。このように領域分割部113はあらかじめマクロブロ
ックごとに高速に分類を行ない、エンコード処理部111
は、その分類結果から必要なマクロブロックに対しての
み動きベクトル検出を行なうので処理を低減することが
できる。本実施の形態の装置は、動画形式変換における
エンコード時間の短縮を計り、ソフトウェアによる動画
形式変換を実現するものである。As is apparent from the above description, in the apparatus of the present embodiment, in the process of decoding the input DVC data and encoding it into MPEG data, the area dividing section 113 is provided before the encoding process, and the motion of the macroblock is Classify by degree. In the motion detection, only the low frequency component and / or the DC component of the DCT coefficient is used, so that the load on the pattern matching is very small. In addition, since most of the energy of the image is concentrated on the low-frequency components, the accuracy is less deteriorated compared to the matching using the real image. As described above, the area dividing unit 113 performs high-speed classification for each macroblock in advance, and
Performs motion vector detection only for a necessary macroblock based on the classification result, so that processing can be reduced. The apparatus of the present embodiment realizes the moving image format conversion by software by reducing the encoding time in the moving image format conversion.
【0050】(第2の実施の形態)図5は、本発明の第
2の実施の形態の動画変換装置の構成を示す図である。(Second Embodiment) FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a moving image conversion device according to a second embodiment of the present invention.
【0051】最初に本実施の形態の装置の概要について
説明する。本実施の形態の装置は、DVCフォーマットで
ある入力画像をMPEGフォーマットの画像に変換して出力
する装置であり、前記第1の実施の形態の動画変換装置
とは領域分割部508の構成が異なる。領域分割部508は、
画像の動きを検出し各マクロブロックに対して動きの大
きさによるラベルづけを行なうものである。First, an outline of the apparatus according to the present embodiment will be described. The device according to the present embodiment is a device that converts an input image in the DVC format into an image in the MPEG format and outputs the image. The configuration of the area dividing unit 508 is different from that of the moving image conversion device according to the first embodiment. . The region dividing unit 508
The motion of the image is detected and each macroblock is labeled according to the magnitude of the motion.
【0052】次に、本実施の形態の装置の構成について
説明する。領域分割部508以外は、前記第1の実施の形
態の動画変換装置と等しい。領域分割部508は、DCTが施
された画像の特定の成分のみを抽出する成分抽出手段50
1と、抽出した情報に逆DCTを施す逆直交変換手段502
と、逆直交変換手段502によって得られる画像を蓄積す
る2つのフレームメモリ503a,503bと、逆直交変換手段5
02によって得られる画像をもとに動き検出を行なう動き
ベクトル検出手段504と、マクロブロック分類手段505
と、ラベル格納手段506と、領域分割部制御手段507から
なる。マクロブロック分類手段505と、ラベル格納手段5
06と、領域分割部制御手段507は、それぞれ前記第1の
実施の形態のマクロブロック分類手段107と、ラベル格
納手段114と、領域分割部制御手段109と同じものであ
る。Next, the configuration of the apparatus according to the present embodiment will be described. The components other than the area dividing unit 508 are the same as those of the moving image converter of the first embodiment. The region dividing unit 508 includes a component extracting unit 50 that extracts only a specific component of the image subjected to DCT.
1 and inverse orthogonal transform means 502 for applying inverse DCT to the extracted information
And two frame memories 503a and 503b for storing images obtained by the inverse orthogonal transform means 502;
02, a motion vector detecting means 504 for performing motion detection based on the image obtained by the
And a label storage unit 506 and a region division unit control unit 507. Macroblock classification means 505 and label storage means 5
06 and the area dividing unit control means 507 are the same as the macroblock classifying means 107, the label storage means 114, and the area dividing unit control means 109 of the first embodiment, respectively.
【0053】次に、本実施の形態の装置の動作について
説明する。入力手段509による画像の入力、ブロック読
み出し手段512によるブロック読み出し、フレームメモ
リ510による画像の蓄積、デコード手段513によるデコー
ド、エンコード処理部514によるエンコード、出力手段5
14による外部への出力の動作は前記第1の実施の形態の
動画変換装置と同じものである。領域分割部508の動作
が前記第1の実施の形態の動画変換装置と異なる。領域
分割部508の動作について図6のフローチャートを用い
て説明する。これは、前記第1の実施の形態における動
画変換装置の全体の動作を説明した図2のフローチャー
トの成分抽出(step103)からラベルづけ(step109)に対応
する動作である。Next, the operation of the apparatus according to the present embodiment will be described. Image input by input means 509, block reading by block reading means 512, image storage by frame memory 510, decoding by decoding means 513, encoding by encoding processing section 514, output means 5
The operation of output to the outside by 14 is the same as that of the moving image conversion device of the first embodiment. The operation of the area dividing unit 508 is different from that of the moving image conversion device according to the first embodiment. The operation of the area dividing unit 508 will be described with reference to the flowchart of FIG. This is an operation corresponding to the component extraction (step 103) to the labeling (step 109) in the flowchart of FIG. 2 for explaining the overall operation of the moving picture conversion apparatus according to the first embodiment.
【0054】step201:成分抽出手段501は、ブロック読
み出し手段512から受け取る画像の特定の成分のみを抽
出する。Step 201: The component extracting means 501 extracts only a specific component of the image received from the block reading means 512.
【0055】step202:逆直交変換手段502は、抽出した
データに逆DCTを施し、 step203:フレームメモリ503aにブロックごとに順番に
書き込む。Step 202: The inverse orthogonal transform means 502 performs an inverse DCT on the extracted data, and step 203: Writes the extracted data to the frame memory 503a sequentially for each block.
【0056】step204:動きベクトル検出手段504は、フ
レームメモリ503aより現画像を読み出し、画像の空間方
向の勾配を求める。つぎに、フレームメモリ503bより過
去の画像を読み出し、画像の時間方向の勾配を求める。
この2つの結果から動きベクトル検出手段504は、ブロ
ックごとに動きベクトルの特定方向成分を得る。特定方
向とは、ブロック内の最大画像勾配方向のことである。
得られた動きベクトル最大勾配方向成分をもとに動きベ
クトル検出手段504は、ある一次元の範囲内の候補ブロ
ックに対してパターンマッチングを施し動きベクトルを
得る。動きベクトル検出手段504は、動きベクトルをマ
クロブロック分類手段505に送る。Step 204: The motion vector detecting means 504 reads the current image from the frame memory 503a and obtains the spatial gradient of the image. Next, a past image is read from the frame memory 503b, and a time-direction gradient of the image is obtained.
From these two results, the motion vector detection means 504 obtains a specific direction component of the motion vector for each block. The specific direction is the direction of the maximum image gradient in the block.
Based on the obtained motion vector maximum gradient direction component, the motion vector detection means 504 performs pattern matching on a candidate block within a certain one-dimensional range to obtain a motion vector. The motion vector detection means 504 sends the motion vector to the macroblock classification means 505.
【0057】step205:マクロブロック分類手段505は、
動きベクトルの大きさを基にして、マクロブロックに対
してラベルづけを行なう。ラベルの分類は、動きベクト
ルが、マクロブロックの通常の探索領域を越えるようで
あれば動き大、動きベクトルが定めた微小領域内であれ
ば動き小、それ以外を動き有りとする。そして、各マク
ロブロックのラベルをラベル格納手段506に出力する。Step 205: The macroblock classification means 505
Label the macro block based on the magnitude of the motion vector. The label is classified into a large motion if the motion vector exceeds the normal search area of the macroblock, a small motion if the motion vector is within a small area defined by the motion vector, and a motion other than the small area. Then, the label of each macro block is output to the label storage unit 506.
【0058】次に、成分抽出手段501の動作(step201)お
よび逆直交変換手段502の動作(step202)について詳しく
説明する。成分抽出手段501は、ブロック読み出し手段5
12によって読み出されたブロックIDが0のブロックからN
のブロックを順番に受け取る。図7は成分抽出および逆
DCTの様子を示す図である。ブロックの左上を原点と
し、図のように右にx軸正方向、下にy軸正方向をとる。
成分抽出手段501は、x軸上の成分が1でそれ以外が0であ
るマスクをIDがnのブロックにかける。つぎに、逆直交
変換手段502は、そのマスクがかかったブロックに対し
て2次元逆DCTを施す。その結果、図のようにy方向の勾
配無し画像すなわちx軸に平行な平面で切断した断面が
任意のyで等しい画像を出力し、フレームメモリ503aに
書き込む(step203)。ただし図7において、Iは画像の強
度を表す。成分抽出手段501は、つづいて同じブロック
(IDがn)に対してy軸上の成分が1でそれ以外が0であるマ
スクをかける。そして、逆直交変換手段502は、そのマ
スクがかかったブロックに対して2次元逆DCTを施す。
その結果、図のようにx方向の勾配無し画像、すなわちy
軸に平行な平面で切断した断面が任意のxで等しい画像
を出力し、フレームメモリ503aに書き込む(step203)。
フレームメモリ503aは、y方向周波数成分を持たない画
像、x方向周波数成分を持たない画像を同時に保持す
る。Next, the operation of the component extracting means 501 (step 201) and the operation of the inverse orthogonal transform means 502 (step 202) will be described in detail. The component extracting means 501 is provided with a block reading means 5
12 from the block whose block ID read by 12 is 0
Blocks in order. Figure 7 shows component extraction and reverse
It is a figure showing a situation of DCT. The origin is at the upper left of the block, and the positive x-axis direction is to the right and the positive y-axis direction is below, as shown in the figure.
The component extracting unit 501 applies a mask in which the component on the x-axis is 1 and the others are 0 to the block with the ID of n. Next, the inverse orthogonal transform unit 502 performs a two-dimensional inverse DCT on the masked block. As a result, as shown in the figure, an image without gradient in the y direction, that is, an image whose cross section cut along a plane parallel to the x axis is equal to an arbitrary y is output and written to the frame memory 503a (step 203). However, in FIG. 7, I represents the intensity of the image. The component extraction means 501 continues to the same block
A mask is applied to (ID is n) such that the component on the y-axis is 1 and the others are 0. Then, the inverse orthogonal transform unit 502 performs a two-dimensional inverse DCT on the masked block.
As a result, as shown in the figure, an image without gradient in the x direction, that is, y
An image whose cross section cut by a plane parallel to the axis is equal to an arbitrary x is output and written to the frame memory 503a (step 203).
The frame memory 503a simultaneously holds an image having no y-direction frequency component and an image having no x-direction frequency component.
【0059】なお、y方向の勾配無し、x方向の勾配無し
の画像は一次元の情報しか持たないので、二次元画像の
すべてをフレームメモリ503aに書き込むのは無駄であ
り、y方向の勾配無し、x方向の勾配無しの画像からそれ
ぞれx方向一次元、y方向一次元の情報を抜き出してフレ
ームメモリ503aに書き込むようにしてもよい。また、成
分抽出手段501において各DCTブロックに対して二次元の
マスクをかける代わりに、そのマスクの透過する位置に
あるDCT成分に対して、逆直交変換手段502で一次元逆DC
Tを行なってx方向、y方向それぞれの一次元情報を得て
もよい。Since an image having no gradient in the y direction and no gradient in the x direction has only one-dimensional information, writing all of the two-dimensional image into the frame memory 503a is useless, and there is no gradient in the y direction. , One-dimensional information in the x-direction and one-dimensional information in the y-direction may be extracted from the image having no gradient in the x direction and written into the frame memory 503a. Also, instead of applying a two-dimensional mask to each DCT block in the component extraction means 501, the inverse orthogonal transform means 502 applies a one-dimensional inverse DC
By performing T, one-dimensional information in each of the x direction and the y direction may be obtained.
【0060】次に、動きベクトル検出手段504における
動き検出処理(step204)について図8のフローチャート
及び図18を用いて説明する。Next, the motion detection processing (step 204) in the motion vector detection means 504 will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and FIG.
【0061】step211:まず最初に、動きベクトル検出
手段504は、フレームメモリ503aよりm番のマクロブロッ
クに相当するy方向勾配無し画像を読み出す。Step 211: First, the motion vector detecting means 504 reads an image without a gradient in the y-direction corresponding to the m-th macroblock from the frame memory 503a.
【0062】step212:つぎにy方向の勾配無し画像にお
いて、マクロブロック内の中心の一点Aを注目し、その
点を通るx軸に平行な直線上にある画素からx方向の勾配
I_xを計算する。ただし、Iは画像の強度を表し、I_xは
その点におけるx方向の輝度の傾きであり、輝度値の差
を画素間距離で割ったものである。計算結果は動きベク
トル検出手段504内部に一時的に保持しておく。Step 212: Next, in the image without gradient in the y direction, focus on one point A at the center in the macroblock, and gradient in the x direction from a pixel on a straight line parallel to the x axis passing through that point.
Calculate I_x. Here, I represents the intensity of the image, I_x is the inclination of the luminance in the x direction at that point, and is obtained by dividing the difference in the luminance value by the distance between pixels. The calculation result is temporarily stored in the motion vector detecting means 504.
【0063】step213:動きベクトル検出手段504は、フ
レームメモリ503bに蓄えられた過去数フレームのy方向
勾配無し画像から、x軸方向の勾配を求める際(step212)
注目した点Aと等しい位置にある画素を読み出す。Step 213: The motion vector detecting means 504 determines the gradient in the x-axis direction from the images without gradient in the y-direction of the past several frames stored in the frame memory 503b (step 212).
The pixel at the position equal to the point A of interest is read out.
【0064】step214:動きベクトル検出手段504は、読
み出した画素(ピクセル)から時間方向の勾配I_tを計算
する。ただし、I_tは1フレームあたりの画素値の変化
である。Step 214: The motion vector detecting means 504 calculates a temporal gradient I_t from the read pixel (pixel). Here, I_t is a change in pixel value per frame.
【0065】step215:動きベクトル検出手段504は、先
ほど(step212)保持しておいたx軸方向の勾配I_xと時間
方向の勾配I_tから-I_t/I_xを計算する。ただし、I_xが
0のときは原理上、画像速度は求まらないのでx方向成分
は不定であり、不定信号を出力する。この-I_t/I_xの値
は、動きベクトル最大画像勾配方向成分のx方向成分で
ある。また、マクロブロック内の注目点Aにおける最大
画像勾配方向に求めるべき動きベクトルを正射影し、さ
らにそれをx軸に正射影したものであるということもで
きる。Step 215: The motion vector detecting means 504 calculates -I_t / I_x from the gradient I_x in the x-axis direction and the gradient I_t in the time direction which have been held (step 212). However, if I_x is
When the value is 0, the image speed cannot be determined in principle, so the x-direction component is undefined, and an undefined signal is output. The value of -I_t / I_x is the x-direction component of the motion vector maximum image gradient direction component. Also, it can be said that the motion vector to be obtained in the maximum image gradient direction at the point of interest A in the macroblock is orthogonally projected, and further, it is orthogonally projected on the x-axis.
【0066】step216:次に、動きベクトル検出手段504
は、フレームメモリ503aよりm番のマクロブロックに相
当するx方向勾配無し画像を読み出す。Step 216: Next, the motion vector detecting means 504
Reads an image without an x-direction gradient corresponding to the m-th macroblock from the frame memory 503a.
【0067】step217: 以下、x方向成分の計算(step21
2からstep213)のときと同様に、動きベクトル検出手段5
04は、y軸方向の勾配I_yを求め、 step218:フレームメモリ503bに蓄えられた過去数フレ
ームのx方向勾配無し画像から画素を読み出し、 step219:時間方向の勾配をI_t計算し、 step220:y方向の成分-I_t/I_yを計算する。それが、ID
がmのマクロブロックの動きベクトル最大画像勾配方向
成分のy方向成分となる。Step 217: Hereinafter, calculation of the x-direction component (step 21)
2 to step 213), the motion vector detecting means 5
04 finds the gradient I_y in the y-axis direction, step 218: reads out pixels from the past several frames of the image without gradient in the x direction stored in the frame memory 503b, step 219: calculates the gradient in the time direction I_t, step 220: y direction Is calculated as -I_t / I_y. That is the ID
Is the y-direction component of the maximum image gradient direction component of the motion vector of the macroblock of m.
【0068】step221:以上のプロセスにより、最大画
像勾配方向の動きベクトル成分(-I_t/I_x, -I_t/I_y)
が得られる。次に、IDがmのマクロブロックの動きベク
トルを検出するために、動きベクトル検出手段504はパ
ターンマッチングを行なうが、その際、すでに得られた
動きベクトル最大画像勾配方向成分から探索領域を一次
元に限定する。一次元探索領域は、点Aの位置ベクトル
に最大画像勾配方向の動きベクトル成分を加算した点B
を通り、最大画像勾配方向と垂直に交わる方向の直線上
で、点Bを中心とした一定の長さを持つ線分である。Step 221: By the above process, the motion vector component in the maximum image gradient direction (-I_t / I_x, -I_t / I_y)
Is obtained. Next, in order to detect the motion vector of the macroblock with the ID m, the motion vector detection means 504 performs pattern matching. At this time, the search area is one-dimensionally determined from the already obtained motion vector maximum image gradient direction component. Limited to. The one-dimensional search area is a point B obtained by adding a motion vector component in the maximum image gradient direction to the position vector of the point A.
, And is a line segment having a fixed length centered on the point B on a straight line in a direction perpendicular to the maximum image gradient direction.
【0069】step222:動きベクトル検出手段504は、一
次元探索領域内の画像に対してパターンマッチングを行
ない、動きベクトルを得る。Step 222: The motion vector detecting means 504 performs pattern matching on the image in the one-dimensional search area to obtain a motion vector.
【0070】注目画素Aとしてマクロブロックの中心の
画素を選択したが、マクロブロック内であればどの画素
でもよい。また、時間や空間方向の勾配を求めるため
に、単純な画素間差分を計算しても良いし、最小二乗法
を用いた直線のフィッティングによって求めてもよい。Although the pixel at the center of the macro block is selected as the target pixel A, any pixel within the macro block may be used. Further, a simple inter-pixel difference may be calculated to obtain a gradient in the time or space direction, or may be obtained by fitting a straight line using the least squares method.
【0071】以上のように本実施の形態の装置は、入力
されるDVCデータをデコードしMPEGデータにエンコード
する過程においてエンコード処理以前に領域分割部508
を設け、マクロブロックの動きの程度による分類を行な
う。動き検出の際には、DCT係数の特定の周波数成分だ
けを用い、y方向周波数成分を持たない画像、x方向周波
数成分を持たない画像を作成する。そして、動きベクト
ル検出手段504は、それらの画像の空間および時間軸方
向の勾配から最大画像勾配方向の動きベクトル成分を計
算し、さらに1次元に限定した探索領域からパターンマ
ッチングによりマクロブロックの動きベクトルを得る。
このようにして求まった動きベクトルの大きさをマクロ
ブロックの分類に用いる。As described above, in the apparatus of the present embodiment, in the process of decoding the input DVC data and encoding it into MPEG data, the area dividing unit 508 performs the encoding process before the encoding process.
Are provided, and classification is performed according to the degree of movement of the macroblock. At the time of motion detection, an image having no y-direction frequency component and an image having no x-direction frequency component are created using only specific frequency components of DCT coefficients. Then, the motion vector detecting means 504 calculates a motion vector component in the maximum image gradient direction from the spatial and temporal gradients of those images, and furthermore, performs a motion vector of a macroblock by pattern matching from a search area limited to one dimension. Get.
The magnitude of the motion vector obtained in this way is used for macroblock classification.
【0072】このように領域分割部508はあらかじめマ
クロブロックごとに動き程度を高速に分類し、エンコー
ド処理部514は、その分類結果から必要なマクロブロッ
クに対してのみさらに高精度の動きベクトル検出を行な
うので処理を削減することができる。本実施の形態の装
置は、動画形式変換におけるエンコード時間の短縮を計
り、ソフトウェアによる動画形式変換を実現するもので
ある。As described above, the region dividing unit 508 classifies the degree of motion for each macroblock at high speed in advance, and the encoding processing unit 514 detects a motion vector with higher accuracy only for a necessary macroblock from the classification result. Since it is performed, the processing can be reduced. The apparatus of the present embodiment realizes the moving image format conversion by software by reducing the encoding time in the moving image format conversion.
【0073】(第3の実施の形態)図9は、本発明の第
3の実施の形態を示すもので、動き検出手段の出力をも
とに動きベクトルの探索領域を絞り、高速に動きベクト
ル検出を行なう動画変換装置の構成を示す構成図であ
る。(Third Embodiment) FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, in which a search area for a motion vector is narrowed based on the output of a motion detection means, and FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration of a moving image conversion device that performs detection.
【0074】本実施の形態の装置の説明を始めるにあた
り、まず最初に、動きベクトル検出法の概要を説明す
る。エンコード処理部925内の動きベクトル検出部924
は、動き有りとラベルづけされたマクロブロックの動き
を過去のフレームを参照することにより求めるものであ
る。動きベクトル検出部924は、特に領域分割部911の出
力をもとに動きベクトルの探索範囲を限定し、動きベク
トル検出を行なうことを特徴としている。Before starting the description of the apparatus according to the present embodiment, an outline of the motion vector detection method will be described first. Motion vector detection unit 924 in encoding processing unit 925
Is to determine the motion of a macroblock labeled as having motion by referring to a past frame. The motion vector detecting unit 924 is characterized in that the search range of the motion vector is limited based on the output of the area dividing unit 911, and the motion vector is detected.
【0075】次に、第3の実施の形態の動画変換装置の
構成についてさらに説明する。外部から画像を取り込む
入力手段901と、画像を蓄積するフレームメモリ902と、
ブロック読み出し手段903とが接続され、画像の直流成
分のみを抽出する成分抽出手段904、抽出した情報を蓄
積する2つの低解像度フレームメモリ905a,905b、低解
像度フレームメモリ905a,905bの情報をもとに動き検出
を行なう動き検出手段906、動き検出手段906の出力をも
とにマクロブロックのラベルづけを行なうマクロブロッ
ク分類手段907、動き検出手段906の結果をもとに動き有
りマクロブロックの動きベクトルを生成する動きベクト
ル生成手段909、ラベル格納手段908およびブロック読み
出し手段903に読み出し要求を出すと共に領域分割部911
内の構成要素を制御する領域分割部制御手段910からな
る領域分割部911と、デコード手段912と、DCT手段914、
量子化手段915、可変長符号化手段91と、逆量子化手段9
17、逆DCT手段918、フレームメモリ921、画像差分器91
3、画像加算器920、動きベクトル検出部924および動き
情報符号化手段922からなるエンコード処理部925と、出
力手段926とが接続されている。動きベクトル検出部924
内には、探索領域変更手段923が置かれている。Next, the configuration of the moving picture converter of the third embodiment will be further described. An input unit 901 for capturing an image from outside, a frame memory 902 for storing the image,
The block reading means 903 is connected to the component extracting means 904 for extracting only the DC component of the image, the two low-resolution frame memories 905a and 905b for storing the extracted information, and the information from the low-resolution frame memories 905a and 905b. Motion detecting means 906 for performing motion detection, macroblock classifying means 907 for labeling macroblocks based on the output of the motion detecting means 906, and a motion vector of a macroblock having motion based on the result of the motion detecting means 906. A read request is issued to the motion vector generating means 909, the label storing means 908 and the block reading means 903 for generating
An area dividing unit 911 composed of an area dividing unit controlling means 910 for controlling the components within, a decoding means 912, a DCT means 914,
Quantizing means 915, variable length coding means 91, and inverse quantization means 9
17, inverse DCT means 918, frame memory 921, image differentiator 91
3. An encoding unit 925 including an image adder 920, a motion vector detecting unit 924, and a motion information encoding unit 922, and an output unit 926 are connected. Motion vector detector 924
Inside, a search area changing means 923 is provided.
【0076】次に、第3の実施の形態の動画変換装置の
動作について説明する。基本的な動作の流れは、前記第
1の実施の形態の装置の動作を説明する図2のフローチ
ャートと等しいが、マクロブロック分類手段907の出力
したパケットを動きベクトル生成手段909が受け、粗い
動きベクトルを実画像解像度での動きベクトルに変換し
てラベル格納手段908にパケットを送信する点が異な
る。領域分割部911内の動き検出手段906は、低解像度探
索領域でのマクロブロックの粗い動きベクトルを検出す
る。そしてその粗い動きベクトルをもとに、マクロブロ
ック分類手段907はマクロブロックの分類を行なう。前
記第1の実施の形態における動画変換装置は、動き有り
に分類されたマクロブロックをエンコード処理部111内
の動きベクトル検出部で、一から動きベクトルを求める
ことになるが、本実施の形態の装置は領域分割部911内
の動き検出手段906で求まった粗い動きベクトルをもと
に探索領域を限定し探索を行なうことを特徴とする。動
きベクトルの探索領域を狭めた動きベクトルの高速検出
処理を図10のフローチャートを用いて説明する。Next, the operation of the moving picture converter of the third embodiment will be described. The basic operation flow is the same as that of the flowchart of FIG. 2 for explaining the operation of the apparatus of the first embodiment, except that the packet output from the macroblock classification unit 907 is received by the motion vector generation unit 909, and the coarse motion The difference is that the vector is converted into a motion vector at the actual image resolution and the packet is transmitted to the label storage unit 908. The motion detecting means 906 in the area dividing unit 911 detects a coarse motion vector of a macroblock in the low resolution search area. Then, based on the coarse motion vector, the macroblock classification means 907 performs macroblock classification. In the moving picture conversion apparatus according to the first embodiment, a motion vector is calculated from the macroblock classified as having motion by a motion vector detection unit in the encoding processing unit 111. The apparatus is characterized in that a search area is limited and a search is performed based on a coarse motion vector obtained by the motion detection means 906 in the area division unit 911. A high-speed motion vector detection process in which the motion vector search area is narrowed will be described with reference to the flowchart in FIG.
【0077】step301:動きベクトル生成手段909は、マ
クロブロック分類手段907から入力されたパケットから
ラベルを読み出す。Step 301: The motion vector generation means 909 reads a label from the packet input from the macroblock classification means 907.
【0078】step302:ラベルが動き小もしくは動き大
のときは、そのままラベル格納手段908にパケットを送
信する(step305)。読み出したラベルが動き有りのとき
は、 step303:パケットから、さらに動き情報(粗い動きベ
クトル)を読み出し、 step304:低解像度探索領域で求まった粗い動きベクト
ルを元の解像度での動きベクトルに戻し、パケットの動
き情報を更新する。Step 302: When the label is small or large, the packet is transmitted to the label storage unit 908 as it is (step 305). If the read label has a motion, step 303: read out further motion information (coarse motion vector) from the packet, and step 304: return the coarse motion vector obtained in the low resolution search area to the motion vector at the original resolution, and Update the motion information of.
【0079】step305:動きベクトル生成手段909は、ラ
ベル格納手段908にパケットを送信する。Step 305: The motion vector generation means 909 transmits the packet to the label storage means 908.
【0080】step306:デコード手段912は、ブロック読
み出し手段903よりm番のマクロブロックを受け取るとラ
ベル格納手段908のキューから先頭のパケットを取り出
す。前記第1の実施の形態の装置におけるラベルによる
デコード処理(step113)を行なった後、 step307:ラベルが動き小もしくは動き大のときは、m番
のマクロブロックとラベルをエンコード部925に送信す
る。ラベルが動き有りのときは、 step308:パケットから動きベクトルを取り出し、m番の
マクロブロックとラベルと合わせてエンコード処理部92
5に送信する。Step 306: When the decoding means 912 receives the m-th macroblock from the block reading means 903, it extracts the first packet from the queue of the label storage means 908. After performing the decoding process using the label (step 113) in the apparatus of the first embodiment, step 307: If the label is small or large in motion, the macroblock of number m and the label are transmitted to the encoding unit 925. If the label has motion, step 308: fetch the motion vector from the packet, and add the m-th macroblock and the label to the encoding processing unit 92.
Send to 5.
【0081】step309:動きベクトル検出部924内に置か
れた探索領域変更手段923は、受け取った動きベクトル
を中心にして、もとの探索領域より小さく、かつもとの
探索領域に包括されるような新たな探索領域を決定す
る。Step 309: The search area changing means 923 placed in the motion vector detecting section 924 is smaller than the original search area around the received motion vector and is included in the original search area. New search area is determined.
【0082】step310:動きベクトル検出部924は、新し
く定まった探索領域の中から、動きベクトルを求める。Step 310: The motion vector detecting section 924 obtains a motion vector from the newly determined search area.
【0083】以上のように本実施の形態の装置は、入力
されるDVCデータをデコードしMPEGデータにエンコード
する過程においてエンコード処理以前に領域分割部911
を設け、マクロブロックの動きの程度による分類を行な
う。エンコード処理部925は、その分類結果から必要な
マクロブロックに対してのみ動きベクトル検出を行なう
ので処理を低減することができる。そして動きベクトル
検出の際、領域分割部911内の動き検出手段906で求まっ
た粗い動きベクトルをもとに、動きベクトル検出部924
は、探索領域を狭めて探索を行なうので、高速に動きベ
クトルを求めることができる。本実施の形態の装置は、
前記第1の実施の形態の動画変換装置からさらなるエン
コード時間の短縮を計り、ソフトェアによる動画形式変
換を実現するものである。As described above, the apparatus according to the present embodiment decodes the input DVC data and encodes the data into MPEG data before the encoding process.
Are provided, and classification is performed according to the degree of movement of the macroblock. Since the encoding processing unit 925 performs motion vector detection only on a necessary macroblock based on the classification result, the processing can be reduced. Then, at the time of motion vector detection, the motion vector detection unit 924 is used based on the coarse motion vector obtained by the motion detection unit 906 in the region division unit 911.
Since the search is performed by narrowing the search area, the motion vector can be obtained at high speed. The device of the present embodiment is
The encoding time is further reduced from the moving picture conversion apparatus of the first embodiment, and the moving picture format conversion is realized by software.
【0084】次に、具体例として図11(a)のような動
画像を本実施の形態の装置に入力する場合について考え
る。図11(a)は、あるマクロブロックの探索領域内
に、マクロブロック内の全画素値の和がブロックA内の
全画素値の和と等しいような、マクロブロックと等しい
サイズを持つブロックAと、マクロブロック内の各画素
値よりブロックB内の各画素値が1だけ小さいような、マ
クロブロックと等しいサイズを持つブロックBを含む。
また、ブロックAとブロックBは探索領域の中で離れたと
ころに位置する。マクロブロック、ブロックAおよびブ
ロックBはいずれも等しいパターンを持つ4つのブロック
から構成される。4分の1マクロブロック、4分の1ブロッ
クA、4分の1ブロックBの例を図11(b)に示す。4分の1
マクロブロックは左上から右下の画素へと順番に1から
公差2である等差数列をなすように127までの画素値を持
つ。4分の1ブロックAは、すべての画素が64の画素値を
持つ。そして、4分の1ブロックBは、各画素値がマクロ
ブロックに対して1小さい、すなわち左上から右下の画
素へと順番に0から公差2である等差数列をなすように12
6までの画素値を持つ。Next, as an example, consider a case where a moving image as shown in FIG. 11A is input to the apparatus of the present embodiment. FIG. 11A shows a block A having a size equal to the size of a macroblock in a search area of a certain macroblock such that the sum of all pixel values in the macroblock is equal to the sum of all pixel values in block A. , And includes a block B having a size equal to the size of the macroblock, such that each pixel value in the block B is smaller by 1 than each pixel value in the macroblock.
In addition, block A and block B are located apart from each other in the search area. The macro block, block A and block B are each composed of four blocks having the same pattern. FIG. 11B shows an example of a quarter macro block, a quarter block A, and a quarter block B. Quarter
The macro block has pixel values from 127 to 127 in order from the upper left to the lower right pixel so as to form an arithmetic progression having a tolerance of 2. In the quarter block A, all pixels have a pixel value of 64. Then, the quarter block B has 12 pixel values such that each pixel value is 1 smaller than the macroblock, that is, an arithmetic progression having a tolerance of 2 from 0 in order from the upper left pixel to the lower right pixel.
It has pixel values up to 6.
【0085】このような動画像を本実施の形態の装置に
入力すると、成分抽出手段904は、マクロブロックとブ
ロックAから全く同じ値をもつ直流成分を抽出する。ブ
ロックBの直流成分はそれより小さくなる。そのため動
き検出手段906は、ブロックAの位置への粗い動きベクト
ルを検出する。その結果、動きベクトル検出部924は、
その粗い動きベクトルの近くの動きベクトルを出力する
か動きベクトルを検出できずに動きベクトル無しと出力
する。When such a moving image is input to the apparatus of this embodiment, the component extracting means 904 extracts a DC component having exactly the same value from the macroblock and the block A. The DC component of block B is smaller. Therefore, the motion detection means 906 detects a coarse motion vector for the position of the block A. As a result, the motion vector detection unit 924 calculates
A motion vector near the coarse motion vector is output or no motion vector is detected and no motion vector is output.
【0086】前記第3の実施の形態の動画変換装置の第
1の変形例として、領域分割部911の代わりに前記第2
の実施の形態の動画変換装置における領域分割部508を
用い、領域分割部508内の動きベクトル検出手段504の出
力する動きベクトルを用いて、エンコード処理部925内
の動きベクトル検出部924において動きベクトル探索領
域を絞り、高速に動きベクトルの検出を行なうことが可
能である。As a first modification of the moving picture conversion apparatus according to the third embodiment, the second division is replaced with the second division.
Using the region dividing unit 508 in the moving image converter of the embodiment, the motion vector is output from the motion vector detecting unit 504 in the region dividing unit 508, and the motion vector is detected in the motion vector detecting unit 924 in the encoding unit 925. It is possible to narrow down the search area and detect a motion vector at high speed.
【0087】次に、具体例として図12の動画1201をDV
Cデータにエンコードしたものをこの第1の変形例の装
置に入力した場合を考える。動画1201はマクロブロック
が4つのブロックAから構成され、過去のフレームには
4つのブロックBからなるマクロブロックと等しい大き
さをもつブロックが、現在フレーム内のマクロブロック
の位置とは数ピクセル離れたところに存在するものであ
る。ブロックAはブロック0列の画素値がすべて100であ
り1列目が90というように列が増えるにしたがって10づ
つ値が減少する。ここでブロックの列とは、ブロックの
最も左にある画素を0列とし、その右隣の画素を1列と
し右にいくにつれて順次列の番号が加算されていくもの
とする。また、ブロックの行とは、ブロックの最も上に
ある画素を0行とし、その一つ下の画素を1行とし下に
いくにつれて順次行の番号が加算されていくものとす
る。ブロックBは、ブロック0,2,4行及び6行の画素に同
じ値が入っている。行の値としては、ブロックAの値を2
倍したものである。すなわち、0列目が200、1列目が18
0というように列が増えるにしたがって20づつ値が減少
する。また、ブロック1,3,5及び7行の画素値は0であ
る。Next, as a specific example, the moving image 1201 shown in FIG.
It is assumed that the data encoded into the C data is input to the device of the first modification. The moving image 1201 has a macroblock composed of four blocks A, and a block having the same size as the macroblock composed of four blocks B in the past frame is separated by several pixels from the position of the macroblock in the current frame. That is what exists. In block A, the pixel values in the block 0 column are all 100, and the value in the column 0 decreases by 10 as the column increases, such as 90 in the first column. Here, the column of the block means that the leftmost pixel of the block is 0 column, the pixel on the right side is 1 column, and the column numbers are sequentially added toward the right. In the row of a block, the pixel at the top of the block is set to 0 row, the pixel immediately below the block is set to 1 row, and row numbers are sequentially added downward. In the block B, the same values are stored in the pixels in the 0th, 2nd, 4th and 6th rows. As the value of the row, the value of block A is 2
It is doubled. That is, column 0 is 200, column 1 is 18.
The value decreases by 20 as the column increases, such as 0. The pixel values of the blocks 1, 3, 5, and 7 are 0.
【0088】ブロックA及びブロックBにDCTを施し、ブ
ロック0行目が1でそれ以外の行が0であるようなマスク
をかけ逆DCTした結果が図12の右である。実画像レベ
ルでのデータに対するパターンマッチングでは両者の相
関はあまり無いが、本変形例装置のような処理を施した
後のデータは等しくなる。本変形例装置の動きベクトル
検出手段504は、x軸方向の画像速度を求めるとき図12
の右のデータを用いる。両データともx軸方向に関して
同じ勾配を持つので、動きベクトル検出手段504は、マ
クロブロックと4つのブロックBからなるブロックとのx
軸上の位置の差と同じ位の値を、動きベクトル最大画像
勾配方向成分のx成分として出力する。動きベクトル最
大画像勾配方向成分のy成分は、I_yが0なので不定信
号を出力する。しかし、動きベクトルの大きさは、動き
ベクトル最大画像勾配方向成分のx成分として出力され
た値以上なので、このマクロブロックのラベルは動き有
りに分類される。The right side of FIG. 12 shows the result of applying DCT to blocks A and B, applying a mask such that the 0th row of the block is 1 and the other rows are 0, and applying a DCT. In pattern matching for data at the actual image level, there is not much correlation between the two, but the data after processing as in the present modified example is equal. The motion vector detecting means 504 of the present modified example device determines the image speed in the x-axis direction as shown in FIG.
Use the data to the right of Since both data have the same gradient in the x-axis direction, the motion vector detection means 504 calculates the x-value of the macroblock and the block consisting of four blocks B.
The same value as the difference between the positions on the axis is output as the x component of the motion vector maximum image gradient direction component. The y component of the motion vector maximum image gradient direction component outputs an indefinite signal because I_y is 0. However, since the magnitude of the motion vector is equal to or larger than the value output as the x component of the motion vector maximum image gradient direction component, the label of this macroblock is classified as having motion.
【0089】さらに、前記第3の実施の形態の動画変換
装置の第2の変形例として、エンコード処理部925が動
きベクトル検出部924を省き、領域分割部508内の動きベ
クトル検出手段504で検出した動きベクトルをそのまま
使うことも可能である。そのようにすると、エンコード
処理部925内での動きベクトル検出の負荷がなくなり、
処理が低減する。Further, as a second modification of the moving picture conversion apparatus of the third embodiment, the encoding processing section 925 omits the motion vector detecting section 924 and detects the motion vector by the motion vector detecting means 504 in the area dividing section 508. The motion vector obtained can be used as it is. By doing so, the load of motion vector detection in the encoding processing unit 925 is eliminated,
Processing is reduced.
【0090】次に、具体例として図13の動画像1302を
この第2の変形例の装置に入力する場合について考え
る。動画像1302は、DVCデータ1301の各DCTブロックに対
して、ブロック左上を原点とし、右にx軸正方向、下にy
軸正方向をとった際、x軸およびy軸上の成分が1であ
り、それ以外が0であるマスクをかけたものである。動
画像1302を本変形例装置に入力すると、動きベクトル検
出手段504は、動きベクトル検出手段504にDVCデータ
を入力したときと変わらない動きベクトルを出力するの
で、動きベクトル検出部924では動きベクトルを求めず
にそのまま動きベクトルとして用いることができる。Next, as a specific example, consider a case where the moving image 1302 in FIG. 13 is input to the device of the second modification. The moving image 1302 has, for each DCT block of the DVC data 1301, the origin is the upper left of the block, the x-axis positive direction to the right, and the y
When the axis is taken in the positive direction, the components on the x-axis and y-axis are 1 and the other components are 0. When the moving image 1302 is input to the present modified example device, the motion vector detecting unit 504 outputs a motion vector that is the same as when the DVC data is input to the motion vector detecting unit 504. It can be used as a motion vector without being obtained.
【0091】以上の説明から明らかなように本実施の形
態の装置は、入力されるDVCデータをデコードしMPEGデ
ータにエンコードする過程においてエンコード処理以前
に領域分割部911を設け、マクロブロックの動きの程度
による分類を行なう。エンコード処理部925は、その分
類結果から必要なマクロブロックに対してのみ動きベク
トル検出を行なうので処理を低減することができる。そ
して動きベクトル検出の際、領域分割部508内の動きベ
クトル検出手段504で求めた動きベクトルをもとに、動
きベクトル検出部924では探索領域を狭めて動きベクト
ルの探索を行なうことにより、また領域分割部508内の
動きベクトル検出手段504で求めた動きベクトルを、動
きベクトル検出部924では、動きベクトルを求めること
なくそのまま動きベクトルとして用いることにより、高
速に動きベクトルを求めることができる。本実施の形態
の装置は、前記第2の実施の形態の動画変換装置からさ
らなるエンコード時間の短縮を計り、ソフトウェアによ
る動画形式変換を実現するものである。As is apparent from the above description, in the apparatus of the present embodiment, in the process of decoding the input DVC data and encoding it into MPEG data, the area dividing unit 911 is provided before the encoding process, and the motion of the macroblock is determined. Classify by degree. Since the encoding processing unit 925 performs motion vector detection only on a necessary macroblock based on the classification result, the processing can be reduced. At the time of motion vector detection, based on the motion vector obtained by the motion vector detection means 504 in the region division unit 508, the motion vector detection unit 924 narrows the search area and searches for the motion vector. By using the motion vector obtained by the motion vector detecting means 504 in the dividing unit 508 as the motion vector without obtaining the motion vector, the motion vector detecting unit 924 can obtain the motion vector at high speed. The apparatus according to the present embodiment realizes a moving image format conversion by software by further reducing the encoding time from the moving image conversion apparatus according to the second embodiment.
【0092】[0092]
【発明の効果】以上のように、画像圧縮処理を行なう以
前に本発明により設けられた領域分割部によりマクロブ
ロックを分類し、その分類結果に応じてエンコード処理
を変えることで動きベクトル検出の演算量を減らし画像
圧縮処理の高速化を計ることができる。As described above, before performing the image compression processing, the macroblock is classified by the area dividing unit provided by the present invention, and the encoding processing is changed according to the classification result, thereby calculating the motion vector detection. The amount can be reduced and the speed of the image compression processing can be increased.
【図1】本発明の第1の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図、FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a moving image conversion device according to a first embodiment of the present invention;
【図2】本発明の第1の実施の形態における動画変換装
置全体の動作を示す流れ図、FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the entire moving picture conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention;
【図3】エンコード処理部におけるラベルの違いによる
処理の流れを示す流れ図、FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing performed by a difference in label in an encoding processing unit;
【図4】第1の実施の形態における動画変換装置の第2
の変形例の構成を示す図、FIG. 4 shows a second example of the moving image conversion device according to the first embodiment.
Diagram showing a configuration of a modification of the
【図5】本発明の第2の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図、FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a moving image conversion device according to a second embodiment of the present invention;
【図6】本発明の第2の実施の形態における動画変換装
置の領域分割部の動作を示す流れ図、FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a region dividing unit of the moving image conversion device according to the second embodiment of the present invention;
【図7】入力画像から成分抽出および逆DCTの方法を説
明する図、FIG. 7 is a diagram illustrating a method of component extraction and inverse DCT from an input image,
【図8】本発明の第2の実施の形態における動画変換装
置の動き検出処理の流れを示す流れ図、FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a motion detection process of the moving image conversion device according to the second embodiment of the present invention;
【図9】本発明の第3の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図、FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a moving image conversion device according to a third embodiment of the present invention;
【図10】探索領域を狭め動きベクトル検出を行なう処
理の流れを示す流れ図、FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing for narrowing a search area and detecting a motion vector;
【図11】第3の実施の形態の動画変換装置に対する入
力動画像の例を示す図、FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an input moving image to the moving image conversion device according to the third embodiment;
【図12】第3の実施の形態の動画変換装置の第1の変
形例に対する入力動画像の例を示す図、FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an input moving image for a first modification of the moving image conversion device according to the third embodiment;
【図13】第3の実施の形態の動画変換装置の第2の変
形例に対する入力動画像の例を示す図、FIG. 13 is a diagram showing an example of an input moving image for a second modification of the moving image conversion device according to the third embodiment;
【図14】第1の実施の形態の動画変換装置の第2の変
形例に対する入力動画像の例を示す図、FIG. 14 is a diagram showing an example of an input moving image for a second modification of the moving image conversion device according to the first embodiment;
【図15】典型的なMPEGによる符号化装置の構成を示す
図、FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a typical MPEG encoding apparatus;
【図16】家庭用デジタルVTRにおけるDVCフォーマット
を説明するための図、FIG. 16 is a diagram for explaining a DVC format in a home digital VTR,
【図17】同じく家庭用デジタルVTRにおけるDVCフォー
マットを説明するための図、FIG. 17 is a diagram for explaining a DVC format in a home digital VTR,
【図18】動きベクトルの画像最大勾配方向成分から動
きベクトルを求める方法を説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a method of obtaining a motion vector from a component of a motion vector in the maximum gradient direction of an image.
【符号の説明】 101、509、901 入力手段 102、510、503a、503b、902、921 フレームメモリ 103、512、903 ブロック読み出し手段 104、401、501、904 成分抽出手段 105a、105b、402a、402b、905a、905b 低解像度フレー
ムメモリ 106、403、906 動き検出手段 107、404、505、907 マクロブロック分類手段 109、407、507、910 領域分割部制御手段 110、513、912 デコード手段 111、514、925 エンコード処理部 112、515、926 出力手段 113、408、508、911 領域分割部 114、405、506、908 ラベル格納手段 406 解像度変換(補間)手段 502 逆直交変換手段 504 動きベクトル検出手段 909 動きベクトル生成手段 913 画像減算器 914 DCT手段 915 量子化手段 916 可変長符号化手段 917 逆量子化手段 918 逆DCT手段 920 画像加算器 922 動き情報符号化手段 923 探索領域変更手段 924 動きベクトル検出部 1201、1302 動画 1301 DVCデータ[Description of Signs] 101, 509, 901 Input means 102, 510, 503a, 503b, 902, 921 Frame memory 103, 512, 903 Block reading means 104, 401, 501, 904 Component extraction means 105a, 105b, 402a, 402b , 905a, 905b Low-resolution frame memories 106, 403, 906 Motion detection means 107, 404, 505, 907 Macroblock classification means 109, 407, 507, 910 Area division section control means 110, 513, 912 Decoding means 111, 514, 925 encoding processing unit 112, 515, 926 output unit 113, 408, 508, 911 region division unit 114, 405, 506, 908 label storage unit 406 resolution conversion (interpolation) unit 502 inverse orthogonal conversion unit 504 motion vector detection unit 909 motion Vector generation means 913 Image subtractor 914 DCT means 915 Quantization means 916 Variable length coding means 917 Inverse quantization means 918 Inverse DCT means 920 Image adder 922 Motion information coding means 923 Search area change means 924 Motion vector detection section 1201 , 1302 video 1301 DVC Data
Claims (8)
記ブロックの集合であるマクロブロックにより構成され
たデジタル画像信号を入力する入力手段と、前記デジタ
ル画像信号を蓄積するフレームメモリと、要求に応じて
前記フレームメモリから前記ブロックもしくは前記マク
ロブロックを読み出すブロック読み出し手段と、前記ブ
ロック読み出し手段に読み出し要求を出す領域分割部制
御手段、取り込んだ画像の直流成分のみを抽出する成分
抽出手段、抽出した情報を蓄積する2つの低解像度フレ
ームメモリ、前記低解像度フレームメモリの情報をもと
に動き検出を行なう動き検出手段、前記動き検出手段に
よる動き検出結果に応じて前記マクロブロックをラベル
づけするマクロブロック分類手段および前記マクロブロ
ックのラベルを格納するラベル格納手段からなる領域分
割部と、デコード手段と、前記ラベル格納手段のラベル
に応じて前記マクロブロックのエンコード処理を変える
エンコード処理部と、符号化された信号を外部に出力す
る出力手段とを備える動画変換装置。An input means for inputting a digital image signal composed of macroblocks, which is a set of blocks, which is subjected to orthogonal transformation processing for each block, a frame memory for storing the digital image signal, A block reading unit for reading the block or the macroblock from the frame memory, a region dividing unit controlling unit for issuing a reading request to the block reading unit, a component extracting unit for extracting only a DC component of a captured image, Two low-resolution frame memories for storing information, motion detection means for performing motion detection based on the information in the low-resolution frame memory, and macroblocks for labeling the macroblocks according to the result of motion detection by the motion detection means Stores classification means and labels of the macroblocks An area dividing unit including a label storage unit, a decoding unit, an encoding unit that changes an encoding process of the macroblock according to a label of the label storage unit, and an output unit that outputs an encoded signal to the outside. A video conversion device comprising:
の動き小であるというラベルを出力した場合には、前記
エンコード処理部は動きベクトル探索領域を小さく取っ
て動きベクトルの検出処理を行なうようにしたことを特
徴とする請求項1記載の動画変換装置。2. The method according to claim 1, wherein when the label storage unit outputs a label indicating that the motion of the macroblock is small, the encoding processing unit performs a motion vector detection process by setting a small motion vector search area. The moving image conversion device according to claim 1, wherein:
することにより解像度変換を行なう解像度変換手段をさ
らに備えるようにしたことを特徴とする請求項1記載の
動画変換装置。3. The moving image conversion apparatus according to claim 1, further comprising: a resolution conversion unit that performs resolution conversion by interpolating an input image in the area dividing unit.
直流成分と低周波成分を抽出するようにし、さらに前記
領域分割部内に、前記成分抽出手段により抽出した低周
波成分に対して逆DCTを施す逆DCT手段を備えるよ
うにしたことを特徴とする請求項1記載の動画変換装
置。4. The component extracting means extracts a DC component and a low-frequency component of a captured image, and further performs an inverse DCT on the low-frequency component extracted by the component extracting means in the area dividing unit. 2. The moving picture conversion apparatus according to claim 1, further comprising an inverse DCT means for performing the conversion.
記ブロックの集合であるマクロブロックにより構成され
たデジタル画像信号を入力する入力手段と、前記デジタ
ル画像信号を蓄積するフレームメモリと、要求に応じて
前記フレームメモリから前記ブロックもしくは前記マク
ロブロックを読み出すブロック読み出し手段と、前記ブ
ロック読み出し手段に読み出し要求を出す領域分割部制
御手段、取り込んだ画像から互いに直交する基底よって
分解された特定の成分のみを抽出する成分抽出手段、抽
出した情報を逆直交変換する逆直交変換手段、前記逆直
交変換手段によって得られる情報を蓄積する2つのフレ
ームメモリ、前記逆直交変換手段によって得られる情報
をもとに動き検出を行なう動きベクトル検出手段、前記
動きベクトル検出手段の出力する動きベクトルの大きさ
に応じてマクロブロックにラベルづけするマクロブロッ
ク分類手段およびマクロブロックのラベルを格納するラ
ベル格納手段からなる領域分割部と、デコード手段と、
前記ラベル格納手段のラベルに応じてマクロブロックの
エンコード処理を変えるエンコード処理部と、符号化さ
れた信号を外部に出力する出力手段とを備える動画変換
装置。5. An input means for inputting a digital image signal composed of macroblocks, which is a set of blocks, which is subjected to orthogonal transformation processing for each block, a frame memory for storing the digital image signal, and A block reading unit that reads the block or the macro block from the frame memory, a region dividing unit control unit that issues a read request to the block reading unit, and only a specific component decomposed by a basis orthogonal to each other from a captured image. Component extraction means for extracting the information, inverse orthogonal transformation means for performing inverse orthogonal transformation of the extracted information, two frame memories for storing information obtained by the inverse orthogonal transformation means, and information obtained by the inverse orthogonal transformation means Motion vector detecting means for performing motion detection; An area dividing unit including a macroblock classifying unit that labels a macroblock according to the size of a motion vector output by the stage and a label storage unit that stores a label of the macroblock; a decoding unit;
A moving picture conversion device comprising: an encoding processing unit that changes an encoding process of a macroblock according to a label of the label storage unit; and an output unit that outputs an encoded signal to the outside.
記ブロックの集合であるマクロブロックにより構成され
たデジタル画像信号を入力する入力手段と、前記デジタ
ル画像信号を蓄積するフレームメモリと、要求に応じて
前記フレームメモリから前記ブロックもしくは前記マク
ロブロックを読み出すブロック読み出し手段と、前記ブ
ロック読み出し手段に読み出し要求を出す領域分割部制
御手段、取り込んだ画像から直流成分のみを抽出する成
分抽出手段、抽出した情報を蓄積する2つの低解像度フ
レームメモリ、前記低解像度フレームメモリの情報をも
とに動き検出を行なう動き検出手段、前記動き検出手段
の出力をもとにマクロブロックのラベルづけを行なうマ
クロブロック分類手段、前記動き検出手段の結果をもと
に動き有りマクロブロックの動きベクトルを復元する動
きベクトル復元手段およびマクロブロックのラベルを格
納するラベル格納手段からなる領域分割部と、デコード
手段と、DCT手段、量子化手段、可変長符号化手段、
逆量子化手段、逆DCT手段、フレームメモリ手段、画
像差分器、画像加算器、探索領域変更手段が置かれてい
る動きベクトル検出部および動き情報符号化手段からな
るエンコード処理部と、符号化された信号を外部に出力
する出力手段とを備え、前記エンコード処理部内の動き
ベクトル検出部が、前記領域分割部内の動き検出手段に
よる動き検出結果をもとに、動きベクトル探索領域を限
定し、動きベクトル検出を行なう動画変換装置。6. An input means for inputting a digital image signal composed of macroblocks, which is a set of blocks, which is subjected to orthogonal transformation processing for each block, a frame memory for storing the digital image signal, and A block reading unit for reading the block or the macroblock from the frame memory, a region dividing unit control unit for issuing a read request to the block reading unit, a component extracting unit for extracting only a DC component from a captured image, Two low-resolution frame memories for storing information, motion detection means for detecting motion based on the information in the low-resolution frame memory, and macroblock classification for labeling macroblocks based on the output of the motion detection means Means, based on the result of the motion detecting means, An area dividing unit including a motion vector restoring unit for restoring a lock motion vector and a label storage unit for storing a macroblock label, a decoding unit, a DCT unit, a quantization unit, a variable length encoding unit,
An encoding processing unit including a motion vector detecting unit and a motion information encoding unit in which an inverse quantization unit, an inverse DCT unit, a frame memory unit, an image differentiator, an image adder, and a search area changing unit are provided; Output means for outputting the extracted signal to the outside, wherein the motion vector detection unit in the encoding processing unit limits the motion vector search area based on the motion detection result by the motion detection means in the area division unit, A video converter that performs vector detection.
載の領域分割部を備え、前記エンコード処理部内の動き
ベクトル検出部が、前記領域分割部内の動きベクトル検
出手段により検出された動きベクトルを用いて動きベク
トル探索領域を限定し、動きベクトル検出を行なうよう
にしたことを特徴とする請求項6記載の動画変換装置。7. The apparatus according to claim 5, further comprising a region dividing unit according to claim 5 in place of said region dividing unit, wherein a motion vector detecting unit in said encoding processing unit detects a motion vector detected by a motion vector detecting unit in said region dividing unit. 7. The moving image conversion device according to claim 6, wherein a motion vector search area is limited by using the motion vector detection, and a motion vector is detected.
ド処理部内の動きベクトル検出部を省くことにより動き
ベクトル検出を全く行なわず、前記領域分割部内の動き
ベクトル検出手段で検出した動きベクトルを用いるよう
にしたことを特徴とする請求項7記載の動画変換装置。8. The encoding processing unit performs no motion vector detection by omitting a motion vector detection unit in the encoding processing unit, and uses a motion vector detected by a motion vector detection unit in the region division unit. The moving image conversion device according to claim 7, wherein
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