JPH11355779A - 動きベクトル検出方法 - Google Patents
動きベクトル検出方法Info
- Publication number
- JPH11355779A JPH11355779A JP16006498A JP16006498A JPH11355779A JP H11355779 A JPH11355779 A JP H11355779A JP 16006498 A JP16006498 A JP 16006498A JP 16006498 A JP16006498 A JP 16006498A JP H11355779 A JPH11355779 A JP H11355779A
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- JP
- Japan
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- motion vector
- pass filter
- block
- image
- luminance signal
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- Pending
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】照明変化のある動画像の動きベクトルを簡単に
かつ精度良く検出する。 【解決手段】動きベクトル検出対象フレームの輝度信号
画像と参照フレームの輝度信号画像をハイパスフィルタ
４を通して直流成分をカットして、照明変化による直流
分の変化を除去してからブロックマッチングを行なって
動きベクトルを検出する。
かつ精度良く検出する。 【解決手段】動きベクトル検出対象フレームの輝度信号
画像と参照フレームの輝度信号画像をハイパスフィルタ
４を通して直流成分をカットして、照明変化による直流
分の変化を除去してからブロックマッチングを行なって
動きベクトルを検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、動画像を符号化
するための動きベクトル検出方法に関するものである。
するための動きベクトル検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動画像の動き補償フレーム間の予測符号
化のための動きベクトル検出方法として、例えば特開平
７−226937号公報に示されているように、ブロックマッ
チング法が広く使われている。ブロックマッチング法
は、画像をＮ×Ｎ画素からなる動き検出対象ブロックに
分け、動き検出対象ブロックを参照画像中の限られた探
索範囲内の画像と画素単位で全ての位置ごとにマッチン
グをとり、マッチング評価関数を計算し、最もマッチン
グのとれた位置を検出動きベクトルとする。すなわち、
図４に示すように、動き検出対象フレームの画素値Ｆ
（ｉ，ｊ）と参照フレームの画素値Ｇ（ｉ，ｊ）とで、
下記（１）式によりレーム間差分絶対値のブロック内和
Ｓ（ｄｘ，ｄｙ）を計算し、（ｄｘ，ｄｙ）を変えてＳ
（ｄｘ，ｄｙ）の最小となる値を求め、このときの（ｄ
ｘ，ｄｙ）を動きベクトルとする。
化のための動きベクトル検出方法として、例えば特開平
７−226937号公報に示されているように、ブロックマッ
チング法が広く使われている。ブロックマッチング法
は、画像をＮ×Ｎ画素からなる動き検出対象ブロックに
分け、動き検出対象ブロックを参照画像中の限られた探
索範囲内の画像と画素単位で全ての位置ごとにマッチン
グをとり、マッチング評価関数を計算し、最もマッチン
グのとれた位置を検出動きベクトルとする。すなわち、
図４に示すように、動き検出対象フレームの画素値Ｆ
（ｉ，ｊ）と参照フレームの画素値Ｇ（ｉ，ｊ）とで、
下記（１）式によりレーム間差分絶対値のブロック内和
Ｓ（ｄｘ，ｄｙ）を計算し、（ｄｘ，ｄｙ）を変えてＳ
（ｄｘ，ｄｙ）の最小となる値を求め、このときの（ｄ
ｘ，ｄｙ）を動きベクトルとする。
【０００３】
【数１】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら照明変化
のある動画像の動き補償予測符号化における動きベクト
ル検出においては、通常のブロックマッチング法による
動きベクトル検出では、画像の明るさがフレームごとに
大きく変化するため、検出動きベクトルの精度が急激に
落ちしまい、動き補償予測の符号化効率も急激に低下し
て、復号画像の画質が低下する問題を生ずる。
のある動画像の動き補償予測符号化における動きベクト
ル検出においては、通常のブロックマッチング法による
動きベクトル検出では、画像の明るさがフレームごとに
大きく変化するため、検出動きベクトルの精度が急激に
落ちしまい、動き補償予測の符号化効率も急激に低下し
て、復号画像の画質が低下する問題を生ずる。
【０００５】この照明変化での画像輝度パターンは、動
きによる位置ずれの他に単純化すれば、図５に示すよう
に、単に全体の輝度値が一定レベルだけ変化するものと
考えられる。このため例えば特開平７−226937号公報に
示されたように、ブロックマッチングを行なう前に、動
き検出対象ブロックと対応する参照領域ブロックのそれ
ぞれの輝度信号の平均値を計算し、その差だけ参照領域
ブロックの画素値にプラスして、輝度信号の平均値のず
れを正規化してから、マッチングを行ない、照明変化の
影響を受けずに正しい動きベクトルを求めるようにして
いる。しかしながらこの方法では、ブロックマッチング
のたびにマッチング対象の参照ブロックの平均値を求め
る計算が必要であり、処理量が大幅に増加してしまう。
きによる位置ずれの他に単純化すれば、図５に示すよう
に、単に全体の輝度値が一定レベルだけ変化するものと
考えられる。このため例えば特開平７−226937号公報に
示されたように、ブロックマッチングを行なう前に、動
き検出対象ブロックと対応する参照領域ブロックのそれ
ぞれの輝度信号の平均値を計算し、その差だけ参照領域
ブロックの画素値にプラスして、輝度信号の平均値のず
れを正規化してから、マッチングを行ない、照明変化の
影響を受けずに正しい動きベクトルを求めるようにして
いる。しかしながらこの方法では、ブロックマッチング
のたびにマッチング対象の参照ブロックの平均値を求め
る計算が必要であり、処理量が大幅に増加してしまう。
【０００６】この発明はかかる短所を改善し、照明変化
のある動画像の動き補償予測符号化における動きベクト
ルを簡単に、かつ精度良く検出することができる動きベ
クトル検出方法を提供することを目的とするものであ
る。
のある動画像の動き補償予測符号化における動きベクト
ルを簡単に、かつ精度良く検出することができる動きベ
クトル検出方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る動きベク
トル検出方法は、ブロックマッチングにより動画像の符
号化をする動きベクトル検出方法において、動きベクト
ル検出対象画像と参照画像の両方をハイパスフィルタを
通して直流成分をカットしてからブロックマッチングを
行なうことを特徴とする。
トル検出方法は、ブロックマッチングにより動画像の符
号化をする動きベクトル検出方法において、動きベクト
ル検出対象画像と参照画像の両方をハイパスフィルタを
通して直流成分をカットしてからブロックマッチングを
行なうことを特徴とする。
【０００８】上記ハイパスフィルタとして３×３のタッ
プ係数を持つハイパスフィルタを使用すると良い。
プ係数を持つハイパスフィルタを使用すると良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の動画像の動きベクトル
検出方法は、動きベクトル検出対象フレームの輝度信号
画像と参照フレームの輝度信号画像をハイパスフィルタ
を通して直流成分をカットして、照明変化による直流分
の変化を除去してからブロックマッチングを行なって動
きベクトルを検出し、簡単な処理で照明変化の影響を受
けない正しい動きベクトルを求める。
検出方法は、動きベクトル検出対象フレームの輝度信号
画像と参照フレームの輝度信号画像をハイパスフィルタ
を通して直流成分をカットして、照明変化による直流分
の変化を除去してからブロックマッチングを行なって動
きベクトルを検出し、簡単な処理で照明変化の影響を受
けない正しい動きベクトルを求める。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図に示すように、動画像符号化器１は、
入力画像である動きベクトル検出対象フレームの画像情
報を格納する入力画像メモリ２と、参照画像の画像情報
を格納する参照画像メモリ３と、ハイパスフィルタ４及
び一致度演算部５を有する。ハイパスフィルタ４は、例
えば３×３のタップ係数を有し、入力画像メモリ２に格
納された動きベクトル検出対象フレームの輝度信号画像
と参照画像メモリ３に記憶した参照フレームの輝度信号
画像を入力し、低周波を阻止して高周波のみを通過して
出力する。一致度演算部５はハイパスフィルタ４から出
力される動きベクトル検出対象フレームの各ブロックを
参照フレームのブロックを参照してブロックマッチング
を行ない動きベクトルを検出する。
ック図である。図に示すように、動画像符号化器１は、
入力画像である動きベクトル検出対象フレームの画像情
報を格納する入力画像メモリ２と、参照画像の画像情報
を格納する参照画像メモリ３と、ハイパスフィルタ４及
び一致度演算部５を有する。ハイパスフィルタ４は、例
えば３×３のタップ係数を有し、入力画像メモリ２に格
納された動きベクトル検出対象フレームの輝度信号画像
と参照画像メモリ３に記憶した参照フレームの輝度信号
画像を入力し、低周波を阻止して高周波のみを通過して
出力する。一致度演算部５はハイパスフィルタ４から出
力される動きベクトル検出対象フレームの各ブロックを
参照フレームのブロックを参照してブロックマッチング
を行ない動きベクトルを検出する。
【００１１】上記のように構成された動画像符号化器１
で入力した画像の動きベクトルを検出するときの処理を
図２のフローチャートを参照して説明する。
で入力した画像の動きベクトルを検出するときの処理を
図２のフローチャートを参照して説明する。
【００１２】入力された画像が入力画像メモリ２に格納
されると、入力画像メモリ２に格納された動きベクトル
検出対象フレームの輝度信号画像はハイパスフィルタ４
に出力される。ハイパスフィルタ４は入力した動きベク
トル検出対象フレームの輝度信号画像の照明変化による
直流成分をカットして一致度演算部５に出力する（ステ
ップＳ１）。引き続き参照画像メモリ３に記憶した参照
フレームの輝度信号画像をハイパスフィルタ４に出力す
る。ハイパスフィルタ４は入力した参照フレームの輝度
信号画像の照明変化による直流成分をカットして一致度
演算部５に出力する（ステップＳ２）。一致度演算部４
はハイパスフィルタ４から出力される動きベクトル検出
対象フレームのブロックを参照フレームのブロックを参
照してブロックマッチングを行ない動きベクトルを検出
し（ステップＳ３）、検出した動きベクトルを動きベク
トル検出対象フレームのブロックの動きベクトルとして
出力する（ステップＳ４）。
されると、入力画像メモリ２に格納された動きベクトル
検出対象フレームの輝度信号画像はハイパスフィルタ４
に出力される。ハイパスフィルタ４は入力した動きベク
トル検出対象フレームの輝度信号画像の照明変化による
直流成分をカットして一致度演算部５に出力する（ステ
ップＳ１）。引き続き参照画像メモリ３に記憶した参照
フレームの輝度信号画像をハイパスフィルタ４に出力す
る。ハイパスフィルタ４は入力した参照フレームの輝度
信号画像の照明変化による直流成分をカットして一致度
演算部５に出力する（ステップＳ２）。一致度演算部４
はハイパスフィルタ４から出力される動きベクトル検出
対象フレームのブロックを参照フレームのブロックを参
照してブロックマッチングを行ない動きベクトルを検出
し（ステップＳ３）、検出した動きベクトルを動きベク
トル検出対象フレームのブロックの動きベクトルとして
出力する（ステップＳ４）。
【００１３】このように動きベクトル検出対象フレーム
の輝度信号画像と参照フレームの輝度信号画像をハイパ
スフィルタ４を通して直流成分をカットすることによ
り、照明変化による直流分の変化の影響を受けずに、輝
度パターンのブロックマッチングを行なうことができ
る。
の輝度信号画像と参照フレームの輝度信号画像をハイパ
スフィルタ４を通して直流成分をカットすることによ
り、照明変化による直流分の変化の影響を受けずに、輝
度パターンのブロックマッチングを行なうことができ
る。
【００１４】この直流成分をカットするハイパスフィル
タ４として、例えば３×３のタップ係数を有するハイパ
スフィルタ４としては、具体的には図３（ａ）から
（ｄ）に示す各種フィルタを使用することができる。こ
のように３×３のタップ係数を有するハイパスフィルタ
４を使用することにより、少ない計算量で動きベクトル
を検出することができる。
タ４として、例えば３×３のタップ係数を有するハイパ
スフィルタ４としては、具体的には図３（ａ）から
（ｄ）に示す各種フィルタを使用することができる。こ
のように３×３のタップ係数を有するハイパスフィルタ
４を使用することにより、少ない計算量で動きベクトル
を検出することができる。
【００１５】上記実施例は、ハイパスフィルタ４として
３×３のタップ係数を有するフィルタを使用した場合に
ついて説明したが、ハイパスフィルタ４としてタップ数
が３×３以外のフィルタを使用しても良い。
３×３のタップ係数を有するフィルタを使用した場合に
ついて説明したが、ハイパスフィルタ４としてタップ数
が３×３以外のフィルタを使用しても良い。
【００１６】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、動きベ
クトル検出対象フレームの輝度信号画像と参照フレーム
の輝度信号画像をハイパスフィルタを通して直流成分を
カットするから、照明変化による直流分の変化の影響を
受けずに、輝度パターンのブロックマッチングを行なう
ことができ、動画像の動きベクトルを精度良く検出する
ことができる。
クトル検出対象フレームの輝度信号画像と参照フレーム
の輝度信号画像をハイパスフィルタを通して直流成分を
カットするから、照明変化による直流分の変化の影響を
受けずに、輝度パターンのブロックマッチングを行なう
ことができ、動画像の動きベクトルを精度良く検出する
ことができる。
【００１７】また、ハイパスフィルタとして３×３のタ
ップ係数を有するフィルタを使用することにより、少な
い計算量で動きベクトルを検出することができる。
ップ係数を有するフィルタを使用することにより、少な
い計算量で動きベクトルを検出することができる。
【図１】この発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】ハイパスフィルタの構成図である。
【図４】パターンマッチングを示す説明図である。
【図５】照明変化による画像輝度パターンの輝度値のレ
ベル変化を示す説明図である。
ベル変化を示す説明図である。
１ 動画像符号化器 ２ 入力画像メモリ ３ 参照画像メモリ ４ ハイパスフィルタ ５ 一致度演算部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年６月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【数１】
Claims (2)
- 【請求項１】 ブロックマッチングにより動画像の符号
化をする動きベクトル検出方法において、 動きベクトル検出対象画像と参照画像の両方をハイパス
フィルタを通して直流成分をカットしてからブロックマ
ッチングを行なうことを特徴とする動きベクトル検出方
法。 - 【請求項２】上記ハイパスフィルタとして３×３のタッ
プ係数を持つハイパスフィルタを使用する請求項１記載
の動きベクトル検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16006498A JPH11355779A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 動きベクトル検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16006498A JPH11355779A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 動きベクトル検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11355779A true JPH11355779A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15707126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16006498A Pending JPH11355779A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 動きベクトル検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11355779A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108661A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-09-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for encoding and decoding the compensated illumination change |
| WO2008120321A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Fujitsu Limited | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム |
| JP2015092696A (ja) * | 2014-12-09 | 2015-05-14 | 学校法人成蹊学園 | カラー動画像動き推定方法及びカラー動画像動き推定装置 |
| JP2016066975A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラム |
-
1998
- 1998-06-09 JP JP16006498A patent/JPH11355779A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007108661A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-09-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for encoding and decoding the compensated illumination change |
| WO2008120321A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Fujitsu Limited | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム |
| JP4842374B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2011-12-21 | 富士通株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム |
| US8203614B2 (en) | 2007-03-28 | 2012-06-19 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus, image processing method, and image processing program to detect motion on images |
| JP2016066975A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラム |
| EP3029546A1 (en) | 2014-09-26 | 2016-06-08 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus, control method of image processing apparatus and program |
| US9866798B2 (en) | 2014-09-26 | 2018-01-09 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus, method and program for controlling an image processing apparatus based on detected user movement |
| JP2015092696A (ja) * | 2014-12-09 | 2015-05-14 | 学校法人成蹊学園 | カラー動画像動き推定方法及びカラー動画像動き推定装置 |
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