JPH1169359A - 輪郭線動き推定方法及び装置 - Google Patents
輪郭線動き推定方法及び装置Info
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- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 36
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重みつきブロック整合アルゴリズムを用い
て最適な動きベクトルを求めることにより、より優れた
動き予測をすることが可能な輪郭線動き推定方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 現フレーム内の各探索ブロックに対し
て定められる前フレーム内の探索領域内に複数の候補ブ
ロックを形成して、探索ブロックと各候補ブロックとを
重ねて、不整合領域、整合領域の境界及び探索ブロック
の境界を決定し、不整合領域内の各画素に重み値を割当
てた後、各候補ブロックの重みつきエラーを計算し、重
みつきエラーが最小になる候補ブロックと探索ブロック
との変位を表す変位ベクトルをその探索ブロックに対す
る最適動きベクトルとする。
て最適な動きベクトルを求めることにより、より優れた
動き予測をすることが可能な輪郭線動き推定方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 現フレーム内の各探索ブロックに対し
て定められる前フレーム内の探索領域内に複数の候補ブ
ロックを形成して、探索ブロックと各候補ブロックとを
重ねて、不整合領域、整合領域の境界及び探索ブロック
の境界を決定し、不整合領域内の各画素に重み値を割当
てた後、各候補ブロックの重みつきエラーを計算し、重
みつきエラーが最小になる候補ブロックと探索ブロック
との変位を表す変位ベクトルをその探索ブロックに対す
る最適動きベクトルとする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重みつきブロック
整合アルゴリズムを用いて、最小の重みつきエラー(誤
差)をもたらす最適動きベクトルを検索する方法及びそ
の装置に関し、特に、映像フレーム内の各画素にそれぞ
れの重み値を割当てて重みつきエラーを決定する輪郭線
動き推定方法及び装置に関する。
整合アルゴリズムを用いて、最小の重みつきエラー(誤
差)をもたらす最適動きベクトルを検索する方法及びそ
の装置に関し、特に、映像フレーム内の各画素にそれぞ
れの重み値を割当てて重みつきエラーを決定する輪郭線
動き推定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル映像信号の伝送はアナログ信
号の伝送より高画質の映像を提供することができる。一
連の映像フレームを構成する映像信号がディジタル形態
で表現される場合、取分け、高精細度テレビジョンシス
テムの場合、大量のディジタルデータが必要である。し
かしながら、通常の伝送チャネル上の利用可能な周波数
帯域幅は制限されているので、そのチャネルを通じて大
量のディジタルデータを伝送するためには、様々なデー
タ圧縮技法を用いて伝送すべきデータの量を圧縮するか
減らさなければならない。
号の伝送より高画質の映像を提供することができる。一
連の映像フレームを構成する映像信号がディジタル形態
で表現される場合、取分け、高精細度テレビジョンシス
テムの場合、大量のディジタルデータが必要である。し
かしながら、通常の伝送チャネル上の利用可能な周波数
帯域幅は制限されているので、そのチャネルを通じて大
量のディジタルデータを伝送するためには、様々なデー
タ圧縮技法を用いて伝送すべきデータの量を圧縮するか
減らさなければならない。
【0003】多様なビデオ圧縮技法のうち、確率的符号
化技法と時間的、空間的圧縮技法とを組み合わせた、い
わゆるハイブリッド符号化(hybrid coding)技法が最
も効率的なものとして知られている。
化技法と時間的、空間的圧縮技法とを組み合わせた、い
わゆるハイブリッド符号化(hybrid coding)技法が最
も効率的なものとして知られている。
【0004】殆どのハイブリッド符号化技法は、動き補
償DPCM(差分パルス符号変調)、2次元DCT(離
散的コサイン変換)、DCT係数の量子化及びVLC
(可変長符号化)などの技法を用いている。動き補償D
PCMは、現フレームとその参照フレーム(前フレー
ム)との間の物体の動きを推定し、推定された物体の動
きから現フレームを予測するとともに、現フレームとそ
の予測値との間の差を表す差分信号を生成する方法であ
る。
償DPCM(差分パルス符号変調)、2次元DCT(離
散的コサイン変換)、DCT係数の量子化及びVLC
(可変長符号化)などの技法を用いている。動き補償D
PCMは、現フレームとその参照フレーム(前フレー
ム)との間の物体の動きを推定し、推定された物体の動
きから現フレームを予測するとともに、現フレームとそ
の予測値との間の差を表す差分信号を生成する方法であ
る。
【0005】2次元DCTは動き補償DPCMデータの
ような映像データの間の空間的な冗長度を減らすか除去
する技法であり、デジタル映像データのブロック(例え
ば、8×8画素よりなるブロック)をDCT係数データ
の組に変換する。この技法は、“IEEE Transactions on
Communications、COM-32、No.3、225-231頁、1984年3
月”に掲載された「Scene Adaptive Coder」というタイ
トルのチェン(Chen)及びプラット(Pratt)の論文に
開示されている。このようなDCT係数データに対し、
量子化、ジグザグ走査、可変長符号化などの処理をする
ことによって、伝送すべきデータの量を効果的に減らす
ことができる。
ような映像データの間の空間的な冗長度を減らすか除去
する技法であり、デジタル映像データのブロック(例え
ば、8×8画素よりなるブロック)をDCT係数データ
の組に変換する。この技法は、“IEEE Transactions on
Communications、COM-32、No.3、225-231頁、1984年3
月”に掲載された「Scene Adaptive Coder」というタイ
トルのチェン(Chen)及びプラット(Pratt)の論文に
開示されている。このようなDCT係数データに対し、
量子化、ジグザグ走査、可変長符号化などの処理をする
ことによって、伝送すべきデータの量を効果的に減らす
ことができる。
【0006】詳述すると、動き補償DPCMにおいて
は、現フレームデータは現フレームと前フレームとの間
の動き推定に基づいて、前フレームデータから予測され
る。そのような方法には、例えば、ブロック整合アルゴ
リズムを用いたものがある(例えば、J. R. Jainらの論
文“IEEE Transactions on Communications、COM-29 、
No.12、1799-1808頁、「Displacement Measurement and
Its Application in Interframe Image Coding」”参
照)。そのように推定された動きは、前フレームと現フ
レームとの間の画素の変位を表す2次元動きベクトルに
よって表される。
は、現フレームデータは現フレームと前フレームとの間
の動き推定に基づいて、前フレームデータから予測され
る。そのような方法には、例えば、ブロック整合アルゴ
リズムを用いたものがある(例えば、J. R. Jainらの論
文“IEEE Transactions on Communications、COM-29 、
No.12、1799-1808頁、「Displacement Measurement and
Its Application in Interframe Image Coding」”参
照)。そのように推定された動きは、前フレームと現フ
レームとの間の画素の変位を表す2次元動きベクトルに
よって表される。
【0007】ブロック整合アルゴリズムによると、現フ
レームは複数の探索ブロックに分けられる。典型的に
は、探索ブロックの大きさは8×8画素から32×32
画素である。現フレーム内の探索ブロックに対する動き
ベクトルを決定するために、現フレームの探索ブロック
と前フレーム内の探索領域内に含まれる探索ブロックと
同じ大きさの複数の候補ブロックとの間の類似度が計算
される。探索領域の大きさは一般に探索ブロックより大
きい。現フレームの探索ブロックと探索領域内の各候補
ブロックとの間の類似度を計算するには、平均絶対エラ
ーまたは平均二乗エラー等のエラー関数が用いられる。
ここで、動きベクトルとは、探索ブロックと最小のエラ
ー関数値をもたらす候補ブロックとの間の変位を表す。
レームは複数の探索ブロックに分けられる。典型的に
は、探索ブロックの大きさは8×8画素から32×32
画素である。現フレーム内の探索ブロックに対する動き
ベクトルを決定するために、現フレームの探索ブロック
と前フレーム内の探索領域内に含まれる探索ブロックと
同じ大きさの複数の候補ブロックとの間の類似度が計算
される。探索領域の大きさは一般に探索ブロックより大
きい。現フレームの探索ブロックと探索領域内の各候補
ブロックとの間の類似度を計算するには、平均絶対エラ
ーまたは平均二乗エラー等のエラー関数が用いられる。
ここで、動きベクトルとは、探索ブロックと最小のエラ
ー関数値をもたらす候補ブロックとの間の変位を表す。
【0008】公知のように、2値映像における各画素
は、各画素が属する領域の1つを表すラベルを有する。
例えば、背景に属する画素は「0」で表され、物体に属
する画素は「0」でない値で表される。従って、平均絶
対エラーをエラー関数として用いる通常のブロック整合
アルゴリズムを2値映像の輪郭線動き推定に適用する場
合、エラー関数は単に不整合画素の個数をカウントす
る。不整合画素とは、探索ブロック内の対応する画素が
異なるラベルを有するような候補ブロック内の画素のこ
とである。
は、各画素が属する領域の1つを表すラベルを有する。
例えば、背景に属する画素は「0」で表され、物体に属
する画素は「0」でない値で表される。従って、平均絶
対エラーをエラー関数として用いる通常のブロック整合
アルゴリズムを2値映像の輪郭線動き推定に適用する場
合、エラー関数は単に不整合画素の個数をカウントす
る。不整合画素とは、探索ブロック内の対応する画素が
異なるラベルを有するような候補ブロック内の画素のこ
とである。
【0009】図1は、例として、探索ブロックSB、第
1候補ブロックCB1及び第2候補ブロックCB2を示し
た模式図であって、不整合画素は「○」で示されてい
る。探索ブロックSBが第1候補ブロックCB1と重ね
られる場合、不整合画素の数は6であり、探索ブロック
SBが第2候補ブロックCB2と重ねられる場合、不整
合画素の数は7である。かくして、第1候補ブロックC
B1に比べて第2候補ブロックCB2の方が形状面におい
て探索ブロックSBにより類似しているにも関わらず、
第1候補ブロックCB1が最小エラー関数をもたらすブ
ロックとして選択され、探索ブロックSBと第1候補ブ
ロックCB1との間の変位が最適な動きベクトルとして
選択される。
1候補ブロックCB1及び第2候補ブロックCB2を示し
た模式図であって、不整合画素は「○」で示されてい
る。探索ブロックSBが第1候補ブロックCB1と重ね
られる場合、不整合画素の数は6であり、探索ブロック
SBが第2候補ブロックCB2と重ねられる場合、不整
合画素の数は7である。かくして、第1候補ブロックC
B1に比べて第2候補ブロックCB2の方が形状面におい
て探索ブロックSBにより類似しているにも関わらず、
第1候補ブロックCB1が最小エラー関数をもたらすブ
ロックとして選択され、探索ブロックSBと第1候補ブ
ロックCB1との間の変位が最適な動きベクトルとして
選択される。
【0010】このような方法で動きベクトルが選択され
ると、物体の形状決定に重要な役割を果たすべき輪郭線
情報が、物体の形状を決定するのに有効に用いられない
という不都合がある。
ると、物体の形状決定に重要な役割を果たすべき輪郭線
情報が、物体の形状を決定するのに有効に用いられない
という不都合がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、重みつきブロック整合アルゴリズムを用いて、
最小重みつきエラーをもたらす最適動きベクトルを求め
る輪郭線動き推定方法及び装置を提供することにある。
目的は、重みつきブロック整合アルゴリズムを用いて、
最小重みつきエラーをもたらす最適動きベクトルを求め
る輪郭線動き推定方法及び装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、2値映像信号で表現された現フ
レームとその前フレームとの間の輪郭線の動きを推定す
る輪郭線動き推定方法であって、前記現フレームは同一
の大きさを有する複数の探索ブロックに分けられてお
り、前記前フレーム内に、各探索ブロックに対応する探
索領域を形成する第a過程と、前記各探索領域内に、各
々が前記探索ブロックと同一の大きさを有する複数の候
補ブロックを形成して、前記探索ブロックから各候補ブ
ロックまでの変位を前記各候補ブロックの変位ベクトル
として決定する第b過程と、前記探索ブロックと前記各
候補ブロックとを重ね合わせて、不整合領域、整合領域
の境界及び前記探索ブロックの境界を決定する第c過程
と、前記不整合領域内の各画素に重み値を割当てる第d
過程と、前記不整合領域内の各画素に割当てられた重み
値を用いて、各候補ブロックの重みつきエラーを計算す
る第e過程と、前記重みつきエラーを互いに比較して、
最小の重みつきエラーを選択し、該最小の重みつきエラ
ーに対応する変位ベクトルを選択するべく選択信号を発
生する第f過程と、前記選択信号に応じて、前記最小の
重みつきエラーに対応する前記変位ベクトルを選択する
と共に、該変位ベクトルを最適な動きベクトルとして発
生する第g過程とを含むことを特徴とする輪郭線動き推
定方法が提供される。
めに、本発明によれば、2値映像信号で表現された現フ
レームとその前フレームとの間の輪郭線の動きを推定す
る輪郭線動き推定方法であって、前記現フレームは同一
の大きさを有する複数の探索ブロックに分けられてお
り、前記前フレーム内に、各探索ブロックに対応する探
索領域を形成する第a過程と、前記各探索領域内に、各
々が前記探索ブロックと同一の大きさを有する複数の候
補ブロックを形成して、前記探索ブロックから各候補ブ
ロックまでの変位を前記各候補ブロックの変位ベクトル
として決定する第b過程と、前記探索ブロックと前記各
候補ブロックとを重ね合わせて、不整合領域、整合領域
の境界及び前記探索ブロックの境界を決定する第c過程
と、前記不整合領域内の各画素に重み値を割当てる第d
過程と、前記不整合領域内の各画素に割当てられた重み
値を用いて、各候補ブロックの重みつきエラーを計算す
る第e過程と、前記重みつきエラーを互いに比較して、
最小の重みつきエラーを選択し、該最小の重みつきエラ
ーに対応する変位ベクトルを選択するべく選択信号を発
生する第f過程と、前記選択信号に応じて、前記最小の
重みつきエラーに対応する前記変位ベクトルを選択する
と共に、該変位ベクトルを最適な動きベクトルとして発
生する第g過程とを含むことを特徴とする輪郭線動き推
定方法が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
【0014】図2を参考すると、動き推定部を含む本発
明の輪郭線符号化装置1のブロック図が示されている。
明の輪郭線符号化装置1のブロック図が示されている。
【0015】現フレームの2値映像データ(即ち、現フ
レームデータ)は、分割マスクの形態で探索ブロック形
成部100に供給される。ここで、分割マスク内の各画
素は、それが属する領域を表すラベルを有する。例え
ば、背景画素は、「0」として、物体画素は「0」でな
い値として表される。探索ブロック形成部100は現フ
レームを、各々が同一の大きさを有する複数の探索ブロ
ックに分けて、ラインL10を通じて、減算部200及
び動き推定部400に供給する。
レームデータ)は、分割マスクの形態で探索ブロック形
成部100に供給される。ここで、分割マスク内の各画
素は、それが属する領域を表すラベルを有する。例え
ば、背景画素は、「0」として、物体画素は「0」でな
い値として表される。探索ブロック形成部100は現フ
レームを、各々が同一の大きさを有する複数の探索ブロ
ックに分けて、ラインL10を通じて、減算部200及
び動き推定部400に供給する。
【0016】動き推定部400は、フレームメモリ30
0からラインL20を通じて、前フレームの2値映像デ
ータ(即ち、前フレームデータ)を分割マスクの形態で
受取る。その後、動き推定部400は、探索ブロックに
対応する探索領域を形成し、その探索領域を探索ブロッ
クと同じ大きさの複数の候補ブロックに分ける。
0からラインL20を通じて、前フレームの2値映像デ
ータ(即ち、前フレームデータ)を分割マスクの形態で
受取る。その後、動き推定部400は、探索ブロックに
対応する探索領域を形成し、その探索領域を探索ブロッ
クと同じ大きさの複数の候補ブロックに分ける。
【0017】動き推定部400は重みつきブロック整合
アルゴリズムを用いて、探索ブロック形成部100から
ラインL10を通じて受け取った探索ブロックと各候補
ブロックとの間の重みつきエラーを計算し、最適候補ブ
ロックとそれに対応する最適動きベクトルとを決定す
る。重みつきブロック整合アルゴリズムを用いる動き推
定方法については後に、図3及び図4を参考して詳しく
説明する。動き推定部400で求められた最適動きベク
トルは、動き補償部500に供給される。
アルゴリズムを用いて、探索ブロック形成部100から
ラインL10を通じて受け取った探索ブロックと各候補
ブロックとの間の重みつきエラーを計算し、最適候補ブ
ロックとそれに対応する最適動きベクトルとを決定す
る。重みつきブロック整合アルゴリズムを用いる動き推
定方法については後に、図3及び図4を参考して詳しく
説明する。動き推定部400で求められた最適動きベク
トルは、動き補償部500に供給される。
【0018】動き補償部500は、動き推定部400か
ら最適動きベクトルを受け取り、フレームメモリ300
からラインL20を通じて最適動きベクトルに対応する
最適候補ブロックの画素データを受け取る。しかる後、
動き補償部500は最適動きベクトルを用いて最適候補
ブロックを動き補償して、動き補償された最適候補ブロ
ックを発生すると共に、この動き補償された最適候補ブ
ロックをラインL30を通じて減算部200及び加算部
800に供給する。
ら最適動きベクトルを受け取り、フレームメモリ300
からラインL20を通じて最適動きベクトルに対応する
最適候補ブロックの画素データを受け取る。しかる後、
動き補償部500は最適動きベクトルを用いて最適候補
ブロックを動き補償して、動き補償された最適候補ブロ
ックを発生すると共に、この動き補償された最適候補ブ
ロックをラインL30を通じて減算部200及び加算部
800に供給する。
【0019】減算部200は、ラインL10上の探索ブ
ロックからラインL30上の動き補償された最適候補ブ
ロックを減算して、減算結果(即ち、エラー信号)を符
号化部600に供給する。
ロックからラインL30上の動き補償された最適候補ブ
ロックを減算して、減算結果(即ち、エラー信号)を符
号化部600に供給する。
【0020】符号化部600は例えば、参照輪郭線ベー
ス符号化技法を用いて、受け取ったエラー信号を符号化
して、符号化エラー信号を伝送器(図示せず)及び復号
化部700に供給する。
ス符号化技法を用いて、受け取ったエラー信号を符号化
して、符号化エラー信号を伝送器(図示せず)及び復号
化部700に供給する。
【0021】復号化部700は、符号化エラー信号を復
号化して、復号化エラー信号を加算部800に供給す
る。加算部800は、復号化エラー信号とラインL30
上の動き補償された最適候補ブロックとを加算して、現
フレームの再構成信号を発生する。この現フレームの再
構成信号はフレームメモリ300に格納される。
号化して、復号化エラー信号を加算部800に供給す
る。加算部800は、復号化エラー信号とラインL30
上の動き補償された最適候補ブロックとを加算して、現
フレームの再構成信号を発生する。この現フレームの再
構成信号はフレームメモリ300に格納される。
【0022】図3及び図4には、図2に示した動き推定
部400の詳細なブロック図が示されている。
部400の詳細なブロック図が示されている。
【0023】図3に示したように、図2のフレームメモ
リ300からラインL20を通じて、前フレームデータ
が探索領域形成部410に供給される。この探索領域形
成部410は、探索ブロックの動き推定が行われるよう
に、ある大きさ、形態及び探索パターンを有する探索領
域を探索ブロックに対して規定する。探索領域形成部4
10にて探索領域が形成されると、この探索領域データ
は候補ブロック形成部420−1〜420−Nに供給さ
れる。ここで、Nは正の整数であって、形成される候補
ブロックの総数を表す。
リ300からラインL20を通じて、前フレームデータ
が探索領域形成部410に供給される。この探索領域形
成部410は、探索ブロックの動き推定が行われるよう
に、ある大きさ、形態及び探索パターンを有する探索領
域を探索ブロックに対して規定する。探索領域形成部4
10にて探索領域が形成されると、この探索領域データ
は候補ブロック形成部420−1〜420−Nに供給さ
れる。ここで、Nは正の整数であって、形成される候補
ブロックの総数を表す。
【0024】候補ブロック形成部は複数個設けることが
できる。説明の便宜上、本発明では3つのみ図示する。
各候補ブロック形成部420−1〜420−Nは、探索
ブロックと同一の大きさを有する候補ブロックを探索領
域内で形成し、各候補ブロックの画素データを各ブロッ
ク整合部430−1〜430−Nに供給する。また、各
候補ブロック形成部420−1〜420−Nは、現フレ
ームの探索ブロックの位置からの各候補ブロックの相対
的変位を表す変位ベクトルDV1〜DVNをマルチプレ
クサ(MUX)470に供給する。
できる。説明の便宜上、本発明では3つのみ図示する。
各候補ブロック形成部420−1〜420−Nは、探索
ブロックと同一の大きさを有する候補ブロックを探索領
域内で形成し、各候補ブロックの画素データを各ブロッ
ク整合部430−1〜430−Nに供給する。また、各
候補ブロック形成部420−1〜420−Nは、現フレ
ームの探索ブロックの位置からの各候補ブロックの相対
的変位を表す変位ベクトルDV1〜DVNをマルチプレ
クサ(MUX)470に供給する。
【0025】上述したように、探索ブロック形成部10
0からラインL10上に出力される探索ブロックデータ
は、各ブロック整合部430−1〜430−Nにも供給
される。各ブロック整合部430−1〜430−Nは探
索ブロックの画素値と、対応する候補ブロックの画素値
とを比較する。詳述すると、各ブロック整合部430−
1〜430−Nは探索ブロックを対応する候補ブロック
と重ねて、探索ブロックデータ上に(1)探索ブロック
の境界画素、(2)不整合領域の画素、(3)整合領域
の境界画素の“印付け”をする。
0からラインL10上に出力される探索ブロックデータ
は、各ブロック整合部430−1〜430−Nにも供給
される。各ブロック整合部430−1〜430−Nは探
索ブロックの画素値と、対応する候補ブロックの画素値
とを比較する。詳述すると、各ブロック整合部430−
1〜430−Nは探索ブロックを対応する候補ブロック
と重ねて、探索ブロックデータ上に(1)探索ブロック
の境界画素、(2)不整合領域の画素、(3)整合領域
の境界画素の“印付け”をする。
【0026】探索ブロックデータ及び候補ブロックデー
タが分割マスクの形態になっているため、画素が背景領
域に属する場合、画素値は「0」、物体領域に属する場
合、画素値は「1」である。探索ブロックの境界画素
は、探索ブロック内において「1」の画素値を有し且つ
隣接する画素が「0」の画素値を有する画素である。不
整合領域の画素は、対応する候補ブロック内の対応する
画素が異なる画素値を有する探索ブロック内の画素であ
り、整合領域の境界画素は、画素値が「1」であり且つ
不整合領域の画素に隣接するかまたは「0」の画素値を
有する画素に隣接する探索ブロック内の画素である。
タが分割マスクの形態になっているため、画素が背景領
域に属する場合、画素値は「0」、物体領域に属する場
合、画素値は「1」である。探索ブロックの境界画素
は、探索ブロック内において「1」の画素値を有し且つ
隣接する画素が「0」の画素値を有する画素である。不
整合領域の画素は、対応する候補ブロック内の対応する
画素が異なる画素値を有する探索ブロック内の画素であ
り、整合領域の境界画素は、画素値が「1」であり且つ
不整合領域の画素に隣接するかまたは「0」の画素値を
有する画素に隣接する探索ブロック内の画素である。
【0027】探索ブロックの境界画素、不整合領域内の
画素、整合領域の境界画素の印付けがされた探索ブロッ
クデータは、各ラインL50−1〜L50−Nを通じ
て、図4中の各重み値割当て部440−1〜440−N
に供給される。
画素、整合領域の境界画素の印付けがされた探索ブロッ
クデータは、各ラインL50−1〜L50−Nを通じ
て、図4中の各重み値割当て部440−1〜440−N
に供給される。
【0028】本発明の第1実施例によると、各重み値割
当て部440−1〜440−Nは、対応する候補ブロッ
ク内の各不整合画素(不整合領域にある画素)に重み値
を割当てるが、このとき、重み値は整合領域の境界画素
への近接度に応じて割り当てられる。整合領域の境界画
素に近接して位置した不整合画素には、整合領域の境界
画素から離れた不整合画素より小さい重み値が割当てら
れる。即ち、整合領域の境界画素により近接して位置し
た不整合画素ほど、整合領域の境界画素から遠く離れた
不整合画素に比べて小さい重み値が割当てられる。
当て部440−1〜440−Nは、対応する候補ブロッ
ク内の各不整合画素(不整合領域にある画素)に重み値
を割当てるが、このとき、重み値は整合領域の境界画素
への近接度に応じて割り当てられる。整合領域の境界画
素に近接して位置した不整合画素には、整合領域の境界
画素から離れた不整合画素より小さい重み値が割当てら
れる。即ち、整合領域の境界画素により近接して位置し
た不整合画素ほど、整合領域の境界画素から遠く離れた
不整合画素に比べて小さい重み値が割当てられる。
【0029】図5には、本発明の第1実施例による探索
ブロックの模式図が例示されている。SBi(iは1ま
たは2)は図1の探索ブロックSBと図1中の第i番目
の候補ブロックCBiとの間の比較結果に従って、整合
領域の境界画素は黒塗りで表し、不整合領域にはW1〜
W3を割当てて示した探索ブロックデータである。黒色
の画素は整合領域の境界画素であり、整合領域の境界画
素に隣接した不整合画素にはW1が割当てられ、整合領
域の境界画素から1画素だけ隔たった不整合画素にはW
2が割当てられ、整合領域の境界画素から2画素だけ隔
たった不整合画素にはW3が割当てられている。ここ
で、W1は正の値であり、W1<W2<W3の関係がある。
ブロックの模式図が例示されている。SBi(iは1ま
たは2)は図1の探索ブロックSBと図1中の第i番目
の候補ブロックCBiとの間の比較結果に従って、整合
領域の境界画素は黒塗りで表し、不整合領域にはW1〜
W3を割当てて示した探索ブロックデータである。黒色
の画素は整合領域の境界画素であり、整合領域の境界画
素に隣接した不整合画素にはW1が割当てられ、整合領
域の境界画素から1画素だけ隔たった不整合画素にはW
2が割当てられ、整合領域の境界画素から2画素だけ隔
たった不整合画素にはW3が割当てられている。ここ
で、W1は正の値であり、W1<W2<W3の関係がある。
【0030】また、本発明の第2実施例によると、各重
み値割当て部440−1〜440−Nは、対応する候補
ブロック内の各不整合画素に重み値を割当てる際、探索
ブロックの境界画素への近接度に従って重み値を割り当
てる。探索ブロックの境界画素に近接した不整合画素に
は、探索ブロックの境界画素から離れた不整合画素より
小さい重み値が割当てられる。即ち、探索ブロックの境
界画素と同一の位置にある不整合画素には、最小の重み
値が割当てられ、探索ブロックの境界画素から遠く離れ
た不整合画素には、より大きい重み値が割当てられる。
み値割当て部440−1〜440−Nは、対応する候補
ブロック内の各不整合画素に重み値を割当てる際、探索
ブロックの境界画素への近接度に従って重み値を割り当
てる。探索ブロックの境界画素に近接した不整合画素に
は、探索ブロックの境界画素から離れた不整合画素より
小さい重み値が割当てられる。即ち、探索ブロックの境
界画素と同一の位置にある不整合画素には、最小の重み
値が割当てられ、探索ブロックの境界画素から遠く離れ
た不整合画素には、より大きい重み値が割当てられる。
【0031】図6には、本発明の第2実施例による探索
ブロックの模式図が例示されている。SBi(iは1ま
たは2)は、図1の探索ブロックSBと図1の第i番目
の候補ブロックCBiとの間の比較結果に従って、不整
合領域にW1〜W4を割当てて示した探索ブロックのデー
タである。黒色の画素は探索ブロックの境界画素であ
る。探索ブロックの境界画素と同一位置にある各不整合
画素にはW1が割当てられ、探索ブロックの境界画素に
隣接した各不整合画素にはW2が割当てられ、探索ブロ
ックの境界画素から1画素だけ隔たった不整合画素には
W3が割当てられ、探索ブロックの境界画素から2画素
だけ隔たった不整合画素にはW4が割当てられている。
ここで、W1は正の値であり、W1<W2<W3<W4の関係が
ある。
ブロックの模式図が例示されている。SBi(iは1ま
たは2)は、図1の探索ブロックSBと図1の第i番目
の候補ブロックCBiとの間の比較結果に従って、不整
合領域にW1〜W4を割当てて示した探索ブロックのデー
タである。黒色の画素は探索ブロックの境界画素であ
る。探索ブロックの境界画素と同一位置にある各不整合
画素にはW1が割当てられ、探索ブロックの境界画素に
隣接した各不整合画素にはW2が割当てられ、探索ブロ
ックの境界画素から1画素だけ隔たった不整合画素には
W3が割当てられ、探索ブロックの境界画素から2画素
だけ隔たった不整合画素にはW4が割当てられている。
ここで、W1は正の値であり、W1<W2<W3<W4の関係が
ある。
【0032】その後、不整合画素に重み値が割当てられ
た探索ブロックデータは、重みつきエラー計算部450
−1〜450−Nに入力される。各重みつきエラー計算
部450−1〜450−Nは、対応する候補ブロック内
の不整合画素に割当てられた全ての重み値を加算して重
みつきエラーを計算する。このように計算された対応す
る候補ブロックに対する重みつきエラーは、比較部46
0に供給される。
た探索ブロックデータは、重みつきエラー計算部450
−1〜450−Nに入力される。各重みつきエラー計算
部450−1〜450−Nは、対応する候補ブロック内
の不整合画素に割当てられた全ての重み値を加算して重
みつきエラーを計算する。このように計算された対応す
る候補ブロックに対する重みつきエラーは、比較部46
0に供給される。
【0033】図5を再び参照して、本発明の第1実施例
に基づく、重みつきエラーの計算方法を説明する。探索
ブロックSB1の不整合画素の個数は6であり、W1は
1、W2は2、W3は3であるとすると、計算される重み
つきエラーWE1(SB1)は、下記のように12にな
る。
に基づく、重みつきエラーの計算方法を説明する。探索
ブロックSB1の不整合画素の個数は6であり、W1は
1、W2は2、W3は3であるとすると、計算される重み
つきエラーWE1(SB1)は、下記のように12にな
る。
【0034】
【数1】
【0035】また、探索ブロックSB2の不整合画素の
個数は7であり、計算される重みつきエラーWE1(S
B2)は、下記のように7になる。
個数は7であり、計算される重みつきエラーWE1(S
B2)は、下記のように7になる。
【0036】
【数2】 WE1(SB2)=W1+W1+W1+W1+W1+W1+W1 =7W1=7
【0037】図6を参照して、本発明の第2実施例に基
づいて、重みつきエラーの計算方法を説明する。探索ブ
ロックSB1の不整合画素の個数は6であり、W1は1、
W2は2、W3は3、W4は4と仮定すると、計算される
重みつきエラーWE2(SB1)は、下記のように12に
なる。
づいて、重みつきエラーの計算方法を説明する。探索ブ
ロックSB1の不整合画素の個数は6であり、W1は1、
W2は2、W3は3、W4は4と仮定すると、計算される
重みつきエラーWE2(SB1)は、下記のように12に
なる。
【0038】
【数3】
【0039】また、探索ブロックSB2の不整合画素の
個数は7であり、計算される重みつきエラーWE2(S
B2)は、下記のように8になる。
個数は7であり、計算される重みつきエラーWE2(S
B2)は、下記のように8になる。
【0040】
【数4】 WE2(SB2)=W1+W1+W1+W1+W1+W2+W1 =6W1+W2=8
【0041】本発明の第1または第2実施例によって重
みつきエラーを計算することによって、探索ブロックデ
ータSB2に対応する第2候補ブロックCB2が最小の重
みつきエラーを有することになる。
みつきエラーを計算することによって、探索ブロックデ
ータSB2に対応する第2候補ブロックCB2が最小の重
みつきエラーを有することになる。
【0042】比較部460は重みつきエラーを互いに比
較して、そのうち最小の重みつきエラーを選択して、M
UX470をイネーブルさせる選択信号を発生する。
較して、そのうち最小の重みつきエラーを選択して、M
UX470をイネーブルさせる選択信号を発生する。
【0043】MUX470は比較部460からの選択信
号に応じて、各候補ブロック形成部420−1〜420
−Nから受け取った変位ベクトルDV1〜DVNのうち
で最小の重みつきエラーに該当する変位ベクトルDVを
最適な動きベクトルとして選択する。その後、この最適
動きベクトルは図2の動き補償部500に供給される。
号に応じて、各候補ブロック形成部420−1〜420
−Nから受け取った変位ベクトルDV1〜DVNのうち
で最小の重みつきエラーに該当する変位ベクトルDVを
最適な動きベクトルとして選択する。その後、この最適
動きベクトルは図2の動き補償部500に供給される。
【0044】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【0045】
【発明の効果】従って、本発明によれば、重みつきブロ
ック整合アルゴリズムを用いることによって、2値映像
輪郭線の動きを効果的に推定することができる。
ック整合アルゴリズムを用いることによって、2値映像
輪郭線の動きを効果的に推定することができる。
【図1】通常のブロック整合アルゴリズムについて説明
するため、探索ブロックSB、第1候補ブロックCB1
及び第2候補ブロックCB2を示した模式図である。
するため、探索ブロックSB、第1候補ブロックCB1
及び第2候補ブロックCB2を示した模式図である。
【図2】動き推定部を含む本発明の輪郭線符号化装置1
のブロック図である。
のブロック図である。
【図3】図2の動き推定部の詳細なブロック図である。
【図4】図2の動き推定部の詳細なブロック図である。
【図5】本発明の第1実施例によって、整合領域の境界
画素を基準として重み値を割り当てる方法を説明するた
めの模式図である。
画素を基準として重み値を割り当てる方法を説明するた
めの模式図である。
【図6】本発明の第2実施例によって、探索ブロックの
境界画素を基準として重み値を割り当てる方法を説明す
るための模式図である。
境界画素を基準として重み値を割り当てる方法を説明す
るための模式図である。
100 探索ブロック形成部 200 減算部 300 フレームメモリ 400 動き推定部 410 探索領域形成部 420−1〜420−N 候補ブロック形成部 430−1〜430−N ブロック整合部 440−1〜440−N 重み値割当て部 450−1〜450−N 重みつきエラー計算部 460 比較部 470 MUX 500 動き補償部 600 符号化部 700 復号化部 800 加算部
Claims (10)
- 【請求項1】 2値映像信号で表現された現フレーム
とその前フレームとの間の輪郭線の動きを推定する輪郭
線動き推定方法であって、前記現フレームは同一の大き
さを有する複数の探索ブロックに分けられており、 前記前フレーム内に、各探索ブロックに対応する探索領
域を形成する第a過程と、 前記各探索領域内に、各々が前記探索ブロックと同一の
大きさを有する複数の候補ブロックを形成して、前記探
索ブロックから各候補ブロックまでの変位を前記各候補
ブロックの変位ベクトルとして決定する第b過程と、 前記探索ブロックと前記各候補ブロックとを重ね合わせ
て、不整合領域、整合領域の境界及び前記探索ブロック
の境界を決定する第c過程と、 前記不整合領域内の各画素に重み値を割当てる第d過程
と、 前記不整合領域内の各画素に割当てられた重み値を用い
て、各候補ブロックの重みつきエラーを計算する第e過
程と、 前記重みつきエラーを互いに比較して、最小の重みつき
エラーを選択し、該最小の重みつきエラーに対応する変
位ベクトルを選択するべく選択信号を発生する第f過程
と、 前記選択信号に応じて、前記最小の重みつきエラーに対
応する前記変位ベクトルを選択すると共に、該変位ベク
トルを最適な動きベクトルとして発生する第g過程とを
含むことを特徴とする輪郭線動き推定方法。 - 【請求項2】 前記第c過程が、 前記探索ブロックと前記各候補ブロックとを重ね合わせ
る第c1過程と、 前記探索ブロックの各画素値と、比較される前記探索ブ
ロック内の画素と同一位置にある、前記候補ブロックの
該当画素値とを比較する第c2過程と、 前記探索ブロック内の前記不整合領域を、対応する候補
ブロック内の対応する画素とは異なる画素値を有する画
素からなる領域として決定し、更に、物体領域の画素値
を「1」、背景領域の画素値を「0」とした場合、前記
探索ブロック内の前記整合領域の境界を、画素値が
「1」であり、且つ前記不整合領域に隣接するかまたは
「0」の画素値を有する画素に隣接する画素の集合とし
て決定し、前記探索ブロックの境界を、画素値が「1」
であり、「0」の画素値を有する画素に隣接する画素の
集合として決定する第c3過程とを有することを特徴とす
る請求項1に記載の輪郭線動き推定方法。 - 【請求項3】 前記第e過程が、前記不整合領域内の
画素に割当てられた全ての重み値の和によって前記重み
つきエラーを計算することを特徴とする請求項2に記載
の輪郭線動き推定方法。 - 【請求項4】 前記第d過程が、前記整合領域の境界
への近接度に基づいて、前記不整合領域内の各画素に対
し、前記整合領域の境界に近接した画素にはより小さい
重み値を割り当て、前記整合領域の境界から離れた画素
にはより大きい重み値を割り当てることを特徴とする請
求項3に記載の輪郭線動き推定方法。 - 【請求項5】 前記第d過程が、前記探索ブロックの
境界への近接度に基づいて、前記不整合領域内の各画素
に対し、前記探索ブロックの境界に位置した画素にはよ
り小さい重み値を割り当て、前記探索ブロックの境界か
ら離れた画素にはより大きい重み値を割り当てることを
特徴とする請求項3に記載の輪郭線動き推定方法。 - 【請求項6】 2値映像信号で表現された現フレーム
とその前フレームとの間の輪郭線の動きを推定する輪郭
線動き推定装置であって、前記現フレームは同一の大き
さを有する複数の探索ブロックに分けられており、 前記前フレーム内に、各探索ブロックに対応する探索領
域を形成する探索領域形成手段と、 前記各探索領域内に、各々が前記探索ブロックと同一の
大きさを有する複数の候補ブロックを形成して、前記探
索ブロックから各候補ブロックまでの変位を前記各候補
ブロックの変位ベクトルとして決定する候補ブロック形
成手段と、 前記探索ブロックと前記各候補ブロックとを重ね合わせ
て、不整合領域、整合領域の境界及び前記探索ブロック
の境界を決定するブロック整合手段と、 前記不整合領域内の各画素に重み値を割当てる重み値割
当て手段と、 前記不整合領域内の各画素に割当てられた重み値を用い
て、各候補ブロックの重みつきエラーを計算する重みつ
きエラー計算手段と、 前記重みつきエラーを互いに比較して、最小の重みつき
エラーを選択し、該最小の重みつきエラーに対応する変
位ベクトルを選択するべく選択信号を発生する比較手段
と、 前記選択信号に応じて、前記最小の重みつきエラーに対
応する前記変位ベクトルを選択すると共に、該変位ベク
トルを最適な動きベクトルとして発生する選択手段とを
含むことを特徴とする輪郭線動き推定装置。 - 【請求項7】 前記ブロック整合手段が、 前記探索ブロックと前記各候補ブロックとを重ね合わせ
る重複手段と、 前記探索ブロックの各画素値と、比較される前記探索ブ
ロック内の画素と同一位置にある、前記候補ブロックの
該当画素値とを比較する比較手段と、 前記探索ブロック内の前記不整合領域を、対応する候補
ブロック内の対応する画素とは異なる画素値を有する画
素からなる領域として決定し、更に、物体領域の画素値
を「1」、背景領域の画素値を「0」とした場合、前記
探索ブロック内の前記整合領域の境界を、画素値が
「1」であり、且つ前記不整合領域に隣接するかまたは
「0」の画素値を有する画素に隣接する画素の集合とし
て決定し、前記探索ブロックの境界を、画素値が「1」
であり、「0」の画素値を有する画素に隣接する画素の
集合として決定する領域境界決定手段とを有することを
特徴とする請求項6に記載の輪郭線動き推定装置。 - 【請求項8】 前記重みつきエラー計算手段が、前記
不整合領域内の画素に割当てられた全ての重み値の和に
よって前記重みつきエラーを計算することを特徴とする
請求項7に記載の輪郭線動き推定装置。 - 【請求項9】 前記重み値割当て手段が、前記整合領
域の境界への近接度に基づいて、前記不整合領域内の各
画素に対して、前記整合領域の境界に近接した画素には
より小さい重み値を割り当て、前記整合領域の境界から
離れた画素にはより大きい重み値を割り当てることを特
徴とする請求項8に記載の輪郭線動き推定装置。 - 【請求項10】 前記重み値割当て手段が、前記探索
ブロックの境界への近接度に基づいて、前記不整合領域
内の各画素に対して、前記探索ブロックの境界に位置し
た画素にはより小さい重み値を割り当て、前記探索ブロ
ックの境界から離れた画素にはより大きい重み値を割り
当てることを特徴とする請求項8に記載の輪郭線動き推
定装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970033820A KR100255748B1 (ko) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | 가중된 블럭 정합 알고리즘에 의한 움직임 추정 방법 및장치 |
KR1997-33820 | 1997-07-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1169359A true JPH1169359A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=19515044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23668797A Pending JPH1169359A (ja) | 1997-07-19 | 1997-09-02 | 輪郭線動き推定方法及び装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5969766A (ja) |
JP (1) | JPH1169359A (ja) |
KR (1) | KR100255748B1 (ja) |
DE (1) | DE19738552A1 (ja) |
GB (1) | GB2327550A (ja) |
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