JPS621383A - System and device for detecting scene change of animation picture signal - Google Patents
System and device for detecting scene change of animation picture signalInfo
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- JPS621383A JPS621383A JP14097285A JP14097285A JPS621383A JP S621383 A JPS621383 A JP S621383A JP 14097285 A JP14097285 A JP 14097285A JP 14097285 A JP14097285 A JP 14097285A JP S621383 A JPS621383 A JP S621383A
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- scene change
- motion compensation
- value
- moving image
- motion
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- Pending
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はテレビジョン信号のデジタル伝送技術に係わり
、待に画面間でその内容が大幅に変化するのを検出する
技術に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to digital transmission technology for television signals, and particularly to technology for detecting significant changes in content between screens.
(従来の技術)
従来、シーンチェンジを検出する手段としては、フレー
ムメモリに過去の画面を1フレーム記憶しておき、これ
を用いてフレーム差分値を算出し、この絶対値を適当な
ライン分加算してしきい値より大となったときにシーン
チェンジが起こったとする技術が知られている(宮原ら
、「テレビジョン信号帯域圧縮を対象としたフレーム差
信号特性の実測と検討JNHK技術研究、第29巻、第
1号、PP、33−PP、49、昭52)。(Prior art) Conventionally, as a means of detecting a scene change, one frame of a past screen is stored in a frame memory, a frame difference value is calculated using this, and this absolute value is added by an appropriate line. There is a known technology that determines that a scene change has occurred when the value exceeds a threshold (Miyahara et al., ``Measurement and Study of Frame Difference Signal Characteristics for Television Signal Band Compression'' JNHK Technical Research, Volume 29, No. 1, PP, 33-PP, 49, 1972).
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら上記の従来の技術では、フレーム差分値を
用いており、従ってたとえシーンが変わらなくとも、パ
ニング等動きの大きい画像にたいしてフレーム差分値の
絶対値が増大するため、これをシーンチェンジとして誤
検出してしまう欠点があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, the above conventional technology uses frame difference values, so even if the scene does not change, the absolute value of the frame difference value increases for images with large movements such as panning. Therefore, there was a drawback that this could be erroneously detected as a scene change.
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、シーンチェンジを検出するにあたり、
動き補償予測誤差の評価結果を複数のラインにわたって
加算し、該加算結果と定められた閾値との比較により、
シーンチェンジを検出することを特徴とするシーンチェ
ンジ検出方式が得られる。(Means for solving the problem) According to the present invention, in detecting a scene change,
By adding the evaluation results of motion compensation prediction errors across multiple lines and comparing the addition results with a predetermined threshold,
A scene change detection method characterized by detecting a scene change is obtained.
また本発明によれば、入力動画像信号を少なくとも1フ
レーム記憶する第一の記憶手段、該第一の記憶手段から
出力される動画像信号と前記入力動画像信号を用いて複
数画素からなるブロック単位あるいは画素単位に動ベク
トルを算出する手段、前記入力動画像信号を記憶し、該
動ベクトルが示す遅延時間に応じて遅延量を変化できる
第2の記憶手段、該手段の出力、即ち動き補償予測値と
、前記入力動画像信号との差分、即ち動き補償予測誤差
値を求める手段、該動き補償予測値に対する評価結果を
複数ライン分加算する手段、該加算値と定められたしき
い値を大小比較する手段、とを有することを特徴とする
動画像信号のシーンチェンジ検出装置が実現される。Further, according to the present invention, there is provided a first storage means for storing at least one frame of an input moving image signal, and a block consisting of a plurality of pixels using the moving image signal output from the first storage means and the input moving image signal. means for calculating a motion vector in units or pixel units; second storage means for storing the input video signal and capable of changing the amount of delay according to the delay time indicated by the motion vector; and an output of the means, that is, motion compensation. means for calculating the difference between the predicted value and the input video signal, that is, a motion compensated prediction error value; means for adding evaluation results for the motion compensated predicted value for a plurality of lines; A scene change detection device for a moving image signal is realized, which is characterized by having a means for comparing sizes.
(作用)
まず、本発明においては、動き補償予測誤差値を求める
必要がある。(Operation) First, in the present invention, it is necessary to obtain a motion compensation prediction error value.
動き補償予測誤差は、例えばブロックマツチング法で検
出された動ベクトルを用いて算出することができる。ブ
ロックマツチング法とは、第2図にあるように、過去の
画面y をフレームメモリに記憶しておき、現フレーム
FのブロックAと最も相関の高いブロックA′ を、記
憶された過去の画面内で求め、両者の画面内での位置の
変位を動ベクトルVとするものである。動き補償予測誤
差は、動ベクトルにより対応づけられた2ブロック間内
の各画素について差分値に相当する。相関の高さの評価
基準としては、対応する画素間の差分値の2乗や絶対値
のブロック内総和を最小とすること等が用いられる。The motion compensated prediction error can be calculated using, for example, a motion vector detected by a block matching method. As shown in Figure 2, the block matching method involves storing a past screen y in a frame memory, and then selecting a block A' that has the highest correlation with block A of the current frame F from the stored past screen. , and the displacement of the positions of both within the screen is taken as the motion vector V. The motion compensated prediction error corresponds to a difference value for each pixel between two blocks associated by a motion vector. As an evaluation criterion for the height of correlation, minimizing the square of the difference value between corresponding pixels or the total sum of absolute values within a block is used.
本発明と動き補償予測誤差の求め方は直接関係はなく、
動き補償予測誤差は上記以外の方法で求められたもので
あっても構わない。There is no direct relationship between the present invention and the method of determining motion compensation prediction error.
The motion compensated prediction error may be obtained by a method other than the above.
第1図は動き補償予測誤差とフレーム間差分値の分散値
が、フレーム間での動きの速さくパニングの速さ)■に
対して変化する様子を表わす図である。FIG. 1 is a diagram showing how the motion compensation prediction error and the variance value of the inter-frame difference value change with respect to the speed of inter-frame movement and panning speed.
フレーム差分値の分散値は、■式で表わされ、動きが速
くなるにつれ単調に増加する。これに対して動き補償予
測誤差の分散値は、0式で表わされ、動きが画素間隔の
整数倍であるときには動き補償予測が的中するので、予
測誤差はこのとき図のようにゼロとなる。The variance value of the frame difference value is expressed by the formula (2), and increases monotonically as the movement becomes faster. On the other hand, the variance value of the motion-compensated prediction error is expressed by the equation 0, and when the motion is an integer multiple of the pixel interval, the motion-compensated prediction is accurate, so the prediction error is zero as shown in the figure. Become.
ここで、σ2,2.0MC2は、それぞれフレーム差分
値と動き補償予測誤差値の分散値を表わし、σo2は画
像の平均電力、αは画面の複雑さに対応するパラメータ
である。Here, σ2 and 2.0MC2 represent the variance values of the frame difference value and the motion compensated prediction error value, respectively, σo2 is the average power of the image, and α is a parameter corresponding to the complexity of the screen.
σ2=2a2(1−e−01) ・・・
・・■n′ts
a” =2o2(1−v−”−” )”’
・・・・・■MCo→
[V]はVの整数部を表わす
一方シーンチェンジ等フレーム間で相関が全く無い画像
の場合にはフレーム間差分値、動き補償予測誤差の分散
値はともに第2図フレーム間差分値に対する分散値の上
限に近い値になる。従ってフレーム間差分値を用いた場
合には、シーンチェンジと動きの速い画像を区別できな
いが、動き補償予測誤差を用いて第2図のように判定閾
値との大小比較を行なうことで、実際のシーンチェンジ
のみ正確に検出することができる。σ2=2a2(1-e-01)...
・・■n'ts a" = 2o2 (1-v-"-")"'
・・・・・・■MCo→ [V] represents the integer part of V. However, in the case of an image where there is no correlation between frames such as a scene change, both the inter-frame difference value and the variance value of the motion compensation prediction error are the second This value is close to the upper limit of the variance value for the difference value between picture frames. Therefore, when using interframe difference values, it is not possible to distinguish between scene changes and fast-moving images, but by using motion compensation prediction error and comparing the magnitude with the judgment threshold as shown in Figure 2, it is possible to distinguish between scene changes and fast-moving images. Only scene changes can be detected accurately.
(実施例) 次に第3図を用いて本発明の詳細な説明する。(Example) Next, the present invention will be explained in detail using FIG.
入力端1000から入力された動画像信号は、んDコン
バータ10に供給される。人のコンバータ10は、デジ
タル化された動画像信号を線1011,1012゜10
18を介して動ベクトル検出回路11、フレームメモリ
12、遅延回路18へそれぞれ出力するとともに、各画
面の先頭のタイミングを表わすFパルスを線1016を
介して加算回路16へ出力する。A moving image signal input from the input terminal 1000 is supplied to the D converter 10. The human converter 10 converts the digitized moving image signal into lines 1011 and 1012°10.
18 to the motion vector detection circuit 11, frame memory 12, and delay circuit 18, and outputs an F pulse representing the timing of the beginning of each screen to the addition circuit 16 via line 1016.
動ベクトル検出回路11は、線1011から供給される
動画像信号と線1211から供給される過去の動画像信
号とを用いて、ブロック単位にあるいは画素単位に動ベ
クトルを算出するものであり、算出された動ベクトルを
最適予測方式として線1113へ出力する。この動ベク
トル検出方法は、たとえば二宮により[フレーム間符号
化における動き補正」(電子通信学会論文誌、VOL、
J64−B No、1昭56 pp、24−31)と題
して発表された論文にある方法を用いることができる。The motion vector detection circuit 11 calculates a motion vector for each block or pixel by using the video signal supplied from the line 1011 and the past video signal supplied from the line 1211. The calculated motion vector is output to line 1113 as the optimal prediction method. This motion vector detection method is described, for example, by Ninomiya in [Motion Correction in Interframe Coding], Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers, VOL.
J64-B No., 1975, pp. 24-31) can be used.
フレームメモリ12は、動画像信号をおよそ1画面分記
憶できるものであり、線1211、線1213へおよそ
1画面時間前の画像信号を出力する。The frame memory 12 is capable of storing moving image signals for about one screen, and outputs image signals from about one screen time ago to lines 1211 and 1213.
可変遅延回路13は、線1213を介して供給される動
画像信号を、線1113を介して供給される最適予測方
式に従って可変遅延し、動き補償予測値として、線13
14を介して減算器14へ出力する。遅延回路18は、
入力信号を、動ベクトル検出回路11で動ベクトルを算
出し、可変遅延回路13で動き補償予測値を発生するの
に必要な時間遅延させ、減xS14へ出力する。減算器
14は、線1814を介して供給される遅延された入力
信号から動き補償予測値を減算して動き補償予測誤差を
求め、絶対値計算器15へ出力する。絶対値計算器15
は、動き補償予測誤差の絶対値をとり、線1516を介
して積算回路16へ出力する。積算回路16は、線10
16から供給されるフレームの先頭情報でリセットし、
線1516を介して供給される動き補償予測誤差を加算
し始め、その結果を比較器17へ出力する。比較器17
は、フレームの先頭から加算された動き補償予測誤差が
定められたしきい値を越えると、シーン6チエンジが起
きたとして1を出力端2000へ出力する。The variable delay circuit 13 variably delays the moving image signal supplied via the line 1213 according to the optimal prediction method supplied via the line 1113, and outputs the video signal supplied via the line 1213 as a motion compensated predicted value.
14 to the subtracter 14. The delay circuit 18 is
The motion vector detection circuit 11 calculates a motion vector of the input signal, the variable delay circuit 13 delays the input signal by a time necessary to generate a motion compensation predicted value, and outputs the signal to the subtracter xS14. Subtractor 14 subtracts the motion compensated prediction value from the delayed input signal provided via line 1814 to obtain a motion compensated prediction error and outputs it to absolute value calculator 15 . Absolute value calculator 15
takes the absolute value of the motion compensated prediction error and outputs it to the integration circuit 16 via line 1516. Integration circuit 16 connects line 10
Reset with the frame head information supplied from 16,
It begins summing the motion compensated prediction errors provided via line 1516 and outputs the result to comparator 17. Comparator 17
When the motion compensation prediction error added from the beginning of the frame exceeds a predetermined threshold, it outputs 1 to the output terminal 2000, indicating that a scene 6 change has occurred.
(発明の効果)
以上本発明によれば1.さまざまな画像に対して検出誤
りの少ないシーンチェンジ検出方法が実現され、また動
画像信号の圧縮符号化において最も ゛多量の情
報量が発生するシーンチェンジ時に瞬時的に情報の抑圧
手段を構じることが可能となるなど、本発明を実用に供
する意義は大きい。(Effects of the Invention) According to the present invention, 1. A scene change detection method with fewer detection errors has been realized for various images, and a method for instantaneously suppressing information is provided at the scene change, when the largest amount of information is generated in compression coding of video signals. It is of great significance to put the present invention into practical use.
第1図は、フレーム差分値と動き補償予測誤差の分散値
と、動きの速さの関係を表わす図、第2図は、ブロック
マツチング法による動ベクトル検出原理を表わす図、第
3図は、本発明の実施例を表わす図である。
図中、1000は入力端、10はん0コンバータ、11
は動ベクトル検出回路、12はフレームメモリ、13は
可変遅延回路、14は減算器、15は絶対値計算器、1
6は積算回路、17は比較器、18は遅延回路、200
0は出力端、をそれぞれ表わす。Figure 1 is a diagram showing the relationship between the frame difference value, the variance value of motion compensation prediction error, and the speed of motion, Figure 2 is a diagram showing the principle of motion vector detection using the block matching method, and Figure 3 is FIG. 2 is a diagram representing an embodiment of the present invention. In the figure, 1000 is the input terminal, 10 is the 0 converter, and 11 is the input terminal.
1 is a motion vector detection circuit, 12 is a frame memory, 13 is a variable delay circuit, 14 is a subtracter, 15 is an absolute value calculator, 1
6 is an integration circuit, 17 is a comparator, 18 is a delay circuit, 200
0 represents the output end.
Claims (2)
を検出するにあたり、動き補償予測誤差の評価結果を複
数のラインにわたって加算し、該加算結果と定められた
閾値との比較により、シーンチェンジを検出することを
特徴とするシーンチェンジ検出方式。(1) When detecting a scene change in a moving image signal such as a television signal, the motion compensation prediction error evaluation results are added over multiple lines, and the scene change is detected by comparing the addition result with a predetermined threshold. This is a scene change detection method that is characterized by the following.
第一の記憶手段、該第一の記憶手段から出力される動画
像信号と前記入力動画像信号を用いて複数画素からなる
ブロック単位あるいは画素単位に動ベクトルを算出する
手段、前記入力動画像信号を記憶し、該動ベクトルが示
す遅延時間に応じて遅延量を変化できる第2の記憶手段
、該手段の出力、即ち動き補償予測値と、前記入力動画
像信号との差分、即ち動き補償予測誤差値を求める手段
、該動き補償予測値に対する評価結果を複数ライン分加
算する手段、該加算値と定められたしきい値を大小比較
する手段、とを有することを特徴とする動画像信号のシ
ーンチェンジ検出装置。(2) a first storage means for storing at least one frame of an input moving image signal; using the moving image signal outputted from the first storage means and the input moving image signal in units of blocks consisting of a plurality of pixels or in units of pixels; means for calculating a motion vector; second storage means for storing the input video signal and capable of changing the amount of delay according to the delay time indicated by the motion vector; an output of the means, that is, a motion compensated predicted value; means for calculating a difference from the input video signal, that is, a motion compensated prediction error value; means for adding evaluation results for the motion compensated predicted value for a plurality of lines; and means for comparing the added value with a predetermined threshold value. What is claimed is: 1. A scene change detection device for a moving image signal, comprising:
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14097285A JPS621383A (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | System and device for detecting scene change of animation picture signal |
AU58303/86A AU579550B2 (en) | 1985-06-10 | 1986-06-03 | Movement compensation predictive encoder for a moving picture signal with a reduced amount of information |
EP86107593A EP0205091B1 (en) | 1985-06-10 | 1986-06-04 | Movement compensation predictive encoder for a moving picture signal with a reduced amount of information |
DE8686107593T DE3688343T2 (en) | 1985-06-10 | 1986-06-04 | MOTION COMPENSATED PREDICTIVE CODER FOR A SIGNAL OF A MOVING IMAGE WITH A REDUCED QUANTITY OF INFORMATION. |
CA000511082A CA1254652A (en) | 1985-06-10 | 1986-06-09 | Movement compensation predictive encoder for a moving picture signal with a reduced amount of information |
US06/872,780 US4689673A (en) | 1985-06-10 | 1986-06-10 | Movement compensation predictive encoder for a moving picture signal with a reduced amount of information |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14097285A JPS621383A (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | System and device for detecting scene change of animation picture signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS621383A true JPS621383A (en) | 1987-01-07 |
Family
ID=15281120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14097285A Pending JPS621383A (en) | 1985-06-10 | 1985-06-27 | System and device for detecting scene change of animation picture signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS621383A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55162685A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Correction method of moving detection error |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14097285A patent/JPS621383A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS55162685A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-18 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Correction method of moving detection error |
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