KR20020090892A

KR20020090892A - 화상 움직임 검출 회로

Info

Publication number: KR20020090892A
Application number: KR1020020029164A
Authority: KR
Inventors: 시바타히데아키
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2002-12-05
Also published as: CN1231069C; US20020176501A1; US6917650B2; DE60207928T2; KR100882300B1; DE60207928D1; EP1262916B1; EP1262916A3; TW569631B; CN1388710A; EP1262916A2

Abstract

서로 다른 정지 화상끼리 접속된 화상 시퀀스에 대해서도, 정밀도 좋게 움직임 검출을 실행할 수 있는 화상 움직임 검출 회로 및 화상 움직임 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

입력 화상 신호의 소정 프레임 기간분의 프레임간 차분 절대값을 복수의 레지스터(105)에 의해 유지한다. 그리고 복수의 레지스터(105)에 의해 유지한 프레임간 차분 절대값 중에서 최대값을 추출하고, 소정 프레임 기간분의 프레임간 차분 절대값의 합계값으로부터 그 최대값을 감산하여 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출한다.

Description

화상 움직임 검출 회로{CIRCUIT FOR DETECTING IMAGE MOTION}

본 발명은 텔레비전 신호 등의 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출하는 화상 움직임 검출 회로 및 화상 움직임 검출 방법에 관한 것이다.

텔레비전 신호의 움직임 검출 회로에 관한 종래 기술로서, 예를 들면 일본 특허 제2585544호에 기재된 것이 알려져 있다. 도 4는 상기 공보에 기재된 움직임 검출 회로의 구성을 도시한 블록도이다. 이 움직임 검출 회로는 도 4에 도시하는 바와 같이 입력 단자(401), 프레임 메모리(402), 감산기(403), 움직임 정보 변환 회로(404), 적분 회로(405) 및 출력 단자(406)를 구비한다. 입력 단자(401)에 입력된 텔레비전 신호는 프레임 메모리(402)에 입력된다. 감산 회로(403)에서는 프레임 메모리(402)의 입출력의 차, 즉 프레임간의 차를 산출한다. 계속해서, 움직임 정보 변환 회로(404)는 프레임간 차분 신호를, 움직임을 나타내는 신호로 변환한다. 적분 회로(405)는 동일 화소 혹은 주변 화소의 과거의 유한 프레임 주기에 걸치는 움직임 정보를 적분한다. 이상과 같은 동작에 의해, 종래의 움직임 검출 회로는 출력 단자(406)로부터 움직임 정보를 출력할 수 있다.

그러나 상기 종래의 움직임 검출 회로에서는 프레임간 차분의 절대값을 움직임 정보로 변환한 후에 그 움직임 정보를 과거의 소정 기간에 걸쳐 적분한다고 하는 구성이기 때문에, 임의의 정지 화상과 다른 정지 화상이 접속되는 경우, 소위 장면 체인지가 발생하는 경우에도, 큰 프레임간 차분 값을 산출해 버린다. 그 결과, 화상 시퀀스 전체의 움직임을 큰 움직임으로 검출해 버리고, 이것이 움직임 검출 정밀도의 열화로 이어진다.

이 문제는 적분하는 주기가 긴 경우에는 그다지 큰 문제로는 되지 않지만, 적분하는 주기가 짧아짐에 따라서 큰 문제로 된다.

또, 적분 주기는 움직임 검출에 요하는 시간에 상당하기 때문에, 메모리의 삭감의 관점에서 적분 주기를 짧게 하고자 하는 요구도 있다.

따라서, 본 발명은 서로 다른 정지 화상끼리 접속된 화상 시퀀스에 대해서도, 정밀도 좋게 움직임 검출을 실행할 수 있는 화상 움직임 검출 회로 및 화상 움직임 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 움직임 검출 회로의 구성을 도시한 블록도,

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 움직임 검출 회로의 구성을 도시한 블록도,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 움직임 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도,

도 4는 종래의 움직임 검출 회로의 구성을 도시한 블록도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100, 200 : 화상 움직임 검출 회로 101 : 프레임 메모리

102 , 108 : 감산기 103 : 절대값 변환 회로

104: 누적 가산 회로 105 : 레지스터

106 : 특이점 추출 회로 107 : 적분 회로

201 : 수평 인접 화소 차분 산출 회로

202 : 프레임 움직임량 산출 회로

본 발명의 제 1 특징에 따른 화상 움직임 검출 회로는, 입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 수단과, N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임간 차분 절대값을 유지하는 유지 수단과, 상기 제 1 추출 수단이 추출하는 1개의 프레임간 차분 절대값과 상기 유지 수단이 유지하고 있는 N 개의 프레임간 차분 절대값중 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4이하의 자연수)개분의 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 2 추출 수단과, 상기 N+1개분의 프레임간 차분 절대값을 상기 추출된 M개분의 프레임간 차분 절대값을 제외하고 가산하는 가산 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제 2 특징에 따른 화상 움직임 검출 회로는, 입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 수단과, 입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값을 추출하는 제 2 추출 수단과, 상기 프레임간 차분 절대값과 상기 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값으로부터 프레임 움직임량을 산출하는 산출 수단과, N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임 움직임량을 유지하는 유지 수단과, 상기 산출 수단이 산출하는 1개의 프레임 움직임량과 상기 유지 수단이 유지하고 있는 N개의 프레임 움직임량중 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 프레임 움직임량을 추출하는 제 3 추출 수단과, 상기 N+1개분의 프레임 움직임량을 상기 추출된 M개분의 프레임 움직임량을 제외하고 가산하는 가산 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제 3 특징에 따른 화상 움직임 검출 방법은, 입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 단계와, N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임간 차분 절대값을 유지하는 유지 단계와, 상기 제 1 추출 단계에서 추출한 1개의 프레임간 차분 절대값과 상기 유지 단계에서 유지한 N개의 프레임간 차분 절대값중 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 2 추출 단계와, 상기 N+1개분의 프레임간 차분 절대값을 상기 추출된 M개분의 프레임간 차분 절대값을 제외하고 가산하는 가산 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 4 특징에 따른 화상 움직임 검출 방법은, 입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 단계와, 입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값을 추출하는 제 2 추출 단계와, 상기 프레임간 차분 절대값과 상기 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값으로부터 프레임 움직임량을 산출하는 산출 단계와, N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임 움직임량을 유지하는 유지 단계와, 상기 산출 단계에서 산출한 1개의 프레임 움직임량과 상기 유지 단계에서 유지한 N개의 프레임 움직임량중 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 프레임 움직임량을 추출하는 제 3 추출 단계와, 상기 N+1개분의 프레임 움직임량을 상기 추출된 M개분의 프레임 움직임량을 제외하고 가산하는 가산 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시예)

이하, 본 발명의 화상 움직임 검출 회로의 실시예에 대해서, 도 1∼도 3을 이용하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 움직임 검출 회로(100)의 구성예를 도시한 블록도이다. 화상 움직임 검출 회로(100)는, 입력 화상 신호를 1프레임 기간 지연시키는 프레임 메모리(101), 입력 화상 신호의 동일 공간 위치에 존재하는 화소의 프레임간의 레벨차를 산출하는 감산기(102), 감산기(102)가 화소마다 산출한 레벨차의 절대값을 구하는 절대값 변환 회로(103), 프레임 선두에서 누적 가산결과를 0(제로)으로 리세트하고 상기 절대값을 프레임 단위로 누적 가산하여 누적 가산값을 구하는 누적 가산 회로(104), 프레임 단위로 N(N은 4이상의 자연수)개의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값을 유지하는 N개의 레지스터(105), 누적 가산 회로(104)가 출력하는 1개의 누적 가산값과 N개의 레지스터(105)가 유지하는 N개의 누적 가산값중 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 누적 가산값을 프레임 선두에서 추출하는 특이점 추출 회로(106)를 구비한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 누적 가산값이라는 것은 별다른 설명이 없는 한, 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값을 가리키는 것으로 한다. 또, 화상 움직임 검출 회로(100)는 누적 가산 회로(104)가 출력하는 1개의 누적 가산값과 N개의 레지스터(105)가 유지하고 있는 N개의 누적 가산값을 특이점 추출 회로(106)가 추출한 M개분의 누적 가산값을 제외하고 가산하는 수단으로서, 적분 회로(107)와 감산기(108)를 구비한다. 적분 회로(107)는 누적 가산 회로(104)가 출력하는 1개의 누적 가산값과 N개의 레지스터(105)가 유지하고 있는 N개의 누적 가산값을 가산하여 그 합계값을 구한다. 감산기(108)는 적분 회로(107)가 구한 누적 가산값의 합계값으로부터 특이점 추출 회로(106)가 추출한 M개분의 누적 가산값을 감산한다.

또한, 2개의 화상 시퀀스의 접속에 의한 장면 체인지를 효과적으로 인식할 수 있는 가장 적은 프레임수는 일반적으로는 6개이기 때문에, N은 4이상의 자연수인 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예 1에서는 화상 움직임 검출 회로(100)가 레지스터(105)를 4개 구비하고(레지스터(105a)∼레지스터(105d)), 6프레임 기간의 움직임량을 검출하는 경우를 예로 설명을 한다.

이상과 같이 구성되는 화상 움직임 검출 회로(100)의 동작에 대해서 상세하게 설명한다. 우선, 화상 신호를 입력한다. 입력 화상 신호는 프레임 메모리(101)에 의해 1프레임 기간만큼 지연됨과 동시에 감산기(102)에 입력된다. 감산기(102)는 입력 화상 신호와 프레임 메모리(101)의 출력으로부터 동일 공간 위치에 존재하는 화소의 레벨차를 산출한다. 절대값 변환 회로(103)는 감산기(102)가 산출한 프레임간의 화소 레벨 차분값을 절대값으로 변환한다. 누적 가산 회로(104)는 상기 절대값을 프레임 단위로 누적 가산하여 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값을 산출한다. 누적 가산 회로(104)에 의해 산출된 누적 가산값은 이후 직렬로 접속된 4개의 레지스터(105a)∼(105d)에 의해서 프레임 단위로 순차 시프트되어 유지된다. 이상과 같은 동작의 결과, 레지스터(105a)∼(105d)에 의해 유지된 4개의 누적 가산값과 누적 가산 회로(104)가 출력하는 1개의 누적 가산값이 모두 특이점 추출 회로(106) 및 적분 회로(107)에 입력된다.

특이점 추출 회로(106)는 입력한 5개의 누적 가산값중 큰 쪽으로부터 M개분의 누적 가산값을 추출한다. N+1 프레임 기간에 걸치는 2개의 화상 시퀀스의 접속에 의한 장면 체인지를 고려한 경우, M의 값은 1이상, N/4 이하의 자연수이면 효과적이기 때문에, 6프레임 기간의 움직임량을 검출하는 경우, M의 값은 1로 된다. 따라서, 특이점 추출 회로(106)는 5개의 누적 가산값중의 최대값을 추출한다. 이 경우, 예를 들면 정지 화상끼리 접속된 화상 시퀀스에서는 서로 다른 정지 화상이 연속하는, 소위 장면 체인지시의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값만이 매우 큰 값으로 된다. 따라서, 추출된 최대값은 장면 체인지시의 프레임간 차분 절대값의누적 가산값에 해당하게 된다. 이것에 대해서, 적분 회로(107)는 5개의 누적 가산값의 합계값을 산출한다.

특이점 추출 회로(106)에 의해 추출된 최대값 및 적분 회로(107)에 의해 산출된 합계값은 감산기(108)에 입력된다. 감산기(108)는 5개의 누적 가산값의 합계값으로부터 그 최대값을 감산한다. 이것에 의해, 최대값을 제외한 4개의 누적 가산값의 합계값이 산출된다. 화상 움직임 검출 회로(100)는 이 합계값을 화상 시퀀스 전체의 움직임량으로 출력한다.

이상과 같이, 화상 움직임 검출 회로(100)에서는 6프레임 기간의 움직임량을 구하는 경우, 6프레임 기간의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값을, 최대값을 제외하고 가산하며, 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출하는 것에 의해, 정지 화상 끼리 접속된 화상 시퀀스에 대해서 움직임량을 구하는 경우, 장면 체인지 부분을 무시한 움직임량을 검출할 수 있다. 또한, 정지 화상의 연속 또는 동화상의 연속과 같이 움직임이 연속하는 화상 시퀀스에서는 복수의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값 중에서 1개의 값을 무시하더라도, 검출되는 화상 시퀀스 전체의 움직임량에 영향은 없다.

본 실시예 1에 따른 화상 움직임 검출 회로(100)를 이용하여 실행하는 화상 움직임 검출 방법에 대해서 도 3을 이용하여 설명한다. 우선, 레지스터(105), 누적 가산 회로(104) 및 프레임 메모리(101)의 각 데이터를 0으로 초기화한다(단계 S 301). 또한, 도 1의 각 레지스터(105a)∼(105d)에 유지되는 누적 가산값은 레지스터(105a)부터 순번대로 각각 frame1, frame2, frame3, frame4로 하고, 누적 가산회로(104)에 의해 프레임 단위로 유지되는 누적 가산값은 frame0으로 하여, 이하 설명한다.

다음에, 화상 신호를 프레임 단위로 입력하고, 입력 화상 신호의 프레임 선두를 판단한다(단계 S302). 판단의 결과, 프레임 선두가 아닌 경우에는 입력 화상 신호의 1프레임을 구성하는 화소의 레벨과 프레임 메모리(101)에 의해 1프레임 기간만큼 지연된 화상 신호의 화소 레벨과의 차분값인 프레임간 차분 값을 감산기(102)에 의해 산출하고, 그 차분값을 절대값 변환 회로(103)에 의해 절대값화하여 프레임간 차분 절대값(pixel_abs_diff)을 산출한다(단계 S307). 이 pixel_abs_diff는 1프레임 기간분의 화소에 대해서 끊임없이 산출된다. 그리고 누적 가산 회로(104)에 의해 pixel_abs_diff를 누적 가산하여 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값(frame_abs_diff)을 산출한다(단계 S308). 이 frame_abs_diff는 누적 가산 회로(104)에 의해 1프레임 기간에 걸쳐 pixel_abs_diff를 누적 가산할 때에 이용된다.

한편, 단계 S302에서의 판단의 결과가 프레임 선두인 경우에는 누적 가산 회로(104)에 의해 산출된 frame_abs_diff를 frame0으로서 프레임 단위로 유지한다. 또한, 레지스터(105a)∼(105d)에 의해서 프레임 단위로 유지되어 있는 누적 가산값을 순차 시프트하여 유지한다. 즉, 이 시프트 동작에 의해, 프레임 단위로 유지되어 있던 frame0이 frame1에, frame1이 frame2에, frame2가 frame3에, frame3이 frame4에 대입되게 된다(단계 S303).

다음에, 누적 가산 회로(104)에 의해 frame0으로서, 레지스터(105a)∼(105d)에 의해 frame1, fram2, frame3, frame4로서 유지되어 있던 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값 중에서 최대값(frame_max)을 특이점 추출 회로(106)에 의해 추출한다(단계 S304). 그리고 상기 5개의 누적 가산값(frame0∼frame4)의 합계값을 적분 회로(107)에 의해 구하고, 적분 회로(107)에 의해 구한 합계값으로부터 특이점 추출 회로(106)가 추출한 최대값을 감산기(108)에 의해 감산함으로써, 화상 전체의 움직임량을 검출한다(단계 S305). 마지막으로, 프레임간 차분 절대값의 누적 가산을 위해 끊임없이 산출에 사용되는 frame_abs_diff를 0으로 리세트한다.

이상과 같이, 본 실시예 1에 따른 화상 움직임 검출 회로 또는 화상 움직임 검출 방법에 의하면, 입력 화상 신호의 소정 프레임 기간분의 프레임간 차분 절대값 중에서 최대값을 추출함과 동시에, 소정 프레임 기간분의 프레임간 차분 절대값을, 상기 최대값을 제외하고 가산하여 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출하도록 했기 때문에, 장면 체인지시에 산출되는 특이한 값을 제외하고 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출할 수 있어 화상의 움직임 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예 1에서는 6프레임 기간의 움직임량을 검출할 때에, 5개의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값을, 최대값을 제외하고 가산하고, 그 합계값을 화상 시퀀스 전체의 움직임량으로서 검출하는 경우에 대해서 설명했지만, 검출 지연을 더 길게 할 수 있는 시스템의 경우, 화상 움직임 검출 회로(100)는 보다 많은 누적 가산값을 이용하여 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출할 수 있다. 이 검출 지연을 길게 할 수 있는 경우는 장면 체인지의 횟수도 많아지기 때문에, 최대값만을 제거하는 것이 아니라 큰 쪽으로부터 몇 개의 값을 제거하고 움직임량을 검출할필요가 있다. 예를 들면, 10개의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값을 이용하여 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출하는 경우에는, 그 중의 큰 쪽으로부터 2개분의 누적 가산값을 제거한 것을 화상 시퀀스 전체의 움직임량으로서 검출한다. 이 경우 도 1에 도시하는 화상 움직임 검출 회로(100)는 9개의 레지스터(105)를 구비하고, 특이점 추출 회로(106)에 의해 10개의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값중 큰 쪽으로부터 2개분의 누적 가산값을 추출하고, 적분 회로(107)에 의해 10개의 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값의 합계값을 산출한다. 그리고 감산기(108)에 의해 10개의 누적 가산값의 합계값으로부터 상기 추출된 2개분의 누적 가산값의 합계값을 감산함으로써 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출한다.

(실시예 2)

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 화상 움직임 검출 회로(200)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 1에 도시하는 화상 움직임 검출 회로(100)와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 실시예 2에서는 실시예 1과 마찬가지로, 화상 움직임 검출 회로(200)가 레지스터(105)를 4개 구비하고(레지스터(105a)∼레지스터(105d)), 6프레임 기간의 움직임량을 검출하는 경우를 예로 설명을 한다.

본 실시예 2에 따른 화상 움직임 검출 회로(200)는 도 2에 도시하는 바와 같이 수평 인접 화소 차분 산출 회로(201)와 프레임 움직임량 산출 회로(202)를 구비하는 점이 화상 움직임 검출 회로(100)와 상이하다. 수평 인접 화소 차분 산출회로(201)는 입력 화상 신호의 수평 인접 화소 차분을 프레임 단위로 누적 가산하여 누적 가산값(H)을 구한다. 프레임 움직임량 산출 회로(202)는 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값(F)을 누적 가산값(H)에 의해서 보정하여 프레임 움직임량을 산출한다.

본 실시예 2에 따른 화상 움직임 검출 회로(200)의 동작을 상세하게 설명한다. 우선, 화상 신호를 입력한다. 입력 화상 신호는 프레임 메모리(101)에 의해 1프레임 기간만큼 지연됨과 동시에, 감산기(102)에 입력된다. 감산기(102)는 입력 화상 신호와 프레임 메모리(101)의 출력으로부터 동일 공간 위치에 존재하는 화소의 레벨차를 산출한다. 절대값 변환 회로(103)는 감산기(102)가 산출한 프레임간의 화소 레벨 차분값을 절대값으로 변환한다. 누적 가산 회로(104)는 상기 절대값을 프레임 단위로 누적 가산하여 프레임간 차분 절대값의 누적 가산값(F)을 구한다. 수평 인접 화소 차분 산출 회로(201)는 각 프레임의 입력 화상 신호로부터 수평 인접 화소 차분을 산출하고, 그 차분을 프레임 단위로 누적 가산하여 누적 가산값(H)을 산출한다.

프레임 움직임량 산출 회로(202)는 누적 가산값(F)과 누적 가산값(H)을 입력하고, 프레임 단위의 움직임량을 산출한다. 이 산출은 예를 들면, F/H(단, H는 0 이외)와 같은 F와 H의 비율을 구함으로써 실행할 수 있다. 이것에 의해, 공간 주파수가 높은(즉, H가 큰) 화상이 조금이라도 움직인 경우에는 F의 값이 매우 커지는 데 대해서, 공간 주파수가 낮은(즉, H가 작은) 화상의 경우에는 동일한 움직임이더라도 F의 값이 작아지는 것을 보정할 수 있다.

프레임 움직임량 산출 회로(202)에 의해서 산출된 프레임 단위의 움직임량은 이후 직렬로 접속된 레지스터(105a)∼(105d)에 의해서 프레임 단위로 순차 시프트되어 유지된다. 이상과 같은 동작의 결과, 레지스터(105a)∼(105d)에 의해 유지된 4개의 프레임 움직임량과 누적 가산 회로(104)가 출력하는 1개의 프레임 움직임량이 특이점 추출 회로(106) 및 적분 회로(107)에 입력된다.

특이점 추출 회로(106)는 입력한 5개의 누적 가산값중 큰 쪽으로부터 M개분의 누적 가산값을 추출한다. N+1 프레임 기간에 걸치는 2개의 화상 시퀀스의 접속에 의한 장면 체인지를 고려한 경우, M의 값은 1이상, N/4 이하의 자연수이면 효과적이기 때문에, 6프레임 기간의 움직임량을 검출하는 경우, M의 값은 1로 된다. 이 경우, 예를 들면 정지 화상끼리 접속된 화상 시퀀스에서는 서로 다른 정지 화상이 연속하는 소위 장면 체인지시의 프레임 움직임량만이 매우 큰 값으로 된다. 따라서, 추출된 최대값은 장면 체인지시의 프레임 움직임량에 해당하게 된다. 이것에 대해서, 적분 회로(107)는 입력한 5개의 프레임 움직임량의 합계값을 산출한다.

특이점 추출 회로(106)에 의해 추출된 최대값 및 적분 회로(107)에 의해 산출된 합계값은 감산기(108)에 입력된다. 감산기(108)는 5개의 프레임 움직임량의 합계값으로부터 그 최대값을 감산한다. 이것에 의해, 5개의 프레임 움직임량중 최대값을 제외한 4개의 프레임 움직임량의 합계값이 산출된다. 화상 움직임 검출 회로(200)는 이 합계값을 화상 시퀀스 전체의 움직임량으로서 출력한다.

다음에, 본 실시예 2에 따른 화상 움직임 검출 회로(200)를 이용하여 실행하는 화상 움직임 검출 방법에 대해서 도 3을 이용하여 설명한다. 이 화상 움직임검출 방법은 실시예 l에서 설명한 화상 움직임 검출 방법과 이하의 점에서 상이하다. 우선, 도 3에 도시하는 단계 S302에서 프레임 선두가 아니라고 판단된 경우의 처리가 상이하다. 즉, 단계 S307의 처리를 실행함과 동시에, 수평 인접 화소 차분 산출 회로(201)에 의해 입력 화상 신호의 수평 인접 화소 차분의 누적 가산값을 구하고, 프레임 움직임량 산출 회로(202)에 의해 단계 S308에서 구한 frame_abs_diff와 수평 인접 화소 차분의 누적 가산값으로부터 프레임 움직임량을 구한다. 그리고 프레임 움직임량에 대해서 실시예 1에서 설명한 단계 S303∼단계 S306의 처리를 실행하는 점이 상이하다.

이상과 같이, 본 실시예 2에 따른 화상 움직임 검출 회로 또는 화상 움직임 검출 방법에 의하면, 입력 화상 신호의 프레임간 차분 절대값과 프레임 단위의 수평 인접 화소 차분의 누적 가산값으로부터 프레임 단위의 움직임량을 추출하고, 소정 프레임 기간분의 프레임 움직임량중의 최대값을 추출함과 동시에, 소정 프레임 기간분의 프레임 움직임량을, 상기 최대값을 제외하고 가산하며, 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출하도록 함으로써, 장면 체인지시에 산출되는 특이한 값을 제외하고 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출할 수 있어 화상의 움직임 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예 2에서는 6프레임 기간의 움직임량을 검출할 때에, 5개의 프레임 움직임량을, 최대값을 제외하고 가산하며, 그 합계값을 화상 시퀀스 전체의 움직임량으로서 검출하는 경우에 대해서 설명했지만, 검출 지연을 더 길게 할 수 있는 시스템의 경우, 화상 움직임 검출 회로(200)는 보다 많은 프레임 움직임량을 이용하여 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출할 수 있다. 이 검출 지연을 길게 할 수 있는 경우에는 장면 체인지의 횟수도 많아지기 때문에, 최대값만을 제거하는 것이 아니라 큰 쪽으로부터 몇개의 값을 제거하여 움직임량을 검출할 필요가 있다. 예를 들면, 10개의 프레임 움직임량을 이용하여 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출하는 경우에는 프레임 움직임량이 큰 쪽으로부터 2개분의 값을 제거한 것을 화상 시퀀스 전체의 움직임량으로서 검출한다. 이 경우, 도 2에 도시하는 화상 움직임 검출 회로(200)는 9개의 레지스터(105)를 구비하고, 특이점 추출 회로(106)에 의해 10개의 프레임 움직임량중 큰 쪽으로부터 2개분의 프레임 움직임량을 추출하고, 적분 회로(107)에 의해 10개의 프레임 움직임량의 합계값을 산출한다. 그리고 감산기(108)에 의해 10개의 프레임 움직임량의 합계값으로부터 상기 추출된 2개분의 프레임 움직임량의 합계값을 감산함으로써 화상 시퀀스 전체의 움직임량을 검출한다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 입력 화상 신호의 소정 프레임 기간분의 프레임간 차분 절대값을 큰 쪽으로부터 소정 수만큼의 프레임간 차분 절대값을 제외하고 가산하는 것으로 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출하도록 했기 때문에, 서로 다른 정지 화상끼리 접속된 화상 시퀀스이더라도, 그 접속점을 무시하여 화상 시퀀스의 움직임을 검출할 수 있으며, 이것에 의해 화상 전체의 움직임 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 특히, 화상 시퀀스의 움직임 검출에 요하는 기간을 짧게 할 필요가 있는 경우에는 그 유효성은 매우 크다.

또한, 본 발명에 의하면 입력 화상 신호의 프레임간 차분 절대값과 프레임 단위의 수평 인접 화소 차분의 누적 가산값으로부터 프레임 단위의 움직임량을 산출하고, 소정 프레임 기간만큼의 프레임 움직임량을 큰 쪽으로부터 소정 수만큼의 프레임 움직임량을 제외하고 가산하는 것에 의해 화상 시퀀스 전체의 움직임을 검출하도록 했기 때문에, 프레임 단위로 공간 주파수에 의존하지 않는 움직임량의 산출을 실행하고, 또한 서로 다른 정지 화상끼리 접속된 화상 시퀀스이더라도 그 접속점을 무시하여 화상 시퀀스의 움직임을 검출할 수 있고, 이것에 의해 화상 시퀀스 전체의 움직임 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 특히, 화상 시퀀스의 움직임 검출에 요하는 기간을 짧게 할 필요가 있는 경우에는 그 유효성은 매우 크다.

Claims

입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 수단과,

N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임간 차분 절대값을 유지하는 유지 수단과,

상기 제 1 추출 수단이 추출하는 1개의 프레임간 차분 절대값과 상기 유지 수단이 유지하고 있는 N개의 프레임간 차분 절대값중, 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4이하의 자연수)개분의 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 2 추출 수단과,

상기 N+1개분의 프레임간 차분 절대값을, 상기 추출된 M개분의 프레임간 차분 절대값을 제외하고, 가산하는 가산 수단

을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 움직임 검출 회로.
입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 수단과,

입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값을 추출하는 제 2 추출 수단과,

상기 프레임간 차분 절대값과 상기 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값으로부터 프레임 움직임량을 산출하는 산출 수단과,

N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임 움직임량을 유지하는 유지 수단과,

상기 산출 수단이 산출하는 1개의 프레임 움직임량과 상기 유지 수단이 유지하고 있는 N개의 프레임 움직임량중, 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 프레임 움직임량을 추출하는 제 3 추출 수단과,

상기 N+1개분의 프레임 움직임량을, 상기 추출된 M개분의 프레임 움직임량을 제외하고, 가산하는 가산 수단

을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 움직임 검출 회로.
입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 단계와,

N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임간 차분 절대값을 유지하는 유지 단계와,

상기 제 1 추출 단계에서 추출한 1개의 프레임간 차분 절대값과 상기 유지 단계에서 유지한 N개의 프레임간 차분 절대값중, 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 2 추출 단계와,

상기 N+1개분의 프레임간 차분 절대값을, 상기 추출된 M개분의 프레임간 차분 절대값을 제외하고, 가산하는 가산 단계

를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 움직임 검출 방법.
입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 프레임간 차분 절대값을 추출하는 제 1 추출 단계와,

입력 화상 신호로부터 프레임 단위로 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값을 추출하는 제 2 추출 단계와,

상기 프레임간 차분 절대값과 상기 수평 인접 화소 차분값의 누적 가산값으로부터 프레임 움직임량을 산출하는 산출 단계와,

N(N은 4이상의 자연수)개의 상기 프레임 움직임량을 유지하는 유지 단계와,

상기 산출 단계에서 산출한 1개의 프레임 움직임량과 상기 유지 단계에서 유지한 N개의 프레임 움직임량중, 큰 쪽으로부터 M(M은 1이상, N/4 이하의 자연수)개분의 프레임 움직임량을 추출하는 제 3 추출 단계와,

상기 N+1개분의 프레임 움직임량을 상기 추출된 M개분의 프레임 움직임량을 제외하고, 가산하는 가산 단계

를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 움직임 검출 방법.