KR940011597B1 - 연속 화상내의 움직임 측정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연속 화상내의 움직임 측정 방법 및 장치

제1도는 분리가 고정 엘리먼트의 제1그룹, 이동 엘리먼트의 제2그룹 또는 노출 엘리먼트라 불리는 제3그룹에 의해 그것의 가능한 관계 사이에서 각 엘리먼트에 대하여 만들어지는 화상 엘리먼트의 분리 트리의 실시예에 대한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 측정 장치의 실시예에 대한 도면.

제3도는 제2도의 장치에 제공된 순환 변위 측정기의 실시예에 대한 도면.

제4도는 엘리먼트 X-DEPi의 휘도를 결정하는데 사용되는 4엘리먼트 A,B,C,D에 대한 도면.

제5도는 제2도의 장치에 제공된 지연 결정 회로의 실시예에 대한 도면.

제6도는 제5도의 회로에 제공된 보존 및 갱신 회로의 실시예에 대한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 화상 메모리 30 : 라인 지연 회로

40 : 순환 변위 측정기 50 : 지연 결정 회로

590 : 분류 회로 601 : 디코딩 회로

본 발명은 연속 화상내의 움직임을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 그러한 방법은 정보 압축, 화상질 개선, 목표 추적등을 위한 디지탈 신호 처리 분야에 적용될 수 있으며, 또한, 예를들어 마그네트 스코프가 장비되어 있을때 전송되거나 또는 등록되는 정보의 비율을 줄이는 디지탈 화상 코딩 장치에 적용될 수 있다. 1979년 3월호의 "벨 시스템 기술 잡지"에 에이. 엔. 네트라 발리와 제이. 디. 로빈스에 의해 공개된 "움직임-보상 텔레비젼 코딩"의 기사는 화상 엘리먼트를 고정 엘리먼트와 이동 엘리먼트로 분류 실행하고 선행 화상의 엘리먼트를 사용하여 위치 및 휘도에서의 엘리먼트와 현행 화상의 엘리먼트를 비교하는 적합한 예언 방법으로 움직임을 측정하는 움직임 측정 방법을 설명한다. 그러나, 이 방법은 상당한 결점을 갖고 있다. 한편, 움직임에 관한 한 상기 방법은 이웃하는 엘리먼트 사이의 보정을 고려하고 있지 않다. 더구나, 분류 실행에 있어서, 뒤따르는 엘리먼트의 분류에 대하여 주어진 화상 엘리먼트에 관한 분류의 영향이 검사되지 않는다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 결점을 없애주는 연속 화상내의 움직임을 측정하는 방법을 제안하는 것이다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명의 방법은 각 엘리먼트의 휘도가 디지탈 형태로 표시되고 이들 엘리먼트의 각각은 엘리먼트에 존재하는 화상 라인의 랭크열과 이러한 m째 라인에 대한 엘리먼트의 열을 각각 나타내는 두개의 좌표(m,n)로 규정되는 것을 특징으로 하며, 또한 본 발명은

(1) 기준 화상을 구성하기 위하여 현행 화상에 관하여 선행 화상을 보존하는 수단.

(2) 현행 엘리먼트 X를 뒤따르는 L 엘리먼트에 대한 가능한 그룹 시퀀스의 주어진 수를 검사하므로써 화상의 주사에 따라 그리고 이동 엘리먼트에 대하여 다른 화상에 관한 한 화상의 엘리먼트의 범위와 노출 엘리먼트에 대하여 두개의 인접 라인 사이의 휘도 차이를 고려하여 두개의 연속 화상 사이의 휘도차인 고정 및 이동 엘리먼트에 대한 주어진 분류 표준에 따라서 L 엘리먼트의 지연으로 분류되는 그룹 즉, 고정 엘리먼트, 이동 엘리먼트 및 노출 엘리먼트인 3그룹을 규정하는 수단.

(3) 3L 가지가 각 연속 레벨에서 숫자로는 가능한 그룹의 수와 같고 그것은 첫째 레벨에서 L째 레벨까지 화상 시퀀스의 L 연속 엘리먼트에 대응하는 분류 트리를 구성하는 수단,

(4) 각 레벨의 각 가지로 다음의 두 파라미타를 연합하는 수단; (ㄱ) 화상 또는 선행 라인에 관하여 엘리먼트의 가능한 변위를 나타내는 변위 벡터로 불리며 순환 변위 측정 방법에 의해 결정되는 제1파라미타 : (ㄴ) 선행 엘리먼트의 분류 에라의 누적된 합을 나타내는 누적된 왜곡이라 불리는 제2파라미타, 이들 엘리먼트의 그룹은 현행 가지에 도착하기 위하여 횡단한 트리 가지의 그룹이며, 각 분류 에라는 L추적 엘리먼트에 관해 측정된 변위에 대하여 엘리먼트에 대해 측정된 변위의 영향을 고려하므로써 최소가 되며, 상기 영향은 트리의 각 가능 가지 사이에서 단지 생존 가지로 언급된 가장 약한 누적된 왜곡의 M가지에 대한 검사되며, 여기서 M은 실제로 가지 3L의 최대 수보다 작게 선택된 제한된 수이며,

(5) L 엘리먼트에 관련된 이러한 절차에 따라서 효과적인 그룹에 관련되고 현행 엘리먼트에 관하여 L 엘리먼트 앞서 위치한 엘리먼트의 변위 벡터에 관련된 대다수 타입의 결정을 취하는 수단을 포함하며, 상기 결정은 생존 가지를 검사하므로써 또한 이들 생존 가지의 가장 큰 수가 대응하는 그룹에서 L 엘리먼트 앞서 배치된 각 엘리먼트를 분류하므로써 취해지고, 대응 변위 벡터는 L 엘리먼트 앞서 배치된 상기 엘리먼트의 변위로서 간주되며, 상기 결정 절차는 동일하게 반복되지만 화상 시퀀스의 L 마지막 엘리먼트에 대하여는 상기 결정이 취해지지 않는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제안된 방법은 차이 즉, 좀더 정밀한 분류가 이동 물체의 형태의 영역에서 이동 측정 방법을 다시 초기 설정하는 것을 허락하는 노출 엘리먼트로서 언급된 카테고리를 포함하는 화상 엘리먼트에 대해 이루어진다는 면에서 장점이 있다. 다른 말로 엘리먼트 사이의 가능한 관계는 엘리먼트의 클라스에 대해서 2진 엘리먼트의 주어진 수의 출현을 대기하므로서 참작된다.

본 발명에 대한 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조로 상세하게 설명될 것이다.많은 응용에 있어서 특히 상기 언급된 응용에 있어서, 숫자가 기록된 화상 연속을 취급하는 것이 필요하며, 특히 한 화상과 차기 화상 사이의 움직임의 존재를 검출하는 것이 필요하다. 다음에 설명될 움직임 측정 방법 및 장치는 측정기를 설치하여 그것의 실행을 향상시키기 위하여 지연 결정으로 이동 측정의 순환 방법에 기준되어 있다. 연속 화상의 각각에 대하여 각 화상 엘리먼트의 값은 디지탈화되고, 이들 엘리먼트의 각각은 화상 라인의 열인 m과 상기 m째 라인상의 엘리먼트 열이 n으로 표시되는 두개의 좌표(m,n)로 규정된다.

본 발명에 따르면, 화상의 주사동안 이러한 화상의 엘리먼트는 다음 세개의 그룹중 하나에서 L 엘리먼트의 지연으로 분류된다.

(1) 고정 엘리먼트 그룹

(2) 이동 엘리먼트 그룹

(3) 노출 엘리먼트 그룹

이러한 분류의 정확한 의미는 후에 설명된다.

상기 분류는 당해의 엘리먼트를 따르는 L 엘리먼트에 대한 가능한 그룹의 주어진 연속 수를 검사하므로서 각 엘리먼트에 대하여 실행된다.

또한 본 발명에 따르면, 변위 벡터의 방향 및 진폭은 하나 또는 여러 엘리먼트에 의해 발생된 분류 에라의 그룹 및 하나 또는 몇개의 선행 엘리먼트의 그룹의 함수로서 한 엘리먼트로부터 다음 엘리먼트까지 보정된다. 이러한 에라는 세그룹에 대한 확인 방법으로 규정되지 않는다 : 상기 언급된 두개의 첫번째 그룹에 대한 에라는 상기 선행 화상에 대하여 나타난 변위를 고려해볼때 선행 화상에서의 엘리먼트와 그것의 상동한 엘리먼트의 휘도 차이와 같은 반면에, 세번째 그룹의 엘리먼트에 대한 측정 에라는 수직 방향인 현행 화상의 휘도 변화 즉, 한 라인에서 다른 라인까지의 변환에 의해 결정된다.

앞서 상술된 바와 같이 실행된 분류는 다음의 고찰에 기준되어 있다. 물체가 화상에서 변위될때 3타입의 엘리먼트는 다음과 같이 구별될 수 있다 : (1) 화상이 고정 파트에 위치한 엘리먼트는 고정 엘리먼트이고, (2) 두개의 연속 화상으로 보이나 다른 지역에 있는 엘리먼트는 이동 엘리먼트이며, (3) 물체의 변위 후에 볼 수 있게 되는 엘리먼트는 노출 엘리먼트이다. 선행 화상의 엘리먼트에 대응하지 않는 이들 노출 엘리먼트는 공간의 상관 관계를 갖고 있으며, 예를들어, 그들의 휘도 세기는 선행 라인의 휘도 세기에 거의 가깝다. 이러한 경우에 채택되는 물체 분류 표준은 엘리먼트의 3카테고리의 분산 즉, 이동 엘리먼트에 대한 엘리먼트의 변위와 제3타입의 엘리먼트에 대하여 두개의 인접한 라인 사이의 휘도 차이를 고려할때, 두개의 제1타입 엘리먼트에 대한 두개의 연속 화상 사이의 휘도 차이로부터 연역된다.

효율의 목적을 위하여, 제안된 순환 변위 평가 방법은 3개로 정의된 엘리먼트 타입을 분류하는 것이며, 적당한 방법으로 상호 작용하게 되는 것이다. 측정 과정의 초기 설정은 움직이는 물체의 형상을 추적하는 엘리먼트에 대하여 0의 측정으로부터 시작하므로써 물의 변위를 발견하는 것을 허락해야 되고, 즉, 변위 벡터는 상기 형상을 형성하는 엘리먼트에 대한 그것의 초기 설정에서는 기대되지 않는다. 그러한 엘리먼트는 제3카테고리 즉, 노출 엘리먼트로 분류되어야 한다.

분류 표준이 정의되면 주어진 한계내의 간단함을 위하여 L 추적 엘리먼트에 대해 측정된 변위에 관하여 엘리먼트에 대해 측정된 변위의 영향을 검사하므로서 이러한 표준의 비-최적 특성에 기인하는 분류 에라를 최소화시키는 것을 본 발명의 영역내에서 이루어진다. 이러한 L 연속 엘리먼트(주사 방향에서)를 갖고 있는 세개의 가능한 그룹에 대응하는 분류 트리의 연속 가지를 구성하므로써 관찰할 수 있다. 그러한 트리는 이론적으로 3L 가지를 포함하지만, 장치의 간소화를 위하여, 후에 생존하는 가지로 칭해진 관측된 가지의 수는 제한될 것이다.

분류 트리의 간소화된 구성 방법은 많은 가지의 교차점을 화상 엘리먼트에 대응하는 각각의 L레벨을 포함하는 트리와 노드로서 한정하는 것이다. 우리가 첫번째 화상 엘리먼트로부터 시작한다면 그것은 세개의 정의된 엘리먼트(즉, 고정 엘리먼트, 이동 엘리먼트, 노출 엘리먼트)중 하나의 연할될 수 있다. 제1도에 도시된 분류 트리에서, 이들 3그룹에 관련된 3가지는 이와 같이 만들어지며, 2파라미터는 각각의 가지와 연합된다.

이들 파라미타중 하나는 D로 표기된 변위 벡터(트리 레벨:가능한 그룹)이고, 그룹은 f, m 또는 d(각각 고정 엘리먼트, 이동 엘리먼트, 노출 엘리먼트임)이며, 상기 레벨은 0과 L 사이이다. 두개의 첫번째 그룹 소자에 대하여 이러한 변위 벡터는 선행 노드(이러한 경우에는 L 엘리먼트의 첫번째에 대한 0노드)와 연합된 노드에 의존하며, 이러한 선행 벡터에 관하여, 그것은 분류 에라를 구별하기 위해 측정 에라 D에 의해 새로 갱신된다. 제3그룹에 대하여, 변위 벡터는 움직임 측정기의 초기 설정(선행 변위 벡터가 없을때)을 의미하며 그러한 방법의 똑같은 원리로 순환 측정 문자에 파열이 존재하는 것을 의미하는 상기 측정 에라와 같다. 측정 에라 그 자체는 선행 화상에서의 변위를 고려하여 상동 엘리먼트 휘도의 공간 변화의 적에 비례하며, 현행 엘리먼트와 선행 화상에서의 그것의 상동 엘리먼트 사이의 휘도 차이에 비례한다.

이들 파라미타중 제2파라미타는 앞서 상술된 바와 같이 디스트(dist)(트리의 레벨, 가능한 그룹)로 표시된 누적된 왜곡이다. 본 설명에서는 선행 엘리먼트의 분류 에라의 누산된 합의 스퀘어된 변형이 사용될 것이며, 이들 엘리먼트의 그룹은 현행 가지에서 분류 트리에 있는 횡단 가지의 그룹이다. 제1도에서, 벡터 D(…) 및 왜곡 디스트(…)는 각각의 가지로 결합되어 있지만, 도면을 복잡하게 하지 않기 위하여 모든 이들 표시는 트리의 세븐이 많기 때문에 모두 도시하지 않았다.

취급된 연속 화상의 제1엘리먼트에 대한 실시예를 취해보면, 이러한 왜곡은 제1트리 레벨 가지의 스퀘어된 에라와 같다. 제2화상 엘리먼트에 도착하자 마자 3가지는 선행 레벨의 각 가지의 끝단에서 트리로 구성되고, 새로운 대응 파라미타(변위 벡터, 누적된 왜곡)는 계산된다. 이러한 절차는 각각의 새로운 화상 엘리먼트에 대하여 반복되며, 가지의 수는 3으로 곱해지며, 적어도 이러한 전체 숫자가 승인된 가지 수의 제한 M 아래인 한 그 숫자는 각 엘리먼트에 대한 최대 가능한 가지의 수보다 실제로 작다. 이러한 제한은 장치의 복잡성을 제한하기 위하여 고정되어 있다. 이러한 숫자가 초과되자 마자, 생존 가지는 인용된 가장 약한 왜곡의 M가지는 트리의 구조에 실제로 보류되는 반면, 각-M 다른 가지는, 예를 들어, 그들의 왜곡을 무한값으로 하므로써 제거된다.

그러한 절차는 L째 화상 엘리먼트까지 계속된다. 이러한 절차를 기준하여, 가장 약한 왜곡의 가지를 보류시킨 다음에, 대다수 타입 결정은 효과적인 그룹 및 제1화상 엘리먼트의 변위 벡터에 관련되어 취해진다. 이러한 결정은 L 엘리먼트를 앞서는 고찰된 엘리먼트에 대하여 상기 결정이 취해지기 전에 L보충 화상 엘리먼트에 관하여 정보를 기다리는 대기 시간이 있기 때문에 지연된다. 상기 결정은 다음의 방법으로 즉, 생존 가지를 검사하여 제1엘리먼트는 이들 생존 가지의 가장 큰 수에 대응하는 그룹으로 분리되며, 대응 변위 벡터는 제1엘리먼트의 변위로 간주되는, 등등…으로 취해진다. L째 엘리먼트로부터 상기방법은 각각의 새로운 엘리먼트의 도착에서 이러한 새로운 엘리먼트가 L 엘리먼트 만큼 앞서는 엘리먼트에 대응하는 변위 벡터 및 그룹을 결정하는 것을 허락한다. 마지막 화상 엘리먼트에 대하여 또한 화상 시퀀스에 대하여 전체 시퀀스가 선택됐을때(예로, 화상의 1/2이 취급되는 것으로 선택되면 1/2내에 25화상)한 시퀀스는 대다수 결정을 취하는 것이 피해진다.

제2도는 상기 방법을 실행하는 것을 허락하는 측정 장치의 실시예를 도시한다. 도시된 장치는 입력 화상을 구성하는 디지탈 샘플이 나타나는(예를들어, 비데오 화상의 경우에 13.5KHz의 샘플링 주파수에서) 입력 접속점 E를 포함한다. 입력 화상은 전류 화상의 처리 동안 선행 화상의 함수를 갖고 있는 화상 메모리(10)에 인가된다. 화상 지연 회로(20)는 접속점 E와 화상 메모리(10)의 입력 사이에 배치되어있다. 한편, 입력 화상은 현행 화상의 선행 라인의 대응 엘리먼트로의 엑세스를 제공하는 라인 지연 회로(30)에 인가된다(제3그룹의 노출 엘리먼트의 경우에). 입력 화상은 결국 트리의 노드에 관련된 변위 벡터를 분류 트리의 각 단계에서 갱신하는 순환 변위 측정기(40)에 인가된다. 이들 M 변위 벡터는 당해 엘리먼트의 변위 측정으로 앞서 상술된 대다수 결정 처리에 따라 가장 좋은 벡터를 선택하는 지연 결정 회로(50)에 인가되며, 상기 회로(50)는 그룹 및 연속 화상의 각 엘리먼트에 대한 변위 벡터를 결정하지만, 상기 결정은 L 엘리먼트의 지연으로 나타난다. 변위 벡터를 고려하므로서 선행 화상의 엘리먼트의 엑세스를 제공하는 화상 메모리(10)는 변위 측정기(40)로부터 분류 트리의 M 연속 노드에 관련된 M 변위 벡터(회로(50)에 인가된 변위 벡터와 같음)를 수신하여 그들은 샘플링 주기 후에 그리고 새로운 현행 엘리먼트 X의 상동 엘리먼트의 휘도를 간접 어드레스한 후에 상기 측정기에 인가시키며, X는 엘리먼트 즉, 선행 화상의 엘리먼트 X-DEP1, X-DEP1, X-DEP2, …X-DEPM의 좌표 m,n을 상징한다. 메모리(10)는 또한 회로(50)에 상기 상동 엘리먼트의 상기 휘도를 제공한다.

제3도는 순환 변위 측정기(40)의 실시예를 도시한다. 이러한 측정기(40)는 화상 메모리(10)의 M출력중 하나에서 각각 동작하는 M 유사 회로를 포함하고, 엘리먼트 401i 내지 415i(i은 M 사이에서 변화한다)로 구성되는 회로중 단지 하나가 기록되어 있다. 감산기(401i)는 한 단부, 예를들어, 그것의 포지티브 출력에서 입력 접속점 E에 있는 입력 화상을 수신하고 다른 단부 즉, 네가티브 입력에서 화상 메모리(10)의 출력신호 즉, i째 휘도를 수신하며, 현행 엘리먼트 X와 선행 화상의 상동 엘리먼트 X-DEPi 사이의 휘도 차이를 차이 신호로서 공급한다. 감산기(401i)의 출력 신호는 엘리먼트 X-DEPi에서 휘도의 공간 그래디언트로써 곱을 실행하는 두개의 증배기(402i 및 412i)에 인가되며, 상기 공간 그래디언트 그 자체는 그래디언트 회로(403i)에 의해 벡터 형식(방향 m의 그래디언트, 방향 n의 그래디언트)으로 공급되며, 상기 그래디언트회로는 화상 메모리(10)에 판독되는 엘리먼트 X-DEPi의 이웃하는 엘리먼트 A,B,C,D의 휘도에 영향을 미친다. 제4도는 선행 화상에서 엘리먼트 X-DEPi를 둘러싸는 4개의 엘리먼트 A,B,C,D를 도시하고, 상기 공간 그래디언트를 다음과 같은 표현으로 주어진다.

앞서 규정한 바와 같이 측정 라인 중배기의 벡터 출력 신호는 감산기(404i 및 414i)와 엘리먼트 지연회로(405i 및 415i)를 포함하는 두개의 순환 필터에 의해 취급된다. 회로(405i 또는 415i)는 감산기(404i 또는 414i)로부터 출력 신호를 수신하여 그것을 네가티브 입력에서 지연된 형태로 다시 공급해 주고, 포지티브 입력은 상기 측정 에라를 수신하여 현행 엘리먼트 X와 연관된 새로운 변위 벡터를 공급한다.

다시 새롭게 되는 벡터 DEP1,DEP2,…DEPM은 어드레싱의 목적을 위하여 화상 메모리(10)의 한 단부와, 본 발명에 다른 특정 실시예에서 제5도에 도시된 지연 결정 회로(50)의 다른 단부에 인가된다. 이러한 회로(50)는 선행 화상의 엘리먼트와 현행 화상의 엘리먼트 사이의 휘도 차이의 측정으로 분류 에라를 계산하는 감산기 회로(501,502 및 50(1) 내지 50(M))을 포함하고, 감산기(502)를 제외한 상기 감산기 회로에서, 이러한 차이는 선행 라인의 엘리먼트와 현행 라인의 엘리먼트 사이에서 측정되고, 50(1) 내지 50(M)에 있는 괄호 사이의 숫자는 분류 트리의 노드를 가리킨다.

이와 같이 얻어진 값은 (M+2)회로 511,512 및 51(1) 내지 51(M)에서 스퀘어된다. 이들 스퀘어회로의 출력 신호는 다음과 같은 방법으로 즉, 511에서 521(1) 내지 521(M)까지, 512에서 522(1) 내지 522(M)까지, 51(1) 내지 51(M)에서 523(1) 내지 523(M)까지 이런 식으로 3M 제1가산기(521(1) 내지 521(M), 522(1) 내지 522(M), 523(1) 내지 523(M))에 인가된다. 3M 가산기는 M 지연 회로(54(1) 내지 54(M)의 출력에서 나타나는 노드의 왜곡을 그들의 입력에서 수신한다. 이들 가산기 및 지연 회로의 역할은 다음에 설명된다.

3M 제1가산기의 출력 신호는 가장 강한 왜곡을 갖고 있는 2M 가지의 제거 전에 3M가지의 누적된 왜곡을나타내며, 상기 출력 신호는 분류 회로(590)에 인가된다. 분류 회로(590)는 누적된 왜곡의 M 가장 약한 값을 나타내는 이들 신호를 3M 수신된 신호 사이에서 분류시키고 그들을 M 가산기(53(1) 내지 53(M))의 제1입력에 인가시키고 또한 부가적으로 이들 M 왜곡 값을 공급하기 위하여 충전되며, 그들의 각각에 일치하여, 지표는 분류 회로의 입력에서 그들이 갖는 분류와 대응한다.

이들 M 지표는 분류 트리의 보존 및 갱신을 위해 회로(600)에 의해 계속해서 사용된다. 제6도의 특정 실시예에 도시된 상기 회로(600)는 예를들어, 후에 지시되는 바와 같이 계산된 몫과 나머지를 1과 3M 사이의 각 어드레스에 대하여 제공하기 위해 프로그램된 판독 전용 메모리의 원조로 가지(그룹이 그것으로부터 만들어짐)의 수와 노드의 수의 두 데이타를 추출하는 디코딩 회로(601)를 포함하며, 각각의 지표가 2로 곱해지고 각각의 지표가 3으로 나누어진 후에, 분류 트리의 마지막 레벨의 노드(1과 M 사이)의 수를 가리키는 (a)가 공제되며, (b)는 왜곡이 관련된 가지의 그룹 즉, 고정 엘리먼트의 제1그룹, 이동 엘리먼트의 제2그룹 또는 노출 엘리먼트의 제3그룹에서 각각 대응하여 만들어진 값인 1/3, 0 또는 2/3과 같은 나머지이다.

보존 및 갱신 회로는 2M 주레지스터(602(1),602(2),…,602(M),603(1),603(2),…,603(M))와 2M 보조 레지스터(612(1),612(2),…,612(M),613(1),613(2),…,613(M))를 포함한다. 이들 4M 시프트 레지스터 각각 분류 트리의 길이(즉, 레벨의 수)에 관하여 L단어에 대한 L위치를 포함한다. 이들 레지스터(즉, 2M 주레지스터)중 제1레지스터는 가장 최근의 레벨(즉, 화상의 현행 엘리먼트 X)등에 관련되는 데이타를 기억한다. M 주레지스터(602(1) 내지 602(M)) 및 M 보조 레지스터(612(1) 내지 612(M))은 분류 트리의 L연속 레벨에 대한 변위 벡터를 기억하는 반면, M 주레지스터(603(1) 내지 603(M))와 M 보조 레지스터(613(1) 내지 613(M))은 L 연속 레벨에 대한 생존 가지의 그룹의 데이타를 기억한다. 이들 레지스터의 내용은 노드가 그들의 왜곡의 감소 순서로 배열되는 그러한 방법으로 분류 트리의 재구성을 허락하며, 상기 재구성은 후에좀더 상세히 설명되는 바와 같이 실행된다.

제6도는 증배기(621)와 주레지스터(602(1) 내지 602(M)) 사이의 한 단부 및 보조 레지스터(612(1) 내지 612(M))와 똑같은 증배기(M) 사이의 다른 단부에서 두꺼운 화살표로 각각 표시되어 다른 트랙과 구분되는 각각의 전달 연결을 도시한다. 상기 상술된 M 연결과 정확히 동일한 방법으로 도시되는 M 유사 연결은 증배기(622)와 주레지스터(613(1) 내지 613(M)) 사이의 한 단부 및 보조 레지스터(613(1) 내지 613(M))와 상기 증배기 사이에 있는 다른 단부에 존재하여 똑같은 기억, 보존, 갱신 기능이 M 제1연결의 존재에 의해 인정되는 것들과 같이 실행되는 것을 허락한다. 제6도의 파녹과 이해를 쉽게 할 수 있도록 엘리먼트 622,603(1) 내지 603(M) 및 613(1) 내지 613(M) 사이의 M 새로운 연결을 빠져 있으며, 이들 엘리먼트를 라인으로 도시하는 대신 그들은 디코더(601)로부터 레지스터(603(1) 내지 603(M))로 진행하는 M 연결, 레지스터(603(1) 내지 613(M))으로부터 대다수 결정 회로(630)로 진행하는 M 연결과 똑같은 방법으로 파선으로 도시되어 있다.

제1주기 내의 재구성 동안, 2M 주레지스터(602(1) 내지 602(M) 및 603(1) 내지 603(M))의 내용은 그것의 재구성 전에 분류 트리가 되게 2M 보조 레지스터(612(1) 내지 612(M) 및 613(1) 내지 613(M))에 각각 전송된다. 이러한 전송은 2M 주레지스터가 분류 트리의 새로운 구성을 오올드(old)트리를 손실함이 없이 수신할 준비를 하게 한다. 제2주기에서 2M 보조 레지스터(612(1) 내지 612(M) 및 613(1) 내지 613(M))의 내용은 연합 왜곡의 감소 순서로 주레지스터에 상기 내용을 기억시키기 위해 증배기(621 및 622)(변위 벡터에 대한 621, 그룹 데이타에 대한 622)에 의해 2주레지스터(602(1) 내지 602(M) 및 603(1) 내지 603(M))에 인가된다. 주레지스터(602(M) 및 603(M))는 예를들어, 이들 전달 동작 후에 변위 벡터와 트리 가지의 그룹을 각각 포함하며, 그것의 왜곡은 감소 순서에서 K째이다.

현행 엘리먼트 X에 관련된 레벨 X의 데이타를 소개하기 위하여 다음 2동작이 실제로 필요하다 : (1) M 주레지스터(603(1) 내지 603(M))의 제1단어는 가장 약한 왜곡을 갖고 있는 M 노드 수를 3으로 나눈 나머지를 제공하는 디코딩 회로로부터 발생하는 레벨 X(현행 엘리먼트 X에 관련된 레벨)의 가지의 그룹 수에 의해 채워진다 : (2) 증배기 회로(602)에 의해 회로(40)으로부터 발생하는 변위 벡터 DEP 1, DEP 2, …DEP(M)은 대응 가지가 고정 엘리먼트의 그룹 또는 이동 엘리먼트의 그룹과 연합되면 M주레지스터(602(1) 내지 602(M))의 제1단위에 보존되며, 상기 단어는 반대의 경우(초기 설정)에 0으로 된다.

자연 결정은 대다수 결정 회로(630)에 의해 취해진다. 이러한 회로는 실제로 M 주레지스터(603(1) 내지 603(M)의 L째 단어를 검사하고, 발생 수가 가장 큰 그룹(즉,가장 빈번하게 복귀하는 그룹)을 결정한다. 예로, 레지스터(603(K)가 이러한 그룹을 기억한다면, 주레지스터(603(K) 및 602(K))의 L째 단어의 내용은 각각 그룹 G(X-L) 및 엘리먼트 X-L의 변위 벡터 D(X-L)로 간주한다. 그것은 대다수 결정 회로(630)의 출력에서 즉, 제2도에서 가리켜진 회로(50)의 출력에서 제공된 두개의 데이타이다. 화상의 엘리먼트 X-L에 대하여 이러한 그룹을 진행되지 않는 가지를 제거시키기 위하여, L째 단어의 내용이 결정된 그룹(레지스터 603(L)의 L째 단어에 그 자체가 가리켜져 있음)과 다를때, 누적된 왜곡은 무한 값또는 적어도 최대 값, 예를들어, 번호가 붙은 화상의 최대 휘도 보다 큰 값의 부가에 의한 값으로 주어진다.

삭제되는 가지에 대하여 최대 휘도와 같고 다른 가지에 대하여 0과 같은 회로(600)의 출력 신호(615(1) 내지 615(M))는 지연 회로(54(1) 내지 54(M))에 의해 연속하여 M 가산기(53(1) 내지 53(M))의 제2각 입력에 인가된다. 이들 지연 회로는 그들을 가로지르는 신호를 1샘플링 주기 만큼 지연시킨다. 지금 취해진 마지막 결정으로, 2M 주레지스터(602(1) 내지 602(M) 및 603(1))의 단어는 아래쪽으로 시프트되고, 각각의 결정은 주 및 보조 레지스터의 1유닛 만큼 시프트되어 계속된다.

Claims (4)

1. 각 엘리먼트의 휘도가 디지탈 형태료 표현되고, 이들 엘리먼트의 각각은 엘리먼트가 존재하는 화상 라인의 열과 m째 라인상의 엘리먼트의 열을 각각 가리키는 두개의 좌표(m,n)로 규정되는 연속 화상내의 움직임을 측정하는 방법에서, 기준 화상을 구성하기 위하여 현행 화상에 관한 선행 화상을 보존하는 단계, 현행 엘리먼트 X를 뒤따르는 L 에 대한 가능한 그룹 시퀀스의 주어진 수를 검사하므로써 화상의 주사에 따라 그리고 이동 엘리먼트에 대하여 다른 화상에 관한 한 화상의 엘리먼트의 변위와 노출 엘리먼트에 대하여 두개의 인접 라인 사이의 휘도 차이를 고려하여 두개의 연속 화상 사이의 휘도 차인 고정 및 이동 엘리먼트에 대해 주어진 분류 표준에 따라서 L 엘리먼트의 지연으로 분류되는 그룹 즉, 고정 엘리먼트, 이동 엘리먼트 및 노출 엘리먼트인 3그룹을 규정하는 단계, 3L 가지가 각 연속 레베에서 숫자로는 가능한 그룹의 수와 같고 그것은 첫째 레벨에서 L째 레벨까지 화상 시퀀스의 L 연속 엘리먼트에 대응하는 분류 트리를 구성하는 단계, 각 레벨의 각 가지로 다음의 두 파라미타를 연합하는 단계; (ㄱ) 화상 또는 선행 라인에 관하여 엘리먼트의 가능한 변위를 나타내는 변위 벡터로 불리며 순환 변위 측정 방법에 의해 결정되는 제1파라미타 : (ㄴ) 선행 엘리먼트의 분류 에라의 누적된 합을 나타내는 누적된 왜곡이라 불리는 제2파라미타, 이들 엘리먼트의 그룹은 현행 가지에 도착하기 위하여 횡단한 트리 가지의 그룹이며, 각 분류 에라는 L 추적 엘리먼트에 관해 측정된 변위에 대하여 엘리먼트에 대해 측정된 변위의 영향을 고려하므로써 취소가 되며, 상기 영향은 트리의 각 가능 가지 사이에서 단지 생존 가지로 언급된 가장 약한 누적된 왜곡의 M가지에 대한 검사되며, 여기서 M은 실제로 가지 3L의 최대 수보다 작게 선택된 제한된 수이며, L 엘리먼트에 관련된 이러한 절차에 따라서 효과적인 그룹에 관련되고 현행 엘리먼트에 관하여 L 엘리먼트 앞서 위치한 엘리먼트의 변위 벡터에 관련된 대다수 타입의 결정을 취하는 단계를 포함하며, 상기 결정은 생존 가지를 검사하므로써 또한 이들 생존 가지의 가장 큰 수가 대응하는 그룹에서 L 엘리먼트 앞서 배치된 각 엘리먼트를 분류하므로써 취해지고, 대응 변위 벡터는 L 엘리먼트 앞서 배치된 상기 엘리먼트의 변위로서 간주되며, 상기 결정 절차는 동일하게 반복되지만, 화상 시퀀스의 L 마지막 엘리먼트에 대하여는 상기 결정이 취해지지 않는 것을 특징으로 하는 연속 화상내의 움직임 측정 방법.
2. 제1항의 방법을 실행하기 위해 제공된 연속 화상에서의 움직임 측정 장치에서, 화상 지연 회로를 통하여 화상 메모리의 입력 연결점으로서부터 번호가 붙은 화상 시퀀스를 수신하는 화상 메모리, 번호가 붙은 화상 시퀀스를 수신하는 라인 회로, 분류 트리의 각 외연에서 트리의 노드에 관한 변위 벡터를 갱신하기 위하여 번호가 붙은 화상 시퀀스를 수신하여 그들을 지연 결정 회로에 인가시키는 순환 변위 측정기를 포함하며, 상기 벡터는 선행 화상내의 형행 엘리먼트 X의 상동 엘리먼트의 휘도를 상기 측정기 및 상기 결정 회로에 복귀하는 화상 메모리에 인가되는 것을 특징으로 하는 연속 화상내의 움직임 측정 장치.
3. 제2항에 있어서, 지연 결정 회로가 첫번째 및 M 마지막의 선행 화상의 엘리먼트와 현행 화상의 엘리먼트 사이의 휘도 차이를 측정하므로써 분류 에라를 계산하는 (M+2) 감산기 회로, 선행 라인의 엘리먼트와 현행 라인의 엘리먼트 사이의 상기 차이를 측정하므로써 상기 에라를 게산하는 제2감산기, 감산기의 출력 신호를 스퀘어하는 (M+2) 회로, 출력 신호가 분류 트리의 3M 가지의 누산된 왜곡을 나타내는 3M 가산기, 이들 3M 출력 신호를 수신하여 이들 신호 사이에 누적된 왜곡의 M 가장 약한 값을 나타내는 신호를 전달하는 분류 회로 및, 한 단부에서 상기 M 선택된 지표와 다른 단부에서 분류 트리의 L 연속 레벨에 대한 변위 벡터를 수신하여 L 엘리먼트 만큼 현행 엘리먼트 X를 앞서는 엘리먼트에 그것의 그룹 및 변위 벡터에 관한 데이타를 공급하는 분류 트리 보존 및 갱신 회로를 포함하며, 상기 M 선택된 신호는 분류 회로의 입력에서 이들 신호의 분류에 대응하는 지표에 의해 수반되는 것을 특징으로 하는 연속 화상내의 움직임 측정 장치.
4. 제3항에 있어서, 보존 및 갱신 회로가 증배기 회로에 의해 순환 변위 측정기로부터 발생하는 변위 벡터의 기억을 위해 제공되는 M 주레지스터와 재구성 전에 이들 벡터의 보존을 위해 또한 제1증배기에 의해 상기 주레지스터에 왜곡의 감소 순서로 재구성된 후 이들 벡터의 복귀를 위해 제공되는 L위치를 모두 갖고 있는 M 보조 레지스터의 제1세트, L 연속 레벨에 대하여 디코더에 의해 분류 회로로부터 발생하는 생존 가지의 그룹으로부터 데이타의 기억을 위해 제공되는 M 주레지스터와 재구성 전에 그룹의 데이타 보존을 위해 또한 제2증배기에 의해 상기 주레지스터에 왜곡의 감소 순서로 재구성된 후 이들 데이타의 복귀를 위해 제공되는 L 위치를 모두 갖고 있는 M 보조 레지스터의 제2세트 및, 레지스터의 L째 단어의 내용을 수신하여 발생 수가 가장 큰 그룹을 결정하는 대다수 결정 회로를 포함하며, 상기 그룹을 기억하는 레지스터의 내용은 L 엘리먼트 만큼 현행 엘리먼트 X를 앞서는 엘리먼트의 그룹 G(X-L)로 간주되며, 대응하는 주레지스터 내의 변위 벡터는 L 엘리먼트 만큼 현행 엘리먼트 X를 앞서는 상기 엘리먼트의 변위 벡터 D(X-L)로 간주되고, 상기 대다수 결정 회로에 의해 취해진 결정의 각각은 주 및 보조 레지스터의 1유닛 만큼의 시프트에 의해 연속되는 것을 특징으로 하는 연속 화상내의 움직임 측정 장치.

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