JPH03217185A - 動きベクトル情報の伝送方法及びその送信機並びに受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は画像信号であるディジタル信号の処理を行なう
記録、伝送、表示装置において、動き補償や動き補正処
理を行なうために必要な動きベクトル情報を伝送する方
法及びこれに用いる送信機並びに受信機に関する。

［従来の技術］ 動画像の高能率符号化などにおいて，画像の動きに合わ
せて前フレームをシフ１・シてフレーム間予測を行なう
動き補償予測が知られている３この動き補償予測を行う
ためにはフレーム間での動きのベクトルを求め、その情
報を受信側に送る必要がある．動きベクトル検出として
は８　・て８画素ないしＩＧｘ　ＩＧ画素のブロック単
位でマッチングをとるのが一般的である８検出した動き
ベクトルの伝送は大きな動きの発生頻度が低いことを利
用して、可変長符号ｆヒして行っている，［発明が解決
しようとする課１ｇ］ 従来例で，動きベクトル検出のブロックは小さいほど複
雑な動きにも対応できるが、動きベクトルの情報はブロ
ック毎なので、１ロックが小さいと伝送する情報量が多
くなる．例えばブロックの大きさを垂直水平とも半分に
すると、単純な符号化では情報量は４倍になってしまう
。

従って本発明は小さいブロックにて検出した動きベクト
ルを伝送する際に情報量が多くならない動きベクトルの
伝送方法及びこれに用いる動きベクトル送信機並びに動
きベクトル受信機を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、動きベクトルは比
較的小さなブロック単位で求め，すべてのブロックの動
きベクトル情報を伝送するのではなく，間引いて伝送し
伝送されないプロ・Ｉクは周りから補間するようにして
いる。補間の方法としては隣接する複数のブロックの動
ベクトルが近ければ平均値で補関し、大きく異なる場合
にはどちらかのベクトルにすることが好ましい。どちら
のブロックのベクトルに近いかは送信１ｔ！ｌで判定し
，その情報を受信側に１云送する。

なおフレーム間予測符号化では，間引かれて補間された
動きベクトルで動き補償予測する、すなわち，本発明に
よれば送信側にてプロ・ンク毎に検出された画像の動き
ベクトル情報を受信側に伝送する際に、前記検出された
動きベクトル情報を所定間隔のブロックで間引いて伝送
し、動きベクトル情報の伝送されないブロックについて
は，受信側で動きベク１−ル情報の伝送された周辺ブロ
ックの動きベクトルを用いて、その動きベクトルを補間
すべく、これを作る動きベクトル情報の伝送方法が提供
される。又本発明｛，二よれば、上記方法に用いる送信
機及び受信機が提供される。

［作用］ 上記楕成の動きベクトル情報の伝送方法によれば、まず
送信側における間引きにより、動きベクトルが少なくな
るので，伝送する情報量が大幅に少なくなる。更に、動
きベクトルの変化がブロック間で小さな場合は、間引か
れたベクトルは受信側にて周りからの平均補間を行うこ
とにより清らかに変化するベクトルが得られる， 背景の前を人物が動いている笠、動きが領域で大きく異
なる場合に、領域の境界では補間はどちらかで行なわれ
、ブロックは領域に対して適切に分割される． ［実施例］ 以下図面と共に本発明の実施例について説明する。第１
図は本発明の動きベクトル悄輻の伝送方法を実現する動
きベクトル情報送信機と１云送系と動きベクトル情報受
信機を示すブロック図である、図中ＴＸは送信機を示し
、ＲＸは受信機を示す。

送信機ＴＸと受信機ＲＸの中間には伝送系ＴＳが設けら
れている．まず送信機ＴＸにおいては、画像入力端子１
０から入力されたデジタル画係信号はブロック動きベク
トル検出器１２にて、８〉で８画素のブロックでまず従
来の装置と同様に動きベクトル（　Ｍ　Ｖ　）を検出す
る。検出された動きベクトルは動きベクトル水平間へ引
き回路１４で水平方向に１ブロックおきに間引かれる。

その出力はさらに動水平垂直に１ブロックおきとなった
ので，＋１３＞ＩＧ画素に１つの動きベクトルが伝送さ
れることになり、画像が３５２　ｘ　２４０画素なら１
フレームあたり４４ｘ　３０＝　１３２０あったベクト
ルが２２Ｘ　１５−３３０になり５数が１／４となる。

受信機ＲＸでは動きベクトル情報の伝送されなかったブ
ロックについては、上下または左右のブロックから補間
される。補間の処理は水平と垂直が送信機ＴＸと逆順に
なり，先に動きベクトル垂直補間回路１８で垂直方向の
補間をしてから、動きベクトル水平補間回路２０で水平
方向の補間をする。

水平と垂直の補間の順序は送信機ＴＸと受信機ＲＸで入
れ替えてもよいが，垂直処理で必要となるベクトル情報
のラインブロックメモリーの容量の観点からは図の方法
が有利である． 各ブロックの処理を第４図に示す。水平方向が後から補
間されるので、伝送ブロックの斜めにあるブロックは、
垂直方向にすでに補間されたブロックの情報を用いて水
平方向に補間される。

次に上記間引きと補間の具体的手法について第２図に基
づいて説明する．第２図は第１図の動き７ ベクトル垂直間引き回路１６と動きベクトル垂直補間回
路１８の具体的構成を示すブロック図であるやこの第２
図は垂直方向の間引きと補間の手法を示したものだが、
水平の場合はラインブロック遅延器３２、３８が１ブロ
ック遅延器に代わり、後述する判定の代用が行なわれる
以外は垂直方向のものと違いはない。

入力される動きベクトルはスイッチ３０で１ブロック毎
に間引かれ，伝送ブロックのものは１ブロックライン遅
延器３２とベクトル減算器３４、４４に入力される。ス
イッチ３０は１／２分周器２８の出力信号にて駆動され
るものであるが，このｌ／７２分周器２８は入力信号か
ら動きベクトルのレー１・に同期した同期信号を抽出す
る同期検出回路２Ｇの出力同期信号を１／２分周するこ
とにより，スイッチ３０は１ブロック毎に接点が切り換
わることとなる。

非伝送ブロックの動きベク１−ルは減算器４４、４Ｇに
入力される．１ラインブロック遅延器３２は動きベクト
ルのデータを、間引かれた状態で水平方向のブロック数
だけ遅延させるものである．ただし動８ きベクトルのデータは水平動き量と垂直動き量の２値で
表現されるので，２値のメモリーとなる。

１ブロック遅延器３２の出力は動きベクトル情報として
、従来の装置と同様に伝送される。

ベクトル減算器３４では伝送ブロック間で水平と垂直の
差がとられ、差ベクトルが求められる６差ベクトルは距
離計算器（ＲＭＳ）３Ｇで水平と垂直の二乗和の平方根
が求められる，これは２つのベクトルのユーグリット距
離に相当し、これが所定値ＴＨ（例えば３画素》より大
きい場合には比較器３７が゜゜Ｈ゜゛レベルの信号を送
出して後述するスイッチ５３を制御して補間モード情報
を伝送する。

ただし、水平間引きでは、後の垂直間引きで削除される
ブロックは受信機ＲＸで正しい距離検出ができないので
、この判定を行なわず上ラインの判定で代用する。

非伝送ブロックのベクトルは，ベクトル減算器４４と距
離計算器４８で得た後の伝送ブロックのベクトルと、ベ
クトル滅算器４Ｇと距離計算器５０で得た前の伝送ブロ
ックのベクトルとの距離が計算される。すなわち、減算
器４４と４６の出力信号中どちらが小さい値か、すなわ
ちどちらが近いかの判定が行われる。

この例では減算器４４の出力信号が減算器４Ｇの出力信
号より小さい場合に比較器５２が１′′を出力し，逆の
とき　゜゛０゜“を出力する。この信号はスイッチ５３
を介して伝送されるブロックの距離が大きな場合に、補
間モード情輻として受信機ＲＸへ伝送される。

次に受信＠ＲＸにおける補間について説明する。

まず伝送された動きベク１−ルがラインブロック遅延器
３８、減算器４０およびベクトル加算器６０に入力され
る．Ｍ算器４０と距離計算器（ＲＭＳ）４２で伝送ベク
トルの距離が間引きの場合と同様に求められ、補間モー
ド情報が伝送されたかどうかが判断される。その結果ス
イ・ンチ５６が制御され次の２種類の補間方法が切り換
えられる６ 伝送ブロックの動きの差が大きいときは、比較器３１の
出力信号にてスイッチ５３がオンとなり補同モード情報
が受信機ＲＸへ伝送されるのでこの情報でスイッチ５４
が制御され，Ｆカ接する２つのうち該当する片方の動き
ベク１−ルが選択されて補間ベクトルとなり、スイッチ
５６、４３を介して出力される．一方，伝送ブロックの
動きの差が小さいときは、スイッチ５３はオフとなって
おり、補間モード情報は伝送されず、上下または左右の
平均で補間が行われる。この平均補間の例を第３図に示
す。

上に４画素、右に２画素の動き（ＭＶＩ＋のブロックと
上に２画素、右に４画素の動きｌＭＶ３１のブロックの
間のブロックは上に３画素、右に３画素の動き（ＭＶ２
１とする。この演算はベクトル加算器６０で行なわれ，
スイッチ５６、４３を介して演算結果が出力される。受
信１ｆｉ　Ｒ　Ｘにおける比較器６２は送信機ＴＸの比
較器３７と同様の構成であり，同機に動作する．又，同
期検出回路６４は送信機ＴＸの同期検出回路２６と同様
であるが，その出力信号は分周器を介することなく直接
スイッチ５８の制御信号として用いられており、補間動
作が行われる． 以上のような処理により異なった動きの頗域の境界でも
適切な補間が可能になる。その例を第５図に示す。図で
斜線部とそれ以外では動きが大きく異なるものとする。

ａ，ｂ．ｃ．ｄは伝送ブロックで、動きベクトルはその
ままである，非伝送ブロックで２と４は垂直方向で補間
される．ａとｃ，ｂとｄとも同じ動領域なので動きベク
トルの差は少なく、平均値補間される。

１、３、５は水平方向からの補間であるがａとｂ，ｃと
ｄは異なった動領域となっており，動きベクトルは大き
く異なっている。そこで補間モード情報は１、２、３す
べてについて伝送され，ブロック内の動領域の面積から
１はａ、３は４，５はｄとなる。したがってａ、１，２
、Ｃとｂ、３，４，５、ｄで動領域は分割され，適切な
補間処理が行なわれる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したところから明らかなように本発明の
動きベクトル伝送方法によると、送信＋１１１１でブロ
ックを間引いて動きベクトルを伝送し，間引いて伝送し
伝送されないブロックは受ｔｚ　ｍ＋＋にて周りから適
応的に補間することにより、伝送すべき動きベクトルの
量が少なくなるので、伝送する情報量が大幅に少なくな
る．又、動きベクトルの変化がブロック間で小さな場合
は、間引かれたベクトルは周りからの平均補間で滑らか
に変化するベクトルが得られ、１ロック歪はすべての動
きベクトルを伝送するよりむしろ少なくなる。又、背景
の前を人物が動いている等，動きが領域で大きく異なる
場合に、領域の境界では補間はどちらかで行なわれ、ブ
ロックは領域に対して適切に分割される．結果として動
き補償符号化などで、データ量をより少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動きベクトル情報の伝送方法を実現す
る系の構成を示すブロック図、第２図は第１図の垂直間
引き回路および垂直補間回路の構成を示すブロック図、
第３図は平均値補間ベクトルの形成例を示す図，第４図
は本発明でのブロックの様子を示す図，第５図は異なっ
た動領域での補間の例を示す図である６ 】２

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側にてブロック時に検出された画像の動きベ
   クトル情報を受信側に伝送する際に、前記検出された動
   きベクトル情報を所定間隔のブロックで間引いて伝送し
   、動きベクトル情報の伝送されないブロックについては
   、受信側で動きベクトル情報の伝送された周辺ブロック
   の動きベクトルを用いて、その動きベクトルを補間すべ
   く、これを作る動きベクトル情報の伝送方法。
2. （２）請求項１記載の動きベクトル情報の伝送方法に用
   いる送信機であって、前記検出された動きベクトル情報
   を前記所定間隔で間引く手段と、前記所定間隔で間引い
   たことにより動きベクトル情報を送信しないブロックに
   ついて、その隣接するブロックの動きベクトル情報のい
   ずれに近いかの情報を検出して送出する手段を更に有す
   る請求項１記載の動きベクトル情報送信機。
3. （３）前記所定間隔で間引かれた後の伝送すべき動きベ
   クトル情報のブロック間距離が所定値以上か否かを検出
   する手段と、前記距離が前記所定値以上のときのみ前記
   隣接するブロックの動きベクトル情報のいずれに近いか
   の情報を送出する手段を更に有する請求項２記載の動き
   ベクトル情報送信機。
4. （４）請求項１記載の動きベクトル情報の伝送方法に用
   いる受信機であつて、前記伝送された動きベクトル情報
   を所定間隔で補間する手段と、送信側より伝送される情
   報であつて前記所定間隔で間引いたことにより動きベク
   トル情報を送信しないブロックについて、その隣接する
   ブロックの動きベクトル情報のいずれに近いかの情報に
   応答し補間すべき動きベクトルとして前記近い方の隣接
   ブロックの動きベクトルを選択する手段を有する動きベ
   クトル情報受信機。