JPH07177501A - 動きベクトルを補正する方法および装置 - Google Patents
動きベクトルを補正する方法および装置Info
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- JPH07177501A JPH07177501A JP6245479A JP24547994A JPH07177501A JP H07177501 A JPH07177501 A JP H07177501A JP 6245479 A JP6245479 A JP 6245479A JP 24547994 A JP24547994 A JP 24547994A JP H07177501 A JPH07177501 A JP H07177501A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像の周期的構成を検出したとき、動きベク
トルを補正する方法および装置を提供すること。 【構成】 マッチングの最小誤差と、選択画素を含む行
内の別の最小誤差または同行内の最大誤差との差を、所
定のしきい値と比較した結果から周期的構成を検出し、
判定に従って、現在の動きベクトルを付近の動きベクト
ルと置換する構成である。
トルを補正する方法および装置を提供すること。 【構成】 マッチングの最小誤差と、選択画素を含む行
内の別の最小誤差または同行内の最大誤差との差を、所
定のしきい値と比較した結果から周期的構成を検出し、
判定に従って、現在の動きベクトルを付近の動きベクト
ルと置換する構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動きベクトルを補正す
る方法および装置に関する。
る方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブロックマッチングは、テレビ画像のた
めの動き予測の外乱に強く（ロバスト、頑強制御）非常
に簡単な方法として公知である。各ブロックに広いまた
は変化する細密部がある場合その方法は有効であるが、
ブロック情報が周期的構成から成ると、レーリングまた
はベネシャンブラインド等の不正確な結果を与えること
がある。その問題は、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの典型的
なテレビのフィールドレートにおいて、時間周波数に対
する不十分なサンプリングレート（厳しい時間方向のア
ンダーサンプリング）は、エイリアシングを惹起し、元
の動画の連続性において、何が存在するのかを正確に決
定でき難くするという事実に基づくものである。動き予
測の目標が、たとえば符号化に適用するために予測を提
供するものであるとすると、’誤った’動きベクトルを
用いても良好な予測を得ることができるので、通常周期
的構成の問題は重要でない。しかし、その適用が、時間
的な内挿、たとえば５０Ｈｚから１００Ｈｚへのアップ
コンバートであると、周期的構成の誤ったベクトルが内
挿される画像に与える影響は厳しいものになることがあ
り、内挿されるフィールドに、情報の完全な位相反転を
しばしば引き起こす。
めの動き予測の外乱に強く（ロバスト、頑強制御）非常
に簡単な方法として公知である。各ブロックに広いまた
は変化する細密部がある場合その方法は有効であるが、
ブロック情報が周期的構成から成ると、レーリングまた
はベネシャンブラインド等の不正確な結果を与えること
がある。その問題は、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの典型的
なテレビのフィールドレートにおいて、時間周波数に対
する不十分なサンプリングレート（厳しい時間方向のア
ンダーサンプリング）は、エイリアシングを惹起し、元
の動画の連続性において、何が存在するのかを正確に決
定でき難くするという事実に基づくものである。動き予
測の目標が、たとえば符号化に適用するために予測を提
供するものであるとすると、’誤った’動きベクトルを
用いても良好な予測を得ることができるので、通常周期
的構成の問題は重要でない。しかし、その適用が、時間
的な内挿、たとえば５０Ｈｚから１００Ｈｚへのアップ
コンバートであると、周期的構成の誤ったベクトルが内
挿される画像に与える影響は厳しいものになることがあ
り、内挿されるフィールドに、情報の完全な位相反転を
しばしば引き起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの課題
は、画像の周期的構成の場合、動きベクトルを補正する
方法を提案することである。
は、画像の周期的構成の場合、動きベクトルを補正する
方法を提案することである。
【０００４】本発明の別の課題は、本発明の方法を用い
る装置を提供することである。
る装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの課題は、
前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブロックの
マッチングに関する誤差を評価するステップと、基本最
小誤差のほかに、直近の画素の位置を除く付近の画素の
位置に属する別の最小誤差を、前記基本最小誤差の画素
の位置を含む行または列に沿って探索するステップと、
前記別の最小誤差と基本最小誤差との差を所定のしきい
値と比較し、そのような差が前記しきい値より小さい場
合、周期的構成の判定とするステップと、画面の中に周
期的構成を検出した場合、前記基本最小誤差に対応する
現在の動きベクトルを、付近の画素ブロックで置換し、
たとえば左側のブロックまたは上側のブロックのうち
の、現在のブロックにおいてより小さい誤差を生じてい
る方の付近の画素ブロックの動きベクトルで置換し、ま
たはこれら両方のベクトルの平均をとるステップとを有
する方法により達成される。
前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブロックの
マッチングに関する誤差を評価するステップと、基本最
小誤差のほかに、直近の画素の位置を除く付近の画素の
位置に属する別の最小誤差を、前記基本最小誤差の画素
の位置を含む行または列に沿って探索するステップと、
前記別の最小誤差と基本最小誤差との差を所定のしきい
値と比較し、そのような差が前記しきい値より小さい場
合、周期的構成の判定とするステップと、画面の中に周
期的構成を検出した場合、前記基本最小誤差に対応する
現在の動きベクトルを、付近の画素ブロックで置換し、
たとえば左側のブロックまたは上側のブロックのうち
の、現在のブロックにおいてより小さい誤差を生じてい
る方の付近の画素ブロックの動きベクトルで置換し、ま
たはこれら両方のベクトルの平均をとるステップとを有
する方法により達成される。
【０００６】本発明の別の課題は、前記ビデオ信号の異
なる画像の間の前記画素ブロックのマッチングに関する
誤差値の評価手段と、前記誤差値から、現在の動きベク
トルに関する基本最小誤差を計算する第１最小値手段
と、直近の画素の位置を除く付近の画素の位置に属する
別の最小誤差を、前記基本最小誤差の画素の位置を含む
行または列に沿って計算する第２最小値手段と、前記最
大誤差を、前記誤差値から前記基本最小誤差の計算に使
用する誤差を用いて計算する第１最大値手段とを有し、
前記最大誤差から２つのしきい値が導出され、前記最大
誤差値はたとえば現在のブロックまたは現在の最小誤差
の位置に応じて移動されるブロックに属するものであ
り、さらに前記誤差値から、前記基本最小誤差の画素の
位置を含む行または列の最大誤差を計算する第２最大値
手段と、前記第２最小値手段の出力と前記第１最小値手
段の出力との差を、第１の前記しきい値と比較し、前記
最小誤差値との差、ないし前記別の最小誤差値が前記し
きい値より小さい場合、周期的構成の第１判定を得る第
１比較手段と、前記第２最大値手段の出力と前記第１最
小値手段の出力との差を、第２の前記しきい値と比較
し、前記最小誤差値との差、ないし前記別の最小誤差値
が前記しきい値以上の場合、周期的構成の第２判定を得
る第２比較手段と、周期的構成の前記第１判定および前
記第２判定から、周期的構成の最終判定を形成する結合
手段と、周期的構成の前記最終判定が、画面に周期的構
成を検出したことを示す場合、前記基本最小誤差に対応
する現在の動きベクトルを、たとえば左側または上側の
付近の画素ブロックの動きベクトル、またはその両方の
平均のベクトルで置換するベクトル置換手段とを有して
いる装置により達成される。
なる画像の間の前記画素ブロックのマッチングに関する
誤差値の評価手段と、前記誤差値から、現在の動きベク
トルに関する基本最小誤差を計算する第１最小値手段
と、直近の画素の位置を除く付近の画素の位置に属する
別の最小誤差を、前記基本最小誤差の画素の位置を含む
行または列に沿って計算する第２最小値手段と、前記最
大誤差を、前記誤差値から前記基本最小誤差の計算に使
用する誤差を用いて計算する第１最大値手段とを有し、
前記最大誤差から２つのしきい値が導出され、前記最大
誤差値はたとえば現在のブロックまたは現在の最小誤差
の位置に応じて移動されるブロックに属するものであ
り、さらに前記誤差値から、前記基本最小誤差の画素の
位置を含む行または列の最大誤差を計算する第２最大値
手段と、前記第２最小値手段の出力と前記第１最小値手
段の出力との差を、第１の前記しきい値と比較し、前記
最小誤差値との差、ないし前記別の最小誤差値が前記し
きい値より小さい場合、周期的構成の第１判定を得る第
１比較手段と、前記第２最大値手段の出力と前記第１最
小値手段の出力との差を、第２の前記しきい値と比較
し、前記最小誤差値との差、ないし前記別の最小誤差値
が前記しきい値以上の場合、周期的構成の第２判定を得
る第２比較手段と、周期的構成の前記第１判定および前
記第２判定から、周期的構成の最終判定を形成する結合
手段と、周期的構成の前記最終判定が、画面に周期的構
成を検出したことを示す場合、前記基本最小誤差に対応
する現在の動きベクトルを、たとえば左側または上側の
付近の画素ブロックの動きベクトル、またはその両方の
平均のベクトルで置換するベクトル置換手段とを有して
いる装置により達成される。
【０００７】本発明によると、ブロックマッチングから
得られる動きベクトルは、周期的構成を有する移動対象
のエッジから、より信頼できるベクトルを得ることによ
り周期的構成に対して補正される。本発明は、ブロック
マッチング自体の後の付加処理をほとんど必要としな
い。本発明は２つのパート、すなわち周期的構成の検
出、および周期的構成が検出された場合の動きベクトル
の補正から成る。
得られる動きベクトルは、周期的構成を有する移動対象
のエッジから、より信頼できるベクトルを得ることによ
り周期的構成に対して補正される。本発明は、ブロック
マッチング自体の後の付加処理をほとんど必要としな
い。本発明は２つのパート、すなわち周期的構成の検
出、および周期的構成が検出された場合の動きベクトル
の補正から成る。
【０００８】周期的構成の検出 通常ブロックマッチングは、候補となる各動きベクトル
に対して平均自乗誤差値または平均絶対誤差値を計算
し、最小誤差を生じた動きベクトルを選択することによ
り実施される。ブロックマッチングは、従来技術、また
は出願人のヨーロッパ特許第９３４０２１８７号明細書
に記載の’ツーサイド法’にすることができる。複雑な
ハードウェアを簡単にするため、本発明は、既にブロッ
クマッチング処理で計算された誤差値を利用している。
に対して平均自乗誤差値または平均絶対誤差値を計算
し、最小誤差を生じた動きベクトルを選択することによ
り実施される。ブロックマッチングは、従来技術、また
は出願人のヨーロッパ特許第９３４０２１８７号明細書
に記載の’ツーサイド法’にすることができる。複雑な
ハードウェアを簡単にするため、本発明は、既にブロッ
クマッチング処理で計算された誤差値を利用している。
【０００９】周期的構成の検出は、ブロックが周期的構
成から成る場合、最小値に非常に近い他の誤差値があ
り、他の動きベクトルに対応しているという事実を利用
している。しかし、ブロックが周期的構成であることを
確認するために、最小値に近い別の誤差値を検出するこ
とは全く簡単でない。第１に、細密部においてブロック
は、単純に（誤差の）小さなものとなり、または、真の
動きベクトルが付近の２つの候補値の中間にあるので、
選択される基本動きベクトルに非常に近い動きベクトル
に対する誤差を無視することになる。第２に、１つの方
向だけに細密部を有する非周期性のブロック（エッジ
等）は、その鉛直方向にベクトル（line ofminima）を
生じるが、そのベクトルを周期性を示すものとして受け
取ることができないということを認識すべきである。
成から成る場合、最小値に非常に近い他の誤差値があ
り、他の動きベクトルに対応しているという事実を利用
している。しかし、ブロックが周期的構成であることを
確認するために、最小値に近い別の誤差値を検出するこ
とは全く簡単でない。第１に、細密部においてブロック
は、単純に（誤差の）小さなものとなり、または、真の
動きベクトルが付近の２つの候補値の中間にあるので、
選択される基本動きベクトルに非常に近い動きベクトル
に対する誤差を無視することになる。第２に、１つの方
向だけに細密部を有する非周期性のブロック（エッジ
等）は、その鉛直方向にベクトル（line ofminima）を
生じるが、そのベクトルを周期性を示すものとして受け
取ることができないということを認識すべきである。
【００１０】図２に示すように、一般に、このベクトル
（line of minima）ＬＯＭは、１つの点ＰＯＩだけで、
誤差の所定の水平方向の行ＨＯＲ（または垂直方向の
列）に交差する。このことに対する１つの例外、すなわ
ちベクトル（line of minima）自体が水平方向（または
垂直方向）である場合は、従来技術を使用する。他の全
ての場合において、最小値に近い誤差に対する探索は、
１つの水平方向の行（または列）、たとえば最小値を有
する行（または列）に限定することができる。一般に、
周期的構成は、いくつかの場所で水平方向の行（または
垂直方向の列）に交差する１組の並行のベクトル（line
of minima）を惹起させ、そのことは周期的構成の検出
を可能にする。（しかし、画像の統計およびハードウェ
アの要件により、行に沿う探索が望ましい。）したがっ
て、探索は最小値を有する誤差の行に限定され、最小値
に近い誤差の行は無視される。このアプローチは、水平
方向のベクトル（row of minima ）を生じる、垂直方向
にだけ細密部を有するブロックの場合を除いて、周期的
構成の誤検出の問題を解決する。行内の最大誤差を考察
することによってもこの周期的構成を検出することがで
き、所定の値を超える条件で、ブロックが周期的である
と考えることができる。考察は、通常動きベクトルの範
囲が垂直方向より水平方向に大きく広がっているので、
動きベクトルを有する行で行われる。
（line of minima）ＬＯＭは、１つの点ＰＯＩだけで、
誤差の所定の水平方向の行ＨＯＲ（または垂直方向の
列）に交差する。このことに対する１つの例外、すなわ
ちベクトル（line of minima）自体が水平方向（または
垂直方向）である場合は、従来技術を使用する。他の全
ての場合において、最小値に近い誤差に対する探索は、
１つの水平方向の行（または列）、たとえば最小値を有
する行（または列）に限定することができる。一般に、
周期的構成は、いくつかの場所で水平方向の行（または
垂直方向の列）に交差する１組の並行のベクトル（line
of minima）を惹起させ、そのことは周期的構成の検出
を可能にする。（しかし、画像の統計およびハードウェ
アの要件により、行に沿う探索が望ましい。）したがっ
て、探索は最小値を有する誤差の行に限定され、最小値
に近い誤差の行は無視される。このアプローチは、水平
方向のベクトル（row of minima ）を生じる、垂直方向
にだけ細密部を有するブロックの場合を除いて、周期的
構成の誤検出の問題を解決する。行内の最大誤差を考察
することによってもこの周期的構成を検出することがで
き、所定の値を超える条件で、ブロックが周期的である
と考えることができる。考察は、通常動きベクトルの範
囲が垂直方向より水平方向に大きく広がっているので、
動きベクトルを有する行で行われる。
【００１１】別の要件は、周期的構成の検出が、ブロッ
クの全てのダイナミックレンジから多少なりとも独立で
あることである。比較に用いるしきい値を、このダイナ
ミックレンジの所定の大きさで決定すべきである。ブロ
ックおよびその周囲の領域、または現在の最小誤差の位
置により移動されるブロックにおけるダイナミックレン
ジの概算の大きさは、ブロックマッチング処理から得ら
れる最大誤差である。
クの全てのダイナミックレンジから多少なりとも独立で
あることである。比較に用いるしきい値を、このダイナ
ミックレンジの所定の大きさで決定すべきである。ブロ
ックおよびその周囲の領域、または現在の最小誤差の位
置により移動されるブロックにおけるダイナミックレン
ジの概算の大きさは、ブロックマッチング処理から得ら
れる最大誤差である。
【００１２】周期的なブロックにおける動きベクトルの
補正 ブロックが周期的な場合、現在の動きベクトルはより信
頼できるベクトルに置換される。第１のアプローチは、
ブロックが周期的構成のアルゴリズムにより補正された
動きベクトルを既に有している可能性のあることに注意
して、動きベクトルを直ぐ左側のブロックに対して計算
されたベクトルで置換することである。このアプローチ
は、正確な動きを考察中のブロックの左側から見つける
ことができるということを前提にしている。望ましいア
プローチは、左側のブロックまたは直上のブロックか
ら、現在のブロックにおいてより小さい誤差を生じてい
る方の動きベクトルを選択するか、またはその組合せ、
たとえば両方のベクトルの平均をとることである。原理
的に、下側と右側の動きベクトルを合わせて考察する
（たとえば、周囲の動きベクトルの全ての平均値）こと
は可能であるが、ほとんどのハードウェアの構成におい
て、非常に複雑なものとなる。実施可能な対策は、現在
のブロックの最小誤差と付近のブロックの最小誤差との
差が所定のしきい値を下回るとき、置換ベクトルだけを
用いることである。
補正 ブロックが周期的な場合、現在の動きベクトルはより信
頼できるベクトルに置換される。第１のアプローチは、
ブロックが周期的構成のアルゴリズムにより補正された
動きベクトルを既に有している可能性のあることに注意
して、動きベクトルを直ぐ左側のブロックに対して計算
されたベクトルで置換することである。このアプローチ
は、正確な動きを考察中のブロックの左側から見つける
ことができるということを前提にしている。望ましいア
プローチは、左側のブロックまたは直上のブロックか
ら、現在のブロックにおいてより小さい誤差を生じてい
る方の動きベクトルを選択するか、またはその組合せ、
たとえば両方のベクトルの平均をとることである。原理
的に、下側と右側の動きベクトルを合わせて考察する
（たとえば、周囲の動きベクトルの全ての平均値）こと
は可能であるが、ほとんどのハードウェアの構成におい
て、非常に複雑なものとなる。実施可能な対策は、現在
のブロックの最小誤差と付近のブロックの最小誤差との
差が所定のしきい値を下回るとき、置換ベクトルだけを
用いることである。
【００１３】原理的に本発明の方法は、ビデオ信号の画
像を分割した画素ブロックに関する動きベクトルの補正
に適し、前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブ
ロックのマッチングに関する誤差値を評価するステップ
と、基本最小誤差のほかに、直近の画素の位置を除く付
近の画素の位置に属する別の最小誤差を、前記基本最小
誤差の画素の位置を含む行または列に沿って探索するス
テップと、前記別の最小誤差と基本最小誤差との差を所
定のしきい値と比較し、そのような差が前記しきい値よ
り小さい場合、周期的構成の判定とするステップと、画
面の中に周期的構成を検出した場合、前記基本最小誤差
に対応する現在の動きベクトルを、付近の画素ブロッ
ク、たとえば左側のブロックまたは上側のブロックか
ら、現在のブロックにおいてより小さい誤差を生じてい
る方の付近の画素ブロックの動きベクトル、またはこれ
ら両方のベクトルの平均のベクトルで置換するステップ
とを有している。
像を分割した画素ブロックに関する動きベクトルの補正
に適し、前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブ
ロックのマッチングに関する誤差値を評価するステップ
と、基本最小誤差のほかに、直近の画素の位置を除く付
近の画素の位置に属する別の最小誤差を、前記基本最小
誤差の画素の位置を含む行または列に沿って探索するス
テップと、前記別の最小誤差と基本最小誤差との差を所
定のしきい値と比較し、そのような差が前記しきい値よ
り小さい場合、周期的構成の判定とするステップと、画
面の中に周期的構成を検出した場合、前記基本最小誤差
に対応する現在の動きベクトルを、付近の画素ブロッ
ク、たとえば左側のブロックまたは上側のブロックか
ら、現在のブロックにおいてより小さい誤差を生じてい
る方の付近の画素ブロックの動きベクトル、またはこれ
ら両方のベクトルの平均のベクトルで置換するステップ
とを有している。
【００１４】本発明の方法の他の実施例は、各実施態様
から明らかである。
から明らかである。
【００１５】原理的にビデオ信号の画像を分割した画素
ブロックに関する動きベクトルを補正する本発明の装置
は、前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブロッ
クのマッチングに関する誤差値の評価手段と、前記誤差
値から、現在の動きベクトルに関する基本最小誤差を計
算する第１最小値手段と、直近の画素の位置を除く付近
の画素の位置に属する別の最小誤差を、前記基本最小誤
差の画素の位置を含む行または列に沿って計算する第２
最小値手段と、前記最大誤差を、前記誤差値から前記基
本最小誤差の計算に使用する誤差を用いて計算する第１
最大値手段とを有し、前記最大誤差から２つのしきい値
が導出され、前記最大誤差値はたとえば現在のブロック
または現在の最小誤差の位置に応じて移動されるブロッ
クに属するものであり、さらに前記誤差値から、前記基
本最小誤差の画素の位置を含む行または列の最大誤差を
計算する第２最大値手段と、前記第２最小値手段の出力
と前記第１最小値手段の出力との差を、第１の前記しき
い値と比較し、前記最小誤差値との差、ないし前記別の
最小誤差値が前記しきい値より小さい場合、周期的構成
の第１判定を得る第１比較手段と、前記第２最大値手段
の出力と前記第１最小値手段の出力との差を、第２の前
記しきい値と比較し、前記最小誤差値との差、ないし前
記別の最小誤差値が前記しきい値以上の場合、周期的構
成の第２判定を得る第２比較手段と、周期的構成の前記
第１判定および前記第２判定から、周期的構成の最終判
定を形成する結合手段と、周期的構成の前記最終判定
が、画面に周期的構成を検出したことを示す場合、前記
基本最小誤差に対応する現在の動きベクトルを、たとえ
ば左側または上側の付近の画素ブロックの動きベクト
ル、またはその両方の平均のベクトルで置換するベクト
ル置換手段とを有している。
ブロックに関する動きベクトルを補正する本発明の装置
は、前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブロッ
クのマッチングに関する誤差値の評価手段と、前記誤差
値から、現在の動きベクトルに関する基本最小誤差を計
算する第１最小値手段と、直近の画素の位置を除く付近
の画素の位置に属する別の最小誤差を、前記基本最小誤
差の画素の位置を含む行または列に沿って計算する第２
最小値手段と、前記最大誤差を、前記誤差値から前記基
本最小誤差の計算に使用する誤差を用いて計算する第１
最大値手段とを有し、前記最大誤差から２つのしきい値
が導出され、前記最大誤差値はたとえば現在のブロック
または現在の最小誤差の位置に応じて移動されるブロッ
クに属するものであり、さらに前記誤差値から、前記基
本最小誤差の画素の位置を含む行または列の最大誤差を
計算する第２最大値手段と、前記第２最小値手段の出力
と前記第１最小値手段の出力との差を、第１の前記しき
い値と比較し、前記最小誤差値との差、ないし前記別の
最小誤差値が前記しきい値より小さい場合、周期的構成
の第１判定を得る第１比較手段と、前記第２最大値手段
の出力と前記第１最小値手段の出力との差を、第２の前
記しきい値と比較し、前記最小誤差値との差、ないし前
記別の最小誤差値が前記しきい値以上の場合、周期的構
成の第２判定を得る第２比較手段と、周期的構成の前記
第１判定および前記第２判定から、周期的構成の最終判
定を形成する結合手段と、周期的構成の前記最終判定
が、画面に周期的構成を検出したことを示す場合、前記
基本最小誤差に対応する現在の動きベクトルを、たとえ
ば左側または上側の付近の画素ブロックの動きベクト
ル、またはその両方の平均のベクトルで置換するベクト
ル置換手段とを有している。
【００１６】本発明の他の実施例は、各実施態様から明
らかである。
らかである。
【００１７】
【実施例】本発明の方法を添付図面を参照して説明す
る。
る。
【００１８】以下は、本発明の周期的構成を検出するパ
ートの実施例である。（Ｘ，Ｙ）に等しい選択された動
きベクトルに対して、動きベクトルの範囲は、水平方向
に〔−Ｍ，＋Ｍ〕であり、垂直方向に〔−Ｎ，＋Ｎ〕で
あると仮定する。ブロックマッチング処理から生じる各
動きベクトルに対する誤差をＥ（ｘ，ｙ）、ｘ＝−
Ｍ，．．．，＋Ｍ、ｙ＝−Ｎ，．．．，＋Ｎとする。
ートの実施例である。（Ｘ，Ｙ）に等しい選択された動
きベクトルに対して、動きベクトルの範囲は、水平方向
に〔−Ｍ，＋Ｍ〕であり、垂直方向に〔−Ｎ，＋Ｎ〕で
あると仮定する。ブロックマッチング処理から生じる各
動きベクトルに対する誤差をＥ（ｘ，ｙ）、ｘ＝−
Ｍ，．．．，＋Ｍ、ｙ＝−Ｎ，．．．，＋Ｎとする。
【００１９】４つの量を計算する。
【００２０】 Ｅ1 ＝Ｅ（Ｘ，Ｙ）、最小誤差 Ｅ2 ＝ｍａｘx,y〔Ｅ（ｘ，ｙ）〕、最大誤差 Ｅ3 ＝ｍｉｎx(x≠X-1,X,X+1)〔Ｅ（ｘ，Ｙ）〕、行内
の最小誤差 Ｅ4 ＝ｍａｘx〔Ｅ（ｘ，Ｙ）〕、行内の最大誤差 次の場合ブロックは周期的である。
の最小誤差 Ｅ4 ＝ｍａｘx〔Ｅ（ｘ，Ｙ）〕、行内の最大誤差 次の場合ブロックは周期的である。
【００２１】Ｅ3−Ｅ1＜Ｅ2／４、かつ／またはＥ4−Ｅ
1≧Ｅ2／２ 図１は、本発明による周期的構成の検出および補正のた
めの実行可能なハードウェア構成のブロック図である。
ブロックマッチング誤差ＥＲＲは、ベクトルカウンタＶ
ＣＯＵと同期して、所定の順番でシリアルに装置へ入力
され、前記ベクトルカウンタＶＣＯＵは、対応する動き
ベクトルの座標ｘおよびｙを生成する。全ての誤差の内
での最小値Ｅ1 は、２入力最小関数回路ＭＩＮ１と、１
サンプルフィードバック遅延素子ＯＥＤ１とを用いて、
シリアルに計算される。全ての誤差が通過すると、最小
値に対応するベクトルＵＮＶＥＣが、ラッチＬＡの出力
側に出力される。このベクトルＵＮＶＥＣは、制御ブロ
ックＣＯＮへの入力信号となり、制御ブロックＣＯＮ
は、２つのイネーブル信号ＥＮＡ４、ＥＮＡ３を出力
し、前者は、最小誤差Ｅ1 の行と同一の行内の最大誤差
Ｅ4 の算出に対し、後者は、同一の行に対して、所定の
行内の、最小誤差とその付近の誤差とを除く最小誤差Ｅ
3 の算出に対するものである。
1≧Ｅ2／２ 図１は、本発明による周期的構成の検出および補正のた
めの実行可能なハードウェア構成のブロック図である。
ブロックマッチング誤差ＥＲＲは、ベクトルカウンタＶ
ＣＯＵと同期して、所定の順番でシリアルに装置へ入力
され、前記ベクトルカウンタＶＣＯＵは、対応する動き
ベクトルの座標ｘおよびｙを生成する。全ての誤差の内
での最小値Ｅ1 は、２入力最小関数回路ＭＩＮ１と、１
サンプルフィードバック遅延素子ＯＥＤ１とを用いて、
シリアルに計算される。全ての誤差が通過すると、最小
値に対応するベクトルＵＮＶＥＣが、ラッチＬＡの出力
側に出力される。このベクトルＵＮＶＥＣは、制御ブロ
ックＣＯＮへの入力信号となり、制御ブロックＣＯＮ
は、２つのイネーブル信号ＥＮＡ４、ＥＮＡ３を出力
し、前者は、最小誤差Ｅ1 の行と同一の行内の最大誤差
Ｅ4 の算出に対し、後者は、同一の行に対して、所定の
行内の、最小誤差とその付近の誤差とを除く最小誤差Ｅ
3 の算出に対するものである。
【００２２】また、誤差ＥＲＲは、補正遅延素子ＣＯＭ
Ｄと、信号ＥＮＡ３、ＥＮＡ４に制御される２つのパラ
レルのスイッチＳＷ３、ＳＷ４とを通る。Ｅ3 は、ＳＷ
３に後続する２入力最小関数回路ＭＩＮ３と、１サンプ
ルフィードバック遅延素子ＯＥＤ３とを用いて計算され
る。Ｅ4 は、ＳＷ４に後続する２入力最大関数回路ＭＡ
Ｘ４と、１サンプルフィードバック遅延素子ＯＥＤ４と
を用いて計算される。
Ｄと、信号ＥＮＡ３、ＥＮＡ４に制御される２つのパラ
レルのスイッチＳＷ３、ＳＷ４とを通る。Ｅ3 は、ＳＷ
３に後続する２入力最小関数回路ＭＩＮ３と、１サンプ
ルフィードバック遅延素子ＯＥＤ３とを用いて計算され
る。Ｅ4 は、ＳＷ４に後続する２入力最大関数回路ＭＡ
Ｘ４と、１サンプルフィードバック遅延素子ＯＥＤ４と
を用いて計算される。
【００２３】Ｅ3 およびＥ4 は、後続の減算器ＳＵＢ
３、ＳＵＢ４でそれぞれＥ1 で減算され、その結果は、
比較回路ＣＯＭ３、ＣＯＭ４でＥ2 の適切な除算値と比
較される。前記Ｅ2 、すなわちブロックの最大誤差は、
誤差ＥＲＲを供給される２入力最大関数回路ＭＡＸ２
と、１サンプルフィードバック遅延素子ＯＥＤ２とを用
いて、最小値Ｅ1 と同様の方法で計算される。Ｅ2 は、
除算回路ＤＩＶ３において４で除算（シフト演算等）さ
れ、ＣＯＭ３に供給される。また、Ｅ2 は、除算回路Ｄ
ＩＶ４において２で除算（シフト演算等）され、ＣＯＭ
４に供給される。ＤＩＶ３（Ｅ2／４） の出力がＳＵＢ
３（Ｅ3−Ｅ1）の出力より大きい場合、ＣＯＭ３は判定
値を出力する。ＤＩＶ４（Ｅ2／２） の出力がＳＵＢ４
（Ｅ4−Ｅ1）の出力以下の場合、ＣＯＭ４は判定値を出
力する。ＣＯＭ３とＣＯＭ４の出力のアンドをＡＮＤゲ
ートＣＢでとる。両方の比較からのポジティブな結果Ｐ
ＥＲは、現在のブロックが周期的であることを示してい
る。
３、ＳＵＢ４でそれぞれＥ1 で減算され、その結果は、
比較回路ＣＯＭ３、ＣＯＭ４でＥ2 の適切な除算値と比
較される。前記Ｅ2 、すなわちブロックの最大誤差は、
誤差ＥＲＲを供給される２入力最大関数回路ＭＡＸ２
と、１サンプルフィードバック遅延素子ＯＥＤ２とを用
いて、最小値Ｅ1 と同様の方法で計算される。Ｅ2 は、
除算回路ＤＩＶ３において４で除算（シフト演算等）さ
れ、ＣＯＭ３に供給される。また、Ｅ2 は、除算回路Ｄ
ＩＶ４において２で除算（シフト演算等）され、ＣＯＭ
４に供給される。ＤＩＶ３（Ｅ2／４） の出力がＳＵＢ
３（Ｅ3−Ｅ1）の出力より大きい場合、ＣＯＭ３は判定
値を出力する。ＤＩＶ４（Ｅ2／２） の出力がＳＵＢ４
（Ｅ4−Ｅ1）の出力以下の場合、ＣＯＭ４は判定値を出
力する。ＣＯＭ３とＣＯＭ４の出力のアンドをＡＮＤゲ
ートＣＢでとる。両方の比較からのポジティブな結果Ｐ
ＥＲは、現在のブロックが周期的であることを示してい
る。
【００２４】適切な遅延手段ＳＴＤおよびＯＥＤから出
力される’上側’と’左側’のベクトルＵＶＥＣ、ＬＶ
ＥＣは、制御ブロックＣＯＮＵ、ＣＯＮＬへの入力信号
を形成し、前記制御ブロックＣＯＮＵ、ＣＯＮＬは、信
号ＥＮＡＵ、ＥＮＡＬを用いて、ラッチＬＡＵ、ＬＡＬ
に、これら２つのベクトルに対応する２つの誤差ＥＲＲ
Ｕ、ＥＲＲＬを捕捉させることを可能にする。比較回路
ＣＯＭＵＬでのこれら２つの誤差ＥＲＲＵ、ＥＲＲＬの
比較結果ＬＯＥＲＲは、マルチプレクサＭＵＸ１で、関
連する２つのベクトルＵＶＥＣ、ＬＶＥＣのいずれかを
選択する。周期的構成の検出信号ＰＥＲは、別のマルチ
プレクサＭＵＸ２で、生成された置換ベクトルＲＥＶＥ
Ｃ、または補正されていないベクトルＵＮＢＥＣのいず
れかを選択し、最終的な結果ＣＯＶＥＣは、装置の出力
信号と、後続の置換ベクトルのための遅延素子ＯＥＤお
よびＳＴＤに対する入力信号とを形成する。
力される’上側’と’左側’のベクトルＵＶＥＣ、ＬＶ
ＥＣは、制御ブロックＣＯＮＵ、ＣＯＮＬへの入力信号
を形成し、前記制御ブロックＣＯＮＵ、ＣＯＮＬは、信
号ＥＮＡＵ、ＥＮＡＬを用いて、ラッチＬＡＵ、ＬＡＬ
に、これら２つのベクトルに対応する２つの誤差ＥＲＲ
Ｕ、ＥＲＲＬを捕捉させることを可能にする。比較回路
ＣＯＭＵＬでのこれら２つの誤差ＥＲＲＵ、ＥＲＲＬの
比較結果ＬＯＥＲＲは、マルチプレクサＭＵＸ１で、関
連する２つのベクトルＵＶＥＣ、ＬＶＥＣのいずれかを
選択する。周期的構成の検出信号ＰＥＲは、別のマルチ
プレクサＭＵＸ２で、生成された置換ベクトルＲＥＶＥ
Ｃ、または補正されていないベクトルＵＮＢＥＣのいず
れかを選択し、最終的な結果ＣＯＶＥＣは、装置の出力
信号と、後続の置換ベクトルのための遅延素子ＯＥＤお
よびＳＴＤに対する入力信号とを形成する。
【００２５】ＯＥＤは、生成されたベクトルＣＯＶＥＣ
からベクトルＬＶＥＣを供給する画素の遅延素子であ
る。ＳＴＤは、生成されたベクトルＣＯＶＥＣからベク
トルＵＶＥＣを供給する走査線の遅延素子である。
からベクトルＬＶＥＣを供給する画素の遅延素子であ
る。ＳＴＤは、生成されたベクトルＣＯＶＥＣからベク
トルＵＶＥＣを供給する走査線の遅延素子である。
【００２６】本発明は、たとえばＴＶ受信機、ＶＣＲや
ＣＤ−Ｉのプレーヤ／レコーダに用いることができ、ま
た標準変換システム、スローモーションの生成、ノイズ
リダクションのために用いることができる。
ＣＤ−Ｉのプレーヤ／レコーダに用いることができ、ま
た標準変換システム、スローモーションの生成、ノイズ
リダクションのために用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明により、画像の周期的構成を検出
したとき、動きベクトルを補正する方法および装置を提
供することができる。
したとき、動きベクトルを補正する方法および装置を提
供することができる。
【図１】動きベクトル補正の回路図である。
【図２】画素の１つの行を交差するベクトル（line of
error minima）を示す図である。
error minima）を示す図である。
ＭＩＮ１ ２入力最小関数回路 ＯＥＤ１ １サンプルフィードバック遅延素子 ＭＡＸ２ ２入力最大関数回路 ＯＥＤ２ １サンプルフィードバック遅延素子 ＭＩＮ３ ２入力最小関数回路 ＯＥＤ３ １サンプルフィードバック遅延素子 ＭＡＸ４ ２入力最大関数回路 ＯＥＤ４ １サンプルフィードバック遅延素子 ＣＯＭ３ 比較回路 ＣＯＭ４ 比較回路 ＣＯＮ 制御ブロック ＭＵＸ２ マルチプレクサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミシェル ケルドランヴァ フランス国 ビショフスアイム リュ ド ラ フォンテーヌ 30 (72)発明者 ナディーヌ ボランダー フランス国 ストラスブール リュ ド ヴェルデュン ３
Claims (6)
- 【請求項１】 ビデオ信号の画像を分割した画素ブロッ
クに関する動きベクトルを補正する方法において、 前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブロックの
マッチングに関する誤差（ＥＲＲ）を評価するステップ
と、 基本最小誤差（Ｅ１）のほかに、直近の画素の位置を除
く付近の画素の位置に属する別の最小誤差（Ｅ３）を、
前記基本最小誤差の画素の位置を含む行（ＨＯＲ）また
は列に沿って探索するステップと、 前記別の最小誤差と基本最小誤差との差を所定のしきい
値と比較（ＣＯＭ３）し、そのような差が前記しきい値
より小さい場合、周期的構成の判定とするステップと、 画面の中に周期的構成を検出した場合、前記基本最小誤
差に対応する現在の動きベクトルを、付近の画素ブロッ
クで置換し、たとえば左側のブロックまたは上側のブロ
ックの内の、現在のブロックにおいてより小さい誤差を
生じている方の付近の画素ブロックの動きベクトルで置
換し、またはこれら両方のベクトルの平均をとるステッ
プとを有することを特徴とする動きベクトルを補正する
方法。 - 【請求項２】 行または列の最大誤差と基本最小誤差と
の差が第２しきい値以上ないし超過の場合、画面内の周
期的構成を判定することを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 前記しきい値を、前記探索に用いる誤差
のダイナミックレンジに関連して、たとえば現在のブロ
ックまたは現在の最小誤差の位置に応じて移動されるブ
ロックに属する最大誤差と関連して決定することを特徴
とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 （Ｘ，Ｙ）に等しい前記基本最小誤差に
関して選択された動きベクトルに対して、動きベクトル
の範囲は、水平方向に〔−Ｍ，＋Ｍ〕であり、垂直方向
に〔−Ｎ，＋Ｎ〕であり、各動きベクトルに対する誤差
をＥ（ｘ，ｙ）、ｘ＝−Ｍ，．．．，＋Ｍ、ｙ＝−
Ｎ，．．．，＋Ｎとし、 最小誤差Ｅ1 ＝Ｅ（Ｘ，Ｙ）、 最大誤差Ｅ2 ＝ｍａｘx,y〔Ｅ（ｘ，ｙ）〕、 行内の最小誤差Ｅ3 ＝ｍｉｎx(x≠X-1,X,X+1)〔Ｅ
（ｘ，Ｙ）〕、 行内の最大誤差Ｅ4 ＝ｍａｘx〔Ｅ（ｘ，Ｙ）〕であっ
て、 Ｅ3−Ｅ1＜Ｅ2／４、かつ／またはＥ4−Ｅ1≧Ｅ2／２の
場合のみ、ブロックは周期的であることを特徴とする請
求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 ビデオ信号の画像を分割した画素ブロッ
クに関する動きベクトルを補正する装置において、 前記ビデオ信号の異なる画像の間の前記画素ブロックの
マッチングに関する誤差値（ＥＲＲ）の評価手段と、 前記誤差値（ＥＲＲ）から、現在の動きベクトルに関す
る基本最小誤差（Ｅ１）を計算する第１最小値手段（Ｍ
ＩＮ１，ＯＥＤ１）と、直近の画素の位置を除く付近の
画素の位置に属する別の最小誤差（Ｅ３）を、前記基本
最小誤差の画素の位置を含む行または列に沿って計算す
る第２最小値手段（ＳＷ３，ＭＩＮ３，ＯＥＤ３）と、
前記最大誤差（Ｅ２）を、前記誤差値（ＥＲＲ）から前
記基本最小誤差の計算に使用する誤差を用いて計算する
第１最大値手段（ＭＡＸ２，ＯＥＤ２）とを有し、前記
最大誤差から２つのしきい値が導出（ＤＩＶ３，ＤＩＶ
４）され、前記最大誤差値はたとえば現在のブロックま
たは現在の最小誤差の位置に応じて移動されるブロック
に属するものであり、さらに前記誤差値（ＥＲＲ）か
ら、前記基本最小誤差の画素の位置を含む行または列の
最大誤差（Ｅ４）を計算する第２最大値手段（ＳＷ４，
ＭＡＸ４，ＯＥＤ４）と、 前記第２最小値手段の出力と前記第１最小値手段の出力
との差を、第１の前記しきい値と比較し、前記最小誤差
値との差、ないし前記別の最小誤差値が前記しきい値よ
り小さい場合、周期的構成の第１判定を得る第１比較手
段（ＳＵＢ３，ＣＯＭ３）と、 前記第２最大値手段の出力と前記第１最小値手段の出力
との差を、第２の前記しきい値と比較し、前記最小誤差
値との差、ないし前記別の最小誤差値が前記しきい値以
上の場合、周期的構成の第２判定を得る第２比較手段
（ＳＵＢ４，ＣＯＭ４）と、 周期的構成の前記第１判定および前記第２判定から、周
期的構成の最終判定(ＰＥＲ）を形成する結合手段（Ｃ
Ｂ）と、 周期的構成の前記最終判定（ＰＥＲ）が、画面に周期的
構成を検出したことを示す場合、前記基本最小誤差（Ｅ
１）に対応する現在の動きベクトルを、たとえば左側ま
たは上側の付近の画素ブロックの動きベクトル、または
その両方の平均のベクトルで置換するベクトル置換手段
（ＬＡ，ＭＵＸ２）とを有していることを特徴とする請
求項１から４までのいずれか１項記載の方法に関する動
きベクトルを補正する装置。 - 【請求項６】 前記ベクトル置換手段（ＬＡ，ＭＵＸ
２）は、比較手段（ＣＯＭＵＬ）を用いて、左側のブロ
ックまたは上側のブロックから、現在のブロックにおい
てより小さな誤差（ＥＲＲＬ，ＥＲＲＵ）を生じている
方の動きベクトルを選択（ＭＵＸ１）することを特徴と
する請求項５記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP93402507 | 1993-10-11 | ||
| FR93402507.3 | 1993-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07177501A true JPH07177501A (ja) | 1995-07-14 |
| JP3751988B2 JP3751988B2 (ja) | 2006-03-08 |
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ID=8214754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24547994A Expired - Fee Related JP3751988B2 (ja) | 1993-10-11 | 1994-10-11 | 動きベクトルを補正する方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5793430A (ja) |
| JP (1) | JP3751988B2 (ja) |
| CN (1) | CN1056257C (ja) |
| DE (1) | DE69422876T2 (ja) |
| SG (1) | SG50718A1 (ja) |
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| JP2011508517A (ja) * | 2007-12-20 | 2011-03-10 | インテグレーテッド・デバイス・テクノロジー・インコーポレーテッド | 適応探索範囲を用いた動き推定 |
| US8537283B2 (en) | 2010-04-15 | 2013-09-17 | Qualcomm Incorporated | High definition frame rate conversion |
| US8649437B2 (en) | 2007-12-20 | 2014-02-11 | Qualcomm Incorporated | Image interpolation with halo reduction |
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| JP2002540516A (ja) * | 1999-03-18 | 2002-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ビデオ信号処理 |
| JP2002325258A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Nec Corp | 画像符号化装置及びそれに用いる画像符号化方法 |
| CN100385953C (zh) | 2001-07-10 | 2008-04-30 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 移动估计的单元和方法以及装备有此类移动估计单元的图像处理设备 |
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-
1994
- 1994-10-06 SG SG1996009627A patent/SG50718A1/en unknown
- 1994-10-06 DE DE69422876T patent/DE69422876T2/de not_active Expired - Fee Related
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-
1997
- 1997-11-24 US US08/976,937 patent/US5793430A/en not_active Expired - Fee Related
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