JPH08275174A - 動画像の動き補償回路における適応動き補償方法およびその方法を実施するための適応動き補償回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回路規模の増大を抑え、簡易かつ安価に、符号
化効率を向上させることができる動き補償方式、および
動き補償回路を提供する。 【構成】入力された動画像を１画面分蓄積し、蓄積画像
の１画面後に入力された動画像の任意の領域における画
像と、当該任意の領域及びその近傍の領域における蓄積
画像から、公知の方法で、当該領域における画像の動き
速度を検出すると共に、動きベクトルを高精度および低
精度で検出し、前記動き速度を、設定された基準値と比
較し、動き速度が基準値より高い場合には低精度で検出
された動きベクトルを選択して当該動き補償回路の出力
と定め、動き速度が基準値より低い場合には高精度で検
出された動きベクトルを選択して当該動き補償回路の出
力と定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画像の高能率符号化
を行う画像符号化装置に関し、特に、入力された画像の
予測誤差と動きベクトルを求めて予測画像を生成する動
き補償回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、動画像の高能率符号化処理にお
いては、時間的に連続する２つの画像の相関を利用して
情報量の削減を図っている。この場合、画像の動き検出
を行って前画像に対する動きベクトルを符号化して伝送
することにより、一層の情報量の削減が可能になる。こ
のような高能率符号化伝送の方法は、動き補償符号化方
式と呼ばれている。この動き補償符号化方式の代表的な
ものにブロックマッチング法による動き補償フレーム間
符号化方式がある。

【０００３】特開平４ー２９９６８８号公報に、この方
式に関する発明が記載されている。この発明は、従来の
動き補償回路が動きベクトルの可変長符号化テーブルを
１種類しか備えていなかったので、例えば、動きが極端
に大きい画像の場合には、その動きに対して符号化テー
ブルの動き補償範囲が小さいためにミスマッチを生じ、
画質の劣化を招きやすいことに鑑みてなされたものであ
る。

【０００４】この公報記載の発明においては、動き補償
可変長符号化テーブルが複数個設けられ、メモリに前１
符号化フレームの動きベクトルが保持されている。計算
・判定部は、メモリに保持されている前１符号化フレー
ムの動きベクトルから、動きベクトル発生頻度の傾向
（大きな動きベクトルが発生する頻度が大きいか、小さ
な動きベクトルが発生する頻度が大きいかという傾向）
を判断し、この判断結果に応じて、前記複数の動き補償
可変長符号化テーブルのうち、最適のテーブルを選択す
る。このようにして、動きベクトルのミスマッチを少な
くして、効率的な符号化を達成することが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、動き検出は、
検出を行う動き範囲が広ければ広いほど、また検出の精
度が高ければ高いほど情報量の削減効果が大きくなる。
しかし、前記のような動き補償回路においては、検出範
囲を広げることと検出精度を高めることはどちらも回路
規模を飛躍的に増大させる要因となり、装置規模が大き
くなると共に、その製造にそれだけ多くの手数と費用が
必要になる。

【０００６】本発明は、回路規模の増大を抑え、簡易か
つ安価に、符号化効率を向上させることができる動き補
償方式、および動き補償回路を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の動画像の動き補
償回路における適応動き補償方法は、入力された動画像
を１画面分蓄積し、当該蓄積された動画像を蓄積画像と
し、前記１画面を複数の領域に分割し、蓄積画像の１画
面後に入力された動画像の、任意の前記領域における画
像と、当該任意の領域及びその近傍の領域における前記
蓄積画像から、当該領域における画像の動き速度を検出
し、蓄積画像の１画面後に入力された動画像の、任意の
前記領域における画像と、当該任意の領域及びその近傍
の領域における前記蓄積画像から、当該領域における画
像の動きベクトルを高精度で検出し、蓄積画像の１画面
後に入力された動画像の、任意の前記領域における画像
と、当該任意の領域及びその近傍の領域における前記蓄
積画像から当該領域における画像の動きベクトルを低精
度で検出し、動き速度の基準値を設定し、動き速度と基
準値とを比較し、動き速度が基準値より高い場合には低
精度で検出された動きベクトルを選択して当該動き補償
回路の出力と定め、動き速度が基準値より低い場合には
高精度で検出された動きベクトルを選択して当該動き補
償回路の出力と定める。

【０００８】本発明の動画像の動き補償を行う適応動き
補償回路は、入力された画像を蓄積する画像メモリ部
と、入力された画像と前記画像メモリ部から出力される
蓄積画像を受けて動き速度を検出する動き速度検出部
と、入力された画像と前記画像メモリ部から出力される
蓄積画像を受けて高精度の動きベクトル検出を行う高精
度動きベクトル検出部と、入力された画像と前記画像メ
モリ部から出力される蓄積画像を受けて低精度の動きベ
クトル検出を行う低精度動きベクトル検出部と、動き速
度の基準値が設定されている基準値設定部と、前記動き
速度検出部から出力される動き速度と前記基準値設定部
から出力される基準値とを比較し、動き速度が基準値よ
り高い場合には低精度で検出された動きベクトルを選択
して出力し、動き速度が基準値より低い場合には高精度
で検出された動きベクトルを選択して出力する動きベク
トル選択部と、入力された画像と、前記画像メモリ部か
ら出力される蓄積画像と、前記動きベクトル選択部から
出力される動きベクトルを受けて、入力された動画像の
予測画像を生成する予測画像生成部とを有する。

【０００９】

【作用】人間の視覚は早い動きに追随しにくいという事
実と、撮像装置であるカメラの特性によって、画像の動
きが早い場合には隣合う２つの画像の相関が低くなると
いう事実を考慮するとき、動きが早い画像に対しては高
精度の動き検出を行う必要がないという結論に到達す
る。本発明は、この認識から出発してなされたものであ
る。

【００１０】前掲のように、本発明の適応動き補償方法
においては、検出された動き速度と基準値とを比較し、
動き速度が基準値より高い場合には低精度で検出された
動きベクトルを選択して当該動き補償回路の出力とし、
動き速度が基準値より低い場合には高精度で検出された
動きベクトルを選択して当該動き補償回路の出力と定め
るという簡単な原則にしたがって、動き速度に応じて適
応的に動きベクトル検出の精度を変化させる。このよう
にして、装置を簡単化して規模の増大を抑え、しかも、
符号化効率の向上が可能で、かつ、再生画像が人間の視
覚に不自然な印象を与えることがない符号化を行うこと
が出来る、適応動き補償回路を提供することができる。

【００１１】本発明の動画像の動き補償を行う適応動き
補償回路は、本発明の適応動き補償方法を実施するため
の装置である。したがって、その作用は、本発明の適応
動き補償方法と同様である。

【００１２】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例を説明す
る。図１は、本発明の適応動き補償回路の一例を示すブ
ロック図である。図１に示すように、入力画像１０１
は、画像メモリ部１に一定時間毎に蓄積される。画像の
蓄積の単位は、フィールドでもフレームでも構わない
が、本実施例では、フレームである。次に、動き速度検
出部２は、入力画像１０１と画像メモリ部１から出力さ
れる蓄積画像１０２を受けて、入力画像１０１の動き速
度１０３を検出する。動き速度１０３の検出方法として
は、１画面を複数の領域に分割し、現フレームのある領
域に注目し、当該領域およびその近傍の領域を含むサー
チ範囲内の各領域における直前のフレームの画像と、現
フレームの当該領域の画像との間の差分を計算し、累積
誤差が最小になる領域の位置と現フレーム上の当該領域
の位置との間の差ベクトルを検出することによって、そ
の領域がどれだけ移動したかを調べる。

【００１３】次に、高精度動きベクトル検出部３は、入
力画像１０１と画像メモリ部１から出力される蓄積画像
１０２とを受けて高精度動きベクトル１０４の検出を行
う。同時に、低精度動きベクトル検出部４は、入力画像
１０１と画像メモリ部１から出力される蓄積画像１０２
とを受けて低精度動きベクトル１０５の検出を行う。一
例として、高精度の動きベクトル検出には０．５画素、
低精度の動きベクトル検出には２画素程度の精度が用い
られる。

【００１４】次に、基準値設定部５には、動きベクトル
を選択するための動き速度の基準値１０６が設定され
る。動きベクトル選択部６は、動き速度検出部２から出
力される動き速度１０３と基準値設定部５から出力され
る基準値１０６とに基づき、高精度動きベクトル検出部
３から出力される高精度動きベクトル１０４と低精度動
きベクトル検出部４から出力される低精度動きベクトル
１０５のうちの一方を選択し、選択動きベクトル１０７
として出力する。すなわち、動き速度１０３が基準値１
０６より大きい場合は低精度動きベクトル１０５を、動
き速度１０３が基準値１０６より小さい場合は高精度動
きベクトル１０４を選択動きベクトル１０７として出力
する。

【００１５】最後に、予測画像生成部７は、入力画像１
０１と画像メモリ部１から出力される蓄積画像１０２
と、動きベクトル選択部６から出力される動きベクトル
１０７とを受けて、入力画像１０１の予測画像１０８を
生成して出力する。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、入力さ
れた動画像の動き速度を検出し、動き速度に応じて動き
ベクトル検出の精度を変化させることにより、装置規模
の増大を抑えることができ、簡易かつ安価で、符号化効
率の向上が可能な適応的動き補償回路を実現することが
できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適応的動き補償回路の一例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 画像メモリ部 ２ 動き速度検出部 ３ 高精度動きベクトル検出部 ４ 低精度動きベクトル検出部 ５ 基準値設定部 ６ 動きベクトル選択部 ７ 予測画像生成部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画像の動き補償回路における適応動き
   補償方法において、 入力された動画像を１画面分蓄積し、当該蓄積された動
   画像を蓄積画像とし、前記１画面を複数の領域に分割
   し、 蓄積画像の１画面後に入力された動画像の、任意の前記
   領域における画像と、当該任意の領域及びその近傍の領
   域における前記蓄積画像とから、当該領域における画像
   の動き速度を検出し、 蓄積画像の１画面後に入力された動画像の、任意の前記
   領域における画像と、当該任意の領域及びその近傍の領
   域における前記蓄積画像とから、当該領域における画像
   の動きベクトルを高精度で検出し、 蓄積画像の１画面後に入力された動画像の、任意の前記
   領域における画像と、当該任意の領域及びその近傍の領
   域における前記蓄積画像とから当該領域における画像の
   動きベクトルを低精度で検出し、 動き速度の基準値を設定し、 前記動き速度と基準値とを比較し、動き速度が基準値よ
   り高い場合には低精度で検出された動きベクトルを選択
   して当該動き補償回路の出力と定め、動き速度が基準値
   より低い場合には高精度で検出された動きベクトルを選
   択して当該動き補償回路の出力と定める、動画像の動き
   補償回路にける適応動き補償方法。
2. 【請求項２】 動画像の動き補償を行う適応動き補償回
   路において、 入力された画像を蓄積する画像メモリ部と、 入力された画像と前記画像メモリ部から出力される蓄積
   画像を受けて動き速度を検出する動き速度検出部と、 入力された画像と前記画像メモリ部から出力される蓄積
   画像を受けて高精度の動きベクトル検出を行う高精度動
   きベクトル検出部と、 入力された画像と前記画像メモリ部から出力される蓄積
   画像を受けて低精度の動きベクトル検出を行う低精度動
   きベクトル検出部と、 動き速度の基準値が設定されている基準値設定部と、 前記動き速度検出部から出力される動き速度と前記基準
   値設定部から出力される基準値とを比較し、動き速度が
   基準値より高い場合には低精度で検出された動きベクト
   ルを選択して出力し、動き速度が基準値より低い場合に
   は高精度で検出された動きベクトルを選択して出力する
   動きベクトル選択部と、 入力された画像と、前記画像メモリ部から出力される蓄
   積画像と、前記動きベクトル選択部から出力される動き
   ベクトルを受けて、入力された動画像の予測画像を生成
   する予測画像生成部とを有する適応動き補償回路。