JPH11205816A - 動きベクトル検出装置 - Google Patents

動きベクトル検出装置

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JPH11205816A
JPH11205816A JP377198A JP377198A JPH11205816A JP H11205816 A JPH11205816 A JP H11205816A JP 377198 A JP377198 A JP 377198A JP 377198 A JP377198 A JP 377198A JP H11205816 A JPH11205816 A JP H11205816A
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信一 岡田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 色情報を考慮して行う動きベクトルを検出す
る際、小規模な装置規模及び構成の変更により動きベク
トルの検出誤りの発生を防ぎ、精度よく行う。 【解決手段】 前フレームで検出した動きベクトルを用
いた場合の現フレームでの予測誤差を算出し、その演算
値に基づいて表色の形態に基づく複数の信号(例えば
R、G、B信号等)から適応的に1つを選択し動きベク
トル検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、動画像を所定の
水平画素数と所定の垂直ライン数から成るブロックに分
割し、ブロック毎に動画像の動きベクトルを検出する動
きベクトル検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像などを圧縮して伝送する技術として
動き補償予測を用いたものがある。動き補償予測を行う
ためには動きベクトルの検出が必要であるが、この方法
には輝度信号Yのみを用いて行う方法と、輝度信号Yの
他に色差信号CB、CRも用いて行うように拡張された
方法とがある。後者のものとして、例えば特開平5−2
19529号公報に示すものがある。
【0003】図5は特開平5−219529号公報に示
されたものと同様な動きベクトル検出器による動き補償
予測を用いた画像圧縮装置を示す構成図である。図5に
おいて、1は入力画像輝度信号Y、2は入力画像色差信
号CB、3は入力画像色差信号CR、4は輝度信号Y、
色差信号CB、色差信号CRを入力し、これを例えば輝
度信号Y、色差信号CB、色差信号CRの順の順次信号
a(Y/CB/CR)として出力するバッファ回路、1
0は減算器、11は直交変換部、12は量子化部、13
は入力信号に符号を割り当てる可変長符号化部、14は
多重化部、15はデータを一時蓄え出力するバッファ回
路、16は符号化データ、20は逆量子化部、21は直
交変換されたデータに逆変換を施す逆直交変換部、22
は加算器、23は画像メモリ、24は動きベクトル検出
器100の検出した動きベクトルに従って動き補償予測
を行う動き補償部、30、31、32は表色の形態に基
づく各入力信号に対して現フレームと参照フレームより
動きベクトルをそれぞれ探索する動きベクトル探索部、
33は各々の動きベクトル探索部の出力から最終的な動
きベクトルを選択する動きベクトル選択部、40、4
1、42は平坦判定部、100は動きベクトル検出器で
ある。
【0004】次に上記構成に係る動き補償予測を用いた
画像圧縮装置の動作の説明をする。入力画像輝度信号Y
1、入力画像色差信号CB2、入力画像色差信号CR3
は、バッファ回路4に入力され、例えば輝度信号Y、色
差信号CB、色差信号CRの順の順次信号に変換され
る。順次化された画像信号aは、減算器10で動き補償
予測画像信号bとの差分がとられ、動き補償予測誤差信
号cとして出力される。動き補償予測誤差信号cは、直
交変換部11で直交変換された後、量子化部12で量子
化され、可変長符号化部13で符号が割り当てられた
後、多重化部14で動きベクトルデータと多重され、バ
ッファ回路15を介して符号化データ16として出力さ
れる。
【0005】ここで、動き補償予測画像信号bの生成に
ついては以下のように行う。量子化部12の出力は、逆
量子化部20において逆量子化され、続いて、逆直交変
換部21において逆直交変換された後、さらに、加算器
22において動き補償予測画像信号bと加算されて画像
メモリ23に蓄積される。
【0006】画像メモリ23より出力される参照フレー
ムの画像信号と現フレームの画像信号を用いて動きベク
トル検出器100が動きベクトルの検出を行う。動きベ
クトル検出器100による動きベクトル検出については
後述する。この動きベクトルデータを受けて動き補償部
24では動き補償予測画像信号bが生成され、出力され
る。また、動き補償部24では動き補償予測画像信号b
の生成に用いた動きベクトルデータの符号化も行い、多
重化部14に出力する。
【0007】次に動きベクトル検出器100における動
きベクトルの検出について説明する。前述のように、特
開平5−219529号公報に示される動きベクトル検
出器では輝度信号Yの他に色差信号CB、CRも用いて
動きベクトルの検出を行う。まず、3つの動きベクトル
探索部30、31、32がそれぞれ輝度信号Y、色差信
号CB、CRの各々についての動きベクトルを例えばブ
ロックマッチング法を用いて求める。ブロックマッチン
グ法とは周知のように例えば現フレームをブロック(例
えば輝度で16画素×16ライン、色差は全画面とブロ
ックの割合が輝度と等しくなる大きさとする)に分割
し、差分絶対値総和などの誤差評価基準を用いて当該ブ
ロックに対して最も近いブロックを参照フレームから求
め、当該ブロックの動きベクトルとする方法である。
【0008】このようして求まった輝度信号Y、色差信
号CB、CRの各々についての動きベクトルから動きベ
クトル選択部33が以下のようにして1つを選択する。
まず、現フレームの輝度信号Y、色差信号CB、CRの
各々のブロックについて平坦判定部40、41、42が
標準偏差や分散などの評価基準と予め設定された閾値と
の比較を行い平坦か否かを判定する。輝度ブロックが平
坦でなければ輝度の動きベクトルが選択される。輝度ブ
ロックが平坦であった場合、色差CBブロックが平坦か
否かで処理が分かれる。色差CBブロックが平坦でなけ
れば色差CBの動きベクトルが選択される。色差CBブ
ロックが平坦であった場合、色差CRブロックが平坦か
否かで処理が分かれる。色差CRブロックが平坦でなけ
れば色差CRの動きベクトルが選択される。色差CRブ
ロックが平坦であった場合、すなわち輝度ブロック、色
差CBブロック、色差CRブロックの全てが平坦であっ
た場合は輝度の動きベクトルが選択される。このようし
て選択された動きベクトルは、輝度、色差の画面サイズ
に合わせて拡大、縮小して使用される。
【0009】次に、図6を用いて画像からベクトルを検
出する動作を説明する。図6は輝度は等しいが色の違う
縞が右から左に向かって移動している例である。図6に
おいて、模様のついてある部分は白い部分と大きく値が
異なるものとする。輝度信号Yは全画面にわたって平坦
であるが、色差信号CB、CRは縞の境にエッジが存在
する。図示したブロック位置では、輝度ブロックは平坦
であるため色差CBブロックを用いて動きベクトル検出
が行われ、動きベクトルが検出できる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の動きベ
クトル検出方法では、例えば図7に示すような場合、動
きベクトルの検出誤りが発生する可能性がある。すなわ
ち、図7の場合、色差は図6と同じである。ただし、輝
度にも縞があるのが異なっている。色差の縞の1周期の
中に輝度の縞が2周期含まれている。従来の動きベクト
ル検出方法では、図7に示したブロック位置では輝度ブ
ロックは平坦ではないので輝度の動きベクトルが選択さ
れてしまい、参照フレーム(時刻t−1)のブロック
1、ブロック2のどちらが正しい動きベクトルか判定で
きないため、動きベクトルの検出誤りが発生するという
問題があった。
【0011】この発明は上記のような従来例に係る問題
点を解消するためになされたもので、色情報を考慮して
動きベクトルの検出を行う際、動きベクトルの検出誤り
を防ぎ、正しい動きベクトルを精度よく検出することが
できる動きベクトル検出装置を得ることを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る動きベク
トル検出装置は、画像を複数のブロックに分割し、該ブ
ロック毎に動きベクトルを求める動きベクトル検出装置
において、表色の形態に基づく複数の入力信号に対して
現フレームと参照フレームより動きベクトルをそれぞれ
探索する複数の動きベクトル探索手段と、上記複数の動
きベクトル探索手段からそれぞれ出力される動きベクト
ルのうちいずれか1つを選択するベクトル選択手段と、
上記ベクトル選択手段により前フレームで選択した動き
ベクトルを記憶する動きベクトル記憶手段と、上記ベク
トル記憶手段に記憶されている前フレームで選択された
動きベクトルを用いた場合の現フレームでの各々の入力
信号についての予測誤差をそれぞれ算出する複数の予測
誤差演算手段とを備え、上記ベクトル選択部は、上記複
数の予測誤差演算手段から出力される予測誤差演算値に
基づいて各々の動きベクトル探索手段の出力から最終的
な動きベクトルを選択することを特徴とするものであ
る。
【0013】また、他の発明に係る動きベクトル検出装
置は、画像を複数のブロックに分割し、該ブロック毎に
動きベクトルを求める動きベクトル検出装置において、
表色の形態に基づく複数の入力信号に対して現フレーム
と参照フレームより複数の入力信号のうちいずれか1つ
を選択する信号選択手段と、上記信号選択手段によって
選択した入力信号に基づき現フレームと参照フレームよ
り動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、上
記動きベクトル探索部により前フレームで探索された動
きベクトルを記憶する動きベクトル記憶手段と、上記動
きベクトル記憶手段により記憶されている前フレームで
探索された動きベクトルを用いた場合の現フレームでの
各々の入力信号についての予測誤差をそれぞれ算出する
複数の予測誤差演算手段とを備え、上記信号選択手段
は、上記複数の予測誤差演算手段から出力される予測誤
差演算値に基づいて複数の入力信号から1つを選択する
ことを特徴とするものである。
【0014】また、上記動きベクトル検出装置におい
て、表色の形態に基づく複数の入力信号を、輝度信号
Y、色差信号CB、色差信号CRとしたことを特徴とす
るものである。
【0015】また、他の発明に係る動きベクトル検出装
置は、画像を複数のブロックに分割し、該ブロック毎に
動きベクトルを求める動きベクトル検出装置において、
入力される輝度信号Y、色差信号CB、色差信号CRに
対し所定の重み付け演算を行いY/CB/CR重み付け
信号を得るY/CB/CR重み付け演算手段と、前フレ
ームのY/CB/CR重み付け信号を記憶する動き検出
用Y/CB/CR重み付け信号記憶手段と、輝度信号Y
とY/CB/CR重み付け信号との各々に対して現フレ
ームと参照フレームより動きベクトルを探索する動きベ
クトル探索手段と、輝度信号YとY/CB/CR重み付
け信号に対し前記ブロック毎に平坦か否かを判定する平
坦判定手段と、前フレームで検出した動きベクトルを記
憶する動きベクトル記憶手段と、入力される輝度信号Y
と、前記Y/CB/CR重み付け演算手段からのY/C
B/CR重み付け信号と、前記動きベクトル記憶手段に
記憶された前フレームで検出した動きベクトル、及び前
記動き検出用Y/CB/CR重み付け信号記憶手段に記
憶されたY/CB/CR重み付け信号に基づいて現フレ
ームでの予測誤差を算出する予測誤差演算手段と、前フ
レームで検出した動きベクトルを用いた場合の前記予測
誤差演算手段から出力される現フレームでの予測誤差演
算値及び前記平坦判定手段の出力に基づいて前記動きベ
クトル探索手段の出力から最終的な動きベクトルを選択
する動きベクトル選択手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
【0016】さらに、さらに他の発明に係る動きベクト
ル検出装置は、画像を複数のブロックに分割し、該ブロ
ック毎に動きベクトルを求める動きベクトル検出装置に
おいて、入力される輝度信号Y、色差信号CB、色差信
号CRに対し所定の重み付け演算を行いY/CB/CR
重み付け信号を得るY/CB/CR重み付け演算手段
と、前フレームのY/CB/CR重み付け信号を記憶す
る動き検出用Y/CB/CR重み付け信号記憶手段と、
輝度信号YとY/CB/CR重み付け信号に対し前記ブ
ロック毎に平坦か否かを判定する平坦判定手段と、前フ
レームで検出した動きベクトルを記憶する動きベクトル
記憶手段と、入力される輝度信号Yと、前記Y/CB/
CR重み付け演算手段からのY/CB/CR重み付け信
号と、前記動きベクトル記憶手段に記憶された前フレー
ムで検出した動きベクトル、及び前記動き検出用Y/C
B/CR重み付け信号記憶手段に記憶されたY/CB/
CR重み付け信号に基づいて現フレームでの予測誤差を
算出する予測誤差演算手段と、前フレームで検出した動
きベクトルを用いた場合の現フレームでの予測誤差を算
出する予測誤差演算手段の出力する予測誤差演算値及び
前記平坦判定手段の出力に基づいて輝度信号Yと、前記
Y/CB/CR重み付け演算手段の出力から1つを選択す
る信号選択手段と、前記信号選択手段の選択した入力信
号に基づき現フレームと参照フレームより動きベクトル
を探索する動きベクトル探索手段とを備えたことを特徴
とするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1に係る動きベクトル検出装置を用いた画像
圧縮装置の構成図である。図1において、基本的な構成
は図5に示す従来例と同様であり、動きベクトル検出器
100の構成のみが異なる。以下、動きベクトル検出器
100のみを説明し、図4と同一部分は同一符号を付し
てその説明は省略する。新たな符号として、50は前フ
レームで検出した動きベクトル、つまりベクトル選択部
33により選択された動きベクトルを記憶する動きベク
トルメモリ、51、52、53は前フレームで検出した
動きベクトルを用いた場合の現フレームでの予測誤差を
それぞれ算出する予測誤差演算部であり、動きベクトル
選択部33は、動きベクトル探索部30、31、32か
らそれぞれ出力される動きベクトルのうちいずれか1つ
を選択する際、上記予測誤差演算部51、52、53か
ら出力される予測誤差演算値に基づいて各々の動きベク
トル探索部30、31、32から出力される最終的な動
きベクトルを選択する。
【0018】次に動作について説明する。まず、3つの
動きベクトル探索部30、31、32がそれぞれ輝度信
号Y、色差信号CB、CRの各々についての動きベクト
ルを求める。動きベクトル探索部30、31、32で求
まった輝度信号Y、色差信号CB、CRの各々について
の動きベクトルから動きベクトル選択部33が以下のよ
うにして1つを選択する。始めに、現フレームの輝度信
号Y、色差信号CB、CRの各々のブロックについて予
測誤差演算部51、52、53により前フレームで検出
された動きベクトルを当てはめた場合の動き補償予測誤
差(以下、前フレーム動き補償予測誤差と呼ぶ)を算出
する。前フレームの動きベクトルは動きベクトルメモリ
50が記憶している。
【0019】動きベクトル選択部33の選択は、前フレ
ームの選択モードが輝度信号Y、色差信号CB、CRの
何れであったかにより処理が異なる。例えば前フレーム
の選択モードが輝度信号Yであった場合、すなわち前フ
レームで輝度信号Yの動きベクトルが選択されていた場
合は、まず、予測誤差演算部53による色差信号CRの
前フレーム動き補償予測誤差演算結果と予め設定された
閾値との比較を行い、その結果により処理が分かれる。
演算結果が予め設定された閾値より大きかった場合は動
きベクトル探索部32による色差信号CRの動きベクト
ルが選択される。演算結果が予め設定された閾値以下で
あった場合、予測誤差演算部52による色差信号CBの
前フレーム動き補償予測誤差演算結果と予め設定された
閾値との比較を行い、その結果により処理が分かれる。
演算結果が予め設定された閾値より大きかった場合は動
きベクトル探索部31による色差信号CBの動きベクト
ルが選択される。演算結果が予め設定された閾値以下で
あった場合は動きベクトル探索部30による輝度信号Y
の動きベクトルが選択される。
【0020】また、前フレームの選択モードが色差信号
CRであった場合、すなわち前フレームで色差信号CR
の動きベクトルが選択されていた場合は、まず、予測誤
差演算部51による輝度信号Yの前フレーム動き補償予
測誤差演算結果と予め設定された閾値との比較を行い、
その結果により処理が分かれる。演算結果が予め設定さ
れた閾値より大きかった場合は動きベクトル探索部30
による輝度信号Yの動きベクトルが選択される。演算結
果が予め設定された閾値以下であった場合、予測誤差演
算部52による色差信号CBの前フレーム動き補償予測
誤差演算結果と予め設定された閾値との比較を行い、そ
の結果により処理が分かれる。演算結果が予め設定され
た閾値より大きかった場合は動きベクトル探索部31に
よる色差信号CBの動きベクトルが選択される。演算結
果が予め設定された閾値以下であった場合は、動きベク
トル探索部32による色差信号CRの動きベクトルが選
択される。
【0021】さらに、前フレームの選択モードが色差信
号CBであった場合、すなわち前フレームで色差信号C
Bの動きベクトルが選択されていた場合は、まず、予測
誤差演算部51による輝度信号Yの前フレーム動き補償
予測誤差演算結果と予め設定された閾値との比較を行
い、その結果により処理が分かれる。演算結果が予め設
定された閾値より大きかった場合は、動きベクトル探索
部30による輝度信号Yの動きベクトルが選択される。
演算結果が予め設定された閾値以下であった場合、予測
誤差演算部53による色差信号CRの前フレーム動き補
償予測誤差演算結果と予め設定された閾値との比較を行
い、その結果により処理が分かれる。演算結果が予め設
定された閾値より大きかった場合は動きベクトル探索部
32による色差信号CRの動きベクトルが選択される。
演算結果が予め設定された閾値以下であった場合は、動
きベクトル探索部31による色差信号CBの動きベクト
ルが選択される。
【0022】このようして、動きベクトル選択部33に
より選択された動きベクトルは、輝度、色差の画面サイ
ズに合わせて拡大、縮小して使用される。また、動きベ
クトルメモリ50は選択された動きベクトル及び選択モ
ードを記憶する。
【0023】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、前フレーム動き補償予測誤差演算結果に基づいて、
輝度信号Y、色差信号CB、CRのベクトルを選択して
用いるため、例えば図6に示すように輝度ブロックが平
坦ではなくとも、色差信号の動きベクトルを選択した方
が好適な場合には色差信号の動きベクトルが選択され
る。
【0024】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2に係る動きベクトル検出装置を用いた画像圧縮装置
を示す構成図であり、基本的な構成は図1と同様である
が、動きベクトル検出器100の構成のみが異なる。以
下、動きベクトル検出器100のみを説明し、図1と同
一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな
符号として、60は表色の形態に基づく各入力信号に対
して現フレームと参照フレームより輝度信号Y、色差信
号CB、CRのいずれか1つを選択する信号選択部であ
り、この信号選択部60は、予測誤差演算部51、5
2、53から出力される予測誤差演算値に基づいて信号
選択を行う。34は信号選択部60により選択した入力
信号に基づいて現フレームと参照フレームより動きベク
トルを探索する動きベクトル探索部である。
【0025】次に動作について、実施の形態1と異なる
部分に絞って説明を行う。動きベクトル探索部34、予
測誤差演算部51、52、53及び動きベクトルメモリ
50については図1と同じものであるので説明を省略す
る。既述した実施の形態1では、3つの動きベクトル探
索部の出力結果から1つを選択したが、この実施の形態
2では、動きベクトル探索部は1つしか持たず、動きベ
クトル探索部34への入力を信号選択部60が以下のよ
うに選択する。
【0026】信号選択部60の選択は、前フレームの選
択モードが輝度信号Y、色差信号CB、CRの何れであ
ったかにより処理が異なる。前フレームの選択モードが
輝度信号Yであった場合、すなわち前フレームで動きベ
クトル探索部34への入力として輝度信号Yが選択され
ていた場合は、まず、予測誤差演算部53による色差信
号CRの前フレームの動き補償予測誤差演算結果と予め
設定された閾値との比較を行い、その結果により処理が
分かれる。演算結果が予め設定された閾値より大きかっ
た場合は動きベクトル探索部34への入力として色差信
号CRが選択される。演算結果が予め設定された閾値以
下であった場合は予測誤差演算部52による色差信号C
Bの前フレーム動き補償予測誤差演算結果と予め設定さ
れた閾値との比較を行い、その結果により処理が分かれ
る。演算結果が予め設定された閾値より大きかった場合
は動きベクトル探索部34への入力として色差信号CB
が選択される。演算結果が予め設定された閾値以下であ
った場合、動きベクトル探索部34への入力として輝度
信号Yが選択される。
【0027】前フレームの選択モードが色差信号CRで
あった場合、すなわち前フレームで動きベクトル探索部
34への入力として色差信号CRが選択されていた場合
は、まず、予測誤差演算部51による輝度信号Yの前フ
レーム動き補償予測誤差演算結果と予め設定された閾値
との比較を行い、その結果により処理が分かれる。演算
結果が予め設定された閾値より大きかった場合は動きベ
クトル探索部34への入力として輝度信号Yが選択され
る。演算結果が予め設定された閾値以下であった場合は
予測誤差演算部52による色差信号CBの前フレーム動
き補償予測誤差演算結果と予め設定された閾値との比較
を行い、その結果により処理が分かれる。演算結果が予
め設定された閾値より大きかった場合は動きベクトル探
索部34への入力として色差信号CBが選択される。演
算結果が予め設定された閾値以下であった場合は動きベ
クトル探索部34への入力として色差信号CRが選択さ
れる。
【0028】前フレームの選択モードが色差信号CBで
あった場合、すなわち前フレームで動きベクトル探索部
34への入力として色差信号CBが選択されていた場
合、まず、予測誤差演算部51による輝度信号Yの前フ
レーム動き補償予測誤差演算結果と予め設定された閾値
との比較を行い、その結果により処理が分かれる。演算
結果が予め設定された閾値より大きかった場合は動きベ
クトル探索部34への入力として輝度信号Yが選択され
る。演算結果が予め設定された閾値以下であった場合は
予測誤差演算部53による色差信号CRの前フレーム動
き補償予測誤差演算結果と予め設定された閾値との比較
を行い、その結果により処理が分かれる。演算結果が予
め設定された閾値より大きかった場合は動きベクトル探
索部34への入力として色差信号CRが選択される。演
算結果が予め設定された閾値以下であった場合は動きベ
クトル探索部34への入力として色差信号CBが選択さ
れる。
【0029】このようして選択された動きベクトルは、
輝度、色差の画面サイズに合わせて拡大、縮小して使用
される。また、動きベクトルメモリ50は選択された動
きベクトル及び選択モードを記憶する。
【0030】以上のようにして、この実施の形態によれ
ば、実施の形態1と同様の効果を得ることができ、さら
により簡単な装置とすることができる。
【0031】また、実施の形態1、2では、入力信号を
輝度信号Y、色差信号CB、CRの3信号を用いたが、
3信号のうちの2信号のみを用いるようにして処理を簡
略化してもよい。
【0032】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3に係る動きベクトル検出装置を用いた画像圧縮装置
の構成図である。図3において、基本的な構成は図1と
同様であるが、動きベクトル検出器100の構成のみが
異なる。以下、動きベクトル検出器100のみを説明
し、図2及び図7と同一部分は同一符号を付してその説
明は省略する。新たな符号として、70、71は輝度信
号Y、色差信号CB、CRに対して所定の演算を行うY
/CB/CR重み付け演算部、72は前フレームのY/
CB/CR重み付け演算部71からの信号(以下、Y/
CB/CR重み付け信号)を記憶しておく動き補償用フ
レームメモリである。
【0033】次に動作について、実施の形態1と異なる
部分に絞って説明を行う。動きベクトル探索部30、3
1、予測誤差演算部51、52及び動きベクトルメモリ
50については図2と同じものであるので説明を省略す
る。まず、Y/CB/CR重み付け演算部70、71
は、輝度信号Y、色差信号CB、CRに対して例えば下
式で表される演算を行い、Y/CB/CR重み付け信号
を生成する。 I=αY+βCb+γCr ただし、 Y :輝度信号 Cb :色差(CB)信号 Cr :色差(CR)信号 α、β、γ :定数(ただし、α+β+γ ≦1.0)
【0034】実施の形態1では、最終的な動きベクトル
をベクトル探索部33が予測誤差演算部51、52、5
3の出力に従って動きベクトル探索部30、31、32
の出力から選択したが、実施の形態3では、予測誤差演
算部51、52及び平坦判定部40、41の出力に従っ
て最終的な動きベクトルを動きベクトル選択部33が輝
度信号Yの動きベクトル、Y/CB/CR重み付け信号
の動きベクトルから以下のようにして選択する。
【0035】まず、現フレームの輝度信号Y、Y/CB
/CR重み付け信号の各々のブロックについて、平坦判
定部40、41が標準偏差や分散などの評価基準と予め
設定された閾値との比較を行い平坦か否かを判定する。
前フレームの選択モードが輝度信号Y、Y/CB/CR
重み付け信号の何れであったかにより以下のように処理
が異なる。
【0036】動きベクトル選択部33は、前フレームの
選択モードが輝度信号Yであった場合、すなわち前フレ
ームで動きベクトル探索部への入力として輝度信号Yが
選択されていた場合、まず、予測誤差演算部52による
Y/CB/CR重み付け信号の前フレーム動き補償予測
誤差演算結果と予め設定された閾値との比較を行い、そ
の結果により処理が分かれる。演算結果が予め設定され
た閾値より大きかった場合は動きベクトル探索部31に
よるY/CB/CR重み付け信号の動きベクトルが選択
される。演算結果が予め設定された閾値以下であった場
合、平坦判定部40及び41による輝度ブロック及びY
/CB/CR重み付け信号ブロックが平坦か否かの判定
により処理が分かれる。輝度ブロックが平坦でY/CB
/CR重み付け信号ブロックが平坦でなかった場合、動
きベクトル探索部31によるY/CB/CR重み付け信
号の動きベクトルが選択される。それ以外は動きベクト
ル探索部30による輝度信号Yの動きベクトルが選択さ
れる。
【0037】前フレームの選択モードがY/CB/CR
重み付け信号であった場合、すなわち前フレームでY/
CB/CR重み付け信号の動きベクトルが選択されてい
た場合は、まず、予測誤差演算部51による輝度信号Y
の前フレーム動き補償予測誤差演算結果と予め設定され
た閾値との比較を行い、その結果により処理が分かれ
る。演算結果が予め設定された閾値より大きかった場合
は動きベクトル探索部30による輝度信号Yの動きベク
トルが選択される。演算結果が予め設定された閾値以下
であった場合、平坦判定部41によるY/CB/CR重
み付け信号ブロックが平坦か否かの判定により処理が分
かれる。Y/CB/CR重み付け信号ブロックが平坦で
あった場合、動きベクトル探索部30による輝度信号Y
の動きベクトルが選択される。それ以外は動きベクトル
探索部31によるY/CB/CR重み付け信号の動きベ
クトルが選択される。
【0038】このようして選択された動きベクトルは、
輝度、色差の画面サイズに合わせて拡大、縮小して使用
される。また、動きベクトルメモリ50は選択された動
きベクトル及び選択モードを記憶する。
【0039】以上のようにして、この実施の形態によれ
ば、実施の形態1と同様の効果を得ることができ、さら
により簡単な装置とすることができる。
【0040】また、実施の形態3では、輝度信号YとY
/CB/CR重み付け信号の2信号からの選択とした
が、Y/CB/CR重み付け信号を演算内容の異なる複
数通り用意して、N信号(N>2)からの選択としても
よい。
【0041】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4に係る動きベクトル検出装置を用いた画像圧縮装置
の構成図である。図4において、基本的な構成は図2及
び図3と同様であるが、動きベクトル検出器100の構
成のみが異なる。以下、動きベクトル検出器100のみ
を説明し、図2及び図3と同一部分は同一符号を付して
その説明は省略する。
【0042】次に動作について、実施の形態2と異なる
部分に絞って説明を行う。動きベクトル探索部34、予
測誤差演算部51、52及び動きベクトルメモリ50に
ついては図2と同じものであるので説明を省略する。ま
ず、Y/CB/CR重み付け演算部70、71は、輝度
信号Y、色差信号CB、CRに対して例えば実施の形態
3で示された式で表される演算を行い、Y/CB/CR
重み付け信号を生成する。
【0043】実施の形態2では、動きベクトル探索部3
4への入力を信号選択部60が予測誤差演算部51、5
2、53の出力に従って輝度信号Y、色差信号CB、C
Rから選択したが、この実施の形態3では、予測誤差演
算部51、52及び平坦判定部40、41の出力に従っ
て動きベクトル探索部34への入力を信号選択部60が
輝度信号Y、Y/CB/CR重み付け信号の何れかを以
下のようにして選択する。
【0044】まず、現フレームの輝度信号Y、Y/CB
/CR重み付け信号の各々のブロックについて平坦判定
部40、41が標準偏差や分散などの評価基準と予め設
定された閾値との比較を行い平坦か否かを判定する。前
フレームの選択モードが輝度信号Y、Y/CB/CR重
み付け信号の何れであったかにより以下のように処理が
異なる。
【0045】信号選択部60は、前フレームの選択モー
ドが輝度信号Yであった場合、すなわち前フレームで動
きベクトル探索部34への入力として輝度信号Yが選択
されていた場合、まず、予測誤差演算部52によるY/
CB/CR重み付け信号の前フレーム動き補償予測誤差
演算結果と予め設定された閾値との比較を行い、その結
果により処理が分かれる。演算結果が予め設定された閾
値より大きかった場合は動きベクトル探索部34への入
力としてY/CB/CR重み付け信号が選択される。演
算結果が予め設定された閾値以下であった場合、平坦判
定部40及び41による輝度ブロック及びY/CB/C
R重み付け信号ブロックが平坦か否かの判定で処理が分
かれる。輝度ブロックが平坦でY/CB/CR重み付け
信号ブロックが平坦でなかった場合、動きベクトル探索
部34への入力としてY/CB/CR重み付け信号が選
択される。それ以外は動きベクトル探索部34への入力
として輝度信号Yが選択される。
【0046】前フレームの選択モードがY/CB/CR
重み付け信号であった場合、すなわち前フレームで動き
ベクトル探索部への入力としてY/CB/CR重み付け
信号が選択されていた場合は、まず、予測誤差演算部5
1による輝度信号Yの前フレーム動き補償予測誤差演算
結果と予め設定された閾値との比較を行い、その結果に
より処理が分かれる。演算結果が予め設定された閾値よ
り大きかった場合は動きベクトル探索部34への入力と
して輝度信号Yが選択される。演算結果が予め設定され
た閾値以下であった場合、Y/CB/CR重み付け信号
ブロックが平坦か否かで処理が分かれる。Y/CB/C
R重み付け信号ブロックが平坦であった場合、動きベク
トル探索部34への入力として輝度信号Yが選択され
る。それ以外は動きベクトル探索部34への入力として
Y/CB/CR重み付け信号が選択される。
【0047】このようして選択された動きベクトルは、
輝度、色差の画面サイズに合わせて拡大、縮小して使用
される。また、動きベクトルメモリ50は選択された動
きベクトル及び選択モードを記憶する。
【0048】以上のようにしてこの実施の形態によれ
ば、実施の形態2と同様の効果を得ることができ、さら
により簡単な装置とすることができる。
【0049】また、実施の形態4では輝度信号YとY/
CB/CR重み付け信号の2信号からの選択としたが、
Y/CB/CR重み付け信号を演算内容の異なる複数通
り用意して、N信号(N>2)からの選択としてもよ
い。
【0050】また、上述した全ての実施の形態では輝度
信号Y、色差信号CB、CRの3信号を用いたが、R、
G、B信号や、Y、I、Q信号等の他の表色系の信号を
用いてもよい。
【0051】また、上述した全ての実施の形態ではフレ
ームを基準とした動きベクトル検出を示したが、これを
フィールドを基準としても実施できることは明らかであ
ろう。
【0052】尚、上述した全ての実施の形態で、動きベ
クトル探索部30、31、32の行う処理は、矩形ブロ
ック毎に動きベクトルを求めるためのどんな処理でもよ
い。
【0053】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、前フ
レームの動き補償予測誤差演算結果に基づいて、輝度信
号Y、色差信号CB、CRのベクトルを選択して用いる
ため、輝度ブロックが平坦ではなくとも、色差信号のベ
クトルを選択した方が好適な場合には色差信号のベクト
ルが選択されることになり、色情報を考慮して動きベク
トルの検出を行う際、動きベクトルの検出誤りを防ぎ、
正しい動きベクトルを精度よく検出することができる。
また、動きベクトル検出手段そのものは、従来のものを
そのまま用いることができるため、装置規模及び構成の
変更は比較的小規模である。
【0054】また、動きベクトル探索部の数を1つと
し、予測誤差演算部の出力と前フレームで選択された動
きベクトルが輝度信号Y、色差信号CB、CRの内のど
の信号により探索されたものかという情報に基づき、動
きベクトル探索部の入力を輝度信号Y、色差信号CB、
CRの内から選択するようにしたので、装置規模及び構
成の変更を比較的小規模なものとして小型化できる。
【0055】さらに、輝度信号と、Y/CB/CR重み
付け信号の各々のブロックについて平坦か否かの判定に
基づいて動きベクトルを選択するようにしたので、選択
された動きベクトルは輝度、色差の画面サイズに合わせ
て拡大、縮小して使用されるのに好適なものとなり、動
きベクトルの検出誤りを防ぎ、正しい動きベクトルを精
度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における動きベクト
ル検出装置の構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2における動きベクト
ル検出装置の構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態3における動きベクト
ル検出装置の構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態4における動きベクト
ル検出装置の構成図である。
【図5】 従来の動きベクトル検出装置を示す構成図で
ある。
【図6】 従来の動きベクトル検出装置の動きベクトル
決定の説明図である。
【図7】 この発明の動きベクトル検出装置の動きベク
トル決定の説明図である。
【符号の説明】
1 入力画像輝度信号Y、2 入力画像色差信号CB、
3 入力画像色差信号CR、4 バッファ回路、10
減算器、30、31、32、34 動きベクトル探索
部、33 動きベクトル選択部、40、41 平坦判定
部、50 動きベクトルメモリ、51、52、53 予
測誤差演算部、60 信号選択部、70、71 Y/C
B/CR重み付け演算部、72 動き検出用画像メモ
リ、100 動きベクトル検出器。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を複数のブロックに分割し、該ブロ
    ック毎に動きベクトルを求める動きベクトル検出装置に
    おいて、 表色の形態に基づく複数の入力信号に対して現フレーム
    と参照フレームより動きベクトルをそれぞれ探索する複
    数の動きベクトル探索手段と、 上記複数の動きベクトル探索手段からそれぞれ出力され
    る動きベクトルのうちいずれか1つを選択するベクトル
    選択手段と、 上記ベクトル選択手段により前フレームで選択した動き
    ベクトルを記憶する動きベクトル記憶手段と、 上記ベクトル記憶手段に記憶されている前フレームで選
    択された動きベクトルを用いた場合の現フレームでの各
    々の入力信号についての予測誤差をそれぞれ算出する複
    数の予測誤差演算手段とを備え、上記ベクトル選択部
    は、上記複数の予測誤差演算手段から出力される予測誤
    差演算値に基づいて各々の動きベクトル探索手段の出力
    から最終的な動きベクトルを選択することを特徴とする
    動きベクトル検出装置。
  2. 【請求項2】 画像を複数のブロックに分割し、該ブロ
    ック毎に動きベクトルを求める動きベクトル検出装置に
    おいて、 表色の形態に基づく複数の入力信号に対して現フレーム
    と参照フレームより複数の入力信号のうちいずれか1つ
    を選択する信号選択手段と、 上記信号選択手段によって選択した入力信号に基づき現
    フレームと参照フレームより動きベクトルを探索する動
    きベクトル探索手段と、 上記動きベクトル探索部により前フレームで探索された
    動きベクトルを記憶する動きベクトル記憶手段と、 上記動きベクトル記憶手段により記憶されている前フレ
    ームで探索された動きベクトルを用いた場合の現フレー
    ムでの各々の入力信号についての予測誤差をそれぞれ算
    出する複数の予測誤差演算手段とを備え、上記信号選択
    手段は、上記複数の予測誤差演算手段から出力される予
    測誤差演算値に基づいて複数の入力信号から1つを選択
    することを特徴とする動きベクトル検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の動きベクトル検
    出装置において、表色の形態に基づく複数の入力信号
    を、輝度信号Y、色差信号CB、色差信号CRとしたこ
    とを特徴とする動きベクトル検出装置。
  4. 【請求項4】 画像を複数のブロックに分割し、該ブロ
    ック毎に動きベクトルを求める動きベクトル検出装置に
    おいて、 入力される輝度信号Y、色差信号CB、色差信号CRに
    対し所定の重み付け演算を行いY/CB/CR重み付け
    信号を得るY/CB/CR重み付け演算手段と、 前フレームのY/CB/CR重み付け信号を記憶する動
    き検出用Y/CB/CR重み付け信号記憶手段と、 輝度信号YとY/CB/CR重み付け信号との各々に対
    して現フレームと参照フレームより動きベクトルを探索
    する動きベクトル探索手段と、 輝度信号YとY/CB/CR重み付け信号に対し前記ブ
    ロック毎に平坦か否かを判定する平坦判定手段と、 前フレームで検出した動きベクトルを記憶する動きベク
    トル記憶手段と、 入力される輝度信号Yと、前記Y/CB/CR重み付け
    演算手段からのY/CB/CR重み付け信号と、前記動
    きベクトル記憶手段に記憶された前フレームで検出した
    動きベクトル、及び前記動き検出用Y/CB/CR重み
    付け信号記憶手段に記憶されたY/CB/CR重み付け
    信号に基づいて現フレームでの予測誤差を算出する予測
    誤差演算手段と、 前フレームで検出した動きベクトルを用いた場合の前記
    予測誤差演算手段から出力される現フレームでの予測誤
    差演算値及び前記平坦判定手段の出力に基づいて前記動
    きベクトル探索手段の出力から最終的な動きベクトルを
    選択する動きベクトル選択手段とを備えたことを特徴と
    する動きベクトル検出装置。
  5. 【請求項5】 画像を複数のブロックに分割し、該ブロ
    ック毎に動きベクトルを求める動きベクトル検出装置に
    おいて、 入力される輝度信号Y、色差信号CB、色差信号CRに
    対し所定の重み付け演算を行いY/CB/CR重み付け
    信号を得るY/CB/CR重み付け演算手段と、 前フレームのY/CB/CR重み付け信号を記憶する動
    き検出用Y/CB/CR重み付け信号記憶手段と、 輝度信号YとY/CB/CR重み付け信号に対し前記ブ
    ロック毎に平坦か否かを判定する平坦判定手段と、 前フレームで検出した動きベクトルを記憶する動きベク
    トル記憶手段と、 入力される輝度信号Yと、前記Y/CB/CR重み付け
    演算手段からのY/CB/CR重み付け信号と、前記動
    きベクトル記憶手段に記憶された前フレームで検出した
    動きベクトル、及び前記動き検出用Y/CB/CR重み
    付け信号記憶手段に記憶されたY/CB/CR重み付け
    信号に基づいて現フレームでの予測誤差を算出する予測
    誤差演算手段と、 前フレームで検出した動きベクトルを用いた場合の現フ
    レームでの予測誤差を算出する予測誤差演算手段の出力
    する予測誤差演算値及び前記平坦判定手段の出力に基づ
    いて輝度信号Yと、前記Y/CB/CR重み付け演算手段
    の出力から1つを選択する信号選択手段と、 前記信号選択手段の選択した入力信号に基づき現フレー
    ムと参照フレームより動きベクトルを探索する動きベク
    トル探索手段とを備えたことを特徴とする動きベクトル
    検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238075A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Fujifilm Corp 画像処理装置および画像処理方法並びにプログラム
US8126059B2 (en) 2007-07-31 2012-02-28 Sony Corporation Motion vector detection device and motion vector detection method
JP2013058969A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Toshiba Alpine Automotive Technology Corp 画像処理装置

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