JPH0614316A - Motion vector detector - Google Patents
Motion vector detectorInfo
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- JPH0614316A JPH0614316A JP4193412A JP19341292A JPH0614316A JP H0614316 A JPH0614316 A JP H0614316A JP 4193412 A JP4193412 A JP 4193412A JP 19341292 A JP19341292 A JP 19341292A JP H0614316 A JPH0614316 A JP H0614316A
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- frame
- motion vector
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- frame memory
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- Image Analysis (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 性能劣化を起こさず探索対象を絞り込み、演
算量の増加を防止した動きベクトル検出装置を提供す
る。
【構成】 動きベクトル検出装置は、現フレームを記憶
するフレームメモリ1、前フレームを記憶するフレーム
メモリ3、メモリ1から取り出してブロックに分割され
た現フレームとフレームメモリ3から取り出した前フレ
ームとを比較する比較器9、その比較結果を基にフレー
ムメモリ3から前フレームを取り出すためのアドレスを
生成するアドレスジェネレータ13、メモリ1用のアド
レスジェネレータ11からのデータとメモリ3用のアド
レスジェネレータ13からのデータとの差分から現フレ
ーム中の各動きベクトルを検出する差分器15とからな
る。アドレスジェネレータ13は上記ブロック内の一部
分を代表とする前フレームをメモリ3から取り出せるア
ドレスを生成する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a motion vector detection device in which the search target is narrowed down without causing performance degradation and an increase in the amount of calculation is prevented. A motion vector detection device includes a frame memory 1 that stores a current frame, a frame memory 3 that stores a previous frame, a current frame that is extracted from the memory 1 and divided into blocks, and a previous frame that is extracted from the frame memory 3. A comparator 9 for comparison, an address generator 13 for generating an address for fetching the previous frame from the frame memory 3 based on the comparison result, data from the address generator 11 for the memory 1 and an address generator 13 for the memory 3 The difference unit 15 detects each motion vector in the current frame from the difference from the data. The address generator 13 generates an address for fetching the previous frame represented by a part of the block from the memory 3.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、動画像を符号化する動
きベクトル検出装置に係り、特にテレビ電話、テレビ会
議等の動画像の伝送技術に利用できる動きベクトル検出
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting device for coding a moving image, and more particularly to a motion vector detecting device which can be used in a moving image transmitting technique such as a videophone and a video conference.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の動きベクトル検出装置は、一枚
から数枚前のフレームと現フレームとに基づき、現フレ
ーム中に存在する各動きベクトルを検出する装置として
知られており、従来、例えば下記のようなものが提案さ
れている。まず、従来の第1の動きベクトル検出装置と
しては、例えばテレビジョン信号を多数の検出領域に分
割し、検出領域毎に代表点を定め、対応する2フィール
ドの代表点と検出領域内の各画素との差の絶対値を集計
し、その集計データの中から動きベクトルを求める際
に、垂直方向に隣接する2個の検出領域の一方の代表点
の位置と他方の代表点の位置とを所定量ずらすことによ
り、縦縞のような画像の動きベクトルの検出効果を増大
させるようにしたものがある(特開昭62−25590
号公報参照)。2. Description of the Related Art A motion vector detecting device of this type is known as a device for detecting each motion vector existing in a current frame on the basis of a frame one frame to a few frames before and a current frame. For example, the following has been proposed. First, as a first conventional motion vector detection device, for example, a television signal is divided into a large number of detection areas, a representative point is determined for each detection area, and a corresponding representative point of two fields and each pixel in the detection area are set. When summing the absolute values of the differences between and the motion vector is obtained from the summed data, the position of one representative point and the position of the other representative point of two vertically adjacent detection areas are determined. There is one in which the effect of detecting a motion vector of an image such as a vertical stripe is increased by shifting the amount by a certain amount (Japanese Patent Laid-Open No. 62-25590).
(See Japanese Patent Publication).
【0003】また、従来の第2の動きベクトル検出装置
としては、例えば動きベクトルを検出する際に動き量の
推定を行って、その大小により適応的に探査範囲(大
小)を切り替えるようにし、入力動画像の性質にマッチ
した動きベクトルの検出を行い、全探査につていは演算
量を減らし、探査点を段階的に選択してゆく処理の場合
には処理速度を高速化したものである(特開平2−81
589号公報参照)。さらに、従来の第3の動きベクト
ル検出装置としては、例えば相関値を最小にする最適点
を求め、その最適点の回りの補正した位置に少数値で表
される動きベクトルを求めるようにしたものであり、精
度よく画像の動きベクトルを検出することができ、しか
も処理時間及び回路規模を大幅に削減できるようにした
ものである(特開平2−118888号公報参照)。Further, as a second conventional motion vector detecting device, for example, when a motion vector is detected, the amount of motion is estimated, and the search range (large or small) is adaptively switched according to the size of the motion amount. It detects motion vectors that match the characteristics of the moving image, reduces the amount of calculation for all searches, and speeds up the processing speed when selecting search points in stages ( JP-A-2-81
589). Further, as the third conventional motion vector detecting device, for example, an optimum point that minimizes the correlation value is obtained, and a motion vector represented by a decimal value is obtained at a corrected position around the optimum point. Therefore, the motion vector of the image can be detected with high accuracy, and the processing time and the circuit scale can be greatly reduced (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-118888).
【0004】また、従来の第4の動きベクトル検出装置
としては、画像の端、中央にベクトル検出ブロックを配
置し、それぞれの領域毎に動きベクトルを求め、各領域
で動きベクトルを求め、これらを互いに比較することに
より、動きベクトルを補正するのに有効な動きベクトル
を検出するものである(特開平2−206986号公報
参照)。加えて、従来の第5の動きベクトル検出装置と
しては、多数の試行ベクトルに対して評価関数値を比較
し、最小値を与えた試行ベクトルを動きベクトルとする
ようにしたものがある(小関敏夫、他3名著 「会議テ
レビ信号の動き補償フレーム間符号化」、信学技報、I
E−81−54)。上述した従来の各動きベクトル検出
装置によれば、動きベクトルを検出する際に発生する各
種の問題点をそれぞれ解消している。Further, as the fourth conventional motion vector detecting device, vector detection blocks are arranged at the edges and the center of the image, the motion vector is obtained for each area, and the motion vector is obtained in each area. By comparing them with each other, a motion vector effective for correcting the motion vector is detected (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-206986). In addition, as a fifth conventional motion vector detection device, there is a device that compares evaluation function values with respect to a large number of trial vectors and uses the trial vector having the minimum value as the motion vector (Toshio Ozeki). , Et al., "Motion Compensation Interframe Coding of Conference Television Signals", IEICE Technical Report, I
E-81-54). According to the above-described conventional motion vector detecting devices, various problems that occur when detecting a motion vector are solved.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の各動きベクトル検出装置とも、動きベクトルを
検出する場合に、画像中の全ての領域を探索しているの
ではないため、動きベクトルの検出性能が劣化するとい
う欠点があった。また、上述した従来の各動きベクトル
検出装置の場合、検出性能を向上させるために、できる
だけ広い領域全てを探索させると、演算量の増加を招い
てしまうという欠点があった。そこで、本発明は、上述
した欠点を解消し、性能劣化を起こさず探索対象を絞り
込み、演算量の増加を防止した動きベクトル検出装置を
提供することを目的とする。However, in each of the conventional motion vector detecting devices described above, when detecting a motion vector, the motion vector is not detected by searching all the regions in the image. There was a drawback that the performance deteriorated. Further, in the case of each of the conventional motion vector detecting devices described above, there is a drawback in that an increase in the amount of calculation is caused if a search is made in as wide an area as possible in order to improve the detection performance. Therefore, an object of the present invention is to provide a motion vector detection device that solves the above-mentioned drawbacks, narrows down the search target without causing performance degradation, and prevents an increase in the amount of calculation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の動きベクトル検出装置は、現フレームを記憶
する第1フレームメモリと、前フレームを記憶する第2
フレームメモリと、前記第1フレームメモリから取り出
したブロックに分割された現フレームと前記第2フレー
ムメモリから取り出した前フレームとを比較する比較器
と、前記比較器からの比較結果を基に、前記フレームメ
モリから各フレームを取り出すためのアドレスを生成す
るアドレスジェネレータと、第1フレームメモリ用のア
ドレスジェネレータ及び第2フレームメモリ用のアドレ
スジェネレータからのデータの差分をとり、その差分か
ら現フレーム中のそれぞれの動きベクトルを検出する差
分器とを備えてなる動きベクトル検出装置であって、前
記アドレスジェネレータを、前記ブロック内の一部分を
代表とするフレームを、前記フレームメモリから取り出
せるアドレスを出力できるように構成してなり、探索対
象となる前フレームの部分との評価関数を最小または最
大にするものを動きベクトルとして検出できるようした
ことを特徴とするものである。A first motion vector detecting apparatus of the present invention that achieves the above object comprises a first frame memory for storing a current frame and a second frame memory for storing a previous frame.
A frame memory, a comparator for comparing the current frame divided into blocks extracted from the first frame memory with a previous frame extracted from the second frame memory, and the comparator based on the comparison result from the comparator. An address generator that generates an address for fetching each frame from the frame memory, and a difference between data from the address generator for the first frame memory and the address generator for the second frame memory is obtained, and the difference between the data in the current frame is obtained. A motion vector detection device comprising a difference device for detecting the motion vector of the block, and the address generator is configured to output an address from which a frame representing a part of the block can be fetched from the frame memory. And the previous frame to be searched It is characterized in that the evaluation function of the parts and that can be detected as a motion vector that minimizes or maximum.
【0007】同様に上記目的を達成する本発明の第2の
動きベクトル検出装置は、現フレームを記憶する第1フ
レームメモリと、前フレームを記憶する第2フレームメ
モリと、前記第1フレームメモリから取り出したブロッ
クに分割された現フレームと前記第2フレームメモリか
ら取り出した前フレームとを比較する比較器と、前記比
較器からの比較結果を基に、前記フレームメモリから各
フレームを取り出すためのアドレスを生成するアドレス
ジェネレータと、第1フレームメモリ用のアドレスジェ
ネレータ及び第2フレームメモリ用のアドレスジェネレ
ータからのデータの差分をとり、その差分から現フレー
ム中のそれぞれの動きベクトルを検出する差分器とを備
えてなる動きベクトル検出装置であって、前記差分器か
ら出力された前の複数のフレーム内の対応するブロック
の動きベクトルを記憶する動きベクトルメモリと、前記
動きベクトルメモリからの前の複数のフレーム内の対応
するブロックの動きベクトルから、現フレームの対象ブ
ロックの動きベクトルの予測値を求め、それを探索の初
期値として前記アドレスジェネレータに与える動きベク
トル予測器とを備えてなり、その初期値の近傍を探索す
るようにしたことを特徴とするものである。Similarly, the second motion vector detecting device of the present invention which achieves the above object, comprises a first frame memory for storing the current frame, a second frame memory for storing the previous frame, and the first frame memory. A comparator for comparing the current frame divided into the fetched blocks and the previous frame fetched from the second frame memory, and an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator And a difference unit for taking a difference between data from the address generator for the first frame memory and the address generator for the second frame memory and detecting each motion vector in the current frame from the difference. A motion vector detecting device comprising: Motion vector memory for storing motion vectors of corresponding blocks in several frames, and prediction of motion vector of target block of current frame from motion vectors of corresponding blocks in previous frames from the motion vector memory A motion vector predictor for obtaining a value and giving it as an initial value for the search to the address generator is provided, and a neighborhood of the initial value is searched for.
【0008】同様に上記目的を達成する本発明の第3の
動きベクトル検出装置は、現フレームを記憶する第1フ
レームメモリと、前フレームを記憶する第2フレームメ
モリと、前記第1フレームメモリから取り出したブロッ
クに分割された現フレームと前記第2フレームメモリか
ら取り出した前フレームとを比較する比較器と、前記比
較器からの比較結果を基に、前記フレームメモリから各
フレームを取り出すためのアドレスを生成するアドレス
ジェネレータと、第1フレームメモリ用のアドレスジェ
ネレータ及び第2フレームメモリ用のアドレスジェネレ
ータからのデータの差分をとり、その差分から現フレー
ム中のそれぞれの動きベクトルを検出する差分器とを備
えてなる動きベクトル検出装置であって、前記差分器か
ら出力された前の複数のフレーム内の対応するブロック
の動きベクトルを記憶する動きベクトルメモリと、前記
動きベクトルメモリからの同一フレーム内の直前の数ブ
ロックの動きベクトルから、探査対象ブロックの動きベ
クトルの予測値を求め、この予測値を探索の初期値とし
て前記アドレスジェネレータに与える動きベクトル予測
器とを備えてなり、その初期値の近傍を探索するように
したことを特徴とするものである。Similarly, a third motion vector detecting apparatus of the present invention which achieves the above object, comprises a first frame memory for storing a current frame, a second frame memory for storing a previous frame, and the first frame memory. A comparator for comparing the current frame divided into the fetched blocks and the previous frame fetched from the second frame memory, and an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator And a difference unit for taking a difference between data from the address generator for the first frame memory and the address generator for the second frame memory and detecting each motion vector in the current frame from the difference. A motion vector detecting device comprising: From the motion vector memory that stores the motion vector of the corresponding block in several frames, and the motion vector of the previous several blocks in the same frame from the motion vector memory, obtain the predicted value of the motion vector of the search target block, A motion vector predictor for giving the predicted value to the address generator as an initial value for the search is provided, and a neighborhood of the initial value is searched for.
【0009】第2及び第3の動きベクトル検出装置で使
用する動きベクトル予測器は、動きベクトルメモリから
の動きベクトルの平均を予測値として出力できるように
構成すればよい。The motion vector predictors used in the second and third motion vector detecting devices may be constructed so that the average of the motion vectors from the motion vector memory can be output as a predicted value.
【0010】同様に、上述した目的を達成する本発明の
第4の動きベクトル検出装置は、現フレームを記憶する
第1フレームメモリと、前フレームを記憶する第2フレ
ームメモリと、前記第1フレームメモリから取り出した
ブロックに分割された現フレームと前記第2フレームメ
モリから取り出した前フレームとを比較する比較器と、
前記比較器からの比較結果を基に、前記フレームメモリ
から各フレームを取り出すためのアドレスを生成するア
ドレスジェネレータと、第1フレームメモリ用のアドレ
スジェネレータ及び第2フレームメモリ用のアドレスジ
ェネレータからのデータの差分をとり、その差分から現
フレーム中のそれぞれの動きベクトルを検出する差分器
とを備えてなる動きベクトル検出装置であって、前フレ
ームの周波数成分を格納する周波数成分メモリと、前フ
レームと現フレームのそれぞれ同一位置のプロックの周
波数成分の差分をとる第2の差分器と、前記第2の差分
器からの差分の最も大きい方向だけを探索させる信号を
アドレスジェネレータに与える探査方向決定器とを備え
てなり、前記探査方向決定器で決定した方向だけを探査
するようにしたことを特徴とするものである。Similarly, a fourth motion vector detecting device of the present invention which achieves the above-mentioned object, is a first frame memory for storing a current frame, a second frame memory for storing a previous frame, and the first frame. A comparator for comparing the current frame divided into blocks extracted from the memory with the previous frame extracted from the second frame memory;
An address generator that generates an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator, and an address generator for the first frame memory and a data from the address generator for the second frame memory. A motion vector detection device comprising a difference device that takes a difference and detects each motion vector in the current frame from the difference, and includes a frequency component memory that stores the frequency component of the previous frame, and the previous frame and the current frame. A second differentiator that takes the difference between the frequency components of the blocks at the same position in the frame, and a search direction determiner that gives the address generator a signal for searching only the direction with the largest difference from the second differencer. It is equipped with, and only the direction determined by the exploration direction determiner is searched. The one in which the features.
【0011】ここで、前記探査方向決定器は、各周波数
成分の比率によりブロック内の代表点の形を切り替える
切替え信号を出力できるように構成し、かつ前記アドレ
スジェネレータは、前記切替え信号に応じてブロック内
の代表点の形を変えたフレームのブロックをフレームメ
モリから出力させるアドレスを形成できるように構成す
ればよい。Here, the search direction determiner is configured to output a switching signal for switching the shape of the representative point in the block according to the ratio of each frequency component, and the address generator responds to the switching signal. It suffices that the block of the frame in which the shape of the representative point in the block is changed can be formed so as to form an address for output from the frame memory.
【0012】[0012]
【作用】本発明の第1の動きベクトル検出装置は、フレ
ームメモリから取り出すフレームのブロック内の一部分
を代表として比較器に与えられるように、アドレスジェ
ネレータからアドレスを形成している。これにより、第
1及び第2用のアドレスジェネレータからのデータの差
分を差分器でとるときに、探査対象となる前フレームの
部分との評価関数が最小または最大になるものを動きベ
クトルとして検出できることになる。In the first motion vector detecting apparatus of the present invention, the address is formed by the address generator so that a part of the block of the frame fetched from the frame memory is supplied to the comparator as a representative. With this, when the difference between the data from the first and second address generators is calculated by the differentiator, it is possible to detect, as the motion vector, the one having the smallest or largest evaluation function with respect to the portion of the previous frame to be searched. become.
【0013】また、本発明の第2の動きベクトル検出装
置は、差分器から取り出される動きベクトルを動きベク
トルメモリにそれぞれ記憶させておき、これら動きベク
トルを動きベクトル予測器に与え、動きベクトル予測器
において、前の複数のフレーム内の対応するブロックの
動きベクトルから、現フレームの対象ブロックの動きベ
クトルの予測値を求め、その予測値を探査の初期値とし
てフレームメモリに与えることにより、探査の範囲を狭
めている。Further, the second motion vector detecting device of the present invention stores the motion vectors extracted from the difference unit in the motion vector memories respectively, and gives these motion vectors to the motion vector predictor, and the motion vector predictor. In, the motion vector of the corresponding block in the previous multiple frames, the predicted value of the motion vector of the target block of the current frame is obtained, and the predicted value is given to the frame memory as the initial value of the search, thus Is narrowing.
【0014】さらに、本発明の第3の動きベクトル検出
装置は、差分器から取り出される動きベクトルを動きベ
クトルメモリにそれぞれ記憶させておき、これら動きベ
クトルを動きベクトル予測器に与え、動きベクトル予測
器において、同一フレーム内の直前の数ブロックの動き
ベクトルから、対象ブロックの動きベクトルの予測値を
求め、その予測値を探査の初期値としてフレームメモリ
に与えることにより、探査の範囲を狭めている。ここ
で、第2及び第3の動きベクトル検出装置で使用する動
きベクトル予測器では、動きベクトルの平均値を求め、
この平均値を予測値として出力する。Further, the third motion vector detecting device of the present invention stores the motion vectors extracted from the difference unit in the motion vector memories respectively, and gives these motion vectors to the motion vector predictor, and the motion vector predictor. In, the search range is narrowed by obtaining the predicted value of the motion vector of the target block from the motion vectors of several blocks immediately before in the same frame and giving the predicted value to the frame memory as the initial value of the search. Here, in the motion vector predictor used in the second and third motion vector detection devices, the average value of the motion vectors is calculated,
This average value is output as the predicted value.
【0015】加えて、本発明の第4の動きベクトル検出
装置は、前フレームの周波数成分と現フレームのそれぞ
れ同一位置のブロックの周波数成分の差分をとり、その
差分の最も大きい方向だけを探索させる信号を探査方向
決定器で得て、これをアドレスジェネレータに与えてい
る。これにより、前記探査方向決定器で決定した方向だ
けを探査することができる。このとき、前記探査方向決
定器は、各周波数成分の比率によりブロック内の代表点
の形を切り替える切替え信号を出力し、これを前記アド
レスジェネレータに与え、その切替え信号に応じたブロ
ック内の代表点の形を変えたフレームのブロックをフレ
ームメモリから出力させて、探査の範囲を狭めている。In addition, the fourth motion vector detecting apparatus of the present invention takes the difference between the frequency component of the previous frame and the frequency component of the block at the same position in the current frame, and searches only the direction having the largest difference. The signal is obtained by the search direction determiner and given to the address generator. As a result, it is possible to search only the direction determined by the search direction determiner. At this time, the search direction deciding device outputs a switching signal for switching the shape of the representative point in the block according to the ratio of each frequency component, gives this to the address generator, and the representative point in the block according to the switching signal. The block of the frame whose shape is changed is output from the frame memory to narrow the range of exploration.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明について図示の実施例を基に説
明する。図1は動きベクトル検出装置の実施例を示すブ
ロック図であり、図2は本発明の実施例を説明するため
の説明図であって、請求項1記載の発明に該当する。図
1に示す動きベクトル検出装置は、現フレームを記憶さ
せるフレームメモリ1と、前フレームを記憶させるフレ
ームメモリ3と、上記フレームメモリ1からの画像デー
タを一時格納するバッファ5を備えている。また、動き
ベクトル検出装置は、上記フレームメモリ3からの画像
データを一時格納するバッファ7と、各バッファ5,7
からのデータを比較する比較器9と、上記フレームメモ
リ1用のアドレスを発生するアドレスジェネレータ11
と、前記比較器9からの比較結果を基に、上記フレーム
メモリ3用のアドレスを発生するアドレスジェネレータ
13と、各アドレスジェネレータ11,13からのアド
レスデータから動きベクトルを検出する差分器15を備
えている。The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motion vector detecting device, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the present invention, and corresponds to the invention of claim 1. The motion vector detection device shown in FIG. 1 includes a frame memory 1 for storing a current frame, a frame memory 3 for storing a previous frame, and a buffer 5 for temporarily storing the image data from the frame memory 1. Further, the motion vector detecting device includes a buffer 7 for temporarily storing the image data from the frame memory 3 and the buffers 5, 7
Comparator 9 for comparing the data from the above and an address generator 11 for generating the address for the frame memory 1
And an address generator 13 that generates an address for the frame memory 3 based on the comparison result from the comparator 9, and a difference unit 15 that detects a motion vector from the address data from the address generators 11 and 13. ing.
【0017】このような実施例の作用について図1を基
に図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施例で
動きベクトルを求める際に使用する特定ブロックを示す
説明図であり、同図(a)に現フレーム中の特定ブロッ
クを、同図(b)前フレーム中の特定ブロックを、それ
ぞれ示したものである。現フレームの画像データDa
は、図2(a)に示すように、フレームメモリ1に蓄積
されている。また前フレームの画像データDbは、図2
(b)に示すように、フレームメモリ3に蓄積されてい
るものとする。そして、現フレームの動きベクトルを求
める対象ブロックはバッファ5に格納され、フレームの
探索領域中のブロックはバッファ7に格納される。この
格納の際に、バッファ5,7に全てのブロックを格納す
るのではなく、例えば図2に示すような十字形のブロッ
クデータBa,Bbを矩形ブロック内の一部分とし、こ
れを代表として格納する。また、上記フレームメモリ1
のアドレスは、アドレスジェネレータ11で生成されて
おり、上記フレームメモリ3のアドレスは、比較器9か
らの比較結果を取り込んだアドレスジェネレータ13で
生成されている。The operation of such an embodiment will be described based on FIG. 1 and with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing specific blocks used in obtaining a motion vector in the embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a specific block in the current frame and FIG. 2B shows a specific block in the previous frame. The specific blocks are shown respectively. Image data Da of the current frame
Are stored in the frame memory 1 as shown in FIG. Also, the image data Db of the previous frame is as shown in FIG.
As shown in (b), it is assumed that the frames are stored in the frame memory 3. Then, the target block for obtaining the motion vector of the current frame is stored in the buffer 5, and the block in the search area of the frame is stored in the buffer 7. At the time of this storage, not all blocks are stored in the buffers 5 and 7, but cross-shaped block data Ba and Bb as shown in FIG. 2, for example, are made into a part of a rectangular block and this is stored as a representative. . In addition, the frame memory 1
The address is generated by the address generator 11, and the address of the frame memory 3 is generated by the address generator 13 which takes in the comparison result from the comparator 9.
【0018】各バッファ5,7からのブロックの値は、
比較器9において比較される。この比較器9において実
行される比較処理方法は、一般に差分や相関を取ること
が多いが、ここでは差分を取ることにする。そして、上
記比較器9は差分の最小値を求めるようになっており、
その比較結果を前ブロックのアドレスジェネレータ13
に与えて、アドレスの更新を繰り返す。上記比較器9に
おいて最小値が求められた時点で、前フレーム用のアド
レスジェネレータ13から前フレームのアドレスを取り
出すとともに、現フレーム用のアドレスジェネレータ1
1から現フレームのアドレスを取り出し、これらを差分
器15に与える。差分器15では、前フレームのアドレ
スと現フレームのアドレスとの差分を求め、その差分結
果を動きベクトルVmとする。このように本実施例で
は、例えば図2に示すように、矩形ブロック内の一部分
を代表とし、探索対象となる前フレームの部分との評価
関数を最小、または最大にするものを動きベクトルとし
ている。The block value from each buffer 5, 7 is:
It is compared in the comparator 9. The comparison processing method executed by the comparator 9 generally takes a difference or a correlation, but here, the difference is taken. The comparator 9 is adapted to obtain the minimum value of the difference,
The comparison result is used as the address generator 13 of the previous block.
And the update of the address is repeated. When the minimum value is obtained by the comparator 9, the address of the previous frame is taken out from the address generator 13 for the previous frame, and the address generator 1 for the current frame is obtained.
The addresses of the current frame are fetched from 1, and these are given to the differentiator 15. The difference unit 15 obtains the difference between the address of the previous frame and the address of the current frame, and sets the difference result as the motion vector Vm. As described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, for example, a part in a rectangular block is represented as a representative, and a motion vector is a one that minimizes or maximizes the evaluation function with respect to the part of the previous frame to be searched. .
【0019】本実施例では、動画像が時間的、空間的に
連続性が高いこと、前フレームと現フレーム、前ブロッ
クと現ブロックとでは、同じような動きベクトルをとる
ことが多い点に着目し、上述したように処理することに
より、性能の劣化を生じることなしに探索範囲を狭める
ことができ、かつ探索による演算量の増加を防ぐことが
可能となる。図3は、動きベクトル検出装置の他の実施
例を示すブロック図であり、請求項2及び3記載の発明
に相当する。図3に示す動きベクトル検出装置は、フレ
ームメモリ1、フレームメモリ3、バッファ5、バッフ
ァ7、比較器9、アドレスジェネレータ11、アドレス
ジェネレータ13、差分器15からなる図1の動きベク
トル検出装置に対して、差分器15からの動きベクトル
Vmを取込み、直前フレームまでのそれぞれのフレーム
内のブロックの動きベクトルを保持する動きベクトルメ
モリ17と、この動きベクトルメモリ17からの現フレ
ームの対象ブロックの動きベクトルの予測値を計算して
アドレスジェネレータ13に与える動きベクトル予測器
19とを付加したものである。In the present embodiment, attention is paid to the fact that moving images have high temporal and spatial continuity, and that similar motion vectors are often taken in the previous frame and the current frame and in the previous block and the current block. However, by performing the processing as described above, it is possible to narrow the search range without degrading the performance and prevent an increase in the amount of calculation due to the search. FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the motion vector detecting device, which corresponds to the invention described in claims 2 and 3. The motion vector detecting device shown in FIG. 3 is different from the motion vector detecting device shown in FIG. 1 including a frame memory 1, a frame memory 3, a buffer 5, a buffer 7, a comparator 9, an address generator 11, an address generator 13 and a difference device 15. The motion vector Vm from the difference unit 15 and holds the motion vector of the block in each frame up to the immediately preceding frame, and the motion vector of the target block of the current frame from this motion vector memory 17 Is added to the motion vector predictor 19 for calculating the prediction value of and giving it to the address generator 13.
【0020】このような実施例の作用について図3を参
照して説明するが、この作用の説明部分が請求項2記載
の発明に相当する。現フレームの画像データDaは、上
記第1の実施例と同様に、フレームメモリ1に蓄積され
る。また前フレームの画像データDbは、上記第1の実
施例と同様に、フレームメモリ3に蓄積される。そし
て、現フレームの動きベクトルを求める対象ブロック
は、アドレスジェネレータ11で生成されたアドレスを
基にバッファ5に格納される。同様に、フレームメモリ
3内のフレームの探索領域中のブロックは、アドレスジ
ェネレータ13で生成されたアドレスを基にバッファ7
に格納される。The operation of such an embodiment will be described with reference to FIG. 3. The explanation of this operation corresponds to the invention of claim 2. The image data Da of the current frame is stored in the frame memory 1 as in the first embodiment. Further, the image data Db of the previous frame is stored in the frame memory 3 as in the first embodiment. Then, the target block for obtaining the motion vector of the current frame is stored in the buffer 5 based on the address generated by the address generator 11. Similarly, the block in the frame search area in the frame memory 3 is stored in the buffer 7 based on the address generated by the address generator 13.
Stored in.
【0021】各バッファ5,7からのブロックの値は、
比較器9において、差分の最小値を求められる。この比
較結果は、前ブロックのアドレスジェネレータ13に与
えられる。アドレスジェネレータ13では、比較器9で
の比較結果を基にアドレスの更新を繰り返す。上記比較
器9において最小値が求められた時点で、前フレーム用
のアドレスジェネレータ13から前フレームのアドレス
と、現フレーム用のアドレスジェネレータ11から現フ
レームのアドレスとは、差分器15において、差分がと
られ、その結果が動きベクトルVmとなる。The block value from each buffer 5, 7 is:
In the comparator 9, the minimum value of the difference can be obtained. The comparison result is given to the address generator 13 of the previous block. The address generator 13 repeats the update of the address based on the comparison result of the comparator 9. At the time when the minimum value is obtained by the comparator 9, the difference between the address of the previous frame from the address generator 13 for the previous frame and the address of the current frame from the address generator 11 for the current frame is calculated by the difference calculator 15. And the result is the motion vector Vm.
【0022】上述したように求められた各動きベクトル
Vmは、動きベクトルメモリ17に格納される。動きベ
クトルメモリ17は、直前のフレームまでのそれぞれの
フレーム内のブロックの動きベクトルVmのみを保持し
ているので、メモリ量の増加はそれほど多くはならな
い。この動きベクトルメモリ17に格納されている動き
ベクトルVmは、動きベクトル予測器19に入力され
る。動きベクトル予測器19では、その取り込んだ各動
きベクトルVmの内の前のフレーム内の対応するブロッ
クの動きベクトルVmから、現フレームの対象ブロック
の動きベクトルVmの予測値を求め、それを探査の初期
値としてアドレスジェネレータ13に与える。アドレス
ジェネレータ13は、その探査の初期値を基に前フレー
ムのアドレスを決定し、そのアドレスをフレームメモリ
3に与える。これにより、その探査初期値から動きベク
トルの探索が開始されることになる。Each motion vector Vm obtained as described above is stored in the motion vector memory 17. Since the motion vector memory 17 holds only the motion vector Vm of the block in each frame up to the immediately preceding frame, the memory amount does not increase so much. The motion vector Vm stored in the motion vector memory 17 is input to the motion vector predictor 19. The motion vector predictor 19 obtains the predicted value of the motion vector Vm of the target block of the current frame from the motion vector Vm of the corresponding block in the previous frame of the captured motion vectors Vm, and searches it. It is given to the address generator 13 as an initial value. The address generator 13 determines the address of the previous frame based on the initial value of the search, and supplies the address to the frame memory 3. As a result, the motion vector search is started from the search initial value.
【0023】この場合、この予測値は、上記動きベクト
ル予測器19において次のようにして求めてもよい。す
なわち、動きベクトル予測器19では、上記予測値を、
動きベクトルメモリ17からの各動きベクトルVmの平
均値から求めるようにしている。また、上記動きベクト
ル予測器19は、前記動きベクトルメモリ17からの各
動きベクトルVmを取込み、これら動きベクトルVmを
比較し、その大きさ、その方向の各々の差分が、所定の
しきい値以下である場合は、上述の如く求めた平均値を
予測値とし、それ以外の場合は、直前のフレームの動き
ベクトルを予測値とするようにしてもよい。これによ
り、正確な予測値が得られる。したがって、動画像が時
間的空間的に連続性が高いので、前フレームと現フレー
ム、前ブロックと現ブロックでは、同じような動きベク
トルをとることに着目し、本実施例は、上述のように処
理できるようにし、性能の劣化を防止して探索範囲を狭
め、かつ探索による演算量の増加を防止している。In this case, this predicted value may be obtained by the motion vector predictor 19 as follows. That is, the motion vector predictor 19
The average value of each motion vector Vm from the motion vector memory 17 is calculated. Further, the motion vector predictor 19 takes in each motion vector Vm from the motion vector memory 17, compares these motion vectors Vm, and the difference in the magnitude and the direction is less than a predetermined threshold value. If it is, the average value obtained as described above may be used as the predicted value, and in other cases, the motion vector of the immediately preceding frame may be used as the predicted value. This gives an accurate predicted value. Therefore, since the moving image has high temporal and spatial continuity, attention is paid to the similar motion vector in the previous frame and the current frame, and in the previous block and the current block. The processing is made possible, the performance is prevented from being deteriorated, the search range is narrowed, and the calculation amount due to the search is prevented from increasing.
【0024】なお、図3の動きベクトル検出装置におい
て、上記動きベクトル予測器19は、同一フレーム内の
直前の数ブロックの動きベクトルVmから、対象ブロッ
クの動きベクトルの予測値を求めるようにしてもよい。
この説明が請求項3記載の発明に相当している。このよ
うにして求められた予測値は、アドレスジェネレータ1
3に与えられる。アドレスジェネレータ13では、それ
を探索の初期値として、その近傍を探索するアドレスを
形成してフレームメモリ3に与える。この場合には、動
きベクトルVmの探査は、予測値の近傍を探査すること
になる。この場合、この予測値は、上記動きベクトル予
測器19において次のようにして求めてもよい。すなわ
ち、動きベクトル予測器19は、動きベクトルメモリ1
7からの各動きベクトルVmを取込み、各動きベクトル
Vmの平均値を予測値として得るようにしてもよい(請
求項4記載部分に相当する。)In the motion vector detecting device shown in FIG. 3, the motion vector predictor 19 may obtain the motion vector prediction value of the target block from the motion vectors Vm of several blocks immediately before in the same frame. Good.
This description corresponds to the invention of claim 3. The predicted value thus obtained is the address generator 1
Given to 3. The address generator 13 uses it as an initial value for searching, forms an address for searching its neighborhood, and supplies it to the frame memory 3. In this case, the search for the motion vector Vm is to search the vicinity of the predicted value. In this case, this predicted value may be obtained by the motion vector predictor 19 as follows. That is, the motion vector predictor 19 uses the motion vector memory 1
It is also possible to take in each motion vector Vm from No. 7 and obtain the average value of each motion vector Vm as a predicted value (corresponding to the portion described in claim 4).
【0025】また、動きベクトル予測器19は、前記動
きベクトルメモリ17からの各動きベクトルVmを取込
み、これら動きベクトルVmを比較し、その大きさ、そ
の方向の各々の差分が、所定のしきい値以下である場合
は、上述の如く求めた平均値を予測値とし、それ以外の
場合は、直前のフレームの動きベクトルを予測値とする
ようにしてもよい。本実施例によれば、上述のように処
理できるようにしたことにより、性能の劣化を防止して
探索範囲を狭め、かつ探索による演算量の増加を防止し
ている。Further, the motion vector predictor 19 takes in each motion vector Vm from the motion vector memory 17, compares these motion vectors Vm, and the difference between the magnitude and the direction thereof is a predetermined threshold. If it is less than or equal to the value, the average value obtained as described above may be used as the predicted value, and in other cases, the motion vector of the immediately preceding frame may be used as the predicted value. According to the present embodiment, the processing is performed as described above, so that the deterioration of the performance is prevented, the search range is narrowed, and the increase of the calculation amount due to the search is prevented.
【0026】図4は、本発明の動きベクトル検出装置の
さらに他の実施例を示すブロック図であり、請求項5及
び6記載の発明に対応している。この実施例は、次の点
に着目して構成されてものである。すなわち、同じ画像
が静止しているのに対し、動画像部分は高周波成分が低
くなる傾向がある。このようなことにより、動画の動き
ベクトルVmは、高周波成分が減少してる方向に動いて
いるという予測が成立するので、これを利用して以下の
如く構成した。図4に示す動きベクトル検出装置は、図
1の構成に、前フレームの周波数成分を記憶するメモリ
23と、前フレームのブロック探査用のブロックの周波
数成分を格納するバッファ25と、現フレームのブロッ
ク探査用のブロックの周波数成分を格納するバッファ2
7と、、バッファ25,27からの周波数成分の差分を
とる差分器29と、差分器29からの差分に基づいて切
替え信号Sを出力する探査方向決定器31とを付加した
ものである。FIG. 4 is a block diagram showing still another embodiment of the motion vector detecting apparatus according to the present invention, and corresponds to the invention described in claims 5 and 6. This embodiment may be constructed by focusing on the following points. That is, while the same image is still, the high frequency component tends to be low in the moving image portion. As a result, it is predicted that the motion vector Vm of the moving image is moving in the direction in which the high frequency component is decreasing. Therefore, it is configured as follows using this. The motion vector detecting device shown in FIG. 4 has the same structure as that shown in FIG. 1 except that the memory 23 stores the frequency component of the previous frame, the buffer 25 stores the frequency component of the block for block search of the previous frame, and the block of the current frame. Buffer 2 that stores frequency components of blocks for exploration
7, a difference device 29 for obtaining the difference between the frequency components from the buffers 25 and 27, and a search direction determiner 31 for outputting the switching signal S based on the difference from the difference device 29.
【0027】このように構成された実施例の動作につい
て説明するが、この作用の説明部分が請求項5記載の発
明に相当する。まず、前記メモリ23は、画像データD
aの周波数成分Fの内、前フレームの各ブロックの周波
数成分F’を格納する。また、前記バッファ25には、
メモリ23から、現フレームの動きベクトルVmを求め
るための対象ブロックの周波数成分を格納する。上記バ
ッファ27には、現フレームの画像データDaのブロッ
クの周波数成分Fが格納される。この周波数成分として
は、この実施例では、離散型コサイン変換(以下、「D
CT(Discrete Cosine Transform )という)係数を使
用するものとする。The operation of the embodiment configured as described above will be described. The explanation of this operation corresponds to the invention of claim 5. First, the memory 23 stores the image data D
Among the frequency components F of a, the frequency component F ′ of each block of the previous frame is stored. In addition, in the buffer 25,
From the memory 23, the frequency component of the target block for obtaining the motion vector Vm of the current frame is stored. The buffer 27 stores the frequency component F of the block of the image data Da of the current frame. As the frequency component, in this embodiment, the discrete cosine transform (hereinafter, “D
CT (Discrete Cosine Transform) coefficient is used.
【0028】前記バッファ25,27に格納されたそれ
ぞれの周波数成分は、差分器29に入力される。差分器
29では、それら周波数成分の差分が求められ、この差
分が探査方向決定器31に入力される。探査方向決定器
31は、その差分成分の最も大きい方向を探査方向とし
て決定し、これをアドレスジェネレータ13に渡す。ア
ドレスジェネレータ13は、その渡された探査方向によ
り探査領域を制限したアドレスをフレームメモリ3に与
える。これにより、フレームメモリ3からは、探査範囲
を狭めることができるアドレスAが出力されることにな
り、比較器9や差分器15における探査による演算の増
加を防止している。The respective frequency components stored in the buffers 25 and 27 are input to the differentiator 29. The differencer 29 obtains the difference between the frequency components, and the difference is input to the search direction determiner 31. The search direction determiner 31 determines the direction having the largest difference component as the search direction, and passes this to the address generator 13. The address generator 13 gives the frame memory 3 an address that limits the search area according to the passed search direction. As a result, the address A capable of narrowing the search range is output from the frame memory 3, which prevents an increase in the number of calculations due to the search in the comparator 9 and the difference unit 15.
【0029】次に、上述した構成の実施例における、探
査による演算量を増加を防止する他の処理動作について
以下に説明する。なお、この実施例の説明が、請求項6
記載のものに対応する。探査方向決定器31は、差分器
29から、図5(a)〜図5(d)に示すような差分成
分が入力されると次のように動作する。すなわち、探査
方向決定器31は、図5(a)〜図5(d)に示すよう
に、差分器29から入力された現フレームの動きベクト
ルVmを求めるための対象ブロック100内に周波数成
分200が分布すると、その分布状況に応じて切替え信
号をアドレスジェネレータ13に出力する。すると、ア
ドレスジェネレータ13は、その切替え信号Sに基づい
てアドレスAを形成し、このアドレスAをフレームメモ
リ3に与える。これにより、フレームメモリ3からは、
図5(a)〜図5(d)に示すような代表点のパターン
300を有する入力ブロック400が、バッファ7に格
納される。Next, another processing operation for preventing an increase in the amount of calculation due to the search in the embodiment having the above-mentioned structure will be described below. The description of this embodiment is made in claim 6.
Corresponds to the ones listed. The exploration direction determiner 31 operates as follows when the difference component shown in FIGS. 5A to 5D is input from the differencer 29. That is, as shown in FIGS. 5A to 5D, the search direction determiner 31 includes the frequency component 200 in the target block 100 for obtaining the motion vector Vm of the current frame input from the differencer 29. Is distributed, a switching signal is output to the address generator 13 according to the distribution. Then, the address generator 13 forms an address A based on the switching signal S, and supplies this address A to the frame memory 3. As a result, from the frame memory 3,
An input block 400 having a representative point pattern 300 as shown in FIGS. 5A to 5D is stored in the buffer 7.
【0030】このような、切替え信号Sを得て探査範囲
を狭めるようにする動作に関し、図5を参照しながらさ
らに具体的に説明する。まず、差分器29から探査方向
決定器31に与えられた対象ブロック100aが、例え
ば図5(a)に示すように、対象ブロック100aの図
示左上部分の隅部に四角状に周波数の低い部分250a
が分布したとする。このとき、探査方向決定器31は、
切替え信号Saをアドレスジェネレータ13に与える。
これにより、アドレスジェネレータ13は、その切替え
信号Saに応じたアドレスAaをフレームメモリ3に与
える。これにより、フレームメモリ3からバッファ7に
対し、入力ブロック400aの真ん中が四角に空いて周
囲が代表点となるパターン300aが出力される。The operation for obtaining the switching signal S and narrowing the search range will be described more specifically with reference to FIG. First, as shown in, for example, FIG. 5A, the target block 100a given from the differentiator 29 to the search direction determiner 31 has a rectangular low frequency portion 250a in the upper left corner of the target block 100a in the figure.
Are distributed. At this time, the search direction determiner 31
The switching signal Sa is given to the address generator 13.
As a result, the address generator 13 gives the frame memory 3 the address Aa corresponding to the switching signal Sa. As a result, the frame memory 3 outputs to the buffer 7 a pattern 300a in which the center of the input block 400a is a square and the periphery is the representative point.
【0031】また、差分器29から探査方向決定器31
に与えられた対象ブロック100bが、例えば図5
(b)に示すように、対象ブロック100bの図示左上
部分から図示右下部分にかけて斜めに周波数の低い部分
250bが分布したとする。このとき、探査方向決定器
31は、切替え信号Sbをアドレスジェネレータ13に
与える。これにより、アドレスジェネレータ13は、そ
の切替え信号Sbに応じたアドレスAbをフレームメモ
リ3に与える。これにより、フレームメモリ3からバッ
ファ7に対し、入力ブロック400bの四隅から対角線
状の一定幅部分が代表点となるパターン300bが出力
される。Further, the subtractor 29 to the search direction determiner 31
The target block 100b given to FIG.
As shown in (b), it is assumed that a low frequency portion 250b is obliquely distributed from the upper left portion in the figure to the lower right portion in the figure of the target block 100b. At this time, the search direction determiner 31 gives the switching signal Sb to the address generator 13. As a result, the address generator 13 gives the address Ab corresponding to the switching signal Sb to the frame memory 3. As a result, the frame memory 3 outputs to the buffer 7 a pattern 300b in which the diagonal constant width portions from the four corners of the input block 400b are representative points.
【0032】加えて、差分器29から探査方向決定器3
1に与えられた対象ブロック100cが、例えば図5
(c)に示すように、対象ブロック100cの図示上部
分一帯に一定幅で周波数の低い部分250cが分布した
とする。このとき、探査方向決定器31は、切替え信号
Sbをアドレスジェネレータ13に与える。これによ
り、アドレスジェネレータ13は、その切替え信号Sc
に応じたアドレスAcをフレームメモリ3に与える。こ
れにより、フレームメモリ3からバッファ7に対し、入
力ブロック400c内に十字状の一定幅部分が代表点と
なるパターン300cが出力される。In addition, from the subtractor 29 to the search direction determiner 3
The target block 100c given to No. 1 is, for example, as shown in FIG.
As shown in (c), it is assumed that a portion 250c having a constant width and a low frequency is distributed over the upper portion of the target block 100c in the figure. At this time, the search direction determiner 31 gives the switching signal Sb to the address generator 13. This causes the address generator 13 to switch its switching signal Sc.
The address Ac corresponding to is given to the frame memory 3. As a result, the pattern 300c in which the cross-shaped constant width portion is the representative point is output from the frame memory 3 to the buffer 7 in the input block 400c.
【0033】かつ、差分器29から探査方向決定器31
に与えられた対象ブロック100dが、例えば図5
(d)に示すように、対象ブロック100dの図示左端
部分一帯に一定幅で周波数の低い部分250dが分布し
たとする。このとき、探査方向決定器31は、切替え信
号Sdをアドレスジェネレータ13に与える。これによ
り、アドレスジェネレータ13は、その切替え信号Sd
に応じたアドレスAdをフレームメモリ3に与える。こ
れにより、フレームメモリ3からバッファ7に対し、入
力ブロック400d内に十字状の一定幅部分が代表点と
なるパターン300dが出力される。このように探査方
向決定器31は、図5(a)〜図5(d)に示すよう
に、差分器29から入力された現フレームの動きベクト
ルVmを求めるための対象ブロック100内に周波数成
分200が分布すると、バッファ7に図5(a)〜図5
(d)に示すような代表点のパターン300を有する入
力ブロック400が格納されるように切替え信号Sを出
力している。したがって、探査する範囲が各パターン3
00部分でよくなるので、探査範囲が狭くなる。Further, the subtractor 29 to the search direction determiner 31
The target block 100d given to FIG.
As shown in (d), it is assumed that a low-frequency portion 250d having a constant width is distributed over the left end portion of the target block 100d in the figure. At this time, the search direction determiner 31 gives the switching signal Sd to the address generator 13. As a result, the address generator 13 has the switching signal Sd.
The address Ad corresponding to is supplied to the frame memory 3. As a result, the pattern 300d in which the cross-shaped constant width portion is the representative point is output from the frame memory 3 to the buffer 7 in the input block 400d. Thus, as shown in FIGS. 5A to 5D, the search direction determiner 31 includes frequency components in the target block 100 for obtaining the motion vector Vm of the current frame input from the differencer 29. When 200 is distributed, the buffer 7 is shown in FIGS.
The switching signal S is output so that the input block 400 having the representative point pattern 300 as shown in (d) is stored. Therefore, the range to be searched is 3 for each pattern.
Since it is improved in the 00 part, the search range is narrowed.
【0034】なお、探査による演算量を増加を防止する
さらに他の処理動作について下記に説明する。これは、
前フレームの周波数成分を記憶するメモリ23内の高周
波成分が所定のしきい値以上であると、差分器29から
の差分成分により探査方向決定器31において判定され
ると、探査方向決定器31からは探査方向切替え信号S
が生成される。この探査方向切替え信号Sがアドレスジ
ェネレータ13に与えられると、アドレスジェネレータ
13からは探査方向が切替わるアドレスAが出力され
る。これにより、バッファ7を通して比較器9に探査方
向切替え用のデータが入力されることになり、探査方向
が切り替わる。これにより、探査による演算量を増加を
防止できる。A further processing operation for preventing an increase in the amount of calculation due to the search will be described below. this is,
When the search direction determiner 31 determines by the difference component from the difference unit 29 that the high frequency component in the memory 23 that stores the frequency component of the previous frame is equal to or higher than a predetermined threshold value, the search direction determiner 31 determines Is the search direction switching signal S
Is generated. When this search direction switching signal S is given to the address generator 13, the address generator 13 outputs the address A at which the search direction is switched. As a result, the data for switching the search direction is input to the comparator 9 through the buffer 7, and the search direction is switched. As a result, it is possible to prevent an increase in the calculation amount due to the search.
【0035】また、信学技報、IE−81−54に記載
の従来の動きベクトル検出装置は、差分データとの距離
の関係が下に凸であるような場合には有効であるが、高
周波成分が多くなってくると、下に凸という形状が崩れ
てきて、この装置による探査方法が有効ではなくなる。
しかしながら、本実施例(図4及び図5参照)によれ
ば、周波数成分の分布により、二つの探査方法を切替え
て最適な探査を行うことができることになる。なお、上
記実施例では、比較器9の比較結果をアドレスジェネレ
ータ13に入力しているが、現フレームのフレームメモ
リ1への格納方法やアドレス発生の方法を工夫すれば比
較器9の出力をアドレスジェネレータ11に入力するこ
ともできる。また、上記実施例では、フレームから矩形
ブロックで取り出したが、他の形状のブロックであって
もよい。Further, the conventional motion vector detecting device described in IEICE Technical Report IE-81-54 is effective when the distance relationship with the difference data is convex downward, As the number of components increases, the downward convex shape collapses, and the exploration method using this device becomes ineffective.
However, according to the present embodiment (see FIGS. 4 and 5), it is possible to switch between the two search methods and perform optimum search depending on the distribution of frequency components. In the above embodiment, the comparison result of the comparator 9 is input to the address generator 13. However, if the method of storing the current frame in the frame memory 1 and the method of generating the address are devised, the output of the comparator 9 can be addressed. It can also be input to the generator 11. Further, in the above embodiment, the rectangular block is extracted from the frame, but the block may have another shape.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果がある。請求項1記載の動きベクトル検出
装置によれば、フレームメモリから取り出すフレームの
ブロック内の一部分を代表とし、探査対象となる前フレ
ームの部分との評価関数が最小または最大になるものを
動きベクトルとして検出できるようにしたので、性能劣
化がなく探査範囲が狭まり、探査による演算量が減少す
る。請求項2記載の動きベクトル検出装置は、動きベク
トルをそれぞれ記憶させておき、前の複数のフレーム内
の対応するブロックの動きベクトルから、現フレームの
対象ブロックの動きベクトルの予測値を求め、その予測
値を探査の初期値として探査できるようにしたので、性
能劣化がなく探査範囲が狭まり、探査による演算量が減
少する。As described above, the present invention has the following effects. According to the motion vector detecting apparatus of claim 1, a part of the block of the frame taken out from the frame memory is represented as a representative, and a motion vector having a minimum or maximum evaluation function with respect to the part of the previous frame to be searched is defined as the motion vector. Since the detection can be performed, there is no performance deterioration, the search range is narrowed, and the amount of calculation by the search is reduced. The motion vector detection device according to claim 2 stores each motion vector, obtains a predicted value of a motion vector of a target block of the current frame from motion vectors of corresponding blocks in a plurality of previous frames, and Since the predicted value can be searched as the initial value of the search, there is no performance degradation, the search range is narrowed, and the amount of calculation by the search is reduced.
【0037】請求項3記載の動きベクトル検出装置は、
動きベクトルを記憶させておき、同一フレーム内の直前
の数ブロックの動きベクトルから、対象ブロックの動き
ベクトルの予測値を求め、その予測値を探査の初期値と
して探査するようにしたので、性能劣化がなく探査範囲
が狭まり、探査による演算量が減少する。請求項4記載
の動きベクトル予測器では、動きベクトルの平均値を求
め、この平均値を予測値として出力できるようにしたの
で、予測値を簡単に求めることができる。A motion vector detecting device according to claim 3 is
The motion vector is stored, the predicted value of the motion vector of the target block is calculated from the motion vectors of the previous several blocks in the same frame, and the predicted value is searched as the initial value of the search. This reduces the exploration range and reduces the amount of calculation by exploration. In the motion vector predictor according to the fourth aspect, since the average value of the motion vectors is obtained and the average value can be output as the estimated value, the estimated value can be easily obtained.
【0038】請求項5記載の動きベクトル検出装置は、
前フレームの周波数成分と現フレームのそれぞれ同一位
置のブロックの周波数成分の差分をとり、その差分の最
も大きい方向だけを探索させる信号を得て、その方向だ
けを探査することができるので、性能劣化がなく探査範
囲が狭まり、探査による演算量が減少する。また、同動
きベクトル検出装置は、周波数成分が多くなっても有効
に探査ができることになる。請求項6記載の探査方向決
定器は、各周波数成分の比率によりブロック内の代表点
の形を切り替える切替え信号を出力し、その切替え信号
に応じたブロック内の代表点の形を変えたフレームのブ
ロックで探査できるようにしたので、探査範囲が狭まる
ことになる。A motion vector detecting device according to claim 5 is
Since the difference between the frequency component of the previous frame and the frequency component of the block at the same position in the current frame is calculated, and only the direction in which the difference is the largest can be obtained and the direction can be searched for, the performance is degraded. This reduces the exploration range and reduces the amount of calculation by exploration. In addition, the motion vector detecting device can effectively perform the search even if the frequency component increases. The search direction determiner according to claim 6 outputs a switching signal for switching the shape of the representative point in the block according to the ratio of each frequency component, and the frame of which the shape of the representative point in the block is changed according to the switching signal. Since the blocks can be searched, the search range will be narrowed.
【図1】本発明の動きベクトル検出装置における実施例
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motion vector detection device of the present invention.
【図2】本発明の動きベクトル検出装置における実施例
の動作を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment in the motion vector detection device of the present invention.
【図3】本発明の動きベクトル検出装置における、他の
実施例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the motion vector detection device of the present invention.
【図4】本発明の動きベクトル検出装置における、さら
に他の実施例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing still another embodiment of the motion vector detection device according to the present invention.
【図5】本発明の動きベクトル検出装置におけるさらに
他の実施例の動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of still another embodiment of the motion vector detection device of the present invention.
1 フレームメモリ 3 フレームメモリ 5 バッファ 7 バッファ 9 比較器 11 アドレスジェネレータ 13 アドレスジェネレータ 15 差分器 17 動きベクトルメモリ 19 動きベクトル予測器 23 メモリ 25 バッファ 27 バッファ 29 差分器 31 探査方向決定器 1 frame memory 3 frame memory 5 buffer 7 buffer 9 comparator 11 address generator 13 address generator 15 difference device 17 motion vector memory 19 motion vector predictor 23 memory 25 buffer 27 buffer 29 difference device 31 exploration direction determiner
Claims (6)
リと、前フレームを記憶する第2フレームメモリと、前
記第1フレームメモリから取り出したブロックに分割さ
れた現フレームと前記第2フレームメモリから取り出し
た前フレームとを比較する比較器と、前記比較器からの
比較結果を基に、前記フレームメモリから各フレームを
取り出すためのアドレスを生成するアドレスジェネレー
タと、第1フレームメモリ用のアドレスジェネレータ及
び第2フレームメモリ用のアドレスジェネレータからの
データの差分をとり、その差分から現フレーム中のそれ
ぞれの動きベクトルを検出する差分器とを備えてなる動
きベクトル検出装置であって、 前記アドレスジェネレータは、前記ブロック内の一部分
を代表とするフレームを、前記フレームメモリから取り
出せるアドレスを出力できるように構成してなり、探索
対象となる前フレームの部分との評価関数を最小または
最大にするものを動きベクトルとして検出できるようし
たことを特徴とする動きベクトル検出装置。1. A first frame memory for storing a current frame, a second frame memory for storing a previous frame, a current frame divided into blocks taken out from the first frame memory, and a second frame memory taken out from the second frame memory. And a previous frame, an address generator for generating an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator, an address generator for the first frame memory, and A motion vector detection device comprising: a difference unit that takes a difference of data from an address generator for a two-frame memory and detects each motion vector in the current frame from the difference. A frame represented by a part of a block is A motion vector detecting device characterized in that it can output an address that can be taken out from the memory and can detect a motion vector that minimizes or maximizes the evaluation function with respect to the portion of the previous frame to be searched. .
リと、前フレームを記憶する第2フレームメモリと、前
記第1フレームメモリから取り出したブロックに分割さ
れた現フレームと前記第2フレームメモリから取り出し
た前フレームとを比較する比較器と、前記比較器からの
比較結果を基に、前記フレームメモリから各フレームを
取り出すためのアドレスを生成するアドレスジェネレー
タと、第1フレームメモリ用のアドレスジェネレータ及
び第2フレームメモリ用のアドレスジェネレータからの
データの差分をとり、その差分から現フレーム中のそれ
ぞれの動きベクトルを検出する差分器とを備えてなる動
きベクトル検出装置であって、 前記差分器から出力された前の複数のフレーム内の対応
するブロックの動きベクトルを記憶する動きベクトルメ
モリと、 前記動きベクトルメモリからの前の複数のフレーム内の
対応するブロックの動きベクトルから、現フレームの対
象ブロックの動きベクトルの予測値を求め、それを探索
の初期値として前記アドレスジェネレータに与える動き
ベクトル予測器とを備えてなり、その初期値の近傍を探
索するようにしたことを特徴とする動きベクトル検出装
置。2. A first frame memory for storing a current frame, a second frame memory for storing a previous frame, a current frame divided into blocks taken out from the first frame memory, and a second frame memory taken out from the second frame memory. And a previous frame, an address generator for generating an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator, an address generator for the first frame memory, and A motion vector detecting device comprising: a difference device for taking a difference between data from an address generator for a two-frame memory and detecting each motion vector in the current frame from the difference, which is output from the difference device. The motion vector that stores the motion vector of the corresponding block in the previous frames. From the vector memory and the motion vector of the corresponding block in the previous plurality of frames from the motion vector memory, the predicted value of the motion vector of the target block of the current frame is obtained, and it is used as the initial value of the search in the address generator. And a motion vector predictor for giving a motion vector predictor, and a motion vector detecting device is searched for a neighborhood of an initial value thereof.
リと、前フレームを記憶する第2フレームメモリと、前
記第1フレームメモリから取り出したブロックに分割さ
れた現フレームと前記第2フレームメモリから取り出し
た前フレームとを比較する比較器と、前記比較器からの
比較結果を基に、前記フレームメモリから各フレームを
取り出すためのアドレスを生成するアドレスジェネレー
タと、第1フレームメモリ用のアドレスジェネレータ及
び第2フレームメモリ用のアドレスジェネレータからの
データの差分をとり、その差分から現フレーム中のそれ
ぞれの動きベクトルを検出する差分器とを備えてなる動
きベクトル検出装置であって、 前記差分器から出力された前の複数のフレーム内の対応
するブロックの動きベクトルを記憶する動きベクトルメ
モリと、 前記動きベクトルメモリからの同一フレーム内の直前の
数ブロックの動きベクトルから、探査対象ブロックの動
きベクトルの予測値を求め、この予測値を探索の初期値
として前記アドレスジェネレータに与える動きベクトル
予測器とを備えてなり、その初期値の近傍を探索するよ
うにしたことを特徴とする動きベクトル検出装置。3. A first frame memory for storing a current frame, a second frame memory for storing a previous frame, a current frame divided into blocks taken out from the first frame memory, and a second frame memory taken out from the second frame memory. And a previous frame, an address generator for generating an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator, an address generator for the first frame memory, and A motion vector detecting device comprising: a difference device for taking a difference between data from an address generator for a two-frame memory and detecting each motion vector in the current frame from the difference, which is output from the difference device. The motion vector that stores the motion vector of the corresponding block in the previous frames. From the vector memory and the motion vectors of several blocks immediately before in the same frame from the motion vector memory, the predicted value of the motion vector of the search target block is obtained, and the predicted value is given to the address generator as the initial value of the search. A motion vector detecting device comprising a vector predictor and searching for a neighborhood of an initial value thereof.
ルメモリからの動きベクトルの平均を予測値として出力
できるように構成したことを特徴とする請求項2または
3記載の動きベクトル検出装置。4. The motion vector detection device according to claim 2, wherein the motion vector predictor is configured to output an average of motion vectors from a motion vector memory as a predicted value.
リと、前フレームを記憶する第2フレームメモリと、前
記第1フレームメモリから取り出したブロックに分割さ
れた現フレームと前記第2フレームメモリから取り出し
た前フレームとを比較する比較器と、前記比較器からの
比較結果を基に、前記フレームメモリから各フレームを
取り出すためのアドレスを生成するアドレスジェネレー
タと、第1フレームメモリ用のアドレスジェネレータ及
び第2フレームメモリ用のアドレスジェネレータからの
データの差分をとり、その差分から現フレーム中のそれ
ぞれの動きベクトルを検出する第1の差分器とを備えて
なる動きベクトル検出装置であって、 前フレームの周波数成分を格納する周波数成分メモリ
と、 前フレームと現フレームのそれぞれ同一位置のプロック
の周波数成分の差分をとる第2の差分器と、 前記第2の差分器からの差分の最も大きい方向だけを探
索させる信号をアドレスジェネレータに与える探査方向
決定器とを備えてなり、 前記探査方向決定器で決定した方向だけを探査するよう
にしたことを特徴とする動きベクトル検出装置。5. A first frame memory for storing a current frame, a second frame memory for storing a previous frame, a current frame divided into blocks taken out from the first frame memory, and a second frame memory taken out from the second frame memory. And a previous frame, an address generator for generating an address for fetching each frame from the frame memory based on the comparison result from the comparator, an address generator for the first frame memory, and A motion vector detecting device comprising: a first difference device that takes a difference of data from an address generator for a two-frame memory and detects each motion vector in the current frame from the difference. Frequency component memory that stores frequency components, and the previous frame and the current frame respectively A second difference device for calculating the difference between the frequency components of the block at the same position, and a search direction determiner for giving a signal to the address generator for searching only the direction with the largest difference from the second difference device. A motion vector detecting device, wherein only the direction determined by the search direction determiner is searched.
比率によりブロック内の代表点の形を切り替える切替え
信号を出力できるように構成し、 前記アドレスジェネレータは、前記切替え信号に応じて
ブロック内の代表点の形を変えたフレームのブロックを
フレームメモリから出力させるアドレスを形成できるよ
うに構成したことを特徴とする請求項5記載の動きベク
トル検出装置。6. The search direction determiner is configured to output a switching signal for switching the shape of a representative point in the block according to the ratio of each frequency component, and the address generator is configured to output the switching signal in the block according to the switching signal. 6. The motion vector detecting device according to claim 5, wherein an address for outputting a block of a frame in which the shape of the representative point is changed from the frame memory can be formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4193412A JPH0614316A (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Motion vector detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4193412A JPH0614316A (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Motion vector detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614316A true JPH0614316A (en) | 1994-01-21 |
Family
ID=16307531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4193412A Pending JPH0614316A (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Motion vector detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614316A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323660B1 (en) * | 1994-07-26 | 2002-05-13 | 구자홍 | Scene adaptation device for HDTV |
| JP2006217405A (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Sony Corp | Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, information processing system and method, recording medium, and program |
| US7100176B2 (en) | 2002-07-30 | 2006-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical disk driving apparatus |
| JP2006229623A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Sony Corp | Encoder and method therefor, decoder and method therefor, recording medium, program, and image processing system and method therefor |
| JP2009290277A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Signal processor |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP4193412A patent/JPH0614316A/en active Pending
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| US7234148B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-06-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical disc driving apparatus |
| US7278145B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Optical disk driving apparatus |
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| US7284248B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-10-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical disc driving apparatus |
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