JP2003143609A - 画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラム - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラムInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
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-
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- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/144—Movement detection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 固定範囲探索型のブロックマッチング法に近
い効果を示しつつ、且つ簡易的手法で探索回数を低減さ
せた動きベクトル探索技術を提供する。 【解決手段】 入力された現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に固定の探索範囲
で動きベクトル探索を行う第１探査器１０５と、動きベ
クトル探索を行う探索範囲を前回検出された動きベクト
ルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ及び直
前のフレームの画像データを基に前記設定された探索範
囲で動きベクトル探索を行う第２探索器１０６と、前記
第１探査器１０５による処理と前記第２探索器１０６に
よる処理とを選択する探索モード判定器１００とを有す
る。
い効果を示しつつ、且つ簡易的手法で探索回数を低減さ
せた動きベクトル探索技術を提供する。 【解決手段】 入力された現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に固定の探索範囲
で動きベクトル探索を行う第１探査器１０５と、動きベ
クトル探索を行う探索範囲を前回検出された動きベクト
ルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ及び直
前のフレームの画像データを基に前記設定された探索範
囲で動きベクトル探索を行う第２探索器１０６と、前記
第１探査器１０５による処理と前記第２探索器１０６に
よる処理とを選択する探索モード判定器１００とを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置、画
像処理方法、コンピュータ可読記録媒体及びプログラム
に関し、特に動きベクトルの探索処理に関するものであ
る。
像処理方法、コンピュータ可読記録媒体及びプログラム
に関し、特に動きベクトルの探索処理に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、動き補償フレーム間予測符号
化方式における動きベクトルの探索手法として、ブロッ
クマッチング法がよく利用されている。このブロックマ
ッチング法は、動き探索対象ブロック（Ｎ×Ｎ画素領
域）を参照画像中の限られた探索範囲内の画像と画素単
位で全ての位置毎にマッチングをとり、マッチング評価
関数を計算し、最もマッチングのとれた位置を探索動き
ベクトルとする手法である。マッチング評価関数として
は、例えばブロック内の全画素について、画素毎の画素
値の差分の絶対値の和をとったもの（差分絶対値和）が
使われる。
化方式における動きベクトルの探索手法として、ブロッ
クマッチング法がよく利用されている。このブロックマ
ッチング法は、動き探索対象ブロック（Ｎ×Ｎ画素領
域）を参照画像中の限られた探索範囲内の画像と画素単
位で全ての位置毎にマッチングをとり、マッチング評価
関数を計算し、最もマッチングのとれた位置を探索動き
ベクトルとする手法である。マッチング評価関数として
は、例えばブロック内の全画素について、画素毎の画素
値の差分の絶対値の和をとったもの（差分絶対値和）が
使われる。
【０００３】しかし、ブロックマッチング法は、その探
索範囲内で最も類似度が高いベクトルを探索できるが、
探索の回数が多いのでこのシステムを実現した場合に計
算量が膨大になるという問題がある。このため、多段階
に探索する方法（これを３ステップサーチ法という、例
えば「会議テレビ信号の動き補償フレーム間符号化」
（信学技報ＩＥ８１−５４ １９８１−７）を参照）な
どの簡略化手法が種々提案されている。
索範囲内で最も類似度が高いベクトルを探索できるが、
探索の回数が多いのでこのシステムを実現した場合に計
算量が膨大になるという問題がある。このため、多段階
に探索する方法（これを３ステップサーチ法という、例
えば「会議テレビ信号の動き補償フレーム間符号化」
（信学技報ＩＥ８１−５４ １９８１−７）を参照）な
どの簡略化手法が種々提案されている。
【０００４】３ステップサーチ法は、全画素位置探索の
代わりに、まず第１段として、粗い探索点の間隔でサー
チを行い、最もマッチングのとれた位置を中心に、探索
点の間隔を、第１段のときの半分にして第２段の探索を
行う。同様の処理を複数段繰り返して、粗から密へ探索
点の間隔を絞っていき動きベクトルを探索する方法であ
る。
代わりに、まず第１段として、粗い探索点の間隔でサー
チを行い、最もマッチングのとれた位置を中心に、探索
点の間隔を、第１段のときの半分にして第２段の探索を
行う。同様の処理を複数段繰り返して、粗から密へ探索
点の間隔を絞っていき動きベクトルを探索する方法であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、前述した
ブロックマッチング法は計算量が膨大となる。また前述
した３ステップサーチ法は、全ての探索範囲を一つずつ
マッチングさせるよりも計算量を大幅に削減できるが、
最初の段階で誤探索すると、本来求めるべき方向と全く
異なる動きベクトルを探索してしまうという状態に陥
る。
ブロックマッチング法は計算量が膨大となる。また前述
した３ステップサーチ法は、全ての探索範囲を一つずつ
マッチングさせるよりも計算量を大幅に削減できるが、
最初の段階で誤探索すると、本来求めるべき方向と全く
異なる動きベクトルを探索してしまうという状態に陥
る。
【０００６】さらに、テレビ電話、テレビ会議等の低速
度回線における多くの種類の画像は、用途の性質上、フ
レーム内で動いている領域を動領域、静止している領域
を静領域とした場合、１つの動画シーケンスの中でそれ
ぞれの領域が固定化されやすいことに着目すべきであ
る。
度回線における多くの種類の画像は、用途の性質上、フ
レーム内で動いている領域を動領域、静止している領域
を静領域とした場合、１つの動画シーケンスの中でそれ
ぞれの領域が固定化されやすいことに着目すべきであ
る。
【０００７】本発明の目的は、従来よりも高速且つ簡便
に、しかも正確に動きベクトルを探索することができる
画像処理装置、画像処理方法、コンピュータ可読記録媒
体及びプログラムを提供することにある。
に、しかも正確に動きベクトルを探索することができる
画像処理装置、画像処理方法、コンピュータ可読記録媒
体及びプログラムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、入力された現在のフレームの画像データ及び直前の
フレームの画像データを基に固定の探索範囲で動きベク
トル探索を行う第１の動きベクトル検出手段と、動きベ
クトル探索を行う探索範囲を前回検出された動きベクト
ルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ及び直
前のフレームの画像データを基に前記設定された探索範
囲で動きベクトル探索を行う第２の動きベクトル検出手
段と、前記第１の動きベクトル検出手段による処理と前
記第２の動きベクトル検出手段による処理とを選択する
選択手段とを有することを特徴とする画像処理装置が提
供される。
ば、入力された現在のフレームの画像データ及び直前の
フレームの画像データを基に固定の探索範囲で動きベク
トル探索を行う第１の動きベクトル検出手段と、動きベ
クトル探索を行う探索範囲を前回検出された動きベクト
ルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ及び直
前のフレームの画像データを基に前記設定された探索範
囲で動きベクトル探索を行う第２の動きベクトル検出手
段と、前記第１の動きベクトル検出手段による処理と前
記第２の動きベクトル検出手段による処理とを選択する
選択手段とを有することを特徴とする画像処理装置が提
供される。
【０００９】本発明の他の観点によれば、入力された現
在のフレームの画像データ及び直前のフレームの画像デ
ータを基に固定の探索範囲で動きベクトル探索を行う第
１の動きベクトル検出ステップと、動きベクトル探索を
行う探索範囲を前回検出された動きベクトルに応じて設
定し、現在のフレームの画像データ及び直前のフレーム
の画像データを基に前記設定された探索範囲で動きベク
トル探索を行う第２の動きベクトル検出ステップと、前
記第１の動きベクトル検出ステップによる処理と前記第
２の動きベクトル検出ステップによる処理とを選択する
選択ステップとを有することを特徴とする画像処理方法
が提供される。
在のフレームの画像データ及び直前のフレームの画像デ
ータを基に固定の探索範囲で動きベクトル探索を行う第
１の動きベクトル検出ステップと、動きベクトル探索を
行う探索範囲を前回検出された動きベクトルに応じて設
定し、現在のフレームの画像データ及び直前のフレーム
の画像データを基に前記設定された探索範囲で動きベク
トル探索を行う第２の動きベクトル検出ステップと、前
記第１の動きベクトル検出ステップによる処理と前記第
２の動きベクトル検出ステップによる処理とを選択する
選択ステップとを有することを特徴とする画像処理方法
が提供される。
【００１０】本発明のさらに他の観点によれば、入力さ
れた現在のフレームの画像データ及び直前のフレームの
画像データを基に固定の探索範囲で動きベクトル探索を
行う第１の動きベクトル検出工程と、動きベクトル探索
を行う探索範囲を前回検出された動きベクトルに応じて
設定し、現在のフレームの画像データ及び直前のフレー
ムの画像データを基に前記設定された探索範囲で動きベ
クトル探索を行う第２の動きベクトル検出工程と、前記
第１の動きベクトル検出工程による処理と前記第２の動
きベクトル検出工程による処理とを選択する選択工程と
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
れた現在のフレームの画像データ及び直前のフレームの
画像データを基に固定の探索範囲で動きベクトル探索を
行う第１の動きベクトル検出工程と、動きベクトル探索
を行う探索範囲を前回検出された動きベクトルに応じて
設定し、現在のフレームの画像データ及び直前のフレー
ムの画像データを基に前記設定された探索範囲で動きベ
クトル探索を行う第２の動きベクトル検出工程と、前記
第１の動きベクトル検出工程による処理と前記第２の動
きベクトル検出工程による処理とを選択する選択工程と
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００１１】本発明のさらに他の観点によれば、入力さ
れた現在のフレームの画像データ及び直前のフレームの
画像データを基に固定の探索範囲で動きベクトル探索を
行う第１の動きベクトル検出工程と、動きベクトル探索
を行う探索範囲を前回検出された動きベクトルに応じて
設定し、現在のフレームの画像データ及び直前のフレー
ムの画像データを基に前記設定された探索範囲で動きベ
クトル探索を行う第２の動きベクトル検出工程と、前記
第１の動きベクトル検出工程による処理と前記第２の動
きベクトル検出工程による処理とを選択する選択工程と
をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供さ
れる。
れた現在のフレームの画像データ及び直前のフレームの
画像データを基に固定の探索範囲で動きベクトル探索を
行う第１の動きベクトル検出工程と、動きベクトル探索
を行う探索範囲を前回検出された動きベクトルに応じて
設定し、現在のフレームの画像データ及び直前のフレー
ムの画像データを基に前記設定された探索範囲で動きベ
クトル探索を行う第２の動きベクトル検出工程と、前記
第１の動きベクトル検出工程による処理と前記第２の動
きベクトル検出工程による処理とを選択する選択工程と
をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供さ
れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を用いて詳細に説明する。 （第１の実施形態）まず、本実施形態では、MPEG-4符号
化方式における実現方法を述べる。MPEG-4では、自然画
像をビデオオブジェクト（VO）と呼んでいる。VOは、所
定の時刻で撮影した複数のビデオオブジェクトプレーン
(VOP)から構成されている。VOPはフレームに相当する。
VOPは、MPEG-4で扱う映像データの基本単位である。VOP
は基本処理単位であるマクロブロック（MB）に分割され
る。MPEG-4 version 1の場合,4:2:0の画像フォーマット
をサポートするので、マクロブロックは４つの輝度ブロ
ックと２つの色差ブロックで構成される。MPEG−4のマ
クロブロック構成を図１に示す。
を用いて詳細に説明する。 （第１の実施形態）まず、本実施形態では、MPEG-4符号
化方式における実現方法を述べる。MPEG-4では、自然画
像をビデオオブジェクト（VO）と呼んでいる。VOは、所
定の時刻で撮影した複数のビデオオブジェクトプレーン
(VOP)から構成されている。VOPはフレームに相当する。
VOPは、MPEG-4で扱う映像データの基本単位である。VOP
は基本処理単位であるマクロブロック（MB）に分割され
る。MPEG-4 version 1の場合,4:2:0の画像フォーマット
をサポートするので、マクロブロックは４つの輝度ブロ
ックと２つの色差ブロックで構成される。MPEG−4のマ
クロブロック構成を図１に示す。
【００１３】全てのMBをINTRA符号化（画面内符号化）
されたVOPをI-VOPと呼び、MBの符号化モードにINTER符
号化（画面間符号化）モードを含むフレームをP-VOPと
呼び。本実施形態ではこの２つの符号化モードのみを使
用する。
されたVOPをI-VOPと呼び、MBの符号化モードにINTER符
号化（画面間符号化）モードを含むフレームをP-VOPと
呼び。本実施形態ではこの２つの符号化モードのみを使
用する。
【００１４】また、複数のフレームを１つのグループと
したものをGOV（Group of VOP）と呼び、I-VOPを必ず１
フレームだけ含む。また、以下で記載する第１の探索モ
ードとは、予め決められている固定の探索範囲に対して
ブロックマッチング法を施す動きベクトル探索方法（静
的指定範囲内ブロックマッチング）であり、第２の探索
モードとは、前に得られた動きベクトル値の絶対値に基
づいて設定された探索範囲（探索範囲が可変）に対して
ブロックマッチング法を施す動きベクトル探索方法（動
的指定範囲内ブロックマッチング）である。
したものをGOV（Group of VOP）と呼び、I-VOPを必ず１
フレームだけ含む。また、以下で記載する第１の探索モ
ードとは、予め決められている固定の探索範囲に対して
ブロックマッチング法を施す動きベクトル探索方法（静
的指定範囲内ブロックマッチング）であり、第２の探索
モードとは、前に得られた動きベクトル値の絶対値に基
づいて設定された探索範囲（探索範囲が可変）に対して
ブロックマッチング法を施す動きベクトル探索方法（動
的指定範囲内ブロックマッチング）である。
【００１５】図２は、本発明の第１の実施形態としての
動きベクトル探索のための動きベクトル探索装置の構成
を示すブロック図である。図２において、探索モード判
定器１００は、入力するGOV内フレーム数に応じて、入
力フレーム毎に第１の探索モードもしくは第２の探索モ
ードを判定する。フレームメモリ１０１は、直前のフレ
ームを格納する。動きベクトルメモリ１０２は、直前の
フレームにおいて動きベクトル探索を行った後、その動
きベクトルMV_lastを格納する。スイッチ１０３は、探
索モード判定器１００からの制御信号に応じて、フレー
ムメモリ１０１から読み出されたフレームの出力先を切
り替える。
動きベクトル探索のための動きベクトル探索装置の構成
を示すブロック図である。図２において、探索モード判
定器１００は、入力するGOV内フレーム数に応じて、入
力フレーム毎に第１の探索モードもしくは第２の探索モ
ードを判定する。フレームメモリ１０１は、直前のフレ
ームを格納する。動きベクトルメモリ１０２は、直前の
フレームにおいて動きベクトル探索を行った後、その動
きベクトルMV_lastを格納する。スイッチ１０３は、探
索モード判定器１００からの制御信号に応じて、フレー
ムメモリ１０１から読み出されたフレームの出力先を切
り替える。
【００１６】絶対値化器１０４は、動きベクトルメモリ
１０２から出力された直前フレームの動きベクトルの絶
対値AMV_lastを出力する。第１探索器１０５は、ブロッ
クマッチング法を用いて予め指定された固定的な範囲を
探索し、現フレームのMBとフレームメモリ１０１からの
参照フレームとに応じて動きベクトル探索を行う（前記
第１の探索モードに相当する）。
１０２から出力された直前フレームの動きベクトルの絶
対値AMV_lastを出力する。第１探索器１０５は、ブロッ
クマッチング法を用いて予め指定された固定的な範囲を
探索し、現フレームのMBとフレームメモリ１０１からの
参照フレームとに応じて動きベクトル探索を行う（前記
第１の探索モードに相当する）。
【００１７】尚、本実施形態では、前記第１の探索モー
ドにおける探索範囲を水平方向で±１６画素、垂直方向
で±１６画素とする。図３は、本実施形態の前記第１の
探索モードにおけるブロックマッチング法を説明する図
である。図３において、３０１で示す範囲は動き検出の
対象となる基準ブロックを示し、３０２で示す範囲は基
準ブロック３０１の動き検出の対象となる範囲を示す。
ドにおける探索範囲を水平方向で±１６画素、垂直方向
で±１６画素とする。図３は、本実施形態の前記第１の
探索モードにおけるブロックマッチング法を説明する図
である。図３において、３０１で示す範囲は動き検出の
対象となる基準ブロックを示し、３０２で示す範囲は基
準ブロック３０１の動き検出の対象となる範囲を示す。
【００１８】動きベクトルの検出は、現フレームの基準
ブロック３０１と参照フレームの範囲３０２内で抽出で
きる検査ブロック（８×８画素）との間でフレーム差分
の絶対値和から求める。すなわち、最小の差分の絶対値
和を発生する検査ブロックの位置を動きベクトルとす
る。尚、本実施形態では探索範囲を水平・垂直方向を±
１６画素としたがそれに限るものではない。
ブロック３０１と参照フレームの範囲３０２内で抽出で
きる検査ブロック（８×８画素）との間でフレーム差分
の絶対値和から求める。すなわち、最小の差分の絶対値
和を発生する検査ブロックの位置を動きベクトルとす
る。尚、本実施形態では探索範囲を水平・垂直方向を±
１６画素としたがそれに限るものではない。
【００１９】また、第２探索器１０６は、絶対値化器１
０４から得られたAMV_lastを基に探索範囲として、ブロ
ックマッチング法に基づき動きベクトル探索を行う（前
記第２の探索モードに相当する）。例えば、MV_lastが
(−13，＋10)の場合、AMV_lastは（13,10）となり、そ
れに基づいて探索範囲を動きベクトル検出対象の基準ブ
ロックを中心として水平方向±１３画素、垂直方向±１
０画素とする。更に詳細な説明は後述する。
０４から得られたAMV_lastを基に探索範囲として、ブロ
ックマッチング法に基づき動きベクトル探索を行う（前
記第２の探索モードに相当する）。例えば、MV_lastが
(−13，＋10)の場合、AMV_lastは（13,10）となり、そ
れに基づいて探索範囲を動きベクトル検出対象の基準ブ
ロックを中心として水平方向±１３画素、垂直方向±１
０画素とする。更に詳細な説明は後述する。
【００２０】次に、図２の動作について説明する。ま
ず、探索モード判定器１００において、現在の処理対象
であるフレームの探索方法を判定する。判定はGOV内フ
レーム数を基に行う。
ず、探索モード判定器１００において、現在の処理対象
であるフレームの探索方法を判定する。判定はGOV内フ
レーム数を基に行う。
【００２１】尚、本実施形態では予め図４に示すような
規則で前記第１の探索モードと前記第２の探索モードと
を選択するように探索モード判定器１００を設定してあ
る。この例ではI-VOPの直後のP-VOPに対して前記第１の
探索モードを実行し、その以外のP-VOPに対しては前記
第２の探索モードを実行している。尚、前記第１の探索
モードと前記第２の探索モードの切換えタイミングは図
４に限定されるものではなく、GOV内で前記第１の探索
モードを複数回行うように設定しても当然良い。
規則で前記第１の探索モードと前記第２の探索モードと
を選択するように探索モード判定器１００を設定してあ
る。この例ではI-VOPの直後のP-VOPに対して前記第１の
探索モードを実行し、その以外のP-VOPに対しては前記
第２の探索モードを実行している。尚、前記第１の探索
モードと前記第２の探索モードの切換えタイミングは図
４に限定されるものではなく、GOV内で前記第１の探索
モードを複数回行うように設定しても当然良い。
【００２２】図２の動作説明に戻る。GOV内フレーム数
が０の場合、I-VOPとなり、局部復号フレーム信号をフ
レームメモリ１０１へ格納する。GOV内フレーム数が１
の場合、GOV内先頭のP-VOPとなり、探索モード判定器１
００はフレームメモリ１０１からの画像信号が第１探索
器１０５に入力されるようにSW１０３に対して制御信号
を出力する。
が０の場合、I-VOPとなり、局部復号フレーム信号をフ
レームメモリ１０１へ格納する。GOV内フレーム数が１
の場合、GOV内先頭のP-VOPとなり、探索モード判定器１
００はフレームメモリ１０１からの画像信号が第１探索
器１０５に入力されるようにSW１０３に対して制御信号
を出力する。
【００２３】第１探索器１０５は、参照フレームの画像
信号と現在のフレームの画像信号から符号化対象MBとを
入力し、予め決められている固定の探索範囲に対してブ
ロックマッチング法により動きベクトル探索し、探索し
た結果の動きベクトルMV_lastと同時に予測MBを出力す
る。同時に、動きベクトルMV_lastは動きベクトルメモ
リ１０２へ格納される。
信号と現在のフレームの画像信号から符号化対象MBとを
入力し、予め決められている固定の探索範囲に対してブ
ロックマッチング法により動きベクトル探索し、探索し
た結果の動きベクトルMV_lastと同時に予測MBを出力す
る。同時に、動きベクトルMV_lastは動きベクトルメモ
リ１０２へ格納される。
【００２４】GOV内フレーム数がその他の場合、探索モ
ード判定器１００はフレームメモリ１０１からの画像信
号が第２探索器１０６に入力されるようにSW１０３に対
して制御信号を出力する。
ード判定器１００はフレームメモリ１０１からの画像信
号が第２探索器１０６に入力されるようにSW１０３に対
して制御信号を出力する。
【００２５】第２探索器１０６は、フレームメモリ１０
１から参照フレームの画像信号、現在のフレームの画像
信号から符号化対象MB及び動きベクトルメモリ１０２か
らの動きベクトルMV_lastを絶対値化器１０４により負
号を除いたAMV_lastが入力される。第２探索器１０６
は、AMV_lastに基づいて探索範囲を設定し、ブロックマ
ッチング法により動きベクトル探索する。その後、探索
結果の予測MBとその動きベクトルMV_nowを出力する。よ
って、第２探索器１０６が設定できる探索範囲の最大値
は、第１探索器１０５の探索範囲と同一となる。例え
ば、前回検出された動きベクトルが（-6,6）の場合、動
きベクトルメモリ１０２からは(−６,6)を示すデータが
出力される。絶対値化器１０４により(6,6)となり、第
２探索器１０６は動きベクトル検出対象の基準ブロック
を中心として水平方向±６画素、垂直方向±６画素まで
を探索範囲として、動きベクトルを探索する。更に詳し
い説明は後述する。
１から参照フレームの画像信号、現在のフレームの画像
信号から符号化対象MB及び動きベクトルメモリ１０２か
らの動きベクトルMV_lastを絶対値化器１０４により負
号を除いたAMV_lastが入力される。第２探索器１０６
は、AMV_lastに基づいて探索範囲を設定し、ブロックマ
ッチング法により動きベクトル探索する。その後、探索
結果の予測MBとその動きベクトルMV_nowを出力する。よ
って、第２探索器１０６が設定できる探索範囲の最大値
は、第１探索器１０５の探索範囲と同一となる。例え
ば、前回検出された動きベクトルが（-6,6）の場合、動
きベクトルメモリ１０２からは(−６,6)を示すデータが
出力される。絶対値化器１０４により(6,6)となり、第
２探索器１０６は動きベクトル検出対象の基準ブロック
を中心として水平方向±６画素、垂直方向±６画素まで
を探索範囲として、動きベクトルを探索する。更に詳し
い説明は後述する。
【００２６】図５に、探索モード判定器１００の動作を
説明するフローチャートである。フレームを処理する毎
にGOVフレーム数をカウントし、GOVフレーム数が１かど
うかを判定する（S501）。１となった場合に、第１探索
器１０５を選択するための選択信号を出力し（S503）、
その他の場合に第２探索器１０６を選択するための選択
信号を出力する（S502）。
説明するフローチャートである。フレームを処理する毎
にGOVフレーム数をカウントし、GOVフレーム数が１かど
うかを判定する（S501）。１となった場合に、第１探索
器１０５を選択するための選択信号を出力し（S503）、
その他の場合に第２探索器１０６を選択するための選択
信号を出力する（S502）。
【００２７】図６は、図１の第２探索器１０６の動作を
説明するフローチャートである。ここでは説明を簡単に
するために水平方向のみの動きベクトル探索のみを説明
するが、垂直方向の動きベクトル探索も水平方向と同様
の処理によって達成できる。
説明するフローチャートである。ここでは説明を簡単に
するために水平方向のみの動きベクトル探索のみを説明
するが、垂直方向の動きベクトル探索も水平方向と同様
の処理によって達成できる。
【００２８】まず、本実施形態では、動きベクトルの最
小探索範囲をMVm、次のフレームの探索範囲を現フレー
ムよりも拡張する探索拡張値MVpを定義する。まず動き
ベクトルメモリ内の動きベクトルMV_lastは絶対値化器
により負号のないAMV_lastとなる。次にAMV_lastとMVm
との比較を行う（Ｓ６０１）。
小探索範囲をMVm、次のフレームの探索範囲を現フレー
ムよりも拡張する探索拡張値MVpを定義する。まず動き
ベクトルメモリ内の動きベクトルMV_lastは絶対値化器
により負号のないAMV_lastとなる。次にAMV_lastとMVm
との比較を行う（Ｓ６０１）。
【００２９】AMV_lastがMVm以下の場合、-MVm〜+MVm画
素の範囲で探索を行い、現MBでの動きベクトルMV_now及
び同値のMV_lastを決定する（Ｓ６０３）。AMV_lastがM
Vmより大きい場合、-AMV_last〜+AMV_last画素を探索範
囲としてMV_nowを決定する（Ｓ６０２）。例えば、最小
探索範囲MVmを３（画素）、MV_lastが２の場合は、最小
探索範囲は−３〜＋３（画素）を探索する。MV_lastが
４（画素）の場合は、探索範囲は−４〜＋４（画素）を
探索する。
素の範囲で探索を行い、現MBでの動きベクトルMV_now及
び同値のMV_lastを決定する（Ｓ６０３）。AMV_lastがM
Vmより大きい場合、-AMV_last〜+AMV_last画素を探索範
囲としてMV_nowを決定する（Ｓ６０２）。例えば、最小
探索範囲MVmを３（画素）、MV_lastが２の場合は、最小
探索範囲は−３〜＋３（画素）を探索する。MV_lastが
４（画素）の場合は、探索範囲は−４〜＋４（画素）を
探索する。
【００３０】次に、探索範囲であるAMV_lastと前記処理
で得たMV_nowの値を比較する（Ｓ６０４）。もしAMV_la
stとMV_nowとの値が等しい場合は、MV_nowを出力すると
同時に、 MV_nowにMVpを加えた値を動きベクトルメモリ
１０２に格納する動きベクトルMV_lastを出力する（Ｓ
６０６）。等しくない場合は、MV_lastをMV_nowと同値
として出力する（Ｓ６０５）。
で得たMV_nowの値を比較する（Ｓ６０４）。もしAMV_la
stとMV_nowとの値が等しい場合は、MV_nowを出力すると
同時に、 MV_nowにMVpを加えた値を動きベクトルメモリ
１０２に格納する動きベクトルMV_lastを出力する（Ｓ
６０６）。等しくない場合は、MV_lastをMV_nowと同値
として出力する（Ｓ６０５）。
【００３１】例えば、探索拡張値MVpを３とした時、AMV
_lastを５、MV_nowを５とした場合は、動きベクトルメ
モリ１０２に格納する動きベクトルは８（＝５＋３）と
なり、次フレームからの探索範囲は−８〜＋８（画素）
となる。
_lastを５、MV_nowを５とした場合は、動きベクトルメ
モリ１０２に格納する動きベクトルは８（＝５＋３）と
なり、次フレームからの探索範囲は−８〜＋８（画素）
となる。
【００３２】同様に、垂直方向に対しても設定を行う。
MVm、MVpは上記水平方向の動きベクトル探索と同様の値
としてもよいし、別の値としてよい。例えば、ワイドな
画面の場合は垂直方向のMVm、MVpの値を水平方向よりも
小さい値とするとよい。つまり、アスペクト比の値に応
じてMVm、MVpの値を水平方向と垂直方向とで変えてもよ
い。
MVm、MVpは上記水平方向の動きベクトル探索と同様の値
としてもよいし、別の値としてよい。例えば、ワイドな
画面の場合は垂直方向のMVm、MVpの値を水平方向よりも
小さい値とするとよい。つまり、アスペクト比の値に応
じてMVm、MVpの値を水平方向と垂直方向とで変えてもよ
い。
【００３３】図７は、図２の探索器を用いた符号化装置
である。図７において、ＭＢ化器７００は入力されたフ
レーム画像をＭＢの単位に分割する。符号化器７０１は
探索器８０３から得られた予測ＭＢにより現ＭＢを符号
化する。また、符号化器７０１は、探索器８０３から得
られた動きベクトルも符号化をする。
である。図７において、ＭＢ化器７００は入力されたフ
レーム画像をＭＢの単位に分割する。符号化器７０１は
探索器８０３から得られた予測ＭＢにより現ＭＢを符号
化する。また、符号化器７０１は、探索器８０３から得
られた動きベクトルも符号化をする。
【００３４】GOV内フレームカウンタ８０２は、GOV先頭
のI-VOPでカウンタをリセットし、GOV内のフレーム数を
カウントする。探索器７０３は図２の動きベクトル探索
装置に相当する。
のI-VOPでカウンタをリセットし、GOV内のフレーム数を
カウントする。探索器７０３は図２の動きベクトル探索
装置に相当する。
【００３５】次に図７のように構成された符号化装置の
動作を説明する。まず符号化の対象となるフレームを入
力し、入力されたフレーム画像をＭＢ化器７００におい
てＭＢ毎に分割する。符号化器７０１は入力したＭＢを
MPEG-4のストリームへ符号化する。局部復号したＭＢは
次フレームの符号化時の参照フレームとして探索器７０
２へ格納される。次のフレームでは、探索器７０２にお
いて格納した参照フレームと現フレームのＭＢ、GOV内
フレーム数を入力し、前述の動きベクトル探索を行い、
予測ＭＢ、動きベクトルを出力する。
動作を説明する。まず符号化の対象となるフレームを入
力し、入力されたフレーム画像をＭＢ化器７００におい
てＭＢ毎に分割する。符号化器７０１は入力したＭＢを
MPEG-4のストリームへ符号化する。局部復号したＭＢは
次フレームの符号化時の参照フレームとして探索器７０
２へ格納される。次のフレームでは、探索器７０２にお
いて格納した参照フレームと現フレームのＭＢ、GOV内
フレーム数を入力し、前述の動きベクトル探索を行い、
予測ＭＢ、動きベクトルを出力する。
【００３６】符号化器７０１は、符号化と同時にVOPタ
イプ（IまたはP-VOP）をGOV内フレームカウンタ７０２
へ出力する。GOV内フレームカウンタ７０２は、GOV内の
フレームをカウントし、そのフレーム数を探索器７０３
へ出力する。以上の動作を繰り返す。
イプ（IまたはP-VOP）をGOV内フレームカウンタ７０２
へ出力する。GOV内フレームカウンタ７０２は、GOV内の
フレームをカウントし、そのフレーム数を探索器７０３
へ出力する。以上の動作を繰り返す。
【００３７】図８は、図７の符号化装置を用いた応用シ
ステム構成である。撮像器８００は、被写体像を撮像し
て画像信号を出力する。符号化装置８０１は図７に示す
符号化装置である。送信器８０２は符号化装置８０１か
らのストリームを伝送網であるネットワークに伝送する
信号へ変換する。受信器８０３はネットワークからの信
号を受信してストリームを出力する。復号装置８０４は
受信器８０３からのストリームを画像信号へ復号する。
表示器８０５は復号装置８０４で復号された画像信号を
表示する。
ステム構成である。撮像器８００は、被写体像を撮像し
て画像信号を出力する。符号化装置８０１は図７に示す
符号化装置である。送信器８０２は符号化装置８０１か
らのストリームを伝送網であるネットワークに伝送する
信号へ変換する。受信器８０３はネットワークからの信
号を受信してストリームを出力する。復号装置８０４は
受信器８０３からのストリームを画像信号へ復号する。
表示器８０５は復号装置８０４で復号された画像信号を
表示する。
【００３８】以上説明したことから明らかなように第１
の実施形態では、ある単位時間間隔におけるフレームの
動きベクトル探索において、予め決められた固定探索範
囲によるブロックマッチング法（前記第１の探索モー
ド）を適用し、それ以外はブロックマッチング法から得
られた動きベクトルから探索範囲を設定することで動き
ベクトルの探索範囲を縮小することができ、より高速且
つ簡便に動きベクトルを探索することができる（前記第
２の探索モード）。
の実施形態では、ある単位時間間隔におけるフレームの
動きベクトル探索において、予め決められた固定探索範
囲によるブロックマッチング法（前記第１の探索モー
ド）を適用し、それ以外はブロックマッチング法から得
られた動きベクトルから探索範囲を設定することで動き
ベクトルの探索範囲を縮小することができ、より高速且
つ簡便に動きベクトルを探索することができる（前記第
２の探索モード）。
【００３９】固定探索範囲のブロックマッチング法（前
記第１の探索モード）によって、基本となる動きベクト
ル探索範囲を決定するために、前記第２の探索モード時
には高い確率で前記第１の探索モードと同様の効果を期
待できる。
記第１の探索モード）によって、基本となる動きベクト
ル探索範囲を決定するために、前記第２の探索モード時
には高い確率で前記第１の探索モードと同様の効果を期
待できる。
【００４０】また、上記実施形態では前記第２の探索モ
ードでは、所定の探索範囲を決定した後で、条件により
さらに探索範囲の拡張を動的に決定しているので、より
高い信頼度で動きベクトルを探索することができる。前
記第１の探索モードのブロックマッチング法を適用して
いないフレームにて、画像内に大きな動きが発生した場
合でも、次のフレームの探索範囲を現フレームよりも拡
張する機能により対応できる。
ードでは、所定の探索範囲を決定した後で、条件により
さらに探索範囲の拡張を動的に決定しているので、より
高い信頼度で動きベクトルを探索することができる。前
記第１の探索モードのブロックマッチング法を適用して
いないフレームにて、画像内に大きな動きが発生した場
合でも、次のフレームの探索範囲を現フレームよりも拡
張する機能により対応できる。
【００４１】尚、上記実施形態では、前記第２の探索モ
ードに対し、前記第１の探索モードを実行するフレーム
のタイミングをGOV単位としたが、これはその他の単位
でもかまわない。また、上記実施形態では、動きベクト
ルは符号化モードを切り替える単位としてMB単位とした
が、複数MB単位としてもかまわない。
ードに対し、前記第１の探索モードを実行するフレーム
のタイミングをGOV単位としたが、これはその他の単位
でもかまわない。また、上記実施形態では、動きベクト
ルは符号化モードを切り替える単位としてMB単位とした
が、複数MB単位としてもかまわない。
【００４２】（第２の実施形態）図９は、本発明の第２
の実施形態としての動きベクトル探索のための動きベク
トル探索装置の構成を示すブロック図である。尚、図９
において図２と同一部分には同一符号を付加してその説
明を省略する。
の実施形態としての動きベクトル探索のための動きベク
トル探索装置の構成を示すブロック図である。尚、図９
において図２と同一部分には同一符号を付加してその説
明を省略する。
【００４３】第２の実施形態において、第１の実施形態
と異なる部分は探索モード判定器及び第２探索器であ
る。よって、これら探索モード判定器、および第２探索
器の周辺の動作について説明する。第２の実施形態にお
いても第１の実施形態で説明した図７の符号化装置及び
図８の応用システムに対して同様に適用できる。
と異なる部分は探索モード判定器及び第２探索器であ
る。よって、これら探索モード判定器、および第２探索
器の周辺の動作について説明する。第２の実施形態にお
いても第１の実施形態で説明した図７の符号化装置及び
図８の応用システムに対して同様に適用できる。
【００４４】図９において、探索モード判定器９００
は、入力するGOV内フレーム数に応じて、且つ後述する
第２探索器からの各フレームにおける探索結果の累積誤
差値err（符号化対象MBと予測MBとの差分値を累積した
値）を入力し、入力フレーム毎に第１の実施形態で説明
した第１の探索モードもしくは第２の探索モードを判定
する。
は、入力するGOV内フレーム数に応じて、且つ後述する
第２探索器からの各フレームにおける探索結果の累積誤
差値err（符号化対象MBと予測MBとの差分値を累積した
値）を入力し、入力フレーム毎に第１の実施形態で説明
した第１の探索モードもしくは第２の探索モードを判定
する。
【００４５】第２探索器９０１は、絶対値化器１０４を
経たAMV_lastを範囲として、ブロックマッチング法に基
づき動きベクトル探索を行い、また各フレームにおける
探索結果の累積誤差値errを出力する。
経たAMV_lastを範囲として、ブロックマッチング法に基
づき動きベクトル探索を行い、また各フレームにおける
探索結果の累積誤差値errを出力する。
【００４６】次に図９のように構成された動きベクトル
探索装置の動作について説明する。まず探索モード判定
器９００において、現在処理対象であるフレームの探索
方法を判定する。まずGOV内フレーム数を基に探索モー
ドの判定を行う。GOV内フレーム数が０の場合、I-VOPと
なり、局部復号フレーム信号をフレームメモリ１０１へ
格納する。GOV内フレーム数が１の場合、GOV内先頭のP-
VOPとなり、探索モード判定器９００はSWの選択信号を
出力する。この選択信号により、第１探索器１０５にお
いて第１の実施形態で説明した第１の探索モードを行
う。第１探索器１０５は、参照フレーム信号と現在のフ
レーム信号から符号化対象MBを入力し、既定範囲を探索
し、探索した結果の動きベクトルMV_lastと同時に予測M
Bを出力する。同時に、動きベクトルMV_lastは動きベク
トルメモリ１０２へ格納される。
探索装置の動作について説明する。まず探索モード判定
器９００において、現在処理対象であるフレームの探索
方法を判定する。まずGOV内フレーム数を基に探索モー
ドの判定を行う。GOV内フレーム数が０の場合、I-VOPと
なり、局部復号フレーム信号をフレームメモリ１０１へ
格納する。GOV内フレーム数が１の場合、GOV内先頭のP-
VOPとなり、探索モード判定器９００はSWの選択信号を
出力する。この選択信号により、第１探索器１０５にお
いて第１の実施形態で説明した第１の探索モードを行
う。第１探索器１０５は、参照フレーム信号と現在のフ
レーム信号から符号化対象MBを入力し、既定範囲を探索
し、探索した結果の動きベクトルMV_lastと同時に予測M
Bを出力する。同時に、動きベクトルMV_lastは動きベク
トルメモリ１０２へ格納される。
【００４７】ここで探索モード判定器９００の処理動作
を図１０のフローチャートを用いて説明する。GOV内フ
レーム数が２以上（先頭P-VOPの次フレーム以降）の場
合、第２探索器６０１からの累積誤差値errと、探索モ
ード判定器９００内に予め持つ累積誤差比較値Merrとを
比較し（S1000）、累積誤差比較値Merrより累積誤差値e
rrが大きかった場合は第１探索器１０５を選択するため
の選択信号を出力し（S1002）、そうでない場合は第２
探索器９０１を選択するための選択信号を出力する（S1
001）。
を図１０のフローチャートを用いて説明する。GOV内フ
レーム数が２以上（先頭P-VOPの次フレーム以降）の場
合、第２探索器６０１からの累積誤差値errと、探索モ
ード判定器９００内に予め持つ累積誤差比較値Merrとを
比較し（S1000）、累積誤差比較値Merrより累積誤差値e
rrが大きかった場合は第１探索器１０５を選択するため
の選択信号を出力し（S1002）、そうでない場合は第２
探索器９０１を選択するための選択信号を出力する（S1
001）。
【００４８】以上説明したことから明らかなように第２
の実施形態によれば、ある単位時間間隔におけるフレー
ムの動きベクトル探索において、予め決められた固体探
索範囲のブロックマッチング法（前記第１の探査モー
ド）を適用し、それ以外はブロックマッチング法から得
られた動きベクトルから探索範囲を決定することで探索
範囲を縮小することができ、より高速且つ簡便に動きベ
クトルを探索することができる（前記第２の探索モー
ド）。
の実施形態によれば、ある単位時間間隔におけるフレー
ムの動きベクトル探索において、予め決められた固体探
索範囲のブロックマッチング法（前記第１の探査モー
ド）を適用し、それ以外はブロックマッチング法から得
られた動きベクトルから探索範囲を決定することで探索
範囲を縮小することができ、より高速且つ簡便に動きベ
クトルを探索することができる（前記第２の探索モー
ド）。
【００４９】また、フレーム内の累積誤差値を監視する
ことで、縮小すべきでない場合を判定することができ、
結果として復号画像品質の低下を防ぐことができる。
ことで、縮小すべきでない場合を判定することができ、
結果として復号画像品質の低下を防ぐことができる。
【００５０】（第３の実施形態）図１１は、本発明の第
３の実施形態としての動きベクトル探索装置の構成を示
すブロック図である。尚、図１１において図２と同一部
分には同一符号を付加してその説明を省略する。
３の実施形態としての動きベクトル探索装置の構成を示
すブロック図である。尚、図１１において図２と同一部
分には同一符号を付加してその説明を省略する。
【００５１】第３の実施形態において、第１の実施形態
と異なる部分は探索モード判定器であり、そのほかは同
様の動作をする。よって、探索モード判定器周辺の動作
について説明する。
と異なる部分は探索モード判定器であり、そのほかは同
様の動作をする。よって、探索モード判定器周辺の動作
について説明する。
【００５２】図１１において、探査モード判定器１１０
０は、入力するカメラからの動きパラメータに応じて、
入力フレーム毎に第１の実施形態で説明した第１探索モ
ードもしくは第２の探索モードを判定する。前記動きパ
ラメータとは、監視カメラ等の据え置き型のカメラの方
向が変化した場合の変化値を示す。本実施形態では角度
変化値とする。
０は、入力するカメラからの動きパラメータに応じて、
入力フレーム毎に第１の実施形態で説明した第１探索モ
ードもしくは第２の探索モードを判定する。前記動きパ
ラメータとは、監視カメラ等の据え置き型のカメラの方
向が変化した場合の変化値を示す。本実施形態では角度
変化値とする。
【００５３】次に探索モード判定器１１００の動作につ
いて、図１２のフローチャートを用いて説明する。まず
探索モード判定器１１００において、現在処理対象であ
るフレームの探索モードを判定する。探索モード判定器
１１００は入力するカメラからの動きパラメータを基に
探索モードの判定を行う。
いて、図１２のフローチャートを用いて説明する。まず
探索モード判定器１１００において、現在処理対象であ
るフレームの探索モードを判定する。探索モード判定器
１１００は入力するカメラからの動きパラメータを基に
探索モードの判定を行う。
【００５４】あらかじめ用意した比較用角度値Mpに対
し、入力した角度変化値とを比較し（S1200）、比較用
角度値Mpより入力した角度変化値が大きかった場合は第
１探索器１０５を選択するための選択信号を出力し（S1
202）、そうでない場合は第２探索器１０６を選択する
ための選択信号を出力する（S1201）。
し、入力した角度変化値とを比較し（S1200）、比較用
角度値Mpより入力した角度変化値が大きかった場合は第
１探索器１０５を選択するための選択信号を出力し（S1
202）、そうでない場合は第２探索器１０６を選択する
ための選択信号を出力する（S1201）。
【００５５】図１３は、第３の実施形態における図１１
の動きベクトル探索装置を用いた符号化装置である。
尚、図１３において、図７と同様な部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。
の動きベクトル探索装置を用いた符号化装置である。
尚、図１３において、図７と同様な部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。
【００５６】図１３において、探索器１３００は、図１
１の動きベクトル探索装置である。次に図１３のように
構成された符号化装置の処理動作を説明する。まず符号
化の対象となるフレーム画像を入力し、ＭＢ化器７００
においてＭＢ毎に分割して出力する。符号化器７０１は
入力されたＭＢをMPEG-4のストリームへ符号化する。局
部復号したＭＢは次フレームの符号化時の参照フレーム
として探索器１３００へ格納される。次のフレームで
は、探索器１３００において格納した参照フレームと現
フレームのＭＢ、カメラの動きパラメータを入力し、前
述の探索を行い、予測ＭＢ、動きベクトルを出力する。
以上の動作を繰り返す。
１の動きベクトル探索装置である。次に図１３のように
構成された符号化装置の処理動作を説明する。まず符号
化の対象となるフレーム画像を入力し、ＭＢ化器７００
においてＭＢ毎に分割して出力する。符号化器７０１は
入力されたＭＢをMPEG-4のストリームへ符号化する。局
部復号したＭＢは次フレームの符号化時の参照フレーム
として探索器１３００へ格納される。次のフレームで
は、探索器１３００において格納した参照フレームと現
フレームのＭＢ、カメラの動きパラメータを入力し、前
述の探索を行い、予測ＭＢ、動きベクトルを出力する。
以上の動作を繰り返す。
【００５７】図１４は、第３の実施形態における図１３
の符号化装置を用いた応用システム構成である。図１４
において、図８と同様な部分には同一符号を付加し、そ
の説明を省略する。
の符号化装置を用いた応用システム構成である。図１４
において、図８と同様な部分には同一符号を付加し、そ
の説明を省略する。
【００５８】撮像器１１００はカメラであり、画像を撮
像し画像信号を出力する撮像器であり、同時にカメラの
動きを示すパラメータを出力する。符号化装置１４０１
は図１３に示す符号化装置である。
像し画像信号を出力する撮像器であり、同時にカメラの
動きを示すパラメータを出力する。符号化装置１４０１
は図１３に示す符号化装置である。
【００５９】以上説明したことから明らかなように第３
の実施形態によれば、ある単位時間間隔におけるフレー
ムの動きベクトル探索において、予め決められた固体探
索範囲のブロックマッチング法（前記第１の探査モー
ド）を適用し、それ以外はブロックマッチング法から得
られた動きベクトルから探索範囲を決定することで探索
範囲を縮小することができ、より高速且つ簡便に動きベ
クトルを探索することができる（前記第２の探索モー
ド）。
の実施形態によれば、ある単位時間間隔におけるフレー
ムの動きベクトル探索において、予め決められた固体探
索範囲のブロックマッチング法（前記第１の探査モー
ド）を適用し、それ以外はブロックマッチング法から得
られた動きベクトルから探索範囲を決定することで探索
範囲を縮小することができ、より高速且つ簡便に動きベ
クトルを探索することができる（前記第２の探索モー
ド）。
【００６０】また、カメラパラメータを入力すること
で、カメラの動きに探索範囲を追従させることで、探索
範囲を容易に判定することができ、結果として復号画像
品質の低下を防ぐことができる。
で、カメラの動きに探索範囲を追従させることで、探索
範囲を容易に判定することができ、結果として復号画像
品質の低下を防ぐことができる。
【００６１】尚、第３の実施形態ではカメラパラメータ
を角度値としたが、カメラの動きを示すそのほかのパラ
メータでもかまわない。
を角度値としたが、カメラの動きを示すそのほかのパラ
メータでもかまわない。
【００６２】（第４の実施形態）上記第１〜第３の実施
形態で説明した動きベクトル検索装置、符号化装置によ
る処理はコンピュータにより実行することができる。
形態で説明した動きベクトル検索装置、符号化装置によ
る処理はコンピュータにより実行することができる。
【００６３】図１５は、本発明に係わる実施形態のコン
ピュータの構成を示すブロック図である。中央演算装置
（CPU）１５００はコンピュータ全体の制御、及び種々
の処理を行う。メモリ１５０１にはコンピュータ全体を
制御し、各種ソフトウエアを動作させるためのオペレー
ティングシステム（OS）や動作させるソフトウエアを格
納し、画像データを符号化のために読み込むエリア、一
時的に符号データを格納する符号エリア、各種演算のパ
ラメータ等を格納しておくワーキングエリアが存在す
る。バス１５０２は種々の装置をつなぎ、データ、制御
信号をやりとりする通信路である。
ピュータの構成を示すブロック図である。中央演算装置
（CPU）１５００はコンピュータ全体の制御、及び種々
の処理を行う。メモリ１５０１にはコンピュータ全体を
制御し、各種ソフトウエアを動作させるためのオペレー
ティングシステム（OS）や動作させるソフトウエアを格
納し、画像データを符号化のために読み込むエリア、一
時的に符号データを格納する符号エリア、各種演算のパ
ラメータ等を格納しておくワーキングエリアが存在す
る。バス１５０２は種々の装置をつなぎ、データ、制御
信号をやりとりする通信路である。
【００６４】第１記憶装置１５０３は各種のソフトウエ
アを蓄積する。第２記憶装置１５０４は動画像データを
蓄積する。モニタ１５０５は画像やコンピュータからの
システムメッセージなどを表示する。
アを蓄積する。第２記憶装置１５０４は動画像データを
蓄積する。モニタ１５０５は画像やコンピュータからの
システムメッセージなどを表示する。
【００６５】通信インターフェース１５０７は通信回路
に符号化データを送信する通信インターフェースであ
り、装置外部のLAN、公衆回線、無線回線、放送電波等
と接続されている。端末１５０６はコンピュータを起動
したり、ビットレート等の各種条件を設定したりする。
に符号化データを送信する通信インターフェースであ
り、装置外部のLAN、公衆回線、無線回線、放送電波等
と接続されている。端末１５０６はコンピュータを起動
したり、ビットレート等の各種条件を設定したりする。
【００６６】図１５の動作を説明する。上記のような構
成において、処理に先立ち、端末１５０６から第２記憶
装置１５０４に蓄積されている動画像データから符号化
する動画像データを選択し、コンピュータの起動が指示
される。すると、第１記憶装置１５０３に格納されてい
るソフトウエアがバス１５０２を介してメモリ１５０１
に展開され、ソフトウエアが起動される。そして、CPU
１５００による第２記憶装置５０４に格納されている動
画像データの符号化動作は図５及び図６、又は図１０、
又は図１２に示したフローチャートに従ったプログラム
コード（前述のソフトウエア）が実行されることにな
る。
成において、処理に先立ち、端末１５０６から第２記憶
装置１５０４に蓄積されている動画像データから符号化
する動画像データを選択し、コンピュータの起動が指示
される。すると、第１記憶装置１５０３に格納されてい
るソフトウエアがバス１５０２を介してメモリ１５０１
に展開され、ソフトウエアが起動される。そして、CPU
１５００による第２記憶装置５０４に格納されている動
画像データの符号化動作は図５及び図６、又は図１０、
又は図１２に示したフローチャートに従ったプログラム
コード（前述のソフトウエア）が実行されることにな
る。
【００６７】以上の説明により、第４の実施形態で示し
たコンピュータは、第１〜３の実施形態における動きベ
クトル探索を実現する装置として機能する。
たコンピュータは、第１〜３の実施形態における動きベ
クトル探索を実現する装置として機能する。
【００６８】上記第１〜第４の実施形態は、テレビ電
話、テレビ会議等の低速度回線において、固体範囲探索
型のブロックマッチング法に近い効果を示し、且つ簡易
的手法で探索回数を低減させた動きベクトル探索方法を
提供できる。
話、テレビ会議等の低速度回線において、固体範囲探索
型のブロックマッチング法に近い効果を示し、且つ簡易
的手法で探索回数を低減させた動きベクトル探索方法を
提供できる。
【００６９】なお、上記実施形態は、何れも本発明を実
施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、
これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈され
てはならないものである。すなわち、本発明はその技術
思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様
々な形で実施することができる。
施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、
これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈され
てはならないものである。すなわち、本発明はその技術
思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様
々な形で実施することができる。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように、固定範囲探索型の
ブロックマッチング法に近い効果を示しつつ、且つ簡易
的手法で探索回数を低減させた動きベクトル探索技術を
提供することができる。
ブロックマッチング法に近い効果を示しつつ、且つ簡易
的手法で探索回数を低減させた動きベクトル探索技術を
提供することができる。
【図１】マクロブロックの構成を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての動きベクトル
探索装置の構成を示すブロック図である。
探索装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ブロックマッチング法により動きベクトル検出
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態としての動きベクトル
探索モードの切り替えタイミングの例を示す図である。
探索モードの切り替えタイミングの例を示す図である。
【図５】図１の探索モード判定器１００の動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】図１の第２探索器１０６の動作を説明するフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図７】本発明に係わる符号化装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】図７の符号化装置を用いた応用システム構成を
説明する図である。
説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施形態としての動きベクトル
探索装置の構成を示すブロック図である。
探索装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の探索モード判定器９００の動作を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態としての動きベクト
ル探索装置の構成を示すブロック図である。
ル探索装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の探索モード判定器１１００の動作を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施形態における図１１の動きベクト
ル探索装置を用いた符号化装置を示す図である。
ル探索装置を用いた符号化装置を示す図である。
【図１４】第３の実施形態における図１３の符号化装置
を用いた応用システム構成を示す図である。
を用いた応用システム構成を示す図である。
【図１５】本発明に係わる実施形態のコンピュータの構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
１００ 探索モード判定器
１０１ フレームメモリ
１０２ 動きベクトルメモリ
１０３ スイッチ
１０４ 絶対値化器
１０５ 第１探索器
１０６ 第２探索器
７００ ＭＢ化器
７０１ 符号化器
７０２ ＧＯＶ内フレームカウンタ
７０３ 探索器
９００ 探索モード判定器
１１００ 探索モード判定器
１３００ 探索器
１５００ CPU
１５０１ メモリ
１５０２ バス
１５０３ 第１の記憶装置
１５０４ 第２の記憶装置
１５０５ モニタ
１５０６ 操作部
１５０７ 通信I/F
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5C059 KK19 MA00 MA05 NN01 NN03
NN08 NN11 NN28 NN41 PP05
PP06 PP16 RA08 SS07 SS20
TA63 TB03 TB07 TC00 TC12
TC31 TC41 TC42 TD05 TD06
TD12 UA02 UA31
5J064 AA03 BA13 BC01 BC08 BC14
BC29 BD03 BD04
Claims (16)
- 【請求項１】 入力された現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に固定の探索範囲
で動きベクトル探索を行う第１の動きベクトル検出手段
と、 動きベクトル探索を行う探索範囲を前回検出された動き
ベクトルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に前記設定された
探索範囲で動きベクトル探索を行う第２の動きベクトル
検出手段と、 前記第１の動きベクトル検出手段による処理と前記第２
の動きベクトル検出手段による処理とを選択する選択手
段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記第２の動きベクトル検出手段は、前
回検出された動きベクトルの絶対値に応じた探索範囲を
設定することを特徴とする請求項１に記載された画像処
理装置。 - 【請求項３】 前記選択手段は、前記第１の動きベクト
ル検出手段の処理を所定数のフレーム間隔で実行するこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載された画像処理装
置。 - 【請求項４】 前記第１の動きベクトル検出手段及び前
記第２の動きベクトル検出手段は、フレーム画像をマク
ロブロック単位に分割してブロックマッチング法により
動きベクトルを検出することを特徴とする請求項１〜３
の何れか１項に記載された画像処理装置。 - 【請求項５】 前記第２の動きベクトル検出手段は、前
回検出された動きベクトルの水平或いは垂直方向の大き
さが所定値よりも小さい場合、前記所定値に応じて設定
されて探索範囲で動きベクトルを探索することを特徴と
する請求項１〜４の何れか１項に記載された画像処理装
置。 - 【請求項６】 前記第２の動きベクトル検出手段は、今
回検出されて動きベクトルの水平或いは垂直方向の大き
さが前回検出された動きベクトルの水平或いは垂直方向
の大きさと一致した場合、次回の探索範囲は今回検出さ
れた動きベクトルの大きさに所定値を加えた値に応じて
探索範囲を設定して動きベクトルを探索することを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項に記載された画像処
理装置。 - 【請求項７】 前記第２の動きベクトル検出手段は、各
フレームのおける探索結果の累積誤差値を演算し、前記
選択手段は、前記累積誤差値に応じて前記第１の動きベ
クトル検出手段による処理と前記第２の動きベクトル検
出手段による処理とを選択することを特徴とする請求項
１〜６のいずれか１項に記載された画像処理装置。 - 【請求項８】 前記選択手段は、前記累積誤差値が所定
値よりも大きいときには前記第１の動きベクトル検出手
段による処理を選択することを特徴とする請求項７に記
載された画像処理装置。 - 【請求項９】 前記選択手段は、前記フレーム画像を得
るために用いられたカメラの動きパラメータを入力し、
前記動きパラメータに応じて前記第１の動きベクトル検
出手段による処理と前記第２の動きベクトル検出手段に
よる処理とを選択することを特徴とする請求項１に記載
された画像処理装置。 - 【請求項１０】 前記カメラの動きパラメータは、カメ
ラの角度変化値であることを特徴とする請求項９に記載
された画像処理装置。 - 【請求項１１】 前記選択手段は、前記カメラの角度変
化値が所定値よりも大きいときには前記第１の動きベク
トル検出手段による処理を選択することを特徴とする請
求項１０に記載された画像処理装置。 - 【請求項１２】 前記第１の動きベクトル検出手段或い
は前記第２の動きベクトル検出手段により得られた動き
ベクトルに応じて前記フレーム画像を符号化する符号化
手段を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれ
か１項に記載された画像処理装置。 - 【請求項１３】 前記符号化手段により符号化された画
像データを、ネットワークを介して外部装置に伝送する
伝送手段を有することを特徴とする請求項１２に記載さ
れた画像処理装置。 - 【請求項１４】 入力された現在のフレームの画像デー
タ及び直前のフレームの画像データを基に固定の探索範
囲で動きベクトル探索を行う第１の動きベクトル検出ス
テップと、 動きベクトル探索を行う探索範囲を前回検出された動き
ベクトルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に前記設定された
探索範囲で動きベクトル探索を行う第２の動きベクトル
検出ステップと、 前記第１の動きベクトル検出ステップによる処理と前記
第２の動きベクトル検出ステップによる処理とを選択す
る選択ステップとを有することを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項１５】 入力された現在のフレームの画像デー
タ及び直前のフレームの画像データを基に固定の探索範
囲で動きベクトル探索を行う第１の動きベクトル検出工
程と、 動きベクトル探索を行う探索範囲を前回検出された動き
ベクトルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に前記設定された
探索範囲で動きベクトル探索を行う第２の動きベクトル
検出工程と、 前記第１の動きベクトル検出工程による処理と前記第２
の動きベクトル検出工程による処理とを選択する選択工
程とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１６】 入力された現在のフレームの画像デー
タ及び直前のフレームの画像データを基に固定の探索範
囲で動きベクトル探索を行う第１の動きベクトル検出工
程と、 動きベクトル探索を行う探索範囲を前回検出された動き
ベクトルに応じて設定し、現在のフレームの画像データ
及び直前のフレームの画像データを基に前記設定された
探索範囲で動きベクトル探索を行う第２の動きベクトル
検出工程と、 前記第１の動きベクトル検出工程による処理と前記第２
の動きベクトル検出工程による処理とを選択する選択工
程とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002207399A JP2003143609A (ja) | 2001-08-21 | 2002-07-16 | 画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラム |
| US10/217,402 US7447265B2 (en) | 2001-08-21 | 2002-08-14 | Image processing apparatus, image processing method, computer-readable recording medium, and program for performing motion vector search processing |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-250393 | 2001-08-21 | ||
| JP2001250393 | 2001-08-21 | ||
| JP2002207399A JP2003143609A (ja) | 2001-08-21 | 2002-07-16 | 画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143609A true JP2003143609A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=26620731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002207399A Pending JP2003143609A (ja) | 2001-08-21 | 2002-07-16 | 画像処理装置、画像処理方法、記録媒体及びプログラム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7447265B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003143609A (ja) |
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| JP2011217421A (ja) * | 2006-08-08 | 2011-10-27 | Canon Inc | 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法 |
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2002
- 2002-07-16 JP JP2002207399A patent/JP2003143609A/ja active Pending
- 2002-08-14 US US10/217,402 patent/US7447265B2/en not_active Expired - Fee Related
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