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JP3025481B2 - Block matching method applying genetic algorithm - Google Patents
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JP3025481B2 - Block matching method applying genetic algorithm - Google Patents

Block matching method applying genetic algorithm

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JP3025481B2 JP24856098A JP24856098A JP3025481B2 JP 3025481 B2 JP3025481 B2 JP 3025481B2 JP 24856098 A JP24856098 A JP 24856098A JP 24856098 A JP24856098 A JP 24856098A JP 3025481 B2 JP3025481 B2 JP 3025481B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は映像圧縮方法に係
り、更に詳細には遺伝子アルゴリズムを用いたブロック
整合方法において、映像の基準フレ−ムで抽出された所
定の物体との連関性を考慮して特徴ブロックを区分した
後、区分された特徴別ブロックにより各々異なる初期化
を遂行する初期化方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression method, and more particularly, to a block matching method using a genetic algorithm, which considers the association with a predetermined object extracted in a reference frame of an image. The present invention relates to an initialization method for performing a different initialization on each of the divided feature blocks after the feature blocks are partitioned.

【0002】[0002]

【従来の技術】映像デ−タの圧縮技術は映像内に存する
空間的な重複性(spatial redundancy)を用いて情報を
圧縮させるフレ−ム内符号化(intra frame coding)
と、時間的に連続した映像が存在する時、この映像間の
時間的な重複性(temporal redundancy)を用いて情報
を圧縮させるフレ−ム間の符号化(interframe codin
g)とに区分できる。特に、動映像伝送において、伝送
デ−タ量を減らすための方法としてフレ−ム間の符号化
を用いた動き補償符号化(motion compensated codin
g)が代表的に使用される。動き補償符号化は時間的に
相互隣接した映像フレ−ムで動く物体の移動値を示す動
きベクトルと動き補償による予測誤差を伝送する方式で
ある。
2. Description of the Related Art An image data compression technique is an intra frame coding for compressing information using spatial redundancy existing in an image.
When there is a temporally continuous image, an interframe coding that compresses information by using temporal redundancy between the images (interframe codin).
g). In particular, in moving picture transmission, motion compensated coding using inter-frame coding is a method for reducing the amount of transmission data.
g) is typically used. The motion compensation coding is a method of transmitting a motion vector indicating a movement value of an object moving in a temporally adjacent video frame and a prediction error due to the motion compensation.

【0003】物体の移動量を測定する方法として、ハ−
ドウェアを考慮した実時間の動映像の伝送システムでは
ブロック整合アルゴリズム(BMA;Block Matching A
lgorithm)が使用される。ブロック整合アルゴリズムに
は全域探索方式と、高速アルゴリズムを用いた3段階探
索方式及び段階別方向転換探索(one at a time searc
h)方式、及び階層的な方法を用いた階層的ブロック整
合アルゴリズム(hierarchical BMA)方式等がある。こ
の中で、全域探索方式は規則的なデ−タの流れを有する
特性のため他の方式に比してハ−ドウェアの具現が容易
であり、良好な予測性能を現すが、計算量の多い短所が
ある。
[0003] As a method of measuring the amount of movement of an object,
A block matching algorithm (BMA; Block Matching A)
lgorithm) is used. The block matching algorithm includes a global search method, a three-step search method using a high-speed algorithm, and a step-by-step direction change search (one at a time searc).
h) method and a hierarchical block matching algorithm (hierarchical BMA) method using a hierarchical method. Among them, the global search method has a characteristic that it has a regular flow of data, so that it is easy to implement hardware compared to other methods and exhibits good prediction performance, but it requires a large amount of calculation. There are disadvantages.

【0004】且つ、遺伝子アルゴリズムは自然選択と遺
伝子的な構成に基づく探索アルゴリズムであって、自然
系の適応的な現象を人為的なシステムに具現することで
ある。遺伝子アルゴリズムを具現するためには最適化し
ようとする対象を媒介変数の集合、即ち遺伝情報を有す
る意味のあるビット列に表現するべきである。この媒介
変数の集合は遺伝子アルゴリズムで重要な意味を表す部
分である。そのビット列は所望の情報を十分に現すよう
に自然的な物体と類似に決定されるべきである。
[0004] The genetic algorithm is a search algorithm based on natural selection and genetic structure, and is to embody an adaptive phenomenon of a natural system into an artificial system. In order to implement a genetic algorithm, an object to be optimized should be represented as a set of parameters, that is, a meaningful bit string having genetic information. This set of parameters is an important part of the genetic algorithm. The bit sequence should be determined analogously to a natural object so as to adequately represent the desired information.

【0005】決定された遺伝子情報が次世代に伝達され
る時遺伝形質の変化がなされ、このための伝達関数とし
て適合度によりどんな演算子を選択するかが決定され
る。遺伝子アルゴリズムは他の探索技法とは違って、直
接的な現象ではなく内的な遺伝情報を用いて、個々の遺
伝情報を有した集団を取り扱うことによりその集団の変
化が所望の最適化状態に転換するようにする方法であ
る。
[0005] When the determined genetic information is transmitted to the next generation, a change in the hereditary trait is made, and which operator is selected as a transfer function is determined by the fitness. Genetic algorithms, unlike other search techniques, use internal genetic information rather than direct phenomena, and treat populations with individual genetic information to change the population to a desired optimized state. It is a way to convert.

【0006】遺伝子アルゴリズムは一種の無作為探索技
法といえるが、他の無作為探索技法とは違って、単純な
無作為特性外に自然系の遺伝子的な特性が存在する。こ
の遺伝子的な特性は遺伝情報を表す集合、即ち遺伝形質
(DNA又は染色体)とその遺伝的な変化、更に進化等
で表現される。従って、探索アルゴリズムとしての遺伝
子アルゴリズムは無作為的な関数により決定されること
ではなく、遺伝情報を表す集合に対して自然生態系的な
現象で表現される。このために遺伝子の再生、交配、変
異等の関数が定義されて、一つの世代から他の世代への
遺伝形質の変化が進化、即ち、エントロピが減少する方
法に示される生体特性を用いる。このように遺伝子アル
ゴリズムは無作為関数で局部的な特性による影響を最小
化し、更に自然行為により決定される自然的な現象とし
て全域的な特性がよく見つけられる。
[0006] Genetic algorithms can be said to be a kind of random search technique, but unlike other random search techniques, there are natural genetic features in addition to simple random features. This genetic characteristic is represented by a set representing genetic information, that is, a genetic trait (DNA or chromosome) and its genetic change, evolution, and the like. Therefore, a genetic algorithm as a search algorithm is not determined by a random function, but is represented by a natural ecosystem phenomenon with respect to a set representing genetic information. For this purpose, functions such as gene regeneration, crossing, and mutation are defined, and changes in genetic traits from one generation to another are evolved, that is, the biological characteristics shown in the method of reducing entropy are used. In this way, the genetic algorithm minimizes the influence of local characteristics with a random function, and moreover, the global characteristics are often found as natural phenomena determined by natural actions.

【0007】遺伝子アルゴリズムでは母集団が適合度に
より一つの世代から次世代へその形質が変わっていく。
そしてこの適合度により適当な遺伝形質のみを選択する
役割を果たす。このような過程のためには遺伝形質を変
化させる遺伝演算子が必要になり、実際の適用問題でよ
い結果を示す簡単な遺伝子アルゴリズムは再生、交配、
変異の三つの演算子等で構成される。
In the genetic algorithm, the characteristics of a population change from one generation to the next generation depending on the degree of fitness.
The degree of fitness plays a role in selecting only appropriate genetic traits. Such a process requires genetic operators to change the genetic traits, and simple genetic algorithms that give good results in actual application problems can be reproduced, crossed,
It is composed of three mutation operators.

【0008】再生は各々の遺伝形質を適合関数というそ
れらの目的関数に従って次世代へ複写する演算子であ
る。これに目的関数は適用問題による最適化状態を表現
する尺度であると考えられる。適合度により遺伝形質を
複写することは、高い適合度を有した遺伝形質が次世代
で生き残る確率が高いことを意味する。
Regeneration is an operator that copies each genetic trait to the next generation according to their objective function, the fitness function. In this regard, the objective function is considered to be a measure for expressing the optimization state due to the application problem. Duplicating a genetic trait by fitness means that the genetic trait with high fitness has a high probability of surviving in the next generation.

【0009】再生演算の後には交配演算が二つの段階に
遂行される。始めには新たに生成された遺伝形質を任意
に組み合わせた後、遺伝形質の任意の位置を選択した後
に、その位置で遺伝形質の最後のビットまでを相対の遺
伝形質とを交換する。
After the regeneration operation, the mating operation is performed in two stages. Initially, newly generated genetic traits are arbitrarily combined, an arbitrary position of the genetic trait is selected, and up to the last bit of the genetic trait at that position is exchanged with a relative genetic trait.

【0010】次には与えられた確率により発生する変異
がある。これは遺伝形質の任意のビットを0は1に、1
は0に交換する演算子である。この変異は遺伝子アルゴ
リズムで付随的な役割をする演算子であり、変異演算子
がなく再生と交配のみでも満足すべき最適化の結果を生
成できることもある。
Next, there is a mutation that occurs with a given probability. This means that any bit of the genetic trait can be changed from 0 to 1, 1
Is an operator that exchanges for 0. This mutation is an operator that plays an ancillary role in the genetic algorithm, and in some cases, regeneration and crossing alone without mutation operators can produce satisfactory optimization results.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は映像の
基準フレ−ムで抽出された物体と連関してマクロブロッ
クを特性により区分し、区分されたブロックにより適し
た初期化を遂行することにより、動きベクトル計算量を
減少させ得る遺伝子アルゴリズムを適用したブロック整
合方法で物体抽出特徴ブロックによる初期化方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to classify macroblocks according to characteristics in association with an object extracted in a reference frame of an image and to perform initialization more suitable for the classified blocks. Accordingly, an object of the present invention is to provide an initialization method using an object extraction feature block by a block matching method using a genetic algorithm that can reduce the amount of motion vector calculation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による遺伝子アルゴリズムを用いたブロック整
合方法で初期化方法は、映像の基準フレ−ムで所定の物
体を抽出して、映像を所定のブロックに分割する映像分
割過程と、前記分割された映像のブロックを前記物体と
連関して各々の特徴別に区分する特徴別区分過程と、前
記区分された特徴別ブロックに適した動き値を適用して
動き値を初期化する初期化過程とを含むことを特徴と
し、前記特徴別分割過程は抽出された物体と関連がない
ブロック、抽出された物体の輪郭線に重なったブロック
及び抽出された物体内にあるブロックに特徴別ブロック
を区分することを特徴として、前記初期化遂行過程は前
記抽出された物体と関連のないブロックはDPCを適用
し、抽出された物体の輪郭線に重なったブロックは加重
値がある隣ブロックの動き値を適用し、抽出された物体
内にあるブロックは隣ブロックの動き値を適用すること
を特徴とする。
According to an aspect of the present invention, there is provided a block matching method using a genetic algorithm according to the present invention, comprising the steps of: extracting a predetermined object from a reference frame of an image; An image dividing step of dividing the image into predetermined blocks, a feature dividing step of dividing the divided blocks of the image into respective features in association with the object, and a motion value suitable for the divided feature blocks. An initializing step of initializing a motion value by applying the extracted object, wherein the feature-based dividing step includes a block having no relation to the extracted object, a block overlapping the contour of the extracted object, and In the initialization process, DPC is applied to blocks irrelevant to the extracted object, and the extracted object may be divided into blocks within the object. Block overlapping the contour by applying motion values of neighboring blocks that weights, block at the extracted the object is characterized by applying motion values of neighboring blocks.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を更に詳細に説明する。図1は遺伝子アルゴリズ
ムを用いたブロック整合方法を説明するための図面で、
隣接ブロックの動き値の相関性を用いて遺伝子アルゴリ
ズムを適用した一実施形態である。基準ブロックの動き
値を決定する(S10)。映像という特性を考慮しなけ
れば、初期化はランダムに生成される動き値を初期化値
と決定するが、動映像は隣接ブロックとの相関関係があ
るので、この相関関係を用いて隣接ブロックの動き値を
平均化した平均値を初期化値にする。このように平均値
を初期化値にすれば、遺伝子アルゴリズムを適用する反
復回数を減らして、探索対象になるブロック数を小さく
して計算量が減らせる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a block matching method using a genetic algorithm.
7 is an embodiment in which a genetic algorithm is applied using correlation between motion values of adjacent blocks. The motion value of the reference block is determined (S10). If the characteristics of video are not considered, the initialization determines the motion value randomly generated as the initialization value.However, since the moving image has a correlation with the adjacent block, the motion of the adjacent block is determined using this correlation. The average value obtained by averaging the motion values is used as the initialization value. If the average value is used as the initialization value in this way, the number of iterations for applying the genetic algorithm can be reduced, the number of blocks to be searched can be reduced, and the amount of calculation can be reduced.

【0014】初期化された動き値に基づき適合度を計算
する(S12)。適合度を計算する方法として、平均自
乗エラ−を使用する。即ち、小さいエラ−値を有すれば
有する程適合度が大きくなる。適合度を計算するため使
用された平均自乗エラ−が一番小さい一対の母集団即
ち、最適状態を現す一つの母集団を選択する(S1
4)。
The fitness is calculated based on the initialized motion values (S12). Mean square error is used as a method of calculating the fitness. In other words, the smaller the error value is, the higher the fitness is. A pair of populations having the smallest mean square error used for calculating the fitness, that is, one population exhibiting the optimal state is selected (S1).
4).

【0015】S14段階で選択された母集団の遺伝子を
結合するか交換することにより、次世代を生成する交配
過程を遂行する(S16)。ここで交配過程はUX(Un
iform Crossover)というマスキングを通じて行われ
る。即ち、父母集団の染色体の長さのような長さのマス
クを発生させるが、各ビットの値はランダムに決めら
れ、もし一つのビットの値が1であれば子孫の値は二つ
の母集団の染色体の中一個の値と一致して、0であれば
他の一つの染色体の値と一致する。他の一つの子孫の値
は反転されたマスクを使用して決定される。
A mating process for generating the next generation is performed by combining or exchanging the genes of the population selected in step S14 (S16). Here, the mating process is UX (Un
iform Crossover) through masking. That is, a mask with a length such as the length of the chromosome of the parent population is generated, but the value of each bit is determined randomly, and if the value of one bit is 1, the value of the descendants is two populations. The value matches one chromosome, and if 0, it matches the value of another chromosome. The value of the other descendant is determined using the inverted mask.

【0016】統計的な理由により母集団から脱した形質
が有り得るので、これを補充するため染色体の値を反転
させる変異過程を実行させる(S18)。即ち、地域的
な最適値に脱することを防止して、全体的な最適値を見
つけるようにする過程である。最後に前記S10乃至S
18過程を予め決められた最適値に到達する時まで反復
すれば、一番強い染色体が現われ、この際の値が全体的
な最適値になる(S20)。
Since there may be traits that have escaped from the population for statistical reasons, a mutation process for inverting the value of the chromosome is performed to supplement the traits (S18). That is, it is a process of finding the overall optimal value while preventing the deviation from the regional optimal value. Finally, from S10 to S
If the 18 steps are repeated until the predetermined optimal value is reached, the strongest chromosome appears, and the value at this time becomes the overall optimal value (S20).

【0017】図2は本発明による初期化方法を説明する
ための図面であり、映像の基準フレ−ムで抽出した人の
形態、即ち物体を示す。ここで、基準フレ−ムで分割さ
れたマクロブロックを調べると、A1−B1ブロックの
ように抽出された物体が属しないブロック(以下、Aタ
イプブロックという)、A4−B2ブロックのように抽
出された物体の輪郭線を含むブロック(以下、Bタイプ
ブロックという)及びA5−B3ブロックのように抽出
された物体内に完全に含まれたブロック(以下、Cタイ
プブロックという)に区分できる。
FIG. 2 is a view for explaining an initialization method according to the present invention, and shows a human form, that is, an object, extracted in a reference frame of an image. Here, when the macroblock divided by the reference frame is examined, a block to which the extracted object does not belong such as an A1-B1 block (hereinafter, referred to as an A type block) and an A4-B2 block are extracted. The block can be divided into a block including a contour of the object (hereinafter, referred to as a B type block) and a block completely included in the extracted object (hereinafter, referred to as a C type block), such as an A5-B3 block.

【0018】各タイプブロックの特徴を調べると、Aタ
イプブロックは動き値を予測しにくいブロックであり、
初期化の値は隣接するブロクの動き値を参照すべき場合
で、Bタイプブロックはブロック内に一つ以上の動き値
を有する場合が多いので、隣接ブロックを使用した動き
予測はとりわけ効果がない場合である。又、Cタイプブ
ロックは同じ動き値を有している確率が高くて、部分的
にやや異なる動きがある場合である。特に、人の場合、
目と口がよい例であり得る。このようなCタイプブロッ
クの場合が遺伝子アルゴリズムを適用するのに適当な例
である。
Examining the characteristics of each type block, the A type block is a block whose motion value is difficult to predict.
Since the initialization value should refer to the motion value of an adjacent block, and a B-type block often has one or more motion values in a block, motion prediction using an adjacent block is not particularly effective. Is the case. In addition, the C type block has a high probability of having the same motion value, and there is a case where there is a slightly different motion. Especially for humans,
Eyes and mouths can be good examples. The case of such a C type block is an example suitable for applying the genetic algorithm.

【0019】図3は図2の各タイプに応じて遺伝子アル
ゴリズムを適用して初期化させる方法を説明するための
図面であり、二個の父母染色体と二個の子孫染色体より
なる四個の母集団を有した場合について説明する。先
ず、抽出された物体と連関してマクロブロックの特徴を
判断する(S30)。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of initializing by applying a genetic algorithm according to each type of FIG. 2, and includes four parent chromosomes and two offspring chromosomes. A case where a group is included will be described. First, the characteristics of the macroblock are determined in association with the extracted object (S30).

【0020】前記S30の判断の結果、抽出された物体
と連関のないブロック例えば、Aタイプブロックの場
合、DPC(Dynamic Population Control scheme)を
適用する。即ち、この方法は以前フレ−ムでの同位置に
あるブロックの動き値の一個とそのブロックの真上、
下、左、右の動き値の一個を父母染色体に定義する。そ
して、図4に示された探索領域内のブロックの中で任意
に二個の動き値を選択して六種の選択中適合度が一番小
さい二個の染色体に代替する。DPCは三世代を経た後
に一度行われて、任意に選択された値は図4における探
索領域(1,2,3,4)で三世代目には1,3番探索
領域で各々一個ずつを選択して、六世代目には2,4番
探索領域で各々一個ずつを任意に選択する。このような
方法により九世代、十二世代...順に反復して選択す
る。この順序は、人間の目が垂直方向に更に敏感である
という特性を反映して決められる。
As a result of the determination in S30, in the case of a block having no association with the extracted object, for example, an A-type block, a DPC (Dynamic Population Control scheme) is applied. In other words, this method uses one of the motion values of the block at the same position in the previous frame and the position just above the block,
One of the lower, left and right motion values is defined as a parent chromosome. Then, two motion values are arbitrarily selected from the blocks in the search area shown in FIG. 4 and are replaced with the two chromosomes having the smallest fitness during the six types of selection. DPC is performed once after the third generation, and the arbitrarily selected values are the search areas (1, 2, 3, 4) in FIG. 4 and one for each of the first and third search areas in the third generation. Then, in the sixth generation, one for each of the second and fourth search areas is arbitrarily selected. Nine generations, twelve generations. . . Select repeatedly in order. This order is determined by reflecting the characteristic that the human eye is more sensitive in the vertical direction.

【0021】前記S30段階に抽出された物体と連関の
あるブロックであれば、輪郭線部分に重なっているブロ
ックであるかを判断する(S34)。もし輪郭線部分に
重なっているブロックであれば、加重値のある隣の動き
値を初期化に適用する(S36)。即ち、たとえ物体の
一部分のみがブロックに位置していても、物体の動きは
そのブロック全体に影響を与える。しかし、背景の動き
も無視できない場合があるので、これを前提に二つの場
合に各々他の加重値を与えて、隣接ブロック中Aタイプ
ブロックとCタイプブロックで動き値を一個ずつ父母染
色体に選択して、Cタイプに属した父母染色体の特性を
更に従えるように交配させる。即ち、任意にマスキング
して子孫を発生させることではなく、Cタイプブロック
をよりよく従えるように加重値を与えて子孫を発生させ
る。
If the block is associated with the object extracted in step S30, it is determined whether the block overlaps the outline (S34). If the block overlaps with the contour portion, the next motion value having a weight is applied to the initialization (S36). That is, even if only a portion of an object is located in a block, the motion of the object affects the entire block. However, the background movement may not be neglected. Given this, other weights are given in each of the two cases, and one motion value is selected as a parent chromosome one by one in the A type block and the C type block in the adjacent blocks. Then, they are crossed so as to further obey the characteristics of the parental chromosome belonging to the C type. That is, instead of arbitrarily masking to generate a descendant, a descendant is generated by giving a weight value so that the C-type block is better followed.

【0022】前記S34の判断の結果、輪郭線部分に重
なっているブロックでなければ、隣の動き値を初期化に
適用する(S38)。この場合には分割された物体内の
ブロックで小さい動きを見つけられることが最も望まし
い。なぜならば、全体的な動きを考慮すると物体の動き
が正しくブロック自体の動きになる確率が高いからであ
る。この際、Cタイプブロックの中で一個の動き値と以
前フレ−ムの同じ位置にあるブロックで一個の動き値を
父母染色体に選択した後、交配及び変異のようなアルゴ
リズムで小さい動き値が見つけられる。
If the result of determination in S34 is that the block is not a block that overlaps the outline, the next motion value is applied to initialization (S38). In this case, it is most desirable to be able to find small motion in blocks within the divided object. This is because, considering the overall movement, there is a high probability that the movement of the object will be the movement of the block itself. At this time, one motion value in the C-type block and one motion value in a block at the same position in the previous frame are selected as parent chromosomes, and then a small motion value is found by an algorithm such as mating and mutation. Can be

【0023】本発明は最適の動き値を予測するため映像
の特性を遺伝子アルゴリズムに適用させた。動き値の予
測に使う最も正確な方法は全域探索方法であるが、これ
はあまりに多い計算量が要求されて、これを解決するた
めの簡略化方法を適用したが、これは正確性の面で劣る
問題がある。即ち、地域最適値に集中して全体最適値を
見つけられない。遺伝子アルゴリズムの特性は正確でな
い仮定なしで全体最適値が見つけられるが、計算量が相
対的に多い。これを解決するため遺伝子アルゴリズムに
映像ブロックの特性を考慮してブロック整合方法を提示
し、これは隣ブロックの動き値のみに基づいた遺伝子ア
ルゴリズムを適用する技術に比して最適な動き値を算出
するための計算量が小さく、正確な動き値が算出でき
る。
In the present invention, the characteristics of an image are applied to a genetic algorithm in order to predict an optimal motion value. The most accurate method used to predict motion values is the global search method, which requires too much computation and applied a simplified method to solve this. There is an inferior problem. That is, the overall optimum value cannot be found concentrated on the regional optimum value. Although the characteristics of the genetic algorithm can find the overall optimum without inaccurate assumptions, the computational complexity is relatively large. In order to solve this problem, a block matching method is presented to the genetic algorithm considering the characteristics of the video block, and this calculates the optimal motion value compared to the technology that applies the genetic algorithm based only on the motion value of the neighboring block. A small amount of calculation is required, and an accurate motion value can be calculated.

【0024】[0024]

【発明の効果】前述したように、本発明に係る遺伝子ア
ルゴリズムを適用したブロック整合方法で物体抽出の特
徴ブロックに従う初期化方法によると、隣ブロックの動
き値のみに基づいた遺伝子アルゴリズムを適用する技術
に比して最適な動き値を算出するための計算量が小さ
く、正確な動き値を算出し得る。
As described above, according to the block matching method to which the genetic algorithm according to the present invention is applied, according to the initialization method according to the feature block of object extraction, the technique of applying the genetic algorithm based only on the motion value of the neighboring block. Therefore, the amount of calculation for calculating the optimum motion value is smaller than that of, and an accurate motion value can be calculated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 遺伝子アルゴリズムを用いたブロック整合方
法を説明するための図面である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a block matching method using a genetic algorithm.

【図2】 本発明による初期化方法を説明するための図
面である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an initialization method according to the present invention.

【図3】 本発明の図2の各タイプに従って遺伝子アル
ゴリズムを適用して初期化させる方法を説明するための
図面である。
FIG. 3 is a view illustrating a method of initializing by applying a genetic algorithm according to each type of FIG. 2 of the present invention.

【図4】 探索ブロックを示す図面である。FIG. 4 is a drawing showing a search block.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S30 マクロブロックの特徴を判断する過程(特徴別
区分過程) S32 DPC適用過程 S34 輪郭線部分に重なっているブロックであるかを
判断する過程(特徴別区分過程) S36 加重値のある隣の動き値を初期化に適用する過
程(初期化過程) S38 隣の動き値を初期化に適用する過程(初期化過
程) 整理番号 F05491A1
S30 A process of determining a feature of a macroblock (feature classification process) S32 A DPC application process S34 A process of determining whether a block overlaps an outline portion (feature classification process) S36 Next motion value having a weight value To apply to the initialization (initialization process) S38 A process to apply the next motion value to the initialization (initialization process) Reference number F05491A1

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−121499(JP,A) K.H.−K.Chow and M.L.Liou,“Genetic Motion Search Algo rithm for Video Co mpression”,IEEE Tr ansactions on Circ uits and Systems f or Video Technolog y,Dec.1993,Vol.3,No. 6,pp.440−445 I.K.Kim and R.−H. Park,“Block Matchi ng Algorithm Using a Genetic Algorit hm”,SPIE Symp.Visu al Communications and Image Processi ng’95,May 1995,Part 3,pp.1545−1552 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 G06F 15/18 550 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-7-121499 (JP, A) H. -K. Chow and M.S. L. Liou, "Genetic Motion Search Algorithm for Video Compression", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Technology, Video Technology. 1993, Vol. 3, No. 6, pp. 440-445 K. Kim and R.S. H. Park, "Block Matching Algorithm Using a Genetic Algorithm", SPIE Symp. Visual Communications and Image Processing '95, May 1995, Part 3, pp. 1545-1552 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 G06F 15/18 550 JICST file (JOIS)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 映像を所定のブロックに分割した後、分
割された各ブロックにおける動き値を初期化する動き値
決定過程と、 初期化された動き値の平均自乗エラーを計算する適合度
計算過程と、 平均自乗エラーが一番小さい母集団を選択する母集団選
択過程と、 選択された母集団を、遺伝子アルゴリズムに基づいて、
交配する交配過程と、 交配された母集団において、遺伝子アルゴリズムに基づ
いて、突然変異を発生させる突然変異過程と を具備し、
かつ、上記各過程を反復するブロック整合方法におい
て、 前記動き値決定過程は、 映像の基準フレームで所定の物体を抽出し、映像を所定
のブロックに分割する映像分割過程と、 分割された各ブロックを、抽出された物体と関連しない
ブロック、または、抽出された物体の輪郭線に重なった
ブロック、または、抽出された物体内にあるブロックの
いずれかに区分する特徴別区分過程と、 前記抽出された物体と関連しないブロックに対してはD
PCを適用し、かつ、前記抽出された物体の輪郭線に重
なったブロックに対しては、該ブロックにおける物体の
動きおよび背景の動きの大きさと隣接ブロックの動き値
とに基づいて、該ブロックの動き値を初期化し、かつ、
前記抽出された物体内にあるブロックに対しては隣接ブ
ロックの動き値を適用する初期化過程と を具備する こと
を特徴とするブロック整合方法。
1. After dividing an image into predetermined blocks,
Motion value that initializes the motion value in each divided block
Decision process and goodness of fit to calculate the mean square error of initialized motion values
Calculation process and population selection to select the population with the smallest mean square error
The selection process and the selected population based on a genetic algorithm,
Based on the genetic algorithm, the mating process and the mating population
And a mutation process for generating a mutation ,
Also, in the block matching method that repeats the above steps,
The motion value determining step includes extracting a predetermined object from a reference frame of the video,
The video segmentation process that divides each block into blocks, and each divided block is not related to the extracted object
Block or overlaps the contour of the extracted object
Block or block in the extracted object
The feature-based segmentation process for segmenting into any one of the blocks and D for the blocks not related to the extracted object
Apply PC and overlap the contour of the extracted object.
Block, the object in that block
Motion and background motion magnitudes and neighboring block motion values
And initialize the motion value of the block based on
Neighbor blocks for blocks within the extracted object
That it comprises a initialization process of applying the locking movement values
A block matching method comprising:
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