JP4050554B2 - Image motion detection circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン信号等の画像シーケンス全体の動き量を検出する画像動き検出回路及び画像動き検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョン信号の動き検出回路に関する従来技術として、例えば特許第2585544号に記載されたものが知られている。図4は、上記公報に記載の動き検出回路の構成を示すブロック図である。この動き検出回路は、図4に示すように、入力端子401と、フレームメモリ402と、減算器403と、動き情報変換回路404と、積分回路405と、出力端子406とを備える。入力端子401に入力されたテレビジョン信号はフレームメモリ402に入力される。減算回路403ではフレームメモリ402の入出力の差、すなわちフレーム間の差を算出する。続いて、動き情報変換回路404は、フレーム間差分信号を、動きを表わす信号に変換する。積分回路405は、同一画素あるいは周辺画素の過去の有限フレーム周期にわたる動き情報を積分する。以上のような動作により、従来の動き検出回路は、出力端子406から動き情報を出力することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の動き検出回路では、フレーム間差分の絶対値を動き情報に変換した後に、その動き情報を過去の所定期間にわたって積分するという構成であるため、ある静止画像と別の静止画像とが接続されるような場合、いわゆるシーンチェンジが発生する場合にも、大きなフレーム間差分値を算出してしまう。その結果、画像シーケンス全体の動きを大きな動きとして検出してしまい、このことが動き検出精度の劣化につながる。
【0004】
この問題は、積分する周期が長い場合にはあまり大きな問題とはならないが、積分する周期が短くなるに従い、大きな問題となってくる。
また、積分周期は動き検出に要する時間に相当するため、メモリの削減の観点から積分周期を短くしたいという要求もある。
【0005】
よって、本発明は、異なる静止画像同士が接続されたような画像シーケンスに対しても、精度良く動き検出を行うことができる画像動き検出回路、及び画像動き検出方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1にかかる画像動き検出回路は、入力画像信号からフレーム単位にフレーム間差分絶対値を抽出する第1の抽出手段と、N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム間差分絶対値を保持する保持手段と、前記第1の抽出手段が抽出する1個のフレーム間差分絶対値と前記保持手段が保持しているN個のフレーム間差分絶対値との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム間差分絶対値を抽出する第2の抽出手段と、前記N+1個分のフレーム間差分絶対値を、前記抽出されたM個分のフレーム間差分絶対値を除いて、加算する加算手段とを有することを特徴とする。
【0007】
また、本発明の請求項2にかかる画像動き検出回路は、入力画像信号からフレーム単位にフレーム間差分絶対値を抽出する第1の抽出手段と、入力画像信号からフレーム単位に水平隣接画素差分値の累積加算値を抽出する第2の抽出手段と、前記フレーム間差分絶対値と前記水平隣接画素差分値の累積加算値とからフレーム動き量を算出する算出手段と、N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム動き量を保持する保持手段と、前記算出手段が算出する1個のフレーム動き量と前記保持手段が保持しているN個のフレーム動き量との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム動き量を抽出する第3の抽出手段と、前記N+1個分のフレーム動き量を、前記抽出されたM個分のフレーム動き量を除いて、加算する加算手段とを有することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の請求項3にかかる画像動き検出方法は、入力画像信号からフレーム単位にフレーム間差分絶対値を抽出する第1の抽出ステップと、N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム間差分絶対値を保持する保持ステップと、前記第1の抽出ステップで抽出した1個のフレーム間差分絶対値と前記保持ステップで保持したN個のフレーム間差分絶対値との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム間差分絶対値を抽出する第2の抽出ステップと、前記N+1個分のフレーム間差分絶対値を、前記抽出されたM個分のフレーム間差分絶対値を除いて、加算する加算ステップとを有することを特徴とする。
【0009】
また、本発明の請求項4にかかる画像動き検出方法は、入力画像信号からフレーム単位にフレーム間差分絶対値を抽出する第1の抽出ステップと、入力画像信号からフレーム単位に水平隣接画素差分値の累積加算値を抽出する第2の抽出ステップと、前記フレーム間差分絶対値と前記水平隣接画素差分値の累積加算値とからフレーム動き量を算出する算出ステップと、N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム動き量を保持する保持ステップと、前記算出ステップで算出した1個のフレーム動き量と前記保持ステップで保持したN個のフレーム動き量との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム動き量を抽出する第3の抽出ステップと、前記N+1個分のフレーム動き量を、前記抽出されたM個分のフレーム動き量を除いて、加算する加算ステップとを有することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像動き検出回路の実施の形態について、図1〜図3を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる画像動き検出回路100の構成例を示すブロック図である。画像動き検出回路100は、入力画像信号を1フレーム期間遅延するフレームメモリ101と、入力画像信号の同一空間位置に存在する画素のフレーム間のレベル差を算出する減算器102と、減算器102が画素毎に算出したレベル差の絶対値を求める絶対値変換回路103と、フレーム先頭で累積加算結果を0にリセットし前記絶対値をフレーム単位に累積加算して累積加算値を求める累積加算回路104と、フレーム単位にN(Nは4以上の自然数)個のフレーム間差分絶対値の累積加算値を保持するN個のレジスタ105と、累積加算回路104が出力する1個の累積加算値とN個のレジスタ105が保持するN個の累積加算値との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分の累積加算値をフレーム先頭で抽出する特異点抽出回路106とを備える。なお、以下の説明において、累積加算値とは、特に説明のない限り、フレーム間差分絶対値の累積加算値のことを指すこととする。また、画像動き検出回路100は、累積加算回路104が出力する1個の累積加算値とN個のレジスタ105が保持しているN個の累積加算値とを、特異点抽出回路106が抽出したM個分の累積加算値を除いて、加算する手段として、積分回路107と減算器108とを備える。積分回路107は、累積加算回路104が出力する1個の累積加算値とN個のレジスタ105が保持しているN個の累積加算値とを加算してその合計値を求める。減算器108は、積分回路107が求めた累積加算値の合計値から、特異点抽出回路106が抽出したM個分の累積加算値を減算する。
【0011】
なお、2つの画像シーケンスの接続によるシーンチェンジを効果的に認識できる最も少ないフレーム数は一般的には6であるため、Nは4以上の自然数であることが望ましい。よって、本実施の形態1では、画像動き検出回路100が、レジスタ105を4個備え(レジスタ105a〜レジスタ105d)、6フレーム期間の動き量を検出する場合を例に説明を行う。
【0012】
以上のように構成される画像動き検出回路100の動作について詳細に説明する。まず、画像信号を入力する。入力画像信号は、フレームメモリ101で1フレーム期間だけ遅延されるとともに、減算器102に入力される。減算器102は、入力画像信号とフレームメモリ101の出力とから、同一空間位置に存在する画素のレベル差を算出する。絶対値変換回路103は減算器102が算出したフレーム間の画素レベル差分値を絶対値に変換する。累積加算回路104は、前記絶対値をフレーム単位に累積加算して、フレーム間差分絶対値の累積加算値を算出する。累積加算回路104により算出された累積加算値は、以降、直列に接続された4個のレジスタ105a〜105dによってフレーム単位に順次シフト、保持される。以上のような動作の結果、レジスタ105a〜105dで保持された4個の累積加算値と、累積加算回路104が出力する1個の累積加算値とが、ともに特異点抽出回路106、及び積分回路107に入力される。
【0013】
特異点抽出回路106は、入力した5個の累積加算値の内、大きいほうからM個分の累積加算値を抽出する。N+1フレーム期間にわたる2つの画像シーケンスの接続によるシーンチェンジを考慮した場合、Mの値は、1以上、N/4以下の自然数であると効果的であることから、6フレーム期間の動き量を検出する場合、Mの値は1となる。よって、特異点抽出回路106は、5個の累積加算値の内の最大値を抽出する。この場合、例えば、静止画像同士が接続されたような画像シーケンスでは、異なる静止画像が連続する、いわゆるシーンチェンジ時のフレーム間差分絶対値の累積加算値だけが非常に大きな値となる。よって、抽出された最大値はシーンチェンジ時のフレーム間差分絶対値の累積加算値に該当することになる。これに対し、積分回路107は、5個の累積加算値の合計値を算出する。
【0014】
特異点抽出回路106により抽出された最大値、及び積分回路107により算出された合計値は、減算器108に入力される。減算器108は、5個の累積加算値の合計値から、その最大値を減算する。これにより、最大値を除く4個の累積加算値の合計値が算出される。画像動き検出回路100は、この合計値を画像シーケンス全体の動き量として出力する。
【0015】
以上のように、画像動き検出回路100では、6フレーム期間の動き量を求める場合、6フレーム期間のフレーム間差分絶対値の累積加算値を、最大値を除いて加算し、画像シーケンス全体の動き量を検出することから、静止画像同士が接続されたような画像シーケンスに対して動き量を求める場合、シーンチェンジ部分を無視した動き量を検出することができる。なお、静止画像の連続、または動画像の連続といった同様の動きが連続する画像シーケンスでは、複数のフレーム間差分絶対値の累積加算値の中から1つの値を無視しても、検出される画像シーケンス全体の動き量に影響はない。
【0016】
本実施の形態1にかかる画像動き検出回路100を用いて行う画像動き検出方法について、図3を用いて説明する。まず、レジスタ105、累積加算回路104及びフレームメモリ101の各データを0に初期化する(ステップS301)。なお、図1の各レジスタ105a〜105dに保持される累積加算値は、レジスタ105aから順番に、それぞれ、frame1、frame2、frame3、frame4とし、累積加算回路104でフレーム単位に保持される累積加算値はframe0として、以下、説明を行う。
【0017】
次に、画像信号をフレーム単位で入力し、入力画像信号のフレーム先頭を判断する(ステップS302)。判断の結果、フレーム先頭でない場合には、入力画像信号の1フレームを構成する画素のレベルと、フレームメモリ101で1フレーム期間だけ遅延された画像信号の画素レベルとの差分値であるフレーム間差分値を減算器102で算出し、その差分値を絶対値変換回路103で絶対値化して、フレーム間差分絶対値(pixel_abs_diff)を算出する(ステップS307)。このpixel_abs_diffは、1フレーム期間分の画素について絶えず算出される。そして、累積加算回路104でpixel_abs_diffを累積加算してフレーム間差分絶対値の累積加算値(frame_abs_diff)を算出する(ステップS308)。このframe_abs_diffは、累積加算回路104で1フレーム期間に渡ってpixel_abs_diffを累積加算する際に用いられる。
【0018】
一方、ステップS302での判断の結果が、フレーム先頭である場合には、累積加算回路104で算出されたframe_abs_diffをframe0としてフレーム単位で保持する。更にレジスタ105a〜105dによって、フレーム単位に保持されている累積加算値を順次、シフトして保持する。すなわち、このシフト動作により、フレーム単位に保持されていた、frame0がframe1に、frame1がframe2に、frame2がframe3に、frame3がframe4に、代入されることになる(ステップS303)。
【0019】
次に、累積加算回路104でframe0として、レジスタ105a〜105dでframe1、frame2、frame3、frame4として保持されていたフレーム間差分絶対値の累積加算値の中から最大値(frame_max)を特異点抽出回路106で抽出する(ステップS304)。そして、前記5個の累積加算値(frame0〜frame4)の合計値を積分回路107で求め、積分回路107で求めた合計値から特異点抽出回路106が抽出した最大値を減算器108で減算することにより、画像全体の動き量を検出する(ステップS305)。最後にフレーム間差分絶対値の累積加算のために絶えず算出に使用されるframe_abs_diffを0にリセットする。
【0020】
以上のように、本実施の形態1にかかる画像動き検出回路または画像動き検出方法によれば、入力画像信号の所定フレーム期間分のフレーム間差分絶対値の中から、最大値を抽出するとともに、所定フレーム期間分のフレーム間差分絶対値を、前記最大値を除いて加算し、画像シーケンス全体の動きを検出するようにしたことから、シーンチェンジ時に算出される特異な値を除いて画像シーケンス全体の動きを検出することができ、画像の動き検出精度を向上させることができる。
【0021】
なお、実施の形態1では、6フレーム期間の動き量を検出する際に、5個のフレーム間差分絶対値の累積加算値を、最大値を除いて加算し、その合計値を画像シーケンス全体の動き量として検出する場合について説明したが、検出遅延をもっと長くすることができるようなシステムの場合、画像動き検出回路100は、より多くの累積加算値を用いて画像シーケンス全体の動き量を検出することができる。この検出遅延を長くできる場合は、シーンチェンジの回数も多くなるため、最大値だけを除去するのではなく、大きいほうからいくつかの値を除去して動き量を検出する必要がある。例えば、10個のフレーム間差分絶対値の累積加算値を用いて画像シーケンス全体の動き量を検出する場合は、その内の大きいほうから2個分の累積加算値を除去したものを画像シーケンス全体の動き量として検出する。この場合、図1に示す画像動き検出回路100は、9個のレジスタ105を備え、特異点抽出回路106で10個のフレーム間差分絶対値の累積加算値の内、大きいほうから2個分の累積加算値を抽出し、積分回路107で10個のフレーム間差分絶対値の累積加算値の合計値を算出する。そして、減算器108で、10個の累積加算値の合計値から前記抽出された2個分の累積加算値の合計値を減算することにより画像シーケンス全体の動き量を検出する。
【0022】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2にかかる画像動き検出回路200の構成を示すブロック図である。図1に示す画像動き検出回路100と同じ構成要素については同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態2では、実施の形態1と同様に、画像動き検出回路200がレジスタ105を4つ備え(レジスタ105a〜レジスタ105d)、6フレーム期間の動き量を検出する場合を例に説明を行う。
【0023】
本実施の形態2にかかる画像動き検出回路200は、図2に示すように水平隣接画素差分算出回路201とフレーム動き量算出回路202とを備える点が、画像動き検出回路100と異なる。水平隣接画素差分算出回路201は、入力画像信号の水平隣接画素差分をフレーム単位に累積加算し累積加算値(H)を求める。フレーム動き量算出回路202は、フレーム間差分絶対値の累積加算値(F)を累積加算値(H)によって補正し、フレーム動き量を算出する。
【0024】
本実施の形態2にかかる画像動き検出回路200の動作を詳細に説明する。まず、画像信号を入力する。入力画像信号は、フレームメモリ101で1フレーム期間だけ遅延されるとともに、減算器102に入力される。減算器102は、入力画像信号とフレームメモリ101の出力とから、同一空間位置に存在する画素のレベル差を算出する。絶対値変換回路103は減算器102が算出したフレーム間の画素レベル差分値を絶対値に変換する。累積加算回路104は前記絶対値をフレーム単位に累積加算して、フレーム間差分絶対値の累積加算値(F)を求める。水平隣接画素差分算出回路201は、各フレームの入力画像信号から水平隣接画素差分を算出し、その差分をフレーム単位に累積加算して、累積加算値(H)を算出する。
【0025】
フレーム動き量算出回路202は、累積加算値(F)と累積加算値(H)とを入力し、フレーム単位の動き量を算出する。この算出は、例えば、F/H(ただし、Hは0以外)のようなFとHの比率を求めることよって行うことができる。これにより、空間周波数の高い(すなわち、Hが大きい)画像が少しでも動いた場合には、Fの値が非常に大きくなるのに対して、空間周波数の低い(すなわち、Hが小さい)画像の場合には、同じ動きであってもFの値が小さくなるのを補正することができる。
【0026】
フレーム動き量算出回路202によって算出されたフレーム単位の動き量は、以降、直列に接続されたレジスタ105a〜105dによってフレーム単位に順次シフト、保持される。以上のような動作の結果、レジスタ105a〜105dで保持された4個のフレーム動き量と、累積加算回路104が出力する1個のフレーム動き量とが、特異点抽出回路106、及び積分回路107に入力される。
【0027】
特異点抽出回路106は、入力した5個の累積加算値の内、大きいほうからM個分の累積加算値を抽出する。N+1フレーム期間にわたる2つの画像シーケンスの接続によるシーンチェンジを考慮した場合、Mの値は、1以上、N/4以下の自然数であると効果的であることから、6フレーム期間の動き量を検出する場合、Mの値は1となる。この場合、例えば、静止画像同士が接続されたような画像シーケンスでは、異なる静止画像が連続するいわゆるシーンチェンジ時のフレーム動き量だけが非常に大きな値となる。よって、抽出された最大値はシーンチェンジ時のフレーム動き量に該当することになる。これに対し、積分回路107は、入力した5個のフレーム動き量の合計値を算出する。
【0028】
特異点抽出回路106により抽出された最大値、及び積分回路107により算出された合計値は、減算器108に入力される。減算器108は、5個のフレーム動き量の合計値から、その最大値を減算する。これにより、5個のフレーム動き量の内、最大値を除く4個のフレーム動き量の合計値が算出される。画像動き検出回路200は、この合計値を画像シーケンス全体の動き量として出力する。
【0029】
次に、本実施の形態2にかかる画像動き検出回路200を用いて行う画像動き検出方法について図3を用いて説明する。この画像動き検出方法は、実施の形態1で説明した画像動き検出方法と以下の点で異なる。まず、図3に示すステップS302でフレーム先頭でないと判断された場合の処理が異なる。すなわち、ステップS307の処理を行うとともに、水平隣接画素差分算出回路201で入力画像信号の水平隣接画素差分の累積加算値を求め、フレーム動き量算出回路202でステップS308で求めたframe_abs_diffと、水平隣接画素差分の累積加算値とからフレーム動き量を求める。そして、フレーム動き量に対して実施の形態1で説明したステップS303〜ステップS306の処理を行う点が異なる。
【0030】
以上のように、本実施の形態2にかかる画像動き検出回路または画像動き検出方法によれば、入力画像信号の、フレーム間差分絶対値とフレーム単位の水平隣接画素差分の累積加算値とから、フレーム単位の動き量を抽出し、所定フレーム期間分のフレーム動き量の内の、最大値を抽出するとともに、所定フレーム期間分のフレーム動き量を、前記最大値を除いて加算し、画像シーケンス全体の動きを検出するようにしたことから、シーンチェンジ時に算出される特異な値を除いて画像シーケンス全体の動きを検出することができ、画像の動き検出精度を向上させることができる。
【0031】
なお、実施の形態2では、6フレーム期間の動き量を検出する際に、5個のフレーム動き量を、最大値を除いて加算し、その合計値を画像シーケンス全体の動き量として検出する場合について説明したが、検出遅延をもっと長くすることができるようなシステムの場合、画像動き検出回路200は、より多くのフレーム動き量を用いて画像シーケンス全体の動き量を検出することができる。この検出遅延を長くできる場合は、シーンチェンジの回数も多くなるため、最大値だけを除去するのではなく、大きいほうからいくつかの値を除去して動き量を検出する必要がある。例えば、10個のフレーム動き量を用いて画像シーケンス全体の動き量を検出する場合は、フレーム動き量の大きいほうから2個分の値を除去したものを画像シーケンス全体の動き量として検出する。この場合、図2に示す画像動き検出回路200は、9個のレジスタ105を備え、特異点抽出回路106で10個のフレーム動き量の内、大きいほうから2個分のフレーム動き量を抽出し、積分回路107で10個のフレーム動き量の合計値を算出する。そして、減算器108で、10個のフレーム動き量の合計値から前記抽出された2個分のフレーム動き量の合計値を減算することにより画像シーケンス全体の動き量を検出する。
【0032】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力画像信号の所定フレーム期間分のフレーム間差分絶対値を、大きいほうから所定数分のフレーム間差分絶対値を除いて、加算することで画像シーケンス全体の動きを検出するようにしたことから、異なる静止画像同士が接続されたような画像シーケンスであっても、その接続点を無視して画像シーケンスの動きを検出することができ、これにより、画像全体の動き検出精度を向上させることができるという効果が得られる。特に、画像シーケンスの動き検出に要する期間を短くする必要がある場合には、その有効性は非常に大きい。
【0033】
また、本発明によれば、入力画像信号の、フレーム間差分絶対値とフレーム単位の水平隣接画素差分の累積加算値とから、フレーム単位の動き量を算出し、所定フレーム期間分のフレーム動き量を、大きいほうから所定数分のフレーム動き量を除いて、加算することで画像シーケンス全体の動きを検出するようにしたことから、フレーム単位に空間周波数に依らない動き量の算出を行い、かつ、異なる静止画像同士が接続されたような画像シーケンスであっても、その接続点を無視して画像シーケンスの動きを検出することができ、これにより、画像シーケンス全体の動き検出精度を向上させることができるという効果が得られる。特に、画像シーケンスの動き検出に要する期間を短くする必要がある場合には、その有効性は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1にかかる画像動き検出回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態2にかかる画像動き検出回路の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態1にかかる画像動き検出方法を説明するためのフローチャート図である。
【図4】従来の動き検出回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
100,200 画像動き検出回路
101 フレームメモリ
102、108 減算器
103 絶対値変換回路
104 累積加算回路
105 レジスタ
106 特異点抽出回路
107 積分回路
201 水平隣接画素差分算出回路
202 フレーム動き量算出回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image motion detection circuit and an image motion detection method for detecting a motion amount of an entire image sequence such as a television signal.
[0002]
[Prior art]
As a prior art relating to a motion detection circuit for a television signal, for example, one described in Japanese Patent No. 2585544 is known. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the motion detection circuit described in the above publication. As shown in FIG. 4, the motion detection circuit includes an
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional motion detection circuit is configured to integrate the motion information over a predetermined past period after converting the absolute value of the interframe difference into motion information, a still image and another still image When a so-called scene change occurs, a large inter-frame difference value is calculated. As a result, the motion of the entire image sequence is detected as a large motion, which leads to deterioration of motion detection accuracy.
[0004]
This problem is not a big problem when the integration period is long, but becomes a big problem as the integration period becomes shorter.
Further, since the integration period corresponds to the time required for motion detection, there is a demand for shortening the integration period from the viewpoint of memory reduction.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an image motion detection circuit and an image motion detection method capable of accurately detecting motion even for an image sequence in which different still images are connected. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image motion detection circuit comprising: a first extraction unit that extracts an inter-frame difference absolute value from an input image signal in units of frames; and N (N is a natural number of 4 or more) frames. The larger of the holding means for holding the absolute difference value, the one frame absolute difference value extracted by the first extracting means, and the N interframe difference absolute values held by the holding means To M (M is a natural number not less than 1 and not more than N / 4) second extracting means for extracting the frame difference absolute values, and the N + 1 frame difference absolute values are extracted from the extracted M And adding means for adding except for the absolute value of interframe difference.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image motion detection circuit comprising: first extraction means for extracting an inter-frame difference absolute value from an input image signal in units of frames; and a horizontal adjacent pixel difference value in units of frames from an input image signal. A second extraction means for extracting a cumulative addition value of N, a calculation means for calculating a frame motion amount from the absolute difference value between frames and the cumulative addition value of the horizontal adjacent pixel difference values, and N (N is 4 or more) Natural number) holding means for holding the frame motion amount, one frame motion amount calculated by the calculating means, and N frame motion amounts held by the holding means, the larger M (M is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to N / 4) third extraction means for extracting frame motion amounts for the number N, and frame motion amounts for the N + 1 pieces, Add, except And having a that adding means.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image motion detection method comprising: a first extraction step of extracting an inter-frame difference absolute value from an input image signal in units of frames; and N (N is a natural number of 4 or more) The larger one of the holding step for holding the inter-frame difference absolute value, and the one inter-frame difference absolute value extracted in the first extraction step and the N inter-frame difference absolute values held in the holding step. To M (M is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to N / 4) second frame extraction steps, and the N + 1 frame difference absolute values are extracted as M + 1. And an addition step of adding except for the absolute difference value between frames.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image motion detection method comprising: a first extraction step for extracting an inter-frame difference absolute value in units of frames from an input image signal; and a horizontal adjacent pixel difference value in units of frames from the input image signal. A second extraction step of extracting a cumulative addition value of N, a calculation step of calculating a frame motion amount from the absolute difference value between frames and the cumulative addition value of the horizontal adjacent pixel difference values, and N (N is 4 or more) Of the holding step for holding the (natural number) frame motion amounts, the one frame motion amount calculated in the calculating step, and the N frame motion amounts held in the holding step, M (M Is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to N / 4) a third extraction step of extracting frame motion amounts for N + 1 frames, and N + 1 frame motion amounts for the extracted M frame motion amounts. Except for the arm motion amount, and having an addition step of adding.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the image motion detection circuit of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image
[0011]
Since the smallest number of frames that can effectively recognize a scene change due to the connection of two image sequences is generally 6, N is preferably a natural number of 4 or more. Therefore, in the first embodiment, an example will be described in which the image
[0012]
The operation of the image
[0013]
The singular
[0014]
The maximum value extracted by the singular
[0015]
As described above, in the image
[0016]
An image motion detection method performed using the image
[0017]
Next, the image signal is input in units of frames, and the frame head of the input image signal is determined (step S302). If the result of the determination is not the head of the frame, an inter-frame difference that is a difference value between the level of the pixels constituting one frame of the input image signal and the pixel level of the image signal delayed by one frame period in the
[0018]
On the other hand, if the result of determination in step S302 is the head of the frame, frame_abs_diff calculated by the
[0019]
Next, the maximum value (frame_max) among the cumulative addition values of the interframe difference absolute values held as frame0 in the
[0020]
As described above, according to the image motion detection circuit or the image motion detection method according to the first embodiment, the maximum value is extracted from the interframe difference absolute values for a predetermined frame period of the input image signal, Since the absolute value of inter-frame difference for a predetermined frame period is added excluding the maximum value and the motion of the entire image sequence is detected, the entire image sequence is excluded except for the unique value calculated at the time of a scene change. The motion detection accuracy of the image can be improved.
[0021]
In the first embodiment, when detecting the motion amount in the 6-frame period, the cumulative addition value of the five inter-frame difference absolute values is added excluding the maximum value, and the total value is added to the entire image sequence. Although the case of detecting as a motion amount has been described, in the case of a system in which the detection delay can be further increased, the image
[0022]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image
[0023]
The image
[0024]
The operation of the image
[0025]
The frame motion
[0026]
The frame-by-frame motion amount calculated by the frame motion
[0027]
The singular
[0028]
The maximum value extracted by the singular
[0029]
Next, an image motion detection method performed using the image
[0030]
As described above, according to the image motion detection circuit or the image motion detection method according to the second embodiment, the input image signal includes the absolute value between frames and the cumulative addition value of horizontal adjacent pixel differences in units of frames. Extracts the amount of motion per frame, extracts the maximum value of the frame motion amount for a predetermined frame period, and adds the frame motion amount for a predetermined frame period, excluding the maximum value, to obtain the entire image sequence Therefore, the motion of the entire image sequence can be detected except for a unique value calculated at the time of a scene change, and the motion detection accuracy of the image can be improved.
[0031]
In the second embodiment, when detecting the motion amount in the 6-frame period, the five frame motion amounts are added excluding the maximum value, and the total value is detected as the motion amount of the entire image sequence. However, in the case of a system in which the detection delay can be further increased, the image
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the absolute value of interframe difference for a predetermined frame period of the input image signal is added to the entire image sequence by adding the absolute value of interframe difference for a predetermined number from the larger one. Therefore, even in an image sequence in which different still images are connected to each other, it is possible to detect the motion of the image sequence by ignoring the connection point. The effect that the whole motion detection accuracy can be improved is obtained. In particular, when it is necessary to shorten the period required for motion detection of an image sequence, the effectiveness is very large.
[0033]
Further, according to the present invention, the amount of motion in units of frames is calculated from the absolute value of inter-frame differences of the input image signal and the cumulative added value of horizontal adjacent pixel differences in units of frames, and the amount of frame motion for a predetermined frame period is calculated. Since the motion of the entire image sequence is detected by adding the frame motion amount of a predetermined number from the larger one, the motion amount that does not depend on the spatial frequency is calculated for each frame, and Even in an image sequence in which different still images are connected, the motion of the image sequence can be detected ignoring the connection point, thereby improving the motion detection accuracy of the entire image sequence The effect of being able to be obtained. In particular, when it is necessary to shorten the period required for motion detection of an image sequence, the effectiveness is very large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image motion detection circuit according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image motion detection circuit according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a flowchart for explaining an image motion detection method according to the first exemplary embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional motion detection circuit.
[Explanation of symbols]
100, 200 Image
Claims (4)
N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム間差分絶対値を保持する保持手段と、
前記第1の抽出手段が抽出する1個のフレーム間差分絶対値と前記保持手段が保持しているN個のフレーム間差分絶対値との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム間差分絶対値を抽出する第2の抽出手段と、
前記N+1個分のフレーム間差分絶対値を、前記抽出されたM個分のフレーム間差分絶対値を除いて、加算する加算手段とを有することを特徴とする画像動き検出回路。First extraction means for extracting an inter-frame difference absolute value from the input image signal in units of frames;
Holding means for holding N (N is a natural number of 4 or more) pieces of inter-frame difference absolute values;
Of the one frame absolute difference value extracted by the first extracting means and the N interframe difference absolute values held by the holding means, M (M is 1 or more, N / A second extraction means for extracting the absolute value of interframe difference for a natural number of 4 or less);
An image motion detection circuit comprising: addition means for adding the N + 1 frame difference absolute values excluding the extracted M frame difference absolute values.
入力画像信号からフレーム単位に水平隣接画素差分値の累積加算値を抽出する第2の抽出手段と、
前記フレーム間差分絶対値と前記水平隣接画素差分値の累積加算値とからフレーム動き量を算出する算出手段と、
N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム動き量を保持する保持手段と、
前記算出手段が算出する1個のフレーム動き量と前記保持手段が保持しているN個のフレーム動き量との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム動き量を抽出する第3の抽出手段と、
前記N+1個分のフレーム動き量を、前記抽出されたM個分のフレーム動き量を除いて、加算する加算手段とを有することを特徴とする画像動き検出回路。First extraction means for extracting an inter-frame difference absolute value from the input image signal in units of frames;
Second extraction means for extracting a cumulative addition value of horizontal adjacent pixel difference values in units of frames from the input image signal;
Calculating means for calculating a frame motion amount from the inter-frame difference absolute value and the cumulative addition value of the horizontal adjacent pixel difference values;
Holding means for holding N (N is a natural number of 4 or more) frame motion amounts;
Of the one frame motion amount calculated by the calculating means and the N frame motion amounts held by the holding means, the largest M (M is a natural number of 1 or more and N / 4 or less). Third extraction means for extracting the frame motion amount of
An image motion detection circuit, comprising: addition means for adding the N + 1 frame motion amounts excluding the extracted M frame motion amounts.
N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム間差分絶対値を保持する保持ステップと、
前記第1の抽出ステップで抽出した1個のフレーム間差分絶対値と前記保持ステップで保持したN個のフレーム間差分絶対値との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム間差分絶対値を抽出する第2の抽出ステップと、
前記N+1個分のフレーム間差分絶対値を、前記抽出されたM個分のフレーム間差分絶対値を除いて、加算する加算ステップとを有することを特徴とする画像動き検出方法。A first extraction step of extracting an inter-frame difference absolute value from the input image signal in units of frames;
A holding step of holding N (N is a natural number of 4 or more) pieces of the inter-frame difference absolute values;
Of the one frame absolute difference value extracted in the first extraction step and the N interframe difference absolute values held in the holding step, the largest one is M (M is 1 or more and N / 4 or less). A second extraction step of extracting the absolute value of the interframe difference for the natural number),
An image motion detection method comprising: an adding step of adding the N + 1 frame difference absolute values excluding the extracted M frame difference absolute values.
入力画像信号からフレーム単位に水平隣接画素差分値の累積加算値を抽出する第2の抽出ステップと、
前記フレーム間差分絶対値と前記水平隣接画素差分値の累積加算値とからフレーム動き量を算出する算出ステップと、
N(Nは4以上の自然数)個の前記フレーム動き量を保持する保持ステップと、
前記算出ステップで算出した1個のフレーム動き量と前記保持ステップで保持したN個のフレーム動き量との内、大きいほうからM(Mは1以上、N/4以下の自然数)個分のフレーム動き量を抽出する第3の抽出ステップと、
前記N+1個分のフレーム動き量を、前記抽出されたM個分のフレーム動き量を除いて、加算する加算ステップとを有することを特徴とする画像動き検出方法。A first extraction step of extracting an inter-frame difference absolute value from the input image signal in units of frames;
A second extraction step of extracting a cumulative addition value of horizontal adjacent pixel difference values for each frame from the input image signal;
A calculation step of calculating a frame motion amount from the inter-frame difference absolute value and the cumulative addition value of the horizontal adjacent pixel difference values;
A holding step for holding N (N is a natural number of 4 or more) pieces of the frame motion amount;
Of the one frame motion amount calculated in the calculation step and the N frame motion amounts held in the holding step, the largest M frames (M is a natural number of 1 or more and N / 4 or less). A third extraction step for extracting the amount of movement;
An image motion detection method comprising: an adding step of adding the N + 1 frame motion amounts excluding the extracted M frame motion amounts.
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