JP2000308064A - 動きベクトル検出装置 - Google Patents
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ハードウェア量および消費電力を増加させる
ことなく効率的に動きベクトルを検出する。 【解決手段】 テンプレートブロックサイズすなわち評
価画素数およびサーチエリアサイズの少なくとも一方が
互いに異なる複数の動き検出部（ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎ）
を対象画像の性質すなわち予測符号化方式に応じて適応
的に使い分ける。例えば、双方向予測画像のとき、前記
２つの参照画像のうち前記現画像に対し時間的に近い方
の参照画像を前記サーチエリアサイズが小さくかつ前記
テンプレートブロックサイズが大きな動きベクトル検出
ユニットに割当てる。一方向予測画像のとき、画面上の
互いに異なる画素点を中心点として動きベクトルの探索
範囲を設定し、これらの中心点の異なる探索範囲を前記
複数の動きベクトル検出ユニットへ振分ける。
ことなく効率的に動きベクトルを検出する。 【解決手段】 テンプレートブロックサイズすなわち評
価画素数およびサーチエリアサイズの少なくとも一方が
互いに異なる複数の動き検出部（ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎ）
を対象画像の性質すなわち予測符号化方式に応じて適応
的に使い分ける。例えば、双方向予測画像のとき、前記
２つの参照画像のうち前記現画像に対し時間的に近い方
の参照画像を前記サーチエリアサイズが小さくかつ前記
テンプレートブロックサイズが大きな動きベクトル検出
ユニットに割当てる。一方向予測画像のとき、画面上の
互いに異なる画素点を中心点として動きベクトルの探索
範囲を設定し、これらの中心点の異なる探索範囲を前記
複数の動きベクトル検出ユニットへ振分ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、動きベクトル検
出装置に関し、特に、デジタル動画像圧縮システムに用
いられる動きベクトル検出装置に関する。
出装置に関し、特に、デジタル動画像圧縮システムに用
いられる動きベクトル検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】膨大な量の画像データを高速かつ効率的
に伝送するために、画像データを圧縮してデータ量を削
減して転送することが行なわれる。この画像データ圧縮
手法の１つに、動画像を対象とするＭＰＥＧ方式があ
る。このＭＰＥＧ方式においては、ブロックマッチング
法に従って、画像ブロック単位で動きベクトルを検出
し、現画像ブロックと予測画像ブロックの画素の差分値
を動きベクトルとともに伝送する。差分値を伝送データ
として用いるため、予測画像ブロックと現画像ブロック
の一致度が大きい場合（動きの小さい場合）、差分値は
小さく、伝送データ量を低減することができる。動きが
大きく、この予測画像ブロックと現画像ブロックの一致
度が小さい場合には、逆にデータ伝送量が増加する。
に伝送するために、画像データを圧縮してデータ量を削
減して転送することが行なわれる。この画像データ圧縮
手法の１つに、動画像を対象とするＭＰＥＧ方式があ
る。このＭＰＥＧ方式においては、ブロックマッチング
法に従って、画像ブロック単位で動きベクトルを検出
し、現画像ブロックと予測画像ブロックの画素の差分値
を動きベクトルとともに伝送する。差分値を伝送データ
として用いるため、予測画像ブロックと現画像ブロック
の一致度が大きい場合（動きの小さい場合）、差分値は
小さく、伝送データ量を低減することができる。動きが
大きく、この予測画像ブロックと現画像ブロックの一致
度が小さい場合には、逆にデータ伝送量が増加する。
【０００３】ブロックサイズが小さいと検出精度が高く
なるが、伝送データ量が増加する。通常、ＭＰＥＧ方式
のブロックマッチング法においては、動きベクトル検出
の単位ブロックとして、１６画素・１６画素のサイズを
有するマクロブロックが用いられる。ＭＰＥＧ方式にお
いては、ピクチャデータは、複数のマクロブロックを含
むフレーム単位で伝送される。
なるが、伝送データ量が増加する。通常、ＭＰＥＧ方式
のブロックマッチング法においては、動きベクトル検出
の単位ブロックとして、１６画素・１６画素のサイズを
有するマクロブロックが用いられる。ＭＰＥＧ方式にお
いては、ピクチャデータは、複数のマクロブロックを含
むフレーム単位で伝送される。
【０００４】図４２は、ブロックマッチング法における
画面分割の構成を概略的に示す図である。図４２におい
て、１枚の画像（ピクチャ）ＩＧは、複数のマクロブロ
ックＭＢに分割される。図４２においては、一例とし
て、４行・５列のマクロブロックに画像が分割される構
成が一例として示される。通常、マクロブロックＭＢ
は、１６画素・１６画素のサイズを有し、この１枚の画
像ＩＧに含まれるマクロブロックＭＢの数は、画像ＩＧ
を構成する画素数により適当定められる。
画面分割の構成を概略的に示す図である。図４２におい
て、１枚の画像（ピクチャ）ＩＧは、複数のマクロブロ
ックＭＢに分割される。図４２においては、一例とし
て、４行・５列のマクロブロックに画像が分割される構
成が一例として示される。通常、マクロブロックＭＢ
は、１６画素・１６画素のサイズを有し、この１枚の画
像ＩＧに含まれるマクロブロックＭＢの数は、画像ＩＧ
を構成する画素数により適当定められる。
【０００５】図４３は、ブロックマッチング法における
動きベクトル検出操作を示す図である。図４３におい
て、動きベクトル探索対象となる現画像ブロックＣＢに
対し、所定のサイズを有するサーチエリアＳＥが定めら
れる。このサーチエリアＳＥは、図４２に示す画像ＩＧ
に含まれるマクロブロック（テンプレートブロック）Ｍ
Ｂの画面上の位置を中心として水平および垂直方向に予
め定められた大きさを有する。このサーチエリアＳＥ内
において、現画像ブロックＣＢの位置に対応する位置
（真裏点）から、サーチエリアＳＥに含まれる参照画像
ブロックＲＢの位置ベクトル（ｉ，ａ）が動きベクトル
候補として定められる。この現画像ブロックＣＢと参照
画像ブロックＲＢの相関度が求められる。通常、この現
画像ブロックＣＢおよび参照画像ブロックＲＢの互いに
対応する位置に存在する画素の差分絶対値または二乗差
分値の総和が評価値として求められる。サーチエリアＳ
Ｅ内のすべての位置ベクトルについて評価値を求め、最
も評価値の小さな参照画像ブロックの変位ベクトルを、
この現画像ブロックＣＢに対する動きベクトルとして決
定する。
動きベクトル検出操作を示す図である。図４３におい
て、動きベクトル探索対象となる現画像ブロックＣＢに
対し、所定のサイズを有するサーチエリアＳＥが定めら
れる。このサーチエリアＳＥは、図４２に示す画像ＩＧ
に含まれるマクロブロック（テンプレートブロック）Ｍ
Ｂの画面上の位置を中心として水平および垂直方向に予
め定められた大きさを有する。このサーチエリアＳＥ内
において、現画像ブロックＣＢの位置に対応する位置
（真裏点）から、サーチエリアＳＥに含まれる参照画像
ブロックＲＢの位置ベクトル（ｉ，ａ）が動きベクトル
候補として定められる。この現画像ブロックＣＢと参照
画像ブロックＲＢの相関度が求められる。通常、この現
画像ブロックＣＢおよび参照画像ブロックＲＢの互いに
対応する位置に存在する画素の差分絶対値または二乗差
分値の総和が評価値として求められる。サーチエリアＳ
Ｅ内のすべての位置ベクトルについて評価値を求め、最
も評価値の小さな参照画像ブロックの変位ベクトルを、
この現画像ブロックＣＢに対する動きベクトルとして決
定する。
【０００６】現画像ブロックＣＢの画素データをａｉ
ｊ、参照画像ブロックＲＢの画素データをｂｉｊとする
と、評価値は、たとえば次式で求められる。
ｊ、参照画像ブロックＲＢの画素データをｂｉｊとする
と、評価値は、たとえば次式で求められる。
【０００７】Ｅ＝Σ｜ａｉｊ−ｂｉｊ｜ または Ｅ＝（Σａｉｊ2−ｂｉｊ2） したがって、この評価値算出のためには、数多くの演算
を行なう必要があり、またサーチエリアＳＥ内のすべて
の参照ブロックＲＢに対する評価値を求めた後に動きベ
クトルを決定するため、数多くの演算操作が必要とされ
る。この動きベクトル検出演算を高速で行なうために、
種々の演算アルゴリズムが提案されている。ＭＰＥＧ方
式に従う動画像圧縮システムにおける演算アルゴリズム
については、以下の文献に解説されている。
を行なう必要があり、またサーチエリアＳＥ内のすべて
の参照ブロックＲＢに対する評価値を求めた後に動きベ
クトルを決定するため、数多くの演算操作が必要とされ
る。この動きベクトル検出演算を高速で行なうために、
種々の演算アルゴリズムが提案されている。ＭＰＥＧ方
式に従う動画像圧縮システムにおける演算アルゴリズム
については、以下の文献に解説されている。
【０００８】P. Pirsch et al.,“VLSI Architecture f
or Video Compression-A Survey”,Proc. IEEE Vol.８
３, No.２, pp.２２０−２４６,１９９５. M. Yoshimoto et al.,“ULSI Realization of MPEG２ R
ealtime Video Encoder and Decoder-An Overview”,IE
ICE Trans. Electron., Vol. E７８-C, No.１２, pp.１
６６８−１６８１，１９９５. 田中他，「ＭＰＥＧ２ 符号化ＬＳＩが家庭を変え
る」，日経エレクトロニクス１９９８年３月９日号（N
o.７１１） また、動きベクトルを高速で検出することを目的とする
動き検出演算用ＬＳＩについては、以下の文献に解説が
記載されている。
or Video Compression-A Survey”,Proc. IEEE Vol.８
３, No.２, pp.２２０−２４６,１９９５. M. Yoshimoto et al.,“ULSI Realization of MPEG２ R
ealtime Video Encoder and Decoder-An Overview”,IE
ICE Trans. Electron., Vol. E７８-C, No.１２, pp.１
６６８−１６８１，１９９５. 田中他，「ＭＰＥＧ２ 符号化ＬＳＩが家庭を変え
る」，日経エレクトロニクス１９９８年３月９日号（N
o.７１１） また、動きベクトルを高速で検出することを目的とする
動き検出演算用ＬＳＩについては、以下の文献に解説が
記載されている。
【０００９】K. Ishihara et al.,“A-Half-Pel Precis
ion MPEG２ Motion Estimation Processor with Concur
rent Three-Vector Search”,ISSCC Digest of Technic
al Papers, pp.２８８−２８９，１９９５． A. Ohtani et al.,“A Motion Estimation Processor f
or MPEG２ Video RealTime Encoding at Wide Search R
ange”,Proc. IEEE Custom Integrated Circuits Confe
rence, pp.４０５−４０８,１９９５. A. Hanami et al.,“A １６５-GOPS Motion Estimation
Processor with Adaptive Dual-Array Architecture f
or High Quality Video-Encoding Applications”,Pro
c. IEEE Custom Integrated Circuits Conference, pp.
１６９−１７２,１９９８.
ion MPEG２ Motion Estimation Processor with Concur
rent Three-Vector Search”,ISSCC Digest of Technic
al Papers, pp.２８８−２８９，１９９５． A. Ohtani et al.,“A Motion Estimation Processor f
or MPEG２ Video RealTime Encoding at Wide Search R
ange”,Proc. IEEE Custom Integrated Circuits Confe
rence, pp.４０５−４０８,１９９５. A. Hanami et al.,“A １６５-GOPS Motion Estimation
Processor with Adaptive Dual-Array Architecture f
or High Quality Video-Encoding Applications”,Pro
c. IEEE Custom Integrated Circuits Conference, pp.
１６９−１７２,１９９８.
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】サーチエリア内のすべ
ての動きベクトル候補について評価値を求める全サンプ
ル全探索方式は、最も正確に動きベクトルを検出するこ
とができる。すなわち、探索対象画像ブロック（テンプ
レートブロック）と参照画像ブロックのすべての画素デ
ータの差分演算を行なって評価値を求め、これらのサー
チエリア内の全ての評価点についての評価値のうち最小
値を有する参照画像ブロックの位置ベクトルを動きベク
トルと決定することができる。
ての動きベクトル候補について評価値を求める全サンプ
ル全探索方式は、最も正確に動きベクトルを検出するこ
とができる。すなわち、探索対象画像ブロック（テンプ
レートブロック）と参照画像ブロックのすべての画素デ
ータの差分演算を行なって評価値を求め、これらのサー
チエリア内の全ての評価点についての評価値のうち最小
値を有する参照画像ブロックの位置ベクトルを動きベク
トルと決定することができる。
【００１１】しかしながら、この全サンプル全探索方式
では、演算量が非常に多く、動きベクトル決定に長時間
を要するため、演算量を低減して、高速で動きベクトル
を検出するためには、評価点を低減するためにサーチエ
リアを狭くする必要がある。したがって、１つのＬＳＩ
で動きベクトル検出装置を実現した場合、１つのＬＳＩ
の動きベクトル検出装置の動きベクトル探索範囲を狭く
する必要がある。したがって、この全サンプル全探索方
式に従って広い範囲にわたって動きベクトルを探索する
ためには、複数のＬＳＩ（動きベクトル検出装置）を並
列に動作させる必要があり、使用するＬＳＩの個数が多
くなり、消費電力および装置規模が増大するという問題
が生じる。
では、演算量が非常に多く、動きベクトル決定に長時間
を要するため、演算量を低減して、高速で動きベクトル
を検出するためには、評価点を低減するためにサーチエ
リアを狭くする必要がある。したがって、１つのＬＳＩ
で動きベクトル検出装置を実現した場合、１つのＬＳＩ
の動きベクトル検出装置の動きベクトル探索範囲を狭く
する必要がある。したがって、この全サンプル全探索方
式に従って広い範囲にわたって動きベクトルを探索する
ためには、複数のＬＳＩ（動きベクトル検出装置）を並
列に動作させる必要があり、使用するＬＳＩの個数が多
くなり、消費電力および装置規模が増大するという問題
が生じる。
【００１２】全サンプル全探索方式の演算量を低減する
ために種々の方式が提案されている。このような方式に
は、各探索位置（動きベクトル候補：評価点）におい
て、一部の画素データについてのみ差分演算を行なうサ
ブサンプリング方式、特定のアルゴリズムに従ってサー
チエリアの一部の座標位置でのみテンプレートブロック
と参照画像ブロックの差分演算を行なうアルゴリズミッ
ク探索方式、およびサブサンプリング方式とアルゴリズ
ミック探索方式を組合せるなどの方式がある。サブサン
プリング方式とアルゴリズミック探索方式とを組合せる
方式を用いた動きベクトル検出回路を備えた動画像圧縮
装置は、たとえば以下の文献に示されている。
ために種々の方式が提案されている。このような方式に
は、各探索位置（動きベクトル候補：評価点）におい
て、一部の画素データについてのみ差分演算を行なうサ
ブサンプリング方式、特定のアルゴリズムに従ってサー
チエリアの一部の座標位置でのみテンプレートブロック
と参照画像ブロックの差分演算を行なうアルゴリズミッ
ク探索方式、およびサブサンプリング方式とアルゴリズ
ミック探索方式を組合せるなどの方式がある。サブサン
プリング方式とアルゴリズミック探索方式とを組合せる
方式を用いた動きベクトル検出回路を備えた動画像圧縮
装置は、たとえば以下の文献に示されている。
【００１３】M. Mizuno et al.,“A 1.5 W Single-Chip
MPEG２ MP＠ML Encoder with Low-Power Motion Estim
ation and Clocking”, ISSCC Digest of Technical Pa
pers, pp.２５６−２５７，１９９７. しかしながら、これらの動きベクトル探索方式において
は、サーチエリア（動きベクトル探索範囲）のサイズは
固定されており、また、入力される現画像データの性質
に依存せずに静的に定められたアルゴリズムに従って動
きベクトルの探索を行なっている。したがって、ある現
画像データに対しては、全サンプル全探索方式と同程度
の評価値を有する動きベクトルを探索できても、別の現
画像データに対しては全サンプル全探索方式に比べてか
なり大きな評価値を有する動きベクトルが検出され、効
率的なデータ圧縮を行なうことができなくなるという欠
点が生じる。すなわち、ＭＰＥＧ方式においては、現画
像は、フレーム内予測（またはフィールド内予測）符号
化、時間的に前の画像から画像を予測する一方方向予測
符号化、および時間的に前後する２つの画像を用いて予
測画像を生成する双方向予測符号化のいずれかに従って
符号化される。
MPEG２ MP＠ML Encoder with Low-Power Motion Estim
ation and Clocking”, ISSCC Digest of Technical Pa
pers, pp.２５６−２５７，１９９７. しかしながら、これらの動きベクトル探索方式において
は、サーチエリア（動きベクトル探索範囲）のサイズは
固定されており、また、入力される現画像データの性質
に依存せずに静的に定められたアルゴリズムに従って動
きベクトルの探索を行なっている。したがって、ある現
画像データに対しては、全サンプル全探索方式と同程度
の評価値を有する動きベクトルを探索できても、別の現
画像データに対しては全サンプル全探索方式に比べてか
なり大きな評価値を有する動きベクトルが検出され、効
率的なデータ圧縮を行なうことができなくなるという欠
点が生じる。すなわち、ＭＰＥＧ方式においては、現画
像は、フレーム内予測（またはフィールド内予測）符号
化、時間的に前の画像から画像を予測する一方方向予測
符号化、および時間的に前後する２つの画像を用いて予
測画像を生成する双方向予測符号化のいずれかに従って
符号化される。
【００１４】図４４は、画像シーケンスの一例を示す図
である。ＭＰＥＧ方式においては画像は、フレームまた
はフィールドで構成され、画像には、基準フレームとし
てフレーム（フィールド）内予測が行なわれるＩピクチ
ャ、時間的に前後する２つのピクチャを用いて予測を行
なうＢピクチャ、および過去の画像を用いて予測を行な
うＰピクチャがある。Ｉピクチャは、所定数のフレーム
（またはフィールド）ごとに挿入される。Ｐピクチャ
は、３枚の画像ごとに挿入される。これらの間に、Ｂピ
クチャが挿入される。図４４においては、Ｉピクチャ４
０１、Ｂピクチャ４０２および４０３、Ｐピクチャ４０
４、およびＢピクチャ４０５および４０６を示す。各ピ
クチャの性質を示すＩ、ＢおよびＰの下に付された数字
は、時間的な順序を示す。
である。ＭＰＥＧ方式においては画像は、フレームまた
はフィールドで構成され、画像には、基準フレームとし
てフレーム（フィールド）内予測が行なわれるＩピクチ
ャ、時間的に前後する２つのピクチャを用いて予測を行
なうＢピクチャ、および過去の画像を用いて予測を行な
うＰピクチャがある。Ｉピクチャは、所定数のフレーム
（またはフィールド）ごとに挿入される。Ｐピクチャ
は、３枚の画像ごとに挿入される。これらの間に、Ｂピ
クチャが挿入される。図４４においては、Ｉピクチャ４
０１、Ｂピクチャ４０２および４０３、Ｐピクチャ４０
４、およびＢピクチャ４０５および４０６を示す。各ピ
クチャの性質を示すＩ、ＢおよびＰの下に付された数字
は、時間的な順序を示す。
【００１５】Ｂピクチャ４０２の予測には、時間的に前
（過去）のＩピクチャ４０１を用いる予測４１１および
時間的に後のＰピクチャ４０４を用いる予測４１２が行
なわれる。Ｂピクチャは、予測には用いられない。Ｐピ
クチャ４０４の予測４１３は、時間的に前に存在するＩ
ピクチャ４０１を用いて行なわれる。
（過去）のＩピクチャ４０１を用いる予測４１１および
時間的に後のＰピクチャ４０４を用いる予測４１２が行
なわれる。Ｂピクチャは、予測には用いられない。Ｐピ
クチャ４０４の予測４１３は、時間的に前に存在するＩ
ピクチャ４０１を用いて行なわれる。
【００１６】Ｂピクチャ４０２とＰピクチャ４０４の間
には、１枚のＢピクチャ４０３が存在する。したがっ
て、Ｂピクチャ４０２とＩピクチャ４０１の間の時間差
（フレーム距離と以下称す）とＰピクチャ４０４とＢピ
クチャ４０２のフレーム距離が異なる。フレーム距離が
長い場合、動きの量が大きくなるため、できる限り広い
予測範囲を設定する必要がある。すなわち動きベクトル
を探索する範囲を広くする必要がある。逆に、フレーム
距離が短い場合には、動き量が小さいため、予測範囲が
狭くても、最適な動きベクトルを検出することが可能で
ある。したがって、Ｐピクチャの場合、一方方向予測４
１３のフレーム距離が長いため、できるだけ広いサーチ
エリアを設定する必要がある。一方、双方向予測４１１
または４１２は前方向予測（または後方向予測）の場
合、フレーム距離を考慮してサーチエリアを決定し、そ
のサーチエリアをそれぞれの参照画像に割当てることが
望まれる。
には、１枚のＢピクチャ４０３が存在する。したがっ
て、Ｂピクチャ４０２とＩピクチャ４０１の間の時間差
（フレーム距離と以下称す）とＰピクチャ４０４とＢピ
クチャ４０２のフレーム距離が異なる。フレーム距離が
長い場合、動きの量が大きくなるため、できる限り広い
予測範囲を設定する必要がある。すなわち動きベクトル
を探索する範囲を広くする必要がある。逆に、フレーム
距離が短い場合には、動き量が小さいため、予測範囲が
狭くても、最適な動きベクトルを検出することが可能で
ある。したがって、Ｐピクチャの場合、一方方向予測４
１３のフレーム距離が長いため、できるだけ広いサーチ
エリアを設定する必要がある。一方、双方向予測４１１
または４１２は前方向予測（または後方向予測）の場
合、フレーム距離を考慮してサーチエリアを決定し、そ
のサーチエリアをそれぞれの参照画像に割当てることが
望まれる。
【００１７】しかしながら、従来の場合、この予測時の
フレーム距離を全く考慮せずに、固定的に動きベクトル
検出操作が行なわれていたため、対象となる現画像に対
し、不必要に広いサーチエリアが設定されるかまたは狭
いサーチエリアが設定され、効率的にかつ正確に動きベ
クトルを検出することができないという問題があった。
フレーム距離を全く考慮せずに、固定的に動きベクトル
検出操作が行なわれていたため、対象となる現画像に対
し、不必要に広いサーチエリアが設定されるかまたは狭
いサーチエリアが設定され、効率的にかつ正確に動きベ
クトルを検出することができないという問題があった。
【００１８】それゆえ、この発明の目的は、一方方向お
よび双方向予測両者に関して、ハードウェア量を増加さ
せることなく効率的に動きベクトルを検出することので
きる動きベクトル検出装置を提供することである。
よび双方向予測両者に関して、ハードウェア量を増加さ
せることなく効率的に動きベクトルを検出することので
きる動きベクトル検出装置を提供することである。
【００１９】この発明の他の目的は、一方方向予測およ
び双方向予測両者に対する動きベクトル検出効率とハー
ドウェア量との比を改善することのできる動きベクトル
検出装置を提供することである。
び双方向予測両者に対する動きベクトル検出効率とハー
ドウェア量との比を改善することのできる動きベクトル
検出装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる動きベ
クトル検出装置は、テンプレートブロック画素データと
サーチエリア画素データとを受け、ブロックマッチング
法に従った所定の演算処理を施して、その処理結果に基
づいてテンプレートブロックの動きベクトルを検出する
ための複数の動きベクトル検出ユニットを備える。これ
ら複数の動きベクトル検出ユニットは、テンプレートブ
ロックのサイズおよびサーチエリアのサイズの少なくと
も一方が互いに異なる動きベクトル検出ユニットを含
む。テンプレートブロックサイズはブロックマッチング
法に従う処理の単位とのなるマクロブロックの画素のう
ち動きベクトル評価に用いられる画素数を示す。サーチ
エリアサイズは、動きベクトルの探索範囲を示す。
クトル検出装置は、テンプレートブロック画素データと
サーチエリア画素データとを受け、ブロックマッチング
法に従った所定の演算処理を施して、その処理結果に基
づいてテンプレートブロックの動きベクトルを検出する
ための複数の動きベクトル検出ユニットを備える。これ
ら複数の動きベクトル検出ユニットは、テンプレートブ
ロックのサイズおよびサーチエリアのサイズの少なくと
も一方が互いに異なる動きベクトル検出ユニットを含
む。テンプレートブロックサイズはブロックマッチング
法に従う処理の単位とのなるマクロブロックの画素のう
ち動きベクトル評価に用いられる画素数を示す。サーチ
エリアサイズは、動きベクトルの探索範囲を示す。
【００２１】請求項１に係る動きベクトル検出装置は、
さらに、テンプレートブロック画素を含む現画像の性質
に従って参照画像における複数の動きベクトル検出ユニ
ットの全体としてのサーチエリアが異なるように複数の
動きベクトル検出ユニットのサーチエリアを設定する制
御回路と、複数の動きベクトル検出ユニットからの動き
ベクトルデータを受けて、テンプレートブロックに対す
る最終の動きベクトルを決定するための動きベクトル決
定回路を備える。
さらに、テンプレートブロック画素を含む現画像の性質
に従って参照画像における複数の動きベクトル検出ユニ
ットの全体としてのサーチエリアが異なるように複数の
動きベクトル検出ユニットのサーチエリアを設定する制
御回路と、複数の動きベクトル検出ユニットからの動き
ベクトルデータを受けて、テンプレートブロックに対す
る最終の動きベクトルを決定するための動きベクトル決
定回路を備える。
【００２２】請求項２に係る動きベクトル検出装置は、
請求項１の複数の動きベクトル検出ユニットが、整数精
度で動きベクトルを検出する整数精度動きベクトル検出
ユニットと、分数精度で動きベクトルを検出する分数精
度動きベクトル検出ユニットを含む。
請求項１の複数の動きベクトル検出ユニットが、整数精
度で動きベクトルを検出する整数精度動きベクトル検出
ユニットと、分数精度で動きベクトルを検出する分数精
度動きベクトル検出ユニットを含む。
【００２３】請求項３に係る動きベクトル検出装置は、
請求項１の複数の動きベクトル検出ユニットが、テンプ
レートブロックサイズの異なる動きベクトル検出ユニッ
トを含む。制御回路は、現画像が時間的に前後する２つ
の参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向予測
画像のとき、２つの参照画像のうち時間的にこの現画像
に近い参照画像をテンプレートブロックサイズの大きな
方の動きベクトル検出ユニットに割当て、時間的に遠い
参照画像をテンプレートブロックサイズの小さな方の動
きベクトル検出ユニットに割当てる手段を含む。
請求項１の複数の動きベクトル検出ユニットが、テンプ
レートブロックサイズの異なる動きベクトル検出ユニッ
トを含む。制御回路は、現画像が時間的に前後する２つ
の参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向予測
画像のとき、２つの参照画像のうち時間的にこの現画像
に近い参照画像をテンプレートブロックサイズの大きな
方の動きベクトル検出ユニットに割当て、時間的に遠い
参照画像をテンプレートブロックサイズの小さな方の動
きベクトル検出ユニットに割当てる手段を含む。
【００２４】請求項４に係る動きベクトル検出ユニット
は、請求項１の複数の動きベクトル検出ユニットが、サ
ーチエリアサイズの大きな動きベクトル検出ユニット
と、サーチエリアサイズの小さな動きベクトル検出ユニ
ットとを含む。制御回路は、現画像が時間的に前後する
２つの参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向
予測画像のとき、現画像に時間的に近い参照画像をサー
チエリアサイズの大きな方の動きベクトル検出ユニット
に割当てかつ時間的に遠い方の参照画像をサーチエリア
サイズの小さな方の動きベクトル検出ユニットに割当て
る手段を含む。
は、請求項１の複数の動きベクトル検出ユニットが、サ
ーチエリアサイズの大きな動きベクトル検出ユニット
と、サーチエリアサイズの小さな動きベクトル検出ユニ
ットとを含む。制御回路は、現画像が時間的に前後する
２つの参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向
予測画像のとき、現画像に時間的に近い参照画像をサー
チエリアサイズの大きな方の動きベクトル検出ユニット
に割当てかつ時間的に遠い方の参照画像をサーチエリア
サイズの小さな方の動きベクトル検出ユニットに割当て
る手段を含む。
【００２５】請求項５に係る複数の動きベクトル検出装
置は、請求項１の動きベクトル検出ユニットが、テンプ
レトブロックサイズが大きくかつサーチエリアサイズの
小さな動きベクトル検出ユニットと、テンプレートブロ
ックサイズが小さくかつサーチエリアサイズが大きな動
きベクトル検出ユニットとを含む。制御回路は、現画像
が時間的に前後する２つの参照画像を用いて動きベクト
ルを検出する双方向予測画像のとき、２つの参照画像の
うち現画像に対し時間的に近い方の参照画像をサーチエ
リアサイズが小さくかつテンプレートブロックサイズが
大きな動きベクトル検出ユニットに割当てかつ時間的に
遠い方の参照画像をサーチエリアサイズが大きくかつテ
ンプレートブロックサイズの小さな動きベクトル検出ユ
ニットへ割当てる手段を含む。
置は、請求項１の動きベクトル検出ユニットが、テンプ
レトブロックサイズが大きくかつサーチエリアサイズの
小さな動きベクトル検出ユニットと、テンプレートブロ
ックサイズが小さくかつサーチエリアサイズが大きな動
きベクトル検出ユニットとを含む。制御回路は、現画像
が時間的に前後する２つの参照画像を用いて動きベクト
ルを検出する双方向予測画像のとき、２つの参照画像の
うち現画像に対し時間的に近い方の参照画像をサーチエ
リアサイズが小さくかつテンプレートブロックサイズが
大きな動きベクトル検出ユニットに割当てかつ時間的に
遠い方の参照画像をサーチエリアサイズが大きくかつテ
ンプレートブロックサイズの小さな動きベクトル検出ユ
ニットへ割当てる手段を含む。
【００２６】請求項６に係る動きベクトル検出装置は、
請求項２の制御回路が、現画像が時間的に前後する２つ
の参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向予測
画像のとき、２つの参照画像のうち、現画像に時間的に
近い方の参照画像を分数精度の動きベクトル検出ユニッ
トへ割当てかつ現画像に時間的に遠い方の参照画像を整
数精度の動きベクトル検出ユニットに割当てる手段を含
む。
請求項２の制御回路が、現画像が時間的に前後する２つ
の参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向予測
画像のとき、２つの参照画像のうち、現画像に時間的に
近い方の参照画像を分数精度の動きベクトル検出ユニッ
トへ割当てかつ現画像に時間的に遠い方の参照画像を整
数精度の動きベクトル検出ユニットに割当てる手段を含
む。
【００２７】請求項７に係る動きベクトル検出装置は、
請求項１の制御回路が、現画像が時間的に一方方向に存
在する参照画像を用いて動きベクトル検出を行なう一方
方向予測画像のとき、複数の動きベクトル検出ユニット
に、このテンプレートブロックについて互いに異なるサ
ブサーチエリアを割当てる手段を含む。サブサーチエリ
ア全体でテンプレートブロックに対する動きベクトル探
索の範囲が定められる。
請求項１の制御回路が、現画像が時間的に一方方向に存
在する参照画像を用いて動きベクトル検出を行なう一方
方向予測画像のとき、複数の動きベクトル検出ユニット
に、このテンプレートブロックについて互いに異なるサ
ブサーチエリアを割当てる手段を含む。サブサーチエリ
ア全体でテンプレートブロックに対する動きベクトル探
索の範囲が定められる。
【００２８】請求項８に係る動きベクトル検出装置は、
請求項１または２の制御回路が、現画像が時間的に一方
方向に存在する参照画像を用いて動きベクトル検出する
一方方向予測画像のとき、画面上の互いに異なる画素点
を中心点として動きベクトルのサーチエリアを設定し
て、これらの中心点の異なるサーチエリアを複数の動き
ベクトル検出ユニットへ振分ける手段を含む。
請求項１または２の制御回路が、現画像が時間的に一方
方向に存在する参照画像を用いて動きベクトル検出する
一方方向予測画像のとき、画面上の互いに異なる画素点
を中心点として動きベクトルのサーチエリアを設定し
て、これらの中心点の異なるサーチエリアを複数の動き
ベクトル検出ユニットへ振分ける手段を含む。
【００２９】請求項９に係る動きベクトル検出装置は、
請求項１または２の制御回路が、現画像が時間的に一方
方向に存在する参照画像を用いて動き予測を行なう一方
方向予測画像のとき、テンプレートブロックの中心点と
異なる画素点を中心点としてサーチエリアを設定し、該
設定したサーチエリアを複数の動きベクトル検出ユニッ
トに振分ける手段を含む。
請求項１または２の制御回路が、現画像が時間的に一方
方向に存在する参照画像を用いて動き予測を行なう一方
方向予測画像のとき、テンプレートブロックの中心点と
異なる画素点を中心点としてサーチエリアを設定し、該
設定したサーチエリアを複数の動きベクトル検出ユニッ
トに振分ける手段を含む。
【００３０】請求項１０に係る動きベクトル検出装置
は、請求項８の異なる中心点の１つは、テンプレートブ
ロックの中心点に対応する真裏点である。
は、請求項８の異なる中心点の１つは、テンプレートブ
ロックの中心点に対応する真裏点である。
【００３１】請求項１１に係る動きベクトル検出装置
は、請求項８の中心点の異なるサーチエリアは、互いに
サイズが異なる。
は、請求項８の中心点の異なるサーチエリアは、互いに
サイズが異なる。
【００３２】処理対象となる現画像の性質（予測符号化
の種類）に応じて複数の動きベクトル検出ユニットの全
体としてのサーチエリアを変更することにより、フレー
ム距離に応じて動きベクトルの探索範囲を最適に設定す
ることができ、効率的に動きベクトルを検出することが
できる。
の種類）に応じて複数の動きベクトル検出ユニットの全
体としてのサーチエリアを変更することにより、フレー
ム距離に応じて動きベクトルの探索範囲を最適に設定す
ることができ、効率的に動きベクトルを検出することが
できる。
【００３３】また、テンプレートブロックサイズおよび
サーチエリアサイズの少なくとも一方が互いに異なる複
数の検出ユニットを用いることにより、容易にサーチエ
リアサイズおよび探索精度を変更することができ、ハー
ドウェア量を増大させることなく、効率的に動きベクト
ルを検出することができる。
サーチエリアサイズの少なくとも一方が互いに異なる複
数の検出ユニットを用いることにより、容易にサーチエ
リアサイズおよび探索精度を変更することができ、ハー
ドウェア量を増大させることなく、効率的に動きベクト
ルを検出することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、この発
明の実施の形態１に従う動きベクトル検出装置の全体の
構成を概略的に示す図である。図１において、動きベク
トル検出装置１は、互いに並列に設けられる複数（ｎ
個）の、動きベクトルを検出するための動き検出部ＭＤ
♯１〜ＭＤ♯ｎと、これらの動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ
♯ｎからの検出結果ＲＭ１〜ＲＭｎを並列に受けて、テ
ンプレートブロックに対する最終結果ＦＲＭを生成する
最終動き判定部ＦＭＤ♯を含む。動き検出部ＭＤ♯１〜
ＭＤ♯ｎから生成される検出結果ＲＭ１〜ＲＭｎとして
は、動きベクトル検出モードに従って、複数種類の予測
方式に従って動きベクトルおよび評価値が出力される場
合がある。たとえば、フレーム予測の場合、フレームマ
クロブロックに対する動きベクトル、トップフィールド
ブロックに対する動きベクトルおよびボトムフィールド
ブロックに対する３つのカテゴリの動きベクトルが生成
される。
明の実施の形態１に従う動きベクトル検出装置の全体の
構成を概略的に示す図である。図１において、動きベク
トル検出装置１は、互いに並列に設けられる複数（ｎ
個）の、動きベクトルを検出するための動き検出部ＭＤ
♯１〜ＭＤ♯ｎと、これらの動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ
♯ｎからの検出結果ＲＭ１〜ＲＭｎを並列に受けて、テ
ンプレートブロックに対する最終結果ＦＲＭを生成する
最終動き判定部ＦＭＤ♯を含む。動き検出部ＭＤ♯１〜
ＭＤ♯ｎから生成される検出結果ＲＭ１〜ＲＭｎとして
は、動きベクトル検出モードに従って、複数種類の予測
方式に従って動きベクトルおよび評価値が出力される場
合がある。たとえば、フレーム予測の場合、フレームマ
クロブロックに対する動きベクトル、トップフィールド
ブロックに対する動きベクトルおよびボトムフィールド
ブロックに対する３つのカテゴリの動きベクトルが生成
される。
【００３５】最終動き判定部ＦＭＤ♯から生成される最
終検出結果ＦＲＭについても、また、用いられるシステ
ムにより、各予測符号化方式に対して、複数種類の動き
ベクトルが並列に出力されてもよく、また複数種類の検
出結果から、最適な１つの最終動きベクトルが生成され
る構成であってもよい。
終検出結果ＦＲＭについても、また、用いられるシステ
ムにより、各予測符号化方式に対して、複数種類の動き
ベクトルが並列に出力されてもよく、また複数種類の検
出結果から、最適な１つの最終動きベクトルが生成され
る構成であってもよい。
【００３６】図２は、図１に示す動き検出部ＭＤ♯１〜
ＭＤ♯ｎの構成を概略的に示す図である。図２において
は、動き検出部ＭＤ♯の構成を代表的に示す。図２にお
いて、動き検出部ＭＤ♯は、テンプレートブロック画素
データＰＸおよびサーチウィンドウ画素データＰＹを受
けて、所定の演算を行なう演算部２を含む。この演算部
２は、テンプレートブロックの画素に対応して（１対１
対応でなくてもよい）配置される要素プロセサを含む。
要素プロセサは、対応のテンプレートブロック画素デー
タと対応のサーチウィンドウブロック画素データのたと
えば差分絶対値を求めて、並列に出力する。ここで、テ
ンプレートブロックは、現画像に含まれる動きベクトル
探索対象となるマクロブロックを示す。
ＭＤ♯ｎの構成を概略的に示す図である。図２において
は、動き検出部ＭＤ♯の構成を代表的に示す。図２にお
いて、動き検出部ＭＤ♯は、テンプレートブロック画素
データＰＸおよびサーチウィンドウ画素データＰＹを受
けて、所定の演算を行なう演算部２を含む。この演算部
２は、テンプレートブロックの画素に対応して（１対１
対応でなくてもよい）配置される要素プロセサを含む。
要素プロセサは、対応のテンプレートブロック画素デー
タと対応のサーチウィンドウブロック画素データのたと
えば差分絶対値を求めて、並列に出力する。ここで、テ
ンプレートブロックは、現画像に含まれる動きベクトル
探索対象となるマクロブロックを示す。
【００３７】動き検出部ＭＤ♯は、さらに、この演算部
２から並列に出力される評価値成分（たとえば差分絶対
値）を加算する加算部３と、加算部３からの加算値を受
け、先のサイクルの加算値と比較し、最小加算値を与え
るサーチウィンドウブロックの位置ベクトルを動きベク
トル候補と判定する比較部４を含む。この比較部４か
ら、検出結果ＲＭが出力される。
２から並列に出力される評価値成分（たとえば差分絶対
値）を加算する加算部３と、加算部３からの加算値を受
け、先のサイクルの加算値と比較し、最小加算値を与え
るサーチウィンドウブロックの位置ベクトルを動きベク
トル候補と判定する比較部４を含む。この比較部４か
ら、検出結果ＲＭが出力される。
【００３８】図３は、図２に示す演算部２の構成を概略
的に示す図である。図３において、演算部２は、テンプ
レートブロックの画素列（垂直方向に整列する画素列）
に対応して配置される要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥ
Ｌ♯ｎと、要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに対
応して設けられる遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎを含
む。
的に示す図である。図３において、演算部２は、テンプ
レートブロックの画素列（垂直方向に整列する画素列）
に対応して配置される要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥ
Ｌ♯ｎと、要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに対
応して設けられる遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎを含
む。
【００３９】遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎは、それ
ぞれ対応の要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに対
し、１画素のデータを各評価値算出サイクルごとに伝達
する。遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎの各々は、ファ
ーストイン・ファーストアウトの構成を備え、それぞれ
の段数に応じた遅延時間を与える。
ぞれ対応の要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに対
し、１画素のデータを各評価値算出サイクルごとに伝達
する。遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎの各々は、ファ
ーストイン・ファーストアウトの構成を備え、それぞれ
の段数に応じた遅延時間を与える。
【００４０】要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎ
は、それぞれ対応の遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎか
ら与えられたサーチウィンドウ画素データを一方方向に
沿って転送する。この要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥ
Ｌ♯ｎからシフトアウトされたサーチウィンドウ画素デ
ータは、隣接する上流側の遅延バッファＤＬ♯１〜ＤＬ
♯ｎに与えられる。要素プロセサ列ＰＥＬ♯ｎからは、
評価値算出動作完了毎にサーチウィンドウ画素データが
シフトアウトされる。一方、遅延バッファＤＬ♯０に
は、新たなサーチウィンドウ画素データＰＹが入力され
る。
は、それぞれ対応の遅延バッファＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎか
ら与えられたサーチウィンドウ画素データを一方方向に
沿って転送する。この要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥ
Ｌ♯ｎからシフトアウトされたサーチウィンドウ画素デ
ータは、隣接する上流側の遅延バッファＤＬ♯１〜ＤＬ
♯ｎに与えられる。要素プロセサ列ＰＥＬ♯ｎからは、
評価値算出動作完了毎にサーチウィンドウ画素データが
シフトアウトされる。一方、遅延バッファＤＬ♯０に
は、新たなサーチウィンドウ画素データＰＹが入力され
る。
【００４１】また、要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ
♯ｎには、それぞれテンプレートブロックの画素データ
ＰＸが与えられる。したがって、要素プロセサ列ＰＥＬ
♯０〜ＰＥＬ♯ｎにおいては、テンプレートブロック画
素が常駐し、一方サーチウィンドウ画素が１画素ずつシ
フトする。
♯ｎには、それぞれテンプレートブロックの画素データ
ＰＸが与えられる。したがって、要素プロセサ列ＰＥＬ
♯０〜ＰＥＬ♯ｎにおいては、テンプレートブロック画
素が常駐し、一方サーチウィンドウ画素が１画素ずつシ
フトする。
【００４２】図４は、図３に示す要素プロセサ列ＰＥＬ
♯０〜ＰＥＬ♯ｎに含まれる要素プロセサの構成の一例
を示す図である。図４において、要素プロセサ列ＰＥ
は、サーチウィンドウ画素データＰＹをクロック信号Ｃ
ＬＫに従って取込みかつ次段の要素プロセサへ伝達する
レジスタ回路５ａと、対応のテンプレートブロック画素
データＰＸを格納するレジスタ回路５ｂと、レジスタ回
路５ａおよび５ｂからの画素データの差分絶対値｜ＰＸ
−ＰＹ｜を求めて出力する差分絶対値回路５ｃを含む。
♯０〜ＰＥＬ♯ｎに含まれる要素プロセサの構成の一例
を示す図である。図４において、要素プロセサ列ＰＥ
は、サーチウィンドウ画素データＰＹをクロック信号Ｃ
ＬＫに従って取込みかつ次段の要素プロセサへ伝達する
レジスタ回路５ａと、対応のテンプレートブロック画素
データＰＸを格納するレジスタ回路５ｂと、レジスタ回
路５ａおよび５ｂからの画素データの差分絶対値｜ＰＸ
−ＰＹ｜を求めて出力する差分絶対値回路５ｃを含む。
【００４３】この要素プロセサＰＥは、レジスタ５ａお
よび５ｂを、それぞれ複数個有し、時分割態様で、差分
絶対値回路５ｃにおいて複数のテンプレートブロック画
素についての差分絶対値を求める構成が用いられてもよ
い。ここでは簡単のために、要素プロセサＰＥが、１画
素のテンプレートブロック画素データおよび１画素のサ
ーチウィンドウ画素データを格納する構成を示す。
よび５ｂを、それぞれ複数個有し、時分割態様で、差分
絶対値回路５ｃにおいて複数のテンプレートブロック画
素についての差分絶対値を求める構成が用いられてもよ
い。ここでは簡単のために、要素プロセサＰＥが、１画
素のテンプレートブロック画素データおよび１画素のサ
ーチウィンドウ画素データを格納する構成を示す。
【００４４】図５は、動きベクトル検出操作を説明する
ための図である。図５においては、テンプレートブロッ
ク６が、４画素・４画素で構成される。今、垂直方向の
探索範囲が−４〜＋３とする。サーチウィンドウ７は、
垂直方向の探索範囲に含まれるすべての画素を含む。こ
の場合、サーチウィンド７は、１１画素行・４画素列と
なる。このサーチウィンドウ７において、初期状態にお
いては、最上部の４画素行・４画素列の画素が、要素プ
ロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに格納される。この場
合、ｎは４である。要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ
♯ｎは、それぞれ画素列に対応している。したがって、
要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬｎの各々は、垂直方
向に整列する４画素のデータを格納している。残りの４
画素行・７画素列の画素データは、遅延バッファＤＬ♯
０〜ＤＬ♯ｎ（ｎ＝４）に格納される。各遅延バッファ
ＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎ（ｎ＝４）には、このサーチウィン
ドウ７の各画素列が対応して格納される。
ための図である。図５においては、テンプレートブロッ
ク６が、４画素・４画素で構成される。今、垂直方向の
探索範囲が−４〜＋３とする。サーチウィンドウ７は、
垂直方向の探索範囲に含まれるすべての画素を含む。こ
の場合、サーチウィンド７は、１１画素行・４画素列と
なる。このサーチウィンドウ７において、初期状態にお
いては、最上部の４画素行・４画素列の画素が、要素プ
ロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに格納される。この場
合、ｎは４である。要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ
♯ｎは、それぞれ画素列に対応している。したがって、
要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬｎの各々は、垂直方
向に整列する４画素のデータを格納している。残りの４
画素行・７画素列の画素データは、遅延バッファＤＬ♯
０〜ＤＬ♯ｎ（ｎ＝４）に格納される。各遅延バッファ
ＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎ（ｎ＝４）には、このサーチウィン
ドウ７の各画素列が対応して格納される。
【００４５】初期状態においては、したがって、位置ベ
クトル（０，−４）のサーチウィンドウブロックの画素
データが、要素プロセサ列に格納されている。この状態
で、テンプレートブロック６と対応のサーチウィンドウ
ブロックの対応の画素の差分絶対値が評価値成分として
求められる。この図４に示す差分絶対値回路５ｃからの
差分絶対値が並列に、図２に示す加算部３に与えられて
評価値算出が行なわれ、算出された評価値が比較部４へ
与えられる。
クトル（０，−４）のサーチウィンドウブロックの画素
データが、要素プロセサ列に格納されている。この状態
で、テンプレートブロック６と対応のサーチウィンドウ
ブロックの対応の画素の差分絶対値が評価値成分として
求められる。この図４に示す差分絶対値回路５ｃからの
差分絶対値が並列に、図２に示す加算部３に与えられて
評価値算出が行なわれ、算出された評価値が比較部４へ
与えられる。
【００４６】この評価値算出動作が完了すると、外部か
ら１画素サーチウィンドウ画素データがシフトインされ
る。このシフト動作に従って、遅延バッファＤＬ♯０〜
ＤＬ♯ｎおよび要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎ
において１画素のサーチウィンドウ画素データのシフト
動作が行なわれる。このシフト動作は、すべて一方方向
に生じており、したがって、図６（Ａ）に示すように、
サーチウィンドウ７の左上隅の画素データが応じてシフ
トアウトされる。
ら１画素サーチウィンドウ画素データがシフトインされ
る。このシフト動作に従って、遅延バッファＤＬ♯０〜
ＤＬ♯ｎおよび要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎ
において１画素のサーチウィンドウ画素データのシフト
動作が行なわれる。このシフト動作は、すべて一方方向
に生じており、したがって、図６（Ａ）に示すように、
サーチウィンドウ７の左上隅の画素データが応じてシフ
トアウトされる。
【００４７】サーチウィンドウ画素データがすべて１画
素シフトし、一方、テンプレートブロック６の画素デー
タは要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに常駐して
いるため、要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎにお
いては、位置ベクトル（０，−３）のサーチウィンドウ
ブロックの画素データが格納される。次いで同様にし
て、要素プロセサ列の要素プロセサＰＥにおいて各差分
絶対値が求められ、評価値算出が行なわれる。この評価
値算出が完了すると、再びサーチウィンドウ画素データ
ＰＹのシフトイン動作が行なわれる。この動作を、合計
７回繰返すと、サーチウィンドウブロックは、図６
（Ｂ）に示すように、サーチウィンドウ７の一番下の位
置にくる。このサーチウィンドウブロックの位置ベクト
ルは、（０，３）である。この位置ベクトル（０，３）
に対する評価値算出の後、サーチウィンドウ画素データ
を３画素連続してシフトインすると、次のサーチウィン
ドウが形成される。
素シフトし、一方、テンプレートブロック６の画素デー
タは要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎに常駐して
いるため、要素プロセサ列ＰＥＬ♯０〜ＰＥＬ♯ｎにお
いては、位置ベクトル（０，−３）のサーチウィンドウ
ブロックの画素データが格納される。次いで同様にし
て、要素プロセサ列の要素プロセサＰＥにおいて各差分
絶対値が求められ、評価値算出が行なわれる。この評価
値算出が完了すると、再びサーチウィンドウ画素データ
ＰＹのシフトイン動作が行なわれる。この動作を、合計
７回繰返すと、サーチウィンドウブロックは、図６
（Ｂ）に示すように、サーチウィンドウ７の一番下の位
置にくる。このサーチウィンドウブロックの位置ベクト
ルは、（０，３）である。この位置ベクトル（０，３）
に対する評価値算出の後、サーチウィンドウ画素データ
を３画素連続してシフトインすると、次のサーチウィン
ドウが形成される。
【００４８】この状態においては、再び図５に示す状態
に戻り、次の水平ベクトル成分についての評価値算出を
行なう状態となる。図３に示す演算部２の構成において
は、要素プロセサ列ＰＥＬ♯ｉと対応の遅延バッファＤ
Ｌ♯ｉの長さにより、垂直方向の探索範囲が決定され
る。図５および図６に示す動作を、水平方向の探索範囲
全体にわたって行なうことにより、動きベクトルを検出
することができる。この場合、単に演算サイクルごと
に、サーチウィンドウ画素データをシフトイン／シフト
アウトするだけであり、テンプレートブロック画素デー
タのロードは不要となり、またテンプレートブロック画
素と対応のサーチウィンドウブロック画素の評価値成分
が並列に算出されるため、高速の演算処理が実現され
る。
に戻り、次の水平ベクトル成分についての評価値算出を
行なう状態となる。図３に示す演算部２の構成において
は、要素プロセサ列ＰＥＬ♯ｉと対応の遅延バッファＤ
Ｌ♯ｉの長さにより、垂直方向の探索範囲が決定され
る。図５および図６に示す動作を、水平方向の探索範囲
全体にわたって行なうことにより、動きベクトルを検出
することができる。この場合、単に演算サイクルごと
に、サーチウィンドウ画素データをシフトイン／シフト
アウトするだけであり、テンプレートブロック画素デー
タのロードは不要となり、またテンプレートブロック画
素と対応のサーチウィンドウブロック画素の評価値成分
が並列に算出されるため、高速の演算処理が実現され
る。
【００４９】この動き検出部においては、比較器は、予
め定められた演算サイクル内に与えられた評価値に基づ
いて動きベクトルを検出する。評価点（サーチウィンド
ウブロックの位置ベクトル）の数が増大すれば、演算サ
イクル数も増大し、応じて、動きベクトル検出に要する
時間が長くなる。本発明において基本的に、このテンプ
レートブロックを含む現画像の性質に基づいて、動き検
出部を適応的に使用する。
め定められた演算サイクル内に与えられた評価値に基づ
いて動きベクトルを検出する。評価点（サーチウィンド
ウブロックの位置ベクトル）の数が増大すれば、演算サ
イクル数も増大し、応じて、動きベクトル検出に要する
時間が長くなる。本発明において基本的に、このテンプ
レートブロックを含む現画像の性質に基づいて、動き検
出部を適応的に使用する。
【００５０】図７（Ａ）は、探索対象画像がＰピクチャ
であり、一方方向予測画像のときの、動き検出部の割当
てを示す図である。この動きベクトル探索対象画像が一
方方向予測画像（Ｐピクチャ）の場合には、動き検出部
ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎをすべて利用して、実効的に広範囲
のサーチエリアにおいて動きベクトル検出を行なう。
であり、一方方向予測画像のときの、動き検出部の割当
てを示す図である。この動きベクトル探索対象画像が一
方方向予測画像（Ｐピクチャ）の場合には、動き検出部
ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎをすべて利用して、実効的に広範囲
のサーチエリアにおいて動きベクトル検出を行なう。
【００５１】一方、図７（Ｂ）に示すように、探索対象
画像が双方向予測画像（Ｂピクチャ）の場合には、動き
検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎを、２つの組ＤＧＢおよびＤ
ＧＦに分割する。各組ＤＧＢおよびＤＧＦに含まれる動
き検出部の数は、各システムの構成において適当に定め
られる。グループＤＧＢに含まれる動き検出部ＭＤ♯１
〜ＭＤ♯ｉには、このＢピクチャに対し時間的に後に存
在する後ピクチャが割当てられ、一方、組ＤＧＦに含ま
れる動き検出部ＭＤ♯ｊ〜ＭＤ♯ｎには、このＢピクチ
ャに対し時間的に前に存在する前ピクチャが割当てられ
る。双方向予測の前方向予測および後方向予測を、組Ｄ
ＧＦおよびＤＧＢそれぞれにおいて並列して実行するこ
とにより、双方向予測を高速で行なう。また、このと
き、組ＤＧＦおよびＤＧＢが取扱うサーチエリアの範囲
／位置を異ならせることにより、Ｂピクチャに対しフレ
ーム期間が異なる前ピクチャおよび後ピクチャに対し、
このフレーム期間を考慮してサーチエリアを設定して、
動きベクトル探索を行なうことができる。
画像が双方向予測画像（Ｂピクチャ）の場合には、動き
検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎを、２つの組ＤＧＢおよびＤ
ＧＦに分割する。各組ＤＧＢおよびＤＧＦに含まれる動
き検出部の数は、各システムの構成において適当に定め
られる。グループＤＧＢに含まれる動き検出部ＭＤ♯１
〜ＭＤ♯ｉには、このＢピクチャに対し時間的に後に存
在する後ピクチャが割当てられ、一方、組ＤＧＦに含ま
れる動き検出部ＭＤ♯ｊ〜ＭＤ♯ｎには、このＢピクチ
ャに対し時間的に前に存在する前ピクチャが割当てられ
る。双方向予測の前方向予測および後方向予測を、組Ｄ
ＧＦおよびＤＧＢそれぞれにおいて並列して実行するこ
とにより、双方向予測を高速で行なう。また、このと
き、組ＤＧＦおよびＤＧＢが取扱うサーチエリアの範囲
／位置を異ならせることにより、Ｂピクチャに対しフレ
ーム期間が異なる前ピクチャおよび後ピクチャに対し、
このフレーム期間を考慮してサーチエリアを設定して、
動きベクトル探索を行なうことができる。
【００５２】したがって、動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯
ｎにおいて探索対象となるピクチャの性質に応じて適応
的に動き検出部を使用することにより、一方方向予測お
よび双方向予測時それぞれに対して最適なサーチエリア
および探索精度を最適化することができ、また、動き検
出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎのハードウェア量を最適化する
ことができる。
ｎにおいて探索対象となるピクチャの性質に応じて適応
的に動き検出部を使用することにより、一方方向予測お
よび双方向予測時それぞれに対して最適なサーチエリア
および探索精度を最適化することができ、また、動き検
出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎのハードウェア量を最適化する
ことができる。
【００５３】なお、双方向予測画像に対しては、前ピク
チャに対する動きベクトルおよび後ピクチャに対する動
きベクトルが最終動き判定部から並列に出力される。
チャに対する動きベクトルおよび後ピクチャに対する動
きベクトルが最終動き判定部から並列に出力される。
【００５４】［実施の形態２］図８は、この発明の実施
の形態２に従う動きベクトル検出装置の全体の構成を概
略的に示す図である。この図８に示す動きベクトル検出
装置においては、３つの動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯３
が用いられる。動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３は、
評価画素として６４画素を使用し、動き検出部ＭＤ♯２
は、評価画素として２５６画素を使用する。これらの動
き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯３それぞれの固有のサーチエ
リアは、水平方向（Ｈ）は、−３２から＋３１、垂直方
向が−３２から＋３１に設定される。動き検出部ＭＤ♯
１〜ＭＤ♯３は、図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように
それぞれ評価画素に対応して配置される要素プロセサを
含む。図９（Ａ）には動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯
３のテンプレートブロックサイズを示し、図９（ｂ）に
マクロブロックのサイズを示す。テンプレートブロック
サイズを動き検出部ＭＤ♯１，ＭＤ♯３においてはマク
ロブロックサイズと異ならせる。固有のサーチエリアの
サイズが同じであれば、これらの動き検出部ＭＤ♯１〜
ＭＤ♯３に含まれる演算部に格納されるサーチウィンド
ウのサイズは同じである。固有のサーチエリアが等しい
場合、同一周波数で動作する場合、評価画素数が、動き
検出部を構成する演算素子（要素プロセサ）の数すなわ
ちハードウェア量に比例する。したがって、動き検出部
ＭＤ♯１およびＭＤ♯３のハードウェア量は、動き検出
部ＭＤ♯２のハードウェア量の１／４となる。
の形態２に従う動きベクトル検出装置の全体の構成を概
略的に示す図である。この図８に示す動きベクトル検出
装置においては、３つの動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯３
が用いられる。動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３は、
評価画素として６４画素を使用し、動き検出部ＭＤ♯２
は、評価画素として２５６画素を使用する。これらの動
き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ♯３それぞれの固有のサーチエ
リアは、水平方向（Ｈ）は、−３２から＋３１、垂直方
向が−３２から＋３１に設定される。動き検出部ＭＤ♯
１〜ＭＤ♯３は、図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように
それぞれ評価画素に対応して配置される要素プロセサを
含む。図９（Ａ）には動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯
３のテンプレートブロックサイズを示し、図９（ｂ）に
マクロブロックのサイズを示す。テンプレートブロック
サイズを動き検出部ＭＤ♯１，ＭＤ♯３においてはマク
ロブロックサイズと異ならせる。固有のサーチエリアの
サイズが同じであれば、これらの動き検出部ＭＤ♯１〜
ＭＤ♯３に含まれる演算部に格納されるサーチウィンド
ウのサイズは同じである。固有のサーチエリアが等しい
場合、同一周波数で動作する場合、評価画素数が、動き
検出部を構成する演算素子（要素プロセサ）の数すなわ
ちハードウェア量に比例する。したがって、動き検出部
ＭＤ♯１およびＭＤ♯３のハードウェア量は、動き検出
部ＭＤ♯２のハードウェア量の１／４となる。
【００５５】図１０は、図８に示す動き検出部ＭＤ♯１
〜ＭＤ♯３のサーチウィンドウブロックの構成を概略的
に示す図である。テンプレートブロックと同一サイズの
サーチウィンドウブロックを用いて評価値算出が行なわ
れる。
〜ＭＤ♯３のサーチウィンドウブロックの構成を概略的
に示す図である。テンプレートブロックと同一サイズの
サーチウィンドウブロックを用いて評価値算出が行なわ
れる。
【００５６】図１０（Ａ）に示すように、評価画素数が
６４である動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３において
は、テンプレートブロックおよびサーチウィンドウブロ
ックは、１６画素行・４画素列で構成される。一方、図
１０（Ｂ）に示すように、評価画素数が２５６である動
き検出部ＭＤ♯２に対しては、テンプレートブロックお
よびサーチウィンドウブロックは、１６画素行・１６画
素列で構成される。図９（Ｂ）に示すようにマクロブロ
ックＭＢは、１６画素・１６画素で構成されている。し
たがって、評価画素数６４のテンプレートブロックは、
水平方向において、４画素当り１つの画素が抽出されて
おり、１／４サブサンプリングが行なわれている。粗探
索が行なわれる場合、サーチウィンドウも同様水平方向
にサブサンプリングされる。全探索の場合、サーチエリ
アの全評価点が用いられる。
６４である動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３において
は、テンプレートブロックおよびサーチウィンドウブロ
ックは、１６画素行・４画素列で構成される。一方、図
１０（Ｂ）に示すように、評価画素数が２５６である動
き検出部ＭＤ♯２に対しては、テンプレートブロックお
よびサーチウィンドウブロックは、１６画素行・１６画
素列で構成される。図９（Ｂ）に示すようにマクロブロ
ックＭＢは、１６画素・１６画素で構成されている。し
たがって、評価画素数６４のテンプレートブロックは、
水平方向において、４画素当り１つの画素が抽出されて
おり、１／４サブサンプリングが行なわれている。粗探
索が行なわれる場合、サーチウィンドウも同様水平方向
にサブサンプリングされる。全探索の場合、サーチエリ
アの全評価点が用いられる。
【００５７】図１１は、探索対象画像が、一方方向予測
画像（Ｐピクチャ）の場合の動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ
♯３に対するサーチエリアの割当てを示す図である。図
１１において、動き検出部ＭＤ♯１のサーチエリアＳＡ
１は、水平方向−９６〜−３３の範囲を有する。動き検
出部ＭＤ♯２のサーチエリアＳＡ２には、水平方向−３
２〜＋３１の範囲が割当てられる。動き検出部ＭＤ♯３
のサーチエリアＳＡ３には、水平方向＋３２〜＋９５の
範囲が割当てられる。垂直方向の探索範囲は、これらの
サーチエリアＳＡ１〜ＳＡ３すべて同じ、−３２〜＋３
１である。
画像（Ｐピクチャ）の場合の動き検出部ＭＤ♯１〜ＭＤ
♯３に対するサーチエリアの割当てを示す図である。図
１１において、動き検出部ＭＤ♯１のサーチエリアＳＡ
１は、水平方向−９６〜−３３の範囲を有する。動き検
出部ＭＤ♯２のサーチエリアＳＡ２には、水平方向−３
２〜＋３１の範囲が割当てられる。動き検出部ＭＤ♯３
のサーチエリアＳＡ３には、水平方向＋３２〜＋９５の
範囲が割当てられる。垂直方向の探索範囲は、これらの
サーチエリアＳＡ１〜ＳＡ３すべて同じ、−３２〜＋３
１である。
【００５８】サーチエリアＳＡ１およびＳＡ３において
は、評価点をサブサンプリングした粗探索が行なわれ
る。一方、サーチエリアＳＡ２においては、すべての評
価点について評価値算出を行なう密（全）探索が行なわ
れる。この場合、テンプレートブロックに対する全体の
サーチエリアは、各サブサーチエリア（動き検出部に割
当てられたサーチエリア）は重なっていないため、水平
方向−９６〜＋９５となり、広い範囲にわたって、動き
ベクトルを探索することができる。全体サーチエリアの
中央領域においては、密探索が行なわれており、正確な
評価値算出が行なわれる。したがって、動きベクトルが
存在する可能性の高いサーチエリアＳＡ２においては、
全探索（密探索）を行ない、動きベクトルが存在する可
能性の小さなサーチエリアＳＡ１およびＳＡ３において
は粗探索を行なうことにより、フレーム距離が長く、動
きの大きなＰピクチャに対し効率的に動きベクトルを探
索することができる。
は、評価点をサブサンプリングした粗探索が行なわれ
る。一方、サーチエリアＳＡ２においては、すべての評
価点について評価値算出を行なう密（全）探索が行なわ
れる。この場合、テンプレートブロックに対する全体の
サーチエリアは、各サブサーチエリア（動き検出部に割
当てられたサーチエリア）は重なっていないため、水平
方向−９６〜＋９５となり、広い範囲にわたって、動き
ベクトルを探索することができる。全体サーチエリアの
中央領域においては、密探索が行なわれており、正確な
評価値算出が行なわれる。したがって、動きベクトルが
存在する可能性の高いサーチエリアＳＡ２においては、
全探索（密探索）を行ない、動きベクトルが存在する可
能性の小さなサーチエリアＳＡ１およびＳＡ３において
は粗探索を行なうことにより、フレーム距離が長く、動
きの大きなＰピクチャに対し効率的に動きベクトルを探
索することができる。
【００５９】図１２は、探索対象画像が双方向予測画像
（Ｂピクチャ）の場合の動き検出部に対するサーチエリ
アの割当てを示す図である。図１２に示すように、動き
検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３のサーチエリアＳＡ１お
よびＳＡ３が組合せて用いられ、また動き検出部ＭＤ♯
２のサーチエリアＳＡ２が単独で用いられる。動き検出
部ＭＤ♯１のサーチエリアＳＡ１には、水平方向−６４
〜−１の動きベクトル探索範囲が割当てられ、サーチエ
リアＳＡ３には、水平方向０〜＋６３の動きベクトル探
索範囲が割当てられる。動き検出部ＭＤ♯２のサーチエ
リアＳＡ２には、水平方向−３２〜＋３１の動きベクト
ル探索範囲が割当てられる。このサーチエリアＳＡ１お
よびＳＡ３は、時間的に遠い画像に対する動きベクトル
を検出するために用いられる。時間的に遠く離れている
場合、動きの変化量が大きいため、広範囲にわたって動
きベクトルを検出する。一方、サーチエリアＳＡ２は、
時間的に近い方の参照画像に対し動きベクトルを検出す
るために用いられる。時間的に近い場合、動き量は小さ
いため、比較的狭いサーチエリア内で、密探索法に従っ
て動きベクトルを検出する。サーチエリアＳＡ１および
ＳＡ３においては広範囲であり、粗探索が行なわれる。
なお、サーチエリアＳＡ１、ＳＡ２およびＳＡ３の垂直
方向の動きベクトル探索範囲は−３２〜＋３１である。
（Ｂピクチャ）の場合の動き検出部に対するサーチエリ
アの割当てを示す図である。図１２に示すように、動き
検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３のサーチエリアＳＡ１お
よびＳＡ３が組合せて用いられ、また動き検出部ＭＤ♯
２のサーチエリアＳＡ２が単独で用いられる。動き検出
部ＭＤ♯１のサーチエリアＳＡ１には、水平方向−６４
〜−１の動きベクトル探索範囲が割当てられ、サーチエ
リアＳＡ３には、水平方向０〜＋６３の動きベクトル探
索範囲が割当てられる。動き検出部ＭＤ♯２のサーチエ
リアＳＡ２には、水平方向−３２〜＋３１の動きベクト
ル探索範囲が割当てられる。このサーチエリアＳＡ１お
よびＳＡ３は、時間的に遠い画像に対する動きベクトル
を検出するために用いられる。時間的に遠く離れている
場合、動きの変化量が大きいため、広範囲にわたって動
きベクトルを検出する。一方、サーチエリアＳＡ２は、
時間的に近い方の参照画像に対し動きベクトルを検出す
るために用いられる。時間的に近い場合、動き量は小さ
いため、比較的狭いサーチエリア内で、密探索法に従っ
て動きベクトルを検出する。サーチエリアＳＡ１および
ＳＡ３においては広範囲であり、粗探索が行なわれる。
なお、サーチエリアＳＡ１、ＳＡ２およびＳＡ３の垂直
方向の動きベクトル探索範囲は−３２〜＋３１である。
【００６０】図１２に示すように、双方向予測画像の場
合、現画像に対する時間的距離すなわちフレーム距離に
応じてサーチエリアを設定することにより、動きに応じ
て動きベクトル探索範囲を設定することができ、効率的
に、正確に動きベクトルを検出することができる。
合、現画像に対する時間的距離すなわちフレーム距離に
応じてサーチエリアを設定することにより、動きに応じ
て動きベクトル探索範囲を設定することができ、効率的
に、正確に動きベクトルを検出することができる。
【００６１】図１３は、動きベクトル検出システムの構
成を概略的に示す図である。図１３において、動きベク
トル検出システムは、現画像の画素データを格納する現
画像メモリ４０と、現画像メモリ４０に格納される現画
像が、ＩピクチャまたはＰピクチャの場合、この現画像
メモリ４０からの画素データを格納する参照画像メモリ
４１および４２と、参照画像メモリ４１からのサーチウ
ィンドウ画素データを格納するバッファメモリ４３、４
４および４５と、参照画像メモリ４２から読出されたサ
ーチウィンドウ画素データを格納するバッファメモリ４
６、４７および４８と、現画像メモリ４０から読出され
たテンプレートブロック画素データをサブサンプリング
するサブサンプル回路４９と、バッファメモリ４３およ
び４６の一方から読出されたサーチウィンドウ画素デー
タをサブサンプリングするサブサンプル回路５０と、バ
ッファメモリ４４および４７の一方から読出されたデー
タをサブサンプリングするサブサンプル回路５１を含
む。
成を概略的に示す図である。図１３において、動きベク
トル検出システムは、現画像の画素データを格納する現
画像メモリ４０と、現画像メモリ４０に格納される現画
像が、ＩピクチャまたはＰピクチャの場合、この現画像
メモリ４０からの画素データを格納する参照画像メモリ
４１および４２と、参照画像メモリ４１からのサーチウ
ィンドウ画素データを格納するバッファメモリ４３、４
４および４５と、参照画像メモリ４２から読出されたサ
ーチウィンドウ画素データを格納するバッファメモリ４
６、４７および４８と、現画像メモリ４０から読出され
たテンプレートブロック画素データをサブサンプリング
するサブサンプル回路４９と、バッファメモリ４３およ
び４６の一方から読出されたサーチウィンドウ画素デー
タをサブサンプリングするサブサンプル回路５０と、バ
ッファメモリ４４および４７の一方から読出されたデー
タをサブサンプリングするサブサンプル回路５１を含
む。
【００６２】バッファメモリ４３〜４８は、非選択時出
力ハイインピーダンス状態に設定される。サブサンプル
回路４９からのサブサンプリングされたテンプレートブ
ロック画素データは、動きベクトル検出装置１に含まれ
る動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３に与えられる。現
画像メモリ４０から読出されたテンプレートブロック画
素データは、動き検出部ＭＤ♯２へ与えられる。サブサ
ンプル回路５０からのサブサンプリングされたサーチウ
ィンドウ画素データは動き検出部ＭＤ♯１へ与えられ、
サブサンプル回路５１からのサブサンプリングされたサ
ーチウィンドウ画素データは、動き検出部ＭＤ♯３へ与
えられる。これらのサブサンプル回路４９は、水平方向
１／４のサブサンプリングを行ない、４画素当り１画素
を生成する。サブサンプル回路５０および５１のサブサ
ンプリングレートは１／４であってもよく、また他のレ
ートであってもよい。
力ハイインピーダンス状態に設定される。サブサンプル
回路４９からのサブサンプリングされたテンプレートブ
ロック画素データは、動きベクトル検出装置１に含まれ
る動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３に与えられる。現
画像メモリ４０から読出されたテンプレートブロック画
素データは、動き検出部ＭＤ♯２へ与えられる。サブサ
ンプル回路５０からのサブサンプリングされたサーチウ
ィンドウ画素データは動き検出部ＭＤ♯１へ与えられ、
サブサンプル回路５１からのサブサンプリングされたサ
ーチウィンドウ画素データは、動き検出部ＭＤ♯３へ与
えられる。これらのサブサンプル回路４９は、水平方向
１／４のサブサンプリングを行ない、４画素当り１画素
を生成する。サブサンプル回路５０および５１のサブサ
ンプリングレートは１／４であってもよく、また他のレ
ートであってもよい。
【００６３】画素データの読出および書込を制御するた
めに制御回路５５が設けられる。次に、この図１３に示
す動きベクトル検出システムの動作について簡単に説明
する。
めに制御回路５５が設けられる。次に、この図１３に示
す動きベクトル検出システムの動作について簡単に説明
する。
【００６４】現画像メモリ４０からは、ラスタスキャン
順序で、テンプレートブロック画素データが読出され
る。サブサンプル回路４９は、与えられた画素データに
対し水平方向４画素当り１画素を生成する１／４サブサ
ンプリング操作を行なう。サブサンプリング操作におい
ては、４画素に演算処理（たとえば算術平均値または重
みを付けた平均値）を施して１画素を生成するようにさ
れてもよく、また単に４画素から特定の位置の１画素の
データを選択する構成であってもよい。水平方向におい
て４画素当り１画素が生成されればよい。サブサンプル
回路４９からのテンプレートブロック画素データが、動
きベクトル検出装置１に含まれる動き検出部ＭＤ♯１お
よびＭＤ♯３へ与えられる。これにより、動き検出部Ｍ
Ｄ♯１およびＭＤ♯３へは、水平方向の画素数が４、垂
直方向の画素数が１６のテンプレートブロック画素デー
タが格納される。動き検出部ＭＤ♯２へは、現画像メモ
リ４０から読出された画素データが格納される。これに
より、動き検出部ＭＤ♯２には、１６画素・１６画素の
テンプレートブロック画素データが格納される。
順序で、テンプレートブロック画素データが読出され
る。サブサンプル回路４９は、与えられた画素データに
対し水平方向４画素当り１画素を生成する１／４サブサ
ンプリング操作を行なう。サブサンプリング操作におい
ては、４画素に演算処理（たとえば算術平均値または重
みを付けた平均値）を施して１画素を生成するようにさ
れてもよく、また単に４画素から特定の位置の１画素の
データを選択する構成であってもよい。水平方向におい
て４画素当り１画素が生成されればよい。サブサンプル
回路４９からのテンプレートブロック画素データが、動
きベクトル検出装置１に含まれる動き検出部ＭＤ♯１お
よびＭＤ♯３へ与えられる。これにより、動き検出部Ｍ
Ｄ♯１およびＭＤ♯３へは、水平方向の画素数が４、垂
直方向の画素数が１６のテンプレートブロック画素デー
タが格納される。動き検出部ＭＤ♯２へは、現画像メモ
リ４０から読出された画素データが格納される。これに
より、動き検出部ＭＤ♯２には、１６画素・１６画素の
テンプレートブロック画素データが格納される。
【００６５】テンプレートブロック画素データの書込時
において、図１４に示すように、４画素ＰＸ１〜ＰＸ４
から１つの画素ＰＡがサブサンプル回路４９により形成
されており、したがって、動き検出部ＭＤ♯１およびＭ
Ｄ♯３におけるテンプレートブロック画素データの書込
速度周波数は、動き検出部ＭＤ♯２におけるテンプレー
トブロック画素データの書込速度の１／４となる。
において、図１４に示すように、４画素ＰＸ１〜ＰＸ４
から１つの画素ＰＡがサブサンプル回路４９により形成
されており、したがって、動き検出部ＭＤ♯１およびＭ
Ｄ♯３におけるテンプレートブロック画素データの書込
速度周波数は、動き検出部ＭＤ♯２におけるテンプレー
トブロック画素データの書込速度の１／４となる。
【００６６】参照画像メモリ４１および４２に対して
は、１枚の画像単位で交互に書込が行なわれる。現画像
メモリ４０に格納された画素データが、双方向予測画像
（Ｂピクチャ）の画素データの場合には、参照画像メモ
リ４１および４２への格納は行なわれない。したがっ
て、参照画像メモリ４１および４２には、一方方向予測
画像（Ｐピクチャ）またはフレーム（フィールド）内予
測画像（Ｉピクチャ）が格納される。
は、１枚の画像単位で交互に書込が行なわれる。現画像
メモリ４０に格納された画素データが、双方向予測画像
（Ｂピクチャ）の画素データの場合には、参照画像メモ
リ４１および４２への格納は行なわれない。したがっ
て、参照画像メモリ４１および４２には、一方方向予測
画像（Ｐピクチャ）またはフレーム（フィールド）内予
測画像（Ｉピクチャ）が格納される。
【００６７】現画像が一方方向予測画像（Ｐピクチャ）
の場合、参照画像メモリ４１および４２のうち、遅く書
込まれた参照画像メモリからの画素データが用いられ
る。現画像が双方向予測画像（Ｂピクチャ）の場合、参
照画像メモリ４１および４２が使用される。双方向予測
画像に対し、参照画像メモリ４１および４２に格納され
る参照画像のいずれが時間的に近いかは、制御回路５５
により判断される。ＭＰＥＧ方式においては、双方向予
測画像（Ｂピクチャ）は、２枚連続して与えられ、Ｉピ
クチャとＰピクチャの間またはＰピクチャとＰピクチャ
の間に存在する。したがって、双方向予測画像が最初に
処理される場合、参照画像メモリ４１および４２のう
ち、後に書込まれた参照画像メモリの画像が時間的に遠
く、２番目の双方向予測画像を処理する場合には、後に
書込まれた参照画像メモリの参照画像が時間的に近くな
る。これは、先の図４４に示すピクチャシーケンスに示
されるとおりである。
の場合、参照画像メモリ４１および４２のうち、遅く書
込まれた参照画像メモリからの画素データが用いられ
る。現画像が双方向予測画像（Ｂピクチャ）の場合、参
照画像メモリ４１および４２が使用される。双方向予測
画像に対し、参照画像メモリ４１および４２に格納され
る参照画像のいずれが時間的に近いかは、制御回路５５
により判断される。ＭＰＥＧ方式においては、双方向予
測画像（Ｂピクチャ）は、２枚連続して与えられ、Ｉピ
クチャとＰピクチャの間またはＰピクチャとＰピクチャ
の間に存在する。したがって、双方向予測画像が最初に
処理される場合、参照画像メモリ４１および４２のう
ち、後に書込まれた参照画像メモリの画像が時間的に遠
く、２番目の双方向予測画像を処理する場合には、後に
書込まれた参照画像メモリの参照画像が時間的に近くな
る。これは、先の図４４に示すピクチャシーケンスに示
されるとおりである。
【００６８】参照画像メモリ４１は、ラスタスキャン順
序で画像データが書込まれた後、サーチエリアの画素デ
ータが垂直方向の画素の順序で読出されてバッファメモ
リ４３〜４５に格納される。参照画像メモリ４２におい
ても同様、活性化時、画面上垂直方向に順次画素データ
が読出される。これらのバッファメモリ４３〜４８に
は、サーチウィンドウサイズの画素データが格納され
る。サブサンプル回路５０および５１は、それぞれ与え
られた画素データを、所定のサブサンプリングレートで
サンプリング動作を行なう。サブサンプル回路５０およ
び５１は、バッファメモリ４３および４４から４６およ
び４７から画素データが画面上垂直方向に沿って読出さ
れるため、サーチウィンドウの垂直方向のサイズの遅延
を有する画素データを用いてサブサンプリング動作を行
なう。
序で画像データが書込まれた後、サーチエリアの画素デ
ータが垂直方向の画素の順序で読出されてバッファメモ
リ４３〜４５に格納される。参照画像メモリ４２におい
ても同様、活性化時、画面上垂直方向に順次画素データ
が読出される。これらのバッファメモリ４３〜４８に
は、サーチウィンドウサイズの画素データが格納され
る。サブサンプル回路５０および５１は、それぞれ与え
られた画素データを、所定のサブサンプリングレートで
サンプリング動作を行なう。サブサンプル回路５０およ
び５１は、バッファメモリ４３および４４から４６およ
び４７から画素データが画面上垂直方向に沿って読出さ
れるため、サーチウィンドウの垂直方向のサイズの遅延
を有する画素データを用いてサブサンプリング動作を行
なう。
【００６９】図１５は、このバッファメモリとサブサン
プル回路の構成の一例を示す図である。図１５において
サブサンプル回路は、水平方向１／４のサブサンプリン
グを行なうものであり、与えられたサーチウィンドウ画
素データＰＹ（またはＰＹ）を所定時間遅延する遅延段
５６と、遅延段の出力画素データを所定時間遅延する遅
延段５７と、遅延段５７の出力画素データを所定時間遅
延する遅延段５８と、入力サーチウィンドウ画素データ
ＰＹ（またはＰＸ）と遅延段５６〜５８の出力画素デー
タに対し所定の演算処理を施してサブサンプルされた画
素データＰＹｓを出力する演算回路５９を含む。
プル回路の構成の一例を示す図である。図１５において
サブサンプル回路は、水平方向１／４のサブサンプリン
グを行なうものであり、与えられたサーチウィンドウ画
素データＰＹ（またはＰＹ）を所定時間遅延する遅延段
５６と、遅延段の出力画素データを所定時間遅延する遅
延段５７と、遅延段５７の出力画素データを所定時間遅
延する遅延段５８と、入力サーチウィンドウ画素データ
ＰＹ（またはＰＸ）と遅延段５６〜５８の出力画素デー
タに対し所定の演算処理を施してサブサンプルされた画
素データＰＹｓを出力する演算回路５９を含む。
【００７０】遅延段５６〜５８は、それぞれ、ファース
トイン・ファーストアウトメモリまたはシフトレジスタ
で構成され、与えられた画素データを、サーチブロック
の垂直方向のサイズに相当する時間遅延する。遅延段５
６〜５８の有する遅延時間は、テンプレートブロックお
よびサーチウィンドウブロックの垂直方向のサイズがＭ
行であり、垂直方向探索範囲のサイズが２・ｒのとき、
２・ｒ＋Ｍサイクルとなる。
トイン・ファーストアウトメモリまたはシフトレジスタ
で構成され、与えられた画素データを、サーチブロック
の垂直方向のサイズに相当する時間遅延する。遅延段５
６〜５８の有する遅延時間は、テンプレートブロックお
よびサーチウィンドウブロックの垂直方向のサイズがＭ
行であり、垂直方向探索範囲のサイズが２・ｒのとき、
２・ｒ＋Ｍサイクルとなる。
【００７１】図１６に示すように、遅延段５６〜５８か
らは、サーチエリアにおいて水平方向に隣接する画素デ
ータが出力される。これらの水平方向に隣接する画素デ
ータを用いて演算回路５９により、サブサンプリング操
作を行なって、サブサンプリングされた画素データＰＹ
ｓが生成される。
らは、サーチエリアにおいて水平方向に隣接する画素デ
ータが出力される。これらの水平方向に隣接する画素デ
ータを用いて演算回路５９により、サブサンプリング操
作を行なって、サブサンプリングされた画素データＰＹ
ｓが生成される。
【００７２】サブサンプル回路５０および５１を利用す
ることにより、バッファメモリ４３〜４８はすべて同じ
構成とすることができ、またサーチウィンドウ画素デー
タの読出タイミングも同じとすることができる。なお、
参照画像メモリ４１および４２から、垂直方向に画素デ
ータが順次読出される場合、遅延段５６〜５８をバッフ
ァメモリ４３〜４８各々として利用することができる。
いずれの場合においても、動き検出部ＭＤ♯１およびＭ
Ｄ♯３は、動き検出部ＭＤ♯２の１／４の周波数で動作
して、評価値を算出する。これにより、評価点数が粗探
索と密探索で異なる場合においても、１つのテンプレー
トブロックに対する動きベクトル算出のための演算サイ
クルの時間を同じとすることができる。すなわち、図１
７に示すように、粗探索動作時、水平方向において４サ
ンプル当り１つの評価点が用いられ、垂直方向では、す
べての評価点に対し、評価値算出が行なわれるためであ
る。探索動作時他のサブサンプリングレートが用いられ
てもよい。
ることにより、バッファメモリ４３〜４８はすべて同じ
構成とすることができ、またサーチウィンドウ画素デー
タの読出タイミングも同じとすることができる。なお、
参照画像メモリ４１および４２から、垂直方向に画素デ
ータが順次読出される場合、遅延段５６〜５８をバッフ
ァメモリ４３〜４８各々として利用することができる。
いずれの場合においても、動き検出部ＭＤ♯１およびＭ
Ｄ♯３は、動き検出部ＭＤ♯２の１／４の周波数で動作
して、評価値を算出する。これにより、評価点数が粗探
索と密探索で異なる場合においても、１つのテンプレー
トブロックに対する動きベクトル算出のための演算サイ
クルの時間を同じとすることができる。すなわち、図１
７に示すように、粗探索動作時、水平方向において４サ
ンプル当り１つの評価点が用いられ、垂直方向では、す
べての評価点に対し、評価値算出が行なわれるためであ
る。探索動作時他のサブサンプリングレートが用いられ
てもよい。
【００７３】図１８は、図１３に示す制御回路５５の構
成を概略的に示す図である。図１８においては、制御回
路５５のうち画素データの読出に関連する部分の構成を
示す。現画像メモリ４０への画素データの書込は、ラス
タスキャン順序で逐次行なわれ、参照画像メモリ４１お
よび４２への画素データの書込は、ＩピクチャおよびＰ
ピクチャに対して行なわれる。また、現画像メモリから
順次読出された画素データが同様のシーケンスで書込ま
れればよい。
成を概略的に示す図である。図１８においては、制御回
路５５のうち画素データの読出に関連する部分の構成を
示す。現画像メモリ４０への画素データの書込は、ラス
タスキャン順序で逐次行なわれ、参照画像メモリ４１お
よび４２への画素データの書込は、ＩピクチャおよびＰ
ピクチャに対して行なわれる。また、現画像メモリから
順次読出された画素データが同様のシーケンスで書込ま
れればよい。
【００７４】図１８において、制御回路５５は、現画像
メモリ４０から画素データを読出す現画像メモリリード
制御回路５５ｂと、現画像メモリ４０から読出される画
素データが属する画像がＢピクチャであるかＰピクチャ
であるかを示す信号Ｂ／Ｐと現画像メモリリード制御回
路５５ｂからのテンプレートブロックアドレスＡＤとに
従って参照画像メモリに対するアドレスを生成するアド
レス生成回路５５ｃと、参照画像メモリ４１および４２
のいずれに時間的に近い参照画像データが格納されてい
るかを判定するメモリ遠近判定回路５５ｄと、アドレス
生成回路５５ｃからのアドレス信号とメモリ遠近判定回
路５５ｄからの判定結果信号とに従って参照画像メモリ
４１および４２に対して画素データの読出を行なう参照
画像メモリリード制御回路５５ｅと、メモリ遠近判定回
路５５ｄの判定結果信号に従ってバッファメモリに対す
る読出および書込を制御するバッファメモリリード制御
回路５５ｆを含む。
メモリ４０から画素データを読出す現画像メモリリード
制御回路５５ｂと、現画像メモリ４０から読出される画
素データが属する画像がＢピクチャであるかＰピクチャ
であるかを示す信号Ｂ／Ｐと現画像メモリリード制御回
路５５ｂからのテンプレートブロックアドレスＡＤとに
従って参照画像メモリに対するアドレスを生成するアド
レス生成回路５５ｃと、参照画像メモリ４１および４２
のいずれに時間的に近い参照画像データが格納されてい
るかを判定するメモリ遠近判定回路５５ｄと、アドレス
生成回路５５ｃからのアドレス信号とメモリ遠近判定回
路５５ｄからの判定結果信号とに従って参照画像メモリ
４１および４２に対して画素データの読出を行なう参照
画像メモリリード制御回路５５ｅと、メモリ遠近判定回
路５５ｄの判定結果信号に従ってバッファメモリに対す
る読出および書込を制御するバッファメモリリード制御
回路５５ｆを含む。
【００７５】この対象画像すなわち現画像がＢピクチャ
であるかＰピクチャであるかは、エンコーダにおいては
適当に決定され、その決定結果がピクチュア・タイプと
してピクチュアヘッダに配置される。Ｐピクチャの場合
には、アドレス生成回路５５ｃは、２つの参照画像メモ
リ４１および４２に対し、現画像メモリリード制御回路
５５ｂから与えられるテンプレートブロックアドレスＡ
Ｄを中心アドレス（真裏点）としてサーチエリアに対す
るアドレスを生成する。参照画像メモリリード制御回路
５５ｅは、このアドレス生成回路５５ｃから与えられる
アドレス信号に従って参照画像メモリ４１および４２か
ら画素データを順次読出す。いずれの参照画像メモリへ
アドレス生成回路５５ｃから与えられたアドレス信号に
従ってアクセスするかは、メモリ遠近判定回路５５ｄに
より決定される。
であるかＰピクチャであるかは、エンコーダにおいては
適当に決定され、その決定結果がピクチュア・タイプと
してピクチュアヘッダに配置される。Ｐピクチャの場合
には、アドレス生成回路５５ｃは、２つの参照画像メモ
リ４１および４２に対し、現画像メモリリード制御回路
５５ｂから与えられるテンプレートブロックアドレスＡ
Ｄを中心アドレス（真裏点）としてサーチエリアに対す
るアドレスを生成する。参照画像メモリリード制御回路
５５ｅは、このアドレス生成回路５５ｃから与えられる
アドレス信号に従って参照画像メモリ４１および４２か
ら画素データを順次読出す。いずれの参照画像メモリへ
アドレス生成回路５５ｃから与えられたアドレス信号に
従ってアクセスするかは、メモリ遠近判定回路５５ｄに
より決定される。
【００７６】メモリ遠近判定回路５５ｄは、ＭＰＥＧ方
式において、テンポラル・リファレンスの値に従って、
このピクチャグループ内において現画像が属する順番を
識別し、参照画像メモリ４１および４２のいずれに時間
的に近い方の画素データが格納されているかを判定す
る。通常、テンポラル・リファレンスはピクチュア層の
開始コードの後に配置されて送信され、ピクチュアグル
ープＧＯＰ内の画面順序を表わす。
式において、テンポラル・リファレンスの値に従って、
このピクチャグループ内において現画像が属する順番を
識別し、参照画像メモリ４１および４２のいずれに時間
的に近い方の画素データが格納されているかを判定す
る。通常、テンポラル・リファレンスはピクチュア層の
開始コードの後に配置されて送信され、ピクチュアグル
ープＧＯＰ内の画面順序を表わす。
【００７７】図１９は、参照画像メモリの格納画素デー
タを概略的に示す図である。図１９において、現画像
が、送受信時においてはピクチャＩ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ
２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ３、…の順序で送受信される。しか
しながら、符号化時においては、双方向予測の場合には
時間的に後の画像データをも使用する必要があり、その
符号化順序は異なる。この符号化時においては、図１９
において括弧内に示すように、ピクチャＩ１、Ｐ２、Ｂ
１、Ｂ２、Ｐ３、Ｂ３、Ｂ４、…のシーケンスで符号化
が行なわれる。すなわち、２つの連続する双方向予測画
像（Ｂピクチャ）の前に、時間的に後のピクチャ（Ｉま
たはＰピクチャ）の符号化が行なわれる。参照画像メモ
リ４１および４２には、交互に、画像データが格納され
る。ＩピクチャＩ１の予測符号化はされない。単に、そ
の画像データが、参照画像メモリ１（４１）に格納され
る。続いて、ＰピクチャＰ２が参照画像メモリ２（４
２）に格納される。次いで、ＢピクチャＢ１およびＢ２
が順次符号化される。ＢピクチャＢ１の符号化時、参照
画像メモリ１（４１）に格納される画素データの画像が
時間的に近い参照画像であり、参照画像メモリ２（４
２）に格納される画像Ｐ２が、時間的に遠い方の画像で
ある。一方、ＢピクチャＢ２の符号化時においては、参
照画像メモリ２（４２）に格納されるＰピクチャＰ２が
時間的に近い方の画像となる。したがって、後に書込が
行なわれた参照画像メモリには、２つの連続するＢピク
チャよりも時間的に後の画像データが格納される。この
ため、２つの参照画像を生成した後、先に書込が行なわ
れた参照画像メモリに、時間的に近い方の画像データが
格納されているとして、最初のＢピクチャの符号化を行
ない、続きのＢピクチャの処理には、この遠近を反転す
る。
タを概略的に示す図である。図１９において、現画像
が、送受信時においてはピクチャＩ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ
２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ３、…の順序で送受信される。しか
しながら、符号化時においては、双方向予測の場合には
時間的に後の画像データをも使用する必要があり、その
符号化順序は異なる。この符号化時においては、図１９
において括弧内に示すように、ピクチャＩ１、Ｐ２、Ｂ
１、Ｂ２、Ｐ３、Ｂ３、Ｂ４、…のシーケンスで符号化
が行なわれる。すなわち、２つの連続する双方向予測画
像（Ｂピクチャ）の前に、時間的に後のピクチャ（Ｉま
たはＰピクチャ）の符号化が行なわれる。参照画像メモ
リ４１および４２には、交互に、画像データが格納され
る。ＩピクチャＩ１の予測符号化はされない。単に、そ
の画像データが、参照画像メモリ１（４１）に格納され
る。続いて、ＰピクチャＰ２が参照画像メモリ２（４
２）に格納される。次いで、ＢピクチャＢ１およびＢ２
が順次符号化される。ＢピクチャＢ１の符号化時、参照
画像メモリ１（４１）に格納される画素データの画像が
時間的に近い参照画像であり、参照画像メモリ２（４
２）に格納される画像Ｐ２が、時間的に遠い方の画像で
ある。一方、ＢピクチャＢ２の符号化時においては、参
照画像メモリ２（４２）に格納されるＰピクチャＰ２が
時間的に近い方の画像となる。したがって、後に書込が
行なわれた参照画像メモリには、２つの連続するＢピク
チャよりも時間的に後の画像データが格納される。この
ため、２つの参照画像を生成した後、先に書込が行なわ
れた参照画像メモリに、時間的に近い方の画像データが
格納されているとして、最初のＢピクチャの符号化を行
ない、続きのＢピクチャの処理には、この遠近を反転す
る。
【００７８】Ｐピクチャの符号化時においては、単に対
象Ｐピクチャ画素データが書込まれる参照画像メモリと
異なる参照画像メモリに格納された参照画像を、参照画
像として符号化が行なわれる。したがってこれらの性質
により、参照画像メモリの識別を容易に行なうことがで
きる。
象Ｐピクチャ画素データが書込まれる参照画像メモリと
異なる参照画像メモリに格納された参照画像を、参照画
像として符号化が行なわれる。したがってこれらの性質
により、参照画像メモリの識別を容易に行なうことがで
きる。
【００７９】アドレス生成回路５５ｃは、Ｂ／Ｐ判定回
路５５ａの判定結果に従って、連続的な３つのアドレス
ＡＤ＋（−９６，−３２）、ＡＤ＋（−３２，−３
２）、ＡＤ＋（３２，−３２）を先頭アドレスとして、
順次たとえばカウンタを用いてアドレスを生成してサー
チウィンドウ画素データの読出を行なう（この場合１つ
の参照画像メモリがアクセスされる）。一方、Ｂピクチ
ャの場合には、アドレス生成回路５５ｃは、アドレスＡ
Ｄ＋（−６４，−３２）およびＡＤ＋（０，−３２）
を、遠い画像データを格納する参照画像メモリに対し生
成し、一方、近い画像のデータを格納する参照画像メモ
リに対しては、アドレスＡＤ＋（−３２，−３２）を生
成する。ここで、アドレスＡＤは、テンプレートブロッ
ク中心点すなわち真裏点（０，０）を示す。したがっ
て、参照画像メモリ４１および４２がアクセスされる。
路５５ａの判定結果に従って、連続的な３つのアドレス
ＡＤ＋（−９６，−３２）、ＡＤ＋（−３２，−３
２）、ＡＤ＋（３２，−３２）を先頭アドレスとして、
順次たとえばカウンタを用いてアドレスを生成してサー
チウィンドウ画素データの読出を行なう（この場合１つ
の参照画像メモリがアクセスされる）。一方、Ｂピクチ
ャの場合には、アドレス生成回路５５ｃは、アドレスＡ
Ｄ＋（−６４，−３２）およびＡＤ＋（０，−３２）
を、遠い画像データを格納する参照画像メモリに対し生
成し、一方、近い画像のデータを格納する参照画像メモ
リに対しては、アドレスＡＤ＋（−３２，−３２）を生
成する。ここで、アドレスＡＤは、テンプレートブロッ
ク中心点すなわち真裏点（０，０）を示す。したがっ
て、参照画像メモリ４１および４２がアクセスされる。
【００８０】バッファメモリリード制御回路５５ｆは、
メモリ遠近判定回路５５ｄの出力信号に従って、バッフ
ァメモリ群を選択的に活性化し、順次垂直方向に連続す
る画素データを順次読出すようにアドレスを生成する。
メモリ遠近判定回路５５ｄの出力信号に従って、バッフ
ァメモリ群を選択的に活性化し、順次垂直方向に連続す
る画素データを順次読出すようにアドレスを生成する。
【００８１】以上のように、この発明の実施の形態２に
従えば、動き検出部のサーチエリアを、対象符号が双方
向予測画像であるのか一方方向予測画像であるのかに応
じて変更し、かつ動き検出部をこの対象画像の性質に応
じて使い分けているため、効率的に、動きベクトルを検
出することができる。
従えば、動き検出部のサーチエリアを、対象符号が双方
向予測画像であるのか一方方向予測画像であるのかに応
じて変更し、かつ動き検出部をこの対象画像の性質に応
じて使い分けているため、効率的に、動きベクトルを検
出することができる。
【００８２】［実施の形態３］図２０は、この発明の実
施の形態３に従う動きベクトル検出装置のサーチエリア
の割当てを示す図である。この実施の形態３において
も、動きベクトル検出装置として、図８に示す動きベク
トル検出装置と同様、３つの動き検出部ＭＤ♯１、ＭＤ
♯２およびＭＤ♯３が用いられる。これらの動き検出部
ＭＤ♯１〜ＭＤ♯に割当てられるサーチエリアのサイズ
が先の実施の形態２と異なる。本実施の形態３において
は、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３それぞれの固有
のサーチエリアは、水平方向−１６〜＋１５および垂直
方向−１６〜＋１５の範囲を有する。動き検出部ＭＤ♯
２においては、固有サーチエリアＳＡ２は、水平方向−
６４〜＋６３および垂直方向−３１〜＋３１の範囲を有
する。他の構成は、先の実施の形態２と同じである。
施の形態３に従う動きベクトル検出装置のサーチエリア
の割当てを示す図である。この実施の形態３において
も、動きベクトル検出装置として、図８に示す動きベク
トル検出装置と同様、３つの動き検出部ＭＤ♯１、ＭＤ
♯２およびＭＤ♯３が用いられる。これらの動き検出部
ＭＤ♯１〜ＭＤ♯に割当てられるサーチエリアのサイズ
が先の実施の形態２と異なる。本実施の形態３において
は、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３それぞれの固有
のサーチエリアは、水平方向−１６〜＋１５および垂直
方向−１６〜＋１５の範囲を有する。動き検出部ＭＤ♯
２においては、固有サーチエリアＳＡ２は、水平方向−
６４〜＋６３および垂直方向−３１〜＋３１の範囲を有
する。他の構成は、先の実施の形態２と同じである。
【００８３】この実施の形態３においても、動き検出部
ＭＤ♯１およびＭＤ♯３は、それぞれ、テンプレートブ
ロックが１６画素行・４画素列のサイズを有しており、
これらの画素に対応して要素プロセサが配置される。動
き検出部ＭＤ♯２においても、テンプレートブロックの
サイズは、１６画素行・１６画素列であり、各画素に対
応して要素プロセサが配置される。したがって、１６画
素行・１６画素列に対応する動き検出部を３個並列に使
用する場合に比べて、ハードウェア量が、動き検出部Ｍ
Ｄ♯１およびＭＤ♯３それぞれは、約１／４となる。
ＭＤ♯１およびＭＤ♯３は、それぞれ、テンプレートブ
ロックが１６画素行・４画素列のサイズを有しており、
これらの画素に対応して要素プロセサが配置される。動
き検出部ＭＤ♯２においても、テンプレートブロックの
サイズは、１６画素行・１６画素列であり、各画素に対
応して要素プロセサが配置される。したがって、１６画
素行・１６画素列に対応する動き検出部を３個並列に使
用する場合に比べて、ハードウェア量が、動き検出部Ｍ
Ｄ♯１およびＭＤ♯３それぞれは、約１／４となる。
【００８４】図２１は、対象画像が、一方方向予測画像
の場合の動き検出部に対するサーチエリア割当てを示す
図である。図２１において、動き検出部ＭＤ♯１のサー
チエリアＳＡ１には、水平方向−９６〜−９６および垂
直方向−１６〜＋１５の範囲が割当てられる。動き検出
部ＭＤ♯２のサーチエリアＳＡ２には、水平方向−６４
〜＋６３および垂直方向−３２〜＋３１の範囲が割当て
られ、動き検出部ＭＤ♯３のサーチエリアＳＡ３には、
水平方向＋６４〜＋９５および垂直方向−１６〜＋１５
の範囲が割当てられる。これらの動き検出部ＭＤ♯１〜
♯３に割当てられるサーチエリアは重なり合っていな
い。
の場合の動き検出部に対するサーチエリア割当てを示す
図である。図２１において、動き検出部ＭＤ♯１のサー
チエリアＳＡ１には、水平方向−９６〜−９６および垂
直方向−１６〜＋１５の範囲が割当てられる。動き検出
部ＭＤ♯２のサーチエリアＳＡ２には、水平方向−６４
〜＋６３および垂直方向−３２〜＋３１の範囲が割当て
られ、動き検出部ＭＤ♯３のサーチエリアＳＡ３には、
水平方向＋６４〜＋９５および垂直方向−１６〜＋１５
の範囲が割当てられる。これらの動き検出部ＭＤ♯１〜
♯３に割当てられるサーチエリアは重なり合っていな
い。
【００８５】この図２１に示すようなサーチエリアを用
いた場合、中心点（０，０）を中心として、広い範囲に
わたって動きベクトルを探索することができる。動きの
大きな一方方向予測画像に対し、最大限の動きベクトル
探索範囲を割当てることができ、効率的な動きベクトル
検出を行なうことができる。粗探索／全探索いずれが行
なわれてもよい。
いた場合、中心点（０，０）を中心として、広い範囲に
わたって動きベクトルを探索することができる。動きの
大きな一方方向予測画像に対し、最大限の動きベクトル
探索範囲を割当てることができ、効率的な動きベクトル
検出を行なうことができる。粗探索／全探索いずれが行
なわれてもよい。
【００８６】図２２は、対象画像が双方向予測画像の場
合のサーチエリアの割当を示す図である。図２２におい
て、動き検出部ＭＤ♯１のサーチエリアＳＡ１には、水
平方向−３２〜−３１および垂直方向−１６〜＋１５の
範囲が割当てられ、動き検出部ＭＤ♯３のサーチエリア
ＳＡ３には、水平方向０〜３１および垂直方向−１６〜
＋１５の範囲が割当てられる。これらのサーチエリアＳ
Ａ１およびＳＡ３は、フレーム距離の短い、すなわち動
きの小さい参照画像に対して用いられる。一方、サーチ
エリアＳＡ２に対しては、水平方向−６４〜＋６３およ
び垂直方向−３２〜＋３１の範囲が割当てられ、フレー
ム距離の長い参照画像に対するサーチエリアが設定され
る。フレーム距離が短く動きの小さな参照画像に対して
は、比較的狭い範囲で動きベクトルの検出を行ない、フ
レーム距離が長く、動きの大きな参照画像に対しては、
大きなサーチエリアを設定する。これにより、効率的な
動きベクトル探索を行なうことができる。
合のサーチエリアの割当を示す図である。図２２におい
て、動き検出部ＭＤ♯１のサーチエリアＳＡ１には、水
平方向−３２〜−３１および垂直方向−１６〜＋１５の
範囲が割当てられ、動き検出部ＭＤ♯３のサーチエリア
ＳＡ３には、水平方向０〜３１および垂直方向−１６〜
＋１５の範囲が割当てられる。これらのサーチエリアＳ
Ａ１およびＳＡ３は、フレーム距離の短い、すなわち動
きの小さい参照画像に対して用いられる。一方、サーチ
エリアＳＡ２に対しては、水平方向−６４〜＋６３およ
び垂直方向−３２〜＋３１の範囲が割当てられ、フレー
ム距離の長い参照画像に対するサーチエリアが設定され
る。フレーム距離が短く動きの小さな参照画像に対して
は、比較的狭い範囲で動きベクトルの検出を行ない、フ
レーム距離が長く、動きの大きな参照画像に対しては、
大きなサーチエリアを設定する。これにより、効率的な
動きベクトル探索を行なうことができる。
【００８７】サーチエリアが水平方向−３２〜＋３１お
よび垂直方向−３２〜＋３１の動き検出部を３つ利用す
る場合に比べて、ハードウェア量を、ほぼ１／２に低減
することができ、応じて消費電力も低減することができ
る。このサーチエリアの再構成および動き検出部の使い
分けには、図１８に示す構成と同様の構成を利用するこ
とができる。単に、サーチエリアのサイズが異なるため
に、アドレス生成回路における生成アドレスが異なるだ
けである。
よび垂直方向−３２〜＋３１の動き検出部を３つ利用す
る場合に比べて、ハードウェア量を、ほぼ１／２に低減
することができ、応じて消費電力も低減することができ
る。このサーチエリアの再構成および動き検出部の使い
分けには、図１８に示す構成と同様の構成を利用するこ
とができる。単に、サーチエリアのサイズが異なるため
に、アドレス生成回路における生成アドレスが異なるだ
けである。
【００８８】図２３は、制御回路に含まれるアドレス生
成回路５５ｃの１つのサーチエリア（動き検出部）に対
するアドレスを発生する部分の構成を概略的に示す図で
ある。図２３において、アドレス生成回路５５ｃは、テ
ンプレートブロックアドレスＡＤを受け、ピクチャ特性
指示信号Ｂ／Ｐに従ってアドレスを計算するアドレス計
算回路５５ｃａと、アドレス計算回路５５ｃａにより計
算されたアドレスを初期設定し、各クロックサイクルご
とにカウントするカウンタ５５ｃｂと、カウンタ５５ｃ
ｂのカウントアップ信号に従ってカウント動作を行なう
カウンタ５５ｃｃを含む。このカウンタ５５ｃｃにも、
アドレス計算回路５５ｃａからのアドレスが初期設定さ
れる。カウンタ５５ｃｂからＹアドレスが出力され、カ
ウンタ５５ｃｃからＸアドレスが生成される。このＹア
ドレスが、垂直方向の画素位置に対応し、Ｘアドレス
が、水平方向の画素位置に対応する。
成回路５５ｃの１つのサーチエリア（動き検出部）に対
するアドレスを発生する部分の構成を概略的に示す図で
ある。図２３において、アドレス生成回路５５ｃは、テ
ンプレートブロックアドレスＡＤを受け、ピクチャ特性
指示信号Ｂ／Ｐに従ってアドレスを計算するアドレス計
算回路５５ｃａと、アドレス計算回路５５ｃａにより計
算されたアドレスを初期設定し、各クロックサイクルご
とにカウントするカウンタ５５ｃｂと、カウンタ５５ｃ
ｂのカウントアップ信号に従ってカウント動作を行なう
カウンタ５５ｃｃを含む。このカウンタ５５ｃｃにも、
アドレス計算回路５５ｃａからのアドレスが初期設定さ
れる。カウンタ５５ｃｂからＹアドレスが出力され、カ
ウンタ５５ｃｃからＸアドレスが生成される。このＹア
ドレスが、垂直方向の画素位置に対応し、Ｘアドレス
が、水平方向の画素位置に対応する。
【００８９】ピクチャ特性指示信号Ｂ／Ｐは、対象画像
がＢピクチャであるのかＰピクチャであるのかを示す。
アドレス計算回路５５ｃａにより、先頭アドレスが生成
され、順次サーチウィンドウの垂直方向の画素データが
読出され、次いでサーチウィンドウの底部に到達した後
再び次の列のサーチウィンドウの画素データが読出され
る。
がＢピクチャであるのかＰピクチャであるのかを示す。
アドレス計算回路５５ｃａにより、先頭アドレスが生成
され、順次サーチウィンドウの垂直方向の画素データが
読出され、次いでサーチウィンドウの底部に到達した後
再び次の列のサーチウィンドウの画素データが読出され
る。
【００９０】この実施の形態３において、動き検出部Ｍ
Ｄ♯１およびＭＤ♯３において、粗探索が行なわれても
よく、また密探索（全探索）が行なわれてもよい。水
平，垂直成分はマクロブロックについての成分である。
粗探索が行なわれる場合には、先の図１８に示す構成を
利用することができ、全探索を利用する場合には、サブ
サンプル回路５０および５１を削除する。全探索の場
合、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３の評価点は、３
２×３２＝９６４であり、一方動き検出部ＭＤ♯２の評
価点は、１２８・６４＝８１９２である。動き検出部Ｍ
Ｄ♯２の評価点の数は、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ
♯３のそれの８倍となり、評価値算出サイクルが動き検
出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３のそれに比べて長くなる。
この場合、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３の動作周
波数が、動き検出部ＭＤ♯２のそれの１／８に低減され
てもよい（粗探索が行なわれる場合さらに動作周波数は
低減することができる）。
Ｄ♯１およびＭＤ♯３において、粗探索が行なわれても
よく、また密探索（全探索）が行なわれてもよい。水
平，垂直成分はマクロブロックについての成分である。
粗探索が行なわれる場合には、先の図１８に示す構成を
利用することができ、全探索を利用する場合には、サブ
サンプル回路５０および５１を削除する。全探索の場
合、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３の評価点は、３
２×３２＝９６４であり、一方動き検出部ＭＤ♯２の評
価点は、１２８・６４＝８１９２である。動き検出部Ｍ
Ｄ♯２の評価点の数は、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ
♯３のそれの８倍となり、評価値算出サイクルが動き検
出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３のそれに比べて長くなる。
この場合、動き検出部ＭＤ♯１およびＭＤ♯３の動作周
波数が、動き検出部ＭＤ♯２のそれの１／８に低減され
てもよい（粗探索が行なわれる場合さらに動作周波数は
低減することができる）。
【００９１】以上のように、この発明の実施の形態３に
従えば、サーチエリアサイズの異なる動き検出部を対象
画像の性質に応じて使い分けているため、ハードウェア
量の増大をもたらすことなく、効率的に動きベクトル検
出を行なうことができる。
従えば、サーチエリアサイズの異なる動き検出部を対象
画像の性質に応じて使い分けているため、ハードウェア
量の増大をもたらすことなく、効率的に動きベクトル検
出を行なうことができる。
【００９２】［実施の形態４］図２４は、この発明の実
施の形態４に従う動きベクトル検出装置の全体の構成を
概略的に示す図である。図２４において、動きベクトル
検出装置１は、２つの動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯
Ｂと、これらの動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂから
の検出結果ＲＭＡおよびＲＭＢに従って最終動きベクト
ル情報ＦＲＭを生成する最終動き判定部ＦＭＤ♯を含
む。動き検出部ＭＤ♯Ａは評価画素数が６４であり、固
有サーチエリアとして、水平方向−１２８〜＋１２７お
よび垂直方向−４８〜＋４７の範囲を有する。
施の形態４に従う動きベクトル検出装置の全体の構成を
概略的に示す図である。図２４において、動きベクトル
検出装置１は、２つの動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯
Ｂと、これらの動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂから
の検出結果ＲＭＡおよびＲＭＢに従って最終動きベクト
ル情報ＦＲＭを生成する最終動き判定部ＦＭＤ♯を含
む。動き検出部ＭＤ♯Ａは評価画素数が６４であり、固
有サーチエリアとして、水平方向−１２８〜＋１２７お
よび垂直方向−４８〜＋４７の範囲を有する。
【００９３】動き検出部ＭＤ♯Ｂは、評価画素数が１２
８であり、固有サーチエリアとして、水平方向−１８〜
＋４７および垂直−１６〜＋１５の範囲を有する。
８であり、固有サーチエリアとして、水平方向−１８〜
＋４７および垂直−１６〜＋１５の範囲を有する。
【００９４】図２５は、図２４に示す動き検出部ＭＤ♯
Ａの構成を概略的に示す図である。評価画素数が６４で
あり、４画素列・１６画素行のテンプレートブロックに
ついて動きベクトル検出が行なわれる。したがって、そ
の演算部においては、要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ
３が４画素列それぞれに対応して配置される。これらの
要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ３それぞれに対応して
遅延バッファＤＬ０〜ＤＬ３が配置される。要素プロセ
サ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ３の各々においては、１６画素に
対応する要素プロセサが直列に接続される。一方、遅延
バッファＤＬ０〜ＤＬ３それぞれにおいては、９６画素
の垂直方向画素データが格納される。垂直方向−４８〜
＋４７の動きベクトル成分についての探索を単なる画素
データのシフトイン／シフトアウト動作により実現する
ことができる。
Ａの構成を概略的に示す図である。評価画素数が６４で
あり、４画素列・１６画素行のテンプレートブロックに
ついて動きベクトル検出が行なわれる。したがって、そ
の演算部においては、要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ
３が４画素列それぞれに対応して配置される。これらの
要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ３それぞれに対応して
遅延バッファＤＬ０〜ＤＬ３が配置される。要素プロセ
サ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ３の各々においては、１６画素に
対応する要素プロセサが直列に接続される。一方、遅延
バッファＤＬ０〜ＤＬ３それぞれにおいては、９６画素
の垂直方向画素データが格納される。垂直方向−４８〜
＋４７の動きベクトル成分についての探索を単なる画素
データのシフトイン／シフトアウト動作により実現する
ことができる。
【００９５】動きベクトル検出部ＭＤ♯Ｂは、評価画素
数が１２８であり、８画素列・１６画素行に配列される
画素からなるテンプレートブロックを用いて動きベクト
ル探索を行なう。この動き検出部ＭＤ♯Ｂは、図２６に
その概略構成を示すように、８個の要素プロセサ列ＰＥ
Ｌ０〜ＰＥＬ７と、要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ７
に対応して配置される８個の遅延バッファＤＬ０〜ＤＬ
７を含む。要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ７それぞれ
には、１６画素の画素データが格納され、一方、遅延バ
ッファＤＬ０〜ＤＬ７それぞれには、３２画素のサーチ
ウィンドウ画素データが格納される。これにより、垂直
方向−１６〜＋１５の範囲の探索を、単にサーチウィン
ドウ画素データのシフトイン／シフトアウトにより行な
うことができる。
数が１２８であり、８画素列・１６画素行に配列される
画素からなるテンプレートブロックを用いて動きベクト
ル探索を行なう。この動き検出部ＭＤ♯Ｂは、図２６に
その概略構成を示すように、８個の要素プロセサ列ＰＥ
Ｌ０〜ＰＥＬ７と、要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ７
に対応して配置される８個の遅延バッファＤＬ０〜ＤＬ
７を含む。要素プロセサ列ＰＥＬ０〜ＰＥＬ７それぞれ
には、１６画素の画素データが格納され、一方、遅延バ
ッファＤＬ０〜ＤＬ７それぞれには、３２画素のサーチ
ウィンドウ画素データが格納される。これにより、垂直
方向−１６〜＋１５の範囲の探索を、単にサーチウィン
ドウ画素データのシフトイン／シフトアウトにより行な
うことができる。
【００９６】図２５および図２６に示すように、動き検
出部ＭＤ♯Ａと動き検出部ＭＤ♯Ｂのハードウェア量
は、この演算部の構成については、ほぼ同じとする。た
だし、水平方向の探索範囲の全画素データを格納するメ
モリおよび評価値を算出するための加算演算を行なう加
算部の構成を考慮すると、動き検出部ＭＤ♯Ａのハード
ウェア量は、動き検出部ＭＤ♯Ｂのハードウェア量のほ
ぼ４倍程度となる。
出部ＭＤ♯Ａと動き検出部ＭＤ♯Ｂのハードウェア量
は、この演算部の構成については、ほぼ同じとする。た
だし、水平方向の探索範囲の全画素データを格納するメ
モリおよび評価値を算出するための加算演算を行なう加
算部の構成を考慮すると、動き検出部ＭＤ♯Ａのハード
ウェア量は、動き検出部ＭＤ♯Ｂのハードウェア量のほ
ぼ４倍程度となる。
【００９７】図２７は、この発明の実施の形態４におけ
る動き検出部に対するサーチエリアの割当てを示す図で
ある。対象画像が双方向予測画像（Ｂピクチャ）の場
合、動き検出部ＭＤ♯ＡのサーチエリアＳＡＡには、水
平方向−１２８〜＋１２７および垂直方向−４８〜＋４
７の範囲が割当てられる。一方、動き検出部ＭＤ♯Ｂの
サーチエリアＳＡＢに対しては、水平方向−４８〜＋４
７および垂直方向−１６〜＋１５の範囲が割当てられ
る。動き検出部ＭＤ♯Ａに対しては、フレーム距離の長
い、すなわち時間的に遠い方の参照画像が割当てられ、
動き検出部ＭＤ♯Ｂには、フレーム距離が短い、すなわ
ち時間的に近い参照画像が割当てられる。動き検出部Ｍ
Ｄ♯Ａにおいては、広いサーチエリアにおいて粗探索が
行なわれ、一方動き検出部ＭＤ♯Ｂにおいては、すべて
の評価点について評価値算出を行なう全探索が行なわれ
る。
る動き検出部に対するサーチエリアの割当てを示す図で
ある。対象画像が双方向予測画像（Ｂピクチャ）の場
合、動き検出部ＭＤ♯ＡのサーチエリアＳＡＡには、水
平方向−１２８〜＋１２７および垂直方向−４８〜＋４
７の範囲が割当てられる。一方、動き検出部ＭＤ♯Ｂの
サーチエリアＳＡＢに対しては、水平方向−４８〜＋４
７および垂直方向−１６〜＋１５の範囲が割当てられ
る。動き検出部ＭＤ♯Ａに対しては、フレーム距離の長
い、すなわち時間的に遠い方の参照画像が割当てられ、
動き検出部ＭＤ♯Ｂには、フレーム距離が短い、すなわ
ち時間的に近い参照画像が割当てられる。動き検出部Ｍ
Ｄ♯Ａにおいては、広いサーチエリアにおいて粗探索が
行なわれ、一方動き検出部ＭＤ♯Ｂにおいては、すべて
の評価点について評価値算出を行なう全探索が行なわれ
る。
【００９８】図２８は、対象画像が一方方向予測画像
（Ｐピクチャ）の場合のサーチエリアの割当てを示す図
である。この一方方向予測画像においても２つの動き検
出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂが用いられる。ただし、対
象テンプレートブロックの真裏点ＲＲから位置ベクトル
（ｉ，ｊ）ずれた点を中心点としてサーチエリアが設定
される。したがって、動き検出部ＭＤ♯Ａのサーチエリ
アＳＡＡは、水平方向−１２８−ｉ〜＋１２７−ｉ、お
よび垂直方向−４８−ｊ〜＋４７−ｊの範囲となる。一
方動き検出部ＭＤ♯ＢのサーチエリアＳＡＢは、水平方
向−４８−ｉ〜＋４７−ｉ、垂直方向−１６−ｊ〜＋１
５−ｊとなる。この一方方向予測画像に対しても、サー
チエリアＳＡＡでは粗探索が行なわれ、サーチエリアＳ
ＡＢについては全探索が行なわれる。
（Ｐピクチャ）の場合のサーチエリアの割当てを示す図
である。この一方方向予測画像においても２つの動き検
出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂが用いられる。ただし、対
象テンプレートブロックの真裏点ＲＲから位置ベクトル
（ｉ，ｊ）ずれた点を中心点としてサーチエリアが設定
される。したがって、動き検出部ＭＤ♯Ａのサーチエリ
アＳＡＡは、水平方向−１２８−ｉ〜＋１２７−ｉ、お
よび垂直方向−４８−ｊ〜＋４７−ｊの範囲となる。一
方動き検出部ＭＤ♯ＢのサーチエリアＳＡＢは、水平方
向−４８−ｉ〜＋４７−ｉ、垂直方向−１６−ｊ〜＋１
５−ｊとなる。この一方方向予測画像に対しても、サー
チエリアＳＡＡでは粗探索が行なわれ、サーチエリアＳ
ＡＢについては全探索が行なわれる。
【００９９】この一方方向予測画像のサーチエリアの中
心点（ｉ，ｊ）は、動きベクトルの履歴に応じて値が定
められる。最終動き判定部ＦＭＤ♯は以下のようにして
最終動きベクトルを決定する。
心点（ｉ，ｊ）は、動きベクトルの履歴に応じて値が定
められる。最終動き判定部ＦＭＤ♯は以下のようにして
最終動きベクトルを決定する。
【０１００】サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢが重なり
合う領域、すなわちサーチエリアＳＡＢ内において動き
検出部ＭＤ♯Ａが動きベクトルを検出した場合、全探索
を行なう動き検出部ＭＤ♯Ｂの検出結果を優先的に選択
する。
合う領域、すなわちサーチエリアＳＡＢ内において動き
検出部ＭＤ♯Ａが動きベクトルを検出した場合、全探索
を行なう動き検出部ＭＤ♯Ｂの検出結果を優先的に選択
する。
【０１０１】重なり合わない領域から動き検出部ＭＤ♯
Ａが動きベクトルを検出した場合、その検出結果は動き
検出部ＭＤ♯Ｂとの比較結果に従って、より相関度の高
いブロックを指定する動きベクトルを選択する。この判
定基準として、以下のような式が用いられる。
Ａが動きベクトルを検出した場合、その検出結果は動き
検出部ＭＤ♯Ｂとの比較結果に従って、より相関度の高
いブロックを指定する動きベクトルを選択する。この判
定基準として、以下のような式が用いられる。
【０１０２】ｆ｛ＭＡＤ（１），ＭＡＤ（２）｝＝ａ・
ＭＡＤ（１）−ＭＡＤ（２）＋ｂ ここで、ＭＡＤ（１）は動き検出部ＭＤ♯Ａの評価値、
ＭＡＤ（２）は動き検出部ＭＤ♯Ｂの評価値、ａ，ｂは
任意の定数 動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂは、評価画素数が異
なるため、定数ａにより補正を掛けて評価値の正規化を
行ない（評価画素数を実効的に同じにする）、定数ｂに
よりオフセットを掛ける。その関数ｆが正の場合、動き
検出部ＭＤ♯Ａの動きベクトルの評価値が大きいため、
動き検出部ＭＤ♯Ｂの動きベクトルを選択する。関数ｆ
が負の場合には、動き検出部ＭＤ♯Ａからの動きベクト
ルの評価値が小さいため、相関度が高く、動き検出部Ｍ
Ｄ♯Ａが検出した動きベクトルを選択する。
ＭＡＤ（１）−ＭＡＤ（２）＋ｂ ここで、ＭＡＤ（１）は動き検出部ＭＤ♯Ａの評価値、
ＭＡＤ（２）は動き検出部ＭＤ♯Ｂの評価値、ａ，ｂは
任意の定数 動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂは、評価画素数が異
なるため、定数ａにより補正を掛けて評価値の正規化を
行ない（評価画素数を実効的に同じにする）、定数ｂに
よりオフセットを掛ける。その関数ｆが正の場合、動き
検出部ＭＤ♯Ａの動きベクトルの評価値が大きいため、
動き検出部ＭＤ♯Ｂの動きベクトルを選択する。関数ｆ
が負の場合には、動き検出部ＭＤ♯Ａからの動きベクト
ルの評価値が小さいため、相関度が高く、動き検出部Ｍ
Ｄ♯Ａが検出した動きベクトルを選択する。
【０１０３】１つの動き検出部を利用する場合に比べ
て、動きベクトル探索効率または探索精度を大幅に改善
することができる。すなわち、動き検出部ＭＤ♯Ｂと同
程度の評価画素数を有するハードウェア量が同じ動き検
出部を使用する場合と比べて、粗探索により、探索範囲
を格段に広くすることができるため、効率的に動きベク
トルを探索することができ、動きベクトル探索効率が大
幅に改善される。また、動き検出部ＭＤ♯Ａと同程度の
評価画素数を用いたハードウェア量が同じ動き検出部を
使用する（動き予測器）場合と比べて、ほぼ同程度のサ
ーチエリアサイズを確保しつつ、全探索方式を利用して
いるため、より精度の高い動きベクトル探索が可能とな
り、動きベクトル探索精度が大幅に改善される。
て、動きベクトル探索効率または探索精度を大幅に改善
することができる。すなわち、動き検出部ＭＤ♯Ｂと同
程度の評価画素数を有するハードウェア量が同じ動き検
出部を使用する場合と比べて、粗探索により、探索範囲
を格段に広くすることができるため、効率的に動きベク
トルを探索することができ、動きベクトル探索効率が大
幅に改善される。また、動き検出部ＭＤ♯Ａと同程度の
評価画素数を用いたハードウェア量が同じ動き検出部を
使用する（動き予測器）場合と比べて、ほぼ同程度のサ
ーチエリアサイズを確保しつつ、全探索方式を利用して
いるため、より精度の高い動きベクトル探索が可能とな
り、動きベクトル探索精度が大幅に改善される。
【０１０４】図２９は、この発明の実施の形態４に従う
動きベクトル検出装置を含む動きベクトル検出システム
の構成を概略的に示す図である。図２９において、図１
３に示す動きベクトル検出システムと対応する部分には
同一参照番号を付す。この図２９に示す動きベクトル検
出システムにおいては、動きベクトル検出装置１におい
て２つの動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂが設けられ
ているため、応じて、参照画像メモリ４１に対し２つの
バッファメモリ６２および６３が設けられ、参照画像メ
モリ４２に対し２つのバッファメモリ６４および６５が
設けられる。バッファメモリ６２および６４から読出さ
れたデータはサブサンプル回路６６を介して動き検出部
ＭＤ♯Ａへ与えられる。バッファメモリ６３および６５
から読出されたデータは、動き検出部ＭＤ♯Ｂへ与えら
れる。
動きベクトル検出装置を含む動きベクトル検出システム
の構成を概略的に示す図である。図２９において、図１
３に示す動きベクトル検出システムと対応する部分には
同一参照番号を付す。この図２９に示す動きベクトル検
出システムにおいては、動きベクトル検出装置１におい
て２つの動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂが設けられ
ているため、応じて、参照画像メモリ４１に対し２つの
バッファメモリ６２および６３が設けられ、参照画像メ
モリ４２に対し２つのバッファメモリ６４および６５が
設けられる。バッファメモリ６２および６４から読出さ
れたデータはサブサンプル回路６６を介して動き検出部
ＭＤ♯Ａへ与えられる。バッファメモリ６３および６５
から読出されたデータは、動き検出部ＭＤ♯Ｂへ与えら
れる。
【０１０５】また、動き検出部ＭＤ♯Ａの評価画素数が
６４であり、また動き検出部ＭＤ♯Ｂの評価画素数が１
２８であるため、１６画素・１６画素のテンプレートブ
ロックを水平方向においてサブサンプリングするため、
現画像メモリ４０からの画像データを水平方向画素につ
いてサブサンプルするサブサンプル回路６０および６１
が設けられる。サブサンプル回路６０および６１は、縦
列接続され、サブサンプル回路６０が水平方向１／２の
サブサンプリングを行なって動き検出部ＭＤ♯Ｂへサブ
サンプルされたテンプレートブロック画素データを与え
る。サブサンプル回路６１は、サブサンプル回路６０か
らの画素データを受け、水平方向にさらに１／２のサブ
サンプリングを行なって、サブサンプルされたテンプレ
ートブロック画素データを動き検出部ＭＤ♯Ａへ与え
る。
６４であり、また動き検出部ＭＤ♯Ｂの評価画素数が１
２８であるため、１６画素・１６画素のテンプレートブ
ロックを水平方向においてサブサンプリングするため、
現画像メモリ４０からの画像データを水平方向画素につ
いてサブサンプルするサブサンプル回路６０および６１
が設けられる。サブサンプル回路６０および６１は、縦
列接続され、サブサンプル回路６０が水平方向１／２の
サブサンプリングを行なって動き検出部ＭＤ♯Ｂへサブ
サンプルされたテンプレートブロック画素データを与え
る。サブサンプル回路６１は、サブサンプル回路６０か
らの画素データを受け、水平方向にさらに１／２のサブ
サンプリングを行なって、サブサンプルされたテンプレ
ートブロック画素データを動き検出部ＭＤ♯Ａへ与え
る。
【０１０６】サーチエリアの割当ておよびサーチウィン
ドウ画素データの分配は、制御回路７０の制御の下に実
行される。対象画像が、一方方向予測画像のとき、参照
画像メモリ４１または４２に格納されたサーチウィンド
ウ画素データが利用される。たとえば参照画像メモリ４
１に格納された画像データが利用される場合、バッファ
メモリ６２および６３が使用され、バッファメモリ６２
からのサーチウィンドウ画素データがサブサンプル回路
６６により水平方向においてサブサンプルされて、粗探
索が動き検出部ＭＤ♯Ａにおいて行なわれる。一方、バ
ッファメモリ６３から読出されたサーチウィンドウ画素
データは動き検出部ＭＤ♯Ｂへ与えられ、全探索が実行
される。
ドウ画素データの分配は、制御回路７０の制御の下に実
行される。対象画像が、一方方向予測画像のとき、参照
画像メモリ４１または４２に格納されたサーチウィンド
ウ画素データが利用される。たとえば参照画像メモリ４
１に格納された画像データが利用される場合、バッファ
メモリ６２および６３が使用され、バッファメモリ６２
からのサーチウィンドウ画素データがサブサンプル回路
６６により水平方向においてサブサンプルされて、粗探
索が動き検出部ＭＤ♯Ａにおいて行なわれる。一方、バ
ッファメモリ６３から読出されたサーチウィンドウ画素
データは動き検出部ＭＤ♯Ｂへ与えられ、全探索が実行
される。
【０１０７】対象画像が、双方向予測画像のとき、参照
画像メモリ４１および４２両者が用いられる。参照画像
メモリ４１に時間的に近い方の参照画像が格納されてい
る場合、バッファメモリ６３および６４が使用される。
すなわちバッファメモリ６３を介して時間的に近い方の
参照画像データが動き検出部ＭＤ♯Ｂへ与えられて全探
索が行なわれ、一方時間的に遠い方の参照画像データ
が、バッファメモリ６４およびサブサンプル回路６６を
介して動き検出部ＭＤ♯Ａへ与えられて粗探索が実行さ
れる。
画像メモリ４１および４２両者が用いられる。参照画像
メモリ４１に時間的に近い方の参照画像が格納されてい
る場合、バッファメモリ６３および６４が使用される。
すなわちバッファメモリ６３を介して時間的に近い方の
参照画像データが動き検出部ＭＤ♯Ｂへ与えられて全探
索が行なわれ、一方時間的に遠い方の参照画像データ
が、バッファメモリ６４およびサブサンプル回路６６を
介して動き検出部ＭＤ♯Ａへ与えられて粗探索が実行さ
れる。
【０１０８】図３０は、図２９に示す制御回路７０の構
成を概略的に示す図である。図３０において制御回路７
０は、ピクチャヘッダに応答して起動され現画像メモリ
からの画像データの読出を行なう現画像メモリリード制
御回路７０ｂと、最終決定された動きベクトルＭＶを所
定数の演算サイクル（動きベクトルを検出するサイク
ル）または複数のピクチャにわたって受け、これらの動
きベクトルＭＶの履歴に従ってサーチエリアの中心位置
を決定する中心位置決定回路７０ｃとピクチャ特性指示
信号Ｂ／Ｐと現画像メモリリード制御回路７０ｂからの
テンプレートブロックアドレスＡＤと中心位置決定回路
７０ｃからの中心位置とを受け、サーチエリアを決定し
て、決定されたサーチエリアに対するアドレスを生成す
るアドレス生成回路７０ｄと、テンポラル・リファレン
スの値に従って参照画像メモリ４１および４２のいずれ
に時間的に近い方の参照画像が格納されているかを判定
するメモリ遠近判定回路７０ｅと、アドレス生成回路７
０ｂからのアドレスメモリ遠近判定回路７０ｅの出力信
号に従って参照画像メモリ４１および４２に対しアドレ
ス信号およびメモリ活性化信号を与える参照画像メモリ
リード制御回路７０ｆと、メモリ遠近判定回路７０ｅの
判定結果指示信号に従ってバッファメモリを選択的に活
性化するバッファメモリリード制御回路７０ｇを含む。
成を概略的に示す図である。図３０において制御回路７
０は、ピクチャヘッダに応答して起動され現画像メモリ
からの画像データの読出を行なう現画像メモリリード制
御回路７０ｂと、最終決定された動きベクトルＭＶを所
定数の演算サイクル（動きベクトルを検出するサイク
ル）または複数のピクチャにわたって受け、これらの動
きベクトルＭＶの履歴に従ってサーチエリアの中心位置
を決定する中心位置決定回路７０ｃとピクチャ特性指示
信号Ｂ／Ｐと現画像メモリリード制御回路７０ｂからの
テンプレートブロックアドレスＡＤと中心位置決定回路
７０ｃからの中心位置とを受け、サーチエリアを決定し
て、決定されたサーチエリアに対するアドレスを生成す
るアドレス生成回路７０ｄと、テンポラル・リファレン
スの値に従って参照画像メモリ４１および４２のいずれ
に時間的に近い方の参照画像が格納されているかを判定
するメモリ遠近判定回路７０ｅと、アドレス生成回路７
０ｂからのアドレスメモリ遠近判定回路７０ｅの出力信
号に従って参照画像メモリ４１および４２に対しアドレ
ス信号およびメモリ活性化信号を与える参照画像メモリ
リード制御回路７０ｆと、メモリ遠近判定回路７０ｅの
判定結果指示信号に従ってバッファメモリを選択的に活
性化するバッファメモリリード制御回路７０ｇを含む。
【０１０９】中心位置決定回路７０ｃは、たとえば、所
定数の演算サイクルまたは複数枚のピクチャにおける動
きベクトルの平均値を求め、この平均動きベクトルを、
最も新しい動きベクトルに加算して、中心位置を決定す
る。この演算において、所定数の演算サイクルまたは複
数枚のピクチャにおける動きベクトルに対し、対象テン
プレートブロックまたは現画像との距離に応じて適当な
重みが付けられて、平均値を求めることが行なわれても
よい。
定数の演算サイクルまたは複数枚のピクチャにおける動
きベクトルの平均値を求め、この平均動きベクトルを、
最も新しい動きベクトルに加算して、中心位置を決定す
る。この演算において、所定数の演算サイクルまたは複
数枚のピクチャにおける動きベクトルに対し、対象テン
プレートブロックまたは現画像との距離に応じて適当な
重みが付けられて、平均値を求めることが行なわれても
よい。
【０１１０】アドレス生成回路７０ｄは、現画像メモリ
リード制御回路７０ｂから与えられるアドレスＡＤによ
り、サーチエリアの中心位置（ａ，ｂ）を求め、中心位
置決定回路７０ｃからの中心位置（ｉ，ｊ）に従って補
正後のサーチエリアの中心位置（ａ−ｉ，ｂ−ｊ）を算
出する。この中心位置を真裏点として、サーチエリアＳ
ＡＡおよびＳＡＢに対するアドレスを生成する。アドレ
ス生成回路７０ｄは、ピクチュア特性指示信号Ｂ／Ｐ
が、対象画像が双方向予測画像であると示したときに
は、この中心位置決定回路７０ｃの出力する中心位置情
報は無視し、単に現画像メモリリード制御回路７０ｂか
らのテンプレートブロックアドレスＡＤに従って各サー
チエリアＳＡＡおよびＳＡＢに対するアドレスを生成す
る。
リード制御回路７０ｂから与えられるアドレスＡＤによ
り、サーチエリアの中心位置（ａ，ｂ）を求め、中心位
置決定回路７０ｃからの中心位置（ｉ，ｊ）に従って補
正後のサーチエリアの中心位置（ａ−ｉ，ｂ−ｊ）を算
出する。この中心位置を真裏点として、サーチエリアＳ
ＡＡおよびＳＡＢに対するアドレスを生成する。アドレ
ス生成回路７０ｄは、ピクチュア特性指示信号Ｂ／Ｐ
が、対象画像が双方向予測画像であると示したときに
は、この中心位置決定回路７０ｃの出力する中心位置情
報は無視し、単に現画像メモリリード制御回路７０ｂか
らのテンプレートブロックアドレスＡＤに従って各サー
チエリアＳＡＡおよびＳＡＢに対するアドレスを生成す
る。
【０１１１】メモリ遠近判定回路７０ｅは、先の実施の
形態３と同様、図１９に示すシーケンスをもとに、参照
画像メモリ４１および４２のいずれにフレーム距離の短
い参照画像が格納されているかを判定する。参照画像メ
モリリード制御回路７０ｆは、またピクチャ特性指示信
号Ｂ／Ｐに従って参照画像メモリ４１および４２のいず
れを活性化するかおよびまた両者を活性化するかを判定
し、アドレス生成回路７０ｄから与えらたアドレスを、
アクセスすべき参照画像メモリに対し振分ける。バッフ
ァメモリリード制御回路７０ｇも、同様、このピクチャ
特性指示信号Ｂ／Ｐに従って、選択的にバッファメモリ
６２〜６５を活性化する。
形態３と同様、図１９に示すシーケンスをもとに、参照
画像メモリ４１および４２のいずれにフレーム距離の短
い参照画像が格納されているかを判定する。参照画像メ
モリリード制御回路７０ｆは、またピクチャ特性指示信
号Ｂ／Ｐに従って参照画像メモリ４１および４２のいず
れを活性化するかおよびまた両者を活性化するかを判定
し、アドレス生成回路７０ｄから与えらたアドレスを、
アクセスすべき参照画像メモリに対し振分ける。バッフ
ァメモリリード制御回路７０ｇも、同様、このピクチャ
特性指示信号Ｂ／Ｐに従って、選択的にバッファメモリ
６２〜６５を活性化する。
【０１１２】この図３０に概略的に示す制御回路を利用
することにより、対象画像が双方向予測画像の場合に
は、２つの参照画像メモリ４１および４２を利用し、対
象画像が一方方向予測画像の場合には、参照画像メモリ
４１および４２の一方のみを用い、バッファメモリ６２
〜６５を選択的に活性化することにより、対象画像に応
じた動きベクトル検出を動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ
♯Ｂにおいて実行させることができる。
することにより、対象画像が双方向予測画像の場合に
は、２つの参照画像メモリ４１および４２を利用し、対
象画像が一方方向予測画像の場合には、参照画像メモリ
４１および４２の一方のみを用い、バッファメモリ６２
〜６５を選択的に活性化することにより、対象画像に応
じた動きベクトル検出を動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ
♯Ｂにおいて実行させることができる。
【０１１３】図３１は、図２４に示す最終動き判定部Ｆ
ＭＤ♯の構成を概略的に示す図である。図３１におい
て、最終動き判定部ＦＭＤ♯は、動き検出部ＭＤ♯Ａか
らの動きベクトルＭＶ１が、サーチエリアＳＡＢ内に存
在するか否かを判定する領域判定回路８１と、動き検出
部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂからの評価値ＭＡＤ（１）お
よびＭＡＤ（２）に対し前述の所定の演算を行ない、該
演算結果の符号を示す信号を出力する演算回路８２と、
領域判定回路８１からの領域外指示信号および演算回路
８２からの負指示信号を受けるとＨレベルの信号を出力
するＡＮＤ回路８３と、ＡＮＤ回路８３の出力信号がＨ
レベルのとき導通して動きベクトルＭＶ１を通過させる
ゲート回路８４と、ＡＮＤ回路８３の出力信号がＬレベ
ルのとき導通して動きベクトルＭＶ２を通過させるゲー
ト回路８５を含む。ゲート回路８４および８５は、非選
択時、出力ハイインピーダンス状態に設定される。
ＭＤ♯の構成を概略的に示す図である。図３１におい
て、最終動き判定部ＦＭＤ♯は、動き検出部ＭＤ♯Ａか
らの動きベクトルＭＶ１が、サーチエリアＳＡＢ内に存
在するか否かを判定する領域判定回路８１と、動き検出
部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂからの評価値ＭＡＤ（１）お
よびＭＡＤ（２）に対し前述の所定の演算を行ない、該
演算結果の符号を示す信号を出力する演算回路８２と、
領域判定回路８１からの領域外指示信号および演算回路
８２からの負指示信号を受けるとＨレベルの信号を出力
するＡＮＤ回路８３と、ＡＮＤ回路８３の出力信号がＨ
レベルのとき導通して動きベクトルＭＶ１を通過させる
ゲート回路８４と、ＡＮＤ回路８３の出力信号がＬレベ
ルのとき導通して動きベクトルＭＶ２を通過させるゲー
ト回路８５を含む。ゲート回路８４および８５は、非選
択時、出力ハイインピーダンス状態に設定される。
【０１１４】領域判定回路８１は、動きベクトルＭＶ１
がサーチエリアＳＡＢの外部にある場合には、“１”
（Ｈレベル）の信号を出力する。演算回路８２は、演算
結果が負の場合には、“１”（Ｈレベル）の信号を出力
する。この領域判定回路８１は、動きベクトルＭＶ１の
水平成分Ｈおよび垂直成分Ｖを、サーチエリアＳＡＢの
水平方向性分および垂直方向成分と比較し、その比較結
果に従って、動きベクトルＭＶ１が、サーチエリアＳＡ
Ｂ内に存在しているか否かを判定する。演算回路８２
は、単に、前述の判定関数式ｆに従って演算を行ない、
該演算結果の符号を示す信号を出力する。２の補数表示
で演算結果が示される場合、最上位ビットを見ることに
より、演算結果の符号を判定することができる。
がサーチエリアＳＡＢの外部にある場合には、“１”
（Ｈレベル）の信号を出力する。演算回路８２は、演算
結果が負の場合には、“１”（Ｈレベル）の信号を出力
する。この領域判定回路８１は、動きベクトルＭＶ１の
水平成分Ｈおよび垂直成分Ｖを、サーチエリアＳＡＢの
水平方向性分および垂直方向成分と比較し、その比較結
果に従って、動きベクトルＭＶ１が、サーチエリアＳＡ
Ｂ内に存在しているか否かを判定する。演算回路８２
は、単に、前述の判定関数式ｆに従って演算を行ない、
該演算結果の符号を示す信号を出力する。２の補数表示
で演算結果が示される場合、最上位ビットを見ることに
より、演算結果の符号を判定することができる。
【０１１５】ＡＮＤ回路８３は、領域判定回路８１およ
び演算回路８２からの信号がともにＨレベル“１”のと
きにＨレベルの信号を出力する。したがって、ゲート回
路８４が導通するのは、動き検出部ＭＤ♯Ａが検出した
動きベクトルＭＶ１がサーチエリアＳＡＢの外部にあり
かつ演算回路８２の演算結果が負を示すときである。そ
れ以外には、ゲート回路８５が導通し動き検出部ＭＤ♯
Ｂにより検出された動きベクトルＭＶ２が最終動きベク
トルＦＭＶとして出力される。
び演算回路８２からの信号がともにＨレベル“１”のと
きにＨレベルの信号を出力する。したがって、ゲート回
路８４が導通するのは、動き検出部ＭＤ♯Ａが検出した
動きベクトルＭＶ１がサーチエリアＳＡＢの外部にあり
かつ演算回路８２の演算結果が負を示すときである。そ
れ以外には、ゲート回路８５が導通し動き検出部ＭＤ♯
Ｂにより検出された動きベクトルＭＶ２が最終動きベク
トルＦＭＶとして出力される。
【０１１６】この図３１に示す構成が、最終的に生成さ
れる動きベクトルの各カテゴリに対して設けられる。フ
レーム予測の場合、フレーム動きベクトル、トップフィ
ールドに対する動きベクトル、およびボトムフィールド
に対する動きベクトルが存在し、各動きベクトルについ
て図３１に示す構成が設けられる。
れる動きベクトルの各カテゴリに対して設けられる。フ
レーム予測の場合、フレーム動きベクトル、トップフィ
ールドに対する動きベクトル、およびボトムフィールド
に対する動きベクトルが存在し、各動きベクトルについ
て図３１に示す構成が設けられる。
【０１１７】以上のように、この発明の実施の形態４に
従えば、現画像に対して適用される予測方法およびフレ
ーム間距離に応じて適応的に動き検出部を使用してサー
チエリアを割当てているため、効率的に動きベクトル検
出を行なうことができる。
従えば、現画像に対して適用される予測方法およびフレ
ーム間距離に応じて適応的に動き検出部を使用してサー
チエリアを割当てているため、効率的に動きベクトル検
出を行なうことができる。
【０１１８】また、サーチエリアの中心点を真裏の位置
からずらせているため、画面全体が同一方向に移動して
おり、その一部分がわずかに動く場合において、効率的
に動きベクトルを検出することができる。
からずらせているため、画面全体が同一方向に移動して
おり、その一部分がわずかに動く場合において、効率的
に動きベクトルを検出することができる。
【０１１９】［実施の形態５］図３２は、この発明の実
施の形態５に従うサーチエリアの割当てを示す図であ
る。図２４に示す構成が用いられるが、この図３２に示
す構成においては、動き検出部ＭＤ♯Ａに対して割当て
られるサーチエリアＳＡＡの中心位置が、真裏点（０，
０）からずれた位置（ｉａ，ｊａ）に設定され、また動
き検出部ＭＤ♯Ｂに割当てられるサーチエリアＳＡＢの
中心位置が真裏点（０，０）から異なる位置（ｉｂ，ｊ
ｂ）に設定される。加えて、サーチエリアＳＡＡおよび
ＳＡＢの中心位置（ｉａ，ｊａ）および（ｉｂ，ｊｂ）
は、互いに異なる位置に設定される。他の構成は図２４
に示す構成と同じである。このサーチエリアＳＡＡおよ
びＳＡＢの中心位置を互いに異ならせることにより、２
つの動体が、異なる方向に動く場合に有効的に、動きベ
クトルを検出することができる。きめの細かい動体の動
きに対し、全探索を行なう動き検出部ＭＤ♯Ｂのサーチ
エリアＳＡＢを追従させ、全体の動きに、粗探索を行な
う動き検出部ＭＤ♯Ａを追従させることにより、効率的
な動き検出が可能となる。
施の形態５に従うサーチエリアの割当てを示す図であ
る。図２４に示す構成が用いられるが、この図３２に示
す構成においては、動き検出部ＭＤ♯Ａに対して割当て
られるサーチエリアＳＡＡの中心位置が、真裏点（０，
０）からずれた位置（ｉａ，ｊａ）に設定され、また動
き検出部ＭＤ♯Ｂに割当てられるサーチエリアＳＡＢの
中心位置が真裏点（０，０）から異なる位置（ｉｂ，ｊ
ｂ）に設定される。加えて、サーチエリアＳＡＡおよび
ＳＡＢの中心位置（ｉａ，ｊａ）および（ｉｂ，ｊｂ）
は、互いに異なる位置に設定される。他の構成は図２４
に示す構成と同じである。このサーチエリアＳＡＡおよ
びＳＡＢの中心位置を互いに異ならせることにより、２
つの動体が、異なる方向に動く場合に有効的に、動きベ
クトルを検出することができる。きめの細かい動体の動
きに対し、全探索を行なう動き検出部ＭＤ♯Ｂのサーチ
エリアＳＡＢを追従させ、全体の動きに、粗探索を行な
う動き検出部ＭＤ♯Ａを追従させることにより、効率的
な動き検出が可能となる。
【０１２０】図３３は、この発明の実施の形態５におけ
る制御回路（図２９参照）に含まれるサーチエリア用の
アドレス生成部の構成を概略的に示す図である。図３３
において、アドレス生成部は、動き検出部ＭＤ♯Ａから
の動きベクトルＭＶＡを、数枚のピクチャまたは複数の
テンプレートブロックにわたって受けて、サーチエリア
ＳＡＡに対する中心位置を決定するＳＡＡ用中心位置決
定回路７０ｃａと、動き検出部ＭＤ♯Ｂからの動きベク
トルＭＶＢを数枚のピクチャまたは複数のテンプレート
ブロックにわたって受けて、現画像に対するサーチエリ
アＳＡＢに対する中心位置を決定するＳＡＢ用中心位置
決定回路７０ｃｂと、図３０に示す現画像メモリリード
制御回路７０ｂからのテンプレートブロックアドレスＡ
ＤとＳＡＡ用中心位置決定回路７０ｃａからの中心位置
情報とに従って、サーチエリアＳＡＡに対するサーチエ
リア画像データを指定するアドレスを生成するＳＡＡ用
アドレス生成回路７０ｄａと、テンプレートブロックア
ドレスＡＤとＳＡＢ用中心位置決定回路７０ｃｂからの
中心位置情報とに従ってサーチエリアＳＡＢに対するア
ドレスを生成するＳＡＢ用アドレス生成回路７０ｄｂと
ピクチャ特性指示信号Ｂ／Ｐとフレーム距離の長短を示
す信号Ｆ／Ｎとに従ってＳＡＡ用アドレス生成回路７０
ｂａおよびＳＡＢ用アドレス生成回路７０ｂｂからのア
ドレス信号を受けて参照画像メモリから画素データを読
出す参照画像メモリリード制御回路７０ｆを含む。
る制御回路（図２９参照）に含まれるサーチエリア用の
アドレス生成部の構成を概略的に示す図である。図３３
において、アドレス生成部は、動き検出部ＭＤ♯Ａから
の動きベクトルＭＶＡを、数枚のピクチャまたは複数の
テンプレートブロックにわたって受けて、サーチエリア
ＳＡＡに対する中心位置を決定するＳＡＡ用中心位置決
定回路７０ｃａと、動き検出部ＭＤ♯Ｂからの動きベク
トルＭＶＢを数枚のピクチャまたは複数のテンプレート
ブロックにわたって受けて、現画像に対するサーチエリ
アＳＡＢに対する中心位置を決定するＳＡＢ用中心位置
決定回路７０ｃｂと、図３０に示す現画像メモリリード
制御回路７０ｂからのテンプレートブロックアドレスＡ
ＤとＳＡＡ用中心位置決定回路７０ｃａからの中心位置
情報とに従って、サーチエリアＳＡＡに対するサーチエ
リア画像データを指定するアドレスを生成するＳＡＡ用
アドレス生成回路７０ｄａと、テンプレートブロックア
ドレスＡＤとＳＡＢ用中心位置決定回路７０ｃｂからの
中心位置情報とに従ってサーチエリアＳＡＢに対するア
ドレスを生成するＳＡＢ用アドレス生成回路７０ｄｂと
ピクチャ特性指示信号Ｂ／Ｐとフレーム距離の長短を示
す信号Ｆ／Ｎとに従ってＳＡＡ用アドレス生成回路７０
ｂａおよびＳＡＢ用アドレス生成回路７０ｂｂからのア
ドレス信号を受けて参照画像メモリから画素データを読
出す参照画像メモリリード制御回路７０ｆを含む。
【０１２１】ＳＡＡ用中心位置決定回路７０ｃａおよび
ＳＡＢ用中心位置決定回路７０ｃｂは、たとえばそれぞ
れ動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂから数枚のピクチ
ャにわたって動きベクトルを受けて格納し、同じ位置の
テンプレートブロックに対する動きベクトルの履歴に従
って、サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢに対する中心位
置を決定する。この場合、１つのピクチャ内において、
これら動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂからの動きベ
クトル情報ＭＶＡおよびＭＶＢを受けて、この初期設定
された中心位置をさらに修正するように構成されてもよ
い。
ＳＡＢ用中心位置決定回路７０ｃｂは、たとえばそれぞ
れ動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂから数枚のピクチ
ャにわたって動きベクトルを受けて格納し、同じ位置の
テンプレートブロックに対する動きベクトルの履歴に従
って、サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢに対する中心位
置を決定する。この場合、１つのピクチャ内において、
これら動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂからの動きベ
クトル情報ＭＶＡおよびＭＶＢを受けて、この初期設定
された中心位置をさらに修正するように構成されてもよ
い。
【０１２２】２つの中心位置決定回路を設けて、サーチ
エリアそれぞれに対する中心位置を決定してサーチウィ
ンドウ画素データ用のアドレスを生成することにより、
動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂのサーチエリアの中
心位置を異ならせることができる。これにより、２つの
動体が異なる方向に移動するにおいて、異なる方向それ
ぞれに応じてサーチエリアを設定することができ、効率
的に動きベクトルを検出することができる。
エリアそれぞれに対する中心位置を決定してサーチウィ
ンドウ画素データ用のアドレスを生成することにより、
動き検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂのサーチエリアの中
心位置を異ならせることができる。これにより、２つの
動体が異なる方向に移動するにおいて、異なる方向それ
ぞれに応じてサーチエリアを設定することができ、効率
的に動きベクトルを検出することができる。
【０１２３】なお、双方向予測時においては、サーチエ
リアＳＡＡおよびＳＡＢが、互いに異なる参照画像内に
設定される。この場合、これらの２つの参照画像に対す
る各テンプレートブロックに対する動きベクトルのサー
チエリアの中心位置が同一点（真裏点を含む）であって
もよく、また互いに異なってもよい。
リアＳＡＡおよびＳＡＢが、互いに異なる参照画像内に
設定される。この場合、これらの２つの参照画像に対す
る各テンプレートブロックに対する動きベクトルのサー
チエリアの中心位置が同一点（真裏点を含む）であって
もよく、また互いに異なってもよい。
【０１２４】［実施の形態６］図３４は、この発明の実
施の形態６に従うサーチエリアの割当てを示す図であ
る。この図３４に示す構成においては、動きベクトル検
出装置としては、実施の形態４と同様、２つの動き検出
部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂが用いられる。これらの動き
検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯ＢのサーチエリアＳＡＡお
よびＳＡＢのサイズは互いに異なる。一方方向予測画像
の場合には、サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢの中心点
を真裏点（０，０）に設定する。通常、真裏近辺に動き
が集中し、この真裏点（０，０）の近傍において動きベ
クトルが検出される可能性が高い。したがって、全体の
動き予測範囲Ｆ−ｃｏｄｅの設定値を小さくすることが
できる。ここで、予測範囲Ｆ−ｃｏｄｅは、ＭＰＥＧ方
式において、ピクチャ層（１枚の画像で構成されるフレ
ーム）において、水平および垂直方向の動きベクトル探
索範囲を示すデータがピクチャヘッドに続いて格納され
る。この情報に基づいて、動きベクトル検出装置は、そ
の動きベクトル探索範囲が設定される。このサーチエリ
アＳＡＡおよびＳＡＢの中心点を真裏点（０，０）に固
定することにより、サーチエリアの中心点を変更するた
めの構成が不要となり、ハードウェア量が低減される。
施の形態６に従うサーチエリアの割当てを示す図であ
る。この図３４に示す構成においては、動きベクトル検
出装置としては、実施の形態４と同様、２つの動き検出
部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯Ｂが用いられる。これらの動き
検出部ＭＤ♯ＡおよびＭＤ♯ＢのサーチエリアＳＡＡお
よびＳＡＢのサイズは互いに異なる。一方方向予測画像
の場合には、サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢの中心点
を真裏点（０，０）に設定する。通常、真裏近辺に動き
が集中し、この真裏点（０，０）の近傍において動きベ
クトルが検出される可能性が高い。したがって、全体の
動き予測範囲Ｆ−ｃｏｄｅの設定値を小さくすることが
できる。ここで、予測範囲Ｆ−ｃｏｄｅは、ＭＰＥＧ方
式において、ピクチャ層（１枚の画像で構成されるフレ
ーム）において、水平および垂直方向の動きベクトル探
索範囲を示すデータがピクチャヘッドに続いて格納され
る。この情報に基づいて、動きベクトル検出装置は、そ
の動きベクトル探索範囲が設定される。このサーチエリ
アＳＡＡおよびＳＡＢの中心点を真裏点（０，０）に固
定することにより、サーチエリアの中心点を変更するた
めの構成が不要となり、ハードウェア量が低減される。
【０１２５】なお、双方向予測画像に対しても、さらに
同様に、サーチエリアの中心点が同一とされてもよい。
また、双方向予測画像については、サーチエリアそれぞ
れに対し、中心点が真裏点（０，０）と異なるように設
定されてもよい。この実施の形態６のための制御回路
は、単に先の実施の形態４において、中心位置決定回路
からの中心位置を真裏点（０，０）に固定することによ
り実現される。
同様に、サーチエリアの中心点が同一とされてもよい。
また、双方向予測画像については、サーチエリアそれぞ
れに対し、中心点が真裏点（０，０）と異なるように設
定されてもよい。この実施の形態６のための制御回路
は、単に先の実施の形態４において、中心位置決定回路
からの中心位置を真裏点（０，０）に固定することによ
り実現される。
【０１２６】以上のように、この発明の実施の形態６に
従えば、一方方向予測画像に対する２つのサーチエリア
の中心点を真裏点に設定しているため、動きの集中する
真裏点に動きベクトルを探索することができ、ハードウ
ェア量を増大させることなく効率的な動きベクトル検出
を行なうことができる。
従えば、一方方向予測画像に対する２つのサーチエリア
の中心点を真裏点に設定しているため、動きの集中する
真裏点に動きベクトルを探索することができ、ハードウ
ェア量を増大させることなく効率的な動きベクトル検出
を行なうことができる。
【０１２７】［実施の形態７］図３５は、この発明の実
施の形態７におけるサーチエリアの割当てを概略的に示
す図である。この図３５に示す構成においては、対象画
像が一方方向予測画像の場合、サーチエリアＳＡＡおよ
びＳＡＢの中心位置（ｉａ，ｊａ）および（ｉｂ，ｊ
ｂ）は互いに異ならされる。これは、先の実施の形態５
と同様である。このとき、また中心点（ｉａ、ｊａ）お
よび（ｉｂ，ｊｂ）の一方を真裏点（０，０）に設定す
る。たとえば、中心点（ｉｂ，ｊｂ）を真裏点（０，
０）に設定した場合、画面全体が同一方向に移動し、か
つ一部が原点を中心に動く画像に対して、有効に動きベ
クトルを検出することができる。
施の形態７におけるサーチエリアの割当てを概略的に示
す図である。この図３５に示す構成においては、対象画
像が一方方向予測画像の場合、サーチエリアＳＡＡおよ
びＳＡＢの中心位置（ｉａ，ｊａ）および（ｉｂ，ｊ
ｂ）は互いに異ならされる。これは、先の実施の形態５
と同様である。このとき、また中心点（ｉａ、ｊａ）お
よび（ｉｂ，ｊｂ）の一方を真裏点（０，０）に設定す
る。たとえば、中心点（ｉｂ，ｊｂ）を真裏点（０，
０）に設定した場合、画面全体が同一方向に移動し、か
つ一部が原点を中心に動く画像に対して、有効に動きベ
クトルを検出することができる。
【０１２８】この実施の形態７において、対象画像が双
方向予測画像の場合、このサーチエリアの中心点をどの
ように設定するかについては任意である。異なる参照画
像を対象としているためである。
方向予測画像の場合、このサーチエリアの中心点をどの
ように設定するかについては任意である。異なる参照画
像を対象としているためである。
【０１２９】この図３５に示すサーチエリアの割当ての
ためは、図３３に示すアドレス生成部の構成において、
ＳＡＡ用中心位置決定回路７０ｃａおよびＳＡＢ用中心
位置決定回路７０ｃｂの一方が、その中心位置を真裏点
（０，０）に固定的に設定する構成が用いられるとよ
い。もちろん、この図３５に示す構成において、動きベ
クトルの履歴に応じて、中心位置決定回路７０ｃａおよ
び７０ｃｂの一方が、設定する中心位置が真裏点（０，
０）に等しくなる場合が生じる。この場合には、その動
きに応じて、サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢの中心位
置（ｉａ，ｊａ）および（ｉｂ，ｊｂ）の一方が、動き
に応じて真裏点（０，０）に設定される。中心点（ｉ
ａ，ｊａ）が真裏点（０，０）に設定される場合、画面
全体の動きは小さく、一部のみが移動する場合に効率的
に動きベクトルを検出することができる。他の構成は、
上の実施の形態５と同じである。
ためは、図３３に示すアドレス生成部の構成において、
ＳＡＡ用中心位置決定回路７０ｃａおよびＳＡＢ用中心
位置決定回路７０ｃｂの一方が、その中心位置を真裏点
（０，０）に固定的に設定する構成が用いられるとよ
い。もちろん、この図３５に示す構成において、動きベ
クトルの履歴に応じて、中心位置決定回路７０ｃａおよ
び７０ｃｂの一方が、設定する中心位置が真裏点（０，
０）に等しくなる場合が生じる。この場合には、その動
きに応じて、サーチエリアＳＡＡおよびＳＡＢの中心位
置（ｉａ，ｊａ）および（ｉｂ，ｊｂ）の一方が、動き
に応じて真裏点（０，０）に設定される。中心点（ｉ
ａ，ｊａ）が真裏点（０，０）に設定される場合、画面
全体の動きは小さく、一部のみが移動する場合に効率的
に動きベクトルを検出することができる。他の構成は、
上の実施の形態５と同じである。
【０１３０】一方のサーチエリアの中心点を真裏点に設
定することにより、そのサーチエリアの位置を変更する
ための構成が不要となり、ハードウェア容量が低減され
る。
定することにより、そのサーチエリアの位置を変更する
ための構成が不要となり、ハードウェア容量が低減され
る。
【０１３１】［実施の形態８］図３６は、この発明の実
施の形態８に従う動きベクトル検出装置の構成を概略的
に示す図である。図３６において、動きベクトル検出装
置１は、２つの動き検出部ＳＭＤ♯ＣおよびＳＭＤ♯Ｄ
と、これらの動き検出部ＭＤ♯ＣおよびＭＤ♯Ｄの検出
結果に従って最終動きベクトルを決定する最終動き判定
部ＦＭＤ♯を含む。
施の形態８に従う動きベクトル検出装置の構成を概略的
に示す図である。図３６において、動きベクトル検出装
置１は、２つの動き検出部ＳＭＤ♯ＣおよびＳＭＤ♯Ｄ
と、これらの動き検出部ＭＤ♯ＣおよびＭＤ♯Ｄの検出
結果に従って最終動きベクトルを決定する最終動き判定
部ＦＭＤ♯を含む。
【０１３２】動き検出部ＭＤ♯Ｃは、整数精度で動きベ
クトルを検出し、その固有のサーチエリアは、水平方向
−６４〜＋６０垂直方向−３２〜＋３１の範囲である。
評価画素数は６４画素であり、テンプレートブロック
は、１６画素行・４画素列のサイズを有する。
クトルを検出し、その固有のサーチエリアは、水平方向
−６４〜＋６０垂直方向−３２〜＋３１の範囲である。
評価画素数は６４画素であり、テンプレートブロック
は、１６画素行・４画素列のサイズを有する。
【０１３３】動き検出部ＭＤ♯Ｄは、分数精度（ハーフ
ペル精度）で動きベクトル検出を行なう。その固有のサ
ーチエリアは、水平方向−４〜＋３および垂直方向−２
〜＋１の範囲である。評価画素数は１２８画素であり、
８画素列・１６画素行のサイズをテンプレートブロック
として利用する。
ペル精度）で動きベクトル検出を行なう。その固有のサ
ーチエリアは、水平方向−４〜＋３および垂直方向−２
〜＋１の範囲である。評価画素数は１２８画素であり、
８画素列・１６画素行のサイズをテンプレートブロック
として利用する。
【０１３４】この図３６に示す構成において、整数精度
で、まず動き検出部ＭＤ♯Ｃが動きベクトルを検出す
る。この整数精度で求められた動きベクトルをもとに、
動き検出部ＭＤ♯Ｄが分数精度でその近傍の領域におい
て動きベクトルを検出する。最終動き判定部ＦＭＤ♯
は、この動き検出部ＭＤ♯Ｄからの分数精度で求められ
た動きベクトルを最終動きベクトルとして出力する。
で、まず動き検出部ＭＤ♯Ｃが動きベクトルを検出す
る。この整数精度で求められた動きベクトルをもとに、
動き検出部ＭＤ♯Ｄが分数精度でその近傍の領域におい
て動きベクトルを検出する。最終動き判定部ＦＭＤ♯
は、この動き検出部ＭＤ♯Ｄからの分数精度で求められ
た動きベクトルを最終動きベクトルとして出力する。
【０１３５】図３７は、対象画像双方向予測画像の場合
のサーチエリアの割当てを示す図である。図３７におい
て、動き検出部ＭＤ♯Ｃには、フレーム期間の長い参照
画像が割当てられ、そのサーチエリアＳＡＣ内において
粗探索が行なわれる。一方動き検出部ＭＤ♯Ｄには、フ
レーム期間の短い参照画像が割当てられ、サブサーチエ
リアＳＡＤ内において全探索がハーフペル精度で行なわ
れる。このハーフペル精度においては、動きベクトル成
分は、０．５単位で変化する。
のサーチエリアの割当てを示す図である。図３７におい
て、動き検出部ＭＤ♯Ｃには、フレーム期間の長い参照
画像が割当てられ、そのサーチエリアＳＡＣ内において
粗探索が行なわれる。一方動き検出部ＭＤ♯Ｄには、フ
レーム期間の短い参照画像が割当てられ、サブサーチエ
リアＳＡＤ内において全探索がハーフペル精度で行なわ
れる。このハーフペル精度においては、動きベクトル成
分は、０．５単位で変化する。
【０１３６】このフレーム期間の長い参照画像を整数精
度で動き検出部ＭＤ♯Ｃに割当てることにより、広範囲
にわたって動きベクトルを検出することができ、動きの
大きな画像に対し効率的に動きベクトルを検出すること
ができる。このとき、粗探索（評価点のサブサンプリン
グ）が行なわれており、動きベクトル検出時間を短縮す
ることができる。
度で動き検出部ＭＤ♯Ｃに割当てることにより、広範囲
にわたって動きベクトルを検出することができ、動きの
大きな画像に対し効率的に動きベクトルを検出すること
ができる。このとき、粗探索（評価点のサブサンプリン
グ）が行なわれており、動きベクトル検出時間を短縮す
ることができる。
【０１３７】一方、フレーム期間の短い参照画像に対し
ては、ハーフペル精度の動き検出部ＭＤ♯Ｄにより、狭
い範囲をくまなく探索し、動きの小さな画像に対し正確
に動きベクトルを検出する。
ては、ハーフペル精度の動き検出部ＭＤ♯Ｄにより、狭
い範囲をくまなく探索し、動きの小さな画像に対し正確
に動きベクトルを検出する。
【０１３８】図３８は、対象画像が一方方向予測画像の
場合のサーチエリアの割当てを示す。一方方向予測画像
の場合、動き検出部ＭＤ♯Ｃは、そのサーチエリアＳＡ
Ｃが、水平方向−６４〜＋６３および垂直方向−３２〜
＋３１の広範囲を有する。この広範囲の探索には、粗探
索および全探索のいずれであってもよいが、広範囲であ
るため、粗探索を行なうのは、演算時間を短縮するため
好ましい。このサーチエリアＳＡＣ内において動きベク
トルが検出されると、この検出された動きベクトル情報
が、動き検出部ＭＤ♯Ｄに与えられ）、動き検出部ＭＤ
♯Ｄにおいては、この検出された動きベクトル（ｉ，
ｊ）を中心として、そのサーチエリアＳＡＤ（サイズが
水平方向−４〜＋３および垂直方向−２〜＋１）内で動
きベクトル検出を行なう。これにより、動きの大きな一
方方向予測画像に対し、効率的かつ正確に、動きベクト
ルを検出することができる。
場合のサーチエリアの割当てを示す。一方方向予測画像
の場合、動き検出部ＭＤ♯Ｃは、そのサーチエリアＳＡ
Ｃが、水平方向−６４〜＋６３および垂直方向−３２〜
＋３１の広範囲を有する。この広範囲の探索には、粗探
索および全探索のいずれであってもよいが、広範囲であ
るため、粗探索を行なうのは、演算時間を短縮するため
好ましい。このサーチエリアＳＡＣ内において動きベク
トルが検出されると、この検出された動きベクトル情報
が、動き検出部ＭＤ♯Ｄに与えられ）、動き検出部ＭＤ
♯Ｄにおいては、この検出された動きベクトル（ｉ，
ｊ）を中心として、そのサーチエリアＳＡＤ（サイズが
水平方向−４〜＋３および垂直方向−２〜＋１）内で動
きベクトル検出を行なう。これにより、動きの大きな一
方方向予測画像に対し、効率的かつ正確に、動きベクト
ルを検出することができる。
【０１３９】図３９は、ハーフペル精度時に用いられる
画素の分布を示す図である。図３９に示すように、画面
上には、白丸印で示す画素が行列状に配列される。ハー
フペル精度検索時においては、この画素の間に隣接画素
を用いて補間画素を生成して挿入する。補間画素が、４
画素の中間に存在する場合には、隣接４画素の平均値を
求めることにより、補間画素が生成される。２画素の間
に配置される場合（水平成分または垂直成分が非整数）
のときには、隣接２画素の平均値により補間画素が生成
される。
画素の分布を示す図である。図３９に示すように、画面
上には、白丸印で示す画素が行列状に配列される。ハー
フペル精度検索時においては、この画素の間に隣接画素
を用いて補間画素を生成して挿入する。補間画素が、４
画素の中間に存在する場合には、隣接４画素の平均値を
求めることにより、補間画素が生成される。２画素の間
に配置される場合（水平成分または垂直成分が非整数）
のときには、隣接２画素の平均値により補間画素が生成
される。
【０１４０】したがって、このハーフペル精度の動き検
出部ＭＤ♯Ｄにおいては、演算部の前段に、サーチエリ
ア画素の補間を行なって補間画素を生成する補間回路９
０が設けられる。この補間回路により生成された補間画
素と元の画素が、サーチエリア画素データとして演算部
へ与えられる。
出部ＭＤ♯Ｄにおいては、演算部の前段に、サーチエリ
ア画素の補間を行なって補間画素を生成する補間回路９
０が設けられる。この補間回路により生成された補間画
素と元の画素が、サーチエリア画素データとして演算部
へ与えられる。
【０１４１】図４０は、動き検出部ＭＤ♯Ｄの構成を概
略的に示す図である。図４０において、動き検出部ＭＤ
♯Ｄは、テンプレートブロック画素データＰＸおよびサ
ーチウィンドウ画素データＰＹを受けて、演算処理を行
なう演算部２と、演算部２からの評価値成分を加算する
加算部３と、加算部３からの評価値を先のサイクルの評
価値と比較して、動きベクトル候補を検出する比較器４
と、演算部２からシフトアウトされるサーチエリア画素
データから補間データを生成する補間回路９０と、補間
回路９０からのサーチエリア画素データとテンプレート
画素データＰＸとに従って、演算部２と同様の演算を行
なう演算部９２と、演算部９２の出力する評価値成分を
加算する加算部９３と加算部９３の評価値に従って動き
ベクトル候補を検出する比較器９４と、比較器４および
９４の出力する評価値に従って最終動きベクトルを検出
する最終比較器９５を含む。
略的に示す図である。図４０において、動き検出部ＭＤ
♯Ｄは、テンプレートブロック画素データＰＸおよびサ
ーチウィンドウ画素データＰＹを受けて、演算処理を行
なう演算部２と、演算部２からの評価値成分を加算する
加算部３と、加算部３からの評価値を先のサイクルの評
価値と比較して、動きベクトル候補を検出する比較器４
と、演算部２からシフトアウトされるサーチエリア画素
データから補間データを生成する補間回路９０と、補間
回路９０からのサーチエリア画素データとテンプレート
画素データＰＸとに従って、演算部２と同様の演算を行
なう演算部９２と、演算部９２の出力する評価値成分を
加算する加算部９３と加算部９３の評価値に従って動き
ベクトル候補を検出する比較器９４と、比較器４および
９４の出力する評価値に従って最終動きベクトルを検出
する最終比較器９５を含む。
【０１４２】演算部２から、先に図３から図６（Ｂ）に
おいて説明したように、サーチエリア画素データが、１
画素ずつシフトアウトされる。このシフトアウトされる
画素データは、サーチエリアにおける垂直方向に走査さ
れる画素データである。補間回路９０は、そのサーチウ
ィンドウの垂直方向のサイズすなわち２０画素の遅延回
路と１画素遅延回路とで構成され、補間画素を生成す
る。演算部９２は、この補間画素データをサーチエリア
画素データとして受ける。したがって、この図４０に示
すハーフペル精度の動き検出部ＭＤ♯Ｄにおいては、演
算部２において整数精度での動きベクトルが検出され、
補間回路９０により必要な数の補間画素データが生成さ
れて格納されたとき、この分数精度（水平および垂直成
分の少なくとも一方が非整数の分数）による評価値算出
を並行して行なうことができる。
おいて説明したように、サーチエリア画素データが、１
画素ずつシフトアウトされる。このシフトアウトされる
画素データは、サーチエリアにおける垂直方向に走査さ
れる画素データである。補間回路９０は、そのサーチウ
ィンドウの垂直方向のサイズすなわち２０画素の遅延回
路と１画素遅延回路とで構成され、補間画素を生成す
る。演算部９２は、この補間画素データをサーチエリア
画素データとして受ける。したがって、この図４０に示
すハーフペル精度の動き検出部ＭＤ♯Ｄにおいては、演
算部２において整数精度での動きベクトルが検出され、
補間回路９０により必要な数の補間画素データが生成さ
れて格納されたとき、この分数精度（水平および垂直成
分の少なくとも一方が非整数の分数）による評価値算出
を並行して行なうことができる。
【０１４３】最終比較器９５においては、この演算部２
において整数精度でのベクトルが検出された後、最終比
較器９５はその比較器４の出力する動きベクトル候補値
および対応の評価値をラッチし、比較器９４から与えら
れる評価値と比較し、最終の動きベクトルを決定する。
したがって、この分数精度での演算部９２での演算操作
と並行して、演算部２においては、次のテンプレートブ
ロックに対する評価値算出を行なうことができる。
において整数精度でのベクトルが検出された後、最終比
較器９５はその比較器４の出力する動きベクトル候補値
および対応の評価値をラッチし、比較器９４から与えら
れる評価値と比較し、最終の動きベクトルを決定する。
したがって、この分数精度での演算部９２での演算操作
と並行して、演算部２においては、次のテンプレートブ
ロックに対する評価値算出を行なうことができる。
【０１４４】演算部２に与えられるサーチエリア画素デ
ータＰＹは、対象画像が一方方向予測画像の場合には、
動き検出部ＭＤ♯Ｃと並行して与えられる。対象画像が
双方向予測画像の場合には、動き検出部ＭＤ♯Ｃにおけ
る動き検出結果に基づいて、そのサーチエリアが決定さ
れて参照画像メモリから読出される。
ータＰＹは、対象画像が一方方向予測画像の場合には、
動き検出部ＭＤ♯Ｃと並行して与えられる。対象画像が
双方向予測画像の場合には、動き検出部ＭＤ♯Ｃにおけ
る動き検出結果に基づいて、そのサーチエリアが決定さ
れて参照画像メモリから読出される。
【０１４５】この実施の形態８に対する動きベクトル検
出システムの構成は、図２９に示す構成と同様となる。
単に、図２９に示すバッファメモリ６２〜６５の格納容
量が異なっているだけである（サーチエリアに応じてそ
の記憶容量が設定されるため）。
出システムの構成は、図２９に示す構成と同様となる。
単に、図２９に示すバッファメモリ６２〜６５の格納容
量が異なっているだけである（サーチエリアに応じてそ
の記憶容量が設定されるため）。
【０１４６】図４１は、この発明の実施の形態８におけ
るメモリ制御部の構成を概略的に示す図である。図４１
において、メモリリード制御部は、現画像メモリの画素
データの読出を制御する現画像メモリリード制御回路１
００と、現画像メモリリード制御回路１００からのテン
プレートブロックアドレスＡＤに従って、サーチエリア
ＳＡＣに対するアドレスを生成するＳＡＣ用アドレス生
成回路１０２と、ピクチャ特性指示信号Ｂ／Ｐに応答し
て、テンプレートブロックアドレスＡＤおよび動きベク
トルＭＶの一方に従ってサーチエリアＳＡＤに対するア
ドレスを生成するＳＡＤアドレス生成回路１０３と、ピ
クチャ特性指示信号Ｂ／Ｐに従って、参照画像メモリの
いずれに時間的に近い参照画像が格納されているかを判
定する前後判定回路１０４と、前後判定回路１０４から
の判定結果指示信号Ｆ／Ｎとピクチャ特性指示信号Ｂ／
Ｐに従って、アドレス生成回路１０２および１０３から
与えられたアドレスに従って各参照画像メモリに対する
アクセスを制御する参照画像メモリリード制御回路１０
５と、指示信号Ｂ／ＰおよびＦ／Ｎに従ってバッファメ
モリの読出を制御するバッファメモリリード制御回路１
０６を含む。
るメモリ制御部の構成を概略的に示す図である。図４１
において、メモリリード制御部は、現画像メモリの画素
データの読出を制御する現画像メモリリード制御回路１
００と、現画像メモリリード制御回路１００からのテン
プレートブロックアドレスＡＤに従って、サーチエリア
ＳＡＣに対するアドレスを生成するＳＡＣ用アドレス生
成回路１０２と、ピクチャ特性指示信号Ｂ／Ｐに応答し
て、テンプレートブロックアドレスＡＤおよび動きベク
トルＭＶの一方に従ってサーチエリアＳＡＤに対するア
ドレスを生成するＳＡＤアドレス生成回路１０３と、ピ
クチャ特性指示信号Ｂ／Ｐに従って、参照画像メモリの
いずれに時間的に近い参照画像が格納されているかを判
定する前後判定回路１０４と、前後判定回路１０４から
の判定結果指示信号Ｆ／Ｎとピクチャ特性指示信号Ｂ／
Ｐに従って、アドレス生成回路１０２および１０３から
与えられたアドレスに従って各参照画像メモリに対する
アクセスを制御する参照画像メモリリード制御回路１０
５と、指示信号Ｂ／ＰおよびＦ／Ｎに従ってバッファメ
モリの読出を制御するバッファメモリリード制御回路１
０６を含む。
【０１４７】バッファメモリが、それぞれサーチエリア
のサイズの画素データを格納している場合、バッファメ
モリリード制御回路１０６は、そのサーチエリアの画素
データを、垂直方向の画素データを順次読出すようにバ
ッファメモリの読出を制御する。バッファメモリがサー
チウィンドウの画素データを格納する容量を備え、かつ
ファーストイン・ファーストアウト構成を有する場合に
は、バッファメモリリード制御回路１０６は、単に、バ
ッファメモリの活性／非活性を制御する。
のサイズの画素データを格納している場合、バッファメ
モリリード制御回路１０６は、そのサーチエリアの画素
データを、垂直方向の画素データを順次読出すようにバ
ッファメモリの読出を制御する。バッファメモリがサー
チウィンドウの画素データを格納する容量を備え、かつ
ファーストイン・ファーストアウト構成を有する場合に
は、バッファメモリリード制御回路１０６は、単に、バ
ッファメモリの活性／非活性を制御する。
【０１４８】参照画像メモリリード制御回路１０５は、
ラスタスキャン順序で書込まれた画素データを、そのサ
ーチエリアの垂直方向の連続する画素の態様で読出し、
順次バッファメモリに格納する。このバッファメモリの
構成は単なる一例であり、バッファメモリがランダム・
アクセス・メモリで構成され、ラスタスキャン順序で画
素データが格納され、次いで、サーチウィンドウの各列
ごとに垂直方向に順次画素データが読出されるように、
画素データ書込時と読出時とでアドレス変換が行なわれ
る構成が用いられてもよい。
ラスタスキャン順序で書込まれた画素データを、そのサ
ーチエリアの垂直方向の連続する画素の態様で読出し、
順次バッファメモリに格納する。このバッファメモリの
構成は単なる一例であり、バッファメモリがランダム・
アクセス・メモリで構成され、ラスタスキャン順序で画
素データが格納され、次いで、サーチウィンドウの各列
ごとに垂直方向に順次画素データが読出されるように、
画素データ書込時と読出時とでアドレス変換が行なわれ
る構成が用いられてもよい。
【０１４９】この図４１に示す制御部の構成において、
対象画像が双方向予測画像であるとピクチュア特性指示
信号Ｂ／Ｐが示した場合、ＳＡＢ用アドレス生成回路１
０３は、動きベクトルＭＶを無視し、テンプレートブロ
ックアドレスＡＤに従って、動き検出部ＭＤ♯Ｂのサー
チエリアＳＡＢに対するアドレスを生成する。参照画像
メモリリード制御回路１０５は、前後判定回路１０４に
より、時間的に近い画像データを格納すると判定された
参照画像メモリに対し、ＳＡＣ用アドレス生成回路１０
２から与えられたアドレスを与え、一方時間的に遠いす
なわちフレーム期間の長い画像データを格納する参照画
像メモリに対しＳＡＢ用アドレス生成回路１０３により
生成されたアドレスを与える。バッファメモリリード制
御回路１０６も、同様に、時間的に前後する参照画像メ
モリに対応して設けられたバッファメモリをそれぞれ活
性化する。
対象画像が双方向予測画像であるとピクチュア特性指示
信号Ｂ／Ｐが示した場合、ＳＡＢ用アドレス生成回路１
０３は、動きベクトルＭＶを無視し、テンプレートブロ
ックアドレスＡＤに従って、動き検出部ＭＤ♯Ｂのサー
チエリアＳＡＢに対するアドレスを生成する。参照画像
メモリリード制御回路１０５は、前後判定回路１０４に
より、時間的に近い画像データを格納すると判定された
参照画像メモリに対し、ＳＡＣ用アドレス生成回路１０
２から与えられたアドレスを与え、一方時間的に遠いす
なわちフレーム期間の長い画像データを格納する参照画
像メモリに対しＳＡＢ用アドレス生成回路１０３により
生成されたアドレスを与える。バッファメモリリード制
御回路１０６も、同様に、時間的に前後する参照画像メ
モリに対応して設けられたバッファメモリをそれぞれ活
性化する。
【０１５０】一方、対象画像が一方方向予測画像である
とピクチュア特性指示信号Ｂ／Ｐが示した場合、ＳＡＢ
用アドレス生成回路１０３は、テンプレートブロックア
ドレスＡＤを無視する。ＳＡＣ用アドレス生成回路１０
２は、テンプレートブロックアドレスＡＤに従って、動
き検出部ＭＤ♯Ｃに対するアドレスを生成する。参照画
像メモリリード制御回路１０５は、ピクチャ特性指示信
号Ｂ／Ｐに従って、先に書込まれた参照画像メモリに対
しアクセスを行ない、サーチエリアＳＡＣのための画素
データを順次読出し対応のバッファメモリに格納する。
バッファメモリリード制御回路１０６は、ピクチャ特性
指示信号Ｂ／Ｐに従って、対応のバッファメモリを活性
化し、サーチエリアＳＡＣのための画素データを順次読
出して動き検出部ＭＤ♯Ｃへ与える。この動き検出部Ｍ
Ｄ♯Ｃにおける動き検出動作が完了すると、次いでＳＡ
Ｂ用アドレス生成回路１０３が活性化され、検出された
整数精度の動きベクトルＭＶに基づいて、サーチエリア
ＳＡＤに対するアドレスを生成する。参照画像メモリリ
ード制御回路１０５は、次いでこのＳＡＤ用アドレス生
成回路１０３から与えられたアドレスに従って、再び対
応の参照画像メモリをアクセスし、必要な画素データを
読出し対応のバッファメモリに与える。バッファメモリ
リード制御回路１０６は、再び、対応のバッファメモリ
から画素データを読出して、ハーフペル精度での動き検
出を行なうために、サーチエリア画素データを動き検出
部ＭＤ♯Ｄへ与える。
とピクチュア特性指示信号Ｂ／Ｐが示した場合、ＳＡＢ
用アドレス生成回路１０３は、テンプレートブロックア
ドレスＡＤを無視する。ＳＡＣ用アドレス生成回路１０
２は、テンプレートブロックアドレスＡＤに従って、動
き検出部ＭＤ♯Ｃに対するアドレスを生成する。参照画
像メモリリード制御回路１０５は、ピクチャ特性指示信
号Ｂ／Ｐに従って、先に書込まれた参照画像メモリに対
しアクセスを行ない、サーチエリアＳＡＣのための画素
データを順次読出し対応のバッファメモリに格納する。
バッファメモリリード制御回路１０６は、ピクチャ特性
指示信号Ｂ／Ｐに従って、対応のバッファメモリを活性
化し、サーチエリアＳＡＣのための画素データを順次読
出して動き検出部ＭＤ♯Ｃへ与える。この動き検出部Ｍ
Ｄ♯Ｃにおける動き検出動作が完了すると、次いでＳＡ
Ｂ用アドレス生成回路１０３が活性化され、検出された
整数精度の動きベクトルＭＶに基づいて、サーチエリア
ＳＡＤに対するアドレスを生成する。参照画像メモリリ
ード制御回路１０５は、次いでこのＳＡＤ用アドレス生
成回路１０３から与えられたアドレスに従って、再び対
応の参照画像メモリをアクセスし、必要な画素データを
読出し対応のバッファメモリに与える。バッファメモリ
リード制御回路１０６は、再び、対応のバッファメモリ
から画素データを読出して、ハーフペル精度での動き検
出を行なうために、サーチエリア画素データを動き検出
部ＭＤ♯Ｄへ与える。
【０１５１】なお、この実施の形態８において、一方方
向予測画像を処理する場合、そのサーチエリアの中心は
真裏点（０，０）に設定されている。これは、ハーフペ
ル精度でサーチエリアＳＡＤ内で動きベクトルを検出す
るため、特に中心点を真裏点からずらせる必要はないた
めである。
向予測画像を処理する場合、そのサーチエリアの中心は
真裏点（０，０）に設定されている。これは、ハーフペ
ル精度でサーチエリアＳＡＤ内で動きベクトルを検出す
るため、特に中心点を真裏点からずらせる必要はないた
めである。
【０１５２】以上のように、この発明の実施の形態８に
従えば、整数精度およびハーフペル精度の動き検出部
を、処理対象となる画像の性質（予測符号化方式）に応
じて適応的に使用しているため、効率的に動きベクトル
を検出することができる。
従えば、整数精度およびハーフペル精度の動き検出部
を、処理対象となる画像の性質（予測符号化方式）に応
じて適応的に使用しているため、効率的に動きベクトル
を検出することができる。
【０１５３】［他の構成］上述の構成においては、評価
画素数が６４の場合、４画素列・１６画素行にサブサン
プルされたテンプレートブロックが用いられている。こ
れは、フレーム画像を符号化する場合を想定している。
しかしながら、対象画像が、フィールド画像の場合、こ
の評価画素数が６４がその場合、８画素行・８画素列の
サブサンプルされたテンプレートブロックが用いられて
もよい。
画素数が６４の場合、４画素列・１６画素行にサブサン
プルされたテンプレートブロックが用いられている。こ
れは、フレーム画像を符号化する場合を想定している。
しかしながら、対象画像が、フィールド画像の場合、こ
の評価画素数が６４がその場合、８画素行・８画素列の
サブサンプルされたテンプレートブロックが用いられて
もよい。
【０１５４】また、ハーフペル精度の動き検出部ＭＤ♯
Ｄの構成としては、たとえば、上述のＩＳＳＣＣにおけ
るイシハラ等が開示するプロセサが用いられてもよい。
またこの動き検出部ＭＤ♯Ｄの検出精度は、たとえば１
／４などの他の分数精度であってもよい。
Ｄの構成としては、たとえば、上述のＩＳＳＣＣにおけ
るイシハラ等が開示するプロセサが用いられてもよい。
またこの動き検出部ＭＤ♯Ｄの検出精度は、たとえば１
／４などの他の分数精度であってもよい。
【０１５５】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、評価
画素数の異なる動き検出部を設け、対象画像の性質に応
じて、これらの動き検出部を使い分けているため、効率
的に動きベクトルを検出することができ、またハードウ
ェア量の増大も低減することができ、応じて消費電力を
も低減することができる。
画素数の異なる動き検出部を設け、対象画像の性質に応
じて、これらの動き検出部を使い分けているため、効率
的に動きベクトルを検出することができ、またハードウ
ェア量の増大も低減することができ、応じて消費電力を
も低減することができる。
【０１５６】請求項１に係る発明に従えば、テンプレー
トブロックサイズおよびサーチエリアサイズの少なくと
も一方が互いに異なる動きベクトル検出ユニットを複数
設け、対象となる現画像の性質に従ってこれら複数の動
きベクトル検ユニットを全体としてのサーチエリアの構
成が異なるように複数の動きベクトル検出ユニットのサ
ーチエリアを設定するように構成しているため、対象画
像に応じて少ないハードウェア量で効率的に動きベクト
ルを検出することができる。
トブロックサイズおよびサーチエリアサイズの少なくと
も一方が互いに異なる動きベクトル検出ユニットを複数
設け、対象となる現画像の性質に従ってこれら複数の動
きベクトル検ユニットを全体としてのサーチエリアの構
成が異なるように複数の動きベクトル検出ユニットのサ
ーチエリアを設定するように構成しているため、対象画
像に応じて少ないハードウェア量で効率的に動きベクト
ルを検出することができる。
【０１５７】請求項２に係る発明に従えば、動きベクト
ル検出ユニットとして整数精度で動きベクトルを検出す
る動き検出部と分数精度で動きベクトルを検出する動き
ベクトル検出部とを設けているため、対象画像の性質に
応じて、効率的に動きベクトルの探索を行なうことがで
きる。
ル検出ユニットとして整数精度で動きベクトルを検出す
る動き検出部と分数精度で動きベクトルを検出する動き
ベクトル検出部とを設けているため、対象画像の性質に
応じて、効率的に動きベクトルの探索を行なうことがで
きる。
【０１５８】請求項３に係る発明に従えば、テンプレー
トブロックの大小の動きベクトル検出ユニットを用いる
場合、対象画像が双方向予測画像の場合、時間的に近い
参照画像をテンプレートブロックサイズの大きな動きベ
クトル検出ユニットで処理し、時間的に遠い参照画像
を、テンプレートブロックサイズの小さな動きベクトル
検出ユニットで処理するように構成しているため、テン
プレートブロックサイズすなわち評価画素数の小さな動
き検出部で、広範囲にわたって動きを検出することがで
き、大きな動きに対し、広範囲の動きベクトル探索を行
ない、かつ時間的に近い参照画像に対しは、動き量が少
なく、変化の小さな参照画像に対しては評価画素数の大
きなテンプレートブロックを用いて正確に動きベクトル
を検出することができる。
トブロックの大小の動きベクトル検出ユニットを用いる
場合、対象画像が双方向予測画像の場合、時間的に近い
参照画像をテンプレートブロックサイズの大きな動きベ
クトル検出ユニットで処理し、時間的に遠い参照画像
を、テンプレートブロックサイズの小さな動きベクトル
検出ユニットで処理するように構成しているため、テン
プレートブロックサイズすなわち評価画素数の小さな動
き検出部で、広範囲にわたって動きを検出することがで
き、大きな動きに対し、広範囲の動きベクトル探索を行
ない、かつ時間的に近い参照画像に対しは、動き量が少
なく、変化の小さな参照画像に対しては評価画素数の大
きなテンプレートブロックを用いて正確に動きベクトル
を検出することができる。
【０１５９】請求項４に係る発明に従えば、双方向予測
画像に対しては、時間的に近い参照画像に対しては、サ
ーチエリアサイズの小さな動き検出部で処理し、時間的
に遠い参照画像に対してはサーチエリアの大きな動き検
出部で処理するように構成しているため、フレーム距離
すなわち動きの大小に応じて効率的にかつ正確に動きベ
クトルを検出することができる。
画像に対しては、時間的に近い参照画像に対しては、サ
ーチエリアサイズの小さな動き検出部で処理し、時間的
に遠い参照画像に対してはサーチエリアの大きな動き検
出部で処理するように構成しているため、フレーム距離
すなわち動きの大小に応じて効率的にかつ正確に動きベ
クトルを検出することができる。
【０１６０】請求項５に係る発明に従えば、双方向予測
画像の符号化時、時間的に近い参照画像に対しては、サ
ーチエリアサイズが小さくかつテンプレートブロックサ
イズの大きな動き検出部で処理しかつ時間的に遠い参照
画像では、サーチエリアが大きくかつテンプレートブロ
ックサイズの小さな動き検出部で処理するように構成し
ているため、動き量の差に応じて動きベクトル探索範囲
を設定することができ、効率的に動きベクトルを検出す
ることができる。
画像の符号化時、時間的に近い参照画像に対しては、サ
ーチエリアサイズが小さくかつテンプレートブロックサ
イズの大きな動き検出部で処理しかつ時間的に遠い参照
画像では、サーチエリアが大きくかつテンプレートブロ
ックサイズの小さな動き検出部で処理するように構成し
ているため、動き量の差に応じて動きベクトル探索範囲
を設定することができ、効率的に動きベクトルを検出す
ることができる。
【０１６１】請求項６に係る発明に従えば、双方向予測
画像の符号化時、時間的に近い参照画像を分数精度の動
きベクトル検出部で処理し、時間的に遠い方の参照画像
を整数精度の動きベクトル検出ユニットで処理するよう
に構成しているため、動き量の少ない参照画像に対して
は、正確に動きベクトルを検出することができ、また、
動きの大きい参照画像に対しては整数精度で高速に動き
ベクトルを検出することができ、効率的な動きベクトル
検出を行なうことができる。
画像の符号化時、時間的に近い参照画像を分数精度の動
きベクトル検出部で処理し、時間的に遠い方の参照画像
を整数精度の動きベクトル検出ユニットで処理するよう
に構成しているため、動き量の少ない参照画像に対して
は、正確に動きベクトルを検出することができ、また、
動きの大きい参照画像に対しては整数精度で高速に動き
ベクトルを検出することができ、効率的な動きベクトル
検出を行なうことができる。
【０１６２】請求項７に係る発明に従えば、対象画像が
一方方向予測画像の場合、各検出ユニットに対し互いに
異なるサーチエリアを割当てるように構成しているた
め、サーチエリア全体を広くすることができ、広い範囲
にわたって動きベクトルを効率的にフレーム期間の大き
な参照画像に対し探索することができる。
一方方向予測画像の場合、各検出ユニットに対し互いに
異なるサーチエリアを割当てるように構成しているた
め、サーチエリア全体を広くすることができ、広い範囲
にわたって動きベクトルを効率的にフレーム期間の大き
な参照画像に対し探索することができる。
【０１６３】請求項８に係る発明に従えば、対象画像が
一方方向予測画像のとき、画面にお互いに異なる画素点
を中心として動きベクトルの探索範囲を決定して、互い
に異なる動きベクトル検出部で動きベクトルの探索を行
なうように構成しているため、画像の動きに応じて効率
的に動きベクトルの探索を行なうことができる。
一方方向予測画像のとき、画面にお互いに異なる画素点
を中心として動きベクトルの探索範囲を決定して、互い
に異なる動きベクトル検出部で動きベクトルの探索を行
なうように構成しているため、画像の動きに応じて効率
的に動きベクトルの探索を行なうことができる。
【０１６４】請求項９に係る発明に従えば、対象画像が
一方方向予測画像の場合、真裏点と異なる中心点を中心
としてサーチエリアを設定して、複数の検出部それぞれ
において互いに異なるサイズのサーチエリアを設定し
て、動きベクトル検出を行なうように構成しているた
め、画像の動きに応じて動きベクトル探索範囲を設定す
ることができ、効率的に動きベクトルを検出することが
できる。
一方方向予測画像の場合、真裏点と異なる中心点を中心
としてサーチエリアを設定して、複数の検出部それぞれ
において互いに異なるサイズのサーチエリアを設定し
て、動きベクトル検出を行なうように構成しているた
め、画像の動きに応じて動きベクトル探索範囲を設定す
ることができ、効率的に動きベクトルを検出することが
できる。
【０１６５】請求項１０に係る発明に従えば、互いに異
なる中心点の１つを真裏点に設定しているために、画像
全体の動きが少なく一部のみが動く画像に対しても効率
的に動きベクトルを検出することができる。
なる中心点の１つを真裏点に設定しているために、画像
全体の動きが少なく一部のみが動く画像に対しても効率
的に動きベクトルを検出することができる。
【０１６６】請求項１１に係る発明に従えば、中心点が
異なるサーチエリアを互いにサイズが異なるように構成
しているため、動きの大きな物体に対し、正確に動きベ
クトルを検出することができるように、サーチエリアを
設定することができる。
異なるサーチエリアを互いにサイズが異なるように構成
しているため、動きの大きな物体に対し、正確に動きベ
クトルを検出することができるように、サーチエリアを
設定することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に従う動きベクトル
検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。
検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図２】 図１に示す動き検出部の構成を概略的に示す
図である。
図である。
【図３】 図２に示す演算部の構成を概略的に示す図で
ある。
ある。
【図４】 図３に示す要素プロセサ列に含まれる要素プ
ロセサの構成を概略的に示す図である。
ロセサの構成を概略的に示す図である。
【図５】 図３に示す演算部におけるサーチウィンドウ
画素データおよびテンプレートブロック画素データの格
納状態を示す図である。
画素データおよびテンプレートブロック画素データの格
納状態を示す図である。
【図６】 （Ａ）および（Ｂ）は、図３に示す演算部の
動作を示す図である。
動作を示す図である。
【図７】 （Ａ）および（Ｂ）は、この発明の実施の形
態１における動き検出部の適応的使用態様を示す図であ
る。
態１における動き検出部の適応的使用態様を示す図であ
る。
【図８】 この発明の実施の形態２に従う動きベクトル
検出装置の構成を概略的に示す図である。
検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図９】 （Ａ）は、評価画素数６４の場合のテンプレ
ートブロックサイズを示し、（Ｂ）は、マクロブロック
のサイズを示す。
ートブロックサイズを示し、（Ｂ）は、マクロブロック
のサイズを示す。
【図１０】 （Ａ）は、評価画素数６４の場合のサーチ
ウィンドウブロックの構成を概略的に示し、（Ｂ）は、
評価画素数２５６のサーチウィンドウブロックの構成を
概略的に示す図である。
ウィンドウブロックの構成を概略的に示し、（Ｂ）は、
評価画素数２５６のサーチウィンドウブロックの構成を
概略的に示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態２における一方方向
予測画像に対するサーチエリアの割当てを概略的に示す
図である。
予測画像に対するサーチエリアの割当てを概略的に示す
図である。
【図１２】 この発明の実施の形態２における双方向予
測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略的
に示す図である。
測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略的
に示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態２における動きベク
トル検出装置に対する制御部の構成を概略的に示す図で
ある。
トル検出装置に対する制御部の構成を概略的に示す図で
ある。
【図１４】 図１３に示すサブサンプル回路の動作を説
明するための図である。
明するための図である。
【図１５】 図１３に示すサブサンプル回路の構成の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１６】 図１５に示すサブサンプル回路の動作を説
明するための図である。
明するための図である。
【図１７】 この発明の実施の形態２における粗探索時
における評価点の分布を示す図である。
における評価点の分布を示す図である。
【図１８】 図１３に示す制御回路の構成を概略的に示
す図である。
す図である。
【図１９】 この発明の実施の形態２における参照画像
メモリに格納された参照画像の状態を概略的に示す図で
ある。
メモリに格納された参照画像の状態を概略的に示す図で
ある。
【図２０】 この発明の実施の形態３における動きベク
トル検出装置のサーチエリアを概略的に示す図である。
トル検出装置のサーチエリアを概略的に示す図である。
【図２１】 この発明の実施の形態３における一方方向
予測画像に対するサーチエリアの割当てを概略的に示す
図である。
予測画像に対するサーチエリアの割当てを概略的に示す
図である。
【図２２】 この発明の実施の形態３における双方向予
測画像に対するサーチエリアの割当てを概略的に示す図
である。
測画像に対するサーチエリアの割当てを概略的に示す図
である。
【図２３】 この発明の実施の形態３におけるメモリア
クセス制御部における参照画像メモリアドレス生成部の
構成を概略的に示す図である。
クセス制御部における参照画像メモリアドレス生成部の
構成を概略的に示す図である。
【図２４】 この発明の実施の形態４に従う動きベクト
ル検出装置の構成を概略的に示す図である。
ル検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図２５】 図２４に示す動き検出部ＭＤ♯Ａの構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図２６】 図２４に示す動き検出部ＭＤ♯Ｂの構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図２７】 この発明の実施の形態４における双方向予
測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略的
に示す図である。
測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略的
に示す図である。
【図２８】 この発明の実施の形態４における一方方向
予測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略
的に示す図である。
予測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略
的に示す図である。
【図２９】 この発明の実施の形態４に従う動きベクト
ル検出装置を用いるシステムの構成を概略的に示す図で
ある。
ル検出装置を用いるシステムの構成を概略的に示す図で
ある。
【図３０】 図２９に示す制御回路の構成を概略的に示
す図である。
す図である。
【図３１】 この発明の実施の形態４における最終動き
判定部の構成を概略的に示す図である。
判定部の構成を概略的に示す図である。
【図３２】 この発明の実施の形態５における動き検出
装置における一方方向予測画像符号化時におけるサーチ
エリアの割当てを概略的に示す図である。
装置における一方方向予測画像符号化時におけるサーチ
エリアの割当てを概略的に示す図である。
【図３３】 この発明の実施の形態５における制御回路
の構成を概略的に示す図である。
の構成を概略的に示す図である。
【図３４】 この発明の実施の形態６における動きベク
トル検出装置の一方方向予測画像を符号化時におけるサ
ーチエリアの割当てを概略的に示す図である。
トル検出装置の一方方向予測画像を符号化時におけるサ
ーチエリアの割当てを概略的に示す図である。
【図３５】 この発明の実施の形態７における動きベク
トル検出装置の一方方向予測画像符号化時におけるサー
チエリアの割当てを概略的に示す図である。
トル検出装置の一方方向予測画像符号化時におけるサー
チエリアの割当てを概略的に示す図である。
【図３６】 この発明の実施の形態８に従う動きベクト
ル検出装置の構成を概略的に示す図である。
ル検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図３７】 この発明の実施の形態８における動きベク
トル検出装置における双方向予測画像符号化時における
サーチエリアの割当てを概略的に示す図である。
トル検出装置における双方向予測画像符号化時における
サーチエリアの割当てを概略的に示す図である。
【図３８】 この発明の実施の形態８における一方方向
予測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略
的に示す図である。
予測画像符号化時におけるサーチエリアの割当てを概略
的に示す図である。
【図３９】 ハーフペル精度動きベクトル検出動作時の
サーチエリア画素の分布を概略的に示す図である。
サーチエリア画素の分布を概略的に示す図である。
【図４０】 この発明の実施の形態８におけるハーフペ
ル精度の動き検出部の構成を概略的に示す図である。
ル精度の動き検出部の構成を概略的に示す図である。
【図４１】 この発明の実施の形態８における動きベク
トル検出装置に対する制御回路の構成を概略的に示す図
である。
トル検出装置に対する制御回路の構成を概略的に示す図
である。
【図４２】 ブロックマッチング法で用いられるマクロ
ブロックの構成を概略的に示す図である。
ブロックの構成を概略的に示す図である。
【図４３】 ブロックマッチング法に従う動きベクトル
検出動作を説明するための図である。
検出動作を説明するための図である。
【図４４】 ＭＰＥＧ方式における画像符号化シーケン
スを概略的に示す図である。
スを概略的に示す図である。
１ 動きベクトル検出装置、ＭＤ♯１〜ＭＤ♯ｎ，ＭＤ
♯Ａ〜ＭＤ♯Ｄ 動き検出部、ＦＭＤ♯ 最終動き判定
部、２ 演算部、３ 加算部、４ 比較部、ＰＥＬ♯０
〜ＰＥＬ♯ｎ 要素プロセサ列、ＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎ
遅延バッファ、ＰＥ 要素プロセサ、ＤＧＢ，ＤＧＦ
動き検出部群、ＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＡＡ〜ＳＡＤ サー
チエリア、４０ 現画像メモリ、４１，４２ 参照画像
メモリ、４３〜４８ バッファメモリ、４９〜５１ サ
ブサンプル回路、５５ 制御回路、ＰＥＬ０〜ＰＥＬ７
要素プロセサ列、ＤＬ０〜ＤＬ７ 遅延バッファ、７
０制御回路。
♯Ａ〜ＭＤ♯Ｄ 動き検出部、ＦＭＤ♯ 最終動き判定
部、２ 演算部、３ 加算部、４ 比較部、ＰＥＬ♯０
〜ＰＥＬ♯ｎ 要素プロセサ列、ＤＬ♯０〜ＤＬ♯ｎ
遅延バッファ、ＰＥ 要素プロセサ、ＤＧＢ，ＤＧＦ
動き検出部群、ＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＡＡ〜ＳＡＤ サー
チエリア、４０ 現画像メモリ、４１，４２ 参照画像
メモリ、４３〜４８ バッファメモリ、４９〜５１ サ
ブサンプル回路、５５ 制御回路、ＰＥＬ０〜ＰＥＬ７
要素プロセサ列、ＤＬ０〜ＤＬ７ 遅延バッファ、７
０制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊木 哲 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石原 和哉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK15 KK19 MA00 MA02 MA03 MA04 MA05 NN01 NN03 NN10 NN26 NN27 NN31 PP05 PP06 PP07 TA63 TA65 TC12 TC24 TD11
Claims (11)
- 【請求項１】 ブロックマッチング法に従って動きベク
トルを検出するための装置であって、 現画像に含まれるテンプレートブロック画素データと参
照画像に含まれるサーチエリア画素データとを受け、前
記ブロックマッチング法に従った所定の演算処理を施し
て、該処理結果に基づいて前記テンプレートブロックの
動きベクトルを検出するための複数の動きベクトル検出
ユニットを備え、前記複数の動きベクトル検出ユニット
は、前記テンプレートブロックのサイズおよび前記サー
チエリアのサイズの少なくとも一方が互いに異なる動き
ベクトル検出ユニットを含み、前記テンプレートブロッ
クサイズは、前記ブロックマッチング法の単位とのなる
マクロブロックの画素のうち動きベクトル評価に用いら
れる画素数を示し、前記サーチエリアサイズは、動きベ
クトルの探索範囲の大きさを示し、 前記テンプレートブロックを含む現画像の性質に従って
参照画像における前記複数の動きベクトル検出ユニット
全体としての動きベクトル探索範囲が異なるように、前
記複数の動きベクトル検出ユニットのサーチエリアを設
定するための制御回路、および前記複数の動きベクトル
検出ユニットからの動きベクトル情報を受けて、前記テ
ンプレートブロックに対する最終の動きベクトルを決定
するための動きベクトル決定回路を備える、動きベクト
ル検出装置。 - 【請求項２】 前記複数の動きベクトル検出ユニット
は、整数精度で動きベクトルを検出する整数精度動きベ
クトル検出ユニットと、分数精度で動きベクトルを検出
する分数精度動きベクトル検出ユニットを含む、請求項
１記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項３】 前記複数の動きベクトル検出ユニット
は、テンプレートブロックサイズが互いに異なる動きベ
クトル検出ユニットを含み、 前記制御回路は、 前記現画像が時間的に前後する２つの参照画像を用いて
動きベクトルを検出する双方向予測画像のとき、前記２
つの参照画像のうち前記現画像に対し時間的に近い参照
画像を前記テンプレートブロックサイズの大きな方の動
きベクトル検出ユニットに割当て、かつ前記現画像に対
し時間的に遠い参照画像を前記テンプレートブロックサ
イズの小さな方の動きベクトル検出ユニットに割当てる
手段を含む、請求項１記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項４】 前記複数の動きベクトル検出ユニット
は、サーチエリアサイズの大きな動きベクトル検出ユニ
ットと、前記サーチエリアサイズの小さな動きベクトル
検出ユニットとを含み、 前記制御回路は、前記現画像が時間的に前後する２つの
参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向予測画
像のとき、前記現画像に時間的により近い参照画像を前
記サーチエリアサイズの大きな方の動きベクトル検出ユ
ニットに割当てかつ時間的に遠い方の参照画像を前記サ
ーチエリアサイズの小さな方の動きベクトル検出ユニッ
トに割当てる手段を含む、請求項１記載の動きベクトル
検出装置。 - 【請求項５】 前記複数の動きベクトル検出ユニット
は、前記テンプレートブロックサイズが大きくかつ前記
サーチエリアサイズの小さな動きベクトル検出ユニット
と、前記テンプレートブロックサイズが小さくかつ前記
サーチエリアサイズが大きな動きベクトル検出ユニット
とを含み、 前記制御回路は、前記現画像が、時間的に前後する２つ
の参照画像を用いて動きベクトルを検出する双方向予測
画像のとき、前記２つの参照画像のうち前記現画像に対
し時間的に近い方の参照画像を前記サーチエリアサイズ
が小さくかつ前記テンプレートブロックサイズが大きな
動きベクトル検出ユニットに割当てかつ時間的に遠い方
の参照画像を前記サーチエリアサイズが大きくかつ前記
テンプレートブロックサイズの小さな動きベクトル検出
ユニットへ割当てる手段を含む、請求項１記載の動きベ
クトル検出装置。 - 【請求項６】 前記制御回路は、前記現画像が時間的に
前後する２つの参照画像を用いて動きベクトルを検出す
る双方向予測画像のとき、前記２つの参照画像のうち前
記現画像に時間的に近い方の参照画像を前記分数精度の
動きベクトル検出ユニットに割当てかつ前記現画像に時
間的に遠い方の参照画像を前記整数精度の動きベクトル
検出ユニットに割当てる手段を含む、請求項２記載の動
きベクトル検出装置。 - 【請求項７】 前記制御回路は、前記現画像が時間的に
一方方向に存在する参照画像を用いて動きベクトル検出
を行なう一方方向予測画像のとき、前記複数の動きベク
トル検出ユニットに対し、前記テンプレートブロックに
ついて互いに異なるサブサーチエリアを割当てる手段を
含み、前記サブサーチエリア全体で前記テンプレートブ
ロックに対する動きベクトル探索範囲が定められる、請
求項１記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項８】 前記制御回路は、前記現画像が時間的に
一方方向に存在する参照画像を用いて動きベクトル検出
を行なう一方方向予測画像のとき、画面上の互いに異な
る画素点を中心点として動きベクトルの探索範囲を設定
し、これらの中心点の異なる探索範囲を前記複数の動き
ベクトル検出ユニットへ振分ける手段を含む、請求項１
または２記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項９】 前記制御回路は、前記現画像が時間的に
一方方向に存在する参照画像を用いて動き予測を行なう
一方方向予測画像のとき、前記テンプレートブロックの
中心点と異なる画素点を中心点としてサーチエリアを設
定し、該設定したサーチエリアを前記複数の動きベクト
ル検出ユニットに振分ける手段を含む、請求項１または
２記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項１０】 前記異なる中心点の１つは、前記テン
プレートブロックの中心点に対応する真裏点である、請
求項８記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項１１】 前記中心点の異なるサーチエリアは、
互いにサイズが異なる、請求項８記載の動きベクトル検
出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11466499A JP2000308064A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 動きベクトル検出装置 |
| US09/425,214 US6765965B1 (en) | 1999-04-22 | 1999-10-22 | Motion vector detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11466499A JP2000308064A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 動きベクトル検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000308064A true JP2000308064A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14643501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11466499A Pending JP2000308064A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 動きベクトル検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6765965B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000308064A (ja) |
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