JPH0514871A

JPH0514871A - 動きベクトル検出装置

Info

Publication number: JPH0514871A
Application number: JP3184059A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Oki; 光晴大木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【構成】代表点メモリ２と減算器３と絶対値化器４か
らなる演算手段には入力信号としての画像データの値を
直接与え、代表点メモリ２２と減算器２３と絶対値化器
２４からなる演算手段には遅延素子を介した画像データ
を与え、加算器９０で各演算手段からの出力を加算し、
加算器５と残差メモリ６からなる累加算手段で各ベクト
ル毎に残差を求め、比較器７で各ベクトルの残差のデー
タを比較して動きベクトルを求める。【効果】代表点数を増やすことができ、動きベクトル
の検出精度を上げ、動きベクトルの誤検出を少なくする
ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画像の動きベクトル
（動き量）を検出する動きベクトル検出装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像の動きベクトル検出につい
て説明する。例えば、現在のフィールドの画像Ｇ₀に対
して１フィールド前の画像Ｇ_-1について複数の代表点
（画素）Ｐk （ｋ＝０，１，２，・・・）を指定する。
すなわち、例えば図１０に示すように、１フィールドの
画像Ｇについて複数（例えばｋ＝０，１，２，・・・，
１５）の代表点Ｐ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 ，・・・，Ｐ15を指定
する。また、このような１フィールド前の画像Ｇ_-1の各
代表点Ｐk に対して（ｘ，ｙ）＝（ｎ，ｍ）だけ離れた
位置にある現在のフィールドの画像Ｇ₀の画素をＡnk,m
k とする。なお、上記（ｎ，ｍ）はベクトルであり、ｘ
は水平方向（横方向）で、ｙは垂直方向（縦方向）であ
る。更に、この各ベクトル（ｎ，ｍ）における残差Ｓ
(n,m) は、数１の数式で定義される。

【０００３】

【数１】

【０００４】すなわち、例えば、図１０に示すように、
各代表点Ｐk に対して、それぞれＱ個の画素とＲ個の画
素からなる範囲（Ｑ×Ｒの範囲）で示される捜索範囲Ｓ
Ｅを指定し、この捜索範囲ＳＥ内の全てのベクトル
（ｎ，ｍ）に対して、上記数１の数式により残差Ｓ(n,
m) を計算する。ここで、当該残差Ｓ(n,m) の中で最小
となるベクトル（ｎ_min，ｍ_min）を計算して得られる
値を動きベクトルと呼ぶ。換言すれば、動画像におい
て、１つ前のフィールドの画像と現在のフィールドの画
像とは、上記残差が最小となるベクトル（ｎ_min，ｍ
_min）だけずれていると考えるのが妥当であるため、こ
のベクトルの事を動きベクトルと呼ぶのである。

【０００５】図１１に従来の動きベクトル検出装置の構
成を示す。この図１１において、入力端子１０１には、
いわゆるラスタスキャンにより得られる画像データが供
給される。ここで、先ず、１フィールド前の画像データ
が入力端子１０１に入力されてくる間に、上記代表点Ｐ
k （ｋ＝０，１，２，・・・）のデータを代表点メモリ
１０２に格納しておく。次に、現在のフィールドの画像
データが上記入力端子１０１に供給されている時間に、
上記残差Ｓ(n,m) を計算する。以下この計算について詳
細に述べる。

【０００６】すなわち、この図１１の装置においては、
上記入力端子１０１から現在のフィールドの画像Ｇの画
素Ａi,j のデータが入力されてきた時に、既に上記代表
点メモリ２に記憶されている上記代表点Ｐk のデータの
中から当該Ａi,j のデータを含む上記捜索範囲ＳＥと対
応する代表点Ｐk のデータを読み出し、減算器１０３及
び絶対値化器１０４により｜Ａ*,* −Ｐ* ｜の数式に示す計算を行う。ここで、｜Ａ*,* −Ｐ* ｜の
数式は、上記残差Ｓ(n,m) の部分項を求めるものである
ため、上記残差Ｓ(n,m) を求めるためには、当該数式に
よる演算結果を累加算することが必要となる。

【０００７】このため、図１１の構成には、累加算の途
中結果ｓ(n,m) を一時保持する残差メモリ１０６が設け
られている。すなわち、この図１１の構成において、一
般化して説明すると、上記入力端子１０１から入力され
てくる上記画素Ａnk,mk のデータに対応するベクトル
（ｎ，ｍ）の残差演算の途中結果ｓ(n,m) のデータを当
該残差メモリ１０６から読み出し、これを上記絶対値化
器１０４からの出力と共に加算器１０５に送ることで、
当該加算器１０５では、ｓ(n,m) ＋｜Ａnk,mk −Ｐk ｜の数式の加算が行われ、その後この加算結果を新しく残
差途中結果ｓ(n,m) として、上記残差メモリ１０６の過
去の残差途中結果ｓ(n,m) が格納されていた番地に当該
新しい残差途中結果ｓ(n,m) をオーバーライトする（す
なわち残差途中結果ｓ(n,m) のデータの更新を行う）。

【０００８】このように、上記残差メモリ１０６に対し
て残差演算の途中結果のデータの書込／読出を繰り返し
ていくことで、上記入力端子１０１への上記現フィール
ドの全ての画素Ａi,j のデータの入力が終了する時刻
に、上記｜Ａ*,* −Ｐ* ｜の数式の全ての累加算が終了
し、この時の残差メモリ１０６に格納されている値（残
差途中結果ｓ(n,m) ）が、残差Ｓ (n,m)となる。

【０００９】その後、当該残差メモリ１０６内の各残差
Ｓ (n,m)のデータを読み出して、最小となるベクトルを
比較計算により求める比較器１０７に供給することによ
り、動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）が求められるよう
になる。この動きベクトルのデータが出力端子１０８か
ら出力される。

【００１０】また、上記残差メモリ１０６は、各ベクト
ル毎に残差途中結果を一時保持しなくてはならないの
で、その大きさは（Ｑ×Ｒ）ワードとなる。

【００１１】なお、上述のような動き量（動きベクト
ル）検出装置としては、特開平１−２６９３７１号公報
に、テレビジョン画像信号を入力する入力回路と、１フ
ィールド領域に複数の代表点を指定する代表点指定回路
と、１フィールド以上前の前記代表点の画像信号と現在
の画像信号とを演算する演算回路と、この演算回路の出
力信号を書き込み読み出し可能なメモリ回路と、前記代
表点指定回路とメモリ回路とを制御する演算制御回路と
を備え、演算制御回路は代表点指定回路が指定する代表
点の位置と、メモリ回路のメモリ領域指定とを対応させ
て制御するような構成の動き量検出装置が開示されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、１
フィールド有効画素が５１２×２５６（縦×横）のよう
な小型ビデオカメラにおいては、上記捜索範囲ＳＥを６
４×１６（Ｑ×Ｒ）として動きベクトルを検出してお
り、この動きベクトルを元にして、例えば画枠をずらす
ようにすることで、撮影時の手振れ等による画像の動き
を補正することを行っている。すなわち、上記動きベク
トルを利用して、例えばフィールドメモリ等に、現在の
フィールドの画像データを書き込み、次に読み出す際に
上記検出された動きベクトル分だけ画像をずらすように
読み出せば、上記揺れ等を補正した画像を得ることがで
きるようになる。

【００１３】また、動きベクトルを求める場合には、上
記代表点が多ければ多いほど、当該動きベクトルの誤差
は小さくなるものである。

【００１４】ここで、上記小型ビデオカメラの例の場
合、例えば最も多く取りうる代表点の数は、（５１２×
２５６）／（６４×１６）＝８×１６＝１２８点とな
る。すなわち、これ以上多くの代表点をとると、例え
ば、図１２に示すように、代表点Ｐkaに対する捜索範囲
ＳＥa と別の代表点Ｐkbに対する捜索範囲ＳＥb とが重
なってしまうようになる。

【００１５】ところが、上述した従来の動きベクトル検
出装置に、このような重なり部分の画素（例えば図１２
の図中画素Ａi,j ）が入力されてきたときには、例え
ば、｜Ａi,j −Ｐka｜（Ｓ(3,-1)の部分項) と、｜Ａi,j −Ｐkb｜（Ｓ(-4,-3) の部分項) との数式で示す計算を同時に行わなければなくなり、こ
れを当該従来の動きベクトル検出装置で行うことは不可
能である。換言すれば、上記図１１に示した従来の動き
ベクトル検出装置においては、上述のような考えられる
最大の動きベクトルが上記Ｑ×Ｒの捜索範囲ＳＥ内に無
ければ、誤判定を起こしてしまう。なお、図１２にはＱ
＝９，Ｒ＝７の例を示している。

【００１６】また、上記動きベクトルの計算方法として
は、上述したような１画面全体に対して残差Ｓ(n,m) を
計算して動きベクトルを求める方法以外に、次のような
求め方もある。

【００１７】すなわち、画面を複数ブロックに分割し
て、各ブロック毎に、上記ベクトル（ｎ，ｍ）における
上記残差を計算する方法である。ここでは、説明の簡略
化のため、図１３に示すように、画面を例えば第１〜第
４の４つのブロックｂ^[1]，ｂ^[2]，ｂ^[3]，ｂ^[4]に
分割する例を挙げる。このブロック毎のベクトル（ｎ，
ｍ）における残差は、数２の数式に示す演算を行うこと
で求められる。

【００１８】

【数２】

【００１９】ただし、この数２の数式において、ｋ∈
｛ｋ｜Ｐk ∈第Ｂブロック｝であり、Ｂ＝１，２，３，
４で上記第１〜第４ブロックｂ^[1]〜ｂ^[4]の何れかを
示す。

【００２０】また、第１のブロックｂ^[1]の残差Ｓ(n,
m)^[1]の中で最小となるベクトル（ｎ_min，ｍ_min）
^[1]を計算し、その値を第１のブロックｂ^[1]の動きベ
クトルと呼ぶ。同様に、残差Ｓ(n,m) ^[2]とＳ(n,m)
^[3]とＳ(n,m) ^[4]についても計算し、それらの値の
（ｎ_min，ｍ_min）^[2]と（ｎ_min，ｍ_min）^[3]と
（ｎ_min，ｍ_min）^[4]を、それぞれ、第２，第３，第
４ブロックｂ^[2]〜ｂ^[4]の動きベクトルと呼ぶ。

【００２１】ここで、例えば、第１，第２，第４ブロッ
クｂ^[1]，ｂ^[2]，ｂ^[4]の画素は、背景を写したもの
であるとする。そして、第３のブロックｂ^[3]には動体
（例えば人や車等）を写しているとする。この時、背景
は各フィールド間で振れずに止まっていることが望まし
い。

【００２２】この場合、例えば、前述したように１画面
全体に対して残差を計算してしまうと、上記第３のブロ
ックｂ^[3]の人や車等の動体が残差計算に対して悪影響
を与え、正しい動きベクトルが求められない可能性があ
る。このようなことから、前述した１画面全体に対して
残差を求めて動きベクトルを求めるような方法よりも、
上述したブロック毎に動きベクトルを求める方法は有効
である。

【００２３】ところで、このようなブロック毎の動きベ
クトルを求める方法においても、前述した１画面全体に
対して残差Ｓ(n,m) を計算して動きベクトルを求める方
法と同様に、代表点数をあまり多く取り過ぎると、各代
表点に対するＱ×Ｒの捜索範囲ＳＥが重なり合ってしま
い、従来の装置では、動きベクトルを求めることができ
ない場合ある。

【００２４】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、１画面全体に対して或いは
画面をブロック分けした各ブロックに対して動きベクト
ルを求める場合に、動きベクトルの誤差を少なくするこ
とができる多くの代表点を取ることが可能であると共
に、多くの代表点をとっても動きベクトルの計算が可能
な動きベクトル検出装置を提供することを目的とするも
のである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の動きベクトル検
出装置は、上述の目的を達成するために提案されたもの
であり、１フィールド以上前の画像の１つ若しくは複数
の代表点のデータを保持する代表点メモリと、入力され
てくる現フィールドのデータと上記代表点のデータとの
差分絶対値を計算してベクトルを求める差分絶対値計算
回路とからなる演算手段を２つ以上設け、上記２つ以上
の演算手段のうちの１つには入力信号として入力端子に
供給された画像データを直接与え、上記演算手段の残り
のものには入力信号として上記入力端子に供給された画
像データが１つ若しくは複数の遅延素子を介したデータ
を与えると共に、上記２つ以上の各演算手段からの出力
を加算する加算手段と、上記各ベクトル毎に上記加算手
段の出力を累積的に加算して残差を求める加算器及び残
差メモリからなる累加算手段と、上記各ベクトルの残差
のデータを比較して動きベクトルを計算する比較手段
と、上記演算手段の代表点メモリと累加算手段の残差メ
モリの書込／読出及びアドレスを制御する制御手段とを
有してなるものである。

【００２６】また、本発明の動きベクトル検出装置は、
１フィールド以上前の画像の複数の代表点のデータを保
持する代表点メモリと、入力されてくる現フィールドの
データと上記代表点のデータとの差分絶対値を計算して
ベクトルを求める差分絶対値計算回路とからなる演算手
段を２つ以上設け、上記２つ以上の演算手段のうちの１
つには入力信号として入力端子に供給された画像データ
を直接与え、上記演算手段の残りのものには入力信号と
して上記入力端子に供給された画像データが１つ若しく
は複数の遅延素子を介したデータを与えると共に、上記
２つ以上の各演算手段からの出力を加算する加算手段
と、１フィールドの画像を複数ブロックに分割して各ブ
ロックの上記各ベクトル毎に上記加算手段の出力を累積
的に加算して残差を求める加算器及び複数の残差メモリ
からなる累加算手段と、上記各ベクトルの残差のデータ
を比較して各ブロック毎に動きベクトルを計算する比較
手段と、上記比較手段からの各ブロック毎の動きベクト
ルのデータに基づいて真の動きベクトルを判断する判断
手段と、上記演算手段の代表点メモリと累加算手段の残
差メモリの書込／読出及びアドレスを制御する制御手段
とを有してなるものでもある。

【００２７】

【作用】本発明の動きベクトル検出装置によれば、１フ
ィールド以前の画像の代表点と現フィールドのデータと
からベクトルを求める演算手段を２つ以上設けているた
め、演算手段が１つのみの場合に比べて、現フィールド
の画像に対する代表点の数を２倍以上とることが可能と
なり、したがって、動きベクトルの誤判定を少なくする
ことができる。また、各演算手段においては、捜索範囲
が重ならないため、代表点を多くとっても動きベクトル
検出のための計算を行うことができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の動きベクトル検出装置の実施
例を図面を参照しながら説明する。

【００２９】図１に本発明の第１の実施例の動きベクト
ル検出装置の概略構成を示す。この図１に示す第１の実
施例の動きベクトル検出装置は、１フィールド以上前の
画像Ｇ_-1の１つ若しくは複数の代表点Ｐk のデータを保
持する代表点メモリと、入力されてくる現フィールドの
画像Ｇ₀の画素Ａi,j のデータと上記代表点Ｐk のデー
タとの差分絶対値を計算してベクトルを求める減算器及
び絶対値化器とからなる差分絶対値計算回路を有してな
る演算手段が２つ以上設けられている。本実施例では演
算手段を２つ設けた例を示しており、したがって、一方
の演算手段は代表点メモリ２と減算器３と絶対値化器４
とで構成され、他方の演算手段は代表点メモリ２２と減
算器２３と絶対値化器２４とで構成されている。ここ
で、上記演算手段のうちの１つには入力信号として入力
端子１から供給される動画像の画像データの値を直接与
え、上記演算手段の残りのものには入力信号として上記
入力端子１から供給される動画像の画像データが１画素
単位の遅延を行う単位遅延素子（レジスタ）１０を介し
た値を与えるようになされている。

【００３０】また、この第１の実施例装置には、上記演
算手段と共に、各演算手段からの出力を加算する加算器
９０と、上記各ベクトル毎に上記加算器９０の出力を累
積的に加算して残差を求める加算器５及び残差メモリ６
からなる累加算手段と、上記各ベクトルの残差のデータ
を比較して最小となる動きベクトルを求める比較器７
と、上記演算手段の代表点メモリ２，２２と累加算手段
の残差メモリ６の書込／読出及びアドレスを制御する制
御回路８５とを有してなるものである。

【００３１】先ず、この図１に示す第１の実施例装置の
動作説明を行う。ここで、本実施例において、捜索範囲
ＳＥの大きさをＱ×Ｒとする。入力端子１からは、図２
に示すように、先ず、１フィールド前の１画面の画像Ｇ
_-1のデータが図中ＲＳで示す矢印方向のようにラスタス
キャン入力されてくる。ここで、代表点メモリ２２と入
力端子１との間には上記単位遅延素子であるレジスタ１
０が挿入されているので、上記代表点メモリ２に上記代
表点Ｐk のデータが入力されてきた時には、当該代表点
メモリ２２へは上記代表点Ｐk の１画素左隣の代表点Ｐ
₁kのデータが入力されることになる。したがって、上記
代表点メモリ２は当該代表点Ｐk のデータを格納し、上
記代表点メモリ２２は上記代表点Ｐk の１画素左隣の代
表点Ｐ₁kのデータを格納する。ただし、ｋ＝０，１，
２，・・・である。

【００３２】また、図３に示すように、上記代表点Ｐk
及び代表点Ｐ₁kは、現フィールドに対する１フィールド
前の画像の横方向Ｑ画素間隔及び縦方向Ｒ画素間隔の捜
索範囲ＳＥのデータからピックアップされる画素であ
る。

【００３３】更に、図４に示すように、代表点Ｐ₁kは上
記代表点Ｐk の１画素左隣の画素であるため、上記代表
点Ｐk に対する捜索範囲ＳＥと上記代表点Ｐ₁kに対する
捜索範囲ＳＥ₁とは、横方向に１画素分ずれたものとな
っている。ここで、上記代表点Ｐk に対する捜索範囲Ｓ
Ｅ同士は互いに重なることはなく、同様に、上記代表点
Ｐ₁kに対する捜索範囲ＳＥ₁同士も重なることがない。

【００３４】再び図１に戻って、上記代表点メモリ２及
び減算器３，絶対値化器４の回路構成は、前述した図１
１の従来例と同様である。したがって、図４に示す現フ
ィールドの画素Ａi,j のデータが、上記入力端子１から
入力されてきた時には、上記代表点メモリ２から上記代
表点Ｐk のデータを読み出して、上記減算器３と絶対値
化器４で、｜Ａi,j −Ｐk ｜（Ｓ(n,m) の部分項) の数式により残差Ｓ(n,m) の部分項の計算を行う。ただ
し、画素Ａi,j と代表点Ｐk の位置は（ｎ，ｍ）離れて
いるとする。

【００３５】また、この時、上記代表点メモリ２２の後
段の減算器２３の一方の入力には、上記レジスタ１０を
介することによって、上記画素Ａi,j のデータよりも１
サイクル遅れたデータ（図４の画素Ａi,j-1 のデータ）
が与えられている。したがって、代表点メモリ２２から
代表点Ｐ₁kのデータを読み出し、減算器２３の他方の入
力に与えることにより、減算器２３及び絶対値化器２４
で、｜Ａi,j-1 −Ｐ₁k｜の数式に示す計算が行われる。

【００３６】ところで、この第１の実施例においては、
上述のように、上記画素Ａi,j と上記代表点Ｐk の位置
が（ｎ，ｍ）離れているとしているため、上記画素Ａi,
j の左隣の位置と上記代表点Ｐk の左隣の位置との間隔
（距離）すなわち画素Ａi,j-1 の位置と代表点Ｐ₁kの位
置との間隔（距離）も上記（ｎ，ｍ）となる。したがっ
て、上記｜Ａi,j-1 −Ｐ₁k｜の数式の演算結果（すなわ
ち絶対値化器２４の出力）も、上述同様に残差Ｓ(n,m)
の部分項となる。

【００３７】上記絶対値化器４と２４の出力は、加算器
９０に送られる。したがって、この加算器９０では、上
記絶対値化器４と２４の出力が加算され、｜Ａi,j-1 −Ｐ₁k｜＋｜Ａi,j-1 −Ｐk｜（Ｓ(n,m)
の部分項) の数式に示す加算結果が出力される。この加算結果は、
加算器５に送られる。

【００３８】当該加算器５は残差メモリ６と共に累加算
手段を構成しており、当該残差メモリ６には、先に入力
端子１から入力された画素Ａi,j のデータに対応するベ
クトル（ｎ，ｍ）の残差途中結果ｓ(n,m) のデータが格
納されている。したがって、上記加算器５には、上記残
差メモリ６から読み出される残差途中結果ｓ(n,m) のデ
ータと上記加算器９０からの出力との加算が行われる。
すなわち、当該加算器５では、ｓ(n,m) ＋｜Ａi,j-1 −Ｐ₁k｜＋｜Ａi,j−Ｐk ｜の数式に示す加算が行われることになる。

【００３９】この加算結果は、新しい残差途中結果ｓ
(n,m) のデータとされて、上記残差メモリ６に送られ、
この新しい残差途中結果ｓ(n,m)のデータを過去の残差
途中結果ｓ(n,m) のデータが格納されていた番地にオー
バーライトする。すなわち、残差途中結果ｓ(n,m) のデ
ータの更新を行う。なお、残差メモリ６は、捜索範囲Ｓ
Ｅと同じ大きさ、すなわち（Ｑ×Ｒ）ワードの容量を有
するものである。

【００４０】このような上記残差メモリ６の書込／読出
と上記加算器５による累加算を繰り返していくことによ
り、上記現フィールドの画像Ｇ₀の画素Ａi,j のデータ
が全て入力し終わる時刻までに、｜Ａ*,* −Ｐ* ｜と｜
Ａ*,* −Ｐ₁*｜の数式の演算が上記減算器３及び絶対値
化器４と減算器２３及び絶対値化器２４で行われ、更に
加算器９０を介し、上記残差メモリ６及び加算器５によ
って各ベクトル毎に残差途中結果の累加算が行われる。
したがって、上記現フィールドの画像Ｇ₀の画素Ａi,j
のデータが全て入力し終わる時刻において、残差メモリ
６に格納されている残差途中結果ｓ(n,m) のデータは、
数３に示す数式のように残差Ｓ (n,m)となる。

【００４１】

【数３】

【００４２】ただし、上記数３の数式において、画素Ａ
i,j の位置は、前述したように、代表点Ｐk の位置から
（ｎ，ｍ）だけ離れているとする。したがって、画素Ａ
i,j-1も、代表点Ｐ₁kの位置から（ｎ，ｍ）だけ離れて
いる。

【００４３】その後、上記残差メモリ６内の各残差Ｓ
(n,m)のデータを読み出して、比較器７に供給する。こ
の比較器７では、供給された各データの最小のものを選
び出すことにより、動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）を
求める。

【００４４】なお、上記図１に示した第１の実施例の動
きベクトル検出装置の各代表点メモリ２，２２と、残差
メモリ６の書込／読出及びアドレスの制御は、上記制御
回路８５によりなされている。

【００４５】また、上記第１の実施例の図１において
は、減算器３及び絶対値化器４と、減算器２３及び絶対
値化器２４は、全く同じ回路であるため、これらを１つ
の減算器と１つの絶対値化器で兼用し、時分割多重処理
により上記差分絶対値計算の処理を行うようにすること
も可能である。ただし、この時分割多重処理を行う場合
には、その多重度と等しい高周波クロック（この場合は
２倍）で上記差分絶対値計算回路を動作させる必要があ
る。例えば、色差線順次方式のＣＣＤの信号を扱う場合
の動きベクトル検出装置では、ＣＣＤのデータレートの
１／２のデータレートとなる。したがって、この場合
は、ＣＣＤを駆動するクロックを図１に高周波クロック
として与えればよい。

【００４６】上述したように、第１の実施例によれば、
従来と同じ代表点Ｐkと共にその左隣の点を代表点Ｐ₁k
として選び、代表点メモリ２に上記代表点Ｐk のデータ
を格納し、減算器３及び絶対値化器４によって現フィー
ルドの画素Ａi,j のデータと上記代表点Ｐk との差分絶
対値を計算させると共に、代表点メモリ２２には代表点
Ｐ₁kのデータを格納し、入力端子１からレジスタ１０を
介した画素Ａi,j-1 のデータと上記代表点Ｐ₁kとの差分
絶対値を減算器２３及び絶対値化器２４で計算させ、こ
れら２つの差分絶対値を加算器９０で加算した後、加算
器５及び残差メモリ６を用いて、各ベクトル毎に加算結
果を累積していくことにより、従来よりも２倍の代表点
を用いて動きベクトルを求めることが可能となってい
る。すなわち、従来の装置では、代表点をＱ×Ｒ間隔の
捜索範囲ＳＥで１点した選べなかったのに対し、第１の
実施例装置においては、上記残差Ｓ (n,m)を計算するの
に代表点Ｐk とＰ₁k（ｋ＝０，１，２，・・・）の２つ
の代表点を用いているので、２倍の代表点数をとること
ができるようになり、したがって、動きベクトルの誤判
定を少なくすることが可能となる。

【００４７】ところで、図３をみてわかるように、この
第１の実施例においては、代表点が２点ずつかたまった
分布となっている。ところが、これら代表点は偏らない
ことが好ましい。すなわち、例えば、代表点が全て画面
の右半分に偏っているような場合が存在したとすると、
この場合は画面の右半分のデータから動きベクトルを求
めることになり、誤反転を起こし易くなる。したがっ
て、代表点は偏らないことが望ましい。

【００４８】そこで、本発明の第２の実施例において
は、上記代表点として、上述の図２の代表点Ｐk とＰ₁k
ではなく、上記代表点Ｐk と該代表点Ｐk の例えば左側
に２画素離れた代表点Ｐ₂kを選ぶようにしている。この
場合、上記図１の絶対値化器４から出力される｜Ａi,j
−Ｐk ｜の数式で求める残差Ｓ(n,m) の部分項と共に加
算器９０で加算される値（絶対値化器２４の出力）は、
｜Ａi,j-2 −Ｐ₂k｜の数式から得られる残差Ｓ(n,m) の
部分項とされる。

【００４９】したがって、本実施例の第２の実施例で
は、上記図１の装置構成において、上記レジスタ１０の
代わりに、図５に示すように、レジスタを２段に直列に
接続した構成（レジスタ１０ａ，１０ｂ）とする。この
場合、上記代表点Ｐk のデータは、代表点メモリ２に、
上記代表点Ｐ₂kのデータは代表点メモリ２２に格納して
おくことになる。

【００５０】また、本発明の第３の実施例として、上記
代表点を更に増やして、上記図２の上記代表点Ｐk ，Ｐ
₁k，Ｐ₂kの３つを選ぶようにすることも可能である。こ
の場合は、第３の実施例の動きベクトル検出装置は、図
６に示すような構成となる。すなわち、この第３の実施
例は、演算手段が３つの場合であり、遅延素子が２つの
場合の例である。なお、この図６の構成において図１と
同じものには同一の指示符号を付してその説明について
は省略する。

【００５１】すなわち、この図６に示す第３の実施例装
置において、代表点メモリ２，２２，３２には、それぞ
れ、代表点Ｐk ，Ｐ₁k，Ｐ₂kを格納しておく。ここで、
上記入力端子１から画素Ａi,j のデータが入力されてき
た時に、レジスタ１０からは画素Ａi,j-1 のデータが出
力され、レジスタ１１からは画素Ａi,j-2 のデータが出
力されることになる。このため、上記代表点メモリ２，
２２，３２からは、それぞれ既に格納されている代表点
Ｐk ，Ｐ₁k，Ｐ₂kのデータを読み出し、各々対応する減
算器３及び絶対値化器４，減算器２３及び絶対値化器２
４，減算器３３及び絶対値化器３４によって、それぞれ
残差Ｓ(n,m)の部分項である｜Ａi,j −Ｐk ｜と｜Ａi,j
-1 −Ｐ₁k｜と｜Ａi,j-2 −Ｐ₂k｜の数式の演算を行
い、後段の加算器９１に送る。この加算器９１での加算
結果は、上述の図１と同様に、加算器５及び残差メモリ
６により累積される。

【００５２】上述したように、第３の実施例によれば、
代表点を代表点Ｐk とその左隣代表点Ｐ₁kと更に左隣の
代表点Ｐ₂kとして選び、代表点メモリ２に上記代表点Ｐ
k のデータを格納し、減算器３及び絶対値化器４によっ
て現フィールドの画素Ａi,jのデータと上記代表点Ｐk
との差分絶対値を計算させると共に、代表点メモリ２２
には代表点Ｐ₁kのデータを格納し、入力端子１からのレ
ジスタ１０を介した画素Ａi,j-1 のデータと上記代表点
Ｐ₁kとの差分絶対値を減算器２３及び絶対値化器２４で
計算させ、同様に、代表点メモリ３２には代表点Ｐ₂kの
データを格納し、入力端子１からのレジスタ１０，１１
を介した画素Ａi,j-2 のデータと上記代表点Ｐ₂kとの差
分絶対値を減算器３３及び絶対値化器３４で計算させて
いる。これら３つの差分絶対値を加算器９１で加算した
後、加算器５及び残差メモリ６を用いて、各ベクトル毎
に加算結果を累積していくことにより、従来よりも３倍
の代表点を用いて動きベクトルを求めることが可能とな
っている。すなわち、第３の実施例装置においては、上
記残差Ｓ (n,m)を計算するのに代表点Ｐk とＰ₁kとＰ₂k
と（ｋ＝０，１，２，・・・）の３つの代表点を用いて
いるので、３倍の代表点数をとることができるようにな
り、したがって、動きベクトルの誤判定を更に少なくす
ることが可能となる。

【００５３】なお、上記第３の実施例の図６において
も、減算器３及び絶対値化器４と、減算器２３及び絶対
値化器２４と、減算器３３及び絶対値化器３４とは、全
く同じ回路であるため、１つの減算器と１つの絶対値化
器で兼用し、時分割多重処理で上記差分絶対値計算の処
理を行うようにすることが可能である。ただし、この時
分割多重では、その多重度と等しい高周波クロック（こ
の場合は３倍）を必要とし、例えば色差線順次方式のＣ
ＣＤの信号を扱う場合には、ＣＣＤのデータレートの１
／３のデータレートとなる。したがって、ＣＣＤを動か
すクロックは上記高周波クロックを与える。

【００５４】ところで、動きベクトルを求める方法とし
ては、上述した第１，第２，第３の実施例のように、１
画面全体に対して残差Ｓ(n,m) を計算して動きベクトル
を求める方法以外に、次のような求め方もある。すなわ
ち、例えば、画面を複数ブロックに分割して、各ブロッ
ク毎に上記残差を計算して動きベクトルを求める方法で
ある。

【００５５】本発明においては、上記ブロック毎の動き
ベクトル検出を行うための構成として図７に示すような
第４の実施例の動きベクトル検出装置を用いている。な
お、この図７において前述した図１と同様の構成要素に
は同一の指示符号を付している。

【００５６】この図７に示す第４の実施例装置は、１フ
ィールド以上前の画像Ｇ_-1の複数の代表点Ｐk のデータ
を保持する代表点メモリと、入力されてくる現フィール
ドの画像Ｇ₀の画素Ａi,j のデータと上記代表点Ｐk の
データとの差分絶対値を計算してベクトルを求める減算
器及び絶対値化器とからなる差分絶対値計算回路を有し
てなる演算手段が２つ以上設けられている。この第４の
実施例においても、前述の第１の実施例同様に、上記演
算手段を２つ設けた例を示しており、したがって、一方
の演算手段は代表点メモリ２と減算器３と絶対値化器４
とで構成され、他方の演算手段は代表点メモリ２２と減
算器２３と絶対値化器２４とで構成されている。ここ
で、上記演算手段のうちの１つには入力信号として入力
端子１から供給される動画像の画像データの値を直接与
え、上記演算手段の残りのものには入力信号として上記
入力端子１から供給される動画像の画像データが１画素
単位の遅延を行う単位遅延素子（レジスタ）１０を介し
た値を与えるようになされている。

【００５７】更に、第４の実施例装置には、上記各演算
手段からの出力を加算する加算器９０と、１フィールド
の画像のデータを複数ブロックｂに分割して各ブロック
ｂの上記各ベクトル毎に上記加算器９０の出力を累積的
に加算して残差を求める加算器５及び複数の残差メモリ
（例えば２つの残差メモリ６１，６２）からなる累加算
手段と、上記各ベクトルの残差のデータを比較して各ブ
ロックｂ毎に動きベクトルを求める比較器７と、上記比
較器７の出力を入力として真の動きベクトルを判断する
判断回路８と、上記演算手段の代表点メモリ２，２２と
累加算手段の残差メモリ６１，６２の書込／読出及びア
ドレスを制御する制御回路８５とを有してなるものでも
ある。

【００５８】すなわち、本実施例では上述のように、１
画面を複数ブロックｂに分割する。本実施例では説明の
簡略化のため、前述した図１３に示したように、第１〜
第４の４つのブロックｂ^[1]〜ｂ^[4]に分割している。
本実施例ではこの各ブロック毎に残差を計算する。

【００５９】すなわち、前述した数２の数式に示す演算
を行う。そして、第１のブロックｂ^[1]の残差Ｓ(n,m)
^[1]の中で最小となるベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[1]
を計算し、その値を第１のブロックｂ^[1]の動きベクト
ルとする。同様に、残差Ｓ(n,m) ^[2]とＳ(n,m) ^[3]と
Ｓ(n,m) ^[4]についても計算し、それらの値の
（ｎ_mi _n，ｍ_min）^[2]と（ｎ_min，ｍ_min）^[3]と
（ｎ_min，ｍ_min）^[4]を、それぞれ、第２，第３，第
４ブロックｂ^[2]〜ｂ^[4]の動きベクトルとする。

【００６０】ここで、前述のように、第１，第２，第４
ブロックｂ^[1]，ｂ^[2]，ｂ^[4]の画素は、例えば、背
景を写したものであるとし、第３のブロックには動体
（人や車等）を写しているとする。この時、背景は各フ
ィールド間で振れずに止まっていることが望ましい。

【００６１】この場合、例えば、前述した第１〜第３の
実施例のように１画面全体に対して残差を計算してしま
うと、上記第３のブロックｂ^[3]の人や車等の動体が残
差計算に対して悪影響を与え、正しく動きベクトルが求
められない可能性がある。これに対し、第４の実施例に
おいては、上記第３ブロックｂ^[3]の残差を無視し、第
１，第２，第４ブロックｂ^[1]，ｂ^[2]，ｂ^[4]のみか
ら残差を計算するようにすれば、正しい動きベクトルを
求めることが可能となる。

【００６２】すなわち、この第４の実施例においては、
実際に以下に示す各条件別に計算を行う。例えば、第１
の条件として、４つのブロックの動きベクトルが全て等
しい時には、そのベクトルを真の動きベクトルとして出
力する。また例えば、第２の条件として、１つのブロッ
クの動きベクトルのみが、他の３つのブロックの動きベ
クトルと違う時は、３つの（動きベクトルが同一の）ブ
ロックの動きベクトルを真の動きベクトルとする。更に
例えば、第３の条件として、これら以外の時は、動きベ
クトル検出不可能とするか、或いは、ブロックに重要度
（重み係数）を付加してその重み係数で判別する。

【００６３】また、この第４の実施例の場合も、代表点
数をあまり多く取り過ぎると、各代表点に対する捜索範
囲（Ｑ×Ｒ）が重なり合ってしまうが、当該第４の実施
例においても、上記第１〜第３の実施例同様に、各ブロ
ック毎にＱ×Ｒの間隔で代表点Ｐk をとると共にその左
隣の点も代表点Ｐ₁kとしてとり、前述した数３の数式の
計算を行い、各ブロック毎に残差Ｓ(n,m)の最小となる
ベクトル（ｎ，ｍ）を出力することにより、従来の代表
点数よりも２倍の代表点をとることができ、動きベクト
ルの精度を従来よりも良く求めることができるようにな
されている。

【００６４】以下、上記図７に示す第４の実施例装置の
動作について説明する。この図７においても、捜索範囲
ＳＥをＱ×Ｒとする。また、図８に示すように、１フィ
ールド前の代表点Ｐk とＰ₁k（ｋ＝１，２，３，・・
・，ｖｗ−１）のデータのうち、代表点メモリ２には代
表点Ｐk のデータを格納し、代表点メモリ２２には代表
点Ｐ₁kのデータを格納する。すなわち、前述した図２に
示したように、画像データはラスタスキャン入力されて
くるので、代表点メモリ２に代表点Ｐk のデータが入力
されてくるのと同時刻に、代表点メモリ２２には上記入
力端子１からレジスタ１０を介した１サンプル前のデー
タすなわち代表点Ｐ₁kのデータが入力されてきている。
このため、代表点メモリ２及び２２に代表点を取り込む
タイミングは同じとなる。なお、この場合の代表点Ｐk
及びＰ₁kの総数は、２ｖｗ個となる。ただし、ｖ≒（１
フィールドの横方向の画素数）／Ｑで、ｗ≒（１フィー
ルドの縦方向の画素数）／Ｒである。前述した従来例の
場合は、捜索範囲ＳＥを互いに重なり合わせることがで
きなかったので、代表点数はｖｗ個となるが、本実施例
ではその２倍の代表点数をとることが可能となる。

【００６５】また、図８を見てわかるように、代表点Ｐ
k はＱ×Ｒ間隔で並んでいるので、お互いの捜索範囲Ｓ
Ｅは重なることがなく、また、代表点Ｐ₁kについても同
様に互いの捜索範囲ＳＥは重ならない。更に、代表点Ｐ
k ，Ｐ₁kの捜索範囲の関係は、前述した図４に示したよ
うな関係となっている。

【００６６】ここで、第４の実施例においては、上述の
ようにして代表点をとっているため、図８に示す様に画
面を第１〜第４の４つのブロックｂ^[1]〜ｂ^[4]に分割
した場合、任意の第Ｂブロックｂ^[B]におけるベクトル
（ｎ，ｍ）^[B]の残差Ｓ(n,m^[B]は、数４の数式の演算
結果のようになる。

【００６７】

【数４】

【００６８】ただし、この数４の数式において、ｋ∈
｛ｋ｜Ｐk ∈第Ｂブロック｝であり、Ｂ＝１，２，３，
４で、第Ｂブロックｂ^[B]の画素Ａi,j ^[B]は代表点Ｐ
k ^[B]から（ｎ，ｍ）^[B]だけ離れており、画素Ａi,j-
1 ^[B]は代表点Ｐ₁k^[B]から（ｎ，ｍ）^[B]だけ離れて
いる。

【００６９】すなわち、第１ブロックｂ^[1]及び第２ブ
ロックｂ^[2]のデータは、現フィールドのデータのうち
図８に示すような時刻Ｔ₀〜Ｔ₁の時に入力端子１から
入力されてくる。この時間を利用して第１ブロックｂ
^[1]の動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[1]と，第２の
ブロックｂ^[2]の動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[2]
を計算する。

【００７０】ここで、現フィールドのデータのうち第１
ブロックｂ^[1]内の代表点Ｐk ^[1]の捜索範囲ＳＥに含
まれる画素Ａi,j ^[1]のデータが入力端子１から入力さ
れてきた時、レジスタ１０からは、その一画素左隣の画
素Ａi,j-1 ^[1]のデータが出力されている。この時、代
表点メモリ２から代表点Ｐk ^[1]のデータを読み出し
て、減算器３及び絶対値化器４で、｜Ａi,j ^[1]−Ｐk ^[1]｜の計算を行って残差Ｓ(n,m) ^[1]の部分項を求める。た
だし、この数式において、上記画素Ａi,j ^[1]は代表点
Ｐk^[1]から（ｎ，ｍ）^[1]だけ離れているとする。

【００７１】これと同時に代表点メモリ２２からは代表
点Ｐ₁k^[1]のデータを読み出し、減算器２３及び絶対値
化器２４で｜Ａi,j-1 ^[1]−Ｐ₁k^[1]｜の数式に示す演算を行う。

【００７２】上記画素Ａi,j ^[1]と代表点Ｐk ^[1]と
は、上記 (ｎ，ｍ）^[1]だけ離れているので、その左隣
である画素Ａi,j-1 ^[1]と代表点Ｐ₁k^[1]の位置関係も
（ｎ，ｍ）^[1]だけ離れている。したがって、上記｜Ａ
i,j-1 ^[1]−Ｐ₁k^[1]｜の数式の演算結果も残差Ｓ(n,
m) ^[1]の部分項である。

【００７３】上記残差Ｓ(n,m) ^[1]の部分項同士である
上記絶対値化器４及び絶対値化器２４の出力は、加算器
９０で加算される。したがって、当該加算器９０から
は、｜Ａi,j-1 ^[1]−Ｐ₁k^[1]｜＋｜Ａi,j ^[1]−Ｐk ^[1]｜の数式に示す演算結果が出力される。

【００７４】第１ブロックｂ^[1]の各ベクトルにおける
残差途中結果は、残差メモリ６１に格納されていく。な
お、残差メモリ６１はＱ×Ｒワードである。この残差メ
モリ６１からベクトル（ｎ，ｍ）^[1]における残差途中
結果ｓ(n,m) ^[1]のデータを読み出し、上記加算器９０
で、ｓ(n,m) ^[1]＋｜Ａi,j-1 ^[1]−Ｐ₁k^[1]｜＋｜Ａi,j ^[1]−Ｐk ^[1]｜の数式に示す演算を行い、新しく該加算器９０の出力を
残差途中結果ｓ(n,m) ^[1]とおき、更に上記残差メモリ
６１の古い残差途中結果ｓ(n,m) ^[1]のデータが格納さ
れていた番地に新しい残差途中結果ｓ(n,m) ^[1]のデー
タをオーバーライトする（すなわち格納データの更新を
行う）。

【００７５】同様に、現フィールドのデータのうち上記
第２ブロックｂ^[2]内の代表点Ｐk ^[2]の捜索範囲に含
まれる画素Ａi,j ^[2]のデータが、上記入力端子１から
入力してきた時は、上記レジスタ１０からは画素Ａi,j-
1 ^[2]のデータが出力されているので、上記代表点メモ
リ２，減算器３，絶対値化器４と、上記代表点メモリ２
２，減算器２３，絶対値化器２４により、それぞれ｜Ａ
i,j ^[2]−Ｐk ^[2]｜と｜Ａi,j-1 ^[2]−Ｐ₁k^[2]｜の
数式の残差Ｓ(n,m) ^[2]の部分項を計算し、加算器９０
でそれらを加算する。ただし、上記画素Ａi,j ^[2]と代
表点Ｐk ^[2]の位置関係を (ｎ，ｍ）^[2]とする。

【００７６】第２ブロックｂ^[2]の各ベクトルにおける
残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]のデータは、残差メモリ６２
に格納される。なお、この残差メモリ６２はＱ×Ｒワー
ドである。この残差メモリ６２から残差途中結果ｓ(n,
m) ^[2]のデータを読み出し、加算器９０で、ｓ(n,m) ^[2]＋｜Ａi,j-1 ^[2]−Ｐ₁k^[2]｜＋｜Ａi,j ^[2]−Ｐk ^[2]｜の数式に示す計算を行い、新しくこの加算器９０の出力
を、残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]とおき、上記残差メモリ
６２の古い残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]のデータが格納さ
れていた番地に、新しい残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]のデ
ータをオーバーライトする（更新する）。

【００７７】このようにしていくことにより、図８の時
刻Ｔ₁までに、第１，第２ブロックｂ^[1]，ｂ^[2]の全
ての現フィールドのデータが入力し終わるので時刻Ｔ₁
において、残差メモリ６１に格納されている残差途中結
果ｓ(n,m) ^[1]は残差Ｓ(n,m) ^[1]になり、残差メモリ
６２に格納されている残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]は残差
Ｓ(n,m) ^[2]になる。

【００７８】そこで、上記残差メモリ６１のＱ×Ｒ個の
残差Ｓ(n,m) ^[1]を、比較器７に与えることで、当該比
較器７で上記残差Ｓ(n,m) ^[1]のうち最小となる（ｎ
_min，ｍ_min）^[1]を捜せば、第１ブロックｂ^[1]の動
きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[1]を求めることができ
る。

【００７９】次に、残差メモリ６２のＱ×Ｒ個の残差Ｓ
(n,m) ^[2]を、比較器７に与えることで、同様に、第２
ブロックｂ^[2]の動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[2]
を求めることができる。

【００８０】なお、時刻Ｔ₁〜Ｔ₂においては、残差メ
モリ６１を第３ブロックｂ^[3]の残差途中結果の一時保
持用として用い、残差メモリ６２を第４ブロックｂ^[4]
の残差途中結果の一時保持用として使用すれば、第３，
第４ブロックｂ^[3]，ｂ^[4]の動きベクトル（ｎ_min，
ｍ_min）^[3]と（ｎ_min，ｍ_min）^[4]を求めることが
できる。

【００８１】その後、この第１〜第４のブロックｂ^[1]
〜ｂ^[4]から得られた動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）
^[1]〜（ｎ_min，ｍ_min）^[4]を判断回路８に送る。当
該判断回路８では、前述した第１〜第３の各条件に応じ
た判断を行う。すなわち、例えば、第１の条件として、
４つの動きベクトルが全て等しい時にはそのベクトルを
真の動きベクトルとして出力し、また第２の条件とし
て、１つの動きベクトルのみが他の３つの動きベクトル
と違う時は３つの（同一の）動きベクトルを真の動きベ
クトルとして出力し、更に第３の条件として、これら以
外の時は動きベクトル検出不可能とするか或いはブロッ
クに重要度（重み係数）を付加してその重み係数で判別
する等の処理を行うようにする。

【００８２】また、上記第３の条件における判断処理の
代わりに、第４の条件として、上記第１の条件，第２の
条件以外の時は、前述した第１の実施例の方法のよう
に、ブロック単位でなく画面全体に対して動きベクトル
を求めるようにすることも可能である。

【００８３】ただし、この場合は、上記第４の条件によ
る判断を考慮して、各ブロック以外に画面全体に対する
動きベクトルも求めておかなくてはならない。したがっ
て、図７において、加算器９０の出力結果を、加算器
５，残差メモリ６１，６２とは別に、１つの加算器と１
つのメモリ（Ｑ×Ｒワード）を設け、その１つの加算器
で画面全体の差分絶対値の各ベクトル毎の累加算を行
い、その１つのメモリ（Ｑ×Ｒワード）に残差途中結果
を格納していく必要がある。すなわち、この場合は、前
述の第１の実施例の構成を用いるようにする。

【００８４】なお、この図７の装置においても、上記代
表点メモリ２，２４及び残差メモリ６１，６２の書込／
読出及びアドレスは、制御回路８５により制御される。
また、当該第４の実施例の制御回路８５は、スイッチ６
３，６４のスイッチング制御も行っている。

【００８５】また、上述した画面のブロック分割は、本
実施例のような４つに限定されず、４つ以上或いはそれ
以下であってもよい。

【００８６】更に、例えば、動画像圧縮装置に本発明装
置を適用する場合には、各ブロック毎に動きベクトルを
求め、各ブロック毎に動きベクトル分ずれした画像の差
分をとることにより、データ量を減らす事を行うことに
なるが、この場合、本発明の第４の実施例の図７の各ブ
ロックの動きベクトル（比較器７の出力）を使用するこ
とができる。

【００８７】ところで、図８をみてわかるように、この
第４の実施例においても、２点ずつ代表点がかたまって
分布している。しかし、前述したように、代表点はかた
まらない方がよいので、この第４の実施例においても、
前述の図２に示したように代表点Ｐk とＰ₂k（ｋ＝１，
２，３，・・・，ｖｗ−１）を選ぶようにすることが可
能である。

【００８８】この場合、図７の絶対値化器４から出力さ
れる｜Ａi,j ^[B]−Ｐk ^[B]｜の数式の残差Ｓ (n,m)
^[B]の部分項と加算器９０で加算される値（絶対値化器
２４の出力）は、｜Ａi,j-2 ^[B]−Ｐ₂k^[B]｜の数式の
残差Ｓ(n,m) ^[B]の部分項でなければならない。したが
って、この場合は、第５の実施例として、レジスタ１０
の代わりに、前述の図５に示したような２段のレジスタ
を設けたものとする。この場合、代表値Ｐk ^[B]は、代
表点メモリ２に格納し、代表点Ｐ₂k^[B]は代表点メモリ
２２に格納する。

【００８９】更に、この第４の実施例において前述の第
３の実施例同様に、代表点を増やして、代表点Ｐk とＰ
₁kとＰ₂k（ｋ＝１，２，３，・・，ｖｗ−１）を選ぶ場
合は、図９に示す第６の実施例装置の様な構成とすれば
よい。この図９においても、図６，図７と同様の構成要
素には同一の指示符号を付している。すなわち、この図
９の構成において、代表点メモリ２，２２，３２には、
それぞれ、代表点Ｐk，Ｐ₁k，Ｐ₂kのデータを格納して
おく。時刻Ｔ₀〜Ｔ₁では、残差メモリ６１，６２をそ
れぞれ第１ブロックｂ^[1]，第２ブロックｂ^[2]用とし
て用い、時刻Ｔ₁〜Ｔ₂では、第３ブロックｂ^[3]，第
４ブロックｂ^[4]用として用いる。

【００９０】一般化して説明すると、上記入力端子１か
ら任意の第Ｂブロック内の代表点Ｐk ^[B]の捜索範囲に
含まれる画素Ａi,j ^[B]のデータが入力されてきた時
に、レジスタ１０，１１から、それぞれ画素Ａi,j-1
^[B]とＡi,j-2 ^[B]が出力されるので、上記代表点メモ
リ２，２２，３２からそれぞれ代表点Ｐk ^[B]，Ｐ₁k
^[B]，Ｐ₂k^[B]のデータを読み出し、上記減算器３及び
絶対値化器４，減算器２３及び絶対値化器２４，減算器
３３及び絶対値化器３４で、それぞれ残差Ｓ(n,m) ^[B]
の部分項である前記｜Ａi,j ^[B]−Ｐk ^[B]｜と｜Ａi,
j-1 ^[B]−Ｐ₁k^[B]｜と｜Ａi,j-2 ^[B]−Ｐ₂k^[B]｜に
示した数式の演算を行い、加算器９１で加算を行い、更
に加算器５及び残差メモリ６１又は６２を使用して累積
していく。この場合、代表点数は従来に比べて３ｖｗ個
となる。

【００９１】上述したように、第１〜第３の実施例装置
が残差メモリ（Ｑ×Ｒ）を１つしか持っていないため、
各ブロック毎に残差を計算することが出来ないのに対
し、この第４〜第６の実施例装置によれば、残差メモリ
（Ｑ×Ｒワード）を複数個持つことにより、各ブロック
毎に残差を計算することが可能となった。これにより、
第１の実施例装置と同数の代表点を持ちながら、ブロッ
ク毎の動きベクトルを算出することが可能となる。

【００９２】なお、上述した図７，図９の減算器３，絶
対値化器４及び減算器２３，絶対値化器２４、更に減算
器３３，絶対値化器３４の代わりに、前述の第１〜第３
の実施例同様に、１つの減算器と１つの絶対値化器を用
いて、データレートに対して２倍或いは３倍の速度で動
作させ、時分割多重処理を行うようにすることも可能で
ある。

【００９３】

【発明の効果】上述のように、本発明の動きベクトル検
出装置においては、１フィールド以上前の画像の１つ若
しくは複数の代表点のデータを保持する代表点メモリ
と、入力されてくる現フィールドのデータと代表点のデ
ータとの差分絶対値を計算してベクトルを求める差分絶
対値計算回路とからなる演算手段を２つ以上設け、演算
手段のうちの１つには入力信号としての画像データの値
を直接与え、演算手段の残りのものには画像データが遅
延素子を介した値を与えると共に、各演算手段からの出
力を加算する加算手段と、各ベクトル毎に加算手段の出
力を累積的に加算して残差を求める累加算手段と、各ベ
クトルの残差のデータを比較して動きベクトルを求める
比較手段と、演算手段を制御する制御手段とを有してな
ることにより、代表点数を増やすことができ、動きベク
トルの検出精度を上げ、動きベクトルの誤検出を少なく
することが可能となる。

【００９４】また、本発明の動きベクトル検出装置にお
いては、複数の代表点のデータを保持する代表点メモリ
と、差分絶対値を計算してベクトルを求める差分絶対値
計算回路を有してなる演算手段が２つ以上設け、各演算
手段からの出力を加算する加算手段と、１フィールドの
画像を複数ブロックに分割して各ブロックの各ベクトル
毎に加算手段の出力を累積的に加算して残差を求める累
加算手段と、各ベクトルの残差のデータを比較して各ブ
ロック毎に動きベクトルを求める比較手段と、真の動き
ベクトルを判断する判断手段と、制御手段とを有してな
ることにより、更に動きベクトル検出精度を上げること
が可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の第１の実施例装置のブロック図
である。

【図２】入力画像データを説明するための図である。

【図３】実施例の代表点を説明するための図である。

【図４】実施例の捜索範囲を説明するための図である。

【図５】第２の実施例における２段構成のレジスタを示
す図である。

【図６】第３の実施例装置のブロック図である。

【図７】第４の実施例装置のブロック図である。

【図８】第４の実施例のブロックを説明するための図で
ある。

【図９】第６の実施例装置のブロック図である。

【図１０】代表点及び捜索範囲を説明するための図であ
る。

【図１１】従来例の装置のブロック図である。

【図１２】捜索範囲の重なりを説明するための図であ
る。

【図１３】ブロックを示す図である。

【符号の説明】

２，２２，３２・・・・・・代表点メモリ３，２３，３３・・・・・・減算器４，２４，３４・・・・・・絶対値化器５，９０，９１・・・・・・加算器６，６１，６２・・・・・・残差メモリ７・・・・・・・・・・・・比較器８・・・・・・・・・・・・判断回路８５・・・・・・・・・・・制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フィールド以上前の画像の１つ若しく
は複数の代表点のデータを保持する代表点メモリと、入
力されてくる現フィールドのデータと上記代表点のデー
タとの差分絶対値を計算してベクトルを求める差分絶対
値計算回路とからなる演算手段を２つ以上設け、上記２つ以上の演算手段のうちの１つには入力信号とし
て入力端子に供給された画像データを直接与え、上記演
算手段の残りのものには入力信号として上記入力端子に
供給された画像データが１つ若しくは複数の遅延素子を
介したデータを与えると共に、上記２つ以上の各演算手段からの出力を加算する加算手
段と、上記各ベクトル毎に上記加算手段の出力を累積的に加算
して残差を求める加算器及び残差メモリからなる累加算
手段と、上記各ベクトルの残差のデータを比較して動きベクトル
を計算する比較手段と、上記演算手段の代表点メモリと累加算手段の残差メモリ
の書込／読出及びアドレスを制御する制御手段とを有してなることを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項２】１フィールド以上前の画像の複数の代表
点のデータを保持する代表点メモリと、入力されてくる
現フィールドのデータと上記代表点のデータとの差分絶
対値を計算してベクトルを求める差分絶対値計算回路と
からなる演算手段を２つ以上設け、上記２つ以上の演算手段のうちの１つには入力信号とし
て入力端子に供給された画像データを直接与え、上記演
算手段の残りのものには入力信号として上記入力端子に
供給された画像データが１つ若しくは複数の遅延素子を
介したデータを与えると共に、上記２つ以上の各演算手段からの出力を加算する加算手
段と、１フィールドの画像を複数ブロックに分割して各ブロッ
クの上記各ベクトル毎に上記加算手段の出力を累積的に
加算して残差を求める加算器及び複数の残差メモリから
なる累加算手段と、上記各ベクトルの残差のデータを比較して各ブロック毎
に動きベクトルを計算する比較手段と、上記比較手段からの各ブロック毎の動きベクトルのデー
タに基づいて真の動きベクトルを判断する判断手段と、上記演算手段の代表点メモリと累加算手段の残差メモリ
の書込／読出及びアドレスを制御する制御手段とを有してなることを特徴とする動きベクトル検出装置。