JPH0514872A

JPH0514872A - 動きベクトル検出装置

Info

Publication number: JPH0514872A
Application number: JP3184060A
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】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と共に各ベクト
ル毎に残差を求めるＮ個の演算手段（代表点メモリ１
２，２２と減算器１３，２３と絶対値化器１４，２４）
と、累積演算途中結果を保持するＮ個の残差メモリ（１
６，２６）と、各ベクトルの残差データを比較して動き
ベクトルを計算する比較器７とを有してなる。【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２６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２６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２７に従来の動きベクトル検出装置の構
成を示す。この図２７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２７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２７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２７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２８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２８
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２７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２８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２９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うちＱ×Ｒ個の画
素からなる捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点のデー
タを保持する代表点メモリと、現フィールドのデータが
入力された時に当該現フィールドのデータと上記代表点
メモリに格納されている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、上記差分絶対値計算回路の出力を累積的に加算して
上記各ベクトル毎に残差を求める累積加算回路とからな
る演算手段をＮ個設けると共に、上記残差を求める際の
累積演算途中結果を各ベクトル毎に一時保持するＮ個の
Ｑ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリと、上記Ｎ個の残差メモ
リの出力を入力として各ベクトルの残差データを比較し
て動きベクトルを計算する比較手段と、上記代表点メモ
リと上記残差メモリの書込／読出とアドレス及び上記累
積加算回路と残差メモリとのアクセスを制御する制御手
段とを有し、上記Ｎ個の残差メモリの入出力をそれぞれ
上記Ｎ個の各々の累積加算回路の出入力にアクセスする
ようにしたものである。

【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うちＱ×Ｒ個の画素からな
る捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点のデータを保持
する代表点メモリと、現フィールドのデータが入力され
た時に当該現フィールドのデータと上記代表点メモリに
格納されている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構成
される第１の演算手段を１つ若しくは複数個設け、上記
第１の演算手段のうち１つには入力信号として入力端子
から供給される画像データを直接与え、上記第１の演算
手段の残りのものには入力信号として上記入力端子から
供給される画像データが１つ若しくは複数の遅延素子を
介した値を与えると共に、上記第１の演算手段の出力を
加算する加算回路と、上記加算回路の出力を累積的に加
算して上記ベクトル毎に残差を求める累積加算回路とか
らなる第２の演算手段をＮ個設け、上記残差を求める際
の累積演算途中結果を各ベクトル毎に一時保持するＮ個
のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリと、上記Ｎ個の残差メ
モリの出力を入力として各ベクトルの残差データを比較
して動きベクトルを計算する比較手段と、上記代表点メ
モリと上記残差メモリの書込／読出とアドレス及び上記
累積加算回路と残差メモリとのアクセスを制御する制御
手段とを有し、上記Ｎ個の残差メモリの入出力をそれぞ
れ上記Ｎ個の各々の上記累積加算回路の出入力にアクセ
スするようにしたものである。

【００２７】更に、本発明の動きベクトル検出装置は、
１フィールドの画像を複数ブロックに分割し１フィール
ド以上前の画像のうちＱ×Ｒ個の画素からなる捜索範囲
と同じ間隔で選ばれた代表点のデータを保持する代表点
メモリと、現フィールドのデータが入力された時に当該
現フィールドのデータと上記代表点メモリに格納されて
いる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、上記差分絶対値計
算回路の出力を累積的に加算して上記各ブロックの上記
各ベクトル毎に残差を求める累積加算回路とからなる演
算手段をＮ個設けると共に、上記残差を求める際の累積
演算途中結果を上記各ブロックの各ベクトル毎に一時保
持する複数のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリと、上記複
数の残差メモリの出力を入力として各ベクトルの残差デ
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
記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読出とアドレ
ス及び上記累積加算回路と残差メモリとのアクセスを制
御する制御手段とを有し、上記残差メモリの全ての入出
力をそれぞれ上記Ｎ個の各々の累積加算回路の出入力に
アクセスするようにしたものである。

【００２８】また更に、本発明の動きベクトル検出装置
は、１フィールドの画像を複数のブロックに分割し１フ
ィールド以上前の画像のうちＱ×Ｒ個の画素からなる捜
索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点のデータを保持する
代表点メモリと、現フィールドのデータが入力された時
に当該現フィールドのデータと上記代表点メモリに格納
されている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構成され
る第１の演算手段を１つ若しくは複数個設け、上記第１
の演算手段のうち１つは入力信号として入力端子から供
給される画像データを直接与え、上記第１の演算手段の
残りのものには入力信号として上記入力端子から供給さ
れる画像データが１つ若しくは複数の遅延素子を介した
値を与えると共に、上記第１の演算手段の出力を加算す
る加算回路と、上記加算手段の出力を累積的に加算して
上記各ブロックの上記各ベクトル毎に残差を求める累積
加算回路とからなる第２の演算手段を複数個設け、上記
残差の累積途中結果を上記各ブロックの各ベクトル毎に
一時保持する複数のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリと、
上記複数の残差メモリの出力を入力として各ベクトルの
残差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、上記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読出と
アドレス及び上記累積加算回路と残差メモリとのアクセ
スを制御する制御手段とを有し、上記Ｎ個の残差メモリ
の入出力をそれぞれ上記Ｎ個の各々の上記累積加算回路
の出入力にアクセスするようにしたものである。

【００２９】

【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Ｎ個以上設けているた
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Ｎ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。

【００３０】

【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。

【００３１】図１には本発明の動きベクトル検出装置の
第１の実施例の構成を示す。この第１の実施例装置は、
１フィールド以上前の画像Ｇ_-1のうちＱ×Ｒ個の画素か
らなる捜索範囲ＳＥと同じ間隔で選ばれた代表点Ｐk の
データを保持する代表点メモリと、現フィールドの画像
Ｇ₀の画素Ａi,j のデータが入力された時に当該現フィ
ールドの画素Ａi,j のデータと上記代表点メモリに格納
されている上記代表点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差分絶対値計算回路と、上記差
分絶対値計算回路の出力を累積的に加算して上記ベクト
ル毎に残差を求める累積加算回路とからなる演算手段を
Ｎ個設けている。この第１の実施例では上記演算手段を
２個設けた例を示しており、したがって、当該２個の演
算手段は、代表点メモリ１２，２２と、上記差分絶対値
計算回路としての減算器１３，絶対値化器１４及び減算
器２３，絶対値化器２４と、上記累加算回路としての加
算器１５及び２５とで構成されている。

【００３２】また、本実施例装置には、上記残差を求め
る際の累積演算途中結果を各ベクトル毎に一時保持する
Ｎ個のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリ（本実施例では２
個の残差メモリ１６，２６）と、上記Ｎ個（２個）の残
差メモリ１６，２６の出力を入力として各ベクトルの残
差データを比較して動きベクトルを求める比較器７と共
に、上記代表点メモリ１２，２２と上記残差メモリ１
６，２６の書込／読出とアドレスの制御及び、いずれの
上記加算器１５或いは２５といずれの残差メモリ１６或
いは２６とをアクセスするかの制御、更に切換スイッチ
６３，６４，６５，６６の切り換え制御を行う制御回路
８５を有し、上記残差メモリ１６，２６の全ての入出力
をそれぞれ上記Ｎ個（２個）の各々の加算器１５，２５
の出入力にアクセスするようにしている。

【００３３】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。この第１の実施例において、上記各代
表点Ｐk に対応する捜索範囲ＳＥはＱ個の画素とＲ個の
画素（Ｑ×Ｒ）の範囲となされている。ここで、入力端
子１からは、１フィールド前の１画面の画像Ｇ_-1のデー
タがいわゆるラスタスキャン入力されてくる。例えば、
図２に示すような代表点Ｐ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k （ｋ＝０，
１，２，・・・，ｖｗ−１）のデータが１フィールド前
に当該入力端子１に入力されてきたとき、上記代表点メ
モリ１２には上記代表点Ｐ₍₀₎k （ｋ＝０，１，２，・
・・，ｖｗ−１）のデータを格納し、代表点メモリ２２
には代表点Ｐ₍₁₎k（ｋ＝０，１，２，・・・，ｖｗ−
１）のデータを格納する。なお、上記代表点Ｐ₍₀₎k ，
Ｐ₍₁₎k の総数は、２ｖｗ個となる。ただし、上記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。

【００３４】すなわち、前述した従来例の図２７の構成
の場合、各代表点Ｐkに対する捜索範囲ＳＥ同士は、前
述したように重なることが許されないので、当該従来例
における代表点の個数は最大ｖｗ個しかとれなかった。
これに対し、第１の実施例の図２では、縦方向の代表点
数は同じであるが、横方向は従来例の２倍となってい
る。

【００３５】ここで、現フィールドのデータの一部を図
３に示す。この図３では、例えばＱ＝６，Ｒ＝５として
おり、捜索範囲ＳＥ内で取り得るベクトル（ｎ，ｍ）
は、ｎ＝−２〜＋３，ｍ＝−２〜＋２の範囲となってい
る。また、上記図２を見てわかるように、代表点Ｐ₍₀₎
k （ｋ＝０，１，２，・・・，ｖｗ−１）は、上記Ｑ×
Ｒ間隔の位置にあるので、各代表点Ｐ₍₀₎k 同士の捜索
範囲ＳＥが重なることはない。すなわち、図３におい
て、代表点Ｐ₍₀₎k-1 の捜索範囲ＳＥ₍₀₎k-1 と、代表
点Ｐ₍₀₎k の捜索範囲ＳＥ₍₀₎k と、代表点Ｐ₍₀₎k+1
の捜索範囲ＳＥ₍₀₎k+1 とは互いに重なることはない。
同様に、この図３において、代表点Ｐ₍₁₎k-1 の捜索範
囲ＳＥ₍₁₎k-1 と、代表点Ｐ₍₁₎k の捜索範囲ＳＥ₍₁₎
k と、代表点Ｐ₍₁₎k+1 の捜索範囲ＳＥ₍₁₎k+1 のよう
に、代表点Ｐ₍₁₎k同士の捜索範囲ＳＥも互いに重なる
ことがない。

【００３６】更に、現フィールドの画素Ａi,j のデータ
と代表点Ｐkとのベクトル（ｎ，ｍ）における残差Ｓ(n,
m) は、代表点が上述のような代表点Ｐ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k
（ｋ＝０，１，２，・・・，ｖｗ−１）となっている
ため、数３の数式で示すことができる。

【００３７】

【数３】

【００３８】ただし、この数３の数式において、画素Ａ
I,J と代表点Ｐ₍₀₎k との位置関係は（ｎ，ｍ）とし、
画素Ａ₁I,Jと代表点Ｐ₍₁₎k との位置関係も（ｎ，ｍ）
としている。

【００３９】また更に、本実施例では、Ｑ＝６，Ｒ＝
５、ｎ＝−２，−１，０，１，２，３及びｍ＝−２，−
１，０，１，２としているので、上記残差Ｓ(n,m) は、
全部で６×５＝３０個となり、このうち当該残差Ｓ(n,
m)が最小となるベクトル（ｎ，ｍ）が求める動きベクト
ルとなる。

【００４０】ここで、図３において、例えば、代表点Ｐ
₍₀₎k に対する捜索範囲ＳＥ₍₀₎kのうち、左半分を左
領域ｓｅ_Lk とし、右半分を右領域ｓｅ_Rk と呼ぶこと
にする。したがって、当該代表点Ｐ₍₀₎k に対する捜索
範囲ＳＥ₍₀₎k は、左領域ｓｅ_Lk ＋右領域ｓｅ_Rk で
あり、同様なことから、代表点Ｐ₍₁₎k に対する捜索範
囲ＳＥ₍₁₎k は、右領域ｓｅ_Rk ＋左領域ｓｅ_Lk+1 で
ある。

【００４１】ところで、入力端子１から現フィールドの
データが順次入力されてくるのであるが、例えば、図３
に示す画素Ａi,j のデータが入力されてきたときの、図
１の装置の動作について以下に述べる。

【００４２】先ず、代表点メモリ１２から上記代表点Ｐ
₍₀₎k のデータを読み出し、減算器１３及び絶対値化器
１４で、｜Ａi,j −Ｐ₍₀₎k ｜の数式に示す計算を行う。

【００４３】この時、上記画素Ａi,j と代表点Ｐ₍₀₎k
の位置関係は、図３の例においてはベクトル（−１，
１）で表すことができるものである。このため、当該｜
Ａi,j−Ｐ₍₀₎k ｜の数式の演算結果は、残差Ｓ(-1,1)
の部分項である。上記絶対値化器１４の出力である残差
Ｓ(-1,1)の部分項のデータは、加算器１５を介し、更に
切換スイッチ６３，６４を介して残差メモリ１６或いは
２６に格納される。なお、この加算器１５と残差メモリ
１６或いは２６のアクセスについては後述する。ここ
で、例えば、上記残差メモリ１６にデータを格納したと
して、当該残差メモリ１６に格納されたデータを再び上
記加算器１５に供給することで、当該加算器１５は累加
算回路として動作し、この累加算により上記残差Ｓ(-1,
1)が求められるようになる。したがって、これら残差メ
モリに格納されているデータは、残差Ｓ(-1,1)を求める
際の残差演算途中結果（残差途中結果）ｓ(-1,1)のデー
タとなる。

【００４４】すなわち、上記絶対値化器１４からのデー
タが上記加算器１５に送られた時には、上記ベクトル
（−１，１）に対応する残差途中結果ｓ(-1,1)を、例え
ば上記残差メモリ１６から読み出し、加算器１５で、ｓ(-1,1)＋｜Ａi,j −Ｐ₍₀₎k ｜の数式に示す加算を行う。

【００４５】この加算器１５の出力を新しく残差途中結
果ｓ(-1,1)とおき、上記残差メモリ１６内の古い残差途
中結果ｓ(-1,1)のデータが格納されていた番地に、当該
新しい残差途中結果ｓ(-1,1)をオーバーライトする。す
なわち、該残差メモリ１６において古い残差途中結果の
データを新しい残差途中結果に更新する。

【００４６】また、これと同時に、代表点メモリ２２か
らは、代表点Ｐ₍₁₎k-1 のデータを読み出し、減算器２
３，絶対値化器２４で、｜Ａi,j −Ｐ₍₁₎k-1 ｜の数式に示す演算を行う。

【００４７】ここで、画素Ａi,j と代表点Ｐ₍₁₎k-1 の
位置関係は、図３に示すようにベクトル（２，−１）で
表すことができるため、当該｜Ａi,j −Ｐ₍₁₎k-1 ｜の
数式の演算結果は、残差Ｓ(2,-1)の部分項である。上記
絶対値化器２４の出力である残差Ｓ(2,-1)の部分項のデ
ータは、加算器２５を介し、更に切換スイッチ６５，６
６を介して残差メモリ１６或いは２６に格納される。な
お、この加算器２５と残差メモリ１６或いは２６のアク
セスについても後述する。ここで、例えば、残差メモリ
２６にデータが格納され、当該残差メモリ２６に格納さ
れたデータを再び上記加算器２５に供給することで、当
該加算器２５は累加算回路として動作し、この累加算に
より上記残差Ｓ(2,-1)が求められるようになる。したが
って、これら残差メモリに格納されているデータは、残
差Ｓ(2,-1)を求める際の残差途中結果ｓ(2,-1)のデータ
となる。

【００４８】すなわち、上記絶対値化器２４からのデー
タが上記加算器２５に送られた時には、このベクトル
（２，−１）に対応する残差途中結果ｓ(2,-1)を、例え
ば上記残差メモリ２６から読み出し、加算器２５で、ｓ(2,-1)＋｜Ａi,j −Ｐ₍₁₎k-1 ｜の数式に示す加算を行う。

【００４９】この加算器２５の出力を新しく残差途中結
果ｓ(2,-1)とおき、上記残差メモリ２６内の古い残差途
中結果ｓ(2,-1)のデータが格納されていた番地に、当該
新しい残差途中結果ｓ(2,-1)のデータをオーバーライト
する（すなわち残差途中結果データの更新を行う）。

【００５０】次に、図３に示す画素Ａ₁i,jのデータが入
力されてきたときの、図１の装置の動作について以下に
述べる。

【００５１】先ず、代表点メモリ１２から上記代表点Ｐ
₍₀₎k のデータを読み出し、減算器１３及び絶対値化器
１４により、残差Ｓ(1,2)の部分項を求めるための｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₀₎k ｜の数式に示す計算を行う。

【００５２】すなわち、上記画素Ａ₁i,jと代表点Ｐ₍₀₎
k の位置関係は、図３の例においてはベクトル（１，
２）で表すことができるため、当該｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₀₎k
｜の数式の演算結果は、残差Ｓ(1,2) の部分項である。
上記絶対値化器１４の出力である残差Ｓ(1,2) の部分項
のデータは、加算器１５と切換スイッチ６３，６４を介
して残差メモリ１６或いは２６に格納される。なお、こ
の時の加算器１５と残差メモリ１６或いは２６のアクセ
スについても後述する。ここで、例えば、残差メモリ２
６にデータが格納され、当該残差メモリ２６に格納され
たデータを上記加算器１５に供給することによる累加算
により、上記残差Ｓ(1,2) が求められるようになる。

【００５３】上記絶対値化器１４からのデータが上記加
算器１５に送られた時には、このベクトル（１，２）に
対応する残差途中結果ｓ(1,2) のデータを、上記残差メ
モリ２６から読み出し、加算器１５で、ｓ(1,2) ＋｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₀₎k ｜の数式に示す演算を行う。

【００５４】上述同様に、この加算器１５の出力を新し
く残差途中結果ｓ(1,2) とおき、上記残差メモリ２６内
の古い残差途中結果ｓ(1,2) のデータが格納されていた
番地に、当該新しい残差途中結果ｓ(1,2) のデータをオ
ーバーライトする。

【００５５】また、これと同時に、代表点メモリ２２か
らは、代表点Ｐ₍₁₎k のデータを読み出し、減算器２
３，絶対値化器２４で残差Ｓ(-2,2)の部分項を求めるた
めの｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₁₎k ｜の数式に示す演算を行う。

【００５６】この時例えば、残差メモリ１６から残差途
中結果ｓ(-2,2)のデータを読み出し、加算器２５で、ｓ(-2,2)＋｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₁₎k ｜の数式に示す演算を行う。

【００５７】この加算器２５の出力を新しく残差途中結
果ｓ(-2,2)とおき、上記残差メモリ１６内の古い残差途
中結果ｓ(-2,2)のデータが格納されていた番地に、当該
新しい残差途中結果ｓ(-2,2)のデータをオーバーライト
する。

【００５８】上述のように、上記残差メモリ１６には残
差途中結果ｓ(n,m) （ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，
−１，０，１，２）のデータを格納し、残差メモリ２６
には残差途中結果ｓ(n,m) （ｎ＝１，２，３、ｍ＝−
２，−１，０，１，２）のデータを格納するようにして
いる。

【００５９】すなわち、一般化して説明すると、本実施
例においては、入力端子１から供給される現フィールド
のデータのうち上記左領域ｓｅ_Lk 内のデータが入力さ
れてきた時には、その入力データは代表点Ｐ₍₀₎k に対
して（Ｌ，Ｍ）（Ｌ＝−２又は−１又は０、Ｍ＝−２又
は−１又は０又は１又は２）である。この時、上記代表
点メモリ１２から代表点Ｐ₍₀₎k のデータを読み出し、
残差Ｓ(L,M) の部分項を求めるための｜（入力データ）−Ｐ₍₀₎k ｜の数式の演算を行い、更に、残差メモリ１６から残差途
中結果ｓ(L,M) のデータを読み出し、加算器１５でｓ(L,M) ＋｜（入力データ）−Ｐ₍₀₎k ｜の数式の計算を行う。この演算の結果を新しく残差途中
結果ｓ(L,M) とおき、残差メモリ１６内の古い残差途中
結果ｓ(L,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。

【００６０】また、これと同時に、上記入力データは代
表点Ｐ₍₁₎k-1 に対して（Ｌ₁，Ｍ）（Ｌ₁＝３＋Ｌ＝
１又は２又は３）である。このため、上記代表点メモリ
２２から代表点Ｐ₍₁₎k-1 のデータを読み出して残差Ｓ
(L₁,M)の部分項である｜（入力データ）−Ｐ₍₁₎k-1 ｜の数式の計算を行い、残差メモリ２６から残差途中結果
ｓ(L₁,M)のデータを読み出し、加算器２５でＳ(L₁,M)＋｜（入力データ）−Ｐ₍₁₎k-1 ｜の数式に示す演算を行う。この結果を新しく残差途中結
果ｓ(L₁,M)とおいて、残差メモリ２６の古い残差途中結
果ｓ(L₁,M)のデータを格納していた番地にオーバーライ
トする。

【００６１】以上については左領域ｓｅ_Lk 内のデータ
が入力されてきた場合を述べたが、右領域ｓｅ_Rk 内の
データが入力されてきた時は、その入力データは代表点
Ｐ₍₀₎k に対して（Ｌ₂，Ｍ₁）（Ｌ₂＝１又は２又は
３、Ｍ＝−２又は−１又は０又は１又は２）である。こ
のため、代表点メモリ１２，減算器１３，絶対値化器１
４により、残差Ｓ(L₂,M₁) の部分項である前記｜（入力
データ）−Ｐ₍₀₎k ｜の数式の計算を行い、この計算結
果と残差メモリ２６からの残差途中結果ｓ(L₂,M₁) とを
加算器１５で加算し、残差メモリ２６にオーバーライト
する。

【００６２】また、これと同時に、上記入力データは、
代表点Ｐ₍₁₎k に対して（Ｌ₃，Ｍ₁）（Ｌ₃＝Ｌ₂−
３＝−２又は−１又は０）であるから、代表点メモリ２
２，減算器２３，絶対値化器２４により、残差Ｓ(L₃,
M₁) の部分項である。｜（入力データ）−Ｐ₍₁₎k ｜の数式の計算を行い、この計算結果と上記残差メモリ１
６からの残差途中結果ｓ(L₃,M₁) のデータとを加算器２
５で加算し、残差メモリ１６にオーバーライトする。

【００６３】このようにして演算を行っていくことによ
り、現フィールドのデータが全て入力端子１から入力し
終わった時点で、残差途中結果ｓ(n,m) は残差Ｓ(n,m)
となり、上記残差メモリ１６には残差Ｓ(n,m) （ｎ＝−
２，−１，０、ｍ＝−２，−１，０，１，２）のデータ
が格納され、上記残差メモリ２６には残差Ｓ(n,m) （ｎ
＝０，１，２、ｍ＝−２，−１，０，１，２）のデータ
が格納されることになる。

【００６４】その後、上記残差メモリ１６，２６からの
残差Ｓ(n,m) のデータを、比較器７に供給する。この比
較器７では上記残差Ｓ(n,m) のうち最小となるベクトル
（ｎ_min，ｍ_min）を動きベクトルとして選ぶ処理が行
われ、この動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）を出力端子
９から取り出すようにする。

【００６５】なお、上記残差メモリ１６は、残差Ｓ(n,
m) のうち、ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−１，
０，１，２の合計である３×５＝１５個について残差途
中結果のデータを保持していくメモリであり、したがっ
て、３×５＝Ｑ×Ｒ／２ワードの大きさでよい。同様
に、残差メモリ２６はｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−
１，０，１，２であるから３×５＝Ｑ×Ｒ／２ワードの
大きさでよい。

【００６６】また、各代表点メモリ１２，２２及び残差
メモリ１６，２６の書込／読出やアドレスの制御は制御
回路８５によりなされる。更に、当該制御回路８５は、
残差メモリ１６，２６のうちのいずれかの残差メモリ
が、加算器１５，２５のうちのいずれかの加算器とアク
セスするかの制御も行うと共に、切換スイッチ６３，６
４，６５，６６の切換制御も行っている。すなわち、該
制御回路８５は、現フィールドのデータが入力されてき
た時、残差メモリ１６が加算器１５又は２５のどちらか
一方とアクセスするように制御すると共に、上記残差メ
モリ２６については上記残差メモリ１６とアクセスして
いない残りの一方の加算器とアクセスするようにしてお
り、これと同時に切換スイッチ６３，６４の切換制御も
行っている。したがって、本実施例においては、ある時
刻において片方の残差メモリだけが加算器１５，２５の
両方にアクセスするとういことはなく、残差メモリがい
わゆるbusy状態になることがなくなる。なお、ここに言
うアクセスとは、残差メモリから残差途中結果のデータ
を読み出し、加算器１５又は２５で加算して、同じ残差
メモリの同じ番地にオーバーライトする（更新する）こ
とを意味している。

【００６７】本発明の動きベクトル検出装置において
は、図４，図５，図６に示す第２の実施例に示すような
動きベクトル検出処理を行うことも可能である。図４に
はこの第２の実施例の動きベクトル検出装置の構成を示
している。なお、この図４において前述の図１と同じ構
成要素には同一の指示符号を付して、これらの詳細な説
明については省略する。また、図４において、代表点メ
モリ３２，減算器３３，絶対値化器３４，加算器３５，
残差メモリ３６，切換スイッチ６７〜７１も、基本的動
作については、前述のものと同様である。

【００６８】この第２の実施例においては、図５に示す
ように、代表点Ｐ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k，Ｐ₍₂₎k （ｋ＝
０，１，２，・・・，ｖｗ−１）のデータが１フィール
ド前に入力されてきた時、上記代表点メモリ１２には代
表点Ｐ₍₀₎k のデータを格納し、代表点メモリ２２には
代表点メモリＰ₍₁₎k のデータを格納し、代表点メモリ
３２には代表点Ｐ₍₂₎k のデータを格納する。

【００６９】これら代表点の総数は３ｖｗ個であり、前
述した従来例のｖｗ個の３倍となっている。

【００７０】ここで、現フィールドのデータの一部を図
６に示す。この図６では、Ｑ＝９，Ｒ＝５とし、捜索範
囲ＳＥ内で取りえるベクトル（ｎ，ｍ）をｎ＝−４，−
３，−２，−１，０，１，２，３，４、ｍ＝−２，−
１，０，１，２としている。

【００７１】また、この第２の実施例においても現フィ
ールドの画素をＡi,j とすると、ベクトル（ｎ，ｍ）に
対する残差Ｓ(n,m) は、代表点がＰ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k ，
Ｐ₍₂ ₎k （ｋ＝０，１，２，・・・，ｖｗ−１）である
ため、数４の数式で示すことができる。

【００７２】

【数４】

【００７３】ただし、この数４の数式において、画素Ａ
I,J と代表点Ｐ₍₀₎k の位置関係はベクトル（ｎ，ｍ）
で、画素Ａ₁I,Jと代表点Ｐ₍₁₎k の位置関係はベクトル
（ｎ，ｍ）で、画素画素Ａ₂I,Jと代表点Ｐ₍₂₎k の位置
関係はベクトル（ｎ，ｍ）である。また、Ｑ＝９，Ｒ＝
５（ｎ＝−４〜４，ｍ＝−２〜２）としているので、残
差Ｓ(n,m) は、全部で９×５＝４５個あり、このうち残
差Ｓ(n,m) が最小となるベクトル（ｎ，ｍ）が求める動
きベクトルである。

【００７４】上記残差メモリ１６には、残差途中結果ｓ
(n,m) （ｎ＝−４，−３，−２、ｍ＝−２〜２）のデー
タを格納し、残差メモリ２６には残差途中結果ｓ(n,m)
（ｎ＝−１，０，１、ｍ＝−２〜２）のデータを、残差
メモリ３６には残差途中結果ｓ(n,m) （ｎ＝２，３，
４、ｍ＝−２〜２）のデータを格納していく。

【００７５】ここで、図６に示すように、捜索範囲ＳＥ
を、左領域ｓｅ_Lk と中央領域ｓｅ_Mk と右領域ｓｅ_R
k とに分ける。したがって、上記代表点Ｐ₍₀₎k に対す
る捜索範囲ＳＥ₍₀₎k は左領域ｓｅ_Lk ＋中央領域ｓｅ
_Mk＋右領域ｓｅ_Rk となる。同様なことから、代表点
Ｐ₍₁₎k に対する捜索範囲ＳＥ₍₁₎k は中央領域ｓｅ_Mk
＋右領域ｓｅ_Rk ＋左領域ｓｅ_Lk+1 となり、代表点
Ｐ₍₂₎k に対する捜索範囲ＳＥ₍₂₎k は右領域ｓｅ_Rk
＋左領域ｓｅ_Lk+1 ＋中央領域ｓｅ_Mk+1 となる。

【００７６】先ず、上記入力端子１から現フィールドの
データのうち上記左領域ｓｅ_Lk 内の画素のデータが入
力されてきたとき、その入力データは代表点Ｐ₍₀₎k に
対して（Ｌ₀，Ｍ₀）（Ｌ₀＝−４又は−３又は−２、
Ｍ₀＝−２又は−１又は０又は１又は２）であるから、
上記代表点メモリ１２，減算器１３，絶対値化器１４に
より残差Ｓ(L_0,M₀) の部分項を求めるための｜（入力デ
ータ）−Ｐ₍₀₎k ｜の数式の計算を行う。この時、上記
数式の演算結果と残差メモリ１６からの残差途中結果ｓ
(L_0, M₀)のデータとを加算器１５で加算し、前述同様に
新しい残差途中結果のデータを当該残差メモリ１６にオ
ーバーライトする。

【００７７】また、これと同時に、上記入力データは代
表点Ｐ₍₁₎k-1 に対して（Ｌ₁，Ｍ₀）（Ｌ₁＝Ｌ₀＋
６＝２又は３又は４）であるから、上記代表点メモリ２
２，上記減算器２３，上記絶対値化器２４により残差Ｓ
(L_1,M₀) の部分項である前述した｜（入力データ）−Ｐ
₍₁₎k-1 ｜の数式の計算を行い、この演算結果と残差メ
モリ３６からの残差途中結果ｓ(L_1, M₀)のデータとを加
算器２５で加算し、その後残差メモリ３６にオーバーラ
イトする。

【００７８】更に、これと同時に、上記入力データは代
表点Ｐ₍₂₎k-1 に対して（Ｌ₂，Ｍ₀）（Ｌ₂＝Ｌ₀＋
３＝−１又は０又は１）であるから、上記代表点メモリ
３２，上記減算器３３，上記絶対値化器３４により残差
Ｓ(L_2,M₀) の部分項を求めるための｜（入力データ）−
Ｐ₍₂₎k-1 ｜の数式の計算を行い、この演算結果と残差
メモリ２６からの残差途中結果ｓ(L_2, M₀)のデータとを
加算器３５で加算し、その後残差メモリ２６にオーバー
ライトする。

【００７９】同様なことから、入力端子１からのデータ
が中央領域ｓｅ_Mk 内或いは右領域ｓｅ_Rk 内の時の、
図５の装置の各部の動作は表１に示すようなものとな
る。

【００８０】

【表１】

【００８１】すなわち、この表１において、上記入力端
子１からのデータが左領域ｓｅ_Lk内のデータである
時、代表点メモリ１２から読み出すデータは代表点Ｐ
₍₀₎k のデータで加算器１５とアクセスする残差メモリ
は残差メモリ１６となり、代表点メモリ２２から読み出
すデータは代表点Ｐ₍₁₎k-1 のデータで加算器２５とア
クセスする残差メモリは残差メモリ３６となり、代表点
メモリ３２から読み出すデータは代表点Ｐ₍₂₎k-1 のデ
ータで加算器３５とアクセスする残差メモリは残差メモ
リ２６となる。また、入力端子１からのデータが中央領
域ｓｅ_Mk 内のデータである時、代表点メモリ１２から
読み出すデータは代表点Ｐ₍₀₎k のデータで加算器１５
とアクセスする残差メモリは残差メモリ２６となり、代
表点メモリ２２から読み出すデータは代表点Ｐ₍₁₎k の
データで加算器２５とアクセスする残差メモリは残差メ
モリ１６となり、代表点メモリ３２から読み出すデータ
は代表点Ｐ₍₂₎k-1 のデータで加算器３５とアクセスす
る残差メモリは残差メモリ３６となる。また、入力端子
１からのデータが右領域ｓｅ_Rk 内のデータである時、
代表点メモリ１２から読み出すデータは代表点Ｐ₍₀₎k
のデータで加算器１５とアクセスする残差メモリは残差
メモリ３６となり、代表点メモリ２２から読み出すデー
タは代表点Ｐ₍₁₎k のデータで加算器２５とアクセスす
る残差メモリは残差メモリ２６となり、代表点メモリ３
２から読み出すデータは代表点Ｐ₍₂₎k のデータで加算
器３５とアクセスする残差メモリは残差メモリ１６とな
る。

【００８２】上述のようにして演算を行うことにより、
現フィールドのデータが全て入力端子１から入力し終わ
った時点で、残差途中結果ｓ(n,m) は残差Ｓ(n,m) とな
り、残差メモリ１６には残差Ｓ(n,m) （ｎ＝−４，−
３，−２、ｍ＝−２〜２）のデータが格納され、残差メ
モリ２６には残差Ｓ(n,m) （ｎ＝−１，０，１、ｍ＝−
２〜２）のデータが格納され、残差メモリ１３には残差
Ｓ(n,m) （ｎ＝２，３，４、ｍ＝−２〜２）のデータが
格納されることになる。

【００８３】その後、上記残差メモリ１６，２６，３６
内の残差Ｓ(n,m)のデータを、比較器７に供給して残差
Ｓ(n,m) のうち最小となるベクトル（ｎ_min，ｍ_min）
を計算し、この動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）を出力
端子９から取り出すようにする。

【００８４】また、この第２の実施例装置においても、
残差メモリ１６は、残差Ｓ(n,m) のうち、ｎ＝−４，−
３，−２、ｍ＝−２，−１，０，１，２の合計である３
×５＝１５個について残差途中結果のデータを保持して
いくメモリであり、したがって、３×５＝Ｑ×Ｒ／３ワ
ードの大きさでよい。同様に、残差メモリ２６，３６に
ついてもＱ×Ｒ／３ワードの大きさでよい。

【００８５】更に、本実施例の制御回路８５は、各代表
点メモリ１２，２２，３２及び残差メモリ１６，２６，
３６の書込／読出やアドレスの制御、及び、残差メモリ
１６，２６，３６のうちいずれの残差メモリが加算器１
５，２５，３５のいずれの加算器とアクセスするの制御
か、更に各切換スイッチの切換制御等の各制御を行って
いる。

【００８６】本発明の動きベクトル検出装置において
は、図７，図８，図９に示す第３の実施例に示すような
検出を行うことも可能である。図７にはこの第３の実施
例の動きベクトル検出装置の構成を示し、この図７にお
いて前述の図４と同じ構成要素には同一の指示符号を付
している。また、図７において、代表点メモリ４２，減
算器４３，絶対値化器４４，加算器４５，残差メモリ４
６，切換スイッチ７３〜７８も、基本的動作について
は、前述のものと同様である。

【００８７】すなわち、前述した第１，第２の実施例で
は代表点の間隔として、従来例の横方向のＱに対して横
方向をＱ／２やＱ／３としていたが、この第３の実施例
においては、図８に示すように、縦方向をＲ／２とし、
横方向をＱ／２として２次元的にとることにより、従来
の代表点よりも代表点数を増やすようにしている。

【００８８】この第３の実施例においては、図８に示す
ようにＰ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k ，Ｐ₍₂₎k ，Ｐ₍₃₎k （ｋ＝
０，１，２，・・・，ｖｗ−１）の代表点を選んでい
る。この第３の実施例では、代表点数が４ｖｗ個とな
る。

【００８９】ここで、第３の実施例においては、代表点
Ｐ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k ，Ｐ₍₂₎k ，Ｐ₍₃₎k （ｋ＝０，
１，２，・・・，ｖｗ−１）が１フィールド前に入力さ
れてきた時に、代表点メモリ１２には代表点Ｐ₍₀₎k の
データを格納し、代表点メモリ２２には代表点メモリＰ
₍₁₎k のデータを格納し、代表点メモリ３２には代表点
メモリＰ₍₂₎k のデータを格納し、代表点メモリ４２に
は代表点Ｐ₍₃₎k のデータを格納する。

【００９０】図９は現フィールドのデータの一部を示し
ている。この図９では、捜索範囲ＳＥをＱ＝６，Ｒ＝６
として、ベクトル（ｎ，ｍ）をｎ＝−２，−１，０，
１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，２，３とした場
合である。また、図１０〜図１２は上記図９の例におけ
る本実施例の各捜索範囲を示している。すなわち、図１
０には捜索範囲ＳＥ₍₀₎k を示し、図１１には捜索範囲
ＳＥ₍₂₎k とＳＥ₍₂₎k-v を示し、図１２には捜索範囲
ＳＥ₍₁₎k とＳＥ₍₁₎k-1 を示している。

【００９１】この第３の実施例においては、残差途中結
果ｓ(n,m) （ｎ＝−２〜３、ｍ＝−２〜３）のうち、残
差メモリ１６にはｎ＝−２，−１，０でｍ＝−２，−
１，０の残差途中結果ｓ(n,m) のデータを格納し、残差
メモリ２６にはｎ＝−２，−１，０でｍ＝１，２，３の
データを、残差メモリ３６にはｎ＝１，２，３でｍ＝−
２，−１，０のデータを、残差メモリ４６にはｎ＝１，
２，３でｍ＝１，２，３の残差途中結果ｓ(n,m) のデー
タを格納していく。したがって、各残差メモリの大きさ
は、３×３＝Ｑ×Ｒ／４ワードである。

【００９２】更に、図１３は上記図１０〜図１２に示し
た各捜索範囲ＳＥを更に分割した様子を示している。す
なわち、図１３では１つの捜索範囲ＳＥを４つに分割し
ており、それぞれが左上領域ｓｅ_LUk と右上領域ｓｅ_RU
k と左下領域ｓｅ_LDk と右下領域ｓｅ_RDk とに分割して
いる。

【００９３】上述のような各分割された捜索範囲を用
い、上記第３の実施例装置における各部の動作は、表２
に示すようなものとなる。

【００９４】

【表２】

【００９５】すなわち、この表２において、上記入力端
子１からのデータが左上領域ｓｅ_LUk 内のデータである
時、代表点メモリ１２から読み出すデータは代表点Ｐ
₍₀₎kのデータで加算器１５とアクセスする残差メモリ
は残差メモリ１６となり、代表点メモリ２２から読み出
すデータは代表点Ｐ₍₁₎k-1 のデータで加算器２５とア
クセスする残差メモリは残差メモリ３６となり、代表点
メモリ３２から読み出すデータは代表点Ｐ₍₂₎k-v のデ
ータで加算器３５とアクセスする残差メモリは残差メモ
リ２６となり、代表点メモリ４２から読み出すデータは
代表点Ｐ₍₃₎k-v-1のデータで加算器４５とアクセスす
る残差メモリは残差メモリ４６となる。以下同様に、上
記入力端子１からのデータが右上領域ｓｅ_RUk内のデー
タの時、代表点メモリ１２からは代表点Ｐ₍₀₎k のデー
タを読み出して加算器１５と残差メモリ３６がアクセス
し、代表点メモリ２２から代表点Ｐ₍₁₎k のデータを読
み出して加算器２５と残差メモリ１６がアクセスし、代
表点メモリ３２から代表点Ｐ₍₂₎k-v のデータを読み出
して加算器３５と残差メモリ４６がアクセスし、代表点
メモリ４２から代表点Ｐ₍₃₎k-v のデータを読み出して
加算器４５と残差メモリ２６がアクセスする。また、左
下領域ｓｅ_LDk 内のデータの時、代表点メモリ１２から
は代表点Ｐ₍₀₎k のデータを読み出して加算器１５と残
差メモリ２６がアクセスし、代表点メモリ２２から代表
点Ｐ₍₁₎k-1 のデータを読み出して加算器２５と残差メ
モリ４６がアクセスし、代表点メモリ３２から代表点Ｐ
₍₂₎k のデータを読み出して加算器３５と残差メモリ１
６がアクセスし、代表点メモリ４２から代表点Ｐ₍₃₎k-
1 のデータを読み出して加算器４５と残差メモリ３６が
アクセスする。更に、右下領域ｓｅ_RDk 内のデータの
時、代表点メモリ１２からは代表点Ｐ₍₀₎k のデータを
読み出して加算器１５と残差メモリ４６がアクセスし、
代表点メモリ２２から代表点Ｐ₍₁₎k のデータを読み出
して加算器２５と残差メモリ２６がアクセスし、代表点
メモリ３２から代表点Ｐ₍₂₎k のデータを読み出して加
算器３５と残差メモリ３６がアクセスし、代表点メモリ
４２から代表点Ｐ₍₃₎k のデータを読み出して加算器４
５と残差メモリ１６がアクセスする。

【００９６】この第３の実施例装置において、上述の表
２のように各部を動作させて演算していくことにより、
現フィールドのデータが全て入力端子１から入力し終わ
った時点で、残差途中結果ｓ(n,m) は残差Ｓ(n,m) とな
り、残差メモリ１６にはｎ＝−２，−１，０でｍ＝−
２，−１，０の残差Ｓ(n,m) のデータが格納され、残差
メモリ２６にはｎ＝−２，−１，０でｍ＝１，２，３の
残差Ｓ(n,m) のデータが、残差メモリ３６にはｎ＝１，
２，３でｍ＝−２，−１，０の残差Ｓ(n,m) のデータ
が、残差メモリ４６にはｎ＝１，２，３でｍ＝１，２，
３の残差Ｓ(n,m) のデータが格納されていることにな
る。

【００９７】その後、各残差メモリ１６，２６，３６，
４６の残差Ｓ(n,m) のデータを比較器７に供給して前述
同様の比較を行い動きベクトルを出力端子９から出力す
ればよい。

【００９８】また、各代表点メモリ及び残差メモリの書
込／読出及びアドレスや、残差メモリと加算器とのアク
セスの制御及び、各切換スイッチの切換制御は、前述同
様に制御回路８５で行っている。

【００９９】本発明の動きベクトル検出装置は、図１４
に示す第４の実施例のような構成をも取ることができ
る。

【０１００】すなわち、この第４の実施例装置は、１フ
ィールド以上前の画像Ｇ_-1のうちＱ×Ｒ個の画素からな
る捜索範囲ＳＥと同じ間隔で選ばれた代表点Ｐk のデー
タを保持する代表点メモリと、現フィールドの画素Ａi,
j のデータが入力された時に当該現フィールドの画素Ａ
i,j のデータと上記代表点メモリに格納されている上記
代表点Ｐk のデータとの差分絶対値を計算してベクトル
を求める差分絶対値計算回路とから構成される第１の演
算手段が１つ若しくは複数個設けられている。この第４
の実施例では第１の演算手段を４つ設けた例を示してお
り、したがって、当該４つの第１の演算手段は、代表点
メモリ１２１，１２２，２２１，２２２と、上記差分絶
対値化回路としての減算器１３１，１３２，２３１，２
３２及び絶対値化器１４１，１４２，２４１，２４２と
からなっている。ここで、上記第１の演算手段のうち１
つは入力信号として入力端子１から供給される画素Ａi,
jのデータを直接与え、上記第１の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から供給される画
素Ａi,j のデータが１つ若しくは複数の遅延素子（例え
ば１つのレジスタ１１０）を介した値を与えるようにな
されている。

【０１０１】また、この第４の実施例装置には、上記第
１の演算手段と共に、上記第１の演算手段の出力を加算
する加算回路と、上記加算手段の出力を累積的に加算し
て上記ベクトル毎に残差を求める累積加算回路とからな
る第２の演算手段がＮ個設けられている。第４の実施例
では例えば第２の演算手段を２個設けた例を示してお
り、したがって、上記２個の第２の演算手段は、上記加
算回路としての加算器１１１，２１１と、上記累積加算
回路としての加算器１５，２５とからなっている。

【０１０２】更に、本実施例装置には、上記残差の累積
途中結果を各ベクトル毎に一時保持するＮ個のＱ×Ｒ／
Ｎワードの残差メモリ（例えば２個の残差メモリ１６，
２６と、上記２個の残差メモリ１６，２６の出力を入力
として各ベクトルの残差のデータを比較して動きベクト
ルを求める比較器７と、上記代表点メモリ１２１，１２
２，２２１，２２２と上記残差メモリ１６，２６の書込
／読出とアドレスの制御及び、いずれの上記加算器１
５，２５といずれの残差メモリ１６，２６をアクセスす
るかの制御、更に各切換スイッチ６３〜６６の切り換え
を制御する制御回路８５とを有し、上記２個の残差メモ
リ１６，２６の入出力をそれぞれ上記２個の各々の上記
加算器１５，２５の出入力にアクセスするようにしてい
る。

【０１０３】なお、この第４の実施例の図１４における
各代表点メモリ１２１，１２２，２２１，２２２と減算
器１３１，１３２，２３１，２３２と絶対値化器１４
１，１４２，２４１，２４２と加算器１５，２５と残差
メモリ１６，２６と比較器７及び制御回路８５の基本動
作は、前述の各装置と同様のものである。

【０１０４】すなわち、この第４の実施例においては、
代表点として図１５に示すような代表点Ｐ₁₍₀₎k ，Ｐ
₍₀₎k ，Ｐ₁₍₁₎k ，Ｐ₍₁₎k （ｋ＝０，１，２，・・
・，ｖｗ−１）をとっている。これら代表点の総数は４
ｖｗとなる。

【０１０５】図１４において、入力端子１から１フィー
ルド前のデータが入力されてくる期間で、上記代表点メ
モリ１２１には上記代表点Ｐ₍₀₎k のデータを格納し、
代表点メモリ１２２には上記代表点Ｐ₁₍₀₎k のデータ
を、代表点メモリ２２１には上記代表点Ｐ₍₁₎k のデー
タを、代表点メモリ２２２には代表点Ｐ₁₍₁₎k のデータ
を格納する。

【０１０６】また、残差途中結果ｓ(n,m) のうち、上記
残差メモリ１６にはｎ≦０の残差途中結果のデータを格
納し、残差メモリ２６にはｎ＞０の残差途中結果のデー
タを格納していく。したがって、上記残差メモリ１６，
２６の大きさはそれぞれＱ×Ｒ／２ワードとなる。

【０１０７】更に、この第４の実施例においても、図１
６に示すように、捜索範囲ＳＥを左領域ｓｅ_Lk と右領
域ｓｅ_Rk とに分割する。したがって、図１６に示すよ
うに、上記左領域ｓｅ_Lk 内の画素Ａi,ｊと代表点Ｐ
₍₀₎k との位置関係（ｘ₂，ｙ₁）は、ｘ₂≦０であ
る。同様に、他の画素と代表点との位置関係について
も、一般化するとｘ_i＞０とｘ_i≦０に分かれている。

【０１０８】ここで、入力端子１からの現フィールドの
データのうち上記左領域ｓｅ_Lk 内の画素Ａi,ｊのデー
タが入力されてきた場合について述べる。この時、レジ
スタ１１０の出力はその１画素左隣の画素Ａi,ｊ-1のデ
ータとなる。したがって、代表点メモリ１２１から代表
点Ｐ₍₀₎k のデータを読み出し、代表点メモリ１２２か
ら代表点Ｐ₁₍₀₎ kのデータを読み出すことにより、図１
６に示すように、減算器１３１及び絶対値化器１４１で
はベクトル（ｘ₂，ｙ₁）の残差Ｓ(x₂,y₁) の部分項で
ある｜Ａi,j −Ｐ₍₀₎k ｜（ｘ₂≦０）の数式の計算が行われ、また、減算器１３２と絶対値化
器１４２では図１６に示すようにベクトル（ｘ₂，
ｙ₁）の残差Ｓ(x₂,y₁) の部分項である｜Ａi,j-1 −Ｐ₁₍₀₎ k｜の数式の計算が行われる。

【０１０９】また、加算器１１１では残差Ｓ(x₂,y₁) の
部分項である｜Ａi,j −Ｐ₍₀₎k ｜と｜Ａi,j-1 −Ｐ
₁₍₀₎ k｜の数式での演算結果が更に加算され、加算器１
５に供給される。

【０１１０】次に、上記加算器１１１の出力である｜Ａi,j −Ｐ₍₀₎k ｜＋｜Ａi,j-1 −Ｐ₁₍₀₎ k｜の演算結果と、例えば残差メモリ１６に格納されていた
残差途中結果ｓ(x₂,y₁)（ｘ₂≦０）のデータとを読み
出して加算器１５で加算し、残差メモリ１６の同じ番地
にオーバーライトする（更新する）。

【０１１１】同様に、代表点メモリ２２１から代表点Ｐ
₍₁₎k のデータを読み出し、代表点メモリ２２２から代
表点Ｐ₁₍₁₎k のデータを読み出して、減算器２３１及び
絶対値化器２４１と、減算器２３２及び絶対値化器２４
２と、加算器２１１とで、残さＳ(x₁,y₁) の部分項であ
る｜Ａi,j −Ｐ₍₁₎k-1 ｜＋｜Ａi,j-1 −Ｐ₁₍₁₎ k-1｜の数式の計算を行い、残差メモリ２６に格納されていた
残差途中結果ｓ(x₁,y₁)（ｘ₁＞０）のデータを読み出
し、加算器２１１の出力を加算器２５で加算して、上記
残差メモリ２６の同じ番地にオーバーライトする。

【０１１２】以上、左領域ｓｅ_Lk 内の画素Ａi,j のデ
ータが入力されてきた場合について述べたが、右領域ｓ
ｅ_Rk 内の画素Ａ₁i,jのデータが入力端子１から入力さ
れてきた時には、上記代表点メモリ１２１，減算器１３
１，絶対値化器１４１と代表点メモリ１２２，減算器１
３２，絶対値化器１４１及び加算器１１１を用いて、残
差Ｓ(x₃,y₂) の部分項である｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₀₎k ｜＋｜Ａ₁i,j-1−Ｐ₁₍₀₎ k｜の数式の演算を行い、例えば上記残差メモリ２６に格納
されていた残差途中結果ｓ(x₃,y₂) （ｘ₃＞０）のデー
タを読み出し、加算器１１１の出力を加算器１５で加算
した後、残差メモリ２６の同じ番地にオーバーライトす
る。

【０１１３】同時に、代表点メモリ２２２，減算器２３
１，絶対値化器２４１と、代表点メモリ２２２，減算器
２３２，絶対値化器２４２と、加算器２１１とを用い
て、残差Ｓ(x₄,y₂) の部分項である｜Ａ₁i,j−Ｐ₍₁₎k ｜＋｜Ａ₁i,j-1−Ｐ₁₍₁₎ k｜の数式の演算を行い、例えば上記残差メモリ１６に格納
されていた残差途中結果ｓ(x₄,y₂) （ｘ₄≦０）のデー
タを読み出し、上記加算器２１１の出力を加算器２５で
加算した後、残差メモリ１６の同じ番地にオーバーライ
トする。

【０１１４】上述のようにして演算を行っていくことに
より、現フィールドのデータが全て上記入力端子１から
入力し終わった時点で、残差途中結果ｓ(n,m) は、数５
の数式で示すようになり、残差メモリ１６には残差Ｓ
(n,m) のうちｎ≦０のデータが格納され、残差メモリ２
６には残差Ｓ(n,m) のうちｎ＞０のデータが格納されて
いることになる。

【０１１５】

【数５】

【０１１６】ただし、この数５において、画素ＡI,J-1
は代表点Ｐ₁₍₀₎k に対して（ｎ，ｍ）の位置にあり、画
素ＡI,J は代表点Ｐ₍₀₎k に対して（ｎ，ｍ）の位置
に、同じく画素Ａ₁I,J-1は代表点Ｐ₁₍₁₎k に対して
（ｎ，ｍ）の位置に、画素Ａ₁I,Jは代表点Ｐ₍₁₎k に対
して（ｎ，ｍ）の位置にある。

【０１１７】この後、残差メモリ１６及び２６から上記
残差Ｓ(n,m) のデータを読み出して、比較器７を介して
出力端子９から出力する。なお、各メモリ等は前述同様
に制御回路８５により制御される。

【０１１８】また、Ｑ＝６，Ｒ＝５（ｎ＝−２〜３，ｍ
＝−２〜２）の時、図１７に示すような各代表点をと
り、前述した図１の回路で演算を行うようにすることも
可能である。なお、図１８，図１９には、代表点を図１
７のようにとった場合の各捜索範囲を示している。

【０１１９】この時も、前述の図２，図３のと同様、図
２０に示すように、各捜索範囲ＳＥにおいて、左領域ｓ
ｅ_Lk と右領域ｓｅ_Rk とを決め、代表点メモリ１２に
は代表点Ｐ₍₀₎k のデータを格納し、代表点メモリ２２
には代表点Ｐ₍₁₎k のデータを格納し、残差メモリ１６
には残差途中結果ｓ(n,m) （ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝
−２〜２）のデータを格納し、残差メモリ２６には残差
途中結果ｓ(n,m) （ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２〜２）の
データを格納していく。

【０１２０】そして、現フィールドで上記左領域ｓｅ_L
k 内のデータが入力端子１から入力されてきた時には、
代表点メモリ１２から代表点Ｐ₍₀₎k のデータを読み出
し、減算器１３，絶対値化器１４により入力データと該
代表点Ｐ₍₀₎k のデータとの差分絶対値を計算（｜（入
力データ）−Ｐ₍₀₎k ｜）し、加算器１５は残差メモリ
１６とアクセスして、残差途中結果ｓ(n,m) に絶対値化
器１４の出力を累加算する。

【０１２１】またこれと同時に、代表点メモリ２２から
代表点Ｐ₍₁₎k-1 又はＰ₍₁₎k+v -1のデータを読み出
し、減算器２３及び絶対値化器２４でこれらの差分絶対
値を計算（｜（入力データ）−Ｐ₍₁₎k-1 ｜又は｜（入
力データ）−Ｐ₍₁₎k+v-1 ｜）し、加算器２５は残差メ
モリ２６とアクセスして、残差途中結果に上記絶対値化
器２４の出力を累加算する。

【０１２２】更に、現フィールドで上記右領域ｓｅ_Rk
内のデータが入力端子１から入力されてきた時には、上
記代表点メモリ１２から代表点上記Ｐ₍₀₎k のデータを
読み出し、上記減算器１３及び上記絶対値化器２４で入
力データとの差分絶対値を計算（｜（入力データ）−Ｐ
₍₀₎k ｜）し、加算器１５は残差メモリ２６とアクセス
して、残差途中結果に上記絶対値化器１４の出力を累加
算する。

【０１２３】また、これと同時に、代表点メモリ２２か
ら代表点Ｐ₍₁₎k 又はＰ₍₁₎k+v のデータを読み出し、
上記減算器２３及び絶対値化器２４でこれらの差分絶対
値を計算（｜（入力データ）−Ｐ₍₁₎k ｜又は｜（入力
データ）−Ｐ₍₁₎k+v ｜）し、加算器２５は残差メモリ
１６とアクセスして、残差途中結果に上記絶対値化器２
４の出力を累加算する。

【０１２４】上述のように演算していくことにより、残
差Ｓ(n,m) が計算でき、最後に比較器７で動きベクトル
を求める。

【０１２５】上述したように、本発明の第１〜第４の各
実施例装置においては、捜索範囲ＳＥの横方向（Ｑ）を
ｑ（整数）で割った間隔と、捜索範囲ＳＥの縦方向
（Ｒ）をｒ（整数）で割った間隔とで、代表点を選んで
いき、残差メモリとしてＱ×Ｒ／ｑ×ｒワード（Ｑ×Ｒ
／Ｎワード）の大きさのものをｑ×ｒ個（Ｎ個）設ける
ことにより、現フィールドの各データが入力されてきた
時、必ず、１つの残差メモリについて１ワードしかアク
セスしないようにすることができ、従来例に比べて代表
点数がｑ×ｒ倍（Ｎ倍）となって、誤動作の少ない動き
ベクトル検出が可能となっている。

【０１２６】更に、本発明の第１〜第４の各実施例にお
いては、各代表点同士を近接した位置としていないた
め、例えば、代表点が全て画面の右半分（或いは左等）
に偏るようなことがなく、１画面全体から一様に代表点
を選ぶことができ、動きベクトルの誤判定を起こし難く
なっている。

【０１２７】また、前述した各実施例装置において、例
えば、図１の第１の実施例装置では、各減算器１３，絶
対値化器１４，加算器１５と減算器２３，絶対値化器２
４，加算器２５の代わりに、１つの減算器，１つの絶対
値化器及び１つの加算器を用いて、データレートに対し
て２倍の速さで動作させて時分割多重処理を行うように
することも可能である。他の実施例も同様である。

【０１２８】また、動きベクトルを求める方法として
は、上述した第１〜第４の実施例のような１画面全体に
対して残差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、画面を複数ブ
ロックに分割して、各ブロック毎に、上記残差を計算す
る方法である。

【０１２９】本発明においては、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２１に示すような第
５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２１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。また、この図２１の
各残差メモリ１６１，２６１，１６２，２６２や切換ス
イッチ６３〜６８，７２，７３の基本的動作も前述同様
である。

【０１３０】この図２１に示す第５の実施例の動きベク
トル検出装置は、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１フィールド以上前の画像Ｇ_-1のうち
Ｑ×Ｒ個の画素からなる捜索範囲ＳＥと同じ間隔で選ば
れた代表点Ｐk のデータを保持する代表点メモリと、現
フィールドの画素Ａi,j のデータが入力された時に当該
現フィールドのデータと上記代表点メモリに格納されて
いる上記代表点のデータとの差分絶対値を計算してベク
トルを求める減算器及び絶対値化器とからなる差分絶対
値計算回路と、上記差分絶対値計算回路の出力を累積的
に加算して上記各ブロックｂの上記各ベクトル毎に残差
を求める累積加算回路とからなる演算手段がＮ個設けら
れている。本実施例では演算手段を２個設けた例を示し
ており、したがって、一方の演算手段は代表点メモリ１
２，減算器１３，絶対値化器１４と、累加算回路として
の加算器１５とで構成され、他方の演算手段は代表点メ
モリ２２，減算器２３，絶対値化器２４と、累加算回路
の加算器２５とで構成されている。

【０１３１】また、本実施例装置には、上記残差の累積
演算途中結果を上記各ブロックｂの各ベクトル毎に一時
保持する複数（例えば４個）のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差
メモリ１６１，２６１，１６２，２６２と、上記４個の
残差メモリの出力を入力として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器７と、上記比
較器７の出力を入力とし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回路
８と、上記各代表点メモリ及び上記各残差メモリの書込
／読出とアクセスの制御及び、いずれの上記累積加算回
路といずれの残差メモリをアクセスするかの制御、更に
各切換スイッチの切り換えを制御する制御回路８５とを
有し、上記残差メモリの全ての入出力をそれぞれ上記Ｎ
個の各々の累積加算回路の出入力にアクセスするように
したものである。

【０１３２】本実施例では、１画面を複数ブロックｂに
分割しているが、説明の簡略化のため図２２に示すよう
に、第１〜第４の４つのブロックｂ^[1]〜ｂ^[4]に分割
した例について以下に述べる。

【０１３３】ここで、捜索範囲ＳＥをＱ×Ｒとする。図
２２に示す代表点Ｐ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k （ｋ＝０，１，
２，・・・，ｖｗ−１）が１フィールド前に入力端子１
から入力されてきた時、代表点メモリ１２には上記代表
点Ｐ₍₀₎k のデータを格納し、代表点メモリ２２には上
記代表点Ｐ₍₁₎k のデータを格納する。

【０１３４】この代表点Ｐ₍₀₎k ，Ｐ₍₁₎k の総数は２
ｖｗ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。

【０１３５】現フィールドのデータの一部を図２３示
す。この図２３では、捜索範囲ＳＥでとり得るベクトル
（ｎ，ｍ）をｎ＝−２〜３、ｍ＝−２〜２としており、
更にこの捜索範囲ＳＥを左領域ｓｅ_Lk と右領域ｓｅ_R
k とに分割している。また、第２２を見てわかるよう
に、代表点Ｐ₍₀₎k 及び代表点Ｐ₍₁₎k は、共に上記Ｑ
×Ｒ間隔の位置にあるので、前述同様に代表点Ｐ₍₀₎k
同士及び代表点Ｐ₍₁₎k 同士の捜索範囲ＳＥが重なるこ
とはない。

【０１３６】ここで、現フィールドの画素をＡi,j とす
ると、任意の第Ｂブロックｂ^[B]のベクトル（ｎ，ｍ）
^[B]における残差Ｓ(n,m) ^[B]は、代表点が上記Ｐ₍₀₎
k ^[B]，Ｐ₍₁₎k ^[B]（ｋ＝０，１，２，・・・，ｖｗ
−１）であるため、数６に示す数式で表すことができ
る。

【０１３７】

【数６】

【０１３８】ただし、この数６の数式において、ｋ∈
｛ｋ｜Ｐ₍₀₎k∈第Ｂブロック｝で、第Ｂブロックｂ
^[B]の画素ＡI,J ^[B]と代表点Ｐ₍₀₎k ^[B]の位置関係
はベクトル（ｎ，ｍ）^[B]、画素Ａ₁I,J^[B]と代表点Ｐ
₍₁₎k ^[B]の位置関係はベクトル（ｎ，ｍ）^[B]とす
る。

【０１３９】また、Ｑ＝６，Ｒ＝５（ｎ＝−２〜３、ｍ
＝−２〜２）としているので、上記残差Ｓ(n,m)
^[B]は、各ブロックｂについてそれぞれ６×５＝３０個
ある。このうち各ブロックｂについて残差Ｓ(n,m)^[B]
が最小となるベクトル（ｎ_mim，ｍ_min）^[B]を求め
る。

【０１４０】本実施例では、上記図２３に示すように、
代表点Ｐ₍₀₎k に対する捜索範囲ＳＥのうち左半分を左
領域ｓｅ_Lk とし、右半分を右領域ｓｅ_Rk としてい
る。したがって、上記代表点Ｐ₍₀₎k に対する捜索範囲
は左領域ｓｅ_Lk ＋右領域ｓｅ_Rk となり、上記代表点
Ｐ₍₁₎k に対する捜索範囲は左領域ｓｅ_Lk+1 ＋右領域
ｓｅ_Rk となる。

【０１４１】ここで、現フィールドのデータのうち第
１，第２のブロックｂ^[1]，ｂ^[2]のデータが入力端子
１から図２２に示す時刻Ｔ₀〜Ｔ₁の区間に入力されて
くるとする。この区間を利用して第１，第２のブロック
ｂ^[1]，ｂ^[2]の動きベクトルを求めるわけであるが、
これについて以下で詳しく説明する。

【０１４２】まず、図２３に示す現フィールドのデータ
（画素Ａi,j のデータ）が入力してきた時を考える。た
だし、図２３の代表点Ｐ₍₀₎k は、第１のブロックｂ
^[1]内の点とする（代表点Ｐ₍₀₎k ^[1]）。

【０１４３】代表点メモリ１２から代表点Ｐ₍₀₎k ^[1]
のデータを読み出し、減算器１３及び絶対値化器１４で｜Ａi,j ^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜の数式の演算を行う。ここで、上記画素Ａi,j ^[1]と代
表点Ｐ₍₀₎k ^[1]の位置関係は、図２３に示すように、
例えば、ベクトル（ｎ，ｍ）＝（−１，−１）であるた
め、上記｜Ａi,j ^[1]−Ｐ₍₀₎k ｜の数式の結果は、残
差Ｓ(-1,-1) ^[1]の部分項である。

【０１４４】上記第１のブロックｂ^[1]のベクトル（−
１，−１）に対応する残差途中結果ｓ(-1,-1) ^[1]のデ
ータを、残差メモリ１６１から読み出し、加算器１５でｓ(-1,-1) ^[1]＋｜Ａi,j ^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜の数式の計算を行う。この加算器１５の出力を新しく残
差途中結果ｓ(-1,-1) ^[1]とおき、残差メモリ１６１の
古い残差途中結果ｓ(-1,-1) ^[1]の格納していた番地
に、この新しい残差途中結果ｓ(-1,-1) ^[1]のデータを
オーバーライトする。

【０１４５】また、これと同時に、代表点メモリ２２か
ら代表点Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]のデータを読み出し、減算器２
３及び絶対値化器２４で、｜Ａi,j ^[1]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]｜の数式に示す計算を行う。ここで、画素Ａi,j ^[1]と代
表点Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]の位置関係は、図２３に示すよう
に、例えば、ベクトル（ｎ，ｍ）＝（２，−１）である
ため｜Ａi,j ^[1]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]｜の数式の結果は、
残差Ｓ(2,-1)^[1]の部分項である。

【０１４６】上記第１のブロックｂ^[1]の（２，−１）
に対応する残差途中結果ｓ(2,-1)^[1]のデータを、残差
メモリ２６１から読み出し、加算器２５でｓ(2,-1)^[1]＋｜Ａi,j ^[1]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]｜の数式の計算を行う。この加算器２５の出力を新しく残
差途中結果ｓ(2,-1)^[1]とおき、残差メモリ２６１の古
い残差途中結果ｓ(2,-1)^[1]のデータを格納していた番
地に、この新しい残差途中結果ｓ(2,-1)^[1]のデータを
オーバーライトする。

【０１４７】次に、図２３に示すように、画素Ａ₁i,j
^[1]が入力端子１から入力されてきた時の図２１の動作
について以下に述べる。代表点メモリ１２から代表点Ｐ
₍₀₎k ^[1]のデータを読み出し、減算器１３及び絶対値
化器１４で残差Ｓ(1,2) ^[1]の部分項である｜Ａ₁i,j^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜を計算する、残差メモリ２６１から残差途中結果ｓ(1,
2) ^[1]のデータを読み出し、加算器１５で、ｓ(1,2) ^[1]＋｜Ａ₁i,j^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜を計算し、この加算器１５の出力を新しく残差中結果ｓ
(1,2) ^[1]とおき、残差メモリ２６１の古い残差途中結
果ｓ(1,2) ^[1]のデータを格納してした番地にオーバー
ライトする。

【０１４８】また、これと同時に、代表点メモリ２２か
ら代表点Ｐ₍₁₎k ^[1]のデータを読み出し、減算器２３
及び絶対値化器２４で残差Ｓ(-2,2)^[1]の部分項である｜Ａ₁i,j^[1]−Ｐ₍₁₎k ^[1]｜の計算を行う。残差メモリ１６１から残差途中結果ｓ(-
2,2)^[1]を読み出し加算器２５でｓ(-2,2)^[1]＋｜Ａ₁i,j^[1]−Ｐ₍₁₎k ^[1]｜を計算し、この加算器２５の出力を新しく残差途中結果
ｓ(-2,2)^[1]とおき、残差メモリ１６１の古い残差途中
結果ｓ(-2,2)^[1]のデータを格納していた番地にオーバ
ーライトする。

【０１４９】上述のように、残差メモリ１６１には第１
ブロックｂ^[1]の残差途中結果ｓ(n,m) ^[1]（ｎ＝−
２，−１，０、ｍ＝−２，−１，０，１，２）のデータ
を格納し、残差メモリ２６１には残差途中結果ｓ(n,m)
^[1]（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，２）
のデータを格納していく。

【０１５０】そして、入力端子１から現フィールドのデ
ータのうち上記第１ブロックｂ^[1]の左領域ｓｅ_Lk
^[1]内のデータが入力されてきたときには、その入力デ
ータは代表点Ｐ₍₀₎k ^[1]に対して（Ｌ，Ｍ）（Ｌ＝−
２又は−１又は０、Ｍ＝−２又は−１又は０又は１又は
２）であり、この時、代表点メモリ１２から代表点Ｐ
₍₀₎k ^[1]のデータを読み出し、残差Ｓ(L,M) ^[1]の部
分項である｜（入力データ) ^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜を計算し、残差メモリ１６１から残差途中結果ｓ(L,M)
^[1]のデータを読み出し、加算器１５でｓ(L,M) ^[1]＋｜（入力データ）^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜を計算し、これを新しく残差途中結果ｓ(L,M) ^[1]とお
き、残差メモリ１６１の古い残差途中結果ｓ(L,M) ^[1]
のデータを格納していた番地にオーバーライトする。

【０１５１】また、これと同時に、上記入力データは、
代表点Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]に対して（Ｌ₁，Ｍ）（Ｌ₁＝Ｌ
＋３＝１又は２又は３）であるから、代表点メモリ２２
から代表点Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]のデータを読み出し、残差Ｓ
(L₁,M)^[1]の部分項である｜（入力データ) ^[1]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]｜を計算し、残差メモリ２６１から残差途中結果ｓ(L₁,M)
^[1]のデータを読み出し、加算器２５でｓ(L₁,M)^[1]＋｜（入力データ) ^[1]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]
｜を計算し、これを新しく残差途中結果ｓ(L₁,M)^[1]とお
き、上記残差メモリ２６１の古い残差途中結果ｓ(L₁,M)
^[1]のデータを格納していた番地にオーバーライトす
る。

【０１５２】以上は、第１のブロックｂ^[1]の左領域ｓ
ｅ_Lk ^[1]内のデータが入力されてきた場合であるが、
右領域ｓｅ_Rk ^[1]内のデータが入力されてきた時に
は、その入力データは、代表点Ｐ₍₀₎k ^[1]に対して
（Ｌ₂，Ｍ₁）（Ｌ₂＝１又は２又は３、Ｍ₁＝−２又
は−１又は０又は１又は２）であるから、代表点メモリ
１２，減算器１３，絶対値化器１４により残差Ｓ(L₂,
M₁) ^[1]の部分項である｜（入力データ）^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜を計算し、残差メモリ２６１から残差途中結果ｓ(L₂,
M₁) ^[1]と加算器１５で加算し、残差メモリ２６１にオ
ーバーライトする。

【０１５３】また、これと同時に、上記入力データは、
代表点Ｐ₍₁₎k ^[1]に対して（Ｌ₃，Ｍ₁）（Ｌ₃＝Ｌ
₂−３＝−２又は−１又は０）であるから、代表点メモ
リ２２，減算器２３，絶対値化器２４により残差Ｓ(L₃,
M₁) ^[1]の部分項である｜（入力データ）^[1]−Ｐ₍₁₎k ^[1]｜を計算し、この演算結果と残差メモリ１６１からの残差
途中結果ｓ(L₃,M₁) ^[1]のデータとを加算器２５で加算
し、残差メモリ１６１にオーバーライトする。

【０１５４】以上、代表点Ｐ₍₀₎k ∈第１ブロックｂ
^[1]の時の左領域ｓｅ_Lk ^[1]，右領域ｓｅ_Rk ^[1]内
のデータが入力されてきた場合について、残差メモリ１
６１，２６１を用いて差分絶対値を累積していけば良い
ことを述べた。同様に、代表点Ｐ₍₀₎k ∈第２ブロック
ｂ^[2]の時も残差メモリ１６１，２６１を用いて差分絶
対値を累積していけばよい。

【０１５５】すなわち、残差メモリ１６２には第２ブロ
ックｂ^[2]の残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]（ｎ＝−２，−
１，０、ｍ＝−２，−１，０，１，２）のデータを格納
し、残差メモリ２６１には、残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]
（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，２）のデ
ータを格納していく。

【０１５６】そして、入力端子１から現フィールドのデ
ータのうち第２のブロックｂ^[2]の左領域ｓｅ_Lk ^[2]
のデータが入力されてきた時には、その入力データは、
代表値Ｐ₍₀₎k ^[2]に対して（Ｌ，Ｍ）（Ｌ＝−２又は
−１又は０、Ｍ＝−２又は−１又は０又は１又は２）で
あり、代表点メモリ１２から代表点Ｐ₍₀₎k^[2]のデー
タを読み出し、残差Ｓ(L,M) ^[2]の部分項である｜（入力データ）^[2]−Ｐ₍₀₎k ^[2]｜を計算し、残差メモリ１６２から残差途中結果残差ｓ
(L,M) ^[2]のデータを読み出し、加算器１５でｓ(L,M) ^[2]＋｜（入力データ）^[2]−Ｐ₍₀₎k ^[2]｜を計算し、これを新しく残差途中結果ｓ(L,M) ^[2]とお
き、残差メモリ１６２の古い残差途中結果ｓ(L,M) ^[2]
のデータを格納していた番地にオーバーライトする。

【０１５７】また、これと同時に、入力データは、代表
点Ｐ₍₁₎k-1 ^[2]に対して（Ｌ₁，Ｍ）（Ｌ₁＝Ｌ＋３
＝１又は２又は３）であるため、代表点メモリ２２から
代表点Ｐ₍₁₎k-1 ^[2]のデータを読み出し、残差Ｓ(L₁,
M)^[2]の部分項である｜（入力データ）^[2]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[2]｜を計算し、残差メモリ２６１から残差途中結果ｓ(L₁,M)
^[2]のデータを読み出し、加算器２５でｓ(L₁,M)^[2]＋｜（入力データ）^[2]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[2]｜を計算し、これを新しく残差途中結果ｓ(L₁,M)^[2]とお
き、残差メモリ２６２の古い残差途中結果ｓ(L₁,M)^[2]
のデータを格納していた番地にオーバーライトする。

【０１５８】以上、代表点Ｐ₍₀₎k ∈第２ブロックｂ
^[2]の時の左領域ｓｅ_Lk ^[2]内のデータが入力された
場合だが、右領域ｓｅ_Rk ^[2]内のデータが入力されて
きた場合については、その入力データは、代表点Ｐ₍₀₎
k ^[2]に対して（Ｌ₂，Ｍ₁）（Ｌ₂＝１又は２又は
３、Ｍ₁＝−２又は−１又は０又は１又は２）であるた
め、代表点メモリ１２，減算器１３，絶対値化器１４に
より、残差Ｓ(L₂,M₁) ^[2]の部分項である｜（入力データ）^[2]−Ｐ₍₀₎k ^[2]｜を計算し、残差メモリ２６２から残差途中結果ｓ(L₂,
M₁) ^[2]のデータを読み出し、加算器２５で加算し、残
差メモリ２６２にオーバーライトする。

【０１５９】また、これと同時に、入力データは、代表
点Ｐ₍₁₎k ^[2]に対して（Ｌ₃，Ｍ₁）（Ｌ₃＝Ｌ₂−
３＝−２又は−１又は０）であるため、代表点メモリ２
２，減算器２３，絶対値化器２４により、残差Ｓ(L₃,
M₁) ^[2]の部分項である｜（入力データ）^[2]−Ｐ₍₁₎k ^[2]｜を計算し、残差メモリ１６２から残差途中結果ｓ(L₃,
M₁) ^[2]のデータを読み出し、加算器２５で加算し、残
差メモリ１６２にオーバーライトする。

【０１６０】上述のように演算していくと、現フィール
ドのデータのうち第１，第２のブロックｂ^[1]，ｂ^[2]
の全データが入力し終わる時刻Ｔ₁において、各残差メ
モリ内に格納されている残差途中結果ｓ(n,m) ^[1]，ｓ
(n,m) ^[2]は、それぞれ残差Ｓ(n,m) ^[1]，Ｓ(n,m)
^[2]となり、したがって、残差メモリ１６１には第１ブ
ロックｂ^[1]の残差Ｓ(n,m) ^[1]（ｎ＝−２，−１，
０、ｍ＝−２，−１，０，１，２）が格納され、残差メ
モリ２６１には第１ブロックｂ^[1]の残差Ｓ(n,m) ^[1]
（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，２）が格
納され、残差メモリ１６２には第２ブロックｂ^[2]の残
差Ｓ(n,m) ^[2]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−
１，０，１，２）が格納され、残差メモリ２６２には第
１ブロックｂ^[2]の残差Ｓ(n,m) ^[2]（ｎ＝１，２，
３、ｍ＝−２，−１，０，１，２）が格納されているこ
とになる。

【０１６１】その後、残差メモリ１６１，２６１から全
ての残差Ｓ(n,m)^[1]を読み出し、比較器７に供給して
最小となるベクトル（ｎ_min，ｍ_min ）^[1]を出力す
る。次に残差メモリ１６２，２６２から全ての残差Ｓ
(n,m) ^[2]を読み出し、比較器７に供給して最小となる
ベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[2]を出力する。

【０１６２】ここで、時刻Ｔ₁〜Ｔ₂において、上述同
様に、残差メモリ１６１には第３ブロックｂ^[3]の残差
途中結果ｓ(n,m) ^[3]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−
２，−１，０，１，２）が格納され、残差メモリ２６１
には第３ブロックｂ^[3]の残差途中結果ｓ(n,m)
^[3]（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，２）
が格納され、残差メモリ１６２には第４ブロックｂ^[4]
の残差途中結果ｓ(n,m) ^[4]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ
＝−２，−１，０，１，２）が格納され、残差メモリ２
６２には第４ブロックｂ^[4]の残差途中結果ｓ (n,m)
^[4]（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，２）
が格納されていることになる。

【０１６３】このように格納することで、時刻Ｔ₂にお
いて、第３，第４ブロックｂ^[3]，ｂ^[4]の残差Ｓ(n,
m) ^[3]，Ｓ (n,m)^[4]が計算され、動きベクトル（ｎ
_min，ｍ_min ）^[3]，（ｎ_min，ｍ_min ）^[4]が得
られる。

【０１６４】上記比較器７の出力は、更に判断回路８に
送られる。当該判断回路８は、例えば、以下に述べる第
１〜第３の条件に応じて判断を行うものである。例え
ば、第１の条件として、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]が全て等しい場合にはそ
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
の動きベクトルとして出力する。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。

【０１６５】また、この第５の実施例の図２１において
も、各メモリ等は制御回路８５により制御される。更
に、この第５の実施例においては、例えば残差メモリ１
６１，１６２の代わりに、Ｑ×Ｒワードの残差メモリ１
個を用いてもよい。これは、全ての時刻において残差メ
モリ１６１と１６２のどちらか一方は、必ずアクセスし
ていないためである。残差メモリ２６１と２６２と間に
おいても同様にすることが可能である。

【０１６６】また、Ｑ＝６，Ｒ＝５（ｎ＝−２〜３、ｍ
＝−２〜２）のとき前述した図１７〜図２０に示したよ
うに代表点及び捜索範囲等をとり、図２１の回路で演算
することも可能である。

【０１６７】この時も、前述の図２０同様に、各ブロッ
クｂ^[1]〜ｂ^[4]においてそれぞれ左領域ｓｅ_Lk 及び
右領域ｓｅ_Rk を決め、代表点メモリ１２には各ブロッ
クｂ^[1]〜ｂ^[4]の代表点Ｐ₍₀₎k のデータを格納し、
代表点メモリ２２には代表点Ｐ₍₁₎k のデータを格納す
る。例えば、残差メモリ１６１には第１ブロックｂ^[1]
の残差途中結果ｓ(n,m) ^[1]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ
＝−２，−１，０，１，２）又は第３ブロックｂ^[3]の
残差途中結果ｓ(n,m) ^[3]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝
−２，−１，０，１，２）のデータを格納し、残差メモ
リ２６１には第１ブロックｂ^[1]の残差途中結果ｓ(n,
m) ^[1]（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，
２）又は第３ブロックｂ^[3]の残差途中結果ｓ(n,m)
^[3]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−１，０，１，
２）のデータを格納し、残差メモリ１６２には第２ブロ
ックｂ^[2]の残差途中結果ｓ(n,m) ^[2]（ｎ＝−２，−
１，０、ｍ＝−２，−１，０，１，２）又は第４ブロッ
クｂ^[4]の残差途中結果ｓ(n,m) ^[4]（ｎ＝−２，−
１，０、ｍ＝−２，−１，０，１，２）のデータを格納
し、残差メモリ２６２には第２ブロックｂ^[2]の残差途
中結果ｓ(n,m) ^[2]（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−
１，０，１，２）又は第４ブロックｂ^[4]の残差途中結
果ｓ(n,m) ^[4]（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−
１，０，１，２）のデータを格納していく。

【０１６８】例えば、第１ブロックｂ^[1]の左領域ｓｅ
_Lk ^[1]内の現フィールドのデータが入力端子１から入
力されてきた時は、代表点メモリ１２から代表点Ｐ₍₀₎
k ^[1]のデータを読み出し、減算器１３，絶対値化器１
４で｜（入力データ）^[1]−Ｐ₍₀₎k ^[1]｜を計算し、残差メモリ１６１と加算器１５はアクセスし
て残差メモリ１６１の残差途中結果を更新する。

【０１６９】同時に、代表点メモリ２２から代表点Ｐ
₍₁₎k-1 ^[1]又はＰ₍₁₎k+v-1 ^[1]のデータを読み出
し、減算器２３，絶対値化器２４で｜（入力データ）^[1]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[1]｜又は、｜（入力データ）^[1]−Ｐ₍₁₎k+v-1 ^[1]｜の計算を行い、残差メモリ２６１と加算器２５はアクセ
スして残差メモリ２６１の残差途中結果を更新すればよ
い。

【０１７０】他のブロックにおいても同様であるため省
略する。上述のようなことから、前記図１７のように代
表点をとっても、図２１の装置で演算を行うことができ
る。

【０１７１】また、本実施例においては、上記第３の条
件の判断処理の代わりに、上記第１，第２の条件以外の
時は、第４の条件として、ブロック単位ではなく、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。すなわち、前述の第１の実施例のような方法
を用いる。

【０１７２】ただし、この場合は、上記第４の条件を考
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２１
において更に加算器を２個（例えば加算器Ａ₁及びＡ₂
と呼ぶ）と、Ｑ×Ｒ／２ワードの減算メモリを２個（残
差メモリＭ₁及びＭ₂と呼ぶ）用いて、絶対値化器１４
の出力を加算器Ａ₁の一方の入力端子に入力し、絶対値
化器２４の出力を加算器Ａ₂の一方の入力端子に入力
し、それぞれの他方の入力端子を残差メモリＭ₁，Ｍ₂
の何れかの出力でもアクセスできる様にし、また、加算
器Ａ₁，Ａ₂のそれぞれの出力を残差メモリＭ₁，Ｍ₂
のどちらの入力でもアクセスできるようにする。更に、
第１，第３のブロックｂ^[1]，ｂ^[3]の残差途中結果の
データを残差メモリ１６１，２６１に一時保持し、第
２，第４のブロックｂ^[2]，ｂ^[4]の残差途中結果のデ
ータを残差メモリ１６２，２６２に一時保持していくの
と同じように、１画面全体に対する残差途中結果のデー
タを上記残差メモリＭ₁，Ｍ₂で一時保持して、加算器
Ａ₁，Ａ₂を用いて累積していけばよい。

【０１７３】これにより、図２２の時刻Ｔ₂において、
画面全体に対する残差が残差メモリＭ₁，Ｍ₂に格納さ
れている事になり、比較器７で第３，第４ブロックｂ
^[3]，ｂ^[4]の動きベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[3]，
（ｎ_min，ｍ_min）^[4]を計算し終わった後に、残差メ
モリＭ₁，Ｍ₂内に納められているデータを、比較器７
に入力して画面全体に対する動きベクトルを当該比較器
７で計算すればよい。

【０１７４】この比較器７の出力は、前記判断回路８に
入力され、真の動きベクトルの判断がなされる。

【０１７５】おな、動画像圧縮を行う動画像圧縮装置に
本発明実施例を適用する場合、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らした画
像の差分をとることにより、データ量を減らすことを行
うことになるが、その場合、本発明実施例（第５の実施
例）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。

【０１７６】また、本実施例においては、画面を分割し
て得られるブロックは上述の４つには限定されない。

【０１７７】更に、本実施例では、代表点間隔の横方向
をＱ／２間隔としているが、Ｑ／ｑ（ｑは整数）に拡張
できる。また、２次元的にすなわち代表点間隔を横Ｑ／
ｑ、縦Ｒ／ｒ（ｒは整数）として選んでいく場合にも、
拡張することができる。

【０１７８】また更に、図２１において、減算器１３，
絶対値化器１４，加算器１５及び減算器２３，絶対値化
器２４，加算器１５の代わりに、１つの減算器，１つの
絶対値化器，１つの加算器とし、データレートに対して
２倍の速度で動作させて時分割多重処理を行うようにす
ることも可能である。

【０１７９】本発明は、第６の実施例に示すようなもの
とすることも可能である。図２４にこの第６の実施例装
置の構成を示す。

【０１８０】この第６の実施例の動きベクトル検出装置
は、１フィールドの画像データを複数のブロックｂに分
割し１フィールド以上前の画像Ｇ_-1のうちＱ×Ｒ個の画
素からなる捜索範囲ＳＥと同じ間隔で選ばれた代表点Ｐ
k のデータを保持する代表点メモリと、現フィールドの
画素Ａi,j のデータが入力された時に当該現フィールド
のデータと上記代表点メモリに格納されている上記代表
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
路とから構成される第１の演算手段を１つ若しくは複数
個設けている。ここで、第６の実施例においては、第１
の演算手段を４つ設けた例を示しており、したがって、
この第１の演算手段は、代表点メモリ１２１，減算器１
３１，絶対値化器１４１と、代表点メモリ１２２，減算
器１３２，絶対値化器１４２と、代表点メモリ２２１，
減算器２３１，絶対値化器２４１と、代表点メモリ２２
２，減算器２３２，絶対値化器２４２とから構成され
る。ここで、上記第１の演算手段のうち１つは入力信号
として入力端子１から供給される画像データの値を直接
与え、上記第１の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から供給される画像データが１つ若
しくは複数の遅延素子（本実施例では１つのレジスタ１
１０）を介した値を与えるようになっている。本実施例
では、レジスタ１１０を介したデータが、上記代表点メ
モリ１２２，減算器１３２，絶対値化器１４２と代表点
メモリ２２２，減算器２３２，絶対値化器２４２の第１
の演算手段に送られるようになっている。

【０１８１】また、本実施例装置には、上記第１の演算
手段の出力を加算する加算回路と、上記加算回路の出力
を累積的に加算して上記ブロックｂの上記ベクトル毎に
残差を求める累積加算回路とからなる第２の演算手段を
複数個設けている。本実施例では上記第２の演算手段
は、上記加算回路として２つの加算器１１１及び２１１
と、累積加算回路として２つの加算器１５及び２５とか
らなっている。

【０１８２】更に、上記残差の累積途中結果を上記各ブ
ロックｂの各ベクトル毎に一時保持する複数（例えば４
個）のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリ１６１，２６１，
１６２，２６２と、上記４個の残差メモリの出力を入力
として各ベクトルの残差データを比較して動きベクトル
を求める比較器７と、上記比較器７の出力を入力とし真
の動きベクトルを判断する判断回路８と、上記代表点メ
モリと上記残差メモリの書込／読出とアクセスの制御及
び、いずれの上記累積加算回路といずれの残差メモリを
アクセスするかの制御、更に各切換スイッチ６３〜６
８，７２，７３の切り換えを制御する制御回路８５とを
有し、上記４個の残差メモリの入出力をそれぞれ上記４
個の各々の上記累積加算回路の出入力にアクセスするよ
うにしている。

【０１８３】なお、この図２４の装置においても、各構
成要素は前述した各実施例の対応する各構成要素と基本
動作は同じものである。

【０１８４】この第６の実施例においては、代表点とし
て図２５に示すように、代表点Ｐ₁₍₀₎k ，Ｐ₍₀₎k ，Ｐ
₁₍₁₎k，Ｐ₍₁₎k （ｋ＝０，１，２，３，・・・，ｖｗ
−１）をとる。これら代表点の数は４ｖｗ個となる。

【０１８５】入力端子１から１フィールド前のデータが
入力されてくる期間で、代表点メモリ１２１に代表点Ｐ
₍₀₎k のデータを格納し、代表点メモリ１２２に代表点
Ｐ₁₍₀₎k のデータを、代表点メモリ２２１に代表点Ｐ
₍₁₎k のデータを、代表点メモリ２２２に代表点Ｐ₁₍₁₎
k のデータを格納する。

【０１８６】また、本実施例でも１画面を４つのブロッ
クｂ^[1]〜ｂ^[4]に分割しており、残差メモリ１６１に
は時刻Ｔ₀〜Ｔ₁の第１ブロックｂ^[1]の残差途中結果
ｓ(n,m)^[1]（ｎ≧０）のデータ或いは時刻Ｔ₁〜Ｔ₂
の第３ブロックｂ^[3]の残差途中結果ｓ (n,m)^[3]（ｎ
≧０）のデータを格納していき、残差メモリ２６１には
時刻Ｔ₀〜Ｔ₁の第１ブロックｂ^[1]の残差途中結果ｓ
(n,m)^[1]（ｎ＞０）のデータ或いは時刻Ｔ₁〜Ｔ₂の
第３ブロックｂ^[3]の残差途中結果ｓ (n,m)^[3]（ｎ＞
０）のデータを格納していき、残差メモリ１６２には時
刻Ｔ₀〜Ｔ₁の第２ブロックｂ^[2]の残差途中結果ｓ
(n,m)^[2]（ｎ≧０）のデータ或いは時刻Ｔ₁〜Ｔ₂の
第４ブロックｂ^[4]の残差途中結果ｓ (n,m)^[4]（ｎ≧
０）のデータを格納していき、残差メモリ２６２には時
刻Ｔ₀〜Ｔ₁の第２ブロックｂ^[2]の残差途中結果ｓ
(n,m)^[2]（ｎ＞０）のデータ或いは時刻Ｔ₁〜Ｔ₂の
第４ブロックｂ^[4]の残差途中結果ｓ (n,m)^[4]（ｎ＞
０）のデータを格納していく。なお、このため各代表点
メモリはそれぞれＱ×Ｒ／２ワードの大きさとなる。

【０１８７】更に、前述の図１６に示すように、現フィ
ールドのデータを左領域ｓｅ_Lk と右領域ｓｅ_Rk とに
分割する。したがって、上記左領域ｓｅ_Lk 内の画素Ａ
i,jと代表点Ｐ₍₀₎k の位置関係（ｘ₂，ｙ₁）は、ｘ
₂≦０である。他の位置巻回についても、前述同様であ
る。

【０１８８】ここで、一般化して第Ｂブロックｂ^[B]に
ついて説明する。入力端子１から現フィールドのデータ
のうち第Ｂブロックｂ^[B]の上記左領域ｓｅ_Lk ^[B]内
の画素Ａi,j ^[B]のデータが入力されてきたとする。こ
の時、レジスタ１１０の出力は、その１画素左隣の画素
Ａi,j-1 ^[B]である。したがって、代表点メモリ１２
１，１２２から上記代表点Ｐ₍₀₎k ^[B]，Ｐ₁₍₀₎ k^[B]
のデータをそれぞれ読み出すことにより、減算器１３１
及び絶対値化器１４１でベクトル（ｘ₂，ｙ₁）^[B]の
残差Ｓ(x_2,y₁)^[B]の部分項である｜Ａi,j ^[B]−Ｐ₍₀₎k ^[B]｜（ｘ₂≦０）の数式の計算が行われる。また、減算器１３２及び絶対
値化器１４２でベクトル（ｘ₂，ｙ₁）^[B]の残差Ｓ(x
_2,y₁) ^[B]の部分項である｜Ａi,j-1 ^[B]−Ｐ₁₍₀₎ k^[B]｜の数式の計算が行われる。

【０１８９】加算器１１１では残差Ｓ(x_2,y₁) ^[B]の部
分項｜Ａi,j ^[B]−Ｐ₍₀₎k ^[B]｜と｜Ａi,j-1 ^[B]−
Ｐ₁₍₀₎ k^[B]｜の演算結果が加算され、加算器１５に供
給される。これは、加算器１５側からみれば前述の図２
１において残差Ｓ(x_2,y₁) ^[B]の部分項の｜Ａi,j ^[B]
−Ｐ₍₀₎k ^[B]｜の結果が供給される代わりに、｜Ａi,j-1 ^[B]−Ｐ₁₍₀₎ k^[B]｜＋｜Ａi,j ^[B]−Ｐ₍₀₎k ^[B]｜が供給されてきたと考えることができる。

【０１９０】同時に、代表点メモリ２２１，２２２か
ら、代表点Ｐ₍₁₎k-1 ^[B]，Ｐ₁₍₁₎ k-1^[B]のデータを
それぞれ読み出し、減算器２３１及び絶対値化器２４１
と減算器２３２及び絶対値化器２４２と加算器２１１と
で、残差Ｓ(x_1,y₁) ^[B]の部分項である｜Ａi,j ^[B]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[B]｜＋｜Ａi,j-1 ^[B]−Ｐ₁₍₀₎ k-1^[B]｜の数式の演算を行い、加算器２５に供給する。

【０１９１】これは加算器２５側からみれば、図２１に
おいて残差残差Ｓ(x_1,y₁) ^[B]の部分項の｜Ａi,j ^[B]
−Ｐ₍₁₎k-1 ^[B]｜の結果が供給される代わりに、｜Ａi,j-1 ^[B]−Ｐ₁₍₁₎ k-1^[B]｜＋｜Ａi,j ^[B]−Ｐ₍₁₎k-1 ^[B]｜が供給されてきたと考えることができる。

【０１９２】同様に、右領域ｓｅ_Rk ^[B]内の画素Ａ
₁i,j^[B]のデータが入力されてきた時には、代表点メモ
リ１２１，減算器１３１，絶対値化器１４１と代表点メ
モリ１２２，減算器１３２，絶対値化器１４２及び加算
器１１１を使用して、残差Ｓ(x_3,y₂) ^[B]の部分項であ
る｜Ａ₁i,j^[B]−Ｐ₍₀₎k ^[B]｜＋｜Ａ₁i,j-1^[B]−Ｐ₁₍₀₎ k^[B]｜の数式の計算を行い加算器１５に供給する。

【０１９３】これは、加算器１５側からみれば図２１に
おいて残差Ｓ(x_3,y₂) ^[B]の部分項の｜Ａ₁i,j^[B]−Ｐ
₍₀₎k ^[B]｜の結果が供給される代わりに、｜Ａ₁i,j-1^[B]−Ｐ₁₍₀₎ k^[B]｜＋｜Ａ₁i,j^[B]−Ｐ₍₀₎k ^[B]｜が供給されてきたと考えることができる。

【０１９４】同時に、代表点メモリ２２１，減算器２３
１，絶対値化器２４１と代表点メモリ２２２，減算器２
３２，絶対値化器２４２及び加算器２１１を使用して、
残差Ｓ(x_4,y₂) ^[B]の部分項である｜Ａ₁i,j^[B]−Ｐ₍₁₎k ^[B]｜＋｜Ａ₁i,j-1^[B]−Ｐ₁₍₁₎ k^[B]｜の数式の計算を行い加算器２５に供給する。

【０１９５】これは、加算器２５側からみれば図２１に
おいて残差Ｓ(x_4,y₂) ^[B]の部分項の｜Ａ₁i,j^[B]−Ｐ
₍₁₎k ^[B]｜の結果が供給される代わりに、｜Ａ₁i,j-1^[B]−Ｐ₁₍₁₎ k^[B]｜＋｜Ａ₁i,j^[B]−Ｐ₍₁₎k ^[B]｜が供給されてきたと考えることができる。

【０１９６】したがって、上記加算器１５，２５及び残
差メモリ２６１，１６２，２６２と比較器７が、前述の
図２１と全く同じ動作をすることにより、前記図２１で
は代表点Ｐ₍₀₎k ^[B]とＰ₍₁₎k ^[B]による前記数６に
示した数式の演算から、ベクトル（ｎ_min，ｍ_min）
^[B]を求めていたのに対し、本実施例の図２４の構成で
は、代表点Ｐ₍₀₎k ^[B]，Ｐ₁₍₀₎ k^[B]，Ｐ₍₁₎k
^[B]，Ｐ₁₍₁₎ k^[B]を用いた数７に示す数式による残
差Ｓ(n_,m)^[B]から、ベクトル（ｎ_min，ｍ_min）^[B]
を求めることになる。

【０１９７】

【数７】

【０１９８】その後、上記ベクトル（ｎ_min，ｍ_min）
^[B]（Ｂ＝１，２，３，４）を用いて、判断回路８で前
述同様の判断を行えばよい。

【０１９９】なお、各メモリの書込／読出及びアドレス
と、何れの加算器とどの残差メモリをアクセスするか等
は、制御回路８５によりコントロールされる。

【０２００】また、上記判断回路８において、第３の条
件で判断する代わりに、上記第４の条件での判断を考え
る場合は、前述の図２１同様に、図２４の構成に更に加
算器を２つと、Ｑ×Ｒ／２ワードの残差メモリを２個用
いることになる。

【０２０１】更に、この第６の実施例においても、１画
面のブロック数は上述の４つに限定されない。

【０２０２】また更に、上記実施例では、横方向のみ代
表点を増やすようにしているが、縦横両方すなわち２次
元方向に代表点を増やすようにすることも可能である。

【０２０３】上述した第５，第６の実施例装置において
は、残差メモリの合計ワード数をＱ×Ｒの整数倍のワー
ド数としているため、各ブロック毎に残差を計算するこ
とが可能となり、これにより、より正確な動きベクトル
の算出が可能となっている。

【０２０４】

【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、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て各ベク
トル毎に残差を求める演算手段をＮ個設けると共に、累
積演算途中結果を保持するＮ個のＱ×Ｒ／Ｎワードの残
差メモリと、各ベクトルの残差データを比較して動きベ
クトルを計算する比較手段とを有してなることにより、
更に、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第１の演算手段を１
つ若しくは複数個設け、第１の演算手段のうち１つには
入力画像データを直接与え、残りのものには入力画像デ
ータが１つ若しくは複数の遅延素子を介した値を与える
と共に、ベクトル毎に残差を求める第２の演算手段をＮ
個設けることにより、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。

【０２０５】また、本発明の動きベクトル検出装置にお
いては、１フィールドの画像を複数ブロックに分割し、
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て各ブロックの各ベクトル毎
に残差を求める演算手段を複数設けると共に、累積演算
途中結果を各ブロックの各ベクトル毎に保持するＮ個の
Ｑ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリと、各ベクトルの残差デ
ータを比較して動きベクトルを計算する比較手段と、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とを有してなることによ
り、更に、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第１の演算手段
を１つ若しくは複数個設け、第１の演算手段のうち１つ
は入力画像データを直接与え、残りのものには入力画像
データが１つ若しくは複数の遅延素子を介した値を与え
ると共に、各ブロックの各ベクトル毎に残差を求める第
２の演算手段を複数個設け、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
手段を有することにより、動きベクトルの精度を向上さ
せることが可能となる。

【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】第１の実施例の代表点を説明するための図であ
る。

【図３】第１の実施例における現フィールドのデータの
一部を示す図である。

【図４】第２の実施例装置のブロック図である。

【図５】第２の実施例の代表点を説明するための図であ
る。

【図６】第２の実施例における現フィールドのデータの
一部を示す図である。

【図７】第３の実施例装置のブロック図である。

【図８】第３の実施例の代表点を説明するための図であ
る。

【図９】第３の実施例における現フィールドのデータの
一部を示す図である。

【図１０】第３の実施例の捜索範囲ＳＥ₍₀₎k を示す図
である。

【図１１】第３の実施例の捜索範囲ＳＥ₍₂₎k 及びＳＥ
₍₂₎k-v を示す図である。

【図１２】第３の実施例の捜索範囲ＳＥ₍₁₎k 及びＳＥ
₍₁₎k-1 を示す図である。

【図１３】第３の実施例の各領域を示す図である。

【図１４】第４の実施例装置のブロック図である。

【図１５】第４の実施例の代表点を説明するための図で
ある。

【図１６】第４の実施例の画素と代表点との関係の一例
を示す図である。

【図１７】第４の実施例の代表点の一例を示す図であ
る。

【図１８】第４の実施例の捜索範囲と代表点Ｐ₍₀₎k と
の関係を示す図である。

【図１９】第４の実施例の捜索範囲と代表点Ｐ₍₁₎k と
の関係を示す図である。

【図２０】第４の実施例の各領域を示す図である。

【図２１】第５の実施例装置のブロック図である。

【図２２】第５の実施例のブロック及び代表点を説明す
るための図である。

【図２３】第５の実施例の捜索範囲及び画素と代表点と
の関係の一例を示す図である。

【図２４】第６の実施例装置のブロック図を示す図であ
る。

【図２５】第６の実施例のブロック及び代表点を示す図
である

【図２６】代表点及び捜索範囲を説明するための図であ
る。

【図２７】従来例の装置のブロック図である。

【図２８】捜索範囲の重なりを説明するための図であ
る。

【図２９】ブロックを示す図である。

【符号の説明】

１２，２２，３２，４２，１２１，１２２，２２１，２
２２・・・・・代表点メモリ１３，２３，３３，４３，１３１，１３２，２３１，２
３２・・・・・減算器１４，２４，３４，４４，１４１，１４２，２４１，２
４２・・・・・絶対値化器１５，２５，３５，４５，１１１，２１１・・・・・・
・・・加算器１６，２６，３６，４６，１６１，２６１，１６２，２
６２・・・・・残差メモリ７・・・・・・・・・・・・比較器８・・・・・・・・・・・・判断回路８５・・・・・・・・・・・制御回路６３〜７８・・・・・・・・切換スイッチ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【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２
８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。なお、図２８にはＱ＝９，Ｒ＝７の例を示し
ている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】また更に、本発明の動きベクトル検出装
置は、１フィールドの画像を複数のブロックに分割し１
フィールド以上前の画像のうちＱ×Ｒ個の画素からなる
捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点のデータを保持す
る代表点メモリと、現フィールドのデータが入力された
時に当該現フィールドのデータと上記代表点メモリに格
納されている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構成さ
れる第１の演算手段を１つ若しくは複数個設け、上記第
１の演算手段のうち１つは入力信号として入力端子から
供給される画像データを直接与え、上記第１の演算手段
の残りのものには入力信号として上記入力端子から供給
される画像データが１つ若しくは複数の遅延素子を介し
た値を与えると共に、上記第１の演算手段の出力を加算
する加算回路と、上記加算手段の出力を累積的に加算し
て上記各ブロックの上記各ベクトル毎に残差を求める累
積加算回路とからなる第２の演算手段を複数個設け、上
記残差の累積途中結果を上記各ブロックの各ベクトル毎
に一時保持する複数のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリ
と、上記複数の残差メモリの出力を入力として各ベクト
ルの残差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、上記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読
出とアドレス及び上記累積加算回路と残差メモリとのア
クセスを制御する制御手段とを有し、上記残差メモリの
全ての入出力をそれぞれ上記Ｎ個の各々の上記累積加算
回路の出入力にアクセスするようにしたものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】この時、上記画素Ａｉ，ｊと代表点Ｐ
_（０）ｋの位置関係は、図３の例においてはベクトル
（−１，−１）で表すことができるものである。このた
め、当該｜Ａｉ，ｊ−Ｐ_（０）ｋ｜の数式の演算結果
は、残差Ｓ（−１，−１）の部分項である。上記絶対値
化器１４の出力である残差Ｓ（−１，−１）の部分項の
データは、加算器１５を介し、更に切換スイッチ６３，
６４を介して残差メモリ１６或いは２６に格納される。
なお、この加算器１５と残差メモリ１６或いは２６のア
クセスについては後述する。ここで、例えば、上記残差
メモリ１６にデータを格納したとして、当該残差メモリ
１６に格納されたデータを再び上記加算器１５に供給す
ることで、当該加算器１５は累加算回路として動作し、
この累加算により上記残差Ｓ（−１，−１）が求められ
るようになる。したがって、これら残差メモリに格納さ
れているデータは、残差Ｓ（−１，−１）を求める際の
残差演算途中結果（残差途中結果）Ｓ（−１，−１）の
データとなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】すなわち、上記絶対値化器１４からのデ
ータが上記加算器１５に送られた時には、上記ベクトル
（−１，−１）に対応する残差途中結果ｓ（−１，−
１）を、例えば上記残差メモリ１６から読み出し、加算
器１５で、ｓ（−１，−１）＋｜Ａｉ，ｊ−Ｐ_（０）ｋ｜の数式に示す加算を行う。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】この加算器１５の出力を新しく残差途中
結果ｓ（−１，−１）とおき、上記残差メモリ１６内の
古い残差途中結果ｓ（−１，−１）のデータが格納され
ていた番地に、当該新しい残差途中結果ｓ（−１，−
１）をオーバーライトする。すなわち、該残差メモリ１
６において古い残差途中結果のデータを新しい残差途中
結果に更新する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６０】また、これと同時に、上記入力データは
代表点Ｐ_（１）ｋ−１に対して（Ｌ_１，Ｍ）（Ｌ_１＝３
＋Ｌ＝１又は２又は３）である。このため、上記代表点
メモリ２２から代表点Ｐ_（１）ｋ−１のデータを読み出
して残差Ｓ（Ｌ_１，Ｍ）の部分項である｜（入力データ）−Ｐ_（１）ｋ−１｜の数式の計算を行い、残差メモリ２６から残差途中結果
ｓ（Ｌ_１，Ｍ）のデータを読み出し、加算器２５でｓ（Ｌ_１，Ｍ）＋｜（入力データ）−Ｐ_（１）ｋ−１｜の数式に示す演算を行う。この結果を新しく残差途中結
果ｓ（Ｌ_１，Ｍ）とおいて、残差メモリ２６の古い残差
途中結果ｓ（Ｌ_１，Ｍ）のデータを格納していた番地に
オーバーライトする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】このようにして演算を行っていくことに
より、現フィールドのデータが全て入力端子１から入力
し終わった時点で、残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）は残差Ｓ
（ｎ，ｍ）となり、上記残差メモリ１６には残差Ｓ
（ｎ，ｍ）（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−１，
０，１，２）のデータが格納され、上記残差メモリ２６
には残差Ｓ（ｎ，ｍ）（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−
１，０，１，２）のデータが格納されることになる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８２】上述のようにして演算を行うことによ
り、現フィールドのデータが全て入力端子１から入力し
終わった時点で、残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）は残差Ｓ
（ｎ，ｍ）となり、残差メモリ１６には残差Ｓ（ｎ，
ｍ）（ｎ＝−４，−３，−２、ｍ＝−２〜２）のデータ
が格納され、残差メモリ２６には残差Ｓ（ｎ，ｍ）（ｎ
＝−１，０，１、ｍ＝−２〜２）のデータが格納され、
残差メモリ３６には残差Ｓ（ｎ，ｍ）（ｎ＝２，３，
４、ｍ＝−２〜２）のデータが格納されることになる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０２】更に、本実施例装置には、上記残差の累
積途中結果を各ベクトル毎に一時保持するＮ個のＱ×Ｒ
／Ｎワードの残差メモリ（例えば２個の残差メモリ１
６，２６）と、上記２個の残差メモリ１６，２６の出力
を入力として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器７と、上記代表点メモリ１２
１，１２２，２２１，２２２と上記残差メモリ１６，２
６の書込／読出とアドレスの制御及び、いずれの上記加
算器１５，２５といずれの残差メモリ１６，２６をアク
セスするかの制御、更に各切換スイッチ６３〜６６の切
り換えを制御する制御回路８５とを有し、上記２個の残
差メモリ１６，２６の入出力をそれぞれ上記２個の各々
の上記加算器１５，２５の出入力にアクセスするように
している。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１１】同様に、代表点メモリ２２１から代表点
Ｐ _（１）ｋ−１のデータを読み出し、代表点メモリ２２
２から代表点Ｐ _１（１）ｋ−１のデータを読み出して、
減算器２３１及び絶対値化器２４１と、減算器２３２及
び絶対値化器２４２と、加算器２１１とで、残さＳ（ｘ
_１，ｙ_１）の部分項である｜Ａｉ，ｊ−Ｐ_（１）ｋ−１｜＋｜Ａｉ，ｊ−１−Ｐ_１（１）ｋ−１｜の数式の計算を行い、残差メモリ２６に格納されていた
残差途中結果ｓ（ｘ_１，ｙ_１）（ｘ_１＞０）のデータを
読み出し、加算器２１１の出力を加算器２５で加算し
て、上記残差メモリ２６の同じ番地にオーバーライトす
る。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１５４】以上、代表点Ｐ_（０）ｋ∈第１ブロック
ｂ^［１］の時の左領域ｓｅ_Ｌｋ^［１］，右領域ｓｅ_Ｒｋ
^［１］内のデータが入力されてきた場合について、残差
メモリ１６１，２６１を用いて差分絶対値を累積してい
けば良いことを述べた。同様に、代表点Ｐ_（０）ｋ∈第
２ブロックｂ^［２］の時も残差メモリ１６２，２６２を
用いて差分絶対値を累積していけばよい。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１６７】この時も、前述の図２０同様に、各ブロ
ックｂ^［１］〜ｂ^［４］においてそれぞれ左領域ｓｅ_Ｌ
ｋ及び右領域ｓｅ_Ｒｋを決め、代表点メモリ１２には各
ブロックｂ^［１］〜ｂ^［４］の代表点Ｐ_（０）ｋのデー
タを格納し、代表点メモリ２２には代表点Ｐ_（１）ｋの
データを格納する。例えば、残差メモリ１６１には第１
ブロックｂ^［１］の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）
^［１］（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−１，０，
１，２）又は第３ブロックｂ^［３］の残差途中結果ｓ
（ｎ，ｍ）^［３］（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−
１，０，１，２）のデータを格納し、残差メモリ２６１
には第１ブロックｂ^［１］の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）
^［１］（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，
２）又は第３ブロックｂ^［３］の残差途中結果ｓ（ｎ，
ｍ）^［３］（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，
１，２）のデータを格納し、残差メモリ１６２には第２
ブロックｂ^［２］の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）
^［２］（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−１，０，
１，２）又は第４ブロックｂ^［４］の残差途中結果ｓ
（ｎ，ｍ）^［４］（ｎ＝−２，−１，０、ｍ＝−２，−
１，０，１，２）のデータを格納し、残差メモリ２６２
には第２ブロックｂ^［２］の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）
^［２］（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，１，
２）又は第４ブロックｂ^［４］の残差途中結果ｓ（ｎ，
ｍ）^［４］（ｎ＝１，２，３、ｍ＝−２，−１，０，
１，２）のデータを格納していく。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１８６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１８６】また、本実施例でも１画面を４つのブロ
ックｂ^［１］〜ｂ^［４］に分割しており、残差メモリ１
６１には時刻Ｔ_０〜Ｔ_１の第１ブロックｂ^［１］の残差
途中結果ｓ（ｎ，ｍ）^［１］（ｎ≦０）のデータ或いは
時刻Ｔ_１〜Ｔ_２の第３ブロックｂ^［３］の残差途中結果
ｓ（ｎ，ｍ）^［３］（ｎ≦０）のデータを格納してい
き、残差メモリ２６１には時刻Ｔ_０〜Ｔ_１の第１ブロッ
クｂ^［１］残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）^［１］（ｎ＞０）
のデータ或いは時刻Ｔ_１〜Ｔ_２の第３ブロックｂ^［３］
の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）^［３］（ｎ＞０）のデータ
を格納していき、残差メモリ１６２には時刻Ｔ_０〜Ｔ_１
の第２ブロックｂ^［２］の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）
^［２］（ｎ≦０）のデータ或いは時刻Ｔ_１〜Ｔ_２の第４
ブロックｂ^［４］の残差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）
^［４］（ｎ≦０）のデータを格納していき、残差メモリ
２６２には時刻Ｔ_０〜Ｔ_１の第２ブロックｂ^［２］の残
差途中結果ｓ（ｎ，ｍ）^［２］（ｎ＞０）のデータ或い
は時刻Ｔ_１〜Ｔ_２の第４ブロックｂ^［４］の残差途中結
果ｓ（ｎ，ｍ）^［４］（ｎ＞０）のデータを格納してい
く。なお、このため各代表点メモリはそれぞれＱ×Ｒ／
２ワードの大きさとなる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

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うちＱ×Ｒ
個の画素からなる捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点
のデータを保持する代表点メモリと、現フィールドのデ
ータが入力された時に当該現フィールドのデータと上記
代表点メモリに格納されている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、上記差分絶対値計算回路の出力を累積的に加算
して上記各ベクトル毎に残差を求める累積加算回路とか
らなる演算手段をＮ個設けると共に、上記残差を求める際の累積演算途中結果を各ベクトル毎
に一時保持するＮ個のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリ
と、上記Ｎ個の残差メモリの出力を入力として各ベクトルの
残差データを比較して動きベクトルを計算する比較手段
と、上記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読出とアド
レス及び、上記累積加算回路と残差メモリとのアクセス
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うちＱ×Ｒ
個の画素からなる捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点
のデータを保持する代表点メモリと、現フィールドのデ
ータが入力された時に当該現フィールドのデータと上記
代表点メモリに格納されている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
回路とから構成される第１の演算手段を１つ若しくは複
数個設け、上記第１の演算手段のうち１つには入力信号として入力
端子から供給される画像データを直接与え、上記第１の
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
から供給される画像データが１つ若しくは複数の遅延素
子を介した値を与えると共に、上記第１の演算手段の出力を加算する加算回路と、上記
加算回路の出力を累積的に加算して上記ベクトル毎に残
差を求める累積加算回路とからなる第２の演算手段をＮ
個設け、上記残差を求める際の累積演算途中結果を各ベクトル毎
に一時保持するＮ個のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリ
と、上記Ｎ個の残差メモリの出力を入力として各ベクトルの
残差データを比較して動きベクトルを計算する比較手段
と、上記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読出とアド
レス及び、上記累積加算回路と残差メモリとのアクセス
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３】１フィールドの画像を複数ブロックに分
割し１フィールド以上前の画像のうちＱ×Ｒ個の画素か
らなる捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点のデータを
保持する代表点メモリと、現フィールドのデータが入力
された時に当該現フィールドのデータと上記代表点メモ
リに格納されている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、上
記差分絶対値計算回路の出力を累積的に加算して上記各
ブロックの上記各ベクトル毎に残差を求める累積加算回
路とからなる演算手段をＮ個設けると共に、上記残差を求める際の累積演算途中結果を上記各ブロッ
クの各ベクトル毎に一時保持する複数のＱ×Ｒ／Ｎワー
ドの残差メモリと、上記複数の残差メモリの出力を入力として各ベクトルの
残差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、上記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読出とアド
レス及び、上記累積加算回路と残差メモリのアクセスを
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４】１フィールドの画像を複数のブロックに
分割し１フィールド以上前の画像のうちＱ×Ｒ個の画素
からなる捜索範囲と同じ間隔で選ばれた代表点のデータ
を保持する代表点メモリと、現フィールドのデータが入
力された時に当該現フィールドのデータと上記代表点メ
モリに格納されている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
ら構成される第１の演算手段を１つ若しくは複数個設
け、上記第１の演算手段のうち１つは入力信号として入力端
子から供給される画像データを直接与え、上記第１の演
算手段の残りのものには入力信号として上記入力端子か
ら供給される画像データが１つ若しくは複数の遅延素子
を介した値を与えると共に、上記第１の演算手段の出力を加算する加算回路と、上記
加算手段の出力を累積的に加算して上記各ブロックの上
記各ベクトル毎に残差を求める累積加算回路とからなる
第２の演算手段を複数個設け、上記残差の累積途中結果を上記各ブロックの各ベクトル
毎に一時保持する複数のＱ×Ｒ／Ｎワードの残差メモリ
と、上記複数の残差メモリの出力を入力として各ベクトルの
残差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、上記代表点メモリと上記残差メモリの書込／読出とアド
レス及び、上記累積加算回路と残差メモリのアクセスを
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。