JPH07288817A

JPH07288817A - 動きベクトル検出装置

Info

Publication number: JPH07288817A
Application number: JP10470594A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Ogura; 英史小倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】動きベクトル検出ユニットを複数配置してサ
ーチ領域を拡大した場合に、十分な性能が保てると共
に、回路規模の削減がはかれるようにした動きベクトル
検出装置を提供する。【構成】所定のサーチ領域１〜４の動きベクトル検出ユ
ニットを複数設け、広いサーチ領域１０を確保する。サ
ーチ領域１０で、正解の動きベクトルが存在する可能性
が高い領域に、更なる動きベクトル検出ユニットのサー
チ領域５を、検索点が増加するようにずらして配置す
る。これにより、正解の動きベクトルが存在する可能性
が高い領域での検出性能が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に、画像の予測符
号化装置に用いて好適な動きベクトル検出方法及び動き
ベクトル検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ(Moving Picture Coding Exper
ts Group) 方式のように、他のフレームとの相関を利用
して画像を符号化する予測符号化方式が知られている。
図２９は、このような予測符号化装置の一例である。

【０００３】図１３において、入力端子２０１に画像デ
ータが供給される。この画像データは動きベクトル検出
回路２０２に供給されると共に、減算回路２０３に供給
される。動きベクトル検出回路２０２で、フレーム間の
動きベトクルが求められる。この動きベクトルが動き補
償回路２０４に供給される。

【０００４】一方、参照フレームの画像データは、フレ
ームメモリ２０５に蓄えられる。フレームメモリ２０５
の出力は、動き補償回路２０４に供給される。動き補償
回路２０４で、フレームメモリ２０５からの画像データ
が、動きベクトル検出回路２０２で求められた動きベク
トルに基づいて、動き補償される。この動き補償された
画像データは、減算回路２０３に供給されると共に、加
算回路２０６に供給される。

【０００５】減算回路２０３には、入力端子２０１から
現フレームの画像テータが供給されると共に、動き補償
回路２０４で動き補償された参照フレームの画像データ
が供給される。減算回路２０３で、現フレームの画像デ
ータと、動き補償された参照フレームの画像データとが
減算され、連続するフレーム間の差分データが求められ
る。この差分データが、ＤＣＴ回路２０７に供給され
る。ＤＣＴ回路２０７でこの差分データがＤＣＴ変換さ
れる。ＤＣＴ回路２０７の出力が量子化器２０８に供給
される。量子化器２０８で、ＤＣＴ回路２０７の出力が
量子化される。この量子化器２０８の出力が出力端子２
０９から出力される。

【０００６】また、このＤＣＴ変換され、量子化された
差分データは、逆量子化器２１０及び逆ＤＣＴ回路２１
１に供給され、元の差分データに戻され、加算器２０６
に供給される。加算器２０６には、動き補償回路２０４
から参照フレームの画像データが供給される。加算器２
０６で、この参照フレームの画像データに、参照フレー
ムと現フレームとの差分データが加算され、現フレーム
の画像データが求められる。求められた現フレームの画
像データは、次の参照フレームとして、フレームメモリ
２０５に蓄えらる。

【０００７】このように、フレーム間予測符号化処理で
は、動きベクトルに基づいて動き補償された参照フレー
ムと、現フレームとの差分データが符号化される。この
ようなフレーム間予測符号化処理において用いられる動
きベクトル検出方法として、ブロックマッチング法が知
られている。

【０００８】図１４は、このようなブロックマッチング
法を説明するためのものである。図１４において、２２
１は基準フレームを示し、２２２は検索フレームを示し
ている。基準フレーム２２１には基準ブロック２２３が
設定され、検索フレーム２２２に候補ブロック２２４が
設定される。検索フレーム２２２の候補ブロック２２４
は、所定の探査範囲内を移動される。そして、残差が検
出され、基準フレーム２２１の基準ブロック２２３と、
検索フレーム２２２の候補ブロック２２４とがどの程度
合致しているかが判断される。基準ブロックに最も合致
している候補ブロック２２４がマッチングブロックとさ
れる。このマッチングブロックから動きベクトルが求め
られる。

【０００９】参照ブロックと検索ブロックとの残差を求
め方や、検索ブロックの移動の仕方については、従来よ
り、種々のものが提案されている。

【００１０】すなわち、参照ブロックと検索ブロックと
の残差を求め方については、参照ブロックと検索ブロッ
クとの残差を求めるのに参照ブロックの全画素と検索ブ
ロックの全画素との比較を行うものが提案されている。
このような全画素比較を行う構成のものは、演算量が非
常に膨大になり、回路規模は大きくなるが、検出性能は
高い。また、参照ブロック及び検索ブロックを更に複数
の小ブロックに分割し、参照ブロック及び検索ブロック
の各小ブロックから特徴値を抽出し、参照ブロックから
抽出された特徴値と検索ブロックから抽出された特徴値
とを比較して、残差を求めるものが提案されている。こ
のように、小ブロックから抽出された特徴値を比較する
構成のものは、演算量が減らせるが、検出性能は低下す
る。

【００１１】検索ブロックの移動の仕方については、検
索ブロックを１画素ずつ探索範囲内の全てに渡って移動
させ、１画素精度の動きベクトルを求めるものが提案さ
れている。このように、１画素ずつ移動させるものは、
フルサーチと呼ばれている。また、検索ブロックを例え
ば２画素ずつ探索範囲内で移動させて動きベクトルの概
略値を求め、求められた動きベクトルの近傍で１画素ず
つ検索ブロックを移動させることで、最終的に１画素精
度の動きベクトルを求めるものが提案されている。この
ようなものはマルチステップサーチと呼ばれており、こ
の例のように２回で最終的な精度の動きベクトルを求め
るものは、２ステップサーチと呼ばれている。マルチス
テップサーチでは、最初に求められた概略の動きベクト
ルが正解の動きベクトルから外れていると、もはや正解
の動きベクトルに辿りつけなくなるが、フルサーチの場
合より回路規模は削減できる。

【００１２】動きベクトルの検出性能という点からは、
全画素比較、フルサーチのものが最良である。しかしな
がら、全画素比較、フルサーチのものは、回路規模が最
も大きくなる。また、回路規模が大きいということは、
コストアップにもつながる。回路規模の削減やコストダ
ウンという点では、特徴値抽出比較、マルチステップサ
ーチのものが最良である。しかしながら、特徴値抽出比
較、マルチステップサーチのものは、検出性能は良くな
い。したがって、要求される検出性能や回路規模に応じ
て、動きベクトル検出回路の種類を選ぶ必要がある。

【００１３】ところで、従来より開発されている動きベ
クトル検出ユニットは、サーチ領域が限られている。こ
れに対して、ＭＰＥＧ方式のような予画像の予測符号化
では、より広い探索範囲が要求されている。そこで、Ｍ
ＰＥＧ方式のような画像の予測符号化を行うための動き
ベクトル検出装置では、複数の動きベクトル検出ユニッ
トが並べて配置され、サーチ範囲が広げられている。

【００１４】このように、複数の動きベクトル検出ユニ
ットを配置して、動きベクトルのサーチ範囲を広げる場
合に、従来では、同一の種類の動きベクトル検出ユニッ
トを並べている。例えば、性能の向上を図ったもので
は、全画素比較、フルサーチの構成のような、検出性能
の高い動きベクトル検出ユニットが複数並べられてい
る。また、回路規模の削減を図ったものでは、特徴値抽
出比較、マルチステップサーチの構成のような、回路規
模の小さい動きベクトル検出ユニットが複数並べられて
いる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全ての
動きベクトル検出ユニットを、検出性能の高いものとし
ても、全ての動きベクトル検出ユニットの性能が有効に
利用されているとは限らない。また、検出性能の良くな
い動きベクトル検出ユニットでも、その配置方法を工夫
することで、検出性能が向上できると考えられる。更
に、検出性能の高い動きベクトル検出ユニットと、検出
性能の低い動きベクトル検出ユニットとを組み合わせる
ことにより、動きベクトル検出ユニットの性能を有効に
利用し、検出性能を低下させずに、回路規模を削減する
ことが考えられる。

【００１６】したがって、この発明の目的は、複数の動
きベクトル検出ユニットを複数配置した場合に、十分な
性能が保てると共に、回路規模の削減がはかれるように
した動きベクトル検出装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、第１のサー
チ領域の動きベクトル検出ユニットを複数設け、第１の
サーチ領域より広い第２のサーチ領域で動きベクトルを
検出できるようにした動きベクトル検出装置において、
第２のサーチ領域において正解の動きベクトルが存在す
る可能性が高い領域での検出性能を高くするようにした
動きベクトル検出装置である。

【００１８】この発明は、第１のサーチ領域のマルチス
テップサーチの動きベクトル検出ユニットを複数設け、
第１のサーチ領域より広い第２のサーチ領域で動きベク
トルを検出できるようにした動きベクトル検出装置にお
いて、第２のサーチ領域において正解の動きベクトルが
存在する可能性が高い領域で、マルチステップサーチの
動きベクトル検出ユニットのサーチ領域を重ね合わせる
ようにした動きベクトル検出装置である。

【００１９】この発明では、サーチ領域の重ね合わせ
は、検索点が増加するように重ねるものである。

【００２０】この発明は、第１のサーチ領域で動きベク
トルを検出する動きベクトル検出ユニットを複数設け、
第１のサーチ領域より広い第２のサーチ領域で動きベク
トルを検出できるようにした動きベクトル検出装置にお
いて、第２のサーチ領域において正解の動きベクトルが
存在する可能性が高い領域に、検出精度の高い動きベク
トル検出ユニットを配置するようにした動きベクトル検
出装置である。

【００２１】この発明では、正解の動きベクトルが存在
する可能性の高い領域は、求まっている動きベクトルに
ついて複数の領域内に存在する数を求めて決定するよう
にしている。

【００２２】

【作用】正解の動きベクトルが存在する可能性高い位置
で、動きベクトルの検出領域を重ねることにより又は検
出精度の高い動きベクトル検出ユニットを用いることに
より、動きベクトルの検出性能が上げられている。そし
て、正解の動きベクトルが存在する以外の領域では動き
ベクトル検出ユニットを簡単の構成としても検出精度が
低下することがなく、全体的な回路規模の削減をでき
る。また、要求されるサーチ領域の大きさに応じて、無
駄なく動きベクトル検出ユニットの性能を引き出せる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。この実施例は、（−７）画素から＋８
画素まで（以下、（−７／＋８）と表記する）のサーチ
領域の２ステップサーチの動きベクトル検出ユニットを
５つ用いて、動きベクトル検出装置を構成したものであ
る。

【００２４】図１Ａ〜図１Ｃにおいて、１〜５は、（−
７／＋８）の動きベクトル検出ユニットのそれぞれのサ
ーチ領域である。これらの動きベクトル検出ユニット
は、２ステップサーチで動きベクトルを求める構成とさ
れている。図１Ａに示すように、４つの動きベクトル検
出ユニットのサーチ領域１〜４は、サーチ領域が隣接す
るように配置されている。したがって、この状態で、約
４倍とされたサーチ領域１０が確保される。更に、図１
Ｂに示すように、もう１つの動きベクトル検出ユニット
が用意される。図１Ｃに示すように、この動きベクトル
検出ユニットのサーチ領域５は、正解の動きベクトルが
存在する確率の高い位置、例えば４つの動きベクトル検
出ユニットで構成されるサーチ領域１０の略中央に配置
される。この時、サーチ領域５は、４つの動きベクトル
検出ユニットのサーチ領域１〜４に対して、検索画素が
１画素分ずれるような状態とされる。

【００２５】このようにすると、マルチステップサーチ
特有の欠点が改善される。つまり、マルチステップサー
チは、正解点から距離が遠くなるのに対応して、残差が
単調に増加するという仮定で成り立っている。図２は、
このような理想的な場合の特性を示している。図２にお
いて、横軸は検索ブロックの位置を示し、縦軸は参照ブ
ロックと基準ブロックとの間の残差を示している。な
お、横軸の目盛りは、１画素分を示しいる。この例で
は、説明を簡単とするため、画像の移動方向を一次元で
示しており、また、画素も実際より少なく示してある。

【００２６】図２に示すように、理想的には、極小値は
１つであり、この極小値に正解の動きベクトルが存在す
る。このような理想的な特性の場合には、極小値が１つ
なので、マルチステップサーチでも問題は生じない。す
なわち、例えば２ステップサーチなら、先ず、検索ブロ
ックの位置が、Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５…の順（丸印の点）
に、２画素ステップで動かされる。このように２画素ス
テップで検索ブロックが動かされると、Ｘ５が正解の近
傍の点として検出される。それから、Ｘ５の周辺で１画
素ステップで動きベクトルが検出され、正解の点Ｘ４が
検出される。

【００２７】ところが、残差の変化は、このような単調
の場合のみとは限らない。正解の点を示す極小値の他
に、ローカルな極小値が存在する場合がある。図３は、
そのような例である。この場合、マルチステップサーチ
では、正解の動きベクトルを検出できなくなる。すなわ
ち、２ステップサーチなら、先ず、検索ブロックの位置
が、Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、…の順（丸印の点）に、２画素
ステップで動かされる。このように２画素ステップで検
索ブロックが動かされると、Ｘ７が正解の近傍の点とし
て検出される。ところが、このＸ７の点は、ローカルな
極小値であり、正解の点ではない。次に、Ｘ７の周辺で
１画素ステップで動きベクトルが検出されるが、ローカ
ルな極小値Ｘ７を中心として動きベクトルが検出される
ので、正解点であるＸ４には辿りつけない。

【００２８】これに対して、この発明の一実施例では、
４つの動きベクトル検出ユニットで形成されたサーチ領
域１０上で、正解の動きベクトルが存在する確率の高い
位置にそのサーチ範囲が位置するように、検索画素が１
画素分ずれるような状態で、動きベクトル検出ユニット
のサーチ領域５が重られている。このような状態で、２
ステップサーチを行うと、以下のようになる。

【００２９】先ず、４つの動きベクトル検出ユニットで
構成されるサーチ領域１０で、Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、…の
順（丸印の点）に、２画素ステップで検索ブロックが動
かれ、Ｘ７が正解の近傍の点として検出される。同時
に、サーチ領域５で、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ６の順（三角印の
点）で、２画素ステップで検索ブロックが動かされ、Ｘ
４が正解の動きベクトルとして検出される。サーチ領域
１０で検出された点Ｘ７の残差と、サーチ領域５で検出
された点Ｘ４の残差とが比較される。この場合、点Ｘ４
での残差の方が点Ｘ７での残差より小さいので、点Ｘ４
が正解の近傍の点とされる。次に、点Ｘ４の周辺で、１
画素ステップで動きベクトルが検出され、正解の点Ｘ４
が検出される。

【００３０】なお、サーチ領域５は固定とせずに、図４
に示すように、正解の動きベクトルが存在する確率が高
い位置に移動させるようにしても良い。

【００３１】また、４つの動きベクトルからなるサーチ
領域と、サーチ領域５との重合わせ方としては、図５Ａ
に示すように、五の目上に並べる他、図５Ｂに示すよう
に、垂直方向で画素がそろうようにしたり、図５Ｃに示
すように、水平方向で画素がそろうようにしても良い。

【００３２】図６は、この発明の一実施例を示すもので
ある。図６において、１１〜１５は、動きベクトル検出
ユニットである。これらの動きベクトル検出ユニット１
１〜１５は、例えば、２ステップサーチで動きベクトル
を検出するのもので、そのサーチ領域は（−７／＋８）
とされている。動きベクトル検出ユニット１１〜１５
は、集積回路化又はモジュール化されている。動きベク
トル検出ユニット１１〜１５は、サーチ領域のデータの
入力ポートＰ１と、１５Ｈ遅延されたサーチ領域の入力
ポートＰ２と、基準ブロックの入力ポートＰ３とを有し
ている。

【００３３】２１は検索フレームメモリである。検索フ
レームメモリ２１からは、サーチ領域の画像データが読
み出される。２２は基準フレームメモリである。基準フ
レームメモリ２２からは、基準ブロックの画像データが
読み出される。

【００３４】動きベクトル検出ユニット１１のポートＰ
１には、検索フレームメモリ２１の出力が供給され、ポ
ートＰ２には１５Ｈ遅延回路２３を介された検索フレー
ムメモリ２１の出力が供給される。また、動きベクトル
検出ユニット１１のポートＰ３には、基準フレームメモ
リ２２の出力が供給される。

【００３５】動きベクトル検出ユニット１２のポートＰ
１には、２２５サンプル遅延回路２４を介された検索フ
レームメモリ１１の出力が供給され、ポートＰ２には１
５Ｈ遅延回路２３及び２２５サンプル遅延回路２５を介
された検索フレームメモリ１１の出力が供給される。ま
た、動きベクトル検出ユニット１２のポートＰ３には、
基準フレームメモリ２２の出力が供給される。

【００３６】動きベクトル検出ユニット１３のポートＰ
１には、１５Ｈ遅延回路２３を介された検索フレームメ
モリ２１の出力が供給され、ポートＰ２には１５Ｈ遅延
回路２３及び１５Ｈ遅延回路２６を介された検索フレー
ムメモリ１１の出力が供給される。また、動きベクトル
検出ユニット１３のポートＰ３には、基準フレームメモ
リ２２の出力が供給される。

【００３７】動きベクトル検出ユニット１４のポートＰ
１には、１５Ｈ遅延回路２３及び２２５サンプル遅延回
路２７を介された検索フレームメモリ２１の出力が供給
され、ポートＰ２には１５Ｈ遅延回路２３、１５Ｈ遅延
回路２６及び２２５サンプル遅延回路２８を介された検
索フレームメモリ１１の出力が供給される。また、動き
ベクトル検出ユニット１４のポートＰ３には、基準フレ
ームメモリ２２の出力が供給される。

【００３８】動きベクトル検出ユニット１５のポートＰ
１には、可変遅延回路３０を介された検索フレームメモ
リ２１の出力が供給され、ポートＰ２には可変遅延回路
３０及び１５Ｈ遅延回路３１を介された検索フレームメ
モリ２１の出力が供給される。また、動きベクトル検出
ユニット１５のポートＰ３には、基準フレームメモリ２
２の出力が供給される。可変遅延回路３０は、例えば、
ＦＩＦＯで構成される。この可変遅延回路３０の遅延量
は、入力端子３２からの制御信号により制御される。

【００３９】動きベクトル検出ユニット１１〜１４によ
り、サーチ領域が４倍とされた動きベクトル検出回路が
構成される。動きベクトルユニット１５は、動きベクト
ル検出ユニット１１〜１４により構成された動きベクト
ル検出回路のサーチ領域上の、正解の動きベクトルが存
在する確率の高い位置で、検索画素が１画素分ずれるよ
うな状態で、動きベクトルの検出を行う。

【００４０】動きベクトル検出ユニット１１〜１４の出
力は、最小値検出回路３３に供給される。また、入力端
子３２からの制御信号が最小値検出回路３３に供給され
る。最小値検出回路３３で、動きベクトル検出ユニット
１１〜１５の出力を用いて、動きベクトルが検出され
る。求められた動きベクトルは、出力端子３４から出力
される。

【００４１】上述の説明では、４つの動きベクトル検出
ユニットでサーチ領域を拡大し、この４つの動きベクト
ル検出ユニットにより構成された動きベクトル検出回路
のサーチ領域上に、１つの動きベクトル検出ユニットの
サーチ領域を位置させるようにしたが、各動きベクトル
検出ユニットの役割を固定する必要はない。要求される
サーチ領域の大きさや、検出性能に応じて、各動きベク
トル検出ユニットの役割を適応的に変えることが可能で
ある。

【００４２】例えば、ＭＰＥＧ方式のように、予測符号
化を行う場合、参照ピクチャーとの間の距離により、要
求されるサーチ範囲が変わってくる。このような場合に
は、各動きベクトル検出ユニットの役割を適応的に変え
ることは有効である。

【００４３】図７は、ＭＰＥＧ等で用いて好適な実施例
である。図７に示すように、１０個の動きベクトル検出
ユニットが用意される。図７Ａに示すように、参照ピク
チャーとの間隔が大きいときには、９個の動きベクトル
検出ユニットのサーチ領域５１〜５９により、９倍のサ
ーチ領域が確保され、サーチ領域５１〜５９により構成
されるサーチ領域上で、正解の動きベクトルが存在する
可能性が高い位置に、サーチ領域６０が１画素ずれた状
態で重られる。

【００４４】図７Ｂに示すように、参照ピクチャーとの
間隔がそれより小さいときには、４個の動きベクトル検
出ユニット５１〜５４により４倍のサーチ領域が確保さ
れ、その上に、４個の動きベクトル検出ユニットのサー
チ領域５５〜５８が１画素ずれた状態で重られる。

【００４５】図７Ｃに示すように、参照ピクチャーとの
間隔が小さいときには、２個の動きベクトル検出ユニッ
ト５１及び５２が１画素ずれた状態で重ねられる。

【００４６】なお、上述までの説明では、２つのサーチ
領域を重ねていたが、更に３つのサーチ領域を重ねるよ
うにしても良い。図８はその例である。図８において、
中心部の領域６１では３つのサーチ領域が重られてお
り、中心部分の周辺領域６２では２つのサーチ領域が重
られており、周辺の領域６３ではサーチ領域は重らてい
ない。このようにすると、正解の動きベクトルが存在す
る可能性の高い中心部程、検出精度が向上される。

【００４７】図９は、この発明の他の実施例を示すもの
である。上述の実施例では、動きベクトル検出ユニット
を全て同一の種類のもので構成していた。これに対し
て、この実施例では、検出精度の異なる複数種類の動き
ベクトル検出ユニットが用いられている。

【００４８】図９において、７１〜７９は、動きベクト
ル検出ユニットの夫々のサーチ領域である。サーチ領域
７１〜７９は、サーチ領域が隣接するように、配置され
る。これにより、９倍のサーチ領域８０が確保できる。

【００４９】サーチ領域７１〜７９を形成する動きベク
トル検出ユニットの中で、正解の動きベクトルが存在す
る可能性の高い中心部の領域７５の動きベクトル検出ユ
ニットは、検出性能の高いものとされる。例えば、中心
部の領域７５の動きベクトル検出ユニットは、全画素比
較、フルサーチの構成のものが用いられる。他の領域７
１、７２、７３、７４、７６、７７、７８、７９を形成
する動きベクトル検出ユニットは、回路規模の小さいも
のを用いることができる。領域７１、７２、７３、７
４、７６、７７、７８、７９を形成する動きベクトル検
出ユニットは、例えば、特徴値抽出比較、マルチステッ
プサーチのものが用いられる。このようにすると、正解
の動きベクトルが存在する確率の高い領域では、確実に
動きベクトルが検出されるので、マルチステップサーチ
特有の欠点が改善される。

【００５０】なお、検出性能の高い動きベクトル検出ユ
ニットを配置する位置は、正解の動きベクトルの存在す
る位置に応じて、変えることができる。図１０は、検出
精度の高い動きベクトル検出ユニットの位置を変えるた
めの制御を示すものである。なお、各サーチ領域Ｍ１〜
Ｍ９は、図１１に示すように設定するものとする。

【００５１】先ず、高精度の動きベクトル検出ユニット
がサーチ領域Ｍ５に設定されて（ステップ８１）、動き
ベクトルが検出される（ステップ８２）。各領域Ｍ１〜
Ｍ９での動きベクトル数が求められる（ステップ８
３）。領域Ｍ５での動きベクトル数がしきい値Ｖｔｈ１
より大きいかどうかが判断される（ステップ８４）。領
域Ｍ５での動きベクトル数がしきい値Ｖｔｈ１より大き
ければ、領域Ｍ５に高精度の動きベクトル検出ユニット
が配置される（ステップ８５）。領域Ｍ５での動きベク
トル数がしきい値Ｖｔｈ１より小さければ、各領域Ｍ１
〜Ｍ９の中で動きベクトル数が最大となる領域Ｍｘが検
出され、この領域Ｍｘでの動きベクトル数がしきい値Ｖ
ｔｈ２より大きいかどうかが判断される（ステップ８
６）。領域Ｍｘでの動きベクトル数がしきい値Ｖｔｈ２
より小さければ、ステップ８５に行き、領域Ｍ５に高精
度の動きベクトル検出ユニットが配置される。領域Ｍｘ
での動きベクトル数最大値がしきい値Ｖｔｈ２より大き
ければ、領域Ｍｘに高精度の動きベクトル検出ユニット
が配置される（ステップ８７）。

【００５２】図１２は、この発明の他の実施例の構成を
示すものである。図１２において、１０１〜１０９は、
動きベクトル検出ユニットである。これらの動きベクト
ル検出ユニット１０１〜１０９のうち、動きベクトル検
出ユニット１０１は高精度のもの、例えば、全画素比
較、フルサーチの構成のものとされ、他の動きベクトル
検出ユニット１０２〜１０９は、回路規模が削減された
もの、例えば、特徴値抽出比較、マルチステップサーチ
のものとされる。動きベクトル検出ユニット１０１〜１
０９からは、サーチ領域のデータ入力ポートＰ１と、１
５Ｈ遅延されたサーチ領域の入力ポートＰ２と、基準ブ
ロックの入力ポートＰ３とを有している。

【００５３】１１１は検索フレームメモリであり、検索
フレームメモリ１１１からは、サーチ範囲の画素データ
が読み出される。１１２は基準フレームメモリであり、
基準フレームメモリ１１２からは、基準ブロックの画素
データが読み出される。

【００５４】１２１〜１２３は１６Ｈ遅延回路、１３１
〜１３８は２５６サンプル遅延回路である。検索フレー
ムメモリ１１１の出力は、これら１６Ｈ遅延回路１３１
〜１３８、２５６サンプル遅延回路１３１〜１３８を介
して、１２：１８マルチプレクサ１４０に供給される。
１６Ｈ遅延回路１３１〜１３８、２５６サンプル遅延回
路１３１〜１３８と、マルチプレクサ４０とにより、サ
ーチ領域が設定される。設定されたサーチ領域に対応し
て、各動きベクトル検出ユニット１０１〜１０９のサー
チ領域のデータ入力ポートＰ１及び１５Ｈ遅延されたサ
ーチ領域の入力ポートＰ２に、サーチ領域のデータ及び
１５Ｈ遅延されたサーチ領域のデータが供給される。

【００５５】また、基準フレームメモリ１１２の出力が
各動きベクトル検出ユニット１０１〜１０９の基準ブロ
ックの入力ポートＰ３に供給される。

【００５６】動きベクトル検出ユニット１０１〜１０９
の出力が最小値検出回路１４１に供給される。最小値検
出回路１４１で、動きベクトル検出ユニット１０１〜１
０９からの残差出力のうち最小のものが検出され、これ
により動きベクトルが求められる。求められた動きベク
トルは、出力端子１４２から出力されると共に、動きベ
クトル数検出回路１４３に供給される。動きベクトル数
検出回路１４３の出力がコントロール判断回路１４４に
供給される。

【００５７】コントロール判断回路１４４は、図１０に
示したような制御に基づいて、高精度の動きベクトル検
出ユニット１０１を位置させる領域を決定する。このコ
ントロール判断回路１４４の出力がマルチプレクサ１４
０に供給され、正解の動きベクトルが存在する確率の高
い位置に、高精度の動きベクトル検出ユニット１０１の
サーチ領域が位置される。

【００５８】

【発明の効果】この発明によれば、正解の動きベクトル
が存在する可能性高い位置で、動きベクトルの検出領域
を重ねることにより又は検出精度の高い動きベクトル検
出ユニットを用いることにより、動きベクトルの検出性
能が上げられている。そして、正解の動きベクトルが存
在する以外の領域では動きベクトル検出ユニットを簡単
の構成としても検出精度が低下することがなく、全体的
な回路規模の削減をできる。また、要求されるサーチ領
域の大きさに応じて、無駄なく動きベクトル検出ユニッ
トの性能を引き出せる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の説明に用いる略線図であ
る。

【図２】この発明の一実施例の説明に用いるグラフであ
る。

【図３】この発明の一実施例の説明に用いるグラフであ
る。

【図４】この発明の変形例の説明に用いる略線図であ
る。

【図５】この発明の変形例の説明に用いる略線図であ
る。

【図６】この発明の一実施例のブロック図である。

【図７】この発明の変形例の説明に用いる略線図であ
る。

【図８】この発明の変形例の説明に用いる略線図であ
る。

【図９】この発明の他の実施例の説明に用いる略線図で
ある。

【図１０】この発明の他の実施例の説明に用いるフロー
チャートである。

【図１１】この発明の他の実施例の説明に用いる略線図
である。

【図１２】この発明の他の実施例のブロック図である。

【図１３】従来の符号化装置の一例のブロック図であ
る。

【図１４】従来の動きベクトル検出方法の説明に用いる
略線図である。１〜５動きベクトル検出ユニットのサーチ領域１１〜１５動きベクトル検出ユニット３０可変遅延回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のサーチ領域の動きベクトル検出ユ
ニットを複数設け、上記第１のサーチ領域より広い第２
のサーチ領域で動きベクトルを検出できるようにした動
きベクトル検出装置において、上記第２のサーチ領域において正解の動きベクトルが存
在する可能性が高い領域での検出性能を高くするように
した動きベクトル検出装置。
【請求項２】第１のサーチ領域のマルチステップサー
チの動きベクトル検出ユニットを複数設け、上記第１の
サーチ領域より広い第２のサーチ領域で動きベクトルを
検出できるようにした動きベクトル検出装置において、上記第２のサーチ領域において正解の動きベクトルが存
在する可能性が高い領域で、上記マルチステップサーチ
の動きベクトル検出ユニットのサーチ領域を重ね合わせ
るようにした動きベクトル検出装置。
【請求項３】上記サーチ領域の重ね合わせは、検索点
が増加するように重ねるものである請求項２記載の動き
ベクトル検出装置。
【請求項４】第１のサーチ領域で動きベクトルを検出
する動きベクトル検出ユニットを複数設け、上記第１の
サーチ領域より広い第２のサーチ領域で動きベクトルを
検出できるようにした動きベクトル検出装置において、上記第２のサーチ領域において正解の動きベクトルが存
在する可能性が高い領域に、検出精度の高い動きベクト
ル検出ユニットを配置するようにした動きベクトル検出
装置。
【請求項５】上記正解の動きベクトルが存在する可能
性の高い領域は、求まっている動きベクトルについて複
数の領域内に存在する数を求めて決定するようにした請
求項１〜４記載の動きベクトル検出装置。