(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データにおけるフレームまたはフィールド内における所定範囲の画像をマクロブロックとし、このマクロブロックに対してある動きベクトル候補を選択し、原画像と参照画像の動きベクトル候補に対応する画素の信号強度差を絶対値として算出し、前記マクロブロック内の画素について算出された絶対値の信号強度差を累積加算して累積結果を求め、参照画像の特定範囲内に対して原画像マクロブロックが取り得る動きベクトル候補の中から最小値となる累積結果を与える動きベクトル候補を動きベクトルとして選択する動きベクトル検出装置において、
前記動きベクトル候補に関する原画像データと参照画像データとを並列的に入力して複数の動きベクトルに関する累積加算を並列に処理するパイプライン上に接続された複数の累積加算回路よりなる累積加算手段と、
前記累積加算手段の累積加算処理動作を、各々の累積加算回路毎に個別に停止させる累積加算停止手段と、
前記累積加算手段の各々の累積加算回路に対して前記動きベクトル候補に関する原画像データと参照画像データの供給を制御すると共に、前記累積加算手段の個別の累積加算回路毎に前記マクロブロック内の各画素の前記絶対値としての信号強度差を並列的に累積加算して、該動きベクトル検出装置におけるそれまでの累積結果の最小値と新たに算出された信号強度差の累積結果とを比較して、信号強度差の累積結果が最小値よりも小さければその信号強度差の累積結果を該動きベクトル検出装置の最小値となる累積結果とし、その信号強度差の累積結果を計算する過程における累積途中の値がそれまでの累積結果の最小値と同じか大きければその個別の累積加算回路における動きベクトル候補が無効なものであると判断してその個別の前記累積加算回路に対して個別の累積加算を停止させるべき個別の停止信号を出力してその累積加算回路の累積加算処理の停止を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項２】
前記累積加算手段における各累積加算回路は、累積加算値が理論上最小であるかを判定するための所定の識別閾値を有し、前記個別の累積加算回路の累積値と前記識別閾値との大小を比較して、その比較結果から前記累積加算値を与える動きベクトル候補を最終的な動きベクトル候補として差し支えないことを判定する判定回路を備えると共に、
前記判定が成立した場合、残りの動きベクトル候補に対応する誤差の累積加算を新たな動きベクトル候補に関する累積加算動作が開始されるときまで停止させる個別停止回路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の動きベクトル検出装置。
【請求項３】
前記累積加算手段は、並列処理により前記識別閾値と比較検討されている全ての累積加算値が前記判定回路により全て無効であるものと判定された場合に、現在検討中の動きベクトル候補は全て失格であるものとして新たな動きベクトル候補に関する処理動作を直ちに開始させる開始回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の動きベクトル検出装置。
【請求項４】
前記累積加算停止手段は、動きベクトルの検出が終了した時点で、動きベクトル検出終了信号を出力して、動きベクトル検出要求信号が外部より入力されるまで前記累積加算手段の動作を停止させる停止回路を備えていることを特徴とする請求項３に記載の動きベクトル検出装置。
【請求項５】
前記累積加算手段は、それまでに検討した累積加算値の中から最小の値に基づいて、前記識別閾値を決定することを特徴とする請求項４に記載の動きベクトル検出装置。
【請求項６】
画像データにおけるフレームまたはフィールド内における所定範囲の画像をマクロブロックとして指定すると共に、このマクロブロック内に存在する複数の動きベクトル候補を選択するステップと、
指定された前記マクロブロック内の前記複数の動きベクトル候補のうちから所定の並列数の動きベクトル候補に関する原画像を参照画像におけるそれぞれ対応する画素の信号強度差を並列的に算出し、並列処理されている特定の動きベクトル候補毎に累積加算するステップと、
前記並列処理されている並列数の動きベクトル候補の何れかについて前記マクロブロック内の各画素の前記信号強度差の絶対値を並列的に累積加算して最小値となる累積結果を順次に更新し、ある動きベクトル候補に対して信号強度差の絶対値の累積途中の値がこの最小値と同じか大きいものと判定されたときに、その動きベクトル候補についての累積加算を停止させるステップと、
を備えることを特徴とする動きベクトル検出方法。
【請求項７】
前記累積加算を停止させるステップは、前記並列処理されている個々の動きベクトル候補の累積加算途中値と所定の識別閾値との大小を少なくとも１回の回数で比較するステップと、その比較結果に基づいて前記個々の動きベクトル候補に関する累積加算値の有効／無効を判定するステップと、無効と判定された場合には該当する動きベクトル候補についての累積加算動作を新たな動きベクトル候補に関する累積加算開始時まで停止するステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の動きベクトル検出方法。
【請求項８】
前記累積加算を停止させるステップの後に、前記並列処理されている全ての動きベクトル候補に関する累積加算が全て停止させられた場合に、並列処理により累積加算中の動きベクトル候補は全て失格なものとして、新たな動きベクトル候補に対する並列処理を即座に開始するステップを備えることを特徴とする請求項６に記載の動きベクトル検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像情報のフレームまたはフィールド内の所定の範囲であるマクロブロックの動きベクトルを求める動きベクトル検出回路および方法に係り、特に前記マクロブロック内の動きベクトル候補に対して原画像および参照画像の全ての画素の信号強度差を累積加算して累積結果が最小のものを動きベクトルとして選択する動きベクトル検出回路および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像処理の技術分野において、マクロブロック内の動きベクトルを検出演算する際に、ある動きベクトル候補に対して原画像と参照画像における特定の領域内の対応する画素毎の信号強度を比較し、信号強度の差を表す値をマクロブロック内の全ての画素について累積加算し、この演算動作を全ての動きベクトル候補について行ない、各々の動きベクトル候補に関して得られた累積結果を逐次的に比較し、累積結果が最小となる候補を動きベクトルとして選択する手法が提案されている。前記参照画像は、原画像のマクロブロックを動きベクトルに相当するだけ平行移動したマクロブロックに対応する画像のことをいう。
【０００３】
上記手法においては、累積加算処理を小さいデータ量により高速で行なうために、累積加算回路を連続的に並列に配置し、各累積加算回路毎にそれぞれ動きベクトル候補の演算を割り当てて、累積結果のデータをパイプライン状に出力させるように構成した動きベクトル検出回路が従来より提案されている。この例による累積加算回路は信号強度差の演算を原画像データと参照画像データの輝度値の差により行なっており、具体的には「原画像画素輝度値−参照画像画素輝度値」の演算が各累積加算回路において行なわれている。
【０００４】
図１６は、従来の動きベクトル検出回路の構成を示すブロック図であり、同図において、累積加算手段１は、パイプライン状に並列接続された第１，第２ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路１ａ，１ｂないし１ｎと、隣接する各差分絶対値累積加算回路の間に設けられた（ｎ−１）個のパイプライン用レジスタ３ａ，３ｂ，３（ｎ−２）および３（ｎ−１）と、を備えている。この動きベクトル検出回路は上記累積加算手段１に加えて、各差分絶対値累積加算回路の出力を受け入れて最小値情報を管理する最小値情報管理回路４と、この最小値情報管理回路の出力に基づいて次の動きベクトル候補に関する原画像データＤ１および参照画像データＤ２を出力する制御回路と、を備えている。
【０００５】
上記構成に基づく従来の動きベクトル検出回路の動作を説明する。動きベクトルの検出のためには、所定範囲の動きベクトルの全てを少なくとも一度ずつ動きベクトル候補として繰り返して累積加算を行ない、その累積加算値の評価を行なう必要がある。そこで、まず上記制御回路５が累積加算手段１を構成する各累積加算回路２ａないし２ｎに対して適切な原画像データＤ１および参照画像データＤ２を供給する。この原画像データＤ１はパイプライン用レジスタ３ａないし３（ｎ−１）間で順次転送され、累積加算回路２ａないし２ｎは転送されてきた原画像データＤ１と制御回路５より供給される参照画像データＤ２との差の絶対値を信号強度差の値として算出し、この信号強度差の値を累積加算していく。
【０００６】
累積加算回路２ａないし２ｎは、対応する動きベクトルに関する累積加算が全て終了した時点で、累積加算値信号Ｓ１  を出力し、最小値情報管理回路４は最初の動きベクトル候補に対応する累積加算値信号Ｓ１  により初期化されてから、この累積加算値信号Ｓ１  と予め保持している最小値とを比較する。比較の結果、累積加算値信号Ｓ１  が最小値情報管理回路４の保持している値よりも小さい場合には、累積加算値Ｓ１  を新たな保持値として更新する。最小情報管理回路４の保持値の更新が行われるたびに、比較結果信号Ｓ２  が制御回路５に出力される。各累積加算回路２ａないし２ｎは新しい動きベクトル候補の演算の開始に当たって初期化される。
【０００７】
全ての動きベクトル候補の検討が終了した時点で、動きベクトルの検出は終了する。したがって、従来の動きベクトル検出回路によれば、最小値の逐次評価を行なうまでの間にマクロブロック、あるいは間引かれたマクロブロックの全ての領域を走査できるサイクル数だけ累積加算のために動作させる必要があり、入力画像の品質に拘らず常に固定サイクル回の累積加算動作が必要となる。
【０００８】
上記従来の動きベクトル検出装置の動作について、図１７を用いて補足説明する。上記パイプライン方式で動きベクトルの検出を行なう場合、それぞれの動きベクトルに対応させて領域に対する評価値の累積加算を行ない、所定の動きベクトル候補の全てに対して同様の評価を行ない、その中から最小（または最大）の評価値を与える動きベクトル候補を動きベクトルとして選択している。一度に評価できる動きベクトル候補の数を並列数と定義すると、全ての動きベクトル候補の数を並列数で除した回数だけ累積加算を繰り返すことにより動きベクトルの検出が終了する。したがって、並列数ｍで処理する場合、動きベクトル候補の中から候補をｍ個ずつ選択して残る候補が無くなるまでこの処理を繰り返すことになる。例えば、動きベクトルの総数が１０２４個で１６並列あった場合、６４回の累積加算を繰り返すことによって動きベクトルの検出が終了することになる。
【０００９】
図１７において、最初に動きベクトル候補１〜ｍに対する累積加算値の１回目の評価を行ない、次いで２回目の評価からｎ回目の評価までを連続的に繰り返して、１回目からｎ回目までの評価を全て行なわなければ動きベクトルの検出は終了しないことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の動きベクトル検出回路は入力画像の品質とは関係なく必ず固定サイクル数だけの累積加算動作を行なわなければならず、動きベクトル検出サイクル数と動きベクトル検出に要する電力消費において、一定のコストを支払わねばならなかった。。
【００１１】
また、累積加算を行なっても無意味な場合でも原画像および参照画像データを供給して累積加算動作を行なわせているので、動きベクトル検出の所定の動作を行なう間に無駄なデータフローが行なわれるという問題点もあった。
【００１２】
上記問題点を解決するため、本発明は原画像と参照画像の画素の信号値の差分の絶対値の累積加算値が所定の値を超えた場合に直ちにその動きベクトル候補に関する累積加算動作を停止させることにより、累積加算のサイクル数を可変にして電力消費量を節約すると共に、少ないデータフローでも動きベクトルの検出を行うことのできる動きベクトル検出回路および方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る動きベクトル検出装置は、画像データにおけるフレームまたはフィールド内における所定範囲の画像をマクロブロックとし、このマクロブロックに対してある動きベクトル候補を選択し、原画像と参照画像の動きベクトル候補に対応する画素の信号強度差を絶対値として算出し、前記マクロブロック内の画素について算出された絶対値の信号強度差を累積加算して累積結果を求め、参照画像の特定範囲内に対して原画像マクロブロックが取り得る動きベクトル候補の中から最小値となる累積結果を与える動きベクトル候補を動きベクトルとして選択する動きベクトル検出装置において、前記動きベクトル候補に関する原画像データと参照画像データとを並列的に入力して複数の動きベクトルに関する累積加算を並列に処理するパイプライン上に接続された複数の累積加算回路よりなる累積加算手段と、前記累積加算手段の累積加算処理動作を、各々の累積加算回路毎に個別に停止させる累積加算停止手段と、前記累積加算手段の各々の累積加算回路に対して前記動きベクトル候補に関する原画像データと参照画像データの供給を制御すると共に、前記累積加算手段の個別の累積加算回路毎に前記マクロブロック内の各画素の前記絶対値としての信号強度差を並列的に累積加算して、該動きベクトル検出装置におけるそれまでの累積結果の最小値と新たに算出された信号強度差の累積結果とを比較して、信号強度差の累積結果が最小値よりも小さければその信号強度差の累積結果を該動きベクトル検出装置の最小値となる累積結果とし、その信号強度差の累積結果を計算する過程における累積途中の値がそれまでの累積結果の最小値と同じか大きければその個別の累積加算回路における動きベクトル候補が無効なものであると判断してその個別の前記累積加算回路に対して個別の累積加算を停止させるべき個別の停止信号を出力してその累積加算回路の累積加算処理の停止を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る動きベクトル検出装置は、請求項１に記載の装置において、前記累積加算手段における各累積加算回路は、累積加算値が理論上最小であるかを判定するための所定の識別閾値を有し、前記個別の累積加算回路の累積値と前記識別閾値との大小を比較して、その比較結果から前記累積加算値を与える動きベクトル候補を最終的な動きベクトル候補として差し支えないことを判定する判定回路を備え、前記判定が成立した場合、残りの動きベクトル候補に対応する誤差の累積加算を新たな動きベクトル候補に関する累積加算動作が開始されるときまで停止させる個別停止回路を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る動きベクトル検出装置は、請求項１に記載の装置において、前記累積加算手段は、並列処理により前記識別閾値と比較検討されている全ての累積加算値が前記判定回路により全て無効であるものと判定された場合に、現在検討中の動きベクトル候補は全て失格であるものとして新たな動きベクトル候補に関する処理動作を直ちに開始させる開始回路を備えることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に係る動きベクトル検出装置は、請求項３に記載の装置において、前記停止手段は、動きベクトルの検出が終了した時点で、動きベクトル検出終了信号を出力して、動きベクトル検出要求信号が外部より入力されるまで前記累積加算手段の動作を停止させる停止回路を備えていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に係る動きベクトル検出装置は、請求項４に記載の装置において、前記累積加算手段は、それまでに検討した累積加算値の中から最大または最小の値に基づいて、前記識別閾値を決定することを特徴としている。
【００２０】
請求項６に係る動きベクトル検出方法は、画像データにおけるフレームまたはフィールド内における所定範囲の画像をマクロブロックとして指定すると共に、このマクロブロック内に存在する複数の動きベクトル候補を選択するステップと、指定された前記マクロブロック内の前記複数の動きベクトル候補のうちから所定の並列数の動きベクトル候補に関する原画像を参照画像におけるそれぞれ対応する画素の信号強度差を並列的に算出し、並列処理されている特定の動きベクトル候補毎に累積加算するステップと、前記並列処理されている並列数の動きベクトル候補の何れかについて前記マクロブロック内の各画素の前記信号強度差の絶対値を並列的に累積加算して最小値となる累積結果を順次に更新し、ある動きベクトル候補に対して信号強度差の絶対値の累積途中の値がこの最小値と同じか大きいものと判定されたときに、その動きベクトル候補についての累積加算を停止させるステップと、を備えることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項７に係る動きベクトル検出方法は、請求項６に記載の方法において、前記累積加算を停止させるステップが、前記並列処理されている個々の動きベクトル候補の累積加算途中と所定の識別閾値との大小を少なくとも１回の回数で比較するステップと、その比較結果に基づいて前記個々の動きベクトル候補に関する累積加算の有効／無効を判定するステップと、無効と判定された場合には該当する動きベクトルについての累積加算動作を新たな動きベクトル候補に関する累積加算開始時まで停止するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２２】
さらに、請求項８に係る動きベクトル検出方法は、請求項６に記載の方法において、前記累積加算を停止させるステップの後に、前記並列処理されている全ての動きベクトル候補に関する累積加算が全て停止させられた場合に、並列処理により累積加算中の動きベクトル候補は全て失格なものとして、新たな動きベクトル候補に対する並列処理を即座に開始するステップを備えることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る動きベクトル検出回路および方法の好適な実施形態について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１実施形態に係る動きベクトル検出装置の構成を示すブロック図である。この第１実施形態においては、動きベクトルを検出するために累積加算される信号強度差の値として画素の輝度値を用いるものとし、したがって信号強度差値は「原画像画素輝度値−参照画像画素輝度値」の絶対値を累積加算していく場合を例にして説明する。
【００２５】
図１において、動きベクトル検出装置は、原画像データＤ１および参照画像データＤ２の画素輝度値の差の絶対値を順次累積加算する累積加算手段１と、この累積加算手段１を構成する第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎと、累積加算手段１より出力される累積加算信号Ｓ１  を入力して前記差分絶対値のそれまでの最小値と比較してその比較結果信号Ｓ２  を出力する最小値情報管理回路４と前記原画像データＤ１  および参照画像データＤ２  を出力すると共に、累積加算手段１を構成する何れかの差分絶対値累積加算回路の出力が無効である場合にその累積加算回路の演算動作を停止させる停止制御信号Ｓ３  を出力する制御手段５と、この制御手段５より出力される停止制御信号Ｓ３  に基づいて、第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎの中からその出力が無効となっている何れかの回路を停止させる停止信号Ｓ４  を出力する累積加算停止手段１０と、を備えている。累積加算停止手段１０は、第１から第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎ毎に個別に累積加算処理を停止させる複数の個別停止回路１１を備えている。
【００２６】
上記第１実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、制御手段５の停止信号Ｓ４  の出力と累積加算停止手段１０とが追加されている点が図１６により説明した従来の動きベクトル検出回路の構成と相違している箇所である。また、累積加算停止手段１０は個別停止回路１１の各々の出力に基づいて、全ての差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎが停止されたときに直ちに次の動きベクトル候補についての並列処理を開始させるための全候補無効信号Ｓ５  を制御手段５に出力している点も従来の動きベクトル検出装置と異なっている。
【００２７】
次に、図１に示された累積加算手段１および累積加算停止手段１０のより詳細な構成を備える第２実施形態に係る動きベクトル検出装置について図２を参照しながら説明する。図２において、累積加算手段１は、第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎに加えて、図１０により説明した従来の動きベクトル検出装置と同様にパイプライン用レジスタ３ａないし３（ｎ−１）を備えている。また、累積加算停止手段１０は、個別停止回路１１としての無効情報保持部１２ａないし１２ｎを備えており、これら無効情報保持部１２ａないし１２ｎはそれぞれ第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎに対応してそれぞれの回路に関する無効情報を保持して各々の累積加算回路２ａないし２ｎの累積加算が無効である場合には停止信号Ｓ４  を出力してその累積加算回路を停止させる。
【００２８】
制御手段５より無効情報保持部１２ａないし１２ｎに供給される無効制御（判定）信号Ｓ３  は無効情報保持部１２ａないし１２ｎより出力される停止信号Ｓ４  の活性化／不活性化を制御するものである。なお、この第２実施形態に係る動きベクトル検出装置は第１実施形態に係る装置と異なり、全候補無効信号Ｓ５  を制御手段１１側に出力しない。
【００２９】
そこで、図３に示す第３実施形態に係る動きベクトル検出装置によれば、累積加算停止手段１０が全候補無効判定手段１３を備えている点で第２実施形態に係る動きベクトル検出装置と異なる。この全候補無効判定手段１３は、各々の無効情報保持部１２ａないし１２ｎより対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎに出力される停止信号Ｓ４  を受け入れて論理積をとるアンド回路より構成されている。
【００３０】
上記第３実施形態に係る動きベクトル検出装置の動作を説明する。動きベクトルの検出のためには、所定範囲の動きベクトルの全てを少なくとも１度ずつ動きベクトル候補として繰り返して累積加算値の評価を行なう必要がある。制御手段５は、累積加算回路２ａないし２ｎに対して適切な原画像データＤ１  および参照画像データＤ２  を供給する。この参照画像データＤ２  は、パイプライン用レジスタ３ａないし３（ｎ−１）間で順次に転送される。累積加算回路２ａないし２ｎは、原画像データＤ１  と参照画像データＤ２  の輝度差の絶対値を信号差値として算出し、この信号差値を累積加算していく。第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎは、新しい動きベクトル候補についての演算を開始する際に初期化される。各々の累積加算回路２ａないし２ｎは対応する動きベクトルに関する累積加算が全て終了した時点で、累積加算値Ｓ１  を最小値情報管理回路４に出力する。
【００３１】
最小値情報管理回路４は、最初の動きベクトル候補に対応する累積加算値Ｓ１によって初期化され、それ以後は内部に保持されているそれまでの最小累積加算値と、個々の累積加算回路２ａないし２ｎより出力されてくる累積加算値Ｓ１とを比較して、供給されてきた累積加算値が内部に保持されている識別閾値としての保持値よりも小さい場合には供給されてきた小さい方の累積加算値を新たな保持値として入れ替えを行ない、最小値情報管理回路４の保持値の入れ替えが発生する度に、比較結果信号Ｓ２は活性化される。制御手段５は、比較結果信号Ｓ２が活性化されている場合に、現時点で有効な動きベクトルに対応する記憶情報を更新する。
【００３２】
初回の動きベクトル候補の計算時の動作は、図４に示すように、従来のものと同様に行なわれる。２回目以降の動きベクトル候補に関する演算を行なう際には累積加算が全て終了した時点で比較を行なう以前に、各々の累積加算回路２ａないし２ｎに対して１回以上の比較結果信号Ｓ２  が、累積加算値Ｓ１  の取得を行ない、このとき最小情報管理回路４はデータの入れ替えを伴わない最小保持値との比較を行なう。累積加算値Ｓ１  の途中の値が最小値管理回路４の保持する値以上であるという比較結果信号Ｓ２  が出力された場合には、制御手段５はこの動きベクトルは無効であるものと判断して、無効判定信号Ｓ３  を活性化すると共に、対応する累積加算停止信号Ｓ４  を活性化して累積加算回路２ａないし２ｎのうちの対応する回路の動作を停止させることになる。
【００３３】
全ての累積加算回路２ａないし２ｎに供給される累積加算停止信号Ｓ４  が活性化されたときには、全ての累積加算信号Ｓ４  が入力されているアンド回路１３より成る全候補無効判定手段１３の論理積出力である全無効判定信号Ｓ５  が活性化される。この全無効判定信号Ｓ５  が制御手段５に入力されると、制御手段５は無効情報保持部１２ａないし１２ｎと第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎの初期化を開始すると共に、次のサイクルから新たな動きベクトル候補に対応する原画像データＤ１  および参照画像データＤ２  を累積加算手段１に供給する。このような動作を所定サイクル繰り返すことにより全ての動きベクトル候補に対する検討が終了した時点で、動きベクトルの検出動作が終了することになる。
【００３４】
上記累積加算評価記動作について、パイプライン状の累積加算手段が８並列の場合を例にして従来の累積加算手段と本発明に係る累積加算手段との動作時間の差異を補足説明する。この比較例は８並列のものであるので、時刻Ｔａ  において動きベクトル候補８個に対応する累積加算動作を開始するものとする。
【００３５】
従来例の場合、累積加算を行なうべき要素が全て加算された状態を順次比較することになる。この例においては、時刻Ｔｂ  において候補１，３，５，８が逐次に有効であるものと判断され、最小累積加算値として最小値情報管理回路４に保持され、古い値が破棄される。さらに、時刻Ｔｂ  からは次の動きベクトル候補８個が選択されて対応する累積加算動作を開始する。この例の場合、時刻Ｔｂ  からの累積加算の結果、時刻Ｔｃ  において、候補８が最終的に有効なものと判断されて、最小累積加算値として保持される。時刻Ｔｃ  においては次の８個の動きベクトル候補に対応する累積加算動作が開始され、この場合には何れも無効であるものと判断されて、時刻Ｔｄ  での累積加算結果の入れ替えは行なわれない。従来の動きベクトル検出装置の場合には累積加算を停止するという概念自体が発想されていないので、時刻Ｔａ  から時刻Ｔｄ  までに３つのサイクルの累積加算評価が行なわれたことになる。
【００３６】
この従来例に対して本発明に係る動きベクトル検出装置における累積加算動作を説明すると、初回の累積加算動作すなわち時刻Ｔａ  から時刻Ｔｂ  までは従来と同じ動作を行なう。本発明においては２回目以降の累積加算を行なう際に、累積加算すべき全ての要素の累積加算が終了するまでに複数回の比較が行なわれる。ある累積加算回路に保持される累積加算途中の加算値が、すでにその時刻での最小累積加算値を上回るなどの理由により無効なものと判断された場合、当該数値を保持する累積加算回路における以後の累積加算動作は無意味なことになる。そこで、このような累積加算回路の動作はその場で停止させて累積加算動作に費やす処理時間を節約することになる。すなわち、時刻Ｔｅ  において動きベクトル候補５に対応する累積加算途中値は無効なものと判断されたために、第５の累積加算回路は、新たな動きベクトル候補に関する累積加算開始時まで停止されることになる。
【００３７】
また、累積加算すべき全ての要素の加算が終了した時点で、８つの累積加算値の全てが無効なものと判断される場合がある。すなわち従来例の３回目の累積加算動作に相当するような場合であるが、このような場合、本発明に係る動きベクトル検出装置においては、累積加算途中で８つの累積加算途中値のすべてが無効なものと判断された時点で新たな動きベクトル候補に対応する累積加算を開始する。この図４に示される例においては、時刻Ｔｄ＊において累積加算途中値２が無効であると判断されたことにより、８つの累積加算途中値の全てが無効であるものと判断されたために即座に新たな動きベクトル候補に対する累積加算が開始されている。
【００３８】
予定よりも早く動きベクトル検出が終了した場合、動きベクトル検出動作そのものを停止することもできる。集積回路等により構成された動きベクトル検出装置においては、クロック電源を止めるなどの手法によって動きベクトル検出動作を停止することにより種々のコストが低下するものもあり、このような回路に本発明を適用することにより著しい効果が得られる。
【００３９】
上記第１ないし第３実施形態においては、識別閾値を最小値情報管理回路４の保持値と等しくしているために、累積加算途中値と保持値との比較判定に用いられる比較器を従来の回路のもので兼用することができ、回路構成の大幅な増加を要しないという点から特に有効である。このように、第１ないし第３実施形態に係る動きベクトル検出装置によれば、各累積加算回路２ａないし２ｎの活性化率を上げることができ、さらに消費電力を低減することもできる。
【００４０】
なお、上述した第１ないし第３実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、可変である無効判定信号Ｓ３  を識別閾値としていたが、本発明はこれに限定されず以下に説明する実施形態のように固定値による識別閾値を用いるようにしても良い。
【００４１】
図５は、第４実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図であり、この第４実施形態は、図２に示される第２実施形態に係る動きベクトル検出装置から無効判定信号Ｓ３  の信号線を除去して識別閾値を固定値としたものである。図５においては、無効判定信号Ｓ３  が省略されているばかりでなく、各々の累積加算回路２ａ，２ｂ，２（ｎ−１）および２ｎから出力される各々の累積加算値信号Ｓ１  の途中値を識別閾値となる固定値と比較する比較回路１４ａ，１４ｂ，１４（ｎ−１）および１４ｎがそれぞれ設けられている。このような構成によりこの第４実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、各累積加算回路２ａないし２ｎ毎に無効判定信号Ｓ６  が作成され、この無効判定信号Ｓ６  に基づいて各累積加算回路２ａないし２ｎの累積加算を停止させる停止信号Ｓ４  が出力される。
【００４２】
上記第４実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、各々の累積加算回路２ａないし２ｎの累積加算値信号Ｓ１  が、比較回路１４ａないし１４ｎのうちの対応するものにより無効であるものと判定された時点で、その比較回路より出力されている無効判定信号Ｓ６  が活性化され、対応する累積加算回路の累積加算動作は停止させられる。
【００４３】
なお、第４実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、比較回路１４ａないし１４ｎを対応する累積加算回路２ａないし２ｎ毎に設けるようにしているが、本発明はこれに限定されず、全ての累積加算回路に共通して適用できる１つの比較回路を設け、これを時分割使用するようにしても良い。この第４実施形態に係る動きベクトル検出装置によっても、累積加算回路２ａないし２ｎの活性化率を向上させて、消費電力を低減させることができる。
【００４４】
次に、図６に示す第５実施形態に係る動きベクトル検出装置を説明する。この第５実施形態に係る動きベクトル検出装置は、第４実施形態の動きベクトル検出装置の構成に加えて、無効情報保持部１２ａないし１２ｎよりそれぞれ出力される停止信号Ｓ４  の論理積をとるアンド回路より成る全候補無効判定手段１３を設けたものである。したがって、この第５実施形態に係る動きベクトル検出装置は図３に示される第３実施形態の動作と同様に、以下のような動作を行なう。
【００４５】
すなわち、全ての累積加算回路２ａないし２ｎに供給される累積加算停止信号Ｓ４  が活性化されたときには、全ての累積加算停止信号Ｓ４  が入力されているアンド回路より成る全候補無効判定手段１３の論理積出力である全無効判定信号Ｓ５  が活性化される。この全無効判定信号Ｓ５  が制御手段５に入力されると、制御手段５は無効情報保持部１２ａないし１２ｎと第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎの初期化を開始すると共に、次のサイクルから新たな動きベクトル候補に対応する原画像データＤ１  および参照画像データＤ２  を累積加算手段１に供給する。このような動作を所定サイクル繰り返すことにより全ての動きベクトル候補に対する検討が終了した時点で、動きベクトルの検出動作が終了することになる。
【００４６】
図５および図６に示された第４および第５実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、識別閾値を固定値としているので、累積加算回路が保持できる最大の数と同じになるように固定値を設定しておいた場合、極めて低コストで各累積加算回路２ａないし２ｎ毎に比較器を組み込むことができる。図７は、第４および第５実施形態に係る動きベクトル検出装置に組み込み可能な比較器を含む第６実施形態に係る動きベクトル検出装置を示している。
【００４７】
第６実施形態に係る動きベクトル検出装置を示す図７において、個別の累積化加算回路２は、原画像データＤ１  および参照画像データＤ２  との信号差を算出して信号差値を生成する信号差値生成回路２１と、この信号差値とこの個別の累積加算回路２の出力とを加算する加算器２２と、加算器２２の加算結果を保持する累積加算値保持用のフリップフロップ２３と、を備えている。この累積加算回路の動作について以下に説明する。
【００４８】
信号差値生成回路２１は、原画像データＤ１と参照画像データＤ２との差を演算して信号差値を加算器２２に出力し、加算器２２はこの信号差値とこの累積加算回路２の最終出力である以前の累積加算値Ｓ１とを加算する。フリップフロップ２３は、次の累積加算動作のために加算された累積加算値Ｓ１を保持すると共に、今回のこの累積加算値Ｓ１を順次前回までの累積加算値に累積させて出力する。なお、加算器２２は、フリップフロップ２３保持される桁数よりも１桁大きい数を加算結果として出力することが可能なように作成されており、この加算器２２の最上位の桁に相当する出力によって、累積加算値が識別閾値すなわちフリップフロップ２３の保持できる最大値を上まわったことを判断できる。したがって、加算器２２は最上位桁に相当する出力を「累積加算値＞識別閾値」を判定する判定信号Ｓ７として出力している。
【００４９】
上記加算器２２の最上位の桁が活性化された場合、「累積加算値＞識別閾値」となったことになり、判定信号Ｓ７  が活性化される一方で、フリップフロップ回路２３に保持されている値は、正しくない値となるが累積加算値が無効であるという情報は累積加算回路２の外部で保持されているためにこの値は使用されず実質上の問題点はない。
【００５０】
次に、本発明の第７実施形態に係る動きベクトル検出装置について図８を参照しながら説明する。この第７実施形態に係る動きベクトル検出装置は、図８に示すように、動作要求信号Ｓ８  が入力されると共に検出終了信号Ｓ９  が出力される動きベクトル検出回路６を備えている。上述した第１ないし第７実施形態に係る動きベクトル検出装置の処理サイクル数は、最悪値が定まった不定値となっている。最悪値のサイクル数経過した後に動きベクトルを得るという手法もあるが、動きベクトル検出が終わり次第、次の処理を開始した方が統計的に高速処理が可能になることはいうまでもない。この第７実施形態に係る動きベクトル検出装置においては、上述の構成を備えることにより高速動作を可能にしている。
【００５１】
すなわち、動作要求信号Ｓ８  が活性化されたときに、動きベクトル検出回路６は動作を開始し、図示されない累積加算回路により動きベクトルを検出し続けた後、動きベクトルの検出が終了する際に、検出終了信号Ｓ９  を活性化させる。検出終了信号Ｓ９  を活性化させると、動きベクトル検出回路５は動きベクトルと最小累積加算値の出力を適宜行ない、次に動作要求信号Ｓ８  が活性化されるまでの間、例えばクロックを停止させる等の手段により動きベクトル検出回路６そのものの動作を停止する。
【００５２】
以上のように、この第７実施形態に係る動きベクトル検出装置によっても、動作終了信号Ｓ９  の出力とその際の動きベクトル検出回路全体の動作停止とにより動きベクトル検出回路の消費電力を大幅に低減させることが可能となる。
【００５３】
次に、本発明の第８実施形態に係る動きベクトル検出装置について図９を参照しながら詳細に説明する。この第８実施形態に係る動きベクトル検出装置は、識別閾値を複数設定することにより、より効果的な電力の節約が可能となる。この第８実施形態に係る動きベクトル検出装置は、第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせた構成となっている。すなわち、図９において、動きベクトル検出装置は、累積加算手段１、最小値情報管理回路４、制御回路５および累積加算停止手段１０を備え、この累積加算停止手段１０以外の構成は上述した各実施形態に係る動きベクトル検出装置と同一である。
【００５４】
本第８実施形態に係る動きベクトル検出装置における累積加算停止手段１０は対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎより出力された累積加算値信号Ｓ１  を固定値の識別閾値と比較して無効判定信号Ｓ６  を出力する比較回路１４ａないし１４ｎと、比較回路１４ａないし１４より出力された固定値による無効判定信号Ｓ６  と制御回路５より出力された可変値による無効判定信号Ｓ３  との論理和をとるオア回路より成る停止判定回路１５ａないし１５ｎがそれぞれの無効情報保持部１２ａないし１２ｎ毎に設けられている。
【００５５】
上記停止判定回路１５ａないし１５ｎは、制御回路５および対応する比較回路１４ａないし１４ｎからのそれぞれ可変値および固定値の無効判定信号Ｓ３  およびＳ６  の論理和をとり、少なくとも何れか一方の信号が無効であるものと判定されている場合には、停止判定信号Ｓ１０を対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎに対して出力する。すなわち、固定値としての識別閾値を保持する比較回路１４ａないし１４ｎは、対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎが識別閾値を超えて累積加算値信号Ｓ１  が無効となる場合には、固定値による無効判定信号Ｓ６  を活性化する。また、制御回路５は、最小値情報管理回路４から出力された比較結果信号Ｓ２  に基づいて、累積加算回路を停止させる場合には可変の識別閾値による無効判定信号Ｓ３  を活性化する。対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎの累積加算値信号Ｓ１  の途中値が累積加算を停止させるべき状態となった場合、停止判定回路１５ａないし１５ｎは停止判定信号Ｓ１０を活性化させて対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎを停止させる。
【００５６】
したがって、この第８実施形態に係る動きベクトル検出装置によれば、有効／無効の識別閾値を可変値または固定値の何れか一方とした動きベクトル検出装置に比べて、より効率的な累積加算値の有効／無効の判断を行なうことができ、迅速な動きベクトル検出動作を可能にすると共に、消費電力の大幅な節約を図ることができる。
【００５７】
なお、この第８実施形態についても、第３および第５実施形態の動きベクトル検出装置と同様に、全候補無効判定信号Ｓ５  を制御回路５に出力するように構成しても良い。
【００５８】
図１０は、本発明の第９実施形態に係る動きベクトル検出装置を示しており、同図において、動きベクトル検出装置は、累積加算停止手段１０にアンド回路が設けられている点を除いて図９の第８実施形態に係る動きベクトル検出装置と略同一の構成を有している。すなわち、累積加算停止手段１０は対応する差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎより出力された累積加算値信号Ｓ１  を固定値の識別閾値と比較して無効判定信号Ｓ６  を出力する比較回路１４ａないし１４ｎと、比較回路１４ａないし１４より出力された固定値による無効判定信号Ｓ６  と制御回路５より出力された可変値による無効判定信号Ｓ３  との論理和をとるオア回路より成る停止判定回路１５ａないし１５ｎがそれぞれの無効情報保持部１２ａないし１２ｎ毎に設けられている。また、各無効情報保持部１２ａないし１２ｎよりそれぞれ出力される停止信号Ｓ４  の論理積をとるアンド回路より成る全候補無効判定手段１３を設けたものである。したがって、この第９実施形態に係る動きベクトル検出装置は、図３および図６に示される第３および第５実施形態の動作と同様に、以下のような動作を行なう。
【００５９】
すなわち、全ての累積加算回路２ａないし２ｎに供給される累積加算停止信号Ｓ４  が活性化されたときには、全ての累積加算停止信号Ｓ４  が入力されているアンド回路より成る全候補無効判定手段１３の論理積出力である全無効判定信号Ｓ５  が活性化される。この全無効判定信号Ｓ５  が制御手段５に入力されると、制御手段５は無効情報保持部１２ａないし１２ｎと第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路２ａないし２ｎの初期化を開始すると共に、次のサイクルから新たな動きベクトル候補に対応する原画像データＤ１  および参照画像データＤ２  を累積加算手段１に供給する。このような動作を所定サイクル繰り返すことにより全ての動きベクトル候補に対する検討が終了した時点で、動きベクトルの検出動作が終了することになる。
【００６０】
なお、上述した実施形態においては、原画像データと参照画像データとから求める信号強度差を輝度差信号により求めるものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、信号における他の属性、例えば色差信号を用いるようにしても良いし、将来異なる体系の映像信号規格が採用された場合には、フレーム内宇の特定位置における画素情報を表す別の名称の信号を利用することも可能である。
【００６１】
以上、本発明に係る動きベクトル検出装置の幾つかの実施形態について説明したが、本発明はこの動きベクトル検出装置と密接不可分の関係を有するものとして上記種々の構成に係る動きベクトル検出装置における動きベクトル検出方法としても把握することが可能である。
【００６２】
図１１は本発明の第１０実施形態に係る動きベクトル検出方法を示すフローチャートである。図１１に示すように、まず、ステップＳＴ１においてフレームまたはフィールド内における所定範囲の画像をマクロブロックとして指定すると共にこのマクロブロック内に存在する複数の動きベクトル候補を選択し、次にステップＳＴ２では、指定された前記マクロブロック内の前記複数の動きベクトル候補のうちから所定の並列数の動きベクトル候補に関する原画像と参照画像におけるそれぞれ対応する画素の信号強度差を並列的に算出し、並列処理されている特定の動きベクトル候補毎に累積加算される。次のステップＳＴ３においては、前記並列処理されている並列数の動きベクトル候補の何れかについて極小値または極大値になる累積結果を与えるものが特定されたか否かが判断され、極小値または極大値が特定されていない場合には累積加算を繰り返すことになる。ステップＳＴ３において、何れかの動きベクトル候補の累積加算途中値が極小値または極大値として特定されたときには、ステップＳＴ４において、その動きベクトル候補についての累積加算が停止させられる。
【００６３】
図１１において、ある動きベクトル候補に対して累積加算を停止させるステップＳＴ４は、さらに以下のステップを含んでいても良い。すなわち、前記並列処理されている個々の動きベクトル候補の累積加算途中値と所定の識別閾値との大小を少なくとも１回の回数で比較するステップＳＴ５と、ステップＳＴ５の比較結果に基づいて前記個々の動きベクトル候補に関する累積加算値の有効／無効を判定するステップＳＴ６と、無効と判定された場合には該当する動きベクトル候補についての累積加算動作を新たな動きベクトル候補に関する累積加算開始時まで停止するステップＳＴ７と、を含んでいる。
【００６４】
また、前記累積加算を停止させるステップＳＴ７の後に、前記並列処理されている全ての動きベクトル候補に関する累積加算結果が全て停止させられた場合に、並列処理により累積加算中の動きベクトル候補は全て失格なものとして、新たな動きベクトル候補に対する並列処理を即座に開始するステップＳＴ８を備えるようにしても良い。
【００６５】
図１２は本発明の第１１実施形態に係る動きベクトル検出方法を示すフローチャートである。この第１１実施形態に係る動きベクトル検出方法は第１０実施形態に係る動きベクトル検出方法よりも、より細かい演算処理動作を行なうものである。図１２において、まず並列数に応じた差分絶対値累積加算回路の最小累積値を初期化し（ステップＳＴ１１）、適当な動きベクトル候補１−ｎを決定する（ステップＳＴ１２）。次に、累積加算値１−ｎをゼロにして初期化すると共に無効情報１−ｎをオフにして初期化した後（ステップＳＴ１３）、動きベクトル候補１−ｎに対応する累積加算を実行し（ステップＳＴ１４）、無効情報がオンになっていない累積加算途中値を適宜選択する（ステップＳＴ１５）。
【００６６】
次の判断ステップＳＴ１６において、選択された累積加算途中値が有効であるか否か判断され、無効の場合は選択された累積加算途中値に対応する無効情報をオン（ステップＳＴ１７）した後、ステップＳＴ１８において、無効情報１−ｎは全てオンであるか否かが判断される。判断ステップＳＴ１６において、選択された累積加算途中値が有効であるものと判断された場合には、そのまま次の判断ステップＳＴ１８に進む。この判断ステップＳＴ１８において、無効情報１−ｎが全てオンしているものと判断された場合には、再びステップＳＴ１２に戻りステップＳＴ１２ないしＳＴ１７の処理を繰り返す。判断ステップＳＴ１８において、無効情報１−ｎの全てがオンとなっていないものと判断された場合には、被累積要素の全てが加算されているか否かが判断され、全てが加算されていない場合には、ステップＳＴ１４に戻って再びステップＳＴ１４ないしＳＴ１９の処理動作を繰り返すことになる。
【００６７】
判断ステップＳＴ１９において、被累積要素の全てが加算されたものと判断された場合には、有効かつ未検討の累積加算値を順次選択する（ステップＳＴ２０）。次に判断ステップＳＴ２１において、選択された累積加算値に対応するのは最初に検討する動きベクトル候補であるか否かが判断され、選択された累積加算値に対応するのが最初に検討する動きベクトル候補ではないものと判断された場合には、次の判断ステップＳＴ２２において、選択された累積加算値は最小累積加算値より小さいか否かが判断される。このステップＳＴ２２において、選択された累積加算値は最小累積加算値よりも小さくないものと判断された場合には再びステップＳＴ２０に戻ってステップＳＴ２０ないしＳＴ２２を繰り返す。
【００６８】
もしもステップＳＴ２１において選択された累積加算値に対応するのは最初に検討する動きベクトル候補であるものと判断された場合、またはステップＳＴ２２において選択された累積加算値は最小累積加算値よりも小さいものと判断された場合には、次のステップＳＴ２３において、選択された累積加算値を最小累積加算値として対応する動きベクトル候補を記録する。次に、ステップＳＴ２４において累積加算結果の中で未検討のものがまだ残っているか否かが判断され、累積加算結果の中で未検討のものが残されている場合には、ステップＳＴ２０に戻って、ステップＳＴ２０ないしＳＴ２４の動作を再び繰り返すことになるが、ステップＳＴ２４において、累積加算結果の中で未検討のものがもはや存在しないものと判断された場合には、最後の判断ステップＳＴ２５において、所定の動きベクトル範囲の探索が終了したか否かが判断される。判断ステップＳＴ２５において、所定の動きベクトル範囲の探索が終了していないものと判断された場合には、ステップＳＴ１４に戻り、再びステップＳＴ１４ないしＳＴ２５の処理動作を繰り返し、ステップＳＴ１５において、所定の動きベクトル範囲の探索が終了したものと判断された場合には、一連の処理ルーチンを終了することになる。
【００６９】
最後に、本発明の適用分野について図１３ないし図１５を用いて説明する。図１３は本発明に係る動きベクトル検出装置をセキュリティシステムに用いた例を示している。図１３において、警備員３０の所持する防犯カメラ３１内には、本発明に係る動きベクトル検出装置が搭載されたＭＰＥＧ４等の標準化にしたがったＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）チップが用いられており、カメラ３１のアンテナ３２を介して中央監視室内の制御盤のアンテナ３３に無線通信により画像が伝送されている。中央監視室においては制御盤に設置された表示用ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ    Ｒａｙ    Ｔｕｂｅ―陰極線管―）に警備員３０の撮影した画像が表示される。中央監視室では別の警備員３５がＣＲＴ３４の画面上の画像を監視することができる。この際の動き検出動作に本発明に係る動きベクトル検出装置が適用されているので、動き検出を低電力消費により迅速に行なうことができると共により長時間にわたるカメラの連続使用が可能となる。
【００７０】
次に、本発明に係る動きベクトル検出装置を携帯情報端末に適用した第２の適用例を図１４に従い説明する。図１４において、符号４０および４５はカメラつきの携帯電話等より成る携帯情報端末であり、この携帯情報端末４０または４５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ―電荷結合素子―）等より成る小型カメラ４１または４６と、公衆回線を介して客先等のモニタとしての相手方の携帯情報端末との間で情報の通信を行なうためのアンテナ４２または４７と、音声を入力するためのマイクロフォン４３または４８と、音声を出力するためのスピーカ４４または４９と、を備えている。この第２の適用例としては、同一構成の携帯情報端末４０および４５を用いるものとして説明したが、相手方の端末は携帯用でなくとも良い。この携帯情報端末４０または４５には、ＭＰＥＧ４等のＬＳＩが採用されており、電力消費量を低減させて、より長時間の動作を可能にすることができる。
【００７１】
本発明に係る動きベクトル検出装置の第３の適用例として、図１５に示されるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）装置について説明する。このＤＶＤ装置５０は、携帯用として構成されており、前面のローディング部５１にＤＶＤ５２を載置して図示しないモニタ等に画像を再生して鑑賞するものである。モニタも小型の携帯用液晶表示モニタ等を採用することにより、屋外等においても良好な鑑賞空間を送出することができるようになる。その際ＤＶＤ装置としてのＭＰＥＧ２用画像レコーダデッキに本発明に係る動きベクトル検出装置を組み込んだ画像圧縮用ＬＳＩを搭載することにより、デッキの消費電力が減り、画像再生のための動き補償等を確実に行なうことが可能となる。
【００７２】
さらに、図示説明は控えるが、本発明に係る動きベクトル検出装置は秘密裏の監視等を目的とした監視カメラや防犯カメラ等にも搭載することができる。このような用途に用いられるビデオカメラは、例えば鉢植えや縫いぐるみ人形等に組み込むようにしているが、その際電力供給が困難な場合が多く、主にバッテリ等により駆動されることが多くなる。したがって、本発明に係る動きベクトル検出装置をＭＰＥＧ４用のＬＳＩに採用することにより、消費電力を減らすと共に、電池寿命を伸ばすことができ、より長時間の監視が可能となる。
【００７３】
ここで、本発明の適用分野としてしばしば引用されているＭＰＥＧについて簡単な説明を加える。ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐｅ  ）は、カラー動画像蓄積用符号化方式の標準化作業を進める組織の呼称であり、転じてＭＰＥＧで標準化作業が進められている符号化方式の呼称としても用いられている。ＭＰＥＧの符号化方式としては、転送速度が１．５Ｍビット／秒程度で主にＣＤ−ＲＯＭなどの蓄積メディアを適用対象としたＭＰＥＧ１や、転送速度が数Ｍ〜数十Ｍビット／秒を対象とし次世代テレビ放送や広帯域ＩＳＤＮを利用した映像伝送などを適用対象としたＭＰＥＧ２や、転送速度が数ｋビット／秒という低ビットレートを対象にした映像符号化方式となるＭＰＥＧ４等がある。
【００７４】
ＭＰＥＧ４は、主に移動通信での利用を想定したものであり、無線通信の帯域は小さい（０〜２８ｋｂｐｓ程度）ため精細な画像の細かい動きは余り期待しない規格となっている。具体的には、ＱＣＩＦ―Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｏｒｍａｔ―（  １７６画素×  １４４画素）、ＣＩＦ―Ｃｏｍｍｏｎ  Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｏｒｍａｔ―（３５２  画素×  ２８８画素）などの大きさの画像を、１０〜１５フレーム／秒程度の率で送信することを目標としている。この目標はそれ程困難でないように見えるが、転送帯域が極めて小さいので、相当効率の良い圧縮法を採用しないと実現が難しいことになる。したがって、ＭＰＥＧ２とは全く異なる圧縮法が採用される可能性があり、その場合には送信装置における演算量がかなり増加してしまう可能性もある。また、無線通信に用いられるため圧縮方法の効率化ばかりでなく、符号のエラー耐性についての要求も為されている。
【００７５】
本発明に係る動きベクトル検出装置および方法は、このようなＭＰＥＧ２およびＭＰＥＧ４に適用されることを考慮して為されているものであり、特に動画像無線通信に用いられるＭＰＥＧ４は最も適用の可能性の高い分野である。
【００７６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る動きベクトル検出装置および方法によれば、累積加算を適当な基準によって停止させることにより電力消費量を節約することができる。
【００７７】
また、動きベクトル検出装置全体における消費電力をも節約することができると共に動きベクトルの検出時間を短縮することができ、動きベクトル検出速度を統計的に向上させることができる。
【００７８】
さらに、実質的に不要な演算を行なわなくともよいので、この点においても電力消費量および動作時間を節約することができる。また、従来の回路構成に僅かな付加や変更を行なうだけで、無駄な演算動作の省略と動きベクトル検出の迅速化を図ることができ、特にＭＰＥＧ４等の動画像無線伝送技術の分野において画期的な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図４】第３実施形態の動きベクトル検出装置の動作を説明するタイムチャート。
【図５】本発明の第４実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図６】本発明の第５実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図７】本発明の第６実施形態に係る動きベクトル検出装置の累積加算回路を示すブロック図。
【図８】本発明の第７実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図９】本発明の第８実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図１０】本発明の第９実施形態に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図１１】第１０実施形態に係る動きベクトル検出方法を示すフローチャート。
【図１２】第１１実施形態に係る動きベクトル検出方法を示すフローチャート。
【図１３】本発明に係る動きベクトル検出装置の第１の適用例を示す斜視図。
【図１４】本発明に係る動きベクトル検出装置の第２の適用例を示す斜視図。
【図１５】本発明に係る動きベクトル検出装置の第３の適用例を示す斜視図。
【図１６】従来の動きベクトル検出装置を示すブロック図。
【図１７】従来の動きベクトル検出装置の動作を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
１  累積加算手段
２ａ〜２ｎ  第１ないし第ｎの差分絶対値累積加算回路
３ａ〜３（ｎ−１）  第１〜第（ｎ−１）パイプライン用レジスタ
４  最小値情報管理回路
５  制御手段（回路）
１０  累積加算停止手段
１１  個別停止回路
１２ａ〜１２ｎ  無効情報保持部
１３  全候補無効判定手段（アンド回路）
１４ａ〜１４ｎ  比較回路
２１  信号差値生成回路
２２  加算器
２３  フリップフロップ
１５ａ〜１５ｎ    停止判定回路
【図１】
0003631868.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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