(57)【要約】【課題】  動画像符号化時の動き検出において、動きベクトル検出の対象となるブロックの周辺ブロックにイントラモードで符号化されたものがある場合に、精度良く動きベクトルを検出する。【解決手段】 イントラモードで符号化されるブロックについてもベクトル検出部１０５によって動きベクトルを検出し、参考ベクトル格納部１０６ｂに保存しておく。初期ベクトル算出部１０４では、階層的ブロックマッチングによる動きベクトル検出の初期点として、イントラモードで符号化されたブロックについても参考ベクトルを用いて初期点を算出することによって、動きベクトル検出の対象となるブロック周辺の動き情報を用いて精度が高い初期点算出が可能となる。【選択図】  図１
2006020095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路において、
画像を複数のブロックに分割するブロック分割部と、
該ブロック分割部で分割された各ブロックをイントラモードおよびインターモードのいずれによって符号化するかを所定方法に基づいて決定する符号化モード決定部と、
予測ベクトル算出の対象ブロックに対する周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、０ベクトルに設定したデータから、該対象ブロックの予測ベクトルを算出する予測ベクトル算出部と、
該周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む周辺ブロックの既検出動きベクトルから、該対象ブロックの初期ベクトルを算出する初期ベクトル算出部と、
該初期ベクトルの位置を探索開始点として該動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
該対象ブロックが該インターモードで符号化される場合には正規ベクトル値とし、該対象ブロックが該イントラモードで符号化される場合には参考ベクトル値として、該動きベクトルをメモリに格納する動きベクトル格納部と、
該動きベクトル検出部で検出された該動きベクトルと該予測ベクトルとの差分を差分動きベクトルとして出力する動きベクトル出力部とを備えた動きベクトル検出回路。
【請求項２】
前記ブロック分割部は、前記画像がＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−４により符号化される場合に、該画像を１６ピクセル×１６ピクセルまたは８ピクセル×８ピクセルを単位として複数のブロックに分割する請求項１に記載の動きベクトル検出回路。
【請求項３】
前記符号化モード決定部は、フレーム内でランダムに符号化モードを決定するか、または前フレームで動きが大きかったブロックをイントラモードに決定する請求項１または２に記載の動きベクトル検出回路。
【請求項４】
前記予測ベクトル算出部は、前記周辺ブロックの動きベクトルの中間値を前記対象ブロックの予測ベクトルとして算出する請求項１〜３のいずれかに記載の動きベクトル検出回路。
【請求項５】
前記初期ベクトル算出部は、前記周辺ブロックの動きベクトルの中間値を前記対象ブロックの初期ベクトルとして算出する請求項１〜４のいずれかに記載の動きベクトル検出回路。
【請求項６】
前記動きベクトル検出部は、３ステップサーチ法または階層サーチ法によりブロックマッチングを行って前記動きベクトルを検出する請求項１〜５のいずれかに記載の動きベクトル検出回路。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の動きベクトル検出回路と、
前記動きベクトル出力部からの差分動きベクトルに基づいて参照画像を生成し、該参照画像と符号化対象画像の差分を算出する動き補償部と、
該動き補償部で算出された差分に対して符号化処理を行う符号化処理部とを備えた画像符号化回路。
【請求項８】
前記符号化処理部は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、量子化、可変長符号化（ＶＬＣ）を用いた符号化処理を行う請求項７に記載の画像符号化回路。   
【請求項９】
動画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出方法において、
画像を複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、
該ブロック分割ステップで分割された各ブロックをイントラモードおよびインターモードのいずれによって符号化するかを所定方法に基づいて決定する符号化モード決定ステップと、
予測ベクトル算出の対象ブロックに対する周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、０ベクトルと設定したデータから、該対象ブロックの予測ベクトルを算出する予測ベクトル算出ステップと、
該周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む周辺ブロックの既検出動きベクトルから、該対象ブロックの初期ベクトルを算出する初期ベクトル算出ステップと、
該初期ベクトルの位置を探索開始点として該動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、
該対象ブロックが該インターモードで符号化される場合には正規ベクトル値とし、該対象ブロックが該イントラモードで符号化される場合には参考ベクトル値として、該動きベクトルをメモリに格納する動きベクトル格納ステップと、
該動きベクトル検出ステップで検出された該動きベクトルと該予測ベクトルとの差分を差分動きベクトルとして出力する動きベクトル出力ステップとを有する動きベクトル検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の動きベクトル検出方法の各ステップと、
前記動きベクトル出力ステップからの差分動きベクトルに基づいて参照画像を生成し、該参照画像と符号化対象画像との差分を算出する動き補償ステップと、
該動き補償ステップで算出された差分に対して符号化処理を行う符号化処理ステップとを有する画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば３ステップ法や階層サーチ法などを用いて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路、これを用いた画像符号化回路、動きベクトル検出方法およびこれを用いた画像符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静止画像において、符号化に用いられる参照画素は、その画像内で既に符号化されている画素であり、この符号化はイントラモード（フレーム内予測符号化）と呼ばれている。また、動画像の場合には、１フレーム前またはそれ以前のフレーム中の画素を参照画素として用いることができ、この符号化はインターモード（フレーム間予測符号化）と呼ばれている。この符号化の際には、参照画像と符号化対象画像との差分が取られるが、インターモードにおいて、単純にフレーム間の差分を取った場合、前後のフレーム画像で対応する点（例えば動いている物体の位置）が大きくずれると、符号化の効率が大幅に低下する。
【０００３】
そこで、前後のフレームを比較して画像の動き（動きベクトル）を検出し、前フレーム（参照画像）が検出された動きに対応させてシフト（シフト量とシフト方向；動きベクトル）させることにより、フレーム間で生じた動き（例えば動いている物体の位置）を補正する。これによって、差分のデータ量を減少させてより効率的な符号化を行うことができる。
【０００４】
動画像の高効率符号化において、動きベクトル検出は最も重要であり、この動きベクトル検出の精度によって、符号化効率が大きく後退することがよく知られている。また、動きベクトル検出に必要な演算量の低減化も非常に重要であり、精度向上と合わせた演算量削減方法が従来から多数提案されてきている。
【０００５】
このような手法として、３ステップサーチ法および階層サーチ法などが提案されている。これらの手法では、動きベクトルの探索範囲を全て総当りして検索するフルサーチ法とは異なり、所定の評価値によって決定された初期ベクトルの位置を探索開始点として、その初期ベクトル位置の周辺に限定してブロックマッチングを行うことによって、演算量の削減と動きベクトル検出の精度向上を図っている。
【０００６】
これらの手法においては、初期ベクトルの算出方法が重要である。一般的には、動きベクトル検出の対象であるブロック（対象ブロック）の周辺に存在するブロック（周辺ブロック）に対して既に検出された動きベクトル（既検出動きベクトル）から、対象ブロックの初期ベクトルを算出する方法が用いられる。
【０００７】
図６は、従来の画像符号化回路の構成例を示すブロック図である。
【０００８】
図６に示すように、画像符号化回路６０は、動きベクトル検出回路６００と、動き補償部６０６と、符号化処理部６０７とを有している。
【０００９】
動きベクトル検出回路６００は、ブロック分割部６０１と、予測ベクトル算出部６０２と、動きベクトル検出部６０３と、動きベクトル格納部６０４と、動きベクトル出力部６０５とを有している。
【００１０】
ブロック分割部６０１では、画像を、例えば１６ピクセル×１６ピクセルまたは８ピクセル×８ピクセルを単位として複数のブロックに分割する。
【００１１】
予測ベクトル算出部６０２では、周辺ブロックの既検出動きベクトルから、例えばそれらの中間値が対象ブロックの予測ベクトルとして算出される。
【００１２】
動きベクトル検出部６０３では、予測ベクトルが初期ベクトルとして用いられ、その初期ベクトルの位置を探索開始点として、階層的ブロックマッチングや３ステップブロックマッチングにより動きベクトルが検出される。
【００１３】
動きベクトル格納部６０４では、検出された動きベクトルがメモリに格納される。
【００１４】
動きベクトル出力部６０５では、検出された動きベクトルと予想ベクトルとの差分が差分動きベクトルとして出力される。
【００１５】
動き補償部６０６では、検出された動きベクトルから参照画像が生成されて符号化対象画像との差分が算出される。
【００１６】
符号化処理部６０７では、算出された差分に対して、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、量子化、ＶＬＣなどの符号化処理が行われる。
【００１７】
これに対して、例えば特許文献１には、周辺ブロックの既検出動きベクトルのばらつきなどを考慮して初期ベクトルを算出することによって、精度良く初期ベクトルを算出し、ひいては精度が高い動きベクトル検出を行う方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２５３４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、符号化されたデータを転送中に転送経路で誤りが混入し、復号化された際に画像の乱れがフレーム間にまたがって伝播されることを抑制するために、意図的にフレーム内の一定ブロックをイントラモード（フレーム内予測符号化モード）にリフレッシュする、イントラリフレッシュと言う技術が知られている。このイントラリフレッシュ技術を上記動きベクトル検出と合わせて適用した場合に、従来技術では、適切な初期ベクトルを算出することができないという問題がある。
【００１９】
この場合、イントラリフレッシュされたブロックについては動きベクトル検出が行われないため、動きベクトルが０ベクトルとして取り扱われ、または元々ベクトルがないものとして取り扱われる。
【００２０】
しかしながら、イントラリフレッシュされたブロックは、実際には復号化された際の誤り伝播を低減するためにイントラモードに強制的に設定されただけであり、そのブロックが有する動きベクトル情報を用いないことによって、より適切な初期ベクトルを算出することができない。
【００２１】
本発明は、上記従来の課題に鑑みて為されたもので、イントラリフレッシュされたブロックが存在する場合であっても、より適切な初期ベクトルの算出を行って高能率符号化を行うことができる動きベクトル検出回路、これを用いた画像符号化回路、動きベクトル検出方法およびこれを用いた画像符号化回路方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の動きベクトル検出回路は、動画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路において、画像を複数のブロックに分割するブロック分割部と、該ブロック分割部で分割された各ブロックをイントラモードおよびインターモードのいずれによって符号化するかを所定方法に基づいて決定する符号化モード決定部と、予測ベクトル算出の対象ブロックに対する周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、０ベクトルに設定したデータから、該対象ブロックの予測ベクトルを算出する予測ベクトル算出部と、該周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む周辺ブロックの既検出動きベクトルから、該対象ブロックの初期ベクトルを算出する初期ベクトル算出部と、該初期ベクトルの位置を探索開始点として該動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、該対象ブロックが該インターモードで符号化される場合には正規ベクトル値とし、該対象ブロックが該イントラモードで符号化される場合には参考ベクトル値として、該動きベクトルをメモリに格納する動きベクトル格納部と、該動きベクトル検出部で検出された該動きベクトルと該予測ベクトルとの差分を差分動きベクトルとして出力する動きベクトル出力部とを備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
また、好ましくは、本発明の動きベクトル検出回路におけるブロック分割部は、前記画像がＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−４により符号化される場合に、該画像を１６ピクセル×１６ピクセルまたは８ピクセル×８ピクセルを単位として複数のブロックに分割する。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の動きベクトル検出回路における符号化モード決定部は、フレーム内でランダムに符号化モードを決定するか、または前フレームで動きが大きかったブロックをイントラモードに決定する。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の動きベクトル検出回路における予測ベクトル算出部は、前記周辺ブロックの動きベクトルの中間値を前記対象ブロックの予測ベクトルとして算出する。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の動きベクトル検出回路における初期ベクトル算出部は、前記周辺ブロックの動きベクトルの中間値を前記対象ブロックの初期ベクトルとして算出する。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の動きベクトル検出回路における動きベクトル検出部は、３ステップサーチ法または階層サーチ法によりブロックマッチングを行って前記動きベクトルを検出する。
【００２８】
本発明の画像符号化回路は、請求項１〜６のいずれかに記載の動きベクトル検出回路と、 前記動きベクトル出力部からの差分動きベクトルに基づいて参照画像を生成し、該参照画像と符号化対象画像の差分を算出する動き補償部と、該動き補償部で算出された差分に対して符号化処理を行う符号化処理部とを備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
また、好ましくは、本発明の画像符号化回路における符号化処理部は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、量子化、可変長符号化（ＶＬＣ；VariableLength Coding）を用いた符号化処理を行う。
【００３０】
本発明の動きベクトル検出方法は、動画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出方法において、画像を複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、該ブロック分割ステップで分割された各ブロックをイントラモードおよびインターモードのいずれによって符号化するかを所定方法に基づいて決定する符号化モード決定ステップと、予測ベクトル算出の対象ブロックに対する周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、０ベクトルと設定したデータから、該対象ブロックの予測ベクトルを算出する予測ベクトル算出ステップと、該周辺ブロックが、該インターモードで符号化されたブロックおよび、該イントラモードで符号化されたブロックのうち、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む場合に、少なくとも該イントラモードで符号化されたブロックを含む周辺ブロックの既検出動きベクトルから、該対象ブロックの初期ベクトルを算出する初期ベクトル算出ステップと、該初期ベクトルの位置を探索開始点として該動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、 該対象ブロックが該インターモードで符号化される場合には正規ベクトル値とし、該対象ブロックが該イントラモードで符号化される場合には参考ベクトル値として、該動きベクトルをメモリに格納する動きベクトル格納ステップと、該動きベクトル検出ステップで検出された該動きベクトルと該予測ベクトルとの差分を差分動きベクトルとして出力する動きベクトル出力ステップとを有しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
本発明の画像符号化方法は、請求項９に記載の動きベクトル検出方法の各ステップと、 前記動きベクトル出力ステップからの差分動きベクトルに基づいて参照画像を生成し、該参照画像と符号化対象画像との差分を算出する動き補償ステップと、該動き補償ステップで算出された差分に対して符号化処理を行う符号化処理ステップとを有し、そのことにより上記目的が達成される。
【００３２】
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
【００３３】
本発明にあっては、動画像から動きベクトルを検出する際に、探索開始点（初期点）となる初期ベクトルを、インターモードおよびイントラモードで符号化された周辺ブロックの既検出動きベクトルを用いて算出する。
【００３４】
このように、イントラモードで符号化されたブロックの動きベクトル情報をも用いるため、イントラリフレッシュされたブロックが存在する場合であっても、より適切な初期ベクトル算出を行って、高能率符号化を行うための動きベクトル検出を高精度で行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
以上に説明したように、本発明によれば、動きベクトル検出のための探索開始点となる初期ベクトルを、周辺ブロックの符号化モードに関係なく検出された動きベクトル情報を用いて算出するため、例えばイントラリフレッシュされたブロックが存在する場合であっても、動きベクトル検出のための探索開始点を高精度で設定することができる。これによって、高精度に動きベクトルを検出して画像の高能率符号化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明の画像符号化回路の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態である画像符号化回路の構成例を示すブロック図である。
【００３８】
図１に示すように、画像符号化回路１０は、動きベクトル検出回路１００と、動き補償部１０８と、符号化処理部１０９とを有している。
【００３９】
動きベクトル検出回路１００は、ブロック分割部１０１と、符号化モード決定部１０２と、予測ベクトル算出部１０３と、初期ベクトル算出部１０４と、動きベクトル検出部１０５と、ベクトル格納部としての正規ベクトル格納部１０６ａおよび参考ベクトル格納部１０６ｂと、動きベクトル出力部１０７とを有している。
【００４０】
ブロック分割部１０１では、入力された画像が所定のブロックサイズに分割されて、それぞれのブロックにＩＤ番号が振られる。ブロックのサイズは、符号化の種別によって異なるが、例えばＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−４により符号化される場合には、例えば１６ピクセル×１６ピクセル、または８ピクセル×８ピクセルを単位として複数のブロックに分割される。
【００４１】
符号化モード決定部１０２では、ブロック分割部１０１で分割された各ブロックに対して、符号化をイントラモードまたはインターモードのいずれによって行うかが決定される。モード決定方法に制約はないが、例えばフレーム内でランダムに決定する方法、前フレームでの動きが大きかったブロックをイントラモードに決定する方法などの所定方法が考えられる。
【００４２】
予測ベクトル算出部１０３では、画像符号化装置の規格に基づいて、符号化対象ブロックの予測ベクトルが算出される。ここで、図２および図３を用いて予測ベクトルの算出方法の各例について説明する。
【００４３】
図２は、図１の予測ベクトル算出部１０３で、ＭＰＥＧ−４により符号化される場合について、予測ベクトルの算出例を示す図である。
【００４４】
図２において、予測ベクトルの算出対象ブロック（動きベクトル検出の対象ブロック）を２００とした場合、既に検出された周辺ブロック２０１〜２０３の動きベクトルＭＶ（ベクトルＭＶ１、ベクトルＭＶ２、ベクトルＭＶ３）から、ＸおよびＹのそれぞれの中間値を取ったものがベクトルＰＭＶとして算出される。
【００４５】
ベクトルＭＶ１＝（ＭＶ１ｘ，ＭＶ１ｙ）、
ベクトルＭＶ２＝（ＭＶ２ｘ，ＭＶ２ｙ）、     
ベクトルＭＶ３＝（ＭＶ３ｘ，ＭＶ３ｙ）     
ＰＭＶｘ＝Ｍｅｄｉａｎ（ＭＶ１ｘ，ＭＶ２ｘ，ＭＶ３ｘ）
ＰＭＶｙ＝Ｍｅｄｉａｎ（ＭＶ１ｙ，ＭＶ２ｙ，ＭＶ３ｙ）
ベクトルＰＭＶ＝（ＰＭＶｘ，ＰＭＶｙ）
図３は、図１の予測ベクトル算出部１０３で、周辺ブロックの中にイントラモードで符号化されたブロックがあった場合について、予測ベクトルの算出例を示す図である。
【００４６】
図３において、予測ベクトルの算出対象ブロックを３００とし、周辺ブロック３０１および３０３はイントラモードで符号化されたブロック、周辺ブロック３０２はインターモードで符号化されたブロックとする。
【００４７】
周辺ブロック３０２はインターモードで符号化されており、ベクトルＭＶ２という動きベクトルを有している。
【００４８】
また、周辺ブロック３０１および３０３はイントラモードで符号化されており、動きベクトルを有していないため、動きベクトルは０ベクトルであると認識される。
【００４９】
この場合、予想ベクトル算出部１０３では、対象ブロック３００の予想ベクトルＰＭＶとして周辺ブロック３０１〜３０３の動きベクトルの中間値が計算されることから、下記のように対象ブロック３００の予測ベクトルとして０ベクトルが出力される。
【００５０】
ベクトルＭＶ１＝（０，０）、
ベクトルＭＶ２＝（ＭＶ２ｘ，ＭＶ２ｙ）、
ベクトルＭＶ３＝（０，０）
ＰＭＶｘ＝Ｍｅｄｉａｎ（０，ＭＶ２ｘ，０）＝０
ＰＭＶｙ＝Ｍｅｄｉａｎ（０，ＭＶ２ｙ，０）＝０
ベクトルＰＭＶ＝（０，０）＝０(→)
次に、図１のブロック図の説明に戻る。
【００５１】
初期ベクトル算出部１０４では、予測ベクトル算出部１０３とは異なり、周辺ブロックの符号化モードに関係なく検出された動きベクトルを元にして、動きベクトル検出部１０５による動き検出の初期点（探索開始点）となる初期ベクトルが算出される。
【００５２】
例えば図３の周辺ブロック３０１および３０３のように、イントラモードとして符号化されたブロックに対しても、動きベクトル検出部１０５によって予めインターモードと仮定して動きベクトルが検出される。このイントラモードとして符号化されたブロックの動きベクトルは、ベクトル格納部としての参考ベクトル格納部１０６ｂによって、参考ベクトルとしてメモリに格納される。
【００５３】
上記予想ベクトル算出部１０３では、この参考ベクトルは動きベクトルとして扱われないが、初期ベクトル算出部１０４では参考ベクトルが動きベクトルとして扱われ、初期ベクトル算出のために参考ベクトル格納部１０６ｂから初期ベクトル算出部１０４に参考ベクトルが入力される。
【００５４】
図４は、図１の初期ベクトル算出部１０４における初期ベクトルの算出例を示す図である。
【００５５】
図４において、初期ベクトルの算出対象ブロックを４００とし、周辺ブロック４０１および４０３はイントラモードで符号化されたブロック、周辺ブロック４０２はインターモードで符号化されたブロックとする。
【００５６】
周辺ブロック４０１および４０３はイントラモードで符号化されており、本来動きベクトルは有していないが、本実施形態ではイントラモードで符号化されるブロック４０１および４０３についても動き検出が行われて、ベクトルＭＶ１’およびベクトルＭＶ３’という参考ベクトルが算出され、これらが参考ベクトル格納部１０６ｂに格納される。
【００５７】
周辺ブロック３０２はインターモードで符号化されており、ベクトルＭＶ２という動きベクトルを有している。
【００５８】
これらのベクトルから対象ブロック４００の初期ベクトルＩＭＶを算出する一例として、予測ベクトルと同様に周辺ブロック４０１〜４０３の動きベクトルの中間値を取る方法を用いた場合、以下のような結果が得られる。
【００５９】
ベクトルＭＶ１’＝（ＭＶ１ｘ’，ＭＶ１ｙ’）、
ベクトルＭＶ２＝（ＭＶ２ｘ，ＭＶ２ｙ）、
ベクトルＭＶ３’＝（ＭＶ３ｘ’，ＭＶ３ｙ’）
ＩＭＶｘ＝Ｍｅｄｉａｎ（ＭＶ１ｘ’，ＭＶ２ｘ，ＭＶ３ｘ’）
ＩＭＶｙ＝Ｍｅｄｉａｎ（ＭＶ１ｙ’，ＭＶ２ｙ，ＭＶ３ｙ’）
初期ベクトルＩＭＶ＝（ＩＭＶｘ，ＩＭＶｙ）
動きベクトル検出部１０５では、初期ベクトル算出部１０４によって求められた初期ベクトルを初期点（探索開始点）として、対象ブロックの動きベクトルが検出される。
【００６０】
動きベクトルの検出方法については、ここでは、詳細な説明を省略し簡単に説明するが、例えば階層サーチ法や３ステップサーチ法によりブロックマッチングを行うことなどによって動きベクトルを検出することができる。
【００６１】
即ち、３ステップサーチ法とは、ブロックマッチングでの予測誤差が小さい点を中心に周囲何点か（一般的には４もしくは8点）選び、それらの中からさらに予測誤差の小さい点を探す、ということを3回繰り返して最適なベクトルを探す方法（Three StepSearchからTSSと書かれる文献も多い）である。また、階層サーチ法とは、はじめに縮小した画面に対して大まかなベクトル検出を行い、大まかなベクトルの近辺で縮小前の画像で詳細にベクトルサーチする方法である。
【００６２】
ベクトル格納部として、対象ブロックがインターモードで符号化される場合には正規ベクトル値として動きベクトルが正規ベクトル格納部１０６ａのメモリに格納され、対象ブロックがイントラモードで符号化される場合には参考ベクトル値として動きベクトルが参考ベクトル格納部１０６ｂに格納される。なお、参考ベクトル格納部１０６ｂには、インターモードで得られた正規ベクトルも、イントラモードで得られた参考ベクトルも両方入っている。この場合には、これを認識するために符号化モード決定部１０２から参考ベクトル格納部１０６ｂへの作用線がある。したがって、正規ベクトル格納部１０６ａから初期ベクトル演算部１０４への作用線はなくてもよい。
【００６３】
動きベクトル出力部１０７では、ベクトル検出部１０５によって求められた動きベクトルＭＶと、予測ベクトル算出部１０３によって算出された予測ベクトルＰＭＶとの差分が算出され、差分動きベクトルＤＭＶが出力される。
【００６４】
動き補償部１０８では、検出された動きベクトルと前のフレームの画像データとから参照画像の生成が行われ、符号化対象画像との差分が差分データとして算出される。
【００６５】
符号化処理部１０９では、動き補償部１０８によって得られた画像（差分データ）に対してＤＣＴ、量子化、ＶＬＣなどの符号化処理が行われる。
【００６６】
従来技術では、予測ベクトルが動きベクトル検出の初期点となる初期ベクトルとして用いられているために、図３に示すように周辺ブロックにイントラモードで符号化されるブロック３０１および３０３が存在する場合には、対象ブロック３００の初期ベクトルが０ベクトルとなる。このため、例えば図５に示す原点５０１を中心としたブロックマッチングが行われる。
【００６７】
しかしながら、周辺ブロックの動きベクトルの情報から、対象ブロックにも動きがある可能性が高いということは容易に推測される。
【００６８】
これに対して、本実施形態では、図４に示すようにイントラモードで符号化された周辺ブロック４０１および４０３の既検出動きベクトルも用いて対象ブロック４００の初期ベクトルＩＭＶが算出される。このため、周辺ブロックの動き情報（動きベクトル）を利用して、より現実に即した初期点５０２が得られ、この初期点５０２を探索開始点としてブロックマッチングが行われる。
【００６９】
差分動きベクトルＤＭＶについては、従来技術と比較して大きくなる場合があるが、動きベクトルＩＭＶの精度が高くなるため、動きベクトル出力部１０７において出力される画像の差分データを少なくすることができ、全体的な圧縮効率の向上を図ることが可能となる。
【００７０】
以上により、本実施形態によれば、イントラモードで符号化されるブロックについても動きベクトル検出部１０５によって動きベクトルを検出し、この検出された動きベクトルを参考ベクトル格納部１０６ｂに保存しておく。初期ベクトル算出部１０４では、階層的ブロックマッチングによる動きベクトル検出の初期点として、イントラモードで符号化されたブロックについても参考ベクトルを用いて初期点を算出することによって、動きベクトル検出の対象となるブロック周辺の動き情報を用いて精度が高い初期点算出を行うことができる。これによって、動画像符号化時の動き検出において、動きベクトル検出の対象となるブロックの周辺ブロックにイントラモードで符号化されたものがある場合にも、精度良く動きベクトルを検出することができる。
【００７１】
なお、以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、例えば３ステップ法や階層サーチ法などを用いて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路、これを用いた画像符号化回路、動きベクトル検出方法およびこれを用いた画像符号化方法の分野において、動きベクトル検出のための探索開始点となる初期ベクトルを、周辺ブロックの符号化モードに関係なく検出された動きベクトル情報を用いて算出することによって、動きベクトル検出のための探索開始点を高精度で設定することができる。これによって、例えば３ステップ法や階層サーチ法などを用いた動きベクトルの検出において、高精度に動きベクトルを検出して、画像の高能率符号化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態である画像符号化回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の予測ベクトル算出部で、ＭＰＥＧ−４により符号化される場合について、予測ベクトルの算出例を示す図である。
【図３】図１の予測ベクトル算出部で、周辺ブロックの中にイントラモードで符号化されたブロックがあった場合について、予測ベクトルの算出例を示す図である。
【図４】図１の初期ベクトル算出部における初期ベクトルの算出例を示す図である。
【図５】本発明において算出される初期ベクトルと従来技術において算出される初期ベクトルのそれぞれを初期点とした場合について、動きベクトル検出例を示す図である。
【図６】従来の画像符号化回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  画像符号化回路
１００  動き検出回路
１０１  ブロック分割部
１０２  符号化モード決定部
１０３  予測ベクトル算出部
１０４  初期ベクトル算出部
１０５  動きベクトル検出部
１０６ａ 正規ベクトル格納部
１０６ｂ  参考ベクトル格納部
１０７  動きベクトル出力部
１０８  動き補償部
１０９  符号化処理部
２００  予測ベクトル算出の対象ブロック
２０１〜２０３ 周辺ブロック
３００  予測ベクトル算出の対象ブロック
３０１、３０３ イントラモードで符号化された周辺ブロック
３０２  インターモードで符号化された周辺ブロック
４００  初期ベクトル算出の対象ブロック
４０１  参考ベクトルＭＶ１’を有するイントラモードで符号化された周辺ブロック
４０２  動きベクトルＭＶ２を有するインターモードで符号化された周辺ブロック
４０３  参考ベクトルＭＶ３’を有するイントラモードで符号化された周辺ブロック
５０１  初期ベクトル（０ベクトル）の位置
５０２  初期ベクトルＩＭＶの位置
【図１】
2006020095.tif 000003
【図２】
2006020095.tif 000004
【図３】
2006020095.tif 000005
【図４】
2006020095.tif 000006
【図５】
2006020095.tif 000007
【図６】
2006020095.tif 000008