(57)【要約】【課題】小数画素精度の動き検出処理に必要な参照画像を効率的に転送することが可能な動き検出装置を提供する。【解決手段】本発明に係る動き検出装置１００は、動き検出の対象となるターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う整数画素精度動き検出制御部１０５と、整数画素精度動き検出制御部１０５が前記整数画素精度の参照画像を取得する際に前記整数画素精度の参照画像を取得して順次保持する整数画素精度参照画素メモリ１０９と、整数画素精度参照画素メモリ１０９に順次保持される前記整数画素精度の参照画像からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する画素補間フィルタ１１０と、前記小数画素精度の参照画像と前記ターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う小数画素精度動き検出制御部１０６とを備える。【選択図】図２
2008187481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を構成する画像の動きを検出する動き検出装置であって、
動き検出の対象となるターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う整数画素精度動き検出手段と、
前記整数画素精度動き検出手段によって取得された前記整数画素精度の参照画像を順次保持する参照画像保持手段と、
前記参照画像保持手段に順次保持される前記整数画素精度の参照画像からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する画素補間手段と、
前記小数画素精度の参照画像と前記ターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う小数画素精度動き検出手段と
を備えることを特徴とする動き検出装置。
【請求項２】
前記動き検出装置は、さらに、
前記整数画素精度動き検出手段によって得られた動き検出の評価値に基づいて、前記参照画像保持手段に順次保持される前記参照画像のうち、前記小数画素精度動き検出手段による動き検出処理候補になり得ない前記参照画像を破棄する参照画像制御手段
を備えることを特徴とする請求項１記載の動き検出装置。
【請求項３】
前記参照画像制御手段は、前記参照画像保持手段に順次保持される前記参照画像の画素構成を前記整数画素精度動き検出手段の動き検出処理単位の画素構成とし、前記整数画素精度動き検出手段の動き検出処理終了後、前記フィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得する
ことを特徴とする請求項２記載の動き検出装置。
【請求項４】
前記参照画像制御手段は、前記整数画素精度動き検出手段が取得する前記参照画像の画素構成を前記フィルタ補間処理に必要な周辺画素の全部又は一部を含めた画素構成とし、前記整数画素精度動き検出手段の動き検出処理終了後、前記フィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得する
ことを特徴とする請求項２記載の動き検出装置。
【請求項５】
前記参照画像保持手段は、２単位分の前記参照画像を保持するサイズを持つメモリである
ことを特徴とする請求項１記載の動き検出装置。
【請求項６】
前記動き検出装置は、さらに、
前記ターゲット画像を記憶するターゲット画像メモリ手段と、
前記整数画素精度の参照画像を記憶する参照画像メモリ手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の動き検出装置。
【請求項７】
動画像を構成する画像の動きを検出する動き検出方法であって、
動き検出の対象となるターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う整数画素精度動き検出ステップと、
前記整数画素精度動き検出ステップにおいて取得された前記整数画素精度の参照画像を参照画像保持手段に順次保持する参照画像保持ステップと、
前記参照画像保持手段に順次保持される前記整数画素精度の参照画像からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する画素補間ステップと、
前記小数画素精度の参照画像と前記ターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う小数画素精度動き検出ステップと
を含むことを特徴とする動き検出方法。
【請求項８】
前記動き検出方法は、さらに、
前記整数画素精度動き検出ステップにおいて得られた動き検出の評価値に基づいて、前記参照画像保持手段に順次保持される前記参照画像のうち、前記小数画素精度動き検出ステップにおける動き検出処理候補になり得ない前記参照画像を破棄する参照画像制御ステップ
を含むことを特徴とする請求項７記載の動き検出方法。
【請求項９】
前記参照画像制御ステップでは、前記参照画像保持手段に順次保持される前記参照画像の画素構成を前記整数画素精度動き検出ステップにおける動き検出処理単位の画素構成とし、前記整数画素精度動き検出ステップにおける動き検出処理終了後、前記フィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得する
ことを特徴とする請求項８記載の動き検出方法。
【請求項１０】
前記参照画像制御ステップでは、前記整数画素精度動き検出ステップにおいて取得される前記参照画像の画素構成を前記フィルタ補間処理に必要な周辺画素の全部又は一部を含めた画素構成とし、前記整数画素精度動き検出ステップにおける動き検出処理終了後、前記フィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得する
ことを特徴とする請求項８記載の動き検出方法。
【請求項１１】
前記参照画像保持手段は、２単位分の前記参照画像を保持するサイズを持つメモリである
ことを特徴とする請求項７記載の動き検出方法。
【請求項１２】
動画像を構成する画像の動きを検出するためのプログラムであって、
動き検出の対象となるターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う整数画素精度動き検出ステップと、
前記整数画素精度動き検出ステップにおいて取得された前記整数画素精度の参照画像を参照画像保持手段に順次保持する参照画像保持ステップと、
前記参照画像保持手段に順次保持される前記整数画素精度の参照画像からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する画素補間ステップと、
前記小数画素精度の参照画像と前記ターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う小数画素精度動き検出ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
動画像を構成する画像の動きを検出する集積回路であって、
動き検出の対象となるターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う整数画素精度動き検出手段と、
前記整数画素精度動き検出手段によって取得された前記整数画素精度の参照画像を順次保持する参照画像保持手段と、
前記参照画像保持手段に順次保持される前記整数画素精度の参照画像からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する画素補間手段と、
前記小数画素精度の参照画像と前記ターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う小数画素精度動き検出手段と
を備えることを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、MPEG符号化等で用いられる動き検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、AV情報のデジタル化が進み、映像信号をデジタル化して取り扱うことのできる機器が広く普及しつつある。映像信号は膨大な情報量を有するので、記録容量や伝送効率を考慮して情報量を削減しつつ符号化するのが一般的である。映像信号の符号化技術としては、MPEG（Moving Picture Experts Group）という作業部会により策定された国際規格が広く利用されている。
【０００３】
MPEGにおいては、動きベクトルを用いた動き補償予測が利用される。動き補償予測とは、連続するフレーム間で映っている要素がどのように動いたかを検出して効率よく圧縮する手法をいう。MPEG4-AVC等で採用されている動き補償予測では、整数画素精度以下の小数画素精度の信号を参照画像からフィルタ補間処理によって生成し、この小数画素精度の参照画像と、所定の大きさの矩形状の符号化画素（以降「ターゲット画像」と称す）とで、予測誤差が最小になる点を求める動き検出処理を行う（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
小数画素精度の参照画像は、整数画素精度の参照画像に比べて、半画素精度で４倍、４分の１画素精度で１６倍の画素密度を持つ。このため、動き検出処理の演算回数を削減する目的で、整数画素精度の参照画像で予測誤差が最小になる画素位置を求め、この画素位置周辺１画素以内の小数画素精度の参照画像で予測誤差が最小になる画素位置を求める多段階の動き検出処理を行う手法が広く知られている。この多段階の動き検出処理をＬＳＩ等に実装する場合、整数画素精度の動き検出処理の結果を受けて小数画素精度の動き検出処理を行うというように、動き検出処理をパイプライン化する技術が知られている。このパイプライン動作では、マクロブロックなどのターゲット画像が処理単位となる。
【０００５】
図９は、従来の動き検出装置６００のブロック図である。この図に示されるように、従来の動き検出装置６００は、参照画像プレーンメモリ６０１と、ターゲット画像プレーンメモリ６０２と、第１ターゲットMacroBlockメモリ６０３と、第２ターゲットMacroBlockメモリ６０４と、整数画素精度動き検出制御部６０５と、小数画素精度動き検出制御部６０６と、整数画素精度参照画素メモリ６０７と、ＳＡＤ演算器６０８と、整数画素精度参照画素メモリ６０９と、画素補間フィルタ６１０と、小数画素精度参照画素メモリ６１１と、ＳＡＤ演算器６１２とを備えている。
【０００６】
参照画像プレーンメモリ６０１は、整数画素精度の参照画像を記憶するメモリである。ターゲット画像プレーンメモリ６０２は、ターゲット画像を記憶するメモリである。第１ターゲットMacroBlockメモリ６０３は、ターゲット画像プレーンメモリ６０２が出力するターゲット画像を記憶するメモリである。第２ターゲットMacroBlockメモリ６０４は、第１ターゲットMacroBlockメモリ６０３が出力するターゲット画像を記憶するメモリである。整数画素精度動き検出制御部６０５は、ターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う処理部である。小数画素精度動き検出制御部６０６は、小数画素精度の参照画像とターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う処理部である。整数画素精度参照画素メモリ６０７は、参照画像プレーンメモリ６０１が出力する参照画像を記憶するメモリである。ＳＡＤ演算器６０８は、第１ターゲットMacroBlockメモリ６０３が出力するターゲット画像と、整数画素精度参照画素メモリ６０７が出力する参照画像との差分を演算する処理部である。整数画素精度参照画素メモリ６０９は、参照画像プレーンメモリ６０１から出力される参照画像を保持する。画素補間フィルタ６１０は、整数画素精度参照画素メモリ６０９に保持される整数画素精度の参照画素からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する処理部である。小数画素精度参照画素メモリ６１１は、画素補間フィルタ６１０が出力する小数画素精度参照画素を記憶するメモリである。ＳＡＤ演算器６１２は、第２ターゲットMacroBlockメモリ６０４が出力するターゲット画像と、小数画素精度参照画素メモリ６１１が出力する参照画像との差分を演算する処理部である。この動き検出装置６００では、整数・小数画素精度それぞれの動き検出処理で整数画素を取得して目的の精度の参照画像を用意するようになっている。
【特許文献１】特開平３−４６８６号公報
【非特許文献１】MPEG4 AVC/H.264規格のコーディングソフトウェア  インターネット<URL:http://iphome.hhi.de/suehring/tml/>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、参照画素をピクチャ単位で保持する場合、その画素数は膨大となるため、動き検出処理が実装されているＬＳＩの外部に接続されるＤＲＡＭ等に参照画素を保持する構成が広く用いられている。このような構成では、図９を用いて説明したように、整数・小数画素精度それぞれの動き検出処理で整数画素を取得して目的の精度の参照画像を用意することになる。すなわち、小数画素精度の動き検出処理では、パイプライン前段の整数画素精度の動き検出処理で一旦取得した整数画素を再度取得することになる。
【０００８】
このように、従来技術によると、小数画素精度の動き検出処理に必要な参照画像を効率的に取得することができない。その結果、外部ＤＲＡＭからのデータ転送帯域が増大するという課題や、メモリアクセスの競合が発生するという課題が生じる。これら課題は、参照画像が外部ＤＲＡＭに保持される場合だけでなく内部メモリに保持される場合も同様に生じる。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するものであって、小数画素精度の動き検出処理に必要な参照画像を効率的に転送することが可能な動き検出装置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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係る動き検出装置は、動画像を構成する画像の動きを検出する動き検出装置であって、動き検出の対象となるターゲット画像と整数画素精度の参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を行う整数画素精度動き検出手段と、前記整数画素精度動き検出手段によって取得された前記整数画素精度の参照画像を順次保持する参照画像保持手段と、前記参照画像保持手段に順次保持される前記整数画素精度の参照画像からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する画素補間手段と、前記小数画素精度の参照画像と前記ターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を行う小数画素精度動き検出手段とを備える。これにより、整数画素精度の動き検出処理において必要となる参照画像を取得する際、その参照画像が投機的に小数画素精度動き検出用のメモリにも同時に転送されるので、画素データの再転送が必要なくなる結果、データ転送帯域の増大を抑えることができ、整数画素精度の処理が開始してから小数画素精度の処理が完了するまでに要する時間を短縮することができる。
【００１１】
ここで、前記動き検出装置は、さらに、前記整数画素精度動き検出手段によって得られた動き検出の評価値に基づいて、前記参照画像保持手段に順次保持される前記参照画像のうち、前記小数画素精度動き検出手段による動き検出処理候補になり得ない前記参照画像を破棄する参照画像制御手段を備えてもよい。これにより、不要な参照画像が参照画像保持手段から削除されるので、参照画像保持手段のサイズを削減することが可能となる。
【００１２】
また、前記参照画像制御手段は、前記参照画像保持手段に順次保持される前記参照画像の画素構成を前記整数画素精度動き検出手段の動き検出処理単位の画素構成とし、前記整数画素精度動き検出手段の動き検出処理終了後、前記フィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得してもよい。これにより、整数画素精度動き検出手段の動き検出処理終了後、周辺画素を別途取得することが可能となる。
【００１３】
また、前記参照画像制御手段は、前記整数画素精度動き検出手段が取得する前記参照画像の画素構成を前記フィルタ補間処理に必要な周辺画素の全部又は一部を含めた画素構成とし、前記整数画素精度動き検出手段の動き検出処理終了後、前記フィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得してもよい。これにより、周辺画素転送に要する時間を大きく短縮することが可能となる。
【００１４】
また、前記参照画像保持手段は、２単位分の前記参照画像を保持するサイズを持つメモリでもよい。これにより、参照画像保持手段のサイズを必要最小限のサイズとすることが可能となる。
【００１５】
なお、前記動き検出装置は、さらに、前記ターゲット画像を記憶するターゲット画像メモリ手段と、前記整数画素精度の参照画像を記憶する参照画像メモリ手段とを備えてもよい。
【００１６】
なお、本発明は、このような動き検出装置として実現することができるだけでなく、このような動き検出装置が備える特徴的な手段をステップとする動き検出方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
【００１７】
また、ブロック図の各機能ブロックは典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００１８】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００１９】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、整数画素精度の動き検出処理において必要となる参照画像を取得する際、その参照画像が投機的に小数画素精度動き検出用のメモリにも同時に転送されるので、画素データの再転送が必要なくなる。その結果、データ転送帯域の増大を抑えることができ、整数画素精度の処理が開始してから小数画素精度の処理が完了するまでに要する時間を短縮することができる。また、次の小数画素精度の動き検出処理候補になり得ない画素を参照画素メモリから削除し、小数画素精度の動き検出処理候補のみを残していくようにしているので、投機的に転送される側の参照画素メモリの容量を最小限に抑えることができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の概要を示す図である。すなわち、従来は、小数画素精度の動き検出処理では、パイプライン前段の整数画素精度の動き検出処理で一旦取得した整数画素を再度取得することになる。その結果、外部ＤＲＡＭからのデータ転送帯域が増大するという課題や、メモリアクセスの競合が発生するという課題が生じていた。そこで、本発明では、整数画素精度の動き検出処理において必要となる参照画像を取得する際、その参照画像を投機的に小数画素精度動き検出用のメモリにも同時に転送するという転送方式を採用している。
【００２３】
具体的には、整数画素精度の動き検出処理に用いた参照画像である整数画素を保持する中間メモリを設ける。そして、整数画素精度の動き検出処理の画素位置毎の予測誤差の大小関係に基づいて、次の小数画素精度の動き検出処理候補になり得ない画素を中間メモリから削除し、小数画素精度の動き検出処理候補のみを残していく。これにより、画素データの再転送が必要なくなるので、データ転送帯域の増大を抑えることができ、整数画素精度の処理が開始してから小数画素精度の処理が完了するまでに要する時間を短縮することができる。なお、小数画素精度の画素をフィルタ補間処理で生成するのに必要な候補画素の周辺画素については、整数画素精度動き検出手段の動き検出処理終了後、別途取得するものとする。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１における動き検出装置１００のブロック図である。この図に示されるように、動き検出装置１００は、参照画像プレーンメモリ１０１と、ターゲット画像プレーンメモリ１０２と、第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３と、第２ターゲットMacroBlockメモリ１０４と、整数画素精度動き検出制御部１０５と、小数画素精度動き検出制御部１０６と、整数画素精度参照画素メモリ１０７と、ＳＡＤ演算器１０８と、整数画素精度参照画素メモリ１０９と、画素補間フィルタ１１０と、小数画素精度参照画素メモリ１１１と、ＳＡＤ演算器１１２と、参照画像データ保持制御部１１３とを備えている。
【００２５】
参照画像プレーンメモリ１０１は、本発明に係る参照画像メモリ手段に相当し、整数画素精度の参照画像を記憶するメモリである。ターゲット画像プレーンメモリ１０２は、本発明に係るターゲット画像メモリ手段に相当し、ターゲット画像を記憶するメモリである。第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３は、ターゲット画像プレーンメモリ１０２が出力するターゲット画像を記憶するメモリである。第２ターゲットMacroBlockメモリ１０４は、第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３が出力するターゲット画像を記憶するメモリである。整数画素精度動き検出制御部１０５は、本発明に係る整数画素精度動き検出手段に相当し、ターゲット画像と参照画像とを取得して整数画素精度の動き検出を制御する処理部である。小数画素精度動き検出制御部１０６は、本発明に係る小数画素精度動き検出手段に相当し、小数画素精度の参照画像とターゲット画像とを取得して小数画素精度の動き検出を制御する処理部である。整数画素精度参照画素メモリ１０７は、参照画像プレーンメモリ１０１が出力する参照画像を記憶するメモリである。ＳＡＤ演算器１０８は、第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３が出力するターゲット画像と、整数画素精度参照画素メモリ１０７が出力する参照画像との差分を演算する処理部である。整数画素精度参照画素メモリ１０９は、本発明に係る参照画像保持手段に相当し、整数画素精度動き検出制御部１０５によって取得された整数画素精度の参照画像を順次保持する。この整数画素精度参照画素メモリ１０９のサイズは、参照画像プレーンメモリ１０１から出力される参照画像を２単位分保持することができるサイズであればよい。画素補間フィルタ１１０は、本発明に係る画素補間手段に相当し、整数画素精度参照画素メモリ１０９に保持される整数画素精度の参照画素からフィルタ補間処理によって小数画素精度の参照画像を生成する処理部である。小数画素精度参照画素メモリ１１１は、画素補間フィルタ１１０が出力する小数画素精度参照画素を記憶するメモリである。ＳＡＤ演算器１１２は、第２ターゲットMacroBlockメモリ１０４が出力するターゲット画像と、小数画素精度参照画素メモリ１１１が出力する参照画像との差分を演算する処理部である。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１における動き検出装置１００の動作を示すフローチャートである。以下、図３を用いて、動き検出装置１００の動作を説明する。
【００２７】
先ず、整数画素精度動き検出制御部１０５は、ターゲット画像の取得要求をターゲット画像プレーンメモリ１０２に出す。これにより、ターゲット画像プレーンメモリ１０２から出力されたMacroBlock単位のターゲット画像は、第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３に入力され保持される（Ｓ１）。
【００２８】
続いて、整数画素精度動き検出制御部１０５は、ターゲット画像の位置毎に予め定めておいた探索範囲の中から、動き検出処理単位の参照画像の取得要求を参照画像プレーンメモリ１０１に出す。参照画像プレーンメモリ１０１から出力された画素データは、整数画素精度参照画素メモリ１０７に入力され保持されると同時に、小数画素精度動き検出側の整数画素精度参照画素メモリ１０９にも入力され保持される（Ｓ２）。
【００２９】
図４は、本発明の実施の形態１における整数画素精度参照画素メモリ１０７の画素構成を示す模式図である。この図に示されるように、整数画素精度参照画素メモリ１０７には、１６画素×１６画素の参照画素が保持される。
【００３０】
続いて、ＳＡＤ演算器１０８は、第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３が出力するターゲット画像と、整数画素精度参照画素メモリ１０７が出力する参照画像とについて画素毎に差分を算出し、その絶対値の総和を求める。整数画素精度動き検出制御部１０５は、ＳＡＤ演算器１０８が出力する評価値（予測誤差）がより小さくなるよう、参照画像の取得位置を変えながら繰り返し参照画像プレーンメモリ１０１に対して取得要求を出す。
【００３１】
この繰り返し処理の中で、参照画像データ保持制御部１１３は、ＳＡＤ演算器１０８が出力する評価値を監視する（Ｓ３）。そして、整数画素精度参照画素メモリ１０９に保持される参照画像のうち評価値の小さな参照画像を残し他の参照画像を破棄するよう、整数画素精度参照画素メモリ１０９を制御する（Ｓ４）。
【００３２】
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における整数画素精度参照画素メモリ１０９内の画素構成を示す模式図である。上述の繰り返し処理では、図５（Ｂ）に示されるように、領域２０１と領域２０２のうち評価値の大きな一方を上書きしていく。すなわち、次の小数画素精度の動き検出処理候補になり得ない画素を整数画素精度参照画素メモリ１０９から削除し、小数画素精度の動き検出処理候補のみを残していく。
【００３３】
MacroBlock毎の整数画素精度の動き検出が終了すると（Ｓ５でＹｅｓ）、参照画像データ保持制御部１１３は、評価値の最も良い参照画像の周辺画素の取得要求を参照画像プレーンメモリ１０１に出す（Ｓ６）。これにより、参照画像プレーンメモリ１０１から出力された周辺画素は、図５（Ｂ）の領域２０３に格納される。周辺画素の取得が完了すると、第１ターゲットMacroBlockメモリ１０３に保持されていたターゲット画像は、第２ターゲットMacroBlockメモリ１０４に引継がれ（Ｓ７）、小数画素精度の動き検出処理（Ｓ８）の準備が完了する。
【００３４】
整数画素精度参照画素メモリ１０９に格納された画素データは、画素補間フィルタ１１０によって画素補間される。これにより、小数画素精度の画素が生成され、生成された小数画素精度の画素は小数画素精度参照画素メモリ１１１に保持される。ＳＡＤ演算器１１２は、第２ターゲットMacroBlockメモリ１０４が出力するターゲット画像と、小数画素精度参照画素メモリ１１１が出力する参照画像とについて画素毎に差分を算出し、その絶対値の総和を求める。小数画素精度動き検出制御部１０６は、ＳＡＤ演算器１１２が出力する評価値（予測誤差）が最も小さい小数画素位置を最終的な動き検出結果とする。
【００３５】
以下、従来技術と本発明との違いを更に詳しく説明する。
図６は、従来のパイプライン動作の説明図である。従来技術によると、この図に示されるように、第１のクロックでは、整数画素精度動き検出制御部６０５がマクロブロック＃０について整数画素精度の動き検出処理を行う。第２のクロックでは、整数画素精度動き検出制御部６０５がマクロブロック＃１について整数画素精度の動き検出処理を行い、参照画像プレーンメモリ６０１が整数画素精度参照画素メモリ６０９へマクロブロック＃０についての参照画像を転送する。第３のクロックでは、整数画素精度動き検出制御部６０５がマクロブロック＃２について整数画素精度の動き検出処理を行い、参照画像プレーンメモリ６０１が整数画素精度参照画素メモリ６０９へマクロブロック＃１についての参照画像を転送し、小数画素精度動き検出制御部６０６がマクロブロック＃０について小数画素精度の動き検出処理を行う。
【００３６】
図７は、本発明の実施の形態１におけるパイプライン動作の説明図である。本実施の形態１によると、この図に示されるように、第１のクロックでは、整数画素精度動き検出制御部１０５がマクロブロック＃０について整数画素精度の動き検出処理を行う。第２のクロックでは、整数画素精度動き検出制御部１０５がマクロブロック＃１について整数画素精度の動き検出処理を行い、小数画素精度動き検出制御部１０６がマクロブロック＃０について小数画素精度の動き検出処理を行う。第３のクロックでは、整数画素精度動き検出制御部１０５がマクロブロック＃２について整数画素精度の動き検出処理を行い、小数画素精度動き検出制御部１０６がマクロブロック＃１について小数画素精度の動き検出処理を行う。このようにすれば、従来技術と比べて、参照画像のデータ転送に係る処理時間（パイプラインステージ）を削減することができる。
【００３７】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、整数画素精度の動き検出処理において必要となる参照画像を取得する際、その参照画像を投機的に小数画素精度動き検出用のメモリにも同時に転送するようにしている。したがって、画素データの再転送が必要なくなるので、データ転送帯域の増大を抑えることができ、整数画素精度の処理が開始してから小数画素精度の処理が完了するまでに要する時間を短縮することができる。また、次の小数画素精度の動き検出処理候補になり得ない画素を参照画素メモリ１０９から削除し、小数画素精度の動き検出処理候補のみを残していくようにしているので、投機的に転送される側の参照画素メモリ１０９の容量を最小限に抑えることができるという効果もある。
【００３８】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、小数画素精度の動き検出処理に必要で整数画素精度の動き検出処理に必要でない周辺画素は、整数画素精度の動き検出処理が完了した後に取得することとしているが、本実施の形態２では、周辺画素の全部または一部を整数画素精度の動き検出処理において参照画像と一括して取得することとしている。
【００３９】
図５（Ｃ）は、本発明の実施の形態２における整数画素精度参照画素メモリ１０９内の画素構成を示す模式図である。本実施の形態２では、参照画像プレーンメモリ１０１の出力幅が整数画素精度参照画素メモリ１０７のデータ入力幅よりも広く、整数画素精度参照画素メモリ１０９の要求するデータ入力幅を確保することができる構成であることを前提としている。この場合、画素補間フィルタ１１０が必要としている水平方向の周辺画素を整数画素精度の動き検出処理時に予め確保することができ、整数画素精度動き検出処理終了後は上下方向の周辺画素のみ転送すればよいので、周辺画素転送に要する時間を大きく短縮可能である。
【００４０】
本実施の形態２における動き検出装置１００は、参照画像データ保持制御部１１３の機能が異なる点を除き、前記実施の形態１における動き検出装置１００と同じ構成である。すなわち、前記実施の形態１における参照画像データ保持制御部１１３は、整数画素精度参照画素メモリ１０９に順次保持される参照画像の画素構成を整数画素精度動き検出処理単位の画素構成とし、整数画素精度動き検出処理終了後、小数画素精度動き検出処理におけるフィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得する。それに対して、本実施の形態２における参照画像データ保持制御部１１３は、整数画素精度動き検出処理において取得する参照画像の画素構成を小数画素精度動き検出処理におけるフィルタ補間処理に必要な周辺画素の全部又は一部を含めた画素構成とし、整数画素精度動き検出処理終了後、小数画素精度動き検出処理におけるフィルタ補間処理で不足している周辺画素を取得する。
【００４１】
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、画素データの再転送が必要なくなるので、データ転送帯域の増大を抑えることができ、整数画素精度の処理が開始してから小数画素精度の処理が完了するまでに要する時間を短縮することができるという効果に加え、周辺画素転送に要する時間を大きく短縮することが可能となる。
【００４２】
なお、前記の説明では、画素補間フィルタ１１０が必要としている水平方向の周辺画素については整数画素精度の動き検出処理時に確保し、上下方向の周辺画素については整数画素精度動き検出処理終了後に確保することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、水平方向の周辺画素と上下方向の周辺画素の両方を整数画素精度の動き検出処理時に確保するようにしてもよい。
【００４３】
なお、前記の説明では、動き検出装置１００が参照画像プレーンメモリ１０１とターゲット画像プレーンメモリ１０２とを備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図８に示されるように、参照画像プレーンメモリ１０１とターゲット画像プレーンメモリ１０２とは動き検出装置１００の外部に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、小数画素精度の動き検出処理に必要な参照画像を効率的に転送することが必要なＤＶＤレコーダやハードディスクレコーダ等の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の概要を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における動き検出装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における動き検出装置の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１における整数画素精度参照画素メモリの画素構成を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態１又は２における整数画素精度参照画素メモリ内の画素構成を示す模式図
【図６】従来のパイプライン動作の説明図
【図７】本発明の実施の形態１におけるパイプライン動作の説明図
【図８】本発明の別の実施の形態における動き検出装置のブロック図
【図９】従来の動き検出装置のブロック図
【符号の説明】
【００４６】
１０１  参照画像プレーンメモリ
１０２  ターゲット画像プレーンメモリ
１０３  第１ターゲットMacroBlockメモリ
１０４  第２ターゲットMacroBlockメモリ
１０５  整数画素精度動き検出制御部
１０６  小数画素精度動き検出制御部
１０７  整数画素精度参照画素メモリ
１０８  ＳＡＤ演算器
１０９  整数画素精度参照画素メモリ
１１０  画素補間フィルタ
１１１  小数画素精度参照画素メモリ
１１２  ＳＡＤ演算器
１１３  参照画像データ保持制御部
【図１】
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【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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