(57)【要約】【課題】回路規模を縮小し消費電力を低減する。【解決手段】双方向予測符号化画像処理時に、後方向予測のフレーム予測用記憶領域に　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフレーム用のサーチ画像を準備し、後方向フィールド予測用記憶領域に　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフィールド用のサーチ画像を準備する。或いは、後方向予測のフレーム予測用記憶領域に　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理のサーチ画像を準備する。また、Ｂピクチャの後方向予測処理を実行していたタイミングで　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理を実行する。或いは、前方向予測のフレーム予測用記憶領域を８画素×８ラインからなるブロック４つに割り当てる。また、前方向予測処理を実行していたタイミングで８画素×８ラインブロックを２ブロック処理し、後方向フィールド予測処理を実行していたタイミングで残る８画素×８ラインブロックの２ブロック分を処理する。【選択図】　図７
2004056475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像情報変換方法において、
参照画像データ記憶手段に一時記憶された参照画像データと探索画像データ記憶手段に一時記憶された探索画像データとを用いて動きベクトルを推定する動きベクトル推定工程と、
上記動きベクトル推定工程で得られた動きベクトルの誤差を算出する動きベクトル差分算出工程とを有し、
上記動きベクトル差分算出工程では、最も予測誤差が少ない整数画素の動きベクトルを算出し、前方予測符号化画像算出時には、上記探索画像データ記憶手段の未使用領域及び上記動きベクトル推定工程における未使用作業領域を用いて上記整数画素に隣接する８半画素の動きベクトルを検索することを特徴とする画像情報変換方法。
【請求項２】
前方予測符号化画像算出時に、上記半画素のうち何れかの半画素における半画素分解能動きベクトルの誤差値が上記動きベクトル差分算出工程で算出された整数画素に対する整数分解能動きベクトルの誤差値より小の場合、上記探索画像データ記憶手段の未使用領域及び上記動きベクトル推定工程における未使用作業領域を用いて、この半画素に対応する動きベクトルの誤差を算出し、動きベクトルを伝送するか否かを判定する処理を実行することを特徴とする請求項１記載の画像情報変換方法。
【請求項３】
上記画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠していることを特徴とする請求項１記載の画像情報変換方法。
【請求項４】
上記画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ４規格に準拠していることを特徴とする請求項３記載の画像情報変換方法。
【請求項５】
前方予測符号化画像算出時に、この前方予測符号化画像には使用しない上記探索画像データ記憶手段の未使用領域及び上記動きベクトル推定工程の未使用作業領域を用いて、水平成分及び垂直成分が共に８成分からなるブロックの動きベクトルを求めることを特徴とする請求項４記載の画像情報変換方法。
【請求項６】
直交変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像情報変換装置において、
参照画像データを一時記憶する参照画像データ記憶手段と、
探索画像データを一時記憶する探索画像データ記憶手段と、
上記参照画像データと上記探索画像データとを用いて動きベクトルを推定する動きベクトル推定手段と、
上記動きベクトル推定手段で得られた動きベクトルの誤差を算出する動きベクトル差分算出手段と、
予測モードに応じて上記動きベクトル推定手段及び上記動きベクトル差分算出手段とを制御する制御手段とを備え、
上記動きベクトル差分算出手段は、最も予測誤差が少ない整数画素の動きベクトルを算出し、上記制御手段は、前方予測符号化画像算出時に上記探索画像データ記憶手段の未使用領域及び上記動きベクトル推定手段の未使用領域を用いて、上記整数画素に隣接する８つの半画素値を検索するよう制御することを特徴とする画像情報変換装置。
【請求項７】
上記制御手段は、前方予測符号化画像算出時に、上記半画素値のうち何れかの半画素位置における半画素分解能動きベクトルの誤差値が上記動きベクトル差分算出手段で算出された整数画素に対する整数分解能動きベクトルの誤差値より小の場合、
上記探索画像データ記憶手段の未使用領域及び上記動きベクトル推定手段の未使用作業領域を用いて、この半画素に対応する動きベクトルの誤差を算出し、動きベクトルを伝送するか否かを判定する処理を実行することを特徴とする請求項６記載の画像情報変換装置。
【請求項８】
上記画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠していることを特徴とする請求項６記載の画像情報変換装置。
【請求項９】
上記画像圧縮情報は、ＭＰＥＧ４規格に準拠していることを特徴とする請求項８記載の画像情報変換装置。
【請求項１０】
上記制御手段は、前方予測符号化画像算出時に、この前方予測符号化画像には使用しない上記探索画像データ記憶手段の未使用領域及び上記動きベクトル推定手段の未使用領域を用いて、水平成分及び垂直成分が共に８成分からなるブロックの動きベクトルを求めることを特徴とする請求項９記載の画像情報変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報変換方法及び画像情報変換装置に関し、特に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報（ビットストリーム）を、衛星放送、ケーブルＴＶ、インターネット等のネットワークを介して受信する際、或いは、光ディスク、磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体上で処理する際に用いられる画像情報変換方法及び画像情報変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像情報をディジタルデータとして取り扱う際に、画像情報特有の冗長性を利用して、効率の高い情報の伝送及び蓄積を実現した画像情報変換方法及び装置が放送局と一般家庭との間の情報配信等において普及しつつある。
【０００３】
このような画像情報変換装置は、例えば、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により画像データを圧縮する方式に則っている。特に、ＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ：動画像符号化専門家会合）によって標準化されている画像符号化方式は、汎用画像符号化方式としてＩＳＯ／ＩＥＣ　１３８１８−２に定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅している。そのためＭＰＥＧは、プロフェッショナル用途からコンシューマ用途まで、広範なアプリケーションに今後とも用いられるものと予想される。このＭＰＥＧ方式を用いると、例えば、７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば、４〜８Ｍｂｐｓの符号量（以下、ビットレートと記す。）に、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば、１８〜２２Ｍｂｐｓのビットレートに割り当てられるため、良好な画質を保って高い圧縮率が実現できる。
【０００４】
ＭＰＥＧ方式のように、動き補償及び離散コサイン変換によって画像データを圧縮する画像情報変換装置では、画像データにおける符号化単位としての各マクロブロックにおいて、画像内符号化画像（以下、イントラ符号化画像と記す。）を用いるか、画像間符号化画像（以下、インター符号化画像と記す。）を用いるかの判定、参照画像フレームとして、前方予測符号化画像を用いるか、後方予測符号化画像を用いるか、双方向予測符号化画像を用いるかの判定、さらに動き予測としてフレーム予測を用いるか、フィールド予測を用いるかの判定を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に、直交変換と動き補償を適用して画像データを圧縮し画像圧縮情報を得る、上述したような画像情報変換装置に用いる動き予測補償回路の構成例を示す。この動き予測補償回路３０１及び画像メモリ３０２は、前方予測符号化画像、後方予測符号化画像、双方向予測符号化画像の中でも特に最も処理量が多い双方向予測符号化画像を処理するための構成を少なくとも備えている。この動き予測補償回路３０１には、画像メモリ３０２が接続されており、画像メモリ３０２からの参照画像データが入力される。
【０００６】
画像メモリ３０２は、図１１に示すように、参照画像メモリ３１１と探索（サーチ）画像データ用領域とを有する複数の仮想領域に分けられている。サーチ画像用領域には、前方向フレーム予測用記憶領域３１２、前方向フィールド予測用記憶領域３１３、後方向フレーム予測用記憶領域３１４、後方向フィールド予測用記憶領域３１５がある。
【０００７】
動き予測補償回路３０１は、画像メモリ３０２からの参照画像データ又はサーチ画像用データを記憶するラインメモリ３１６ａ乃至３１６ｄと、第１のマッチング演算器３１７と、第２のマッチング演算器３１８と、残差判定器３１９とを備えており、これらが図示しないコントローラによって統括制御されている。
【０００８】
ところが、この画像情報変換装置は、仮に、更なる　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶ、ＭＣ等の他の演算を実行するためには、図１１に示すように、画像メモリ３０２には探索（サーチ）画像データを記憶するためのエクステンド領域３２０、３２１を設ける必要があり、動き予測補償回路３０１には、ラインメモリ３２２ａ乃至３２２ｄ、更に第３のマッチング演算器３２３、第４のマッチング演算器３２４、残差判定器３２５を設ける必要がある。そのため、回路規模の拡大と共に消費電力が増大するという問題点があった。また、アルゴリズムによって回路規模及び回路構成を変える必要があり、製造コストの増加にも繋がっていた。
【０００９】
そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、回路規模を変えることなく他の動きベクトル演算処理を実行し、同様の演算処理を実行する際の消費電力を低減する画像情報変換方法及び画像情報変換装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像情報変換方法は、直交変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像情報変換方法であって、参照画像データ記憶手段に一時記憶された参照画像データと探索画像データ記憶手段に一時記憶された探索画像データとを用いて動きベクトルを推定する動きベクトル推定工程と、動きベクトル推定工程で得られた動きベクトルの誤差を算出する動きベクトル差分算出工程とを有する。このとき、動きベクトル差分算出工程では、最も予測誤差が少ない整数画素の動きベクトルを算出し、前方予測符号化画像算出時には、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程における未使用作業領域を用いて整数画素に隣接する８半画素の動きベクトルを検索する。
【００１１】
ここで、半画素のうち何れかの半画素における半画素分解能動きベクトルの誤差値が動きベクトル差分算出工程で算出された整数画素に対する整数分解能動きベクトルの誤差値より小であれば、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程における未使用作業領域を用いて、前方予測符号化画像算出時に、この半画素に対応する動きベクトルの誤差を算出し動きベクトルを伝送するか否かを判定する処理を実行する。
【００１２】
画像圧縮情報としては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠した画像情報が好ましく、特にＭＰＥＧ４規格にも準拠していることが好ましい。
【００１３】
また、ＭＰＥＧ４の場合に、この前方予測符号化画像には使用しない探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程の未使用作業領域を用いて、前方予測符号化画像算出時に、水平成分及び垂直成分が共に８成分からなるブロックの動きベクトルを求めるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る画像情報変換装置は、直交変換と動き補償を適用して画像データを圧縮して画像圧縮情報を得る画像情報変換装置であって、参照画像データ記憶手段に記憶された参照画像データと探索画像データ記憶手段に記憶された探索画像データとを用いて動きベクトルを推定する動きベクトル推定手段と、動きベクトル推定手段で得られた動きベクトルの誤差を算出する動きベクトル差分算出手段と、予測モードに応じて動きベクトル推定手段及び動きベクトル差分算出手段とを制御する制御手段とを備え、動きベクトル差分算出手段は、最も予測誤差が少ない整数画素の動きベクトルを算出し、制御手段は、前方予測符号化画像算出時に探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定手段の未使用領域を用いて、整数画素に隣接する８つの半画素値を検索する制御を行う。
【００１５】
ここで制御手段は、半画素値のうち何れかの半画素位置における半画素分解能動きベクトルの誤差値が動きベクトル差分算出手段で算出された整数画素に対する整数分解能動きベクトルの誤差値より小の場合、前方予測符号化画像算出時に、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定手段の未使用作業領域を用いて、この半画素に対応する動きベクトルの誤差を算出し、動きベクトルを伝送するか否かを判定する処理を実行する。
【００１６】
画像圧縮情報としては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠した画像情報が好ましく、特にＭＰＥＧ４規格にも準拠していることが好ましい。
【００１７】
また、ＭＰＥＧ４の場合に、制御手段は、この前方予測符号化画像には使用しない探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程の未使用作業領域を用いて、前方予測符号化画像算出時に、水平成分及び垂直成分が共に８成分からなるブロックの動きベクトルを求めるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の具体例として示す画像情報変換装置は、動き補償及び離散コサイン変換によって画像データを圧縮する画像情報変換装置であって、双方向予測符号化画像を処理している際に使用していない記憶領域、演算器容量等の空きリソースを用いて、動きベクトル算出のための演算を実行するようにした装置である。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１を用いて、本発明の具体例として示す画像情報変換装置の構成を説明する。
【００２０】
図１に示す画像情報変換装置１は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ：動画像符号化専門家会合）方式、特に、ＭＰＥＧ２方式及びＭＰＥＧ４方式に準拠する画像情報変換装置であって、主として、画像データを入力して前処理する構成と、動き予測及び動き補償によって符号化モードを決定する構成と、離散コサイン変換（ＤＣＴ）及び量子化を施す構成と、これら変換処理によって圧縮された画像データを出力する構成とを備えている。
【００２１】
具体的に、画像情報変換装置１は、画像データを入力して前処理する構成として、画像データの入力端子１１と、フォーマット変換部１２と、画面並換部１３とを備える。
【００２２】
この画像データは、輝度（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ、Ｃｒ）とから構成されたビデオ信号であって、図示しないが、例えば、入力端子１１より入力される前段階でディジタル化され、フォーマット変換部１２において、この後の符号化で用いる空間解像度にフォーマット変換される。フォーマット変換された画像データは、画面並換回路１２において、Ｉピクチャ（フレーム内予測符号化画像）、Ｐピクチャ（フレーム間順方向予測符号化画像）、Ｂピクチャ（フレーム間双方向予測符号化画像）の３つのピクチャタイプ毎に並び換えられる。各ピクチャは、後述する動き補償予測回路２５、ＤＣＴ回路１５において、この符号化順に、動き補償及びＤＣＴ符号化される。
【００２３】
画像情報変換装置１は、さらに、動き予測及び動き補償によって符号化モードを決定する構成と、離散コサイン変換（ＤＣＴ）及び量子化を施す構成として、具体的に、差分器１４と、ＤＣＴ回路１５と、量子化回路１６と、動き補償予測回路２５とを備えている。動き補償予測回路２５は、動き予測回路と動き補償回路とに分離されていてもよい。
【００２４】
差分器１３は、画像並換回路１２から供給されたＩピクチャ又はＰピクチャと、予測により得た画像との差分をとって予測誤差を算出し、この値をＤＣＴ回路１５に供給する。ＤＣＴ回路１５は、画像データをＤＣＴ符号化係数へと変換する。量子化回路１６は、ここでのＤＣＴ符号化係数を、レート制御回路１７で決定された量子化スケールに基づいて量子化する。量子化されたデータは、動きベクトル及び符号化モード情報とともに可変長符号化回路１８において可変長符号化された後、バッファ１９に蓄積され、目標のビットレートに合わせてＭＰＥＧビデオビットストリームとして出力端子２０より出力される。
【００２５】
また、画像データがＩピクチャ及びＰピクチャであれば、後の処理でこのＤＣＴ符号化係数を動き補償予測の参照画像として用いる必要があるため、量子化された情報は、逆量子化回路２１及び逆ＤＣＴ回路２２によって局所的に復号され、図示しない復号器で得られるものと同一の画像として復元され、加算器２３を通過して画像メモリ２４に蓄積される。
【００２６】
続いて、図２に画像メモリ２４と動き予測補償回路２５の構成を示す。画像メモリ２４は、図２に示すように、参照画像（カレント）データ用領域２４１と探索（サーチ）画像データ用領域とを有する複数の仮想領域に分けられている。サーチ画像用領域には、前方向フレーム予測用記憶領域２４２、前方向フィールド予測用記憶領域２４３、後方向フレーム予測用記憶領域２４４、後方向フィールド予測用記憶領域２４５がある。
【００２７】
動き予測補償回路２５は、作業ブロックとして、整数画素精度動き検出ブロック２５１と、半画素精度動き検出ブロック２５２と、動き補償ブロック２５３と、予測モード判定ブロック２５４とを備えている。
【００２８】
動き予測には、一般に、ブロックマッチングアルゴリズムと探索範囲決定の２つの段階が定義されている。また、過去と現在の合致画像の探索には平均絶対値差分と平均二乗誤差の評価尺度が用いられる。ＭＰＥＧ方式では、マッチングのためのアルゴリズムは、特に規定されていないため、設計者が使用環境に最良のマッチングアルゴリズムを採用できる。例えば、ロガリズミックサーチ（対数的探索）、３段階層探索、このほか多くの単純化された探索方法が適用できる。また、計算の複雑さを軽減するとともにより最適な局所極小点を得るためのマッチングアルゴリズムが発案されている。
【００２９】
整数画素精度動き検出ブロック２５１では、１６画素×１６ライン（１マクロブロック）の入力画像データを画像メモリ２４から送られる参照画像（カレント）データと比較し、さらに水平方向±３２画素、垂直方向±１６ラインの探索（サーチ）範囲について最適な動きベクトル、すなわち画素データの差分累積値が最も小さい画素を検出する。
【００３０】
フルサーチ、高速アルゴリズム等、サーチの方法に関わらず、一旦最良の整数画素のマッチングを得たならば、マッチングが最良の整数画素と隣接する８半画素の移動量が半画素精度動き検出ブロック２５２において評価される。
【００３１】
半画素精度動き検出ブロック２５２では、整数画素精度動き検出ブロック２５１で求められた画素の周囲、８半画素に対して、動きベクトルの検索を行って最終ベクトル（半画素精度）と残差とを演算する。予測モード判定ブロック２５４は、この結果に基づいて予測モードを判定し、最も誤差の小さい画素を選択し、この画素の動きベクトルを算出する。動き補償ブロック２５３では、この判定結果にしたがって輝度成分に対する動き補償及び色差成分に対する動き補償が行われる。
【００３２】
８半画素のうちの何れかの半画素の誤差評価が整数分解能動きベクトルの誤差評価よりもよい結果を示したならば、この半画素に対応する予測動きベクトルがＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定に使用される。
【００３３】
動き予測補償回路２５の具体的構成を図３に示す。動き予測補償回路２５は、画像メモリ２４からの参照画像データ又はサーチ画像用データを記憶するラインメモリ２５５ａ乃至２５５ｄと、第１のマッチング演算器２５６と、第２のマッチング演算器２５７と、残差判定器２５８とを備えており、これらがコントローラ２５９によって統括制御され、時分割で動きベクトル及び残差を求める処理を実行している。
【００３４】
通常の動き予測補償回路では、図４に示す流れで１マクロブロックの符号化モード判定処理が行われる。特にＢピクチャ処理では、双方向予測、すなわち時間軸上の将来（前方向予測：Ｆｏｒｗａｒｄ）、過去（後方向予測：Ｂａｃｋｗａｒｄ）の動き予測に対して、それぞれフレーム予測とフィールド予測とを実行する必要があるために最も処理量が多くなり、求める動きベクトル及び残差が合計で４つになる。図５に示すように、画像メモリ２４は、記憶領域が仮想的に分割されている。
【００３５】
例えば、画像単位のマッチング演算器を２つ有する場合であれば、一方のマッチング演算器に片フィールド分（１６画素×８＝１２８画素）のマッチング演算を割り当て、前方向フィールド予測、後方向フィールド予測、後方向フレーム予測、前方向フィールド予測の順に処理し、これを１サイクルとして１マクロブロックの動きベクトル及び残差を算出している。
【００３６】
ところが、前方向予測符号化画像（Ｐピクチャ）の処理では、前方向予測のフレーム予測とフィールド予測のみであるため、図５に示すように、前方向予測符号化画像の半画素精度動き検出の処理時には、サーチ画像データ用記憶領域及びマッチング演算器容量と等のリソースに余裕ができることになる。図５（ａ）には、Ｂピクチャ処理時における画像メモリ２４内部領域の割り当てを示し、図５（ｂ）には、Ｐピクチャ処理時における画像メモリの内部が示されている。
【００３７】
そこで、本発明の本具体例として示す画像情報変換装置１では、特に前方予測符号化画像（Ｐピクチャ）の半画素精度動き検出の際には使用しない双方向予測符号画像（Ｂピクチャ）の後方向予測処理のためのリソースを活用して、このＰピクチャ処理と並行して他の動きベクトル演算処理を実行する。ここで処理できる動きベクトル演算としては、具体的に、ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶ（共通動きベクトル）処理、ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理、ＭＰＥＧ４の場合の４ＭＶ演算処理があげられる。
【００３８】
「ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶ」算出時は、図６に示すように、現在、エンコードしている参照画像におけるマクロブロックの左隣の動きベクトル結果を用いて半画素精度の動きベクトル及びその残差を求める処理（共通動きベクトル：ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶ）である。この場合、図７（ａ）に示すように、後方向予測のフレーム予測用記憶領域に　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフレーム用のサーチ画像を準備し、後方向フィールド予測用記憶領域に　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフィールド用のサーチ画像を準備する。また、処理サイクルにおいても、図８（ａ）に示すように、Ｂピクチャの後方向予測処理を実行していたタイミングで、ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフレーム予測処理と　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフィールド予測処理とを実行する。
【００３９】
また、Ｂピクチャ処理時の空きリソースを用いて、半画素精度動き検出において最適な半画素があった場合に実行される　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理を、Ｂピクチャ処理のタイミングで実行できる。この場合、図７（ｂ）に示すように、後方向予測のフレーム予測用記憶領域に　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理のサーチ画像を準備する。また、図８（ｂ）に示すように、Ｂピクチャの後方向予測処理を実行していたタイミングで　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理を実行する。
【００４０】
また、図９に示すような、ＭＰＥＧ４方式における参照画像の１マクロブロックを４つに分けた８画素×８ラインブロックの各々における半画素精度の動きベクトル及び残差の算出を実行することもできる。すなわち、図７（ｃ）に示すように、前方向予測のフレーム予測用記憶領域を８画素×８ラインからなるブロック４つに割り当てる。また、図８（ｃ）に示すように、前方向予測処理を実行していたタイミングで８画素×８ラインブロックを２ブロック処理し、後方向フィールド予測処理を実行していたタイミングで残る８画素×８ラインブロックの２ブロック分を処理する。
【００４１】
したがって、画像情報変換装置１では、ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶ処理、ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理、ＭＰＥＧ４の場合の４ＭＶ演算処理等のための新たな回路構成を設けることなく、処理量が最も多い双方向予測符号画像（Ｂピクチャ）の空きリソースを活用して、Ｐピクチャ処理と並行して他の動きベクトル演算処理を実行することができるため回路規模を拡大する必要がない。これに伴って消費電力も低減できる。また、製造コストが削減できる。
【００４２】
さらにマッチング演算等に新たなアルゴリズムが登場しても、適切に空きリソースを割り当てることによって、回路構成を変更することなくより高効率の符号化ができる。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図１０に示すように、動き補償予測回路２６が双方向予測における前方向予測をフォワード処理演算器２６１で、また後方向予測をバックワード処理演算器２６２でそれぞれ並列して処理できるように構成されていてもよい。ただし図１０において、上述の図３に示す動き予測補償回路２５と同様の作用を有する構成に関しては同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
この場合もバックワード処理演算器を活用することにより、図３の例と同様にｃｏｍｍｏｎ　ＭＶ処理、ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理、ＭＰＥＧ４の場合の４ＭＶ演算処理等のために回路規模を拡大する必要がない。これに伴って消費電力も低減できる。また、製造コストが削減できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る画像情報変換方法によれば、前方予測符号化画像算出時には、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程における未使用作業領域を用いて整数画素に隣接する８半画素の動きベクトルを検索することにより、回路規模を拡大する必要がない。これにより同等の処理を実行する際の消費電力が低減できる。また、製造コストが削減できる。
【００４６】
さらに新たなアルゴリズムが登場しても、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程における未使用作業領域を適切に割り当てれば、回路構成を変更することなくより高効率の符号化ができる。
【００４７】
また、前方予測符号化画像算出時に、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程における未使用作業領域を用いてこの半画素に対応する動きベクトルの誤差を算出し動きベクトルを伝送するか否かを判定する処理を実行することによって、回路規模を拡大する必要がない。
【００４８】
画像圧縮情報としては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠した画像情報、特にＭＰＥＧ４に準拠した画像情報の場合でも、この前方予測符号化画像には使用しない探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定工程の未使用作業領域を用いて水平成分及び垂直成分が共に８成分からなるブロックの動きベクトルを求めることによって、新たな回路構成を用意しなくとも同様の処理が可能となる。
【００４９】
また、本発明に係る画像情報変換装置によれば、前方予測符号化画像算出時には、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定手段の未使用作業領域を用いて整数画素に隣接する８半画素の動きベクトルを検索することにより、回路規模を拡大する必要がない。これにより同等の処理を実行する際の消費電力が低減できる。また、製造コストが削減できる。
【００５０】
さらに新たなアルゴリズムが登場しても、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定手段の未使用作業領域を適切に割り当てれば、回路構成を変更することなくより高効率の符号化ができる。
【００５１】
また、前方予測符号化画像算出時に、探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定手段の未使用作業領域を用いてこの半画素に対応する動きベクトルの誤差を算出し動きベクトルを伝送するか否かを判定する処理を実行することによって、回路規模を拡大する必要がない。
【００５２】
画像圧縮情報としては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）規格に準拠した画像情報、特にＭＰＥＧ４に準拠した画像情報の場合でも、この前方予測符号化画像には使用しない探索画像データ記憶手段の未使用領域及び動きベクトル推定手段の未使用作業領域を用いて水平成分及び垂直成分が共に８成分からなるブロックの動きベクトルを求めることによって、新たな回路構成を用意しなくとも同様の処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例として示す画像情報変換装置の構成を説明する構成図である。
【図２】上記画像情報変換装置の画像メモリ及び動き予測補償回路の機能ブロック構成を説明する構成図である。
【図３】上記画像情報変換装置の動き予測補償回路の構成を説明する構成図である。
【図４】通常の動き予測補償回路におけるマッチング演算器の処理の流れを説明する模式図である。
【図５】（ａ）は、Ｂピクチャ処理時における画像メモリ２４内部領域の割り当てを示し、（ｂ）は、Ｐピクチャ処理時における画像メモリの内部を示す図である。
【図６】ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶを求める処理を模式的に示した図である。
【図７】（ａ）は、Ｐピクチャ処理時の空き容量に　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフレーム用のサーチ画像を準備する様子を説明する図であり、（ｂ）は、後方向予測のフレーム予測用記憶領域に　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理のサーチ画像を準備する様子を説明する図であり、（ｃ）は、前方向予測のフレーム予測用記憶領域をＭＰＥＧ４の８画素×８ラインからなるブロック４つに割り当てる様子を説明する図である。
【図８】（ａ）は、Ｂピクチャの後方向予測処理を実行していたタイミングで、ｃｏｍｍｏｎＭＶフレーム予測処理と　ｃｏｍｍｏｎ　ＭＶフィールド予測処理とを実行する様子を説明する図であり、（ｂ）は、Ｂピクチャの後方向予測処理を実行していたタイミングで　ＭＣ／ｎｏ　ＭＣ判定処理を実行する様子を説明する図であり、（ｃ）は、前方向予測処理を実行していたタイミングで８画素×８ラインブロックを２ブロック処理し、後方向フィールド予測処理を実行していたタイミングで残る８画素×８ラインブロックの２ブロック分を処理する様子を説明する図である。
【図９】ＭＰＥＧ４方式における４ＭＶを求める処理を説明する図である。
【図１０】本発明の別の具体例として示す画像情報変換装置の動き予測補償回路の構成を説明する構成図である。
【図１１】従来の画像情報変換装置の動き予測補償回路の構成を説明する構成図である。
【符号の説明】
１　画像情報変換装置、１１　入力端子、１２　フォーマット変換部、１３　画面並換部、１４　差分器、１５　ＤＣＴ回路、１６　量子化回路、１７　レート制御回路、１８　可変長符号化回路、１９　バッファ、２０　出力端子、２１逆量子化回路、２２　逆ＤＣＴ回路、２３　加算器、２４　画像メモリ、２５動き予測補償回路、２４１　参照画像データ用領域、２４２　前方向フレーム予測用記憶領域、２４３　前方向フィールド予測用記憶領域、２４４　後方向フレーム予測用記憶領域、２４５　後方向フィールド予測用記憶領域、２５１　整数画素動き検出ブロック、２５２　半画素精度動き検出ブロック、２５３　動き補償ブロック、２５４　予測モード判定ブロック
【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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【図１０】
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【図１１】
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