(57)【要約】【課題】  符号化効率の劣化させずに、動きベクトルの決定に伴う演算量を削減できる符号化装置を提供する。  【解決手段】ＳＡＤ生成部５１が、参照画像データＲＥＦの整数画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数の動き補償ブロックＭＣＢのそれぞれについて、当該ＭＣＢと、動きベクトルの生成対象となるフレームデータＳ２３内に規定されたＭＣＢとの差分に応じた指標データＳＡＤを算出する。補間部５４が、上記ＳＡＤを基に補間処理を行って、ＲＥＦ内で１／２および１／４の少数画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のＭＣＢのそれぞれについての推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。そして、推定指標データＳＡＤ＿ａを基に、動きベクトルＭＶを生成する。  【選択図】      図３
2005136941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理装置であって、
参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、
前記第１の演算手段が算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する第２の演算手段と、
前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する生成手段と
を有するデータ処理装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記第２の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した複数の前記第２の指標データのうち最小の前記第２の指標データに対応するブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第３の指標データを算出し、前記第１の指標データと前記第３の指標データとのうち小さい方に対応した画素位置を基に前記動きベクトルを生成する
請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記第２の演算手段は、前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した複数の前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データを特定し、前記動きベクトルの探索範囲内で、且つ当該特定した第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置に対して所定の距離内にある前記第２の画素位置精度の画素位置の前記ブロックデータについて前記第２の指標データを算出する
請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記特定した前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置が前記参照画像データ内に規定された前記動きベクトルの探索範囲の境界上にある場合に、前記特定した第１の指標データに対応する画素位置を基に前記動きベクトルを生成する
請求項３に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記第１の演算手段は、前記ブロックデータに対して異なる複数のサイズが規定されている場合に、前記複数のサイズのそれぞれについて、前記第１の演算手段による前記第１の指標データの算出、並びに前記第２の演算手段による前記第２の指標データの算出を行い、
前記データ処理装置は、
最小の前記第２の指標データを算出するのに前記第１の演算手段および前記第２の演算手段が用いた前記サイズを基に前記生成手段が生成した前記動きベクトルを選択する選択手段
をさらに有する請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記第１の演算手段は、整数画素位置精度の画素位置を基準とした前記ブロックデータについて前記第１の指標データを算出し、
前記第２の演算手段は、前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内に規定された１／２画素位置精度の画素位置を基準とした前記ブロックデータの前記第２の指標データを算出し、当該第２の指標データのうち最小の前記第２の指標データに対応する１／２画素位置精度の画素位置に隣接した１／４画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第４の指標データを算出し、
前記生成手段は、前記第２の演算手段が算出した前記第４の指標データを基に、前記１／４画素位置精度で前記動きベクトルを生成する
請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記第２の演算手段は、前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した複数の前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データを特定し、当該特定した第１の指標データに対応する前記整数画素位置精度の画素位置に対して所定の距離内にある前記１／２画素位置精度の画素位置の前記ブロックデータについて前記第２の指標データを算出し、  前記第２の演算手段は、前記最小の第２の指標データに対応する１／２画素位置精度の画素位置に隣接した１／４画素位置精度の画素位置のうち、前記最小の第１の指標データに対応する前記整数画素位置精度の画素位置から所定の距離内にある画素位置を基準とした前記ブロックデータについて前記第４の指標データを算出し、それ以外の前記ブロックデータについて前記第４の指標データを算出しない
請求項６に記載のデータ処理装置。
【請求項８】
前記第２の演算手段は、前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した複数の前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データを特定し、当該特定した第１の指標データに対応する前記整数画素位置精度の画素位置に対して所定の距離内にある前記１／２画素位置精度の画素位置の前記ブロックデータについて前記第２の指標データを算出する
請求項６に記載のデータ処理装置。
【請求項９】
前記第２の演算手段は、前記特定した前記第１の指標データに対応する前記整数画素位置精度の画素位置である特定画素位置が、前記参照画像データ内に規定された前記動きベクトルの探索範囲の境界上あるいは当該境界に最も隣接した前記整数画素位置精度の画素位置である場合に、前記特定画素位置に対して前記境界が延びる方向において両側にある前記１／２画素位置精度を基準とした前記ブロックデータの前記第２の指標データを算出し、前記特定画素位置に対して前記境界が延びる方向において両側に位置しない前記１／２画素位置精度を基準とした前記ブロックデータの前記第２の指標データを算出しない
請求項８に記載のデータ処理装置。
【請求項１０】
前記第２の演算手段は、前記動きベクトルの探索範囲内で、前記特定画素位置に対して所定の距離内にある前記１／４画素位置精度の画素位置についてのみ前記第４の指標データを算出する
請求項９に記載のデータ処理装置。
【請求項１１】
前記第１の演算手段は、前記複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの間で、相互に対応した画素位置の画素データ間の差分値の総和を示す前記第１の指標データを算出する
請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項１２】
動画像データを符号化する符号化装置であって、
前記動画像データの動きベクトルと、当該動きベクトルに対応する予測画素データを生成する動き予測手段と、
前記動き予測手段が生成した前記予測画像データと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データとの差分を符号化する符号化手段と
を有し、
前記動き予測手段は、
参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、
前記第１の演算手段が算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する第２の演算手段と、
前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成し、当該動きベクトルを基に前記予測画像データを生成する生成手段と
を有する
符号化装置。
【請求項１３】
動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理方法であって、
参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の工程と、
前記第１の工程で算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する第２の工程と、
前記第２の工程で算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する第３の工程と
を有するデータ処理方法。
【請求項１４】
動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理装置であって、
参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、
前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出し、当該第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する第２の演算手段と、
前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する生成手段と
を有するデータ処理装置。
【請求項１５】
前記第２の演算手段は、前記第２の指標データを基に外挿処理を行って前記第３の指標データを算出する
請求項１４に記載のデータ処理装置。
【請求項１６】
動画像データを符号化する符号化装置であって、
前記動画像データの動きベクトルと、当該動きベクトルに対応する予測画素データを生成する動き予測手段と、
前記動き予測手段が生成した前記予測画像データと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データとの差分を符号化する符号化手段と
を有し、
前記動き予測手段は、
参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、
前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出し、当該第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する第２の演算手段と、
前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する生成手段と
を有する
符号化装置。
【請求項１７】
動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理方法であって、
参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の工程と、
前記第１の工程で前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出する第２の工程と、
前記第２の工程で算出した前記第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する第３の工程と、
前記第２の工程および前記第３の工程でそれぞれ算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する第４の工程と
を有するデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理装置およびその方法と符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像データをデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。      
【０００３】
ＭＰＥＧ方式に続いて、さらなる高圧縮率を実現するＪＶＴ(Joint Video Team)と呼ばれる符号化方式が提案されている。
ＪＶＴ方式では、ＭＰＥＧと同様に、動き予測・補償処理において、動きベクトルを基にした動き予測・補償を行う。
ところで、ＪＶＴ方式の符号化装置では、参照画像データの所定の探索範囲内で動きベクトルを探索（生成）する場合に、参照画像データを６タップＦＩＲフイルタ回路で処理して１／２画素位置精度および１／４画素位置精度の少数画素位置精度の参照画像データを生成する。  そして、符号化装置は、少数画素精度の参照画像データを基に動きベクトルの探索を行う。  この場合に、符号化装置は、マクロブロックＭＢに対して規定される所定のサイズの動き補償ブロックＭＣＢを単位として、処理対象のマクロブロックＭＢの動き補償ブロックＭＣＢについての動きベクトルＭＶを探索（生成）する。
すなわち、符号化装置は、処理対象のマクロブロックＭＢの動き補償ブロックＭＣＢとの間で画素データ間の差分和に応じた指標データＳＡＴＤを最小とする動き補償ブロックＭＣＢの画素位置を、参照画像データの所定の探索範囲内を少数画素位置精度で探索する。
そして、符号化装置は、上記探索した画素位置を基に動きベクトルを生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の符号化装置では、６タップＦＩＲフィルタ回路を用いて少数画素精度の参照画像データを生成すると共に、その少数画素精度の参照画像データを用いて上記指標データＳＡＴＤを生成する必要があり、動きベクトルの探索に伴う演算量が大きく、リアルタイム性を実現するのが困難であるという問題がある。
同様な問題は、ＪＶＴ以外の符号化装置についても、第１の画素位置精度の参照画像データを基に、当該第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度で動きベクトルを生成する場合に生じる。
【０００５】
本発明は上述した従来技術に鑑みて成され、所定の画素位置精度の参照画像データを基に、当該所定の画素位置精度より高い画素位置精度で動画像データの動きベクトルを生成する場合に、動きベクトル生成に伴う演算量を削減できるデータ処理装置、その方法および符号化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】
【０００６】
上述した従来技術の問題点を解決するために、第１の発明のデータ処理装置は、動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理装置であって、参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、前記第１の演算手段が算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する第２の演算手段と、前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する生成手段とを有する。
【０００７】
第１の発明のデータ処理装置の作用は以下のようになる。
先ず、第１の演算手段が、参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する。
次に、第２の演算手段が、前記第１の演算手段が算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する。
次に、生成手段が、前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する。
【０００８】
第２の発明の符号化装置は、動画像データを符号化する符号化装置であって、前記動画像データの動きベクトルと、当該動きベクトルに対応する予測画素データを生成する動き予測手段と、前記動き予測手段が生成した前記予測画像データと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データとの差分を符号化する符号化手段とを有し、前記動き予測手段は、参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、前記第１の演算手段が算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する第２の演算手段と、前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成し、当該動きベクトルを基に前記予測画像データを生成する生成手段とを有する。
【０００９】
第２の発明の符号化装置の作用は以下のようになる。
動き予測手段が、動画像データの動きベクトルと、当該動きベクトルに対応する予測画素データを生成する。
この場合に、動き予測手段は、上述した第１の発明のデータ処理装置と同様の作用で動きベクトルを生成する。
そして、符号化手段が、前記動き予測手段が生成した前記予測画像データと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データとの差分を符号化する。
【００１０】
第３の発明のデータ処理方法は、動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理方法であって、参照画像データ内に規定された第１の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内に規定されたブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の工程と、前記第１の工程で算出した前記第１の指標データを基に補間処理を行って、前記参照画像データ内で前記第１の画素位置精度より高い第２の画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数のブロックデータのそれぞれについての第２の指標データを算出する第２の工程と、前記第２の工程で算出した前記第２の指標データを基に、前記第２の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する第３の工程とを有する。
【００１１】
第４の発明のデータ処理装置は、動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理装置であって、参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出し、当該第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する第２の演算手段と、前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する生成手段とを有する。
【００１２】
第４の発明のデータ処理装置の作用は以下のようになる。
先ず、第１の演算手段が、参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する。
次に、第２の演算手段が、前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出する。
次に、前記第２の演算手段が、前記第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する。
次に、生成手段が、前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する。
【００１３】
第５の発明の符号化装置は、動画像データを符号化する符号化装置であって、前記動画像データの動きベクトルと、当該動きベクトルに対応する予測画素データを生成する動き予測手段と、前記動き予測手段が生成した前記予測画像データと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データとの差分を符号化する符号化手段とを有し、前記動き予測手段は、参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の演算手段と、前記第１の演算手段が前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出し、当該第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する第２の演算手段と、前記第２の演算手段が算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する生成手段とを有する。
【００１４】
第５の発明の符号化装置の作用は以下のようになる。
動き予測手段が、動画像データの動きベクトルと、当該動きベクトルに対応する予測画素データを生成する。
この場合に、動き予測手段は、上述した第４の発明のデータ処理装置と同様の作用で動きベクトルを生成する。
そして、符号化手段が、前記動き予測手段が生成した前記予測画像データと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データとの差分を符号化する。
【００１５】
第６の発明のデータ処理方法は、動画像データの動きベクトルを生成するデータ処理方法であって、参照画像データ内で相互に異なる第１の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第１の指標データを算出する第１の工程と、前記第１の工程で前記複数のブロックデータについて算出した前記第１の指標データのうち最小の前記第１の指標データに対応する前記第１の画素位置精度の画素位置から所定の距離内にあり前記第１の画素位置精度に比べて高い第２の画素位置精度の画素位置を基準として規定された複数のブロックデータのそれぞれについて、当該ブロックデータと、前記動きベクトルの生成対象となる画像データ内のブロックデータとの差分に応じた第２の指標データを算出する第２の工程と、前記第２の工程で算出した前記第２の指標データを基に補間処理を行って、前記第２の画素位置精度より高い第３の画素位置精度の画素位置を基準として前記参照画像データ内に規定されたブロックデータの第３の指標データを算出する第３の工程と、前記第２の工程および前記第３の工程でそれぞれ算出した前記第２の指標データおよび前記第３の指標データを基に、前記第３の画素位置精度で、前記動きベクトルを生成する第４の工程とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所定の画素位置精度の参照画像データを基に、当該所定の画素位置精度より高い画素位置精度で動画像データの動きベクトルを生成する場合に、動きベクトル生成に伴う演算量を削減できるデータ処理装置、その方法および符号化装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係わるＪＶＴ方式の符号化装置について説明する。
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図１０を参照して本発明の実施形態を説明する。
先ず、本発明の構成要素と本実施形態の構成要素との対応関係を説明する。
第１実施形態は、第１〜３の発明に対応している。
図１および図２に示す符号化装置２が第３の発明の符号化装置に対応し、図２および図３に示す動き予測・補償回路４６が第１の発明のデータ処理装置に対応している。
ＳＡＤ生成部５１が第１〜３の発明の第１の演算手段に対応している。
また、整数画素精度ＭＶ生成部５２、ＳＡＴＤ生成部５３および補間部５４が、第１〜３の発明の第２の演算手段に対応している。
また、少数画素精度ＭＶ生成部５５が、第１〜３の発明の生成手段に対応している。
また、ＭＣＢ選択部５６が第１の発明の選択手段に対応している。
また、本実施形態の動き補償ブロックＭＣＢが、本発明のブロックデータに対応している。  また、ＳＡＤ生成部５１が生成する指標データＳＡＤが、第１〜３の発明の第１の指標データに対応している。
また、補間部５４が生成する推定指標データＳＡＤ＿ａが、第１〜３の発明の第２の指標データに対応している。
また、少数画素精度ＭＶ生成部５５が生成する動きベクトルＭＶが、第１〜３の発明の動きベクトルに対応している。
また、ＳＡＴＤ生成部５３が生成する指標データＳＡＴＤが、第１〜３の発明の第３の指標データに対応している。
【００１８】
次に、図３を参照して動き予測・補償回路４６の特徴について説明する。
動き予測・補償回路４６のＳＡＤ生成部５１が、参照画像データＲＥＦの所定の探索範囲内に規定された整数画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数の動き補償ブロックＭＣＢのそれぞれについて、当該動き補償ブロックＭＣＢと、動きベクトルの生成対象となるフレームデータＳ２３内に規定された動き補償ブロックＭＣＢとの差分に応じた指標データＳＡＤを算出する。
そして、補間部５４が、上記指標データＳＡＤを基に補間処理を行って、参照画像データＲＥＦ内で１／２および１／４の少数画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数の動き補償ブロックＭＣＢのそれぞれについての推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５が、指標データＳＡＤおよび推定指標データＳＡＤ＿ａを基に、１／４画素位置精度の動きベクトルＭＶを生成する。
すなわち、動き予測・補償回路４６では、１／２および１／４の少数画素位置精度の相互に異なる画素位置を基準とした複数の動き補償ブロックＭＣＢについては、指標データＳＡＴＤを算出せず、整数画素位置精度の指標データＳＡＤを補間処理して推定指標データＳＡＤ＿ａを算出し、これを基に動きベクトルＭＶを生成する。
【００１９】
以下、第１実施形態の通信システム１について詳細に説明する。
図１は、本実施形態の通信システム１の概念図である。
図１に示すように、通信システム１は、送信側に設けられた符号化装置２と、受信側に設けられた復号装置３とを有する。
通信システム１では、送信側の符号化装置２において、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換などの直交変換と動き補償によって圧縮したフレーム画像データ（ビットストリーム）を生成し、当該フレーム画像データを変調した後に、衛星放送波、ケーブルＴＶ網、電話回線網、携帯電話回線網などの伝送媒体を介して送信する。
受信側では、受信した画像信号を復調した後に、上記変調時の直交変換の逆変換と動き補償によって伸張したフレーム画像データを生成して利用する。
なお、上記伝送媒体は、光ディスク、磁気ディスクおよび半導体メモリなどの記録媒体であってもよい。
図１に示す復号装置３は符号化装置２の符号化に対応した復号を行う。
【００２０】
以下、図１に示す符号化装置２について説明する。
図２は、図１に示す符号化装置２の全体構成図である。
図２に示すように、符号化装置２は、例えば、Ａ／Ｄ変換回路２２、画面並べ替え回路２３、演算回路２４、直交変換回路２５、量子化回路２６、可逆符号化回路２７、バッファ２８、逆量子化回路２９、逆直交変換回路３０、フレームメモリ３１、レート制御回路３２、デブロックフィルタ３７、イントラ予測回路４１、選択回路４４、フレームメモリ４５、動き予測・補償回路４６を有する。
【００２１】
以下、符号化装置２の構成要素について説明する。
Ａ／Ｄ変換回路２２は、入力されたアナログの輝度信号Ｙ、色差信号Ｐｂ，Ｐｒから構成される原画像信号Ｓ１０をデジタルのフレームデータＳ２２に変換し、これを画面並べ替え回路２３に出力する。
画面並べ替え回路２３は、Ａ／Ｄ変換回路２２から入力したフレームデータＳ２２を、そのピクチャタイプＩ，Ｐ，ＢからなるＧＯＰ(Group Of Pictures) 構造に応じて、符号化する順番に並べ替えたフレームデータＳ２３を演算回路２４、イントラ予測回路４１および動き予測・補償回路４６に出力する。
【００２２】
演算回路２４は、フレームデータＳ２３と、選択回路４４から入力した予測画像データＰＩとの差分を示す画像データＳ２４を生成し、これを直交変換回路２５に出力する。
直交変換回路２５は、画像データＳ２４に離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換などの直交変換を施して画像データ（例えばＤＣＴ係数）Ｓ２５を生成し、これを量子化回路２６に出力する。
量子化回路２６は、レート制御回路３２から入力した量子化スケールで、画像データＳ２５を量子化して画像データＳ２６を生成し、これを可逆符号化回路２７および逆量子化回路２９に出力する。
【００２３】
可逆符号化回路２７は、画像データＳ２６を可変長符号化あるいは算術符号化した画像データをバッファ２８に格納する。
このとき、可逆符号化回路２７は、選択データＳ４４がインター予測符号化を選択したことを示す場合に、動き予測・補償回路４６から入力した動きベクトルＭＶを符号化してヘッダデータに格納する。
【００２４】
バッファ２８に格納された画像データは、変調等された後に送信される。
逆量子化回路２９は、画像データＳ２６を逆量子化した信号を生成し、これを逆直交変換回路３０に出力する。
逆直交変換回路３０は、逆量子化回路２９から入力した画像データに、直交変換回路２５における直交変換の逆変換を施して生成した画像データをデブロックフィルタ３７に出力する。
デブロックフィルタ３７は、デブロックフィルタ３７からの画像データのブロック歪みを除去した画像データを、フレームメモリ３１，４５に書き込む。
レート制御回路３２は、バッファ２３から読み出した画像データを基に量子化スケールを生成し、これを量子化回路２６に出力する。
【００２５】
イントラ予測回路４１は、例えばＪＶＴにより予め規定されたイントラ予測モードのそれぞれを基に、フレームメモリ４５から読み出した画像データを構成する各マクロブロックＭＢにイントラ予測符号を施して予測画像を生成し、当該予測画像データとフレームデータＳ２３との差分ＤＩＦを検出する。
そして、イントラ予測回路４１は、上記複数のイントラ予測モードについてそれぞれ生成した上記差分のうち最小の差分に対応するイントラ予測モードによる予測画像データＰＩと、上記差分ＤＩＦとを選択回路４４に出力する。
【００２６】
選択回路４４は、イントラ予測回路４１から入力した差分ＤＩＦと、動き予測・補償回路４６から入力した差分ＤＩＦとの各々を基に、と動きベクトルＭＶを符号化した場合に生じるビット量を算出し、当該ビット量を比較する。
選択回路４４は、上記比較によりイントラ予測回路４１から入力した差分ＤＩＦに対応するビット量の方が小さいと判断すると、イントラ予測回路４１から入力した予測画像データＰＩを選択して演算回路２４に出力する。
選択回路４４は、上記比較により動き予測・補償回路４６から入力した差分ＤＩＦに対応するビット量の方が小さいと判断すると、動き予測・補償回路４６から入力した予測画像データＰＩを選択して演算回路２４に出力する。
また、選択回路４４は、イントラ予測回路４１からの予測画像データＰＩを選択した場合にはインター予測符号化を選択したことを示す選択データＳ４４を可逆符号化回路２７に出力し、動き予測・補償回路４６からの予測画像データＰＩを選択した場合にはイントラ予測符号化を選択したことを示す選択データＳ４４を可逆符号化回路２７に出力する。
【００２７】
以下、動き予測・補償回路４６について説明する。
図３は、図２に示す動き予測・補償回路４６の構成図である。
図３に示すように、動き予測・補償回路４６は、例えば、ＳＡＤ生成部５１、整数画素精度ＭＶ生成部５２、ＳＡＴＤ生成部５３、補間部５４、少数画素精度ＭＶ生成部５５、ＭＣＢ選択部５６および予測画像生成部５７を有する。
【００２８】
ＳＡＤ生成部５１は、画面並べ替え回路２３からのフレームデータＳ２３内の各マクロブロックＭＢ毎に、図４に示す異なるサイズを持つ複数の動き補償ブロックＭＣＢのうち指定された動き補償ブロックＭＣＢを単位として、図５に示すように、当該動き補償ブロックＭＣＢと、フレームメモリ３１からの参照画像データＲＥＦの探索範囲ＳＲ内の動き補償ブロックＭＣＢとの間で、下記式（１）により、整数画素精度で、指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を算出する。
下記式（１）において、ｓは、フレームデータＳ２３内の処理対象の動き補償ブロックＭＣＢを示し、ｃは参照画像データＲＥＦを示している。
また、ｓ〔ｘ，ｙ〕は、フレームデータＳ２３内の処理対象の動き補償ブロックＭＣＢ内の整数画素位置（ｘ，ｙ）の画素データを示している。
また、ｃ〔ｘ−ｍｘ，ｙ−ｍｙ〕は、参照画像データＲＥＦ内の上記整数画素位置（ｘ，ｙ〕と動きベクトル（ｍｘ，ｍｙ）とを合成した整数画素位置の画素データを示している。
〔ｘ，ｙ〕は、上記動き補償ブロックＭＣＢの全画素データについて演算が行われるように選択される。
なお、ＳＡＤ（ｓ，ｔ）は、例えば、画素位置（ｓ，ｔ）を中心として規定された動き補償ブロックＭＣＢの指標データであることを示している。
【００２９】
【数１】
2005136941.tif 000003
【００３０】
整数画素精度ＭＶ生成部５２は、ＳＡＤ生成部５１から入力した指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基に、上記探索範囲内で指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）が最小となる参照画像データＲＥＦ内の動き補償ブロックＭＣＢの整数画素位置を特定し、この整数画素位置と、それに隣接する周囲８個の整数画素位置とについて得られた合計９個の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を少数画素精度ＭＶ生成部５５に出力する。
例えば、整数画素精度ＭＶ生成部５２は、図６に示すように、上記特定された整数画素位置（ｓ，ｔ）が（０，０）であるとすると、整数画素位置（０，０）とその周囲の整数画素位置（４，４），（４，０），（４，−４），（０，−４），（−４，−４），（−４，０），（−４，４），（０，４）とを含む９個の整数画素位置の指標データＳＡＤを少数画素精度ＭＶ生成部５５に出力する。
【００３１】
ＳＡＴＤ生成部５３は、少数画素精度ＭＶ生成部５５によって指定された画素位置（ｓ，ｔ）の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）を下記式（２）を基に算出する。
下記式（２）において、ＴＨ｛．．．｝はアダマール変換を示している。
【００３２】
【数２】
2005136941.tif 000004
【００３３】
なお、ＳＡＴＤ生成部５３は、例えば、１／４画素位置（ｓ，ｔ）のＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）を算出する場合に、整数画素位置の画素データをフィルタ処理して１／４画素位置の画素データを算出するが、このとき、６タップＦＩＲフィルタを使用してもよいし、２タップＦＩＲフィルタを使用して演算量を削減してもよい。
【００３４】
補間部５４は、少数画素精度ＭＶ生成部５５を介して整数画素精度ＭＶ生成部５２から入力した上記９個の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基に補間処理を行って、整数画素位置（４，４），（４，０），（４，−４），（０，−４），（−４，−４），（−４，０），（−４，４），（０，４）を結ぶ矩形ライン上の８個の１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。
具体的には、補間部５４は、例えば、図６に示す整数画素位置（４，４）の指標データＳＡＤ（４，４）と、整数画素位置（０，４）の指標データＳＡＤ（０，４）との平均値を算出し、これを１／２画素精度（２，４）の推定指標データＳＡＤ＿ａとする。
また、補間部５４は、図６に示す整数画素位置（４，４），（０，４），（−４，４）の指標データＳＡＤ（４，４），（０，４），（−４，４）を基に、ラグランジェ補間法を用いて、１／２画素精度（２，４）の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出してもよい。
【００３５】
そして、補間部５４は、図６に示すライン〔１〕〜〔８〕の各々について、当該ライン上の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基に例えばラグランジェ補間法による補間処理を行って、当該ライン上の１／２および１／４画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。
補間部５４は、例えば、図６に示すライン〔１〕上に位置する整数画素位置（−４，４），（０，０），（４，４）の指標データＳＡＤを基に、図７に示すように補間処理を行って少数画素位置（−３，−３），（−２，−２），（−１，−１），（１，１），（２，２），（３，３）の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。
補間部５４は、図６に示すライン〔２〕〜〔８〕についても、上述したライン〔１〕と同様に補間処理を行って、少数画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。
なお、補間部５４は、例えば、図８に示すように、１次補間法により、推定指標データＳＡＤ＿ａを算出してもよい。
図８では、（−４，−４）のSAD値の方が大きい場合であるが、まず、（−４，０）を通る直線を引き更に、（−４，０）を通る直線の傾きに-1を乗じた傾きで（４，４）の点を通る直線を引く。
そして、ｘ＝-3,-2,-1,1,2,3についてこの２つの直線のうち大きい値の方を、その点の補間値とする。
【００３６】
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、補間部５４が生成した少数画素位置の指標データＳＡＤ＿ａのなかで最小のものを特定する。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５は、当該特定した最小の指標データＳＡＤ＿ａに対応する少数画素位置（ｓ，ｔ）の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）をＳＡＴＤ生成部５３に算出させる。
また、少数画素精度ＭＶ生成部５５は、整数画素位置（０，０）の指標データＳＡＴＤ（０，０）をＳＡＴＤ生成部５３に算出させる。
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、ＳＡＴＤ生成部５３に生成させた整数画素位置の指標データＳＡＴＤ（０，０）と、少数画素位置の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）とのうち小さい方を特定し、当該特定した指標データＳＡＴＤの画素位置に対応する動きベクトルを、処理対象の動き補償ブロックＭＣＢの動きベクトルＭＶとする。
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、上記動きベクトルＭＶと、上記特定した指標データＳＡＴＤとをＭＣＢ選択部５６に出力する。
【００３７】
ＭＣＢ選択部５６は、整数画素精度ＭＶ生成部５２および少数画素精度ＭＶ生成部５５が図４に示す全ての動き補償ブロックＭＣＢについて生成した結果である、上記指標データＳＡＴＤのなかで最小のものを特定し、その生成に用いた動き補償ブロックＭＣＢを選択する。
また、ＭＣＢ選択部５６は、上記特定した指標データＳＡＴＤに対応する動きベクトルＭＶ、並びに上記選択した動き補償ブロックＭＣＢの種別を示すデータを予測画像生成部５７に出力する。
【００３８】
予測画像生成部５７は、ＭＣＢ選択部５６から入力した動きベクトルＭＶおよびＭＣＢの種別を示すデータを基に、参照画像データＲＥＦを用いて予測画像データＰＩを生成する。
また、予測画像生成部５７は、フレームデータＳ２３と、予測画像データＰＩとの差分ＤＩＦを生成する。
【００３９】
以下、動き予測・補償回路４６の動作例を説明する。
図９および図１０は、当該動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ１：
動き予測・補償回路４６は、画面並べ替え回路２３から入力したフレームデータＳ２３内の未処理のマクロブロックＭＢを処理対象として選択する。
ステップＳＴ２：
動き予測・補償回路４６は、図４に示す動き補償ブロックＭＣＢのうち未指定の動き補償ブロックＭＣＢを指定する。
【００４０】
ステップＳＴ３：
ＳＡＤ生成部５１は、画面並べ替え回路２３からのフレームデータＳ２３内の各マクロブロックＭＢ毎に、ステップＳＴ２で選択された動き補償ブロックＭＣＢを単位として、図５に示すように、当該動き補償ブロックＭＣＢと、フレームメモリ３１からの参照画像データＲＥＦの探索範囲ＳＲ内の動き補償ブロックＭＣＢとの間で、上記式（１）により、整数画素精度で、指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を算出する。
ステップＳＴ４：
整数画素精度ＭＶ生成部５２は、ＳＡＤ生成部５１から入力した指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基に、上記探索範囲内で指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）が最小となる参照画像データＲＥＦ内の動き補償ブロックＭＣＢの整数画素位置を特定し、この整数画素位置と、それに隣接する周囲８個の整数画素位置とについて得られた合計９個の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を少数画素精度ＭＶ生成部５５に出力する。
なお、上記特定した整数画素位置が、探索範囲ＳＲの最外周である場合には、ステップＳＴ９において、その整数画素位置を基に動きベクトルＭＶを生成してもよい。
【００４１】
ステップＳＴ５：
少数画素精度ＭＶ生成部５５が、整数画素精度ＭＶ生成部５２から入力した上記９個の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間部５４に出力する。
補間部５４は、上記９個の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基に補間処理を行って、整数画素位置（４，４），（４，０），（４，−４），（０，−４），（−４，−４），（−４，０），（−４，４），（０，４）を結ぶ矩形ライン上の８個の１／2と、３２個の１／４画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。
ステップＳＴ６：
補間部５４は、図６に示すライン〔１〕〜〔８〕の各々について、当該ライン上の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基に補間処理を行って、当該ライン上の１／２および１／４画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出し、これを少数画素精度ＭＶ生成部５５に出力する。このとき、ステップＳＴ５で既に推定指標データＳＡＤ＿ａを生成した画素位置については、補間処理を行わない。
すなわち、補間部５４は、ステップＳＴ５，ＳＴ６において、ステップＳＴ４で特定した整数画素位置に対して所定の距離内にある１／２，１／４画素位置について、推定指標データＳＡＤ＿ａを生成する。
【００４２】
ステップＳＴ７：
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、補間部５４から入力した少数画素位置の指標データＳＡＤ＿ａのなかで最小のものを特定する。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５は、当該特定した最小の指標データＳＡＤ＿ａに対応する少数画素位置（ｓ，ｔ）の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）をＳＡＴＤ生成部５３に算出させる。
ステップＳＴ８：
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、整数画素位置（０，０）の指標データＳＡＴＤ（０，０）をＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
【００４３】
ステップＳＴ９：
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、ステップＳＴ８でＳＡＴＤ生成部５３に算出させた整数画素位置の指標データＳＡＴＤ（０，０）と、ステップＳＴ７で算出した少数画素位置の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）とのうち小さい方を特定し、当該特定した指標データＳＡＴＤの画素位置に対応する動きベクトルを、処理対象の動き補償ブロックＭＣＢの動きベクトルＭＶとする。
少数画素精度ＭＶ生成部５５は、上記動きベクトルＭＶと、上記特定した指標データＳＡＴＤとをＭＣＢ選択部５６に出力する。
ステップＳＴ１０：
ＭＣＢ選択部５６は、図４に示す全ての動き補償ブロックＭＣＢについてステップＳＴ２〜ＳＴ９の処理を行ったか否かを判断し、行っていない場合には、未選択の動き補償ブロックＭＣＢについて上記ステップＳＴ２〜ＳＴ９の処理を行わせる。
一方、ＭＣＢ選択部５６は、図４に示す全ての動き補償ブロックＭＣＢについてステップＳＴ２〜ＳＴ９の処理を行ったと判断すると、ステップＳＴ１１に進む。
【００４４】
ステップＳＴ１１：
ＭＣＢ選択部５６は、整数画素精度ＭＶ生成部５２および少数画素精度ＭＶ生成部５５が図４に示す全ての動き補償ブロックＭＣＢについて算出した結果である、上記指標データＳＡＴＤのなかで最小のものを特定し、その生成に用いた動き補償ブロックＭＣＢを選択する。
また、ＭＣＢ選択部５６は、上記特定した指標データＳＡＴＤに対応する動きベクトルＭＶ、並びに上記選択した動き補償ブロックＭＣＢの種別を示すデータを予測画像生成部５７に出力する。
ステップＳＴ１２：
予測画像生成部５７は、画面並べ替え回路２３から入力したフレームデータＳ２３内の全てのマクロブロックＭＢの処理を終了したか否かを判断し、終了したと判断するとステップＳＴ１３に進み、そうでない場合にはステップＳＴ１に戻る。
ステップＳＴ１３：
予測画像生成部５７は、ＭＣＢ選択部５６から入力した全てのマクロブロックＭＢについて、その動きベクトルＭＶおよび動き補償ブロックＭＣＢの種別を示すデータを基に、参照画像データＲＥＦを用いて予測画像データＰＩを生成する。
また、予測画像生成部５７は、フレームデータＳ２３と、予測画像データＰＩとの差分ＤＩＦを生成し、これを選択回路４４に出力する。
また、予測画像生成部５７は、動きベクトルＭＶを可逆符号化回路２７に出力する。
【００４５】
なお、上述した図９のステップＳＴ４において、整数画素精度ＭＶ生成部５２は、例えば、整数画素位置（０，０）が参照画像データＲＥＦの所定の探索範囲の境界上である場合に、少数画素精度ＭＶ生成部５５が整数画素位置（０，０）の動きベクトルＭＶ、並びにその指標データＳＡＴＤをＭＣＢ選択部５６に出力するように制御する。
これにより、補間部５４が、探索範囲外の不要な画素位置についての推定指標データＳＡＴＤ＿ａを算出することを回避できる。
【００４６】
以下、図２に示す符号化装置２の全体動作を説明する。
原画像信号Ｓ１０が入力されると、原画像信号Ｓ１０がＡ／Ｄ変換回路２２においてデジタルのフレームデータＳ２２に変換される。
次に、出力となる画像圧縮情報のＧＯＰ構造に応じ、画面並べ替え回路２３においてフレームデータＳ２２内のピクチャの並べ替えが行われ、それによって得られたフレームデータＳ２３が演算回路２４、イントラ予測回路４１および、動き予測・補償回路４６に出力される。
次に、演算回路２４が、画面並べ替え回路２３からのフレームデータＳ２３と選択回路４４からの予測画像データＰＩとの差分を検出し、その差分を示す画像データＳ２４を直交変換回路２５に出力する。
【００４７】
次に、直交変換回路２５が、画像データＳ２４に離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施して画像データＳ２５を生成し、これを量子化回路２６に出力する。
次に、量子化回路２６が、画像データＳ２５を量子化し、量子化された変換係数Ｓ２６を可逆符号化回路２７および逆量子化回路２９に出力する。
次に、可逆変換回路２７が、変換係数Ｓ２６に可変長符号化あるいは算術符号化等の可逆符号化を施して画像データを生成し、これをバッファ２８に蓄積する。
また、レート制御回路３２が、バッファ２８から読み出した画像データを基に、量子化回路２６における量子化レートを制御する。
【００４８】
また、逆量子化回路２９が、量子化回路２６から入力した変換係数Ｓ２６を逆量子化し、逆量子化した変換係数を示す画像データを逆直交変換回路３０に出力する。
逆直交変換回路３０は、逆量子化回路２９から入力した画像データに、直交変換回路２５における直交変換の逆変換を施して生成したフレームデータをデブロックフィルタ３７に出力する。
デブロックフィルタ３７は、逆直交変換回路３０から入力したフレームデータのブロック歪みを除去した画像データをフレームメモリ３１，４５に書き込む。
【００４９】
そして、イントラ予測回路４１において、イントラ予測符号化が行われ、その予測画像データＰＩと、差分ＤＩＦとが選択回路４４に出力される。
また、動き予測・補償回路４６において、図９および図１０を用いて説明したように、動きベクトルＭＶの生成が行われる。
また、動き予測・補償回路４６において、予測画像データＰＩおよび差分ＤＩＦの生成が行われ、これらが選択回路４４に出力される。
そして、選択回路４４において、イントラ予測回路４１から入力した差分ＤＩＦと、動き予測・補償回路４６から入力した差分ＤＩＦとの各々と、動きベクトルＭＶを符号化した際のビット量を算出し、当ビット量が小さい方の差分ＤＩＦに対応する予測画像データＰＩが演算回路２４に出力される。
【００５０】
以上説明したように、符号化装置２の動き予測・補償回路４６では、図６を用いて説明したように、ＳＡＤ生成部５１において生成した整数画素精度の画素位置の指標データＳＡＤを基に補間処理を行って少数画素位置精度の画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを算出する。そして、動き予測・補償回路４６は、推定指標データＳＡＤ＿ａを基に動きベクトルＭＶを生成する。
このように動き予測・補償回路４６では、上記補間処理を行うことで、従来のように、６タップＦＩＲフイルタ回路を用いて、参照画像データＲＥＦの探索範囲内の全ての少数画素精度の画素位置について少数画素精度の画素データする必要がなく、しかも、その少数画素精度の画素位置を基準とした動き補償ブロックＭＣＢについての指標データＳＡＴＤを生成する必要がない。そのため、動き予測・補償回路４６によれば、少数画素精度で動きベクトルＭＶを生成する場合の演算量を従来に比べて大幅に少なくできる。
【００５１】
また、動き予測・補償回路４６では、図９および図１０に示すように、推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる少数画素位置の指標データＳＡＴＤを上記式（２）を基に算出し、それを整数画素位置のＳＡＴＤと比較し、小さい方のＳＡＴＤに対応した画素位置を基に動きベクトルＭＶを算出する。そのため、動きベクトルＭＶの精度が従来に比べて低下することを抑制できる。従って、従来に比べて、符号化効率が大幅に劣化することはない。
また、動き予測・補償回路４６によれば、推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる少数画素位置についてのみ指標データＳＡＴＤを算出することによっても、従来に比べて演算量は大幅に少なくできる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
本実施形態の符号化装置は、動き予測・補償回路４６の処理を除いて、上述した第１実施形態の符号化装置２と同じである。
本実施形態の符号化装置の動き予測・補償回路４６ａは、図３に示す動き予測・補償回路４６と同じ構成を有し、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａの処理が第１実施形態の少数画素精度ＭＶ生成部５５と異なる。
以下、動き予測・補償回路４６ａについて説明する。
図３に示すように、動き予測・補償回路４６ａは、例えば、ＳＡＤ生成部５１、整数画素精度ＭＶ生成部５２、ＳＡＴＤ生成部５３、補間部５４、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａ、ＭＣＢ選択部５６および予測画像生成部５７を有する。
【００５３】
少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、補間部５４に対して、整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間して１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成させる。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる１／２画素位置を特定し、当該特定した１／２画素位置に隣接する８点の１／４画素位置の指標データＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
例えば図１１に示す例において、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる１／２画素位置（２，２）を特定し、それに隣接する８点の１／４画素位置（１，１），（２，１），（３，１），（３，２），（３，３），（２，３），（１，３），（１，２）の指標データＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａが、１／４画素位置の指標データＳＡＴＤを基に、１／４画素位置精度で動きベクトルＭＶを生成する。
【００５４】
図１２および図１３は、動き予測・補償回路４６ａの動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ２１〜ＳＴ２４：
図９に示すステップＳＴ１〜ＳＴ４と同じである。
但し、ステップＳＴ２４において、特定した整数画素位置が、探索範囲ＳＲの境界上あるいは、探索範囲ＳＲ内の当該境界に最も近い整数画素位置である場合には、ステップＳＴ２６において特定する１／２画素位置として、上記特定した整数画素位置を用いてもよい。
ステップＳＴ２５：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、整数画素精度ＭＶ生成部５２から入力した９点の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間部５４に出力する。
補間部５４は、図６に示すライン〔１〕，〔３〕，〔５〕，〔７〕の各々について、当該ライン上の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基にラグランジェあるいは１次補間による補間処理を行って、当該ライン上の１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成し、これを少数画素精度ＭＶ生成部５５ａに出力する。
【００５５】
ステップＳＴ２６：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、ステップＳＴ２５で入力した１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる１／２画素位置を特定する。
図１１に示す例では、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、例えば、１／２画素位置（２，２）を特定する。
ステップＳＴ２７：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、ステップＳＴ２６で特定した１／２画素位置と、それに隣接する８個の１／４画素位置とのＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
図１１に示す例では、少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、例えば、１／２画素位置（２，２）に隣接する８個のを１／４画素位置のＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
ステップＳＴ２８：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、ステップＳＴ２７でＳＡＴＤ生成部５３に生成させた少数画素位置の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）のうち最小のものを特定し、その最小の指標データＳＡＴＤの画素位置に対応する動きベクトルを、処理対象の動き補償ブロックＭＣＢの動きベクトルＭＶとする。
少数画素精度ＭＶ生成部５５ａは、上記動きベクトルＭＶと、上記特定した指標データＳＡＴＤとをＭＣＢ選択部５６に出力する。
【００５６】
ステップＳＴ２９〜ＳＴ３２：
ステップＳＴ１０〜ＳＴ１３と同じである。
なお、上述した図１２のステップＳＴ２４において、整数画素精度ＭＶ生成部５２は、例えば、整数画素位置（０，０）が参照画像データＲＥＦの所定の探索範囲の境界上である場合に、少数画素精度ＭＶ生成部５５がステップＳＴ２６で整数画素位置（０，０）を特定するように制御する。
【００５７】
当該実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、上述した第２実施形態の図１２に示すステップＳＴ２７において、図１４に示すように、ステップＳＴ２４で特定した整数画素位置（０，０）から所定の範囲７０（本発明の所定の距離）内の１／４画素位置の指標データＳＡＴＤのみを生成するようにしてもよい。
所定の範囲７０は、例えば、上記整数画素位置（０，０）と、それに隣接する整数画素位置との間に境界を有する範囲である。
【００５９】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第４〜６の発明に対応している。
図１および図２に示す符号化装置２が第６の発明の符号化装置に対応し、図２および図３に示す動き予測・補償回路４６ｂが第４の発明のデータ処理装置に対応している。
ＳＡＤ生成部５１が第４〜６の発明の第１の演算手段に対応している。
また、整数画素精度ＭＶ生成部５２、ＳＡＴＤ生成部５３および補間部５４が、第４〜６の発明の第２の演算手段に対応している。
また、少数画素精度ＭＶ生成部５５およびＭＣＢ選択部５６が、第４〜６の発明の生成手段に対応している。
また、本実施形態の動き補償ブロックＭＣＢが、本発明のブロックデータに対応している。  また、ＳＡＤ生成部５１が生成する指標データＳＡＤが、第４〜６の発明の第１の指標データに対応している。
また、ＳＡＴＤ生成部５３が生成する１／２画素位置の指標データＳＡＴＤが、第４〜６の発明の第２の指標データに対応している。
また、補間部５４ｂが生成する１／４画素位置の指標データＳＡＴＤ＿ｂが、第４〜６の発明の第３の指標データに対応している。
また、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂが生成する動きベクトルＭＶが、第４〜６の発明の動きベクトルに対応している。
【００６０】
本実施形態の符号化装置は、動き予測・補償回路４６の処理を除いて、上述した第１実施形態の符号化装置２と同じである。
本実施形態の符号化装置の動き予測・補償回路４６ｂは、図３に示す動き予測・補償回路４６と同じ構成を有し、補間部５４ｂおよび少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂの処理が第１実施形態の補間部５４および少数画素精度ＭＶ生成部５５と異なる。
以下、動き予測・補償回路４６ｂについて説明する。
図３に示すように、動き予測・補償回路４６ｂは、例えば、ＳＡＤ生成部５１、整数画素精度ＭＶ生成部５２、ＳＡＴＤ生成部５３、補間部５４ｂ、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂ、ＭＣＢ選択部５６および予測画像生成部５７を有する。
【００６１】
動き予測・補償回路４６ｂでは、図１５に示すように、整数画素精度ＭＶ生成部５２が、上記式（１）を基に算出された整数画素位置の指標データＳＡＤのうち、最小の例えば整数画素位置（０，０）を少数画素精度ＭＶ生成部５５に指定（特定）する。
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、上記特定された整数画素位置（０，０）と、それに隣接する８個の１／２画素位置との指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）をＳＡＴＤ生成部５３に算出させる。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、補間部５４ｂに指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）を補間処理および外挿処理させて、上記１／２画素位置に隣接する１／４画素位置の推定指標データＳＡＴＤ＿ｂを算出させる。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５は、推定指標データＳＡＴＤ＿ｂを基に、１／４画素位置精度で動きベクトルＭＶを生成する。
【００６２】
図１６および図１７は、動き予測・補償回路４６ｂの動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ４１〜ＳＴ４４：
図９に示すステップＳＴ１〜ＳＴ４と同じである。
ステップＳＴ４５：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、ステップＳＴ４４で特定された整数画素位置（０，０）と、それに隣接する８個の１／２画素位置との指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）をＳＡＴＤ生成部５３に算出させる。
ステップＳＴ４６：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、図１６に示すライン〔１〕，〔３〕，〔５〕，〔７〕の各々について、当該ライン上の１／２画素位置に対応したステップＳＴ４５で算出された指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）を基に、ラグランジェあるいは１次補間などの補間処理を行って、当該ライン上の１／４画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ｂを生成し、これを少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂに出力する。
なお、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、例えば、整数画素位置（０，０）と、それに隣接する８個の１／２画素位置との指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）のなかで、整数画素位置（０，０）が最小でない場合に、上記補間の代わりに、平均により、上記ライン上の１／４画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ｂを生成する。
【００６３】
ステップＳＴ４７：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、図１６に示すライン〔Ａ〕，〔Ｂ〕，〔Ｃ〕，〔Ｄ〕の各々について、当該ライン上の１／２画素位置に対応したステップＳＴ４５で算出された指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）を基に補間処理を行って、当該ライン上の１／４画素位置の推定指標データＳＡＴＤ＿ｂを生成し、これを少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂに出力する。
なお、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、例えば、ライン［Ａ］，［Ｂ］，［Ｃ］，［Ｄ］上の各々で、ステップＳＴ４５で算出した１／２画素位置の指標データ（ｓ、ｔ）のうち、それぞれ（０，−２），（−２，０），（０，２），（２，０）が最小でない場合に、上記補間の代わりに、平均により、当該ライン上の１／４画素位置の推定指標データＳＡＴＤ＿ｂを生成する。
【００６４】
ステップＳＴ４８：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、上記ライン〔１〕，〔３〕，〔５〕，〔７〕，〔Ａ〕，〔Ｂ〕，〔Ｃ〕，〔Ｄ〕の各々において、ステップＳＴ４５で算出した１／２画素位置の指標データＳＡＴＤ（ｓ、ｔ）のうち両端の１／２画素位置の指標データＳＡＴＤ（ｓ、ｔ）が最小であるか否かを判断し、最小でないと判断するとステップＳＴ４９に進み、最小であると判断するとステップＳＴ５０に進む
ステップＳＴ４９：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、当該ライン上の最小点に近い側の１／４画素位置の推定指標データＳＡＴＤ＿ｂを外挿により補間部５４ｂに生成させる。
ステップＳＴ５０：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、ステップＳＴ４６，ＳＴ４７，ＳＴ４９で補間部５４ｂに生成させた少数画素位置の指標データＳＡＴＤ＿ｂ（ｓ，ｔ）のうち最小のものを特定し、その特定した少数画素位置の指標データＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に算出させる。
【００６５】
ステップＳＴ５１：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、ステップＳＴ４５で算出させた指標データＳＡＴＤと、ステップＳＴ５０で算出させた指標データＳＡＴＤ＿ｂのうち小さい方を特定し、当該特定した指標データＳＡＴＤの画素位置に対応する動きベクトルを、処理対象の動き補償ブロックＭＣＢの動きベクトルＭＶとする。
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、上記動きベクトルＭＶと、上記特定した指標データＳＡＴＤとをＭＣＢ選択部５６に出力する。
【００６６】
ステップＳＴ５２〜ＳＴ５５：
ステップＳＴ１０〜ＳＴ１３と同じである。
なお、上述した図１７のステップＳＴ４４において、整数画素精度ＭＶ生成部５２は、例えば、整数画素位置（０，０）が参照画像データＲＥＦの所定の探索範囲の境界上である場合に、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂがステップＳＴ５０で整数画素位置（０，０）を特定するように制御する。
【００６７】
以上説明したように、動き予測・補償回路４６ｂでは、図１５等を用いて説明したように、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｂは、ＳＡＴＤ生成部５３に算出させた１／２画素位置の指標データＳＡＴＤ（ｓ，ｔ）の補間処理および外挿処理を補間部５４に出力して当該１／２画素位置に隣接する１／４画素位置の推定指標データＳＡＴＤ＿ｂを算出させる。  このように動き予測・補償回路４６ｂでは、上記補間処理を行うことで、従来のように、６タップＦＩＲフイルタ回路を用いて、参照画像データＲＥＦの探索範囲内の全ての少数画素精度の画素位置について少数画素精度の画素データする必要がなく、しかも、その少数画素精度の画素位置を基準とした動き補償ブロックＭＣＢについての指標データＳＡＴＤを生成する必要がない。そのため、動き予測・補償回路４６によれば、少数画素精度で動きベクトルＭＶを生成する場合の演算量を従来に比べて大幅に少なくできる。
また、動き予測・補償回路４６ｂでは、図１７に示すように、推定指標データＳＡＤ＿ｂが最小となる少数画素位置の指標データＳＡＴＤを上記式（２）を基に算出し、それを整数画素位置のＳＡＴＤと比較し、小さい方のＳＡＴＤに対応した画素位置を基に動きベクトルＭＶを算出する。そのため、動きベクトルＭＶの精度が従来に比べて低下することを抑制できる。従って、従来に比べて、符号化効率が大幅に劣化することはない。
【００６８】
＜第４実施形態＞
本実施形態の符号化装置は、動き予測・補償回路４６の処理を除いて、上述した第１実施形態の符号化装置２と同じである。
本実施形態の符号化装置の動き予測・補償回路４６ｄは、図３に示す動き予測・補償回路４６と同じ構成を有し、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄの処理の一部が第２実施形態の少数画素精度ＭＶ生成部５５と異なる。
以下、動き予測・補償回路４６ｄについて説明する。
図３に示すように、動き予測・補償回路４６ｄは、例えば、ＳＡＤ生成部５１、整数画素精度ＭＶ生成部５２、ＳＡＴＤ生成部５３、補間部５４、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄ、ＭＣＢ選択部５６および予測画像生成部５７を有する。
補間部５４は、第１実施形態等と同様に、１次補間あるいはラグランジェ補間による補間処理を行う。
【００６９】
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、第１実施形態で説明した手順で整数画素精度ＭＶ生成部５２が特定した動き補償ブロックＭＣＢの整数画素位置（以下、特定整数画素位置とも記す）が、図５に示す参照画像データＲＥＦ内の探索範囲ＳＲの境界上、あるいは、探索範囲ＳＲ内の当該境界に最も近い整数画素位置であると判断すると、上記特定整数画素位置に対して、境界が延びる方向において両側にある１／２画素位置についてのみ、補間部５４において整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間して１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成させる。
【００７０】
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄの具体的な処理を説明する。
図１８に示すように、整数画素精度ＭＶ生成部５２が特定した動き補償ブロックＭＣＢの上記特定整数画素位置を（０，０）として、それに隣接した整数画素位置を（４，４），（４，０），（４，−４），（０，−４），（−４，−４），（−４，０），（−４，４），（０，４）とした場合を考える。
この場合に、上記特定整数画素位置（０，０）が、例えば、図１９に示す探索範囲ＳＲの境界８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄの何れかに位置している場合を考える。
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、上記特定整数画素位置（０，０）が境界８０ａあるいは８０ｃ上にある場合に、図１８に示すように、上記特定整数画素位置に対して、上記境界８０ａ，８０ｃが延びる方向（この場合、垂直方向）において両側にある１／２画素位置（０，２），（０，−２）についてのみ、補間部５４において整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間して１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成させる。
【００７１】
また、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、上記特定整数画素位置（０，０）が境界８０ｂあるいは８０ｄ上にある場合に、上記特定整数画素位置に対して、上記境界８０ｂ，８０ｄが延びる方向（この場合、水平方向）において両側にある１／２画素位置（−２，０），（２，０）についてのみ、補間部５４において整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間して１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成させる。
【００７２】
一方、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、上記特定整数画素位置（０，０）が、境界８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ上にない場合に、整数画素精度ＭＶ生成部５２から入力した９点の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間部５４に出力する。そして、補間部５４は、図１８に示すライン〔１〕，〔３〕，〔５〕，〔７〕の各々について、当該ライン上の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基にラグランジェあるいは１次補間による補間処理を行って、当該ライン上の１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成し、これを少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄに出力する。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる１／２画素位置を特定し、当該特定した１／２画素位置に隣接する８点の１／４画素位置の指標データＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
例えば図１８に示す例において、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる１／２画素位置（０，２）を特定し、それに隣接する８点の１／４画素位置（１，１），（１，２），（１，３），（０，３），（−１，３），（−１，２），（−１，−１），（０，１）の指標データＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
そして、少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄが、１／４画素位置の指標データＳＡＴＤを基に、１／４画素位置精度で動きベクトルＭＶを生成する。
【００７３】
図２０および図２１は、動き予測・補償回路４６ｄの動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ６１〜ＳＴ６４：
図９に示すステップＳＴ１〜ＳＴ４と同じである。
ステップＳＴ６５：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、ステップＳＴ６４で整数画素精度ＭＶ生成部５２が特定した動き補償ブロックＭＣＢの特定整数画素位置が、図５に示す参照画像データＲＥＦ内の探索範囲ＳＲの境界上、あるいは、探索範囲ＳＲ内の当該境界に最も近い整数画素位置であるか否かを判断し、そうであると判断するとステップＳＴ６６に進む、そうでないと判断するとステップＳＴ６７に進む。
【００７４】
ステップＳＴ６６：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、上記特定整数画素位置に対して、その特定整数画素位置がある境界８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄが延びる方向において、当該特定整数画素位置に対して両側にある１／２画素位置についてのみ、補間部５４において整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間して１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成させる。
ステップＳＴ６７：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、上記特定整数画素位置（０，０）が、境界８０上にない場合に、整数画素精度ＭＶ生成部５２から入力した９点の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を補間部５４に出力する。そして、補間部５４は、図１８に示すライン〔１〕，〔３〕，〔５〕，〔７〕の各々について、当該ライン上の整数画素位置の指標データＳＡＤ（ｓ，ｔ）を基にラグランジェあるいは１次補間による補間処理を行って、当該ライン上の１／２画素位置の推定指標データＳＡＤ＿ａを生成し、これを少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄに出力する。
【００７５】
ステップＳＴ６８：
少数画素精度ＭＶ生成部５５ｄは、ステップＳＴ６６あるいはＳＴ６７で補間部５４が生成した推定指標データＳＡＤ＿ａが最小となる１／２画素位置を特定し、当該特定した１／２画素位置に隣接する８点の１／４画素位置の指標データＳＡＴＤをＳＡＴＤ生成部５３に生成させる。
【００７６】
ステップＳＴ６９〜ＳＴ７４：
第１実施形態および第２実施形態で説明した図１２および図１３に示すＳＴ２７〜ＳＴ３２と同じである。
【００７７】
当該実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
また、当該実施形態によれば、ステップＳＴ６４で特定される特定整数画素位置が、動きベクトルＭＶの探索範囲ＳＲの境界６０上である場合に、探索範囲ＳＲ外の無効な整数画素位置の情報を使用することを回避でき、動きベクトルＭＶを高精度に生成できる。
【００７８】
なお、上述した第４実施形態において、図１４に示すように、図２０に示すステップＳＴ６４で特定した整数画素位置（０，０）から所定の範囲７０（本発明の所定の距離）内の１／４画素位置の指標データＳＡＴＤのみを生成するようにしてもよい。
所定の範囲７０は、例えば、上記整数画素位置（０，０）と、それに隣接する整数画素位置との間に境界を有する範囲である。これにより、演算回数を削減できる。
【００７９】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
上述した第１実施形態では、本発明の第１の画素位置精度として整数画素位置精度を例示し、第２の画素位置精度として１／２および１／４画素精度を例示したが、これらの画素位置制度は特に限定されない。
また、第３実施形態では、第１の画素位置精度として整数画素位置精度を例示し、第２の画素位置精度として１／２画素精度を例示し、第３の画素位置精度として１／４画素位置精度を例示したが、これらの画素位置精度は特に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、画像データを符号化する符号化システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、本発明は、本発明の第１実施形態の通信システムの構成図である。
【図２】図２は、図１に示す符号化装置の機能ブロック図である。
【図３】図３は、図２に示す動き予測・補償回路の構成図である。
【図４】図４は、図２に示す動き予測・補償回路で用いられる動き補償ブロックのサイズの種類を説明するための図である。
【図５】図５は、図２に示す動き予測・補償回路における動きベクトルの探索方法を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図である。
【図７】図７は、図６に示す動き予測・補償回路による補間処理を説明するための図である。
【図８】図８は、図６に示す動き予測・補償回路による補間処理のその他の例を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第１実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図９の続きのフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図９の続きのフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の変形動作例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の第３実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図９の続きのフローチャートである。
【図１８】図１８は、本発明の第４実施形態を説明するための図である。
【図１９】図１９は、本発明の第４実施形態を説明するための図である。
【図２０】図２０は、本発明の第４実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図２１は、本発明の第４実施形態における図３に示す動き予測・補償回路の動作例を説明するための図２０の続きのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１…通信システム、２…符号化装置、３…復号装置、２２…Ａ／Ｄ変換回路、２３…画面並べ替え回路、２４…演算回路、２５…直交変換回路、２６…量子化回路、２７…可逆符号化回路、２８…バッファ、２９…逆量子化回路、３０…逆直交変換回路、３１…メモリ、３２…レート制御回路、４１…イントラ予測回路、４４…選択回路，４６，４６ａ，４６ｂ…動き予測・補償回路、５１…ＳＡＤ生成部、５２…整数画素精度ＭＶ生成部、５３…ＳＡＴＤ生成部、５４，５４ａ…補間部、５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｄ…少数画素精度ＭＶ生成部、５６…ＭＣＢ選択部５６、５７…予測画像生成部
【図１】
2005136941.tif 000005
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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