(57)【要約】    【課題】  検出精度を落とさず、処理時間を短縮できる動きベクトル検出方法及び動きベクトル検出装置を提供することを課題とする。    【解決手段】  整数画素精度動きベクトル検出部４０１による符号化ブロックと候補ブロックとの整数画素精度の評価値演算と、小数画素精度動きベクトル検出部４０２による符号化ブロックと候補ブロック及びその近傍との小数画素精度の評価値演算とを同時に実行し、最適動きベクトル決定部４０３により、整数画素精度動きベクトル検出部４０１から得られる評価値により決定された候補ブロックについて整数画素精度動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した小数画素精度動きベクトル検出部４０２から得られる評価値に基づいて小数画素精度動きベクトルを演算するようにした。【選択図】  図４
2005167852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度評価値演算ステップと、
前記整数画素精度評価値演算ステップと同時に実行され、前記複数の候補ブロック及び該複数の候補ブロック近傍の画素位置において、前記符号化ブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値を演算する小数画素精度評価値演算ステップと、
前記整数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算して、動きベクトルを決定するステップと、
を含むことを特徴とする動きベクトル検出方法。
【請求項２】
符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度評価値演算ステップと、
前記整数画素精度評価値演算ステップと同時に実行され、前記符号化ブロック中のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、前記複数の候補ブロック中の前記代表ブロックに対応するブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値を演算する小数画素精度評価値演算ステップと、
前記整数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算して、動きベクトルを決定するステップと、
を含むことを特徴とする動きベクトル検出方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の動きベクトル検出方法において、
前記整数画素精度評価値演算ステップでの前記整数画素精度動きベクトル検出用の評価値の演算中に、この評価値があらかじめ設定された閾値を超えた時点で、この評価値の演算を中止するステップと、
前記整数画素精度評価値演算ステップでの評価値の演算が中止された時点で、前記小数画素精度評価値演算ステップでの評価値の演算を中止するステップと、
を含むことを特徴とする動きベクトル検出方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の動きベクトル検出方法において、
前記動きベクトルを決定するステップは、
前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られる評価値から演算した小数画素精度動きベクトルの方向の発生回数を積算し、該積算結果に基づいて小数画素精度動きベクトルの１つを選択することにより、小数画素精度の動きベクトルを得ることを特徴とする動きベクトル検出方法。
【請求項５】
請求項２記載の動きベクトル検出方法において、
前記符号化ブロック内のN×M画素の代表ブロックとして、前記符号化ブロックの特徴的な画素値を含むブロックを選択することを特徴とした動きベクトル検出方法。
【請求項６】
符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度動きベクトル検出部と、
前記複数の候補ブロック及び該複数の候補ブロック近傍の画素位置において、前記符号化ブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部による評価値の演算と同時に実行する小数画素精度動きベクトル検出部と、
前記整数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算する最適動きベクトル決定部と、
を備えたことを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項７】
符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度動きベクトル検出部と、
前記符号化ブロック中のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、前記複数の候補ブロック中の前記代表ブロックに対応するブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部による評価値の演算と同時に実行する小数画素精度動きベクトル検出部と、
前記整数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算する最適動きベクトル決定部と、
を備えたことを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の動きベクトル検出装置において、
前記整数画素精度動きベクトル検出部は、
前記整数画素精度動きベクトル検出用の評価値の演算中に、この評価値があらかじめ設定された閾値を超えた時点で、この評価値の演算を中止し、
前記小数画素精度動きベクトル検出部は、
その評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部の評価値の演算が中止された時点で中止する、
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の動きベクトル検出装置において、
前記最適動きベクトル決定部は、
前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値から演算した小数画素精度動きベクトルの方向の発生回数を積算し、該積算結果に基づいて小数画素精度動きベクトルの１つを選択して、小数画素精度動きベクトルを得ることを特徴とする動きベクトル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像圧縮符号化における動き補償符号化の際に用いられる動きベクトル検出方法、及び動きベクトル検出装置に関し、特にブロックマッチング法を利用する動きベクトル検出方法、及び動きベクトル検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動画像信号の転送や蓄積のためには、膨大なデータを有する画像信号のデータ量を削減する画像圧縮技術が必要不可欠となっている。一般に、画像信号は高い冗長性、言い換えれば削減可能な情報を含んでおり、その冗長度を削減する方式の一つとしてフレーム間予測符号化方式がある。しかし、この方式は動きの小さい画像に対しては高い画像符号圧縮が図れるが、動きの大きい画像についてはフレーム間の相関が低くなるので逆に符号量が多く発生してしまう。このような問題を解決する方式として動きベクトルを用いた動き補償フレーム予測符号化方式がある。この方式において、動きベクトルを抽出する方法の一つにブロックマッチング法というものがある。
【０００３】
図５はブロックマッチング法を説明するための図であり、ブロックマッチング法は、図５に示す通り、現フレーム、すなわち符号化フレーム５１のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）個の画素で構成されている符号化ブロック５２と、符号化フレーム５１とは時間的に異なる参照フレーム５３上に設定した探索領域５４内をＮ×Ｍ個の画素で構成される複数個の候補ブロックに分割し、Ｎ×Ｍ個の画素で構成される各候補ブロック５５との間で、それぞれのブロック内の同じ位置にある画素の相関度、すなわち画素値の差分の絶対値を求め、これらを累積加算する処理を探索領域内の全ての候補ブロック５５に対して行い、累積加算により得られた値、すなわち評価値が最小となる候補ブロックと、符号化ブロック５２を参照フレーム５３上に投影した位置５６との間の変移を動きベクトルとして検出する方法である。
【０００４】
ＭＰＥＧ２の動きベクトル検出アルゴリズムには、整数画素精度の動きベクトル検出と、小数画素精度の動きベクトル検出の２段階の動きベクトル検出がある。この動きベクトル検出において、２段階で動きベクトル検出を実施することにより処理時間の短縮を実現する従来の動きベクトル検出装置として、例えば、特許文献１で示されるような動きベクトル検出装置がある。具体的には、1段目の１画素精度探索部ではブロックマッチング法による動きベクトル検出を行い、２段目の小数画素精度探索部では１段目で求めた動きベクトルの近傍となる複数の１画素精度候補ベクトルの予測誤差評価値の和に、所定の係数を乗じた値を小数精度候補ベクトルの予測誤差評価値として小数精度動きベクトルを決定するものである。
【特許文献１】特許第２５９６３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の動きベクトル検出方法、及び動きベクトル検出装置は以上のように構成されており、ブロックマッチング法を用いる動きベクトル検出においては、最も相関度の高い位置にある候補ブロックを検出し、この候補ブロックに基づいて動きベクトルを決定することが精度の高い動きベクトルを検出することになる。先に挙げた従来の動きベクトル検出装置においては、２段目の小数画素精度探索部による小数画素精度動きベクトル検出においてはブロックマッチングを行わず小数画素精度動きベクトルの決定までの処理時間を短縮することを実現しているが、１段目の整数画素精度動きベクトル検出結果より推定した候補ブロックに基づいて小数画素精度動きベクトルを検出しているため、小数画素精度動きベクトル検出においてもブロックマッチングを行う本来のブロックマッチング法により行われる小数画素精度動きベクトル検出に対して、精度の悪い動きベクトルを検出してしまう場合があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、小数画素精度動きベクトルが検出されるまでの処理時間を短縮することができるとともに、小数画素精度動きベクトルの検出精度の低下を防ぐことができる動きベクトル検出方法、及び動きベクトル検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明（請求項１）に係る動きベクトル検出方法は、符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップと同時に実行され、前記複数の候補ブロック及び該複数の候補ブロックの近傍の画素位置において、前記符号化ブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値を演算する小数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算して、動きベクトルを決定するステップと、を含むものである。
【０００８】
また、本発明（請求項２）に係る動きベクトル検出方法は、符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップと同時に実行され、前記符号化ブロック中のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、前記複数の候補ブロック中の前記代表ブロックに対応するブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値を演算する小数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算して、動きベクトルを決定するステップと、を含むものである。
【０００９】
また、本発明（請求項３）に係る動きベクトル検出方法は、前記動きベクトル検出方法において、前記整数画素精度評価値演算ステップの前記整数画素精度動きベクトル検出用の評価値の演算中に、この評価値があらかじめ設定された閾値を超えた時点で、この評価値の演算を中止するステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップの評価値の演算が中止された時点で、前記小数画素精度評価値演算ステップの評価値の演算を中止するステップと、を含むものである。
【００１０】
また、本発明（請求項４）に係る動きベクトル検出方法は、前記動きベクトル検出方法において、前記動きベクトルを決定するステップは、前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られる評価値から演算した小数画素精度動きベクトルの方向の発生回数を積算し、該積算結果に基づいて小数画素精度動きベクトルの１つを選択することにより、小数画素精度の動きベクトルを得るようにしたものである。
【００１１】
また、本発明（請求項５）に係る動きベクトル検出方法は、前記動きベクトル検出方法において、前記符号化ブロック内のN×M画素の代表ブロックとして、前記符号化ブロックの特徴的な画素値を含むブロックを選択するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明（請求項６）に係る動きベクトル検出装置は、符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度動きベクトル検出部と、前記複数の候補ブロック及び該複数の候補ブロックの近傍の画素位置において、前記符号化ブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部による評価値の演算と同時に実行する小数画素精度動きベクトル検出部と、前記整数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算する最適動きベクトル決定部とを備えるようにしたものである。
【００１３】
また、本発明（請求項７）に係る動きベクトル検出装置は、符号化フレーム画像の符号化ブロックと参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度動きベクトル検出部と、前記符号化ブロック中のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、前記複数の候補ブロック中の前記代表ブロックに対応するブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部による評価値の演算と同時に実行する小数画素精度動きベクトル検出部と、前記整数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算する最適動きベクトル決定部とを備えるようにしたものである。
【００１４】
また、本発明（請求項８）に係る動きベクトル検出装置は、前記動きベクトル検出装置において、前記整数画素精度動きベクトル検出部は、前記整数画素精度動きベクトル検出用の評価値の演算中に、この評価値があらかじめ設定された閾値を超えた時点で、この評価値の演算を中止し、前記小数画素精度動きベクトル検出部は、その評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部の評価値の演算が中止された時点で中止するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明（請求項９）に係る動きベクトル検出装置は、前記動きベクトル検出装置において、前記最適動きベクトル決定部は、前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値から演算した小数画素精度動きベクトルの方向の発生回数を積算し、該積算結果に基づいて小数画素精度動きベクトルの１つを選択することにより、小数画素精度の動きベクトルを得るようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明（請求項１）に係る動きベクトル検出方法によれば、符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップと同時に実行され、前記複数の候補ブロック及び該複数の候補ブロックの近傍の画素位置において、前記符号化ブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値を演算する小数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算して、動きベクトルを決定するステップと、を含むものとしたことにより、検出精度を落とすことなく小数画素精度の最適動きベクトル検出までにかかる処理時間を短縮することができる効果がある。
【００１７】
また、本発明（請求項２）に係る動きベクトル検出方法によれば、符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップと同時に実行され、前記符号化ブロック中のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、前記複数の候補ブロック中の前記代表ブロックに対応するブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値を演算する小数画素精度評価値演算ステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られた評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算して、動きベクトルを決定するステップと、を含むものとしたことにより、小数画素精度動きベクトル検出用の評価値演算にかかる演算量を削減することができる効果がある。
【００１８】
また、本発明（請求項３）に係る動きベクトル検出方法によれば、前記動きベクトル検出方法において、前記整数画素精度評価値演算ステップの前記整数画素精度動きベクトル検出用の評価値の演算中に、この評価値があらかじめ設定された閾値を超えた時点で、この評価値の演算を中止するステップと、前記整数画素精度評価値演算ステップの評価値の演算が中止された時点で、前記小数画素精度評価値演算ステップの評価値の演算を中止するステップと、を含むようにしたことにより、無駄な演算による回路の消費電力を抑えることができる効果がある。
【００１９】
また、本発明（請求項４）に係る動きベクトル検出方法によれば、前記動きベクトル検出方法において、前記動きベクトルを決定するステップは、前記小数画素精度評価値演算ステップにより得られる評価値から演算した小数画素精度動きベクトルの方向の発生回数を積算し、該積算結果に基づいて小数画素精度動きベクトルの１つを選択することにより、小数画素精度の動きベクトルを得るようにしたことにより、検出精度を落とすことなく小数画素精度の最適動きベクトル検出までにかかる処理時間を短縮することができる効果がある。
【００２０】
また、本発明（請求項５）に係る動きベクトル検出方法によれば、前記動きベクトル検出方法において、前記符号化ブロック内のN×M画素の代表ブロックとして、前記符号化ブロックの特徴的な画素値を含むブロックを選択するようにしたことにより、無駄な演算による回路の消費電力を抑えることができる効果がある。
【００２１】
また、本発明（請求項６）に係る動きベクトル検出装置によれば、符号化フレーム画像の符号化ブロックと、参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度動きベクトル検出部と、前記複数の候補ブロック及び該複数の候補ブロックの近傍の画素位置において、前記符号化ブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部による評価値の演算と同時に実行する小数画素精度動きベクトル検出部と、前記整数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算する最適動きベクトル決定部とを備えるようにしたことにより、検出精度を落とすことなく小数画素精度の最適動きベクトル検出までにかかる処理時間を短縮することができる効果がある。
【００２２】
また、本発明（請求項７）に係る動きベクトル検出装置によれば、符号化フレーム画像の符号化ブロックと参照フレーム画像の探索領域内の複数の候補ブロックとの間で、整数画素精度の相関度を示す評価値を演算する整数画素精度動きベクトル検出部と、前記符号化ブロック中のＮ×Ｍ（Ｎ，Ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、前記複数の候補ブロック中の前記代表ブロックに対応するブロックとの間で、小数画素精度の相関度を示す評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部による評価値の演算と同時に実行する小数画素精度動きベクトル検出部と、前記整数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて前記符号化ブロックと最も相関が高いと決定された候補ブロックについて、前記符号化ブロックに対する整数画素精度の動きベクトルを演算するとともに、この決定された候補ブロックに対応した前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値に基づいて、前記符号化ブロックに対する小数画素精度の動きベクトルを演算する最適動きベクトル決定部とを備えるようにしたことにより、小数画素精度動きベクトル検出用の評価値演算にかかる演算量を削減することができる効果がある。
【００２３】
また、本発明（請求項８）に係る動きベクトル検出装置によれば、前記動きベクトル検出装置において、前記整数画素精度動きベクトル検出部は、前記整数画素精度動きベクトル検出用の評価値の演算中に、この評価値があらかじめ設定された閾値を超えた時点で、この評価値の演算を中止し、前記小数画素精度動きベクトル検出部は、その評価値の演算を、前記整数画素精度動きベクトル検出部の評価値の演算が中止された時点で中止するようにしたことにより、無駄な演算による回路の消費電力を抑えることができる効果がある。
【００２４】
また、本発明（請求項９）に係る動きベクトル検出装置によれば、前記動きベクトル検出装置において、前記最適動きベクトル決定部は、前記小数画素精度動きベクトル検出部から得られる評価値から演算した小数画素精度動きベクトルの方向の発生回数を積算し、該積算結果に基づいて小数画素精度動きベクトルの１つを選択することにより、小数画素精度の動きベクトルを得るようにしたことにより、検出精度を落とすことなく小数画素精度の最適動きベクトル検出までにかかる処理時間を短縮することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図４は本発明の実施の形態１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り、図において、動きベクトル検出装置は、整数画素精度動きベクトル検出部４０１と、小数画素精度動きベクトル検出部４０２と、最適動きベクトル決定部４０３とを備えている。
【００２６】
上記整数画素精度動きベクトル検出部４０１は、探索領域内の複数の候補ブロック画像データ４０５と符号化ブロック画像データ４０４とを入力とし、これらデータから整数画素精度動きベクトル検出用の評価値を演算する。上記小数画素精度動きベクトル検出部４０２は、探索領域内の複数の候補ブロック及びその近傍の画像データ（候補ブロック画像データ）４０５と符号化ブロック画像データ４０４とを入力とし、これらから小数画素精度動きベクトル検出用の評価値を、整数画素精度動きベクトル検出部４０１と並列して同時に演算する。さらに、上記最適動きベクトル決定部４０３は、整数画素精度動きベクトル検出部４０１と小数画素精度動きベクトル検出部４０２とからそれぞれ得られる評価値を各候補ブロックに対応して１対１で保持しておき、整数画素精度動きベクトル検出部４０１から得られる探索領域内全ての候補ブロックに対しての評価値から符号化ブロックに対する相関度が高い候補ブロックを決定し、この候補ブロックと符号化ブロックとから最適な整数画素精度動きベクトルを演算するとともに、この候補ブロックに対応する小数画素精度動きベクトル検出部４０２から得られた評価値に基づいて、最適な小数画素精度動きベクトルを演算する。
【００２７】
図１は本発明の実施の形態１に係る動きベクトル検出方法を説明するための図であり、参照フレーム内における、探索領域１００と、符号化ブロックに対応する位置１０３と、整数画素精度の候補ブロック１０１、１０２とを示している。図において、丸印は整数画素を示している。
【００２８】
図２は本発明の実施の形態１に係る動きベクトル検出方法における、小数画素精度の動きベクトル検出方法を説明するための図であり、符号化ブロック（斜線領域）近傍における整数画素と、小数画素とを示している。図において、白丸印は整数画素を示し、黒丸印は小数画素を示している。
【００２９】
以下、検出方法について説明する。探索領域１００内の整数画素精度位置の候補ブロック１０１に対し、符号化ブロックとのブロックマッチングにより整数画素精度動きベクトル検出のための相関度、ここでは評価値Aを演算する。同様に、候補ブロック１０２に対しても整数画素精度動きベクトル検出のための評価値Bを演算する。それと同時に、候補ブロック１０１及び候補ブロック１０２の近傍において、図２に示すように、隣合う整数画素精度の画素データより補間生成された小数画素精度の画素位置に対して、符号化ブロックとのブロックマッチングにより小数画素精度動きベクトル検出のための評価値をそれぞれ演算する。
【００３０】
そして、整数画素精度動きベクトルを検出するために得た評価値と小数画素精度動きベクトル検出のために得た評価値とに基づいて、小数画素精度動きベクトルを決定する。すなわち、候補ブロック１０１に対する整数画素精度動きベクトル決定のための評価値Aが、候補ブロック１０２に対する整数画素精度動きベクトル決定のための評価値Bより値が小さい、つまり相関度が高い、とすると、同時に演算して得ていた候補ブロック１０１に対する小数画素精度動きベクトル検出のための評価値から小数画素精度動きベクトルを決定する。
【００３１】
これらの処理を探索領域１００の全ての候補ブロックに対し実行し、その結果から、整数画素精度動きベクトル決定のために得た評価値が最も小さい、つまり最も相関度が高い候補ブロックの位置から最適な整数画素精度動きベクトルを決定し、さらに同時に演算して得ていたその候補ブロックの小数画素精度動きベクトルを最適な小数画素動きベクトルとして決定する。
【００３２】
図３は本実施の形態１における小数画素精度動きベクトル決定のための方法の変形例を説明するための図であり、図において、丸印は画素を示している。本実施の形態１においては、図３に示すように、小数画素精度動きベクトル検出のための評価値として、N×M画素の符号化ブロック内のｎ×ｍ（１≦ｎ≦N、１≦ｍ≦M  ｎ，ｍは整数）画素からなる代表ブロックと、N×M画素の候補ブロック内のｎ×ｍ（１≦ｎ≦N、１≦ｍ≦M  ｎ，ｍは整数）画素からなる代表ブロックとの間で、ブロックマッチング法により演算した評価値を用いるようにしてもよい。
【００３３】
上記図３に示したｎ×ｍ画素の代表ブロックとして、符号化ブロック内において、例えば、最も大きい画素値、あるいは最も小さい画素値、または隣り合う画素において画素値の差分が大きい画素を含むブロックなど、特徴的な部分のブロックを代表ブロックとして選択するようにしてもよい。
【００３４】
このように、本実施の形態１によれば、探索領域１００において、ブロックマッチング法を用いた整数画素精度動きベクトル検出と小数画素精度動きベクトル検出とを同時に実行し、整数画素精度動きベクトル検出において、符号化ブロック１０３に対する相関度が高いと評価された候補ブロック（１０２，１０３）に対して、小数画素精度動きベクトル検出のために同時に演算されていた評価値から、小数画素精度動きベクトルを決定するようにしたことにより、小数画素精度動きベクトル検出の精度低下を防ぐことができるとともに、整数画素精度動きベクトル検出と小数画素精度動きベクトル検出とを同時に実行させて小数画素精度の最適な動きベクトル検出を行うまでに要する処理時間を短縮させることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態１においては、最適動きベクトル決定部４０３では、整数画素精度動きベクトル検出部４０１で得られた評価値に対応する小数画素精度動きベクトル検出部４０２で得られた評価値を１対１で保持するようにしたが、小数画素精度動きベクトル検出部４０２で得られた評価値に対する小数画素精度動きベクトルを方向毎に積算しておき、最終的に最も多く積算された方向のベクトルに対応する評価値を最適小数画素精度動きベクトルとして決定するようにしてもよい。
【００３６】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２にかかる動きベクトル検出方法、及び動きベクトル検出装置について説明する。図６は本発明の実施の形態２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り、本実施の形態２に係る動きベクトル検出装置は、前述した実施の形態１に係る動きベクトル検出装置において、試験等に基づいてあらかじめ設定された閾値を設定する閾値設定部６０６を設け、整数画素精度動きベクトル検出部４０１の代わりに、閾値設定部６０６の出力を受けてその閾値が設定される整数画素精度動きベクトル検出部６０１を設け、また、小数画素精度動きベクトル検出部４０２の代わりに、整数画素精度動きベクトル検出部６０１より出力される演算停止信号を受けて演算を中止する小数画素精度動きベクトル検出部６０２を設けるようにしたものである。
【００３７】
詳述すると、図６において、図４と同一符号は同一または相当する部分を示しており、整数画素精度動きベクトル検出部６０１は、探索領域内の複数の候補ブロック画像データ４０５と符号化ブロック画像データ４０４とを入力とし、これらから整数画素精度動きベクトル検出用の評価値を演算するとともに、演算中の評価値が閾値設定部６０６から設定された閾値を超えた場合には、その演算を中止する。それと同時に、演算停止信号を、小数画素精度動きベクトル検出部６０２に出力する。
【００３８】
小数画素精度動きベクトル検出部６０２は、探索領域内の複数の候補ブロック及びその近傍の画像データ４０５と符号化ブロック画像データ４０４とを入力とし、これらから小数画素精度動きベクトル検出用の評価値を、整数画素精度動きベクトル検出部６０１と並列して同時に演算する。また、整数画素精度動きベクトル検出部６０１から演算停止信号が与えられた場合にはその演算を中止するように構成されている。
【００３９】
このように本実施の形態２においては、前述した実施の形態１に係る動きベクトル検出装置と同様に、整数画素精度動きベクトル検出部６０１と小数画素精度動きベクトル検出部６０２とが、それぞれ整数画素精度動きベクトル検出用の評価値と小数画素精度動きベクトル検出用の評価値とを並列して同時に演算するとともに、整数画素精度動きベクトル検出部６０１による評価値の演算の際に、閾値設定部６０６により設定される閾値よりも高い評価値が累積された時点で、その演算を中止するとともに、整数画素精度動きベクトル検出部６０１が小数画素精度動きベクトル検出部６０２に対して演算停止信号を出力することにより、小数画素精度動きベクトル検出部６０２による評価値の演算も中止される。これにより、評価値の演算中に、符号化ブロックに対する評価値が高すぎる、すなわち相関度が低いことを判定して、無駄な演算を途中で打ち切ることができ、無駄な演算による回路の消費電力を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る動きベクトル検出方法、及び動きベクトル検出装置は、画像のエンコードを行うエンコーダやエンコーダを有する装置等に有用であり、特に、ＭＰＥＧ２により画像のエンコードを行うＤＶＤビデオレコーダや、ハードディスクレコーダ等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る動きベクトル検出方法における、整数画素精度動きベクトル検出方法を説明するための図である。
【図２】上記実施の形態１に係る動きベクトル検出方法における、小数画素精度動きベクトル検出方法を説明するための図である。
【図３】上記実施の形態１に係る動きベクトル検出方法における、代表ブロックを用いた小数画素精度動きベクトル検出方法を説明するための図である。
【図４】上記実施の形態１に係る動きベクトル検出装置の構成を示す図である。
【図５】従来のブロックマッチング法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る動きベクトル検出装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  探索領域
１０１，１０２  候補ブロック
１０３  符号化ブロックの位置
４０１，６０１  整数画素精度動きベクトル検出部
４０２，６０２  小数画素精度動きベクトル検出部
４０３  最適動きベクトル決定部
４０４  符号化ブロックデータ
４０５  候補ブロック画像データ
６０６  閾値設定部
【図１】
2005167852.tif 000003
【図２】
2005167852.tif 000004
【図３】
2005167852.tif 000005
【図４】
2005167852.tif 000006
【図５】
2005167852.tif 000007
【図６】
2005167852.tif 000008