JP2009111647A - Apparatus for detecting motion vector and method for detecting motion vector - Google Patents

Apparatus for detecting motion vector and method for detecting motion vector Download PDF

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悠樹 丸山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method for detecting a motion vector, which can reduce computational complexity of image coding processing while contributing to improvement of image quality and coding efficiency, and which can achieve high-speed processing and low power consumption. <P>SOLUTION: The apparatus for detecting a motion vector comprises an image data memory 101 for storing pixel values of a coding subject picture and a plurality of reference pictures, an initial search start position determination part 102 for selecting positions other than a position indicated by a zero vector on a block as a coding subject as an initial search start position of sequential search, and a motion search part 103 for searching a motion vector by the sequential search. The initial search start position determination part 102 sets the initial search start position of at least one reference picture in relation of identical parity with the coding subject picture to the position indicated by the zero vector to the block as the coding subject. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像を光ディスク、磁気ディスクあるいはフラッシュメモリ等の記憶メディア上に圧縮記録する画像圧縮符号化装置において、符号化対象画像に含まれる符号化対象ブロックの動きベクトルを検出する装置に関するものであり、特にH.264符号化方式の符号化装置における動きベクトルを検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting a motion vector of an encoding target block included in an encoding target image in an image compression encoding apparatus that compresses and records an image on a storage medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a flash memory. Yes, especially H. The present invention relates to an apparatus for detecting a motion vector in an H.264 encoding system encoding apparatus.

デジタル映像技術の発展と共に、増大するデータ量を処理するために、データを圧縮する技術がデジタル映像データに使用され、発展しつつある。その発展は、映像データの特性を生かした映像データに特化した圧縮技術となって現れている。また、コンピュータなどの情報処理機器の処理能力の向上に伴い、圧縮技術における複雑な演算も可能となり、映像データの圧縮率は大幅に向上しつつある。例えば、衛星、地上波デジタルハイビジョン放送で採用されている圧縮技術はMPEG2と呼ばれる方式であり、衛星デジタルハイビジョン放送はMPEG2によって映像データを約1/30に圧縮している。   With the development of digital video technology, a technology for compressing data is being used and developed for digital video data in order to process an increasing amount of data. The development has emerged as a compression technique specialized for video data that takes advantage of the characteristics of video data. Further, with the improvement of the processing capability of information processing devices such as computers, complicated computations in compression techniques are possible, and the compression rate of video data is being greatly improved. For example, a compression technique employed in satellite and terrestrial digital high-definition broadcasting is a method called MPEG2, and satellite digital high-definition broadcasting compresses video data to about 1/30 by MPEG2.

MPEG2の次の映像圧縮技術として規格化されたMPEG4 AVC/H.264は、MPEG2の約2倍の圧縮率を実現すると言われている。MPEG4 AVC/H.264は、光ディスクの規格であるBlu−rayや、ハイビジョン映像をビデオカメラで記録するための規格であるAVCHDの動画圧縮方式としても採用されており、幅広い分野での利用が期待されている。しかし、MPEG4 AVC/H.264では、多くの圧縮技術を実装し、それらを組み合わせることで高い圧縮率を実現している(例えば、非特許文献1参照)。   MPEG4 AVC / H.2 standardized as the next video compression technology of MPEG2. H.264 is said to achieve a compression rate approximately twice that of MPEG2. MPEG4 AVC / H. H.264 is also adopted as a moving picture compression method for Blu-ray, which is a standard for optical discs, and AVCHD, which is a standard for recording high-definition video with a video camera, and is expected to be used in a wide range of fields. However, MPEG4 AVC / H. In H.264, many compression techniques are implemented, and a high compression rate is realized by combining them (for example, see Non-Patent Document 1).

一般に動画像の符号化では、時間方向および空間方向の冗長性を削減することによって情報量の圧縮を行なう。そこで、時間的な冗長性の削減を目的とする画面間予測符号化では、前方又は後方のピクチャを参照してブロック単位で動きの検出および予測画像の作成を行ない、得られた予測画像と符号化対象ピクチャとの差分値に対して符号化を行なう。ここで、ピクチャとは1枚の画面を表す用語である。   In general, in the encoding of moving images, the amount of information is compressed by reducing redundancy in the time direction and the spatial direction. Therefore, in inter-picture predictive coding for the purpose of reducing temporal redundancy, motion detection and prediction image creation are performed in block units with reference to the front or rear picture, and the obtained prediction image and code are obtained. Encoding is performed on the difference value from the current picture. Here, a picture is a term representing one screen.

予測画像を作成せずに画面内予測符号化を行なうものをIピクチャと呼ぶ。また、1枚のピクチャのみを参照して画面間予測符号化を行なうものをPピクチャと呼ぶ。また、同時に2枚のピクチャを参照して画面間予測符号化を行なうことのできるものをBピクチャと呼ぶ。Bピクチャは、表示時間が前方もしくは後方から任意の組み合わせとして2枚のピクチャを参照することが可能である。   A picture that performs intra-frame prediction coding without creating a prediction picture is called an I picture. A picture that performs inter-picture prediction coding with reference to only one picture is called a P picture. A picture that can be subjected to inter-picture prediction coding with reference to two pictures at the same time is called a B picture. A B picture can refer to two pictures as an arbitrary combination of display times from the front or rear.

Pピクチャ又はBピクチャの符号化には、動き補償画面間予測符号化が用いられている。動き補償画面間予測符号化とは、画面間予測符号化に動き補償を適用した符号化方式である。動き補償とは、単純に参照ピクチャの画素値から予測するのではなく、ピクチャ内の各部の動き量(以下、動きベクトル)を検出し、当該動き量を考慮した予測を行なうことにより予測精度を向上すると共に、データ量を減らす方式である。例えば、符号化対象ピクチャの動きベクトルを検出し、その動きベクトルの分だけシフトした予測値と符号化対象ピクチャとの予測残差を符号化することによりデータ量を削減している。この方式の場合には、復号化の際に動きベクトルの情報が必要になるため、動きベクトルも符号化されて記録又は伝送される。   Motion compensation inter-picture prediction coding is used for coding a P picture or a B picture. The motion compensation inter-picture prediction encoding is an encoding method in which motion compensation is applied to inter-picture prediction encoding. Motion compensation does not simply predict from the pixel value of the reference picture, but detects the amount of motion (hereinafter referred to as a motion vector) of each part in the picture and performs prediction in consideration of the amount of motion. This is a method that improves and reduces the amount of data. For example, the amount of data is reduced by detecting the motion vector of the encoding target picture and encoding the prediction residual between the prediction value shifted by the motion vector and the encoding target picture. In the case of this method, since motion vector information is required at the time of decoding, the motion vector is also encoded and recorded or transmitted.

動きベクトルはブロック単位で検出されており、具体的には、符号化対象ピクチャ側のブロックを固定しておき、参照ピクチャ側のブロックを探索範囲内で移動させ、符号化対象ブロックと最も似通った参照ブロックの位置を見つけることにより、動きベクトルが検出される。この動きベクトルを探索する処理を、動きベクトル検出と呼ぶ。   The motion vector is detected in units of blocks. Specifically, the block on the encoding target picture side is fixed, the reference picture side block is moved within the search range, and is most similar to the encoding target block. A motion vector is detected by finding the position of the reference block. This process of searching for a motion vector is called motion vector detection.

動きベクトル検出では、対象ブロックを参照ピクチャの任意の位置のブロックと比較し、最も似通ったブロックの位置を検出する。似通っているかどうかの判断としては、対象ブロックと参照ブロックの比較誤差を使用するのが一般的であり、特に絶対値差分和(SAD:Summed Absolute Difference)がよく用いられる。なお、参照ピクチャ全体の中で参照ブロックを探索すると演算量が膨大となるため、参照ピクチャの中で探索する範囲を絞り込み、その絞り込んだ範囲を探索範囲と呼ぶ。   In motion vector detection, the target block is compared with a block at an arbitrary position in the reference picture, and the position of the most similar block is detected. In general, a comparison error between the target block and the reference block is used for determining whether or not they are similar. In particular, a sum of absolute difference (SAD) is often used. Note that, when a reference block is searched for in the entire reference picture, the amount of computation becomes enormous. Therefore, a search range in the reference picture is narrowed down, and the narrowed range is called a search range.

動きベクトル検出は、動画像符号化処理の中で、最も演算量が多い処理として知られている。従来から、動きベクトル検出の演算量を削減する探索方法が多く検討されており、例えば逐次探索がある(例えば、特許文献1参照)。逐次探索では、探索開始位置となる参照ブロックとその周辺の参照ブロックについてSADを求め、SADの最も小さい位置を次のステップの探索開始位置とし、再び参照ブロックとその周辺の参照ブロックについてSADを求めるという処理を繰り返し、現在のステップの探索開始位置のSADが最小となるまで続ける。このため、初期探索開始位置と動きベクトルとして検出すべき位置の間にSADの極小点となる位置が存在した場合、SADの極小点となる位置で探索が打ち切られてしまい、動きベクトルとして検出すべき位置まで辿り着けないという課題がある。この課題を解決するためには、初期探索開始位置を動きベクトルとして検出すべき位置からできる限り近い位置に設定する必要がある。   Motion vector detection is known as the processing with the largest amount of calculation in the moving image encoding processing. Conventionally, many search methods for reducing the amount of calculation of motion vector detection have been studied. For example, there is a sequential search (see, for example, Patent Document 1). In the sequential search, the SAD is obtained for the reference block serving as the search start position and its surrounding reference blocks, the position having the smallest SAD is set as the search start position of the next step, and the SAD is obtained again for the reference block and its surrounding reference blocks. This process is repeated until the SAD at the search start position of the current step is minimized. For this reason, if there is a position that becomes the minimum point of SAD between the initial search start position and the position that should be detected as a motion vector, the search is aborted at the position that becomes the minimum point of SAD and is detected as a motion vector. There is a problem that it is not possible to reach the right position. In order to solve this problem, it is necessary to set the initial search start position as close as possible to the position to be detected as a motion vector.

初期探索開始位置としては、予測動きベクトル(以下、PMV)の指し示す位置や、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置や、0ベクトル(符号化対象ブロックと同じ位置関係にあること)の指し示す位置を用いることが多い。PMVの指し示す位置を初期探索開始位置とすることで、画面全体(又は画面の部分領域)で一様な動きをしているシーンにおいて動きベクトルの検出精度を上げることができる。また、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を初期探索開始位置とすることで、等速な動きをしているシーンにおいて動きベクトルの検出精度を上げることができる。また、0ベクトルの指し示す位置を初期探索開始位置とすることで、静止領域の動きベクトルの検出精度を上げることができるため、字幕や動いている物体を追跡する際に効果的である。また、PMVの指し示す位置と、0ベクトルの指し示す位置の両方を初期探索開始位置とする技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
ITU−T Recommendation H.264 特開2005−278156号公報 特開2007−97028号公報
As an initial search start position, a position indicated by a predicted motion vector (hereinafter referred to as PMV), a position obtained from a motion vector of a block encoded in the same positional relationship in the past, a zero vector (the same position as an encoding target block) In many cases, the position indicated by the relationship) is used. By setting the position indicated by the PMV as the initial search start position, it is possible to increase the accuracy of motion vector detection in a scene that moves uniformly over the entire screen (or a partial area of the screen). In addition, by using the position obtained from the motion vector of the block having the same positional relationship encoded in the past as the initial search start position, it is possible to improve the detection accuracy of the motion vector in a scene moving at a constant speed. . In addition, by setting the position pointed to by the 0 vector as the initial search start position, it is possible to improve the detection accuracy of the motion vector in the still region, which is effective in tracking subtitles and moving objects. Further, a technique is disclosed in which both the position indicated by the PMV and the position indicated by the 0 vector are set as the initial search start position (see, for example, Patent Document 2).
ITU-T Recommendation H. H.264 JP 2005-278156 A JP 2007-97028 A

しかしながら、上記特許文献2の方法では、各参照ピクチャ全てについて、PMVの指し示す位置と0ベクトルの指し示す位置の両方を初期探索開始位置とする探索を行なっているため、符号化対象ブロックあたりで参照ピクチャの総数×2回の探索を行なっており、演算量が大きくなってしまうという課題がある。   However, in the method of Patent Document 2 described above, a search using both the position indicated by the PMV and the position indicated by the 0 vector as the initial search start position is performed for each reference picture. There is a problem that the amount of calculation becomes large.

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることができる動きベクトル検出装置および動きベクトル検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and contributes to improvement in image quality and coding efficiency, while reducing the amount of calculation of image coding processing, and achieving high speed and low power consumption. It is an object of the present invention to provide a motion vector detection device and a motion vector detection method capable of performing the above.

上記目的を達成するために、本発明に係る動きベクトル検出方法は、複数の参照ピクチャを用いて、逐次探索により動きベクトル探索を行なう動きベクトル検出方法であって、前記逐次探索の初期探索開始位置として符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置以外も選択し得る初期探索開始位置決定ステップと、前記逐次探索により動きベクトル探索を行なう動き探索ステップとを有し、前記初期探索開始位置決定ステップでは、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とする。   In order to achieve the above object, a motion vector detection method according to the present invention is a motion vector detection method for performing a motion vector search by a sequential search using a plurality of reference pictures, and the initial search start position of the sequential search. And an initial search start position determining step that can select a position other than the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded, and a motion search step for performing a motion vector search by the sequential search, and the initial search start position In the determination step, the initial search start position of at least one reference picture having the same parity as that of the encoding target picture is set to a position indicated by the 0 vector with respect to the encoding target block.

このように、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とすることで、入力画像に静止領域が含まれているときの符号化効率を高めることができる。また、上記特許文献2のように各参照ピクチャに対して複数の初期探索開始位置を設定して探索を行なうことにより符号化効率を高める方法に比べて回路規模、演算量を削減することができる。したがって、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることが可能となる。   As described above, the initial search start position of at least one reference picture having the same parity as that of the encoding target picture is set to the position indicated by the 0 vector with respect to the encoding target block. Encoding efficiency when the region is included can be increased. In addition, the circuit scale and the amount of calculation can be reduced as compared with the method of increasing the coding efficiency by setting a plurality of initial search start positions for each reference picture as in Patent Document 2 and performing a search. . Therefore, it is possible to reduce the calculation amount of the image encoding process, increase the speed, and reduce the power consumption while contributing to the improvement of the image quality and the encoding efficiency.

好ましくは、前記初期探索開始位置決定ステップでは、同一パリティの関係にある前記参照ピクチャのうち、前記符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとする。   Preferably, in the initial search start position determination step, among the reference pictures having the same parity relationship, an initial search start of a reference picture that is farthest in time in the display order with respect to the encoding target picture Let the position be a 0 vector.

このように、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャのうち、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とすることで、入力画像の動いている領域の符号化効率を下げることなく静止領域の符号化効率を高めることができる。したがって、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることが可能となる。   In this way, the initial search start position of the reference picture that is the farthest in time in the display order with respect to the encoding target picture among at least one reference picture having the same parity relationship as the encoding target picture is determined. By setting the position indicated by the 0 vector to the block to be encoded, it is possible to increase the encoding efficiency of the still area without decreasing the encoding efficiency of the area where the input image is moving. Therefore, it is possible to reduce the calculation amount of the image encoding process, increase the speed, and reduce the power consumption while contributing to the improvement of the image quality and the encoding efficiency.

また好ましくは、前記初期探索開始位置決定ステップでは、同一パリティの関係にある前記参照ピクチャのうち、前記参照ピクチャの枚数が多い方の予測方向に含まれる参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとする。   Preferably, in the initial search start position determination step, the initial search start position of the reference picture included in the prediction direction with the larger number of reference pictures among the reference pictures having the same parity relationship is set as a zero vector. To do.

このように、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャのうち、参照ピクチャの枚数が多い方の予測方向に含まれる参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とすることで、入力画像の動いている領域の符号化効率を下げることなく静止領域の符号化効率を高めることができる。したがって、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることが可能となる。   As described above, the initial search start position of the reference picture included in the prediction direction in which the number of reference pictures is larger among at least one reference picture having the same parity as that of the encoding target picture is the encoding target. By setting the position indicated by the 0 vector with respect to the block, it is possible to increase the encoding efficiency of the still area without decreasing the encoding efficiency of the area where the input image is moving. Therefore, it is possible to reduce the calculation amount of the image encoding process, increase the speed, and reduce the power consumption while contributing to the improvement of the image quality and the encoding efficiency.

さらに好ましくは、前記初期探索開始位置決定ステップでは、前記動き探索ステップから得られた動きベクトル情報に応じて、前記参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとするかどうかを決定する。   More preferably, in the initial search start position determining step, it is determined whether or not the initial search start position of the reference picture is set to 0 vector according to the motion vector information obtained from the motion search step.

このように、動き探索ステップから得られた動きベクトル情報に応じて、参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとするかどうかを決定することで、入力画像に静止領域が含まれているときのみ、参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とすることで、入力画像の動いている領域の符号化効率を下げることなく静止領域の符号化効率を高めることができる。したがって、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることが可能となる。   In this way, by determining whether the initial search start position of the reference picture is set to 0 vector according to the motion vector information obtained from the motion search step, only when the input image includes a still region By setting the initial search start position of the reference picture to the position indicated by the 0 vector with respect to the block to be encoded, the encoding efficiency of the still area without reducing the encoding efficiency of the moving area of the input image Can be increased. Therefore, it is possible to reduce the calculation amount of the image encoding process, increase the speed, and reduce the power consumption while contributing to the improvement of the image quality and the encoding efficiency.

なお、本発明は、このような手段を備える動きベクトル検出装置として実現することができるだけでなく、動きベクトル検出装置に含まれる手段をステップとする動きベクトル検出方法として実現したり、動きベクトル検出装置に含まれる手段を備える集積回路として実現したり、動きベクトル検出装置に含まれる手段としてコンピュータを機能させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができる。   The present invention can be realized not only as a motion vector detection apparatus including such means, but also as a motion vector detection method using steps included in the motion vector detection apparatus as a step, or a motion vector detection apparatus. It can also be realized as an integrated circuit provided with means included in the above, or as a program that causes a computer to function as means included in the motion vector detection device. Such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) or a communication network such as the Internet.

本発明によると、動きベクトル検出処理の演算量、および消費電力を削減することができる。さらに、符号化効率の向上、高速化、および低消費電力化を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the calculation amount and power consumption of the motion vector detection process. Furthermore, it is possible to improve the coding efficiency, increase the speed, and reduce the power consumption.

以下、本発明の各実施の形態について、それぞれ図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の画像符号化装置では、入力画像が入力され、H.264符号化したストリームとして出力する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image coding apparatus according to an embodiment of the present invention. In the image coding apparatus according to the present embodiment, an input image is input, It is output as a H.264 encoded stream.

また、H.264符号化では1つのピクチャを1つ又は複数のスライスに分割し、そのスライスを処理単位とする。本実施の形態のH.264符号化では、1つのピクチャが1つのスライスであるとする。   H. In H.264 encoding, one picture is divided into one or a plurality of slices, and the slice is used as a processing unit. H. of this embodiment. In the H.264 encoding, it is assumed that one picture is one slice.

画像符号化装置100は、画像データメモリ101と、符号化部104と、動きベクトル検出部105を備えている。   The image encoding device 100 includes an image data memory 101, an encoding unit 104, and a motion vector detection unit 105.

画像データメモリ101は、請求項に記載の画像記憶手段に相当し、符号化対象ピクチャおよび参照ピクチャの画像データを記憶している。符号化対象ピクチャの画像データは、符号化の対象となる画面の画像データである。また、参照ピクチャの画像データは、動きベクトルの検出の際に参照される画面の画像データであり、ローカルデコードされた画面の画像データである。例えば、符号化対象ピクチャおよび参照ピクチャは、ともに1920画素×1088画素で構成される画面である。また、画像データは、画面に含まれる画素の画素値である。   The image data memory 101 corresponds to the image storage means described in the claims, and stores the image data of the encoding target picture and the reference picture. The image data of the encoding target picture is image data of a screen to be encoded. The image data of the reference picture is image data of a screen that is referred to when detecting a motion vector, and is image data of a locally decoded screen. For example, the encoding target picture and the reference picture are both screens composed of 1920 pixels × 1088 pixels. The image data is a pixel value of a pixel included in the screen.

符号化部104は、動画像をブロック単位で符号化し、符号化されたストリームを出力する。符号化部104は、入力画像とローカルデコード画面の画像データ、および動きベクトル検出部105により検出された動きベクトルを受け取る。これらを受けた符号化部104は、ローカルデコード画面の画像データおよび動きベクトル検出部105により検出された動きベクトルから、ブロック単位で動き補償をした予測画像を生成し、その予測画像と入力画像との差分の画像データおよび動きベクトルの符号化処理を行ない、符号化されたストリームを出力する。   The encoding unit 104 encodes a moving image in units of blocks, and outputs an encoded stream. The encoding unit 104 receives the input image, the image data of the local decoding screen, and the motion vector detected by the motion vector detection unit 105. Receiving these, the encoding unit 104 generates a predicted image in which motion compensation is performed in block units from the image data of the local decoding screen and the motion vector detected by the motion vector detecting unit 105, and the predicted image, the input image, The difference image data and motion vector are encoded, and an encoded stream is output.

動きベクトル検出部105は、符号化対象ブロックの動きベクトルを検出する部位である。動きベクトル検出部105は、初期探索開始位置決定部102、動き探索部103を備える。   The motion vector detection unit 105 is a part that detects a motion vector of an encoding target block. The motion vector detection unit 105 includes an initial search start position determination unit 102 and a motion search unit 103.

初期探索開始位置決定部102は、請求項に記載の初期探索開始位置決定手段に相当し、動き探索部103の初期探索開始位置を決定する。   The initial search start position determination unit 102 corresponds to the initial search start position determination unit described in the claims, and determines the initial search start position of the motion search unit 103.

動き探索部103は、請求項に記載の動き探索手段に相当し、初期探索開始位置決定部102で決定した位置を初期探索開始位置として、画像データメモリ101に含まれる複数の参照ピクチャから符号化対象ブロックに最も近似する画像ブロックの位置を探索し、符号化対象ブロックの動きベクトルを検出する。なお、符号化対象ブロックは、動き補償の対象となる画像の単位であり、符号化対象ピクチャに含まれる画像の一部である。符号化対象ブロックは、例えば、16画素×16画素、又は16画素×8画素、又は8画素×16画素、又は8画素×8画素、又は8画素×4画素、又は4画素×8画素、又は4画素×4画素で構成される。   The motion search unit 103 corresponds to the motion search means described in the claims, and encodes from the plurality of reference pictures included in the image data memory 101 with the position determined by the initial search start position determination unit 102 as the initial search start position. The position of the image block closest to the target block is searched, and the motion vector of the encoding target block is detected. Note that the encoding target block is a unit of an image to be subjected to motion compensation, and is a part of an image included in the encoding target picture. The encoding target block is, for example, 16 pixels × 16 pixels, or 16 pixels × 8 pixels, or 8 pixels × 16 pixels, or 8 pixels × 8 pixels, or 8 pixels × 4 pixels, or 4 pixels × 8 pixels, or It is composed of 4 pixels × 4 pixels.

図2は、本発明の実施の形態に係る画像符号化装置100に含まれる符号化部104の構成を示すブロック図である。符号化部104は、入力画像、ローカルデコード画像および動きベクトル検出部105により検出された動きベクトルを用いて、符号化された画像データのストリームを出力する。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of encoding section 104 included in image encoding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. The encoding unit 104 outputs a stream of encoded image data using the input image, the local decoded image, and the motion vector detected by the motion vector detection unit 105.

符号化部104は、面内予測部201、動き補償部202、減算器203、直交変換部204、量子化部205、逆量子化部206、逆直交変換部207、加算器208、スイッチ209、およびエントロピー符号化部210を備える。   The encoding unit 104 includes an in-plane prediction unit 201, a motion compensation unit 202, a subtractor 203, an orthogonal transform unit 204, a quantization unit 205, an inverse quantization unit 206, an inverse orthogonal transform unit 207, an adder 208, a switch 209, And an entropy encoding unit 210.

画像データメモリ101および動きベクトル検出部105は、図1および図2に共通する部位であるため同じ参照符号を付しており、ここでの説明は省略する。   Since the image data memory 101 and the motion vector detection unit 105 are parts common to FIGS. 1 and 2, the same reference numerals are given, and description thereof is omitted here.

入力画像は、圧縮前の画像データである。入力画像は、面内予測部201、画像データメモリ101、および減算器203に入力される。   The input image is image data before compression. The input image is input to the in-plane prediction unit 201, the image data memory 101, and the subtracter 203.

動き補償部202は、動きベクトルとローカルデコード画像とを用いて予測画像を生成する。動き補償部202は、動きベクトル検出部105によって検出された動きベクトルを取得し、画像データメモリ101に格納されているローカルデコード画像から予測画像の生成に最適な画像領域を取り出し、取り出した画像領域に動きベクトルを適用して予測画像を生成する。   The motion compensation unit 202 generates a predicted image using the motion vector and the local decoded image. The motion compensation unit 202 acquires the motion vector detected by the motion vector detection unit 105, extracts an optimal image region for generating a predicted image from the local decoded image stored in the image data memory 101, and extracts the extracted image region A predicted image is generated by applying a motion vector to.

面内予測部201は、同一画面内の画素値を用いて予測画像を生成する。面内予測部201は、入力画像およびローカルデコード画像の画素値を用いて面内予測を行なうことにより、予測画像を生成する。   The in-plane prediction unit 201 generates a predicted image using pixel values within the same screen. The in-plane prediction unit 201 generates a predicted image by performing in-plane prediction using the pixel values of the input image and the local decoded image.

スイッチ209は、データの入力元の切り替えを行なう。スイッチ209は、減算器203および加算器208に入力するデータを、面内予測および面間予測のいずれかに切り替える。   The switch 209 switches the data input source. The switch 209 switches the data input to the subtracter 203 and the adder 208 to either intra prediction or inter prediction.

減算器203は、入力された二つの画像の差分を計算する。減算器203は、入力画像に含まれる画素の画素値および予測画像に含まれる画素の画素値の差分を算出し、直交変換部204に出力する。   The subtracter 203 calculates the difference between the two input images. The subtractor 203 calculates the difference between the pixel value of the pixel included in the input image and the pixel value of the pixel included in the predicted image, and outputs the difference to the orthogonal transform unit 204.

直交変換部204は、画像データを周波数係数に変換する。直交変換部204は、減算器203より入力された差分値を周波数係数に変換し、量子化部205に出力する。   The orthogonal transform unit 204 transforms image data into frequency coefficients. The orthogonal transform unit 204 transforms the difference value input from the subtractor 203 into a frequency coefficient and outputs the frequency coefficient to the quantization unit 205.

量子化部205は、周波数係数の量子化を行なう。量子化部205は、直交変換部204から入力された周波数係数を量子化し、量子化値をエントロピー符号化部210に出力する。   The quantization unit 205 quantizes the frequency coefficient. The quantization unit 205 quantizes the frequency coefficient input from the orthogonal transform unit 204 and outputs the quantized value to the entropy encoding unit 210.

逆量子化部206は、逆量子化を行なう。逆量子化部206は、量子化部205から入力された量子化値を逆量子化することにより周波数係数に復元し、逆直交変換部207に出力する。   The inverse quantization unit 206 performs inverse quantization. The inverse quantization unit 206 restores the frequency coefficient by inverse quantization of the quantized value input from the quantization unit 205, and outputs the frequency coefficient to the inverse orthogonal transform unit 207.

逆直交変換部207は、周波数係数を画素値に変換する。逆直交変換部207は、逆量子化部206から入力された周波数係数を逆周波数変換することで画素差分値に変換し、その画素差分値を加算器208に出力する。   The inverse orthogonal transform unit 207 converts the frequency coefficient into a pixel value. The inverse orthogonal transform unit 207 converts the frequency coefficient input from the inverse quantization unit 206 into a pixel difference value by performing inverse frequency transform, and outputs the pixel difference value to the adder 208.

加算器208は、入力された2つの画像データの加算することにより画像データを生成する。加算器208は、スイッチ209の切り換えに従って面内予測部201および動き補償部202のいずれかから出力される予測画像と画素差分値とを加算し、ローカルデコード画像を生成する。   The adder 208 generates image data by adding the two input image data. The adder 208 adds the predicted image output from either the in-plane prediction unit 201 or the motion compensation unit 202 and the pixel difference value according to the switching of the switch 209, and generates a local decoded image.

エントロピー符号化部210は、エントロピー符号化の処理を行なう。エントロピー符号化部210は、量子化値および動きベクトル等をエントロピー符号化し、それにより得られるストリームを出力する。   The entropy encoding unit 210 performs entropy encoding processing. The entropy encoding unit 210 performs entropy encoding on the quantized value, the motion vector, and the like, and outputs a stream obtained thereby.

次に、このように構成された画像符号化装置100の動きベクトル検出部105において実行される処理について、図3、図4、図5を参照して説明する。   Next, processing executed by the motion vector detection unit 105 of the image encoding device 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

まず、初期探索開始位置決定部102は動き探索部103の初期探索開始位置を決定する。初期探索開始位置決定部102の詳細は後述する。次に、符号化対象ピクチャの符号化対象ブロックの画素データと、参照ピクチャの画素データのうち探索に必要な画素データが画像データメモリ101から読み出される。次に、動き探索部103は参照ピクチャの探索範囲内で逐次探索を実行し、符号化対象ブロックと最も似通った参照ブロックの位置を見つけることにより、動きベクトルを検出する。   First, the initial search start position determination unit 102 determines the initial search start position of the motion search unit 103. Details of the initial search start position determination unit 102 will be described later. Next, the pixel data necessary for the search among the pixel data of the encoding target block of the encoding target picture and the pixel data of the reference picture is read from the image data memory 101. Next, the motion search unit 103 performs a sequential search within the search range of the reference picture, and detects a motion vector by finding the position of the reference block most similar to the encoding target block.

図3は、符号化対象ピクチャをPピクチャとして符号化する場合の参照関係の一例を示す図である。ピクチャI0はIピクチャとして符号化するピクチャ、ピクチャP1、ピクチャP6およびピクチャP7はPピクチャとして符号化するピクチャ、ピクチャB2、ピクチャB3、ピクチャB4およびピクチャB5はBピクチャとして符号化するピクチャを表しており、表示時間順序で表示されている。矢印は、矢印の根元にあたるピクチャが符号化対象ピクチャであるときに、矢印の先にあたるピクチャを参照ピクチャとすることを示す。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a reference relationship when the encoding target picture is encoded as a P picture. Picture I0 represents a picture to be coded as I picture, picture P1, picture P6 and picture P7 represent pictures to be coded as P pictures, picture B2, picture B3, picture B4 and picture B5 represent pictures to be coded as B pictures. And displayed in the order of display time. The arrow indicates that when the picture corresponding to the root of the arrow is the encoding target picture, the picture corresponding to the tip of the arrow is used as a reference picture.

図3に示すように、初期探索開始位置決定部102は、符号化対象ピクチャをPピクチャとして符号化する場合(図3のピクチャP6、ピクチャP7が該当)、トップフィールドであるピクチャP6は参照ピクチャとしてピクチャI0、ピクチャP1を選ぶ。そして、同一パリティの関係にある参照ピクチャI0の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。参照ピクチャP1の初期探索開始位置にはPMVの指し示す位置を選んでもよいし、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を選んでもよいし、その他の方法で決めた位置を選んでもよい。また、ボトムフィールドであるピクチャP7は参照ピクチャとしてピクチャP1、ピクチャP6を選ぶ。そして、同一パリティの関係にある参照ピクチャP1の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。参照ピクチャP6の初期探索開始位置にはPMVの指し示す位置を選んでもよいし、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を選んでもよいし、その他の方法で決めた位置を選んでもよい。   As illustrated in FIG. 3, when the initial search start position determination unit 102 encodes the current picture to be encoded as a P picture (the picture P6 and the picture P7 in FIG. 3 correspond), the top field picture P6 is a reference picture. As picture I0 and picture P1. Then, the initial search start position of the reference picture I0 having the same parity is set as the position indicated by the 0 vector. The position indicated by the PMV may be selected as the initial search start position of the reference picture P1, the position obtained from the motion vector of the block having the same positional relationship encoded in the past may be selected, or determined by other methods. You may choose a location. For the picture P7 as the bottom field, the picture P1 and the picture P6 are selected as reference pictures. Then, the initial search start position of the reference picture P1 having the same parity relationship is set as the position indicated by the 0 vector. The position indicated by the PMV may be selected as the initial search start position of the reference picture P6, or the position obtained from the motion vector of the block having the same positional relationship encoded in the past may be selected, or determined by other methods. You may choose a location.

なお、同一パリティの関係にあるとは、同じフィールド関係にあることを意味し、例えば符号化対象ピクチャがトップフィールドであれば、同一パリティの参照ピクチャもトップフィールドに属する。   Note that having the same parity relationship means having the same field relationship. For example, if the encoding target picture is a top field, the reference picture having the same parity also belongs to the top field.

また、図4は符号化対象ピクチャが時間的にPピクチャの次に位置するフレームに属し、かつBピクチャとして符号化する場合の、参照関係の一例を示す図である。図の中の記号、矢印の意味は図3と同様である。   FIG. 4 is a diagram showing an example of a reference relationship when the encoding target picture belongs to a frame positioned temporally next to the P picture and is encoded as a B picture. The meanings of symbols and arrows in the figure are the same as in FIG.

図4に示すように、初期探索開始位置決定部102は、符号化対象ピクチャが時間的にPピクチャの次に位置するフレームに属し、かつBピクチャとして符号化する場合(図4のピクチャB2、ピクチャB3が該当)、トップフィールドであるピクチャB2は、参照ピクチャとしてピクチャI0、ピクチャP1又はピクチャP6を選ぶ。そして、同一パリティの関係にある参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャP6の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。参照ピクチャI0、参照ピクチャP1の初期探索開始位置にはPMVの指し示す位置を選んでもよいし、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を選んでもよいし、その他の方法で決めた位置を選んでもよい。また、ボトムフィールドであるピクチャB3は、参照ピクチャとしてピクチャP1、ピクチャB2又はピクチャP7を選ぶ。そして、同一パリティの関係にある参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャP7の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。参照ピクチャP1、参照ピクチャB2の初期探索開始位置にはPMVの指し示す位置を選んでもよいし、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を選んでもよいし、その他の方法で決めた位置を選んでもよい。   As shown in FIG. 4, the initial search start position determination unit 102 belongs to a frame temporally positioned next to a P picture and is encoded as a B picture (picture B2, FIG. 4). For the picture B2 that is the top field, the picture I0, the picture P1, or the picture P6 is selected as the reference picture. Then, among the reference pictures having the same parity, the initial search start position of the reference picture P6 that is the farthest in the display order with respect to the encoding target picture is the position indicated by the 0 vector. The position indicated by the PMV may be selected as the initial search start position of the reference picture I0 and the reference picture P1, the position obtained from the motion vector of the block having the same positional relationship encoded in the past may be selected, The position determined by the method may be selected. For the picture B3 as the bottom field, the picture P1, the picture B2, or the picture P7 is selected as a reference picture. Then, among the reference pictures having the same parity, the initial search start position of the reference picture P7 that is the farthest in the display order with respect to the encoding target picture is the position indicated by the 0 vector. The position indicated by the PMV may be selected as the initial search start position of the reference picture P1 and the reference picture B2, or the position obtained from the motion vectors of the blocks having the same positional relationship encoded in the past may be selected. The position determined by the method may be selected.

また、図5は符号化対象ピクチャが時間的にPピクチャの直前に位置するフレームに属し、かつBピクチャとして符号化する場合の、参照関係の一例を示す図である。図の中の記号、矢印の意味は図3と同様である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a reference relationship when the encoding target picture belongs to a frame temporally located immediately before the P picture and is encoded as a B picture. The meanings of symbols and arrows in the figure are the same as in FIG.

図5に示すように、初期探索開始位置決定部102は、符号化対象ピクチャが時間的にPピクチャの直前に位置するフレームに属し、かつBピクチャとして符号化する場合(図6のピクチャB4、ピクチャB5が該当)、トップフィールドであるピクチャB4は参照ピクチャとしてピクチャI0、ピクチャP6、ピクチャP7を選ぶ。そして、同一パリティの関係にある参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャI0の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。参照ピクチャP6、参照ピクチャP7の初期探索開始位置にはPMVの指し示す位置を選んでもよいし、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を選んでもよいし、その他の方法で決めた位置を選んでもよい。また、ボトムフィールドであるピクチャB5は、参照ピクチャとしてピクチャB4、ピクチャP1又はピクチャP7を選ぶ。そして、同一パリティの関係にある参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャP1の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。参照ピクチャB4、参照ピクチャP7の初期探索開始位置にはPMVの指し示す位置を選んでもよいし、過去に符号化した同一位置関係にあるブロックの動きベクトルから求めた位置を選んでもよいし、その他の方法で決めた位置を選んでもよい。   As shown in FIG. 5, the initial search start position determination unit 102 belongs to a frame temporally located immediately before a P picture and is encoded as a B picture (pictures B4 and B4 in FIG. 6). For picture B4, which is the top field, picture I0, picture P6, and picture P7 are selected as reference pictures. Then, among the reference pictures having the same parity, the initial search start position of the reference picture I0 that is the farthest in the display order with respect to the encoding target picture is the position indicated by the 0 vector. The position indicated by the PMV may be selected as the initial search start position of the reference picture P6 and the reference picture P7, or the position obtained from the motion vectors of the blocks having the same positional relationship encoded in the past may be selected. The position determined by the method may be selected. For the picture B5 as the bottom field, the picture B4, the picture P1, or the picture P7 is selected as a reference picture. Then, among the reference pictures having the same parity, the initial search start position of the reference picture P1 that is the farthest in the display order with respect to the encoding target picture is the position indicated by the 0 vector. The position indicated by the PMV may be selected as the initial search start position of the reference picture B4 and the reference picture P7, the position obtained from the motion vector of the block having the same positional relationship encoded in the past may be selected, The position determined by the method may be selected.

以上のように本実施の形態では、複数の参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャのうち、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とする。これは符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャが、動いている部分では符号化対象ピクチャとの相関が少ないため参照ピクチャとして選ばれにくい傾向にあるからである。これにより、入力画像の動いている領域の符号化効率を下げることなく静止領域の符号化効率を高めることができる。したがって、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, out of a plurality of reference pictures, out of at least one reference picture having the same parity relationship as that of the encoding target picture, the most temporal in the display order with respect to the encoding target picture. The initial search start position of the reference picture at a far position is set as the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded. This is because the reference picture located at the farthest time distance in the display order with respect to the encoding target picture is less likely to be selected as the reference picture because there is little correlation with the encoding target picture in the moving part. It is. As a result, the coding efficiency of the still area can be increased without reducing the coding efficiency of the area where the input image is moving. Therefore, it is possible to reduce the calculation amount of the image encoding process, increase the speed, and reduce the power consumption while contributing to the improvement of the image quality and the encoding efficiency.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this.

例えば、本実施の形態では、符号化対象ピクチャをBピクチャとして符号化する場合に、同一パリティの関係にある参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置としたが、参照ピクチャの枚数が多い方の予測方向に含まれる参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとしてもよい。その場合、初期探索開始位置決定部102は、符号化対象ピクチャがピクチャB2である場合、参照ピクチャI0の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。また、符号化対象ピクチャがB3である場合、参照ピクチャP1の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。また、符号化対象ピクチャがピクチャB4である場合、参照ピクチャP6の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。また、符号化対象ピクチャがB5である場合、参照ピクチャP1の初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置とする。   For example, in the present embodiment, when the encoding target picture is encoded as a B picture, among the reference pictures having the same parity relationship, the temporal distance is the longest in the display order with respect to the encoding target picture. Although the initial search start position of the reference picture at the position is the position indicated by the zero vector, the initial search start position of the reference picture included in the prediction direction with the larger number of reference pictures may be the zero vector. In that case, when the encoding target picture is the picture B2, the initial search start position determination unit 102 sets the initial search start position of the reference picture I0 as the position indicated by the 0 vector. When the encoding target picture is B3, the initial search start position of the reference picture P1 is set to the position indicated by the 0 vector. When the encoding target picture is the picture B4, the initial search start position of the reference picture P6 is set to the position indicated by the 0 vector. When the encoding target picture is B5, the initial search start position of the reference picture P1 is set to the position indicated by the 0 vector.

また、本実施の形態では、少なくとも1つの参照ピクチャの初期探索開始位置について必ず0ベクトルの指し示す位置となるように決定したが、符号化部104の出力した動きベクトル情報を用いて適応的に0ベクトルの指し示す位置を初期探索開始位置にするかどうかを決めてもよい。その場合は例えば、符号化した動きベクトルのうち、0ベクトルに近いベクトルの本数を集計し、その本数が一定値以上の場合のみ少なくとも1つの参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルの指し示す位置としてもよい。   In this embodiment, the initial search start position of at least one reference picture is always determined to be the position indicated by the 0 vector, but is adaptively set to 0 using the motion vector information output from the encoding unit 104. It may be determined whether or not the position indicated by the vector is the initial search start position. In that case, for example, among the encoded motion vectors, the number of vectors close to the 0 vector is totaled, and only when the number is equal to or greater than a certain value, the initial search start position of at least one reference picture is set as the position indicated by the 0 vector. Also good.

また、本実施の形態では1つの参照ピクチャの初期探索開始位置について0ベクトルの指し示す位置となるように決定したが、0ベクトルの指し示す位置を初期探索開始位置とする参照ピクチャを2枚としてもよいし、それ以上の枚数になるよう設定してもよい。   In this embodiment, the initial search start position of one reference picture is determined to be the position indicated by the 0 vector. However, two reference pictures having the position indicated by the 0 vector as the initial search start position may be used. However, the number may be set to be larger than that.

また、本実施の形態では最大3枚を参照ピクチャが存在する場合で説明したが、でも最大4枚の参照ピクチャが存在してもよいし、最大2枚の参照ピクチャが存在してもよい。   Further, although a case has been described with the present embodiment where a maximum of three reference pictures exist, however, a maximum of four reference pictures may exist, or a maximum of two reference pictures may exist.

また、本実施の形態では符号化方式としてH.264を用いた場合を説明したが、例えば、符号化方式としてMPEG1、MPEG2、VC1を用いてもよい。   In this embodiment, H.264 is used as the encoding method. Although the case of using H.264 has been described, for example, MPEG1, MPEG2, or VC1 may be used as an encoding method.

このように、本発明の動きベクトル検出装置は、初期探索開始位置決定部102において、初期探索開始位置を決定し、動き探索部103における逐次探索の初期探索開始位置とする。このため、複数の参照ピクチャのうちで、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とすることで、入力画像の動いている領域の符号化効率を下げることなく静止領域の符号化効率を高めることができる。したがって、画質、符号化効率の向上に寄与しつつ、画像符号化処理の演算量を削減し、高速化、低消費電力化を図ることが可能となる。   As described above, in the motion vector detection device of the present invention, the initial search start position determination unit 102 determines the initial search start position and sets the initial search start position of the sequential search in the motion search unit 103. For this reason, among the plurality of reference pictures, the initial search start position of at least one reference picture having the same parity relationship as the encoding target picture is set as the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded. As a result, the coding efficiency of the still area can be increased without lowering the coding efficiency of the moving area of the input image. Therefore, it is possible to reduce the calculation amount of the image encoding process, increase the speed, and reduce the power consumption while contributing to the improvement of the image quality and the encoding efficiency.

さらに例えば、図1、図2に示し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。このLSIは1チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい(例えばメモリ以外の機能ブロックが1チップ化されていてもよい。)。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。   Further, for example, each functional block in the block diagrams shown in FIGS. 1 and 2 is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. This LSI may be made into one chip or a plurality of chips (for example, functional blocks other than the memory may be made into one chip). The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.

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ッ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・プロセッサを利用してもよい。   Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.

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なってもよい。バイオ技術の適応等が可能性として有り得る。   Furthermore, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied as a possibility.

また、各機能ブロックのうち、データを格納するユニットだけ1チップ化せずに、別構成としてもよい。   Moreover, it is good also as another structure instead of making into one chip | tip only the unit which stores data among each functional block.

本発明の動きベクトル検出装置によれば、より小さな回路規模、消費電力でH.264による映像の符号化を実現することができ、パーソナルコンピュータや、HDDレコーダ、DVDレコーダなどの他、カメラ付き携帯電話機等に適用できる。   According to the motion vector detection device of the present invention, the H.264 can be realized with a smaller circuit scale and power consumption. H.264 video encoding can be realized, and can be applied to personal computers, HDD recorders, DVD recorders, etc., as well as mobile phones with cameras.

本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の画像符号化部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the image coding part of the image coding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施の形態に係る符号化対象ピクチャの参照関係の第一の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the reference relationship of the encoding object picture which concerns on embodiment. 実施の形態に係る符号化対象ピクチャの参照関係の第二の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the reference relationship of the encoding object picture which concerns on embodiment. 実施の形態に係る符号化対象ピクチャの参照関係の第三の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the reference relationship of the encoding object picture which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像符号化装置
101 画像データメモリ
102 初期探索開始位置決定部
103 動き探索部
104 符号化部
105 動きベクトル検出部
201 面内予測部
202 動き補償部
203 減算器
204 直交変換部
205 量子化部
206 逆量子化部
207 逆直交変換部
208 加算器
209 スイッチ
210 エントロピー符号化部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image coding apparatus 101 Image data memory 102 Initial search start position determination part 103 Motion search part 104 Encoding part 105 Motion vector detection part 201 In-plane prediction part 202 Motion compensation part 203 Subtractor 204 Orthogonal transformation part 205 Quantization part 206 Inverse quantization unit 207 Inverse orthogonal transform unit 208 Adder 209 Switch 210 Entropy encoding unit

Claims (9)

複数の参照ピクチャを用いて、逐次探索により動きベクトル探索を行なう動きベクトル検出方法であって、
前記逐次探索の初期探索開始位置として符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置以外も選択し得る初期探索開始位置決定ステップと、
前記逐次探索により動きベクトル探索を行なう動き探索ステップとを有し、
前記初期探索開始位置決定ステップでは、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とする
ことを特徴とする動きベクトル検出方法。
A motion vector detection method for performing motion vector search by sequential search using a plurality of reference pictures,
An initial search start position determining step capable of selecting other than the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded as the initial search start position of the sequential search;
A motion search step for performing a motion vector search by the sequential search,
In the initial search start position determining step, the initial search start position of at least one reference picture having the same parity as that of the encoding target picture is set to a position indicated by the 0 vector with respect to the encoding target block. A feature motion vector detection method.
前記符号化対象ピクチャをPピクチャとして符号化する
ことを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル検出方法。
The motion vector detection method according to claim 1, wherein the encoding target picture is encoded as a P picture.
前記符号化対象ピクチャをBピクチャとして符号化する
ことを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル検出方法。
The motion vector detection method according to claim 1, wherein the encoding target picture is encoded as a B picture.
前記初期探索開始位置決定ステップでは、同一パリティの関係にある前記参照ピクチャのうち、前記符号化対象ピクチャに対して表示順序で最も時間的距離の遠い位置にある参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとする
ことを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル検出方法。
In the initial search start position determination step, among the reference pictures having the same parity relationship, the initial search start position of the reference picture that is farthest in time in the display order with respect to the encoding target picture is set to 0. The motion vector detection method according to claim 3, wherein the vector is a vector.
前記初期探索開始位置決定ステップでは、同一パリティの関係にある前記参照ピクチャのうち、前記参照ピクチャの枚数が多い方の予測方向に含まれる参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとする
ことを特徴とする請求項3に記載の動きベクトル検出方法。
In the initial search start position determination step, an initial search start position of a reference picture included in a prediction direction with a larger number of reference pictures among the reference pictures having the same parity relationship is set as a zero vector. The motion vector detection method according to claim 3.
前記初期探索開始位置決定ステップでは、前記動き探索ステップから得られた動きベクトル情報に応じて、前記参照ピクチャの初期探索開始位置を0ベクトルとするかどうかを決定する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の動きベクトル検出方法。
2. The initial search start position determination step determines whether or not to set the initial search start position of the reference picture as a zero vector according to motion vector information obtained from the motion search step. The motion vector detection method according to claim 5.
複数の参照ピクチャを用いて、逐次探索により動きベクトル探索を行なう動きベクトル検出装置であって、
符号化対象ピクチャと前記複数の参照ピクチャの画素値を記憶している画像記憶手段と、
前記逐次探索の初期探索開始位置として符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置以外も選択し得る初期探索開始位置決定手段と、
前記逐次探索により動きベクトル探索を行なう動き探索手段とを有し、
前記初期探索開始位置決定手段は、前記符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とする
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
A motion vector detection apparatus that performs motion vector search by sequential search using a plurality of reference pictures,
Image storage means for storing pixel values of the encoding target picture and the plurality of reference pictures;
Initial search start position determining means that can select other than the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded as the initial search start position of the sequential search;
Motion search means for performing a motion vector search by the sequential search,
The initial search start position determining means sets an initial search start position of at least one reference picture having the same parity relationship as that of the encoding target picture as a position indicated by a zero vector for a block to be encoded. A motion vector detection device characterized by the above.
複数の参照ピクチャを用いて、逐次探索により動きベクトル探索を行なう集積回路であって、
符号化対象ピクチャと前記複数の参照ピクチャの画素値を記憶している画像記憶手段と、
前記逐次探索の初期探索開始位置として符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置以外も選択し得る初期探索開始位置決定手段と、
前記逐次探索により動きベクトル探索を行なう動き探索手段とを有し、
前記初期探索開始位置決定手段は、前記符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とする
ことを特徴とする集積回路。
An integrated circuit that performs motion vector search by sequential search using a plurality of reference pictures,
Image storage means for storing pixel values of the encoding target picture and the plurality of reference pictures;
Initial search start position determining means that can select other than the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded as the initial search start position of the sequential search;
Motion search means for performing a motion vector search by the sequential search,
The initial search start position determining means sets an initial search start position of at least one reference picture having the same parity relationship as the encoding target picture as a position indicated by a zero vector for a block to be encoded. An integrated circuit characterized by.
複数の参照ピクチャを用いて、逐次探索により動きベクトル探索を行なう、コンピュータに実行させるための動きベクトル検出プログラムであって、
前記逐次探索の初期探索開始位置として符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置以外も選択し得る初期探索開始位置決定ステップと、
前記逐次探索により動きベクトル探索を行なう動き探索ステップとを有し、
前記初期探索開始位置決定ステップでは、符号化対象ピクチャと同一パリティの関係にある少なくとも一つの参照ピクチャの初期探索開始位置を、符号化対象としているブロックに対して0ベクトルの指し示す位置とする
ことを特徴とする動きベクトル検出プログラム。
A motion vector detection program for causing a computer to perform motion vector search by sequential search using a plurality of reference pictures,
An initial search start position determining step capable of selecting other than the position indicated by the 0 vector for the block to be encoded as the initial search start position of the sequential search;
A motion search step for performing a motion vector search by the sequential search,
In the initial search start position determining step, the initial search start position of at least one reference picture having the same parity as that of the encoding target picture is set to a position indicated by a 0 vector with respect to the encoding target block. Feature motion vector detection program.
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