JP2000050278A - 動きベクトル算出方法及び動きベクトル算出プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＭＰＥＧ２のエンコードをソフトウェアで行
う際に、探索領域内でのブロックマッチングの回数を減
らして高速処理を図ると共に、ＭＭＸ命令を有効に活用
できるようにする。 【解決手段】 参照フレーム及び現フレームのブロック
内の画素を市松模様状に間引いてブロックマッチングを
行なう際に、市松模様状に取り出された現フレームの画
素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデータとして
メモリに記憶する。これにより、ブロックマッチングの
際にＭＭＸ命令を有効に利用することができ、高速化が
図れる。また、市松模様状に取り出された現フレームの
画素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデータとし
てメモリに記憶すると、２画素ステップでサーチしてい
くことになるため、ロガリズミックサーチが簡単に行な
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、ＭＰＥ
Ｇ（Moving Picture Experts Group）２方式のエンコー
ド処理をソフトウェアで行なう場合に用いて好適な動き
ベクトル算出方法及び動きベクトル算出プログラムを記
録した記録媒体関する。

【０００２】

【従来の技術】画像の高能率圧縮方式としてＭＰＥＧ２
方式が普及している。ＭＰＥＧ２方式は、動き補償予測
符号化とＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ）とによ
りビデオ信号を圧縮符号化するものである。

【０００３】ＭＰＥＧ２方式では、Ｉ（Intra ）ピクチ
ャと、Ｐ（Predicti）ピクチャと、Ｂ（Bidirectionall
y Predictive）ピクチャと呼ばれる３種類の画面が送ら
れる。Ｉピクチャでは、同一のフレームの画素を使って
ＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｐピクチャでは、既に符号
化されたＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、動き補
償予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。Ｂピクチャ
では、その前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照し
て、動き予測を用いたＤＣＴ符号化が行なわれる。

【０００４】なお、Ｐピクチャ及びＢピクチャでは、マ
クロブロックの単位では、イントラ符号化を含む場合も
ある。すなわち、直流分を多く含むような画面では、画
面内のイントラ符号化による方が効率的に圧縮できる。
このような画面の場合には、イントラ符号化が行なわれ
る。

【０００５】図１１は、従来のＭＰＥＧ２方式のエンコ
ーダの構成の一例を示すものである。図１１において、
入力端子１０１に、例えば、輝度信号Ｙと、色差信号Ｃ
ｂ、Ｃｒからなるコンポーネントディジタルビデオ信号
が供給される。入力端子１０１からのディジタルビデオ
信号は、動きベクトル検出回路１０３を介してフレーム
メモリ１０２に一旦蓄積される。このフレームメモリ１
０２は、少なくとも、現画面と、過去の参照画面と、未
来の参照画面との３フレーム分の画像を蓄積できる容量
を有している。

【０００６】フレームメモリ１０２に蓄積されたデータ
を用いて、動きベクトル検出回路１０３で、参照画面と
現画面との間の動きベクトルが求められる。動きベクト
ルＭＶは、例えば、（１６×１６）画素からなるマクロ
ブロックを単位として求められる。求められた動きベク
トルＭＶは、可変長符号化回路１０８、動き補償回路１
１５に供給される。また、動きベクトル検出回路１０３
で動きベクトルを求める際に得られる残差情報ｅは、モ
ード設定回路１０４に供給される。

【０００７】フレームメモリ１０２の出力は、動きベク
トル検出回路１０３を介して、スイッチ回路１０５の端
子１０５Ａに供給されると共に、減算回路１０６及び減
算回路１０７に供給される。減算回路１０６の出力がス
イッチ回路１０５の端子１０５Ｂに供給される。減算回
路１０７の出力がスイッチ回路１０５の端子１０５Ｃに
供給される。

【０００８】スイッチ回路１０５は、モード設定回路１
０４からのモード設定信号により、符号化モードに応じ
て切り換えられる。すなわち、スイッチ回路１０５は、
フレーム内符号化モードのときには、端子１０５Ａ側に
設定され、順方向予測符号化モードのときには、端子１
０５Ｂ側に設定され、双方向予測符号化モードのときに
は、端子１０５Ｃ側に設定される。

【０００９】Ｉピクチャを伝送するときには、フレーム
内予測符号化が行なわれる。このときには、スイッチ回
路１０５は、端子１０５Ａ側に設定される。そして、フ
レームメモリ１０２からは、現フレームの画像データが
出力される。この現フレームの画像データは、スイッチ
回路１０５を介して、ＤＣＴ回路１０６に供給される。

【００１０】ＤＣＴ回路１０６により、（８×８）を１
ブロックとして、時間領域のビデオ信号がＤＣＴ変換さ
れ、周波数領域のスペクトラムデータに変換される。こ
のスペクトラムデータは、所謂ジグザグスキャンによ
り、直流分の成分から順に読み出される。ＤＣＴ変換回
路１０６の出力が量子化回路１０７に供給される。

【００１１】量子化回路１０７には、送信バッファ１０
９から送られてくる出力ビットレートの情報に応じて、
量子化スケールが設定される。量子化回路１０７で、こ
の量子化スケールにより、ＤＣＴ変化回路１０６からの
スペクトラムデータが量子化される。これにより、出力
されるビットストリームのビットレートが一定に保たれ
る。

【００１２】量子化回路１０７の出力は、可変長符号化
回路１０８に供給されると共に、逆量子化回路１１０に
供給される。可変長符号化回路１０８で、量子化回路１
０７からのスペクトラムデータは、動きベクトルと、量
子化スケールと、予測モードと共に、可変長符号化され
る。

【００１３】可変長符号化回路１０８からは、符号化さ
れたビットストリームか出力される。このビットストリ
ームは、送信バッファ１０９に一旦蓄積される。送信バ
ッファ１０９からは、要求されるビットレートに応じて
データストリームが読み出され、出力端子１１１から、
ビットストリームが出力される。

【００１４】また、量子化回路１０７の出力が逆量子化
回路１１０に供給される。逆量子化化回路１１０の出力
がＩＤＣＴ回路１１２に供給される。Ｉピクチャの場合
には、フレーム内の画素でＤＣＴ変換が行なわれるた
め、逆量子化回路１１０及びＩＤＣＴ回路１１２によ
り、元の画面が形成される。この１画面分のディジタル
ビデオデータは、加算回路１１３を介して、画像フレー
ムメモリ１１４に供給される。このフレームメモリ１１
４に蓄積されたデータが次のＰピクチャ又はＢピクチャ
での参照フレームのデータとされる。

【００１５】Ｐピクチャを伝送するときには、参照フレ
ームとの間で順方向予測符号化が行なわれる。このとき
には、スイッチ回路１０５は、端子１０５Ｂ側に設定さ
れる。フレームメモリ１０２からは、現フレームのディ
ジタルビデオ信号が出力される。このフレームメモリ１
０２の出力は、減算回路１０６に供給される。

【００１６】フレームメモリ１１４には、参照フレーム
のデータが蓄積されている。この参照フレームのデータ
は、動き補償回路１１５により、動き補償され、減算回
路１０６に供給される。減算回路１０６で、現フレーム
のデータと、動き補償された参照フレームのデータとの
差分が求められる。この現フレームのデータと、参照フ
レームのデータとの差分データがスイッチ回路１０５を
介して、ＤＣＴ回路１０６に供給される。

【００１７】ＤＣＴ回路１０６により、参照フレームの
データと現フレームのデータとの差分データがＤＣＴ変
換され、スペクトラムデータに変換される。ＤＣＴ変換
回路１０６の出力が量子化回路１０７に供給される。量
子化回路１０７で、ＤＣＴ変化回路１０６からのスペク
トラムデータが量子化される。

【００１８】量子化回路１０７の出力は、可変長符号化
回路１０８に供給されると共に、逆量子化回路１１０に
供給される。可変長符号化回路１０８で、量子化回路１
０７からのスペクトラムデータは、動きベクトルと、量
子化スケールと、予測モードと共に、可変長符号化され
る。

【００１９】可変長符号化回路１０８からは、符号化さ
れたビットストリームか出力される。このビットストリ
ームは、送信バッファ１０９に一旦蓄積される。送信バ
ッファ１０９からは、要求されるビットレートに応じて
データストリームが読み出され、出力端子１１１から、
ビットストリームが出力される。

【００２０】また、量子化回路１０７の出力が逆量子化
回路１１０に供給される。逆量子化化回路１１０の出力
がＩＤＣＴ回路１１２に供給される。Ｐピクチャの場合
には、参照フレームのデータと現画面のデータとの差分
がＤＣＴ変換されるため、逆量子化回路１１０及びＩＤ
ＣＴ回路１１２により、参照フレームのデータと現画面
のデータとの差分が得られる。この差分データが加算回
路１１３に供給される。

【００２１】加算回路１１３には、フレームメモリ１１
４から、動き補償回路１１５を介して、それまでの参照
画面のデータが供給される。加算回路１１３で、それま
での参照画面のデータに差分データが加算される。この
加算回路１１３の出力が次の参照フレームのデータとし
てフレームメモリ１１４に蓄積される。

【００２２】Ｂピクチャを伝送するときには、過去の参
照フレームと、未来の参照フレームとを使って、両方向
予測符号化が行なわれる。このときには、スイッチ回路
１０５は、端子１０５Ｃ側に設定される。フレームメモ
リ１０２からは、現フレームのディジタルビデオ信号が
出力される。このバッファメモリ１０２の出力は、減算
回路１０７に供給される。

【００２３】フレームメモリ１１４には、過去参照フレ
ームと，未来の参照フレームのデータが蓄積されてい
る。この両方の参照フレームのデータは、動き補償回路
１１５により、動き補償され、減算回路１０７に供給さ
れる。減算回路１０７で、現フレームのデータと、動き
補償された過去及び未来の参照フレームのデータとの差
分が求められる。この現フレームのデータと、過去及び
未来の参照フレームのデータとの差分データがスイッチ
回路１０５を介して、ＤＣＴ回路１０６に供給される。

【００２４】ＤＣＴ回路１０６により、過去及び未来の
参照フレームのデータと、現フレームのデータとの差分
データがＤＣＴ変換され、スペクトラムデータに変換さ
れる。ＤＣＴ変換回路１０６の出力が量子化回路１０７
に供給される。量子化回路１０７で、ＤＣＴ変化回路１
０６からのスペクトラムデータが量子化される。

【００２５】量子化回路１０７の出力は、可変長符号化
回路１０８に供給されると共に、逆量子化回路１１０に
供給される。可変長符号化回路１０８で、量子化回路１
０７からのスペクトラムデータは、動きベクトルと、量
子化スケールと、予測モードと共に、可変長符号化され
る。

【００２６】可変長符号化回路１０８からは、符号化さ
れたビットストリームか出力される。このビットストリ
ームは、送信バッファ１０９に一旦蓄積される。送信バ
ッファ１０９からは、要求されるビットレートに応じて
データストリームが読み出され、出力端子１１１から、
ビットストリームが出力される。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＣＰＵ（Centra
l Processing Unit ）の処理速度が飛躍的に向上される
と友、大容量のメモリが安価に入手できるようになって
きている。そこで、上述のようなＭＰＥＧ２のエンコー
ド処理をソフトウェアで行なうことが考えられている。

【００２８】ところが、ＭＰＥＧ２のエンコードには、
動きベクトルを算出する処理が必要である。動きベクト
ルは、処理の対象となる現フレームにおいて分割された
ブロックに対して、参照フレーム画面内における同位置
を基点としてそのブロックと大きさの等しいブロックを
抽出し、所定の探索範囲内でこのブロックを動かしなが
ら、参照フレームのブロックの各画素と現フレームのブ
ロックの各画素との差分の絶対値和から残差を求め、こ
の残差が最小となる参照フレームのブロックを求めるよ
うなブロックマッチングにより求められる。このブロッ
クマッチングの処理は、多くの演算が必要であり、この
ことがＭＰＥＧ２のエンコード処理をソフトウェアで行
なわせる場合に問題となる。

【００２９】つまり、図１２において、現フレーム２０
１のブロックＣＢＬＫでの動きベクトルを求める場合に
は、このブロックＣＢＬＫの位置を基点とする参照フレ
ーム２０２の周囲が探索範囲ＳＡとされる。この探索範
囲ＳＡ内の参照フレームのブロックＲＢＬＫが取り出さ
れ、このブロックＲＢＬＫの（１６×１６）の各画素
と、現フレームのブロックＣＢＬＫの（１６×１６）の
各画素との間の差分が求められ、この差分の絶対値和か
ら、残差が求められる。参照フレーム２０３のブロック
ＲＢＬＫは、所定の探索範囲ＳＡ内で動かされ、所定の
探索範囲ＳＡ内のブロックＲＢＬＫ内の各位置におい
て、同様に、ブロックＲＢＬＫの各画素と、現フレーム
２０１のブロックＣＢＬＫの各画素との間の差分が求め
られ、この差分の絶対値和から、残差が求められる。こ
れら各位置で求められた参照フレームのブロックＲＢＬ
Ｋの各画素と、現フレームのブロックＣＢＬＫの各画素
との間の差分の絶対値和が比較され、残差が最小となる
ブロックがマッチングブロックとされる。このマッチン
グブロックから動きベクトルが求められる。

【００３０】このようなブロックマッチングから動きベ
クトルを検出する場合、ブロックとして例えば（１６×
１６）を用いると、各画素の差分を求めるのに、 １６×１６＝２５６ 回の減算が必要であり、これらの各画素の差分の絶対値
和を求めるのに、２５６の数の総和を求める加算が必要
である。

【００３１】更に、１画素ステップで所定の探索範囲内
で参照ブロックを動かしながら動きベクトルを検出する
と、その探索範囲の画素に相当する回数だけ残差を求め
る処理が必要になる。したがって、１画素ステップで所
定の探索範囲内でブロックを動かしながら残差を求め、
この残差が最小になるブロックの位置から動きベクトル
を検出するようにすると、その演算量は膨大となり、ソ
フトウェアで処理するには難しくなる。

【００３２】このような動きベクトルの探索を高速化す
るためには、二つのアプローチが考えられる。一つは、
１回のブロックマッチングの計算量を削減することであ
り、他の一つは、探索領域内でのブロックマッチングの
回数を減らすことである。前者の方法の一つとして、参
照フレーム及び現フレームのブロック内の画素を市松模
様状に間引いてブロックマッチングを行なうものがあ
る。このように、ブロックを市松模様上に間引くと、絶
対値差分和の演算回数を半減させることができる。

【００３３】ところが、ブロックを市松模様状に間引く
と、画素のデータが連続しなくなるため、ＭＭＸ命令が
使えなくなる。つまり、ＭＭＸ命令は、連続して並ぶ複
数のデータに対して１命令で同様の処理を行なわせる命
令であり、マルチメディアを扱える近年のパーソナルコ
ンピュータでは、ＭＭＸ機能を有するＣＰＵを備えたも
のが多い。ブロックマッチングでは、画素間の差分の絶
対値和を求める処理が行なわれるので、ＭＭＸ命令が有
効に使えると、演算速度が高速化できる。ところが、ブ
ロックを市松模様状に間引いてしまうと、画素のデータ
が連続しなくなる。このため、連続して並ぶ複数のデー
タに対して１命令で同様の処理を行なわせるようなＭＭ
Ｘ命令を使って処理ができなくなる。このため、ブロッ
クを市松模様状に間引いてブロックマッチングの回数を
減らしたとしも、処理時間は殆ど短縮化しないことにな
る。

【００３４】したがって、この発明の目的は、探索領域
内でのブロックマッチングの回数を減らして高速処理を
図ると共に、ＭＭＸ命令を有効に活用できるようにした
動きベクトル算出方法及び動きベクトル算出プログラム
を記録した記録媒体を提供することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】この発明は、処理の対象
となる現画面において分割された現画面のブロックに対
して、参照画面内における同位置を基点としてそのブロ
ックと大きさの等しい参照画面のブロックを抽出し、所
定の探索範囲内で参照画面のブロックを動かしながら、
現画面のブロックと参照画面のブロックとの間の残差を
求め、残差が最小となる参照画面のブロックを検出して
動きベクトルを算出する動きベクトル算出方法におい
て、現画面の画素及び参照画面の画素をＮ画素（Ｎは整
数）毎に取り出し、Ｎ画素毎に取り出された現画面の画
素及び参照画面の画素を連続して並ぶデータとしてメモ
リに記憶させ、メモリから連続して並ぶデータとして現
画面のブロックの画素及び参照画面のブロックの画素を
読み出して残差を求めるようにしたことを特徴とする動
きベクトル算出方法及びこのような動きベクトル算出プ
ログラムが記録された記録媒体である。

【００３６】この発明は、処理の対象となる現画面にお
いて分割された現画面のブロックに対して、参照画面内
における同位置を基点としてそのブロックと大きさの等
しい参照画面のブロックを抽出し、所定の探索範囲内で
粗い精度で参照画面のブロックを動かしながら現画面の
ブロックと参照画面のブロックとの間の残差を求め、残
差が最小となる参照画面のブロックを検出して粗いサー
チの動きベクトルを算出し、粗いサーチで求められた動
きベクトルの周辺で、より細かい精度で参照画面のブロ
ックを動かしながら現画面のブロックと参照画面のブロ
ックとの間の残差を求め、残差が最小となる参照画面の
ブロックを検出してより細かい精度の動きベクトルを検
出していくようにした動きベクトル算出方法において、
現画面及び参照画面の画素を第１のメモリに記憶させる
と共に、現画面の画素及び参照画面の画素をＮ画素（Ｎ
は整数）毎に取り出し、Ｎ画素毎に取り出された現画面
の画素及び参照画面の画素を連続して並ぶデータとして
第２のメモリに記憶させ、粗いサーチの動きベクトルを
算出する際には、第２のメモリに記憶されているＮ画素
毎に取り出され連続して並ぶデータとされた現画面の画
素及び参照画面の画素を用い、より細かい精度の動きベ
クトルを算出する際には、第１のメモリに記憶されてい
る現画面及び参照画面の画素を用いるようにしたことを
特徴とする動きベクトル算出方法及びこのような動きベ
クトル算出プログラムが記録された記録媒体である。

【００３７】参照フレーム及び現フレームのブロック内
の画素を市松模様状に間引いてブロックマッチングを行
なうようにしている。この時、市松模様状に取り出され
た現フレームの画素及び参照フレームの画素は、連続し
て並ぶデータとしてメモリに記憶される。このようにす
ると、ブロックマッチングの際にＭＭＸ命令を有効に利
用することができ、高速化が図れる。

【００３８】また、現フレームの画素及び参照フレーム
の画素が記憶されるメモリと、市松模様状に取り出され
た現フレームの画素及び参照フレームの画素を連続して
並ぶデータとして記憶されるメモリとが用意される。そ
して、先ず、市松模様状に取り出された現フレームの画
素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデータとして
記憶されたメモリを使って、２画素ステップのサーチが
行なわれる。この時、市松模様状に取り出された現フレ
ームの画素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデー
タとしてメモリに記憶させているので、メモリ上で１つ
ずつ参照ブロックを動かしていくと、２画素ステップで
サーチしていくことになる。２画素ステップのサーチに
より動きベクトルが求められたら、求められた点の周辺
で、現フレームの画素及び参照フレームの画素の全画素
が記憶されたメモリを使って、１画素ステップのサーチ
が行なわれる。

【００３９】このように、市松模様状に取り出された現
フレームの画素及び参照フレームの画素を連続して並ぶ
データとしてメモリに記憶させるようにすると、２画素
ステップでサーチしていくことになるため、ＭＭＸ命令
が使えるだけでなく、ロガリズミックサーチが簡単に行
なえるという利点が生じる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用
できるデータ処理装置の構成を示すものである。

【００４１】図１において、１はＣＰＵ（Central Proc
essing Unit ）、２はＲＯＭ（ReadOnly Memory）、３
はＲＡＭ（Random Access Memory）である。ＣＰＵ１、
ＲＯＭ２、ＲＡＭ３は、プロセッサバス４に接続され
る。

【００４２】ＣＰＵ１としては、例えば、ＭＭＸ機能を
有するプロセッサが用いられる。ＭＭＸ機能は、動画の
再生や、画像の加工、音声合成のような処理を高速で行
なえるようにしたものである。すなわち、ＭＭＸ命令で
は、ＳＩＭＤ（Single Instruction Multiple Data）と
呼ばれる技術を用いることにより、１回の命令で連続し
たデータに対して同じ処理を繰り返し行なえる。

【００４３】ＲＯＭ２には、ブートストラップのプログ
ラムが格納されている。ＲＡＭ３は、作業用のメインメ
モリで、ＲＡＭ３の容量としては、例えば、６４Ｍｂｉ
ｔ以上のものを搭載することが望まれる。

【００４４】ＣＰＵ１は、ブリッジ回路５に接続されて
おり、ブリッジ回路５からプロセッサバス４が導出され
る。ブリッジ回路５は、ＰＣＩ（Peripherala Componen
t Interconnect）バス６に接続される。ブリッジ回路５
は、ＣＰＵ１と、プロセッサバス４及びＰＣＩバス６と
を繋ぐものである。

【００４５】ＰＣＩバス６には、ＩＤＥ（Integrated D
evice Electronics ）コントローラ７、ＳＣＳＩ（Smal
l Computer System Interface ）コントローラ８、グラ
フィックアクセレータ９、ＩＥＥＥ（Institute Of Ele
ctrical and Electronics Engineers ）１３９４コント
ローラ１０が接続される。

【００４６】ＩＤＥコントローラ７には、ハードディス
クドライブやＣＤドライブ等のストレージデバイス１１
が接続される。ＳＣＳＩコントローラ８には、ハードデ
ィスクドライブやＣＤドライブ等のストレージデバイス
１２が接続される。また、ＳＣＳＩコントローラ８に
は、ストレージデバイスの他、イメージスキャナ等、種
々の周辺機器を取り付けることができる。グラフィック
スアクセレータ９には、ディスプレイ１３が取り付けら
れる。ＩＥＥＥ１３９４コントローラ１０には、ディジ
タルＶＣＲ（Video Cassette Recoder）等のディジタル
オーディオビデオ機器を接続することができる。

【００４７】ＰＣＩバス６は、ブリッジ回路１４を介し
て、ＩＳＡ（Industrial StandardArchitecture）バス
１５に接続される。ブリッジ回路１４は、ＰＣＩバス６
とＩＳＡバス１５とを繋ぐものである。ＩＳＡバス１５
には、入力デバイスコントローラ１６、フロッピディス
クコントローラ１７、パラレルコトローラ１８、ＲＳ２
３２Ｃコントローラ１９が接続される。

【００４８】入力デバイスコントローラ１６には、キー
ボードやマウス等の入力デバイス２０が接続される。フ
ロッピディスクコントローラ１７には、フロッピディス
クドライブ２１が接続される。パラレルコントローラ１
８には、プリンタ等を取り付けることができる。ＲＳ２
３２Ｃコントローラ１９には、モデム等を取り付けるこ
とができる。

【００４９】初期状態では、先ず、ＲＯＭ２に格納され
ているブートストラップのプログラムが走り、初期設定
が行なわれる。そして、ストレージデバイス１１又は１
２がアクセスされ、ストレージデバイス１１又は１２に
インストールされているオペレーティングシステムが読
み込まれ、プログラムの常駐部がメインメモリとされた
ＲＡＭ３に常駐される。これにより、オペレーティング
システムが起動され、このオペレーティングシステムの
管理の基に、種々の処理が実行される。

【００５０】なお、上述の例では、ＰＣＩバスとＩＳＡ
バスとを用いた構成とされているが、このような構成に
限定されるものではない。ＵＳＢ（Universal Serial B
us）を設け、このＵＳＢバスにキーボードやマウス等の
種々の機器を接続するようにしても良い。

【００５１】上述のようなデータ処理装置でＭＰＥＧ２
のエンコード処理を行なう場合には、ＭＰＥＧ２のエン
コード処理を行なうアプリケーションプログラムが実行
される。このアプリケーションプログラムは、ＩＤＥの
ハードディスク等のストレージデバイス１１又はＳＣＳ
Ｉのハードディスク等のストレージデバイス１２に実行
可能なプログラムとして格納されており、このアプリケ
ーションプログラムは、実行時にはＲＡＭ３に読み込ま
れ、ＣＰＵ１により逐次実行される。

【００５２】なお、このＭＰＥＧ２のエンコード処理を
行なうアプリケーションプログラムは、ＩＤＥのハード
ディスク等のストレージデバイス１１又はＳＣＳＩのハ
ードディスク等のストレージデバイス１２に予めインス
トールしておくようにしても良いし、ＣＤ−ＲＯＭやフ
ロッピディスクにより提供するようにしても良い。更
に、通信で提供するようにしても良い。

【００５３】このＭＰＥＧ２のエンコード処理を行なう
アプリケーションプログラムが実行されると、ディジタ
ルビデオデータに対して、予測モードに応じて、動きベ
クトルの算出処理、ＤＣＴ演算処理、量子化処理、可変
長符号化処理が行なわれ、ディジタルビデオデータがＭ
ＰＥＧ２方式により圧縮される。このとき、作業用とし
て、ＲＡＭ３が用いられ、演算は、ＣＰＵ１の演算機能
を用いて行なわれる。ディジタルビデオデータは、例え
ば、ＩＥＥＥ１３９４コントローラ１０に接続された外
部のディジタルＶＣＲ等から入力される。そして、出力
データは、例えば、ＳＣＳＩコントローラ８やＩＤＥコ
ントローラ７に接続されたハードディスクドライブ等に
記録される。

【００５４】図２は、このようなＭＰＥＧ２のエンコー
ド処理プログラムの概要を示すフローチャートである。

【００５５】図２に示すように、先ず、複数フレームの
ディジタルビデオデータが取り込まれ、このディジタル
ビデオデータがＲＡＭ３上にバッファされる（ステップ
Ｓ１）。そして、ブロックマッチングにより、動きベク
トルが算出される（ステップＳ２）。

【００５６】予測モードがＩピクチャか、Ｐピクチャ
か、Ｂピクチャかが判断される（ステップＳ３）。ステ
ップＳ３でＩピクチャであると判断されたら、同一フレ
ーム内での（８×８）画素を１ブロックとしてＤＣＴ演
算が行なわれる（ステップＳ４）。そして、求められた
係数データは量子化され（ステップＳ５）、可変長符号
化される（ステップＳ６）。また、このときのデータ
は、参照画像のデータとしてＲＡＭ３上に保存される
（ステップＳ７）。

【００５７】ステップＳ３でＰピクチャであると判断さ
れたら、順方向の参照画像のデータがＲＡＭ３から読み
出され（ステップＳ８）、この参照画像に対して、ステ
ップＳ２で算出された動きベクトルに基づいて動き補償
がなされ（ステップＳ９）、現画像のデータと、動き補
償された参照画像ののデータとの差分が求められ、この
現画像のデータと、参照画像のデータとの差分データが
ＤＣＴ演算される（ステップＳ１０）。そして、求めら
れたデータは量子化され（ステップＳ１１）、可変長符
号化される（ステップＳ１２）。また、このときのデー
タは、参照画像のデータとしてＲＡＭ３上に保存される
（ステップＳ１３）。

【００５８】ステップＳ３でＢピクチャであると判断さ
れたら、両方向の参照画像のデータがＲＡＭ３から読み
出され（ステップＳ１４）、この参照画像に対して、ス
テップＳ２で算出された動きベクトルに基づいて動き補
償がなされ（ステップＳ１５）、現画像のデータと、動
き補償された参照画像のデータとの差分が求められ、こ
の現画像のデータと、参照画像のデータとの差分データ
がＤＣＴ演算される（ステップＳ１６）。そして、求め
られたデータは量子化され（ステップＳ１７）、可変長
符号化される（ステップＳ１８）。

【００５９】上述のステップＳ２で示す動きベクトルの
算出処理は、処理の対象となる現フレームにおいて分割
されたブロックに対して、参照フレームの画面内におけ
る同位置を基点としてそのブロックと大きさの等しいブ
ロックを抽出し、所定の探索範囲内でこのブロックを動
かしながら、現フレームのブロックの画素と参照フレー
ムのブロックの各画素との差分の絶対値和から残差を求
め、この残差が最小となるブロックを検出するようなブ
ロックマッチングにより行なわれる。ところが、このよ
うなブロックマッチングにより動きベクトルを求める
と、その演算量は膨大となる。

【００６０】そこで、この発明では、図３に示すよう、
参照フレーム及び現フレームのブロック内の画素を市松
模様状に間引いてブロックマッチングを行なうようして
いる。

【００６１】図３において、参照フレームのブロック３
１は（１６×１６）画素からなり、この（１６×１６）
画素の中から、市松模様状に（８×１６）画素が取り出
される。また、現フレームのブロック３１は（１６×１
６）画素からなり、この（１６×１６）画素の中から、
市松模様状に（８×１６）画素が取り出される。

【００６２】そして、この時、ＭＭＸ命令を有効に利用
してブロックマッチングが行なえるように、この市松模
様状に取り出された現フレームの画素及び参照フレーム
の画素は、連続して並ぶデータとしてメモリ（ＲＡＭ３
の所定の領域）に記憶させる。

【００６３】すなわち、図４Ａに示すように、現フレー
ムの画素及び参照フレームの画素から市松模様状に画素
が取り出される。このように間引かれた画素は、図４Ｂ
に示すように、データが連続するように再配置され、図
４Ｃに示すように、メモリの連続するアドレス上に取り
込まれる。

【００６４】このように連続して並ぶデータとして現フ
レームの画素及び参照フレームの画素をメモリに記憶さ
せると、ＭＭＸ命令を使ってブロックマッチングの処理
が行なえるようになるため、高速な演算処理が可能とな
る。

【００６５】また、このように、市松模様状に間引かれ
た現フレームの画素及び参照フレームの画素を連続して
並ぶデータとしてメモリに記憶させるようにすると、２
画素ステップでサーチしていくことになるため、ＭＭＸ
命令が使えるだけでなく、ロガリズミックサーチが簡単
に行なえるという利点が生じる。

【００６６】ここで、ロガリズミックサーチは、最初に
探索範囲内において粗くサーチを行って残差が最小とな
る点を検出し、次に、その点の周囲で精度を上げてサー
チを行なって残差が最小となる点を検出して動きベクト
ルを求めるようなものである。

【００６７】市松模様状に取り出された現フレームの画
素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデータとして
メモリに記憶されている場合には、以下のようにしてロ
ガリズムサーチが行なわれる。

【００６８】現フレームの画素及び参照フレームの画素
の全画素が記憶されたメモリと、市松模様状に取り出さ
れた現フレームの画素及び参照フレームの画素を連続し
て並ぶデータとして記憶されたメモリ（又はメモリ領
域）とが用意される。そして、先ず、市松模様状に取り
出された現フレームの画素及び参照フレームの画素を連
続して並ぶデータとして記憶されたメモリを使って、２
画素ステップの粗いサーチが行なわれる。２画素ステッ
プの粗いサーチにより動きベクトルが求められたら、求
められた点の周辺で、現フレームの画素及び参照フレー
ムの画素の全画素が記憶されたメモリを使って、１画素
ステップのより細かいサーチが行なわれる。これによ
り、最終的な動きベクトルが求められる。

【００６９】例えば、図５Ａに示すように、各フレーム
の画像データＦ１、Ｆ２、Ｆ３、…が入力されるとす
る。そして、この入力画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、、…をエ
ンコードして、図５Ｂに示すように、Ｉ、Ｂ、Ｂ、Ｐ、
Ｂ、Ｂ、Ｐ、…ピクチャの順でＭＰＥＧ２のピクチャＰ
１、Ｐ２、Ｐ３、…をエンコードするとする。

【００７０】このようなエンコード処理において、上述
のようにして動きベクトルを求めるために、図６に示す
ように、作業用のＲＡＭ３には、入力された１フレーム
分の画像データの全画素を夫々蓄積するメモリ領域２１
Ａ〜２１Ｆと、１フレーム分の画素を市松模様状に取り
出して連続したデータとして蓄積するメモリ領域２２Ａ
〜２２Ｃが設けられる。

【００７１】図７に示すように、画像データＦ１、Ｆ
２、Ｆ３、…が入力されると、この画像データは、１フ
レーム毎にメモリ領域２１Ａ〜２１Ｆに保存されると共
に、この１フレーム分の画像データの中から、市松模様
状に１サンプル毎の画素が取り出され、この市松模様状
に取り出された画素は、連続するアドレスに再配置さ
れ、画像データｆ１、ｆ２、ｆ３、…としてメモリ領域
２２Ａ〜２２Ｃに保存される。

【００７２】つまり、時点Ｔ１で画像データＦ１がメモ
リ領域２１Ａに取り込まれ、時点Ｔ２で画像データＦ２
がメモリ領域２１Ｂに取り込まれ、時点Ｔ３で画像デー
タＦ３がメモリ領域２１Ｃに取り込まれ、時点Ｔ４で画
像データＦ４がメモリ領域２１Ｄに取り込まれる。

【００７３】そして、時点Ｔ４では、画像データＦ１か
ら市松模様状に１サンプル毎画素が取り出され、連続し
たアドレスに配列されたデータｆ１がメモリ領域２２Ａ
に蓄積される。また、画像データＦ４から市松模様状に
１サンプル毎画素が取り出され、連続したアドレスに配
列されたデータｆ４がメモリ領域２２Ｂに蓄積される。

【００７４】時点Ｔ５で、画像データＦ５がメモリ領域
２１Ｅに蓄積される。また、画像データＦ２から市松模
様状に１サンプル毎画素が取り出され、連続したアドレ
スに配列されたデータｆ２がメモリ領域２２Ｃに蓄積さ
れる。

【００７５】時点Ｔ６で、画像データＦ６がメモリ領域
２１Ｆに蓄積される。また、画像データＦ３から市松模
様状に１サンプル毎の画素が取り出され、連続したアド
レスに配列されたデータｆ３がメモリ領域２２Ｃに蓄積
される。

【００７６】時点Ｔ７で、画像データＦ７がメモリ領域
２１Ａに蓄積される。また、画像データＦ７から市松模
様状に１サンプル毎画素が取り出され、連続したアドレ
スに配列されたデータｆ７がメモリ領域２２Ａに蓄積さ
れる。

【００７７】以下、図７に示すように、各時点で入力さ
れたフレームの画像データがメモリ領域２１Ａ〜２１Ｆ
に蓄積されると共に、各フレームの画像データから市松
模様状に１サンプル毎画素が取り出され、連続したアド
レスに配列されたデータがメモリ領域２２Ａ〜２２Ｃに
蓄積される。

【００７８】このように、メモリ領域２１Ａ〜２１Ｆに
保存された画像データＦ１、Ｆ２、Ｆ３、…及びメモリ
領域２２Ａ〜２２Ｃに保存された市松模様状に間引かれ
た画像データｆ１、ｆ２、ｆ３、…を用いて、動きベク
トルが求められる。動きベクトルは、２画素ステップで
所定の探索範囲のサーチを行い、この２画素ステップの
サーチで求められた点の周辺を、１画素ステップでサー
チするようなロガリズミックサーチにより求められる。

【００７９】ピクチャＰ１は、Ｉピクチャであるので、
時点Ｔ１〜Ｔ３の間でエンコードすることができる。

【００８０】時点Ｔ４で、ＰピクチャであるピクチャＰ
４のエンコード処理が行なわれ、その動きベクトルが求
められる。ピクチャＰ４では、参照フレームとしてＦ１
が用いられ、現フレームとしてＦ４が用いられる。この
場合、最初の２画素ステップのサーチは、参照フレーム
のブロックとして、メモリ領域２２Ａに蓄積されている
データｆ１が用いられ、現フレームのブロックとして、
メモリ領域２２Ｂに蓄積されているデータｆ４が用いら
れる。次の１画素ステップのサーチは、参照フレームの
ブロックとして、メモリ領域２１Ａに蓄積されているデ
ータＦ１が用いられ、現フレームのブロックとして、メ
モリ領域２１Ｄに蓄積されているデータＦ４が用いられ
る。

【００８１】時点Ｔ５で、ＢピクチャであるピクチャＰ
２のエンコード処理が行なわれ、その動きベクトルが求
められる。ピクチャＰ２では、参照フレームとしてＦ１
とＦ４が用いられ、現フレームとしてＦ２が用いられ
る。この場合、最初の２画素ステップのサーチは、参照
フレームのブロックとして、メモリ領域２２Ａに蓄積さ
れているデータｆ１と、メモリ領域２２Ｂに蓄積されて
いるデータｆ４とが用いられ、現フレームのブロックと
して、メモリ領域２２Ｃに蓄積されているデータｆ２が
用いられる。次の１画素ステップのサーチは、参照フレ
ームのブロックとして、メモリ領域２１Ａに蓄積されて
いるデータＦ１と、メモリ領域２１Ｄに蓄積されている
データＦ４とが用いられ、現フレームのブロックとし
て、メモリ領域２１Ｂに蓄積されているデータＦ２が用
いられる。

【００８２】時点Ｔ６で、ＢピクチャであるピクチャＰ
３のエンコード処理が行なわれ、その動きベクトルが求
められる。ピクチャＰ３では、参照フレームとしてＦ１
とＦ４が用いられ、現フレームとしてＦ３が用いられ
る。この場合、最初の２画素ステップのサーチは、参照
フレームのブロックとして、メモリ領域２２Ａに蓄積さ
れているデータｆ１と、メモリ領域２２Ｂに蓄積されて
いるデータｆ４とが用いられ、現フレームのブロックと
して、メモリ領域２２Ｃに蓄積されているデータｆ３が
用いられる。次の１画素ステップのサーチは、参照フレ
ームのブロックとして、メモリ領域２１Ａに蓄積されて
いるデータＦ１と、メモリ領域２１Ｄに蓄積されている
データＦ４とが用いられ、現フレームのブロックとし
て、メモリ領域２１Ｃに蓄積されているデータＦ３が用
いられる。

【００８３】時点Ｔ７で、ＰピクチャであるピクチャＰ
７のエンコード処理が行なわれ、その動きベクトルが求
められる。ピクチャＰ７では、参照フレームとしてＦ４
が用いられ、現フレームとしてＦ７が用いられる。この
場合、最初の２画素ステップのサーチは、参照フレーム
のブロックとして、メモリ領域２２Ｂに蓄積されている
データｆ４が用いられ、現フレームのブロックとして、
メモリ領域２２Ａに蓄積されているデータｆ７が用いら
れる。次の１画素ステップのサーチは、参照フレームの
ブロックとして、メモリ領域２１Ｄに蓄積されているデ
ータＦ４が用いられ、現フレームのブロックとして、メ
モリ領域２１Ａに蓄積されているデータＦ７が用いられ
る。

【００８４】以下、同様にして、時点Ｔ８で、Ｂピクチ
ャであるピクチャＰ５の動きベクトルが求められ、時点
Ｔ９で、ＢピクチャであるピクチャＰ６の動きベクトル
が求められる。

【００８５】図８は、上述のように、ロガリズミックサ
ーチにより動きベクトルを算出する再の処理を示すフロ
ーチャートである。図８において、入力画像データが保
存されると共に、参照フレーム及び現フレームのデータ
から市松模様状に１サンプルおきの画素データが抽出さ
れ、この１サンプルおきの画素データが連続したアドレ
ス上に再配置されて保存される（ステップＳ２１）。

【００８６】１画面の全ブロックについての処理が終了
したか否かが判断される（ステップＳ２２）。

【００８７】１画面の全ブロックの処理が終了していな
ければ、最初に、所定の探索範囲内で２画素ステップで
ブロックを動かしながらブロックマッチングのサーチが
行なわれる。（ステップＳ２３）。

【００８８】２画素ステップの動きベクトルが検出され
たら、次に、その動きベクトルの周辺で、１画素ステッ
プでブロックを動かしながらブロックマッチングのサー
チが行なわれる（ステップＳ２４）。

【００８９】このようにして求められた結果が保存され
（ステップＳ２５）、次のブロックに進められる（ステ
ップＳ２６）。そして、ステップＳ２２で、このブロッ
クが最後のブロックか否かが判断され、最後のブロック
でなければ、同様の処理が繰り返され、次のブロックで
の動きベクトルが求められる。画面全体のブロックの動
きベクトルが求められたら、ステップＳ２２で、最後の
ブロックであると判断され、処理が終了される。

【００９０】図９は、図８におけるステップＳ２３の２
画素ステップのサーチの処理を示すフローチャートであ
る。この２画素ステップサーチ処理は、現フレームの画
素及び参照フレームの画素が市松模様状に取り出され、
連続して並ぶデータとして記憶されたメモリを使って行
なわれる。

【００９１】図９において、先ず、探索範囲の開始点が
決められる（ステップＳ３１）。そして、縦方向の探索
開始位置が最上端にリセットされる（ステップＳ３
２）。縦方向において、最下端の探索位置まで到達した
か否かが判断され（ステップＳ３３）、最下端でなけれ
ば、横方向の位置が最左端にリセットされる（ステップ
Ｓ３４）。

【００９２】探索範囲の右端に達したか否かが判断され
る（ステップＳ３５）。探索範囲の右端に達していなけ
れば、市松模様状の（８×１６）のブロックでのブロッ
クマッチング処理が行なわれ、残差が求められる（ステ
ップＳ３６）。

【００９３】このときの残差ＡＤがそれまでの最小値Ａ
Ｄｍｉｎより小さいか否かが判断され（ステップＳ３
７）、残差ＡＤが最小値ＡＤｍｉｎより小ければ、今回
の残差ＡＤが最小値ＡＤｍｉｎとされ、動きベクトルＭ
Ｖが現在の位置とされて（ステップＳ３８）、横方向の
位置が２画素ステップ動かされる（ステップＳ３９）。
なお、現フレームの画素及び参照フレームの画素が市松
模様状に取り出され、連続して並ぶデータとしてメモリ
に記憶させているので、２画素ステップ動かすことは、
メモリ上では１ステップずつ動かすことに相当する。

【００９４】ステップＳ３７で、残差ＡＤがそれまでの
最小値ＡＤｍｉｎより小さくなければ、ステップＳ３９
に行き、横方向の位置が２画素ステップ動かされる。そ
して、ステップＳ３５にリターンされる。

【００９５】ステップＳ３５で、探索範囲の右端に達し
たか否かが判断され、探索範囲の右端に達していなけれ
ば、同様の処理が繰り返される。これにより、探索範囲
を左から右にブロックを動かしながら、残差が求めら
れ、それまでの最小の残差が最小値ＡＤｍｉｎとして保
存される。

【００９６】ステップＳ３５で、探索範囲の右端に達し
たと判断されると、縦方向に２画素ステップだけブロッ
クが動かされる（ステップＳ４０）。そして、ステップ
Ｓ３３にリターンされる。そして、以下、同様の処理が
実行される。

【００９７】縦方向において、最下端の探索位置まで到
達すると、ステップＳ３３で、最下端の探索位置まで到
達したと判断される。最下端の位置まで到達したと判断
されたら、その結果が動きベクトルＭＶとして保存され
る（ステップＳ４１）。なお、この動きベクトルＭＶ
は、次の１画素ステップでのサーチでの基準点となる。

【００９８】図１０は、図８におけるステップＳ２４の
１画素ステップのサーチの処理を示すフローチャートで
ある。この１画素ステップのサーチ処理は、現フレーム
及び参照フレームの全画素が記憶されたメモリを使って
行なわれる。

【００９９】図１０において、先ず、図９におけるステ
ップＳ４１で求められた次のステップのサーチの基準点
の左上に開始点が決められる（ステップＳ５１）。そし
て、縦方向の探索開始位置が最上端にリセットされる
（ステップＳ５２）。縦方向において、最下端の探索位
置まで到達したか否かが判断され（ステップＳ５３）、
最下端でなければ、横方向の位置が最左端にリセットさ
れる（ステップＳ５４）。

【０１００】探索範囲の右端に達したか否かが判断され
る（ステップＳ５５）。探索範囲の右端に達していなけ
れば、（１６×１６）のブロックでのブロックマッチン
グ処理が行なわれ、残差が求められる（ステップＳ５
６）。

【０１０１】このときの残差ＡＤがそれまでの最小値Ａ
Ｄｍｉｎより小さいか否かが判断され（ステップＳ５
７）、残差ＡＤが最小値ＡＤｍｉｎより小ければ、今回
の残差ＡＤが最小値ＡＤｍｉｎとされ（ステップＳ５
８）、動きベクトルＭＶが現在の位置とされて、横方向
の位置が１画素ステップ動かされる（ステップＳ５
９）。

【０１０２】ステップＳ５７で、残差ＡＤがそれまでの
最小値ＡＤｍｉｎより小さくなければ、ステップＳ５９
に行き、横方向の位置が１画素ステップ動かされる。そ
して、ステップＳ５５にリターンされる。

【０１０３】ステップＳ５５で、探索範囲の右端に達し
たか否かが判断され、探索範囲の右端に達していなけれ
ば、同様の処理が繰り返される。これにより、探索範囲
を左から右にブロックを動かしながら、残差が求めら
れ、それまでの最小の残差が最小値ＡＤｍｉｎとして保
存される。

【０１０４】ステップＳ５５で、探索範囲の右端に達し
たと判断されると、縦方向に１画素ステップだけブロッ
クが動かされる（ステップＳ６０）。そして、ステップ
Ｓ５３にリターンされる。そして、以下、同様の処理が
実行される。

【０１０５】縦方向において、最下端の探索位置まで到
達すると、ステップＳ５３で、最下端の探索位置まで到
達したと判断される。最下端の位置まで到達したと判断
されたら、その結果から動きベクトルＭＶが求められ、
処理が終了する。

【０１０６】なお、上述の例では、参照フレーム及び現
フレームの１サンプル毎に市松模様状に取り出している
が、間引き方はこれに限定されるものではない。間引き
間隔や、間引き方については、各種のものが適用可能で
ある。

【０１０７】また、上述の例では、ロガリズミックサー
チを行なう際に、最初の粗いサーチで、１サンプル毎に
間引かれた画素が蓄積されたメモリ上で、アドレスを１
ずつ動かすことにより、２画素ステップのサーチを行な
っているが、アドレスを２ずつ動かすことにより、４画
素ステップのサーチを行なったり、アドレスを３ずつ動
かすことにより、６画素ステップのサーチを行なったり
するようにしても良い。また、上述の例では、２画素ス
テップのサーチと、１画素ステップのサーチとからロガ
リズミックサーチを行なっているが、更に、複数段のロ
ガリズミッグサーチを行なうようにしても良い。

【０１０８】

【発明の効果】この発明によれば、参照フレーム及び現
フレームのブロック内の画素を市松模様状に間引いてブ
ロックマッチングを行なうようにしている。この時、市
松模様状に取り出された現フレームの画素及び参照フレ
ームの画素は、連続して並ぶデータとしてメモリに記憶
される。このようにすると、ブロックマッチングの際に
ＭＭＸ命令を有効に利用することができ、高速化が図れ
る。

【０１０９】また、現フレームの画素及び参照フレーム
の画素が記憶されるメモリと、市松模様状に取り出され
た現フレームの画素及び参照フレームの画素を連続して
並ぶデータとして記憶されるメモリとが用意される。そ
して、先ず、市松模様状に取り出された現フレームの画
素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデータとして
記憶されたメモリを使って、２画素ステップのサーチが
行なわれる。この時、市松模様状に取り出された現フレ
ームの画素及び参照フレームの画素を連続して並ぶデー
タとしてメモリに記憶させているので、メモリ上で１つ
ずつ参照ブロックを動かしていくと、２画素ステップで
サーチしていくことになる。２画素ステップのサーチに
より動きベクトルが求められたら、求められた点の周辺
で、現フレームの画素及び参照フレームの画素の全画素
が記憶されたメモリを使って、１画素ステップのサーチ
が行なわれる。

【０１１０】このように、市松模様状に取り出された現
フレームの画素及び参照フレームの画素を連続して並ぶ
データとしてメモリに記憶させるようにすると、２画素
ステップでサーチしていくことになるため、ＭＭＸ命令
が使えるだけでなく、ロガリズミックサーチが簡単に行
なえるという利点が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】データ処理装置の一例のブロック図である。

【図２】ＭＰＥＧ２のエンコード処理の説明に用いるフ
ローチャートである。

【図３】市松模様状の間引き処理の説明に用いる略線図
である。

【図４】市松模様状のデータを連続したデータとして並
べる際の説明に用いる略線図である。

【図５】この発明が適用されたＭＰＥＧ２エンコーダで
のエンコード処理の説明に用いる略線図である。

【図６】この発明が適用されたＭＰＥＧ２エンコーダで
のエンコード時のメモリ構成の説明に用いる略線図であ
る。

【図７】この発明が適用されたＭＰＥＧ２エンコーダで
のエンコード時の説明に用いるタイミング図である。

【図８】この発明が適用されたＭＰＥＧ２エンコーダで
の動きベクトルの算出処理の説明に用いるフローチャー
トである。

【図９】この発明が適用されたＭＰＥＧ２エンコーダで
の動きベクトルの算出処理の説明に用いるフローチャー
トである。

【図１０】この発明が適用されたＭＰＥＧ２エンコーダ
での動きベクトルの算出処理の説明に用いるフローチャ
ートである。

【図１１】従来のＭＰＥＧ２エンコーダの構成を示すブ
ロック図である。

【図１２】ブロックマッチングの説明に用いる略線図で
ある。

【符号の説明】

１・・・ＣＰＵ，２・・・ＲＯＭ，３・・・ＲＡＭ，７
・・・ＩＤＥコントローラ，８・・・ＳＣＳＩコントロ
ーラ，１０・・・ＩＥＥＥ１３９４コントローラ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理の対象となる現画面において分割さ
   れた現画面のブロックに対して、参照画面内における同
   位置を基点としてそのブロックと大きさの等しい参照画
   面のブロックを抽出し、 所定の探索範囲内で上記参照画面のブロックを動かしな
   がら、上記現画面のブロックと参照画面のブロックとの
   間の残差を求め、 上記残差が最小となる参照画面のブロックを検出して動
   きベクトルを算出する動きベクトル算出方法において、 上記現画面の画素及び上記参照画面の画素をＮ画素（Ｎ
   は整数）毎に取り出し、 上記Ｎ画素毎に取り出された現画面の画素及び上記参照
   画面の画素を連続して並ぶデータとしてメモリに記憶さ
   せ、 上記メモリから連続して並ぶデータとして上記現画面の
   ブロックの画素及び上記参照画面のブロックの画素を読
   み出して残差を求めるようにしたことを特徴とする動き
   ベクトル算出方法。
2. 【請求項２】 上記連続して並ぶ複数のデータに対して
   １命令で同様の処理を行なわせる命令を使って、上記残
   差の演算をするようにした請求項１に記載の動きベクト
   ル算出方法。
3. 【請求項３】 上記現画面の画素及び上記参照画面の画
   素を市松模様状にＮ画素毎に取り出すようした請求項１
   に記載の動きベクトル算出方法。
4. 【請求項４】 処理の対象となる現画面において分割さ
   れた現画面のブロックに対して、参照画面内における同
   位置を基点としてそのブロックと大きさの等しい参照画
   面のブロックを抽出し、 所定の探索範囲内で上記参照画面のブロックを動かしな
   がら、上記現画面のブロックと参照画面のブロックとの
   間の残差を求め、 上記残差が最小となる参照画面のブロックを検出して動
   きベクトルを算出する動きベクトル算出プログラムであ
   って、 上記現画面の画素及び上記参照画面の画素をＮ画素（Ｎ
   は整数）毎に取り出し、 上記Ｎ画素毎に間引かれた現画面の画素及び上記参照画
   面の画素を連続して並ぶデータとしてメモリに記憶さ
   せ、 上記メモリから連続して並ぶデータとして上記現画面の
   ブロックの画素及び上記参照画面のブロックの画素を読
   み出して残差を求めるようにした動きベクトル算出プロ
   グラムを記録した記録媒体。
5. 【請求項５】 上記連続して並ぶ複数のデータに対して
   １命令で同様の処理を行なわせる命令を使って、上記残
   差の演算をするようにした請求項４に記載の動きベクト
   ル算出プログラムを記録した記録媒体。
6. 【請求項６】 上記現画面の画素及び上記参照画面の画
   素を市松模様状にＮ画素毎に取り出すようした請求項４
   に記載の動きベクトル算出プログラムを記録した記録媒
   体。
7. 【請求項７】 処理の対象となる現画面において分割さ
   れた現画面のブロックに対して、参照画面内における同
   位置を基点としてそのブロックと大きさの等しい参照画
   面のブロックを抽出し、 所定の探索範囲内で粗い精度で上記参照画面のブロック
   を動かしながら上記現画面のブロックと参照画面のブロ
   ックとの間の残差を求め、 上記残差が最小となる参照画面のブロックを検出して粗
   いサーチの動きベクトルを算出し、 上記粗いサーチで求められた動きベクトルの周辺で、よ
   り細かい精度で上記参照画面のブロックを動かしながら
   上記現画面のブロックと参照画面のブロックとの間の残
   差を求め、 上記残差が最小となる参照画面のブロックを検出してよ
   り細かい精度の動きベクトルを検出していくようにした
   動きベクトル算出方法において、 上記現画面及び上記参照画面の画素を第１のメモリに記
   憶させると共に、 上記現画面の画素及び上記参照画面の画素をＮ画素（Ｎ
   は整数）毎に取り出し、 上記Ｎ画素毎に取り出された現画面の画素及び上記参照
   画面の画素を連続して並ぶデータとして第２のメモリに
   記憶させ、 上記粗いサーチの動きベクトルを算出する際には、上記
   第２のメモリに記憶されているＮ画素毎に取り出され連
   続して並ぶデータとされた現画面の画素及び上記参照画
   面の画素を用い、 上記より細かい精度の動きベクトルを算出する際には、
   上記第１のメモリに記憶されている上記現画面及び上記
   参照画面の画素を用いるようにしたことを特徴とする動
   きベクトル算出方法。
8. 【請求項８】 上記連続して並ぶ複数のデータに対して
   １命令で同様の処理を行なわせる命令を使って、上記残
   差の演算をするようにした請求項７に記載の動きベクト
   ル算出プログラムを記録した記録媒体。
9. 【請求項９】 上記現画面の画素及び上記参照画面の画
   素を市松模様状にＮ画素毎に取り出すようした請求項７
   に記載の動きベクトル算出プログラムを記録した記録媒
   体。
10. 【請求項１０】 処理の対象となる現画面において分割
    された現画面のブロックに対して、参照画面内における
    同位置を基点としてそのブロックと大きさの等しい参照
    画面のブロックを抽出し、 所定の探索範囲内で粗い精度で上記参照画面のブロック
    を動かしながら上記現画面のブロックと参照画面のブロ
    ックとの間の残差を求め、 上記残差が最小となる参照画面のブロックを検出して粗
    いサーチの動きベクトルを算出し、 上記粗いサーチで求められた動きベクトルの周辺で、よ
    り細かい精度で上記参照画面のブロックを動かしながら
    上記現画面のブロックと参照画面のブロックとの間の残
    差を求め、 上記残差が最小となる参照画面のブロックを検出してよ
    り細かい精度の動きベクトルを検出していくようにした
    動きベクトル算出プログラムであって、 上記現画面及び上記参照画面の画素を第１のメモリに記
    憶させると共に、 上記現画面の画素及び上記参照画面の画素をＮ画素（Ｎ
    は整数）毎に取り出し、 上記Ｎ画素毎に取り出された現画面の画素及び上記参照
    画面の画素を連続して並ぶデータとして第２のメモリに
    記憶させ、 上記粗いサーチの動きベクトルを算出する際には、上記
    第２のメモリに記憶されているＮ画素毎に取り出され連
    続して並ぶデータとされた現画面の画素及び上記参照画
    面の画素を用い、 上記より細かい精度の動きベクトルを算出する際には、
    上記第１のメモリに記憶されている上記現画面及び上記
    参照画面の画素を用いるようにした動きベクトル算出プ
    ログラムを記録した記録媒体。
11. 【請求項１１】 上記連続して並ぶ複数のデータに対し
    て１命令で同様の処理を行なわせる命令を使って、上記
    残差の演算をするようにした請求項１０に記載の動きベ
    クトル算出プログラムを記録した記録媒体。
12. 【請求項１２】 上記現画面の画素及び上記参照画面の
    画素を市松模様状にＮ画素毎に取り出すようした請求項
    １０に記載の動きベクトル算出プログラムを記録した記
    録媒体。