JP2000333184A - Motion vector detection method, device therefor and data recording medium - Google Patents

Motion vector detection method, device therefor and data recording medium

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JP2000333184A
JP2000333184A JP2000076925A JP2000076925A JP2000333184A JP 2000333184 A JP2000333184 A JP 2000333184A JP 2000076925 A JP2000076925 A JP 2000076925A JP 2000076925 A JP2000076925 A JP 2000076925A JP 2000333184 A JP2000333184 A JP 2000333184A
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眞也 角野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the calculation frequency without deteriorating the encoding efficiency by searching a position on a reference screen of an estimated block under a fixed condition, calculating an error of image data between a block corresponding to the searching center of a motion vector(MV) and a block to be processed and comparing the motion compensation error corresponding to a nearby block with the motion error corresponding to searching center of the motion vector. SOLUTION: A discontinuation deciding unit u5a outputs the deciding data Dc showing the discontinuation of the searching processing of a 2nd layer if the motion compensation data D1p set to the motion searching center are smaller than the reference error data Drp set to a nearby block. If the data D1p is larger than the data Drp, the data Dc showing the non-discontinuation of the searching processing of the 2nd layer is outputted. When the deciding unit u5a decides the discontinuation of the searching processing of the 2nd layer, a fact that no arithmetic processing is necessary is notified to an MV generator u1, etc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動きベクトル検出
方法,動きベクトル検出装置,及びデータ記憶媒体に関
し、特に、ブロック単位動き補償符号化処理,つまり画
面間の画素値相関を利用して画像信号を所定数の画素か
らなるブロック毎に効率良く符号化する処理において使
用される動きベクトルを高速かつ精度良く生成する動き
ベクトル検出処理に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting method, a motion vector detecting device, and a data storage medium. The present invention relates to a motion vector detection process for quickly and accurately generating a motion vector used in a process of efficiently encoding for each block composed of a predetermined number of pixels.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、音声,画像,その他のデータを統
合的に扱うマルチメディア時代を迎え、従来からの情報
メディア,つまり新聞,雑誌,テレビ,ラジオ,電話等
の情報を人に伝達する手段がマルチメディアの対象とし
て取り上げられるようになってきた。一般に、マルチメ
ディアとは、文字だけでなく、図形、音声、特に画像等
を同時に関連づけて表すことをいうが、上記従来の情報
メディアをマルチメディアの対象とするには、その情報
をディジタル形式にして表すことが必須条件となる。
2. Description of the Related Art In recent years, the multimedia era in which voices, images, and other data are handled in an integrated manner has been entered, and conventional information media, that is, means for transmitting information such as newspapers, magazines, televisions, radios, and telephones to humans. Has been taken up as an object of multimedia. Generally, multimedia means not only characters but also graphics, sounds, and especially images, etc. are simultaneously associated with each other. To make the above-mentioned conventional information media the target of multimedia, the information must be expressed in digital form. Is an essential condition.

【0003】ところが、上記各情報メディアで扱われる
情報量をディジタル情報量として見積もってみると、文
字の場合1文字当たりの情報量は1〜2バイトであるの
に対し、音声の場合1秒当たり64Kbits(電話品
質)、さらに動画については1秒当たり100Mbits
(現行テレビ放送品質)以上の情報量が必要となり、上
述したほとんどの情報メディアにおいては、その膨大な
情報をディジタル形式でそのまま扱うことは現実的では
ない。例えば、テレビ電話は、64Kbps 〜1.5Mbp
s の伝送速度を持つサービス総合ディジタル網(ISD
N:Integrated Services Digital Network)によってす
でに実用化されているが、テレビカメラの映像情報をそ
のままISDNで送ることは不可能である。
However, when the amount of information handled by each of the above information media is estimated as a digital information amount, the amount of information per character is 1 to 2 bytes in the case of characters, whereas the amount of information per character is 1 to 2 bytes in the case of voice. 64Kbits (telephone quality), plus 100Mbits per second for video
(Current television broadcast quality) or more is required, and in most of the above-mentioned information media, it is not realistic to handle the vast amount of information in digital form as it is. For example, a videophone is 64Kbps to 1.5Mbp.
service integrated digital network (ISD)
N: Integrated Services Digital Network), but it is impossible to send the video information of a TV camera by ISDN as it is.

【0004】そこで、必要となってくるのが情報の圧縮
技術である。例えば、テレビ電話の場合、ITU−T
(国際電気通信連合 電気通信標準化部門)で国際標準
化されたH.261やH.263規格の動画圧縮技術が
用いられている。また、MPEG1規格の情報圧縮技術
によると、通常の音楽用CD(コンパクト・ディスク)
に音声情報とともに画像情報を記録することも可能とな
る。
Therefore, what is needed is an information compression technique. For example, in the case of a videophone, ITU-T
(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) 261 and H.E. H.263 video compression technology is used. According to the information compression technology of the MPEG1 standard, a normal music CD (compact disc) is used.
It is also possible to record image information together with audio information.

【0005】ここで、MPEG(Moving Picture Exper
ts Group) とは、動画データ(動画像の画像信号)の圧
縮技術に関する国際規格であり、MPEG1は、動画デ
ータを1.5Mbps まで、つまりテレビ信号の情報を約
100分の1にまで圧縮する規格である。また、MPE
G1規格を対象とする伝送速度が主として約1.5Mbp
s に制限されていることから、さらなる高画質化の要求
をみたすべく規格化されたMPEG2では、動画データ
が2〜15Mbps に圧縮される。
Here, MPEG (Moving Picture Exper)
ts Group) is an international standard relating to a technique for compressing moving image data (image signals of moving images). It is a standard. MPE
Transmission speed for G1 standard is mainly about 1.5Mbps
Since it is limited to s, the moving image data is compressed to 2 to 15 Mbps in MPEG2 standardized to meet the demand for higher image quality.

【0006】さらに現状では、MPEG1,MPEG2
と標準化を進めてきた作業グループ(ISO/IEC JTC1/SC2
9/WG11) によって、物体単位で符号化処理や信号操作を
可能とし、マルチメディア時代に必要な新しい機能を実
現する動画データの圧縮技術がMPEG4として規格化
されつつある。このMPEG4では、当初、低ビットレ
ートの符号化方法の標準化を目指してきたが、現在は、
標準化の対象が、インタレース画像に対応した高ビット
レートのより汎用的な符号化処理に拡張されている。
Further, at present, MPEG1, MPEG2
And the working group that has promoted standardization (ISO / IEC JTC1 / SC2
9 / WG11), a moving image data compression technology that enables encoding processing and signal operation on an object basis and realizes new functions required in the multimedia age is being standardized as MPEG4. At first, MPEG4 aimed to standardize a low bit rate encoding method.
The standardization target has been extended to a more general-purpose encoding process of a high bit rate corresponding to an interlaced image.

【0007】上述した符号化処理では、画面間の画素値
相関を利用して画像信号の符号化を行う処理,いわゆる
画面間動き補償符号化処理を用いることにより大幅なデ
ータ圧縮(ビットレート節約)を実現している。ここ
で、上記画面間動き補償符号化処理では、16×16画
素からなる画像空間(マクロブロック)、もしくは8×
8画素からなる画像空間(ブロック)を単位として、符
号化処理の対象となる被処理ブロック(以下、対象ブロ
ックともいう。)の画像信号が、符号化処理が施された
画面に対応する画像信号(参照画面の画像信号)と比較
されて、参照画面における、最も画素値の配列パターン
が上記対象ブロックと似ている領域(予測ブロック)の
位置を示す位置情報が対象ブロックに対応する動きベク
トルとして検出される。この動きベクトルは、上記対象
ブロックに対応する画像信号と予測ブロック(参照ブロ
ック)に対応する画像信号との差分信号(動き補償誤
差)とともに符号化される。
In the above-described encoding process, a large amount of data is compressed (bit rate saving) by using a process of encoding an image signal using pixel value correlation between screens, that is, a so-called inter-frame motion compensation encoding process. Has been realized. Here, in the inter-screen motion compensation coding processing, an image space (macroblock) composed of 16 × 16 pixels or 8 × 16 pixels is used.
In units of an image space (block) composed of eight pixels, an image signal of a target block to be encoded (hereinafter, also referred to as a target block) is converted into an image signal corresponding to a screen on which the encoding process has been performed. (Image signal of the reference screen), position information indicating the position of the region (prediction block) in which the array pattern of the pixel values is most similar to the target block on the reference screen is determined as the motion vector corresponding to the target block. Is detected. This motion vector is encoded together with a difference signal (motion compensation error) between the image signal corresponding to the target block and the image signal corresponding to the prediction block (reference block).

【0008】図11は従来の代表的な画面間動き補償符
号化装置のブロック図である。なお、説明の簡略化のた
めに、以下の説明では、16×16画素からなるマクロ
ブロックと8×8画素からなるブロックを区別せずにブ
ロックという。この画面間動き補償符号化装置(以下、
符号化装置と略記する。)1000は、所定の物体に対
応する画像信号を上記ブロックに対応するよう分割して
得られる画像信号をブロック毎に順次受け、各ブロック
に対応する画像信号に対して画面間動き補償符号化処理
を施すものである。
FIG. 11 is a block diagram of a typical conventional inter-picture motion compensation coding apparatus. For the sake of simplicity, in the following description, a macro block composed of 16 × 16 pixels and a block composed of 8 × 8 pixels are referred to as blocks without distinction. This inter-screen motion compensation coding device (hereinafter, referred to as
Abbreviated as encoding device. And 1000, an image signal obtained by dividing an image signal corresponding to a predetermined object so as to correspond to the above-described block, is sequentially received for each block, and an inter-screen motion compensation encoding process is performed on the image signal corresponding to each block. Is applied.

【0009】つまり、上記符号化装置1000は、符号
化処理の対象となる被処理ブロックに対応する画像信号
Stと、参照画面に対応する画像信号から取得した予測
ブロックに対応する画像信号(動き補償データ)Ptと
の差分値Dtを計算する減算器d1と、該減算器d1に
より得られた差分値DtをDCT(離散コサイン変換)
等の直交変換処理により周波数成分Ttに変換する直交
変換器d2と、該周波数成分Ttを量子化して量子化値
Qtを出力する量子化器d3と、量子化値Qtを符号化
して符号化データEtを出力する可変長符号化器d4と
を有している。
That is, the encoding apparatus 1000 includes an image signal St corresponding to a target block to be encoded and an image signal (motion compensation) corresponding to a prediction block obtained from an image signal corresponding to a reference screen. Data) a subtractor d1 for calculating a difference value Dt from Pt, and a difference value Dt obtained by the subtractor d1 is converted to a DCT (discrete cosine transform).
An orthogonal transformer d2 for converting the frequency component Tt into a frequency component Tt by an orthogonal transform process, a quantizer d3 for quantizing the frequency component Tt and outputting a quantized value Qt, and a coded data for coding the quantized value Qt. And a variable length encoder d4 for outputting Et.

【0010】また、上記符号化装置1000は、上記量
子化値Qtを逆量子化して周波数成分IQtを復元する
逆量子化器d5と、復元した周波数成分IQtを逆DC
T処理等の処理により空間領域の画像データ(画素値)
ITtに変換する逆直交変換器d6と、復元した画像デ
ータITtと上記動き補償データPtとを加算する加算
器d7と、該加算器d7の出力Rtを後続画面に対する
符号化処理の際に参照するためのデータとして一時的に
記憶するフレームメモリd8とを有している。
[0010] The encoding apparatus 1000 also includes an inverse quantizer d5 for inversely quantizing the quantized value Qt and restoring the frequency component IQt, and an inverse DCT for the restored frequency component IQt.
Image data (pixel value) in the spatial region by processing such as T processing
An inverse orthogonal transformer d6 for converting to ITt, an adder d7 for adding the restored image data ITt and the motion compensation data Pt, and an output Rt of the adder d7 is referred to at the time of encoding processing for a subsequent screen. And a frame memory d8 for temporarily storing the data as the data for use.

【0011】さらに、上記符号化装置1000は、上記
被処理ブロックと同一サイズの、上記参照画面における
領域毎に、上記被処理ブロックに対応する画像信号St
を、フレームメモリd8に格納されている参照画面の画
像データCtと比較し、両者の差が最小となる参照画面
における領域(予測ブロック)の位置を示す情報(動き
ベクトル)MVを導出する動き検出器d9と、検出した
動きベクトルMVに応じたフレームメモリd8に対する
アドレス信号Adを発生し、このアドレス信号Adに基
づいて、参照画面における画素位置により特定される領
域(予測ブロック)の画像データMtを取得し、この画
像データを動き補償データPtとして出力する動き補償
器d10とを有している。
[0011] Further, the encoding apparatus 1000 generates an image signal St corresponding to the block to be processed, for each region on the reference screen having the same size as the block to be processed.
Is compared with the image data Ct of the reference screen stored in the frame memory d8, and information (motion vector) MV indicating the position of the area (prediction block) on the reference screen where the difference between the two is minimized is detected. And an address signal Ad for the frame memory d8 corresponding to the detected motion vector MV. Based on the address signal Ad, the image data Mt of the area (prediction block) specified by the pixel position on the reference screen is generated. A motion compensator d10 that acquires and outputs this image data as motion compensation data Pt.

【0012】上述した従来の符号化装置1000では、
画像信号Stを直接符号化する代わりに、エネルギーの
小さい減算器d1の出力を符号化することにより、圧縮
効率の向上を図っている。この圧縮効率は、上記減算器
d1の出力のエネルギー(出力信号の振幅)が小さいほ
ど向上することが知られており、従って、動き検出器d
9において、高速かつ精度良く動きベクトルを検出する
ことが重要になる。このような精度のよい動きベクトル
を検出することにより、上記減算器d1の出力のエネル
ギーが小さくなる。
In the above-described conventional encoding apparatus 1000,
Instead of directly coding the image signal St, the compression efficiency is improved by coding the output of the subtractor d1 having a small energy. It is known that the compression efficiency is improved as the energy of the output of the subtractor d1 (the amplitude of the output signal) is smaller.
9, it is important to detect a motion vector quickly and accurately. By detecting such an accurate motion vector, the energy of the output of the subtractor d1 is reduced.

【0013】なお、図中、i20は画像信号(画像デー
タ)Stの入力端子、o20は符号化データEtの出力
端子である。また、図11に示す符号化装置1000で
は、フレームメモリd8と動き検出器d9により、動き
ベクトルの検出を行う動きベクトル検出装置200が構
成されており、以下、この動きベクトル検出装置200
について詳述する。
In the figure, i20 is an input terminal for an image signal (image data) St, and o20 is an output terminal for coded data Et. In the encoding device 1000 shown in FIG. 11, a motion vector detecting device 200 for detecting a motion vector is configured by a frame memory d8 and a motion detector d9. Hereinafter, the motion vector detecting device 200
Will be described in detail.

【0014】図12は従来の代表的な動きベクトル検出
装置の構成を示すブロック図である。この動きベクトル
検出装置200は、上記参照画面の画像データCtが格
納されるフレームメモリd8と、外部からの動きベクト
ル探索中心を示す情報Scを受け、探索中心近傍の複数
の画素位置を示す候補動きベクトルMVcを出力する動
きベクトル生成器u1aと、候補動きベクトルMVcに
より示される参照画面における予測ブロックの画素値
(画像データ)Ctと、入力された被処理ブロックの画
像信号(画像データ)Stとの誤差(動き補償誤差)D
pを算出する誤差計算器u3aと、該誤差計算器u3a
の出力である誤差Dpを監視し、動きベクトル生成器u
1aの出力である候補動きベクトルMVcから、誤差が
最小となるものを選択し、選択された候補動きベクトル
を被処理ブロックに対応する動きベクトルMVsとして
出力する最小誤差選択器u4aとを有している。ここで
は、上記動き検出器d9は、上記動きベクトル生成器u
1a,誤差計算器u3a,及び最小誤差選択器u4aに
より構成されている。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a conventional typical motion vector detecting device. The motion vector detecting device 200 receives a frame memory d8 in which the image data Ct of the reference screen is stored, and information Sc indicating a motion vector search center from the outside, and receives a candidate motion indicating a plurality of pixel positions near the search center. A motion vector generator u1a that outputs a vector MVc, a pixel value (image data) Ct of a prediction block in a reference screen indicated by a candidate motion vector MVc, and an input image signal (image data) St of a block to be processed. Error (motion compensation error) D
an error calculator u3a for calculating p, and the error calculator u3a
Monitor the error Dp, which is the output of
A minimum error selector u4a that selects a candidate with the minimum error from the candidate motion vector MVc that is the output of 1a, and outputs the selected candidate motion vector as a motion vector MVs corresponding to the block to be processed. I have. Here, the motion detector d9 includes the motion vector generator u
1a, an error calculator u3a, and a minimum error selector u4a.

【0015】なお、図中、i1は上記画像信号(画像デ
ータ)Stが入力される動きベクトル検出装置200の
第1の入力端子、i2は上記動きベクトル探索中心情報
Scが入力される動きベクトル検出装置200の第2の
入力端子、o1は上記動きベクトルMVsが出力される
上記検出装置200の出力端子である。また、動きベク
トル探索中心情報Scは、フレームメモリd8に格納さ
れている参照画面の画像信号Ctと入力された画像信号
Stとを比較して動きベクトルを検出するための探索処
理を開始する位置を示すものであり、この探索処理の開
始位置としては、被処理画面上の対象ブロックと同じ空
間位置に対応する参照画面上の位置や、対象ブロック近
傍に位置する近傍ブロックの検出済み動きベクトルで示
される参照画面上の位置などがよく使われる。例えば、
対象ブロック近傍に位置する近傍ブロックとしては、対
象ブロックの左隣に位置するブロックが用いられる。
In the figure, i1 is a first input terminal of the motion vector detecting device 200 to which the image signal (image data) St is input, and i2 is a motion vector detecting device to which the motion vector search center information Sc is input. A second input terminal o1 of the device 200 is an output terminal of the detection device 200 from which the motion vector MVs is output. The motion vector search center information Sc indicates a position at which a search process for detecting a motion vector by comparing the image signal Ct of the reference screen stored in the frame memory d8 with the input image signal St is started. The start position of this search processing is indicated by a position on the reference screen corresponding to the same spatial position as the target block on the processing target screen, or a detected motion vector of a neighboring block located near the target block. The position on the reference screen is often used. For example,
As a neighboring block located near the target block, a block located on the left of the target block is used.

【0016】次に動作について説明する。上記画面間動
き補償符号化装置1000に、符号化処理の対象となる
被処理ブロックに対応する画像信号Stが入力される
と、減算器d1にて、該被処理ブロックの画像信号St
と、対応する予測ブロックの画像信号(動き補償デー
タ)Ptとの差分値Dtが計算される。この差分値Dt
は、直交変換器d2にて、DCT(離散コサイン変換)
等の直交変換処理により周波数成分Ttに変換される。
この周波数成分Ttは量子化器d3にて量子化されて、
対応する量子化値Qtが出力される。そして、可変長符
号化器d4では、この量子化値Qtを可変長符号に変換
する可変長符号化処理が行われ、該符号化器d4からは
上記被処理ブロックに対応する符号化データEtが出力
される。
Next, the operation will be described. When an image signal St corresponding to a target block to be encoded is input to the inter-screen motion compensation encoding apparatus 1000, the image signal St of the target block is input to a subtractor d1.
, And a difference value Dt between the image signal (motion compensation data) Pt of the corresponding prediction block. This difference value Dt
Is DCT (discrete cosine transform) by the orthogonal transformer d2
Is converted into a frequency component Tt by orthogonal transformation processing such as.
This frequency component Tt is quantized by a quantizer d3,
The corresponding quantized value Qt is output. Then, in the variable length encoder d4, a variable length encoding process for converting the quantized value Qt into a variable length code is performed, and the encoded data Et corresponding to the block to be processed is output from the encoder d4. Is output.

【0017】一方、このとき、上記量子化値Qtは、逆
量子化器d5にて逆量子化処理により周波数成分IQt
に復元され、さらにこの周波数成分IQtは、逆直交変
換器d6にて空間領域の画像データ(画素値)ITtに
変換される。そして、この画像データITtは、加算器
d7にて、上記動き補償データ(予測ブロックに対応す
る画像信号)Ptと加算されて、被処理ブロックに対応
する再生データRtが生成される。この再生データRt
は、被処理画面に続く後続画面に対応する画像信号を符
号化する際に参照するための参照データとして一時的に
フレームメモリd8に格納される。
On the other hand, at this time, the quantized value Qt is converted into a frequency component IQt by an inverse quantization process in an inverse quantizer d5.
The frequency component IQt is further converted into image data (pixel value) ITt in the spatial domain by the inverse orthogonal transformer d6. Then, the image data ITt is added to the motion compensation data (image signal corresponding to the prediction block) Pt by the adder d7 to generate reproduction data Rt corresponding to the block to be processed. This playback data Rt
Is temporarily stored in the frame memory d8 as reference data for reference when encoding an image signal corresponding to a subsequent screen following the processing target screen.

【0018】そして、動き検出器d9では、フレームメ
モリd8に格納されている参照画面に対応する画像信号
Ctと、被処理ブロックに対応する画像信号Stとが比
較され、参照画面における上記被処理ブロックと同一サ
イズの所定領域(予測ブロック)の位置情報が、上記被
処理ブロックに対応する動きベクトルMVとして導出さ
れる。すると、動き補償器d10では、この動きベクト
ルMVにより示される参照画面上の位置に対応するアド
レスAdが生成され、このアドレスAdに基づいて、フ
レームメモリd8から上記予測ブロックに対応する画像
データMtが、被処理ブロックに対応する動き補償デー
タPtとして出力される。
In the motion detector d9, the image signal Ct corresponding to the reference screen stored in the frame memory d8 is compared with the image signal St corresponding to the block to be processed. The position information of the predetermined area (prediction block) having the same size as that of the block to be processed is derived as the motion vector MV corresponding to the block to be processed. Then, in the motion compensator d10, an address Ad corresponding to the position on the reference screen indicated by the motion vector MV is generated. , Are output as motion compensation data Pt corresponding to the block to be processed.

【0019】続いて、上記動き検出器d9とフレームメ
モリd8からなる動きベクトル検出装置200の動作に
ついて詳しく説明する。上記動きベクトル検出装置20
0における動きベクトル生成器u1aでは、該装置の外
部から供給されるベクトル探索中心情報Scに基づい
て、探索中心近傍の複数の画素位置を示す動きベクトル
が候補動きベクトルMVcとして出力される。すると、
上記フレームメモリd8では、該候補動きベクトルMV
cにより示される参照画面上のブロックに対応する画像
信号(動き補償データ)Ctが出力される。上記誤差計
算器u3aでは、各候補動きベクトルに対応する動き補
償データCtと対象ブロックの画像信号との差分信号
(画像誤差データ)Dpが算出される。最小誤差選択器
u4aでは、この画像誤差データDpがモニターされて
おり、複数の候補動きベクトルMVcから、該誤差デー
タDpが最小となる候補動きベクトルMVcが選択さ
れ、選択された候補動きベクトルが被処理ブロックに対
応する動きベクトル(選択動きベクトル)MVsとして
出力される。
Next, the operation of the motion vector detecting device 200 including the motion detector d9 and the frame memory d8 will be described in detail. The motion vector detecting device 20
The motion vector generator u1a at 0 outputs a motion vector indicating a plurality of pixel positions near the search center as a candidate motion vector MVc based on the vector search center information Sc supplied from outside the device. Then
In the frame memory d8, the candidate motion vector MV
An image signal (motion compensation data) Ct corresponding to the block on the reference screen indicated by c is output. The error calculator u3a calculates a difference signal (image error data) Dp between the motion compensation data Ct corresponding to each candidate motion vector and the image signal of the target block. The minimum error selector u4a monitors the image error data Dp, selects a candidate motion vector MVc with the minimum error data Dp from a plurality of candidate motion vectors MVc, and selects the selected candidate motion vector. The motion vector (selected motion vector) MVs corresponding to the processing block is output.

【0020】この動きベクトル検出装置200はその構
成が簡単なものであるが、動きベクトルの探索範囲、す
なわち動きベクトル生成器u1aで生成する候補動きベ
クトルの数に比例して、動き補償誤差を計算する際の演
算量が増加するという欠点がある。言い換えると、動き
の大きい物体を含む画像に対しては、画像空間上の広範
な範囲にわたって動きベクトルの探索を行うことが符号
化効率の向上につながるため、符号化効率の向上を図る
上で、動きベクトル検出装置における演算処理のうち
で、演算負荷が最も大きい誤差計算を削減することが重
要な課題となってくる。そこで、上記のような動きベク
トル検出装置における誤差計算の演算回数を削減する方
式として、階層的動きベクトル検出方式がよく使用され
る。
Although the motion vector detecting device 200 has a simple structure, it calculates a motion compensation error in proportion to the search range of the motion vector, that is, the number of candidate motion vectors generated by the motion vector generator u1a. However, there is a disadvantage that the amount of calculation when performing the operation is increased. In other words, for an image including an object having a large motion, searching for a motion vector over a wide range in the image space leads to an improvement in coding efficiency. It is important to reduce the error calculation with the largest calculation load among the calculation processes in the motion vector detection device. Therefore, a hierarchical motion vector detection method is often used as a method for reducing the number of error calculation operations in the above-described motion vector detection device.

【0021】図13は、このような階層的動きベクトル
検出方式の一例である従来の動きベクトル検出法(3ス
テップ法)を説明するための図である。この3ステップ
法は、第n回目の階層の処理では、第n−1回目の階層
の処理において検出した動きベクトルが示す指示位置を
探索中心とする、その周辺の8つの近傍位置にて、探索
範囲を第n−1回目の階層の処理における探索範囲の1
/3に縮小して再帰的に探索を行うというものである。
なお、上記8つの近傍位置は、上記指示位置の上方向,
下方向,左方向,右方向に位置する4つの近傍位置、及
び該指示位置の右上方向,右下方向,左上方向,左下方
向に位置する4つの近傍位置である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a conventional motion vector detection method (three-step method) which is an example of such a hierarchical motion vector detection method. In the three-step method, in the processing of the n-th layer, the search is performed at eight neighboring positions around the designated position indicated by the motion vector detected in the processing of the (n-1) -th layer. The range is set to 1 of the search range in the processing of the (n-1) th hierarchy.
/ 3 and recursively search.
In addition, the above eight neighboring positions are in the upward direction of the designated position,
These are four neighboring positions located in the downward, left, and right directions, and four neighboring positions located in the upper right, lower right, upper left, and lower left directions of the designated position.

【0022】なお、図13では、○印は参照画面を構成
する各画素を表しており、数字の1が書き込まれた○印
は、第1回目の階層の処理において探索の対象となる画
素(第1探索対象画素)であり、候補動きベクトルが示
す候補予測ブロック(動き補償ブロック)の代表位置で
ある。図13に示す参照画面には、この第1探索対象画
素が、探索中心となる画素を含めて9個示されている。
In FIG. 13, the circles represent the respective pixels constituting the reference screen, and the circles with the number 1 written therein are the pixels (1) to be searched in the first hierarchical processing. (First search target pixel), which is a representative position of a candidate prediction block (motion compensation block) indicated by a candidate motion vector. The reference screen shown in FIG. 13 shows nine first search target pixels including the pixel serving as the search center.

【0023】まず、第1回目の階層の動き検出処理で
は、画素P0を探索中心として、該画素P0及びその周
辺の画素P1a〜P1hの位置により特定される特定ブ
ロックに対応する画像誤差データ(つまり該特定ブロッ
クと被処理ブロックとの間での画像データの誤差)が検
出される。ここでは、上記周辺画素P1bが、画像誤差
データの最も小さいものとなっている。従って、第2回
目の階層の動き検出処理は、この画素P1bを探索中心
として行われる。なお、上記周辺画素P1a〜P1h
は、上記探索中心を含む、垂直方向,水平方向,及び該
水平方向に対して±45度の角度をなす斜め方向と平行
な直線上において、上記探索中心となる画素P0から9
画素間隔離れて位置している。
First, in the first hierarchical motion detection process, image error data corresponding to a specific block specified by the position of the pixel P0 and its surrounding pixels P1a to P1h (ie, the pixel P0) is used as a search center. An error in the image data between the specific block and the block to be processed) is detected. Here, the peripheral pixel P1b has the smallest image error data. Accordingly, the second hierarchical motion detection process is performed with this pixel P1b as the search center. The peripheral pixels P1a to P1h
Are located on a straight line parallel to the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction at an angle of ± 45 degrees with respect to the horizontal direction, including the search center, from the pixels P0 to P9 serving as the search center.
They are located at pixel intervals.

【0024】次に、第2回目の階層の動き検出処理で
は、上記周辺画素P1bを探索中心として、該画素P1
bの周辺の画素P2a〜P2hの位置により特定される
特定ブロックに対応する画像誤差データ(つまり該特定
ブロックと被処理ブロックとの間での画像データの誤
差)が検出される。ここでは、上記周辺画素P2eが、
画像誤差データの最も小さいものとなっている。従っ
て、第3回目の階層の動き検出処理は、この画素P2e
を検索中心として行われる。なお、上記周辺画素P2a
〜P2hは、上記第2回目の階層の動き検出処理におけ
る探索中心を含む、垂直方向,水平方向,及び該水平方
向に対して±45度の角度をなす斜め方向と平行な直線
上において、上記探索中心となる画素P1bから3画素
間隔離れて位置している。
Next, in the second hierarchical motion detection processing, the above-described pixel P1
Image error data corresponding to a specific block specified by the positions of the pixels P2a to P2h around b (that is, an error in the image data between the specific block and the block to be processed) is detected. Here, the peripheral pixel P2e is
This is the smallest image error data. Accordingly, the motion detection processing of the third hierarchical level is performed for this pixel P2e.
The search is mainly performed. The peripheral pixel P2a
To P2h on the straight line parallel to the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction forming an angle of ± 45 degrees with respect to the horizontal direction, including the search center in the second-layer motion detection process. It is located at a distance of three pixels from the pixel P1b serving as the search center.

【0025】最後に、第3回目の階層の動き検出処理で
は、上記周辺画素P2eを探索中心として、該画素P2
eの周辺の画素P3a〜P3hの位置により特定される
特定ブロックに対応する画像誤差データ(つまり該特定
ブロックと被処理ブロックとの間での画像データの誤
差)が検出される。ここでは、上記周辺画素P3aが、
画像誤差データの最も小さいものとなっている。従っ
て、この画素P3a(斜線で示す○印)を示す動きベク
トルが、3ステップ法により検出された被処理ブロック
に対応する動きベクトルとされる。なお、上記周辺画素
P3a〜P3hは、上記第3回目の階層の動き検出処理
における探索中心を含む、垂直方向,水平方向,及び該
水平方向に対して±45度の角度をなす斜め方向と平行
な直線上において、上記検索中心となる画素P2eから
1画素間隔離れて位置している。
Finally, in the third-layer motion detection process, the peripheral pixel P2e is set as the search center, and the pixel P2
Image error data corresponding to a specific block specified by the positions of the pixels P3a to P3h around e (that is, an error in image data between the specific block and the block to be processed) is detected. Here, the peripheral pixel P3a is
This is the smallest image error data. Therefore, the motion vector indicating the pixel P3a (the hatched circle) is the motion vector corresponding to the block to be processed detected by the three-step method. The peripheral pixels P3a to P3h are parallel to the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction forming an angle of ± 45 degrees with respect to the horizontal direction, including the search center in the third hierarchical motion detection process. On a straight line, the pixel P2e that is the search center is located at a distance of one pixel.

【0026】この3ステップ法は、一般に画像データに
関してはほぼ成立する条件下、つまり画像誤差データが
最小となる探索位置に近い画素ほど、対応する画像誤差
データが小さくなるという条件下では、単純に探索範囲
の全ての画素位置(つまり参照画面における全ての画
素)について直接画像誤差データを計算して、画像誤差
データが最小となる動きベクトルを検出する方式と比べ
てほとんど差のない精度でもって動きベクトルが検出で
きるものである。
In general, the three-step method simply satisfies the condition that the image data is almost satisfied, that is, the condition that the pixel closer to the search position where the image error data is minimum has the corresponding image error data smaller. The image error data is directly calculated for all the pixel positions in the search range (that is, all the pixels in the reference screen), and the motion is detected with almost the same accuracy as the method for detecting the motion vector with the minimum image error data. Vectors can be detected.

【0027】また、図13で示す3ステップ法による動
き検出処理では、画像誤差データ(以下単に誤差ともい
う。)の計算回数は、第1階層の処理における9回、第
2階層の処理における8回、及び第3階層の処理におけ
る8回の合計25回であり、単純に探索範囲の全ての画
素位置について直接誤差を計算する方法に比べて、誤差
の計算回数を大幅に削減できることが明かである。
Further, in the motion detection processing by the three-step method shown in FIG. 13, the number of times of calculation of the image error data (hereinafter simply referred to as an error) is nine in the processing of the first hierarchy and eight in the processing of the second hierarchy. This is a total of 25 times, ie, 8 times in the processing of the third hierarchy, and it is clear that the number of times of calculating the error can be greatly reduced as compared with a method of directly calculating the error for all the pixel positions in the search range. is there.

【0028】図14は従来の他の動きベクトル検出法を
説明するための図である。この動きベクトル検出法で
は、1/2画素精度で、誤差(画像誤差データ)の最小
となる画素の位置の探索処理が行われる。
FIG. 14 is a diagram for explaining another conventional motion vector detection method. In this motion vector detection method, a search process for a pixel position at which an error (image error data) is minimized is performed with half-pixel accuracy.

【0029】上記1/2画素精度の探索処理では、参照
画面上の隣接する2つの画素の間に、仮想的な画素値を
有する補間画素が定義され、この補間画素を含む参照画
面上で、画像誤差データが最小となる画素位置を示す動
きベクトルの探索が行われる。この探索処理により得ら
れた1/2画素精度の動きベクトルに基づいて、1/2
画素以下の高精度な動き補償が行われることとなる。な
お、上記補間画素の画素値は、該補間画素の両側に位置
する画素の画素値に対する補間演算により求められる。
In the above-described 1/2 pixel precision search processing, an interpolated pixel having a virtual pixel value is defined between two adjacent pixels on the reference screen, and on the reference screen including the interpolated pixel, A search for a motion vector indicating a pixel position where the image error data is minimized is performed. On the basis of the motion vector of 1/2 pixel accuracy obtained by this search processing,
High-precision motion compensation for pixels or less is performed. Note that the pixel value of the interpolation pixel is obtained by performing an interpolation operation on the pixel values of the pixels located on both sides of the interpolation pixel.

【0030】このような1/2画素精度の探索処理は、
図11に示す符号化装置における差分器d1の出力信号
のエネルギー(振幅レベル)を小さくすることにより符
号化効率を向上するために使用される。
Such a search process with half-pixel accuracy is as follows.
It is used to improve the coding efficiency by reducing the energy (amplitude level) of the output signal of the differentiator d1 in the coding device shown in FIG.

【0031】この1/2画素精度の探索処理では、フレ
ームメモリから参照画面の画素値を読み出す際に、隣接
する2つの画素の間に位置する補間画素の仮想的な画素
値を補間演算により生成するという新たな処理が必要と
なる。このため、第1階層の探索処理では、図14の実
線の○印で示す画素を対象とする整数画素精度の動き検
出処理を行い、第2階層の探索処理では、第1回層の探
索処理で検出した画素P’0(図14参照)を探索中心
とし、探索の対象となる画素を該画素P’0の周囲にこ
れと隣接して位置する近傍画素(図14の画素P’1〜
P’8)に限定して、誤差が最小となる画素位置が探索
される。これにより1/2画素精度の動きベクトルが検
出されることとなる。これらの従来の階層的な動きベク
トル探索処理の特徴は、段階的に探索範囲を狭めかつ探
索密度を高めながら、各段階に対応する探索範囲内で常
に最小誤差となる動きベクトルを選択していくことであ
る。
In the half-pixel precision search processing, when reading out the pixel value of the reference screen from the frame memory, a virtual pixel value of an interpolated pixel located between two adjacent pixels is generated by an interpolation operation. New processing is required. For this reason, in the search processing of the first layer, motion detection processing with integer pixel accuracy is performed on pixels indicated by solid circles in FIG. 14, and in the search processing of the second layer, the first layer search processing is performed. The pixel P′0 (see FIG. 14) detected at the search center is used as a search center, and a pixel to be searched is located around and adjacent to the pixel P′0 (pixels P′1 to P′1 in FIG. 14).
Only at P′8), a pixel position where the error is minimized is searched. As a result, a motion vector with 1/2 pixel accuracy is detected. The feature of these conventional hierarchical motion vector search processes is that while gradually narrowing the search range and increasing the search density, the motion vector that always has the minimum error within the search range corresponding to each stage is selected. That is.

【0032】図15は、従来の階層動きベクトル検出装
置を説明するためのブロック図である。この階層動きベ
クトル検出装置201は、外部から入力される動きベク
トル探索中心を示す位置情報(以下、動きベクトル探索
中心情報ともいう。)Scに基づいて第1階層の探索処
理により動きベクトルMV1sを検出する第1階層動き
検出部と、該第1階層の探索処理により得られる動きベ
クトルMV1sに基づいて、第2階層の探索処理により
動きベクトルMV2sを検出する第2階層動き検出部と
を有している。
FIG. 15 is a block diagram for explaining a conventional hierarchical motion vector detecting device. The hierarchical motion vector detecting device 201 detects a motion vector MV1s by a first hierarchical search process based on position information Sc (hereinafter, also referred to as motion vector search center information) indicating a motion vector search center input from the outside. And a second-layer motion detecting unit that detects a motion vector MV2s by a second-layer search process based on the motion vector MV1s obtained by the first-layer search process. I have.

【0033】ここで、上記第1階層動き検出部は、図1
2に示す動きベクトル検出装置200と同様、外部から
の動きベクトル探索中心情報Scに基づいて第1の候補
動きベクトルMV1cを複数生成するMV生成器u1a
と、参照画面に対応する画像データを記憶しているフレ
ームメモリu2と、該第1の候補動きベクトルMV1c
に基づいて該フレームメモリu2から読みだされた動き
補償データ(候補予測ブロックの画像データ)C1t
と、入力された対象ブロックの画像データStとの誤差
データD1pを算出する誤差計算器u3aと、該誤差デ
ータD1pに基づいて、複数の候補動きベクトルMV1
cのなかから、誤差データが最小となる候補動きベクト
ルを第1階層動きベクトルMV1sとして選択する最小
誤差選択器u4aとを有している。
Here, the above-mentioned first-layer motion detecting section is constructed as shown in FIG.
MV generator u1a that generates a plurality of first candidate motion vectors MV1c based on external motion vector search center information Sc, similarly to motion vector detection device 200 shown in FIG.
, A frame memory u2 storing image data corresponding to the reference screen, and the first candidate motion vector MV1c.
Motion compensation data (image data of a candidate prediction block) C1t read from the frame memory u2 based on
And an error calculator u3a for calculating error data D1p between the input target block image data St and a plurality of candidate motion vectors MV1 based on the error data D1p.
c), a minimum error selector u4a for selecting a candidate motion vector having the minimum error data as the first-layer motion vector MV1s.

【0034】また、上記第2階層動き検出部は、上記第
1階層動きベクトルMV1sが示す画素位置を探索中心
として第2の候補動きベクトルMV2cを複数生成する
MV生成器u1bと、参照画面に対応する画像データを
記憶しているフレームメモリu2と、該第2の候補動き
ベクトルMV2cに基づいて該フレームメモリu2から
読みだされた動き補償データ(候補予測ブロックの画像
データ)C2tと、入力された対象ブロックの画像デー
タStとの誤差データD2pを算出する誤差計算器u3
bと、該誤差データD2pに基づいて、複数の候補動き
ベクトルMV2cのなかから、誤差データが最小となる
候補動きベクトルを第2階層動きベクトルMV2sとし
て選択する最小誤差選択器u4bとを有している。この
第2階層動き検出部の誤差計算器u3bには、上記第1
階層動き検出部の最小誤差選択器u4aから最小誤差デ
ータD1pmが供給されるようになっている。このた
め、誤差計算器u3bでは、第2階層動き検出処理にお
ける探索中心に対応する誤差データを求める必要がな
い。
The second-layer motion detecting section includes an MV generator u1b for generating a plurality of second candidate motion vectors MV2c around a pixel position indicated by the first-layer motion vector MV1s as a search center, and a reference screen corresponding to the reference screen. And a motion compensation data (image data of a candidate prediction block) C2t read from the frame memory u2 based on the second candidate motion vector MV2c. An error calculator u3 for calculating error data D2p from the image data St of the target block
b, and a minimum error selector u4b that selects a candidate motion vector with the minimum error data from among the plurality of candidate motion vectors MV2c as the second hierarchical motion vector MV2s based on the error data D2p. I have. The error calculator u3b of the second layer motion detecting unit includes the first
The minimum error data D1pm is supplied from the minimum error selector u4a of the hierarchical motion detection unit. For this reason, it is not necessary for the error calculator u3b to obtain error data corresponding to the search center in the second hierarchical motion detection processing.

【0035】なお、この動きベクトル検出装置201で
は、フレームメモリu2は、第1階層動き検出部と第2
階層動き検出部とによって共用されている。また、図1
5中、i1は上記対象ブロックの画像信号Stが入力さ
れる第1の入力端子、i2は上記動きベクトル探索中心
情報Scが入力される第2の入力端子、o1は対象ブロ
ックの動きベクトルMV2sが出力される出力端子であ
る。なお、図15に示すフレームメモリu2は、図11
及び図12に示すフレームメモリd8と同一のものであ
る。
In the motion vector detecting device 201, the frame memory u2 includes the first hierarchical motion detecting unit and the second hierarchical motion detecting unit.
It is shared by the hierarchical motion detector. FIG.
5, i1 is a first input terminal to which the image signal St of the target block is input, i2 is a second input terminal to which the motion vector search center information Sc is input, and o1 is a motion vector MV2s of the target block. Output terminal to be output. Note that the frame memory u2 shown in FIG.
And the frame memory d8 shown in FIG.

【0036】次に動作について説明する。図15に示す
動きベクトル検出装置201の第1階層動き検出部で
は、図12に示す動きベクトル検出装置200と全く同
一の探索処理が行われて、対象ブロックに対応する動き
ベクトルが第1階層動きベクトルMV1sとして生成さ
れる。
Next, the operation will be described. The first-layer motion detection unit of the motion vector detection device 201 shown in FIG. 15 performs exactly the same search processing as the motion vector detection device 200 shown in FIG. It is generated as a vector MV1s.

【0037】そして、第1階層動きベクトルMV1sが
動きベクトル検出装置201における第2階層動き検出
部に入力されると、該第2階層動き検出部では、第1階
層動きベクトルMV1sが示す参照画面上の画素位置を
探索中心として、該探索中心の近傍に位置する周辺画素
に対応する第2候補動きベクトルMV2cが複数生成さ
れる。
When the first hierarchical motion vector MV1s is input to the second hierarchical motion detecting section of the motion vector detecting device 201, the second hierarchical motion detecting section displays the first hierarchical motion vector MV1s on the reference screen indicated by the first hierarchical motion vector MV1s. Is set as the search center, a plurality of second candidate motion vectors MV2c corresponding to the peripheral pixels located near the search center are generated.

【0038】さらに、誤差計算器u3bでは、フレーム
メモリu2から読みだされた、第2候補動きベクトルで
示される参照画面上の候補予測ブロックに対応する画像
データ(動き補償データ)C2tが入力されると、該動
き補償データC2tと対象ブロックの画像データStと
の誤差データD2pが算出される。
Further, the error calculator u3b receives image data (motion compensation data) C2t corresponding to the candidate prediction block on the reference screen indicated by the second candidate motion vector, which is read from the frame memory u2. Then, error data D2p between the motion compensation data C2t and the image data St of the target block is calculated.

【0039】最小誤差選択器u4bには、MV生成器u
1bにて生成された複数の候補動きベクトルMV2cと
ともに、各候補動きベクトルMV2cに対応する誤差デ
ータD2pが入力され、誤差データが最小となる候補動
きベクトルMV2cが第2階層動きベクトルMV2sと
して選択されて出力される。
The minimum error selector u4b includes an MV generator u
In addition to the plurality of candidate motion vectors MV2c generated in 1b, error data D2p corresponding to each candidate motion vector MV2c is input, and the candidate motion vector MV2c with the minimum error data is selected as the second-layer motion vector MV2s. Is output.

【0040】なお、動きベクトル生成器u1bでの探索
中心(すなわち最小誤差選択器u4aにて選択された動
きベクトル)に対応する誤差データD1pmは既に誤差
計算器u3aで計算されて最小誤差選択器u4aに通知
済みであるから、この最小誤差データD1pmを最小誤
差選択器u4aから誤差計算器u3bに通知すること
で、誤差計算器u3bでは、第2階層動き探索処理にお
ける探索中心を示す動きベクトルについては、対応する
誤差データを求める演算が省略できる。
The error data D1pm corresponding to the search center of the motion vector generator u1b (ie, the motion vector selected by the minimum error selector u4a) has already been calculated by the error calculator u3a, and has been calculated by the minimum error selector u4a. Since the minimum error data D1pm is notified from the minimum error selector u4a to the error calculator u3b, the error calculator u3b calculates the motion vector indicating the search center in the second hierarchical motion search process. In addition, the calculation for obtaining the corresponding error data can be omitted.

【0041】また、図15では、動きベクトル検出装置
201として、2階層の探索処理により対象ブロックに
対応する動きベクトルを検出するものを示しているが、
3階層の探索処理により対象ブロックに対応する動きベ
クトルを検出する動きベクトル検出装置の構成は、図1
2に示す動きベクトル検出装置200において、誤差計
算器、最小誤差選択器,及びMV生成器を、さらに1組
追加することにより得られることは容易に類推できる。
FIG. 15 shows a motion vector detecting device 201 which detects a motion vector corresponding to a target block by a two-layer search process.
FIG.
It can be easily analogized that the motion vector detection device 200 shown in FIG. 2 can be obtained by further adding one set of an error calculator, a minimum error selector, and an MV generator.

【0042】また、従来の動きベクトル検出方法は、図
13及び図14を用いて説明した階層的な探索処理を行
うものに限らず、動きベクトル探索中心を探索開始位置
として、各画素位置毎に探索方向を決定して、動き補償
誤差がより小さくなる参照画面上の画素位置を探索する
ものもある。図16は、このように動き補償誤差がより
小さくなる画素位置を求めて探索位置をベクトル探索中
心から順次移動していく動きベクトル検出方法を説明す
るための図であり、参照画面における画素の配置を示し
ている。なお、図中、Ps0,Psa〜Psiは参照画面上の
各画素である。
The conventional motion vector detection method is not limited to the method of performing the hierarchical search process described with reference to FIGS. 13 and 14, and the motion vector search center is used as a search start position for each pixel position. In some cases, a search direction is determined to search for a pixel position on a reference screen where the motion compensation error becomes smaller. FIG. 16 is a diagram for explaining a motion vector detection method for sequentially moving the search position from the vector search center by obtaining a pixel position at which the motion compensation error becomes smaller, and the arrangement of pixels on the reference screen. Is shown. In the drawing, Ps0 and Psa to Psi are pixels on the reference screen.

【0043】この動きベクトル検出方法は、One at a t
ime と呼ばれており、以下この動きベクトル検出方法
の処理フローについて具体的に説明する。ただし、ここ
では、図16に示す各画素Ps0,Psa〜Psiにより特定
される参照画面上のブロックと、被処理画面上の被処理
ブロックとの間での画像データの誤差(動き補償誤差)
SADs0,SADsa〜SADsiに関して、次の式(1)
〜(3)が成立しているものとする。 SADs0,SADsa>SADsb ・・・(1) SADsb,SADsd>SADsc ・・・(2) SADsc,SADsf〜SADsi>SADse ・・・(3) この動きベクトル検出方法では、まず、第1のステップ
では、参照画面にて、探索中心となる画素Ps0の左右に
位置する画素Psa及びPsbに対する探索が行われる。
This motion vector detection method is based on One at at
ime, and the processing flow of this motion vector detection method will be specifically described below. However, here, the error (motion compensation error) of the image data between the block on the reference screen specified by the pixels Ps0 and Psa to Psi shown in FIG. 16 and the block to be processed on the screen to be processed.
For SADs0, SADsa to SADsi, the following equation (1)
It is assumed that (3) holds. SADs0, SADsa> SADsb (1) SADsb, SADsd> SADsc (2) SADsc, SADsf to SADsi> SADse (3) In this motion vector detection method, first, in the first step, On the reference screen, a search is performed for the pixels Psa and Psb located on the left and right of the pixel Ps0 serving as the search center.

【0044】この場合、探索中心画素Ps0の右側の画素
Psbに対応する動き補償誤差SADsbが、探索中心画素
Ps0及びその左側の画素Psaに対応する動き補償誤差S
ADs0,SADsaより小さくなっている(式(1)参
照)。このため、続く第2のステップでは、上記画素P
sbの左右に位置する画素Ps0及びPscに対する探索が行
われる。
In this case, the motion compensation error SADsb corresponding to the pixel Psb on the right side of the search center pixel Ps0 is the motion compensation error SAD corresponding to the search center pixel Ps0 and the pixel Psa on the left side thereof.
It is smaller than ADs0 and SADsa (see equation (1)). Therefore, in the subsequent second step, the pixel P
A search is performed for pixels Ps0 and Psc located on the left and right of sb.

【0045】第3のステップでは、上記画素Pscに対応
する動き補償誤差SADscが、画素Ps0 及び画素Psb
に対応する動き補償誤差SADs0,SADsbより小さく
なっているため(式(1),(2)参照)、上記画素P
scの左右に位置する画素Psb及びPsdに対する探索が行
われる。
In the third step, the motion compensation error SADsc corresponding to the pixel Psc is calculated by using the pixel Ps0 and the pixel Psb.
Is smaller than the motion compensation errors SADs0 and SADsb corresponding to the pixel P (see equations (1) and (2)).
A search is performed for pixels Psb and Psd located on the left and right of sc.

【0046】第4のステップでは、上記画素Pscに対応
する動き補償誤差SADscが、画素Psb及び画素Psdに
対応する動き補償誤差SADsb,SADsdより小さくな
っているため(式(2)参照)、上記画素Pscの上下に
位置する画素Pse及びPsfに対する探索が行われる。
In the fourth step, the motion compensation error SADsc corresponding to the pixel Psc is smaller than the motion compensation errors SADsb and SADsd corresponding to the pixels Psb and Psd (see equation (2)). A search is performed for pixels Pse and Psf located above and below pixel Psc.

【0047】第5のステップでは、上記画素Pseに対応
する動き補償誤差SADseが、画素Psc及び画素Psfに
対応する動き補償誤差SADsc,SADsfより小さくな
っているため(式(3)参照)、上記画素Pseの左右に
位置する画素Psg及びPshに対する探索が行われる。
In the fifth step, the motion compensation error SADse corresponding to the pixel Pse is smaller than the motion compensation errors SADsc and SADsf corresponding to the pixels Psc and Psf (see equation (3)). A search is performed for pixels Psg and Psh located to the left and right of pixel Pse.

【0048】第6のステップでは、上記画素Pseに対応
する動き補償誤差SADseが、画素Psg及び画素Pshに
対応する動き補償誤差SADsg,SADshより小さくな
っているため(式(3)参照)、上記画素Pseの上下に
位置する画素Psi及びPscに対する探索が行われる。そ
して、この場合、上記画素Pseに対応する動き補償誤差
SADseが、画素Psi及び画素Pscに対応する動き補償
誤差SADsi,SADscより小さくなっているため(式
(3)参照)、上記画素Pseの位置を示す動きベクトル
が、被処理ブロックに対する動きベクトルとして決定さ
れる。なお、図16中の画素を示す○印内の番号は、上
記第1〜第6の各ステップで新たに探索対象に加えられ
る画素を示している。例えば、画素Pscを示す○印内の
番号は2であり、この番号2は、この画素Pscが第2の
ステップで新たに探索対象に加えられるものであること
を示している。
In the sixth step, the motion compensation error SADse corresponding to the pixel Pse is smaller than the motion compensation errors SADsg and SADsh corresponding to the pixels Psg and Psh (see equation (3)). A search is performed for the pixels Psi and Psc located above and below the pixel Pse. In this case, since the motion compensation error SADse corresponding to the pixel Pse is smaller than the motion compensation errors SADsi and SADsc corresponding to the pixel Psi and the pixel Psc (see Equation (3)), the position of the pixel Pse Is determined as the motion vector for the block to be processed. The numbers in the circles indicating the pixels in FIG. 16 indicate the pixels newly added to the search target in the first to sixth steps. For example, the number in the circle indicating the pixel Psc is 2, and this number 2 indicates that this pixel Psc is newly added to the search target in the second step.

【0049】[0049]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の動きベクトル検出処理では、階層的な動きベクト
ルの探索あるいはOne at atime探索等の効率的な動きベ
クトル検索によって、画像誤差データの計算回数が大幅
に削減されているが、近年、機器の小型化や省エネルギ
ー化等の要求がますます厳しくなるに従い、動きベクト
ル検出処理を、誤差データの計算回数が更に少ないもの
とする必要性が出てきた。
As described above,
In the conventional motion vector detection processing, the number of times of calculating image error data has been greatly reduced by a hierarchical motion vector search or an efficient motion vector search such as a one-at-time search. As the demands for energy saving and energy saving have become more and more strict, it has become necessary to reduce the number of times of calculating error data in the motion vector detection processing.

【0050】上記のような省エネルギータイプの小型の
画像表示用機器といった用途では、画像信号の符号化効
率(一定ビットレートでの画質向上)が重要であること
は言うまでもないが、それ以上に動きベクトル検出とい
った演算量の多い処理における計算回数の削減が要求さ
れるといった課題がある。
It is needless to say that the coding efficiency of an image signal (improvement of image quality at a constant bit rate) is important for applications such as the above-described energy-saving type small-sized image display device. There is a problem that it is required to reduce the number of calculations in a process with a large amount of calculation such as detection.

【0051】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、画像信号の符号化効率を殆ど劣化させ
ずに、演算量の多い動きベクトル検出処理における計算
回数を削減することができ、これにより消費電力を低く
抑える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,並びに該動きベクトル検出方法により動
きベクトルを検出する処理をコンピュータにより行わせ
るためのプログラムを格納したデータ記憶媒体を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to reduce the number of calculations in a motion vector detection process requiring a large amount of calculation without substantially deteriorating the coding efficiency of an image signal. A motion vector detection method and a motion vector detection device capable of suppressing power consumption by this, and a data storage medium storing a program for causing a computer to perform a process of detecting a motion vector by the motion vector detection method. The purpose is to get.

【0052】[0052]

【課題を解決するための手段】この発明(請求項1)に
係る動きベクトル検出方法は、被処理画面に対応する画
像データを処理する単位である、所定数の画素からなる
ブロック毎に、処理対象となる被処理ブロックに対応す
る予測ブロックの、参照画面における位置を一定条件下
で探索して、上記予測ブロックの位置を示す情報を、被
処理ブロックに対応する動きベクトルとして検出する動
きベクトル検出処理を含む動きベクトル検出方法であっ
て、上記予測ブロックの位置の探索を開始する位置であ
る動きベクトル探索中心に対応するブロックと、上記処
理対象となる被処理ブロックとの間での画像データの誤
差を、上記動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤
差として算出する算出処理と、上記被処理ブロックの近
傍に位置する近傍ブロックと、これに対応する予測ブロ
ックとの間での画像データの誤差である、近傍ブロック
に対応する動き補償誤差を、上記動きベクトル探索中心
に対応する動き補償誤差と比較する比較処理とを含み、
上記両動き補償誤差の比較結果に応じて、上記動きベク
トル探索中心を示す位置情報を上記被処理ブロックに対
応する動きベクトルとして出力するか、あるいは上記動
きベクトル検出処理を上記動きベクトル探索中心を探索
開始位置として行って得られる動きベクトルを被処理ブ
ロックに対応する動きベクトルとして出力するかを切り
替えるものである。
A motion vector detecting method according to the present invention (claim 1) performs processing for each block of a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed. Motion vector detection for searching for a position on a reference screen of a prediction block corresponding to a target block to be processed under a predetermined condition, and detecting information indicating the position of the prediction block as a motion vector corresponding to the block to be processed. A motion vector detection method including a process, wherein a block corresponding to a motion vector search center that is a position where a search for a position of the prediction block is started, and image data between the block to be processed to be processed. A calculation process of calculating an error as a motion compensation error corresponding to the motion vector search center; And a comparison process of comparing a motion compensation error corresponding to a neighboring block, which is an error of image data between a lock and a corresponding prediction block, with a motion compensation error corresponding to the motion vector search center. ,
According to the comparison result between the two motion compensation errors, the position information indicating the motion vector search center is output as a motion vector corresponding to the block to be processed, or the motion vector detection process is performed to search the motion vector search center. Switching is performed as to whether a motion vector obtained as a start position is output as a motion vector corresponding to a block to be processed.

【0053】この発明(請求項2)は、請求項1記載の
動きベクトル検出方法において、上記動きベクトル探索
中心に対応する動き補償誤差が上記近傍ブロックに対応
する動き補償誤差より小さいとき、上記動きベクトル探
索中心を示す位置情報をそのまま被処理ブロックに対応
する動きベクトルとして出力するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the motion vector detecting method according to the first aspect, when the motion compensation error corresponding to the motion vector search center is smaller than the motion compensation error corresponding to the neighboring block. The position information indicating the vector search center is output as it is as a motion vector corresponding to the block to be processed.

【0054】この発明(請求項3)は、請求項1記載の
動きベクトル検出方法において、上記動きベクトル探索
中心に対応する動き補償誤差が上記近傍ブロックに対応
する動き補償誤差より小さく、かつ該動きベクトル探索
中心に対応する動き補償誤差が所定値未満であるとき、
上記動きベクトル探索中心を示す位置情報をそのまま被
処理ブロックに対応する動きベクトルとして出力するも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the motion vector detecting method according to the first aspect, a motion compensation error corresponding to the motion vector search center is smaller than a motion compensation error corresponding to the neighboring block, and When the motion compensation error corresponding to the vector search center is less than a predetermined value,
The position information indicating the motion vector search center is output as it is as a motion vector corresponding to the block to be processed.

【0055】この発明(請求項4)は、請求項3記載の
動きベクトル検出方法において、外部から動き検出指令
信号が入力されたとき、上記近傍ブロックに対応する動
き補償誤差及び上記動きベクトル探索中心に対応する動
き補償誤差の大小関係に拘わらず、上記動きベクトル検
出処理を上記動きベクトル探索中心を探索開始位置とし
て行って得られる動きベクトルを、被処理ブロックに対
応する動きベクトルとして出力するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the motion vector detecting method according to the third aspect, when a motion detection command signal is input from outside, a motion compensation error corresponding to the neighboring block and the motion vector search center are obtained. Irrespective of the magnitude relation of the motion compensation error corresponding to the motion vector detection process, the motion vector obtained by performing the motion vector detection process with the motion vector search center as the search start position is output as the motion vector corresponding to the block to be processed. is there.

【0056】この発明(請求項5)は、請求項1記載の
動きベクトル検出方法において、上記近傍ブロックに対
応する動き補償誤差と、上記動きベクトル探索中心に対
応する動き補償誤差との差分の大きさが所定値未満であ
るとき、上記動きベクトル探索中心を示す位置情報をそ
のまま被処理ブロックに対応する動きベクトルとして出
力するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the motion vector detecting method according to the first aspect, the difference between the motion compensation error corresponding to the neighboring block and the motion compensation error corresponding to the motion vector search center is large. Is smaller than a predetermined value, the position information indicating the motion vector search center is output as a motion vector corresponding to the block to be processed.

【0057】この発明(請求項6)に係る動きベクトル
検出方法であって、被処理画面に対応する画像データを
処理する単位である、所定数の画素からなるブロック毎
に、処理対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロ
ックの、参照画面における位置を一定条件下で探索し
て、上記予測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロ
ックに対応する動きベクトルとして検出する動きベクト
ル検出方法であって、上記参照画面上に設定された第1
の探索範囲にて上記予測ブロックの位置を探索して、被
処理ブロックに対応する第1の候補動きベクトルにより
特定される参照画面上のブロックと、被処理画面上の被
処理ブロックとの間での画像データの誤差である第1の
動き補償誤差を算出する処理と、上記第1の候補動きベ
クトルが示す画素位置の近傍に位置する上記参照画面上
の第2の探索範囲にて、上記予測ブロックの位置を探索
して、被処理ブロックに対応する第2の候補動きベクト
ルにより特定される参照画面上のブロックと、被処理画
面上の被処理ブロックとの間での画像データの誤差であ
る第2の動き補償誤差を算出する処理と、上記第1の候
補動きベクトルと第2の候補動きベクトルに基づいて設
定された上記参照画面上の第3の探索範囲にて、上記予
測ブロックの位置を探索して、被処理ブロックに対応す
る第3の候補動きベクトルにより特定される上記参照画
面上のブロックと、被処理画面上の被処理ブロックとの
間での画像データの誤差である第3の動き補償誤差を算
出する処理と、上記第1,第2,第3の動き補償誤差を
比較して、その比較結果に応じて、上記第1,第2,第
3の候補動きベクトルのうちの1つを、被処理ブロック
に対応する動きベクトルとして選択する処理とを含むも
のである。
In the motion vector detecting method according to the present invention (claim 6), a motion vector to be processed is processed for each block of a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed. A motion vector detecting method for searching a position of a prediction block corresponding to a processing block on a reference screen under a predetermined condition, and detecting information indicating the position of the prediction block as a motion vector corresponding to the block to be processed. , The first set on the reference screen
Is searched for in the search range, and a block on the reference screen specified by the first candidate motion vector corresponding to the block to be processed and the block to be processed on the screen to be processed are searched. Calculating a first motion compensation error, which is an error in the image data of the first candidate motion vector, and performing the prediction in the second search range on the reference screen located near the pixel position indicated by the first candidate motion vector. This is the error of the image data between the block on the reference screen specified by the second candidate motion vector corresponding to the block to be processed and the block to be processed on the screen to be processed. Calculating a second motion compensation error; and calculating a position of the prediction block in a third search range on the reference screen set based on the first candidate motion vector and the second candidate motion vector. A third search which is an error of image data between the block on the reference screen specified by the third candidate motion vector corresponding to the block to be processed and the block to be processed on the screen to be processed. The processing for calculating the motion compensation error is compared with the first, second, and third motion compensation errors, and the first, second, and third candidate motion vectors are compared according to the comparison result. And selecting one as a motion vector corresponding to the block to be processed.

【0058】この発明(請求項7)は、請求項6記載の
動きベクトル検出方法において、上記第3の探索範囲
を、上記参照画面上にて第1および第2の探索範囲以外
の領域に設定し、上記第3の探索範囲における上記予測
ブロックの位置の探索を、上記第1および第2の動き補
償誤差を参照せずに行うものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the motion vector detecting method according to the sixth aspect, the third search range is set to an area other than the first and second search ranges on the reference screen. The search for the position of the prediction block in the third search range is performed without referring to the first and second motion compensation errors.

【0059】この発明(請求項8)は、請求項6記載の
動きベクトル検出方法において、上記第1の探索範囲で
は、上記予測ブロックの位置を探索する処理として、画
素単位の探索処理を行い、上記第3の探索範囲では、上
記予測ブロックの位置を探索する処理を、上記参照画面
における画素間の仮想画素に対応する画素値を補間し
て、半画素以上の精度で行うものである。
According to the present invention (claim 8), in the motion vector detecting method according to claim 6, in the first search range, a search process for each pixel is performed as a process of searching for the position of the prediction block. In the third search range, the process of searching for the position of the prediction block is performed with an accuracy of half a pixel or more by interpolating pixel values corresponding to virtual pixels between pixels on the reference screen.

【0060】この発明(請求項9)は、請求項6記載の
動きベクトル検出方法において、上記第2の探索範囲で
は、上記予測ブロックの位置を、上記参照画面における
垂直もしくは水平方向のみに沿って探索し、上記第3の
探索範囲では、上記予測ブロックの位置を、該第2の探
索範囲における探索方向以外の方向に沿って探索するも
のである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the motion vector detecting method according to the sixth aspect, in the second search range, the position of the prediction block is set only in the vertical or horizontal direction on the reference screen. In the third search range, the position of the prediction block is searched for in a direction other than the search direction in the second search range.

【0061】この発明(請求項10)に動きベクトル検
出装置は、被処理画面に対応する画像データを処理する
単位である、所定数の画素からなるブロック毎に、処理
対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロックの、
参照画面における位置を一定条件下で探索して、上記予
測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロックに対応
する動きベクトルとして検出する動きベクトル検出処理
を行う動きベクトル検出装置であって、上記予測ブロッ
クの位置の探索を開始する位置である動きベクトル探索
中心に対応するブロックと、上記処理対象となる被処理
ブロックとの間での画像データの誤差を、上記動きベク
トル探索中心に対応する動き補償誤差として算出する誤
差計算手段と、上記被処理ブロックの近傍に位置する近
傍ブロックと、これに対応する予測ブロックとの間での
画像データの誤差である近傍ブロックに対応する動き補
償誤差を、上記動きベクトル探索中心に対応する動き補
償誤差と比較する比較手段と、上記両動き補償誤差の比
較結果に応じて、上記被処理ブロックに対する動きベク
トル検出処理を行うべきか否かを判別する判別手段と、
上記判別手段により動きベクトル検出処理を行うべきと
判別されたときのみ、上記動きベクトル探索中心を探索
開始位置として上記動きベクトル検出処理を行って動き
ベクトルを検出する動き検出手段と、上記判別手段にて
動きベクトル検出処理を行うべきと判別されたとき、上
記動き検出手段により検出された動きベクトルを被処理
ブロックに対応する動きベクトルとして出力し、上記判
別手段にて動きベクトル検出処理を行うべきではないと
判別されたとき、上記動きベクトル探索中心を示す位置
情報をそのまま被処理ブロックに対応する動きベクトル
として出力する選択手段と、上記選択手段から出力され
る動きベクトルに対応する動き補償誤差を、他のブロッ
クに対する動きベクトル検出処理を行うか否かを判定す
るためのデータとして一時的に格納するメモリとを備え
たものである。
According to the present invention (invention 10), the motion vector estimating apparatus includes a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed. For the corresponding prediction block,
A motion vector detecting device that performs a motion vector detection process of searching for a position on a reference screen under a predetermined condition and detecting information indicating the position of the predicted block as a motion vector corresponding to the block to be processed. The error of the image data between the block corresponding to the motion vector search center, which is the position where the search for the position of the block is started, and the processing target block to be processed is calculated by the motion compensation corresponding to the motion vector search center. Error calculating means for calculating an error, a neighboring block located in the vicinity of the block to be processed, and a motion compensation error corresponding to a neighboring block which is an error of image data between the corresponding predicted block and the motion compensation error. Comparing means for comparing with a motion compensation error corresponding to the motion vector search center; and Discriminating means for discriminating whether or not to perform motion vector detection process on the serial target processing block,
Only when it is determined that the motion vector detection processing should be performed by the determination means, a motion detection means for detecting the motion vector by performing the motion vector detection processing with the motion vector search center as a search start position; and When it is determined that the motion vector detection process should be performed, the motion vector detected by the motion detection unit should be output as a motion vector corresponding to the block to be processed, and the motion vector detection process should not be performed by the determination unit. When it is determined that there is no motion vector, the selection unit that outputs the position information indicating the motion vector search center as it is as a motion vector corresponding to the block to be processed, and a motion compensation error corresponding to the motion vector output from the selection unit, Data for determining whether or not to perform a motion vector detection process on another block; Those having a memory for storing temporarily Te.

【0062】この発明(請求項11)に係る動きベクト
ル検出装置は、被処理画面に対応する画像データを処理
する単位である、所定数の画素からなるブロック毎に、
処理対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロック
の、参照画面における位置を一定条件下で探索して、上
記予測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロックに
対応する動きベクトルとして検出する動きベクトル検出
装置であって、上記参照画面上に設定された第1の探索
範囲にて上記予測ブロックの位置を探索して、被処理ブ
ロックに対応する第1の候補動きベクトルにより特定さ
れる参照画面上のブロックと、被処理画面上の被処理ブ
ロックとの間での画像データの誤差である第1の動き補
償誤差を算出する第1の動き検出手段と、上記第1の候
補動きベクトルが示す画素位置の近傍に位置する上記参
照画面上の第2の探索範囲にて、上記予測ブロックの位
置を探索して、被処理ブロックに対応する第2の候補動
きベクトルにより特定される参照画面上のブロックと、
被処理ブロックとの間での画像データの誤差である第2
の動き補償誤差を算出する第2の動き検出手段と、上記
第1の候補動きベクトルと第2の候補動きベクトルに基
づいて設定された上記参照画面上の第3の探索範囲にて
上記予測ブロックの位置を探索して、被処理ブロックに
対応する第3の候補動きベクトルにより特定される上記
参照画面上のブロックと、被処理ブロックとの間での画
像データの誤差である第3の動き補償誤差を算出する第
3の動き検出手段と、上記第1,第2,第3の動き補償
誤差を比較して、その比較結果に応じて、上記第1,第
2,第3の候補動きベクトルのうちの1つを、被処理ブ
ロックに対応する動きベクトルとして選択する選択手段
とを備えたものである。
According to the motion vector detecting device of the present invention (claim 11), for each block of a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed,
A motion vector for searching for a position on a reference screen of a prediction block corresponding to a target block to be processed under a predetermined condition, and detecting information indicating the position of the prediction block as a motion vector corresponding to the target block. A detection device that searches for a position of the prediction block in a first search range set on the reference screen, and detects a position of the prediction block on a reference screen specified by a first candidate motion vector corresponding to the block to be processed. Motion detecting means for calculating a first motion compensation error, which is an error of image data between the block of interest and the block to be processed on the screen to be processed, and a pixel indicated by the first candidate motion vector In the second search range on the reference screen located near the position, the position of the prediction block is searched for, and a second candidate motion vector corresponding to the block to be processed is used. And a block on the reference screen that is constant,
The second, which is the error of the image data with the block to be processed
A second motion detecting means for calculating a motion compensation error of the prediction block, and a prediction block in a third search range on the reference screen set based on the first candidate motion vector and the second candidate motion vector. , And a third motion compensation which is an error of the image data between the block on the reference screen specified by the third candidate motion vector corresponding to the block to be processed and the block to be processed. The third motion detecting means for calculating the error is compared with the first, second, and third motion compensation errors, and the first, second, and third candidate motion vectors are determined according to the comparison result. And selecting means for selecting one of them as a motion vector corresponding to the block to be processed.

【0063】この発明(請求項12)に係るデータ記憶
媒体は、プログラムとして、コンピュータに、請求項1
記載の動きベクトル検出方法により被処理ブロックに対
応する動きベクトルを検出する処理を行わせるためのプ
ログラムを格納したものである。
The data storage medium according to the present invention (claim 12) can be stored in a computer as a program.
It stores a program for performing a process of detecting a motion vector corresponding to a block to be processed by the described motion vector detection method.

【0064】この発明(請求項13)に係るデータ記憶
媒体は、プログラムとして、コンピュータに、請求項6
記載の動きベクトル検出方法により被処理ブロックに対
応する動きベクトルを検出する処理を行わせるためのプ
ログラムを格納したものである。
The data storage medium according to the present invention (claim 13) can be stored in a computer as a program.
It stores a program for performing a process of detecting a motion vector corresponding to a block to be processed by the described motion vector detection method.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (実施の形態1)最初に本発明の実施の形態1の基本的
な考え方を説明する。画像信号は一般に局所的な画素値
の相関が強いため、被処理画面における対象ブロックと
これに隣接して位置する近傍ブロックの間では、動きベ
クトルや動き補償誤差はほぼ等しいものとなっている。
その結果、画素値相関が強い場合には、近傍ブロックの
動きベクトルから、対象ブロックに対する動きベクトル
を求めるための動きベクトル探索中心情報を予測生成
し、その予測生成した動きベクトル探索中心情報を対象
ブロックに対応する動きベクトルとしても、対象ブロッ
クの動きベクトルの検出精度は殆ど劣化しない。
Embodiments of the present invention will be described below. Embodiment 1 First, the basic concept of Embodiment 1 of the present invention will be described. Since an image signal generally has a strong correlation between local pixel values, a motion vector and a motion compensation error are almost equal between a target block and a neighboring block located adjacent to the target block on the processing target screen.
As a result, when the pixel value correlation is strong, the motion vector search center information for obtaining the motion vector for the target block is predicted and generated from the motion vector of the neighboring block, and the predicted motion vector search center information is generated as the target block. , The detection accuracy of the motion vector of the target block hardly deteriorates.

【0066】しかしながら、対象ブロックと近傍ブロッ
クとがそれぞれ、異なる動きをする物体の画素を含む場
合は、対象ブロックと近傍ブロックとの間での画素値の
相関が失われ、動きベクトルや動き補償誤差も、対象ブ
ロックと近傍ブロックとの間では大きく異なるものとな
る。
However, when the target block and the neighboring block each include a pixel of an object that moves differently, the correlation of the pixel values between the target block and the neighboring block is lost, and the motion vector and the motion compensation error are lost. Also differs greatly between the target block and the neighboring blocks.

【0067】そこで、近傍ブロックの動きベクトルから
対象ブロックの動きベクトル探索中心情報を予測生成
し、該動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差
を、近傍ブロックに対応する動き補償誤差と比較し、そ
の比較結果に応じて、動きベクトル検出処理を切り替え
ることにより、対象ブロックの動きベクトルの検出精度
をあまり損なうことなく、対象ブロックに対する動き検
出処理における演算量を削減することができる。具体的
には、上記動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差
と近傍ブロックに対する動き補償誤差の比較結果に応じ
て、該両動き補償誤差の差分が小さい場合は、対象ブロ
ックに対応する動きベクトル探索中心情報を対象ブロッ
クに対する動きベクトルとして用いる。一方、上記両動
き補償誤差の差分が大きい場合は、対象ブロックの動き
ベクトル探索中心を探索開始位置として動きベクトル検
出処理を行って得られる動きベクトルを、対象ブロック
に対する動きベクトルとして用いる。
Therefore, the motion vector search center information of the target block is predicted and generated from the motion vector of the neighboring block, and the motion compensation error corresponding to the motion vector search center is compared with the motion compensation error corresponding to the neighboring block. By switching the motion vector detection processing according to the comparison result, it is possible to reduce the calculation amount in the motion detection processing for the target block without significantly impairing the detection accuracy of the motion vector of the target block. Specifically, according to the comparison result between the motion compensation error for the motion vector search center and the motion compensation error for the neighboring block, when the difference between the two motion compensation errors is small, the motion vector search center information corresponding to the target block is obtained. Is used as a motion vector for the target block. On the other hand, when the difference between the two motion compensation errors is large, the motion vector obtained by performing the motion vector detection process with the motion vector search center of the target block as the search start position is used as the motion vector for the target block.

【0068】また、対象ブロックの動きベクトル探索中
心に対する動き補償誤差が、近傍ブロックの動き補償誤
差より小さい場合には、近傍ブロックと対象ブロックの
間での画素値相関が低く、このため近傍ブロックから予
測した動きベクトル探索中心は対象ブロックの最適な動
きベクトルとは異なる可能性があるが、その反面、動き
ベクトル探索中心を示す位置情報を対象ブロックの動き
ベクトルとして選出しても対象ブロックの動き補償誤差
が小さいことから実用上問題無いとみなすことができ
る。
When the motion compensation error of the target block with respect to the motion vector search center is smaller than the motion compensation error of the neighboring block, the pixel value correlation between the neighboring block and the target block is low. Although the predicted motion vector search center may be different from the optimal motion vector of the target block, the motion compensation of the target block may be performed even if the position information indicating the motion vector search center is selected as the motion vector of the target block. Since the error is small, it can be considered that there is no practical problem.

【0069】そこで、両者の動き補償誤差の差分の大き
さが所定値未満の場合に動きベクトル探索中心を示す位
置情報を対象ブロックの動きベクトルとする判定結果
(動き検出の打ち切り判定)を出力する代わりに、対象
ブロックの検索中心に対する動き補償誤差が近傍ブロッ
クの動き補償誤差より小さい場合に動きベクトル探索中
心を示す位置情報を対象ブロックの動きベクトルとする
こと(動き検出の打ち切り判定)を示す判定信号を出力
するようにしてもよい。
Therefore, when the difference between the two motion compensation errors is smaller than a predetermined value, a determination result (discontinuation determination of motion detection) is output using the position information indicating the motion vector search center as the motion vector of the target block. Instead, when the motion compensation error with respect to the search center of the target block is smaller than the motion compensation error of the neighboring block, the position information indicating the motion vector search center is used as the motion vector of the target block (discontinuation determination of motion detection). A signal may be output.

【0070】図1は本発明の実施の形態1による動きベ
クトル検出装置を説明するためのブロック図である。こ
の実施の形態1の動きベクトル検出装置101は、対象
ブロックに対応する動きベクトルの検出を2階層の探索
処理により行うものであるが、この装置では、第1階層
の探索処理は外部から入力される動きベクトル探索中心
情報Scに対する動き補償誤差を計算するものである。
このため、この動き検出装置101は、図15に示す従
来の階層動きベクトル検出装置201における動きベク
トル生成器u1a及び最小誤差選択器u4aは有してい
ない。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a motion vector detecting device according to the first embodiment of the present invention. The motion vector detecting device 101 according to the first embodiment detects a motion vector corresponding to a target block by a two-layer search process. In this device, a first-layer search process is input from outside. This is to calculate the motion compensation error for the motion vector search center information Sc.
For this reason, the motion estimation device 101 does not include the motion vector generator u1a and the minimum error selector u4a in the conventional hierarchical motion vector detection device 201 shown in FIG.

【0071】この実施の形態1の動きベクトル検出装置
101は、参照画面の画像データが格納されるフレーム
メモリu2と、外部から動きベクトル探索中心を示す情
報Scにより示される参照画面上の特定ブロックの画像
データと、対象ブロックの画像データとの誤差を算出す
る誤差計算器u3aとを有している。この動きベクトル
検出装置101では、上記フレームメモリu2と誤差計
算器u3aにより第1階層動き検出部が構成されてい
る。
The motion vector detecting apparatus 101 according to the first embodiment includes a frame memory u2 in which image data of a reference screen is stored, and a specific block on the reference screen indicated by information Sc indicating a motion vector search center from outside. An error calculator u3a for calculating an error between the image data and the image data of the target block is provided. In the motion vector detection device 101, the frame memory u2 and the error calculator u3a constitute a first-layer motion detection unit.

【0072】また、この動きベクトル検出装置101
は、上記外部からの動きベクトル探索中心情報Scが示
す画素位置を探索中心として候補動きベクトルMVcを
複数生成するMV生成器u1と、上記候補動きベクトル
MVcに基づいて上記フレームメモリu2から読みださ
れた動き補償データ(第2の動き補償データ)C2t
と、入力された対象ブロックの画像データStとの誤差
データD2pを算出する誤差計算器u3bと、該誤差デ
ータD2pに基づいて、複数の候補動きベクトルMVc
のなかから、最小誤差に対応する候補動きベクトルを第
2階層動きベクトルMVsとして選択する最小誤差選択
器u4とを有している。この動きベクトル検出装置10
1では、上記フレームメモリu2,MV生成器u1,誤
差計算器u3b,最小誤差選択器u4により第2階層動
き検出部が構成されている。
The motion vector detecting device 101
Are read from the frame memory u2 based on the candidate motion vector MVc based on the MV generator u1 that generates a plurality of candidate motion vectors MVc using the pixel position indicated by the external motion vector search center information Sc as the search center. Motion compensation data (second motion compensation data) C2t
And an error calculator u3b that calculates error data D2p between the input target block image data St and a plurality of candidate motion vectors MVc based on the error data D2p.
Among them, a minimum error selector u4 for selecting a candidate motion vector corresponding to the minimum error as the second hierarchical motion vector MVs. This motion vector detecting device 10
In No. 1, the frame memory u2, the MV generator u1, the error calculator u3b, and the minimum error selector u4 constitute a second-layer motion detecting unit.

【0073】さらに、上記動きベクトル検出装置101
は、制御信号Dcに基づいて、上記誤差計算器u3aか
ら出力される誤差データD1pと、上記最小誤差選択器
u4から出力される最小誤差データDmpの一方を選択
し、選択したデータを選択誤差データDspとして出力
する第1の選択器u6と、上記制御信号Dcに基づい
て、外部から入力された動きベクトル探索中心情報Sc
と、上記最小誤差選択器u4から出力される第2階層動
きベクトルMVsとの一方を選択し、選択した動きベク
トルを対象ブロックの動きベクトルMVとして出力する
第2の選択器u7とを有している。
Further, the motion vector detecting device 101
Selects one of the error data D1p output from the error calculator u3a and the minimum error data Dmp output from the minimum error selector u4 based on the control signal Dc, and selects the selected data as the selected error data. A first selector u6 that outputs as Dsp, and motion vector search center information Sc input from the outside based on the control signal Dc.
And a second selector u7 that selects one of the second hierarchical motion vector MVs output from the minimum error selector u4 and outputs the selected motion vector as the motion vector MV of the target block. I have.

【0074】ここで、上記選択器u6は、その第1の入
力ノード6aには上記最小誤差選択器u4からの最小誤
差データDmpが入力され、その第2の入力ノード6b
には誤差計算器u3aから出力される誤差データD1p
が入力され、これらの一方のデータが選択誤差データD
spとしてその出力ノード6cから出力されるようにな
っている。また、上記選択器u7は、その第1の入力ノ
ード7aには上記最小誤差選択器u4からの第2階層動
きベクトルMVsが入力され、その第2の入力ノード7
bには外部からの動きベクトル探索中心情報Scが入力
され、これらの一方のデータが対象ブロックの動きベク
トルMVとしてその出力ノード7cから出力されるよう
になっている。
Here, the selector u6 has its first input node 6a receiving the minimum error data Dmp from the minimum error selector u4, and has its second input node 6b
Is the error data D1p output from the error calculator u3a.
Is input, and one of these data is selected error data D
The signal is output from the output node 6c as sp. The selector u7 has its first input node 7a receiving the second hierarchical motion vector MVs from the minimum error selector u4, and its second input node 7a.
The motion vector search center information Sc from the outside is input to b, and one of these data is output from the output node 7c as the motion vector MV of the target block.

【0075】また、上記動きベクトル検出装置101
は、上記選択誤差データDspを一時的に格納する一時
格納メモリu8と、一時メモリu8から読み出された近
傍ブロックの動き補償誤差Drpと、誤差計算器u3a
で計算した動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤
差D1pとを比較し、上記第2階層動き検出部による動
きベクトルの探索処理を打切るかどうかを示す打ち切り
判定結果を上記制御信号Dcとして出力する打切判定器
u5aとを有している。その他の構成は従来の動きベク
トル検出装置201と同様である。
The motion vector detecting device 101
Is a temporary storage memory u8 for temporarily storing the selection error data Dsp, a motion compensation error Drp of a neighboring block read from the temporary memory u8, and an error calculator u3a.
Is compared with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center calculated in step (1), and a discontinuation determination result indicating whether or not to terminate the motion vector search processing by the second-layer motion detector is output as the control signal Dc. And a discontinuation determiner u5a. Other configurations are the same as those of the conventional motion vector detection device 201.

【0076】図2(a)は、図1に示す動きベクトル検出
装置101を構成する打ち切り判定器u5aの具体的な
構成を示す図である。この打ち切り判定器u5aは、近
傍ブロックの動き補償誤差Drpと、対象ブロックの動
きベクトル探索中心Scに対応する動き補償誤差(図1
では誤差計算器u3aの出力に相当)D1pとを比較す
る比較器c1aからなり、該両動き補償誤差の大小関係
に応じて打ち切り判定結果を示す判定信号Dcを出力す
る構成となっている。なお、図2(a)中、i10,i1
1はそれぞれ上記判定器u5aの入力端子で、入力端子
i10には近傍ブロックの動き補償誤差Drpが、入力
端子i11には動きベクトル探索中心Scに対応する動
き補償誤差D1pが入力される。また、o10は上記判
定器u5aの出力端子であり、この出力端子o10から
は上記判定信号Dcが出力される。
FIG. 2A is a diagram showing a specific configuration of the discontinuation judging unit u5a constituting the motion vector detecting device 101 shown in FIG. The discontinuation determiner u5a calculates the motion compensation error Drp of the neighboring block and the motion compensation error corresponding to the motion vector search center Sc of the target block (FIG. 1).
In this example, the comparator c1a compares the motion compensation error with the output of the error calculator u3a. The comparator c1a outputs a determination signal Dc indicating a termination determination result according to the magnitude relationship between the two motion compensation errors. Note that in FIG. 2A, i10, i1
Numeral 1 is an input terminal of the decision unit u5a. The input terminal i10 receives the motion compensation error Drp of the neighboring block, and the input terminal i11 receives the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center Sc. Reference numeral o10 denotes an output terminal of the determination unit u5a, and the output terminal o10 outputs the determination signal Dc.

【0077】つまり、この打ち切り判定器u5aは、動
きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1pが近傍
ブロックに対する動き補償誤差Drpにより小さいとき
には、第2階層目の探索処理を打ち切ることを示す判定
信号Dcを出力し、動きベクトル探索中心に対する動き
補償誤差D1pが近傍ブロックに対する動き補償誤差D
rp以上であるときには、第2階層目の探索処理を行う
ことを示す判定信号Dcを出力する構成となっている。
That is, when the motion compensation error D1p with respect to the motion vector search center is smaller than the motion compensation error Drp with respect to the neighboring block, the discontinuation determiner u5a outputs the determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is to be terminated. Then, the motion compensation error D1p for the motion vector search center becomes the motion compensation error D1 for the neighboring block.
When the speed is equal to or more than rp, a determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is performed is output.

【0078】そして、本実施の形態1の動きベクトル検
出装置101では、この第2階層目の探索処理を打ち切
ることを示す判定信号Dcが上記打ち切り判定器u5a
から出力されたときには、上記誤差計算器u3b,最小
誤差選択器u4,及びMV生成器u1での演算処理が停
止され、上記選択器u6では、誤差計算器u3aからの
誤差データD1pが選択され、上記選択器u7では、外
部から入力された動きベクトル探索中心情報Scが選択
されるようになっている。一方、上記第2階層目の探索
処理を行うことを示す判定信号Dcが上記打ち切り判定
器u5aから出力されたときには、誤差計算器u3b,
最小誤差選択器u4,及びMV生成器u1での演算処理
が行われ、上記選択器u6では、最小誤差計算器u4か
らの最小誤差データDmpが選択され、上記選択器u7
では、最小誤差計算器u4からの第2階層動きベクトル
MVsが選択されるようになっている。
In the motion vector detecting apparatus 101 according to the first embodiment, the decision signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is to be terminated is generated by the discontinuation decision unit u5a.
, The arithmetic processing in the error calculator u3b, the minimum error selector u4, and the MV generator u1 is stopped, and the selector u6 selects the error data D1p from the error calculator u3a. In the selector u7, the motion vector search center information Sc input from the outside is selected. On the other hand, when the decision signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is to be performed is output from the discontinuation determiner u5a, the error calculator u3b,
The arithmetic processing is performed by the minimum error selector u4 and the MV generator u1, and the selector u6 selects the minimum error data Dmp from the minimum error calculator u4, and the selector u7.
, The second-layer motion vector MVs from the minimum error calculator u4 is selected.

【0079】次に作用効果について説明する。以下、図
1の動きベクトル検出装置101の動作について説明す
る。一時メモリu8には、処理対象となる対象ブロック
の1つ前に処理された近傍ブロックに対応する動き補償
誤差(誤差データ)Drpが格納されており、打切り判
定器u5aでは、一時メモリu8から読み出した近傍ブ
ロックの動き補償誤差Drpと、誤差計算器u3aにて
計算された、対象ブロックの動きベクトル探索中心情報
Scに対応する動き補償誤差D1pとの比較が行われ、
第2階層の動きベクトル探索処理を打切るかどうかを示
す打ち切り判定結果が判定信号Dcとして出力される。
Next, the function and effect will be described. Below
The operation of the first motion vector detection device 101 will be described. The temporary memory u8 stores a motion compensation error (error data) Drp corresponding to a neighboring block processed immediately before the target block to be processed, and the discontinuation determination unit u5a reads out the temporary memory u8. The motion compensation error Drp of the neighboring block and the motion compensation error D1p calculated by the error calculator u3a and corresponding to the motion vector search center information Sc of the target block are compared.
An abort determination result indicating whether or not to terminate the second-layer motion vector search process is output as a determination signal Dc.

【0080】具体的には、この打ち切り判定器u5aで
は、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1p
が近傍ブロックに対する動き補償誤差Drpより小さい
ときには、第2階層目の探索処理を打ち切ることを示す
判定信号Dcが出力される。一方、動きベクトル探索中
心に対する動き補償誤差D1pが近傍ブロックに対する
動き補償誤差Drp以上であるときには、第2階層目の
探索処理を打ち切らないことを示す判定信号Dcが出力
される。
More specifically, in the censoring judging device u5a, the motion compensation error D1p
Is smaller than the motion compensation error Drp for the neighboring block, a determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is to be terminated is output. On the other hand, when the motion compensation error D1p for the motion vector search center is equal to or greater than the motion compensation error Drp for the neighboring block, a determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is not terminated is output.

【0081】上記打ち切り判定器u5aにて第2階層目
の探索処理を打切ると判断された場合は、動きベクトル
生成器u1、誤差計算器u3bおよび最小誤差選択器u
4には上記判定信号Dcにより演算処理が不要であるこ
とが通知され、上記誤差計算器u3b,最小誤差選択器
u4,及びMV生成器u1では、第2階層目の探索処理
に対する演算処理が行われない。一方、上記打ち切り判
定器u5aにて第2階層目の探索処理を打切らないと判
断された場合は、動きベクトル生成器u1、誤差計算器
u3bおよび最小誤差選択器u4には上記判定信号Dc
により演算処理が必要であることが通知され、上記誤差
計算器u3b,最小誤差選択器u4,及びMV生成器u
1では、第2階層目の探索処理に対する演算処理が行わ
れることとなる。
When it is determined by the above-mentioned discontinuation judging device u5a that the search processing of the second layer is to be discontinued, the motion vector generator u1, the error calculator u3b and the minimum error selector u5
4 is notified by the determination signal Dc that the arithmetic processing is unnecessary, and the error calculator u3b, the minimum error selector u4, and the MV generator u1 perform the arithmetic processing for the second hierarchical search processing. I can't. On the other hand, when it is determined that the search processing of the second hierarchy is not to be aborted by the abort determination unit u5a, the determination signal Dc is sent to the motion vector generator u1, the error calculator u3b, and the minimum error selector u4.
Informs that the arithmetic processing is necessary, the error calculator u3b, the minimum error selector u4, and the MV generator u
In 1, the arithmetic processing for the search processing of the second hierarchy is performed.

【0082】また、このとき選択器u7では、判定信号
Dcが第2階層目の探索処理の打切りを示す場合は、動
きベクトル探索中心情報Scが選択されて対象ブロック
の動きベクトルMVとして出力される。一方、上記判定
信号Dcが第2階層目の探索処理を打切らないことを示
す場合は、最小誤差選択器u4にて選択された動きベク
トルMVsが対象ブロックの動きベクトルMVとして出
力される。
At this time, when the decision signal Dc indicates termination of the search processing of the second hierarchy, the selector u7 selects the motion vector search center information Sc and outputs it as the motion vector MV of the target block. . On the other hand, when the determination signal Dc indicates that the search processing of the second hierarchy is not terminated, the motion vector MVs selected by the minimum error selector u4 is output as the motion vector MV of the target block.

【0083】同様に、選択器u6では、上記判定信号D
cが第2階層目の探索処理の打切りを示す場合は、動き
ベクトル探索中心情報Scに対応する動き補償誤差D1
pが選択されて一時メモリu8に出力される。一方、上
記判定信号Dcが第2階層目の探索処理を打切らないこ
とを示す場合は、最小誤差選択器u4にて選択された動
きベクトルMVsに対応する動き補償誤差Dmpが一時
メモリu8に出力される。
Similarly, in the selector u6, the judgment signal D
When c indicates the termination of the search processing of the second hierarchy, the motion compensation error D1 corresponding to the motion vector search center information Sc
p is selected and output to the temporary memory u8. On the other hand, if the determination signal Dc indicates that the search processing of the second hierarchy is not terminated, the motion compensation error Dmp corresponding to the motion vector MVs selected by the minimum error selector u4 is output to the temporary memory u8. Is done.

【0084】このような構成の実施の形態1では、打ち
切り判定器u5aにて、近傍ブロックの検出済み動きベ
クトルに対応する動き補償誤差Drpを参照して、第2
階層の動き探索を行っても符号化効率が向上しない場合
を判定するので、不要な2階層目の動き探索処理を中止
することができ、これにより動きベクトル検出処理にお
ける誤差計算回数を削減することができる。
In the first embodiment having such a configuration, the censoring judging unit u5a refers to the motion compensation error Drp corresponding to the detected motion vector of the neighboring block to obtain the second
Since it is determined that the coding efficiency is not improved even if the hierarchical motion search is performed, unnecessary second-layer motion search processing can be stopped, thereby reducing the number of error calculations in the motion vector detection processing. Can be.

【0085】また、上記打ち切り判定器u5aでは、対
象ブロックの動きベクトル探索中心に対する動き補償誤
差D1pが、近傍ブロックの動き補償誤差Drpより小
さい場合に、動きベクトル探索中心情報Scを対象ブロ
ックの動きベクトルとして選出するようにしており、こ
の場合、近傍ブロックと対象ブロックの画素値相関が低
く、近傍ブロックから予測した動きベクトル探索中心は
対象ブロックの最適な動きベクトルとは異なる可能性が
あるが、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D
1pが小さいことから実用上問題無いとみなすことがで
きる。
Further, when the motion compensation error D1p of the motion vector search center of the target block is smaller than the motion compensation error Drp of the neighboring block, the censoring judging device u5a converts the motion vector search center information Sc into the motion vector of the target block. In this case, the pixel value correlation between the neighboring block and the target block is low, and the motion vector search center predicted from the neighboring block may be different from the optimal motion vector of the target block. Motion compensation error D for vector search center
Since 1p is small, it can be considered that there is no practical problem.

【0086】なお、上記実施の形態1では、第2階層目
の探索処理を打ち切るか否かの判定を、対象ブロックの
動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1pと、
近傍ブロックに対する動き補償誤差Drpとの大小関係
に応じて行っているが、動き補償誤差D1pと動き補償
誤差Drpの差分の大きさが、所定値未満の場合に第2
階層目の検索処理を打ち切り、該差分が所定値以上であ
る場合には、第2階層目の検索処理を打ち切らないよう
にしてもよい。
In the first embodiment, the determination as to whether or not to terminate the search processing of the second hierarchy is made based on the motion compensation error D1p with respect to the motion vector search center of the target block.
This is performed in accordance with the magnitude relationship between the motion compensation error Drp and the motion compensation error Drp for the neighboring block. However, if the magnitude of the difference between the motion compensation error D1p and the motion compensation error Drp is less than a predetermined value, the second
The search process of the second hierarchy may be terminated, and if the difference is equal to or more than a predetermined value, the search process of the second hierarchy may not be terminated.

【0087】図2(b)は、このような構成の打ち切り判
定器u51aの構成を示している。この打ち切り判定器
u51aは、上記所定の基準値Dcpを発生する基準値
発生器c1bと、動き補償誤差D1pと動き補償誤差D
rpの差分の大きさと、該所定の基準値Dcpとを比較
して判定信号Dcを出力する比較判定器c51aとを有
している。そして、この比較判定器c51aは、上記差
分の大きさが、所定値未満の場合に第2階層目の探索処
理を打ち切ることを示す判定信号Dcを出力し、該差分
が所定値以上である場合には、第2階層目の探索処理を
打ち切らないことを示す判定信号Dcを出力するよう構
成されている。
FIG. 2B shows the structure of the discontinuation judging device u51a having such a structure. The termination determination unit u51a includes a reference value generator c1b for generating the predetermined reference value Dcp, a motion compensation error D1p, and a motion compensation error D1.
a comparison / decision unit c51a that compares the magnitude of the difference of rp with the predetermined reference value Dcp and outputs a decision signal Dc. When the magnitude of the difference is smaller than a predetermined value, the comparison / determination unit c51a outputs a determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is terminated. Is configured to output a determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is not terminated.

【0088】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2による動きベクトル検出装置を説明するためのブロ
ック図である。この実施の形態2の動きベクトル検出装
置102は、上記実施の形態1の動きベクトル検出装置
における打ち切り判定器u5aに代えて、近傍ブロック
の検出済動きベクトルに対応する動き補償誤差Drpと
対象ブロックの動きベクトル探索中心に対応する動き補
償誤差D1pとの大小関係、及び外部から入力される閾
値Thに基づいて、第2階層目の動き探索を打ち切るか
否かを示す判定信号Dcbを出力する打ち切り判定器u
5bを備えたものである。そしてこの動きベクトル検出
装置102のその他の構成は、実施の形態1の動きベク
トル検出装置101と同一である。なお、図3中、i3
は、上記閾値Thが入力される動きベクトル検出装置1
02の第3の入力端子である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram for explaining a motion vector detecting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The motion vector detecting apparatus 102 according to the second embodiment includes a motion compensation error Drp corresponding to a detected motion vector of a neighboring block and a motion compensation error Drp of the target block, instead of the censoring determiner u5a in the motion vector detecting apparatus according to the first embodiment. Censoring determination that outputs a determination signal Dcb indicating whether or not to terminate the second-layer motion search based on the magnitude relationship with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center and the threshold value Th input from the outside. U
5b. Other configurations of the motion vector detecting device 102 are the same as those of the motion vector detecting device 101 of the first embodiment. In FIG. 3, i3
Is a motion vector detecting device 1 to which the threshold value Th is input.
02 is a third input terminal.

【0089】図4は、図3に示す動きベクトル検出装置
102を構成する打ち切り判定器u5bの具体的な構成
を示す図である。上記打ち切り判定器u5bは、一時メ
モリu8から読み出した近傍ブロックに対応する動き補
償誤差Drpと、誤差計算器u3aで計算した動きベク
トル探索中心情報Scに対応する動き補償誤差D1pと
の比較を行う第1の比較器c2aと、外部から入力され
た閾値Thと動きベクトル探索中心情報Scに対応する
動き補償誤差D1pとの比較を行う第2の比較器c2b
とから構成されている。
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of the discontinuation judging unit u5b constituting the motion vector detecting device 102 shown in FIG. The discontinuation determination unit u5b compares the motion compensation error Drp corresponding to the neighboring block read from the temporary memory u8 with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center information Sc calculated by the error calculator u3a. 1 comparator c2a, and a second comparator c2b for comparing the threshold value Th input from the outside with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center information Sc.
It is composed of

【0090】ここで、上記閾値Thは、画面間動き補償
符号化装置から出力される符号化データのビットレート
と上記動きベクトル検出装置での動き補償誤差の演算回
数とによって決まる、対象ブロックに対応する動き補償
誤差の許容値である。また、上記第1の比較器c2a
は、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1p
が近傍ブロックに対する動き補償誤差Drpより小さい
ときには、第2階層目の探索処理を打ち切ることを示す
判定信号Dcaを出力し、動きベクトル探索中心に対す
る動き補償誤差D1pが近傍ブロックに対する動き補償
誤差Drp以上であるときには、第2階層目の探索処理
を行うことを示す判定信号Dcaを出力する構成となっ
ている。また、上記第2の比較器c2bは、動きベクト
ル探索中心に対する動き補償誤差D1pが上記閾値Th
未満であれば、上記第1の比較器c2aから出力される
判定信号Dcaをそのまま判定信号Dcbとして出力
し、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1p
が上記閾値Th以上であれば、上記第1の比較器c2a
からの判定信号Dcaに拘わらず、第2階層目の探索処
理を打ち切らないこと(つまり第2階層目の探索処理を
行うこと)を示す判定信号Dcbを出力する構成となっ
ている。なお、図4中、i12は、上記動きベクトル検
出装置102の外部からの閾値Thが入力される打切判
定器u5bの第3の入力端子である。
Here, the threshold value Th corresponds to the target block, which is determined by the bit rate of the encoded data output from the inter-frame motion compensation encoding device and the number of motion compensation error calculations performed by the motion vector detecting device. Is the allowable value of the motion compensation error. Further, the first comparator c2a
Is the motion compensation error D1p with respect to the motion vector search center.
Is smaller than the motion compensation error Drp for the neighboring block, a determination signal Dca indicating that the search processing of the second layer is to be terminated is output. If the motion compensation error D1p for the motion vector search center is greater than or equal to the motion compensation error Drp for the neighboring block, At one time, the configuration is such that a determination signal Dca indicating that the search processing of the second hierarchy is performed is output. The second comparator c2b determines that the motion compensation error D1p with respect to the motion vector search center is equal to the threshold Th.
If it is less than the above, the determination signal Dca output from the first comparator c2a is output as it is as the determination signal Dcb, and the motion compensation error D1p with respect to the motion vector search center is obtained.
Is greater than or equal to the threshold Th, the first comparator c2a
Irrespective of the determination signal Dca from, the determination signal Dcb indicating that the search processing of the second hierarchy is not terminated (that is, the search processing of the second hierarchy is performed) is output. In FIG. 4, i12 is a third input terminal of the discontinuation determiner u5b to which the threshold value Th from the outside of the motion vector detecting device 102 is input.

【0091】次に作用効果について説明する。まず、簡
単に実施の形態2の基本原理について説明する。上記実
施の形態1では、単純に、近傍ブロックの検出済み動き
ベクトルに対応する動き補償誤差Drpと、対象ブロッ
クの動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差D1
pを比較して、打ち切り判定結果を示す判定信号Dcを
生成するようにしているが、近傍のブロックに対する動
き検出の精度が悪く、近傍ブロックに対応する動き補償
誤差が大きなものとなった場合は、対象ブロックに対す
る動き補償を動きベクトル探索中心情報Scに基づいて
行って得られる動き補償誤差が大きくても、第2回層目
の動き検出処理が打ち切られることとなり、精度の悪い
動きベクトル探索中心情報Scが対象ブロックの動きベ
クトルMVとして出力されてしまう。
Next, the function and effect will be described. First, the basic principle of the second embodiment will be briefly described. In the first embodiment, the motion compensation error Drp corresponding to the detected motion vector of the neighboring block and the motion compensation error D1 corresponding to the motion vector search center of the target block are simply calculated.
p is compared to generate a determination signal Dc indicating a censoring determination result. However, when the accuracy of motion detection for a nearby block is low and a motion compensation error corresponding to a nearby block is large, Even if the motion compensation error obtained by performing motion compensation on the target block based on the motion vector search center information Sc is large, the motion detection processing of the second layer is terminated, and the motion vector search center with poor accuracy is obtained. The information Sc is output as the motion vector MV of the target block.

【0092】そこで、例えば、画面間動き補償符号化装
置から出力される符号化データのビットレートと上記動
きベクトル検出装置での動き補償誤差の演算回数とによ
って決まる動き補償誤差の許容値を、閾値Thとして上
記打ち切り判定器u5bに与えることにより、対象ブロ
ックに対する動き補償を動きベクトル探索中心情報Sc
に基づいて行って得られる動き補償誤差が上記閾値Th
より大きい場合には、第2回層目の動き検出処理の打ち
切りを中止するようにすることができる。
Therefore, for example, the allowable value of the motion compensation error determined by the bit rate of the encoded data output from the inter-frame motion compensation encoding device and the number of motion compensation error calculations in the motion vector detecting device is set to a threshold value. The motion compensation for the target block is provided to the above-described censoring determiner u5b as Th, so that the motion vector search center information Sc
Is obtained based on the threshold Th.
If it is larger, the termination of the motion detection processing of the second layer can be stopped.

【0093】次に動作について説明する。本実施の形態
2の動きベクトル検出装置102では、打ち切り判定器
u5b以外の動作は、上記実施の形態1の動きベクトル
検出装置101の動作と同一であるため、以下は打ち切
り判定器u5bの動作についてのみ説明する。
Next, the operation will be described. In the motion vector detection device 102 according to the second embodiment, the operation other than the termination determination unit u5b is the same as the operation of the motion vector detection device 101 according to the first embodiment. I will explain only.

【0094】打ち切り判定器u5bでは、一時メモリu
8から読み出された近傍ブロックに対応する動き補償誤
差Drpと、誤差計算器u3aにて計算された動きベク
トル探索中心に対応する動き補償誤差D1pとの比較が
行われ、さらに外部から入力された閾値Thと動きベク
トル探索中心情報Scに対応する動き補償誤差D1pと
の比較が行われる。
In the termination determination unit u5b, the temporary memory u
A comparison is made between the motion compensation error Drp corresponding to the neighboring block read from No. 8 and the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center calculated by the error calculator u3a, and further input from the outside. The threshold Th is compared with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center information Sc.

【0095】そして、打ち切り判定器u5bでは、上記
各比較器c2a,c2bでの比較結果に基づいて、第2
階層目の動き検出を打ち切るか否かを示す打ち切り判定
信号Dcbが出力される。打切りと判断された場合は、
上記判定信号Dcbにより、動きベクトル生成器u1、
誤差計算器u3bおよび最小誤差選択器u4に処理が不
要であることが通知される。
Then, the discontinuation judging device u5b determines the second
A termination determination signal Dcb indicating whether or not to terminate the motion detection of the hierarchy is output. If you decide to discontinue,
Based on the determination signal Dcb, the motion vector generator u1,
The error calculator u3b and the minimum error selector u4 are notified that no processing is required.

【0096】以下、上記打ち切り判定器u5bの具体的
な動作について説明する。まず、上記打ち切り判定器u
5bでは、上記実施の形態1の打ち切り判定器u5aと
同様に、近傍ブロックに対応する動き補償誤差Drpと
対象ブロックの動きベクトル探索中心に対応する動き補
償誤差D1pとが比較器c2aにて比較される。そし
て、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1p
が近傍ブロックに対する動き補償誤差Drpより小さい
ときには、第2階層目の探索処理を打ち切ることを示す
判定信号Dcaが上記比較器c2aから出力される。一
方、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1p
が近傍ブロックに対する動き補償誤差Drp以上である
ときには、第2階層目の探索処理を打ち切らないことを
示す判定信号Dcaが上記比較器c2aから出力され
る。
Hereinafter, the specific operation of the above-described discontinuation judging device u5b will be described. First, the above-mentioned termination judgment unit u
5b, the comparator c2a compares the motion compensation error Drp corresponding to the neighboring block and the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center of the target block, as in the discontinuation determiner u5a of the first embodiment. You. Then, the motion compensation error D1p for the motion vector search center
Is smaller than the motion compensation error Drp for the neighboring block, the comparator c2a outputs a determination signal Dca indicating that the search processing of the second hierarchy is to be terminated. On the other hand, the motion compensation error D1p for the motion vector search center
Is greater than or equal to the motion compensation error Drp for the neighboring block, the comparator c2a outputs a determination signal Dca indicating that the search processing of the second hierarchy is not terminated.

【0097】また、このとき比較器c2bでは、対象ブ
ロックの動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差
D1pが上記閾値Thと比較され、この動き補償誤差D
1pが閾値Th未満であれば、比較器c2aの出力Dc
aがそのまま打ち切り判定信号Dcbとして出力され、
この動き補償誤差D1pが閾値Th以上であれば、上記
比較器c2aの判定出力Dcaに拘わらず、2階層目の
動き探索処理を実施する(即ち第2階層目の探索処理を
打切りらない)ことを示す判定信号Dcbが出力され
る。
At this time, the comparator c2b compares the motion compensation error D1p corresponding to the center of the motion vector search of the target block with the above threshold value Th, and this motion compensation error D1
If 1p is less than the threshold Th, the output Dc of the comparator c2a
a is output as it is as the termination determination signal Dcb,
If the motion compensation error D1p is equal to or greater than the threshold Th, the second-layer motion search process is performed (ie, the second-layer search process is not terminated) regardless of the determination output Dca of the comparator c2a. Is output.

【0098】このような構成の実施の形態2では、打切
り判定器u5bにて外部から入力される閾値Thと動き
ベクトル探索中心情報Scに基づく動き補償誤差D1p
を比較し、対象ブロックに対する動き補償を動きベクト
ル探索中心情報Scに基づいて行って得られる動き補償
誤差が上記閾値より大きい場合には、必ず第2階層目の
動き探索処理を行うようにしたので、動き検出精度を向
上することができる。
In the second embodiment having such a configuration, the motion compensation error D1p based on the threshold value Th input from the outside and the motion vector search center information Sc in the discontinuation determiner u5b.
When the motion compensation error obtained by performing motion compensation on the target block based on the motion vector search center information Sc is larger than the threshold, the motion search processing of the second hierarchy is always performed. , The accuracy of motion detection can be improved.

【0099】なお、実施の形態2では、上記打ち切り判
定器u5bにおける比較器c2aを、対象ブロックの動
きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1pが近傍
ブロックの動き補償誤差Drpより小さいとき、第2階
層目の検出処理を打ち切ることを示す判定信号Dcaを
出力し、対象ブロックの動きベクトル探索中心に対する
動き補償誤差D1pが近傍ブロックの動き補償誤差Dr
p以上であるとき、第2階層目の検出処理を行うことを
示す判定信号Dcaを出力する構成としているが、この
比較器c2aは、図2(b)に示す比較器c51aと同
様、動き補償誤差D1pと動き補償誤差Drpの差分の
大きさが、所定の基準値Dcp未満であるときには、第
2階層目の探索処理を打ち切ることを示す判定信号Dc
aを出力し、該差分が所定値Dcp以上であるときに
は、第2階層目の探索処理を打ち切らないことを示す判
定信号Dcaを出力する構成としてもよい。
In the second embodiment, when the motion compensation error D1p of the target block with respect to the motion vector search center is smaller than the motion compensation error Drp of the neighboring block, the comparator c2a of the above-mentioned discontinuation judging unit u5b is used. Is output, and the motion compensation error D1p of the target block with respect to the motion vector search center is changed to the motion compensation error Dr of the neighboring block.
When the value is equal to or larger than p, the comparator c2a outputs a determination signal Dca indicating that the detection processing of the second hierarchy is to be performed. When the difference between the error D1p and the motion compensation error Drp is smaller than a predetermined reference value Dcp, a determination signal Dc indicating that the search processing of the second hierarchy is to be terminated.
a, and when the difference is equal to or greater than the predetermined value Dcp, a determination signal Dca indicating that the search processing of the second hierarchy is not terminated may be output.

【0100】(実施の形態3)図5は本発明の実施の形
態3による動きベクトル検出装置を説明するためのブロ
ック図である。この実施の形態3の動きベクトル検出装
置103は、上記実施の形態2の動きベクトル検出装置
における打ち切り判定器u5bに代えて、近傍ブロック
の検出済動きベクトルに対応する動き補償誤差Drpと
対象ブロックの動きベクトル探索中心に対応する動き補
償誤差D1pとの大小関係、外部から入力される閾値T
h、及び2階層目動き検出指令信号Cmに基づいて、第
2階層目の動き探索を打ち切るか否かを示す判定信号D
cfを出力する打ち切り判定器u5cを備えたものであ
り、その他の構成は、実施の形態2の動きベクトル検出
装置102と同一である。なお、図5中、i4は、上記
2階層目動き検出指令信号Cmが入力される動きベクト
ル検出装置103の第4の入力端子である。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a block diagram for explaining a motion vector detecting device according to Embodiment 3 of the present invention. The motion vector detecting apparatus 103 according to the third embodiment is different from the motion vector detecting apparatus according to the second embodiment in that the censoring determiner u5b is used instead of the motion compensation error Drp corresponding to the detected motion vector of the neighboring block. The magnitude relationship with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center, the threshold value T input from the outside
h, and a determination signal D indicating whether or not to terminate the second-layer motion search based on the second-layer motion detection command signal Cm.
It has a censoring judging device u5c that outputs cf, and the other configuration is the same as that of the motion vector detection device 102 of the second embodiment. In FIG. 5, i4 is a fourth input terminal of the motion vector detection device 103 to which the second-layer motion detection command signal Cm is input.

【0101】また、図6は図5に示す動きベクトル検出
装置103を構成する打ち切り判定器u5cの具体的な
構成を示す図である。この打ち切り判定器u5cは、実
施の形態2の打ち切り判定器u5bにおける比較器c2
a,c2bと同一構成の比較器c3a,c3bに加え
て、打ち切り禁止信号Fcを発生する信号発生器c3c
と、外部から入力される2階層目動き検出指令信号Cm
に基づいて、上記第2の比較器c3bの出力Dcb及び
上記打ち切り禁止信号Fcの一方を選択する選択器c3
とを有している。
FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration of the termination determination unit u5c constituting the motion vector detecting device 103 shown in FIG. This discontinuation determiner u5c is a comparator c2 in the discontinuation determiner u5b of the second embodiment.
In addition to comparators c3a and c3b having the same configuration as a and c2b, a signal generator c3c for generating an abort inhibition signal Fc
And a second-layer motion detection command signal Cm input from the outside
Selector c3 for selecting one of the output Dcb of the second comparator c3b and the termination prohibition signal Fc based on
And

【0102】ここで、上記選択器c3は、外部から上記
2階層目動き検出指令信号Cmが入力されているときに
は、上記打ち切り禁止信号Fcを選択し、上記2階層目
動き検出指令信号Cmが入力されていないときは、上記
第2の比較器c3bの出力Dcbを選択する構成となっ
ている。また、上記第2階層目動き検出指令信号Cmを
出力する、動きベクトル検出装置103外部の機器とし
ては、例えば、対象ブロックや近傍ブロックに対する符
号化モードを判定する画面内/画面間符号化モード判定
器などが挙げられる。
Here, when the second-layer motion detection command signal Cm is input from outside, the selector c3 selects the termination prohibition signal Fc, and receives the second-layer motion detection command signal Cm. When not performed, the output Dcb of the second comparator c3b is selected. The device external to the motion vector detection device 103 that outputs the second-layer motion detection command signal Cm includes, for example, an intra-screen / inter-screen encoding mode determination for determining a coding mode for a target block or a neighboring block. Vessels and the like.

【0103】次に作用効果について説明する。まず簡単
に実施の形態3の基本原理について説明する。対象ブロ
ック近傍に位置する近傍ブロックが、動きベクトルを有
さないブロック,つまり被処理画面における最初に処理
されるブロックや画面端のブロックである場合や、近傍
ブロックが画面内符号化処理が施されたイントラブロッ
クである場合では、対象ブロックの近傍に位置するブロ
ックの動きベクトルから予測生成した動きベクトル探索
中心情報Scはその信頼性が低いものであると考えられ
る。なお、近傍ブロックが画面内符号化処理が施された
イントラブロックである場合は、対象ブロックに対する
動き補償誤差が大きく、対象ブロックの動きベクトルは
信頼性が無いものであることが多い。
Next, the function and effect will be described. First, the basic principle of the third embodiment will be briefly described. When the neighboring block located in the vicinity of the target block is a block having no motion vector, that is, a block to be processed first or a block at the end of the screen, or the neighboring block is subjected to intra-frame encoding processing. In the case of the intra block, the motion vector search center information Sc predicted and generated from the motion vector of the block located near the target block is considered to have low reliability. If the neighboring block is an intra block that has been subjected to the intra-frame encoding process, the motion compensation error for the target block is large, and the motion vector of the target block is often unreliable.

【0104】そこで、このような状況では、動きベクト
ル検出装置103外部の画面内/画面間符号化モード判
定器など等の機器からの第2階層目動き検出指令信号C
mにより動きベクトル探索中心Scの信頼性が低いこと
を打ち切り判定器u5cに指令し、第2階層目動き検出
を実施することを示す判定信号Dcfを打切り判定器u
5cが出力するようにすることにより、動き検出の精度
をさらに向上することができる。
Therefore, in such a situation, the second-layer motion detection command signal C from a device such as an intra / inter-frame coding mode determiner outside the motion vector detecting device 103 is used.
m instructs the discontinuation determiner u5c that the reliability of the motion vector search center Sc is low, and outputs the determination signal Dcf indicating that the second-layer motion detection is to be performed, by the discontinuation determiner u.
By outputting 5c, the accuracy of motion detection can be further improved.

【0105】次に動作について説明する。本実施の形態
3の動きベクトル検出装置103では、上記打ち切り判
定器u5c以外の動作は、全て図3に示す実施の形態2
の動きベクトル検出装置102と同一であるので、以下
は打ち切り判定器u5cの動作についてのみ説明する。
この図6に示す打ち切り判定器u5cでは、まず、図4
に示す打ち切り判定器u5bと同様に、近傍ブロックに
対応する動き補償誤差Drpと対象ブロックの動きベク
トル探索中心に対応する動き補償誤差D1pとの比較が
比較器c3aにて行われ、さらに外部から入力された閾
値Thと、動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤
差D1pとの比較が比較器c3bにて行われる。
Next, the operation will be described. In the motion vector detecting apparatus 103 according to the third embodiment, all operations other than the above-described discontinuation determiner u5c are performed in the second embodiment shown in FIG.
Since the motion vector detecting device 102 is the same as the motion vector detecting device 102, only the operation of the censoring determiner u5c will be described below.
In the termination determination unit u5c shown in FIG.
Similarly to the truncation determination unit u5b, the comparator c3a compares the motion compensation error Drp corresponding to the neighboring block with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center of the target block. The comparator c3b compares the threshold value Th obtained with the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center.

【0106】そして、打ち切り判定器u5cでは、上記
各比較器c3a,c3bでの比較結果、及び2階層目動
き検出指令信号Cmが入力されているか否かに基づい
て、第2階層目の動きベクトル探索を打ち切るか否かを
示す打ち切り判定信号Dcfが出力される。打切りと判
断された場合は、上記判定信号Dcfにより、動きベク
トル生成器u1、誤差計算器u3bおよび最小誤差選択
器u4に処理が不要であることが通知される。
Then, the censoring judging device u5c determines the motion vector of the second layer based on the comparison results of the comparators c3a and c3b and whether or not the second-layer motion detection command signal Cm is input. A termination determination signal Dcf indicating whether to terminate the search is output. When it is determined that the processing is to be discontinued, the determination signal Dcf notifies the motion vector generator u1, the error calculator u3b, and the minimum error selector u4 that no processing is required.

【0107】以下、上記打ち切り判定器u5cの具体的
な動作について説明する。まず、上記打ち切り判定器u
5cでは、上記実施の形態2の打ち切り判定器u5aと
同様に、近傍ブロックに対応する動き補償誤差Drpと
対象ブロックの動きベクトル探索中心に対応する動き補
償誤差D1pとが比較器c3aにて比較される。そし
て、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1p
が近傍ブロックに対する動き補償誤差Drpにより小さ
いときには、第2階層目の探索処理を打ち切ることを示
す判定信号Dcaが上記比較器c3aから出力される。
一方、動きベクトル探索中心に対する動き補償誤差D1
pが近傍ブロックに対する動き補償誤差Drp以上であ
るときには、第2階層目の探索処理を打ち切らないこと
を示す判定信号Dcaが上記比較器c3aから出力され
る。
Hereinafter, the specific operation of the above-mentioned termination judgment unit u5c will be described. First, the above-mentioned termination judgment unit u
In 5c, the motion compensation error Drp corresponding to the neighboring block and the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center of the target block are compared by the comparator c3a, similarly to the discontinuation determination unit u5a of the second embodiment. You. Then, the motion compensation error D1p for the motion vector search center
Is smaller than the motion compensation error Drp for the neighboring block, the comparator c3a outputs a determination signal Dca indicating that the search processing of the second hierarchy is to be terminated.
On the other hand, the motion compensation error D1 with respect to the motion vector search center
When p is equal to or greater than the motion compensation error Drp for the neighboring block, the comparator c3a outputs a determination signal Dca indicating that the search processing of the second hierarchy is not terminated.

【0108】また、このとき比較器c3bでは、対象ブ
ロックの動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差
D1pが閾値Thと比較される。この比較の結果、該動
きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差D1pが閾
値Th未満であれば、比較器c3aの出力Dcaがその
まま打ち切り判定信号Dcbとして出力される。一方、
上記動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差D1
pが閾値Th以上であれば、上記比較器c3aの判定出
力Dcaに拘わらず、第2回層目の動きベクトル探索を
実施する(即ち第2階層目の探索処理を打切りらない)
ことを示す判定信号Dcbが出力される。
At this time, the comparator c3b compares the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center of the target block with the threshold Th. As a result of this comparison, if the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center is less than the threshold Th, the output Dca of the comparator c3a is output as it is as the discontinuation determination signal Dcb. on the other hand,
Motion compensation error D1 corresponding to the above motion vector search center
If p is equal to or greater than the threshold Th, the second-layer motion vector search is performed regardless of the determination output Dca of the comparator c3a (that is, the second-layer search process is not terminated).
Is output.

【0109】また、2階層目動き検出指令信号Cmが上
記選択器c3に入力されているときには、該選択器c3
では、上記打ち切り禁止信号Fcが選択されて最終判定
データDcfとして出力される。逆に、2階層目動き検
出指令信号Cmが上記選択器c3に入力されていないと
きには、該選択器c3では、上記比較器c3bからの判
定信号Dcbが選択されて最終判定データDcfとして
出力される。
When the second-layer motion detection command signal Cm is input to the selector c3, the selector c3
Then, the termination prohibition signal Fc is selected and output as the final determination data Dcf. Conversely, when the second-layer motion detection command signal Cm is not input to the selector c3, the selector c3 selects the determination signal Dcb from the comparator c3b and outputs it as the final determination data Dcf. .

【0110】以上のように実施の形態3では、外部から
の2階層目動き検出指令信号Cmにより、強制的に第2
階層目動きベクトル探索を実施することを示す判定結果
を打切り判定器u5cから出力するので、図3に示す実
施の形態2の動きベクトル検出装置102に比べて動き
ベクトル検出精度を更に向上することができる。
As described above, in the third embodiment, the second-layer motion detection command signal Cm from the outside forcibly causes the second
Since the decision result indicating that the hierarchical motion vector search is to be performed is output from the discontinuation determiner u5c, it is possible to further improve the motion vector detection accuracy as compared with the motion vector detection device 102 according to the second embodiment shown in FIG. it can.

【0111】なお、実施の形態3では、上記打ち切り判
定器u5cにおける比較器c3aを、対象ブロックの動
きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差D1pが近
傍ブロックの動き補償誤差Drpより小さいとき、第2
階層目の動きベクトル探索処理を打ち切ることを示す判
定信号Dcaを出力し、対象ブロックの動きベクトル探
索中心に対応する動き補償誤差D1pが近傍ブロックの
動き補償誤差Drp以上であるとき、第2階層目の動き
ベクトル探索処理を行うことを示す判定信号Dcaを出
力する構成としているが、この比較器c3aは、図2
(b)に示す比較器c51aと同様、動き補償誤差D1p
と動き補償誤差Drpの差分の大きさが、所定の基準値
Dcp未満であるときには、第2階層目の動きベクトル
探索処理を打ち切ることを示す判定信号Dcaを出力
し、該差分が所定値Dcp以上であるときには、第2階
層目の動きベクトル探索処理を打ち切らないことを示す
判定信号Dcaを出力する構成としてもよい。
In the third embodiment, when the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center of the current block is smaller than the motion compensation error Drp of the neighboring block,
A decision signal Dca indicating that the motion vector search processing of the hierarchical layer is to be terminated is output. When the motion compensation error D1p corresponding to the motion vector search center of the target block is equal to or greater than the motion compensation error Drp of the neighboring block, the second hierarchical layer The comparator c3a is configured to output a determination signal Dca indicating that the motion vector search processing is performed.
Similarly to the comparator c51a shown in (b), the motion compensation error D1p
When the magnitude of the difference between the motion compensation error Drp and the motion compensation error Drp is smaller than the predetermined reference value Dcp, the determination signal Dca indicating that the motion vector search processing of the second hierarchy is to be terminated is output, and the difference is equal to or greater than the predetermined value Dcp. In the case of, the configuration may be such that the determination signal Dca indicating that the motion vector search processing of the second hierarchy is not terminated is output.

【0112】また、実施の形態1ないし3では、第2階
層の動きベクトル探索処理,つまり動きベクトル探索中
心を探索開始位置として動きベクトル探索を行って対象
ブロックに対する動きベクトルを検出する処理の具体的
な内容は示していないが、第2階層の動きベクトル探索
処理では、図13に示す従来の3ステップ法、図14に
示すその他の従来の階層的な動きベクトル検出法、ある
いは図16に示すOneat a time等の動きベクトル検出方
法が用いられる。
Also, in the first to third embodiments, a specific example of the second-layer motion vector search processing, that is, the processing of performing a motion vector search with the center of the motion vector search as a search start position and detecting a motion vector for the target block. Although the detailed contents are not shown, in the second-layer motion vector search processing, the conventional three-step method shown in FIG. 13, another conventional hierarchical motion vector detection method shown in FIG. 14, or the Oneat method shown in FIG. A motion vector detection method such as a time is used.

【0113】(実施の形態4)次に本発明の実施の形態
4による動きベクトル検出装置について説明する。ま
ず、本実施の形態4の動きベクトル検出装置の基本原理
について説明する。図7は、この実施の形態の動きベク
トル検出装置の動作原理を説明するための図であり、動
きベクトル検出処理(以下、動き検出処理ともいう。)
の際に参照される参照画面上の画素を示している。
(Embodiment 4) Next, a motion vector detecting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described. First, the basic principle of the motion vector detecting device according to the fourth embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of operation of the motion vector detection device according to the present embodiment.
The pixel on the reference screen referred to at the time of is shown.

【0114】図7において、P0は第1階層目の探索処
理により見つけた動きベクトルにより示される位置の参
照画素であり、この参照画素P0の周囲には、周辺画素
P1〜P8が位置している。これらの周辺画素P1〜P
8の位置は、1/2画素精度等の整数画素精度より高い
精度を有する動きベクトルにより示される仮想的な画素
位置であり、これらの画素の画素値は、実際に存在する
画素の画素値を内挿補間することにより生成されてい
る。
In FIG. 7, P0 is a reference pixel at a position indicated by the motion vector found by the search processing of the first hierarchy, and surrounding pixels P1 to P8 are located around this reference pixel P0. . These peripheral pixels P1 to P
The position of 8 is a virtual pixel position indicated by a motion vector having an accuracy higher than an integer pixel accuracy such as 画素 pixel accuracy, and the pixel values of these pixels are the pixel values of actually existing pixels. It is generated by interpolation.

【0115】また、図8は、実施の形態4の動きベクト
ル検出装置の動作を説明するための図であり、画素値の
補間生成を行う具体的な方法の一例が示されている。図
8において、Q1、Q2、Q3、Q4は、参照画面を構
成する実際の画素であり、該参照画面上で所定の正方形
の頂点に対応する位置に位置している。そして、該各画
素Q1、Q2、Q3、Q4はそれぞれ、画素値q1、q
2、q3、q4を有している。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the motion vector detecting device according to the fourth embodiment, and shows an example of a specific method for performing interpolation generation of pixel values. In FIG. 8, Q1, Q2, Q3, and Q4 are actual pixels constituting a reference screen, and are located at positions corresponding to vertices of a predetermined square on the reference screen. The pixels Q1, Q2, Q3, and Q4 have pixel values q1 and q, respectively.
2, q3 and q4.

【0116】また、H1は画素Q1と画素Q2の中間に
位置する仮想画素、H2は画素Q1と画素Q3の中間に
位置する仮想画素、H3は画素Q1と画素Q4の中間に
位置する仮想画素である。これらの仮想画素H1,H
2,H3の画素値h1、h2、h3は、それぞれ下記の
式(1),(2),(3)により計算されるのが一般的
である。 h1 = (q1+q2)/2 ・・・(1) h2 = (q1+q3)/2 ・・・(2) h3 = (q1+q2+q3+q4)/4 ・・・(3)
H1 is a virtual pixel located between the pixels Q1 and Q2, H2 is a virtual pixel located between the pixels Q1 and Q3, and H3 is a virtual pixel located between the pixels Q1 and Q4. is there. These virtual pixels H1, H
Generally, the pixel values h1, h2, and h3 of H2 and H3 are generally calculated by the following equations (1), (2), and (3), respectively. h1 = (q1 + q2) / 2 (1) h2 = (q1 + q3) / 2 (2) h3 = (q1 + q2 + q3 + q4) / 4 (3)

【0117】このように、整数画素精度より高い精度の
動き検出処理(高画素精度動き検出)では、参照画面上
の画素が存在しない位置に仮想的に配置される仮想画素
については、その画素値を補間処理により生成しなけれ
ばならないために、整数画素精度の動き検出処理と比較
して演算量が増加する。しかしながら、その反面、高画
素精度動き検出処理により得られる動きベクトルは、小
さな画像の小さな動きでも精度良く表現できるものであ
るため、このような動きベクトルを用いた動き補償処理
では、動き補償誤差が小さくなる。さらに、上記のよう
な画素値の補間処理は、低域通過フィルタと等価なもの
であるため、該補間処理は高周波数雑音を抑圧する効果
があることも知られている。
As described above, in the motion detection processing with higher precision than the integer pixel precision (high pixel precision motion detection), the pixel value of a virtual pixel virtually placed at a position where no pixel exists on the reference screen is determined. Must be generated by interpolation processing, so that the amount of calculation increases as compared with the motion detection processing with integer pixel accuracy. However, on the other hand, since the motion vector obtained by the high-pixel-accuracy motion detection process can accurately represent even a small motion of a small image, the motion compensation error using such a motion vector causes a motion compensation error. Become smaller. Further, since the above-described pixel value interpolation processing is equivalent to a low-pass filter, it is also known that the interpolation processing has an effect of suppressing high frequency noise.

【0118】整数画素精度より高い精度の動き検出処理
については、この高周波数雑音抑圧効果が無視できない
ため、例えば、図7における画素P0を示す動きベクト
ルによる動き補償誤差が、画素P2、P4、P5、P7
に対応するものより小さいとしても、画素P1、P3、
P6、P8を示す動きベクトルによる動き補償誤差が画
素P0に対応する動き補償誤差よりも小さくなることが
多い。
Since the high frequency noise suppression effect cannot be ignored in the motion detection processing with higher accuracy than the integer pixel accuracy, for example, the motion compensation error caused by the motion vector indicating the pixel P0 in FIG. , P7
Pixel P1, P3,
The motion compensation error due to the motion vectors indicating P6 and P8 is often smaller than the motion compensation error corresponding to the pixel P0.

【0119】しかしながら、画素P1、P3、P6、P
8の全てについて動き検出を行えば、誤差計算回数が多
くなる。そこで、第2階層目の探索処理では画素P2、
P4、P5、P7の位置を示す参照画素の動きベクトル
4通りについて動き補償誤差を計算し、画素P2、P
4、P5、P7の中で動き補償誤差が最小となる画素位
置Piを検出し、第3階層目の探索処理では、画素P
1、P3、P6、P8の中で画素位置Piに隣接する画
素位置を示す動きベクトル2つに限定して探索を行うこ
とにする。
However, the pixels P1, P3, P6, P
If the motion detection is performed for all of 8, the number of error calculations increases. Therefore, in the search processing of the second hierarchy, the pixel P2,
The motion compensation error is calculated for the four motion vectors of the reference pixels indicating the positions of P4, P5, and P7, and the pixels P2, P
4, P5, and P7, the pixel position Pi at which the motion compensation error is minimized is detected.
The search is limited to two motion vectors indicating the pixel positions adjacent to the pixel position Pi among 1, P3, P6, and P8.

【0120】そして、最後に、1階層目、2階層目、3
階層目の探索処理により得られた動きベクトルに対応す
る動き補償誤差を比較し、動き補償誤差が最小となる動
きベクトルを、対象ブロックの動きベクトルとする。こ
の方法は、従来の階層的3ステップ法と似ているが、従
来の3ステップ法は各階層毎に動き補償誤差が最小とな
る動きベクトル1つを選択するのに対し、本実施の形態
4の方法は、各階層の探索処理により得られた動きベク
トルから、動き補償誤差が最小となる1つの動きベクト
ルを選択するものである。
Finally, the first, second, and third layers
The motion compensation errors corresponding to the motion vectors obtained by the hierarchical search process are compared, and the motion vector with the smallest motion compensation error is set as the motion vector of the target block. Although this method is similar to the conventional hierarchical three-step method, the conventional three-step method selects one motion vector that minimizes the motion compensation error for each layer. The method of (1) selects one motion vector with the minimum motion compensation error from the motion vectors obtained by the search processing of each layer.

【0121】例えば、従来の3ステップ法では、図7に
示す画素P0の位置に対応する動き補償誤差が、図7に
示す画素P2、P4、P5、P7の位置に対応する動き
補償誤差よりも小さければ、画素P0の位置を示す動き
ベクトルが、2階層目で選択されることになり、第3階
層目の探索処理では画素P1、P3、P6、P8の4つ
の候補から探索範囲を絞り込む判断基準が存在しないこ
ととなる。これに対し、本実施の形態では、第2階層目
の探索では、第1階層目の探索により得られた動きベク
トルの示す画素P0を考慮しないため、画素P2、P
4、P5、P7のいずれかが、動き補償誤差が最小とな
る画素位置Piとして検出されることとなる。従って、
第3階層目の探索処理では、上記画素位置Piを判断基
準として、画素P1、P3、P6、P8の4つの候補か
ら探索範囲を絞り込むことができる。
For example, in the conventional three-step method, the motion compensation error corresponding to the position of the pixel P0 shown in FIG. 7 is larger than the motion compensation error corresponding to the positions of the pixels P2, P4, P5, and P7 shown in FIG. If it is smaller, a motion vector indicating the position of the pixel P0 will be selected in the second hierarchy, and in the search processing in the third hierarchy, it is determined that the search range is narrowed down from the four candidates of the pixels P1, P3, P6, and P8. There will be no criteria. On the other hand, in the present embodiment, since the pixel P0 indicated by the motion vector obtained by the search of the first hierarchy is not considered in the search of the second hierarchy, the pixels P2, P2
One of 4, P5, and P7 is detected as the pixel position Pi where the motion compensation error is minimized. Therefore,
In the search processing of the third hierarchy, the search range can be narrowed from the four candidates of the pixels P1, P3, P6, and P8 based on the pixel position Pi as a criterion.

【0122】図9は本発明の実施の形態4による動きベ
クトル検出装置を説明するためのブロック図である。こ
の実施の形態4の動きベクトル検出装置104は、従来
の動きベクトル検出装置201の構成に加えて、最小誤
差選択器u4bで選択した2階層目の動きベクトルMV
2sと、最小誤差選択器u4aで選択した1階層目の動
きベクトルMV1sとに応じて、複数の候補動きベクト
ルMV3cを生成する動きベクトル生成器u1cと、フ
レームメモリu2から読みだされた、上記候補動きベク
トルMV3cにより指定される参照画面の特定ブロック
に対応する画像データC3tと、入力される対象ブロッ
クの画像データScとの誤差を計算する誤差計算器u3
cと、1階層目、2階層目、3階層目の探索処理により
得られた各階層に対応する3つの動きベクトルのうちか
ら、動き補償誤差が最小となる動きベクトルを選択し、
選択された動きベクトルを対象ブロックに対応する動き
ベクトルMV3sとして出力する最小誤差選択器u4c
とを有している。なお、この動きベクトル検出装置10
4では、MV生成器u1c,誤差計算器u3c,最小誤
差選択器u4c,及びフレームメモリu2によって3階
層目の動きベクトル検出部が構成されている。
FIG. 9 is a block diagram for explaining a motion vector detecting device according to the fourth embodiment of the present invention. The motion vector detecting device 104 according to the fourth embodiment includes a motion vector MV of the second hierarchy selected by the minimum error selector u4b in addition to the configuration of the conventional motion vector detecting device 201.
2s, a motion vector generator u1c that generates a plurality of candidate motion vectors MV3c according to the motion vector MV1s of the first hierarchy selected by the minimum error selector u4a, and the candidate vector read from the frame memory u2. An error calculator u3 that calculates an error between the image data C3t corresponding to the specific block of the reference screen specified by the motion vector MV3c and the image data Sc of the input target block.
c, from among the three motion vectors corresponding to each layer obtained by the search processing of the first, second, and third layers, a motion vector that minimizes the motion compensation error is selected;
A minimum error selector u4c that outputs the selected motion vector as a motion vector MV3s corresponding to the target block
And The motion vector detection device 10
In No. 4, the MV generator u1c, the error calculator u3c, the minimum error selector u4c, and the frame memory u2 constitute a third-layer motion vector detecting unit.

【0123】ここで、上記動きベクトル生成器u1c
は、1階層目の動きベクトルMV1s及び2階層目の動
きベクトルMV2sにより限定される、第1階層目の探
索範囲及び第2階層目の探索範囲を含まない第3の探索
範囲内の画素位置を示す候補動きベクトルMV3cを検
出する構成となっている。また、上記最小誤差選択器u
4cには、最小誤差選択器u4a,u4bからの第1,
第2の選択動きベクトルMVs1,MVs2及び第1,
第2の動き補償誤差D1pm,D2pmと、動きベクト
ル生成器u1cからの複数の候補動きベクトルMV3c
と、誤差計算器u3cからの動き補償誤差D3pとが入
力される。そして、上記最小誤差選択器u4cでは、3
階層目の探索により動きベクトルを選択する処理と、1
階層目、2階層目、3階層目の探索処理により選択され
た各階層に対応する3つの動きベクトルのうちから、動
き補償誤差が最小となる動きベクトルを選択する処理と
が一括して行われるようになっている。
Here, the motion vector generator u1c
Is a pixel position in a third search range that is not limited by the first-layer search range and the second-layer search range and is limited by the first-layer motion vector MV1s and the second-layer motion vector MV2s. The configuration is such that the candidate motion vector MV3c shown is detected. Further, the minimum error selector u
4c includes the first and second signals from the minimum error selectors u4a and u4b.
The second selected motion vector MVs1, MVs2 and the first,
The second motion compensation errors D1pm and D2pm and a plurality of candidate motion vectors MV3c from the motion vector generator u1c
And the motion compensation error D3p from the error calculator u3c. In the minimum error selector u4c, 3
A process of selecting a motion vector by searching for a layer;
The process of selecting a motion vector with the smallest motion compensation error from among the three motion vectors corresponding to each layer selected by the search process of the second, third, and third layers is collectively performed. It has become.

【0124】また、この実施の形態4では、MV生成器
u1b,誤差計算器u3b,最小誤差選択器u4b,及
びフレームメモリu2からなる2階層目の動きベクトル
検出部は、第1階層目の探索処理により得られた動きベ
クトルMV1sが示す画素位置の近傍を第2探索範囲と
して、第2階層目の動きベクトルMV2sを検出する構
成となっている。つまり、上記最小誤差選択器u4b
は、第1階層の動きベクトル検出部の最小誤差選択器u
4aから出力される動きベクトルMV1sは考慮せず
に、MV生成器u1bにて生成された候補動きベクトル
MV2cのなかから、動き補償誤差が最小となる動きベ
クトルを、上記第2階層目の動きベクトルMV2sとし
て選択する構成となっている。ここで、上記動きベクト
ルMV1sが示す画素位置は、図7では画素P0の位置
であり、また、第2探索範囲は、図7では、画素P2、
P4、P5、P7からなる画像空間である。そして、第
2階層目の動きベクトルMV2sが画素P7の位置を示
すものであれば、第3探索範囲は、図7では、画素P6
及びP8からなる画像空間となる。
In the fourth embodiment, the motion vector detecting section of the second hierarchy comprising the MV generator u1b, the error calculator u3b, the minimum error selector u4b, and the frame memory u2 performs the search of the first hierarchy. The configuration is such that the vicinity of the pixel position indicated by the motion vector MV1s obtained by the processing is set as the second search range, and the motion vector MV2s of the second hierarchy is detected. That is, the minimum error selector u4b
Is the minimum error selector u of the motion vector detecting section of the first layer.
Without considering the motion vector MV1s output from the MV generator 4a, the motion vector with the minimum motion compensation error is selected from the candidate motion vectors MV2c generated by the MV generator u1b. MV2s is selected. Here, the pixel position indicated by the motion vector MV1s is the position of the pixel P0 in FIG. 7, and the second search range is the pixel P2,
This is an image space including P4, P5, and P7. Then, if the motion vector MV2s of the second hierarchy indicates the position of the pixel P7, the third search range is the pixel P6 in FIG.
, And P8.

【0125】次に動作について説明する。なお、本実施
の形態4の動きベクトル検出装置104では、第1階層
の探索処理については、従来の階層的な動きベクトル検
出装置201における処理と同一であるが、ここでは、
第1階層,第2階層及び第3階層の探索処理について説
明する。
Next, the operation will be described. In the motion vector detecting apparatus 104 according to the fourth embodiment, the first hierarchical search processing is the same as the processing in the conventional hierarchical motion vector detecting apparatus 201.
The search processing of the first, second, and third layers will be described.

【0126】上記動きベクトル検出装置104における
動きベクトル生成器u1aでは、該装置の外部から供給
されるベクトル探索中心情報Scに基づいて、探索中心
近傍の複数の画素位置を示す動きベクトルが候補動きベ
クトルMV1cとして出力される。すると、上記フレー
ムメモリu2では、該候補動きベクトルMV1cにより
示される参照画面上の特定ブロックに対応する画像信号
(動き補償データ)C1tが出力される。上記誤差計算
器u3aでは、該動き補償データC1tと対象ブロック
の画像信号St1との差分信号(画像誤差データ)D1
pが算出される。最小誤差選択器u4aでは、この画像
誤差データD1pがモニターされており、複数の候補動
きベクトルMV1cから、該誤差データD1pが最小と
なる候補動きベクトルMV1cが選択されて、選択動き
ベクトル(第1階層の動きベクトル)MV1sとして出
力される。例えば、この選択動きベクトル(第1階層の
動きベクトル)MV1sは、図7の画素P0の位置を示
すものである。
In the motion vector generator u1a in the motion vector detecting device 104, a motion vector indicating a plurality of pixel positions near the search center is determined as a candidate motion vector based on vector search center information Sc supplied from outside the device. Output as MV1c. Then, the frame memory u2 outputs an image signal (motion compensation data) C1t corresponding to the specific block on the reference screen indicated by the candidate motion vector MV1c. In the error calculator u3a, a difference signal (image error data) D1 between the motion compensation data C1t and the image signal St1 of the target block.
p is calculated. In the minimum error selector u4a, the image error data D1p is monitored, and a candidate motion vector MV1c with the minimum error data D1p is selected from a plurality of candidate motion vectors MV1c, and the selected motion vector (first hierarchical level) is selected. Is output as MV1s. For example, the selected motion vector (first-layer motion vector) MV1s indicates the position of the pixel P0 in FIG.

【0127】そして、第1階層動きベクトルMV1sが
動きベクトル検出装置104における第2階層動き検出
部に入力されると、該第2階層動き検出部のMV生成器
u1bでは、第1階層動きベクトルMV1sが示す参照
画面上の画素位置の近傍位置に対応する第2候補動きベ
クトルMV2cが複数生成される。これらの第2候補動
きベクトルMV2cは、例えば、図7の画素P2、P
4、P5、P7の位置を示すものである。
When the first-layer motion vector MV1s is input to the second-layer motion detector of the motion vector detecting device 104, the MV generator u1b of the second-layer motion detector detects the first-layer motion vector MV1s. Are generated, a plurality of second candidate motion vectors MV2c corresponding to positions near the pixel positions on the reference screen indicated by. These second candidate motion vectors MV2c are, for example, pixels P2 and P2 in FIG.
4, P5 and P7 are shown.

【0128】このとき、誤差計算器u3bでは、フレー
ムメモリu2から読みだされた、第2候補動きベクトル
MV2cで示される参照画面上の特定ブロックに対応す
る画像データ(動き補償データ)C2tが入力され、該
動き補償データC2tと対象ブロックの画像データSt
との誤差データD2pが算出される。
At this time, the image data (motion compensation data) C2t corresponding to the specific block on the reference screen indicated by the second candidate motion vector MV2c read from the frame memory u2 is input to the error calculator u3b. , The motion compensation data C2t and the image data St of the target block.
Is calculated as error data D2p.

【0129】また、最小誤差選択器u4bには、MV生
成器u1bにて生成された複数の候補動きベクトルMV
2cとともに、各候補動きベクトルMV2cに対応する
誤差データD2pが入力され、誤差データが最小となる
候補動きベクトルMV2cが第2階層目の動きベクトル
(選択動きベクトル)MV2sとして選択されて出力さ
れる。例えば、第2階層目の動きベクトル(選択動きベ
クトル)MV2sは、図7の画素P7の位置を示すもの
である。
The minimum error selector u4b has a plurality of candidate motion vectors MV generated by the MV generator u1b.
Error data D2p corresponding to each candidate motion vector MV2c is input together with the candidate motion vector MV2c, and a candidate motion vector MV2c with the minimum error data is selected and output as a second-layer motion vector (selected motion vector) MV2s. For example, the motion vector (selected motion vector) MV2s of the second hierarchy indicates the position of the pixel P7 in FIG.

【0130】さらに、第3階層動き検出部の動きベクト
ル生成器u1cに、最小誤差選択器u4bからの2階層
目の動きベクトルMV2s、及び最小誤差選択器u4a
からの1階層目の動きベクトルMV1sが入力される
と、該動きベクトル生成器u1cでは、これらの動きベ
クトルMV1s,MV2sにより限定される、上記第1
及び第2の探索範囲を含まない第3の探索範囲内の画素
に対応する複数の候補動きベクトルMV3cが生成され
る。例えば、これらの複数の候補動きベクトルMV3c
は、図7の画素P6及びP8の位置を示すものである。
Further, the motion vector generator u1c of the third-layer motion detecting section supplies the motion vector MV2s of the second hierarchy from the minimum error selector u4b and the minimum error selector u4a.
When the motion vector MV1s of the first hierarchy from is input, the motion vector generator u1c restricts the motion vectors MV1s and MV2s to the first
And a plurality of candidate motion vectors MV3c corresponding to pixels in the third search range not including the second search range. For example, the plurality of candidate motion vectors MV3c
Shows the positions of the pixels P6 and P8 in FIG.

【0131】すると、複数の候補動きベクトルMV3c
に対応する動き補償データC3tがフレームメモリu2
から読みだされ、誤差計算器u3cでは、上記候補動き
ベクトルMV3cに対応する動き補償データC3tと、
入力される対象ブロックの画像データStとの間の誤差
データD3pが計算される。
Then, a plurality of candidate motion vectors MV3c
Is stored in the frame memory u2.
And the error calculator u3c calculates the motion compensation data C3t corresponding to the candidate motion vector MV3c,
Error data D3p between the input target block and the image data St is calculated.

【0132】さらに、最小誤差選択器u4cでは、1階
層目及び2階層目の探索処理により得られた対象ブロッ
クに対応する選択動きベクトルMV1s及びMV2s、
並びに3階層目の探索処理により得られる候補動きベク
トルMV3cのうちから、動き補償誤差が最小となる動
きベクトルが、対象ブロックの動きベクトルMV3sと
して選択して出力される。
Further, in the minimum error selector u4c, the selected motion vectors MV1s and MV2s corresponding to the target block obtained by the search processing of the first and second layers,
In addition, among the candidate motion vectors MV3c obtained by the search processing of the third hierarchy, the motion vector with the minimum motion compensation error is selected and output as the motion vector MV3s of the target block.

【0133】このように本実施の形態4では、2階層目
では1階層目で探索した範囲以外における画素位置を示
す動きベクトルであって動き補償誤差が最小となる動き
ベクトルMV2sの検出を行い、1階層目および2階層
目の探索により検出した2つの動きベクトルに基づいて
3階層目の探索範囲を決定し、3階層目の探索処理によ
り得られた動きベクトル、並びに第1階層及び第2階層
の探索により得られた動きベクトルのなかから、対象ブ
ロックに対応する動きベクトルを検出するようにしたの
で、3階層目の探索範囲を効率良く絞り込むことがで
き、動きベクトル検出処理における誤差計算回数の削減
が実現できる。
As described above, in the fourth embodiment, the motion vector MV2s, which is the motion vector indicating the pixel position outside the range searched in the first hierarchy in the second hierarchy and has the minimum motion compensation error, is detected. The search range of the third layer is determined based on the two motion vectors detected by the search of the first and second layers, the motion vector obtained by the search processing of the third layer, and the first and second layers , The motion vector corresponding to the target block is detected from among the motion vectors obtained by the search of, so that the search range of the third layer can be efficiently narrowed down, and the number of error calculations in the motion vector detection process can be reduced. Reduction can be realized.

【0134】なお、上記実施の形態4では、上記第2の
探索範囲では、第1選択動きベクトルMV1sが示す画
素位置を探索中心として、上記予測ブロックの位置を、
上記参照画面における垂直方向及び水平方向に沿って探
索し、上記第3の探索範囲では、第2選択動きベクトル
MV2sが示す画素位置を探索中心として、上記予測ブ
ロックの位置を、参照画面における水平方向のみに沿っ
て探索しているが、第2及び第3探索範囲における探索
方向はこれに限るものではない。例えば、上記第2の探
索範囲では、第1選択動きベクトルMV1sが示す画素
位置を探索中心として、上記予測ブロックの位置を、上
記参照画面における垂直もしくは水平方向のみに沿って
探索し、上記第3の探索範囲では、第2選択動きベクト
ルMV2sが示す画素位置を探索中心として、上記予測
ブロックの位置を、該第2の探索範囲における探索方向
以外の方向に沿って探索するようにしてもよい。
In the fourth embodiment, in the second search range, the position of the prediction block is set with the pixel position indicated by the first selected motion vector MV1s as the search center.
The search is performed along the vertical direction and the horizontal direction on the reference screen, and in the third search range, the position of the prediction block is set in the horizontal direction on the reference screen with the pixel position indicated by the second selected motion vector MV2s as the search center. Although the search is performed only along, the search directions in the second and third search ranges are not limited to this. For example, in the second search range, the position of the prediction block is searched only along the vertical or horizontal direction on the reference screen, with the pixel position indicated by the first selected motion vector MV1s as the search center. In the search range of, the position of the prediction block may be searched along a direction other than the search direction in the second search range, with the pixel position indicated by the second selected motion vector MV2s as the search center.

【0135】さらに、上記各実施の形態で示した動きベ
クトル検出装置による動きベクトルの検出処理を実現す
るための動き検出プログラムを、フロッピーディスク等
の記憶媒体に記録するようにすることにより、上記各実
施の形態で示した動きベクトルの検出処理を、コンピュ
ータシステムにおいて簡単に実施することが可能とな
る。
Further, by recording a motion detection program for realizing the motion vector detection processing by the motion vector detection device shown in each of the above embodiments on a storage medium such as a floppy disk, The motion vector detection processing described in the embodiment can be easily performed in a computer system.

【0136】図10は、上記実施の形態1ないし実施の
形態4の動きベクトル検出装置による動きベクトル検出
処理を、上記動き検出プログラムを格納したフロッピー
ディスクを用いて、コンピュータシステムにより実施す
る場合の説明図である。図10(a)は、フロッピーディ
スクの正面からみた外観、その断面構造、及びフロッピ
ーディスク本体を示し、図10(b)は、該フロッピーデ
ィスク本体の物理フォーマットの例を示している。上記
フロッピーディスクFDは、上記フロッピーディスク本
体DをフロッピーディスクケースFC内に収容した構造
となっており、該フロッピーディスク本体Dの表面に
は、同心円状に外周からは内周に向かって複数のトラッ
クTrが形成され、各トラックTrは角度方向に16の
セクタSeに分割されている。従って、上記プログラム
を格納したフロッピーディスクFDでは、上記フロッピ
ーディスク本体Dは、その上に割り当てられた領域(セ
クタ)Seに、上記プログラムとしてのデータが記録さ
れたものとなっている。また、図10(c)は、フロッピ
ーディスクFDに対する上記プログラムの記録、及びフ
ロッピーディスクFDに格納したプログラムを用いたソ
フトウエアによる画像処理を行うための構成を示してい
る。
FIG. 10 illustrates a case where the motion vector detecting process by the motion vector detecting device according to the first to fourth embodiments is performed by a computer system using a floppy disk storing the motion detecting program. FIG. FIG. 10A shows the appearance of the floppy disk as viewed from the front, its sectional structure, and the floppy disk main body, and FIG. 10B shows an example of the physical format of the floppy disk main body. The floppy disk FD has a structure in which the floppy disk main body D is housed in a floppy disk case FC, and a plurality of tracks are formed on the surface of the floppy disk main body D concentrically from the outer periphery toward the inner periphery. Tr is formed, and each track Tr is divided into 16 sectors Se in the angular direction. Accordingly, in the floppy disk FD storing the program, the floppy disk main body D has the data as the program recorded in an area (sector) Se allocated thereon. FIG. 10C shows a configuration for recording the program on the floppy disk FD and performing image processing by software using the program stored in the floppy disk FD.

【0137】上記プログラムをフロッピー(登録商標)
ディスクFDに記録する場合は、コンピュータシステム
Csから上記プログラムとしてのデータを、フロッピー
ディスクドライブFDDを介してフロッピーディスクFD
に書き込む。また、フロッピーディスクFDに記録され
たプログラムにより、上記動きベクトル検出装置をコン
ピュータシステムCs中に構築する場合は、フロッピー
ディスクドライブFDDによりプログラムをフロッピーデ
ィスクFDから読み出し、コンピュータシステムCsに
ロードする。
The above program is stored in a floppy (registered trademark).
When recording the data on the disk FD, the data as the above program is transmitted from the computer system Cs to the floppy disk FD via the floppy disk drive FD.
Write to. When the motion vector detecting device is constructed in the computer system Cs by the program recorded on the floppy disk FD, the program is read from the floppy disk FD by the floppy disk drive FDD and loaded into the computer system Cs.

【0138】なお、上記説明では、データ記録媒体とし
てフロッピーディスクを用いて説明を行ったが、光ディ
スクを用いても上記フロッヒーディスクの場合と同様に
ソフトウエアーによる動きベクトル検出処理を行うこと
ができる。また、データ記録媒体はこれに限らず、IC
カード、ROMカセット等、プログラムを記録できるも
のであれば同様に実施することができる。
In the above description, the description has been made using a floppy disk as a data recording medium. However, even when an optical disk is used, a motion vector detecting process using software can be performed as in the case of the floppy disk. . The data recording medium is not limited to this,
The present invention can be similarly implemented as long as the program can be recorded, such as a card or a ROM cassette.

【0139】[0139]

【発明の効果】以上のように本発明(請求項1,2,
3,4,5,10,12)によれば、被処理ブロックの
近傍に位置する近傍ブロックに対応する動き補償誤差
と、動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差とを
比較し、該両動き補償誤差の比較により得られるこれら
の動き補償の差分の大きさに応じて、上記動きベクトル
探索中心を示す位置情報を上記被処理ブロックの動きベ
クトルとして出力するか、あるいは予測ブロックの探索
処理及び動きベクトルの検出処理を上記動きベクトル探
索中心を探索開始位置として行って得られる動きベクト
ルを、被処理ブロックの動きベクトルとして出力か、を
切替えるようにしたので、動き検出精度を殆ど損うこと
なく、最も演算量の多い誤差計算回数を削減することが
でき、これにより消費電力を低減できるなどその実用的
価値が高い動きベクトル検出処理を実現できる。
As described above, the present invention (claims 1, 2 and 2)
According to 3, 4, 5, 10, 12), a motion compensation error corresponding to a neighboring block located near a block to be processed is compared with a motion compensation error corresponding to a motion vector search center, and the two motion compensation errors are compared. According to the magnitude of the difference between these motion compensations obtained by comparing the compensation errors, the position information indicating the motion vector search center is output as the motion vector of the block to be processed, or the search processing and the motion of the prediction block are performed. A motion vector obtained by performing the vector detection process with the above-described motion vector search center as a search start position is output or switched as a motion vector of the block to be processed, so that the motion detection accuracy is hardly impaired. It is possible to reduce the number of error calculations with the largest amount of computation, thereby reducing power consumption. It can be realized le detection process.

【0140】また、本発明(請求項6,7,8,9,1
1,13)によれば、第1,第2の探索範囲にて予測ブ
ロックの探索処理を行って、各探索範囲で動き補償誤差
が最小となる第1,第2の選択動きベクトルを検出し、
第1,第2の選択動きベクトルに基づいて第3の探索範
囲を絞り込み、該第3の探索範囲にて動き補償誤差が最
小となる第3の選択動きベクトルを検出し、上記第1,
第2,第3の選択動きベクトルに対応する動き補償誤差
を比較して、上記第1,第2,第3の候補のベクトルの
うちの1つを、被処理ブロックに対応する動きベクトル
として選択するので、第3の探索範囲を効率よく絞り込
むことができ、誤差計算回数の削減が可能となる。
The present invention (claims 6, 7, 8, 9, 1)
According to (1, 13), the search processing of the prediction block is performed in the first and second search ranges, and the first and second selected motion vectors in which the motion compensation error is minimized in each search range are detected. ,
A third search range is narrowed down based on the first and second selected motion vectors, and a third selected motion vector in which the motion compensation error is minimized in the third search range is detected.
The motion compensation errors corresponding to the second and third selected motion vectors are compared, and one of the first, second, and third candidate vectors is selected as a motion vector corresponding to the block to be processed. Therefore, the third search range can be efficiently narrowed, and the number of error calculations can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1による動きベクトル検出
装置を説明するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a motion vector detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施の形態1の動きベクトル検出装置を構
成する打ち切り判定器の構成(図(a))及びその変形例
の構成(図(b))を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration (FIG. (A)) of a discontinuation determiner and a configuration (FIG. (B)) of a modified example thereof, which constitute the motion vector detecting device of the first embodiment.

【図3】本発明の実施の形態2による動きベクトル検出
装置を説明するためのブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining a motion vector detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】上記実施の形態2の動きベクトル検出装置を構
成する打ち切り判定器の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a discontinuation determiner included in the motion vector detection device according to the second embodiment.

【図5】本発明の実施の形態3による動きベクトル検出
装置を説明するためのブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram for explaining a motion vector detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】上記実施の形態3の動きベクトル検出装置を構
成する打ち切り判定器の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a discontinuation determiner included in the motion vector detection device according to the third embodiment.

【図7】本発明の実施の形態4による動きベクトル検出
装置の基本原理を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a basic principle of a motion vector detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】上記実施の形態4の動きベクトル検出装置の基
本原理を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a basic principle of a motion vector detection device according to the fourth embodiment.

【図9】上記実施の形態4の動きベクトル検出装置を説
明するためのブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram for explaining a motion vector detection device according to the fourth embodiment.

【図10】上記各実施の形態の動き検出処理をコンピュ
ータシステムにより行うためのプログラムを格納したデ
ータ記憶媒体(図(a),(b))、及び上記コンピュータシ
ステム(図(c))を説明するための図である。
FIG. 10 illustrates a data storage medium (FIGS. (A) and (b)) storing a program for performing the motion detection processing of each of the embodiments by a computer system, and the computer system (FIG. (C)). FIG.

【図11】従来の代表的な画面間動き補償符号化装置を
説明するためのブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram for explaining a conventional typical inter-picture motion compensation coding apparatus.

【図12】従来の画面間動き補償符号化装置を構成する
代表的な動き検出装置を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram for explaining a typical motion detection device constituting a conventional inter-picture motion compensation coding device.

【図13】従来の動きベクトル検出法(3ステップ法)
を説明するための図である。
FIG. 13 shows a conventional motion vector detection method (three-step method).
FIG.

【図14】従来の動きベクトル検出法(1/2画素精度
探索)を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a conventional motion vector detection method (1 / pixel accuracy search).

【図15】従来の階層的な動きベクトル検出装置を説明
するためのブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a conventional hierarchical motion vector detection device.

【図16】従来の動きベクトル検出法(One at a tim
e)を説明するための図である。
FIG. 16 shows a conventional motion vector detection method (One at a tim
It is a figure for explaining e).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101〜104 動きベクトル検出装置 u1a、u1b、u1c 動きベクトル生成器 u2 フレームメモリ u3a、u3b、u3c 誤差計算器 u4a、u4b、u4c 最小誤差選択器 u5a、u5b、u5c 打ち切り判定器 u6、u7 選択器 u8 一時メモリ C1t 第1の動き補償データ C2t 第2の動き補償データ Cm 動き検出指令信号 Dc 判定データ Dca 第1の判定データ Dcb 第2の判定データ Dcf 最終判定データ D1p,D2p,D3p 第1,第2,第3の画像誤差
データ Dmp 最小誤差データ Dsp 選択誤差データ Drp 参照誤差データ D1pm,D2pm 第1,第2の動き補償誤差(最小
誤差データ) MVc 候補動きベクトル MVs 選択動きベクトル MV1c,MV2c,MV3c 第1,第2,第3の候
補動きベクトル MVs 選択動きベクトル MV1s,MV2s 第1,第2の選択動きベクトル
(第1,第2階層動きベクトル) MV3s 対象ブロックの動きベクトル St 画像信号 Sc 動きベクトル探索中心情報 Et 画像符号化データ Cs コンピュータシステム D フロッピディスク本体 FC フロッピディスクケース FD フロッピディスク FDD フロッピディスクドライブ Se セクタ Tr トラック
101-104 Motion vector detecting device u1a, u1b, u1c Motion vector generator u2 Frame memory u3a, u3b, u3c Error calculator u4a, u4b, u4c Minimum error selector u5a, u5b, u5c Discontinuation judging device u6, u7 selector u8 Temporary memory C1t First motion compensation data C2t Second motion compensation data Cm Motion detection command signal Dc Decision data Dca First decision data Dcb Second decision data Dcf Final decision data D1p, D2p, D3p First, second , Third image error data Dmp minimum error data Dsp selection error data Drp reference error data D1pm, D2pm first and second motion compensation errors (minimum error data) MVc candidate motion vector MVs selected motion vector MV1c, MV2c, MV3c 1st, 2nd, 2nd MVs Selected motion vector MV1s, MV2s First and second selected motion vectors (first and second hierarchical motion vectors) MV3s Motion vector of target block St Image signal Sc Motion vector search center information Et Image encoded data Cs Computer system D Floppy disk body FC Floppy disk case FD Floppy disk FD Floppy disk drive Se Sector Tr Track

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理画面に対応する画像データを処理
する単位である、所定数の画素からなるブロック毎に、
処理対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロック
の、参照画面における位置を一定条件下で探索して、上
記予測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロックに
対応する動きベクトルとして検出する動きベクトル検出
処理を含む動きベクトル検出方法であって、 上記予測ブロックの位置の探索を開始する位置である動
きベクトル探索中心に対応するブロックと、上記処理対
象となる被処理ブロックとの間での画像データの誤差
を、上記動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差
として算出する算出処理と、 上記被処理ブロックの近傍に位置する近傍ブロックと、
これに対応する予測ブロックとの間での画像データの誤
差である、近傍ブロックに対応する動き補償誤差を、上
記動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差と比較
する比較処理とを含み、 上記両動き補償誤差の比較結果に応じて、上記動きベク
トル探索中心を示す位置情報を上記被処理ブロックに対
応する動きベクトルとして出力するか、あるいは上記動
きベクトル検出処理を上記動きベクトル探索中心を探索
開始位置として行って得られる動きベクトルを被処理ブ
ロックに対応する動きベクトルとして出力するかを切り
替えることを特徴とする動きベクトル検出方法。
1. For each block of a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed,
A motion vector for searching for a position on a reference screen of a prediction block corresponding to a target block to be processed under a predetermined condition, and detecting information indicating the position of the prediction block as a motion vector corresponding to the target block. A motion vector detection method including a detection process, wherein image data between a block corresponding to a motion vector search center, which is a position where a search for a position of the prediction block is started, and a processing target block to be processed is performed. Calculating a motion compensation error corresponding to the motion vector search center, and a neighboring block located near the block to be processed,
A comparison process of comparing a motion compensation error corresponding to a neighboring block, which is an error of image data with a corresponding prediction block, with a motion compensation error corresponding to the motion vector search center. According to the comparison result of the motion compensation error, the position information indicating the motion vector search center is output as a motion vector corresponding to the block to be processed, or the motion vector detection processing is performed by searching the motion vector search center for the search start position. A motion vector detection method characterized by switching whether to output a motion vector obtained as a motion vector corresponding to a block to be processed.
【請求項2】 請求項1記載の動きベクトル検出方法に
おいて、上記動きベクトル探索中心に対応する動き補償
誤差が上記近傍ブロックに対応する動き補償誤差より小
さいとき、上記動きベクトル探索中心を示す位置情報を
そのまま被処理ブロックに対応する動きベクトルとして
出力することを特徴とする動きベクトル検出方法。
2. The motion vector detecting method according to claim 1, wherein when the motion compensation error corresponding to the motion vector search center is smaller than the motion compensation error corresponding to the neighboring block, the position information indicating the motion vector search center. Is output as a motion vector corresponding to the block to be processed.
【請求項3】 請求項1記載の動きベクトル検出方法に
おいて、 上記動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差が上
記近傍ブロックに対応する動き補償誤差より小さく、か
つ該動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差が所
定値未満であるとき、上記動きベクトル探索中心を示す
位置情報をそのまま被処理ブロックに対応する動きベク
トルとして出力することを特徴とする動きベクトル検出
方法。
3. The motion vector detecting method according to claim 1, wherein the motion compensation error corresponding to the motion vector search center is smaller than the motion compensation error corresponding to the neighboring block, and the motion corresponding to the motion vector search center. A motion vector detecting method, wherein when the compensation error is less than a predetermined value, the position information indicating the motion vector search center is output as it is as a motion vector corresponding to the block to be processed.
【請求項4】 請求項3記載の動きベクトル検出方法に
おいて、 外部から動き検出指令信号が入力されたとき、上記近傍
ブロックに対応する動き補償誤差及び上記動きベクトル
探索中心に対応する動き補償誤差の大小関係に拘わら
ず、上記動きベクトル検出処理を上記動きベクトル探索
中心を探索開始位置として行って得られる動きベクトル
を、被処理ブロックに対応する動きベクトルとして出力
することを特徴とする動きベクトル検出方法。
4. The motion vector detection method according to claim 3, wherein when a motion detection command signal is input from outside, a motion compensation error corresponding to the neighboring block and a motion compensation error corresponding to the motion vector search center are calculated. Irrespective of the magnitude relation, outputting a motion vector obtained by performing the motion vector detection process using the motion vector search center as a search start position as a motion vector corresponding to the block to be processed. .
【請求項5】 請求項1記載の動きベクトル検出方法に
おいて、 上記近傍ブロックに対応する動き補償誤差と、上記動き
ベクトル探索中心に対応する動き補償誤差との差分の大
きさが所定値未満であるとき、上記動きベクトル探索中
心を示す位置情報をそのまま被処理ブロックに対応する
動きベクトルとして出力することを特徴とする動きベク
トル検出方法。
5. The motion vector detecting method according to claim 1, wherein a difference between the motion compensation error corresponding to the neighboring block and the motion compensation error corresponding to the motion vector search center is smaller than a predetermined value. And outputting the position information indicating the motion vector search center as a motion vector corresponding to the block to be processed.
【請求項6】 被処理画面に対応する画像データを処理
する単位である、所定数の画素からなるブロック毎に、
処理対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロック
の、参照画面における位置を一定条件下で探索して、上
記予測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロックに
対応する動きベクトルとして検出する動きベクトル検出
方法であって、 上記参照画面上に設定された第1の探索範囲にて上記予
測ブロックの位置を探索して、被処理ブロックに対応す
る第1の候補動きベクトルにより特定される参照画面上
のブロックと、被処理画面上の被処理ブロックとの間で
の画像データの誤差である第1の動き補償誤差を算出す
る処理と、 上記第1の候補動きベクトルが示す画素位置の近傍に位
置する上記参照画面上の第2の探索範囲にて、上記予測
ブロックの位置を探索して、被処理ブロックに対応する
第2の候補動きベクトルにより特定される参照画面上の
ブロックと、被処理画面上の被処理ブロックとの間での
画像データの誤差である第2の動き補償誤差を算出する
処理と、 上記第1の候補動きベクトルと第2の候補動きベクトル
に基づいて設定された上記参照画面上の第3の探索範囲
にて、上記予測ブロックの位置を探索して、被処理ブロ
ックに対応する第3の候補動きベクトルにより特定され
る上記参照画面上のブロックと、被処理画面上の被処理
ブロックとの間での画像データの誤差である第3の動き
補償誤差を算出する処理と、 上記第1,第2,第3の動き補償誤差を比較して、その
比較結果に応じて、上記第1,第2,第3の候補動きベ
クトルのうちの1つを、被処理ブロックに対応する動き
ベクトルとして選択する処理とを含むことを特徴とする
動きベクトル検出方法。
6. A block comprising a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed,
A motion vector for searching for a position on a reference screen of a prediction block corresponding to a target block to be processed under a predetermined condition, and detecting information indicating the position of the prediction block as a motion vector corresponding to the target block. A detection method, wherein a position of the prediction block is searched in a first search range set on the reference screen, and a position on the reference screen specified by a first candidate motion vector corresponding to the block to be processed is detected. Calculating a first motion compensation error, which is an error in image data between the block of interest and the block to be processed on the screen to be processed, and a position near a pixel position indicated by the first candidate motion vector. In the second search range on the reference screen, the position of the prediction block is searched, and the reference specified by the second candidate motion vector corresponding to the block to be processed is searched. Calculating a second motion compensation error, which is an error of image data between the block on the screen and the block to be processed on the screen to be processed; and the first candidate motion vector and the second candidate motion In the third search range on the reference screen set based on the vector, the position of the prediction block is searched, and the position on the reference screen specified by the third candidate motion vector corresponding to the block to be processed is searched. Calculating the third motion compensation error, which is the error of the image data between the block of interest and the block to be processed on the screen to be processed, and comparing the first, second, and third motion compensation errors And selecting one of the first, second, and third candidate motion vectors as a motion vector corresponding to the block to be processed, according to the comparison result. Motion vector detection method.
【請求項7】 請求項6記載の動きベクトル検出方法に
おいて、 上記第3の探索範囲は、上記参照画面上にて第1および
第2の探索範囲以外の領域に設定され、 上記第3の探索範囲における上記予測ブロックの位置の
探索は、上記第1および第2の動き補償誤差を参照せず
に行われることを特徴とする動きベクトル検出方法。
7. The motion vector detection method according to claim 6, wherein the third search range is set in an area other than the first and second search ranges on the reference screen, and the third search range A motion vector detecting method, wherein the search for the position of the prediction block in the range is performed without referring to the first and second motion compensation errors.
【請求項8】 請求項6記載の動きベクトル検出方法に
おいて、 上記第1の探索範囲では、上記予測ブロックの位置を探
索する処理として、画素単位の探索処理が行われ、 上記第3の探索範囲では、上記予測ブロックの位置を探
索する処理は、上記参照画面における画素間の仮想画素
に対応する画素値を補間して、半画素以上の精度で行わ
れることを特徴とする動きベクトル検出方法。
8. The motion vector detection method according to claim 6, wherein, in the first search range, a search process in units of pixels is performed as a process of searching for a position of the prediction block. In the motion vector detection method, the process of searching for the position of the prediction block is performed with an accuracy of half a pixel or more by interpolating pixel values corresponding to virtual pixels between pixels on the reference screen.
【請求項9】 請求項6記載の動きベクトル検出方法に
おいて、 上記第2の探索範囲では、上記予測ブロックの位置は、
上記参照画面における垂直もしくは水平方向のみに沿っ
て探索され、上記第3の探索範囲では、上記予測ブロッ
クの位置は、該第2の探索範囲における探索方向以外の
方向に沿って探索されることを特徴とする動きベクトル
検出方法。
9. The motion vector detection method according to claim 6, wherein in the second search range, the position of the prediction block is:
The search is performed along only the vertical or horizontal direction on the reference screen. In the third search range, the position of the prediction block is searched along a direction other than the search direction in the second search range. Characteristic motion vector detection method.
【請求項10】 被処理画面に対応する画像データを処
理する単位である、所定数の画素からなるブロック毎
に、処理対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロ
ックの、参照画面における位置を一定条件下で探索し
て、上記予測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロ
ックに対応する動きベクトルとして検出する動きベクト
ル検出処理を行う動きベクトル検出装置であって、 上記予測ブロックの位置の探索を開始する位置である動
きベクトル探索中心に対応するブロックと、上記処理対
象となる被処理ブロックとの間での画像データの誤差
を、上記動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差
として算出する誤差計算手段と、 上記被処理ブロックの近傍に位置する近傍ブロックと、
これに対応する予測ブロックとの間での画像データの誤
差である近傍ブロックに対応する動き補償誤差を、上記
動きベクトル探索中心に対応する動き補償誤差と比較す
る比較手段と、 上記両動き補償誤差の比較結果に応じて、上記被処理ブ
ロックに対する動きベクトル検出処理を行うべきか否か
を判別する判別手段と、 上記判別手段により動きベクトル検出処理を行うべきと
判別されたときのみ、上記動きベクトル探索中心を探索
開始位置として上記動きベクトル検出処理を行って動き
ベクトルを検出する動き検出手段と、 上記判別手段にて動きベクトル検出処理を行うべきと判
別されたとき、上記動き検出手段により検出された動き
ベクトルを被処理ブロックに対応する動きベクトルとし
て出力し、上記判別手段にて動きベクトル検出処理を行
うべきではないと判別されたとき、上記動きベクトル探
索中心を示す位置情報をそのまま被処理ブロックに対応
する動きベクトルとして出力する選択手段と、 上記選択手段から出力される動きベクトルに対応する動
き補償誤差を、他のブロックに対する動きベクトル検出
処理を行うか否かを判定するためのデータとして一時的
に格納するメモリとを備えたことを特徴とする動きベク
トル検出装置。
10. The position of a prediction block corresponding to a processing target block to be processed in a reference screen is fixed for each block of a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to the processing target screen. A motion vector detection device that performs a motion vector detection process of searching under the condition and detecting information indicating the position of the prediction block as a motion vector corresponding to the block to be processed. Error calculation for calculating an error of image data between a block corresponding to a motion vector search center, which is a start position, and a processing target block as a motion compensation error corresponding to the motion vector search center. Means, a neighboring block located near the block to be processed,
Comparing means for comparing a motion compensation error corresponding to a neighboring block, which is an error of image data with the corresponding prediction block, with a motion compensation error corresponding to the motion vector search center; Determining means for determining whether or not to perform a motion vector detection process on the block to be processed in accordance with the comparison result of the above. Only when the determination means determines that the motion vector detection process should be performed, the motion vector A motion detection means for detecting the motion vector by performing the motion vector detection processing with the search center as a search start position; and detecting by the motion detection means when the determination means determines that the motion vector detection processing should be performed. The detected motion vector is output as a motion vector corresponding to the block to be processed. When it is determined that the motion vector should not be performed, a selection unit that outputs the position information indicating the motion vector search center as a motion vector corresponding to the block to be processed, and a motion corresponding to the motion vector output from the selection unit A memory for temporarily storing the compensation error as data for determining whether or not to perform a motion vector detection process on another block.
【請求項11】 被処理画面に対応する画像データを処
理する単位である、所定数の画素からなるブロック毎
に、処理対象となる被処理ブロックに対応する予測ブロ
ックの、参照画面における位置を一定条件下で探索し
て、上記予測ブロックの位置を示す情報を、被処理ブロ
ックに対応する動きベクトルとして検出する動きベクト
ル検出装置であって、 上記参照画面上に設定された第1の探索範囲にて上記予
測ブロックの位置を探索して、被処理ブロックに対応す
る第1の候補動きベクトルにより特定される参照画面上
のブロックと、被処理画面上の被処理ブロックとの間で
の画像データの誤差である第1の動き補償誤差を算出す
る第1の動き検出手段と、 上記第1の候補動きベクトルが示す画素位置の近傍に位
置する上記参照画面上の第2の探索範囲にて、上記予測
ブロックの位置を探索して、被処理ブロックに対応する
第2の候補動きベクトルにより特定される参照画面上の
ブロックと、被処理ブロックとの間での画像データの誤
差である第2の動き補償誤差を算出する第2の動き検出
手段と、 上記第1の候補動きベクトルと第2の候補動きベクトル
に基づいて設定された上記参照画面上の第3の探索範囲
にて上記予測ブロックの位置を探索して、被処理ブロッ
クに対応する第3の候補動きベクトルにより特定される
上記参照画面上のブロックと、被処理ブロックとの間で
の画像データの誤差である第3の動き補償誤差を算出す
る第3の動き検出手段と、 上記第1,第2,第3の動き補償誤差を比較して、その
比較結果に応じて、上記第1,第2,第3の候補動きベ
クトルのうちの1つを、被処理ブロックに対応する動き
ベクトルとして選択する選択手段とを備えたことを特徴
とする動きベクトル検出装置。
11. For each block of a predetermined number of pixels, which is a unit for processing image data corresponding to a screen to be processed, the position of a prediction block corresponding to the block to be processed on the reference screen is fixed. A motion vector detecting device that searches under the condition and detects information indicating the position of the predicted block as a motion vector corresponding to the block to be processed, wherein the motion vector detecting device includes a first search range set on the reference screen; To search for the position of the prediction block, and determine the position of the image data between the block on the reference screen specified by the first candidate motion vector corresponding to the processing target block and the processing target block on the processing target screen. First motion detecting means for calculating a first motion compensation error, which is an error, and a second motion detecting means for calculating a second motion compensation error, the second motion vector being located near a pixel position indicated by the first candidate motion vector. In the search range, the position of the prediction block is searched, and the error of the image data between the block on the reference screen specified by the second candidate motion vector corresponding to the block to be processed and the block to be processed. A second motion estimating means for calculating a second motion compensation error, which is a second motion compensation error, and a third search range on the reference screen set based on the first candidate motion vector and the second candidate motion vector. The position of the prediction block is searched for, and the error of the image data between the block on the reference screen specified by the third candidate motion vector corresponding to the processing target block and the processing target block is obtained. A third motion estimating means for calculating the third motion compensation error, and comparing the first, second, and third motion compensation errors, and according to the comparison result, the first, second, third The candidate motion vector Motion vector detecting apparatus characterized by comprising one, and selection means for selecting a motion vector corresponding to the processed block.
【請求項12】 プログラムを格納したデータ記憶媒体
であって、 上記プログラムは、コンピュータに、請求項1記載の動
きベクトル検出方法により被処理ブロックに対応する動
きベクトルを検出する処理を行わせるためのプログラム
であることを特徴とするデータ記憶媒体。
12. A data storage medium storing a program, the program causing a computer to perform a process of detecting a motion vector corresponding to a block to be processed by the motion vector detection method according to claim 1. A data storage medium characterized by being a program.
【請求項13】 プログラムを格納したデータ記憶媒体
であって、 上記プログラムは、コンピュータに、請求項6記載の動
きベクトル検出方法により被処理ブロックに対応する動
きベクトルを検出する処理を行わせるためのプログラム
であることを特徴とするデータ記憶媒体。
13. A data storage medium storing a program, the program causing a computer to perform a process of detecting a motion vector corresponding to a block to be processed by the motion vector detection method according to claim 6. A data storage medium characterized by being a program.
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