JP2834640B2 - 動き推定装置及びその方法 - Google Patents

動き推定装置及びその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は動き推定装置及びその方
法に係り、特に動画像のデータ圧縮のための動画像の予
測符号化装置の動き推定装置及びその方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】動画像のデータを伝送する時或いは記録
媒体に記録する時、データの圧縮効率を高めるために予
測符号化方式を使用している。特に動きの多い場合に、
単純な予測符号化により発生するデータ圧縮効率の低下
を防ぐため、動補償予測符号化(Motion Compensated P
redictive Coding)技法が一般的に使用される。動補償
予測符号化は、単純な予測符号化のようにエラー信号の
み伝送あるいは記録するのではなく、動き情報を抽出し
エラー信号と動き情報とを共に伝送あるいは記録するも
ので、現在のフレームの任意のブロックと最も類似のブ
ロックを以前のフレームの一定の探索領域内で捜し出
し、これを予測符号化の際に予測値(predicted value
)として使用する。
【0003】探索領域は現在のフレームの任意のブロッ
クの位置を中心に上下左右の一定の領域から成り、現在
位置を中心に探索領域内の類似ブロックの位置との相対
的距離値を動ベクトル(Motion Vector )あるいは変位
ベクトル(Displacement Vector )という。即ち、動ベ
クトルは現在のブロックと最も類似度の高い以前のブロ
ックの存在する相対的位置で、動きの大きい場合は絶対
値が大きくなり、反対に小さい場合は小さくなり、動き
のない場合の動ベクトルは(0:0)となる。
【0004】このように最小エラー値を有する以前のブ
ロックの動ベクトルを探すのを動き推定(Motion Estim
ation )といい、一般的にはブロックマッチングアルゴ
リズム(Block Matching Algorithm:BMA)を使用す
る。BMAは、最も類似の以前のブロックを探索領域内
の構成可能な全てのブロックに対し現在のブロックと
1:1で比較演算して求める、全探索(Full Search )
技法が一番多く使用されている。しかしながら、全探索
技法は全てのブロックと1:1で比較するので、膨大な
演算量と多くなる入出力ピン数が実時間の動きベクトル
推定器のハードウェア的な実現を妨げる障害要因にな
る。
【0005】比較ブロック間の類似度計算は、最小絶対
値エラーD(i,j)(Minimum Absolute Error)が使用さ
れ、次のように定義される。
【0006】
【数1】 a(m,n):現在のピクセル値 b(m+i,n+j):以前のピクセル値 (i,j):動きベクトル値 前記D(i,j)の中で、最小エラー値を有する以前のブロ
ックの現在のブロックに対する相対的位置が動きベクト
ルになる。実時間動き推定器のハードウェア実現に必要
な演算量及び処理速度を例を挙げ求めて見ると、次の通
りである。
【0007】<条件> データ速度(Data Rate ):13.5MHz 現在のブロック大きさ:16×16(256ピクセル) 動ベクトルの範囲:−8≦i、j≦7 探索窓の大きさ:31×31 以前のブロック大きさ:16×16(256ピクセル) 以前のブロックの数:256 上のような条件の時、全探索技法の総演算量としてはブ
ロック当たり256×256回の演算が要求され、ピク
セル当たり256回の演算が要求される。1回の演算の
内容は減算,絶対値計算及び累積(加算)が要求され、
処理速度はピクセル周期当たり256回の演算が要求と
され、ほぼ毎データ当たり0.29nSがかかる。従っ
て、総演算要求量及び処理速度の関係で、データ毎に処
理する場合は実時間処理が困難であることが分かる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のような従来技術の問題点を解決するために、実時間処
理の可能な動補償予測符号化装置の動き推定装置及びそ
の方法を提供する。本発明の他の目的は、ワンチップ化
時に入出力端子数を最小化できる動き推定装置を提供す
る。
【0009】
【課題を達成するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、(2M−1)ライン×(2N−1)ドッ
トサイズの探索窓内のMライン×Nドットサイズの複数
の以前の画素ブロックとMライン×Nドットサイズに現
在の画素ブロックを1:1で比較演算し、前記現在の画
素ブロックと最も類似する以前の画素ブロックとの相対
的位置情報を動き情報として抽出する動き推定装置であ
って、前記探索窓内の(2M−1)ラインの中から上位
Mラインのドット列単位で入力される以前の画素データ
列である第1シリアルデータ列及び下位(M−1)ライ
ンのドット列単位で入力される以前の画素データ列であ
る第2シリアル画素データ列を同時に入力し、前記各以
前の画素ブロックに対応する直列画素データ列を順次に
並列出力する以前ブロック形成手段と、前記直列画素デ
ータ列と前記現在の画素ブロックの第3シリアル画素デ
ータ列を順次入力して、複数の以前の画素ブロックと現
在の画素ブロックの1:1の比較演算を同時に並列に処
理し、現在の画素ブロックに対する複数の以前の画素ブ
ロックの各絶対値エラーデータ列を並列に出力するブロ
ックマッチング処理手段と、前記並列絶対値エラーデー
タ列を入力し、複数グループに分割して、各グループで
最小の絶対値エラーデータを求め、各グループの最小の
絶対値エラーデータを相互比較して探索窓内の最小の絶
対値エラーデータを発生する最小絶対値エラー値検出手
段と、前記最小絶対値エラー検出手段の最小値を求める
動作に同期して、前記探索窓内の算出された最小の絶対
値エラーデータに対応する動きベクトル値を発生する動
きベクトル発生手段と、動きベクトル値が(0,0)時
の絶対値エラーデータ、算出された最小の絶対値エラー
データ、あるいは発生した動きベクトル値を入出力バス
に出力し、前記入出力バスから入力された外部動きベク
トル値により複数の絶対値エラーデータ列の中から対応
する絶対値エラーデータを選択制御する出力制御手段と
を具備することを特徴とする。
【0010】(2M−1)ライン×(2N−1)ドット
サイズの探索窓内のMライン×Nドットサイズの複数の
以前の画素ブロックとMライン×Nドットサイズの現在
の画素ブロックを1:1で比較演算し、前記現在の画素
ブロックと最も類似する以前の画素プロックとの相対的
位置情報を動き情報として抽出する動き推定方法におい
て、前記探索窓内の(2M−1)ラインの中から上位M
ラインのドット列単位で入力される以前の画素データ列
である第1シリアルデータ列及び下位(M−1)ライン
のドット列単位で入力される以前の画素データ列である
第2シリアル画素データ列を同時に入力し、前記各以前
の画素ブロックに対応する直列画素データ列を順次に並
列出力する段階と、前記直列画素データ列と前記現在の
画素ブロックの第3シリアル画素データ列を順次入力し
て、複数の以前の画素ブロックと現在の画素ブロックの
1:1の比較演算を同時に並列に処理し、現在の画素ブ
ロックに対する複数の以前の画素ブロックの各絶対値エ
ラーデータ列を並列に出力する段階と、前記並列絶対値
エラーデータ列を入力し、複数グループに分割して、各
グループで最小の絶対値エラーデータを求め、各グルー
プの最小の絶対値エラーデータを相互比較して探索窓内
の最小の絶対値エラーデータを検出する段階と、前記最
小の絶対値エラーデータを検出する動作に同期して、前
記探索窓内の検出された最小の絶対値エラーデータに対
応する動きベクトル値を発生する段階と、前記検出され
た最小の絶対値エラーデータと発生した動きベクトル値
とを動き推定データとして出力する段階とを具備するこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明では、前記のような構成を通じて、現在
のブロックと探索領域内の以前のブロックのピクセル値
を順次入力することにより入出力ピン数を最小化して、
ワンチップ化、即ちVLSI実現を容易にし、同一の処
理要素を以前のブロックの数ほど具備して同時に並列に
演算を始めて、終えることにより、実時間で演算を遂行
し、各処理要素に対する必要なピクセルデータの伝送
は、現在のブロックのピクセルデータの場合には全ての
処理要素に同時に伝送し、以前のブロックのピクセルデ
ータは水平,垂直パイプライン構造に伝送する。前記の
ような伝送ライン構造により、動き推定装置は規則的な
バス構造を備えるようになり、入出力ピン数が最小化で
きる。又、本発明では、最小絶対値エラー値の算出のた
めエラーデータを複数グループに分割して、各グループ
別に同時に比べ、各グループ別の最小絶対値エラー値を
比較して最終の最小絶対値エラー値を算出することによ
り、回路構成の簡単化及び信号遅延の最小化を図り、効
率的なハードウェア実現が可能となる。
【0012】又、本発明では、外部から任意の動ベクト
ルに対するエラー値を出力することもできる。
【0013】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の実施例
を詳細に説明する。図1は一般的な動き推定に対する概
念図である。CBは現在のフレーム内のMライン×Nド
ットサイズの現在のブロックで、ここではM=N=16
のサイズを有する。SWは以前のフレーム内の探索領
域、即ち探索窓として(2M-1)ライン×(2N-1)ドット
サイズを有する。従って、探索窓SWは現在のブロック
CBと同一のサイズを持つM×N個の以前のブロックPBを
含む。探索窓SWは現在のブロックCBの左上端の画素位置
を座標の基準点(0,0)とし、垂直方向へ−8からM
+6まで、水平方向へ−8からN+6までの各座標値を有す
る。
【0014】従って、CBの左上端の画素位置から各P
Bの左上端の画素位置までの相対的変位を表す動ベクト
ルMV(i,j)のi、jは、−8≦i,j≦7の範囲内に
存在する。動き推定は、CB内の256個の画素とPB
内の256個の画素とを各対応画素どうし減算し、減算
値の絶対値を求め、256個の絶対値の総和が一番小さ
い以前のブロックPBが図示された−45°の斜線領域で
あると仮定すれば、動ベクトルMV(i,j)と総和の最小
絶対値エラー値D(i,j)とが動き推定データとして提供
される。
【0015】図2は本実施例の実時間の動き推定装置の
ブロック図を示す。動き推定装置は、以前ブロック形成
手段100 と、BMA演算処理手段200 と、最小値検出手
段300 と、動ベクトル発生手段400 と、出力制御手段50
0 と、制御信号発生手段600 とを含む。以前ブロック形
成手段100 は、探索窓SW内の第1及び第2シリアル画素
データ列(SPD1,SPD2)を各々入力し、探索窓SW内の全
ての以前のブロックPB(i,j)に対応するブロック画素
データ列PBD を順次に並列出力する。
【0016】図3は、図2の以前ブロック形成手段100
の回路図である。図3を参照すれば、以前ブロック形成
手段100 は、第1デマルチプレクサ110、第1ラッチ手
段120 、M×N第1シフトレジスタマトリックス130 、
第2デマルチプレクサ140 、第2ラッチ手段150 、(M-
1 )×N第2シフトレジスタマトリックス160 を含む。
【0017】第1デマルチプレクサ110 は、探索窓SWの
上位16行の各画素データ列をカラム毎に順次入力し、
第1ラッチ手段120 にデマルチプレクシングする。第1
ラッチ手段120 は、ラッチされた上位16行の各画素デ
ータを第1所定クロック周期で並列出力する。M×N第
1シフトレジスタマトリックス130 は、第1ラッチ手段
120 より供給される上位16行の並列画素データを、第
2所定クロック周期で左側方向へ水平シフトし、第3所
定クロック周期で上側方向へ垂直シフトする。各第1シ
フトレジスタSRAは、探索窓SW内の各以前のブロックPB
に対応し、対応する以前のブロックPBのM×N画素デー
タを直列データPBD(x,y)として形成して出力す
る。
【0018】従って、M×N第1シフトレジスタマトリ
ックス130 は、M×Nの以前のブロックPBの各直列デー
タ列を同時に並列に出力する。第2マルチプレクサ140
は、探索窓SWの下位15行の各画素データ列をカラム毎
に順次入力し、第2ラッチ手段150 にデマルチプレクシ
ングする。第2ラッチ手段150 は、ラッチされた下位1
5行の各画素データを第1所定クロック周期で並列出力
する。(M-1 )×N第2シフトレジスタマトリックス16
0 は、第2ラッチ手段150 より供給される下位15行の
並列画素データを、第2所定クロック周期で左側方向へ
水平シフトし、第3所定クロック周期で上側へ垂直及び
循環シフトする。上側第1行の第2シフトレジスタSRB
は、M×N第1シフトレジスタマトリックス160 の最下
行の第1シフトレジスタSRA にデータを供給するよう連
結される。
【0019】図4は、図3の第1シフトレジスタSRA の
構成を示す回路図である。図4を参照すれば、第1シフ
トレジスタSRA は、水平シフトのための第1フリップフ
ロップFF1 と、垂直シフトのための第2フリップフロッ
プFF2 と、前記第1及び第2フリップフロップFF1 ,FF
2 の出力を選択的に出力するためのマルチプレクサMUX1
とを具備する。
【0020】図5は、図3の第2シフトレジスタSRB の
構成を示す回路図である。図5を参照すれば、第2シフ
トレジスタSRB は、右側及び下側シフトレジスタより供
給されるデータを選択するためのマルチプレクサ(MUX
2)と、マルチプレクサ(MUX2)で選択されたデータを
クロック信号により左側及び上側レジスタに供給するた
めのフリップフロップFF3 とを具備する。
【0021】図6は、図2のBMA演算処理手段200 の
回路図である。図6を参照すれば、BMA演算処理手段
200 は、M×Nの以前ブロックPBに対応するM×Nの処
理要素PEマトリックスを含む。図7は、図6の処理要素
PEの構成を示す回路図である。図7を参照すれば、各処
理要素PEは、現在のブロックCBの画素データ列CBD と以
前のブロックPB(x,y)の画素データ列PBD
(x,y)を減算する減算器(SUB )と、減算器(SUB
)の出力の絶対値を求める絶対値算出器ABS と、M×
Nの画素データに対する絶対値を累積(加算)する累積
器ACC と、累積器ACCの累積値を以前のブロックPBの現
在のブロックCBに対するエラー値BE(i,j)として出力
するための出力ラッチ手段LT1 とを具備する。累積器AC
C は加算器ADDと垂直ラッチ手段LT2 とを含む。
【0022】従って、BMA演算処理手段200 は、M×
Nの以前のブロックPBの現在のブロックCBに対するM×
Nエラー値BE(i,j)を、同時に実時間で処理して発生
する。図8は、図2の最小値や(MAE)検出手段300
の回路図である。図8を参照すれば、最小値検出手段30
0 は、エラー値を第1グループ{BE(1 ,1 )−BE
(M/2,N/2)}、第2グループ{BE(1 ,N/2+1)−
BE(M/2+1,N )}、第3グループ{BE(M/2+1,1
)−BE(M ,N/2+1)}、第4グループ{BE(M/2+
1,N/2+1)−BE(M ,N )}の四つのグループに分割
し、各グループ別にグループ最小エラー値を算出するた
めに四つのグループ最小値検出器310 ,320 ,330 及び
340 を具備する。
【0023】各グループ最小値検出器は、該当グループ
のエラー値BEを並列入力してエラー選択信号BES に応答
して直列エラーデータ列ERA ,ERB ,ERC ,ERD を発生
するための第1マルチプレクサMUX3と、グループ選択信
号GPS に応答して、直列エラーデータ列と他グループか
ら供給されるグループ最小エラーデータとを選択するた
めの第2マルチプレクサ(MUX4)と、初期には各グルー
プが第1のエラー値を選択するための制御信号ICPと
第2マルチプレクサ(MUX4)の出力値とを入力して比
べ、比較結果から2つの入力の中より小さい値をラッチ
するための比較器COMPとを具備する。
【0024】第1グループ最小値検出器310 は、第2グ
ループ最小値検出器320 により検出された第2グループ
最小値と第4グループ最小値検出器340 の第4グループ
最小値とを選択し、他グループの最小値として第2マル
チプレクサMUX4に提供するための第3マルチプレクサMU
X5を含む。第1グループと第2グループ、第2グループ
と第4グループ、第3グループと第1グループ、第4グ
ループと第3グループの各グループ間比較により最小値
が求められ、最終の第1グループと第4グループとの出
力を比べることにより、最終の最小エラー値MAE を出力
ラッチ手段LT3を通じて出力する。出力ラッチ手段LT3
は出力イネーブルOE信号に応答する。各比較器(COMPA
〜D )は比較結果から決められた最小値に対応する選択
信号(GSA 〜GSD )を各々出力する。
【0025】従って、最小値検出手段300 は、比較検出
動作を高速化するために4つのグループ別に比べ、比較
結果から得られた各グループ別の最小値はグループ間で
比べられて、最終の最小エラー値MAE が出力される。図
9は、図2の動ベクトル(MV)発生手段400 の回路図
である。図9を参照すれば、動ベクトル発生手段400
は、各グループ別の以前のブロックPBに対応する動ベク
トル値を順次に発生する動ベクトルルックアップテーブ
ル410 と、最小値検出手段300 の各グループ最小値検出
器に対応するグループ動ベクトル選択器420 ,430 ,44
0 ,450 と、出力ラッチ手段LT5 とを具備する。グルー
プ動ベクトル選択器は、グループ選択信号GPS に応答し
て、動ベクトルルックアップテーブル410 より供給され
る動ベクトル値と他グループから提供される動ベクトル
値とを選択する第1マルチプレクサMUX6と、最小値検出
手段300 から供給される選択信号(GSA −GSD )に応答
して入力された動ベクトル値とラッチされた動ベクトル
値とを選択するための第2マルチプレクサMUX7と、前記
第2マルチプレクサMUX7より選択された動ベクトル値を
ラッチするためのラッチ手段LT4 とを具備する。
【0026】第1グループ動ベクトル選択器420 は、第
2グループより選ばれた動ベクトル値と残りグループか
ら選ばれた動ベクトル値とを選択し、他グループ動ベク
トル値として第1マルチプレクサMUX6に提供するための
第3マルチプレクサMUX8を具備する。第1グループ動ベ
クトル選択器420 の第2マルチプレクサMUX7の出力は、
出力ラッチ手段LT5 に提供される。第1グループ動ベク
トル選択器420 のラッチ手段LT4 の出力は、第3グルー
プ動ベクトル選択器440 に提供され、第3グループ動ベ
クトル選択器440 のラッチ手段LT4 の出力は、第4グル
ープ動ベクトル選択器450 に提供され、第4グループ動
ベクトル選択器450 のラッチ手段LT4 の出力は、第2グ
ループ及び第1グループ動ベクトル選択器(430 ,420
)に提供される。
【0027】従って、動ベクトル発生手段400 は、最小
値検出手段300 の最小値検出動作に同期されて、検出さ
れた最小値に対応する以前のブロックPBの動ベクトル値
を選択し、最終の最小エラー値を有する以前のブロック
PBの動ベクトル値MV(i,j)を最小エラー値MAE と同時
に発生して出力する。図10は、図2の出力制御手段50
0 の回路図である。
【0028】図10を参照すれば、出力制御手段500
は、入出力バスインタフェース510 と、カウンタCNT
と、第1マルチプレクサMUX9と、第2マルチプレクサMU
X10 とを具備する。カウンタCNT は、クロック CLKを入
力されて64を計数する64進カウンタで、エラー選択
信号BES を発生する。第1マルチプレクサMUX9は、グル
ープ選択信号GPS に応答して64進カウンタCNT より発
生したエラー選択信号BES と外部から入力されたエラー
選択信号とを選び、最小値検出手段300 へエラー選択信
号BES を発生する。第2マルチプレクサMUX10 は、外部
から入力された選択信号に応答して、最小値検出手段300
の各グループ別のブロックエラー値ERA ,ERB,ERC ,ERD
を選択し、入出力バスインタフェース510 に提供す
る。入出力バスインタフェース510 は、動きの全然ない
場合の基準ブロックエラー値BE(M/2+1,N/2+1)、最
小絶対値エラー値MAE 及び動ベクトルMVを入力して入出
力バスに出力し、入出力バスを通じて入力された任意の
動ベクトルEMV を第1及び第2マルチプレクサMUX9,MUX
10 に各々6ビット及び2ビット信号として提供する。
【0029】従って、出力制御手段500 は、動き推定デ
ータを以て最小エラー値MAE 及び対応動ベクトルMVを出
力するだけでなく、外部選択手段、即ち外部より入力さ
れる任意の動ベクトルEMV に応答して対応するエラー値
を外部制御信号OEにより発生し得る。制御信号発生手段
600 は、クロック信号とブロック開始信号を入力して、
以前ブロック形成手段、BMA演算処理手段、MV発生
手段及び出力制御手段の各手段の入力及び出力イネーブ
ルタイミングを制御するための制御信号を供給する。
【0030】
【発明の効果】以上の通り、本発明では、入出力ピン数
を最小化するために外部より入力されるデータは直列入
力方式を使用し、内部では全ての以前のブロックと現在
のブロックとをパイプライン方式で同時に並列処理し、
グループ別の最小値検出と同時に対応する動ベクトルが
選択されるよう構成することにより、処理速度が高速化
できるので、実時間で動きが推定し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】動き推定の概念を説明するための図面である。
【図2】本実施例の実時間動き推定装置のブロック図で
ある。
【図3】図2の以前ブロック形成手段の回路図である。
【図4】図3の第1シフトレジスタの構成を示す回路図
である。
【図5】図3の第2シフトレジスタの構成を示す回路図
である。
【図6】図2のBMA演算処理手段の回路図である。
【図7】図6の処理要素PEの構成を示す回路図である。
【図8】図2のMAE検出手段の回路図である。
【図9】図2のMV発生手段の回路図である。
【図10】図2の出力制御手段の回路図である。
【符号の説明】
100…以前ブロック形成手段、200…BMA演算処
理手段、300…最小値検出手段、400…動ベクトル
発生手段、500…出力制御手段、600…制御信号発
生手段。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (2M−1)ライン×(2N−1)ドッ
    トサイズの探索窓内のMライン×Nドットサイズの複数
    の以前の画素ブロックとMライン×Nドットサイズに現
    在の画素ブロックを1:1で比較演算し、前記現在の画
    素ブロックと最も類似する以前の画素ブロックとの相対
    的位置情報を動き情報として抽出する動き推定装置であ
    って、 前記探索窓内の(2M−1)ラインの中から上位Mライ
    ンのドット列単位で入力される以前の画素データ列であ
    る第1シリアルデータ列及び下位(M−1)ラインのド
    ット列単位で入力される以前の画素データ列である第2
    シリアル画素データ列を同時に入力し、前記各以前の画
    素ブロックに対応する直列画素データ列を順次に並列出
    力する以前ブロック形成手段と、 前記直列画素データ列と前記現在の画素ブロックの第3
    シリアル画素データ列を順次入力して、複数の以前の画
    素ブロックと現在の画素ブロックの1:1の比較演算を
    同時に並列に処理し、現在の画素ブロックに対する複数
    の以前の画素ブロックの各絶対値エラーデータ列を並列
    に出力するブロックマッチング処理手段と、 前記並列絶対値エラーデータ列を入力し、複数グループ
    に分割して、各グループで最小の絶対値エラーデータを
    求め、各グループの最小の絶対値エラーデータを相互比
    較して探索窓内の最小の絶対値エラーデータを発生する
    最小絶対値エラー値検出手段と、 前記最小絶対値エラー検出手段の最小値を求める動作に
    同期して、前記探索窓内の算出された最小の絶対値エラ
    ーデータに対応する動きベクトル値を発生する動きベク
    トル発生手段と、 動きベクトル値が(0,0)時の絶対値エラーデータ、
    算出された最小の絶対値エラーデータ、あるいは発生し
    た動きベクトル値を入出力バスに出力し、前記入出力バ
    スから入力された外部動きベクトル値により複数の絶対
    値エラーデータ列の中から対応する絶対値エラーデータ
    を選択制御する出力制御手段とを具備することを特徴と
    する動き推定装置。
  2. 【請求項2】 前記以前ブロック形成手段は、前記第1
    シリアルデータ列をMライン別にデマルチプレクシング
    する第1デマルチプレクサと、 前記第1デマルチプレクサの出力信号をラッチするラッ
    チと、 前記ラッチされたデータをMクロック毎に水平シフト
    し、クロック毎に下位レジスタより伝達されたデータを
    上位レジスタに垂直シフトし、M×Nサイズの以前画素
    ブロックの直列画素データ列を発生するためのマトリッ
    クス状の(M×N)の第1シフトレジスタと、 前記第2シリアルデータ列を(M−1)ライン別にデマ
    ルチプレクシングする第2デマルチプレクサと、 前記第2デマルチプレクサの出力信号をラッチする(M
    −1)のラッチと、 前記ラッチされたデータをMクロック毎に水平シフト
    し、クロック毎に下位レジスタより伝達されたデータを
    上位レジスタに循環シフトするマトリックス状の
    {((M−l)×N)}の第2シフトレジスタとを具備
    することを特徴とする請求項1記載の動き推定装置。
  3. 【請求項3】 前記各第1レジスタは、 水平シフトされ伝達されたデータをラッチして、水平シ
    フトするための第1フリップフロップと、下位レジスタ
    より垂直伝達されたデータをラッチする第2フリップフ
    ロップと、前記第1及び第2フリップフロップの出力を
    選択的に対応する以前の画素データに出力するためのマ
    ルチプレクサとを具備することを特徴とする請求項2記
    載の動き推定装置。
  4. 【請求項4】 前記各第2レジスタは、 水平シフトされ伝達されたデータと下位レジスタより垂
    直伝達されたデータとを選択するためのマルチプレクサ
    と、前記マルチプレクサで選択されたデータをラッチし
    て同時に水平及び垂直にシフトするためのフリップフロ
    ップとを具備し、 最上位ラインの第2レジスタは前記最下位ラインの第1
    レジスタと最下位ラインの第2レジスタとにデータを同
    時に伝達するよう構成することを特徴とする請求項2記
    載の動き推定装置。
  5. 【請求項5】 前記ブロックマッチング処理手段は、前
    記複数の以前の画素ブロックに対応する複数のブロック
    エラー値算出手段を具備し、前記各ブロックエラー値算
    出手段は、現在画素ブロックのシリアルデータ列と対応
    する以前の画素ブロックのシリアルデータ列とを順次に
    各々入力して減算する減算器と、前記減算結果の絶対値
    を取る絶対値算出器と、前記算出された絶対値を累積す
    る累積器と、前記累積された結果を現在の画素ブロック
    に対する以前の画素ブロックのエラー値として出力する
    出力ラッチとを具備することを特徴とする請求項1記載
    の動き推定装置。
  6. 【請求項6】 前記最小エラー値検出手段は、 前記ブロックマッチング処理手段の並列エラーデータ列
    を複数のグループに分割し、各グループ別にシリアルエ
    ラーデータ列を発生するための複数の第1マルチプレク
    サと、 前記シリアルエラーデータ列と他グループの最小エラー
    データとを選択するための複数の第2マルチプレクサ
    と、 前記第2マルチプレクサより選択されたエラーデータを
    以前のエラーデータと比べ、より小さいエラーデータを
    最小のエラーデータとして出力し、他グループから伝達
    された最小のエラーデータより第1グループの最小のエ
    ラーデータが更に小さい場合にグループ選択信号を発生
    する複数の比較器と、 第2グループの比較器の結果と第1グループを除いた残
    りグループの比較結果とを選択的に前記第1グループの
    第2マルチプレクサに他グループの最小エラーデータと
    して供給するための第3マルチプレクサと、 前記第1グループの比較器の最小エラーデータを前記探
    索窓内の最小絶対値エラーデータとして出力するための
    出力ラッチとを具備することを特徴とする請求項1記載
    の動き推定装置。
  7. 【請求項7】 前記動きベクトル発生手段は、 複数のグループ別に動きベクトルデータ列を発生する動
    きベクトル発生器と、 前記グループ別の動きベクトルデータ列と他グループの
    動きベクトルデータとを選択するための複数の第1マル
    チプレクサと、 前記最小エラー値検出手段のグループ選択信号に応答し
    て、前記第1マルチプレクサより選ばれたデータとラッ
    チされたデータとを選択するための複数の第2マルチプ
    レクサと、 前記第2マルチプレクサで選択されたデータをラッチし
    て、ラッチされたデータを前記第2マルチプレクサ及び
    他グループの第1マルチプレクサに供給するための複数
    のラッチと、 第2グループのラッチされたデータと第1グループを除
    いた残りグループのラッチされた結果とを選択的に前記
    第1グループの第1マルチプレクサの他グループのデー
    タとして伝達するための第3マルチプレクサと、 前記第1グループの第2マルチプレクサで選択されたデ
    ータを前記探索窓内の最小絶対値エラーデータに対応す
    る動きベクトル値として出力するための出力ラッチとを
    具備することを特徴とする請求項6記載の動き推定装
    置。
  8. 【請求項8】 前記出力制御手段は、 前記算出された最小エラーデータ、動きベクトル値及び
    エラーデータ列を入出力バスに出力し、前記入出力バス
    を通じて供給される外部の動きベクトル値を入力する入
    出力バッファと、 前記外部の動きベクトル値により前記複数グループのエ
    ラーデータ列を選択して、前記エラーデータ列を発生す
    る第1マルチプレクサと、前記各グループ別のエラーデ
    ータ列を順次に選ぶための選択信号を発生するためのカ
    ウンタと、 前記カウンタの出力と前記外部動きベクトル値とを選択
    し、前記最小エラー値検出手段の複数の第1マルチプレ
    クサの選択制御信号に供給する第2マルチプレクサとを
    具備することを特徴とする請求項7記載の動き推定装
    置。
  9. 【請求項9】 (2M−1)ライン×(2N−1)ドッ
    トサイズの探索窓内のMライン×Nドットサイズの複数
    の以前の画素ブロックとMライン×Nドットサイズの現
    在の画素ブロックを1:1で比較演算し、前記現在の画
    素ブロックと最も類似する以前の画素プロックとの相対
    的位置情報を動き情報として抽出する動き推定方法にお
    いて、 前記探索窓内の(2M−1)ラインの中から上位Mライ
    ンのドット列単位で入力される以前の画素データ列であ
    る第1シリアルデータ列及び下位(M−1)ラインのド
    ット列単位で入力される以前の画素データ列である第2
    シリアル画素データ列を同時に入力し、前記各以前の画
    素ブロックに対応する直列画素データ列を順次に並列出
    力する段階と、 前記直列画素データ列と前記現在の画素ブロックの第3
    シリアル画素データ列を順次入力して、複数の以前の画
    素ブロックと現在の画素ブロックの1:1の比較演算を
    同時に並列に処理し、現在の画素ブロックに対する複数
    の以前の画素ブロックの各絶対値エラーデータ列を並列
    に出力する段階と、 前記並列絶対値エラーデータ列を入力し、複数グループ
    に分割して、各グループで最小の絶対値エラーデータを
    求め、各グループの最小の絶対値エラーデータを相互比
    較して探索窓内の最小の絶対値エラーデータを検出する
    段階と、 前記最小の絶対値エラーデータを検出する動作に同期し
    て、前記探索窓内の検出された最小の絶対値エラーデー
    タに対応する動きベクトル値を発生する段階と、 前記検出された最小の絶対値エラーデータと発生した動
    きベクトル値とを動き推定データとして出力する段階と
    を具備することを特徴とする動き推定方法。
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