JP2853616B2

JP2853616B2 - 動き検出方式

Info

Publication number: JP2853616B2
Application number: JP27303295A
Authority: JP
Inventors: 幸宏内藤; 孝宮崎; 一朗黒田
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2015-10-20
Also published as: JPH0984016A; US5715017A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動き検出方式に関
し、特に、現フレーム中の現ブロックと最も相関の高い
ブロックを参照フレーム中から検出することによって動
きベクトルを検出する動き検出方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像の圧縮符号化においては、動き補
償と直交変換を組み合わせた動画像圧縮符号化方式が多
く用いられ、動き補償において、画像の動きを検出する
ために、一般にブロックマッチング型動き検出方式が用
いられる。従来のブロックマッチング型動き検出方式と
しては、例えば特開平１−２９５３７９号公報に示され
たものが知られている。図１３は従来の動き検出方式を
説明するものであって、（ａ）は現フレームを示し、
（ｂ）は参照フレームを示している。フレームをいくつ
かのブロックに分割し、現フレーム中の現ブロックと最
も相関の高いブロックを参照フレーム中から検出するこ
とによって動きベクトルを決定する。動画像において連
続するフレーム間では動きは小さいと考えられるため
に、図１３のように参照フレーム中で、相関の高いブロ
ックを探索する範囲を参照領域として設定し、この領域
内の全ての参照ブロック、或は意図的に選択された参照
ブロックに対して相関を計算する。意図的に参照ブロッ
クを選択する手法としては、１９９３年発行の動画像符
号化規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−２の８２頁
に記載されているロガリズミックサーチ法がある。ロガ
リズミックサーチ法は、例えば、動きベクトルが（０，
０）とその周辺±４の８個の参照ブロックを探索し、そ
の中で最適参照ブロックを決定し、次に、決定された最
適参照ブロックの周辺±２の８個の参照ブロックを探索
するといった方法で探索していくものである。現フレー
ムの全てのブロックに対して、以上のような探索処理を
実行し動きベクトルを検出する。探索の際の評価量であ
る相関は、一般に、現ブロックと参照ブロックの画素値
の差分の絶対値、或は画素値の差分の自乗値をブロック
全体に対して加算することによって評価される。

【０００３】図１４に算術論理演算器と積和演算器を有
するプロセッサの例を示す。相関を評価する際に、現ブ
ロックと参照ブロックの画素値の差分の絶対値和を用い
る場合には、現ブロックと参照ブロックの画素値に対し
て、算術論理演算器において差分演算と絶対値演算と加
算演算を実行するため、１画素あたり３サイクルの演算
が必要となる。また、評価する際に、現ブロックと参照
ブロックの画素値の差分の自乗和を用いる場合には、算
術論理演算器で差分演算を、積和演算器で自乗和演算を
するため、１画素あたり２サイクルの演算で実行するこ
とができる。図１５に相関の評価に自乗和を用いたとき
のフローチャートを示す。以後、現ブロックと参照ブロ
ックの画素値の差分の自乗和を誤差電力値と呼ぶ。ブロ
ックの大きさをＮ×Ｎ個、現ブロックの画素値を
ｘ_i,j、参照領域の画素値をｙ_i,jとし、動きベクトル
が（ｕ，ｖ）のときの誤差電力値は次式で示される。た
だし、Ｎは１より大きい整数であり、ｘ_0,0を現ブロッ
クの左上の画素値とする。

【０００４】

【数１】

【０００５】積和演算に必要な時間を１サイクル、差分
演算に必要な時間を１サイクルとすると、１ブロック分
の誤差電力の計算には、２×Ｎ×Ｎサイクル必要であ
る。この計算を相関を計算する全ての参照ブロックに対
して行うことで、１つのブロックの動きベクトルが検出
される。この手順を現フレーム内の全ての選択されたブ
ロックに対して順次行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示すように算
術論理演算器と積和演算器を備えたプロセッサで動き検
出をする場合、現ブロックと１つの参照ブロック間の相
関の計算に１画素当たり２サイクル必要であり、これを
ブロック内全ての画素に対して行う必要がある。１つの
現ブロックに対して複数の参照ブロックとの相関を計算
する必要があり、この処理を１つの現フレーム内の全て
のブロックに対して実行しなければならないため、膨大
な演算量となる。一方、ビデオ会議等で用いられる画像
圧縮符号化には実時間処理が要求される。画像圧縮符号
化処理においては、動き検出部分の演算量が大きな比重
を占めており、装置規模を小さくする、或は性能の向上
を図るためには、動き検出部分の演算量をできうる限り
削減することが要求される。そこで、本発明の目的は、
算術論理演算器と積和演算器を備えたプロセッサで動き
検出をする際に必要となる演算量を大幅に削減すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明による動き検
出方式は、フレームをいくつかのブロックに分割し、現
フレーム中の現ブロックと最も相関の高いブロックを参
照フレーム中から検出することによって動きベクトルを
検出する動き検出方式において、前記現ブロックの画素
値の自乗和を計算する手段と、前記現ブロックと前記参
照フレームの参照領域内の一部、あるいは全ての参照ブ
ロックとの内積を−２倍した値を該参照ブロック毎に計
算する内積計算手段と、前記参照フレームの参照領域内
の一部、あるいは全ての参照ブロックの画素値の自乗和
を該参照ブロック毎に計算する第１の参照ブロック自乗
和演算手段と、現ブロックの画素値の自乗和と、現ブロ
ックと参照ブロックとの内積を−２倍した値と、参照ブ
ロックの画素値の自乗和とを加算した誤差電力値を順次
計算する手段と、前記順次計算された誤差電力値のうち
最小となるものを検出し、誤差電力値が最小となったと
きの参照ブロックに対応する動きベクトルを前記現ブロ
ックの動きベクトルとして出力する手段とを備えている
ことを特徴とする。

【０００８】第２の発明による動き検出方式は、フレー
ムをいくつかのブロックに分割し、現フレーム中の現ブ
ロックと最も相関の高いブロックを参照フレーム中から
検出することによって動きベクトルを検出する動き検出
方式において、前記現ブロックと前記参照フレームの参
照領域内の一部、あるいは全ての参照ブロックとの内積
を−２倍した値を該参照ブロック毎に計算する内積計算
手段と、前記参照フレームの参照領域内の一部、あるい
は全ての参照ブロックの画素値の自乗和を該参照ブロッ
ク毎に計算する第１の参照ブロック自乗和演算手段と、
現ブロックと参照ブロックとの内積を−２倍した値と、
参照ブロックの画素値の自乗和とを加算した誤差電力評
価値を順次計算する手段と、前記順次計算された誤差電
力評価値のうち最小となるものを検出し、誤差電力評価
値が最小となったときの参照ブロックに対応する動きベ
クトルを前記現ブロックの動きベクトルとして出力する
手段とを備えていることを特徴とする。

【０００９】第３の発明による動き検出方式は、第１、
あるいは、第２の発明において、前記第１の参照ブロッ
クの自乗和演算手段に代えて、前記参照フレーム内の全
ての参照ブロックの画素値の自乗和を該参照ブロック毎
に計算する第２の参照ブロック自乗和演算手段を備える
ことを特徴とする。

【００１０】第４の発明による動き検出方式（請求項１
又は２に係る発明）は、第１、第２、あるいは、第３の
発明において、前記第１または第２の参照ブロック自乗
和演算手段が、参照ブロックの水平方向または垂直方向
のブロック毎の自乗和からブロック全体の自乗和の計算
をする手段とで構成されることを特徴とする。

【００１１】第５の発明による動き検出方式（請求項３
に係る発明）は、第１、第２、第３、あるいは、第４の
発明において、前記内積計算手段が、現ブロックの画素
値を水平方向、垂直方向共に２で間引いた４種類のブロ
ックから加減算により計算される計９個の副次現ブロッ
クを出力とする現ブロック前処理手段と、参照領域の画
素値を水平方向、垂直方向共に２で間引いた４種類の領
域から加減算により計算される計９個の副次参照領域を
出力とする参照領域前処理手段と、前記副次現ブロック
と前記副次参照領域の内積を計算する９個の副次内積計
算手段と、前記９個の副次内積計算手段の出力から、加
減算により内積結果を計算する後処理手段とで構成され
ることを特徴とする。

【００１２】第６の発明による動き検出方式（請求項４
に係る発明）は、第５の発明において、前記副次内積計
算手段として、第５の発明に記載の内積計算手段を再帰
的に用いることを特徴とする。

【００１３】第７の発明による動き検出方式（請求項５
に係る発明）は、フレームをいくつかのブロックに分割
し、現フレーム中の現ブロックと最も相関の高いブロッ
クを参照フレーム中から検出する際に、前記参照フレー
ムの参照領域内で、基準参照ブロックと基準参照ブロッ
クの周辺に位置する参照ブロックを候補として最適な参
照ブロックを決定し、これを基準参照ブロックとする操
作を繰り返して動きベクトルを検出する動き検出方式に
おいて、前記基準参照ブロックの画素値の自乗和と前記
周辺の参照ブロックの画素値の自乗和との差分をそれぞ
れ計算する手段と、現ブロックと基準参照ブロックの内
積を−２倍した値を計算する手段と、現ブロックと参照
ブロックの内積を２倍した値を計算する手段と、前記計
算結果と、前記記憶手段に記憶された基準参照ブロック
の画素値の自乗和と当該参照ブロックの画素値の自乗和
との差分値と、現ブロックと基準参照ブロックの内積を
−２倍した値を加算する手段と、各探索参照ブロックに
ついて順次計算された前記加算結果から値が最小となる
ものを検出し、前記最小値が負の値のときは前記最小値
となったときの参照ブロックに対応する動きベクトルを
前記現ブロックの動きベクトルとして出力し、前記最小
値が負の値でないときは基準参照ブロックに対応する動
きベクトルを前記現ブロックの動きベクトルとして出力
する手段を備えていることを特徴とする。

【００１４】第８の発明による動き検出方式は、フレー
ムをいくつかのブロックに分割し、現フレーム中の現ブ
ロックと最も相関の高いブロックを参照フレーム中から
検出することによって動きベクトルを検出する動き検出
方式において、前記現ブロックの画素値の自乗和を計算
し、前記現ブロックと前記参照フレームの参照領域内の
一部、あるいは全ての参照ブロックとの内積を−２倍し
た値を該参照ブロック毎に計算し、前記参照フレームの
参照領域内の一部、あるいは全ての参照ブロックの画素
値の自乗和を該参照ブロック毎に計算し、現ブロックの
画素値の自乗和と、現ブロックと参照ブロックとの内積
を−２倍した値と、参照ブロックの画素値の自乗和とを
加算した誤差電力値を順次計算し、前記順次計算された
誤差電力値のうち最小となるものを検出し、誤差電力値
が最小となったときの参照ブロックに対応する動きベク
トルを前記現ブロックの動きベクトルとして出力するこ
とを特徴とする。

【００１５】

【作用】第１の発明による動き検出方式の作用を説明す
る。式（１）を次式のように展開する。

【００１６】

【数２】

【００１７】式（１）をこのように展開することによ
り、各項の演算量を減少させたり、各項のデータを他に
有効に用いたりすることができる。以下、この点につい
て詳述する。

【００１８】上式の第１項は、現ブロックの画素値の自
乗和である。この値は参照ブロックの位置を表す（ｕ，
ｖ）に係わらず一定であるので、１つの現ブロックの動
きベクトルを検出する際に１回だけ計算すればよい。第
２項は、現ブロックと参照ブロックの内積結果を−２倍
したものである。この計算には１ブロックあたりＮ×Ｎ
＋１サイクル必要である。この計算は探索する参照ブロ
ック全てに対して行う必要があり、式（１）の場合の約
半分の演算量である。第３項は、参照ブロックの画素値
の自乗和であり、１ブロックあたりＮ×Ｎサイクル必要
である。この計算も第２項と同様に探索する参照ブロッ
ク全てについて計算する必要がある。その結果、第２項
と第３項の計算で式（１）と等しいサイクル数が必要と
なり、これに第１項の計算が必要となるので、演算量の
削減にはならない。

【００１９】しかしながら、探索する各参照ブロックに
ついて第３項の自乗和の計算を行う場合、重複する画素
が多く存在する。図８にこの様子を示す。簡単化のた
め、ブロックサイズを４×４、動きベクトルの探索範囲
を−２〜＋２としている。この場合、参照領域の大きさ
は８×８となる。図８には、例として動きベクトルが
（０，０）の場合と、（１，−１）の場合の参照ブロッ
クの様子が示されている。この場合、ブロック内の１６
個の画素のうち９個の画素が２つの参照ブロック間で重
複している。つまり、１つの動きベクトルを検出する際
に、探索する全ての参照ブロックの画素の自乗和を予め
計算する必要があるが、その際に重複する画素の自乗演
算を省くことにより、第３項の計算に必要なサイクル数
を大幅に減らすことができる。これにより、１つの現ブ
ロックあたりに必要となる計算量を減らすことができ結
果として、計算に必要なサイクル数を減らすことができ
る。

【００２０】また式（２）の第２項は、２次元畳み込み
演算であり、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）や第５の発明
で示した方法を用いることにより、その計算量を減らす
ことが可能である。

【００２１】さらに、式（２）の第１項は、現ブロック
の画素値の自乗和であって、ＣＣＩＴＴの勧告Ｈ．２６
１等の画像の圧縮符号化においては、動き検出後に実行
されるＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲの予測モード判定時に用
いることができる値である。

【００２２】第２の発明による動き検出方式の作用を説
明する。第１の発明と同様に、式（１）を式（２）のよ
うに展開して計算する。誤差電力値である式（２）を、
探索する全ての（ｕ，ｖ）について計算し、最小値を示
す（ｕ，ｖ）を検出する必要がある。しかし、式（２）
の第１項は（ｕ，ｖ）に関わらず一定値であるので、式
（２）の大小比較をする際には不必要な項である。第１
の発明では第１項を１回だけ計算し、この値を再利用し
ていたが、第２の発明では第１項を計算せずに、第２項
と第３項の和を誤差電力評価値として最小値検出の際の
比較に用いる。このようにすることにより、第１の発明
の作用である、第１項の値をＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲの
予測モード判定時に再利用できるという特徴と、誤差電
力の最小値を求めることができるという特徴は消滅する
が、第１項の計算をする必要がないため、演算量をさら
に削減することができる。

【００２３】第３の発明による動き検出方式の作用を説
明する。第３の発明では現フレーム内の各ブロックに対
応する参照領域にも重複する部分があることを利用す
る。つまり、異なる参照領域中の参照ブロックの間にも
重複する画素が存在する。例えば図９にこのような例を
示す。隣あったブロックをブロック１とブロック２とす
る。これらの参照領域は図９に示すように重複してい
る。例えば、ブロック１に関する動きベクトルが（２，
−２）の参照ブロックと、ブロック２に関する動きベク
トルが（−２，−２）の参照ブロックは全く同一にな
る。よって、１フレーム分の動き検出処理をする際に必
要な第３項の値を、予め計算しておくことで、第３項の
計算に必要なサイクル数を更に減らすことができる。

【００２４】第４の発明による動き検出方式の作用を説
明する。第１、第２、第３の発明同様に式（１）を式
（２）のように展開して動き検出を行う。本発明は、式
（２）の第３項を参照領域の水平方向と垂直方向で分離
して計算することにより演算量を削減するものである。

【００２５】式（２）の第３項をｆ_u,vとする。

【００２６】

【数３】

【００２７】例えば、探索する動きベクトルを

【００２８】

【数４】

【００２９】とし、この参照領域内の全ての参照ブロッ
クを探索する場合を考える。ただし、Ｍは偶数とする。
この場合、式（３）を

【００３０】

【数５】

【００３１】について計算することになる。

【００３２】第１の発明の作用でも述べたように、参照
領域中の参照ブロック間には重複する画素が多く存在す
る。この重複する画素の自乗計算を省くことにより、第
３項に必要な演算量を大幅に削減することができる。

【００３３】本発明では、この第３項の計算を水平方
向、垂直方向に分離して行う。例えば水平方向、垂直方
向の順に計算する場合について説明する。まず、参照ブ
ロックの水平方向の自乗和を以下のように計算する。

【００３４】

【数６】

【００３５】次に、これらの結果を垂直方向に加算する
ことによって、第３項を求める。つまり、

【００３６】

【数７】

【００３７】ここで、式（４）と式（５）は次のように
巡回的に高速に計算できる。

【００３８】

【数８】

【００３９】この方法によれば、第３項の必要演算量を
Ｎ²×Ｍ²から（Ｎ＋Ｍ−１）×（Ｎ＋２Ｍ）＋Ｍ×
（Ｎ＋２Ｍ）に削減できる。例えば、Ｎ＝１６，Ｍ＝３
２とすると、演算量は２６２，１４４サイクルから６，
３２０サイクルに削減されることになる。なお、式
（２）の第３項を水平方向と垂直方向に分離して計算す
る本発明は、Ｍが偶数、奇数によらずに適用できるもの
である。

【００４０】第５の発明による動き検出方式の作用を説
明する。第１、第２、第３、第４の発明同様に式（１）
を式（２）のように展開して動き検出を行う。この際、
式（２）の第２項の計算を以下のように行う。

【００４１】ｃ_u,vを以下のように定義する。

【００４２】

【数９】

【００４３】このｃ_u,vを

【００４４】

【数１０】

【００４５】について計算し、−２倍することが、動き
ベクトルの検出範囲を

【００４６】

【数１１】

【００４７】としたときの参照領域中の全ての参照ブロ
ックに関する式（２）の第２項を計算することになる。
ただし、Ｍは偶数とする。

【００４８】

【外１】

【００４９】を以下のように定義する。

【００５０】

【数１２】

【００５１】これらを用いて、Ｘ_i,j，Ｙ_i,jを以下の
ように定義する。

【００５２】

【数１３】

【００５３】Ｘ_i,j，Ｙ_i,jは、それぞれＮ²／４個の
要素を持つベクトルである。各要素は、それぞれ現ブロ
ック、参照領域の（ｉ，ｊ）位置のＮ×Ｎのブロックの
画素値を水平方向、垂直方向共に２で間引いたものであ
る。

【００５４】これらベクトルを用いると式（８）のｃ
_u,v、ｃ_u+1,v、ｃ_u,v+1、ｃ_u+1,v+ ₁は以下のように
表される。

【００５５】

【数１４】

【００５６】式（１３）中には１６個のＹとＸの内積演
算が存在するが、次式の変換式を用いるとこの内積演算
の個数を削減することができる。

【００５７】

【数１５】

【００５８】式（１３）中の４箇所に対して式（１４）
の変形を施し、まとめるとＣ_u,vは以下のように表され
る。

【００５９】

【数１６】

【００６０】次に、式（１５）中の３箇所に対して式
（１４）の変形を施し、まとめると以下のようになる。

【００６１】

【数１７】

【００６２】ｃ_u,v、ｃ_u+1,v、ｃ_u,v+1、ｃ_u+1,v+1
を同時に計算し、さらに式（１４）を利用して変形する
ことにより、式（１３）の１６個の内積演算が、式（１
６）の９個の副次内積演算に削減される。ブロックサイ
ズがＮ×Ｎ、探索点数がＭ×Ｍの場合、式（８）、ある
いは式（１３）を直接計算するとＮ²×Ｍ²サイクル必
要である。式（１６）のように変形することによって、
副次内積演算の演算量は合計で９／１６×（Ｎ²×
Ｍ²）サイクルに削減される。これに加えて、式（１
６）中のＸ_0,0−Ｘ_0,1、Ｘ_1,0−Ｘ_1,1、Ｘ_0,0−Ｘ
_1,0、Ｘ_0,1−Ｘ_1,1、Ｘ_0,0−Ｘ_1,0−Ｘ_0,1＋Ｘ
_1,1の現ブロックの前処理に５Ｎ²／４サイクル、Ｙ
_u,v＋Ｙ_u+1,v＋Ｙ_u,v+1＋Ｙ_u+1,v+1、Ｙ_u+1,v＋Ｙ
_u+2,v＋Ｙ_u+1,v+1＋Ｙ_u+2,v+1、Ｙ_u,v+1＋Ｙ
_u+1,v+1＋Ｙ_u,v+2＋Ｙ_u+1,v+2、Ｙ_u+1,v+1＋Ｙ
_u+2,v+1＋Ｙ_u+1,v+2、Ｙ_u+1,v＋Ｙ_u+1,v+1、Ｙ
_u+1,v+1＋Ｙ_u+1,v+2の参照領域の前処理に２（Ｎ＋Ｍ
−２）×（Ｎ＋Ｍ−１）＋（Ｎ＋Ｍ−２）²サイクル、
各副次内積演算結果から式（１６）に従いＣ_u,vを計算
する後処理に１０Ｍ²／４サイクル必要となる。Ｎ＝１
６、Ｍ＝３２の場合、副次内積演算部が１４７×１０³
サイクルに対し、前処理、後処理部は合計で９．３２×
１０³サイクルであり、これらのオーバーヘッドは十分
小さいものとなる。

【００６３】図１０に本発明に基づく式（２）の第３項
の内積演算部を示す。式（８）の内積演算が、式（１
６）のように９個の副次内積演算に分割される。現ブロ
ックの前処理にて、現ブロックの画素値から式（１６）
中のＸで表される副次現ブロックを計算する。分割され
た副次内積演算部に対し、参照領域の前処理にて参照領
域画素値から生成された式（１６）中のＹで表される副
次参照領域値が入力される。各副次内積演算部の出力値
から式（１６）に従って、後処理にてＣ_u,vが生成され
る。

【００６４】第６の発明による動き検出方式の作用を説
明する。第６の発明では第５の発明において分割された
副次内積演算を、式（１６）を用いて、さらに、再帰的
に分割する。例えば、第５の発明において分割された９
個の副次内積演算全てに対して、さらに分割を行うと、
計８１個の副次内積演算となる。９個の副次内積演算に
分割した場合の、副次内積演算部の演算量は、９／１６
＋（Ｎ²×Ｍ²）サイクルであったが、８１個に分割し
た場合、演算量は、（９／１６）²×（Ｎ²×Ｍ²）サ
イクルに削減される。

【００６５】第７の発明による動き検出方式の作用を説
明する。本発明は、ロガリズミックサーチ法に見られる
ような、ある基準となる参照ブロックの周辺の参照ブロ
ックを探索する場合の演算量を削減できるものである。
以後、この基準となる参照ブロックを基準参照ブロック
と呼ぶ。例えば、基準参照ブロック（ｕ０，ｖ０）の周
辺の参照ブロックである（ｕ０＋１，ｖ０）、（ｕ０＋
１，ｖ０＋１）、（ｕ０，ｖ０＋１）、（ｕ０−１，ｖ
０＋１）、（ｕ０−１，ｖ０）、（ｕ０−１，ｖ０−
１）、（ｕ０，ｖ０−１）、（ｕ０＋１，ｖ０−１）と
の相関を計算する場合を考える。この場合、相関を計算
する参照ブロックは８個で、基準参照ブロックを含めた
９個の参照ブロックから最適なブロックを検出する。こ
の場合、（ｕ０，ｖ０）に関する式（２）と他の８個の
周辺ベクトルに関する式（２）の中から最小値を検出す
る必要がある。本発明では、基準ベクトルである（ｕ
０，ｖ０）に関する式（２）と周辺ベクトルに関する式
（２）との差分を用いて、最小値を示すベクトルを検出
する。例えばｅ_u0,v0とｅ_u0+1,v0-1の差分は、

【００６６】

【数１８】

【００６７】となる。上式の第１項は現ブロックと基準
参照ブロックの内積であり、１回だけ計算する必要があ
る。第２項は現ブロックと参照ブロックとの内積であ
り、これに関しては探索する全ての参照ブロックについ
て計算する。第３項は、基準参照ブロックの画素の自乗
和と探索する参照ブロックの画素の自乗和の差分であ
る。

【００６８】基準参照ブロックと周辺の参照ブロックと
の間には共通の画素が存在し、差分を取ることからこの
共通部分の計算は不要となる。ブロックサイズが４×４
のときの様子を図１１に示す。基準参照ブロックと基準
参照ブロックからみた動きベクトルが（１，−１）の参
照ブロックとの間には９個の共通画素が存在するので、
この部分の自乗値を計算する必要はない。動きベクトル
を水平方向、垂直方向共に±１の範囲で探索する場合、
図１１のように、４点の画素について自乗値を計算する
必要がなくなる。この例ではブロックサイズが４×４で
あるが、ブロックサイズが大きくなれば、自乗値を計算
する必要のない画素はさらに増加する。例えばブロック
サイズが１６×１６で基準参照ブロックの周囲±１を探
索する場合１８×１８点中自乗値を計算する必要のない
点は１４×１４点となる。

【００６９】このようにして、基準参照ブロックとその
周辺の参照ブロックの中から最適な参照ブロックを少な
い演算量で検出できる。検出した動きベクトルを（Ｕ，
Ｖ）とすれば、この動きベクトルに対応する参照ブロッ
クと現ブロックの差分の自乗和ｅ_U,Vは式（１７）から
計算することができる。

【００７０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。図１は第１、第３の発明の
実施例を示すブロック図である。現ブロックの自乗和計
算部１０にて、現ブロックの画素の自乗和、つまり、式
（２）の第１項を計算し、記憶部１３に記憶する。内積
計算部１１にて、現ブロックと参照ブロックの内積値を
−２倍したもの、つまり、式（２）の第２項を全ての参
照ブロック、あるいは、一部の参照ブロックについて計
算し、記憶部１４に記憶する。参照ブロックの自乗和計
算部１２にて、参照ブロック画素の自乗和、つまり、式
（２）の第３項を全ての参照ブロック、あるいは、一部
の参照ブロックいついて計算し、記憶部１５に記憶す
る。加算部１６において、記憶部１３に記憶された現ブ
ロックの画素値の自乗和と記憶部１４、記憶部１５に記
憶された計算結果の中で、探索中の動きベクトルに対応
する結果を加算し式（２）の誤差電力とする。加算部１
６で計算された誤差電力を動きベクトル決定部１７で比
較し、最小の誤差電力を示す動きベクトルを出力する。

【００７１】内積計算部１１と参照ブロックの自乗和計
算部１２では探索する一部、あるいは全ての動きベクト
ルに対応する値を計算する。一部の動きベクトルに対応
する値を計算する場合には、全て計算する場合に比べ
て、演算量削減の効果は小さくなるが、記憶部１４、記
憶部１５の記憶容量を削減することができる。

【００７２】図２は、第２、第３の発明の実施例を示す
ブロック図である。図１と異なり、現ブロックの自乗和
の計算を行わない。このようにすることにより、第１の
発明の作用である、第１項の値をＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥ
Ｒの予測モード判定時に再利用できるという特徴と、誤
差電力の最小値を求めることができるという特徴は消滅
するが、第１項の計算をする必要がないため、演算量を
さらに削減することができる。

【００７３】以下に各発明の詳細な実施例を示す。図３
は第１の発明に基づき、１つの現ブロックの動きベクト
ルを検出する際の処理過程を示すものである。ステップ
３０で、最初に探索する動きベクトルを設定する。ま
た、ステップ３６で用いる最小値クリアしておく。ステ
ップ３１で、現ブロックの画素値の自乗和である式
（２）の第１項を計算し記憶する。ステップ３２で、現
ブロックと、参照領域内の一部、あるいは全ての参照ブ
ロックとの内積を−２倍した値をそれぞれ計算し記憶す
る。ステップ３３で、参照領域内の一部、あるいは全て
の参照ブロックの画素値の自乗和をそれぞれ計算し記憶
する。ステップ３４〜ステップ３９で各動きベクトルを
探索する。ステップ３４で、現在候補となっている動き
ベクトルに対応する式（２）の第２、第３項が計算済み
かどうかを確認し、計算済みであれば、ステップ３５で
これらの値と式（２）の第１項を加算し誤差電力を求め
る。計算済みでなければ、ステップ３２に戻り、必要な
値を計算する。ステップ３２、３３で必要な値を全て計
算した場合には、ステップ３４の確認は不要となる。ス
テップ３６では、計算した誤差電力が探索してきた動き
ベクトルの中で最小値であったかを判定する。最小値で
あった場合にはステップ３７で最小値を更新し、このと
きの動きベクトルを記憶しておく。ステップ３８では、
探索する動きベクトルについて全て探索が終了したかを
判定し、未了であればステップ３９にて次の動きベクト
ルを設定してステップ３４に戻る。終了していれば、ス
テップ４０で、誤差電力の最小値と最小値に対応する動
きベクトルを出力する。

【００７４】図４は第２の発明による動き検出方式の処
理過程を示す図である。図３の処理過程と違い、式
（２）の第１項の計算をせず、ステップ４５で、式
（２）の第２項と第３項を加算した値を誤差電力評価値
として、ステップ４６で比較している。そのために、ス
テップ５０では最終結果として動きベクトルのみを出力
し、誤差電力の最小値は出力しない。

【００７５】第３の発明は、第１、第２の発明における
式（２）の第３項の計算を１個の動きベクトルの検出に
必要な値ではなく、現フレーム全てのブロックの動きベ
クトルの検出に必要な第３項の値の一部、あるいは全て
の場合について計算する。図５は第３の発明に基づき、
現フレーム全ての動きベクトルを検出する際の処理過程
を示す図である。本図は一実施例として第２の発明と第
３の発明を組み合わせた場合を示している。ステップ６
０で、１フレーム分の動きベクトルの検出に必要な式
（２）の第３項を全て計算し記憶する。ステップ６１
で、あるブロックの動きベクトルを探索する際の最初に
探索する動きベクトルを設定し、ステップ６４で用いる
誤差電力評価値の最小値をクリアしておく。ステップ６
２で、設定された動きベクトルの検出に必要な式（２）
の第２項の全てを計算し記憶する。ステップ６３で、計
算済みの式（２）の第２項、第３項を加算し誤差電力評
価値を求める。ステップ６４で、この誤差電力評価値が
最小値であるかを判定する。最小値であれば、ステップ
６５で最小値を更新し、このときの動きベクトルを保存
しておく。ステップ６６で、全ての動きベクトル候補の
探索が終了したかを判定し、終了していなればステップ
６７で次の動きベクトル候補を設定しステップ６３に戻
る。終了したならば、ステップ６８で、検出された動き
ベクトルを出力する。ステップ６９で、１フレーム分の
動きベクトルを全て検出したかを判定し、検出したなら
ば終了し、いていなければ、ステップ６１に戻り次のブ
ロックの動きベクトルの検出を行う。

【００７６】第４の発明の一実施例として、式（２）の
第３項の演算を水平方向、垂直方向の順に分離して計算
する方式を示す。簡単化のためにブロックサイズを４×
４、参照領域の大きさを８×８とし、便宜上、参照領域
の画素をｙ_-2,-2〜ｙ_5,5とする。この場合、参照領域
中に含まれる参照ブロックの数は水平方向５個、垂直方
向５個の計２５個となる。この参照ブロックを全て探索
する、このため、動きベクトルの範囲を−２〜２とす
る。

【００７７】まず水平方向の演算として、式（４）の
ｆ′_-2,-2〜ｆ′_2,5を式（６）の再帰式を用いて計算
し記憶する。ただし、初期値ｆ′_-2,lは、

【００７８】

【数１９】

【００７９】により計算する。次に垂直方向の演算とし
て、式（５）のｆ_-2,-2〜ｆ_2,2を式（７）の再帰式を
用いて計算し記憶する。ただし、初期値ｆ_u,-2は、

【００８０】

【数２０】

【００８１】により計算する。このようにして計算した
式（２）の第３項を用いて、第１、第２、あるいは第３
の発明による動き検出方式で動き検出を行う。例えば、
ブロックのサイズを１６×１６、フレームのサイズを１
７６×１４４、動き検出の範囲を−７〜７としこの範囲
内の参照ブロックを全て探索する場合を考える。積和演
算、算術演算共に１サイクルで実行するプロセッサ型動
き検出装置の場合、式（１）を計算して評価する従来法
では、１フレーム分の動きを検出するのに、１１．４×
１０⁶サイクル必要である。本第４の発明と第１の発明
を用いた手法により同様の動き検出を実行する場合、１
フレーム分の動きの検出が、６．０１×１０⁶サイクル
で実現可能である。これは従来法の５２．７％の演算量
に相当する。本第４の発明と第１と第３の発明を組み合
わせた手法により同様の動き検出を実行する場合、１フ
レーム分の動きの検出が、５．８５×１０⁶サイクルで
実現可能である。これは従来法の５１．３％の演算量に
相当する。

【００８２】第５の発明の第１の実施例として、式
（２）の第２項の演算方法を示す。簡単化のためにブロ
ックサイズを４×４とし、探索する動きベクトルを−２
〜１までの４×４個とする。この場合の参照領域は、７
×７となる。

【００８３】式（２）の第２項の計算は、この場合、式
（１６）のＣ_-2,-2、Ｃ_0,-2，Ｃ_-2 _,0、Ｃ_0,0を計算す
る。それぞれの計算は９個の副次内積演算からなるが、
ここでは、式（１６）中の第５番目の副次内積演算であ
る（Ｙ_u,v+1＋Ｙ_u+1,v+1）（Ｘ_0,0−Ｘ_0,1）につい
て説明する。まず、式（１６）中の現ブロックの前処理
を行う。上記第５番目の内積演算に関する副次現ブロッ
クであるＸ_0,0−Ｘ_0, ₁は次のようになる。

【００８４】Ｘ_0,0−Ｘ_0,1＝［ｘ_0,0，ｘ_2,0，ｘ_0,2，ｘ_2,2］^T−［ｘ_0,1，ｘ_2,1 ，ｘ_0,3，ｘ_2,3］^T＝［ｘ_0,0−ｘ_0,1，ｘ_2,0−ｘ_2,1，ｘ_0,2−ｘ_0,3，ｘ_2,2−ｘ_2,3］^T （２０）次に、式（１６）中の参照領域の前処理を行う。上記第
５番目の内積演算に関する参照領域前処理値であるＹ
_u,v+1−Ｙ_u+1,v+1の計算について説明する。（ｕ，
ｖ）が、（−２，−２）、（０，−２）、（−２，
０）、（０，０）について上式を計算する必要がある
が、それぞれの（ｕ，ｖ）についてＹ_u,v+1−Ｙ_u+
_1,v+1を計算すると以下のようになる。（ｕ，ｖ）＝
（−２，−２）のときは、Ｙ_-2,-1−Ｙ_-1,-1＝［ｙ_-2,-1，ｙ_0,-1，ｙ_-2,1，ｙ_0,1］−［ｙ_-1,-1，ｙ_1,-1，ｙ_-1,1，ｙ_1,1］＝［ｙ_-2,-1−ｙ_-1,-1，ｙ_0,-1−ｙ_1,-1，ｙ_-2,1− ｙ_-1,1，ｙ_0,1−ｙ_1,1］（２１）（ｕ，ｖ）＝（０，−２）のときは、Ｙ_0,-1−Ｙ_1,-1＝［ｙ_0,-1，ｙ_2,-1，ｙ_0,1，ｙ_2,1］−［ｙ_1,-1，ｙ_3,-1，ｙ_1,1，ｙ_3,1］＝［ｙ_0,-1−ｙ_1,-1，ｙ_2,-1−ｙ_3,-1，ｙ_0,1−ｙ_1,1，ｙ_2, ₁ −ｙ_3,1］（２２）（ｕ，ｖ）＝（−２，０）のときは、Ｙ_-2,1−Ｙ_-1,1＝［ｙ_-2,1，ｙ_0,1，ｙ_-2,3，ｙ_0,3］−［ｙ_-1,1，ｙ_1,1，ｙ_-1,3，ｙ_1,3］＝［ｙ_-2,1−ｙ_-1,1，ｙ_0,1−ｙ_1,1，ｙ_-2,3−ｙ_-1,3，ｙ_0, ₃ −ｙ_1,3］（２３）（ｕ，ｖ）＝（０，０）のときは、Ｙ_0,1−Ｙ_1,1＝［ｙ_0,1，ｙ_2,1，ｙ_0,3，ｙ_2,3］−［ｙ_1,1，ｙ_3,1，ｙ_1,3，ｙ_3,3］＝［ｙ_0,1−ｙ_1,1，ｙ_2,1−ｙ_3,1，ｙ_0,3−ｙ_1,3，ｙ_2, ₃ −ｙ_3,3］（２４）となる。以上の式（２１）から式（２４）には１６回の
差分演算が含まれる。しかしながら、これらには重複す
る演算が含まれているので、ｙ_-2,-1−ｙ_-1,-1、ｙ
_0,-1−ｙ_1,-1、ｙ_2,-1−ｙ_3,-1、ｙ_-2,1−ｙ_-1,1、ｙ
_0,1−ｙ_1,1、ｙ_2,1−ｙ_3,1、ｙ_-2,3−ｙ_-1,3、ｙ
_0,3−ｙ_1,3、ｙ_2,3−ｙ_3,3で表される９回の差分演
算のみを行い、副次参照領域を計算する。この副次参照
領域の一部分を取り出すことで、式（２１）から式（２
４）の値を生成することができる。

【００８５】このようにして、計算された前処理結果を
もとに、（Ｙ_u,v+1＋Ｙ_u+1,v+1）（Ｘ_0,0−Ｘ_0,1）
を、（ｕ，ｖ）が、（−２，−２）、（０，−２）、
（−２，０）、（０，０）について計算する。

【００８６】以上のような計算を式（１６）中の９個の
副次内積演算について行い、最終結果Ｃ_u,vを後処理で
式（１６）に従って計算する。

【００８７】第５の発明の第２の実施例を示す。上記第
１の実施例は式（１６）に基づいて、式（２）の第２項
の計算を行った。式（１６）は、式（１３）を式（１
４）を用いて変形したものである。本実施例では、式
（１４）の代わりに、

【００８８】

【数２１】

【００８９】を用いて式（１３）を変形した以下の式、

【００９０】

【数２２】

【００９１】に基づき式（２）の第２項の計算を行う。
上記の計算は第１の実施例と同様に行うことができ、演
算量も第１の実施例と等しい。

【００９２】第６の発明の実施例として、第５の発明の
第１の実施例で説明した副次内積演算、（Ｙ_u,v+1＋Ｙ
_u+1,v+1）（Ｘ_0,0−Ｘ_0,1）を更に分割する例を示
す。この式をｃ′_u,vと置く。このｃ′_u,vを（ｕ，
ｖ）が（−２，−２）、（０，−２）、（−２，０）、
（０，０）について計算する必要があった。

【００９３】

【数２３】

【００９４】ここで、ｘ′_i,j、ｙ′_i,j、ｕ′、ｖ′
を以下のように定義する。

【００９５】ｘ′_i,j＝（ｘ_2i,2j−ｘ_2i,2j+1）（２８）ｙ′_i,j＝（ｙ_2i,2j+1−ｙ_2i+1,2j+1）（２９）ｕ′＝ｕ／２（３０）ｖ′＝ｖ／２（３１）これらを用いると、式（２７）は次のように表せる。

【００９６】

【数２４】

【００９７】この式をｕ′，ｖ′＝−１〜０について計
算することになる。この式は式（８）と同様の形式なの
で、第５の発明と同様の方法で式（１６）のように分割
し、演算量を削減することができる。

【００９８】図６は第７の発明による動き検出方式の処
理過程を示す図である。第７の発明による動き検出方式
は、ある基準参照ブロックの周辺の参照ブロックを探索
する場合に適用できるものである。ステップ７０で、周
辺の参照ブロックについて式（１７）を計算する際に必
要となる第３項を全て計算し記憶する。この計算方法に
ついては後で詳しく説明する。ステップ７１で、式（１
７）の第１項を積和演算器にて計算し記憶する。この式
（１７）の第１項は現ブロックと基準参照ブロックとの
内積に−２をかけたものであり、式（１７）の第２項が
現ブロックと参照ブロックとの内積を２倍したものであ
ることから、以前の探索において、この項が計算済みの
場合はこの計算を簡略化することができる。ステップ７
２で最初に探索する動きベクトル、つまり参照ブロック
を設定する。またステップ７４で用いる最小値をクリア
しておく。次に、ステップ７３〜ステップ７７で各参照
ブロックを探索する。ステップ７３では、現ブロックと
参照ブロックとの内積を２倍したものである式（１７）
の第２項を積和演算器にて計算し、既に計算済みの第１
項及び、対応する第３項と算術論理演算器にて加算す
る。ステップ７４で、ステップ７３の結果が探索してき
た参照ブロック中で最小値であるかを判定する。ただ
し、ステップ７３の結果が正の値であったときには、こ
の参照ブロックよりも基準参照ブロックの方が適してい
ることを意味するので最小値とは判断しない。最小値で
あった場合にはステップ７５で最小値を更新し、このと
きの動きベクトルを記憶しておく。ステップ７６では、
探索する参照ブロックについて全て探索が終了したかを
判定し、未了であればステップ７７で次の動きベクトル
を設定してステップ７３に戻る。終了していれば、ステ
ップ７８で、最小値に対応する動きベクトルを出力し、
対応する参照ブロックと現ブロックとの差分の自乗和を
式（１７）から計算して出力する。また、計算済みの現
ブロックと対応する参照ブロックの内積値を２倍したも
のも出力する。これにより、この参照ブロックを基準ブ
ロックとして、さらに周辺を探索する際に、式（１７）
の第１項の計算を簡略化することができる。ステップ７
０の計算についてさらに詳しく説明する。例として、ブ
ロックサイズが４×４で動きベクトルを水平方向、垂直
方向共に±１の範囲で探索する場合を考える。この場
合、図１２のように、自乗値の計算が必要な画素が存在
する。これを図７のようにＰ１〜Ｐ１６、Ｑ１〜Ｑ８の
領域に分割して、各領域内の画素値の自乗和をまず積和
演算器にて計算する。この例では領域Ｐ１内には画素は
１個しか存在しないので、この部分の自乗和は一つの画
素の自乗和になる。例えば、動きベクトルを±４の範囲
で探索する場合には、領域Ｐ１は４×４のブロックにな
る。これら自乗和を組み合わせることにより、式（１
７）の第３項を計算する。例えば、図１２のように基準
参照ブロックからみて動きベクトルが（１，−１）の場
合の式（１７）の第３項は、（Ｑ１＋Ｑ８＋Ｑ７＋Ｑ６＋Ｑ５）−（Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６＋Ｐ７）（３３）のように算術論理演算器にて計算する。例えば、ブロッ
クのサイズを１６×１６、フレームのサイズが１７６×
１４４であり、動き検出の範囲を−７〜７としこの範囲
内の参照ブロックをロガリズミックサーチ法を用いて、
まず動きベクトルが±４、次に±２、次に±１のように
探索する場合を考える。積和演算、算術演算共に１サイ
クルで実行するプロセッサの場合、式（１）を計算して
評価する従来法では、１フレーム分の動きを検出するの
に、１．２７×１０⁶サイクル必要である。本発明を用
いた手法で同様の動き検出を実行する場合、１フレーム
分の動きを検出するのに、０．７５３×１０⁶サイクル
で実現可能である。これは従来法の５９．４％の演算量
に相当する。

【００９９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
動画像の動きを検出する際に、式（１）を展開して計算
するようにしたので、各項の演算量を大幅に削減した
り、各項のデータを他に有効に用いたりすることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１、第３の発明の実施例を示すブロック図。

【図２】第２、第３の発明の実施例を示すブロック図。

【図３】第１の発明の実施例を示すフローチャート。

【図４】第２の発明の実施例を示すフローチャート。

【図５】第３の発明の実施例を示すフローチャート。

【図６】第７の発明の実施例を示すフローチャート。

【図７】第７の発明において参照ブロックの画素値の自
乗和の計算方法を説明する図。

【図８】第１の発明の作用を説明する図。

【図９】第３の発明の作用を説明する図。

【図１０】第５の発明の作用を説明するブロック図。

【図１１】第７の発明の作用を説明する図。

【図１２】第７の発明の作用を説明する図。

【図１３】動き検出方式を説明する図。

【図１４】積和演算器を有するプロセッサの例。

【図１５】従来法のフローチャート。

【符号の説明】

１０現ブロックの自乗和計算部１１現ブロックと参照ブロックの内積計算部１２参照ブロックの自乗和計算部１３現ブロックの自乗和の記憶部１４現ブロックと参照ブロックの内積の記憶部１５参照ブロックの自乗和の記憶部１６加算部１７動きベクトル決定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 11/04 G06T 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームをいくつかのブロックに分割し、
現フレーム中の現ブロックと最も相関の高いブロックを
参照フレーム中から検出することによって動きベクトル
を検出する動き検出方式において、前記現ブロックの画
素値の自乗和を計算する手段と、前記現ブロックと前記
参照フレームの参照領域内の一部、あるいは全ての参照
ブロックとの内積を−２倍した値を該参照ブロック毎に
計算する内積計算手段と、前記参照フレームの参照領域
内の一部、あるいは全ての参照ブロックの画素値の自乗
和を該参照ブロック毎に計算する第１の参照ブロック自
乗和演算手段と、現ブロックの画素値の自乗和と、現ブ
ロックと参照ブロックとの内積を−２倍した値と、参照
ブロックの画素値の自乗和とを加算した誤差電力値を順
次計算する手段と、前記順次計算された誤差電力値のう
ち最小となるものを検出し、誤差電力値が最小となった
ときの参照ブロックに対応する動きベクトルを前記現ブ
ロックの動きベクトルとして出力する手段とを備える動
き検出方式において、前記第１の参照ブロックの自乗和演算手段に代えて、前
記参照フレーム内の全ての参照ブロックの画素値の自乗
和を該参照ブロック毎に計算する第２の参照ブロック自
乗和演算手段を備え、前記第２の参照ブロック自乗和演
算手段は、参照ブロックの水平方向または垂直方向のブ
ロック毎の自乗和からブロック全体の自乗和の計算をす
ることを特徴とする動き検出方式。
【請求項２】フレームをいくつかのブロックに分割し、
現フレーム中の現ブロックと最も相関の高いブロックを
参照フレーム中から検出することによって動きベクトル
を検出する動き検出方式において、前記現ブロックと前
記参照フレームの参照領域内の一部、あるいは全ての参
照ブロックとの内積を−２倍した値を該参照ブロック毎
に計算する内積計算手段と、前記参照フレームの参照領
域内の一部、あるいは全ての参照ブロックの画素値の自
乗和を該参照ブロック毎に計算する第１の参照ブロック
自乗和演算手段と、現ブロックと参照ブロックとの内積
を−２倍した値と、参照ブロックの画素値の自乗和とを
加算した誤差電力評価値を順次計算する手段と、前記順
次計算された誤差電力評価値のうち最小となるものを検
出し、誤差電力評価値が最小となったときの参照ブロッ
クに対応する動きベクトルを前記現ブロックの動きベク
トルとして出力する手段とを備える動き検出方式におい
て、前記第１の参照ブロックの自乗和演算手段に代えて、前
記参照フレーム内の全ての参照ブロックの画素値の自乗
和を該参照ブロック毎に計算する第２の参照ブロック自
乗和演算手段を備え、前記第２の参照ブロック自乗和演
算手段は、参照ブロックの水平方向または垂直方向のブ
ロック毎の自乗和からブロック全体の自乗和の計算をす
ることを特徴とする動き検出方式。
【請求項３】前記内積計算手段が、現ブロックの画素
値を水平方向、垂直方向共に２で間引いた４種類のブロ
ックから加減算により計算される計９個の副次現ブロッ
クを出力とする現ブロック前処理手段と、参照領域の画
素値を水平方向、垂直方向共に２で間引いた４種類の領
域から加減算により計算される計９個の副次参照領域を
出力とする参照領域前処理手段と、前記副次現ブロック
と前記副次参照領域の内積を計算する９個の副次内積計
算集団と、前記９個の副次内積計算手段の出力から、加
減算により内積結果を計算する後処理手段とで構成され
ることを特徴とする請求項１又は２記載の動き検出方
式。
【請求項４】前記副次内積計算手段として、請求項３
に記載の内積計算手段を再帰的に用いることを特徴とす
る請求項３に記載の動き検出方式。
【請求項５】フレームをいくつかのブロックに分割
し、現フレーム中の現ブロックと最も相関の高いブロッ
クを参照フレーム中から検出する際に、前記参照フレー
ムの参照領域内で、基準参照ブロックと基準参照ブロッ
クの周辺に位置する参照ブロックを候補として最適な参
照ブロックを決定し、これを基準参照ブロックとする操
作を繰り返して動きベクトルを検出する動き検出方式に
おいて、前記基準参照ブロックの画素値の自乗和と前記
周辺の参照ブロックの画素値の自乗和との差分をそれぞ
れ計算する手段と、現ブロックと基準参照ブロックの内
積を−２倍した値を計算する手段と、現ブロックと参照
ブロックの内積を２倍した値を計算する手段と、前記計
算結果と、前記記憶手段に記憶された基準参照ブロック
の画素値の自乗和と当該参照ブロックの画素値の自乗和
との差分値と、現ブロックと基準参照ブロックの内積を
−２倍した値を加算する手段と、各探索参照ブロックに
ついて順次計算された前記加算結果から値が最小となる
ものを検出し、前記最小値が負の値のときは前記最小値
となったときの参照ブロックに対応する動きベクトルを
前記現ブロックの動きベクトルとして出力し、前記最小
値が負の値でないときは基準参照ブロックに対応する動
きベクトルを前記現ブロックの動きベクトルとして出力
とする手段を備えていることを特徴とする動き検出方
式。