JP2861967B2

JP2861967B2 - 動ベクトル検出装置

Info

Publication number: JP2861967B2
Application number: JP26762096A
Authority: JP
Inventors: 潤亀谷
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JPH10117357A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動ベクトル検出装置
に関し、特に動画像を圧縮符号化する動き補償フレーム
間予測符号化装置における動ベクトル検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の動き補償フレーム間予測
符号化装置における動ベクトルの検出は、入力画像信号
をｍライン×ｎ画素毎にブロック化し、各ブロック毎に
前フレーム若しくは次フレームの同一位置のブロックを
中心に（一例として水平方向に±３１画素、垂直方向に
±３１ラインの範囲において）ブロックマッチングを実
行することにより、複数の候補ベクトルに対して評価を
行い、最適なベクトルを検出している。

【０００３】各候補ベクトルの評価方法としては、ブロ
ック単位で入力画像と局部復号画素との誤差の差分絶対
値和若しくは誤差電力を計算し、最小となる局部復号画
素を示すベクトルを最適ベクトルとする方法などが一般
に採用されている。従ってこの誤差を計算するために、
多大な演算を必要としている。

【０００４】また、この演算量を削減するため、動ベク
トル検出範囲内の全てのベクトルに対して試行せず、代
表的なベクトルのみを試行する方法，多段階的に最適ベ
クトルを決定する方法，更にブロック内の全ての画素に
対して誤差を求めず、１／４程度に画素を間引くことも
一般的に行われている。

【０００５】これ等動ベクトル検出に対する演算量削減
を目的とした従来例としては、以下の例がある。その第
１は、符号化対象のブロックをサブブロックに分割しサ
ブブロック毎に動ベクトルを検出し、これ等の動ベクト
ルから当該ブロックの動ベクトルを計算する、特開平６
−７０３０８号公報に開示の技術である。

【０００６】第２は、符号化対象のブロックに対して画
素間引きを行ったブロックを対象にマッチング演算を行
い、演算値の小さいブロックを選択し、この候補ブロッ
クに対して間引かれた画素を含めて再度詳細なマッチン
グを行い最適ベクトルを求める、特開平４−２６６２９
２号公報に開示の技術である。

【０００７】また、動ベクトルの検出は多大な演算量を
要するため、動画像符号化を実時間で実行するために
は、符号化対象ブロック毎の演算量を削減する以外に
も、動ベクトルを求めるブロックそのものを削減するこ
とが提案されている。

【０００８】この例としては、ブロックの水平方向の奇
数番目に対して動ベクトルを検出し、偶数番目のブロッ
クに対しては、前後のブロックの動ベクトルの値から動
ベクトルを決定する、特開平１−２６５６８４号公報の
技術が挙げられる。

【０００９】いずれにしても、動ベクトルを正確に決定
するためには、符号化対象ブロック内の全画素を探索範
囲内の画素とブロックマッチングする必要があるため、
動ベクトルの探索範囲を広げることに伴い、動ベクトル
検出のための演算量は指数関数的に増加する。

【００１０】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６１及びＨ．２６２
（ＩＳＯ／ＩＥＣ標準ＭＰＥＧ２）等では、動ベクトル
の取り得る範囲を大きく規定しているため、これを符号
化装置で実現するためには、非常に大規模な動ベクトル
検出回路が必要となる。

【００１１】一例として、動ベクトルの探索範囲を水平
方向，垂直方向共に±６３とした場合の、単純な総当た
りによる最適ベクトルの検出に要する演算量を示す。先
ず、１回の試行に対しては、動ベクトルを検出する単位
であるマクロブロックの大きさを１６ライン×１６画素
とすると、入力画像と局部復号画像の各画素間の減算及
び絶対値の計算を２５６回、各画素単位の差分絶対値を
加算するのに２５５回の演算を要する。

【００１２】更に、この試行を全探索範囲に対して行う
ため、（６３×２＋１）×（６３×２＋１）で１６，１
２９回分の試行の演算及び試行結果の比較を１６，１２
８回必要とする。このため、画像符号化装置において、
広範囲での動ベクトル検出を実時間で実現するために
は、何等かの工夫が必要である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、Ｈ．２６１及びＨ．２６２（ＭＰＥＧ２）に規定さ
れている様な広範囲における動ベクトルを検出する回路
を構成すると、回路が大規模化かつ複雑化する。その理
由は、動ベクトル検出のための演算量が動ベクトルの探
索範囲に応じて指数的に（２乗に比例して）増加するか
らである。

【００１４】動画像符号化装置として実時間で処理する
ためには、何等かの方法で演算量を減少させるか、演算
器を複数用意して並列的に処理を行う必要がある。符号
化対象ブロックをサブブロックに分割して別々に動ベク
トルを求め、その結果からそのブロックの動ベクトルを
計算する方法では、サブブロックへの分割方法によって
計算される動ベクトルの精度が異なる可能性があり、奇
数ラインと偶数ラインにサブブロックを分割した場合、
インタレース画像ではフィールド間で動きが大きい時に
は合成された動ベクトルが最適になるとは限らない。

【００１５】また、奇数ブロックのみ動ベクトルを求
め、偶数ブロックに対しては前後のブロックの動ベクト
ルから計算する方法では、奇数ブロックと偶数ブロック
の間で画像の動きが不連続な場合、最適なベクトルが得
られるとは限らない。

【００１６】本発明の目的は、動ベクトル検出の処理が
本来必要とする演算量の削減を、回路の複雑化を最小限
にとどめて実現し、尚かつその演算量の大幅な削減によ
って、各対象ブロック毎の動ベクトル検出処理を高速化
するようにした動ベクトル検出装置を提供することであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、入力さ
れたディジタル画像データをｍライン×ｎ画素のブロッ
クに分割し、当該ブロック単位で動ベクトルを検出する
動画像符号化装置における動ベクトル検出装置であっ
て、動ベクトルの探索範囲の局部復号画像データを格納
し、アドレス入力により格納データを出力しかつデータ
入力によるアドレスを出力する記憶手段と、前記記憶手
段とのデータの転送を制御する手段と、動ベクトル検出
対象の入力画像ブロックデータを保持し、その特定領域
を検出して前記記憶手段に対してその領域に該当するア
ドレスを検索せしめ、得られたアドレスから概略動ベク
トルを決定する手段と、概略動ベクトルが示す範囲の局
部復号画像データと入力画像ブロックデータとの間でブ
ロックマッチングを行い最適動ベクトルを決定する手段
を有することを特徴とする動ベクトル検出装置が得られ
る。

【００１８】更に、本発明によれば、前記概略動ベクト
ルが示す範囲の局部復号画像データと入力画像ブロック
データとの間でのブロックマッチングによる最適動ベク
トルを決定する手段の代りに、概略動ベクトル群の有効
なベクトルから加重平均により最適動ベクトルを決定す
る手段を設けたことを特徴とする動ベクトル検出装置が
得られる。

【００１９】そして、前記記憶手段によって検索される
特定領域の画像データに対して、前記記憶手段が有する
ビットマスク機能によりデータの上位から数ビット分だ
けを有効検索データビットに指定し、かつ前記記憶手段
により検索されるデータに対して±１の演算を施すこと
を特徴とする。

【００２０】また、前記記憶手段により検索された最初
の画像データのアドレス情報に基づき、以後のデータの
前記記憶手段における検索開始アドレスを制限すること
を特徴とし、また、動ベクトル検出対象の入力画像ブロ
ックデータにおける特定領域の検出において、当該画像
ブロックデータの各隣接画素間における差分絶対値を求
め、予め設定された値よりもこの値が大きい場合に、そ
の画素対とその周辺画素を特定領域と見なすことを特徴
とする。

【００２１】本発明においては、動ベクトル検出対象ブ
ロックに対応した探索範囲の局部復号画像を、データ転
送制御部によりフレームメモリから連想記憶メモリと称
されるＣＡＭ（Content Addressable Memory）上へ転送
する。次にデータ検索制御部において、動ベクトル検出
対象ブロック中の特定画素領域を切り出し、この領域の
画素の格納アドレスをＣＡＭを使用して求め、求められ
たアドレスから概略動ベクトルを計算する。この概略動
ベクトルで示された領域に関して、ＣＡＭから予測画像
を読出し、動ベクトル検出対象ブロックの各画素に対す
る詳細なブロックマッチングを評価値演算部で実行し、
その評価値から最適な動ベクトルを決定する。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２３】先ず、図２を参照すると、図２は動き補償
フレーム間予測符号化方式を取る動画像符号化装置の一
般的な構成である。この構成は、直交変換と組合わせた
ハイブリッド符号化装置の代表的な例であり、Ｈ．２６
１及びＨ．２６２（ＭＰＥＧ２）等の国際標準符号化方
式に準拠した符号化装置の基本的ブロック図である。

【００２４】図２において、２０１はディジタル化され
た入力画像データ、２０２はブロック判定部、２０３は
フレーム内／フレーム間切替え部、２０４は直交変換
部、２０５は量子化部、２０６はエントロピー符号化
部、２０７は逆量子化部、２０８は逆直交変換部、２０
９は加算部、２１０はフレームメモリ、２１１は動き補
償予測部、２１２は動ベクトル検出部、２１３は減算
部、２１４は画像符号化データである。

【００２５】次に図１を参照すると、図１は本発明の動
ベクトル検出方式の構成に関して詳細に表した図であ
り、図２における動ベクトル検出部２１２の内部の構成
を示している。

【００２６】図１において、１０１は連想記憶メモリ若
しくはＣＡＭと呼ばれる記憶装置、１０２はデータ転送
制御部、１０３はデータ検索制御部、１０４は評価値演
算部である。

【００２７】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、先ず、図２を参照して動画像符号化処理に関して説
明する。

【００２８】予めｍライン×ｎ画素のブロックに分割さ
れたディジタル入力画像データ２０１は、動ベクトル検
出部２１２に入力され、フレームメモリ２１０から読出
された前フレーム若しくは次フレームの局部復号画像デ
ータと比較することにより、当該ブロック毎の画像の動
き量を動ベクトルとして検出される。

【００２９】フレームメモリ２１０から読出された局部
復号画像データは、動ベクトル検出部２１２から出力さ
れる動ベクトルに基づき、動き補償予測部２１１におい
て動きを補償されて予測画像データとなり、減算部２１
３においてフレーム間差分画像データが得られる。

【００３０】ブロック判定部２０２では、入力画像デー
タ２０１と減算部２１３からのフレーム間差分画像デー
タとを比較し、ブロック内の電力和等の基準に基づいて
最適なデータを選択する様フレーム内／フレーム間切替
え部２０３を制御し、その中のスイッチＳＷ１とＳＷ２
を連動して切替える。

【００３１】スイッチＳＷ１で選択された画像データ
は、直交変換部２０４で直交変換され、量子化部２０５
で量子化される。量子化部２０５から出力される量子化
インデックスはエントロピー符号化部２０６において、
動ベクトル検出部２１２から出力される動ベクトルと共
に符号化され、最終的な画像符号化データ２１４として
出力される。

【００３２】尚、動ベクトルを符号化するか否かに関し
ては、ブロック判定部２０２からの制御信号によって制
御され、フレーム間予測符号化を選択した時のみ動ベク
トルも符号化される。

【００３３】他方で、量子化部２０５から出力される量
子化インデックスは、逆量子化部２０７にて元の変換係
数値に戻され、逆直交変換部２０８で逆変換される。こ
の逆変換データは、加算部２０９にてスイッチＳＷ２で
選択された画像データと加算され、局部復号画像データ
としてフレームメモリ２１０に格納され、次の符号化ル
ープ処理の際に利用される。

【００３４】更に、本発明に関連する動ベクトル検出部
における動作について、図１を参照して詳細に説明す
る。

【００３５】ｍライン×ｎ画素のブロックに分割された
ディジタル入力画像データは、先ずデータ検索制御部１
０３に格納される。この時同時にフレームメモリから読
出された前フレーム若しくは次フレームの局部復号画像
データは、データ転送制御部１０２の制御に基づき、連
想記憶メモリ若しくはＣＡＭと呼ばれる記憶装置１０１
に格納される。

【００３６】記憶装置１０１は、通常の記憶装置と異な
り、アドレスを指定してデータを読み書きできるだけで
なく、逆にデータを指定してそのデータが格納されてい
るアドレスを読出せる機能を持つ。

【００３７】従って、データ検索制御部１０３は当該ブ
ロック内の特定データを記憶装置１０１に対して入力
し、その結果得られたアドレスから概略動ベクトルを計
算により求める。更にこの概略動ベクトルに基づいてデ
ータ転送制御部１０２は、その周辺の領域を記憶装置１
０１から読出し、評価値演算部１０４へと転送する。

【００３８】評価値演算部１０４においては、記憶装置
１０１から読出されたデータと当該ブロックとの間で全
画素に対するブロックマッチングを逐次行い、各マッチ
ング結果を比較して最適な動ベクトルを決定し、その動
ベクトルを動き補償予測部に通知する。

【００３９】次に本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。本発明の実施例の１つとして、動
ベクトルの探索範囲を水平，垂直方向共に±１５画素と
し、入力画像データのブロックの大きさをＨ．２６１及
びＨ．２６２で規定されているマクロブロックと呼ばれ
る、１６ライン×１６画素の大きさにおける例を図１を
参照して説明する。

【００４０】ＣＡＭ１０１の容量としては、アドレス空
間が（１５×２＋１６）×（１５×２＋１６）で２，１
１６ワード以上、データのビット幅は８ビットのＣＡＭ
を準備する。また、データ転送制御部１０２としては、
２，１１６ワード×８ビット以上の転送制御能力を持つ
ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラを準備す
る。

【００４１】データ検索制御部１０３は、図４にその具
体例を示す如く、入力画像データを保持するための２５
６ワード×８ビットのＲＡＭ（Random Access Memory）
４０２及びレジスタファイル４０８と、入力画像内のエ
ッジ領域を検出するための８ビットの減算器４０５及び
絶対値変換器４０６と、レジスタ４０３，４０４と、比
較器４０７と、これ等の制御をなすコントローラ４０９
とから構成される。尚、セレクタ１０４はＲＡＭ４０２
のリード制御信号の選択をなすものである。

【００４２】評価値演算部１０４は、図７に示す如く、
入力画像データとＣＡＭ１０１からの読出した画像デー
タの差分演算を行う減算器５０３、差分結果の絶対値変
換器５０４、各画素の差分絶対値の累積加算器５０４、
各マッチング試行結果を保持するレジスタ５０３，５０
４，５０６，５０８、各マッチング試行結果を比較する
比較演算器５０９、及びこれ等の制御をなすコントロー
ラ５１０から構成される。

【００４３】次に、本発明の実施例の動作について図面
を参照して詳細に説明する。図１のデータ検索制御部１
０３の動作について図５のフローチャートを参照する。
データ検索制御部１０３には、動ベクトルの検出対象で
ある入力画像マクロブロックデータ（図３の左側の３０
１）が入力され（ステップＳ１）、このデータは２５６
ワード×８ビットのＲＡＭ４０２に保持される。保持さ
れた入力画像データは、順次隣接する画素同士での差分
を取って絶対値化される（ステップＳ３〜Ｓ６）。この
差分及び絶対値の算出はレジスタ４０３，４０４、減算
器４０５、絶対値変換器４０６にてなされる。

【００４４】そして、この絶対値は比較器４０７にて予
め設定された値と比較される（ステップＳ７）。この設
定値を超えた差分絶対値を持つ画素の組が検出される
と、この処理は中止され、その画素の組の位置と値が記
憶される。この処理は、入力画像マクロブロック３０１
のデータ内における、画像のエッジ部分（図３の左側の
３０３）の抽出に相当する。

【００４５】この処理と並行して、フレームメモリから
当該マクロブロック３０１の動ベクトルの探索対象範囲
にあたる局部復号画像データ（図３の３０２）が、デー
タ転送制御部１０２内のＤＭＡコントローラにより、Ｃ
ＡＭ１０１へと転送される。当該マクロブロック３０１
のデータとこのＣＡＭ１０１内へ転送されるデータの画
像フレームにおける位置関係は、図３に示す様に、当該
マクロブロック３０１を中心に水平，垂直方向に夫々±
１５の広がりを持つ局部復号画像データが格納される。
この場合、ＣＡＭ１０１は通常のＲＡＭと同様のアドレ
スを指定してデータを書込むＲＡＭモードで動作する。

【００４６】このＣＡＭ１０１へのデータ転送が終了し
た時点で（ステップＳ８）、データ検索制御部１０３は
ＣＡＭ１０１をデータを入力してその格納アドレスを検
索するＣＡＭモードへと切換えて（ステップＳ９）、エ
ッジ検出処理で求めたマクロブロック３０１のデータ内
のエッジ部分３０３を含むその周囲の６画素について、
順次ＣＡＭ１０１のデータ入力として入力し、そのデー
タと一致したデータのアドレス中で最小のアドレスを検
索結果として受取る（ステップＳ１０）。尚、この６画
素の例は図６に示している。

【００４７】ここで、エッジ部分を含む６画素分に対し
て順次ＣＡＭ１０１で検索する理由は、入力画像データ
中のノイズ等に基づく偽似的なエッジとのミスマッチを
防止するためであり、真のエッジ部分を検出している場
合には、周囲の画素との相関が高くなることを利用して
いる。

【００４８】ＣＡＭ１０１においてＣＡＭモードで検索
された６点の画素のアドレスは、データ検索制御部１０
３において元のマクロブロックデータの位置を示すアド
レスとの比較演算により、概略動ベクトル（図３の３０
４）としてその方向と大きさに変換される（ステップＳ
１１）。そして求められた６個の概略動ベクトルは、相
互に夫々のなす角度と大きさとが比較され（ステップＳ
１４）、４個以上のベクトルの相互の差異が予め規定し
た値以下に収まっている場合は（ステップＳ１５）、Ｃ
ＡＭ１０１による概略検索が成功したと判定する。

【００４９】逆に、ステップ１５において４個以上の概
略動ベクトルの相互の差異が規定値以上であれば、ミス
マッチを起こしたと判定してこの検索結果を棄却し、再
度データ検索部１０３におけるエッジ部分の検出処理と
ＣＡＭ１０１における概略動ベクトルの検索を繰返す。
この繰返し処理による試行を３回実行しても概略検索が
成功しない場合には（ステップＳ２）、当該探索範囲内
に動ベクトルが含まれていないと判定し、評価値演算部
１０４を経由して動き補償予測部に判定結果を通知する
（ステップＳ１８）。

【００５０】データ検索制御部１０３は、概略検索が成
功した場合には、ＣＡＭ１０１をＲＡＭモードに戻し、
各概略動ベクトルの差異の大きさに応じて、ＣＡＭ１０
１に格納されている局部復号画像データ中の絞り込まれ
た範囲のデータ（図３の３０５）について（ステップＳ
１６）、データ転送制御部１０２のＤＭＡコントローラ
を用い、評価値演算部１０４へ転送する（ステップＳ１
７）。

【００５１】具体的には、図３に示す様に、概略動ベク
トル６個のうち有効な（相互の差が規定値以内の）ベク
トルで、最も離れた２つのベクトルが示す範囲に±４画
素分広げた範囲のデータを転送する。例えば、４個以上
の概略動ベクトルが完全に一致した場合には、この範囲
は図３の右側の点線で示すブロック３０５の如く、４×
２＋１６で２４ライン×２４画素の範囲まで絞り込まれ
たことに相当し、ブロックマッチングの繰返し回数は±
１５画素時の９６１回から±４画素時の８１回まで減少
する。

【００５２】評価値演算部１０４の動作が図８のフロー
チャートに示されており、この評価演算部１０４は、転
送された絞り込み後の探索範囲の局部復号画像データ
（図３の３０５）と、データ検索制御部１０３に保持さ
れている入力画像マクロブロックデータ（図３の３０
１）との間で逐次通常のブロックマッチングを実行する
（ステップＳ２１，Ｓ２２）。

【００５３】すなわち、局部復号画像データとマクロブ
ロックデータの各画素間の差分の絶対値を求め（ステッ
プＳ２３，Ｓ２４）、これを２５６画素対分累積加算し
（ステップＳ２５，Ｓ２６）、その結果をレジスタに保
持しておき（ステップＳ２７）、局部復号画像データを
１画素分ずらして同様の演算を、絞り込み後の探索範囲
の回数分だけ繰返す（ステップＳ２８〜Ｓ３１）。

【００５４】そして、各ブロックマッチングの結果を得
る度に前回のマッチング結果と比較して（ステップＳ３
２）、差分絶対値和が最少となった時の局部復号画像デ
ータのアドレスから、最適動ベクトルを計算し（ステッ
プＳ３３〜Ｓ３７）、動き補償予測部に通知する（ステ
ップＳ３８）。

【００５５】また、この評価値演算処理は繰返し演算が
多いため、処理時間を短縮するためには、差分絶対値の
演算回路を最大２５６個並列に配置し、更に加算器群と
保持レジスタ群を設けることにより、パイプライン処理
化することによって処理のスループットを高めることが
可能である。

【００５６】次に、本発明の第２の実施例について、図
１を参照して説明する。

【００５７】図１において、評価値演算部１０４を省略
し、６点の概略動ベクトルを用いて最適ベクトルを決定
する。すなわち、第１の実施例において、ＣＡＭ１０１
から得られた概略動ベクトル６個に関して、相互の差異
を計算し４個以上の概略動ベクトルのなす角度と大きさ
が規定値以下に収まっていた場合、この有効な動ベクト
ルの加重平均を演算する機能を、データ検索制御部１０
３に付加する。従って、概略動ベクトルから探索範囲の
絞り込みを行い、通常のブロックマッチングにより最適
ベクトルを求める処理は不要となる。

【００５８】また、ミスマッチ判定時の処理は、第１の
実施例と同様に、３回まで概略動ベクトルを検索して処
理を打切る。

【００５９】この第２の実施例における最適動ベクトル
は、データ検索制御部１０３で求められた有効な概略動
ベクトルにおける加重平均値であり、これを動き補償予
測部へ通知する。

【００６０】更に第３の実施例について、図１を参照し
て説明する。図１のデータ検索制御部１０３において、
ＣＡＭ１０１で検索するエッジ部分を含む６点の画素デ
ータに関し、ＣＡＭ１０１が持つビットマスク機能を用
いて、８ビットデータ中の上位５〜７ビットのみを有効
ビットに指定する処理を付加する。

【００６１】すなわち、一般のＣＡＭにおいては、ＣＡ
Ｍモードで動作させた場合、ビットマスクで指定された
有効ビットがマッチするデータを検索し、それらのマッ
チしたデータの中で最小のアドレス位置を出力する機能
を有している。しかし、入力画像データと局部復号画像
データが完全に一致するとは限らず、８ビット全てを有
効とした場合、データがヒットしなくなる可能性が高く
なる。

【００６２】従って、ＣＡＭ１０１に対してデータ検索
制御部１０３から検索有効ビットを上位５〜７ビットに
限定するよう制御すれば、データがヒットする可能性を
高められる。これはＣＡＭ１０１を用いたあいまい検索
を行っていることに相当し、マッチング対象のビット数
を減少させるとデータのヒット率は高められる一方、ま
たミスヒットによる概略動ベクトルの分散も大きくなり
絞り込みの範囲は広がる。

【００６３】また、この第３の実施例においては、ＣＡ
Ｍ１０１に対するビットマスクを指定すると同時に、デ
ータ検索制御部１０３において、ＣＡＭ１０１へ入力す
るエッジ部分を含む各画素データに対して±１の演算を
実行する回路を追加する必要がある。

【００６４】例えば、「００１１０１１１」というデー
タに対して上位６ビットでのあいまい検索を行う場合、
単純に検索した時には「００１１０１××」のデータと
マッチするため「００１１０１００」に対してはマッチ
するが、「００１１１０００」とはマッチしない。

【００６５】この様なマッチングのアンバランスを防止
するため、ＣＡＭ１０１にデータ入力を行う前に、±１
の演算を実行してからデータ検索を行う。この場合は、
当然ながら各データに対して２回検索を行うこととな
り、求められる概略動ベクトルも１２個に増加するた
め、絞り込み範囲を決定する論理も変更する必要があ
る。

【００６６】しかし、画像のエッジ部分というコントラ
ストの高い領域を検索させるため、決定論理も第１の実
施例の拡張で有効なベクトルの数を４から８へ変更し、
各ベクトルの差囲の規定値を大きく取ればよい。

【００６７】更に、第４の実施例について、図１を参照
して説明する。第３の実施例において、ＣＡＭ１０１に
対し検索データを入力して検索されたアドレスの結果に
基づき、ＣＡＭ１０１上の検索空間を制限する機能を付
加する。すなわち、ＣＡＭ１０１の内部の検索回路を変
更し、指定されたアドレス以降のデータのみを検索する
ように変更し、尚かつデータ検索制御回路１０３におい
て最初に指定したデータの検索結果のアドレスに基づ
き、以降の５点の画素データに対する検索開始アドレス
を指定し、不要なアドレス空間におけるデータとのミス
マッチを防止する機能を追加する。

【００６８】これは一般のＣＡＭにおいては、データの
検索をアドレスの小さい順から開始して最初にマッチし
たデータの格納アドレスを出力する動作を行うため、最
初のデータがマッチしたアドレスより小さいアドレス空
間のデータとのミスマッチの可能性を減少させるためで
ある。

【００６９】

【発明の効果】第１の効果は、ＣＡＭを使用して動ベク
トル検出の全探索範囲の中から概略動ベクトルを検出
し、その結果に基づいて最適ベクトルを検出する。これ
により、最適動ベクトル検出のための演算量を削減で
き、回路規模を縮少できる。

【００７０】その理由は、ＣＡＭは通常のシングルボー
トＲＡＭと比較して約２倍程度の回路規模で構成でき、
尚かつ動ベクトル検出回路には探索範囲の局部復号画像
データを格納するためのメモリが必要であり、このメモ
リとしてＣＡＭを併用できるからである。

【００７１】第２の効果は、最適動ベクトル検出のため
の演算量が大幅に削減できる。これにより１マクロブロ
ック当りの演算時間が短縮でき、広範囲の動ベクトルが
規定されているＨ．２６１，Ｈ．２６２等の動画像符号
化装置を実時間で動作する様に構成可能である。

【００７２】その理由は、ＣＡＭを使用した概略動ベク
トル検出による２段階検出方式を実現できるため、ブロ
ックマッチングに要する演算量及び演算時間の大幅な削
減が可能だからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動ベクトル検出装置の一実施の形態を
示す図である。

【図２】動画像のハイブリッド符号化方式による符号化
装置の基本ブロックを示す図である。

【図３】本発明の動ベクトル検出装置の動作を示す図で
ある。

【図４】図１のデータ検索制御部１０３のブロック図で
ある。

【図５】図１のデータ検索制御部１０３の動作を示すフ
ローチャートである。

【図６】エッジ部分を含む周囲６画素の例を示す図であ
る。

【図７】図１の評価値演算部１０４のブロック図であ
る。

【図８】図１の評価値演算部１０４の動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０１ＣＡＭ１０２データ転送制御部１０３データ検索制御部１０４評価値演算部２０１入力画像データ２０２ブロック判定部２０３フレーム内／フレーム間切替え部２０４直交変換部２０５量子化部２０６エントロピー符号化部２０７逆量子化部２０８逆直交変換部２０９加算部２１０フレームメモリ２１１動き補償予測部２１２動きベクトル検出部２１３減算部２１４画像符号化データ３０１動ベクトル検出対象の入力画像マクロブロック
データ３０２動ベクトル探索範囲の局部復号画像データ３０３ＣＡＭで検索する入力画像のエッジ部分３０４ＣＡＭで検索された概略動ベクトル３０５ＣＡＭ検索で絞り込んだ探索範囲の局部復号画
像データ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたディジタル画像データをｍラ
イン×ｎ画素のブロックに分割し、当該ブロック単位で
動ベクトルを検出する動画像符号化装置における動ベク
トル検出装置であって、動ベクトルの探索範囲の局部復
号画像データを格納し、アドレス入力により格納データ
を出力しかつデータ入力によるアドレスを出力する記憶
手段と、前記記憶手段とのデータの転送を制御する手段
と、動ベクトル検出対象の入力画像ブロックデータを保
持し、その特定領域を検出して前記記憶手段に対してそ
の領域に該当するアドレスを検索せしめ、得られたアド
レスから概略動ベクトルを決定する手段と、概略動ベク
トルが示す範囲の局部復号画像データと入力画像ブロッ
クデータとの間でブロックマッチングを行い最適動ベク
トルを決定する手段を有することを特徴とする動ベクト
ル検出装置。
【請求項２】前記概略動ベクトルが示す範囲の局部復
号画像データと入力画像ブロックデータとの間でのブロ
ックマッチングによる最適動ベクトルを決定する手段の
代りに、概略動ベクトル群の有効なベクトルから加重平
均により最適動ベクトルを決定する手段を設けたことを
特徴とする請求項１記載の動ベクトル検出装置。
【請求項３】前記記憶手段によって検索される特定領
域の画像データに対して、前記記憶手段が有するビット
マスク機能によりデータの上位から数ビット分だけを有
効検索データビットに指定し、かつ前記記憶手段により
検索されるデータに対して±１の演算を施すことを特徴
とする請求項１記載の動ベクトル検出装置。
【請求項４】前記記憶手段により検索された最初の画
像データのアドレス情報に基づき、以後のデータの前記
記憶手段における検索開始アドレスを制限することを特
徴とする請求項３記載の動ベクトル検出装置。
【請求項５】動ベクトル検出対象の入力画像ブロック
データにおける特定領域の検出において、当該画像ブロ
ックデータの各隣接画素間における差分絶対値を求め、
予め設定された値よりもこの値が大きい場合に、その画
素対とその周辺画素を特定領域と見なすことを特徴とす
る請求項１〜４いずれか記載の動ベクトル検出装置。