JP2872105B2 - ディストーション算出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル動画像
の情報圧縮に適用される動きベクトル探索装置に係り、
特に、現画像の一部を構成する現画像ブロックの画素デ
ータと参照画像上のサーチウィンドウ内の複数の候補ブ
ロックの画素データとに基づいて算出されたそれぞれの
ディストーションによって動きベクトルを探索する動き
ベクトル探索装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】文字、図形、音声、映像などの異なる情
報をデジタルデータで表現し、これらのメディアを統合
して一元的に取り扱うマルチメディアが近年注目を浴び
ている。このマルチメディアをより効果的に実現するキ
ー・テクノロジーのひとつとして情報圧縮技術がある。
情報圧縮技術は、情報の冗長性に着目し、冗長な部分の
情報を削減することにより、情報量を少なくする技術で
あり、これにより大量の情報を効率的に処理し、蓄積
し、伝送することが可能となる。

【０００３】各種のメディアの情報量には大きな差があ
り、とりわけ、動画像は膨大な情報量を有するため、大
幅な情報の圧縮が必要となる。情報の圧縮方法には各種
方式があり、これらの方式を組み合わせることにより、
大幅な圧縮を実現している。一般に、これらの圧縮機能
はＬＳＩ（Large scale integrated circuit）として提
供されている。

【０００４】動画像情報の圧縮方式の一つとして、動画
像の一部を構成する２つの画面間の時間的な相関関係に
基づいて情報圧縮を行う方式が知られている。この圧縮
方式には、例えば、単純フレーム間予測符号化方式、動
き補償フレーム間予測符号化方式がある。ここで、フレ
ームとは、動画像を構成する１枚の画面を表す。以下、
単純フレーム間予測符号化方式および動き補償フレーム
間予測符号化方式について説明する。

【０００５】図９は、単純フレーム間予測符号化方式を
示す図である。単純フレーム間予測符号化方式において
は、互いに位置的に対応する現画像１０の各画素データ
と参照画像２０の各画素データとの差分値を算出し、こ
の差分値を適当な閾値と比較して、有意画素データと非
有意画素データとに識別する。有意画素データは、この
差分値が閾値より大きい場合に相当し、参照画像２０か
ら現画像１０を予測する際に省略することのできないデ
ータである。一方、非有意画素データは、この差分値が
閾値以下の場合に相当し、参照画像２０から現画像１０
を予測する際に削減することが可能なデータである。

【０００６】なお、参照画像２０は、現画像１０よりも
過去の画像であっても、未来の画像であってもよいが、
現画像１０よりも時間的に先に符号化される画像であ
る。例えば、図９に示すように、参照画像２０における
人物像１が現画像１０において右方向に移動してる場
合、有意画素データを示す領域は、２つの有意画素領域
２および２ａによって示される。有意画素領域２に位置
的に対応する現画像１０上の画素データは、この画素デ
ータと有意画素領域２との差分値および有意画素領域２
によって表わすことができ、有意画素領域２ａに位置的
に対応する現画像１０上の画素データは、この画素デー
タと有意画素領域２ａとの差分値および有意画素領域２
ａによって表わすことができる。残りの非有意画素領域
は、この非有意画素領域と位置的に対応する参照画像２
０の画素データそのものによって表わすことができる。

【０００７】単純フレーム間予測符号化方式では、有意
画素数が少ないほど予測の際に必要な差分値のデータ量
を少なくすることができるので、圧縮効率を向上するこ
とができる。また、閾値を高く設定することによって有
意画素数を少なくして圧縮効率をさらに向上することも
できるが、閾値を高くしすぎると、画像の動きがぎくし
ゃくして不自然になったり、動くべき画像の一部が残像
として現れたりするため、画像品質が著しく劣化すると
いった不具合が発生する。

【０００８】このように、単純フレーム間予測符号化方
式では、現画像１０を参照画像２０の同一位置の画素デ
ータに基づいて予測するので、現画像１０と参照画像２
０との間の画像上の変化が小さいときには高い圧縮効率
を実現することができるが、図９に示されるように、画
像の一部が画像上で大幅に移動するような場合には、単
純フレーム間予測符号化方式よりも次に説明する動き補
償フレーム間予測符号化方式を用いた方が圧縮効率は高
くなる。

【０００９】動き補償フレーム間予測符号化方式では、
図１０に示されるように、参照画像２０の人物像１が移
動した場合、図１０に示される動きベクトルＭＶを算出
する。動きベクトルＭＶは、人物像１の移動方向および
移動距離を表し、この動きベクトルＭＶと参照画像２０
の人物像１を形成する画素データとによって、現画像１
０上の人物像１を予測する。この場合、有意画素領域は
領域２となる。したがって、動き補償フレーム間予測符
号化方式では、有意画素数を大幅に少なくすることがで
きるので、画像情報の圧縮効率を大幅に向上することが
できる。

【００１０】ところで、国際標準方式であるＩＴＵ−Ｔ
（International telecommunication Union-Telecommun
ication Standardization Sector）Ｈ．２６１による動
き補償フレーム間予測方式では、まず、図１１に示すよ
うに、現画像１０を複数のブロックに分割し、その一つ
のブロック１１（以下、現画像ブロックと呼ぶ）に類似
した同一サイズの複数のブロック３１（以下、候補ブロ
ックと呼ぶ）を含むサーチウィンドウ２１を参照画像２
０上で特定し、サーチウィンドウ２１内に含まれる複数
の候補ブロック３１と現画像ブロック１１とのディスト
ーションを算出する。

【００１１】ここで、ディストーションとは、各候補ブ
ロック３１と現画像ブロック１１との類似性を表すもの
であり、各候補ブロック内の位置的に対応する画素デー
タの差分値をそれぞれ求め、これらの差分値が相殺され
ないように絶対値演算または二乗演算によって正数デー
タに変換して累積した値で示される。次に、算出された
ディストーションの中から最小の値をもつディストーシ
ョンを特定し、この最小ディストーションを有する候補
ブロック３１と現画像ブロック１１に基づいて動きベク
トルＭＶが算出される。

【００１２】さらに、現画像ブロック１１、サーチウィ
ンドウ２１、候補ブロック３１の関係について説明す
る。図１２（ｂ）に示すように、現画像ブロック１１が
Ｎ行Ｍ列の画素から構成され、図１２（ａ）に示すよう
に、サーチウィンドウ２１がＨ行Ｌ列の画素から構成さ
れるとすると、現画像ブロック１１に類似した候補ブロ
ック３１は、サーチウィンドウ２１内に（Ｈ−Ｎ＋１）
×（Ｌ−Ｍ＋１）個存在する。

【００１３】また、現画像ブロック１１の左上角の画素
データをａ（０，０）で表わすとすると、サーチウィン
ドウ２１内でこの画素データａ（０，０）に位置的に対
応する各候補ブロック３１の画素の取り得る範囲は、図
１２（ａ）の斜線領域で示される。現画像ブロック１１
内の画素データと各候補ブロック３１内の画素データと
の位置的な対応関係を図１３に示す。図１３に示すよう
に、現画像ブロック１１内の画素データａ（ｍ，ｎ）に
位置的に対応する各候補ブロック３１内の画素データ
は、サーチウィンドウ２１内の画素データｂ（ｌ＋ｍ，
ｈ＋ｎ）で表される。ここで、ｈおよびｌはサーチウィ
ンドウ２１内の各候補ブロック３１を特定する値であ
り、サーチウィンドウ２１内の画素データｂ（ｌ，ｈ）
は候補ブロック３１の左上角の画素データであり、現画
像ブロック１１の左上角の画素データａ（０，０）に位
置的に対応する。

【００１４】図１２および図１３に示された現画像ブロ
ック１１、サーチウィンドウ２１および複数の候補ブロ
ック３１において、現画像ブロック１１と各候補ブロッ
ク３１とのディストーションをＤ（ｌ，ｈ）とすると、
Ｄ（ｌ，ｈ）は以下の式により表される。

【００１５】

【数１】

【００１６】ここで、‖‖はディストーションを演算す
るノルムを示し、ｄ（ｍ，ｎ）は、 ｄ（ｍ，ｎ）＝ｂ（ｌ＋ｍ，ｈ＋ｎ）−ａ（ｍ，ｎ） で表され、現画像ブロック１１の画素データおよび位置
的に対応する各候補ブロック３１の画素データの差分値
である局所ディストーションを示している。ノルム演算
は、一般に、絶対値演算および二乗演算が用いられる
が、計算の複雑さと効率の点で絶対値演算が最も頻繁に
用いられる。

【００１７】なお、動き補償フレーム間予測方式におい
て、現画像と参照画像をブロック単位で比較する方法
は、ブロック・マッチング法と呼ばれており、さらに、
サーチウィンドウ内に含まれる全ての候補ブロックと現
画像ブロックとを比較する場合には、フル・サーチ・ブ
ロック・マッチング法（全点探索法）と呼ばれている。
この全点探索法を用いて動きベクトルを求める方法およ
び装置として、例えば、特開平２−２１３２９１号公報
の二次元アニメート画像の連続画像を表すデータ信号を
処理するための方法および回路が知られている。この方
法および回路においては、演算時間を短縮するため、候
補ブロックの数だけプロセッサエレメントを配置して、
プロセッサエレメントに供給されたサーチエリアのデー
タを全体として上方向、下方向および左方向に切り換え
てスキャニングを行うことでディストーションを求めて
いる。

【００１８】すなわち、図１４および図１５に示すよう
に、ｌおよびｈを ｌ＝０，１，２ ｈ＝０，１，２ で表すとすると、まず、各プロセッサエレメントにサー
チウィンドウの画素データが入力されるとともに、現画
像ブロックの画素データａ（０，０）が入力されたサイ
クル０では、各プロセッサエレメントでは、局所ディス
トーション ｜ｂ（ｌ，ｈ）−ａ（０，０）｜ の計算およびストアが行われる。

【００１９】次のサイクル１では、サーチウィンドウの
各画素データを全体として上に移動するとともに、現画
像ブロックの画素データａ（０，１）が入力されること
で局所ディストーション ｜ｂ（ｌ，ｈ＋１）−ａ（０，１）｜ の計算が行われ、さらに、サイクル０で計算された局所
ディストーションに加算されてストアされる。

【００２０】次いで、サイクル２では、サーチウィンド
ウの各画素データを全体として左に移動するとともに、
現画像ブロックの画素データａ（１，１）が入力される
ことで局所ディストーション ｜ｂ（ｌ＋１，ｈ＋１）−ａ（１，１）｜ の計算が行われ、さらに、サイクル１での演算結果に加
算されてストアされる。

【００２１】次いで、サイクル３では、サーチウィンド
ウの各画素データを全体として下に移動するとともに、
現画像ブロックの画素データａ（１，０）が入力される
ことで局所ディストーション ｜ｂ（ｌ＋１，ｈ）−ａ（１，０）｜ の計算が行われ、さらに、サイクル２での演算結果に加
算されてストアされ、結果として９個の候補ブロックに
対応する各候補ブロックと現画像ブロックとのディスト
ーションが計算される。

【００２２】次いで、この９個のディストーションの中
から検出された最小ディストーションに基づいて動きベ
クトルが求められる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディストーション算出装置にあっては、図１６に示すよ
うに、プロセッサエレメントが、ディストーションを積
算中の局所ディストーションの積算値を保持しておくた
めのレジスタ４２と、ディストーションを転送するため
にディストーションを保持しておくためのレジスタ４１
とを設け、それぞれ制御信号によって制御し、動作させ
ていたため、回路構成が複雑になり制御も複雑になると
いった問題点があった。

【００２４】そこで、本発明は、ディストーションの転
送中のディストーションの保持を行うフリップフロップ
と、ディストーションの入力と局所ディストーションの
積算値の入力とを選択するセレクタとを設けて、前記フ
リップフロップが該セレクタからディストーションまた
は局所ディストーションの積算値の何れかを入力するよ
うにし、局所ディストーションの積算を行う加算器が前
記フリップフロップから局所ディストーションの積算値
を入力することにより、ディストーション積算中の局所
ディストーションの積算値だけを保持しておくためのレ
ジスタが削減でき、回路構成を簡素化し、制御も簡略化
することを課題としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、動画像を部分的に構成する現
画像が、画素データをそれぞれ有する複数の画素により
表わされる現画像ブロックを含み、前記動画像を部分的
に構成する参照画像が、画素データをそれぞれ有する複
数の画素により表わされるサーチウィンドウを含み、該
サーチウィンドウが複数の候補ブロックを含み、該現画
像ブロックと該各候補ブロックが同一サイズを有し、該
現画像ブロックと前記各候補ブロックとの間の画像の差
を表わす複数のディストーションを、前記現画像ブロッ
クに対して、前記サーチウィンドウ内の各候補ブロック
の画素データおよび前記現画像ブロックの画素データに
基づいて、算出するディストーション算出装置におい
て、前記サーチウィンドウの画素データを一時的に保持
しながら、互いの間で転送し、前記各ディストーション
を算出する複数のプロセッサエレメントと、該プロセッ
サエレメント間で前記サーチウィンドウの画素データを
転送し合う間に、前記サーチウィンドウの画素データを
該プロセッサエレメントから入力して一時的に退避させ
てから該プロセッサエレメントに戻す退避データ保持ユ
ニットと、前記プロセッサエレメントで算出された各デ
ィストーションに基づいて、前記各候補ブロックの中か
ら前記現画像ブロックと最も類似する候補ブロックを検
出する類似ブロック検出手段と、を備え、前記プロセッ
サエレメントが、前記サーチウィンドウの画素データを
一時的に保持しながら、互いの間で転送する転送ユニッ
トと、該転送ユニットに保持されたサーチウィンドウの
画素データと、前記現画像ブロックの画素データとを入
力し、現画像ブロックと各候補ブロックとの位置的に対
応する画素の差を表す局所ディストーションを算出する
局所ディストーション算出ユニットと、該局所ディスト
ーション算出ユニットにより算出される局所ディストー
ションをブロック毎に総和して前記各ディストーション
を算出するとともに、該ディストーションを転送するデ
ィストーション転送総和ユニットと、を有し、該ディス
トーション転送総和ユニットが、前記局所ディストーシ
ョンを積算して算出する加算器と、前記ディストーショ
ンを所定のタイミングでラッチして出力するフリップフ
ロップと、を有し、さらに、該フリップフロップが、前
記局所ディストーションの積算値を所定のタイミングで
ラッチして出力し、前記加算器が、前記局所ディストー
ション算出ユニットにより算出された局所ディストーシ
ョンと、前記フリップフロップから出力された局所ディ
ストーションの積算値を加算することにより前記局所デ
ィストーションの積算値を算出することを特徴とする。

【００２６】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項１記載のディストーション算出装置にお
いて、Ｈ、Ｌ、ＮおよびＭをそれぞれ整数とし、前記現
画像ブロックおよび前記候補ブロックのそれぞれが、Ｎ
行Ｍ列の画素からなり、前記サーチウィンドウが、Ｈ行
Ｌ列の画素からなり、ＨおよびＬがそれぞれＮおよびＭ
より大きいとするとき、前記プロセッサエレメントが、
（Ｈ−Ｎ＋１）行（Ｌ−Ｍ＋１）列のマトリックス状に
配置され、２行目から（Ｈ−Ｎ＋１）行目までの前記各
プロセッサエレメントのディストーション転送総和ユニ
ットが、１つ少ない行の前記プロセッサエレメントのデ
ィストーション転送総和ユニットから出力されたディス
トーションと、前記加算器から出力されたディストーシ
ョン積算値と、を選択して出力するセレクタを有し、前
記フリップフロップが、該セレクタから出力されたデー
タを入力し、所定のタイミングでラッチして出力し、前
記（Ｈ−Ｎ＋１）行目の各プロセッサエレメントのディ
ストーション転送総和ユニットのフリップフロップから
前記ディストーションが、前記類似ブロック検出手段に
転送されることを特徴とする。

【００２７】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項１記載のディストーション算出装置にお
いて、Ｈ、Ｌ、ＮおよびＭをそれぞれ整数とし、前記現
画像ブロックおよび前記候補ブロックのそれぞれが、Ｎ
行Ｍ列の画素からなり、前記サーチウィンドウが、Ｈ行
Ｌ列の画素からなり、ＨおよびＬがそれぞれＮおよびＭ
より大きいとするとき、前記プロセッサエレメントが、
（Ｈ−Ｎ＋１）行（Ｌ−Ｍ＋１）列のマトリックス状に
配置され、２列目から（Ｌ−Ｍ＋１）列目までの前記各
プロセッサエレメントのディストーション転送総和ユニ
ットが、１つ少ない列の前記プロセッサエレメントのデ
ィストーション転送総和ユニットから出力されたディス
トーションと、前記加算器から出力されたディストーシ
ョン積算値と、を選択して出力するセレクタを有し、前
記フリップフロップが、該セレクタから出力されたデー
タを入力し、所定のタイミングでラッチして出力し、前
記（Ｌ−Ｍ＋１）列目の各プロセッサエレメントのディ
ストーション転送総和ユニットのフリップフロップから
前記ディストーションが、前記類似ブロック検出手段に
転送されることを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明に係るディストーション算
出装置は、動画像を部分的に構成する現画像が、画素デ
ータをそれぞれ有する複数の画素により表わされる現画
像ブロックを含み、動画像を部分的に構成する参照画像
が、画素データをそれぞれ有する複数の画素により表わ
されるサーチウィンドウを含み、サーチウィンドウが複
数の候補ブロックを含み、現画像ブロックと各候補ブロ
ックが同一サイズを有し、現画像ブロックと各候補ブロ
ックとの間の画像の差を表わす複数のディストーション
を、現画像ブロックに対して、サーチウィンドウ内の各
候補ブロックの画素データおよび現画像ブロックの画素
データに基づいて、算出するものである。

【００２９】図１〜図７は本発明に係るディストーショ
ン算出装置の第１実施例を示す図である。本実施例で
は、現画像ブロックは、２行２列の画素からなり、ｍお
よびｎを整数として、ａ（ｍ，ｎ）で表わすものとす
る。サーチウィンドウは、４行４列の画素からなり、サ
ーチウィンドウの候補ブロックが、２行２列の画素から
なり、ｌおよびｈを整数として、ｂ（ｌ＋ｍ，ｈ＋ｎ）
で表わすものとする。

【００３０】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
まず、全体の構成を説明する。図１に示されるように、
ディストーション算出装置１０００ａは、現画像ブロッ
クデータ入力ポート１１００、サーチウィンドウデータ
入力ポート１２００、９個のプロセッサエレメント３０
１，３０２，３０３，３１１，３１２，３１３，３２
１，３２２，３２３、ディストーション出力ポート１３
００、退避データ保持ユニット２０００、類似ブロック
検出ユニット５０００および制御信号出力ユニット９０
００を備えている。

【００３１】退避データ保持ユニット２０００は、５個
のサイドレジスタ２０４，２１０，２１４，２２０，２
２４からなる。９個のプロセッサエレメントは、３行３
列のマトリクス状に配置され、サイドレジスタ２０４，
２１４，２２４は、プロセッサエレメント３０３，３１
３，３２３の１行下に、ぞれぞれ配置され、サイドレジ
スタ２１０，２２０は、プロセッサエレメント３１１，
３２１の１行上に、それぞれ配置される。

【００３２】現画像ブロックデータ入力ポート１１００
は、データ入力ラインＲ０およびＲ１を有し、現画像ブ
ロックの画素データを図示されない現画像ブロックデー
タ出力器から受取り、各データ出力ラインから各プロセ
ッサエレメントに入力させるものである。サーチウィン
ドウデータ入力ポート１２００は、データ入力ラインＳ
０、Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を有し、サーチウィンドウの
候補ブロックの画素データを図示されないサーチウィン
ドウデータ出力器から受取り、各データ出力ラインから
３列目のプロセッサエレメント３２１、３２２、３２３
およびサイドレジスタ２２４に入力させるものである。

【００３３】各サイドレジスタは、サーチウィンドウの
候補ブロックの画素データを転送保持するものである。
各プロセッサエレメントは、サーチウィンドウの候補ブ
ロックの画素データを転送保持し、ディストーションを
算出し、算出されたディストーションを転送保持するも
のである。

【００３４】ディストーション出力ポート１３００は、
データ出力ラインＤ０、Ｄ１およびＤ２を有し、１列目
のプロセッサエレメント３０１，３０２，３０３から出
力されたディストーションを各データ入力端子を介して
受取り、類似ブロック検出ユニット５０００に出力する
ものである。制御信号出力ユニット９０００は、図示さ
れない第１〜第５信号出力端子を有し、図２に示され
る、タイミングで各信号を出力するものである。

【００３５】同図に示されるように、第１信号出力端子
からは、クロックパルス信号ＣＫ１が出力される。第２
信号出力端子からは、サーチウィンドウの画素データの
各プロセッサエレメントおよびサイドレジスタ間での転
送方向を選択させるパルス信号ＳＬが、クロックパルス
信号ＣＫ１の２倍のパルス幅、クロックパルス信号ＣＫ
１の２倍の周期を持ち、クロックパルス信号ＣＫ１の１
パルス目の立ち下がりに同期して出力される。

【００３６】第３信号出力端子からは、各プロセッサエ
レメントに局所ディストーションの積算を開始させるパ
ルス信号ＣＬが、クロックパルス信号ＣＫ１の２倍のパ
ルス幅で、クロックパルス信号ＣＫ１の６パルス目の立
ち下がりに同期して出力される。第４信号出力端子から
は、各プロセッサエレメント間でディストーションを転
送させるパルス信号ＬＤ１が、クロックパルス信号ＣＫ
１の４倍のパルス幅で、クロックパルス信号ＣＫ１の１
０パルス目の立ち下がりに同期して出力される。

【００３７】次に、各サイドレジスタおよび各プロセッ
サエレメントについて説明する。図１に示すように、各
サイドレジスタは、データ入力端子ＹＤｉ（またはＹＵ
ｉ）、ＹＬｉ、データ出力端子ＹＤｏ（またはＹＵ
ｏ）、ＹＬｏを有し、さらに図示されない信号入力端子
を有し、制御信号出力ユニット９０００からクロックパ
ルス信号ＣＫ１およびパルス信号ＳＬを入力する。

【００３８】図１に示すように、各プロセッサエレメン
トは、サイドレジスタの入出力端子に加え、データ入力
端子Ｘ、Ｄｉおよびデータ出力端子Ｄｏを有し、さらに
図示されない信号入力端子を有し、制御信号出力ユニッ
ト９０００からクロックパルス信号ＣＫ１、パルス信号
ＳＬ、ＣＬ、ＬＤ１を入力する。また、図１に示すよう
に、１列目と３列目のプロセッサエレメント３０１，３
０２，３０３，サイドレジスタ２２０，プロセッサエレ
メント３２１，３２２，３２３のデータ入力端子ＹＵｉ
は、同じ列の１行下のプロセッサエレメント３０２，３
０３，サイドレジスタ２０４，プロセッサエレメント３
２１，３２２，３２３，サイドレジスタ３２４のデータ
出力端子ＹＵｏに、それぞれ電気的に接続される。２列
目のプロセッサエレメント３１１，３１２，３１３，サ
イドレジスタ２１４のデータ入力端子ＹＤｉは、２列目
の１行上のサイドレジスタ２１０，プロセッサエレメン
ト３１１，３１２，３１３のデータ出力端子ＹＤｏに、
それぞれ電気的に接続される。３列目のプロセッサエレ
メント３２１，３２２，３２３，サイドレジスタ２２４
のデータ入力端子ＹＬｉは、参照画像データ入力ポート
１２００のデータ入力ラインＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
に、それぞれ電気的に接続される。１列目および２列目
のプロセッサエレメント３０１，３０２，３０３，サイ
ドレジスタ２０４，２１０，プロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３のデータ入力端子ＹＬｉは、同じ行
の１列右のプロセッサエレメント３１１，３１２，３１
３，サイドレジスタ２１４，２２０，プロセッサエレメ
ント３２１，３２２，３２３のデータ出力端子ＹＬｏ
に、それぞれ電気的に接続される。

【００３９】１列目および３列目のプロセッサエレメン
ト３０１，３０２，３０３，３２１，３２２，３２３の
データ入力端子Ｘは、現画像ブロックデータ入力ポート
１１００のデータ入力ラインＲ０に、それぞれ電気的に
接続される。２列目のプロセッサエレメント３１１，３
１２，３１３のデータ入力端子Ｘは、現画像ブロックデ
ータ入力ポート１１００のデータ入力ラインＲ１に、そ
れぞれ電気的に接続される。１列目および２列目のプロ
セッサエレメント３０１，３０２，３０３，３１１，３
１２，３１３のデータ入力端子Ｄｉは、同じ行の１列右
のプロセッサエレメント３１１，３１２，３１３，３２
１，３２２，３２３のデータ出力端子Ｄｏに、それぞれ
電気的に接続される。さらに、１列目のプロセッサエレ
メント３０１，３０２，３０３のデータ出力端子Ｄｏ
は、ディストーション出力ポート１３００のデータ出力
ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２に、それぞれ電気的に接続され
る。

【００４０】図３は、各プロセッサエレメントの詳細ブ
ロック図である。まず、構成を説明する。同図に示され
るように、各プロセッサエレメントは、転送ユニット２
１００，局所ディストーション算出ユニット３１００，
およびディストーション転送総和ユニット３２００を有
する。

【００４１】転送ユニット２１００は、サーチウィンド
ウの画素データを２方向から入力し、選択して、出力す
るものである。局所ディストーション算出ユニット３１
００は、現画像ブロックデータ入力ポート１１００によ
り受取られた現画像ブロックの画素データと、現画像ブ
ロックの画素データと位置的に対応する、転送ユニット
２１００から出力されたサーチウィンドウの画素データ
との、差を表わす局所ディストーションを算出するもの
である。

【００４２】ディストーション転送総和ユニット３２０
０は、局所ディストーション算出ユニット３１００によ
り算出された局所ディストーションを総和して、ひとつ
の現画像ブロックに対するディストーションを算出し、
算出されたディストーションをプロセッサエレメントの
データ出力端子Ｄｏを介して出力し、他のプロセッサエ
レメントのデータ入力端子Ｄｉを介して入力させ、マト
リクス状に配置されたプロセッサエレメント間で転送保
持するものである。

【００４３】ここで、各サイドレジスタは、転送ユニッ
ト２１００と同様の構成である。転送ユニット２１００
は、セレクタ２０１０、フリップフロップ２０２０を有
する。セレクタ２０１０は、第１データ入力端子Ａ、第
２データ入力端子Ｂ、信号入力端子Ｓおよびデータ出力
端子Ｙを有し、信号入力端子Ｓに入力された信号の状態
によりデータ入力端子とデータ出力端子Ｙとの接続を切
替えるものであり、信号入力端子Ｓに入力された信号が
０のとき、第１データ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙを
電気的に接続し、信号入力端子Ｓに入力された信号が１
のとき、第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙを電
気的に接続するものである。

【００４４】フリップフロップ２０２０は、データ入力
端子Ａ、信号入力端子Ｓおよびデータ出力端子Ｙを有
し、データ入力端子Ａに入力されたデータを信号入力端
子Ｓに入力された信号に同期してラッチし、データ出力
端子Ｙを介して出力するものである。局所ディストーシ
ョン算出ユニット３１００は、減算器３１１０および正
数変換器３１２０を有する。

【００４５】減算器３１１０は、第１データ入力端子
Ａ、第２データ入力端子Ｂおよびデータ出力端子Ｙを有
し、第１データ入力端子Ａに入力されたデータから第２
データ入力端子Ｂに入力されたデータを減算してデータ
出力端子Ｙに出力するものである。正数変換器３１２０
は、データ入力端子Ａおよびデータ出力端子Ｙを有し、
データ入力端子Ａに入力されたデータを絶対値演算また
は二乗演算により正数データに変換してデータ出力端子
Ｙに出力するものである。

【００４６】ディストーション転送総和ユニット３２０
０は、加算器３２１０、セレクタ３２２０およびフリッ
プフロップ３２３０を有する。加算器３２１０は、第１
データ入力端子Ａ、第２データ入力端子Ｂ、信号入力端
子Ｓおよびデータ出力端子Ｙを有し、信号入力端子Ｓに
入力された信号が１のとき、第１データ入力端子Ａに入
力されたデータをデータ出力端子Ｙに出力し、信号入力
端子Ｓに入力された信号が０のとき、第１データ入力端
子Ａおよび第２データ入力端子Ｂに入力されたデータを
加算してデータ出力端子Ｙに出力するものである。

【００４７】セレクタ３２２０は、第１データ入力端子
Ａ、第２データ入力端子Ｂ、信号入力端子Ｓおよびデー
タ出力端子Ｙを有し、信号入力端子Ｓに入力された信号
の状態により２つのデータ入力端子とデータ出力端子Ｙ
との接続を切替えるものであり、信号入力端子Ｓに入力
された信号が１のとき、第１データ入力端子Ａとデータ
出力端子Ｙを電気的に接続し、信号入力端子Ｓに入力さ
れた信号が０のとき、第２データ入力端子Ｂとデータ出
力端子Ｙを電気的に接続するものである。

【００４８】フリップフロップ３２３０は、データ入力
端子Ａ、信号入力端子Ｓおよびデータ出力端子Ｙを有
し、データ入力端子Ａに入力されたデータを信号入力端
子Ｓに入力された信号に同期してラッチし、データ出力
端子Ｙを介して出力するものである。次に、接続を説明
する。

【００４９】転送ユニット２１００のセレクタ２０１０
の第１データ入力端子Ａは、プロセッサエレメントのデ
ータ入力端子ＹＤｉ（またはＹＵｉ）を介して、上側
（または下側）のプロセッサエレメントおよびサイドレ
ジスタのフリップフロップ２０２０のデータ出力端子Ｙ
にプロセッサエレメントおよびサイドレジスタのデータ
出力端子ＹＤｏ（またはＹＵｏ）を介して、電気的に接
続される。セレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂ
は、プロセッサエレメントのデータ入力端子ＹＬｉを介
して、右側のプロセッサエレメントのフリップフロップ
２０２０、およびサーチウィンドウデータ入力ポート１
２００のデータ出力端子Ｙにプロセッサエレメントのデ
ータ出力端子ＹＬｏ、サーチウィンドウデータ入力ポー
トのＳ０，Ｓ１，Ｓ２を介して、電気的に接続される。
セレクタ２０１０の信号入力端子Ｓは、制御信号出力ユ
ニット９０００の図示されない信号出力端子に電気的に
接続され、パルス信号ＳＬを入力する。

【００５０】転送ユニット２１００のフリップフロップ
２０２０のデータ入力端子Ａは、同じ転送ユニット２１
００のセレクタ２０１０のデータ出力端子Ｙに電気的に
接続され、フリップフロップ２０２０の信号入力端子Ｓ
は、制御信号出力ユニット９０００の図示されない信号
出力端子に電気的に接続され、クロックパルス信号ＣＫ
１を入力する。

【００５１】局所ディストーション算出ユニット３１０
０の減算器３１１０の第１データ入力端子Ａは、転送ユ
ニット２１００のフリップフロップ２０２０のデータ出
力端子Ｙに電気的に接続される。減算器３１１０の第２
データ入力端子Ｂは、プロセッサエレメントのデータ入
力端子Ｘおよび現画像ブロックデータ入力ポート１１０
０を介して、図示されない現画像ブロックデータ出力器
の出力元に電気的に接続される。

【００５２】局所ディストーション算出ユニット３１０
０の正数変換器３１２０のデータ入力端子Ａは、減算器
３１１０のデータ出力端子Ｙに電気的に接続される。デ
ィストーション転送総和ユニット３２００の加算器３２
１０の第１データ入力端子Ａは、局所ディストーション
算出ユニット３１００の正数変換器３１２０のデータ出
力端子Ｙに電気的に接続され、加算器３２１０の第２デ
ータ入力端子Ｂは、フリップフロップ３２３０のデータ
出力端子Ｙに電気的に接続され、加算器３２１０の信号
入力端子Ｓは、制御信号出力ユニットの第３信号出力端
子に電気的に接続され、パルス信号ＣＬを入力する。

【００５３】ディストーション転送総和ユニット３２０
０のセレクタ３２２０の第１データ入力端子Ａは、プロ
セッサエレメントのデータ入力端子Ｄｉを介して、他の
プロセッサエレメントのフリップフロップ３２３０のデ
ータ出力端子Ｙに、他のプロセッサエレメントのデータ
出力端子Ｄｏを介して、電気的に接続される。セレクタ
３２２０の第２データ入力端子Ｂは、加算器３２１０の
データ出力端子Ｙに電気的に接続され、セレクタ３２２
０の信号入力端子Ｓは、制御信号出力ユニットの第４信
号出力端子に電気的に接続され、パルス信号ＬＤ１が入
力される。

【００５４】ディストーション転送総和ユニット３２０
０のフリップフロップ３２３０のデータ入力端子Ａは、
セレクタ３２２０のデータ出力端子Ｙに電気的に接続さ
れ、フリップフロップ３２３０の信号入力端子Ｓは、制
御信号出力ユニットの信号出力端子に電気的に接続さ
れ、パルス信号ＣＫ１が入力される。再び、図２に戻
り、作用を説明する。

【００５５】同図は、本実施例の制御信号出力ユニット
９０００から出力される信号と各入出力ポートのデータ
の入出力のタイミングを示している。ここで、クロック
パルス信号ＣＫ１の１パルス目の立上がりから２パルス
目の立上がりまでの期間を期間ｃ０とし、以後、クロッ
クパルス信号ＣＫ１の２パルス目以降、期間ｃ１、ｃ
２、ｃ３．．．と呼ぶことにする。

【００５６】期間ｃ４から期間ｃ７の間、各期間毎に、
現画像ブロックデータ入力ポート１１００のデータ入力
ラインＲ０から現画像ブロックの画素データａ（０，
０），ａ（０，１），ａ（１，０），ａ（１，１）が記
載順に入力される。期間ｃ４から期間ｃ７の間、各期間
毎に、現画像ブロックデータ入力ポート１１００のデー
タ入力ラインＲ１から現画像ブロックの画素データａ
（０，１），ａ（０，０），ａ（１，１），ａ（１，
０）が記載順に入力される。

【００５７】期間ｃ０において、サーチウィンドウデー
タ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ０からサー
チウィンドウの画素データｂ（０，０）が入力され、サ
ーチウィンドウデータ入力ポート１２００のデータ入力
ラインＳ１からサーチウィンドウの画素データｂ（０，
１）が入力され、サーチウィンドウデータ入力ポート１
２００のデータ入力ラインＳ２からサーチウィンドウの
画素データｂ（０，２）が入力され、サーチウィンドウ
データ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ３から
サーチウィンドウの画素データｂ（０，３）が入力され
る。

【００５８】期間ｃ２において、サーチウィンドウデー
タ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ０からサー
チウィンドウの画素データｂ（１，０）が入力され、サ
ーチウィンドウデータ入力ポート１２００のデータ入力
ラインＳ１からサーチウィンドウの画素データｂ（１，
１）が入力され、サーチウィンドウデータ入力ポート１
２００のデータ入力ラインＳ２からサーチウィンドウの
画素データｂ（１，２）が入力され、サーチウィンドウ
データ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ３から
サーチウィンドウの画素データｂ（１，３）が入力され
る。

【００５９】期間ｃ４において、サーチウィンドウデー
タ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ０からサー
チウィンドウの画素データｂ（２，０）が入力され、サ
ーチウィンドウデータ入力ポート１２００のデータ入力
ラインＳ１からサーチウィンドウの画素データｂ（２，
１）が入力され、サーチウィンドウデータ入力ポート１
２００のデータ入力ラインＳ２からサーチウィンドウの
画素データｂ（２，２）が入力され、サーチウィンドウ
データ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ３から
サーチウィンドウの画素データｂ（２，３）が入力され
る。

【００６０】期間ｃ６において、サーチウィンドウデー
タ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ０からサー
チウィンドウの画素データｂ（３，０）が入力され、サ
ーチウィンドウデータ入力ポート１２００のデータ入力
ラインＳ１からサーチウィンドウの画素データｂ（３，
１）が入力され、サーチウィンドウデータ入力ポート１
２００のデータ入力ラインＳ２からサーチウィンドウの
画素データｂ（３，２）が入力され、サーチウィンドウ
データ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ３から
サーチウィンドウの画素データｂ（３，３）が入力され
る。

【００６１】図３に示されるように、各プロセッサエレ
メントは、セレクタ２０１０の信号入力端子Ｓに制御信
号出力ユニット９０００からパルス信号ＳＬが入力さ
れ、入力された信号に基づいて、セレクタ２０１０のデ
ータ入力端子とデータ出力端子Ｙとの接続を切り換え、
選択されたデータが、フリップフロップ２０２０のデー
タ入力端子Ａに入力され、クロックパルス信号ＣＫ１に
同期して、入力されたデータがラッチされ、フリップフ
ロップ２０２０のデータ出力端子Ｙから出力される。以
後、説明する各プロセッサエレメントへの画素データの
入力は、各プロセッサエレメントのフリップフロップ２
０２０におけるデータのラッチ時を意味するものとす
る。

【００６２】セレクタ２０１０の信号入力端子Ｓに入力
されたパルス信号ＳＬが１のとき、セレクタ２０１０の
第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙが、電気的に
接続され、プロセッサエレメントのデータ入力端子ＹＬ
ｉを介して、図１における同じ行の右側のプロセッサエ
レメントまたはサーチウィンドウデータ入力ポートのデ
ータ入力ラインＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から画素データ
が入力される。

【００６３】一方、セレクタ２０１０の信号入力端子Ｓ
に入力されたパルス信号ＳＬが０のとき、セレクタ２０
１０の第１データ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙが、電
気的に接続され、プロセッサエレメントのデータ入力端
子ＹＤｉ（またはＹＵｉ）を介して、図１における同じ
列の上側の（または下側の）プロセッサエレメントまた
はサイドレジスタから画素データが入力される。図２に
示されるパルス信号ＳＬに基づいて、上記の動作が行な
われる。

【００６４】以下に詳しく説明する。まず、図４（ａ）
に示されるように、以後、各プロセッサエレメントおよ
び各サイドレジスタの配置を表わすものとする。期間ｃ
０において、サーチウィンドウデータ入力ポート１２０
０のデータ入力ラインＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から入力
されたサーチウィンドウの画素データｂ（０，０），ｂ
（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，３）が、プロセッ
サエレメント３２１，３２２，３２３およびサイドレジ
スタ２２４のデータ入力端子ＹＬｉを介して、各プロセ
ッサエレメントおよびサイドレジスタのセレクタ２０１
０の第２データ入力端子Ｂに、それぞれ入力される。

【００６５】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが１となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号１が入力され、セレクタ２０１０
の第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、プロセッサエレメントおよびサイドレジスタ
のセレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに入力され
た画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ入
力端子Ａに入力される。

【００６６】期間ｃ１において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、各プロセッサエレメント３２
１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４のデー
タ出力端子ＹＬｏおよびＹＵｏから出力される。これに
より、図４（ｂ）に示されるように、プロセッサエレメ
ント３２１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２
４に、サーチウィンドウの画素データｂ（０，０），ｂ
（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，３）が、それぞれ
入力されたことになる。

【００６７】さらに、画素データｂ（０，０），ｂ
（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，３）が、サイドレ
ジスタ２２０およびプロセッサエレメント３２１，３２
２，３２３のデータ入力端子ＹＵｉを介して、各サイド
レジスタおよびプロセッサエレメントのセレクタ２０１
０の第１データ入力端子Ａに、それぞれ入力される。ク
ロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに同期してパルス
信号ＳＬが０となり、各サイドレジスタおよびプロセッ
サエレメントでは、セレクタ２０１０の信号入力端子Ｓ
に信号０が入力され、セレクタ２０１０の第１データ入
力端子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に接続され、各サ
イドレジスタおよびプロセッサエレメントの第１データ
入力端子Ａに入力された画素データが、フリップフロッ
プ２０２０のデータ入力端子Ａに入力される。

【００６８】期間ｃ２において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、各サイドレジスタ２２０およ
びプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３のデー
タ出力端子ＹＬｏおよびＹＵｏから出力される。これに
より、図４（ｃ）に示されるように、プロセッサエレメ
ント３２１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２
４から、サイドレジスタ２２０およびプロセッサエレメ
ント３２１，３２２，３２３に、サーチウィンドウの画
素データｂ（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），
ｂ（０，３）が、それぞれ転送されたことになる。

【００６９】さらに、期間ｃ２において、サーチウィン
ドウデータ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ
０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から入力されたサーチウィンドウ
の画素データｂ（１，０），ｂ（１，１），ｂ（１，
２），ｂ（１，３）が、プロセッサエレメント２２１，
３２２，３２３およびサイドレジスタ３２４のデータ入
力端子ＹＬｉを介して、各プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのセレクタ２０１０の第２データ入力端
子Ｂに、それぞれ入力される。また、画素データｂ
（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，
３）が、サイドレジスタ２１０およびプロセッサエレメ
ント３１１，３１２，３１３のデータ入力端子ＹＬｉを
介して、各サイドレジスタおよびプロセッサエレメント
のセレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに、それぞ
れ入力される。

【００７０】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが１となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号１が入力され、セレクタ２０１０
の第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、プロセッサエレメントおよびサイドレジスタ
のセレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに入力され
た画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ入
力端子Ａに入力される。

【００７１】期間ｃ３において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、各サイドレジスタ２１０，２
２４およびプロセッサエレメント３１１，３１２，３１
３，３２１，３２２，３２３のデータ出力端子ＹＬｏお
よびＹＤｏ（またはＹＵｏ）から出力される。これによ
り、図５（ａ）に示されるように、サイドレジスタ２２
０およびプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３
から、サイドレジスタ２１０およびプロセッサエレメン
ト３１１，３１２，３１３に、サーチウィンドウの画素
データｂ（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ
（０，３）が、それぞれ転送され、プロセッサエレメン
ト３２１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４
に、サーチウィンドウの画素データｂ（１，０），ｂ
（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，３）が、それぞれ
入力されたことになる。

【００７２】さらに、期間ｃ３において、画素データｂ
（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，
３）が、プロセッサエレメント３１１，３１２，３１３
およびサイドレジスタ２１４のデータ入力端子ＹＤｉを
介して、各プロセッサエレメントおよびサイドレジスタ
のセレクタ２０１０の第１データ入力端子Ａに、それぞ
れ入力され、画素データｂ（１，０），ｂ（１，１），
ｂ（１，２），ｂ（１，３）が、サイドレジスタ２２０
およびプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３の
データ入力端子ＹＵｉを介して、各サイドレジスタおよ
びプロセッサエレメントのセレクタ２０１０の第１デー
タ入力端子Ａに、それぞれ入力される。

【００７３】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが０となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号０が入力され、セレクタ２０１０
の第１データ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、各プロセッサエレメントおよびサイドレジス
タのセレクタ２０１０の第１データ入力端子Ａに入力さ
れた画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ
入力端子Ａに入力される。

【００７４】期間ｃ４において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのデータ出力端子ＹＬｏおよびＹＤｏ
（またはＹＵｏ）から出力される。これにより、図５
（ｂ）に示されるように、サイドレジスタ２１０および
プロセッサエレメント３１１，３１２，３１３から、プ
ロセッサエレメント３１１，３１２，３１３およびサイ
ドレジスタ２１４に、サーチウィンドウの画素データｂ
（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，
３）が、それぞれ転送され、プロセッサエレメント３２
１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４から、
サイドレジスタ２２０およびプロセッサエレメント３２
１，３２２，３２３に、サーチウィンドウの画素データ
ｂ（１，０），ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，
３）が、それぞれ転送されたことになる。

【００７５】さらに、期間ｃ４において、サーチウィン
ドウデータ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ
０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から入力されたサーチウィンドウ
の画素データｂ（２，０），ｂ（２，１），ｂ（２，
２），ｂ（２，３）が、プロセッサエレメント３２１，
３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４のデータ入
力端子ＹＬｉを介して、各プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのセレクタ２０１０の第２データ入力端
子Ｂに、それぞれ入力される。また、画素データｂ
（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，
３）が、プロセッサエレメント３０１，３０２，３０３
およびサイドレジスタ２０４のデータ入力端子ＹＬｉを
介して、セレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに、
それぞれ入力され、画素データｂ（１，０），ｂ（１，
１），ｂ（１，２），ｂ（１，３）が、サイドレジスタ
２１０およびプロセッサエレメント３１１，３１２，３
１３のデータ入力端子ＹＬｉを介して、セレクタ２０１
０の第２データ入力端子Ｂに、それぞれ入力される。

【００７６】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが１となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号１が入力され、セレクタ２０１０
の第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、プロセッサエレメントおよびサイドレジスタ
のセレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに入力され
た画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ入
力端子Ａに入力される。

【００７７】期間ｃ５において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのデータ出力端子ＹＬｏおよびＹＤｏ
（またはＹＵｏ）から出力される。これにより、図５
（ｃ）に示されるように、プロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３およびサイドレジスタ２１４から、
プロセッサエレメント３０１，３０２，３０３およびサ
イドレジスタ２０４に、サーチウィンドウの画素データ
ｂ（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，
３）が、それぞれ転送され、サイドレジスタ２２０およ
びプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３から、
サイドレジスタ２１０およびプロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３に、サーチウィンドウの画素データ
ｂ（１，０），ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，
３）が、それぞれ転送され、プロセッサエレメント３２
１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４に、サ
ーチウィンドウの画素データｂ（２，０），ｂ（２，
１），ｂ（２，２），ｂ（２，３）が、それぞれ入力さ
れたことになる。

【００７８】さらに、期間ｃ５において、画素データｂ
（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，３）が、プロセッ
サエレメント３０１，３０２，３０３のデータ入力端子
ＹＵｉを介して、セレクタ２０１０の第１データ入力端
子Ａに、それぞれ入力され、画素データｂ（１，０），
ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，３）が、プロセ
ッサエレメント３１１，３１２，３１３およびサイドレ
ジスタ２１４のデータ入力端子ＹＤｉを介して、セレク
タ２０１０の第１データ入力端子Ａに、それぞれ入力さ
れ、画素データｂ（２，０），ｂ（２，１），ｂ（２，
２），ｂ（２，３）が、サイドレジスタ２２０およびプ
ロセッサエレメント３２１，３２２，３２３のデータ入
力端子ＹＵｉを介して、セレクタ２０１０の第１データ
入力端子Ａに、それぞれ入力される。

【００７９】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが０となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号０が入力され、セレクタ２０１０
の第１データ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、各プロセッサエレメントおよびサイドレジス
タのセレクタ２０１０の第１データ入力端子Ａに入力さ
れた画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ
入力端子Ａに入力される。

【００８０】期間ｃ６において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのデータ出力端子ＹＬｏおよびＹＤｏ
（またはＹＵｏ）から出力される。これにより、図６
（ａ）に示されるように、プロセッサエレメント３０
２，３０３およびサイドレジスタ２０４から、プロセッ
サエレメント３０１，３０２，３０３に、サーチウィン
ドウの画素データｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ
（０，３）が、それぞれ転送され、サイドレジスタ２１
０およびプロセッサエレメント３１１，３１２，３１３
から、プロセッサエレメント３１１，３１２，３１３お
よびサイドレジスタ２１４に、サーチウィンドウの画素
データｂ（１，０），ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ
（１，３）が、それぞれ転送され、プロセッサエレメン
ト３２１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４
から、サイドレジスタ２２０およびサイドレジスタ３２
１，３２２，３２３に、サーチウィンドウの画素データ
ｂ（２，０），ｂ（２，１），ｂ（２，２），ｂ（２，
３）が、それぞれ転送されたことになる。

【００８１】さらに、期間ｃ６において、サーチウィン
ドウデータ入力ポート１２００のデータ入力ラインＳ
０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から入力されたサーチウィンドウ
の画素データｂ（３，０），ｂ（３，１），ｂ（３，
２），ｂ（３，３）が、プロセッサエレメント３２１，
３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４のデータ入
力端子ＹＬｉを介して、各プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのセレクタ２０１０の第２データ入力端
子Ｂに、それぞれ入力される。また、画素データｂ
（１，０），ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，
３）が、プロセッサエレメント３０１，３０２，３０３
およびサイドレジスタ２０４のデータ入力端子ＹＬｉを
介して、セレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに、
それぞれ入力され、画素データｂ（２，０），ｂ（２，
１），ｂ（２，２），ｂ（２，３）が、サイドレジスタ
２１０およびプロセッサエレメント３１１，３１２，３
１３のデータ入力端子ＹＬｉを介して、セレクタ２０１
０の第２データ入力端子Ｂに、それぞれ入力される。

【００８２】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが１となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号１が入力され、セレクタ２０１０
の第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、プロセッサエレメントおよびサイドレジスタ
のセレクタ２０１０の第２データ入力端子Ｂに入力され
た画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ入
力端子Ａに入力される。

【００８３】期間ｃ７において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのデータ出力端子ＹＬｏおよびＹＤｏ
（またはＹＵｏ）から出力される。これにより、図６
（ｂ）に示されるように、プロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３およびサイドレジスタ２１４から、
プロセッサエレメント３０１，３０２，３０３およびサ
イドレジスタ２０４に、サーチウィンドウの画素データ
ｂ（１，０），ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，
３）が、それぞれ転送され、サイドレジスタ２２０およ
びプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３から、
サイドレジスタ２１０およびプロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３に、サーチウィンドウの画素データ
ｂ（２，０），ｂ（２，１），ｂ（２，２），ｂ（２，
３）が、それぞれ転送され、プロセッサエレメント３２
１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４に、サ
ーチウィンドウの画素データｂ（３，０），ｂ（３，
１），ｂ（３，２），ｂ（３，３）が、それぞれ入力さ
れたことになる。

【００８４】さらに、期間ｃ７において、画素データｂ
（１，１），ｂ（１，２），ｂ（１，３）が、プロセッ
サエレメント３０１，３０２，３０３のデータ入力端子
ＹＵｉを介して、セレクタ２０１０の第１データ入力端
子Ａに、それぞれ入力され、画素データｂ（２，０），
ｂ（２，１），ｂ（２，２），ｂ（２，３）が、プロセ
ッサエレメント３１１，３１２，３１３およびサイドレ
ジスタ２１４のデータ入力端子ＹＤｉを介して、セレク
タ２０１０の第１データ入力端子Ａに、それぞれ入力さ
れ、画素データｂ（３，０），ｂ（３，１），ｂ（３，
２），ｂ（３，３）が、サイドレジスタ２２０およびプ
ロセッサエレメント３２１，３２２，３２３のデータ入
力端子ＹＵｉを介して、セレクタ２０１０の第１データ
入力端子Ａに、それぞれ入力される。

【００８５】クロックパルス信号ＣＫ１の立ち下がりに
同期してパルス信号ＳＬが０となり、各プロセッサエレ
メントおよびサイドレジスタでは、セレクタ２０１０の
信号入力端子Ｓに信号０が入力され、セレクタ２０１０
の第１データ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に
接続され、各プロセッサエレメントおよびサイドレジス
タのセレクタ２０１０の第１データ入力端子Ａに入力さ
れた画素データが、フリップフロップ２０２０のデータ
入力端子Ａに入力される。

【００８６】期間ｃ８において、クロックパルス信号Ｃ
Ｋ１に同期して、フリップフロップ２０２０に入力され
たデータがラッチされ、フリップフロップ２０２０のデ
ータ出力端子Ｙを介して、プロセッサエレメントおよび
サイドレジスタのデータ出力端子ＹＬｏおよびＹＤｏ
（またはＹＵｏ）から出力される。これにより、図６
（ｃ）に示されるように、プロセッサエレメント３０
２，３０３およびサイドレジスタ２０４から、プロセッ
サエレメント３０１，３０２，３０３に、サーチウィン
ドウの画素データｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ
（１，３）が、それぞれ転送され、サイドレジスタ２１
０およびプロセッサエレメント３１１，３１２，３１３
から、プロセッサエレメント３１１，３１２，３１３お
よびサイドレジスタ２１４に、サーチウィンドウの画素
データｂ（２，０），ｂ（２，１），ｂ（２，２），ｂ
（２，３）が、それぞれ転送され、プロセッサエレメン
ト３２１，３２２，３２３およびサイドレジスタ２２４
から、サイドレジスタ２２０およびプロセッサエレメン
ト３２１，３２２，３２３に、サーチウィンドウの画素
データｂ（３，０），ｂ（３，１），ｂ（３，２），ｂ
（３，３）が、それぞれ転送されたことになる。

【００８７】一方、各プロセッサエレメントでは、期間
ｃ５から期間ｃ８までの間、以下の演算処理がなされて
いる。詳しく説明すると、期間ｃ５において、図５
（ｃ）に示されるように、プロセッサエレメント３０
１，３０２，３０３，３１１，３１２，３１３，３２
１，３２２，３２３の転送ユニットのフリップフロップ
２０２０から出力された各画素データｂ（０，０），ｂ
（０，１），ｂ（０，２），ｂ（１，１），ｂ（１，
２），ｂ（１，３），ｂ（２，０），ｂ（２，１），ｂ
（２，２）が、それぞれの局所ディストーション算出ユ
ニット３１００の減算器３１１０の第１データ入力端子
Ａに、それぞれ入力される。また、現画像ブロックデー
タ入力ポート１１００のデータ入力ラインＲ０から入力
された画素データａ（０，０）が、プロセッサエレメン
ト３０１，３０２，３０３，３２１，３２２，３２３の
データ入力端子Ｘを介して、局所ディストーション算出
ユニット３１００の減算器３１１０の第２データ入力端
子Ｂに、それぞれ入力され、現画像ブロックデータ入力
ポート１１００のデータ入力ラインＲ１から入力された
画素データａ（０，１）が、プロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３のデータ入力端子Ｘを介して、局所
ディストーション算出ユニット３１００の減算器３１１
０の第２データ入力端子Ｂに、それぞれ入力される。

【００８８】ｙを０，１，２として、１列目のプロセッ
サエレメント３０１，３０２，３０３の減算器３１１０
により、ｂ（０，ｙ）−ａ（０，０）が演算され、正数
変換器３１２０により｜ｂ（０，ｙ）−ａ（０，０）｜
に変換され、ディストーション転送総和ユニット３２０
０の加算器３２１０の第１データ入力端子Ａに入力され
る。また、２列目のプロセッサエレメント３１１，３１
２，３１３の減算器３１１０により、ｂ（１，ｙ＋１）
−ａ（０，１）が演算され、正数変換器３１２０により
｜ｂ（１，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜に変換され、ディ
ストーション転送総和ユニット３２００の加算器３２１
０の第１データ入力端子Ａに入力される。また、３列目
のプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３の減算
器３１１０により、ｂ（２，ｙ）−ａ（０，０）が演算
され、正数変換器３１２０により｜ｂ（２，ｙ）−ａ
（０，０）｜に変換され、ディストーション転送総和ユ
ニット３２００の加算器３２１０の第１データ入力端子
Ａに入力される。

【００８９】期間ｃ６の前の期間ｃ５において、パルス
信号ＣＬが１となり、各プロセッサエレメントのディス
トーション転送総和ユニット３２００の加算器３２１０
の信号入力端子Ｓに信号１が入力される。これにより、
期間ｃ５において、加算器３２１０では、第１データ入
力端子Ａに入力されたデータが、そのままデータ出力端
子Ｙから出力され、セレクタ３２２０の第２データ入力
端子Ｂに入力される。期間ｃ５において、パルス信号Ｌ
Ｄ１は０であり、セレクタ３２２０の信号入力端子Ｓに
信号０が入力される。これにより、セレクタ３２２０で
は、第２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙとが電気
的に接続され、加算器３２１０から出力されたデータ
が、フリップフロップ３２３０に入力される。

【００９０】次いで、期間ｃ６において、クロックパル
ス信号ＣＫ１の７パルス目に同期して、フリップフロッ
プ３２３０に入力されているデータがラッチされ、フリ
ップフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙを介して、１
列目のプロセッサエレメント３０１，３０２，３０３の
データ出力端子Ｄｏからは、｜ｂ（０，ｙ）−ａ（０，
０）｜が、それぞれ出力され、２列目のプロセッサエレ
メント３１１，３１２，３１３のデータ出力端子Ｄｏか
らは、｜ｂ（１，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜が、それぞ
れ出力され、３列目のプロセッサエレメント３２１，３
２２，３２３のデータ出力端子Ｄｏからは、｜ｂ（２，
ｙ）−ａ（０，０）｜が、それぞれ出力される。

【００９１】期間ｃ６において、図６（ａ）に示される
ように、プロセッサエレメント３０１，３０２，３０
３，３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３２３
のフリップフロップ２０２０から出力された画素データ
ｂ（０，１），ｂ（０，２），ｂ（０，３），ｂ（１，
０），ｂ（１，１），ｂ（１，２），ｂ（２，１），ｂ
（２，２），ｂ（２，３）が、局所ディストーション算
出ユニット３１００の減算器３１１０の第１データ入力
端子Ａに、それぞれ入力される。また、現画像ブロック
データ入力ポート１１００のデータ入力ラインＲ０から
入力された画素データａ（０，１）が、プロセッサエレ
メント３０１，３０２，３０３，３２１，３２２，３２
３のデータ入力端子Ｘを介して、局所ディストーション
算出ユニット３１００の減算器３１１０の第２データ入
力端子Ｂに、それぞれ入力され、現画像ブロックデータ
入力ポート１１００のデータ入力ラインＲ１から入力さ
れた画素データａ（０，０）が、プロセッサエレメント
３１１，３１２，３１３のデータ入力端子Ｘを介して、
局所ディストーション算出ユニット３１００の減算器３
１１０の第２データ入力端子Ｂに、それぞれ入力され
る。

【００９２】１列目のプロセッサエレメント３０１，３
０２，３０３の減算器３１１０により、ｂ（０，ｙ＋
１）−ａ（０，１）が演算され、正数変換器３１２０に
より｜ｂ（０，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜に変換され、
ディストーション転送総和ユニット３２００の加算器３
２１０の第１データ入力端子Ａに、それぞれ入力され
る。また、２列目のプロセッサエレメント３１１，３１
２，３１３の減算器３１１０により、ｂ（１，ｙ）−ａ
（０，０）が演算され、正数変換器３１２０により｜ｂ
（１，ｙ）−ａ（０，０）｜に変換され、ディストーシ
ョン転送総和ユニット３２００の加算器３２１０の第１
データ入力端子Ａに、それぞれ入力される。また、３列
目のプロセッサエレメント３２１，３２２，３２３の減
算器３１１０により、ｂ（２，ｙ＋１）−ａ（０，１）
が演算され、正数変換器３１２０により｜ｂ（２，ｙ＋
１）−ａ（０，１）｜に変換され、ディストーション転
送総和ユニット３２００の加算器３２１０の第１データ
入力端子Ａに、それぞれ入力される。

【００９３】また、１列目のプロセッサエレメント３０
１，３０２，３０３のディストーション転送総和ユニッ
ト３２００の加算器３２１０の第２データ入力端子Ｂに
は、同じプロセッサエレメント３０１，３０２，３０３
のフリップフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙから出
力されたデータ｜ｂ（０，ｙ）−ａ（０，０）｜が、そ
れぞれ入力され、２列目のプロセッサエレメント３１
１，３１２，３１３のディストーション転送総和ユニッ
ト３２００の加算器３２１０の第２データ入力端子Ｂに
は、同じプロセッサエレメント３１１，３１２，３１３
のフリップフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙから出
力されたデータ｜ｂ（１，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜
が、それぞれ入力され、３列目のプロセッサエレメント
３２１，３２２，３２３のディストーション転送総和ユ
ニット３２００の加算器３２１０の第２データ入力端子
Ｂには、同じプロセッサエレメント３２１，３２２，３
２３のフリップフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙか
ら出力されたデータ｜ｂ（２，ｙ）−ａ（０，０）｜
が、それぞれ入力される。

【００９４】期間ｃ７の前の期間ｃ６において、パルス
信号ＣＬが０となり、各プロセッサエレメントのディス
トーション転送総和ユニット３２００の加算器３２１０
の信号入力端子Ｓに信号０が入力される。これにより、
期間ｃ６において、加算器３２１０では、第１データ入
力端子Ａに入力されたデータと、第２データ入力端子Ｂ
に入力されたデータが加算されて、データ出力端子Ｙか
ら出力され、セレクタ３２２０の第２データ入力端子Ｂ
に入力される。期間ｃ６において、パルス信号ＬＤ１は
０であり、セレクタ３２２０の信号入力端子Ｓに信号０
が入力される。これにより、セレクタ３２２０では、第
２データ入力端子Ｂとデータ出力端子Ｙとが電気的に接
続され、加算器３２１０から出力されたデータが、フリ
ップフロップ３２３０に入力される。

【００９５】次いで、期間ｃ７において、クロックパル
ス信号ＣＫ１の８パルス目に同期して、フリップフロッ
プ３２３０に入力されているデータがラッチされ、フリ
ップフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙを介して、１
列目のプロセッサエレメント３０１，３０２，３０３の
データ出力端子Ｄｏからは、 ｜ｂ（０，ｙ）−ａ（０，０）｜＋｜ｂ（０，ｙ＋１）
−ａ（０，１）｜ が、それぞれ出力され、２列目のプロセッサエレメント
３１１，３１２，３１３のデータ出力端子Ｄｏからは、 ｜ｂ（１，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜＋｜ｂ（１，ｙ）
−ａ（０，０）｜ が、それぞれ出力され、３列目のプロセッサエレメント
３２１，３２２，３２３のデータ出力端子Ｄｏからは、 ｜ｂ（２，ｙ）−ａ（０，０）｜＋｜ｂ（２，ｙ＋１）
−ａ（０，１）｜ が、それぞれ出力される。

【００９６】期間ｃ７および期間ｃ８においても、上記
と同様な演算処理が行なわれ、期間ｃ９において、クロ
ックパルス信号ＣＫ１の１０パルス目に同期して、フリ
ップフロップ３２３０に入力されているデータがラッチ
され、フリップフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙを
介して、１列目のプロセッサエレメント３０１，３０
２，３０３のデータ出力端子Ｄｏからは、 ｜ｂ（０，ｙ）−ａ（０，０）｜ ＋｜ｂ（０，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜ ＋｜ｂ（１，ｙ）−ａ（１，０）｜ ＋｜ｂ（１，ｙ＋１）−ａ（１，１）｜ ・・・（ｅ１） が出力され、２列目のプロセッサエレメント３１１，３
１２，３１３のデータ出力端子Ｄｏからは、 ｜ｂ（１，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜ ＋｜ｂ（１，ｙ）−ａ（０，０）｜ ＋｜ｂ（２，ｙ＋１）−ａ（１，１）｜ ＋｜ｂ（２，ｙ）−ａ（１，０）｜ ・・・（ｅ２） が出力され、３列目のプロセッサエレメント３２１，３
２２，３２３のデータ出力端子Ｄｏからは、 ｜ｂ（２，ｙ）−ａ（０，０）｜ ＋｜ｂ（２，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜ ＋｜ｂ（３，ｙ）−ａ（１，０）｜ ＋｜ｂ（３，ｙ＋１）−ａ（１，１）｜ ・・・（ｅ３） が出力される。

【００９７】ここで、式（ｅ１），式（ｅ２）および式
（ｅ３）は、各プロセッサエレメントの配置をｘ列ｙ行
として、ｘおよびｙが０，１，２のとき、以下のように
変形される。 ｜ｂ（ｘ，ｙ）−ａ（０，０）｜ ＋｜ｂ（ｘ，ｙ＋１）−ａ（０，１）｜ ＋｜ｂ（ｘ＋１，ｙ）−ａ（１，０）｜ ＋｜ｂ（ｘ＋１，ｙ＋１）−ａ（１，１）｜ ・・・（ｅ４） 式（ｅ４）に示される、各プロセッサエレメントのデー
タ出力端子Ｄｏから出力されたデータは、ひとつの現画
像ブロックに対する各候補ブロックのディストーション
Ｄ（ｘ，ｙ）を示している。

【００９８】次に、期間ｃ９から期間ｃ１１において、
各プロセッサエレメントで算出されたディストーション
Ｄ（ｘ，ｙ）が、各プロセッサエレメント間で転送さ
れ、ディストーション出力ポート１３００のデータ出力
ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２に出力される。まず、期間ｃ９
において、図７（ａ）に示されるように、クロックパル
ス信号ＣＫ１の１０パルス目に同期して、各プロセッサ
エレメントで算出されたディストーションＤ（ｘ，ｙ）
が、各プロセッサエレメントのデータ出力端子Ｄｏを介
して出力される。詳しく説明すると、１列目のプロセッ
サエレメント３０１，３０２，３０３で算出されたディ
ストーションＤ（０，０），Ｄ（０，１），Ｄ（０，
２）が、１列目のプロセッサエレメント３０１，３０
２，３０３のデータ出力端子Ｄｏを介して、それぞれ出
力され、ディストーション出力ポート１３００のデータ
出力ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ入力される。２
列目のプロセッサエレメント３１１，３１２，３１３で
算出されたディストーションＤ（１，０），Ｄ（１，
１），Ｄ（１，２）が、２列目のプロセッサエレメント
３２１，３２２，３２３のデータ出力端子Ｄｏを介し
て、それぞれ出力され、同じ行の１列目のプロセッサエ
レメント３０１，３０２，３０３のデータ入力端子Ｄｉ
にそれぞれ入力される。さらに、３列目のプロセッサエ
レメント３２１，３２２，３２３で算出されたディスト
ーションＤ（２，０），Ｄ（２，１），Ｄ（２，２）
が、３列目のプロセッサエレメント３２１，３２２，３
２３のデータ出力端子Ｄｏを介して、それぞれ出力さ
れ、同じ行の２列目のプロセッサエレメント３１１，３
１２，３１３のデータ入力端子Ｄｉにそれぞれ入力され
る。

【００９９】これにより、２列目のプロセッサエレメン
ト３１１，３１２，３１３で算出されたディストーショ
ンＤ（１，０），Ｄ（１，１），Ｄ（１，２）が、同じ
行の１列目の各プロセッサエレメント３０１，３０２，
３０３に転送され、３列目のプロセッサエレメント３２
１，３２２，３２３で算出されたディストーションＤ
（２，０），Ｄ（２，１），Ｄ（２，２）が、同じ行の
２列目の各プロセッサエレメント３１１，３１２，３１
３に、それぞれ転送されたことになる。

【０１００】次いで、期間ｃ１０の前の期間ｃ９におい
て、パルス信号ＬＤ１が１となり、各プロセッサエレメ
ントのディストーション転送総和ユニット３２００のセ
レクタ３２２０の信号入力端子Ｓに信号１が入力され
る。これにより、セレクタ３２２０の第１データ入力端
子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に接続され、各プロセ
ッサエレメントのデータ入力端子Ｄｉを介して、同じ行
の右隣の各プロセッサエレメントで算出されたディスト
ーションＤ（ｘ＋１，ｙ）がフリップフロップ３２３０
のデータ入力端子Ａに入力される。

【０１０１】期間ｃ１０において、図７（ｂ）に示され
るように、クロックパルス信号ＣＫ１の１１パルス目に
同期して、２列目のプロセッサエレメント３１１，３１
２および３１３で算出されたディストーションＤ（１，
０），Ｄ（１，１），Ｄ（１，２）が、１列目のプロセ
ッサエレメント３０１，３０２，３０３のフリップフロ
ップ３２３０にラッチされ、フリップフロップ３２３０
のデータ出力端子Ｙを介して、１列目のプロセッサエレ
メント３０１，３０２，３０３のデータ出力端子Ｄｏか
ら、それぞれ出力され、ディストーション出力ポート１
３００のデータ出力ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ
入力される。

【０１０２】さらに、３列目のプロセッサエレメント３
２１，３２２，３２３で算出されたディストーションＤ
（２，０），Ｄ（２，１），Ｄ（２，２）が、２列目の
プロセッサエレメント３１１，３１２，３１３のフリッ
プフロップ３２３０にラッチされ、フリップフロップ３
２３０のデータ出力端子Ｙを介して、２列目のプロセッ
サエレメント３１１，３１２，３１３のデータ出力端子
Ｄｏから、それぞれ出力され、同じ行の１列目のプロセ
ッサエレメント３０１，３０２，３０３のデータ入力端
子Ｄｉにそれぞれ入力される。

【０１０３】これにより、２列目のプロセッサエレメン
ト３１１，３１２，３１３で算出されたディストーショ
ンＤ（１，０），Ｄ（１，１），Ｄ（１，２）が、ディ
ストーション出力ポート１３００のデータ出力ラインＤ
０，Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ入力され、３列目のプロセッ
サエレメント３２１，３２２，３２３で算出されたディ
ストーションＤ（２，０），Ｄ（２，１），Ｄ（２，
２）が、同じ行の１列目の各プロセッサエレメント３０
１，３０２，３０３に、それぞれ転送されたことにな
る。

【０１０４】次いで、期間ｃ１１の前の期間ｃ１０にお
いても、パルス信号ＬＤ１は１のままなので、各プロセ
ッサエレメントのディストーション転送総和ユニット３
２００のセレクタ３２２０の信号入力端子Ｓに信号１が
入力される。これにより、セレクタ３２２０の第１デー
タ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に接続され、
各プロセッサエレメントのデータ入力端子Ｄｉを介し
て、同じ行の２つ右隣の各プロセッサエレメントで算出
されたディストーションＤ（ｘ＋２，ｙ）がフリップフ
ロップ３２３０のデータ入力端子Ａに入力される。

【０１０５】期間ｃ１１において、図７（ｃ）に示され
るように、クロックパルス信号ＣＫ１の１２パルス目に
同期して、３列目のプロセッサエレメント３２１，３２
２，３２３で算出されたディストーションＤ（２，
０），Ｄ（２，１），Ｄ（２，２）が、１列目のプロセ
ッサエレメント３０１，３０２，３０３のフリップフロ
ップ３２３０にラッチされ、フリップフロップ３２３０
のデータ出力端子Ｙを介して、１列目のプロセッサエレ
メント３０１，３０２，３０３のデータ出力端子Ｄｏか
ら出力され、ディストーション出力ポート１３００のデ
ータ出力ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ入力され
る。

【０１０６】以上の動作により、各プロセッサエレメン
トで算出されたすべてのディストーションＤ（ｘ，ｙ）
がディストーション出力ポート１３００のデータ出力ラ
インＤ０，Ｄ１，Ｄ２に入力されたことになり、ディス
トーション出力ポート１３００を介して、類似ブロック
検出ユニット５０００に出力される。図８は、本発明に
係るディストーション算出装置の第２実施例を示す図で
ある。

【０１０７】同図に示されるように、本発明に係るディ
ストーション算出装置１０００ｂにおいて、第１実施例
における各プロセッサエレメントのデータ入力端子Ｄｉ
およびデータ出力端子Ｄｏの接続は、列方向に隣接する
プロセッサエレメント間で接続してもよい。詳しく説明
すると、１行目および２行目のプロセッサエレメント４
０１，４１１，４２１，４０２，４１２，４２２のデー
タ入力端子Ｄｉは、同じ列の１行下のプロセッサエレメ
ント４０２，４１２，４２２，４０３，４１３，４２３
のデータ出力端子Ｄｏに、それぞれ電気的に接続され
る。さらに、１行目のプロセッサエレメント４０１，４
１１，４２１のデータ出力端子Ｄｏは、ディストーショ
ン出力ポート１３００のデータ出力ラインＤ０，Ｄ１，
Ｄ２に、それぞれ電気的に接続される。

【０１０８】以上のように接続することにより、第１実
施例と同様に、期間ｃ９において、クロックパルス信号
ＣＫ１の１０パルス目に同期して、各プロセッサエレメ
ントで算出されたディストーションＤ（ｘ，ｙ）が、各
プロセッサエレメントのデータ出力端子Ｄｏを介して出
力される。詳しく説明すると、１行目のプロセッサエレ
メント４０１，４０２，４０３で算出されたディストー
ションＤ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）が、
１行目のプロセッサエレメント４０１，４１１，４２１
のデータ出力端子Ｄｏを介して出力され、ディストーシ
ョン出力ポート１３００のデータ出力ラインＤ０，Ｄ
１，Ｄ２にそれぞれ入力される。２行目のプロセッサエ
レメント４０２，４１２，４２２で算出されたディスト
ーションＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）
が、２行目の各プロセッサエレメント４０２，４１２，
４２２のデータ出力端子Ｄｏを介して出力され、同じ列
の１行目の各プロセッサエレメント４０１，４１１，４
２１のデータ入力端子Ｄｉにそれぞれ入力される。さら
に、３行目のプロセッサエレメント４０３，４１３，４
２３で算出されたディストーションＤ（０，２），Ｄ
（１，２），Ｄ（２，２）が、３行目の各プロセッサエ
レメント４０３，４１３，４２３のデータ出力端子Ｄｏ
を介して出力され、同じ列の２行目の各プロセッサエレ
メント４０２，４１２，４２２のデータ入力端子Ｄｉに
それぞれ入力される。

【０１０９】これにより、２行目のプロセッサエレメン
ト４０２，４１２，４２２で算出されたディストーショ
ンＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）が、同じ
列の１行目の各プロセッサエレメント４０１，４１１，
４２１に転送され、３行目のプロセッサエレメント４０
３，４１３，４２３で算出されたディストーションＤ
（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）が、同じ列の
２行目の各プロセッサエレメント４０２，４１２，４２
２に転送されたことになる。

【０１１０】次いで、期間ｃ１０の前の期間ｃ９におい
て、パルス信号ＬＤ１が１となり、各プロセッサエレメ
ントのディストーション転送総和ユニット３２００のセ
レクタ３２２０の信号入力端子Ｓに信号１が入力され
る。これにより、セレクタ３２２０の第１データ入力端
子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に接続され、各プロセ
ッサエレメントのデータ入力端子Ｄｉを介して、同じ列
の下側の各プロセッサエレメントで算出されたディスト
ーションＤ（ｘ，ｙ＋１）がフリップフロップ３２３０
のデータ入力端子Ａに入力される。

【０１１１】期間ｃ１０において、クロックパルス信号
ＣＫ１の１１パルス目に同期して、２行目のプロセッサ
エレメント４０２，４１２，４２２で算出されたディス
トーションＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）
が、１行目のプロセッサエレメント４０１，４１１，４
２１のフリップフロップ３２３０にラッチされ、フリッ
プフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙを介して、１行
目のプロセッサエレメント４０１，４１１，４２１のデ
ータ出力端子Ｄｏから出力され、ディストーション出力
ポート１３００のデータ出力ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２に
それぞれ入力される。

【０１１２】さらに、３行目のプロセッサエレメント４
０３，４１３，４２３で算出されたディストーションＤ
（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）が、２行目の
各プロセッサエレメント４０２，４１２，４２２のフリ
ップフロップ３２３０にラッチされ、フリップフロップ
３２３０のデータ出力端子Ｙを介して、２行目の各プロ
セッサエレメント４０２，４１２，４２２のデータ出力
端子Ｄｏから出力され、同じ列の１行目の各プロセッサ
エレメント４０１，４１１，４２１のデータ入力端子Ｄ
ｉにそれぞれ入力される。

【０１１３】これにより、２行目のプロセッサエレメン
ト４０２，４１２，４２２で算出されたディストーショ
ンＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）が、ディ
ストーション出力ポート１３００のデータ出力ラインＤ
０，Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ入力され、３行目のプロセッ
サエレメント４０３，４１３，４２３で算出されたディ
ストーションＤ（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，
２）が、同じ列の１行目の各プロセッサエレメント４０
１，４１１，４２１に転送されたことになる。

【０１１４】次いで、期間ｃ１１の前の期間ｃ１０にお
いても、パルス信号ＬＤ１は１のままなので、各プロセ
ッサエレメントのディストーション転送総和ユニット３
２００のセレクタ３２２０の信号入力端子Ｓに信号１が
入力される。これにより、セレクタ３２２０の第１デー
タ入力端子Ａとデータ出力端子Ｙが電気的に接続され、
各プロセッサエレメントのデータ入力端子Ｄｉを介し
て、同じ列の２つ下側の各プロセッサエレメントで算出
されたディストーションＤ（ｘ，ｙ＋２）がフリップフ
ロップ３２３０のデータ入力端子Ａに入力される。

【０１１５】期間ｃ１１において、クロックパルス信号
ＣＫ１の１２パルス目に同期して、３行目のプロセッサ
エレメント４０３，４１３，４２３で算出されたディス
トーションＤ（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）
が、１行目のプロセッサエレメント４０１，４１１，４
２１のフリップフロップ３２３０にラッチされ、フリッ
プフロップ３２３０のデータ出力端子Ｙを介して、１行
目のプロセッサエレメント４０１，４１１，４２１のデ
ータ出力端子Ｄｏから出力され、ディストーション出力
ポート１３００のデータ出力ラインＤ０，Ｄ１，Ｄ２に
それぞれ入力される。

【０１１６】以上の動作により、各プロセッサエレメン
トで算出されたすべてのディストーションＤ（ｘ，ｙ）
がディストーション出力ポート１３００のデータ出力ラ
インＤ０，Ｄ１，Ｄ２に入力されたことになり、ディス
トーション出力ポート１３００を介して、類似ブロック
検出ユニット５０００に出力される。

【０１１７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ディスト
ーション転送総和ユニットの加算器が、ディストーショ
ンを転送するフリップフロップからデータを入力して、
ディストーションの積算値を算出するので、ディストー
ションを転送するフリップフロップが、ディストーショ
ンの積算値も保持することができ、１つのフリップフロ
ップでディストーションの転送と積算ができる。

【０１１８】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明に加え、ディストーション転送総和ユニットの
セレクタが、加算器から出力されたディストーションの
積算値と隣の行から出力されたディストーションとを選
択するので、次々に隣の行にディストーションを転送で
き、全てのディストーションを（Ｈ−Ｎ＋１）行目のプ
ロセッサエレメントから出力させることができる。した
がって、一番外側のプロセッサエレメントからディスト
ーションを出力させることができるので、配線が簡単に
でき、転送バスも短くすることができる。

【０１１９】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明に加え、ディストーション転送総和ユニットの
セレクタが、加算器から出力されたディストーションの
積算値と隣の列から出力されたディストーションとを選
択するので、次々に隣の列にディストーションを転送で
き、全てのディストーションを（Ｌ−Ｍ＋１）列目のプ
ロセッサエレメントから出力させることができる。した
がって、一番外側のプロセッサエレメントからディスト
ーションを出力させることができるので、配線が簡単に
でき、転送バスも短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のディストーション算
出装置１０００ａの構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る第１実施例の制御信号出力ユニッ
ト９０００から出力される信号のタイミングチャートで
ある。

【図３】本発明に係る第１実施例のプロセッサエレメン
トの構成を示すブロック図である。

【図４】本発明に係る第１実施例のディストーション算
出装置内のプロセッサエレメントおよびサイドレジスタ
の配置と期間ｃ１から期間ｃ２の間の画素データの動き
を示す図である。

【図５】本発明に係る第１実施例のディストーション算
出装置内の期間ｃ３から期間ｃ５の間の画素データの動
きを示す図である。

【図６】本発明に係る第１実施例のディストーション算
出装置内の期間ｃ６から期間ｃ８の間の画素データの動
きを示す図である。

【図７】本発明に係る第１実施例のディストーション算
出装置内の期間ｃ９から期間ｃ１１の間のディストーシ
ョンの動きを示す図である。

【図８】本発明に係る第２実施例のディストーション算
出装置１０００ｂの構成を示すブロック図である。

【図９】従来の単純フレーム間予測を説明する図であ
る。

【図１０】従来の動き補償フレーム間予測を説明する図
である。

【図１１】従来の現画像ブロックとサーチウィンドウを
説明する図である。

【図１２】従来の現画像ブロックと探索領域を説明する
図である。

【図１３】従来の現画像ブロック内の画素と候補ブロッ
ク内の画素との位置関係を説明する図である。

【図１４】従来のディストーション算出方法とサーチウ
ィンドウの画素データの転送過程を説明する図である。

【図１５】従来のディストーション算出方法とサーチウ
ィンドウの画素データの転送過程を説明する図である。

【図１６】従来の計算マトリクスを形成するための基本
プロセッサのブロック図である。

【符号の説明】

１ 人物像 ２、２ａ 有意画素領域 １０ 現画像 １１ 現画像ブロック ２０ 参照画像 ２１ サーチウィンドウ ３１ 候補ブロック ４１，４２，４３ レジスタ ４４，４５ 加算器 ２０４，２１０，２１４，２２０，２２４ サイドレジ
スタ ３０１，３０２，３０３，３１１，３１２，３１３，３
２１，３２２，３２３，４０１，４０２，４０３，４１
１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３プロセッ
サエレメント １０００ａ，１０００ｂ ディストーション算出装置 １１００ 現画像ブロックデータ入力ポート １２００ サーチウィンドウデータ入力ポート １３００ ディストーション出力ポート ２０００ 退避データ保持ユニット ２０１０ セレクタ ２０２０ フリップフロップ ２１００ 転送ユニット ３１００ 局所ディストーション算出ユニット ３１１０ 減算器 ３１２０ 正数変換器 ３２００ ディストーション転送総和ユニット ３２１０ 加算器 ３２２０ セレクタ ３２３０ フリップフロップ ５０００ 類似ブロック検出ユニット ９０００ 制御信号出力ユニット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動画像を部分的に構成する現画像が、画素
   データをそれぞれ有する複数の画素により表わされる現
   画像ブロックを含み、前記動画像を部分的に構成する参
   照画像が、画素データをそれぞれ有する複数の画素によ
   り表わされるサーチウィンドウを含み、該サーチウィン
   ドウが複数の候補ブロックを含み、該現画像ブロックと
   該各候補ブロックが同一サイズを有し、該現画像ブロッ
   クと前記各候補ブロックとの間の画像の差を表わす複数
   のディストーションを、前記現画像ブロックに対して、
   前記サーチウィンドウ内の各候補ブロックの画素データ
   および前記現画像ブロックの画素データに基づいて、算
   出するディストーション算出装置において、 前記サーチウィンドウの画素データを一時的に保持しな
   がら、互いの間で転送し、前記各ディストーションを算
   出する複数のプロセッサエレメントと、 該プロセッサエレメント間で前記サーチウィンドウの画
   素データを転送し合う間に、前記サーチウィンドウの画
   素データを該プロセッサエレメントから入力して一時的
   に退避させてから該プロセッサエレメントに戻す退避デ
   ータ保持ユニットと、 前記プロセッサエレメントで算出された各ディストーシ
   ョンに基づいて、前記各候補ブロックの中から前記現画
   像ブロックと最も類似する候補ブロックを検出する類似
   ブロック検出手段と、 を備え、 前記プロセッサエレメントが、 前記サーチウィンドウの画素データを一時的に保持しな
   がら、互いの間で転送する転送ユニットと、 該転送ユニットに保持されたサーチウィンドウの画素デ
   ータと、前記現画像ブロックの画素データとを入力し、
   現画像ブロックと各候補ブロックとの位置的に対応する
   画素の差を表す局所ディストーションを算出する局所デ
   ィストーション算出ユニットと、 該局所ディストーション算出ユニットにより算出される
   局所ディストーションをブロック毎に総和して前記各デ
   ィストーションを算出するとともに、該ディストーショ
   ンを転送するディストーション転送総和ユニットと、 を有し、 該ディストーション転送総和ユニットが、 前記局所ディストーションを積算して算出する加算器
   と、 前記ディストーションを所定のタイミングでラッチして
   出力するフリップフロップと、を有し、 さらに、 該フリップフロップが、前記局所ディストーションの積
   算値を所定のタイミングでラッチして出力し、 前記加算器が、前記局所ディストーション算出ユニット
   により算出された局所ディストーションと、前記フリッ
   プフロップから出力された局所ディストーションの積算
   値を加算することにより前記局所ディストーションの積
   算値を算出することを特徴とするディストーション算出
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のディストーション算出装置
   において、 Ｈ、Ｌ、ＮおよびＭをそれぞれ整数とし、前記現画像ブ
   ロックおよび前記候補ブロックのそれぞれが、Ｎ行Ｍ列
   の画素からなり、前記サーチウィンドウが、Ｈ行Ｌ列の
   画素からなり、ＨおよびＬがそれぞれＮおよびＭより大
   きいとするとき、 前記プロセッサエレメントが、（Ｈ−Ｎ＋１）行（Ｌ−
   Ｍ＋１）列のマトリックス状に配置され、 ２行目から（Ｈ−Ｎ＋１）行目までの前記各プロセッサ
   エレメントのディストーション転送総和ユニットが、 １つ少ない行の前記プロセッサエレメントのディストー
   ション転送総和ユニットから出力されたディストーショ
   ンと、前記加算器から出力されたディストーション積算
   値と、を選択して出力するセレクタを有し、 前記フリップフロップが、該セレクタから出力されたデ
   ータを入力し、所定のタイミングでラッチして出力し、 前記（Ｈ−Ｎ＋１）行目の各プロセッサエレメントのデ
   ィストーション転送総和ユニットのフリップフロップか
   ら前記ディストーションが、前記類似ブロック検出手段
   に転送されることを特徴とするディストーション算出装
   置。
3. 【請求項３】請求項１記載のディストーション算出装置
   において、 Ｈ、Ｌ、ＮおよびＭをそれぞれ整数とし、前記現画像ブ
   ロックおよび前記候補ブロックのそれぞれが、Ｎ行Ｍ列
   の画素からなり、前記サーチウィンドウが、Ｈ行Ｌ列の
   画素からなり、ＨおよびＬがそれぞれＮおよびＭより大
   きいとするとき、 前記プロセッサエレメントが、（Ｈ−Ｎ＋１）行（Ｌ−
   Ｍ＋１）列のマトリックス状に配置され、 ２列目から（Ｌ−Ｍ＋１）列目までの前記各プロセッサ
   エレメントのディストーション転送総和ユニットが、 １つ少ない列の前記プロセッサエレメントのディストー
   ション転送総和ユニットから出力されたディストーショ
   ンと、前記加算器から出力されたディストーション積算
   値と、を選択して出力するセレクタを有し、 前記フリップフロップが、該セレクタから出力されたデ
   ータを入力し、所定のタイミングでラッチして出力し、 前記（Ｌ−Ｍ＋１）列目の各プロセッサエレメントのデ
   ィストーション転送総和ユニットのフリップフロップか
   ら前記ディストーションが、前記類似ブロック検出手段
   に転送されることを特徴とするディストーション算出装
   置。