JP2934146B2 - 動画像圧縮におけるブロック・マッチング方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタル動画像のデー
タ量の圧縮に関する。具体的には、インタレース画像の
動きベクトル探索および符号化モード判定において用い
る動き補償をフィールド／フレーム適応予測する改良さ
れたブロック・マッチング方法と装置を提供しようとす
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図２６にはディジタル動画像のデータ量
を圧縮するために用いるフレーム間予測の概念が示さ
れ、同図（ａ）には前フレームの画像Ａ（ｔ＝ｔ₀ ）か
ら（ｃ）に示す１フレーム後の現画像Ｂ（ｔ＝ｔ₀ ＋１
／３０）を予測している。動きベクトルＭＶを用いる動
き補償フレーム間予測と、動きベクトルＭＶを用いない
単純フレーム予測があり、単純フレーム予測は前フレー
ムの画像Ａから現画像Ｂを直接予測するのに対して、動
き補償フレーム間予測では、同図（ｂ）に示すように破
線で示した前フレームの画像から、実線で示した現画像
の位置を予測し動きベクトルＭＶを得て、動きベクトル
ＭＶを用いて（ｃ）に示す現画像Ｂを得ている。この動
き補償フレーム間予測を用いることによって、単純フレ
ーム間予測に較べて一般にそのデータ量を大幅に圧縮で
きる。

【０００３】この動きベクトルＭＶを検出する手法に
は、多くの技術が存在するが、その中で最も一般的な方
法は、連続するフレーム間のある大きさの画素ブロック
ごとの処理を基本としたものであり、ブロック・マッチ
ング法と呼ばれている。

【０００４】図２７にはブロック・マッチング法におけ
るブロック関係が示されている。同図（ａ）には前フレ
ームのサーチ・ウィンドウ６１内の候補ブロック６２
が、同図（ｂ）には現フレームの参照ブロック６３が示
され、参照ブロック６３に対応する前フレームにおける
位置には同図（ａ）に破線で、サーチ・ウィンドウ６１
に対応する位置には同図（ｂ）に１点鎖線で示されてい
る。

【０００５】ブロック・マッチング法では、現フレーム
における参照ブロック６３は前フレームのサーチ・ウィ
ンドウ６１に囲まれた領域に含まれる同じ大きさの候補
ブロック６２との算術的比較により探索される。そのフ
レーム間の比較結果はディストーションと呼ばれ、２つ
のブロックの類似性の単位として使用される。最も小さ
いディストーション値をもつ候補ブロック６２は最良の
マッチングを示すものであり、それを参照ブロック６３
と関連付ける動きベクトルＭＶとにより、動き予測を行
う。探索するサーチ・ウィンドウ６１内に含まれる可能
なすべてのブロックが参照ブロック６３と逐次比較され
るとき、このプロセスは全点探索法（フルサーチ・ブロ
ック・マッチング法）と呼ばれる。

【０００６】図２８には全点探索法による探索範囲−８
〜＋７のディストーションの求め方を示しており、
（ａ）のサーチ・ウィンドウ６１と、それに対応する現
フレーム（ｂ）の参照ブロック６３と、（ｃ）の一点鎖
線で示す候補ブロック６２と、（ｄ）のディストーショ
ンＤ_ijが示され、サーチ・ウィンドウ６１に対応する
（ｂ）の参照ブロック６３のデータをａで、（ｃ）の候
補ブロック６２のデータをｂで、ｉおよびｊをｙ方向お
よびｘ方向の画素点の座標とすると、連続するフレーム
における参照ブロック６３と（ｃ）の矢印の動きベクト
ルＭＶの示す候補ブロック６２とのブロック間累積誤差
値であるディストーション Ｄ_ijは、 Ｄ_ij＝ΣΣ｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜ ただし、最初のΣはｉ＝０からＭ−１までの累和を表わ
し、次のΣはｊ＝０からＮ−１までの累和を表わしてい
る。すると、ミーン・アブソリュート・エラーはこのデ
ィストーション Ｄ_ijで表わされる。

【０００７】動画の国際標準方式ＣＣＩＴＴ Ｈ．２６
１では、フレーム間符号化のデータ圧縮効率を上げる技
術として、動きベクトルＭＶを用いる動き補償を採用し
た。この動きベクトルの探索には、ブロック単位のパタ
ーン・マッチングであるブロック・マッチングを高速に
処理する演算が要求される。

【０００８】図２９には、ブロック・マッチングを全点
探索法を使用し高速に処理して動きベクトルＭＶを得
る、ブロック・マッチング処理部の回路構成が示されて
いる。入力選択回路５１，１６個の演算エレメントＰＥ
０〜ＰＥ１５を含む演算エレメント群５２，比較回路５
３，出力回路５５と、入力選択回路５１，比較回路５
３，出力回路５５に必要なタイミング信号を供給するタ
イミング発生回路５４が含まれている。

【０００９】入力画面の現フレームに含まれた参照ブロ
ック６３の１６×１６画素のデータａ（ｉ，ｊ）と、前
フレームの３２×３２画素のサーチ・ウィンドウ６１の
左半面の１６×３２画素のデータｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）
と、同じく右半面の１６×３２画素のデータｂ′（ｉ＋
ｖ，ｊ＋ｈ）とが選択回路５１に印加され、参照ブロッ
ク６３のデータａをシフト転送して、サーチ・ウインド
ウ６１のデータｂまたはｂ′がａと入力対となるように
選択している。

【００１０】参照ブロック６３のデータａとサーチ・ウ
インドウ６１のデータｂまたはｂ′とは対となって演算
エレメント群５２に含まれた１６個の演算エレメントＰ
Ｅ０〜ＰＥ１５に印加され、各演算エレメントＰＥ０〜
ＰＥ１５では、垂直方向１６回分の Ｄ_ij＝ΣΣ｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜ の演算をしてそれぞれのディストーションＤ（＝Ｄ_ij）
を比較回路５３へ出力する。

【００１１】比較回路５３では、演算エレメント群５２
の各演算エレメントＰＥ０〜ＰＥ１５から印加された１
６個のディストーションＤを比較して、最も小さい値を
もつディストーションＤを選択する。上記の動作を１６
回繰返した後、最も小さい値を示したディストーション
Ｄを得るために用いたデータｂまたはｂ′の候補ブロッ
ク６２はデータａの参照ブロック６３と最も良いマッチ
ングを示すものであり、出力回路５５において参照ブロ
ック６３から候補ブロック６２への空間的位置と値を示
す動きベクトルＭＶ（図２８（ｃ）参照）を得て、この
動きベクトルＭＶによって動き予測が行われている。図
２９に示した構成によるプロセスは、前フレームのサー
チ・ウィンドウ６１内に含まれるすべての候補ブロック
６２が現フレームの参照ブロック６３と演算エレメント
群５２で並列に比較される、ブロック・マッチング法と
呼ばれるものである。

【００１２】図３０には演算エレメントＰＥ０〜ＰＥ１
５のうちの任意の１つの演算エレメントＰＥの動作の流
れを示している。

【００１３】参照ブロック６３のデータａ（ｉ，ｊ）と
候補ブロック６２のデータｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）または
ｂ′（ｉ＋ｖ′，ｊ＋ｈ′）が印加されると、ａ−ｂを
演算し（Ｓ１０１）、ラッチする（Ｓ１０２）。そこ
で、その絶対値｜ａ−ｂ｜を得て（Ｓ１０３）、それを
ラッチする（Ｓ１０４）。この絶対値は、前に得た絶対
値と加算されて、 Ｄ_ij＝ΣΣ｜ａ−ｂ｜ を得て（Ｓ１０５）、ラッチしてディストーションＤを
出力する。ここで最初のΣはｉ＝０からＭ−１までの累
和を表わし、次のΣはｊ＝０からＮ−１までの累和を表
わしている。

【００１４】図３１には演算エレメントＰＥ０〜ＰＥ１
５のうちの任意の１つの演算エレメントＰＥの回路構成
が示されている。演算エレメントＰＥは差分絶対値｜ａ
−ｂ｜を演算する差分絶対値算出部１０と、それを加算
してディストーションＤを得る加算部２０とから成って
いる。差分絶対値算出部１０は加算器１１，セレクタ１
２とインバータ１５，１６を含み、加算部２０は加算器
２１，ラッチ２２とインバータ２５を含んでいる。ラッ
チ２２のリセット端子Ｒにはリセット信号Ｒが印加され
初期化されている。

【００１５】参照ブロック６３のデータａ（ｉ，ｊ）は
加算器１１の入力端子Ａｉに印加され、候補ブロック６
２のデータｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）はインバータ１５を介
して入力端子Ｂｉに印加され、加算器１１の入力端子Ｃ
ｉには“１”が印加されて、その出力端子Ａｉ＋Ｂｉに
は差分ａ−ｂを得て、出力端子Ｃｏには選択信号を出力
している。

【００１６】差分ａ−ｂはセレクタ１２の入力端子Ａｉ
にはインバータ１６を介して、入力端子Ｂｉには直接に
印加され、加算器１１からの選択信号を入力端子Ｓに受
けて差分絶対値｜ａ−ｂ｜を出力端子Ｙｉに得ている。
ここで入力端子Ｓに“０”が印加されるときには、出力
端子Ｙｉには入力端子Ａｉの値が得られ、入力端子Ｓに
“１”が印加されているときには、出力端子Ｙｉには入
力端子Ｂｉの値が得られる。

【００１７】加算部２０に含まれた加算器２１の入力端
子Ｃｉには加算器１１からの選択信号がインバータ２５
を介して印加され、入力端子Ａｉにはセレクタ１２から
の差分絶対値｜ａ−ｂ｜が印加され、入力端子Ｂｉには
ラッチ２２の出力端子Ｑｉからの出力である前回得られ
たディストーションＤが印加され、その出力端子Ａｉ＋
ＢｉからはΣΣ｜ａ−ｂ｜を得て、それをラッチ２２の
入力端子Ｄｉに印加してそのクロック端子にクロックＣ
Ｋが印加されるごとにラッチし、ディストーションＤを
得ている。

【００１８】以上において説明した全点探索法において
は、入力された参照（対象）ブロック６３によりサーチ
・ウィンドウ（探索エリア）６１に含まれる全てのブロ
ックの差分絶対値和を求めて、その最小値を持つブロッ
クを候補（予測）ブロック６２としていた。そのためイ
ンタレース画像におけるフレーム／フィールド適応予測
は、膨大な演算（たとえば、５２４，２８８オペレーシ
ョン）を必要としていた。

【００１９】図３２には３段探索法が示されている。３
段探索法は全点探索法において要求される膨大な演算を
避けてサーチ・ウインドウ６１におけるサーチの対象と
なる１点鎖線で囲んだ参照ブロック６３の探索点を減ら
すことにより演算量を減らしている。同図においては、
サーチ・ウインドウ６１の多くの探索点を黒点で示して
おり、サーチ・ウインドウ６１の範囲がＸ軸およびＹ軸
ともに−７〜＋７となっている。最初のステップでは、
黒丸を含む９個の丸印で示した９点の探索が行われ、そ
の９点のうち、黒丸の点が最小のディストーション（差
分絶対値和）を示したとする。第２のステップでは、そ
の周辺の黒４角を含む８個の４角印で示した８点の探索
が行われ、その８点のうち黒４角の点が最小のディスト
ーションを示したとする。第３のステップでは、その周
辺の黒３角を含む８個の３角印で示した８点の探索が行
われ、その８点のうち黒３角の点が最小のディストーシ
ョンを示したことを示している。この２点鎖線で囲んだ
候補ブロック６２に含まれた黒３角の点の位置が動きベ
クトルとされる。

【００２０】図３３にはインタレース画像の１フレーム
が示されている。輝線となる太い実線の走査線で示す奇
数フィールドおよび太い破線の走査線で示す偶数フィー
ルドの２回の走査で１フレームが構成され、各走査線の
間には輝線とはならない細線で示す帰線で結ばれてい
る。奇数および偶数のフィールド画像によって完全な画
像であるフレーム画像を得ている。

【００２１】図３４には動画像の動き予測をフィールド
単位で予測するかフレーム単位で予測するかを適応的に
切替えて予測するフィールド／フレーム適応予測の方法
が示されている。時間ｔの経過にしたがって、時間ｔ
_n-1 において白丸により示された垂直位置ｖの方向に並
んだ前フレームのフィールド１（奇，偶フィールドの一
方）の画素および黒丸により示されたフィールド２
（奇，偶フィールドの他方）の画素のうちの１点鎖線で
囲んだフィールド１ａの画素および２点鎖線で囲んだフ
ィールド２ａの画素から、それぞれフィールド１および
２の動きベクトルであるフィールド・ベクトルＦＩＶ１
およびＦＩＶ２を得て、時間ｔ_n における白丸および黒
丸の画素で示したフィールド１および２の画素からなる
現フレームの画素の位置を予測している。また、フィー
ルド１およびフィールド２の画素を１つのブロックとし
て時間ｔ_n-1 のフレーム３ａから１つの動きベクトルで
あるフレーム・ベクトルＦＲＶを得て、時間ｔ_n におけ
る白丸および黒丸の画素で示したフィールド１および２
の画素からなる現フレームの画素の位置を予測してい
る。

【００２２】ここで原理的に、フィールド単位の予測に
より得たフィールド・ベクトルＦＩＶにともなうディス
トーションＤ_fiは、フレーム単位の予測により得たフレ
ーム・ベクトルＦＲＶにともなうディストーションＤ_fr
より小さくなるが、フィールド単位の予測ではフィール
ド・ベクトルＦＩＶ１とＦＩＶ２が得られるから、この
２つの動きベクトルを伝送しなければならないのに対し
て、フレーム単位の予測の場合には１つのベクトルを伝
送すればよい。そこで、適当な閾値ＴＨを設定し、最小
値を示すフィールドおよびフィールド２からの予測によ
るディストーションＤ_fi1mおよびＤ_fi2mと同じく最小値
を示すフレームからの予測によるディストーションＤ
_frmから、 Ｄ_frm≧Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m＋ＴＨ の場合にはフィールド予測を採用すべきであると判定し
て２つのフィールド・ベクトルＦＩＶ１とＦＩＶ２を伝
送し、 Ｄ_frm＜Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m＋ＴＨ の場合にはフレーム予測を採用すべきであると判定して
フレーム・ベクトルＦＲＶを適応的に伝送している。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】全点探索法を用いる
と、膨大な演算を要求されるから、高速処理のために装
置の構造が高価となってしまい実施が困難であるという
問題点があった。サーチ・ウインドウ６１を大きくとる
ととくに問題点が顕著となる。

【００２４】この全点探索法の問題点を解決するために
３段探索法が用いられるが、 サーチ・ウインドウ６１内
における探索点が隣合わせておらず飛び飛びになってし
まう（図３２）ために、複数の点におけるデータが同一
の値を示すこともあり、同一のデータを繰返し読み込み
演算することがある。探索点が離れてデータの連続性が
途切れてしまうために、データの高速処理に適したパイ
プライン構成を使った並列処理を使用することができな
い。さらに、探索点が少ないために、局所的にディスト
ーションが最小値を示す点の動きベクトルを選択してし
まうこともあり、その動きベクトルが候補ブロック６２
の動きを示すものとはならない場合があるという解決さ
れねばならない課題があった。

【００２５】

【課題を解決するための手段】入力ブロックである参照
ブロック６３とサーチ・ウィンドウ６１に含まれた候補
ブロック６２をライン周期で、奇数ラインのブロック
（フィールド）と偶数ラインのブロック（フィールド）
に分割するためのフィールド分割部と、参照ブロック６
３と候補ブロック６２から得た各フィールドの、たとえ
ば、水平成分についてフィールド１および２毎に位相を
ずらして所定の間隔で行うサブサンプル部と、サブサン
プルで得たフィールド１またはフィールド２のサブサン
プル結果を切替えて選択する選択部と、選択された候補
ブロック６２のサブサンプル結果と参照ブロック６３の
サブサンプル結果とからディストーションを算出するた
めのディストーション算出部と、候補ブロック６２およ
び参照ブロック６３のそれぞれからのディストーション
を加算してフレームのディストーションを得るための第
１の加算器と、候補ブロック６２および参照ブロック６
３のそれぞれからのディストーションとその加算により
得たフレーム・ディストーションの値のそれぞれの最小
値を検出し、その最小値を検出した時点を示すタイミン
グ信号を得るための最小値検出部と、候補ブロック６２
および参照ブロック６３のそれぞれから得たディストー
ションの最小値を加算してフィールド・ディストーショ
ンの最小値の和を得るための加算器と、フレーム・ディ
ストーションの最小値と、２つのフィールド・ディスト
ーションの最小値の和と閾値ＴＨの和を比較して、フィ
ールド・ディストーションの最小値の方が小さい値を示
したときにはフィールド予測と判定し、その逆のときに
はフレーム予測と判定するための比較器と、候補ブロッ
ク６２および参照ブロック６３のそれぞれからのディス
トーションと、その加算により得たフレーム・ディスト
ーションのそれぞれの最小値を得たタイミングからフィ
ールド１の動きベクトルＦＩＶ１と、フィールド２の動
きベクトルＦＩＶ２と、フレームの動きベクトルＦＲＶ
を得るための動きベクトル算出器とを設けた。

【００２６】

【作用】サブサンプル部において奇および偶フィールド
毎に位相をずらして所定の間隔でサブサンプルを行うこ
とにより、画像の水平および垂直方向の相関が斜め方向
の相関よりも強いことから、相関の強い水平および垂直
方向の成分をサンプルせずに捨ててブロック・マッチン
グの精度を上げている。

【００２７】さらに、フィールド・ベクトルＦＩＶ１，
ＦＩＶ２の探索時にサブサンプルの位相をフィールド１
およびフィールド２毎にずらして所定の間隔で行うか
ら、フレーム・ベクトルＦＲＶの探索も同時に行える。
このようにしてフィールド・ベクトルＦＩＶ１，ＦＩＶ
２およびフレーム・ベクトルＦＲＶの探索を同時に少な
い演算量で精度良く高速に行うことができる。

【００２８】

【実施例】図１には本発明の一実施例が示されている。
ここでＲは各構成要素をイニシヤライズするためのリセ
ット信号、ＰＣＫは画素クロック、ＢＣＫはブロック・
クロック、ＰＨＳはサンプル位相切替信号、ＦＩＳはフ
ィールド切替信号であり、各構成要素において用いられ
る。

【００２９】現フレームの参照ブロック６３のデータ
と、前フレームのサーチ・ウィンドウ６１のデータとを
印加されて、フィールド分割部１５０においては、参照
ブロック６３のフィールド１およびフィールド２のデー
タをそれぞれ示す信号１６６および１６７と、サーチ・
ウィンドウ６１内の候補ブロック６２のフィールド１お
よび２のデータをそれぞれ示す信号１６８および１６９
を得ている。

【００３０】信号１６６ないし１６９を受けたサブサン
プル部１７０では、フィールド１および２の、たとえ
ば、水平成分についてフィールド１および２毎に位相を
ずらして所定の間隔でサブサンプルを行って、参照ブロ
ック６３のフィールド１および２のサブサンプル結果を
それぞれ信号１８６および１８７として、また、候補ブ
ロック６２のフィールド１および２のサブサンプル結果
をそれぞれ信号１８８および１８９として得ている。

【００３１】信号１８８および１８９を受けた選択部２
００では、信号２１８として信号１８８または信号１８
９のいずれか一方を選択し、また、信号２１９として信
号１８９または１８８のいずれか他方を選択して出力し
ている。

【００３２】信号１８６，１８７，２１８，２１９を受
けたディストーション算出部２２０では、参照ブロック
６３のフィールド１から得ている信号１８６と候補ブロ
ック６２のフィールド１または２の一方から得ている信
号２１８との間のディストーションを得て信号２４８と
して出力し、参照ブロック６３のフィールド２から得て
いる信号１８７と候補ブロック６２のフィールド１また
は２の他方から得ている信号２１９との間のディストー
ションを得て信号２４９として出力している。

【００３３】加算器２５０では、フィールド１のディス
トーションである信号２４８とフィールド２のディスト
ーションである信号２４９を加算することにより、フレ
ーム・ディストーションを表わす信号２５９を出力して
いる。

【００３４】信号２４８，２４９および２５９を受けた
最小値検出部２６０では各信号の示す値の最小値を検出
し、フィールド１のディストーションの最小値を表わす
信号２８８を出力し、フィールド２のディストーション
の最小値を表わす信号２８９を出力し、フィールド１と
フィールド２のディストーションの和であるフレーム・
ディストーションの最小値を表わす信号２８７を出力
し、フィールド１のディストーションの最小値を検出し
た時点を示すタイミング信号２８４と、フィールド２の
ディストーションの最小値を検出した時点を示すタイミ
ング信号２８６とフレーム・ディストーションの最小値
を検出した時点を示すタイミング信号２８５を出力して
いる。

【００３５】フィールド１およびフィールド２のディス
トーションの最小値を示す信号２８８および２８９を受
けた加算器３００では、それらの最小値を加算して信号
３０９として出力する。

【００３６】フレーム・ディストーションの最小値を表
わす信号２８７と、フィールド１およびフィールド２の
ディストーションの最小値の加算値を示す信号３０９と
を受けて比較器３１０において比較し、フレーム・ディ
ストーションの最小値Ｄ_frmとフィールド１のディスト
ーションの最小値Ｄ_fi1mとフィールド２のディストーシ
ョンの最小値Ｄ_fi2mとが図示されてはいない適当な閾値
ＴＨを加えて、 Ｄ_frm≧Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m＋ＴＨ のときにフィールド予測と判定し、 Ｄ_frm＜Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m＋ＴＨ のときにフレーム予測と判定して、フィールド／フレー
ム選択用の信号３１９を出力している。

【００３７】フィールド１および２のディストーション
のそれぞれの最小値を検出した時点を示すタイミング信
号２８４および２８６と、フレーム・ディストーション
の最小値を検出した時点を示すタイミング信号２８５を
受けた動きベクトル算出器３２０では、それぞれのタイ
ミング信号を受けた時点から、それまでに印加されたブ
ロック・クロックＢＣＫの数をカウントすることによ
り、それぞれ、フィールド１のフィールド・ベクトルＦ
ＩＶ１を表わす信号３４７，フィールド２のフィールド
・ベクトルＦＩＶ２を表わす信号３４８，フレーム・ベ
クトルＦＲＶを表わす信号３４９を出力している。

【００３８】図２には、フィールド分割部１５０，サブ
サンプル部１７０および選択部２００の詳細な回路構成
が示されている。

【００３９】２つのフィールド分割回路１５１と１５２
には、それぞれのＸ端子に参照ブロック６３のデータ
と、サーチ・ウィンドウ６１に含まれた候補ブロック６
２のデータが印加され、それぞれのリセット端子Ｒに
は、イニシャライズ用のリセット信号Ｒが、それぞれの
クロック端子には画素クロックＰＣＫが印加されてい
る。フィールド分割回路１５１の出力端子Ｙ１およびＹ
２からは、それぞれ、参照ブロック６３のフィールド１
および２の各画素が分離されて信号１６６および１６７
として出力されている。フィールド分割回路１５２の出
力端子Ｙ１およびＹ２からは、それぞれ候補ブロック６
２のフィールド１およびフィールド２の各画素が分離さ
れて信号１６８および信号１６９として出力されてい
る。

【００４０】４個のサブサンプル回路１７１〜１７４の
クロック端子には画素クロックＰＣＫが印加されてい
る。サブサンプル回路１７１の位相入力端子ＰＨには
“０”が、サブサンプル回路１７２の位相入力端子ＰＨ
には“１”が印加されている。サブサンプル回路１７３
の位相入力端子ＰＨにはサンプル位相切替信号ＰＨＳ
が、サブサンプル回路１７４の位相入力端子ＰＨにはサ
ンプル位相切替信号ＰＨＳがインバータ１７５を介して
印加されている。

【００４１】そこで、サブサンプル回路１７１の出力端
子Ｙからは参照ブロック６３のフィールド１の画素を所
定の間隔をおいてサブサンプルしたデータが信号１８６
として得られる。サブサンプル回路１７２の出力端子Ｙ
からは参照ブロック６３のフィールド２の画素をサブサ
ンプル回路１７１のサブサンプルの位相とは逆の位相
で、すなわち、サブサンプルの位相をずらして、サブサ
ンプルしたデータが信号１８７として得られる。サーチ
・ウィンドウ６１内の候補ブロック６２のフィールド１
およびフィールド２のデータをそれぞれ示す信号１６８
および１６９を受けたサブサンプル回路１７３および１
７４は、互いに位相をずらして、所定の間隔で互いちが
いに候補ブロック６２のフィールド１および２のデータ
をサブサンプルしてその結果を信号１８８および信号１
８９として出力している。両信号１８８および１８９は
セレクタ２０１および２０２の入力端子ＡおよびＢに印
加され、セレクト端子Ｓに印加されたフィールド切替信
号ＦＩＳによって選択的に切替られて、信号２１８およ
び２１９としてそれぞれ信号１８８および１８９が出力
されたり、あるいは逆に、信号１８９および１８８が出
力されたりする。

【００４２】図３には、ディストーション算出部２２
０，加算器２５０，最小値検出部２６０，加算器３０
０，比較器３１０および動きベクトル算出器３２０の詳
細な回路構成が示されている。

【００４３】ディストーション算出回路２２１および２
２２のクロック端子には、画素クロックＰＣＫが印加さ
れ、リセット端子Ｒにはブロック・クロックＢＣＫが印
加されている。ディストーション算出回路２２１の２つ
の入力端子ＡおよびＢには信号１８６および２１８が印
加され、ディストーション算出回路２２２の２つの入力
端子ＡおよびＢには信号１８７および２１９が印加さ
れ、それぞれの入力端子ＡおよびＢに印加された信号の
ディストーションをそれぞれの出力端子Ｙに信号２４８
および２４９として出力している。フィールド１のディ
ストーションＤ_{fi 1} を表わす信号２４８とフィールド２
のディストーションＤ_fi2 を表わす信号２４９とは加算
器２５０において加算されて、フレーム・ディストーシ
ョンＤ_frを表わす信号２５９を出力している。

【００４４】最小値検出回路２６１，２６２および２６
３のクロック端子にはブロック・クロックＢＣＫが、リ
セット端子Ｒには初期化のためにイニシャライズするリ
セット信号Ｒが印加されている。最小値検出回路２６１
および２６３の入力端子Ｘにそれぞれ印化されたフィー
ルド１のディストーションＤ_fi1 を表わす信号２４８と
フィールド２のディストーションＤ_fi2 を表わす信号２
４９が印加され、最小値検出回路２６２の入力端子には
フレーム・ディストーションＤ_frを表わす信号２５９が
印加されて、それぞれのディストーションの最小値Ｄ
_fi1m ，Ｄ_fi2m ，Ｄ_frm が、それぞれの出力端子Ｙから
信号２８８，２８９および２８７として得られる。各最
小値検出回路２６１，２６２，２６３が、それぞれ最小
値を検出したときに、それらの端子ＭＩＮにタイミング
用の信号２８４，２８５および２８６を出力している。

【００４５】フィールド１および２のディストーション
の最小値Ｄ_fi1m およびＤ_fi2m を表わす信号２８８と２
８９は加算器３００で加算され、Ｄ_fi1m ＋Ｄ_fi2m を表
わす信号３０９を出力している。この加算器３００に適
当な閾値ＴＨを加えるならば信号３０９はＤ_fi1m ＋Ｄ
_fi2m ＋ＴＨを表わすことになる。

【００４６】フレーム・ディストーションの最小値Ｄ
_frm を表わす信号２８７と、Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m ＋ＴＨを
表わす信号３０９を入力端子ＡおよびＢに印加された比
較器３１０では比較して、 Ｄ_frm≧Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m＋ＴＨ であるか、 Ｄ_frm＜Ｄ_fi1m＋Ｄ_fi2m＋ＴＨ であるかを判定し、その比較結果をフィールド／フレー
ム適応予測用の信号３１９として出力する。

【００４７】動きベクトル算出器３２０では、フィール
ド１および２のフィールド・ディストーションの最小値
Ｄ_fi1mおよびＤ_fi2mを検出した時点を表わすタイミング
用の信号２８４および２８６と、フレーム・ディストー
ションの最小値Ｄ_frm を検出した時点を表わすタイミン
グ用の信号２８５とを入力端子Ａ，ＢおよびＣに印加さ
れ、クロック端子にはブロック・クロックＢＣＫを、リ
セット端子Ｒには初期化のためのリセット信号Ｒを印加
されて、その出力端子Ｘ，ＹおよびＺから、それぞれフ
ィールド１のフィールド・ベクトルＦＩＶ１を表わす信
号３４７，フィールド２のフィールド・ベクトルＦＩＶ
２を表わす信号３４８，フレーム・ベクトルＦＲＶを表
わす信号３４９を出力している。

【００４８】図４にはディストーション算出回路２２１
のより具体的な回路構成が示されている。ディストーシ
ョン算出回路２２２の回路構成も同様である。この回路
は図３１に示したものにほぼ同じであり、異なる点は、
加算部２０に含まれたラッチ２２のクロック端子に画素
クロックＰＣＫを、クリア端子ＣＲにブロック・クロッ
クＢＣＫを印加している点であり、画素クロックＰＣＫ
ごとに差分絶対値｜ａ−ｂ｜を加算し、ブロック・クロ
ックＢＣＫが印加されるとクリアされる。ここで入力さ
れるデータａ（ｉ，ｊ）として信号１８６が、入力され
るデータｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）としては信号２１８が、
出力されるディストーションＤとしては信号２４８がそ
れぞれ対応している。

【００４９】図５には最小値検出回路２６１のより具体
的な回路構成が示されている。最小値検出回路２６２お
よび２６３の回路構成も同様である。同図において、フ
ィールド１のＤ_fi1 を表わす信号２４８を入力端子Ａｉ
に、前回までの最小値検出動作において得られたＤ_fi1
の最小値を入力端子Ｂｉに受けた比較回路２７１では、
両入力端子の信号の値を比較して、Ａｉ≧Ｂｉならば選
択信号Ｓ＝１を、Ａｉ＜Ｂｉならば選択信号Ｓ＝０を出
力し、この選択信号Ｓが“１”から“０”に変換するタ
イミングを通知するための信号ＭＩＮを出力している。
フィールド１のディストーションＤ_fi1 を表わす信号２
４８を入力端子Ａｉに、前回まで最小値検出動作におい
て得られたディストーションＤ_fi1 の最小値を入力端子
Ｂｉに受けたセレクタ２７２では、選択信号端子Ｓに受
けた選択信号Ｓが“１”ならば、Ａｉ≧Ｂｉであるか
ら、入力端子Ｂｉに印加されている前回までの最小値を
出力端子Ｙｉにそのまま出力する。選択信号Ｓが“０”
ならばＡｉ＜ＢｉであるからＡｉを出力端子Ｙｉに出力
する。この出力端子Ｙｉの出力はラッチ２７３のデータ
端子Ｄｉに印加され、ブロック・クロックＢＣＫが印加
されるごとにラッチされるから、その出力端子Ｑｉから
は、フィールド１のディストーションの最小値Ｄ_fi1mを
表わす信号２８８をリセット信号Ｒがクリア端子に受け
るまで出力することができる。リセット信号Ｒが入力さ
れると、ラッチ２７３は表わされうる最大値にセッテイ
ングされる。

【００５０】図６には動きベクトル算出器３２０のより
具体的な回路構成が示されている。そこにはカウンタ３
３１とラッチ３３２，３３３，３３４が含まれている。
カウンタ３３１はリセット端子Ｒに初期化時にイニシャ
ライズするリセット信号Ｒを受けてカウントしてそのカ
ウント出力を出力端子Ｑｉに得て、それを各ラッチ３３
２，３３３，３３４のデータ端子Ｄｉに印加している。
各ラッチ３３２，３３３，３３４のクロック端子にはフ
ィールド１のフィールド・ディストーションの最小値Ｄ
_fi1mを検出した時点を表わす信号２８４と、フィールド
２のフィールド・ディストーションの最小値Ｄ_fi2mを検
出した時点を表わす信号２８６と、フレーム・ディスト
ーションの最小値Ｄ_frm を検出した時点を表わす信号２
８５を受けて、それぞれのディストーションの最小値を
示したアドレスを得て、フィールド１の動きベクトルで
あるフィールド・ベクトルＦＩＶ１を表わす信号３４
７，フィールド２の動きベクトルであるフィールド・ベ
クトルＦＩＶ２を表わす信号３４８およびフレームの動
きベクトルであるＦＲＶを表わす信号３４９を出力して
いる。リセット信号Ｒが入力されると、ラッチ２７３は
表わされ得る最大値にセッティングされる。

【００５１】図７には８×８画素の入力ブロックをフィ
ールド分割してサブサンプルする場合の画素の配列を示
している。第１行目にはフィールド１の画素があり、そ
のうちの白丸、すなわち、アドレスａ（０，０），ａ
（２，０），ａ（４，０），ａ（６，０）がサンプルさ
れ、黒丸、すなわち、ａ（１，０），ａ（３，０），ａ
（５，０），ａ（７，０）はサンプルされないことを表
わしている。第２行目にはフィールド２の画素があり、
そのうちの丸に横棒の画素すなわち、ａ（１，１），ａ
（３，１），ａ（５，１），ａ（７，１）がサンプルさ
れる。以下の行においても同様である。サンプルされた
画素は５の目状に配列されている。８×８画素の入力ブ
ロックから、フィールド１とフィールド２とに分割する
のがフィールド分割部１５０であり、フィールド１の白
丸およびフィールド２の丸に横棒のように５の目状にと
びとびにサブサンプルするのがサブサンプル部１７０で
ある。

【００５２】図８には探索エリアであるサーチ・ウィン
ドウ６１の一部の画素の配列が示されている。フィール
ド１および２の行が交互に並んでおり、第１行目のフィ
ールド１にはアドレスｂ（−４，４），ｂ（−３，−
４），ｂ（−２，−４），…，ｂ（１０，−４）があ
り、最下行の右下のｂ（１０，１０）まで各画素が示さ
れている。ここで、たとえば左上方の一点鎖線で囲んだ
８×８画素のブロックは候補ブロック６２の一例を示し
ており、この候補ブロック６２の位置は候補ブロック６
２の中の最左上の画素の位置（−４，−４）で表わす。
すると、同図中程の破線で囲った８×８画素のブロック
の位置はそのブロック内の最左上の画素の位置（０，
０）で表わされ、右下方の２点鎖線で囲んだ８×８画素
のブロックの位置はそのブロック内の最左上の画素の位
置（３，３）で表わされる。各ブロック内の画素は４つ
のフェーズａ，ｂ，ｃ，ｄにおいて探索が行われるが、
各フェーズにおいて探索される画素は、フェーズａでは
白丸で、フェーズｂでは丸に縦棒で、フェーズｃでは丸
に横棒で、フェーズｄでは黒丸で表わされている。

【００５３】図９，図１０および図１１には、画素クロ
ックＰＣＫが（ａ）に、サブサンプルされたフィールド
１および２の画素のデータを表わす信号１８６および１
８７をそれぞれ（ｂ）および（ｃ）に、候補ブロック６
２のフィールド１または２のうちのいずれか一方および
他方の画素データを表わす信号２１８および２１９をそ
れぞれ（ｄ）および（ｅ）に、８×８画素から構成され
る候補ブロック６２毎に印加されるブロック・クロック
ＢＣＫを（ｆ）に示している。理解を容易にするために
図１０は図９の最後の画素クロックＰＣＫの期間をオー
バラップして表わし、図１１は図１０の最後の画素クロ
ックＰＣＫの期間をオーバラップして表わしている。

【００５４】図９，図１０および図１１（ｂ）の参照ブ
ロック６３のフィールド１の画素をサブサンプルしたデ
ータを表わす信号１８６には、図７の白丸のサンプルさ
れたフィールド１の画素であるａ（０，０），ａ（２，
０），ａ（４，０），ａ（６，０），…，ａ（２，
６），ａ（４，６），ａ（６，６）まで（ａ）の画素ク
ロックＰＣＫの印加とともに（ｆ）のブロック・クロッ
クＢＣＫの印加により出力が開始され、図１０（ｆ）の
ブロック・クロックＢＣＫの印加で、再び図７の白丸の
サンプルされたフィールド１の画素であるａ（０，
０），ａ（２，０），ａ（４，０），ａ（６，０），
…，ａ（２，６），ａ（４，６），ａ（６，６）を出力
することをくり返す。このくり返しにより、位置をずら
した候補ブロック６２との間でのディストーションの最
小値の検出が可能となる。

【００５５】図９，図１０および図１１（ｃ）の参照ブ
ロック６３のフィールド２の画素をサブサンプルしたデ
ータを表わす信号１８７も同様に、図７の丸に横棒のサ
ンプルされたフィールド２の画素であるａ（１，１），
ａ（３，１），ａ（５，１），ａ（７，１），…，ａ
（３，７），ａ（５，７），ａ（７，７）を（ｆ）のブ
ロック・クロックＢＣＫ毎にくり返している。

【００５６】図９，図１０および図１１（ｄ）および
（ｅ）のデータを表わす信号２１８および２１９は、図
８のサーチ・ウィンドウ６１に含まれた候補ブロック６
２の１つである、たとえば、１点鎖線で表わすブロック
のアドレスを示している。すなわち、（ｄ）の信号２１
８は、そのブロックの白丸のアドレスｂ（−４，−
４），ｂ（−２，−４），ｂ（０，−４），ｂ（２，−
４），…，ｂ（−２，２），ｂ（０，２），ｂ（２，
２）まで進むと、図１０（ｆ）のブロック・クロックＢ
ＣＫの印加により、図８の候補ブロック６２の１つであ
る１点鎖線の枠が右方へ２画素分移動し、そのアドレス
ｂ（−２，−４），ｂ（０，−４），ｂ（２，−４），
ｂ（４，−４），…，ｂ（０，２），ｂ（２，２），ｂ
（４，２）と進み図１１（ｆ）のブロック・クロックＢ
ＣＫの印加で図８の１点鎖線の候補ブロック６２の枠が
さらに２画素分右へ移動し、アドレスｂ（０，−４）か
ら出力を始める。図９，図１０および図１１（ｅ）のデ
ータを表わす信号２１９の場合も同様であり、図８の１
点鎖線の枠内のフィールド２の黒丸で表わした最左上の
画素のアドレスｂ（−３，３）のデータから出力が始ま
り、以下同様に進行する。

【００５７】図１２，図１３，図１４および図１５に
は、その（ａ）にブロック・クロックＢＣＫが、（ｂ）
には動作を開始するためのリセット信号Ｒが、（ｃ）に
はサンプル位相切替信号ＰＨＳが、（ｄ）にはフィール
ド切替信号ＦＩＳが、（ｅ）には候補ブロック６２にお
けるフィールド１の探索フェーズＰＨ１ａ，ｂ，ｃ，ｄ
が、（ｆ）には信号２１８が、（ｇ）には信号２８８
が、（ｈ）には候補ブロック６２におけるフィールド２
の探索フェーズＰＨ２ｄ，ｃ，ｂ，ａが、（ｉ）には信
号２１９が、（ｊ）には信号２８９が示されている。理
解を容易にするために図１３は図１２の最後の２つのブ
ロック・クロックＢＣＫの期間をオーバラップして表わ
し、図１４は図１３の最後の２つのブロック・クロック
ＢＣＫの期間をオーバラップして表わし、図１５は図１
４の最後の２つのブロック・クロックＢＣＫの期間をオ
ーバラップして表わしている。ここで図１２ないし図１
５（ｆ）の信号２１８として表わしているのは、図８に
たとえば１点鎖線で示した候補ブロック６２の左肩の画
素のアドレスにより、その候補ブロック６２の位置を表
わしている。すなわち、図８の１点鎖線の候補ブロック
の位置は（−４，−４）で表わし、破線の枠で示した候
補ブロックの位置はその枠内の左肩の画素のアドレス
（０，０）で表わし、２点鎖線の枠で示した候補ブロッ
クの位置はその枠内の左肩の画素のアドレス（３，３）
で表わしている。

【００５８】図１２ないし図１５において、（ｂ）のリ
セット信号Ｒにより動作がスタートし、それと同時に
（ｃ）のサンプル位相切替信号ＰＨＳが“１”から
“０”になり、（ｄ）のフィールド切替信号ＦＩＳも
“１”から“０”なって、（ｅ）のフィールド１の探索
フェーズＰＨ１ａが、（ｈ）のフィールド２の探索フェ
ーズ２の探索フェーズＰＨ２ｄがともに開始して、
（ａ）のブロック・クロックＢＣＫの印加毎に位置（−
４，−４），（−２，−４），（０，−４），…の候補
ブロック６２のデータを位置をずらして（ｆ）および
（ｉ）の信号２１８および２１９として出力している。
フィールド１および２の探索フェーズＰＨ１ａおよびＰ
Ｈ２ｄにおいては図８の白丸の位置（−４，−４）の画
素を左肩にもつ候補ブロック６２の枠内の白丸と黒丸の
画素を用いて参照ブロック６３とのディストーションが
求められ、次に（−２，−４）の白丸の画素を左肩にも
つ候補ブロック６２の枠内の白丸と黒丸の画素を用いて
参照ブロック６３とのディストーションが求められ、同
様にして、白丸を左肩に有する枠を候補ブロック６２と
して１点鎖線内の（２，２）の白丸を左肩に有する枠ま
でディストーションが求める作業が終わると、（ｃ）の
サンプル位相切替信号ＰＨＳが“０”から“１”に切替
わってフェーズＰＨ１ｂ，ＰＨ２ｃに入る。そこで丸に
縦棒で示す画素の位置（−３，−４）を左肩の画素とし
た新たな候補ブロック６２が設定されて丸に縦棒および
横棒のフェーズｂ，ｃのディストーションが求められ、
次の位置（−１，−４）の丸に縦棒の画素をもつ候補ブ
ロック６２が設定されて、フェーズＰＨ１ｂ，ＰＨ２ｃ
のディストーションが求められる。この動作をくり返し
て位置（２，２）までの作業を終わるとフェーズＰＨ１
ｂ，ＰＨ２ｃが終了する。

【００５９】そこで（ｄ）のフィールド切替信号ＦＩＳ
が“０”から“１”に、（ｃ）のサンプル切替信号ＰＨ
Ｓが“１”から“０”に切替わって、フェーズＰＨ１
ｃ，ＰＨ２ｂの動作がなされ、次に（ｃ）のサンプル位
相切替信号ＰＨＳが“０”から“１”に切替わってフェ
ーズＰＨ１ｄ，ＰＨ２ａのディストーションを求める動
作を終了し、（ｃ）のサンプル切替信号ＰＨＳおよび
（ｄ）のフィールド切替信号ＦＩＳがともに“１”から
“０”になると、それまでデータの出力が無かった
（ｇ），（ｊ）の信号２８８および２８９に、フレーム
１および２のフィールド・ディストーションの最小値Ｄ
_fi1mおよびしＤ_fi2mが出力される。

【００６０】図１６には８×８画素の入力ブロックを図
７に示したものとは異なる方法でフィールド分割してサ
ブサンプルする場合の画素の配列が示され、図７の場合
には画素数の１／２を５の目状にサブサンプルした場合
を示したが、図１６においては１／３の画素をサブサン
プルしている。この場合には、図８の１点鎖線などで示
した枠の候補ブロック６２におけるサンプルも、図１６
と同様のサンプル位置にする。

【００６１】図１７には８×８画素の入力ブロックを図
７および図１６に示したものとは異なる方法でフィール
ド分割してサブサンプルする場合の画素の配列が示さ
れ、図１７においては１／４の画素をサブサンプルして
いる。この場合には、図８の１点鎖線などで示した枠の
候補ブロック６２におけるサンプルも、図１７と同様の
サンプル位置にする。

【００６２】図１８には８×８画素の入力ブロックを図
７および図１６および図１７に示したものとは異なる方
法でフィールド分割時にライン方向にサブサンプルする
場合の画素の配列が示され、１／２のラインの画素をサ
ンプルしている。この場合には、図８の１点鎖線などで
示した枠の候補ブロック６２におけるサンプルも、図１
８と同様のサンプル位置にする。

【００６３】図１９には図１８とは異なる方法でフィー
ルド分割時にライン方向にサブサンプルする場合の画素
の配列が示され、３／４のラインの画素をサンプルして
いる。この場合には、図８の１点鎖線などで示した枠の
候補ブロック６２におけるサンプルも、図１９と同様の
サンプル位置にする。

【００６４】図２０には図１８および図１９とは異なる
方法でフィールド分割時にライン方向にサブサンプルす
る場合の画素の配列が示され、１／２のラインの画素を
サンプルしている。２対１インタレースに適用すると効
果的である。この場合には、図８の１点鎖線などで示し
た枠の候補ブロック６２におけるサンプルも、図２０と
同様のサンプル位置にする。

【００６５】以上の説明においてはブロック・マッチン
グ処理におけるディストーション算出回路として図４の
構成および動作をする差分絶対値和を用いる場合であ
り、出力されるディストーションＤ（＝Ｄ_ij）は、 Ｄ_ij＝ΣΣ｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜ の演算をしていた。

【００６６】これに対して差分２乗和の場合のディスト
ーションＤ_ijは次式のように表わされ、 Ｄ_ij＝ΣΣ（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ））² これを用いると、動きベクトルＭＶを検出するための動
き予測の精度は差分絶対値和を用いる場合よりも高い
が、そのために図４の（ａ−ｂ）を求める差分絶対値算
出部１０とΣΣを求める加算部２０との間に（ａ−ｂ）
² を求める乗算部を必要とし、回路構成が複雑で大規模
になる。そこで乗算部を設けたのと同様の効果を簡単な
回路構成で得ることのできる重み付け処理部を差分絶対
値算出部１０と加算部２０との間に設けることができ
る。

【００６７】図２１はその一実施例の回路構成を示して
いる。図４に示したものとの相異は、差分絶対値算出部
１０と加算部２０との間に入力端子Ｄｉと出力端子Ｙｉ
を有する重み付け処理部３０を設けた点にあり、入力端
子Ｄｉに印加されたデータ値に応じた係数ｋ_n を乗じた
ディストーションＤとして Ｄ_ij＝ΣΣ（ｋ_n ×｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜） を得るようにしているから、この相異点について説明す
る。その他は図４において説明したものに同じである。

【００６８】図２２には重み付け処理部３０の一実施例
の回路構成が示されている。セレクタ３１と比較器３２
を含み、差分絶対値算出部１０に含まれたセレクタ１２
の出力端子Ｙｉからの差分絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ
３がセレクタ３１および比較器３２に印加されている。

【００６９】図２３（ａ）には、データＤ０〜Ｄ３が比
較器３２の入力端子ａ０〜ａ３にそれぞれ印加されたと
きの出力端子ｙ０，ｙ１の値を例示している。×印はド
ント・ケアを表わす。データＤ３，Ｄ２，Ｄ１が“００
０”であるときはＤ０の値に関係なく出力端子ｙ１，ｙ
０は“００”、データＤ３，Ｄ２，Ｄ１が“００１”で
あるときはＤ０の値に関係なく出力端子ｙ１，ｙ０は
“０１”、データＤ３，Ｄ２が“０１”であるときはＤ
１，Ｄ０の値に関係なく出力端子ｙ１，ｙ０は“１０”
データＤ３が“１”のときはＤ２，Ｄ１，Ｄ０の値に関
係なくｙ１，ｙ０は“１１”を示す。ここにおける比較
器３２はデータＤ３〜Ｄ０で示された差分絶対値の値の
範囲を判別して判別信号となるｙ１，ｙ０を出力する判
別器の機能を果している。

【００７０】図２３（ｂ）には比較器３２の出力端子ｙ
１，ｙ０に接続されたセレクタ３１のセレクト端子ｓ
１，ｓ０の値とセレクタ３１の出力端子ｙ６〜ｙ０の値
を例示している。ｓ１，ｓ０が“００”のときｙ６〜ｙ
０（ｙｉ）はａ６〜ａ０（ａｉ）の値を、ｓ１，ｓ０が
“０１”のときｙ６〜ｙ０（ｙｉ）はｂ６〜ｂ０（ｂ
ｉ）の値を、ｓ１，ｓ０が“１０”のときｙ６〜ｙ０
（ｙｉ）はｃ６〜ｃ０（ｃｉ）の値を、ｓ１，ｓ０が
“１１”のときｙ６〜ｙ０（ｙｉ）はｄ６〜ｄ０（ｄ
ｉ）の値を出力する。

【００７１】図２３（ｃ）には入力データＤ３〜Ｄ０と
出力のデータＹ６〜Ｙ０の関係を示している。Ｄ３，Ｄ
２，Ｄ１が“０００”のときには、Ｄ０の値がＹ０とな
りＹ６〜Ｙ１は“００００００”となる。

【００７２】Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１が“００１”のときはＹ
６〜Ｙ２は“００００１”となり、Ｙ１はＤ０の値にな
り、Ｙ０は“０”となり、入力のデータＤ３〜Ｄ０に対
して出力のデータＹ６〜Ｙ０は１ビット分の重み付けが
なされている。Ｄ３，Ｄ２が“０１”のときはＹ６〜Ｙ
４は“００１”となりＹ３，Ｙ２はそれぞれＤ１，Ｄ０
の値を示し、Ｙ１，Ｙ０は“００”となり、入力のデー
タＤ３〜Ｄ０に対して出力のデータＹ６〜Ｙ０は２ビッ
ト分の重み付けがなされている。Ｄ３が“１”のときは
Ｙ６は“１”となりＹ５〜Ｙ３はそれぞれＤ２，Ｄ１，
Ｄ０の値になりＹ２〜Ｙ０は“０００”となって、入力
のデータＤ３〜Ｄ０に対して出力のデータＹ６〜Ｙ０は
３ビット分の重み付けがなされている。

【００７３】図２４には、重み付け処理部３０の他の実
施例の回路構成が示されている。差分絶対値算出部１０
に含まれたセレクタ１２の出力端子Ｙｉからの差分絶対
値を示すデータＤ０〜Ｄ３がＲＯＭ（リード・オンリ・
メモリ）の入力端子ａ０〜ａ３に印加されると、出力端
子ｙ０〜ｙ６から出力のデータＹ０〜Ｙ６が得られ、こ
れが加算部２０に含まれた加算器２１の入力端子Ａｉに
印加される。ここで、入力のデータＤ３〜Ｄ０と出力の
データＹ６〜Ｙ０の関係は、たとえば、図２３（ｃ）に
示したようになっており、図２４のＲＯＭ３３は図２２
の構成と同じ機能を有する。

【００７４】図２５には重み付け処理部３０のさらに他
の実施例の回路構成が示されている。差分絶対値算出部
１０に含まれたセレクタ１２の出力端子Ｙｉからの差分
絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ３が、３個のシフタ３４−
１〜３４−３の入力端子Ａと、比較器３６の入力端子Ａ
と、セレクタ３７の入力端子Ｄにそれぞれ印加される。

【００７５】シフタ３４−１では差分絶対値を示すデー
タＤ０〜Ｄ３をｂ₀ （たとえば、１）ビット分シフトア
ップしたデータＳ₀ をその出力端子Ｙに得て、これをセ
レクタ３７の入力端子Ｃと加算器３５−１の入力端子Ｂ
に印加している。シフタ３４−２では差分絶対値を示す
データＤ０〜Ｄ３をｂ₁ （＞ｂ₀ ）（たとえば、２）ビ
ット分シフトアップしたデータＳ₁ をその出力端子Ｙに
得て、これを加算器３５−１の入力端子Ａと加算器３５
−２の入力端子Ｂに印加している。シフタ３４−３では
差分絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ３をｂ₂ （＞ｂ₁ ）
（たとえば、３）ビット分シフトアップしたデータＳ₂
をその出力端子Ｙに得て、これを加算器３５−２の入力
端子Ａに印加している。

【００７６】加算器３５−１，３５−２では、それぞれ
の入力端子ＡおよびＢに印加されたデータを加算してそ
れぞれの出力端子Ａ＋Ｂからデータを得て、それぞれセ
レクタ３７の入力端子ＢおよびＡへ印加している。そこ
でセレクタ３７の入力端子Ｄには差分絶対値を示すデー
タＤ０〜Ｄ３がそのまま、セレクタ３７の入力端子Ｃに
は差分絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ３をｂ₀ （たとえ
ば、１）ビット分シフトアップしたデータＳ₀ が、セレ
クタ３７の入力端子Ｂには差分絶対値を示すデータＤ０
〜Ｄ３をｂ₀ （たとえば、１）ビット分シフトアップし
たデータＳ₀ とｂ₁ （たとえば、２）ビット分シフトア
ップしたデータＳ₁ を加算したデータＰ₁＝Ｓ₁ ＋Ｓ₀
が、セレクタ３７の入力端子Ａには差分絶対値を示すデ
ータＤ０〜Ｄ３をｂ₁ （例えば、２）ビット分シフトア
ップしたデータＳ₁ とｂ₂ （たとえば、３）ビット分シ
フトアップしたデータＳ₂ を加算したデータＰ₂ ＝Ｓ₂
＋Ｓ₁ が印加される。

【００７７】差分絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ３をを印
加された比較器３６は、差分絶対値を示すデータＤ０〜
Ｄ３をその入力端子Ａに入力されたとき、その入力され
たデータの値の範囲を判別して出力端子Ｄに判別信号を
出力する。この差分絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ３の値
と、出力端子Ｄに得られる判別信号の一例は図２３
（ａ）に示すようになっており、図２３（ａ）中のｙ
１，ｙ０が判別信号に対応している。この比較器３６の
動作は、たとえば図２３（ａ）に示すような動作をすれ
ばよいから、ＲＯＭであってもよい。

【００７８】比較器３６の出力端子Ｄに得られた選択信
号を印加されたセレクタ３７は、たとえば、データＤ
３，Ｄ２，Ｄ１が“０００”であるときにはＤ０の値に
関係なくセレクタ３７の入力端子Ｄのデータがその出力
端子Ｙから出力データＹ０〜Ｙ６として出力され、デー
タＤ３，Ｄ２，Ｄ１が“００１”であるときはＤ０の値
に関係なくセレクタ３７の入力端子Ｃのデータがその出
力端子Ｙから出力データＹ０〜Ｙ６として出力され、デ
ータＤ３，Ｄ２が“０１”であるときはＤ１，Ｄ０の値
に関係なくセレクタ３７の入力端子Ｂのデータがその出
力端子Ｙから出力データＹ０〜Ｙ６として出力され、デ
ータＤ３が“１”のときにはＤ２，Ｄ１，Ｄ０の値に関
係なくセレクタ３７の入力端子Ａのデータがその出力端
子Ｙから出力データＹ０〜Ｙ６として出力される。

【００７９】差分絶対値を示すデータＤ０〜Ｄ３のビッ
ト数がさらに大きくなったときには、シフタ３４の段数
および加算器３５の段数を大きくすればよい。すなわ
ち、シフタ３４の段数をｎ＋１，加算器３５の段数をｎ
とし、ｎ＋１個のシフタ３４からは順次に大きいビット
数ｂ₀ ，ｂ₁ ，…，ｂ_n 分シフトアップしてｎ＋１個の
シフトアップした値Ｓ₀ ，Ｓ₁ ，…，Ｓ_n を得て、ｎ個
の加算器３５のそれぞれでは、ｎ＋１個のシフトアップ
した値Ｓ₀ ，Ｓ₁，…，Ｓ_n からｉ段目（ｉは１からｎ
まで順次に変化する整数）の加算器３５においてｉ段目
の加算値Ｐ_i ＝Ｓ_i ＋Ｓ_i-1 を得ることによりｎ個の加
算値Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，…，Ｐ_n を得るように構成することが
できる。

【００８０】本発明による動きベクトルの探索法と、全
画素を探索する従来の探索法を比較する。インタレース
画像で、動き予測はフレーム／フィールド適応予測とす
る。参照ブロックのサイズを１６×１６画素、サブサン
プリングされたフィールドのサイズ８×８画素の２フィ
ールド、サーチ・ウィンドウ６１の範囲は水平方向およ
び垂直方向ともに−１６〜＋１５の３２箇所の範囲で、
ブロック・マッチング評価関数は図４にその一例を示し
た絶対値和を用いるものとする。

【００８１】まず従来例においては、１個の評価値｜
（ａ−ｂ）｜を得るために１６×１６＝２５６回の差分
絶対値計算が必要になる。さらに探索範囲が水平３２箇
所，垂直３２箇所であるから、２つのフィールド・ベク
トルＦＩＶ１およびＦＩＶ２を求めるために、 ２×１６×８×３２×３２＝２６２１４４オペレーショ
ン フレーム・ベクトルＦＲＶを求めるために、 １６×１６×３２×３２＝２６２１４４オペレーション であり、２つのフィールド・ベクトルＦＩＶ１，ＦＩＶ
２およびフレーム・ベクトルＦＲＶを求めるためには合
計して総演算量は、 ２６２１４４＋２６２１４４＝５２４２８８オペレーシ
ョン となる。

【００８２】これに対して、本発明では、図７に例示し
た５つ目状のサブサンプリングを用いたとすると、フェ
ーズＰＨ１ａ，ｂ，ｃ，ｄとＰＨ２ｄ，ｃ，ｂ，ａの２
×４のフェーズでそれぞれ８×８画素のブロックを水平
１６箇所，垂直１６箇所探索するから総演算量は、 ２×４×８×８×１６×１６＝１３１０７２オペレーシ
ョンとなり、従来例の１／４のオペレーションでよいこ
とになる。

【００８３】

【発明の効果】入力ブロックをサブサンプルし得られた
ブロックで動きベクトルを探索することにより演算量の
大幅な軽減が図れる。また、サブサンプル時に入力ブロ
ックをライン毎に位相を変えることにより、画素間の相
関が小さくなり、効果的な探索が可能となる。

【００８４】さらに、２フィールドに分割して探索を行
うことにより、各画素の水平方向および垂直方向が揃う
ためパイプライン処理およびシストリック・アレイ処理
が簡単に構成できるから高速化に適している。

【００８５】また、とくにインタレース画像において、
動きベクトルをフレーム／フィールド適応予測する場
合、入力ブロックを２つのフィールドに分割し各フィー
ルド毎に探索を行い、求められた各フィールドのディス
トーションを加算してフレーム・ディストーションを求
めることにより、あらためてフレーム・ディストーショ
ンの演算を行う必要もなく簡単に求めることが可能とな
る。また、上記処理においてフレーム・ディストーショ
ンを求めるときに、各フィールドのディストーションの
演算のフェーズを合せることにより、フィールド・ディ
ストーション演算中に、同時にフレーム・ディストーシ
ョンを求めることができるから、処理の軽減が図れる。

【００８６】さらに、フィールド／フレーム適応予測を
行う動きベクトル符号化において、フィールド動きベク
トル探索とフレーム動きベクトル探索を同時に実行させ
ることにより処理スピードを上げることができる。した
がって、本発明の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図である。

【図２】図１の構成要素であるフィールド分割部，サブ
サンプル部および選択部の詳細な回路構成図である。

【図３】図１の構成要素であるディストーション算出
部，最小値検出部，２つの加算器，比較器および動きベ
クトル算出器の詳細な回路構成図である。

【図４】図３のディストーション算出部に含まれるディ
ストーション算出回路の詳細な回路構成図である。

【図５】図３の構成要素である最小値検出部を構成して
いる最小値検出回路の詳細な回路構成図である。

【図６】図３の構成要素である動きベクトル算出器の詳
細な回路構成図である。

【図７】フィールド分割後のサブサンプル方法を説明す
るための画素図である。

【図８】サーチ・ウィンドウにおける探索フェーズを示
す画素図である。

【図９】図１の各部の動作を示すタイム・チャートであ
る。

【図１０】図９とともに図１の各部の動作を示すタイム
・チャートである。

【図１１】図９および図１０とともに図１の各部の動作
を示すタイム・チャートである。

【図１２】図９ないし図１１とともに図１の各部の動作
を示すタイム・チャートである。

【図１３】図９ないし図１２とともに図１の各部の動作
を示すタイム・チャートである。

【図１４】図９ないし図１３とともに図１の各部の動作
を示すタイム・チャートである。

【図１５】図９ないし図１４とともに図１の各部の動作
を示すタイム・チャートである。

【図１６】サブサンプル部で入力ブロックを１／３にサ
ブサンプルした場合の画素図である。

【図１７】サブサンプル部で入力ブロックを１／４にサ
ブサンプルした場合の画素図である。

【図１８】フィールド分割時にライン方向で１／２にサ
ブサンプルした画素図である。

【図１９】フィールド分割時にライン方向で３／４にサ
ブサンプルした画素図である。

【図２０】２：１インタレースにおいてフィールド分割
時にライン方向で１／２にサブサンプルした画素図であ
る。

【図２１】図１の構成要素であるディストーション算出
部を構成しているディストーション算出回路の一実施例
を示す詳細な回路構成図である。

【図２２】図２１の要部である重み付け処理部の一実施
例を示す回路構成図である。

【図２３】図２１の多くの端子のデータ値を示したデー
タ値図である。

【図２４】図２１の要部である重み付け処理部の他の実
施例を示す回路構成図である。

【図２５】図２１の要部である重み付け処理部のさらに
他の実施例を示す回路構成図である。

【図２６】従来の動き補償フレーム間予測の概念を示す
概念図である。

【図２７】従来の動き補償フレーム間予測のブロック・
マッチングによる動きベクトル探索法におけるサーチ・
ウィンドウの候補ブロックと参照ブロックの関係を示す
ブロック関係図である。

【図２８】図２７の候補ブロックと参照ブロックからデ
ィストーションを計算する画素を示す画素図である。

【図２９】従来の動きベクトルを探索するブロック・マ
ッチング処理部の回路構成図である。

【図３０】図２９の構成要素である演算エレメントの動
作の流れを示すフローチャートである。

【図３１】従来の演算エレメントの回路構成図である。

【図３２】従来のブロック・マッチングにおける３段探
索法を説明する画素図である。

【図３３】従来のインタレース走査画像を示す走査線図
である。

【図３４】従来のフィールド／フレーム適応予測を示す
画素図である。

【符号の説明】

１０ 差分絶対値算出部 １１ 加算器 １２ セレクタ １５，１６ インバータ ２０ 加算部 ２１ 加算器 ２２ ラッチ ２５ インバータ ３０ 重み付け処理部 ３１ セレクタ ３２ 比較器 ３３ ＲＯＭ ３４−１〜３４−３ シフタ ３５−１，３５−２ 加算器 ３６ 比較器 ３７ セレクタ ５１ 入力選択回路 ５２ 演算エレメント群 ５３ 比較回路 ５４ タイミング信号発生回路 ５５ 出力回路 ６１ サーチ・ウィンドウ ６２ 候補ブロック ６３ 参照ブロック １５０ フィールド分割部 １５１，１５２ フィールド分割回路 １６６〜１６９ 信号 １７１〜１７４ サブサンプル回路 １７５ インバータ １８６〜１８９ 信号 ２０１，２０２ セレクタ ２１８，２１９ 信号 ２２０ ディストーション算出部 ２２１，２２２ ディストーション算出回路 ２４８，２４９ 信号 ２５０ 加算器 ２５９ 信号 ２６０ 最小値検出部 ２６１〜２６３ 最小値検出回路 ２７１ 比較回路 ２７２ セレクタ ２７３ ラッチ ２８４〜２８９ 信号 ３００ 加算器 ３０９ 信号 ３１０ 比較器 ３１９ 信号 ３２０ 動きベクトル算出器 ３３１ カウンタ ３３２〜３３４ ラッチ ３４７〜３４９ 信号 ａ，ｂ データ ＢＣＫ ブロック・クロック ＣＫ クロック Ｄ，Ｄ_ij ディストーション ＦＩＳ フィールド切替信号 ＦＩＶ１ フィールド１のフィールド・ベクトル ＦＩＶ２ フィールド２のフィールド・ベクトル ＦＲＶ フレーム・ベクトル ＭＶ 動きベクトル ＰＥ，ＰＥ０〜ＰＥ１５ 演算エレメント ＰＨ１ フィールド１の探索フェーズ ＰＨ２ フィールド２の探索フェーズ ＰＨＳ サンプル位相切替信号 Ｒ リセット信号 ｔ 時間 ｖ 垂直位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−274083（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295288（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−260460（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−336512（ＪＰ，Ａ) 1991年テレビジョン学会年次大会、 1991年７月、ｐ．313−314 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現フレームの奇数ラインと偶数ラインの
   ２つのフィールドからなる参照ブロック（６３）と、前
   フレームのサーチ・ウィンドウ（６１）に含まれた奇数
   ラインと偶数ラインの２つのフィールドからなる候補ブ
   ロック（６２）とを、それぞれフィールドに分割して奇
   数ラインのフィールドからなる第１フィールド参照ブロ
   ック（１６６）と、偶数ラインのフィールドからなる第
   ２のフィールド参照ブロック（１６７）と、奇数ライン
   のフィールドからなる第１フィールド候補ブロック（１
   ６８）と、偶数ラインのフィールドからなる第２フィー
   ルド候補ブロック（１６９）とに分割し（１５０）、 前記第１フィールド参照ブロック（１６６）と、前記第
   ２フィールド参照ブロック（１６７）と、前記第１フィ
   ールド候補ブロック（１６８）と、前記第２フィールド
   候補ブロック（１６９）とに含まれる画素をそれぞれ所
   定の間隔でサンプルして、それぞれ第１サブサンプル参
   照ブロック（１８６）と、第２サブサンプル参照ブロッ
   ク（１８７）と、第１サブサンプル候補ブロック（１８
   ８）と、第２サブサンプル候補ブロック（１８９）とを
   得て（１７０）、 前記第１および第２サブサンプル参照ブロック（１８
   ６，１８７）と、前記第１および第２サブサンプル候補
   ブロック（１８８，１８９）とを用いて動きベクトルの
   探索を行う（２００，２２０，２５０，２６０，３０
   ０，３１０，３２０）動画像圧縮におけるブロック・マ
   ッチング方法において、 前記第１および第２サブサンプル参照ブロック（１８
   ６，１８７）と前記第１および第２サブサンプル候補ブ
   ロック（１８８，１８９）とを用いて動きベクトルの探
   索を行う場合に、 前記第１サブサンプル参照ブロック（１８６）と前記第
   １および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，１８
   ９）のうちの一方（２１８）との間のディストーション
   を第１フィールド・ディストーション（２４８）とし、
   前記第２サブサンプル参照ブロック（１８７）と前記第
   １および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，１８
   ９）のうちの他方（２１９）との間のディストーション
   を第２フィールド・ディストーション（２４９）として
   算出し（２００，２２０）、 前記第１および第２フィールド・ディストーション（２
   ４８，２４９）を加算してフレーム・ディストーション
   （２５９）を得る（２５０） 動画像圧縮におけるブロッ
   ク・マッチング方法。
2. 【請求項２】 現フレームの奇数ラインと偶数ラインの
   ２つのフィールドからなる参照ブロック（６３）と、前
   フレームのサーチ・ウィンドウ（６１）に含まれた奇数
   ラインと偶数ラインの２つのフィールドからなる候補ブ
   ロック（６２）とを、それぞれフィールドに分割して奇
   数ラインのフィールドからなる第１フィールド参照ブロ
   ック（１６６）と、偶数ラインのフィールドからなる第
   ２のフィールド参照ブロック（１６７）と、奇数ライン
   のフィールドからなる第１フィールド候補ブロック（１
   ６８）と、偶数ラインのフィールドからなる第２フィー
   ルド候補ブロック（１６９）とに分割し（１５０）、 前記第１フィールド参照ブロック（１６６）と、前記第
   ２フィールド参照ブロック（１６７）と、前記第１フィ
   ールド候補ブロック（１６８）と、前記第２フィールド
   候補ブロック（１６９）とに含まれる画素をそれぞれ所
   定の間隔でサンプルして、それぞれ第１サブサンプル参
   照ブロック（１８６）と、第２サブサンプル参照ブロッ
   ク（１８７）と、第１サブサンプル候補ブロック（１８
   ８）と、第２サブサンプル候補ブロック（１８９）とを
   得て（１７０）、 前記第１サブサンプル参照ブロック（１８６）と、前記
   第１および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，１
   ８９）のうちの一方（２１８）との間のディストーショ
   ンを第１フィールド・ディストーション（２４８）と
   し、前記第２サブサンプル参照ブロック（１８７）と、
   前記第１および第２サブサンプル候補ブロック（１８
   ８，１８９）のうちの他方（２１９）との間のディスト
   ーションを第２フィールド・ディストーション（２４
   ９）として算出し（２００，２２０）、 前記第１および第２フィールド・ディストーション（２
   ４８，２４９）を加算してフレーム・ディストーション
   （２５９）を得て（２５０）、 前記第１および第２フィールド・ディストーション（２
   ４８，２４９）および前記フレーム・ディストーション
   （２５９）のそれぞれの最小値である第１フィールド・
   ディストーション最小値（２８８）と、第２フィールド
   ・ディストーション最小値（２８９）と、フレーム・デ
   ィストーション最小値（２８７）とを検出し、これらの
   最小値を得たそれぞれの時点を示す第１最小値タイミン
   グ信号（２８４）と、第２最小値タイミング信号（２８
   ６）と、第３最小値タイミング信号（２８５）とを得て
   （２６０）、 前記第１および第２フィールド・ディストーション最小
   値（２８８，２８９）の和（３０９）と前記フレーム・
   ディストーション最小値（２８７）とを比較してフィー
   ルド適応予測とするかフレーム適応予測とするかを決定
   し（３００，３１０）、 前記第１タイミング信号（２８４）の発生時点から第１
   フィールド動きベクトル（３４７）を得、前記第２タイ
   ミング信号（２８６）の発生時点から第２フィールド動
   きベクトル（３４８）を得、前記第３タイミング信号
   （２８５）の発生時点からフレーム動きベクトル（３４
   ９）を得るようにした（３２０）動画像圧縮におけるブ
   ロック・マッチング方法。
3. 【請求項３】 前記第１フィールド参照ブロック（１６
   ６）と、前記第２フィールド参照ブロック（１６７）
   と、前記第１フィールド候補ブロック（１６８）と、前
   記第２フィールド候補ブロック（１６９）とに含まれる
   画素をそれぞれ所定の間隔でサンプルして、それぞれ第
   １サブサンプル参照ブロック（１８６）と、第２サブサ
   ンプル参照ブロック（１８７）と、第１サブサンプル候
   補ブロック（１８８）と、第２サブサンプル候補ブロッ
   ク（１８９）とを得る（１７０）場合に、 前記画素をそれぞれ所定の間隔でサンプルする前記所定
   の間隔が、前記参照ブロック（６３）および前記候補ブ
   ロック（６２）のラインをライン単位に所定の間隔で間
   引いたものである請求項１または２の動画像圧縮におけ
   るブロック・マッチング方法。
4. 【請求項４】 前記第１フィールド参照ブロック（１６
   ６）と、前記第２フィールド参照ブロック（１６７）
   と、前記第１フィールド候補ブロック（１６８）と、前
   記第２フィールド候補ブロック（１６９）とに含まれる
   画素をそれぞれ所定の間隔でサンプルして、それぞれ第
   １サブサンプル参照ブロック（１８６）と、第２サブサ
   ンプル参照ブロック（１８７）と、第１サブサンプル候
   補ブロック（１８８）と、第２サブサンプル候補ブロッ
   ク（１８９）とを得る（１７０）場合に、 前記画素をそれぞれ所定の間隔でサンプルする前記所定
   の間隔が、 前記第１および第２フィールド参照ブロック（１６６，
   １６７）と前記第１および第２フィールド候補ブロック
   （１６８，１６９）における第１フィールドと第２フィ
   ールドの画素を１画素分ずらして５の目状になっている
   請求項１または２の動画像圧縮におけるブロック・マッ
   チング方法。
5. 【請求項５】 前記第１および第２フィールド・ディス
   トーション（２４８，２４９）を得る場合に、前記第１
   および第２サブサンプル参照ブロック（１８６，１８
   ７）のうちの１つのサブサンプル参照ブロックのデータ
   （ａ）と前記第１および第２サブサンプル候補ブロック
   のうちの１つのサブサンプル候補ブロックのデータ
   （ｂ）とから、前記第１および第２フィールド・ディス
   トーション（２４８，２４９）のうちの１つのディスト
   ーション（Ｄ_ij）を得るために、 前記サブサンプル参照ブロックのデータ（ａ）と前記サ
   ブサンプル候補ブロックのデータ（ｂ）とからディスト
   ーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋
   ｖ，ｊ＋ｈ）｜）を算出し（１０）、 前記ディストーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）
   −ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜）を累和して前記ディストー
   ション（Ｄ_ij＝ΣΣ（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ
   ＋ｈ）｜）を得る（２０）請求項１または２の動画像圧
   縮におけるブロック・マッチング方法。
6. 【請求項６】 前記第１および第２フィールド・ディス
   トーション（２４８，２４９）を得る場合に、前記第１
   および第２サブサンプル参照ブロック（１８６，１８
   ７）のうちの１つのサブサンプル参照ブロックのデータ
   （ａ）と前記第１および第２サブサンプル候補ブロック
   のうちの１つのサブサンプル候補ブロックのデータ
   （ｂ）とから、前記第１および第２フィールド・ディス
   トーション（２４８，２４９）のうちの１つのディスト
   ーション（Ｄ_ij）を得るために、 前記サブサンプルされた参照ブロックのデータ（ａ）と
   前記サブサンプル候補ブロックのデータ（ｂ）とからデ
   ィストーション用の差分値（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋
   ｖ，ｊ＋ｈ））を算出し、 前記ディストーション用の差分値（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ
   （ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ））を２乗して差分２乗値（（ａ
   （ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ））² ）を算出し、 前記差分２乗値（（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋
   ｈ））² ）を累和してディストーション（Ｄ_ij＝ΣΣ
   （ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ））² ）を得る請
   求項１または２の動画像圧縮におけるブロック・マッチ
   ング方法。
7. 【請求項７】 前記第１および第２フィールド・ディス
   トーション（２４８，２４９）を得る場合に、前記第１
   および第２サブサンプル参照ブロック（１８６，１８
   ７）のうちの１つのサブサンプル参照ブロックのデータ
   （ａ）と前記第１および第２サブサンプル候補ブロック
   のうちの１つのサブサンプル候補ブロックのデータ
   （ｂ）とから、前記第１および第２フィールド・ディス
   トーション（２４８，２４９）のうちの１つのディスト
   ーション（Ｄ_ij）を得るために、 前記サブサンプル参照ブロックのデータ（ａ）と前記サ
   ブサンプル候補ブロックのデータ（ｂ）とからディスト
   ーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋
   ｖ，ｊ＋ｈ）｜）を算出し（１０）、 前記ディストーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）
   −ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜）にあらかじめ定めた重み付
   け処理をし（３０）、 前記重み付け処理をした差分絶対値を累和して重み付け
   処理後の前記差分絶対値和をディストーション（Ｄ_ij＝
   ΣΣ（ｋ_n ×｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）
   ｜））として得る（２０）請求項１または２の動画像圧
   縮におけるブロック・マッチング方法。
8. 【請求項８】 現フレームの奇数ラインと偶数ラインの
   ２つのフィールドからなる参照ブロック（６３）と、前
   フレームのサーチ・ウィンドウ（６１）に含まれた奇数
   ラインと偶数ラインの２つのフィールドからなる候補ブ
   ロック（６２）とを、それぞれフィールドに分割して奇
   数ラインのフィールドからなる第１フィールド参照ブロ
   ック（１６６）と、偶数ラインのフィールドからなる第
   ２のフィールド参照ブロック（１６７）と、奇数ライン
   のフィールドからなる第１フィールド候補ブロック（１
   ６８）と、偶数ラインのフィールドからなる第２フィー
   ルド候補ブロック（１６９）とに分割するためのフィー
   ルド分割手段（１５０）と、 前記第１フィールド参照ブロック（１６６）と、前記第
   ２フィールド参照ブロック（１６７）と、前記第１フィ
   ールド候補ブロック（１６８）と、前記第２フィールド
   候補ブロック（１６９）とに含まれる画素をそれぞれ所
   定の間隔でサンプルしてそれぞれ第１サブサンプル参照
   ブロック（１８６）と、第２サブサンプル参照ブロック
   （１８７）と、第１サブサンプル候補ブロック（１８
   ８）と、第２サブサンプル候補ブロック（１８９）とを
   得るためのサブサンプル手段（１７０）と、 前記第１および第２サブサンプル参照ブロック（１８
   ６，１８７）と、前記第１および第２サブサンプル候補
   ブロック（１８８，１８９）とを用いて動きベクトルの
   探索を行うための動きベクトル探索手段（２００，２２
   ０，２５０，２６０，３００，３１０，３２０）とを含
   む動画像圧縮におけるブロック・マッチング装置におい
   て、 前記動きベクトル探索手段が、 前記第１サブサンプル参照ブロック（１８６）と前記第
   １および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，１８
   ９）のうちの一方（２１８）との間のディストーション
   を第１フィールド・ディストーション（２４８）とし、
   前記第２サブサンプル参照ブロック（１８７）と前記第
   １および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，１８
   ９）のうちの他方（２１９）との間のディストーション
   を第２フィールド・ディストーション（２４９）として
   算出するためのディストーション算出手段（２００，２
   ２０）と、 前記第１および第２フィールド・ディストーション（２
   ４８，２４９）を加算してフレーム・ディストーション
   （２５９）を得るための加算手段（２５０）とを含む 動
   画像圧縮におけるブロック・マッチング装置。
9. 【請求項９】 現フレームの奇数ラインと偶数ラインの
   ２つのフィールドからなる参照ブロック（６３）と、前
   フレームのサーチ・ウィンドウ（６１）に含まれた奇数
   ラインと偶数ラインの２つのフィールドからなる候補ブ
   ロック（６２）とを、それぞれフィールドに分割して奇
   数ラインのフィールドからなる第１フィールド参照ブロ
   ック（１６６）と、偶数ラインのフィールドからなる第
   ２のフィールド参照ブロック（１６７）と、奇数ライン
   のフィールドからなる第１フィールド候補ブロック（１
   ６８）と、偶数ラインのフィールドからなる第２フィー
   ルド候補ブロック（１６９）とに分割するためのフィー
   ルド分割手段（１５０）と、 前記第１フィールド参照ブロック（１６６）と、前記第
   ２フィールド参照ブロック（１６７）と、前記第１フィ
   ールド候補ブロック（１６８）と、前記第２フィールド
   候補ブロック（１６９）とに含まれる画素をそれぞれ所
   定の間隔でサンプルして、それぞれ第１サブサンプル参
   照ブロック（１８６）と、第２サブサンプル参照ブロッ
   ク（１８７）と、第１サブサンプル候補ブロック（１８
   ８）と、第２サブサンプル候補ブロック（１８９）とを
   得るためのサブサンプル手段（１７０）と、 前記第１サブサンプル参照ブロック（１８６）と、前記
   第１および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，１
   ８９）のうちの一方（２１８）との間のディストーショ
   ンを第１フィールド・ディストーション（２４８）と
   し、前記第２サブサンプル参照ブロック（１８７）と前
   記第１および第２サブサンプル候補ブロック（１８８，
   １８９）のうちの他方（２１９）との間のディストーシ
   ョンを第２フィールド・ディストーション（２４９）と
   して算出するためのディストーション算出手段（２０
   ０，２２０）と、 前記第１および第２フィールド・ディストーション（２
   ４８，２４９）を加算してフレーム・ディストーション
   （２５９）を得るための加算手段（２５０）と、 前記第１および第２フィールド・ディストーション（２
   ４８，２４９）および前記フレーム・ディストーション
   （２５９）のそれぞれの最小値である第１フィールド・
   ディストーション最小値（２８８）と、第２フィールド
   ・ディストーション最小値（２８９）と、フレーム・デ
   ィストーション最小値（２８７）とを検出し、これらの
   最小値を得たそれぞれの時点を示す第１最小値タイミン
   グ信号（２８４）と、第２最小値タイミング信号（２８
   ６）と、第３最小値タイミング信号（２８５）として得
   るための最小値検出手段（２６０）と、 前記第１および第２フィールド・ディストーション最小
   値（２８８，２８９）の和（３０９）と前記フレーム・
   ディストーション最小値（２８７）とを比較してフィー
   ルド適応予測とするかフレーム適応予測とするかを決定
   するための加算比較手段（３００，３１０）と、 前記第１タイミング信号（２８４）の発生時点から第１
   フィールド動きベクトル（３４７）を得、前記第２タイ
   ミング信号（２８６）の発生時点から第２フィールド動
   きベクトル（３４８）を得、前記第３タイミング信号
   （２８５）の発生時点からフレーム動きベクトル（３４
   ９）を得るための動きベクトル算出手段（３２０）とを
   含む動画像圧縮におけるブロック・マッチング装置。
10. 【請求項１０】 前記フィールド分割手段（１５０）
    が、 前記参照ブロック（６３）および前記候補ブロック（６
    ２）のそれぞれのラインをライン単位に所定の間隔で間
    引いた前記第１および第２フィールド参照ブロック（１
    ６６，１６７）と、前記第１および第２フィールド候補
    ブロック（１６８，１６９）を出力する請求項８または
    ９の動画像圧縮におけるブロック・マッチング装置。
11. 【請求項１１】 前記サブサンプル手段（１７０）が、 前記画素をそれぞれ所定の間隔でサンプルする前記所定
    の間隔が、前記参照ブロック（６３）および前記候補ブ
    ロック（６２）のラインをライン単位に所定の間隔で間
    引くように動作する請求項８または９の動画像圧縮にお
    けるブロック・マッチング装置。
12. 【請求項１２】 前記サブサンプル手段（１７０）が、 前記画素をそれぞれ所定の間隔でサンプルする場合に、
    前記第１および第２フィールド参照ブロック（１６６，
    １６７）と前記第１および第２フィールド候補ブロック
    （１６８，１６９）における第１フィールドと第２フィ
    ールドの画素を１画素分ずらして５の目状にサンプルす
    るように動作する請求項８または９の動画像圧縮におけ
    るブロック・マッチング装置。
13. 【請求項１３】 前記ディストーション算出手段（２０
    ０，２２０）が、 前記第１および第２サブサンプル参照ブロック（１８
    ６，１８７）のうちの１つのサブサンプル参照ブロック
    のデータ（ａ）と前記第１および第２サブサンプル候補
    ブロックのうちの１つのサブサンプル候補ブロックのデ
    ータ（ｂ）とから、前記第１および第２フィールド・デ
    ィストーション（２４８，２４９）のうちの１つのディ
    ストーション（Ｄ_ij）を得るために、 サブサンプル参照ブロックのデータ（ａ）と前記サブサ
    ンプル候補ブロックのデータ（ｂ）とから、ディストー
    ション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，
    ｊ＋ｈ）｜）を算出するための差分絶対値算出手段（１
    ０）と、 前記ディストーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）
    −ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜）を累和して前記ディストー
    ション（Ｄ_ij＝ΣΣ（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ
    ＋ｈ）｜）を得るためのディストーション用の加算手段
    （２０）とを含む請求項８または９の動画像圧縮におけ
    るブロック・マッチング装置。
14. 【請求項１４】 前記ディストーション算出手段（２０
    ０，２２０）が、 前記第１および第２サブサンプル参照ブロック（１８
    ６，１８７）のうちの１つのサブサンプル参照ブロック
    のデータ（ａ）と前記第１および第２サブサンプル候補
    ブロックのうちの１つのサブサンプル候補ブロックのデ
    ータ（ｂ）とから、前記第１および第２フィールド・デ
    ィストーション（２４８，２４９）のうちの１つのディ
    ストーション（Ｄ_ij）を得るために、 前記サブサンプル参照ブロックのデータ（ａ）と前記サ
    ブサンプル候補ブロックのデータ（ｂ）とからディスト
    ーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋
    ｖ，ｊ＋ｈ）｜）を算出するための差分絶対値算出手段
    （１０）と、 ディストーション用の差分値（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋
    ｖ，ｊ＋ｈ））を算出するためのディストーション用の
    差分値算出手段と、 前記ディストーション用の差分値（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ
    （ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ））を２乗して差分２乗値（（ａ
    （ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ））² ）を算出するた
    めの差分２乗手段と、 前記差分２乗値（（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋
    ｈ））² ）を累和して前記ディストーション（Ｄ_ij＝Σ
    Σ（（ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）² ）を得る
    ための差分２乗値加算手段とを含む請求項８または９の
    動画像圧縮におけるブロック・マッチング装置。
15. 【請求項１５】 前記ディストーション算出手段（２０
    ０，２２０）が、 前記第１および第２サブサンプル参照ブロック（１８
    ６，１８７）のうちの１つのサブサンプル参照ブロック
    のデータ（ａ）と前記第１および第２サブサンプル候補
    ブロックのうちの１つのサブサンプル候補ブロックのデ
    ータ（ｂ）とから、前記第１および第２フィールド・デ
    ィストーション（２４８，２４９）のうちの１つのディ
    ストーション（Ｄ_ij）を得るために、 前記サブサンプル参照ブロックのデータ（ａ）と前記サ
    ブサンプル候補ブロックのデータ（ｂ）とからディスト
    ーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋
    ｖ，ｊ＋ｈ）｜）を算出するための差分絶対値算出手段
    （１０）と、 前記ディストーション用の差分絶対値（｜ａ（ｉ，ｊ）
    −ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋ｈ）｜）にあらかじめ定めた重み付
    け処理をするための重み付け処理手段（３０）と、 前記重み付け処理をした差分絶対値を累和して重み付け
    処理後の前記差分絶対値和を前記ディストーション（Ｄ
    _ij＝ΣΣ（（ｋ_n ×｜ａ（ｉ，ｊ）−ｂ（ｉ＋ｖ，ｊ＋
    ｈ）｜））として得るためのディストーション用の加算
    手段（２０）とを含む請求項８または９の動画像圧縮に
    おけるブロック・マッチング装置。