JP3052711B2

JP3052711B2 - 動きベクトル検出回路

Info

Publication number: JP3052711B2
Application number: JP32907893A
Authority: JP
Inventors: 勝司青木; 浩明青野; 章喜田中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JPH07184211A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブロックマッチング法
により、動画像の動き補償符号化の際に用いる実数画素
精度の動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、動画像の動き補償予測符号化の際
に用いる動きベクトルは、一般にブロックマッチング法
により検出される。このブロックマッチング法による動
きベクトル検出を、以下に説明する。図４に示すフレー
ム画像Ｓ上の、動きベクトルを検出しようとするブロッ
クを当該ブロックＳ、この当該ブロックＳ内の画素値を
総称してS(i,j)、当該ブロックＳをフレーム画像Ｒに投
影した位置から水平方向ｍ画素、垂直方向ｎ画素（ｍお
よびｎは実数値）の変位量だけ平行移動した位置にあ
る、当該ブロックＳと同サイズのブロックを試行ブロッ
クＲ_m,n、この試行ブロックＲ_m,n内の画素値を総称して
R(i+m,j+n）と呼ぶ事とする。この当該ブロックＳと、
予め探索範囲として定めた変位内で平行移動した位置に
ある試行ブロックＲ_m,nに対して、それぞれのブロック
内で同じ位置にある画素値の差分値の絶対値の総和値、
すなわち（式１）を計算する（以後この差分値の絶対値
の総和値をブロック間誤差値Ｄ_m,nと記す）。

【０００３】

【数１】

【０００４】そして、この計算された全てのブロック間
誤差値Ｄ_m,nの中から最小のブロック間誤差値Ｄ_m,nを検
出し、当該ブロックＳから最小のブロック間誤差値Ｄ
_m,nが計算された試行ブロックＲ_m,nまでの変位量ｍ、ｎ
を動きベクトルとするものである。

【０００５】上記ブロックマッチング法により実数画素
精度の動きベクトルを検出する従来の動きベクトル検出
回路として、米国特許第４、９３７、６６６号公報の構
成が知られている。以下にこの従来の動きベクトル検出
回路について説明する。

【０００６】図５は、検出精度を1/2画素精度とした時
の従来の動きベクトル検出回路の構成図である。図５に
おいて、６０１は探索範囲内の画素値R(i,j)を入力する
入力端子、６０２は探索範囲内の画素値R(i,j+1)を入力
する入力端子、６０３は入力端子６０１に入力された画
素値R(i,j)と入力端子６０２に入力された画素値R(i,j+
1)の加算を行う加算器、６０４は入力端子６０１に入力
された画素値R(i,j)と、加算器６０３の出力値を交互に
選択して出力する選択器、６０５は加算器６０３及び、
選択器６０４から構成される垂直方向の補間を行う補間
回路Ｖ、６０６〜６０８は選択器６０４から出力された
値を保持するラッチ、６０９はラッチ６０６に保持され
た値と、ラッチ６０８に保持された値を加算する加算
器、６１０は加算器６０９から構成される水平方向の補
間を行う補間回路Ｈ、６１１はラッチ６０８に保持され
た値が出力されるバスＲ₁、６１２は加算器６０９の出
力値が出力されるバスＲ₂、６１３は当該ブロック内の
画素値S(i,j)を入力する入力端子、６１４は入力端子６
１３に入力された画素値S(i,j)が出力されるバスＳ、６
１５〜６１８はラッチ、６１９はバス６１１またはバス
６１２に出力されている値と、バス６１４に出力されて
いる値の差分値を計算し、その値をラッチ６１５に出力
する減算器、６２０はラッチ６１５に保持された値の絶
対値を計算し、その値をラッチ６１６に出力する絶対値
回路、６２１はラッチ６１６に保持された値とラッチ６
１８に保持された値を加算し、その値をラッチ６１７に
出力する加算器、６２２はラッチ６１５〜６１８、減算
器６１９、絶対値回路６２０及び、加算器６２１から構
成される演算素子、６２３は演算素子６２２と同様の構
成を持つ演算素子、６２４は演算素子６２２及び演算素
子６２３内のラッチ６１８に保持された値の中から最小
値を検出し、それに対応した動きベクトル値を出力する
最小値検出回路、６２５は検出された動きベクトル値が
出力される出力端子である。

【０００７】以上の様に構成された従来の動きベクトル
検出回路について、説明を簡単にするため当該ブロック
Ｓのサイズを３×３とし、探索範囲内の画素値R(i,j)、
当該ブロックＳ内の画素値S(i,j)を用いて、（表１）の
タイミングを参照しながら、以下にその動作を説明す
る。

【０００８】

【表１】

【０００９】入力端子６０１には、（表１）のタイミン
グの入力端子６０１の欄に示すように、２クロック期間
に探索範囲内の画素値が１画素値ずつ、R(0,0),R(1,0),
R(2,0),R(3,0),R(0,1),R(1,1),R(2,1),R(3,1),R(0,2),R
(1,2),R(2,2),R(3,2)の順に入力される。また、これと
並行して入力端子６０２にも、（表１）の入力端子６０
２の欄に示すように、２クロック期間に探索範囲内の画
素値が１画素値ずつ、R(0,1),R(1,1),R(2,1),R(3,1),R
(0,2),R(1,2),R(2,2),R(3,2),R(0,3),R(1,3),R(2,3),R
(3,3)の順に入力される。すなわち、入力端子６０２に
入力された探索範囲内の画素値は、同クロックに入力端
子６０１に入力された画素値R(i,j)の位置に対して、垂
直方向に１画素ずれた位置に存在する画素値R(i,j+1)で
ある。

【００１０】入力端子６０１に入力された画素値R(i,j)
及び入力端子６０２に入力された画素値R(i,j+1)は補間
回路６０５に入力される。補間回路６０５では、加算器
６０３により、入力された画素値R(i,j)と画素値R(i,j+
1)の加算値が計算され、更にその加算値R(i,j)+R(i,j+
1)が1/2され、これをR(i,j)とR(i,j+1)の補間画素値R
(i,j+0.5)として出力する。そして、選択器６０４によ
り、各クロックに、入力端子６０１より入力された画素
値R(i,j)と、加算器６０３により計算された補間画素値
R(i,j+0.5)が交互に出力され、その結果ラッチ６０６に
は、（表１）のラッチ６０６の欄に示したような値が保
持される。

【００１１】ラッチ６０６に入力された値は、順次ラッ
チ６０７、ラッチ６０８に転送される。

【００１２】補間回路６１０では、上記ラッチ６０８に
保持された値が、そのままバス６１１に出力されると共
に、加算器６０９により、上記ラッチ６０８とラッチ６
０６に保持された値の加算値が計算され、更にその加算
値を1/2した値がバス６１２に出力される。ラッチ６０
６に保持されている値は、ラッチ６０８に保持されてい
る値に対して２クロック後に補間回路６０５内の選択器
６０４から出力された値である。ラッチ６０８に画素値
R(i,j)が保持されていたとすると、ラッチ６０６には画
素値R(i+1,j)が保持されており、上記加算器６０９によ
りバス６１２には画素値R(i,j)と画素値R(i+1,j)の補間
画素値R(i+0.5,j)が出力される。また、ラッチ６０８に
補間画素値R(i,j+0.5)が保持されていたとすると、ラッ
チ６０６には補間画素値R(i+1,j+0.5)が保持されてお
り、バス６１２には補間画素値R(i,j+0.5)と補間画素値
R(i+1,j+0.5)の補間画素値R(i+0.5,j+0.5)が出力され、
この結果、バス６１１ならびにバス６１２には、（表
１）のバス６１１、バス６１２の欄に示したような値が
出力される。

【００１３】また、入力端子６１３には、（表１）の入
力端子６１３の欄に示すように、奇数クロックにバス６
１１に出力されている画素値R(i,j)と同じ位置にある当
該ブロックＳ内の画素値S(i,j)が２クロック期間に１画
素値ずる入力され、バス６１４に出力される。

【００１４】演算素子１６２２では、以下の動作がパ
イプラインで行われる。減算器６１９により、バス６１
１に出力されている値と、バス６１４に出力されている
値の差分値が計算され、その値がラッチ６１５に保持さ
れる。そして、絶対値回路６２０により、ラッチ６１５
に保持されている差分値の絶対値が計算され、その値が
ラッチ６１６に保持される。更に、２段のカスケード接
続されたラッチ６１７〜６１８と加算器６２１によって
構成される累積加算回路により、ラッチ６１６に２クロ
ックおきに保持される差分値の絶対値の累積加算値が計
算される。

【００１５】（表１）のタイミングに示すように、第３
クロックから２クロック周期に、バス６１１には画素値
R(i,j)が、バス６１４には画素値S(i,j)が出力されてい
る。また第４クロックから２クロック周期に、バス６１
１には補間画素値R(i,j+0.5)が、バス６１４には画素値
S(i,j)が出力されている。この為、演算素子６２２で
は、|S(i,j)-R(i,j)|及び|s(i,j)-R(i,j+0.5)|の累積加
算値、つまりブロック間誤差値Ｄ_0,0ならびにブロック
間誤差値Ｄ_0,0.5が計算される。演算素子６２３も演算
素子６２２と同様の構成をもつが、演算素子６２３は演
算素子６２２と違い、バス６１１ではなくバス６１２に
接続されている為、|S(i,j)-R(i+0.5,j)|及び|s(i,j)-R
(i+0.5,j+0.5)|の累積加算値、つまりブロック間誤差値
Ｄ_0.5,0ならびにブロック間誤差値Ｄ_0.5,0.5が計算され
る。

【００１６】演算素子６２２及び演算素子６２３で計算
されたブロック間誤差値Ｄ_v,wは（ｖ，ｗは0,0.5）、最
小値検出回路６２４に転送され、ここで最小のブロック
間誤差値Ｄ_x,yが求められる。そして、当該ブロックＳ
から、この最小のブロック間誤差値Ｄ_x,yが計算された
試行ブロックＲ_x,yまでの変位量ｘ，ｙ、つまり動きベ
クトルが出力端子６２５に出力される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の動きベクトル検出回路では、同回路内に、画素値S
(i,j)と画素値または補間画素値R(i+v,j+w)しか存在し
ない為、演算素子ではブロック間画素値Ｄ_v,wしか計算
できず、水平垂直方向に関し共に0〜0.5の探索範囲内の
動きベクトルしか検出できないという問題点を有してい
た。

【００１８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、探索範囲を水平方向の変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Z、垂
直方向の変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Zとした広範囲の動きベ
クトルを検出する動きベクトル検出回路を提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の動きベクトル検出回路は、原画像をm×nサイ
ズのブロックに分割し、ブロック毎の1/Z画素精度の動
きベクトルを検出する回路において、参照画像の探索範
囲内の画素値R(i,j)を順次入力し、入力した画素の補間
画素値を求め、入力した画素値R(i,j)ならび補間画素値
R(i-k,j-ｌ)（ただし、k,ｌは、1/z,2/z・・(z-1)/z）
が、並列に出力される補間回路と、当該ブロック内の画
素値を順次入力し、入力した当該ブロック内の画素値を
上記補間回路の出力に合わせて遅延させ並列に出力する
遅延回路と、当該ブロックに対して水平方向変位-(Z-1)
/Z〜(Z-1)/Z、垂直方向変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Zの範囲内
に存在するブロックの数だけ存在し、探索範囲内の画素
値と当該ブロック内の画素値、または、探索範囲内の画
素から求めた補間画素値と当該ブロック内の画素値と
の、差分値の絶対値の累積加算値を計算する演算素子
と、上記演算素子で計算された差分値の絶対値の累積加
算値から、最小の差分値の絶対値の累積加算値を検出
し、当該ブロックから最小の差分値の絶対値の累積加算
値を検出したブロックまでの変位を、動きベクトル値と
して出力する最小値検出回路を有している。

【００２０】

【作用】この構成によって、遅延回路が、入力した当該
ブロックＳ内の画素値S(i,j)を遅延させ、演算素子内に
画素値S(i+p,j+q)（ｐ及びｑは・・・,-2,-1,0,1,2,・・・）
を出力する事ができる為、各演算素子ではブロック間誤
差値Ｄ(v-p),(w-q)が計算でき、水平方向に関して−｜
ｖ−ｐ｜〜｜ｖ−ｐ｜、垂直方向−｜ｗ−ｑ｜〜｜ｗ−
ｑ｜の探索範囲の動きベクトルを検出することができ
る。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００２２】図１は、検出精度を1/2画素精度とした時
の本発明の動きベクトル検出回路の構成図である。図１
において、１０１は探索範囲内の画素値R(i,j)を入力す
る入力端子、１０２は入力端子１０１に入力された画素
値R(i,j)を、入力端子１０１に１ラインの画素値が入力
される期間だけ遅延させる１ライン遅延器、１０３〜１
０４はそれぞれ入力端子１０１に入力された画素値R(i,
j)、１ライン遅延器１０２から出力される値を、入力端
子１０１に１画素値が入力される期間だけ遅延させる１
画素遅延器、１０５〜１０８はそれぞれ入力端子１０１
に入力された画素値R(i,j)と１画素遅延器１０３から出
力される値、入力端子１０１に入力された画素値R(i,j)
と１ライン遅延器１０２から出力された値、１ライン遅
延器１０２から出力された値と１画素遅延器１０４から
出力された値、加算器１０５から出力された値と加算器
１０７から出力された値を加算する加算器、１０９は１
ライン遅延器１０２、１画素遅延器１０３〜１０４及
び、加算器１０５〜１０８から構成される補間回路、１
１０〜１１３はそれぞれ、入力端子１０１に入力された
画素値R(i,j)、加算器１０５の出力値、加算器１０６の
出力値、加算器１０８の出力値が出力されるバスＲ₁〜
Ｒ₄、１１４は当該ブロックＳの画素値S(i,j)を入力す
る入力端子、１１５は入力端子１１４に入力された画素
値S(i,j)を、入力端子１１４に１ラインの画素値が入力
される期間だけ遅延させる１ライン遅延器、１１６〜１
１７はそれぞれ入力端子１１４に入力された画素値S(i,
j)、１ライン遅延器１１５から出力された値を、入力端
子１１４に１画素値が入力される期間だけ遅延させる１
画素遅延器、１１８は１ライン遅延器１１５及び、１画
素遅延器１１６〜１１７から構成される遅延回路、１１
９〜１２２はそれぞれ入力端子１１４に入力された画素
値S(i,j)、１画素遅延器１１６の出力値、１ライン遅延
器１１５の出力値、１画素遅延器１１７の出力値が出力
されるバスＳ₁〜Ｓ₄、１２３〜１２４はラッチ、１２５
はバス１１０に出力されている値とバス１１９に出力さ
れている値の差分値の絶対値を計算し、その値をラッチ
１２３に出力する絶対値差分回路、１２６はラッチ１２
３に保持された値とラッチ１２４に保持された値を加算
し、その値をラッチ１２４に出力する加算器、１２７は
ラッチ１２３〜１２４、絶対値差分回路１２５及び加算
回路１２６から構成される演算素子１、１２８〜１３５
は演算素子１と同様の構成を持つ演算素子２〜演算素子
９、１３６は演算素子１２７〜演算素子１３５内のラッ
チ１２４に保持された値から最小値を検出し、それに対
応した動きベクトル値を出力する最小値検出回路、１３
７は検出した動きベクトルが出力される出力端子であ
る。

【００２３】以上のように構成された動きベクトル検出
回路について、説明を簡単にする為に当該ブロックＳの
サイズを３×３とし、探索範囲内の画素値R(i,j)、当該
ブロックＳ内の画素値S(i,j)を用い、（表２）及び（表
３）のタイミングを参照しながら説明する。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】入力端子１０１より、（表２）及び（表
３）のタイミングチャートの入力端子１０１の欄に示す
ように、各クロックに探索範囲内の画素値がR(-1,-1),R
(0,-1),R(1,-1),R(2,-1),R(3,-1),R(-1,0),R(0,0),R(1,
0),R(2,0),R(3,0),・・・,R(3,3)の順に、補間回路１０９
に入力される。補間回路１０９では、１ライン遅延器１
０２及び１画素遅延器１０３〜１０４により、入力端子
１０１から入力された画素値R(i,j)に対し、１つ前に入
力された画素値、１ライン前に入力された画素値、１ラ
インと１つ前に入力された画素値が求められる。すなわ
ち、これらの画素値は入力端子１０１から入力された画
素値R(i,j)に対し、それぞれ水平方向に１画素、垂直方
向に１画素、水平垂直方向に１画素ずれた位置に存在す
る画素値R(i-1,j)、画素値R(i,j-1)、画素値R(i-1,j-1)
である。

【００２７】次に、加算器１０５により画素値R(i,j)と
画素値R(i-1,j)の加算値R(i,j)+R(i-1,j)が計算され、
更にこの加算値R(i,j)+R(i-1,j)が1/2され、画素値R(i,
j)と画素値R(i-1,j)の補間画素値R(i-0.5,j)が、加算器
１０６により画素値R(i,j)と画素値R(i,j-1)の加算値R
(i,j)+R(i,j-1)が計算され、更にこの加算値R(i,j)+R
(i,j-1)が1/2され、画素値R(i,j)と画素値R(i,j-1)の補
間画素値R(i,j-0.5)が、加算器１０７により画素値R(i,
j-1)と画素値R(i-1,j-1)の加算値R(i,j-1)+R(i-1,j-1)
が計算され、加算器１０８により上記加算器１０５の出
力する加算値R(i,j)+R(i,j-1)と上記加算器１０７から
出力される加算値R(i,j-1)+R(i-1,j-1)の加算値R(i,j)+
R(i-1,j)+R(i,j-1)+R(i-1,j-1)が計算され、更にこの加
算値R(i,j)+R(i-1,j)+R(i,j-1)+R(i-1,j-1)が1/4され、
画素値R(i,j)と画素値R(i-1,j)と画素値R(i,j)と画素値
R(i,j-1)の補間画素値R(i-0.5,j-0.5)が求められる。

【００２８】そして、入力端子１０１から入力された画
素値R(i,j)がそのままバス１１０に出力されると共に、
求められた補間画素値R(i-0.5,j)、補間画素値R(i,j-0.
5)、補間画素値R(i-0.5,j-0.5)がそれぞれ、バス１１
１、バス１１２、バス１１３に出力されるので、この結
果、１１０から１１３のバスＲ1〜バスＲ4には、（表
２）及び（表３）のバスＲ1〜バスＲ4の欄に示す様な値
が出力される。

【００２９】また、入力端子１１４からは、（表２）及
び（表３）の入力端子１１４の欄に示すように、各クロ
ックに当該ブロックＳ内の画素値がS(0,0),S(0,1),S(0,
2),S(1,0),S(1,1),S(1,2),S(2,0),S(2,1),S(2,2),S(2,
3)の順に入力される。

【００３０】入力された画素値S(i,j)は遅延回路１１８
に入力される。遅延回路１１８では、１ライン遅延器１
１５及び、１画素遅延器１１６〜１１７により、入力端
子１１４から入力された画素値S(i,j)に対し、１つ前に
入力された画素値、１ライン前に入力された画素値、１
ラインと１つ前に入力された画素値が求められる。すな
わち、これらの画素値は入力端子１１４から入力された
画素値S(i,j)に対し、それぞれ水平方向に１画素、垂直
方向に１画素、水平垂直方向に１画素ずれた位置に存在
する画素値S(i-1,j)、画素値S(i,j-1)、画素値S(i-1,j-
1)である。そして、入力端子１１４から入力された画素
値S(i,j)がそのままバスＳ₁ １１９に出力すると共に、
求められた画素値S(i-1,j)、画素値S(i,j-1)、画素値S
(i-1,j-1)が、それぞれバスＳ₂ １２０、バスＳ₃ １
２１、バスＳ₄ １２２に出力されるので、この結果１
１９〜１２２のバスＳ₁〜バスＳ₄には、（表２）及び
（表３）のバスＳ₁〜バスＳ₄の欄に示す様な値が出力さ
れる。

【００３１】演算素子１２６では、以下の動作がパイプ
ラインで行われる。絶対値差分回路１２５により、バス
１１０に出力されている画素値R(i,j)と、バス１１９に
出力されている画素値S(i,j)の差分値の絶対値|R(i,j)-
S(i,j)|が計算され、その値がラッチ１２２に保持され
る。そして、加算器１２５とラッチ１２３により構成さ
れる累積加算回路により、ラッチ１２２に保持される差
分値の絶対値|S(i,j)-R(i,j)|の累積加算値、つまりブ
ロック間誤差値Ｄ_0,0が計算され、その値がラッチ１２
３に保持される。

【００３２】１２７〜１３４の演算素子２〜演算素子９
も演算素子１２６と同様の構成もつが、各演算素子内の
絶対値差分回路１２５に接続されているバスの組み合わ
せがそれぞれ異なる為に、（表４）に示す様なブロック
間誤差値Ｄ_k,lが計算される（ｋ、ｌは-0.5,0,0.5）。

【００３３】

【表４】

【００３４】１２７〜１３６の演算素子１〜演算素子９
で計算されたブロック間誤差値Ｄ_k, _lは、最小値検出回
路１３７に転送され、ここで最小のブロック間誤差値Ｄ
_x,yが求められる。そして、当該ブロックＳから、その
求められた最小のブロック間誤差値Ｄ_x,yが計算された
試行ブロックＲ_x,yまでの変位量ｘ，ｙ、つまり動きベ
クトルが出力端子１３７に出力される。

【００３５】以上のように本実施例によれば、補間回路
１０９により、入力した探索範囲内の画素値R(i,j)から
画素値R(i,j)、補間画素値R(i-0.5,j)、補間画素値R(i,
j-0.5)、補間画素値R(i-0.5,j-0.5)が求められ、遅延回
路１１８により、入力した当該ブロック内の画素値S(i,
j)が遅延され、画素値S(i,j)、画素値S(i-1,j)、画素値
S(i,j-1)、画素値S(i-1,j-1)が求められ、これら求めた
画素値が、１２７〜１３５の演算素子１〜演算素子９内
の絶対値差分回路１２５に、（表４）に示す様な組み合
わせで入力される為、差分値の絶対値の累積加算値を計
算する、１２７〜１３５の演算素子１〜演算素子９に
は、ブロック間誤差値Ｄ_k,lが計算される。そして、最
小値検出回路１３６により、上記１２７〜１３５の演算
素子１〜演算素子９で計算されたブロック間誤差値Ｄ
_k,lの中から最小のブロック間誤差値Ｄ_x,y及び、当該ブ
ロックＳからその最小のブロック間誤差値Ｄ_x,yが計算
された試行ブロックＲ_x,yまでの変位量ｘ，ｙが検出さ
れるので、水平垂直方向に関し共に-0.5〜0.5の探索範
囲から1/2画素精度の動きベクトルを検出することがで
きる。

【００３６】なお、本実施例では、1/2画素精度の動き
ベクトルを検出したが、1/z画素精度の動きベクトル検
出を検出する場合、図２に示した様な補間回路により、
検出精度の画素値または補間画素値R(i-k,j-k)（ｋは
0、1/z、2/z、3/z...(z-1)/z）を発生させ、探索範囲内
の試行ブロックの数だけ存在する各演算素子内の絶対値
差分回路に、以下に示す組み合わせの接続をすれば（ａ
は0、1/z、2/z、3/z...(z-1)/z、ｂは1/z、2/z、3/z...
(z-1)/z） R(i-a,j-a)とS(i,j) R(i-b,j-a)とS(i-1,j) R(1-a,j-b)とS(i,j-1) R(i-b,j-b)とS(i-1,j-1) 各演算素子ではブロック間誤差値Ｄ_c,dが計算されるの
で（ｃ，ｄは-(z-1)/z、-(z-2)/z、-(z-3)/z...-1/z、
0、1/z、2/z、3/z...(z-1)/z）、水平垂直方向に関し共
に-(z-1)/z〜(z-1)/zの探索範囲内から1/z画素精度の動
きベクトルを検出できる事は言うまでもない。なお、図
３は図２における回路Ａの詳細ブロック結線図である。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明は、原画像をm×nの
ブロックに分割し、原画像をm×nサイズのブロックに分
割し、ブロック毎の1/Z画素精度の動きベクトルを検出
する回路において、参照画像の探索範囲内の画素値R(i,
j)を順次入力し、入力した画素の補間画素値を求め、入
力した画素値R(i,j)ならび補間画素値R(i-k,j-l)（ただ
し、k,lは、1/z,2/z・・(z-1)/z）が、並列に出力され
る補間回路と、当該ブロック内の画素値を順次入力し、
入力した当該ブロック内の画素値を上記補間回路の出力
に合わせて遅延させ並列に出力する遅延回路と、当該ブ
ロックに対して水平方向変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Z、垂直
方向変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Zの範囲内に存在するブロッ
クの数だけ存在し、探索範囲内の画素値と当該ブロック
内の画素値、または、探索範囲内の画素から求めた補間
画素値と当該ブロック内の画素値との、差分値の絶対値
の累積加算値を計算する演算素子と、上記演算素子で計
算された差分値の絶対値の累積加算値から、最小の差分
値の絶対値の累積加算値を検出し、当該ブロックから最
小の差分値の絶対値の累積加算値を検出したブロックま
での変位を、動きベクトル値として出力する最小値検出
回路を設けることにより、上記遅延回路が、入力した当
該ブロック内の画素値を上記補間回路の出力に合わせて
遅延させる為、従来の動きベクトル検出回路では検出不
可能であった水平方向変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Z、垂直方
向変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Zの広範囲の1/Z画素精度の動き
ベクトルを検出できる優れた動きベクトル検出回路を実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における動きベクトル検出回
路のブロック結線図

【図２】同実施例における動きベクトル検出回路の要部
である1/z画素精度の補間値を出力する補間回路のブロ
ック結線図

【図３】同補間回路の要部ブロック結線図

【図４】従来のブロックマッチング法の概念図

【図５】従来の動きベクトル検出回路のブロック結線図

【符号の説明】

１０１入力端子１０２１ライン遅延器１０３〜１０４１画素遅延器１０５〜１０８加算器１０９補間回路１１０〜１１３バスＲ₁〜バスＲ₄ １１４入力端子１１５１ライン遅延器１１６〜１１７１画素遅延器１１８遅延回路１１９〜１２２バスＳ₁〜バスＳ₄ １２３〜１２４ラッチ１２５絶対値差分回路１２６加算器１２７〜１３５演算素子１〜演算素子９１３６最小値検出回路１３７出力端子６０１〜６０２入力端子６０３加算器６０４選択器６０５補間回路Ｖ６０６〜６０８ラッチ６０９加算器６１０補間回路Ｈ６１１〜６１２バスＲ₁〜バスＲ₂ ６１３入力端子６１４バスＳ６１５〜６１８ラッチ６１９減算器６２０絶対値回路６２１加算器６２２〜６２３演算素子１〜演算素子２６２４最小値検出回路６２５出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−328332（ＪＰ，Ａ) 特開平５−336514（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＣｉｒｃｕｉｔｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ，Ｖｏｌ．36，Ｎｏ．10, ｐ．1317−1325 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像をm×nサイズのブロックに分割
し、ブロック毎の1/Z画素精度の動きベクトルを検出す
る回路において、参照画像の探索範囲内の画素値R(i,j)
を順次入力し、入力した画素の補間画素値を求め、入力
した画素値R(i,j)ならび補間画素値R(i-k,j-l)（ただ
し、k,lは、1/z,2/z・・(z-1)/z）が、並列に出力され
る補間回路と、当該ブロック内の画素値を順次入力し、
入力した当該ブロック内の画素値を上記補間回路の出力
に合わせて主走査方向及び副走査方向に遅延させ並列に
出力する遅延回路と、当該ブロックに対して水平方向変
位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Z、垂直方向変位-(Z-1)/Z〜(Z-1)/Z
の範囲内に存在するブロックの数だけ存在し、探索範囲
内の画素値と当該ブロック内の画素値、または、探索範
囲内の画素から求めた補間画素値と当該ブロック内の画
素値との、差分値の絶対値の累積加算値を計算する演算
素子と、上記演算素子で計算された差分値の絶対値の累
積加算値から、最小の差分値の絶対値の累積加算値を検
出し、当該ブロックから最小の差分値の絶対値の累積加
算値を検出したブロックまでの変位を、動きベクトル値
として出力する最小値検出回路を備える事を特徴とした
動きベクトル検出回路。