JP4165447B2

JP4165447B2 - 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出プログラム

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Publication number: JP4165447B2
Application number: JP2004141837A
Authority: JP
Inventors: 茂福島
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005328115A

Description

本発明は動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出プログラムに係り、特に動画像の動き補償予測に必要な動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出プログラムに関する。

ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）に代表される動画像の符号化では、フレーム間の相関を用いて符号量を圧縮する動き補償予測符号化が多く用いられる。動き補償予測符号化では、符号化画像と参照画像のブロックの位置関係を示す動きベクトルが必要である。この動きベクトルは、ブロック間の誤差評価値が小さいほど動き補償予測をした際に、符号化効率が向上する。

上記の誤差評価値とは、一般に、ブロックマッチングを用いて、ブロック間の相違を絶対差分和や差分二乗和などで表現した予測誤差や、動きベクトル符号量やＤＣＴ（離散コサイン変換：Discrete Cosine Transform）係数符号量に基づいた、符号量換算などで表現したものである。以下、誤差評価値を小さくするための動きベクトル検出装置について説明する。

最も誤差評価値が小さくなる動きベクトル検出装置として、フルサーチを用いた動きベクトル検出装置が知られている。フルサーチは参照フレーム内の探索範囲内のすべての候補点を総当りに調べて、最小の誤差評価値を与える動きベクトルを検出するものである。フルサーチでは、探索範囲内において、必ず最小の誤差評価値を持つ点が検出できる反面、膨大な演算量が必要という課題がある。

そこで、フルサーチの演算量を削減するための１つの方法として、周辺ブロック参照法による動きベクトル検出装置がある。この動きベクトル検出装置は、周辺ブロックの動きベクトルのうち、少なくとも一つを探索初期点として動きベクトルを探索するものである。ここで周辺ブロックとは、符号化対象となっている符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求まっているブロックのことである。

周辺ブロック参照法を複数のブロックパターンについて応用した動きベクトル検出装置が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。図６はこの従来の動きベクトル検出装置の一例のブロック図を示す。同図において、従来の動きベクトル検出装置は、参照画像信号を記憶している参照画像メモリ２０１と、符号化画像信号を記憶している符号化画像メモリ２０２と、１６×１６動きベクトル検出手段２０３と、８×８動きベクトル検出手段２０４と、１６×１６ＭＶメモリ２０５と、モード決定手段２０６と、動きベクトル出力手段２０７とから構成されている。

１６×１６動きベクトル検出手段２０３は、参照画像信号と符号化画像信号とから、周辺ブロック参照法を用いて、縦横それぞれ１６画素（以下、１６×１６と記す）の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを誤差評価値と共に、モード決定手段２０６に供給する。また、検出した動きベクトルは、１６×１６ＭＶメモリ２０５に記憶しておく。ここで、周辺ブロック参照法とは、周辺ブロックの動きベクトルのうち、少なくとも一つを探索初期点とし、探索初期点から±数画素の範囲を動きベクトル探索するものである。

８×８動きベクトル検出手段２０４は、参照画像信号と符号化画像信号とから、１６×１６のブロックを周辺ブロックとした周辺ブロック参照法を用いて、縦横それぞれ８画素（以下、８×８と記す）の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを誤差評価値と共に、モード決定手段２０６に供給する。１６×１６ＭＶメモリ２０５は、１６×１６動きベクトル検出手段２０３で検出された動きベクトルを記憶している。

モード決定手段２０６は、１６×１６動きベクトル検出手段２０３から１６×１６動きベクトルとその誤差評価値が、８×８動きベクトル検出手段２０４から８×８動きベクトルとその誤差評価値がそれぞれ入力され、誤差評価値の小さい方の動きベクトルを動きベクトル出力手段２０７に供給する。動きベクトル出力手段２０７は、決定した動きベクトルを、外部に出力するものである。

次に、図６に示した従来の動きベクトル検出装置の動作について、図７のフローチャート等を用いて説明する。まず、図８に示すように、符号化１６×１６ブロック３０５の周辺ブロックを、１６×１６ブロック３０１〜３０４と定義する。ただし、周辺ブロックの定義はこれに限らず、既に動きベクトルが求まっている１６×１６ブロックであり、符号化ブロックに隣接していればよい。

このように定義された周辺ブロックの動きベクトルから、誤差評価値が最小となる点を検出し、その点を探索初期点とする（図７のステップＳ１０１）。そして、探索初期点を中心に±数画素の範囲で誤差評価値が最小となる点を検出し、１６×１６動きベクトルを決定する（図７のステップＳ１０２）。±数画素の範囲は一般には±２画素程度である。続いて、検出した１６×１６動きベクトルを１６×１６ＭＶメモリ２０５に記憶する（図７のステップＳ１０３）。

次に、図９に示すように、符号化８×８ブロック４０５の周辺ブロックを、１６×１６ブロック３０５と同じように、１６×１６ブロック４０１〜４０４と定義する。このように定義された周辺ブロックの動きベクトルと、符号化８×８ブロック４０５と同位置の１６×１６ブロック３０５の動きベクトルとから、誤差評価値が最小となる点を検出し、その点を探索初期点とする（図７のステップＳ１０５）。そして、探索初期点を中心に±数画素の範囲で誤差評価値が最小となる点を検出し、８×８動きベクトルを決定する（図７のステップＳ１０６）。

同様に、符号化８×８ブロック４０６〜４０８についても、それぞれ周辺ブロックを１６×１６ブロック３０１〜３０４と定義し、動きベクトルをステップＳ１０５及びＳ１０６に基づき検出する（図７のステップＳ１０４）。

次に、１６×１６動きベクトルと８×８動きベクトルが検出されたので、１６×１６動きベクトルの誤差評価値と、８×８動きベクトルの誤差評価値を比較する（図７のステップＳ１０７）。ここで、８×８動きベクトルの誤差評価値は、符号化８×８ブロック４０５〜４０８の４つのブロックの和であることに気をつける。誤差評価値を比較した結果、１６×１６動きベクトルの誤差評価値の方が小さいかどうか判定する（図７のステップＳ１０８）。１６×１６動きベクトルの誤差評価値の方が小さい場合は、１６×１６動きベクトルを動きベクトルに決定し（図７のステップＳ１０９）、８×８動きベクトルの誤差評価値の方が小さい場合は、８×８動きベクトルを動きベクトルに決定する（図７のステップＳ１１０）。

なお、上記の説明では１６×１６ブロックと８×８ブロックについての例を示したが、複数のブロックパターンはこれに限らない。例えば、１６×８ブロック、８×１６ブロック、８×４ブロック、４×８ブロック、４×４ブロックなどであっても同様の手順で動きベクトルを検出できる。

特開平１１−６９３５８号公報

このように、従来の動きベクトル検出装置では、周辺ブロック参照法を用いて複数のブロックパターンの動きベクトルを検出する際に、小ブロック（８×８）の動きベクトルを検出する時の周辺ブロック参照の時に、大ブロック（１６×１６）の動きベクトルを周辺ブロックの動きベクトルとして参照していたため、小ブロックの動きベクトルが大ブロックの動きベクトルと近い動きベクトルになってしまい、小ブロックが選択されるような動きがとらえられず、結果として符号化効率が低下してしまう。

また、大ブロックの動きベクトルを周辺ブロックの動きベクトルとして参照してしまうと、探索初期点の精度が悪くなってしまい、探索初期点を基準とした第二の探索において、探索範囲を広くとらなくてはならず、演算量が増加する。更に、大ブロックの動きベクトルを周辺ブロックの動きベクトルとして参照するためには、大ブロックの動きベクトルが検出されていなければならず、大ブロックと小ブロックの動きベクトル検出の並列化処理が難しいという課題がある。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、周辺ブロック参照法を用いて複数のブロックパターンの動きベクトルを検出する際に、大ブロックでは検出できない動きを検出し得、もって符号化効率を向上し得る動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出プログラムを提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、動きベクトル検出の並列化処理による高速処理が可能な動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、第１の発明の動きベクトル検出装置は、符号化対象画像信号の動き補償予測符号化で必要となる、符号化対象画像信号と参照画像信号との各ブロックの相対位置関係を示す動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、符号化対象となっている第１のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている第１のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルから誤差評価値が最小となる画素を第１の探索初期点として決定した後、参照画像信号においてその第１の探索初期点を中心とする第１の所定の画素数範囲内で誤差評価値が最小となる画素をブロックマッチングにより検出することで、第１のブロックサイズの符号化ブロックの第１の動きベクトルを検出すると共に、その第１の動きベクトルに対応した第１の誤差評価値を求める第１の動きベクトル検出手段と、符号化対象となっている第１のブロックサイズよりも小なる第２のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている第２のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルと、第２のブロックサイズの符号化ブロックと同位置の第１のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルとから、誤差評価値が最小となる画素を第２の探索初期点として決定した後、参照画像信号においてその第２の探索初期点を中心とする第２の所定の画素数範囲内で誤差評価値が最小となる画素をブロックマッチングにより検出することで、第２のブロックサイズの符号化ブロックの第２の動きベクトルを検出すると共に、その第２の動きベクトルに対応した第２の誤差評価値を求める第２の動きベクトル検出手段と、第１のブロックサイズ単位で、第１のブロックサイズと同じサイズとなる数分の第２のブロックサイズの各符号化ブロックそれぞれの第２の動きベクトルに対応した第２の誤差評価値の和と、第１の誤差評価値とを比較し、第１の誤差評価値の方が小である場合は第１の動きベクトルを、第２の誤差評価値の和の方が小である場合は第２の動きベクトルをそれぞれ検出すべき動きベクトルとして決定する動きベクトル決定手段とを有することを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、第２の発明の動きベクトル検出プログラムは、上記の第１の発明の動きベクトル検出装置を構成する各手段を、コンピュータにより機能させるためのプログラムとしたことを特徴とする。

上記の第１及び第２の発明では、第１のブロックサイズよりも小ブロックサイズの第２のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルを、周辺ブロック参照法を用いて検出する際に、第２のブロックサイズの周辺ブロックの動きベクトルを参照するようにしたため、第１のブロックサイズの周辺ブロックで検出できなかった動きベクトルを、探索初期点候補とすることができる。

また、上記の第１及び第２の発明では、第１のブロックサイズよりも小ブロックサイズの第２のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルを、周辺ブロック参照法を用いて検出する際に、周辺ブロックの動きベクトルとして第１のブロックサイズのブロックの動きベクトルを参照しないようにできる。

本発明によれば、第１のブロックサイズよりも小ブロックサイズの第２のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルを、符号化対象となっている第２のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている第２のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルと、第２のブロックサイズの符号化ブロックと同位置の第１のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルとを用いることで、第１のブロックサイズの周辺ブロックで検出できなかった動きベクトルを、探索初期点候補とすることができるようにしたため、第１のブロックサイズの周辺ブロックでは検出できない動きが捉えられ、符号化効率を向上できる。

また、本発明によれば、第２のブロックサイズの周辺ブロックの動きベクトルを参照するようにしているため、探索初期点の精度が良くなり、探索初期点を基準とした第二の探索において、探索範囲が狭くて済み、演算量を削減できる。

更に、本発明によれば、第１のブロックサイズよりも小ブロックサイズの第２のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルを、周辺ブロック参照法を用いて検出する際に、周辺ブロックの動きベクトルとして第１のブロックサイズのブロックの動きベクトルを必要としないようにすることもできるため、第１のブロックサイズの符号化ブロックと第２のブロックサイズの符号化ブロックの両動きベクトル検出の並列化処理が可能であり、上記の演算量削減とあいまって、従来よりも大幅に高速な処理ができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。図１は本発明になる動きベクトル検出装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、本実施の形態の動きベクトル検出装置は、符号化画像信号の動き補償予測符号化で必要となる、符号化画像信号と参照画像信号の各ブロックの相対位置関係を示す動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置であり、参照画像信号を記憶している参照画像メモリ１０１と、符号化画像信号を記憶している符号化画像メモリ１０２と、１６×１６動きベクトル検出手段１０３と、８×８動きベクトル検出手段１０４と、１６×１６ＭＶメモリ１０５と、８×８ＭＶメモリ１０６と、モード決定手段１０７と、動きベクトル出力手段１０８とから構成されている。

１６×１６動きベクトル検出手段１０３は、参照画像信号と符号化画像信号とから、周辺ブロック参照法を用いて１６×１６動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを誤差評価値と共にモード決定手段１０７に供給する。８×８動きベクトル検出手段１０４は、参照画像信号と符号化画像信号とから、８×８ブロックを周辺ブロックとして、周辺ブロック参照法を用いて８×８動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを誤差評価値と共にモード決定手段１０７に供給する。

１６×１６ＭＶメモリ１０５は、１６×１６動きベクトル検出手段１０３で検出された動きベクトルを記憶している。８×８ＭＶメモリ１０６は、８×８動きベクトル検出手段１０４で検出された動きベクトルを記憶するメモリであり、本実施の形態ではこの８×８ＭＶメモリ１０６を有する点に特徴がある。

モード決定手段１０７は、１６×１６動きベクトル検出手段１０３から１６×１６動きベクトルとその誤差評価値が入力されると共に、８×８動きベクトル検出手段１０４から８×８動きベクトルとその誤差評価値が入力され、２つの入力誤差評価値を比較し、誤差評価値の小さい方の動きベクトルを動きベクトル出力手段１０８に供給する。動きベクトル出力手段１０８は、決定した動きベクトルを外部に出力する。

次に、本実施の形態の動作について、図２のフローチャート等を用いて説明する。図１において、ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化されるべき動画像信号である符号化画像信号は、符号化画像メモリ１０２に供給されて記憶される。一方、参照画像信号が参照画像メモリ１０１に供給されて記憶される。この参照画像信号は、符号化される前の画像信号でも、符号化された後の画像信号のどちらでもよい。

１６×１６動きベクトル検出手段１０３は、参照画像メモリ１０１から読み出された参照画像信号と、符号化画像メモリ１０２から読み出された符号化画像信号とに基づき、周辺ブロックの動きベクトル（ＭＶ）から、誤差評価値が最小となる点（画素）を検出し、その点を探索初期点とする（図２のステップＳ２０１）。ここで、図８に示した符号化画像信号の各々１６×１６のブロック３０１〜３０５は、一般には動きベクトルをブロック３０１、３０２、３０３、３０４、３０５の順で求めるので、ブロック３０５を符号化対象としてその動きベクトルを探索する際には、既に動きベクトルが求められているブロック３０１〜３０４を上記の周辺ブロックと定義する。ただし、周辺ブロックの定義はこれに限らず、既に動きベクトルが求まっている１６×１６ブロックであり、符号化ブロックに隣接していればよい。

続いて、１６×１６動きベクトル検出手段１０３は、探索初期点を中心に±数画素の範囲で誤差評価値が最小となる点（画素）を検出し、１６×１６動きベクトルを決定する（図２のステップＳ２０２）。±数画素の範囲は一般には±２画素程度である。１６×１６動きベクトル検出手段１０３は、検出した１６×１６動きベクトルを１６×１６ＭＶメモリ１０５に記憶する（図２のステップＳ２０３）。ここまでの動作は従来の動きベクトル検出動作と全く同じである。

次に、８×８動きベクトル検出手段１０４が、参照画像メモリ１０１から読み出された参照画像信号と、符号化画像メモリ１０２から読み出された符号化画像信号とに基づき、８×８動きベクトルを決定するが、この部分の動作が従来と異なる。

ここで、図３に示すように、符号化画像信号の各々８×８のブロック５０１〜５１０のうち、一般には動きベクトルをブロック５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０７、５０８、５０６、５０９、５１０の順で求めるので、ブロック５０７を符号化対象としてその動きベクトルを探索する際には、ブロック５０７に隣接し、かつ、既に動きベクトルが求められている８×８ブロック５０１〜５０３と５０５を周辺ブロックとして定義する。ただし、周辺ブロックの定義はこれに限らず、既に動きベクトルが求まっている８×８ブロックであり、符号化ブロックに隣接していればよい。

８×８動きベクトル検出手段１０４は、８×８ブロック５０７を符号化対象としてその動きベクトルを探索する際には、このように定義され、８×８ＭＶメモリ１０６から読み出した周辺ブロック５０１〜５０３、５０５の各動きベクトルと、ステップＳ２０３で１６×１６ＭＶメモリ１０５に記憶した符号化対象の８×８ブロック５０７と同位置の１６×１６ブロック３０５の動きベクトルとから、誤差評価値が最小となる点を検出し、その点を探索初期点とする（図２のステップＳ２０５）。

すなわち、上記のステップＳ２０５においては、８×８動きベクトル検出手段１０４は、８×８ＭＶメモリ１０６から読み出した周辺ブロック５０１、５０２、５０３、５０５の各動きベクトルを図４にＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３、ＭＶ４で示すものとすると、これら動きベクトルＭＶ１〜ＭＶ４と、１６×１６ブロック３０５の動きベクトルＭＶ０とのブロックマッチングを行い、誤差評価値を求める。この誤差評価値は、例えば絶対差分和である。そして、誤差評価値を求めた点（画素）の中から、誤差評価値が最小となる点（画素）を検出し、その点を探索初期点に決定する。

続いて、８×８動きベクトル検出手段１０４は、図５に示すように、上記の探索初期点を中心に±数画素の範囲内のすべての点（画素）に対してブロックマッチングを行い、誤差評価値を求め、その中の誤差評価値が最小となる点を検出して、符号化対象の８×８ブロック５０７の８×８動きベクトルを決定し（図２のステップＳ２０６）、決定した８×８動きベクトルを８×８ＭＶメモリ１０６に記憶する（図２のステップＳ２０７）。

同様に、８×８動きベクトル検出手段１０４は、上記に続いて図３に示す８×８ブロック５０８を符号化対象としたときは、周辺ブロックを８×８ブロック５０２〜５０４、５０７と定義し、８×８ＭＶメモリ１０６から読み出した周辺ブロック５０２〜５０４、５０７の各動きベクトルと、符号化対象の８×８ブロック５０８と同位置の、１６×１６ＭＶメモリ１０５から読み出した１６×１６ブロック３０５の動きベクトルとに基づいて、ステップＳ２０５〜Ｓ２０６により動きベクトルを検出する（図２のステップＳ２０４）。

図３に示す８×８ブロック５０９を符号化対象としたときも、上記と同様に、周辺ブロックを８×８ブロック５０５〜５０８と定義し、ステップＳ２０５〜Ｓ２０６により動きベクトルを検出する。更に、図３に示す８×８ブロック５１０を符号化対象としたときは、上記と同様に、周辺ブロックを８×８ブロック５０７〜５０９と定義し、ステップＳ２０５〜Ｓ２０６により動きベクトルを検出する。そして、８×８動きベクトル検出手段１０４は、ステップＳ２０５〜Ｓ２０６で決定した８×８動きベクトルを８×８ＭＶメモリ１０６に記憶する（図２のステップＳ２０７）。

このように、本実施の形態では、小ブロック（８×８）の動きベクトルを検出・決定する際に、８×８ＭＶメモリ１０６にそれ以前に決定されて記憶されている小ブロックの動きベクトルを、符号化対象の小ブロックの周辺ブロックの動きベクトルとして読み出して参照するようにしたため、大ブロック（１６×１６）で検出できなかった動きベクトルが、探索初期点候補となるので、大ブロックでは検出できない動きが捉えられ、符号化効率が向上する。

ステップＳ２０４（Ｓ２０５〜Ｓ２０７）以降の処理は、従来の動きベクトル検出動作と全く同じである。すなわち、上記のようにして、１６×１６動きベクトル検出手段１０３により検出された１６×１６動きベクトルとその誤差評価値がモード決定手段１０７に供給される一方、８×８動きベクトル検出手段１０４により検出された８×８動きベクトルとその誤差評価値がモード決定手段１０７に供給されるので、モード決定手段１０７は、１６×１６動きベクトルの誤差評価値と８×８動きベクトルの誤差評価値とを、大ブロック（１６×１６）単位で比較する（図２のステップＳ２０８）。ここで、８×８動きベクトルの誤差評価値は、符号化８×８ブロック５０７〜５１０の４つのブロックの和であることに気をつける。

モード決定手段１０７は、誤差評価値を比較した結果、１６×１６動きベクトルの誤差評価値の方が小さいかどうか判定する（図２のステップＳ２０９）。１６×１６動きベクトルの誤差評価値の方が小さい場合は、１６×１６動きベクトルを動きベクトルに決定し（図２のステップＳ２１０）、８×８動きベクトルの誤差評価値の方が小さい場合は、８×８動きベクトルを動きベクトルに決定する（図２のステップＳ２１１）。このようにして、モード決定手段１０７により決定された動きベクトルは、動きベクトル出力手段１０８を介して本機の外部へ出力される。

なお、上記の説明では１６×１６ブロックと８×８ブロックについての例を示したが、複数のブロックパターンはこれに限らない。例えば、１６×８ブロック、８×１６ブロック、８×４ブロック、８×８ブロックであっても同様の手順で動きベクトルを検出できる。

このように、本実施の形態では、小ブロック（８×８）の動きベクトルを検出する際に、小ブロックの動きベクトルを周辺ブロックの動きベクトルとして参照することによって、大ブロック（１６×１６）で検出できなかった動きベクトルを、探索初期点候補とすることができるので、大ブロックでは検出できない動きが捉えられ、符号化効率が向上する。

更に、本実施の形態では、小ブロックの動きベクトルを周辺ブロックの動きベクトルとして参照することで、探索初期点の精度が良くなり、探索初期点を基準とした第二の探索において、探索範囲が狭くて済み、演算量が削減される。

なお、本発明は、上記した動きベクトル検出装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。このプログラムは、記録媒体から読みとられてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。

本発明の動きベクトル検出装置の一実施の形態のブロック図である。本発明の動きベクトル検出装置の一実施の形態の動作説明用フローチャートである。本発明装置の８×８動きベクトル検出の際の周辺ブロックの説明図である。８×８動きベクトル検出の際の探索初期点の決定方法の一例の説明図である。８×８動きベクトルの決定方法の一例の説明図である。従来の動きベクトル検出装置の一例のブロック図である。従来の動きベクトル検出装置の一例のフローチャートである。１６×１６動きベクトル検出の際の周辺ブロックの説明図である。従来装置の８×８動きベクトル検出の際の周辺ブロックの説明図である。

符号の説明

１０１参照画像メモリ
１０２符号化画像メモリ
１０３１６×１６動きベクトル検出手段
１０４８×８動きベクトル検出手段
１０５１６×１６ＭＶメモリ
１０６８×８ＭＶメモリ
１０７モード決定手段
１０８動きベクトル出力手段

Claims

符号化対象画像信号の動き補償予測符号化で必要となる、前記符号化対象画像信号と参照画像信号との各ブロックの相対位置関係を示す動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、
符号化対象となっている第１のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている前記第１のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルから誤差評価値が最小となる画素を第１の探索初期点として決定した後、前記参照画像信号においてその第１の探索初期点を中心とする第１の所定の画素数範囲内で誤差評価値が最小となる画素をブロックマッチングにより検出することで、前記第１のブロックサイズの符号化ブロックの第１の動きベクトルを検出すると共に、その第１の動きベクトルに対応した第１の誤差評価値を求める第１の動きベクトル検出手段と、
符号化対象となっている前記第１のブロックサイズよりも小なる第２のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている前記第２のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルと、前記第２のブロックサイズの符号化ブロックと同位置の前記第１のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルとから、誤差評価値が最小となる画素を第２の探索初期点として決定した後、前記参照画像信号においてその第２の探索初期点を中心とする第２の所定の画素数範囲内で誤差評価値が最小となる画素をブロックマッチングにより検出することで、前記第２のブロックサイズの符号化ブロックの第２の動きベクトルを検出すると共に、その第２の動きベクトルに対応した第２の誤差評価値を求める第２の動きベクトル検出手段と、
前記第１のブロックサイズ単位で、前記第１のブロックサイズと同じサイズとなる数分の前記第２のブロックサイズの各符号化ブロックそれぞれの前記第２の動きベクトルに対応した前記第２の誤差評価値の和と、前記第１の誤差評価値とを比較し、前記第１の誤差評価値の方が小である場合は前記第１の動きベクトルを、前記第２の誤差評価値の和の方が小である場合は前記第２の動きベクトルをそれぞれ検出すべき動きベクトルとして決定する動きベクトル決定手段と
を有することを特徴とする動きベクトル検出装置。
符号化対象画像信号の動き補償予測符号化で必要となる、前記符号化対象画像信号と参照画像信号との各ブロックの相対位置関係を示す動きベクトルをコンピュータに検出させる動きベクトル検出プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
符号化対象となっている第１のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている前記第１のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルから誤差評価値が最小となる画素を第１の探索初期点として決定した後、前記参照画像信号においてその第１の探索初期点を中心とする第１の所定の画素数範囲内で誤差評価値が最小となる画素をブロックマッチングにより検出することで、前記第１のブロックサイズの符号化ブロックの第１の動きベクトルを検出すると共に、その第１の動きベクトルに対応した第１の誤差評価値を求める第１の動きベクトル検出手段と、
符号化対象となっている前記第１のブロックサイズよりも小なる第２のブロックサイズの符号化ブロックに隣接する、既に動きベクトルが求められている前記第２のブロックサイズの周辺ブロックの各動きベクトルと、前記第２のブロックサイズの符号化ブロックと同位置の前記第１のブロックサイズの符号化ブロックの動きベクトルとから、誤差評価値が最小となる画素を第２の探索初期点として決定した後、前記参照画像信号においてその第２の探索初期点を中心とする第２の所定の画素数範囲内で誤差評価値が最小となる画素をブロックマッチングにより検出することで、前記第２のブロックサイズの符号化ブロックの第２の動きベクトルを検出すると共に、その第２の動きベクトルに対応した第２の誤差評価値を求める第２の動きベクトル検出手段と、
前記第１のブロックサイズ単位で、前記第１のブロックサイズと同じサイズとなる数分の前記第２のブロックサイズの各符号化ブロックそれぞれの前記第２の動きベクトルに対応した前記第２の誤差評価値の和と、前記第１の誤差評価値とを比較し、前記第１の誤差評価値の方が小である場合は前記第１の動きベクトルを、前記第２の誤差評価値の和の方が小である場合は前記第２の動きベクトルをそれぞれ検出すべき動きベクトルとして決定する動きベクトル決定手段と
して機能させることを特徴とする動きベクトル検出プログラム。