JPH07203462A - 動きベクトル検出方法及び画像データの符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 現在フレームに基準ブロックを設定し、前フ
レームに上記基準ブロックと同画素数の検査ブロックを
設定し、この検査ブロックを移動しながら、該検査ブロ
ックと基準ブロックとのブロックマッチング処理を行
い、上記検査ブロックの移動範囲を多段階的に徐々に狭
めながら動きベクトルの検出を行う動きベクトル検出方
法であって、第１ステップにおいて、上記検査ブロック
を第１の移動範囲ＳＶ１で移動した際に得られた、検査
ブロックと基準ブロックとの各画素の差分の絶対値和の
うち、値の小さいものから順に複数の絶対値和を検出
し、次のステップで、上記各絶対値和に基づいて移動範
囲を第１ステップよりも狭めてそれぞれ設定し動きベク
トルの検出を行う。 【効果】 動きベクトルの検出精度の向上を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の動きに応じて画
像データの圧縮符号化処理を行う、例えば動画像圧縮処
理装置（ＭＰＥＧ装置）等に用いて好適な動きベクトル
検出方法及び画像データの符号化方法に関し、特に、最
初は大きく、徐々に範囲を狭めながら画像の動きベクト
ルの検出を多段階に亘って行うマルチステップサーチに
おける動きベクトルの検出精度の向上等を図った動きベ
クトル検出方法、及び、この動きベクトル検出方法を用
いて画像データの圧縮符号化を行うことにより、圧縮符
号化効率及び圧縮符号化精度の向上等を図った画像デー
タの符号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、動画の高能率圧縮符号化
の国際標準方式としてＭＰＥＧ（Moving Picture Codin
g Transform ）方式が知られている。このＭＰＥＧ方式
は、画像データに直交変換処理を施す、例えばＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform ）変換と、動き補償とを
組み合わせた画像の高能率圧縮技術である。

【０００３】このＭＰＥＧ方式は、例えば前フレームの
画像と現在フレームの画像との相関性を利用して画像デ
ータを圧縮符号化する、図７に示すような画像データの
符号化装置に適用することができる。

【０００４】上記図７に示す画像データの符号化装置
は、入力端子２０１を介して現在フレームの画像データ
が供給される。この現在フレームの画像データは、動き
ベクトル検出回路２０２及び減算器２０３に供給され
る。

【０００５】上記動きベクトル検出回路２０２には、上
記現在フレームの画像データの他、以下に説明するフレ
ームメモリ２０５からの前フレームの画像データが供給
されている。上記動きベクトル検出回路２０２は、上記
現在フレームの画像データ及び前フレームの画像データ
に基づいて画像の動きを検出することにより動きベクト
ルを形成し、これを動き補償回路２０４に供給する。

【０００６】上記動き補償回路２０４には、フレームメ
モリ２０５から前フレームの画像データが供給されてい
る。上記動き補償回路２０４は、上記動きベクトル検出
回路２０２からの動きベクトルに基づいて、上記前フレ
ームの画像データに動き補償処理を施し、これを上記減
算器２０３及び加算器２０６に供給する。

【０００７】上記減算器２０３は、上記現在フレームの
画像データと、上記動き補償処理の施された前フレーム
の画像データとを減算処理することにより、現在フレー
ムの画像データと前フレームの画像データとの差分を示
す差分データを形成し、これをＤＣＴ回路２０７に供給
する。

【０００８】上記ＤＣＴ回路２０７は、上記差分データ
を所定画素数のブロック毎に周波数軸上に変換してＤＣ
Ｔブロックを形成し、これを量子化回路２０８に供給す
る。上記量子化回路２０８は、上記ＤＣＴブロックのレ
ベルに応じて量子化ステップ可変し、この量子化ステッ
プにより上記ＤＣＴブロックに量子化処理を施すことに
より圧縮画像データを形成し、これを出力端子２０９を
介して例えばディスク記録装置等の外部機器に供給する
とともに、逆量子化回路２１０に供給する。

【０００９】上記逆量子化回路２１０は、上記量子化回
路２０８で選択された量子化ステップで、上記圧縮画像
データに逆量子化処理を施すことにより、量子化処理さ
れる前のＤＣＴブロックを再生し、これを逆ＤＣＴ回路
２１１に供給する。上記逆ＤＣＴ回路２１１は、上記再
生されたＤＣＴブロックに逆ＤＣＴ処理を施すことによ
り、ＤＣＴブロック化される前の差分データを形成し、
これを上記加算器２０６に供給する。

【００１０】上記加算器２０６には、上記動き補償回路
２０４からの動き補償された前フレームの画像データが
別に供給されている。上記加算器２０６は、上記動き補
償された前フレームの画像データと、上記逆ＤＣＴ回路
２１１からの差分データとを加算処理することにより、
現在フレームの画像データを再生し、これをフレームメ
モリ２０５に供給する。

【００１１】上記フレームメモリ２０５に供給された現
在フレームの画像データは、１フレーム分の遅延が施さ
れ読み出される。これにより、上記現在フレームの画像
データは、読み出しの段階で前フレームの画像データと
され、上記動き補償回路２０４及び動きベクトル検出回
路２０２に供給される。上述のように、上記動き補償回
路２０４は、上記動きベクトル検出回路２０２からの動
きベクトルに応じて上記前フレームの画像データに動き
補償処理を施し、これを上記減算器２０３及び加算器２
０６に供給する。以後、各回路において、上述の動作が
繰り返される。

【００１２】このように、上記画像データの符号化装置
は、動きベクトルに基づいて動きベクトル補償された前
フレームの画像データと、現在フレームの画像データと
の差分を符号化して出力する。これにより、画像データ
の高能率圧縮を行うことができる。

【００１３】ここで、上記動きベクトル検出回路２０２
は、図８に示すように現在フレーム２２１に複数設定さ
れた複数画素（Ｎ画素×Ｍライン）から形成される基準
ブロック２２３が、前フレーム２２２内を移動する複数
画素（Ｎ画素×Ｍライン）から形成される検査ブロック
のうち、どの検査ブロック２２４と一致するかを検出す
るブロックマッチングにより動きベクトルを検出してい
る。

【００１４】すなわち、上記動きベクトル検出回路２０
２は、前フレーム２２２の検査ブロック２２４を所定の
移動範囲内において移動し、該移動する毎に検査ブロッ
ク２２４と上記現在フレーム２２１の基準ブロック２２
３とを比較する。そして、上記基準ブロック２２３に最
も合致する検査ブロック２２４をマッチングブロックと
して検出し、このマッチングブロックに基づいて動きベ
クトルの検出を行う。

【００１５】このようなブロックマッチング法として
は、フルサーチと呼ばれるブロックマッチング法と、マ
ルチステップサーチと呼ばれるブロックマッチング法と
が知られている。

【００１６】上記フルサーチのブロックマッチング法が
適用された動きベクトル検出回路は、例えば図９に示す
ような構成を有している。この図９において、現フレー
ムメモリ２３１には入力端子２３３を介して現在フレー
ムの画像データが供給され、前フレームメモリ２３２に
は入力端子２３４を介して前フレームの画像データが供
給される。上記各フレームメモリ２３１，２３２に供給
された各画像データは、それぞれコントローラ２３５の
書き込み制御により、該各フレームメモリ２３１，２３
２内に一旦書き込まれる。

【００１７】このように上記各フレームメモリ２３１，
２３２内に各画像データが書き込まれると、上記コント
ローラ２３５は、上記図８に示した現在フレーム２２１
の基準ブロックの画像データを読み出すように上記現フ
レームメモリ２３１を読み出し制御するとともに、前フ
レーム２２２の検査ブロック２２４の画像データを読み
出すようにアドレス移動回路２３６を介して前フレーム
メモリ２３２を読み出し制御する。また、上記コントロ
ーラ２３５は、上記検査ブロック２２４が、図１０に示
すように１画素毎に所定の移動範囲ＳＶ内を移動するよ
うに、１画素ずつ上記前フレームメモリ２３２の読み出
しアドレスをアドレス移動回路２３６を介して可変制御
する。

【００１８】これにより、上記現フレームメモリ２３１
から上記基準ブロック２２３の画像データが差分検出回
路２３７に供給されるとともに、上記前フレームメモリ
２３２から上記移動範囲ＳＶ内において１画素ずつ移動
された検査位置の検査ブロック２２４の画像データが上
記差分検出回路２３７に供給される。

【００１９】上記差分検出回路２３７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記検査ブロック２２４の
画像データとを１画素毎に減算処理して差分データを形
成し、これを絶対値和検出回路２３８に供給する。

【００２０】上記絶対値和検出回路２３８は、１回のブ
ロックの比較により形成された差分データの絶対値を検
出し、この絶対値を全て加算処理することにより絶対値
和データを形成し、これを判断回路２３９に供給する。

【００２１】上記判断回路２３９は、例えば上記移動範
囲ＳＶ内を上記検査ブロック２２４を１画素ずつ移動し
てブロックマッチングを行う１回のブロックマッチング
処理により形成される全ての絶対値和データを記憶でき
るメモリを有している。上記判断回路２３９は、上記絶
対値和検出回路２３８から供給される絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された上記移動範囲ＳＶ
の検査位置に対応するアドレスに一旦記憶する。そし
て、上記メモリの全てのアドレスに上記絶対値和データ
が記憶されると、この絶対値和データの中から値が最小
のものが記憶されているアドレスを検出し、このアドレ
スに基づいて動きベクトルを検出する。そして、この動
きベクトルを出力端子２４０を介して、上記図７に示し
た動き補償回路２０４に供給する。

【００２２】上記値が最小の絶対値和データは、前フレ
ームの検査ブロック２２４の画像データと現在フレーム
の基準ブロック２２３の画像データとの差分が最小であ
ること、すなわち、その検査ブロック２２４の画像デー
タと基準ブロック２２３の画像データとの相関性が高い
ことを示している。また、上述のように上記絶対値和デ
ータは、ブロックマッチングを行った位置に対応した上
記メモリ上のアドレスに記憶される。

【００２３】従って、上記値が最小の絶対値和データが
記憶されている上記メモリ上のアドレスを検出すること
により、上記値が最小の絶対値和データが形成された検
査ブロック２２４に対する上記基準ブロック２２３の動
き分（動きベクトル）を検出することができる。

【００２４】なお、このように１回のブロックマッチン
グで動きベクトルの検出がなされると、上記判断回路２
５９は、コントローラ２３５に該動きベクトルの検出が
なされたことを示すデータを供給する。上記コントロー
ラ２３５は、上記動きベクトルの検出がなされたことを
示すデータが供給されると、新たな現在フレームの画像
データ及び前フレームの画像データが上記各フレームメ
モリ２３１，２３２に書き込まれるように該各フレーム
メモリ２３１，２３２を書き込み制御する。これによ
り、新たに上述のブロックマッチング処理が行われる。

【００２５】しかし、このようなフルサーチを行うと、
上記検査ブロック２２４を、上記移動範囲ＳＶにおいて
１画素毎に移動させながら動きベクトルの検出を行う必
要があるため、演算量が膨大なものとなり画像データの
高速処理に支障をきたす。このため、現在では、最初は
大きな移動範囲で動きベクトルの検出を行い、この検出
結果に応じて徐々に移動範囲を小さくするように、多段
階に亘ってブロックマッチング処理を行うことにより、
演算量の軽減を図るマルチステップサーチが多く行われ
ている。

【００２６】上記マルチステップサーチとしては、３段
階に亘って動きベクトルの検出を行う３ステップサー
チ、２段階に分けて動きベクトルの検出を行う２ステッ
プサーチ等が知られている。

【００２７】まず、上記３ステップサーチが適用される
動きベクトル検出回路は、例えば図１１に示すような構
成を有している。この図１１において、現フレームメモ
リ２５１には入力端子２５３を介して現在フレームの画
像データが供給され、前フレームメモリ２５２には入力
端子２５４を介して前フレームの画像データが供給され
る。上記各フレームメモリ２５１，２５２に供給された
各画像データは、それぞれコントローラ２５５の書き込
み制御により、該各フレームメモリ２５１，２５２内に
一旦書き込まれる。

【００２８】このように上記各フレームメモリ２５１，
２５２内に各画像データが書き込まれると、上記コント
ローラ２５５は、例えば上記現フレームメモリ２５１に
設定された基準ブロックの画像データが読み出されるよ
うに上記現フレームメモリ２５１を読み出し制御する。
この基準ブロックの画像データは、差分検出回路２５７
に供給される。

【００２９】また、上記コントローラ２５５は、これと
ともに、まず、第１ステップとして図１２に示すように
上記前フレームメモリ２５２に記憶された画像データの
うち、例えば上記基準ブロックの中心のアドレスに対応
するアドレスの画像データを原点の画像データ２７０と
し、この原点の画像データ２７０に対して左斜め上方向
に４画素分ずれた画像データ２７１を中心とする上記基
準ブロックの画像データと同数の画像データを有する検
査ブロックの画像データが読み出されるようにｉ画素ス
テップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレー
ムメモリ２５２を読み出し制御する。

【００３０】また、上記コントローラ２５５は、これに
続いて、上記画像データ２７１から右方向に４画素分離
れた画像データ２７２を中心とする検査ブロック，上記
画像データ２７２から右方向に４画素分離れた画像デー
タ２７３を中心とする検査ブロック，上記原点の画像デ
ータ２７０から左方向に４画素分離れた画像データ２７
４を中心とする検査ブロック，上記原点の画像データ２
７０を中心とする検査ブロック，上記原点の画像データ
２７０から右方向に４画素分離れた画像データ２７５を
中心とする検査ブロック，上記原点の画像データ２７０
から左斜め下方向に４画素分離れた画像データ２７６を
中心とする検査ブロック，上記画像データ２７６から右
方向に４画素分離れた画像データ２７７を中心とする検
査ブロック，上記画像データ２７７から右方向に４画素
分離れた画像データ２７８を中心とする検査ブロックの
各画像データが順に読み出されるように上記ｉ画素ステ
ップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレーム
メモリ２５２を読み出し制御する。

【００３１】この前フレームメモリ２５２から読み出さ
れた各検査ブロックの画像データは、それぞれ上記差分
検出回路２５７に供給される。

【００３２】すなわち、この第１ステップでは、上記図
１２に示す各画像データ２７１〜２７８をそれぞれ中心
として４画素毎に検査ブロックを移動することにより、
同図中太線で示す第１の移動範囲ＳＶ１でブロックマッ
チング処理が行われることとなる。

【００３３】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ックの画像データと、上記各検査ブロックの画像データ
とを比較してその差分を検出し、この差分データを絶対
値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値和検出回路
２５８は、上記差分データの絶対値を検出し、１回のブ
ロック同士の比較により検出される差分データを全て加
算して絶対値和データを形成する。これにより、上記検
査ブロックの移動を行った分である計９個の絶対値和デ
ータが形成されることとなる。この絶対値和データは、
それぞれ判断回路２５９に供給される。

【００３４】上記判断回路２５９は、例えば上記第１の
移動範囲ＳＶ１内を上記検査ブロックを４画素ずつ移動
してブロックマッチングを行う１回のブロックマッチン
グ処理により形成される全ての絶対値和データを記憶で
きるメモリを有している。上記判断回路２５９は、上記
絶対値和検出回路２５８から供給される絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された上記第１の移動範
囲ＳＶ１の検査位置に対応するアドレスに一旦記憶す
る。そして、上記メモリの全てのアドレスに上記絶対値
和データが記憶されると、この絶対値和データの中から
値が最小のものを検出し、この値が最小の絶対値和デー
タを上記コントローラ２５５に供給する。

【００３５】上記絶対値和データの値が最小であるとい
うことは、前フレームにおける検査ブロックと現在フレ
ームにおける基準ブロックとの相関性が高いことを示し
ている。このため、上記コントローラ２５５は、上記絶
対値和データに基づいて、その絶対値和データが検出さ
れた検査ブロックの中心に位置する、上記前フレームメ
モリ２５２上のアドレスの画像データを検出する。そし
て、第２のステップとして、上記画像データを中心とし
て移動範囲を狭めてブロックマッチング処理を行う。

【００３６】すなわち、上記値が最小の絶対値和データ
が検出された検査ブロックの中心の画像データが図１２
に×点で示す画像データ２７６であったとすると、上記
コントローラ２５５は、第２ステップとして図１３
（ａ）に示すように、上記画像データ２７６から左斜め
上に２画素分離れた画像データ２８１を中心とする検査
ブロック，上記画像データ２８１から右方向に２画素分
離れた画像データ２８２を中心とする検査ブロック，上
記画像データ２８２から右方向に２画素分離れた画像デ
ータ２８３を中心とする検査ブロック，上記画像データ
２７６から左方向に２画素分離れた画像データ２８４を
中心とする検査ブロック，上記画像データ２７６を中心
とする検査ブロック，上記画像データ２７６から右方向
に２画素分離れた画像データ２８５を中心とする検査ブ
ロック，上記画像データ２７６から左斜め下方向に２画
素分離れた画像データ２８６を中心とする検査ブロッ
ク，上記画像データ２８６から右方向に２画素分離れた
画像データ２８７を中心とする検査ブロック，上記画像
データ２８７から２画素分離れた画像データ２８８を中
心とする検査ブロックの各画像データが順に読み出され
るように上記ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａ
を介して上記前フレームメモリ２５２を読み出し制御す
る。

【００３７】この前フレームメモリ２５２から読み出さ
れた各検査ブロックの画像データは、それぞれ上記差分
検出回路２５７に供給される。

【００３８】すなわち、この第２ステップでは、上記図
１３（ａ）に示す各画像データ２８１〜２８８及び画像
データ２７６をそれぞれ中心として２画素毎に検査ブロ
ックを移動することにより、同図（ａ）中太線で示す第
２の移動範囲ＳＶ２でブロックマッチング処理が行われ
ることとなる。

【００３９】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ックの画像データと、上記各検査ブロックの画像データ
とを比較してその差分を検出し、この差分データを絶対
値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値和検出回路
２５８は、上記差分データの絶対値を検出し、１回のブ
ロック同士の比較により検出される差分データを全て加
算して絶対値和データを形成する。これにより、上記検
査ブロックの移動を行った分である計９個の絶対値和デ
ータが形成されることとなる。この絶対値和データは、
それぞれ判断回路２５９に供給される。

【００４０】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記９つの絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された上記第２の移動範
囲ＳＶ２の検査位置に対応するアドレスに一旦記憶す
る。そして、上記メモリの全てのアドレスに上記絶対値
和データが記憶されると、この絶対値和データの中から
値が最小のものを検出し、この値が最小の絶対値和デー
タを上記コントローラ２５５に供給する。

【００４１】上述のように、上記絶対値和データの値が
最小であるということは、前フレームにおける検査ブロ
ックと現在フレームにおける基準ブロックとの相関性が
高いことを示している。このため、上記コントローラ２
５５は、上記絶対値和データに基づいて、その絶対値和
データが検出された検査ブロックの中心に位置する、上
記前フレームメモリ２５２上のアドレスの画像データを
検出する。そして、第３のステップとして、上記画像デ
ータを中心として移動範囲をさらに狭めてブロックマッ
チング処理を行う。

【００４２】すなわち、上記値が最小の絶対値和データ
が検出された検査ブロックの中心の画像データが図１３
（ａ）に△点で示す画像データ２８３であったとする
と、上記コントローラ２５５は、第３ステップとして図
１３（ｂ）に示すように、上記画像データ２８３から左
斜め上に１画素分離れた画像データ２９１を中心とする
検査ブロック，上記画像データ２９１から右方向に１画
素分離れた画像データ２９２を中心とする検査ブロッ
ク，上記画像データ２９２から右方向に１画素分離れた
画像データ２９３を中心とする検査ブロック，上記画像
データ２８３から左方向に１画素分離れた画像データ２
９４を中心とする検査ブロック，上記画像データ２８３
を中心とする検査ブロック，上記画像データ２８３から
右方向に１画素分離れた画像データ２９５を中心とする
検査ブロック，上記画像データ２８３から左斜め下方向
に１画素分離れた画像データ２９６を中心とする検査ブ
ロック，上記画像データ２９６から右方向に１画素分離
れた画像データ２９７を中心とする検査ブロック，上記
画像データ２９７から１画素分離れた画像データ２９８
を中心とする検査ブロックの各画像データが順に読み出
されるように１画素ステップアドレス移動回路２５６Ｂ
を介して上記前フレームメモリ２５２を読み出し制御す
る。

【００４３】この前フレームメモリ２５２から読み出さ
れた各検査ブロックの画像データは、それぞれ上記差分
検出回路２５７に供給される。

【００４４】すなわち、この第３ステップでは、上記図
１３（ｂ）に示す各画像データ２９１〜２９８及び画像
データ２８３をそれぞれ中心として１画素毎に検査ブロ
ックを移動することにより、同図（ｂ）中太線で示す第
３の移動範囲ＳＶ３でブロックマッチング処理が行われ
ることとなる。

【００４５】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ックの画像データと、上記各検査ブロックの画像データ
とを比較してその差分を検出し、この差分データを絶対
値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値和検出回路
２５８は、上記差分データの絶対値を検出し、１回のブ
ロックどおしの比較により検出される差分データを全て
加算して絶対値和データを形成する。これにより、上記
検査ブロックの移動を行った分である計９個の絶対値和
データが形成されることとなる。この絶対値和データ
は、それぞれ判断回路２５９に供給される。

【００４６】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記９つの絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された上記第３の移動範
囲ＳＶ３の検査位置に対応するアドレスに一旦記憶す
る。そして、上記メモリの全てのアドレスに上記絶対値
和データが記憶されると、この絶対値和データの中から
値が最小のものを検出し、この値が最小の絶対値和デー
タを上記コントローラ２５５に供給する。

【００４７】上記コントローラ２５５は、上記値が最小
の絶対値和データが形成された検査ブロックを検出し、
この検査ブロックの中心に位置する画像データを検出す
る。具体的には、例えば上記値が最小の絶対値和データ
が形成された検査ブロックの中心に位置する画像データ
が図１３（ｂ）に斜線で示す画像データ２９６であった
とすると、上記コントローラ２５５は、上記画像データ
２９６の前フレームメモリ２５２上のアドレスを検出す
る。そして、この検査ブロックの中心の画像データの前
フレームメモリ２５２上のアドレスと、上記現在フレー
ムメモリ２５１上の基準ブロックの中心の画像データの
アドレスとの差分を検出することにより、上記値が最小
の絶対値和データが形成された検査ブロックに対する上
記基準ブロックの動き分（動きベクトル）を検出し、こ
の動きベクトルを出力端子２６０を介して上記図７に示
した動き補償回路２０４に供給する。

【００４８】これにより、上記図７に示した画像データ
の符号化装置において、上述のように画像データの圧縮
符号化処理を行うことができる。

【００４９】次に、２ステップサーチが適用される動き
ベクトル検出回路は、構成的には上記図１１に示した回
路と同じであるが、この場合、上記コントローラ２５５
は、第１ステップで２画素毎に検査ブロックを移動させ
るように上記ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６を
制御し、第２ステップで１画素毎に検査ブロックを移動
させるように上記１画素ステップアドレス移動回路を制
御するようになっている。

【００５０】すなわち、上記図１１において、上記現フ
レームメモリ２５１に現在フレームの画像データが記憶
され、前フレームメモリ２５２に前フレームの画像デー
タが記憶されると、上記コントローラ２５５は、例えば
上記現フレームメモリ２５１に設定された基準ブロック
の画像データが読み出されるように上記現フレームメモ
リ２５１を読み出し制御する。この基準ブロックの画像
データは、差分検出回路２５７に供給される。

【００５１】また、上記コントローラ２５５は、これと
ともに、まず、第１ステップとして図１４（ａ）に示す
ように上記前フレームメモリ２５２に記憶された画像デ
ータのうち、例えば上記現フレームメモリ２５１から読
み出した基準ブロックの中心のアドレスに対応するアド
レスの画像データを原点の画像データ３００とし、同図
（ａ）中太線で示すように上記原点の画像データ３００
を中心とする第１の移動範囲ＳＶ１内を２画素毎に検査
ブロックが移動するように上記ｉ画素ステップアドレス
移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２
を読み出し制御する。この各検査ブロックの画像データ
は、それぞれ上記差分検出回路２５７に供給される。

【００５２】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ックの画像データと、上記各検査ブロックの画像データ
とを比較してその差分を検出し、この差分データを絶対
値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値和検出回路
２５８は、上記差分データの絶対値を検出し、１回のブ
ロック同士の比較により検出される差分データを全て加
算して絶対値和データを形成する。例えば、図１４
（ａ）の○点及び●点に示すように４９回に亘って、上
記検査ブロックの移動が行われたとすると、計４９個の
絶対値和データが形成されることとなる。この絶対値和
データは、それぞれ判断回路２５９に供給される。

【００５３】上記判断回路２５９は、例えば上記第１の
移動範囲ＳＶ１内を上記検査ブロックを２画素ずつ移動
してブロックマッチングを行う１回のブロックマッチン
グ処理により形成される全ての絶対値和データを記憶で
きるメモリを有している。上記判断回路２５９は、上記
絶対値和検出回路２５８から供給される絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された上記第１の移動範
囲ＳＶ１の検査位置に対応するアドレスに一旦記憶す
る。そして、上記メモリの全てのアドレスに上記絶対値
和データが記憶されると、この絶対値和データの中から
値が最小のものを検出し、この値が最小の絶対値和デー
タを上記コントローラ２５５に供給する。

【００５４】上記絶対値和データの値が最小であるとい
うことは、前フレームにおける検査ブロックと現在フレ
ームにおける基準ブロックとの相関性が高いことを示し
ている。このため、上記コントローラ２５５は、上記絶
対値和データに基づいて、その絶対値和データが検出さ
れた検査ブロックの中心に位置する、上記前フレームメ
モリ２５２上のアドレスの画像データを検出する。そし
て、第２のステップとして、上記画像データを中心とし
て移動範囲を狭めてブロックマッチング処理を行う。

【００５５】すなわち、上記値が最小の絶対値和データ
が検出された検査ブロックの中心の画像データが図１４
（ａ）に斜線で示す画像データ３０１であったとする
と、上記コントローラ２５５は、第２ステップとして同
図（ｂ）中太線で示すように、上記画像データ３０１を
中心とする第２の移動範囲ＳＶ２内を１画素毎に検査ブ
ロックが移動するように上記１画素ステップアドレス移
動回路２５６Ｂを介して上記前フレームメモリ２５２を
読み出し制御する。この各検査ブロックの画像データ
は、それぞれ上記差分検出回路２５７に供給される。

【００５６】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ックの画像データと、上記各検査ブロックの画像データ
とを比較してその差分を検出し、この差分データを絶対
値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値和検出回路
２５８は、上記差分データの絶対値を検出し、１回のブ
ロックどおしの比較により検出される差分データを全て
加算して絶対値和データを形成する。これにより、図１
４（ｂ）に示すように上記検査ブロックの移動を行った
分の計９個の絶対値和データが形成されることとなる。
この絶対値和データは、それぞれ判断回路２５９に供給
される。

【００５７】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記９つの絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された上記第２の移動範
囲ＳＶ２の検査位置に対応するアドレスに一旦記憶す
る。そして、上記メモリの全てのアドレスに上記絶対値
和データが記憶されると、この絶対値和データの中から
値が最小のものを検出し、この値が最小の絶対値和デー
タを上記コントローラ２５５に供給する。

【００５８】上記コントローラ２５５は、上記値が最小
の絶対値和データが形成された検査ブロックが上記基準
ブロックと一致しているとし、その絶対値和データが形
成された検査ブロックの例えば中心の画像データのアド
レスを検出する。そして、この検査ブロックの中心の画
像データのアドレスと、上記基準ブロックの中心の画像
データのアドレスとの差分を検出することにより、上記
値が最小の絶対値和データが形成された検査ブロックに
対する上記基準ブロックの動き分（動きベクトル）を検
出し、この動きベクトルを出力端子２６０を介して上記
図７に示した動き補償回路２０４に供給する。

【００５９】このように、マルチステップサーチでは、
第１ステップ〜第３ステップの計３段階に分けて、或い
は、第１ステップ及び第２ステップの計２段階に分けて
動きベクトルの検出を行うようにしているため、最初は
粗く徐々に細かく動きベクトルの検出を行うことがで
き、上述のフルサーチよりも演算量を削減することがで
き、画像データの高速処理化を図ることができる。

【００６０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の３ステ
ップサーチ及び２ステップサーチ等のマルチステップサ
ーチにおいて、各ステップで選択される絶対値和データ
は、最小値の絶対値和データ１点のみであるが、この最
小値の絶対値和データは、最終的に正確な動きベクトル
を検出できるものであるとは限らない。

【００６１】各ステップでの、上記検査ブロックを移動
させる画素間隔と、正確な動きベクトルを検出すること
ができる確率（正解率）とは比例関係にあり、上記検査
ブロックを移動させる画素間隔を狭めれば上記正解率は
向上するが、該検査ブロックを移動させる画素間隔を狭
めると、ブロックマッチングの回数を増やすこととなる
ため、計算量が増大して動きベクトルの検出速度が遅く
なってしまう問題が生ずる。

【００６２】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、多段階に亘ってブロックマッチング処理を行
うことにより動きベクトルの検出を行うマルチステップ
サーチにおいて、計算量の増大及び検出速度の遅延化を
極力抑制して動きベクトルの検出精度の向上を図ること
ができるような動きベクトル検出方法、及び、この動き
ベクトル検出方法で形成された正確な動きベクトルを用
いることにより、画像データに応じた正確な圧縮符号化
及び符号化効率の向上を図ることができるような画像デ
ータの符号化方法の提供を目的とする。

【００６３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動きベクト
ル検出方法は、時間的に前後する現在画像或いは前画像
に所定画素からなる基準ブロックを設定し、上記基準ブ
ロックと同じ画素数からなる検査ブロックを、上記基準
ブロックが設定された画像以外の画像の所定の移動範囲
内で移動し、該検査ブロックを移動する毎に、検査ブロ
ックと基準ブロックとの相関を示す評価関数値を検出
し、上記検査ブロックの移動に対応して得られた各評価
関数値の中から値が最小の評価関数値を検出し、この値
が最小の評価関数値が形成された移動範囲内の所定位置
の画素に基づいて上記検査ブロックの次の移動範囲を所
定分狭め、再度、上記値が最小の評価関数値を検出する
動作を、上記検査ブロックの最小限度の移動範囲となる
まで繰り返し行い、この最小限度の移動範囲で検出され
た、値が最小の評価関数値に基づいて動きベクトルを検
出する動きベクトル検出方法において、上記検査ブロッ
クを、最小限度の移動範囲以外の移動範囲で移動した際
に得られた評価関数値のうち、値が最小の評価関数値か
ら順に値が小さい評価関数値を複数検出し、この複数検
出された評価関数値が形成された各移動範囲内の所定位
置の画素に基づいて、上記検査ブロックの次の移動範囲
を所定分狭めてそれぞれ設定し、この狭めて設定された
各移動範囲で上記検査ブロックの移動をそれぞれ行って
評価関数値を検出する動作を、上記検査ブロックの最小
限度の移動範囲となるまで繰り返し行い、上記最小限度
の移動範囲で検査ブロックを移動した際に得られた、値
が最小の評価関数値に基づいて動きベクトルを検出する
ことを特徴として上述の課題を解決する。

【００６４】また、本発明に係る動きベクトル検出方法
は、上記最小限度の移動範囲以外の移動範囲で検査ブロ
ックを移動することにより得られた評価関数値のうち、
値が最小の評価関数値及び２番目に値が小さな評価関数
値を検出し、上記値が最小の評価関数値及び２番目に値
が小さな評価関数値が検出された各移動範囲内の所定位
置の各画素に基づいて、上記検査ブロックの次の移動範
囲を所定分狭めてそれぞれ設定することを特徴として上
述の課題を解決する。

【００６５】また、本発明に係る動きベクトル検出方法
は、複数回設定される上記検査ブロックの移動範囲のう
ち、所定の移動範囲で上記複数の評価関数値の検出を行
うことを特徴として上述の課題を解決する。

【００６６】また、本発明に係る動きベクトル検出方法
は、上記最小限度の移動範囲以外の移動範囲で検査ブロ
ックを移動することにより得られた複数の評価関数値ど
うしの差分と閾値とを比較し、上記複数の評価関数値ど
うしの差分が閾値よりも小さかった場合には、上記複数
検出された評価関数値が形成された各移動範囲内の所定
位置の画素に基づいて、上記検査ブロックの次の移動範
囲を所定分狭めてそれぞれ設定して動きベクトルの検出
を行い、上記複数の評価関数値どうしの差分が閾値より
も大きかった場合には、最小値の評価関数値が形成され
た移動範囲内の所定位置の画素に基づいて、上記検査ブ
ロックの次の移動範囲を、上記最小限度の移動範囲、或
いは、上記所定分以上狭めて設定して動きベクトルの検
出を行うことを特徴として上述の課題を解決する。

【００６７】次に、本発明に係る画像データの符号化方
法は、時間的に前後する現在画像及び前画像から画像の
動きベクトルを検出し、この動きベクトルに応じて前画
像の動き補償を行い、上記現在画像と動き補償を行った
前画像との差分を直交変換処理し量子化することによ
り、圧縮符号化した画像データを形成する画像データの
符号化方法であって、上記動きベクトルを検出する際
に、上記現在画像或いは前画像に所定画素からなる基準
ブロックを設定し、上記基準ブロックと同じ画素数から
なる検査ブロックを、上記基準ブロックが設定された画
像以外の画像の所定の移動範囲内で移動し、上記検査ブ
ロックを移動する毎に、検査ブロックと基準ブロックと
の相関を示す評価関数値を検出し、上記移動範囲で検査
ブロックを移動させることにより検出された上記評価関
数値のうち、値が最小の評価関数値から順に値が小さい
評価関数値を複数検出し、この複数検出された各評価関
数値が形成された各移動範囲内の所定位置の画素に基づ
いて、上記検査ブロックの次の移動範囲を所定分狭めて
それぞれ設定し、上記所定分狭めて設定された各移動範
囲で上記検査ブロックの移動をそれぞれ行って評価関数
値を検出する動作を、上記検査ブロックの最小限度の移
動範囲となるまで繰り返し行い、上記最小限度の移動範
囲で検査ブロックを移動した際に得られた、値が最小の
評価関数値に基づいて動きベクトルを検出することを特
徴として上述の課題を解決する。

【００６８】

【作用】本発明に係る動きベクトル検出方法は、まず、
時間的に前後する現在画像或いは前画像に所定画素から
なる基準ブロックを設定し、上記基準ブロックと同じ画
素数からなる検査ブロックを、上記基準ブロックが設定
された画像以外の画像に設定する。

【００６９】具体的には、例えば上記現在画像として現
在フレームの画像を、また、前画像として前フレームの
画像を用い、上記現在フレームの画像に複数の上記基準
ブロックを設定し、上記前フレームの画像の所定位置に
上記検査ブロックを設定する。当該検出方法は、以下に
説明するように、前フレームの所定の移動範囲内におい
て上記検査ブロックを移動し、この検査ブロックの移動
を行う毎に、該検査ブロックの画像と上記基準ブロック
の画像とを比較して、該基準ブロックの画像に一致する
画像の検査ブロックを検出する（ブロックマッチング処
理）。そして、この検査ブロックに対して上記基準ブロ
ックがどれだけ移動しているかを検出することにより、
動きベクトルの検出を行うものである。

【００７０】すなわち、上記基準ブロック及び検査ブロ
ックが設定されると、上記検査ブロックを大きな移動範
囲内で移動し、この検査ブロックの移動を行う毎に該検
査ブロックと基準ブロックとの相関を示す評価関数値を
検出する。上記評価関数値としては、例えば該検査ブロ
ックの各画素と上記基準ブロックの各画素との差分の絶
対値和や、該絶対値和の二乗等がある。

【００７１】当該検出方法において、上記評価関数値と
して例えば上記絶対値和を用いるとすると、まず、上記
検査ブロックの移動を行う毎に、検査ブロックの各画素
と基準ブロックの各画素の差分の絶対値和を検出する。
これにより、上記検査ブロックの移動回数分の絶対値和
が検出されることとなる。

【００７２】次に、上記各絶対値和のうち、値が最小の
絶対値和から順に複数の絶対値和を検出する。これは、
例えば、値が最小の絶対値和，２番目に値が小さい絶対
値和の２つを検出するようにしてもよいし、値が最小の
絶対値和，２番目に値が小さい絶対値和，３番目に値が
小さい絶対値和の３つを検出するようにしてもよく、そ
の選択は自由である。

【００７３】次に、例えば上記値が最小の絶対値和及び
２番目に値が小さい絶対値和の２つが選択されたとする
と、上記値が最小の絶対値和が検出された検査ブロック
の例えば中央に位置する画素を中心として上記最初の移
動範囲以下の移動範囲の第１の移動範囲を設定するとと
もに、上記２番目に値が小さい絶対値和が検出された検
査ブロックの例えば中央に位置する画素を中心として、
上記第１の移動範囲と同範囲の第２の移動範囲を設定す
る。

【００７４】次に、上記第１の移動範囲内において上記
検査ブロックを移動させ上記絶対値和の検出を行うとと
もに、上記第２の移動範囲内において上記検査ブロック
を移動させ上記絶対値和の検出を行い、上記第１の移動
範囲内で上記検査ブロックを移動させることにより検出
された各絶対値和、及び、上記第２の移動範囲内で上記
検査ブロックを移動させることにより検出された各絶対
値和の中から、値が最小の絶対値和及び２番目に値が小
さい絶対値和を検出する。

【００７５】上記絶対値和の値が小さいということは、
その絶対値和が検出された位置の検査ブロックの画像
と、上記基準ブロックとの画像との相関性が高いことを
示している。このため、当該検出方法では、値が小さい
ものから順に複数の絶対値和を検出し、この各絶対値和
に基づいて次の移動範囲を決定するようにしている。

【００７６】当該検出方法は、このように設定された移
動範囲内で検査ブロックを移動させることにより検出さ
れた複数の絶対値和の中から、値が小さい順に複数の絶
対値和を検出し、この複数の絶対値和に基づいて検査ブ
ロックの移動範囲を徐々に狭めながら該絶対値和の検出
を行う動作を、上記検査ブロックの最小限度の移動範囲
となるまで繰り返し行う。

【００７７】そして、上記最小限度の移動範囲で検出さ
れた、複数の絶対値和のうち、値が最小の絶対値和に基
づいて動きベクトルの検出を行う。

【００７８】設定された移動範囲内で上記検査ブロック
を移動させることにより検出された複数の絶対値和のう
ち、値が最小の絶対値和のみに基づいて、上記検査ブロ
ックの次の移動範囲を設定すると、上記値が最小の絶対
値和が、最終的に正確な動きベクトルを検出できるもの
とは限らないため、該動きベクトルの誤検出を生ずる虞
れがある。

【００７９】しかし、上記検査ブロックを、設定された
移動範囲内で移動させることで検出された絶対値和のう
ち、値が小さいものから順に複数の絶対値和を検出し、
この各絶対値和に基づいて次の移動範囲を設定すること
により、上記検出した複数の絶対値和の数分だけ動きベ
クトルの検出範囲を広げることができる。従って、最終
的に正確な動きベクトルを検出できる確率（動きベクト
ルの検出精度）を向上させることができる。

【００８０】このようなことから、検査ブロックの移動
により得られた絶対値和の中から選択する絶対値和の数
を多くすればするほど動きベクトルの検出精度を向上さ
せることができるが、該選択する絶対値和の数を多くす
るとこれに伴い計算量が増大する。このため、上記各絶
対値和の中からいくつ絶対値和を選択するかは、得たい
精度に応じて設定することとなる。

【００８１】ここで、上記検査ブロックの移動範囲を設
定する毎に上記複数の絶対値和の検出を行うようにする
と検出精度は向上するが計算量が増大する。このため、
本発明に係る動きベクトル検出方法では、上記複数回設
定される検査ブロックの移動範囲のうち、所定の移動範
囲でのみ、上記複数の絶対値和を検出するようにした。

【００８２】すなわち、動きベクトルの検出精度は、第
１回目に設定された移動範囲で正確な動きベクトルを検
出することができる絶対値和を誤検出してしまうと、最
終的に不正確な動きベクトルが検出されてしまう等のよ
うに、第１回目に設定された移動範囲で検出される絶対
値和に依存する。

【００８３】このため、例えば第１回目に設定された移
動範囲でのみ、上記絶対値和の選択数を増やすようにす
る。これにより、上記第１回目に設定された移動範囲
で、上記正確な動きベクトルを検出することができる絶
対値和を選択することができる。従って、計算量の増大
を極力抑えて正確な動きベクトルを検出することができ
る。

【００８４】なお、第１回目に設定された移動範囲での
み上記絶対値和の選択数を増やす以外に、第２回目に設
定された移動範囲でのみ絶対値和の選択数を増やした
り、第３回目に設定された移動範囲でのみ絶対値和の選
択数を増やす等のように、１回の移動範囲でのみ絶対値
和の選択数を増やしてもよいし、或いは、第１回目及び
第３回目に設定された移動範囲で上記絶対値和の選択数
を増やす等のように、複数の移動範囲を選択して上記絶
対値和の選択数を増やすようにしてもよい。

【００８５】この場合、複数の絶対値和を選択する移動
範囲を省略した分だけ計算量の増大を抑制することがで
きる。

【００８６】次に、本発明に係る動きベクトル検出方法
は、上記最小限度の移動範囲以外の移動範囲で検査ブロ
ックを移動することにより得られた複数の絶対値和の差
分を検出し、この複数の絶対値和どうしの差分と閾値と
を比較する。

【００８７】上記閾値は、例えば絶対値和が、正確な動
きベクトルを検出できる値に設定されており、この閾値
と上記複数の絶対値和の差分とを比較することにより、
該複数の絶対値和により正確な動きベクトルを検出でき
るか否かを検出することができる。

【００８８】上記複数の絶対値和の差分が閾値よりも小
さかった場合には、上述のように上記複数検出された絶
対値和が形成された各移動範囲内の所定位置の画素に基
づいて、上記検査ブロックの次の移動範囲を所定分狭め
てそれぞれ設定して動きベクトルの検出を行う。これに
より、検査ブロックの移動範囲を設定する毎に値の小さ
な複数の絶対値和を検出し、該複数の絶対値和に基づい
て動きベクトルの検出を行うことができるため、上述の
動きベクトル検出方法と計算量としては変わらないが、
動きベクトルの検出精度を向上させることができる。

【００８９】一方、上記複数の絶対値和の差分が閾値よ
りも大きかった場合には、各絶対値和の差が大きく、こ
の絶対値和のうち最小の値を有する絶対値和が正確な動
きベクトルを検出することができる絶対値和であること
を示している。

【００９０】このため、当該検出方法では、上記複数の
絶対値和の差分が閾値よりも大きかった場合には、該複
数の絶対値和のうち、値が最小の絶対値和が形成された
移動範囲内の所定位置の画素に基づいて、上記検査ブロ
ックの次の移動範囲を、上記最小限度の移動範囲、或い
は、上記所定分以上狭めてそれぞれ設定して動きベクト
ルの検出を行う。

【００９１】具体的には、例えば第１回目に設定された
移動範囲で検査ブロックの移動を行うことにより検出さ
れた各絶対値和の差分が上記閾値よりも大きかった場合
には、次に検査ブロックを移動する範囲を上記各絶対値
和に基づいて最小限度の移動範囲まで狭めて動きベクト
ルの検出を行う。或いは、次の移動範囲以下の移動範囲
となるように、上記各絶対値和に基づいて移動範囲を狭
めて動きベクトルの検出を行う。

【００９２】これにより、第１回目に設定された移動範
囲から上記最小限度の移動範囲までの中間の移動範囲ま
で、或いは、次の移動範囲以下の移動範囲に狭めた分の
演算を省略することができ、検出精度を維持しながら動
きベクトルの検出に必要な計算量の増大を極力抑制する
ことができる。

【００９３】次に、本発明に係る画像データの符号化方
法は、動きベクトルに応じて画像データの圧縮符号化を
行う画像データの符号化方法であって、上記動きベクト
ルの検出に、上述のように、設定された移動範囲内で検
査ブロックを移動させることにより検出された複数の絶
対値和の中から、値が小さい順に複数の絶対値和を検出
し、この複数の絶対値和に基づいて検査ブロックの移動
範囲を徐々に狭めながら該絶対値和の検出を行う動作
を、上記検査ブロックの最小限度の移動範囲となるまで
繰り返し行い、上記最小限度の移動範囲で検出された、
複数の絶対値和のうち、値が最小の絶対値和に基づいて
動きベクトルの検出を行う方法を用いる。

【００９４】これにより、画像データの圧縮符号化に正
確な動きベクトルを用いることができるため、画像の動
きに応じて正確に画像データを圧縮符号化することがで
きるうえ、圧縮する画像データのデータ数を削減するこ
とができ、圧縮符号化効率の向上を図ることができる。

【００９５】なお、上記現在画像として現在フレームの
画像を、また、前画像として前フレームの画像を用いる
こととしたが、これは、上記現在画像として現在フレー
ムの画像を、また、前画像として２フレーム前の画像，
３フレーム前の画像・・・を用いるようにしてもよい。
同じく、上記現在画像として現在フィールドの画像を、
また、前画像として前フィールドの画像、或いは、２フ
ィールド前の画像，３フィールド前の画像・・・を用い
るようにしてもよい。

【００９６】また、上記基準ブロックを現在画像内に設
定し、上記検査ブロックを前画像内に設定することとし
たが、これは、逆に、前画像内に基準ブロックを設定
し、現在画像内に検査ブロックを設定して、該現在画像
内において検査ブロックを移動させて動きベクトルの検
出を行うようにしてもよい。

【００９７】

【実施例】以下、本発明に係る動きベクトル検出方法及
び画像データの符号化方法の好ましい実施例について図
面を参照しながら詳細に説明する。本発明に係る動きベ
クトル検出方法は、現在画像中に所定画素数からなる基
準ブロックを複数設定し、該基準ブロックと同画素の検
査ブロックを、最初のステップでは大きく移動させて基
準ブロックと検査ブロックとの相関性を検出し（ブロッ
クマッチング処理）、続くステップでは検出された相関
性に応じて移動範囲の位置を設定するとともに、該移動
範囲を徐々に狭めながら相関性を検出し、最終的なステ
ップで検出された検査ブロックの位置に対する上記基準
ブロックの位置に基づいて動きベクトルの検出を行うマ
ルチステップサーチ法である。

【００９８】上記マルチステップサーチとしては、上記
検査ブロックの移動範囲を２段階に分けて徐々に狭めて
いく２ステップサーチ、及び、上記検査ブロックの移動
範囲を３段階に分けて徐々に狭めていく３ステップサー
チ等がある。

【００９９】本発明の第１の実施例に係る動きベクトル
検出方法は、上記２ステップサーチに適用したものであ
り、図１（ａ）に示すように第１ステップとして、前フ
レームの中心に位置する画素（図中●＝原点）１を中心
とする第１の移動範囲ＳＶ１を設定し、この第１の移動
範囲ＳＶ１内において上記ブロックマッチング処理を行
って相関性の高い順に３つの検査ブロックを検出する。
そして、同図（ｂ）に示すように、第２ステップにおい
て、上記相関性の高い順に選択された３つの検査ブロッ
クに基づいて、移動範囲の狭められた第１〜第３の３つ
の移動範囲ＳＶ２１〜ＳＶ２３を設定してそれぞれブロ
ックマッチング処理を行い、該第２ステップでの相関性
の一番高い検査ブロックに基づいて動きベクトルの検出
を行うものである。

【０１００】すなわち、当該第１の実施例に係る動きベ
クトル検出方法は、図７に示す画像データの符号化装置
の動きベクトル検出回路２０２に適用することができ
る。

【０１０１】上記図７に示す画像データの符号化装置
は、入力端子２０１を介して現在フレームの画像データ
が供給される。この現在フレームの画像データは、動き
ベクトル検出回路２０２及び減算器２０３に供給され
る。

【０１０２】上記動きベクトル検出回路２０２には、上
記現在フレームの画像データの他、以下に説明するフレ
ームメモリ２０５からの前フレームの画像データが供給
されている。上記動きベクトル検出回路２０２は、上記
現在フレームの画像データ及び前フレームの画像データ
に基づいて画像の動きを検出することにより動きベクト
ルを形成し、これを動き補償回路２０４に供給する。

【０１０３】上記動き補償回路２０４には、フレームメ
モリ２０５から前フレームの画像データが供給されてい
る。上記動き補償回路２０４は、上記動きベクトル検出
回路２０２からの動きベクトルに基づいて、上記前フレ
ームの画像データに動き補償処理を施し、これを上記減
算器２０３及び加算器２０６に供給する。

【０１０４】上記減算器２０３は、上記現在フレームの
画像データと、上記動き補償処理の施された前フレーム
の画像データとを減算処理することにより、現在フレー
ムの画像データと前フレームの画像データとの差分を示
す差分データを形成し、これを直交変換回路（ＤＣＴ：
Discrete Cosine Transform 回路）２０７に供給する。

【０１０５】上記ＤＣＴ回路２０７は、上記差分データ
を所定画素数のブロック毎に周波数軸上に変換してＤＣ
Ｔブロックを形成し、これを量子化回路２０８に供給す
る。上記量子化回路２０８は、上記ＤＣＴブロックのレ
ベルに応じて量子化ステップ可変し、この量子化ステッ
プにより上記ＤＣＴブロックに量子化処理を施すことに
より圧縮画像データを形成し、これを出力端子２０９を
介して例えばディスク記録装置等の外部機器に供給する
とともに、逆量子化回路２１０に供給する。

【０１０６】上記逆量子化回路２１０は、上記量子化回
路２０８で選択された量子化ステップとは逆の量子化ス
テップで、上記圧縮画像データに逆量子化処理を施すこ
とにより、量子化処理される前のＤＣＴブロックを再生
し、これを逆ＤＣＴ回路２１１に供給する。上記逆ＤＣ
Ｔ回路２１１は、上記再生されたＤＣＴブロックに逆Ｄ
ＣＴ処理を施すことにより、ＤＣＴブロック化される前
の差分データを形成し、これを上記加算器２０６に供給
する。

【０１０７】上記加算器２０６には、上記動き補償回路
２０４からの動き補償された前フレームの画像データが
別に供給されている。上記加算器２０６は、上記動き補
償された前フレームの画像データと、上記逆ＤＣＴ回路
２１１からの差分データとを加算処理することにより、
現在フレームの画像データを再生し、これをフレームメ
モリ２０５に供給する。

【０１０８】上記フレームメモリ２０５に供給された現
在フレームの画像データは、１フレーム分の遅延が施さ
れ読み出される。これにより、上記現在フレームの画像
データは、読み出しの段階で前フレームの画像データと
され、上記動き補償回路２０４及び動きベクトル検出回
路２０２に供給される。上述のように、上記動き補償回
路２０４は、上記動きベクトル検出回路２０２からの動
きベクトルに応じて上記前フレームの画像データに動き
補償処理を施し、これを上記減算器２０３及び加算器２
０６に供給する。以後、各回路において、上述の動作が
繰り返される。

【０１０９】このように、上記画像データの符号化装置
は、動きベクトルに基づいて動きベクトル補償された前
フレームの画像データと、現在フレームの画像データと
の差分を符号化して出力する。これにより、画像データ
の高能率圧縮を行うことができる。

【０１１０】ここで、上記動きベクトル検出回路２０２
は、図１１に示すような構成を有しており、上記図７に
示す入力端子２０１からの現在フレームの画像データが
入力端子２５３を介して現フレームメモリ２５１に供給
されて記憶され、上記図７に示すフレームメモリ２０５
からの前フレームの画像データが入力端子２５４を介し
て前フレームメモリ２５２に供給されて記憶される。

【０１１１】コントローラ２５５は、図８に示すように
上記現フレームメモリ２５１に記憶された現在フレーム
の画像２２１の中央部分の画像データ（Ｎ画素×Ｍライ
ン）からなる基準ブロック２２３の画像データを読み出
すように該現フレームメモリ２５１を読み出し制御す
る。この現フレームメモリ２５１から読み出された基準
ブロック２２３は、差分検出回路２５７に供給される。

【０１１２】また、上記コントローラ２５５は、これと
ともに、上記前フレームメモリ２５２に記憶された上記
図８に示す前フレームの画像データ２２２のうち、第１
ステップとして図１（ａ）に示すように上記基準ブロッ
ク２２３の中心画素に対応する図中●で示す該前フレー
ムの画像データ２２２の中心画素（原点）１を検出する
とともに、図中太線で示す上記原点１を中心とした略々
正方形状の第１の移動範囲ＳＶ１を設定する。

【０１１３】上記第１の移動範囲ＳＶ１は、図１（ａ）
に示すように４つの角部に画素２〜画素５が位置するよ
うになっている。また、１ラインおきに設定された計７
ラインからなっており、上記１ラインには、１画素おき
に設定された計７点の画素（検索点）を有している。す
なわち、上記第１の移動範囲ＳＶ１は、計４９点の検索
点で構成されている。

【０１１４】このような第１の移動範囲ＳＶ１が設定さ
れると、上記コントローラ２５５は、例えば上記検索点
２を中心に有する、上記図８に示す上記基準ブロック２
２３と同画素の検査ブロック２２４を設定し、この検査
ブロック２２４の画像データが読み出されるように、ｉ
画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記前
フレームメモリ２５２を読み出し制御する。

【０１１５】また、上記コントローラ２５５は、これに
続いて、上記４９点の各検索点を中心とする検査ブロッ
ク２２４を次々と設定し、該設定した検査ブロック２２
４の画像データが読み出されるように、ｉ画素ステップ
アドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモ
リ２５２を読み出し制御する。

【０１１６】すなわち、上記コントローラ２５５は、上
記第１の移動範囲ＳＶ１内において、２画素間隔で（１
画素おきに）検査ブロック２２４を移動しながら該検査
ブロック２２４の画像データの読み出しを行うように、
ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記
前フレームメモリ２５２を読み出し制御する。上記各検
査ブロック２２４の画像データは、それぞれ上記差分検
出回路２５７に供給される。

【０１１７】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記各検査ブロック２２４
の画像データとを同位置の画素毎に比較してその差分を
検出し、この各差分データを絶対値和検出回路２５８に
供給する。

【０１１８】上記絶対値和検出回路２５８は、上記差分
データの絶対値を検出し、１回のブロックどおしの比較
（ブロックマッチング処理）により検出される差分デー
タの絶対値を全て加算して絶対値和データを形成する。
これにより、上記検査ブロック２２４の移動を行った分
である計４９個の絶対値和データが形成されることとな
る。この絶対値和データは、それぞれ判断回路２５９に
供給される。

【０１１９】上記判断回路２５９は、例えば上記第１の
移動範囲ＳＶ１内を上記検査ブロック２２４を２画素間
隔で移動して得られた４９個の絶対値和データを、その
絶対値和データが検出された検査ブロック２２４の位置
（検索点）に対応して記憶できるメモリを有している。
上記コントローラ２５５は、上記絶対値和検出回路２５
８から判断回路２５９に供給される絶対値和データを、
その絶対値和データが形成された上記検査ブロック２２
４の位置に対応して記憶されるように、上記メモリを書
き込み制御する。

【０１２０】上記コントローラ２５５は、上記判断回路
２５９のメモリに上記４９個の絶対値和データが記憶さ
れると、この絶対値和データの中から最小値の絶対値和
データ，２番目に値が小さい絶対値和データ、及び、３
番目に値が小さい絶対値和データを検出する。

【０１２１】上記値が最小の絶対値和データは、上記検
査ブロック２２４と基準ブロック２２３との間の各画像
の相関性が高いことを示しているが、必ずしも上記値が
最小の絶対値和データが検出された検査ブロック２２４
と基準ブロック２２３との各画像が一致しているとは限
らない。また、この第１ステップにおいて正確な動きベ
クトルを検出できる絶対値和データを検出しなければ、
後に続く第２ステップではこの第１ステップで検出され
た絶対値和データに基づいて動きベクトルの検出を行う
ため、該第２ステップにおいて誤った動きベクトルが検
出される可能性が高くなる。このため、上記コントロー
ラ２５５は、この第１ステップでの絶対値和データの検
出を慎重化すべく、値が小さいものから順に３つの絶対
値和データを検出する。

【０１２２】上記コントローラ２５５は、上記３つの絶
対値和データを検出すると、図１（ａ）に示すように上
記最小値の絶対値和データが検出された検査ブロック２
２４の中心の検索点６（図中×で示す）、２番目に値が
小さい絶対値和データが検出された検査ブロック２２４
の中心の検索点７（図中△で示す）、及び、３番目に値
が小さい絶対値和データが検出された検査ブロック２２
４の中心の検索点８（図中◇で示す）を検出する。

【０１２３】そして、図１（ｂ）に示すように第２ステ
ップとして、上記検索点６を中心とした略々正方形状の
第１の移動範囲ＳＶ２１，上記検索点７を中心とした略
々正方形状の第２の移動範囲ＳＶ２２、及び、上記検索
点８を中心とした略々正方形状の第３の移動範囲ＳＶ２
３を設定する。

【０１２４】上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２，ＳＶ
２３は、それぞれ４つの角部に検索点１０〜１３，検索
点１５〜１８，検索点２０〜２３を有している。また、
上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２，ＳＶ２３は、それ
ぞれ１ライン毎に設定された計３ラインからなってお
り、上記１ラインには、１画素毎に設定された計３点の
画素（検索点）を有している。すなわち、上記各移動範
囲ＳＶ２１，ＳＶ２２，ＳＶ２３は、それぞれ計９点の
検索点で構成されている。

【０１２５】このような各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２
２，ＳＶ２３が設定されると、上記コントローラ２５５
は、該各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２，ＳＶ２３に沿っ
て検査ブロック２２４を移動し、該移動する毎にその検
査ブロック２２４の画像データを読み出すように、ｉ画
素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フ
レームメモリ２５２を読み出し制御する。

【０１２６】なお、この第２ステップでは、上記各移動
範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２，ＳＶ２３の中心となる各検索
点６〜８に係る絶対値和データは、それぞれ上記第１ス
テップにおいて既に検出済であるため、上記コントロー
ラ２５５は、上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２，ＳＶ
２３において、上記各検索点６〜８をぬかして検査ブロ
ック２２４を移動するように、上記ｉ画素ステップアド
レス移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ２
５２を読み出し制御する。

【０１２７】この検査ブロック２２４の移動により読み
出された画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５
７に供給される。

【０１２８】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記各検査ブロック２２４
の画像データとを比較してその差分を検出し、この差分
データを絶対値和検出回路２５８に供給する。上記絶対
値和検出回路２５８は、上記差分データの絶対値を検出
し、１回のブロックどおしの比較により検出される差分
データを全て加算して絶対値和データを形成する。

【０１２９】これにより、上記各移動範囲ＳＶ２１，Ｓ
Ｖ２２，ＳＶ２３に沿って検査ブロック２２４の移動を
行った分である計２７個（上記各検索点６〜８における
３つの絶対値和データも含む。）の絶対値和データが形
成されることとなる。この絶対値和データは、それぞれ
判断回路２５９に供給される。

【０１３０】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記２７個の絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された各移動範囲ＳＶ２
１，ＳＶ２２，ＳＶ２３に対応するメモリ上のアドレス
に一旦記憶する。そして、上記全ての絶対値和データが
上記メモリ上に記憶されると、この絶対値和データの中
から最小値の絶対値和データを検出し、この最小値の絶
対値和データを上記コントローラ２５５に供給する。

【０１３１】上記絶対値和データの値が最小であるとい
うことは、上記検査ブロック２２４と基準ブロック２２
３との間の各画像の相関性が高いことを示している。従
って、上記基準ブロック２２３に対して、上記最小値の
絶対値和データが検出された検査ブロック２２４がどれ
だけ離れているかを検出することにより、画像の動きベ
クトルを検出することができる。

【０１３２】このため、上記コントローラ２５５は、上
記最小値の絶対値和データに基づいて、その絶対値和デ
ータが検出された検査ブロック２２４の中心に位置す
る、上記前フレームメモリ２５２上の検索点のアドレス
を検出する。そして、この検索点のアドレスと、上記基
準ブロック２２３の現フレームメモリ２５１上の中心画
素のアドレスとの差分を検出することにより、上記最小
値の絶対値和データが検出された検査ブロック２２４に
対する上記基準ブロック２２３の動き分（動きベクト
ル）を検出し、この動きベクトルを出力端子２６０を介
して上記図７に示す動き補償回路２０４に供給する。

【０１３３】これにより、上記図７に示した画像データ
の符号化装置において、画像データの圧縮符号化処理を
行うことができる。

【０１３４】上述のように、この第１の実施例に係る動
きベクトル検出方法では、２ステップサーチにおける第
１ステップにおいて、値が小さいものから順に３つの絶
対値和データを検出するようにしている。通常の２ステ
ップサーチでは、上記検索点の数が第１ステップにおい
て４９点、第２ステップにおいて８点の計５７点である
が、当該動きベクトル検出方法では、第１ステップにお
いて４９点、第２ステップにおいて２４点の計７３点で
あり、従来と比較して１６点の検索点の増加となり、多
少、計算量が増加するが、第１ステップにおいて正確な
動きベクトルを検出できる絶対値和データの検出確率を
高めることができる。従って、計算量の増加を極力抑制
して動きベクトルの検出精度の向上を図ることができ
る。

【０１３５】なお、この第１の実施例に係る動きベクト
ル検出方法の説明では、本発明に係る動きベクトル検出
方法を２ステップサーチに適用することとしたが、これ
は、３ステップサーチ等にも適用することができる。ま
た、第１ステップにおいて、値が小さいものから順に３
つの絶対値和データを検出することとしたが、これは、
値が小さいものから順に２つ選択するようにしてもよ
い。この場合、第１ステップにおいて検出される絶対値
和データの数が１つ減るため、上記値が小さいものから
順に３つの絶対値和データを検出するときよりも動きベ
クトルの検出精度は多少落ちる虞れがあるが、第２ステ
ップにおける検索点の数を１６点とすることができるた
め、従来の２ステップサーチと比較して８点の検索点の
増加に止めることができ、従来と比較して動きベクトル
の検出精度の向上を図ることができるうえ、計算量の相
加を抑制することができる。

【０１３６】ここで、上記絶対値和データの検出点数を
値の小さいものから順に４点あるいは５点等のように多
くすればするほど、上記動きベクトルの検出精度の向上
を図ることができるが、該絶対値和データの検出点数の
増加にともない計算量が増大する。また、上記検査ブロ
ック２２４の移動範囲を設定する毎に上記複数の絶対値
和データの検出を行うようにすると検出精度は向上する
が計算量が増大する。このため、本発明の第２の実施例
に係る動きベクトル検出方法では、複数回設定される検
査ブロック２２４の移動範囲のうち、所定の移動範囲で
のみ、上記複数の絶対値和を検出するようにした。

【０１３７】すなわち、第１ステップにおける移動範囲
で正確な動きベクトルを検出することができる絶対値和
データを検出できないと、最終的に不正確な動きベクト
ルが検出されてしまう。このため、第１ステップにおい
て、どれだけ確率よく、正確な動きベクトルを検出する
ことができる絶対値和データを検出することができるか
により、上記動きベクトルの検出精度は左右される。

【０１３８】このため、当該第２の実施例に係る動きベ
クトル検出方法では、例えば３ステップサーチにおける
第１ステップにおいてのみ最初値の絶対値和データ及び
２番目に値が小さい絶対値和データの計２点の絶対値和
データを選択するようにした。

【０１３９】この第２の実施例に係る動きベクトル検出
方法は、上述の第１の実施例に係る動きベクトル検出方
法と同様に、図１１に示す動きベクトル検出回路２０２
に適用することができる。

【０１４０】すなわち、上記コントローラ２５５は、図
２（ａ）に示すように３ステップサーチの第１ステップ
となると、上記前フレームメモリ２５２に同図（ａ）中
太線で示す略々正方形状の第１の移動範囲ＳＶ１を設定
する。

【０１４１】上記第１の移動範囲ＳＶ１は、図２（ａ）
中●で示すように、上記基準ブロック２２３の中心画素
に対応する該前フレームの画像データ２２２の中心画素
（原点）１を中心として形成されており、その４つの角
部に検索点３１〜３４を有している。各検索点の間は、
それぞれ４画素間隔となっており、この第１の移動範囲
全体で計９点の検索点を有している。

【０１４２】このような第１の移動範囲ＳＶ１が設定さ
れると、上記コントローラ２５５は、例えば上記検索点
３１を中心に有する、上記検査ブロック２２４を設定
し、この検査ブロック２２４の画像データが読み出され
るように、ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを
介して上記前フレームメモリ２５２を読み出し制御す
る。

【０１４３】また、上記コントローラ２５５は、これに
続いて、上記９点の各検索点を中心とする検査ブロック
２２４を次々と設定し、該設定した検査ブロック２２４
の画像データが読み出されるように、ｉ画素ステップア
ドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ
２５２を読み出し制御する。

【０１４４】すなわち、上記コントローラ２５５は、上
記第１の移動範囲ＳＶ１内において、４画素間隔で検査
ブロック２２４を移動しながら該検査ブロック２２４の
画像データの読み出しを行うように、ｉ画素ステップア
ドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ
２５２を読み出し制御する。上記各検査ブロック２２４
の画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５７に供
給される。

【０１４５】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記各検査ブロック２２４
の画像データとを同位置の画素毎に比較してその差分を
検出し、この各差分データを絶対値和検出回路２５８に
供給する。

【０１４６】上記絶対値和検出回路２５８は、上記差分
データの絶対値を検出し、１回のブロックマッチング処
理で検出された差分データの絶対値を全て加算して絶対
値和データを形成する。これにより、上記検査ブロック
２２４の移動を行った分である計９個の絶対値和データ
が形成されることとなる。この絶対値和データは、それ
ぞれ判断回路２５９に供給される。

【０１４７】上記判断回路２５９は、例えば上記第１の
移動範囲ＳＶ１内を上記検査ブロック２２４を４画素間
隔で移動して得られた９個の絶対値和データを、その絶
対値和データが検出された検査ブロック２２４の位置
（検索点）に対応してメモリ上に記憶する。

【０１４８】上記コントローラ２５５は、上記判断回路
２５９のメモリに上記９個の絶対値和データが記憶され
ると、この絶対値和データの中から最小値の絶対値和デ
ータ、及び、２番目に値が小さい絶対値和データを検出
するとともに、上記最小値の絶対値和データが検出され
た検査ブロック２２４の中心の検索点３３（図中×で示
す）、２番目に値が小さい絶対値和データが検出された
検査ブロック２２４の中心の検索点３５（図中△で示
す）を検出する。

【０１４９】そして、図２（ｂ）に示すように第２ステ
ップとして、上記検索点３３を中心とした略々正方形状
の第１の移動範囲ＳＶ２１、及び、上記検索点３５を中
心とした略々正方形状の第２の移動範囲ＳＶ２２を設定
する。

【０１５０】上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２は、そ
れぞれ４つの角部に検索点４０〜４３，検索点４５〜４
８を有している。また、上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ
２２は、１画素おきに設定された計３点の検索点を有す
るラインを、１ラインおきに計３ライン設定することに
より形成されている。すなわち、上記各移動範囲ＳＶ２
１，ＳＶ２２は、それぞれ計９点の検索点で構成されて
いる。

【０１５１】このような各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２
が設定されると、上記コントローラ２５５は、該各移動
範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２に沿って検査ブロック２２４が
移動し、該移動する毎にその検査ブロック２２４の画像
データが読み出されるように、ｉ画素ステップアドレス
移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２
を読み出し制御する。

【０１５２】なお、この第２ステップでは、上記各移動
範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２の中心となる各検索点３３，３
５に係る絶対値和データは、それぞれ上記第１ステップ
において既に検出済であるため、上記コントローラ２５
５は、上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２において、上
記各検索点３３，３５をぬかして検査ブロック２２４を
移動するように、上記ｉ画素ステップアドレス移動回路
２５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２を読み出
し制御する。

【０１５３】この検査ブロック２２４の移動により読み
出された画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５
７に供給される。

【０１５４】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記各検査ブロック２２４
の画像データとを比較してその差分を検出し、この差分
データを絶対値和検出回路２５８に供給する。上記絶対
値和検出回路２５８は、上記差分データの絶対値を検出
し、１回のブロックどおしの比較により検出される差分
データを全て加算して絶対値和データを形成する。

【０１５５】これにより、上記各移動範囲ＳＶ２１，Ｓ
Ｖ２２に沿って検査ブロック２２４の移動を行った分で
ある計１８個（上記各検索点３３，３５における２つの
絶対値和データも含む。）の絶対値和データが形成され
ることとなる。この絶対値和データは、それぞれ判断回
路２５９に供給される。

【０１５６】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記１８個の絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された各移動範囲ＳＶ２
１，ＳＶ２２に対応するアドレスに一旦記憶する。そし
て、上記メモリに全ての絶対値和データが記憶される
と、この絶対値和データの中から最小値の絶対値和デー
タを検出し、この最小値の絶対値和データを上記コント
ローラ２５５に供給するとともに、この最小値の絶対値
和データが検出された検査ブロック２２４の中心の検索
点４６（図中◇で示す）を検出する。

【０１５７】次に、上記コントローラ２５５は、図２
（ｃ）に示すように第３ステップとして、上記検索点４
６を中心とした略々正方形状の移動範囲ＳＶ３を設定す
る。

【０１５８】上記移動範囲ＳＶ３は、４つの角部に検索
点５０〜５３を有しており、１画素毎に設定された計３
点の検索点を有するラインを、順に計３ライン設定する
ことにより形成されている。すなわち、上記移動範囲Ｓ
Ｖ３は、計９点の検索点で構成されている。

【０１５９】このような移動範囲ＳＶ３が設定される
と、上記コントローラ２５５は、上記移動範囲ＳＶ３に
沿って検査ブロック２２４を移動し、該移動する毎にそ
の検査ブロック２２４の画像データを読み出すように、
ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記
前フレームメモリ２５２を読み出し制御する。

【０１６０】なお、この第３ステップでは、上記移動範
囲ＳＶ３の中心となる検索点４６に係る絶対値和データ
は、上記第２ステップにおいて既に検出済であるため、
上記コントローラ２５５は、上記移動範囲ＳＶ３におい
て、上記検索点４６をぬかして検査ブロック２２４を移
動するように、上記ｉ画素ステップアドレス移動回路２
５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２を読み出し
制御する。

【０１６１】この検査ブロック２２４の移動により読み
出された画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５
７に供給される。

【０１６２】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記検査ブロック２２４の
画像データとを比較してその差分を検出し、この差分デ
ータを絶対値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値
和検出回路２５８は、上記差分データの絶対値を検出
し、１回のブロックどおしの比較により検出される差分
データを全て加算して絶対値和データを形成する。

【０１６３】これにより、上記移動範囲ＳＶ３に沿って
検査ブロック２２４の移動を行った分である計９個（上
記各検索点４６における１つの絶対値和データも含
む。）の絶対値和データが形成されることとなる。この
絶対値和データは、それぞれ判断回路２５９に供給され
る。

【０１６４】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記９個の絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された移動範囲ＳＶ３に
対応するメモリ上のアドレスに一旦記憶する。そして、
上記メモリに全ての絶対値和データが記憶されると、こ
の絶対値和データの中から最小値の絶対値和データを検
出し、この最小値の絶対値和データを上記コントローラ
２５５に供給する。

【０１６５】上記コントローラ２５５は、上記第３ステ
ップで検出された最小値の絶対値和データに基づいて、
その絶対値和データが検出された検査ブロック２２４の
中心に位置する、上記前フレームメモリ２５２上の検索
点のアドレスを検出する。そして、この検索点のアドレ
スと、上記基準ブロック２２３の現フレームメモリ２５
１上の中心画素のアドレスとの差分を検出することによ
り、上記最小値の絶対値和データが検出された検査ブロ
ック２２４に対する上記基準ブロック２２３の動き分
（動きベクトル）を検出し、この動きベクトルを出力端
子２６０を介して上記図７に示す動き補償回路２０４に
供給する。

【０１６６】これにより、上記図７に示した画像データ
の符号化装置において、画像データの圧縮符号化処理を
行うことができる。

【０１６７】この第２の実施例に係る動きベクトル検出
方法では、３ステップサーチにおける第１ステップにお
いてのみ複数の絶対値和データ、例えば最小値の絶対値
和データ及び２番目に値の小さい絶対値和データを検出
するようにしている。通常の３ステップサーチでは、上
記検索点の数が第１ステップにおいて９点、第２ステッ
プにおいて８点，第３ステップにおいて８点の計２５点
であるが、当該動きベクトル検出方法では、第１ステッ
プにおいて９点、第２ステップにおいて１６点、第３ス
テップにおいて８点の計３３点であり、従来と比較して
８点の検索点の増加となり、多少、計算量が増加する
が、第１ステップにおいて正確な動きベクトルを検出で
きる絶対値和データの検出確率を高めることができる。

【０１６８】上述のように、動きベクトルの検出精度
は、第１ステップにおいて、どれだけ確率よく、正確な
動きベクトルを検出することができる絶対値和データを
検出することができるかで左右されるが、上記第１ステ
ップにおける、正確な動きベクトルを検出できる絶対値
和データの検出確率を高めることができるため、動きベ
クトルの検出精度の向上を図ることができる。しかも、
上記複数の絶対値和データの検出を第１ステップでのみ
適用しているため、計算量の増加を最低限に抑えること
ができる。

【０１６９】なお、この第２の実施例に係る動きベクト
ル検出方法の説明では、本発明に係る動きベクトル検出
方法を３ステップサーチに適用することとしたが、これ
は、２ステップサーチ等にも適用することができる。ま
た、第１ステップにおいて、値が小さいものから順に２
つの絶対値和データを検出することとしたが、これは、
値が小さいものから順に３つ，４つ或いは５つ選択する
ようにしてもよい。この場合、第１ステップにおいて検
出される絶対値和データの数が増えた分計算量が増加す
るが、その分、正確な動きベクトルを検出できる絶対値
和データの検出確率を高めることができ、動きベクトル
の検出精度をさらに向上させることができる。

【０１７０】また、第１ステップのみ複数の絶対値和デ
ータを検出するようにしたが、これは、第２ステップの
み複数の絶対値和データを検出するようにしてもよい。

【０１７１】次に、本発明の第３の実施例に係る動きベ
クトル検出方法の説明をする。上述の第２の実施例に係
る動きベクトル検出方法では、所望のステップにおいて
のみ複数の絶対値和データを検出することにより計算量
の削減を図ったが、この第３の実施例に係る動きベクト
ル検出方法では、所望のステップにおいてのみ複数の絶
対値和データを検出するとともに、この検出した絶対値
和データの差分を閾値と比較し、この比較結果に応じて
後のステップの移動範囲を決定することにより、さらな
る計算量の削減を図った。

【０１７２】すなわち、この第３実施例に係る動きベク
トル検出方法は、図３に示すような動きベクトル検出回
路に適用することができる。なお、この図３に示す動き
ベクトル検出回路は、３ステップサーチにより動きベク
トルの検出を行うものとする。また、上記図３に示す動
きベクトル検出回路において、上記図１１に示した動き
ベクトル検出回路２０２と同じ動作を示す箇所には同符
号を付し、その詳細な説明を省略する。

【０１７３】上記図３において、上記コントローラ２５
５は３ステップサーチの第１ステップとなると前フレー
ムメモリ２５２に、図４中太線で示すような略々正方形
状の第１の移動範囲ＳＶ１を設定する。

【０１７４】上記第１の移動範囲ＳＶ１は、図４中●で
示す中心画素（原点）１を中心として形成されており、
その４つの角部に検索点７１〜７４を有している。この
第１の移動範囲ＳＶ１全体では計９点の検索点を有して
おり、各検索点の間はそれぞれ４画素間隔となってい
る。

【０１７５】このような第１の移動範囲ＳＶ１が設定さ
れると、上記コントローラ２５５は、例えば上記検索点
７１を中心に有する検査ブロック２２４を設定し、この
検査ブロック２２４の画像データが読み出されるよう
に、ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して
上記前フレームメモリ２５２を読み出し制御する。

【０１７６】また、上記コントローラ２５５は、これに
続いて、上記９点の各検索点を中心とする検査ブロック
２２４を次々と設定し、該設定した検査ブロック２２４
の画像データが読み出されるように、ｉ画素ステップア
ドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ
２５２を読み出し制御する。

【０１７７】すなわち、上記コントローラ２５５は、上
記第１の移動範囲ＳＶ１内において、４画素間隔で検査
ブロック２２４を移動しながら該検査ブロック２２４の
画像データの読み出しを行うように、ｉ画素ステップア
ドレス移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ
２５２を読み出し制御する。上記各検査ブロック２２４
の画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５７に供
給される。

【０１７８】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記各検査ブロック２２４
の画像データとを同位置の画素毎に比較してその差分を
検出し、この各差分データを絶対値和検出回路２５８に
供給する。

【０１７９】上記絶対値和検出回路２５８は、上記差分
データの絶対値を検出し、１回のブロックマッチング処
理で検出された差分データの絶対値を全て加算して絶対
値和データを形成する。これにより、上記検査ブロック
２２４の移動を行った分である計９個の絶対値和データ
が形成されることとなる。この絶対値和データは、それ
ぞれ判断回路２５９に供給される。

【０１８０】上記判断回路２５９は、例えば上記第１の
移動範囲ＳＶ１に沿って、上記検査ブロック２２４を４
画素間隔で移動して得られた９個の絶対値和データを、
その絶対値和データが検出された検査ブロック２２４の
位置（検索点）に対応してメモリ上に記憶する。

【０１８１】上記コントローラ２５５は、上記判断回路
２５９のメモリに上記９個の絶対値和データが記憶され
ると、この絶対値和データの中から最小値の絶対値和デ
ータ、及び、２番目に値が小さい絶対値和データを検出
するとともに、該最小値の絶対値和データ、及び、２番
目に値が小さい絶対値和データの差分を検出する。

【０１８２】上記判断回路２５９には、閾値発生回路２
６１からの、例えば正確な動きベクトルを検出できる上
記最小値の絶対値和データ及び２番目に値が小さい絶対
値和データの差分値の限界値が閾値データとして供給さ
れている。上記判断回路２５９は、この閾値データと、
上記最小値の絶対値和データ及び２番目に値が小さい絶
対値和データの差分値とを比較し、この比較データを上
記コントローラ２５５に供給する。

【０１８３】上記閾値データは、上記正確な動きベクト
ルを検出できる差分値の限界値となっている。このた
め、上記最小値の絶対値和データと２番目に値が小さい
絶対値和データとの差分と上記閾値データとを比較する
ことにより、その絶対値和データにより正確な動きベク
トルを検出できるか否かを検出することができる。

【０１８４】このため、上記コントローラ２５５は、上
記閾値データよりも上記差分値の方が小さかった場合、
さらなる詳細な検出が必要あるとして、図５（ａ）に示
すように第２ステップに移行する。

【０１８５】上記コントローラ２５５は、上記第２ステ
ップとなると、上記最小値の絶対値和データが検出され
た検査ブロック２２４の中心の検索点７３（図中×で示
す）、２番目に値が小さい絶対値和データが検出された
検査ブロック２２４の中心の検索点７５（図中△で示
す）を検出する。

【０１８６】そして、図５（ａ）に示すように第２ステ
ップとして、上記検索点７３を中心とした略々正方形状
の第１の移動範囲ＳＶ２１、及び、上記検索点７５を中
心とした略々正方形状の第２の移動範囲ＳＶ２２を設定
する。

【０１８７】上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２は、そ
れぞれ４つの角部に検索点７７〜８０，検索点８１〜８
４を有している。また、上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ
２２は、１画素おきに設定された計３点の検索点を有す
るラインを、１ラインおきに計３ライン設定することに
より形成されている。すなわち、上記各移動範囲ＳＶ２
１，ＳＶ２２は、それぞれ計９点の検索点で構成されて
いる。

【０１８８】このような各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２
が設定されると、上記コントローラ２５５は、該各移動
範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２に沿って検査ブロック２２４が
移動し、該移動する毎にその検査ブロック２２４の画像
データが読み出されるように、ｉ画素ステップアドレス
移動回路２５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２
を読み出し制御する。

【０１８９】なお、この第２ステップでは、上記各移動
範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２の中心となる各検索点３３，３
５に係る絶対値和データは、それぞれ上記第１ステップ
において既に検出済であるため、上記コントローラ２５
５は、上記各移動範囲ＳＶ２１，ＳＶ２２において、上
記各検索点３３，３５をぬかして検査ブロック２２４を
移動するように、上記ｉ画素ステップアドレス移動回路
２５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２を読み出
し制御する。

【０１９０】この検査ブロック２２４の移動により読み
出された画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５
７に供給される。

【０１９１】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記各検査ブロック２２４
の画像データとを比較してその差分を検出し、この差分
データを絶対値和検出回路２５８に供給する。上記絶対
値和検出回路２５８は、上記差分データの絶対値を検出
し、１回のブロックどおしの比較により検出される差分
データを全て加算して絶対値和データを形成する。

【０１９２】これにより、上記各移動範囲ＳＶ２１，Ｓ
Ｖ２２に沿って検査ブロック２２４の移動を行った分で
ある計１８個（上記各検索点７３，７５における２つの
絶対値和データも含む。）の絶対値和データが形成され
ることとなる。この絶対値和データは、それぞれ判断回
路２５９に供給される。

【０１９３】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記１８個の絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された各移動範囲ＳＶ２
１，ＳＶ２２に対応するアドレスに一旦記憶する。そし
て、上記メモリに全ての絶対値和データが記憶される
と、この絶対値和データの中から最小値の絶対値和デー
タを検出し、この最小値の絶対値和データを上記コント
ローラ２５５に供給するとともに、この最小値の絶対値
和データが検出された検査ブロック２２４の中心の検索
点８２（図中◇で示す）を検出する。

【０１９４】次に、上記コントローラ２５５は、図５
（ｂ）に示すように第３ステップとして、上記検索点８
２を中心とした略々正方形状の移動範囲ＳＶ３を設定す
る。

【０１９５】上記移動範囲ＳＶ３は、４つの角部に検索
点８６〜８９を有しており、１画素毎に設定された計３
点の検索点を有するラインを、順に計３ライン設定する
ことにより形成されている。すなわち、上記移動範囲Ｓ
Ｖ３は、計９点の検索点で構成されている。

【０１９６】このような移動範囲ＳＶ３が設定される
と、上記コントローラ２５５は、上記移動範囲ＳＶ３に
沿って検査ブロック２２４を移動し、該移動する毎にそ
の検査ブロック２２４の画像データを読み出すように、
ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記
前フレームメモリ２５２を読み出し制御する。

【０１９７】なお、この第３ステップでは、上記移動範
囲ＳＶ３の中心となる検索点８２に係る絶対値和データ
は、上記第２ステップにおいて既に検出済であるため、
上記コントローラ２５５は、上記移動範囲ＳＶ３におい
て、上記検索点８２をぬかして検査ブロック２２４を移
動するように、上記ｉ画素ステップアドレス移動回路２
５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２を読み出し
制御する。

【０１９８】この検査ブロック２２４の移動により読み
出された画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５
７に供給される。

【０１９９】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記検査ブロック２２４の
画像データとを比較してその差分を検出し、この差分デ
ータを絶対値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値
和検出回路２５８は、上記差分データの絶対値を検出
し、１回のブロックどおしの比較により検出される差分
データを全て加算して絶対値和データを形成する。

【０２００】これにより、上記移動範囲ＳＶ３に沿って
検査ブロック２２４の移動を行った分である計９個（上
記各検索点８２における１つの絶対値和データも含
む。）の絶対値和データが形成されることとなる。この
絶対値和データは、それぞれ判断回路２５９に供給され
る。

【０２０１】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記９個の絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された移動範囲ＳＶ３に
対応するメモリ上のアドレスに一旦記憶する。そして、
上記メモリに全ての絶対値和データが記憶されると、こ
の絶対値和データの中から最小値の絶対値和データを検
出し、この最小値の絶対値和データを上記コントローラ
２５５に供給する。

【０２０２】上記コントローラ２５５は、上記第３ステ
ップで検出された最小値の絶対値和データに基づいて、
その絶対値和データが検出された検査ブロック２２４の
中心に位置する、上記前フレームメモリ２５２上の検索
点のアドレスを検出する。そして、この検索点のアドレ
スと、上記基準ブロック２２３の現フレームメモリ２５
１上の中心画素のアドレスとの差分を検出することによ
り、上記最小値の絶対値和データが検出された検査ブロ
ック２２４に対する上記基準ブロック２２３の動き分
（動きベクトル）を検出し、この動きベクトルを出力端
子２６０を介して上記図７に示す動き補償回路２０４に
供給する。

【０２０３】これにより、上記図７に示した画像データ
の符号化装置において、画像データの圧縮符号化処理を
行うことができる。

【０２０４】次に、上記閾値データよりも、上記最小値
の絶対値和データと２番目に値の小さい絶対値和データ
との差分値の方が大きかった場合、該差分値が大きいと
いうことは、上記最小値の絶対値和データを用いて正確
な動きベクトルの検出が行えることを示している。この
ため、上記コントローラ２５５は、上記最小値の絶対値
和データに基づいて動きベクトルを検出すべく、上述の
第２ステップをぬかして第３ステップに移行する。

【０２０５】すなわち、上記コントローラ２５５は、上
記最小値の絶対値和データと２番目に値の小さい絶対値
和データとの差分値の方が大きかった場合、上記最小値
の絶対値和データが検出された検査ブロック２２４の中
心の検索点７３（図中×で示す）を検出するとともに、
図６に示すように上記検索点７３を中心とした略々正方
形状の第３ステップの移動範囲ＳＶ３を設定する。

【０２０６】上記図６において、移動範囲ＳＶ３は、４
つの角部に検索点９０〜９３を有しており、１画素毎に
設定された計３点の検索点を有するラインを、順に計３
ライン設定することにより形成されている。すなわち、
上記移動範囲ＳＶ３は、計９点の検索点で構成されてい
る。

【０２０７】このような移動範囲ＳＶ３が設定される
と、上記コントローラ２５５は、上記移動範囲ＳＶ３に
沿って検査ブロック２２４を移動し、該移動する毎にそ
の検査ブロック２２４の画像データを読み出すように、
ｉ画素ステップアドレス移動回路２５６Ａを介して上記
前フレームメモリ２５２を読み出し制御する。

【０２０８】なお、この第３ステップでは、上記移動範
囲ＳＶ３の中心となる検索点７３に係る絶対値和データ
は、上記第１ステップにおいて既に検出済であるため、
上記コントローラ２５５は、上記移動範囲ＳＶ３におい
て、上記検索点７３をぬかして検査ブロック２２４を移
動するように、上記ｉ画素ステップアドレス移動回路２
５６Ａを介して上記前フレームメモリ２５２を読み出し
制御する。

【０２０９】この検査ブロック２２４の移動により読み
出された画像データは、それぞれ上記差分検出回路２５
７に供給される。

【０２１０】上記差分検出回路２５７は、上記基準ブロ
ック２２３の画像データと、上記検査ブロック２２４の
画像データとを比較してその差分を検出し、この差分デ
ータを絶対値和検出回路２５８に供給する。上記絶対値
和検出回路２５８は、上記差分データの絶対値を検出
し、１回のブロックマッチング処理により検出される差
分データを全て加算して絶対値和データを形成する。

【０２１１】これにより、上記移動範囲ＳＶ３に沿って
検査ブロック２２４の移動を行った分である計９個（上
記各検索点７３における１つの絶対値和データも含
む。）の絶対値和データが形成されることとなる。この
絶対値和データは、それぞれ判断回路２５９に供給され
る。

【０２１２】上記判断回路２５９は、上記絶対値和検出
回路２５８から供給される上記９個の絶対値和データ
を、その絶対値和データが形成された移動範囲ＳＶ３に
対応するメモリ上のアドレスに一旦記憶する。そして、
上記メモリに全ての絶対値和データが記憶されると、こ
の絶対値和データの中から最小値の絶対値和データを検
出し、この最小値の絶対値和データを上記コントローラ
２５５に供給する。

【０２１３】上記コントローラ２５５は、上記第３ステ
ップで検出された最小値の絶対値和データに基づいて、
その絶対値和データが検出された検査ブロック２２４の
中心に位置する、上記前フレームメモリ２５２上の検索
点のアドレスを検出する。そして、この検索点のアドレ
スと、上記基準ブロック２２３の現フレームメモリ２５
１上の中心画素のアドレスとの差分を検出することによ
り、上記最小値の絶対値和データが検出された検査ブロ
ック２２４に対する上記基準ブロック２２３の動き分
（動きベクトル）を検出し、この動きベクトルを出力端
子２６０を介して上記図７に示す動き補償回路２０４に
供給する。

【０２１４】これにより、上記図７に示した画像データ
の符号化装置において、画像データの圧縮符号化処理を
行うことができる。

【０２１５】この第３の実施例に係る動きベクトル検出
方法では、第１ステップでのみ複数の絶対値和データを
検出し、この各絶対値和データの差分値と閾値とを比較
し、この比較結果に応じて次の移動範囲を制御すること
により、上記差分値が閾値よりも小さかった場合はさら
に詳細に動きベクトルの検出を行って動きベクトルの検
出精度を維持することができ、また、上記差分値が閾値
よりも大きかった場合には、途中のステップを省略して
計算量を削減して動きベクトルの検出を行うことができ
る。すなわち、上記第２の実施例に係る動きベクトル検
出方法で述べた動きベクトルの検出精度を維持したま
ま、計算量の削減を図ることができる。

【０２１６】なお、上述の第３の実施例に係る動きベク
トル検出方法の説明では、第１ステップにおいて、最小
値の絶対値和データ及び２番目に値の小さい絶対値和デ
ータを検出することとしたが、これは、値の小さいもの
から順に３つ，４つ，５つ・・・の絶対値和データを検
出するようにしてもよい。

【０２１７】また、３ステップサーチの第１ステップで
複数の絶対値和データを検出することとしたが、これ
は、４段階にわけて動きベクトルの検出を行う４ステッ
プサーチの第２ステップにおいて複数の絶対値和データ
の差分を検出して上記閾値と比較し、この比較結果に応
じて後のステップを移動範囲を設定するようにしてもよ
いし、５段階に分けて動きベクトルの検出を行う５ステ
ップサーチの第２ステップ或いは第３ステップにおいて
複数の絶対値和データの差分を検出して上記閾値と比較
し、この比較結果に応じて後のステップを移動範囲を設
定するようにしてもよい。

【０２１８】また、上記各実施例に係る動きベクトル検
出方法は、上述のように正確な動きベクトルを検出する
ことができる。このため、上記図７に示したような画像
データの符号化装置において、圧縮符号化する画像デー
タを削減することができ、圧縮符号化効率の向上を図る
ことができる。

【０２１９】最後に、上述の各実施例の説明では、上記
現在画像として現在フレームの画像を、また、前画像と
して前フレームの画像を用いることとしたが、これは、
上記現在画像として現在フレームの画像を、また、前画
像として２フレーム前の画像，３フレーム前の画像・・
・を用いるようにしてもよい。同じく、上記現在画像と
して現在フィールドの画像を、また、前画像として前フ
ィールドの画像、或いは、２フィールド前の画像，３フ
ィールド前の画像・・・を用いるようにしてもよい。

【０２２０】また、上記基準ブロックを現在画像内に設
定し、上記検査ブロックを前画像内に設定することとし
たが、これは、逆に、前画像内に基準ブロックを設定
し、現在画像内に検査ブロックを設定して、該現在画像
内において検査ブロックを移動させて動きベクトルの検
出を行うようにしてもよい。

【０２２１】また、本発明に係る動きベクトル検出方法
及び画像データの符号化方法を、直交変換回路として上
記ＤＣＴ回路２０７を用いた画像データの圧縮符号化装
置に適用することとしたが、これは、いわゆるフーリエ
変換，アダマール変換，Ｋ−Ｌ変換等の他の直交変換手
段を用いるようにしてもよい。

【０２２２】また、本発明に係る動きベクトル検出方法
及び画像データの符号化方法を、２ステップサーチ及び
３ステップサーチに適用した場合について説明したが、
これは、検査ブロックの移動範囲を４段階に分けて徐々
に狭めていく４ステップサーチや、該検査ブロックの移
動範囲を５段階に分けて徐々に狭めていく５ステップサ
ーチ等、多段階に分けて検査ブロックの移動範囲を狭め
ながら動きベクトルの検出を行う方法であれば何にでも
適用可能である。

【０２２３】また、上述の各実施例の説明では、検査ブ
ロックと基準ブロックとの相関を示す評価関数値として
上記絶対値和を用いることとしたが、これは、例えば上
記差分の二乗和等、検査ブロックと基準ブロックとの相
関を示す情報であれば何でもよく、その他、本発明に係
る技術的思想を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可
能であることは勿論である。

【０２２４】

【発明の効果】本発明に係る動きベクトル検出方法は、
多段階に亘ってブロックマッチング処理を行うことによ
り動きベクトルの検出を行うマルチステップサーチにお
ける、計算量の増大及び検出速度の遅延化を極力抑制し
て動きベクトルの検出精度の向上を図ることができる。

【０２２５】また、本発明に係る画像データの符号化方
法は、動きベクトル検出手段における計算量の増大及び
検出速度の遅延化を極力抑制して正確な動きベクトルを
検出することができるため、画像データに応じた正確な
圧縮符号化を行うことができる。また、圧縮符号化する
画像データを削減して圧縮符号化効率の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る動きベクトル検出
方法を説明するための図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る動きベクトル検出
方法を説明するための図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係る動きベクトル検出
方法を適用した動きベクトル検出装置のブロック図であ
る。

【図４】上記第３の実施例に係る動きベクトル検出方法
を適用した動きベクトル検出装置の第１ステップでの動
作を説明するための図である。

【図５】上記第３の実施例に係る動きベクトル検出方法
を適用した動きベクトル検出装置における、上記第１ス
テップで検出された絶対値和の差分が閾値以上の場合の
動作を説明するための図である。

【図６】上記第３の実施例に係る動きベクトル検出方法
を適用した動きベクトル検出装置における、上記第１ス
テップで検出された絶対値和の差分が閾値以下の場合の
動作を説明するための図である。

【図７】画像の動きベクトルを検出して画像データの圧
縮符号化処理を行う画像データの圧縮符号化装置のブロ
ック図である。

【図８】上記画像データの圧縮符号化装置に設けられて
いる動きベクトル検出回路で行われるブロックマッチン
グ処理を説明するための図である。

【図９】フルサーチにより動きベクトル検出を行う動き
ベクトル検出回路のブロック図である。

【図１０】上記フルサーチによる動きベクトルの検出の
仕方を説明するための図である。

【図１１】２ステップサーチ或いは３ステップサーチに
より動きベクトルの検出を行う動きベクトル検出回路の
ブロック図である。

【図１２】従来の３ステップサーチの第１ステップによ
る動きベクトルの検出の仕方を説明するための図であ
る。

【図１３】従来の３ステップサーチの第２，第３ステッ
プによる動きベクトルの検出の仕方を説明するための図
である。

【図１４】従来の２ステップサーチによる動きベクトル
の検出の仕方を説明するための図である。

【符号の説明】

ＳＶ１・・・・・第１ステップの検査ブロックの移動範
囲 １・・・・・・・第１ステップの移動範囲の中心に位置
する画素（原点） ２〜５・・・・・第１ステップの移動範囲の角部に位置
する画素 ６・・・・・・・第１ステップの絶対値和の最小値に係
る画素 ７・・・・・・・第１ステップの２番目に値の小さい絶
対値和に係る画素 ８・・・・・・・第１ステップの３番目に値の小さい絶
対値和に係る画素 ＳＶ２１・・・・最小値の絶対値和による第２ステップ
での第１の移動範囲 １０〜１３・・・第１の移動範囲の角部に位置する画素 ＳＶ２２・・・・２番目に値の小さい絶対値和による第
２ステップでの第２の移動範囲 １５〜１８・・・第２の移動範囲の角部に位置する画素 ＳＶ２３・・・・３番目に値の小さい絶対値和による第
２ステップでの第３の移動範囲 ２０〜２３・・・第３の移動範囲の角部に位置する画素 ＳＶ１・・・・・第１ステップの検査ブロックの移動範
囲 ３０・・・・・・第１ステップの移動範囲の中心に位置
する画素（原点） ３１〜３４・・・第１ステップの移動範囲の角部に位置
する画素 ３３・・・・・・第１ステップの絶対値和の最小値に係
る画素 ３５・・・・・・第１ステップの２番目に値の小さい絶
対値和に係る画素 ＳＶ２１・・・・最小値の絶対値和による第２ステップ
での第１の移動範囲 ４０〜４３・・・第１の移動範囲の角部に位置する画素 ＳＶ２２・・・・２番目に値の小さい絶対値和による第
２ステップでの第２の移動範囲 ４５〜４８・・・第２の移動範囲の角部に位置する画素 ４６・・・・・・第２ステップの絶対値和の最小値に係
る画素 ４９・・・・・・第２ステップの２番目に値の小さい絶
対値和に係る画素 ＳＶ３・・・・・絶対値和の最初値による第３ステップ
での第３の移動範囲 ５０〜５３・・・第３の移動範囲の角部に位置する画素 ２５１・・・・・現フレームメモリ ２５２・・・・・前フレームメモリ ２５３・・・・・現フレームの画像データの入力端子 ２５４・・・・・前フレームの画像データの入力端子 ２５５・・・・・コントローラ ２５６Ａ・・・・ｉ画素ステップアドレス移動回路 ２５６Ｂ・・・・１画素ステップアドレス移動回路 ２５７・・・・・差分検出回路 ２５８・・・・・絶対値和検出回路 ２５９・・・・・判断回路 ２６０・・・・・動きベクトルの出力端子 ２６１・・・・・閾値発生回路 ＳＶ１・・・・・第１ステップの検査ブロックの移動範
囲 ７０・・・・・・第１ステップの移動範囲の中心に位置
する画素（原点） ７１〜７４・・・第１ステップの移動範囲の角部に位置
する画素 ７３・・・・・・第１ステップの絶対値和の最小値に係
る画素 ７５・・・・・・第１ステップの２番目に値の小さい絶
対値和に係る画素 ＳＶ２１・・・・最小値の絶対値和による第２ステップ
での第１の移動範囲 ７７〜８０・・・第１の移動範囲の角部に位置する画素 ＳＶ２２・・・・２番目に値の小さい絶対値和による第
２ステップでの第２の移動範囲 ８１〜８４・・・第２の移動範囲の角部に位置する画素 ８２・・・・・・第２ステップの絶対値和の最小値に係
る画素 ８５・・・・・・第２ステップの２番目に値の小さい絶
対値和に係る画素 ＳＶ３・・・・・絶対値和の最初値による第３ステップ
での第３の移動範囲 ８６〜８９・・・第３の移動範囲の角部に位置する画素 ９０〜９３・・・第３の移動範囲の角部に位置する画素 ２０１・・・・・画像データの入力端子 ２０２・・・・・動きベクトル検出回路 ２０３・・・・・減算器 ２０４・・・・・動き補償回路 ２０５・・・・・フレームメモリ ２０６・・・・・加算器 ２０７・・・・・直交変換回路 ２０８・・・・・量子化器 ２０９・・・・・圧縮符号化された画像データの出力端
子 ２１０・・・・・逆量子化器 ２１１・・・・・逆直交変換回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間的に前後する現在画像或いは前画像
   に所定画素からなる基準ブロックを設定し、上記基準ブ
   ロックと同じ画素数からなる検査ブロックを、上記基準
   ブロックが設定された画像以外の画像の所定の移動範囲
   内で移動し、該検査ブロックを移動する毎に、検査ブロ
   ックと基準ブロックとの相関を示す評価関数値を検出
   し、上記検査ブロックの移動に対応して得られた各評価
   関数値の中から値が最小の評価関数値を検出し、この値
   が最小の評価関数値が形成された移動範囲内の所定位置
   の画素に基づいて上記検査ブロックの次の移動範囲を所
   定分狭め、再度、上記値が最小の評価関数値を検出する
   動作を、上記検査ブロックの最小限度の移動範囲となる
   まで繰り返し行い、この最小限度の移動範囲で検出され
   た、値が最小の評価関数値に基づいて動きベクトルを検
   出する動きベクトル検出方法において、 上記検査ブロックを、最小限度の移動範囲以外の移動範
   囲で移動した際に得られた評価関数値のうち、値が最小
   の評価関数値から順に値が小さい評価関数値を複数検出
   し、 この複数検出された評価関数値が形成された各移動範囲
   内の所定位置の画素に基づいて、上記検査ブロックの次
   の移動範囲を所定分狭めてそれぞれ設定し、この狭めて
   設定された各移動範囲で上記検査ブロックの移動をそれ
   ぞれ行って評価関数値を検出する動作を、上記検査ブロ
   ックの最小限度の移動範囲となるまで繰り返し行い、 上記最小限度の移動範囲で検査ブロックを移動した際に
   得られた、値が最小の評価関数値に基づいて動きベクト
   ルを検出することを特徴とする動きベクトル検出方法。
2. 【請求項２】 上記最小限度の移動範囲以外の移動範囲
   で検査ブロックを移動することにより得られた評価関数
   値のうち、値が最小の評価関数値及び２番目に値が小さ
   な評価関数値を検出し、 上記値が最小の評価関数値及び２番目に値が小さな評価
   関数値が検出された各移動範囲内の所定位置の各画素に
   基づいて、上記検査ブロックの次の移動範囲を所定分狭
   めてそれぞれ設定することを特徴とする請求項１記載の
   動きベクトル検出方法。
3. 【請求項３】 複数回設定される上記検査ブロックの移
   動範囲のうち、所定の移動範囲で上記複数の評価関数値
   の検出を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の動きベクトル検出方法。
4. 【請求項４】 上記最小限度の移動範囲以外の移動範囲
   で検査ブロックを移動することにより得られた複数の評
   価関数値どうしの差分と閾値とを比較し、 上記複数の評価関数値どうしの差分が閾値よりも小さか
   った場合には、上記複数検出された評価関数値が形成さ
   れた各移動範囲内の所定位置の画素に基づいて、上記検
   査ブロックの次の移動範囲を所定分狭めてそれぞれ設定
   して動きベクトルの検出を行い、 上記複数の評価関数値どうしの差分が閾値よりも大きか
   った場合には、最小値の評価関数値が形成された移動範
   囲内の所定位置の画素に基づいて、上記検査ブロックの
   次の移動範囲を、上記最小限度の移動範囲、或いは、上
   記所定分以上狭めて設定して動きベクトルの検出を行う
   ことを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３記載
   の動きベクトル検出方法。
5. 【請求項５】 時間的に前後する現在画像及び前画像か
   ら画像の動きベクトルを検出し、この動きベクトルに応
   じて前画像の動き補償を行い、上記現在画像と動き補償
   を行った前画像との差分を直交変換処理し量子化するこ
   とにより、圧縮符号化した画像データを形成する画像デ
   ータの符号化方法であって、 上記動きベクトルを検出する際に、 上記現在画像或いは前画像に所定画素からなる基準ブロ
   ックを設定し、上記基準ブロックと同じ画素数からなる
   検査ブロックを、上記基準ブロックが設定された画像以
   外の画像の所定の移動範囲内で移動し、 上記検査ブロックを移動する毎に、検査ブロックと基準
   ブロックとの相関を示す評価関数値を検出し、 上記移動範囲で検査ブロックを移動させることにより検
   出された上記評価関数値のうち、値が最小の評価関数値
   から順に値が小さい評価関数値を複数検出し、 この複数検出された各評価関数値が形成された各移動範
   囲内の所定位置の画素に基づいて、上記検査ブロックの
   次の移動範囲を所定分狭めてそれぞれ設定し、 上記所定分狭めて設定された各移動範囲で上記検査ブロ
   ックの移動をそれぞれ行って評価関数値を検出する動作
   を、上記検査ブロックの最小限度の移動範囲となるまで
   繰り返し行い、 上記最小限度の移動範囲で検査ブロックを移動した際に
   得られた、値が最小の評価関数値に基づいて動きベクト
   ルを検出することを特徴とする画像データの符号化方
   法。