JPH0799645A - 動きベクトル検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】動きベクトルの連続性を確保することにより、
動きベクトル符号量を低減する。 【構成】参照原画切出回路21はベクトル候補に基づい
て、所定の探索範囲内で参照原画のブロック化位置をず
らしながら参照原画をブロック化する。誤差計算回路22
は原画ブロックも与えられ、原画ブロックと切出された
参照原画のブロックとのマッチング計算により誤差値を
求める。動きベクトル決定回路45は、先ず誤差値の大小
から参照原画のブロックと原画ブロックとの位置関係を
示す少なくとも１つの動きベクトル候補を求める。そし
て、メモリ42に格納されている隣接ブロックの動きベク
トルと各動きベクトル候補との差分が最も小さい動きベ
クトル候補を動きベクトルとして選択する。これによ
り、隣接ブロック同士の動きベクトルの連続性を維持し
て、動きベクトル符号量を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【産業上の利用分野】本発明は、予測符号化装置に好適
な動き検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像のディジタル圧縮が検討され
ている。特に、ＤＣＴ（離散コサイン変換）を用いた高
能率符号化については、各種標準化案が提案されてい
る。ＤＣＴは、１フレームを複数のブロック（ｍ画素×
ｎ水平走査線）に分割し、このブロック単位で映像信号
を周波数成分に変換することにより、空間軸方向の冗長
度を削減するものである。ところで、テレビジョン信号
の動画用の高能率符号化方式として、ＣＣＩＴＴ（Inte
rnational Telegraph and Telephone ConsultativeComm
ittee）はＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）
方式を提案した。この方式においては、ｌフレーム内で
ＤＣＴによる圧縮（フレーム内圧縮）を行うだけでな
く、フレーム間の相関を利用して時間軸方向の冗長度を
削減するフレーム間圧縮も採用する。フレーム間圧縮
は、一般の動画像が前後のフレームでよく似ているとい
う性質を利用して、前後のフレームの差分を求め差分値
を符号化することによって、ビットレートを一層低減さ
せるものである。特に、画像の動きを予測してフレーム
間差を求めることにより予測誤差を低減する動き補償フ
レーム間予測符号化が有効である。

【０００３】この動き補償フレーム間予測符号化につい
ては、例えば、「テレビディジタル符号化技術の動向」
（放送技術（1992-5，P.70））等に詳述されている。す
なわち、この符号化においては、現フレームの画像デー
タＤ（ｎ）と１フレーム前の画像データＤ（ｎ−１）と
の間で動きベクトルを求める。前フレームの符号化デー
タを復号化して得た画像データを動きベクトルによって
動き補償して、動き補償した前フレームの画像データ
Ｄ′（ｎ−１）を得る。この画像データＤ′（ｎ一１）
と現フレームの画像データＤ（ｎ）との間で差分をと
り、この差分値（動き予測による誤差成分）を符号化し
て出力する。

【０００４】図４はこのような従来の動きベクトル検出
回路を組込んだ符号化装置を示すブロック図である。

【０００５】入力端子１，２には所定のサンプリング周
波数でサンプリングした符号化対象である原画の画像デ
ータを入力する。これらの入力端子１，２を介して入力
される原画の画像データは夫々メモリ３，４を介してブ
ロック化回路５，６に与えて、ｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上
の整数）画素のブロック単位にブロック化する。なお、
メモリ３，４としては、符号化方式に応じてフレームメ
モリを用いるか又はフィールドメモリを用いる。

【０００６】ブロック化回路５の出力はスイッチ７に与
え、スイッチ７は後述する動き補償モード決定回路18に
制御されて、ブロック化回路５からの原画を端子ａを介
してそのまま符号化回路９に与えるか、又は、端子ｂか
ら減算器８を介して符号化回路９に与える。画面内圧縮
時にはスイッチ７は端子ａを選択する。これにより、符
号化回路９には原画の画像データがそのまま入力され、
符号化回路９は原画に対して画面内圧縮処理を行う。即
ち、符号化回路９は入力された画像データをＤＣＴ処
理、量子化処理及び可変長符号化処理によって符号化し
て出力端子10に出力する。また、符号化回路９は参照ロ
ーカルデコード信号を作成するために符号化出力を図示
しないメモリにも出力するようになっている。一方、画
面間圧縮時にはスイッチ７は端子ｂを選択する。この場
合には、減算器８において、原画と動き補償された参照
画像との差分（予測誤差）が求められて、画面間圧縮が
行われる。

【０００７】参照画像としては、原画よりも先に符号化
された参照原画に対する符号化回路９の符号化出力を復
号化することにより得た参照ローカルデコード信号を用
いる。この参照ローカルデコード信号は入力端子11を介
してメモリ12に与える。参照ローカルデコード信号を動
き補償するために、入力端子13には参照原画の画像デー
タを入力する。参照原画はフレーム又はフィールドの画
像データを保持するメモリ14を介して動きベクトル検出
回路15に与える。動きベクトル検出回路15はブロック化
回路６からの原画ブロックと参照原画のブロックとの誤
差計算による比較によって、ブロック単位で動きベクト
ルを求める。動きベクトル検出回路15は原画の１画面分
の動きベクトル検出結果をメモリ16に与えて格納する。

【０００８】図５は図４中の動きベクトル検出回路15の
具体的な構成を示すブロック図である。また、図６はブ
ロックマッチング法を簡易的に示す説明図であり、図７
は図６の動作を説明するための説明図である。

【０００９】メモリ14からの参照原画の画像データは参
照原画切出回路21に与える。また、ブロック化回路６か
らの原画のブロックデータは誤差計算回路22に与える。
参照原画切出回路21は動きベクトル決定回路23からベク
トル候補が与えられて、ベクトル候補に応じて参照原画
のブロック化位置を決定してブロックデータを出力す
る。

【００１０】いま、図６に示す参照原画25が原画27より
も時間的に前の画像であるものとし、参照原画25の所定
ブロック26が移動して原画27においてはブロック28の位
置にあるものとする。誤差計算回路22は、図７に示すよ
うに、原画のブロック28に対して相対的な位置関係が同
一である参照原画25のブロック28′を中心とした所定の
探索範囲29を設定する。参照原画切出回路21はベクトル
候補に基づいて、探索範囲29の範囲内でブロック化位置
を変化させながら順次ブロックを設定する。誤差計算回
路22は参照原画切出回路21から順次入力されるブロック
データと原画28のブロックデータとのマッチング計算を
行って、各ブロック毎にパターン間の近似を求める。動
きベクトル決定回路23は誤差計算回路22の計算結果に基
づいて、探索範囲29の範囲内で最小歪みを与えるブロッ
ク位置を算出し、ブロック28′との位置関係を動きベク
トル30として求める。

【００１１】メモリ16は１画面分の動きベクトルを記憶
してブロック化回路17に与える。ブロック化回路17には
メモリ12からの参照ローカルデコード信号も与える。ブ
ロック化回路17は、動きベクトルに基づいて参照ローカ
ルデコード信号をブロック化する。例えば、原画の所定
ブロックは参照原画の所定ブロックが右に３画素分移動
したものであることが動きベクトルによって示された場
合には、ブロック化回路17は原画の所定ブロックの位置
から左に３画素分移動した位置の参照原画のブロックを
選択してその参照画像のブロックデータを出力する。

【００１２】ブロック化回路17の出力は動き補償された
参照画像（ブロック）として減算器８に与える。上述し
たように、スイッチ７が端子ｂを選択することで原画と
動き補償された参照画像との減算が行われて、予測誤差
が符号化回路９に与えられる。この場合には、参照画像
が動き補償されているので、原画の所定ブロックの画像
データとブロック化回路17からの参照ブロックの画像デ
ータとの差分（予測誤差）は小さく、符号量を小さくす
ることができる。なお、符号化回路９はメモリ16から与
えられた動きベクトルも符号化する。この場合には、符
号化回路９は隣接ブロックとの動きベクトル同士の差分
を符号化することにより符号量を低減している。

【００１３】ところで、動きベクトル検出回路15の誤差
計算回路22は、原画のブロックと参照原画のブロックと
のマッチング計算には、相対的位置が同一の画素同士の
平均自乗誤差（ＭＳＥ）又は平均絶対値誤差（ＭＡＤ）
を評価関数として用いている。ところが、探索範囲29内
において、これらの評価関数による誤差値が最小となる
ブロックが複数存在することがある。即ち、この場合に
は、１つの原画ブロックに対して複数の動きベクトルが
メモリ16に格納されることになり、ブロック化回路17は
これらの動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを
出力する。動き補償モード決定回路18はこれらの複数の
参照ブロックが入力されて、動き補償を行うか否か、又
はこれらの参照ブロックのうちいずれのブロックを動き
補償された参照ブロックとして用いるかを決定する。こ
れによって選択された参照ブロックが減算器８に与えら
れて、予測誤差が求められる。

【００１４】しかしながら、「ブロックマッチング法に
おける動ベクトルの信頼性の検討」（１９９３年電子情
報通信学会春季大会、Ｄ−２８２）にて報告されている
ように、探索範囲内で誤差値が最小となるブロックが多
い場合には、動きベクトルが誤検出されている可能性が
高い。誤差が最小であっても実際の動きにあった動きベ
クトルでないと動き補償予測誤差信号が十分に送れなか
ったり、実際に符号化する隣接ブロックの動きベクトル
の差分値が大きくなり符号量が増大する。また、探索範
囲内で誤差値が最小となるブロックが複数存在する場合
には、計算を簡単化するためにこれらのブロックのうち
例えば原画のブロックに対して左上で最も近いブロック
を選択して動きベクトルを求めることもある。しかし、
この場合には、隣接ブロック間で動きベクトルの変化が
大きくなることがあり、隣接ブロックの動きベクトル同
士の差分が大きくなって、動きベクトルの符号量が増大
してしまう。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の動きベクトル検出回路においては、ブロックマッ
チング計算による誤差値の大小のみによって動きベクト
ルを検出していることから、ブロック間の動きベクトル
の連続性が維持されず、隣接ブロックの動きベクトル同
士の差分を符号化する場合に符号長が増大してしまうと
いう問題点があった。

【００１６】本発明は、ブロック間の動きベクトルの連
続性を維持することにより、動きベクトルの符号量を減
少させることができる動きベクトル検出回路を提供する
ことを目的とする。

【００１７】［発明の構成］

【課題を解決するための手段】本発明に係る動きベクト
ル検出回路は、原画をブロック化して原画ブロックのブ
ロックデータを出力する第１のブロック化手段と、動き
補償のための参照原画が与えられ、前記原画ブロックデ
ータに対応する位置のブロックを含む前記参照原画の所
定の探索範囲内においてブロック化位置を変化させなが
ら前記参照原画のブロックデータを出力する第２のブロ
ック化手段と、前記第１のブロック化手段からの原画ブ
ロックデータと前記第２のブロック化手段からの各ブロ
ックデータとのマッチング計算による誤差値を求め、前
記探索範囲内で所定値以下の誤差値を与える前記第２の
ブロック化手段による少なくとも１つのブロックと前記
原画のブロックとの位置関係を示す少なくとも１つの動
きベクトル候補を得る動きベクトル検出手段と、前記少
なくとも１つの動きベクトル候補のうち原画ブロックに
隣接するブロックの動きベクトルとの差分が最も小さい
動きベクトル候補を動きベクトルとして選択する動きベ
クトル決定手段とを具備したものであり、また、動き補
償モードに対応する複数枚の参照原画が与えられ、前記
原画ブロックデータに対応する位置のブロックを含む前
記各参照原画の所定の探索範囲内においてブロック化位
置を変化させながら前記各参照原画のブロックデータを
出力する第２のブロック化手段と、前記第１のブロック
化手段からの原画ブロックデータと前記第２のブロック
化手段からの各ブロックデータとのマッチング計算によ
る誤差値を求め前記探索範囲内で所定値以下の誤差値を
与える前記第２のブロック化手段による少なくとも１つ
のブロックと前記原画のブロックとの位置関係を示す少
なくとも１つの動きベクトル候補を得る動きベクトル検
出手段と、前記少なくとも１つの動きベクトル候補のう
ち原画ブロックに最も近く原画ブロックと同一動き補償
モードで動き補償されたブロックの動きベクトルとの差
分が最も小さい動きベクトル候補を動きベクトルとして
選択すると共に、この選択によって動き補償モードを決
定する動きベクトル決定手段とを具備したものである。

【００１８】

【作用】本発明において、第１のブロック化手段は原画
をブロック化する。第２のブロック化手段は参照原画の
所定の探索範囲内でブロック化位置を変化させながら参
照原画をブロック化する。動きベクトル検出手段は、第
２のブロック化手段からの参照原画のブロックと原画ブ
ロックとのマッチング計算による誤差値を求めて少なく
とも１つの動きベクトル候補を得る。動きベクトル決定
手段は隣接ブロックの動きベクトルと各動きベクトル候
補との差分を比較し、差分が最も小さい動きベクトル候
補を動きベクトルとして選択する。これにより、隣接ブ
ロック同士で動きベクトルの変化が大きくなることを防
止して、動きベクトルの符号量を小さくする。

【００１９】また、複数の動き補償モードで動き補償す
る場合には、第２のブロック化手段は複数枚の参照原画
をブロック化し、動きベクトル検出手段は各参照原画の
ブロックと原画ブロックとのマッチング結果によって少
なくとも１つの動きベクトル候補を求める。動きベクト
ル決定手段は、原画ブロックに最も近く原画ブロックと
同一動き補償モードで動き補償されたブロックの動きベ
クトルとの差分が最も小さい動きベクトル候補を動きベ
クトルとして選択する。これにより、動き補償モードを
決定する。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る動きベクトル検出回路
を示すブロック図である。また、図２は図１の動きベク
トル検出回路が組込まれた符号化装置の一実施例を示す
ブロック図である。図１及び図２において夫々図５及び
図４と同一の構成要素には同一符号を付してある。

【００２１】図２において、入力端子１を介して入力さ
れる原画の画像データはフレーム又はフィールドの画像
データを保持するメモリ３を介してブロック化回路５及
びメモリ16に与える。ブロック化回路５は原画をｍ×ｎ
画素にブロック化してスイッチ７に与える。スイッチ７
は動き補償モード決定回路18に制御されて、入力された
画像データを端子ａを介してそのまま符号化回路９に与
えるか、端子ｂを介して減算器８に与えるようになって
いる。減算器８には後述するブロック化回路17から動き
補償された参照ブロックデータも与えられ、原画のブロ
ックデータと参照ブロックデータとの減算によって予測
誤差を求めて符号化回路９に出力する。符号化回路９は
入力された画像データをＤＣＴ処理して量子化し、更
に、可変長符号化して符号化出力を出力端子10に出力す
る。

【００２２】また、符号化出力は復号化した後図示しな
いメモリに参照ローカルデコード信号として与えるよう
になっている。この参照ローカルデコード信号は入力端
子11からメモリ12を介してブロック化回路17に与える。
メモリ12は１フレーム又は１フィールド分の信号を保持
する。この参照ローカルデコード信号を動き補償するた
めの動きベクトルは原画と参照原画とから求める。入力
端子２を介して入力した原画は、１フレーム又は１フィ
ールドの画像データを保持するメモリ４を介してブロッ
ク化回路６にも与える。ブロック化回路６は原画をブロ
ック化して動きベクトル検出回路41に出力する。また、
入力端子13を介して入力した参照原画は１フレーム又は
１フィールドの画像データを保持するメモリ14を介して
動きベクトル検出回路41に与える。

【００２３】図２は図１中の動きベクトル検出回路41及
びメモリ42の具体的な構成を示すブロック図である。

【００２４】ブロック化回路６からの原画のブロックデ
ータは誤差計算回路22に与え、メモリ14からの参照原画
の画像データは参照原画切出回路21に与える。参照原画
切出回路21はベクトル候補に基づいて参照原画をブロッ
ク化して誤差計算回路22に出力する。即ち、参照原画切
出回路21は原画のブロックデータと相対的な位置関係が
同一であるブロックを中心とした所定の探索範囲を設定
し、探索範囲内で例えば１画素ずつずらしながら参照原
画をブロック化して出力する。

【００２５】誤差計算回路22は参照原画切出回路21から
のブロックと原画のブロックとの例えばＭＳＥによるマ
ッチング計算によってブロックデータ同士の誤差値を求
めて動きベクトル決定回路45に出力する。動きベクトル
決定回路45はマッチング計算による誤差値の大小を判定
し、各ブロック毎に最小の誤差値を与える動きベクトル
を求める。動きベクトル決定回路45は所定ブロックの動
きベクトルをメモリ16に出力すると共に、メモリ42にも
出力して記憶させる。本実施例においては、原画の所定
のブロックについて誤差値が最小の参照原画のブロック
が複数存在し、複数の動きベクトル候補が得られた場合
には、動きベクトル決定回路45は、メモリ42に格納され
た隣接ブロックの動きベクトルを読出して、各動きベク
トル候補と隣接ブロックの動きベクトルとの差分値を計
算して、最小の差分値を与える動きベクトル候補を動き
ベクトルと決定してメモリ16，42に出力するようになっ
ている。

【００２６】メモリ16は１画面分の動きベクトルを格納
してブロック化回路17に出力する。ブロック化回路17は
動きベクトルに基づいて参照ローカルデコード信号をブ
ロック化する位置を補正して、動き補償した参照ブロッ
クデータを減算器８及び動き補償モード決定回路18に出
力する。動き補償モード決定回路18は、動き補償を行う
か否か等の動き補償モードを決定して、スイッチ７を制
御するようになっている。また、動き補償モード決定回
路18は各ブロック毎に動きベクトルを符号化回路９に出
力する。符号化回路９は隣接ブロックの動きベクトルの
差分を符号化するようになっている。

【００２７】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。

【００２８】図２において、原画の画像データはメモリ
３を介してブロック化回路５に与える。ブロック化回路
５は原画をブロック化してブロックデータをスイッチ７
に出力する。画面内圧縮時にはスイッチ７は端子ａを選
択しており、ブロックデータはそのまま符号化回路９に
入力される。符号化回路９はブロック単位で例えばＤＣ
Ｔ処理及び量子化処理を行って符号量を削減し、更に、
可変長符号化を行って符号化出力を出力端子10に出力す
る。また、符号化出力は動き補償の参照画像を作成する
ために、復号化後に参照ローカルデコード信号として図
示しないメモリにも出力する。

【００２９】この参照ローカルデコード信号は入力端子
２を介してメモリ12に与える。メモリ12は参照ローカル
デコード信号を１フレーム又は１フィールド分保持して
ブロック化回路17に与える。ブロック化回路17は、動き
ベクトルに基づいて参照ローカルデコード信号をブロッ
ク化することにより、動き補償した参照ローカルブロッ
クデータを作成する。動きベクトルは動きベクトル検出
回路41において検出する。

【００３０】動きベクトル検出回路41は、原画のブロッ
クデータと参照原画のブロックデータとのマッチング計
算によって動きベクトルを求める。即ち、原画の画像デ
ータは入力端子２を介してメモリ４に与えて１フレーム
又は１フィールド分保持し、ブロック化回路６に与え
る。ブロック化回路６は原画をブロック化してブロック
データを動きベクトル検出回路41に出力する。また、参
照原画の画像データは入力端子13を介してメモリ14に与
える。メモリ14は１フレーム又は１フィールド分の画像
データを保持して動きベクトル検出回路41に出力する。

【００３１】図１において、原画のブロックデータは誤
差計算回路22に与え、参照原画は参照原画切出回路21に
与える。参照原画切出回路21はベクトル候補に基づいて
参照原画をブロック化して誤差計算回路22に出力する。
誤差計算回路22は原画の所定ブロックのブロックデータ
と参照原画のブロックデータとのマッチング計算による
誤差値を求めて動きベクトル決定回路45に出力する。参
照原画切出回路21に与えるベクトル候補は順次切換えら
れ、参照原画切出回路21は所定の探索範囲内で例えば１
画素ずつ異なる位置のブロックのブロックデータを順次
出力する。誤差計算回路22は原画の所定ブロックに対し
て参照原画の複数のブロックとのマッチング計算を順次
行って、参照原画のブロック毎に求めた誤差値を動きベ
クトル決定回路45に出力する。動きベクトル決定回路45
は原画の所定ブロックに対して求められた複数の誤差値
のうち最小の誤差値を与える参照原画のブロックと原画
の所定ブロックとによるベクトルを動きベクトル候補と
して選択する。１つの動きベクトル候補が選択された場
合には、この動きベクトル候補を動きベクトルとしてメ
モリ14及びメモリ42に出力する。

【００３２】同様にして、原画の次のブロックのブロッ
クデータが入力されると、参照原画切出回路21はこの原
画のブロックと相対的な位置関係が同一のブロックを中
心として探索範囲を設定し、ベクトル候補に基づいてブ
ロック化する位置を変化させながら、ブロックデータを
順次出力する。誤差計算回路22は参照原画のブロック毎
に求めた誤差値を動きベクトル決定回路45に出力する。
動きベクトル決定回路45は誤差値の大小よって動きベク
トル候補を選択する。

【００３３】ここで、誤差値の大小が同一の動きベクト
ル候補が複数存在するものとする。この場合には、動き
ベクトル決定回路45はメモリ42に格納されている隣接ブ
ロックの動きベクトルを読出して各動きベクトル候補と
比較する。そして、動きベクトル決定回路45は隣接ブロ
ックの動きベクトルとの差が最も小さい動きベクトル候
補を動きベクトルとしてメモリ16に出力すると共に、次
の隣接ブロックの動きベクトルの選択のためにメモリ42
に出力する。

【００３４】隣接ブロック相互間では画像の動きは略等
しいと考えられるので、隣接ブロック間の動きベクトル
の差は小さい。従って、隣接ブロックの動きベクトルと
の差が小さい動きベクトル候補を選択することにより、
画像の動きに応じた動きベクトルを得ることができる。

【００３５】メモリ16は１画面分の動きベクトルを記憶
してブロック化回路17に出力する。ブロック化回路17は
動きベクトルに基づいて、参照ローカルデコード信号の
ブロック化位置を補正して、動き補償した参照ブロック
データを作成して減算器８に出力する。減算器８はスイ
ッチ７の端子ｂを介して入力される原画のブロックデー
タと参照ブロックデータとの減算によって予測誤差を求
めて符号化回路９に出力する。動きベクトル検出回路41
によって、原画の動きに応じた動きベクトルが求められ
ており、予測誤差は小さく、符号化回路９による符号量
を低減することができる。

【００３６】また、動き補償モード決定回路18からの動
きベクトルは符号化回路９にも与えられており、符号化
回路９は隣接ブロックの動きベクトルとの差分を符号化
して出力する。この場合には、動きベクトル検出回路41
によって、動きベクトル候補のうち隣接ブロックの動き
ベクトルとの差が最も小さいベクトルが選択されてお
り、動きベクトルの符号量は小さい。

【００３７】このように、本実施例においては、動きベ
クトル決定回路45によって、誤差値の大小から求めた動
きベクトル候補のうち隣接ブロックの動きベクトルとの
差が最も小さいベクトルを動きベクトルとして選択して
おり、原画の動きに応じた動き検出が可能であり、動き
ベクトルの検出精度を向上させることができると共に、
動きベクトルの連続性を維持することができ、動きベク
トルの符号量を低減することができる。

【００３８】図３は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図３において図１と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。

【００３９】画面間圧縮を行う場合には、原画との誤差
が最も小さい画像を参照画像として選択することによ
り、符号量を最小にすることができる。この理由から、
複数の枚の参照原画を設定して、原画のブロックと各参
照原画の参照ブロックとの予測誤差が最も小さい参照ブ
ロックを選択する方法を採用することがある。例えば、
原画に対して１フレーム前方又は１フレーム後方の画像
を設定し、これらのうち予測誤差を最小とする参照ブロ
ックを選択して予測誤差を求めるのである。この場合に
は、動きベクトルについては、原画の所定ブロックと動
き補償モードが同一の最も近いブロックに対する動きベ
クトルとの差分を符号化する。即ち、動きベクトルにつ
いては下記表１に示す符号化を行う。

【００４０】 連続したブロック…，（ｎ−２），（ｎ−１），ｎ，…
に対する参照画像として、表１に示すように、夫々１フ
レーム前、１フレーム後及び１フレーム前の参照ブロッ
クデータを選択するものとする。（ｎ−２）ブロックに
ついては、１フレーム前の参照原画のブロックとの間で
求めた動きベクトル（前方動きベクトル）を用いて動き
補償した参照ブロックデータを用いて動き補償を行う。
この場合には、検出した前方動きベクトルと既に前方動
き補償予測符号化された最も近いブロックの前方動きベ
クトルとの間で差分を求めて、この差分値のみを符号化
する。なお、この場合には、１フレーム後の参照原画の
ブロックとの間でも動きベクトル（後方動きベクトル）
を求めているが、この後方動きベクトルについては符号
化は行わない。

【００４１】同様に、（ｎ−１）ブロックについては、
１フレーム後の参照原画のブロックとの間で求めた後方
動きベクトルを用いた動き補償を行う。この場合には、
検出した後方動きベクトルと既に後方動き補償予測符号
化された最も近いブロックの後方動きベクトルとの間で
差分を求めて、この差分値のみを符号化する。また、ｎ
ブロックにおいては、１フレーム前の参照原画のブロッ
クを動き補償して前方予測符号化を行う。この場合に
は、検出した前方動きベクトルと既に前方動き補償予測
符号化された最も近いブロック、即ち、（ｎ−２）ブロ
ックで求めた動きベクトルとの間で差分を求めて符号化
を行う。このように、本実施例においては、動きベクト
ルの検出時において動き補償モードが判別していること
が必要である。

【００４２】図３において、原画の画像データは入力端
子51を介して図１のメモリ３，４を共用化したメモリ52
に与え、メモリ52の出力は図１のブロック化回路５，６
を共用化したブロック化回路53に与える。ブロック化回
路53からの原画のブロックデータはスイッチ７、動きベ
クトル検出回路54及び動き補償モード決定回路56に与え
るようになっている。動きベクトル検出回路54は原画の
所定ブロックに対して各動き補償モード毎に動きベクト
ル候補を求める。そして、全ての動きベクトル候補のう
ち原画の所定ブロックに最も近い同一動き補償モードの
ブロックに対する動きベクトルとの差が最も小さいベク
トルを動きベクトルとして選択してブロック化回路17及
びメモリ55に出力する。選択した動きベクトルがいずれ
の動き補償モードによるものであるかによって動き補償
モードが決定する。メモリ55は、動き補償モードに応じ
た記憶領域を有しており、動きベクトル検出回路54が決
定した動き補償モードに対応する記憶領域を更新して最
新の動きベクトルを保持する。

【００４３】動き補償モード決定回路55はブロック化回
路53からの原画のブロックデータ及びブロック化回路17
からの参照ブロックデータが与えられて、動き補償を行
うか否か及び動き補償のモードを決定してスイッチ７を
制御すると共に、仮の動き補償モードを動きベクトル検
出回路54に与えて、動きベクトル検出回路54の動き検出
動作を制御するようになっている。

【００４４】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。

【００４５】原画、参照原画及び参照ローカルデコード
信号は夫々入力端子51，13，11を介して入力し、メモリ
52，14，12に格納する。ブロック化回路53はメモリ52に
格納された画像データから第ｘ（ｘは１以上の整数）ブ
ロックのブロックデータをスイッチ７、動き補償モード
決定回路55及び動きベクトル検出回路41に出力する。一
方、メモリ13からの例えば前フレームの参照原画の画像
データは動きベクトル検出回路41に与える。動きベクト
ル検出回路54は、所定の探索範囲内でベクトル候補を変
化させて参照原画のブロック化位置を変化させながら、
原画のブロックと参照原画のブロックとのマッチング計
算による誤差値を求め、求めた誤差値が最小のブロック
又は所定の閾値よりも小さいブロックと原画のブロック
との位置関係を示す動きベクトル候補を得る。更に、動
きベクトル検出回路54には、参照原画として例えば後フ
レームの画像データも入力され、原画の所定ブロックに
対する動きベクトル候補を求める。即ち、動きベクトル
検出回路54は原画の所定ブロックについて各動き補償モ
ード毎に動きベクトル候補を求める。

【００４６】これらの動きベクトル候補を用いて、ブロ
ック化回路17は参照ローカルデコード信号をブロック化
して動き補償モード決定回路56に出力する。動き補償モ
ード決定回路56は原画のブロックデータと参照ブロック
データとから動き補償に用いてもよいと判断した動き補
償モードを示す仮の動き補償モード信号を動きベクトル
検出回路54出力する。いま、動き補償モードとして前方
動き補償、後方動き補償及び両方向動き補償の３種類が
あるものとする。例えば、シーンチェンジが発生した場
合には、後方動き補償を採用しないことを示す仮の動き
補償モード信号が出力される。

【００４７】動きベクトル検出回路54は、各動きベクト
ル候補と既にメモリ55に格納されている各動き補償モー
ドの最新の動きベクトルとを比較して、差分が最も小さ
い動きベクトル候補を動きベクトルに決定する。また、
この動きベクトルが前方動きベクトルであるか、後方動
きベクトルであるか又は両方向動きベクトルであるかに
よって３種類のうちいずれの動き補償モードとするかが
決定する。決定された動きベクトルはメモリ17に与えて
メモリ17の内容を更新する。ブロック化回路17は決定し
た動きベクトルを用いてブロック化位置を決定して参照
ブロックデータを動き補償モード決定回路56に出力す
る。

【００４８】動き補償モード決定回路56は動き補償を行
うか否かを決定し、動き補償を行う場合にはスイッチ７
に端子ｂを選択させ、そうでない場合には端子ａを選択
させる。以後の動作は図１の実施例と同様である。

【００４９】このように、本実施例においては、複数枚
の参照原画から得た参照ブロックのうちのいずれかを動
き補償に用いる符号化方式においても、同一動き補償モ
ードのブロックの動きベクトルとの差分から動きベクト
ル候補（動き補償モード）を選択しており、動きベクト
ルの連続性を維持することができる。

【００５０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、参照原画を用いて動きベクトル候
補を求めたが、参照ローカルデコード信号を用いて動き
ベクトル候補を求めてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
きベクトルの連続性を維持することにより動きベクトル
の符号量を減少させることができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動きベクトル検出回路の一実施例
を示すブロック図。

【図２】図１の動きベクトル検出回路が組込まれた符号
化装置を示すブロック図。

【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図。

【図４】従来の動きベクトル検出回路が組込まれた符号
化装置を示すブロック図。

【図５】図４中の動きベクトル検出回路の具体的な構成
を示すブロック図。

【図６】図５の動作を説明するための説明図。

【図７】図５の動作を説明するための説明図。

【符号の説明】

21…参照原画切出回路、22…誤差計算回路、42…メモ
リ、45…動きベクトル決定回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画をブロック化して原画ブロックのブ
   ロックデータを出力する第１のブロック化手段と、 動き補償のための参照原画が与えられ、前記原画ブロッ
   クデータに対応する位置のブロックを含む前記参照原画
   の所定の探索範囲内においてブロック化位置を変化させ
   ながら前記参照原画のブロックデータを出力する第２の
   ブロック化手段と、 前記第１のブロック化手段からの原画ブロックデータと
   前記第２のブロック化手段からの各ブロックデータとの
   マッチング計算による誤差値を求め、前記探索範囲内で
   所定値以下の誤差値を与える前記第２のブロック化手段
   による少なくとも１つのブロックと前記原画のブロック
   との位置関係を示す少なくとも１つの動きベクトル候補
   を得る動きベクトル検出手段と、 前記少なくとも１つの動きベクトル候補のうち原画ブロ
   ックに隣接するブロックの動きベクトルとの差分が最も
   小さい動きベクトル候補を動きベクトルとして選択する
   動きベクトル決定手段とを具備したことを特徴とする動
   きベクトル検出回路。
2. 【請求項２】 原画をブロック化して原画ブロックのブ
   ロックデータを出力する第１のブロック化手段と、 動き補償モードに対応する複数枚の参照原画が与えら
   れ、前記原画ブロックデータに対応する位置のブロック
   を含む前記各参照原画の所定の探索範囲内においてブロ
   ック化位置を変化させながら前記各参照原画のブロック
   データを出力する第２のブロック化手段と、 前記第１のブロック化手段からの原画ブロックデータと
   前記第２のブロック化手段からの各ブロックデータとの
   マッチング計算による誤差値を求め前記探索範囲内で所
   定値以下の誤差値を与える前記第２のブロック化手段に
   よる少なくとも１つのブロックと前記原画のブロックと
   の位置関係を示す少なくとも１つの動きベクトル候補を
   得る動きベクトル検出手段と、 前記少なくとも１つの動きベクトル候補のうち原画ブロ
   ックに最も近く原画ブロックと同一動き補償モードで動
   き補償されたブロックの動きベクトルとの差分が最も小
   さい動きベクトル候補を動きベクトルとして選択すると
   共に、この選択によって動き補償モードを決定する動き
   ベクトル決定手段とを具備したことを特徴とする動きベ
   クトル検出回路。