JPH10108193A - 動きベクトル検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少ない演算量で大きい動きに追随でき、かつフ
レーム動きベクトルの検出精度を高めて動きの小さな画
像に対する検出性能を向上させる動きベクトル検出方法
を提供する。 【解決手段】第１の入力フィールド中の部分領域に対す
る動きベクトル探索範囲を参照画面上に設定して第１の
動きベクトルを検出した後、第１の動きベクトルに基づ
き第２の入力フィールド中の部分領域に対する動きベク
トル探索範囲を参照画面上に設定して第２の動きベクト
ルを検出し、２つの参照フィールドを合わせたフレーム
で構成される領域を探索範囲としたときの予測誤差を第
１、第２の動きベクトルの検出時に求めた予測誤差の和
で算出して第３の動きベクトルを検出し、これら３種類
の動きベクトルから最適な動きベクトルを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像の記録・通信
・伝送および放送等における動き補償予測符号化方式の
動画像符号化装置に係り、特に動きベクトル検出対象画
面の部分領域が符号化済みの参照画面のどの部分領域か
ら動いたものかを表す動きベクトルを検出する動きベク
トル検出方法およびその方法を用いた動きベクトル検出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像信号は情報量が膨大であるため、
単にディジタル化して伝送や記録を行おうとすると、極
めて広帯域の伝送路や、大容量の記録媒体を必要とす
る。そこで、テレビ電話、テレビ会議、ＣＡＴＶおよび
画像ファイル装置等では、動画像信号を少ないデータ量
に圧縮符号化する技術が用いられる。

【０００３】動画像信号の圧縮符号化技術の一つとし
て、動き補償予測符号化方式が知られている。この動き
補償予測符号化方式では、符号化済みの画面を参照画面
とし、入力画面の部分領域に対して参照画面の最も相関
の高い部分領域を検出することにより、入力画面の部分
領域が参照画面のどの部分領域から動いたものかを表す
動きベクトルを求め、入力画面の部分領域と動きベクト
ルにより示される参照画面の部分領域との差分である予
測誤差信号を符号化する。

【０００４】一般に、動画像信号を得るための画面の走
査方法としては、１ラインずつ順々に走査する順次走査
（ノンインタレーススキャンニング−non-interlaced s
canning −）と、１ラインずつ間を空けて走査する飛び
越し走査（インタレーススキャンニング−interlaced s
canning −）がある。１回の飛び越し走査によって得ら
れる１ラインずつ間引かれた画面をフィールドと呼び、
１回の順次走査または２回の飛び越し走査によって得ら
れる完全な画面をフレームと呼ぶ。

【０００５】順次走査によって得られるノンインタレー
ス画像のように、同一フレーム内のフィールド間では動
きが存在しない場合には、フレーム構成によって検出し
た動きベクトル（以下、フレーム動きベクトルという）
を用いる動き補償予測方法が有効となることが多い。

【０００６】これに対して、飛び越し走査によって得ら
れるインタレース画像においては、一般に同一フレーム
内であってもフィールド間に動きが存在するので、フィ
ールド構成によって検出した動きベクトル（以下、フィ
ールド動きベクトルという）を用いる動き補償予測方法
が有効となる場合が多い。

【０００７】そこで従来では、同一フレーム内のフィー
ルド間に動きが存在する場合と、動きがしない場合の双
方に対応できるように、入力画面のフレーム構成の部分
領域と、その部分領域を形成するフィールド構成の各部
分領域について、それぞれ個別に動きベクトルを検出し
ていた。

【０００８】例えば、ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11/N0400に
示される手法では、以下の手順によって、フレームで構
成される部分領域およびフィールドで構成される部分領
域についての動きベクトルをそれぞれ検出していた。

【０００９】まず、図４に示すように入力画面（入力フ
レーム）３０２中のフレーム構成の部分領域３０５の白
丸で示す奇数ラインと黒丸で示す偶数ライン、つまりフ
ィールド構成の各部分領域と、参照画面（参照フレー
ム）３０１中のフレーム構成の部分領域３０６のフィー
ルド構成の部分領域との間の誤差量である予測誤差量を
算出する。

【００１０】そして、入力フレーム３０２中のフィール
ド構成の各部分領域についてこの予測誤差量の値を評価
し、その値が最も小さくなる動きベクトルをフィールド
動きベクトルとして検出する。次に、入力フレーム３０
２中のフィールド構成の各部分領域に対して算出した予
測誤差量の和を求める。そして、この予測誤差量の和を
評価し、その値が最も小さくなる動きベクトルをフレー
ム動きベクトルとして検出する。

【００１１】ここで、図４に示されるように、入力フレ
ーム３０２中のフィールド構成の各部分領域に対応する
参照フレーム３０１中のフィールド構成の部分領域は、
参照フレーム３０１中のフレーム構成の部分領域を形成
するように組み合わされている。すなわち、参照フレー
ム３０１中のフィールド構成の各部分領域は、それぞれ
参照フレーム３０１中のフレーム構成の部分領域の奇数
ラインと偶数ラインになっている。

【００１２】このような手順によりフレーム動きベクト
ルとフィールド動きベクトルの双方を検出した後、フレ
ーム構成の部分領域に対して検出した１つのフレーム動
きベクトルを用いた場合の予測誤差量と、同一フレーム
を構成する２つのフィールドの部分領域に対して検出し
た２つのフィールド動きベクトルを用いた場合の予測誤
差量の和とを比較して、その値が最も小さくなる予測方
法における動きベクトルを動き補償に使用していた。

【００１３】しかし、このようにフレーム動きベクトル
とフィールド動きベクトルの両方を検出する方法は、一
つの入力画面についての動きベクトル検出のために必要
な演算量が増大するという問題がある。

【００１４】一方、ＭＰＥＧのように、参照画面と入力
画面が必ずしも隣接していない場合もあり、このような
場合は参照画面と入力画面が時間的に離れ、その間隔が
大きくなることがある。参照画面と入力画面との間隔が
大きくなると、それだけ参照画面からの動きの量も大き
くなる。従って、画面間隔が離れた参照画面から画像の
動きに追随させて動きベクトル検出を行うためには、動
きベクトル検出の探索範囲を広げなくてはならず、動き
ベクトルの検出に要する演算量が膨大となってしまう。

【００１５】このよう問題に対し、テレスコピック探索
と呼ばれる手法を用いて、演算量を削減させつつ、離れ
た参照画面からの動きベクトルの検出を行う方法が考え
られている。テレスコピック探索では、１画面前の画面
上で同じ位置の部分領域に対して検出した動きベクトル
を基準として、設定位置をシフトさせた探索範囲で動き
ベクトル検出を行う。

【００１６】テレスコピック探索で前述のフレーム動き
ベクトルとフィールド動きベクトルの両方を検出する場
合には、図５に示すように動きベクトルを検出しようと
する入力フレーム（入力フレーム２）４０３より１フレ
ーム前の入力フレーム（入力フレーム１）４０２のう
ち、入力フレーム４０３中の部分領域４０５と同じ位置
の部分領域４０４に対して検出したフレーム動きベクト
ルを探索範囲の設定の基準として、探索範囲４０６を矢
印４０８のようにシフトさせた探索範囲４０７を参照フ
レーム４０１内に設定し、この探索範囲４０７について
フレーム単位のテレスコピック探索を行う方法がとられ
ている。

【００１７】しかし、このようにフレーム単位のテレス
コピック探索を行う方法は、動きの大きいインタレース
画像に対して追随させようとすると、探索範囲を大きく
しなくてはならないため、動きベクトル検出に要する演
算量が増加し、ひいては回路規模の増加を招いてしま
い、演算量を削減するというテレスコピック探索の本来
の目的を果たせなくなるという問題点があった。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、フィ
ールド動きベクトルとフレーム動きベクトルの両方を検
出する従来の動きベクトル検出方法では、一つの入力画
面についての動きベクトル検出に要する演算量が多いと
いう問題点があった。

【００１９】また、フレーム単位のテレスコピック探索
を行う方法は、動きの大きいインタレース画像に対して
も追随するには探索範囲を大きくとらなれけばならず、
動きベクトル検出に要する演算量が増加し、ひいては回
路規模の増加を招くという問題点があった。

【００２０】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたものであり、少ない演算量で大きい
動きに追随することができ、かつフレーム動きベクトル
の検出精度を高めて動きの小さな画像に対する動きベク
トルの検出性能を向上させることができる動きベクトル
検出方法および動きベクトル検出装置を提供することを
目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明はフィールド単位のテレスコピック探索を行
うことにより、少ない演算量で大きい動きに追随するこ
とができるようにし、さらに入力画面の両フィールドの
各々の部分領域に対する探索範囲が重なる領域について
は、入力画面の両フィールドの各々の部分領域に対して
算出した誤差量を足し合わせ、その足し合わされた値を
評価量に使用することにより、演算量の増加を招くこと
なくフレーム動きベクトルの検出精度を高めるようにし
たことを骨子とするものである。

【００２２】すなわち、本発明は第１および第２のフィ
ールドで構成される入力画面上の部分領域が参照画面上
のどの部分領域から動いたかを示す動きベクトル情報を
検出する際、入力画面の第１のフィールド中の部分領域
に対する動きベクトル探索範囲を参照画面上に設定し、
該探索範囲内の各動きベクトル候補を用いた場合の第１
の予測誤差を算出して第１の予測誤差が最小となる第１
の動きベクトルを検出し、この第１の動きベクトルに基
づいて、入力画面の第２のフィールド中の部分領域に対
する動きベクトル探索範囲を参照画面上に設定し、該探
索範囲内の各動きベクトル侯補を用いた場合の第２の予
測誤差を算出して第２の予測誤差が最小となる第２の動
きベクトルを検出し、２つの参照フィールドを合わせた
フレームで構成される領域を探索範囲とした動きベクト
ル侯補に対する第３の予測誤差を第１および第２の予測
誤差の和で算出し、第３の予測誤差が最小となる第３の
動きベクトルを検出し、第１、第２および第３の動きベ
クトルから最適な動きベクトルを検出することを特徴と
する。

【００２３】また、第３の動きベクトルを検出するため
に、第１の動きベクトルを検出する際に用いた第１の予
測誤差を記憶しておき、この記憶した第１の予測誤差を
第２の予測誤差と加算して第３の予測誤差を求めるよう
にする。

【００２４】このように本発明によると、フィールド単
位のテレスコピック探索を行って第１および第２の動き
ベクトルを検出することにより、動きベクトルの探索に
様子演算量を増加させることなく、大きい動きに追従で
きる。しかも、フレーム動きベクトルである第３の動き
ベクトルの探索精度を高めることができるので、探索に
用する演算量を増やすことなく、動きの小さい画像に対
する動きベクトルの検出性能も向上する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図１に示すフローチャートを用いて、
本実施形態に係る動きベクトル検出方法の検出手順を説
明する。

【００２６】まず、入力フィールドの部分領域、すなわ
ちフィールド構成の入力画面の部分領域を設定する（ス
テップＳ０１）。次に、参照フィールド、すなわちフィ
ールド構成の複数の参照画面上に、動きベクトルの探索
範囲を設定する（ステップＳ０２）。この探索範囲の設
定に際しては、テレスコピック探索による動きベクトル
の検出順で１フィールド前の入力フィールド上で同じ位
置の部分領域に対して検出したフィールド動きベクトル
が指し示す位置を基準とする。

【００２７】次に、フィールド構成およびフレーム構成
の入力部分領域（入力画面の部分領域）との誤差量が最
小となる参照部分領域（参照画面の部分領域）の位置を
検出する（ステップＳ０３〜Ｓ０９）。

【００２８】すなわち、まずステップＳ０３において入
力フィールドの部分領域と参照フィールドの部分領域と
の間の誤差量を算出する。ステップＳ０４においては、
これら入力フィールドおよび参照フィールドの部分領域
間の誤差量を評価量として、以前の誤差量と同じかそれ
よりも小さい場合には、動きベクトルおよび誤差量を更
新することにより、各フィールド毎のフィールド動きベ
クトルを検出する。

【００２９】ステップＳ０５では、現在動きベクトル検
出を行っている入力フィールドがテレスコピック探索に
よる動きベクトルの検出順で１フィールド前の入力フィ
ールドと同一フレームを構成するか否かを判断する。こ
の判断の結果、現在動きベクトル検出を行っている入力
フィールドが１フィールド前の入力フィールドと同一フ
レームを構成しない場合には、ステップＳ０７において
誤差量を予測誤差記憶部に記憶する。

【００３０】また、ステップＳ０５において現在動きベ
クトル検出を行っている入力フィールドが１フィールド
前の入力フィールドと同一フレームを構成している場合
には、次のステップＳ０６において誤差量の加算を行
い、加算した誤差量を評価量として、以前の加算された
誤差量と同じかそれよりも小さい場合には、動きベクト
ルおよび加算された誤差量を更新することによって、フ
レーム動きベクトルを検出する。

【００３１】その際、同一フレームを構成する、前入力
フィールドと現入力フィールドの２つの入力フィールド
の各入力部分領域に対する探索範囲が重なる領域につい
ては、現入力部分領域に対する誤差量と予測誤差記憶部
に記憶された前入力部分領域に対する誤差量を加算し、
探率範囲が重ならない領域については、例えばデフォル
トで設定した大きい値を加算することによって、誤差量
の評価の際に選択されないようにしたりする。

【００３２】ステップＳ０８において、探索範囲内の探
索が終了したか否かが判断され、終了していない場合に
は、ステップＳ０９において参照フィールドの部分領域
を更新して、ステップＳ０３ないしＳ０８の動作を繰り
返すことになる。

【００３３】一方、ステップＳ０８において探索範囲内
の探索が終了したと判断された場合には、ステップＳ１
０に進む。ステップＳ１０では、現在動きベクトル検出
を行っている入力フィールドがテレスコピック探索によ
る動きベクトルの検出順で１フィールド前の入力フィー
ルドと同一フレームを構成するか否かを判断する。この
判断の結果、現在動きベクトル検出を行っている入力フ
ィールドが１フィールド前の入力フィールドと同ーフレ
ームを構成しない場合には、ステップＳ１１で入力フィ
ールドを切り替えて、ステップＳ０１からステップＳ０
９までの処理を繰り返す。また、同一フレームを構成す
る場合には、ステップＳ１２に進みフィールド動きベク
トルおよびフレーム動きベクトルの検出が完了する。

【００３４】ステップＳ１３では、最適な動きベクトル
の検出を行う。例えば、フィールド動きベクトルとフレ
ーム動きベクトルのうち、動き補償予測に適する方を選
択する。また、必要に応じて、１／２画素精度の動きベ
クトル検出を行う。

【００３５】次に、図２を用いて上述した動きベクトル
検出手順を用いる本発明の一実施形態に係る動きベクト
ル検出装置を含む動画像符号化装置について説明する。
この動画像符号化装置は、動画像信号が入力される入力
端子１０１、第１の画像メモリ１０２、第１の動きベク
トル検出部１０３、第２の動きベクトル検出／予測部１
０４、第２の画像メモリ１０５、フレーム遅延器１０
６、減算器１０７、直交変換器１０８、量子化器１０
９、逆量子化器１１０、逆直交変換器１１１、遅延器１
１２、加算器１１３、可変長符号化器１１４、符号化デ
ータを出力する出力端子１１５、予測誤差記憶部１１
６、加算器１１７、および予測誤差評価部１１８からな
る。

【００３６】以下、各部の構成について説明すると、ま
ず第１の画像メモリ１０２は、入力画面の画像信号、す
なわち入力端子１０１から入力される画像信号を１画面
分記憶する。

【００３７】第１の動きベクトル検出部１０３は、第１
に、入力端子１０１から入力される画像信号の複数画素
で構成されるフィールド構成の部分領域に対して、第１
の画像メモリ１０２に記憶されている過去に入力された
画面からのフィールド動きベクトル侯補を検出し、その
フィールド動きベクトル候補を第２の動きベクトル検出
／予測部１０４に出力する。

【００３８】第１の動きべクトル検出部１０３は、第２
に、算出した部分領域間の誤差量を予測誤差記憶部１１
６と加算器１１７に出力する。第１の動きベクトル検出
部１０３は、第３に、算出した誤差量を予測誤差記憶部
１１６に書き込む際の書き込みアドレス情報と、テレス
コピック探索によって探索中心位置が移動した分だけ書
き込みアドレスからシフトさせた読み出しアドレス情報
と、前入力フィールドと同一フレームを構成するか否か
を示す情報とを予測誤差記憶部１１６および予測誤差評
価部１１８とに出力する。

【００３９】予測誤差記憶部１１６は、第１に、前入力
フィールドと同一フレームを構成しない場合には、第１
の動きベクトル検出部１０３から入力される書き込みア
ドレス情報で示される位置に、第１の動きベクトル検出
部１０３から入力される誤差量を記憶する。

【００４０】予測誤差記憶部１１６は、第２に、前入力
フィールドと同一フレームを構成する場合で同一フレー
ムを構成する各入力部分領域に対して順定した探索範囲
が重なっている領域内の場合には、第１の動きベクトル
検出部１０３から入力される読み出しアドレス情報で示
される位置に記憶されている誤差量を加算器１１７に出
力する。

【００４１】予測誤差記憶部１１６は、第３に、前入力
フィールドと同一フレームを構成する場合で同一フレー
ムを構成する各入力部分領域に対して設定した探索範囲
が重なり合っていない領域内の場合、または前入力フィ
ールドと同一フレームを構成しない場合には、デフォル
トで設定した大きい値を加算器１１７に出力する。

【００４２】加算器１１７は、第１の動きベクトル検出
部１０３から入力される誤差量と、予測誤差記憶部１１
６から入力される誤差量とを加算して予測誤差評価部１
１８に出力する。

【００４３】予測誤差評価部１１８は、加算器１１７か
ら入力される加算された誤差量を評価して第１の画像メ
モリ１０２に記憶されている過去に入力された画面から
のフレーム動きベクトル侯補を検出し、そのフレーム動
きベクトル侯補を第２の動きベクトル検出／予測部１０
４に出力する。

【００４４】第２の動きベクトル検出／予測部１０４
は、第１に、局部再生されかつ第２の画像メモリ１０５
に記憶された過去の画面を参照して、１／２画素精度の
動きベクトルを検出する。その際、第１の動きベクトル
検出部１０３から入力されるフィールド動きベクトル侯
補の近傍を高精度で再探索して、１／２画素精度のフィ
ールド動きベクトルを検出する。

【００４５】第２の動きベクトル検出／予測部１０４
は、第２に、予測誤差評価部１１８から入力されるフレ
ーム動きベクトル候補の近傍を高精度で再探索して１／
２画素精度のフレーム動きベクトルを検出する。そし
て、これら１／２画素精度の動きベクトルを検出すると
共に、その中から入力画面の部分領域の動き補償予測符
号化を行うのにより適した動きベクトルを選択して、そ
の動きベクトルに従った予測信号を生成し、その予測信
号と予測モードと動きベクトル情報を出力する。

【００４６】減算器１０７は、第２の動きベクトル検出
／予測部１０４から出力される予測信号と、遅延器１０
６を介して入力される画像信号との差分信号を算出して
出力する。減算器１０７から出力される差分信号は、複
数の差分信号毎に直交変換器１０８により周波数成分に
変換され、量子化器１０９により再量子化処理が施され
る。

【００４７】可変長符号化器１１４は、量子化器１０９
から出力される再量子化信号を第２の動きベクトル検出
部１０４から出力される予測モードと動きベクトル情報
と共に可変長符号化して出力端子１１５に出力する。

【００４８】また、量子化器１０９から出力される再量
子化信号は、逆量子化器１１０により逆量子化処理が施
され、さらに逆直交変換器１１１により差分信号に逆変
換される。

【００４９】加算器１１３は、逆直交変換器１１１から
出力される差分信号と遅延器１１２を介して入力される
予測信号との加算により局部再生信号を生成する。この
局部再生信号は、次の入力画面に対する予測信号生成に
使用するために、第２の画像メモリ１０５に記憶され
る。

【００５０】次に、図３を用いて本実施形態における部
分領域間の予測誤差量の算出方法の一例について説明す
る。ここでは、前方予測の例について述べる。まず、入
力トップフィールド２０５上の入力部分領域２１３に対
して、参照トップフィールド２０３および参照ボトムフ
ィールド２０４のそれぞれに探索範囲２１７および２１
８を設定する。

【００５１】次に、それぞれの探索範囲２１７および２
１８内の参照部分領域と入力部分領域２１３との間の誤
差量を算出し、予測誤差記憶部１１６に記憶する。探索
範囲内の全ての参照部分領域について、誤差量算出と予
測誤差記憶部１１６への記憶を行う。また、部分領域間
誤差量を評価量として、この評価量が最小値をとる参照
部分領域の位置情報を入力部分領域２１３に対するフィ
ールド動ベクトルとする。ここで、フィールド動きベク
トルとしては、参照トップフィールド２０３および参照
ボトムフィールド２０４のそれぞれにおいて評価量が最
小となる動きベクルからさらに一方を選択する。

【００５２】次に、検出したフィールド動きベクトルを
基準として、入力トップフィールド２０５と同一入力フ
レーム２０２を構成する入力ボトムフィールド２０６上
の入力部分領域２１４に対して、参照トップフィールド
２０３および参照ボトムフィールド２０４のそれぞれ
に、探索範囲２１９および２２０を設定する。

【００５３】次に、それぞれの探索範囲内の参照部分領
域と入力部分領域２１４との間の誤差量を算出する。次
に、入力トップフィールド２０５上の入力部分領域２１
３に対して２つの参照フィールド２０３，２０４上に設
定した探索範囲２１７，２１８と、入力ボトムフィール
ド２０６上の入力部分領域２１４に対して２つの参照フ
ィールド２０３，２０４上に設定した探索範囲２１９，
２２０とが重なる領域で、予測誤差記憶部１１６に記憶
されている入力トップフィールド２０５上の入力部分領
域２１３に対して算出した誤差量と、入力ボトムフィー
ルド２０６上の入力部分領域２１４に対して算出した誤
差量とを加算器１１７で加算する。

【００５４】ここで、誤差量の加算は次のようにして行
う。例えば、探索範囲が重なる領域内について、入力ト
ップフィールド２０５上の入力部分領域２１３と参照ト
ップフィールド２０３上の参照部分領域２１０との間の
誤差量と、入力ボトムフィールド２０６上の入力部分領
域２１４と参照ボトムフィールド２０４上の参照部分領
域２１２との間の誤差量とを加算する。入力部分領域２
１３と入力部分領域２１４とは、入力フレーム２０２上
の入力部分領域２０９のそれぞれトップフィールドライ
ンとボトムフィールドラインに相当し、参照部分領域２
１０と参照部分領域２１２とは、参照フレーム２０１上
の参照部分領域２０７のそれぞれトップフィールドライ
ンとボトムフィールドラインに相当する。従って、この
加算された誤差量は、入力フレーム２０２上の入力部分
領域２０９と参照フレーム２０１上の参照部分領域２０
７との間の誤差量に相当する。

【００５５】また例えば、参照トップフィールド２０３
上で参照部分領域２１０と垂直位置が１フィールドライ
ン異なる参照部分領域２１１と入力ボトムフィールド２
０６上の入力部分領域２１４との間の誤差量と、参照ボ
トムフィールド２０４上の参照部分領域２１２と入力ト
ップフィールド２０５上の入力部分領域２１３との間の
誤差量とを加算する。

【００５６】参照部分領域２１１と参照部分領域２１２
とは、参照フレーム２０１上の、参照部分領域２０７と
垂直位置が１フレームライン異なる参照部分領域２０８
のそれぞれトップフィールドラインとボトムフィールド
ラインとに相当する。従って、この加算された誤差量
は、入力フレーム２０２上の入力部分領域２０９と参照
フレーム２０１上の参照部分領域２０８との間の誤差量
に相当する。

【００５７】これらの例に示すように、参照フレーム２
０１上で参照部分領域が１画素／１フレームラインずつ
シフトしてゆく組み合わせとなるように、フィールド部
分領域間の誤差量を加算する。この加算された誤差量を
評価量として、該評価量が最小値となる部分領域の位置
を入力部分領域２０９に対するフレーム動きベクトルと
する。

【００５８】また、入力部分領域２１４に対して、加算
されないフィールド部分領域間誤差量評価量として、こ
の評価量が最小値をとる参照部分領域の位置情報を入力
ボトムフィールド２０６上の入力部分領域２１４に対す
るフィールド動きベクトルとする。ここで、フィールド
動きベクトルは、参照トップフィールド２０３および参
照ボトムフィールド２０４のそれぞれにおいて評価量が
最小となる動きベクトルからさらに一方を選択する。

【００５９】以上、本発明の実施形態を説明してきた
が、これらはあくまで実施の一例を示したものであり、
ここに示したもの以外にも本発明の主旨を逸脱しない範
囲で様々な形態を取り得ることはもちろんである。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では第１の
入力フィールド中の部分領域に対する動きベクトル探索
範囲を参照画面上に設定して第１の動きベクトルを検出
した後、第１の動きベクトルに基づき第２の入力フィー
ルド中の部分領域に対する動きベクトル探索範囲を参照
画面上に設定して第２の動きベクトルを検出し、２つの
参照フィールドを合わせたフレームで構成される領域を
探索範囲としたときの予測誤差を第１、第２の動きベク
トルの検出時に求めた予測誤差の和で算出して第３の動
きベクトルを検出し、これら３種類の動きベクトルから
最適な動きベクトルを検出している。

【００６１】従って、本発明によればフィールド単位の
テレスコピック探索により第１および第２の動きベクト
ル検出を行うことにより、少ない探索演算量で大きい動
きに追随できる上に、フレーム動きベクトルである第３
の動きベクトルの探索精度を高めることができるため、
探索演算量を増やすことなく、動きの小さい画像に対す
る動きベクトルの検出性能も向上させることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る動きベクトル検出方
法を説明するためのフローチャート

【図２】同実施形態に係る動きベクトル検出装置を含む
動画像符号化装置の構成を示すブロック図

【図３】同実施形態における部分領域間の予測誤差量算
出方法を説明するための図

【図４】従来技術に基づく部分領域間の予測誤差量算出
方法を説明するための図

【図５】従来技術に基づくフレーム単位のテレスコピッ
ク探索の概念を表す図

【符号の説明】

１０１…動画像信号入力端子 １０２…第１の画像メモリ １０３…第１の動きベクトル検出部 １０４…第２の動きベクトル検出／予測部 １０５…第２の画像メモリ １０６…フレーム遅延器 １０７…減算器 １０８…直交変換器 １０９…量子化器 １１０…逆量子化器 １１１…逆直交変換器 １１２…遅延器 １１３…加算器 １１４…可変長符号化器 １１５…符号化データ出力端子 １１６…予測誤差記憶部 １１７…加算器 １１８…予測誤差評価部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１および第２のフィールドで構成される
   入力画面上の部分領域が参照画面上のどの部分領域から
   動いたかを示す動きベクトル情報を検出する動きベクト
   ル検出方法において、 前記入力画面の第１のフィールド中の部分領域に対する
   動きベクトル探索範囲を前記参照画面上に設定し、該探
   索範囲内の各動きベクトル候補を用いた場合の第１の予
   測誤差を算出して第１の予測誤差が最小となる第１の動
   きベクトルを検出するステップと、 この第１の動きベクトルに基づいて、前記入力画面の第
   ２のフィールド中の部分領域に対する動きベクトル探索
   範囲を前記参照画面上に設定し、該探索範囲内の各動き
   ベクトル侯補を用いた場合の第２の予測誤差を算出して
   第２の予測誤差が最小となる第２の動きベクトルを検出
   するステップと、 ２つの参照フィールドを合わせたフレームで構成される
   領域を探索範囲とした動きベクトル侯補に対する第３の
   予測誤差を前記第１および第２の予測誤差の和で算出
   し、第３の予測誤差が最小となる第３の動きベクトルを
   検出するステップと、 前記第１、第２および第３の動きベクトルから最適な動
   きベクトルを検出するステップとを有することを特徴と
   する動きベクトル検出方法。
2. 【請求項２】前記予測誤差を記憶しておき、この記憶し
   た第１の予測誤差と前記第２の予測誤差を加算して前記
   第３の予測誤差を求めることを特徴とする請求項１に記
   載の動きベクトル検出方法。
3. 【請求項３】第１および第２のフィールドで構成される
   入力画面上の部分領域が参照画面上のどの部分領域から
   動いたかを示す動きベクトル情報を検出する動きベクト
   ル検出装置において、 前記入力画面の第１のフィールド中の部分領域に対する
   動きベクトル探索範囲を前記参照画面上に設定し、該探
   索範囲内の各動きベクトル候補を用いた場合の第１の予
   測誤差を算出して、第１の予測誤差が最小となる第１の
   動きベクトルを検出する手段と、 前記第１の動きベクトルに基づいて、前記入力画面の第
   ２のフィールド中の部分領域に対する動きベクトル探索
   範囲を前記参照画面上に設定し、該探索範囲内の各動き
   ベクトル侯補を用いた場合の第２の予測誤差を算出し
   て、第２の予測誤差が最小となる第２の動きベクトルを
   検出する手段と、 ２つの参照フィールドを合わせたフレームで構成される
   領域を探索範囲とした動きベクトル侯補に対する第３の
   予測誤差を前記第１および第２の予測誤差の和で算出
   し、第３の予測誤差が最小となる第３の動きベクトルを
   検出する手段と、 前記第１、第２および第３の動きベクトルから最適な動
   きベクトルを検出する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。
4. 【請求項４】前記第３の動きベクトルを検出する手段
   は、 第１の予測誤差を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された第１の予測誤差と前記第２の
   予測誤差を加算して第３の予測誤差を求める加算手段と
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の動きベクトル
   検出装置。