JPH1141603A

JPH1141603A - 画像処理装置および画像処理方法

Info

Publication number: JPH1141603A
Application number: JP19228197A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Suzuki; 木智明鈴
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】一部のプロセッサ・エレメントが不良になっ
ても、入力画像の動き検出精度が低下することがない画
像処理装置および画像処理方法を提供する。【解決手段】本発明の画像処理装置は、縦続接続され
た複数のプロセッサ・エレメントと、最小値判定回路３
１と、不良検出回路３２と、エラー出力除外回路３３と
で構成される動き検出部２を備える。不良検出回路３２
は、予め定めたテストパターンを入力した状態でプロセ
ッサ・エレメントの不良を検出し、不良になったプロセ
ッサ・エレメントを記憶するとともに、不良情報を制御
信号としてエラー出力除外回路３３に供給する。エラー
出力除外回路３３は、制御信号に基づいて、正常な差分
値を出力するプロセッサ・エレメントの出力のみを最小
値判定回路３１に供給する。最小値判定回路３１は、最
小の差分値を出力したプロセッサ・エレメントに入力さ
れる参照画素データに基づいて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、原画像中の対象と
なる複数画素領域のデータと、参照画像中の同サイズの
画素領域のデータとの差分値を演算するプロセッサ・エ
レメントの不良対策を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像データはデータ量が膨大なため、
データを圧縮処理した後に伝送等するのが一般的であ
る。例えば、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)
の規格では、原画像と参照画像とを比較して原画像の動
きベクトルを検出し、動きベクトルに関連する情報だけ
を圧縮処理するようにして、データ量の低減を図ってい
る。

【０００３】図９は動きベクトルを説明する図である。
例えば、図９（ａ）に示す原画像中の一点鎖線で示すｍ
×ｎ画素（ｍ，ｎは１以上の整数）の領域について動き
ベクトルを求める場合には、この領域内のデータと、図
９（ｂ）に示す参照画像中のｍ×ｎ画素の領域内のデー
タとの差分値を演算する。この演算を、参照画像中のす
べてのｍ×ｎ画素領域との間で行い、このうち、差分値
が最も小さい参照画像中のｍ×ｎ画素領域を選択する。
そして、選択した参照画像中の画素領域から原画像中の
対象画素領域までの移動方向および移動量を動きベクト
ルとしている。テレビ等に表示される画像は、縦横方向
ともに数百画素で構成されているため、動きベクトルを
求めるにはかなりの演算量を必要とし、ソフトウエア処
理のみにより動きベクトルを求めようとすると、処理に
時間がかかるためにリアルタイム符号化が困難になる。
したがって、通常は、プロセッサ・エレメントと呼ばれ
るハードウエア回路を用いて動きベクトルの検出が行わ
れる。

【０００４】図１０はプロセッサ・エレメントを用いて
構成された従来の動き検出部のブロック図である。動き
検出部は、縦続接続された複数のプロセッサ・エレメン
トＰＥ１〜ＰＥｎと、最小値判定回路３１とを備える。
各プロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎはそれぞれ、
参照画像中の異なるｍ×ｎ画素について、原画像中の対
象となるｍ×ｎ画素との差分値を出力する。最小値判定
回路３１は、各プロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎ
から出力された差分値の最小値を検出し、最小値を出力
した参照画像中のｍ×ｎ画素領域に基づいて、動きベク
トルを検出する。

【０００５】このように、図１０の動き検出部は、複数
のプロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎの各出力を相
互に比較してその最小値を検出するため、プロセッサ・
エレメントＰＥ１〜ＰＥｎの一つでも動作に異常がある
と、最小値判定回路３１は差分値の最小値を正しく検出
できなくなり、結果として動きベクトルの検出精度が低
下する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、図１１は、原
画像中の点線で囲まれた領域のデータと、参照画像中の
(1)〜(4)の各領域のデータとの差分を、それぞれ別々の
プロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥ４で演算する例を
示している。このとき、プロセッサ・エレメントＰＥ１
〜ＰＥ４の出力が、図１２のＡ〜Ｄのそれぞれの場合に
ついて検討する。仮に、各プロセッサ・エレメントＰＥ
１〜ＰＥ４の出力が図１２のＢの場合で、かつ、プロセ
ッサ・エレメントＰＥ２が不良でその出力が常に０にな
るとする。この場合、プロセッサ・エレメントＰＥ２が
正常であっても不良であっても、最小値判定回路３１は
プロセッサ・エレメントＰＥ２を選択することから、動
作ベクトルの検出精度にほとんど変化はない。

【０００７】ところが、各プロセッサ・エレメントＰＥ
１〜ＰＥ４の出力が図のＡ，Ｃ，Ｄの場合には、本来な
らプロセッサ・エレメントＰＥ２以外のプロセッサ・エ
レメントが最小値を出力するはずなのに、無条件でプロ
セッサ・エレメントＰＥ２が選択されてしまう。このよ
うに、誤ったプロセッサ・エレメントが選択されると、
動きベクトルを正しく検出できなくなり、再生画像が劣
化してしまう。

【０００８】実際には、動き検出部には、プロセッサ・
エレメントが数百個も縦続接続されており、また、個々
のプロセッサ・エレメントは半導体基板上に微細加工技
術により密着して配置されることから、配線部分の短絡
や断線などにより一部のプロセッサ・エレメントが不良
になる可能性も高い。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、一部のプロセッサ・エレメン
トが不良になっても、入力画像の動き検出精度が低下す
ることがない画像処理装置および画像処理方法を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、原画像中の対象となるｍ×
ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデータと、参照
画像中のそれぞれ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整
数）画素領域のデータとの差分値をそれぞれ検出する複
数のプロセッサ・エレメントと、これら複数のプロセッ
サ・エレメントでそれぞれ検出された前記差分値の最小
値を検出する最小値検出手段と、前記検出された最小値
に基づいて、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段とを備
えた画像処理装置において、前記複数のプロセッサ・エ
レメントのうち、正常な前記差分値を出力しない不良の
プロセッサ・エレメントを検出する不良検出手段と、こ
の不良検出手段により検出された不良のプロセッサ・エ
レメントを、前記最小値検出手段での検出対象から除外
する不良除外手段とを備える。

【００１１】請求項２の発明は、原画像中の対象となる
ｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデータと、
参照画像中のそれぞれ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の
整数）画素領域のデータとの差分値をそれぞれ検出する
複数のプロセッサ・エレメントと、これら複数のプロセ
ッサ・エレメントのそれぞれで検出された前記差分値に
基づいて、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域の
動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段とを備
え、前記複数のプロセッサ・エレメントは互いに縦続接
続され、初段の前記プロセッサ・エレメントには、原画
像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータがシリア
ルに入力され、初段の前記プロセッサ・エレメントは原
画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータを１画
素分遅延させた遅延データを出力し、各プロセッサ・エ
レメントは前段のプロセッサ・エレメントから出力され
た前記遅延データを１画素分ずつ遅延させて後段のプロ
セッサ・エレメントに入力する画像処理装置であって、
前記複数のプロセッサ・エレメントのうち、正常な前記
差分値を出力しない不良のプロセッサ・エレメントを検
出する不良検出手段と、この不良検出手段により検出さ
れた不良のプロセッサ・エレメントの前段のプロセッサ
・エレメントから出力された前記遅延データを、前記不
良のプロセッサ・エレメントの次段の前記プロセッサ・
エレメントに入力するバイパス手段とを備える。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の画像処理装置において、前記不良検出手段により検
出された不良のプロセッサ・エレメントを記憶する記憶
手段を備える。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載の画像処理装置において、前記不良検出手段
は、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータ
として、予め定めたテストパターンを入力して前記不良
のプロセッサ・エレメントを検出する。

【００１４】請求項５の発明は、原画像中の対象となる
ｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデータと、
参照画像中のそれぞれ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の
整数）画素領域のデータとの差分値を、それぞれ別々の
プロセッサ・エレメントで検出し、これらプロセッサ・
エレメントでそれぞれ検出された前記差分値に基づい
て、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータ
の動きベクトルを検出する画像処理方法において、正常
な前記差分値を出力しない前記プロセッサ・エレメント
を除いた残りの前記プロセッサ・エレメントのうち、最
も小さい前記差分値を出力する前記プロセッサ・エレメ
ントに入力される参照画像中のｍ×ｎ画素領域のデータ
に基づいて、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域
のデータの動きベクトルを検出する。

【００１５】請求項６の発明は、原画像中の対象となる
ｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデータと、
参照画像中のそれぞれ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の
整数）画素領域のデータとの差分値を、それぞれ別々の
プロセッサ・エレメントで検出し、これらプロセッサ・
エレメントで検出された前記差分値に基づいて、原画像
中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータの動きベク
トルを検出する画像処理方法において、前記複数のプロ
セッサ・エレメントを縦続接続して初段の前記プロセッ
サ・エレメントに原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画素
領域のデータをシリアルに入力し、初段の前記プロセッ
サ・エレメントは、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画
素領域のデータを１画素分遅延させた遅延データを出力
し、各プロセッサ・エレメントは、前段のプロセッサ・
エレメントから出力された前記遅延データを１画素分ず
つ遅延させて後段のプロセッサ・エレメントに入力し、
前記複数のプロセッサ・エレメントのうち、正常な前記
差分値を出力しない不良のプロセッサ・エレメントの前
段のプロセッサ・エレメントから出力された前記遅延デ
ータを、前記不良のプロセッサ・エレメントの次段の前
記プロセッサ・エレメントに入力し、正常な前記差分値
を出力しない前記プロセッサ・エレメントを除いた残り
の前記プロセッサ・エレメントのそれぞれから出力され
た前記差分値に基づいて、原画像中の前記対象となるｍ
×ｎ画素領域のデータの動きベクトルを検出する。

【００１６】請求項１〜６の発明を、例えば図１に対応
づけて説明すると、「プロセッサ・エレメント」はプロ
セッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎに、「最小値検出手
段」と「動きベクトル検出手段」は最小値判定回路３１
に、「不良検出手段」は不良検出回路３２に、「不良除
外手段」はエラー出力除外回路３３に、それぞれ対応す
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した画像処理
装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下に説明する画像処理装置は、原画像データと差分画
像データとの差分を求めるプロセッサ・エレメントの一
部に不良があっても、動きベクトルの検出精度が低下し
ないことを特徴とする。

【００１８】図１は本発明に係る画像処理装置の一実施
形態のブロック図である。図１の画像処理装置は、プロ
セッサ・エレメント部（以下、ＰＥ部と呼ぶ）１と、動
き検出部２と、フレームメモリ３と、動き補償部４と、
離散コサイン変換（ＤＣＴ）部５と、量子化部６と、可
変長符号化部７と、バッファメモリ８と、逆量子化部９
と、離散コサイン逆変換（ＩＤＣＴ）部１０とを備え
る。

【００１９】ＰＥ部１は、複数のプロセッサ・エレメン
トを縦続接続して構成されている。動き検出部２は、各
プロセッサ・エレメントで検出された差分値の最小値を
検出し、検出した最小値に基づいて動きベクトルを検出
する。これらＰＥ部１と動き検出部２の詳細構成および
動作については後述する。

【００２０】フレームメモリ３には、原画像データとの
比較を行うための参照画像データ等が格納される。動き
補償部４は、動き検出部２で検出された動きベクトルを
加味して原画像データと参照画像データとを比較し、両
画像データの輝度信号の差分と色差信号の差分とを検出
する。

【００２１】離散コサイン変換部５は、動き補償部４の
出力に対してＤＣＴ(Discrete Cosine Transform;離散
コサイン変換)演算を行う。量子化部６は、ＤＣＴ演算
により得られたＤＣＴ係数を直流成分と交流成分に分け
て量子化する。可変長符号化部７は、量子化したＤＣＴ
係数のうち直流成分係数については、直前の画素ブロッ
クの直流成分係数を予測値とした差分値を符号化し、交
流成分係数については、画素ブロック内でスキャンして
並べ替えた後に符号化する。これら符号化されたデータ
はバッファメモリ８に格納される。逆量子化部９と離散
コサイン逆変換部１０は復号器を構成しており、逆量子
化部９で逆量子化されたデータは離散コサイン逆変換部
１０に入力され、別に復号したＤＣＴ係数とともに離散
逆ＤＣＴ変換される。

【００２２】図２はＰＥ部１の内部構成を示す図であ
る。ＰＥ部１は、縦続接続された数百個のプロセッサ・
エレメントＰＥ１〜ＰＥｎで構成され、各プロセッサ・
エレメントＰＥ１〜ＰＥｎは、原画像中の対象となるｍ
×ｎ画素領域のデータと、参照画像中のそれぞれ異なる
ｍ×ｎ画素領域のデータとの差分値を演算する。

【００２３】初段のプロセッサ・エレメントＰＥ１に
は、原画像を構成するデータが画素単位でシリアルに入
力され、このデータ（以下、原画素データと呼ぶ）は、
初段のプロセッサ・エレメントＰＥ１内で同期クロック
ＣＫにより１画素分遅延されて次段のプロセッサ・エレ
メントＰＥ２に入力される。

【００２４】初段以外の各プロセッサ・エレメントＰＥ
２〜ＰＥｎはそれぞれ、前段のプロセッサ・エレメント
から出力された原画像データを１画素分遅延させて次段
のプロセッサ・エレメントへ送出する。また、各プロセ
ッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎには、参照画像を構成
するデータが同タイミングで画素単位で入力される。以
下、このデータを参照画素データと呼ぶ。

【００２５】図３はＰＥ部１の処理動作を説明する図で
ある。図３では、説明を簡略化するために、原画像中の
対象となる画素領域が図３（ａ）のように４×４画素で
構成され、参照画像の検索領域が図３（ｂ）のように８
×６画素で構成される例を示しており、原画像中の対象
となる画素領域の原画素データをＣ１〜Ｃ16とし、参照
画素データをＮ１〜Ｎ48としている。

【００２６】図４は、図２に示す各プロセッサ・エレメ
ントＰＥ１〜ＰＥｎが参照画像中のどの４×４画素領域
との比較を行うのかを説明する図である。例えば、図２
の初段のプロセッサ・エレメントＰＥ１は、参照画像中
の左上隅の４×４画素領域（図４（ａ）の斜線部）内の
データを原画像中の対象領域と画素ごとに比較し、両デ
ータの差分値を出力する。

【００２７】また、次段のプロセッサ・エレメントＰＥ
２は、図４（ａ）よりも１画素分右にずれた参照画像中
の４×４画素領域（図４（ｂ）の斜線部）内のデータに
ついて、原画像と比較する。同様に、プロセッサ・エレ
メントＰＥ３〜ＰＥ10はそれぞれ、図４（ｃ）〜図４
（ｊ）の斜線部で示した参照画像中の画素領域につい
て、それぞれ原画像中の対象領域と比較して、両データ
の差分値をそれぞれ出力する。

【００２８】図５はプロセッサ・エレメントＰＥ１〜Ｐ
Ｅ６の出力が変化する様子を示す図である。例えば、図
５のの期間には、各プロセッサ・エレメントＰＥ１〜
ＰＥｎに参照画像中の左上隅の画素データＮ１が入力さ
れ、プロセッサ・エレメントＰＥ１には原画像中の画素
データＣ１が入力される。そして、プロセッサ・エレメ
ントＰＥ１は両データの差分値｜Ｃ１−Ｎ１｜を出力す
る。

【００２９】この状態で同期クロックＣＫが入力される
と、プロセッサ・エレメントＰＥ１内の原画素データＣ
１は次段のプロセッサ・エレメントＰＥ２に伝達され、
代わりにプロセッサ・エレメントＰＥ１には原画素デー
タＣ２が入力される。このとき、各プロセッサ・エレメ
ントＰＥ１〜ＰＥｎには、参照画素データＮ２が入力さ
れる。したがって、プロセッサ・エレメントＰＥ２は｜
Ｃ１−Ｎ２｜を出力し、プロセッサ・エレメントＰＥ１
は前回の差分値｜Ｃ１−Ｎ１｜に今回の差分値｜Ｃ２−
Ｎ２｜を加えた累積値を出力する。

【００３０】以下同様に、同期クロックＣＫが入力され
るたびに、原画素データは画素単位で次段のプロセッサ
・エレメントに伝達され、それに応じて各プロセッサ・
エレメントＰＥ１〜ＰＥｎは画素単位で原画素データと
参照画素データとの差分を演算して、その累積値を出力
する。以上の演算を継続することにより、各プロセッサ
・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎはそれぞれ、原画像中の対
象となる４×４画素領域内の画素データと、図４の斜線
部で示す参照画像中の４×４画素領域内の画素データと
の差分を演算して出力する。

【００３１】図６は図１のＰＥ部１を構成する各プロセ
ッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎの内部構成を示すブロ
ック図である。各プロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥ
ｎはいずれも、セレクタ２１と、フリップフロップ２２
〜２５と、差分器２６と、絶対値加算器２７と、飽和処
理部２８とを有する。

【００３２】このうち、セレクタ２１は、外部から入力
された参照画素データを、参照画素選択信号に応じて選
択する処理を行う。すなわち、セレクタ２１は、原画素
データと比較すべき参照画素データを参照画素選択信号
に基づいて選択する。フリップフロップ２２は原画素デ
ータを同期クロックＣＫで１画素分遅延させ、同様にフ
リップフロップ２３は参照画素データを同期クロックＣ
Ｋで１画素分遅延させる。

【００３３】差分器２６は、原画素データと参照画素デ
ータとの差分を演算して出力する。絶対値加算器２７
は、前回の差分累積値と差分器２６の出力とを足し合わ
せて、新たな差分累積値を求める。飽和処理部２８は、
絶対値加算器２７の出力がオーバーフローしないように
オーバーフロー処理を行う。飽和処理部２８の出力は、
フリップフロップ２５で同期クロックＣＫに同期化され
た後に、外部に出力される。

【００３４】図７は動き検出部２の内部構成を示す回路
図である。図示のように、動き検出部２は、縦続接続さ
れた複数のプロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎのそ
れぞれで検出された差分値の最小値を検出する最小値判
定回路３１と、プロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎ
の不良検出を行う不良検出回路３２と、不良になったプ
ロセッサ・エレメントＰＥを最小値判定回路３１での判
定対象から除外する処理を行うエラー出力除外回路３３
とを有する。

【００３５】不良検出回路３２は、予め定めたテストパ
ターンを原画素データとして初段のプロセッサ・エレメ
ントＰＥ１に入力し、かつ、そのテストパターンに対応
する参照画素データを各プロセッサ・エレメントＰＥ１
〜ＰＥｎに入力したときに、各プロセッサ・エレメント
ＰＥの出力が予め定めた値になるか否かにより不良検出
を行う。

【００３６】不良検出回路３２の内部には、不良が検出
されたプロセッサ・エレメントＰＥの種類を記憶する記
憶部３２ａが設けられており、不良検出後に動画像デー
タが各プロセッサ・エレメントＰＥ１〜ＰＥｎに入力さ
れた場合には、この記憶部３２ａに記憶された情報が制
御信号としてエラー出力除外回路３３に供給される。エ
ラー出力除外回路３３は、不良検出回路３２からの制御
信号に基づいて、正常動作をしているプロセッサ・エレ
メントの出力のみを最小値判定回路３１に供給する。

【００３７】最小値判定回路３１は、最も小さい差分値
を出力したプロセッサ・エレメントを特定し、このプロ
セッサ・エレメントに入力された参照画素データに基づ
いて動作ベクトルを決定する。

【００３８】このように、第１の実施形態の動き検出部
２は、縦続接続された複数のプロセッサ・エレメントＰ
Ｅ１〜ＰＥｎのうち、正常な差分値を出力しない不良の
プロセッサ・エレメントを除外して差分値の最小値を演
算するため、動きベクトルの検出精度を上げることがで
き、画像の圧縮率を劣化させるおそれもなくなる。

【００３９】〔第２の実施形態〕第２の実施形態は、不
良のプロセッサ・エレメントには、原画素データを入力
しないようにしたものである。

【００４０】図８は第２の実施形態におけるＰＥ部１ａ
と動き検出部２ａの内部構成を示すブロック図である。
ＰＥ部１は、複数のプロセッサ・エレメントＰＥ１〜Ｐ
Ｅｎをセレクタ４１を挟んで縦続接続した構成になって
いる。初段のプロセッサ・エレメントＰＥ１には原画像
中の対象となるｍ×ｎ画素領域（ｍ，ｎは１以上の整
数）のデータが画素単位で入力される。この原画素デー
タは、プロセッサ・エレメントＰＥ１内で同期クロック
ＣＫにより１画素分遅延されてセレクタ４１に入力され
る。セレクタ４１は、動き検出部２から出力された制御
信号に基づいて、プロセッサ・エレメントから出力され
た原画素データを次段のプロセッサ・エレメントに入力
するか否かを切り換える。

【００４１】ところで、ＰＥ部１内には、プロセッサ・
エレメントの一部が不良になった場合を見越して、実際
に使用されるプロセッサ・エレメントの数よりも多くの
プロセッサ・エレメントが設けられており、各プロセッ
サ・エレメントの前段に接続されたセレクタを切り換え
ることにより、各プロセッサ・エレメントを使用するか
否かを設定する。

【００４２】動き検出部２ａは、最小値判定回路３１と
不良検出回路３２とを有する。不良検出回路３２は、第
１の実施形態と同様に、テストパターンなどを用いて、
ＰＥ部１内の各プロセッサ・エレメントの不良を検出
し、検出した不良情報を記憶部３２ａに記憶するととも
に、各セレクタを切換制御するための制御信号を出力す
る。

【００４３】例えば、図８のプロセッサ・エレメントＰ
Ｅ２が不良になった場合には、その前段に接続されてい
るセレクタ４１を切り換えて、プロセッサ・エレメント
ＰＥ１から出力された原画素データをプロセッサ・エレ
メントＰＥ２に入力せずに、次段のプロセッサ・エレメ
ントＰＥ３に入力するようにする。これにより、不良の
プロセッサ・エレメントＰＥ２は使われなくなる。

【００４４】最小値判定回路３１は、不良検出回路３２
から出力された制御信号に基づいて、不良になったプロ
セッサ・エレメントを除いた残りのプロセッサ・エレメ
ントの出力の中から、最小値を出力するプロセッサ・エ
レメントを選択して動作ベクトルを検出する。

【００４５】このように、第２の実施形態は、一部のプ
ロセッサ・エレメントが不良になった場合に備えて、予
め多目にプロセッサ・エレメントを備えておき、各プロ
セッサ・エレメントを使用するか否かをセレクタ４１で
切り換えるようにしたため、不良になったプロセッサ・
エレメントを簡易かつ迅速に他のプロセッサ・エレメン
トに置き換えることができ、動きベクトルの検出精度を
常に一定に維持できる。

【００４６】なお、図１に示したＰＥ部１内に含まれる
プロセッサ・エレメントの数には特に制限はない。ま
た、各プロセッサ・エレメントが比較を行う画素領域の
画素数にも、特に制限はない。また、図７および図８に
示した動き検出部２，２ａは、MPEG１やMPEG2などの種
々の規格の画像処理装置に適用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、正常な差分値を出力しないプロセッサ・エレメン
トを除外した状態で、各プロセッサ・エレメントから出
力された差分値の最小値を求めて動きベクトルを検出す
るようにしたため、一部のプロセッサ・エレメントが不
良になっても、動きベクトルの検出精度が極端に悪くな
るおそれがない。

【００４８】また、複数のプロセッサ・エレメントを縦
続接続して、初段のプロセッサ・エレメントに原画像中
の画素データを入力し、このデータを、各プロセッサ・
エレメントで１画素分ずつ遅延させて次段のプロセッサ
・エレメントに入力するような構成の場合には、不良に
なったプロセッサ・エレメントをバイパスすることによ
り、動きベクトルの検出精度の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態のブロ
ック図。

【図２】図１に示すＰＥ部の内部構成を示す図。

【図３】ＰＥ部の処理動作を説明する図。

【図４】各プロセッサ・エレメントが参照画像中のどの
４×４画素領域と比較を行うかを説明する図。

【図５】プロセッサ・エレメントの出力変化の様子を示
す図。

【図６】プロセッサ・エレメントの内部構成を示すブロ
ック図。

【図７】動き検出部の内部構成を示す回路図。

【図８】第２の実施形態におけるＰＥ部と動き検出部の
内部構成を示すブロック図。

【図９】動きベクトルを説明する図。

【図１０】プロセッサ・エレメントを用いて構成された
従来の動き検出部のブロック図。

【図１１】プロセッサ・エレメントの動作を説明する
図。

【図１２】図１１のプロセッサ・エレメントの出力の一
例を示す図。

【符号の説明】

１プロセッサ・エレメント（ＰＥ）部２動き検出部３フレームメモリ４動き補償部５離散コサイン変換（ＤＣＴ）部６量子化部７可変長符号化部８バッファメモリ９逆量子化部１０離散コサイン逆変換（ＩＤＣＴ）部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像中の対象となるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１
以上の整数）画素領域のデータと、参照画像中のそれぞれ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の
整数）画素領域のデータとの差分値をそれぞれ検出する
複数のプロセッサ・エレメントと、これら複数のプロセッサ・エレメントでそれぞれ検出さ
れた前記差分値の最小値を検出する最小値検出手段と、前記検出された最小値に基づいて、原画像中の前記対象
となるｍ×ｎ画素領域の動きベクトルを検出する動きベ
クトル検出手段とを備えた画像処理装置において、前記複数のプロセッサ・エレメントのうち、正常な前記
差分値を出力しない不良のプロセッサ・エレメントを検
出する不良検出手段と、この不良検出手段により検出された不良のプロセッサ・
エレメントを、前記最小値検出手段での検出対象から除
外する不良除外手段とを備えることを特徴とする画像処
理装置。
【請求項２】原画像中の対象となるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１
以上の整数）画素領域のデータと、参照画像中のそれぞ
れ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデ
ータとの差分値をそれぞれ検出する複数のプロセッサ・
エレメントと、これら複数のプロセッサ・エレメントのそれぞれで検出
された前記差分値に基づいて、原画像中の前記対象とな
るｍ×ｎ画素領域の動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出手段とを備え、前記複数のプロセッサ・エレメントは互いに縦続接続さ
れ、初段の前記プロセッサ・エレメントには、原画像中
の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータがシリアルに
入力され、初段の前記プロセッサ・エレメントは原画像
中の前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータを１画素分
遅延させた遅延データを出力し、各プロセッサ・エレメ
ントは前段のプロセッサ・エレメントから出力された前
記遅延データを１画素分ずつ遅延させて後段のプロセッ
サ・エレメントに入力する画像処理装置であって、前記複数のプロセッサ・エレメントのうち、正常な前記
差分値を出力しない不良のプロセッサ・エレメントを検
出する不良検出手段と、この不良検出手段により検出された不良のプロセッサ・
エレメントの前段のプロセッサ・エレメントから出力さ
れた前記遅延データを、前記不良のプロセッサ・エレメ
ントの次段の前記プロセッサ・エレメントに入力するバ
イパス手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】前記不良検出手段により検出された不良の
プロセッサ・エレメントを記憶する記憶手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装
置。
【請求項４】前記不良検出手段は、原画像中の前記対象
となるｍ×ｎ画素領域のデータとして、予め定めたテス
トパターンを入力して前記不良のプロセッサ・エレメン
トを検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の画像処理装置。
【請求項５】原画像中の対象となるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１
以上の整数）画素領域のデータと、参照画像中のそれぞ
れ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデ
ータとの差分値を、それぞれ別々のプロセッサ・エレメ
ントで検出し、これらプロセッサ・エレメントでそれぞ
れ検出された前記差分値に基づいて、原画像中の前記対
象となるｍ×ｎ画素領域のデータの動きベクトルを検出
する画像処理方法において、正常な前記差分値を出力しない前記プロセッサ・エレメ
ントを除いた残りの前記プロセッサ・エレメントのう
ち、最も小さい前記差分値を出力する前記プロセッサ・
エレメントに入力される参照画像中のｍ×ｎ画素領域の
データに基づいて、原画像中の前記対象となるｍ×ｎ画
素領域のデータの動きベクトルを検出することを特徴と
する画像処理方法。
【請求項６】原画像中の対象となるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１
以上の整数）画素領域のデータと、参照画像中のそれぞ
れ異なるｍ×ｎ（ｍ，ｎは１以上の整数）画素領域のデ
ータとの差分値を、それぞれ別々のプロセッサ・エレメ
ントで検出し、これらプロセッサ・エレメントで検出さ
れた前記差分値に基づいて、原画像中の前記対象となる
ｍ×ｎ画素領域のデータの動きベクトルを検出する画像
処理方法において、前記複数のプロセッサ・エレメントを縦続接続して初段
の前記プロセッサ・エレメントに原画像中の前記対象と
なるｍ×ｎ画素領域のデータをシリアルに入力し、初段の前記プロセッサ・エレメントは、原画像中の前記
対象となるｍ×ｎ画素領域のデータを１画素分遅延させ
た遅延データを出力し、各プロセッサ・エレメントは、前段のプロセッサ・エレ
メントから出力された前記遅延データを１画素分ずつ遅
延させて後段のプロセッサ・エレメントに入力し、前記複数のプロセッサ・エレメントのうち、正常な前記
差分値を出力しない不良のプロセッサ・エレメントの前
段のプロセッサ・エレメントから出力された前記遅延デ
ータを、前記不良のプロセッサ・エレメントの次段の前
記プロセッサ・エレメントに入力し、正常な前記差分値を出力しない前記プロセッサ・エレメ
ントを除いた残りの前記プロセッサ・エレメントのそれ
ぞれから出力された前記差分値に基づいて、原画像中の
前記対象となるｍ×ｎ画素領域のデータの動きベクトル
を検出することを特徴とする画像処理方法。