JPH1165822A - 演算回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 差分の絶対値和と差分の自乗和の機能を両立
させる。 【解決手段】 動きベクトル検出は、データ分配器１０
５により原画像信号１２２と参照画像信号１２３と近傍
参照画像信号のそれぞれが複数の演算器１１１〜１１９
のそれぞれに分配され、各演算器１１１〜１１９が原画
像信号１２２と参照画像信号１２３の差分の絶対値和演
算を行う。予測モード選択は、予め対象参照画像信号と
複数の近傍参照画像信号の内の信号のいずれかが選択さ
れ、データ分配器１０５により原画像信号の単体データ
と選択された参照画像信号の単体データのそれぞれが複
数の演算器１１１〜１１９に分配され、各演算器１１１
〜１１９が原画像信号と担当の参照画像信号の単体の差
分の絶対値演算を行い、その演算結果を差分の自乗の部
分積として累算することにより差分の自乗を行い、全て
の差分の自乗を１つの演算器で累算することにより差分
の自乗和を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像のデジタル信
号の符号化における動きベクトル検出、予測モード選
択、符号化モード選択のベクトル演算を効率的に、かつ
小規模な回路で行う演算回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像データの高能率圧縮符号化方
式の重要な一部分である動きベクトル検出、予測モード
選択、符号化モード選択のベクトル演算を行うために、
高速かつ小規模な回路が要求されている。動きベクトル
検出では、原画像信号と参照画像信号の相関性を差分の
絶対値和により求め、参照画像信号の内、原画像信号と
最も相関性が高い信号を示すベクトルが選択される。

【０００３】一方、予測モード選択では、画像内の相関
性を原画像信号のみの自乗和により求め、画像間の相関
性を原画像信号と参照画像信号の差分の自乗和により求
め、演算結果を比較し、画像内予測、画像間予測のいず
れかを選択する。また、符号化モード選択では、画像信
号の連続ラインの相関性を画像信号とその１ライン下の
画像信号の差分の自乗和により求め、画像信号の飛び越
し走査ラインの相関性を画像信号とその２ライン下の画
像信号の差分の自乗和により求め、フレーム符号化モー
ド、フィールド符号化モードのいずれかを選択する。

【０００４】すなわち、動きベクトル検出と予測モード
選択、動きベクトル検出と符号化モード選択、あるいは
それら全部の処理を行うために、差分の絶対値和、差分
の自乗和の機能が必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、複数
の演算器からなるアレイ演算回路により、動きベクトル
検出のベクトル演算を行い、乗算器あるいは自乗器を含
む演算回路により予測モード選択あるいは符号化モード
選択のベクトル演算を行うというように、２つの演算回
路で動きベクトル検出と予測モード選択、動きベクトル
検出と符号化モード選択、あるいはそれら全部の処理を
行っていた。

【０００６】しかしながら、このような構成の回路は大
規模であり、半導体集積回路で実現することにあたって
課題であった。本発明の目的は、差分の絶対値和と差分
の自乗和を同一回路で実現することができる演算回路を
提供することである。本発明の他の目的は、動きベクト
ル検出のベクトル演算と、予測モード選択あるいは符号
化モード選択のベクトル演算とを同一回路で実現するこ
とができ、画像符号化のための回路構成を小規模化する
ことができる演算回路を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、複数の演算器からなる１つの演算回路
で差分の絶対値和と差分の自乗和の両機能を実現し、回
路規模を削減するものである。請求項１記載の演算回路
は、画像符号化における動きベクトル検出と予測モード
選択とに要するベクトル演算を行うものであり、処理の
対象となる原画像信号を保持する第１の記憶装置と、参
照画像信号を保持する第２の記憶装置と、第１の記憶装
置から原画像信号を連続的に読み出す第１の読み出し手
段と、第２の記憶装置から参照画像信号を連続的に読み
出す第２の読み出し手段と、原画像信号と参照画像信号
を処理する差分の絶対値演算器とシフタ付の累算器から
なる第１から第Ｎ（Ｎは整数) のそれぞれの演算器と、
第１および第２の記憶装置から読み出された原画像信号
および参照画像信号を第１から第Ｎの演算器に分配する
データ分配器と、第１から第（Ｎ−１）の演算器の出力
のいずれかを選択して第Ｎの演算器に入力するマルチプ
レクサとを備えている。

【０００８】そして、動きベクトル検出の場合に、デー
タ分配器により原画像信号の矩形領域データを第１から
第Ｎの演算器へ入力し、対象となる参照画像信号の矩形
領域データとそのＭ個（Ｍは整数、Ｍ＜Ｎ) の近傍の１
画素精度、あるいは半画素精度の矩形領域データのぞれ
ぞれを第１から第Ｎのそれぞれの演算器へ分配し、第１
から第Ｎのそれぞれの演算器で原画像信号と参照画像信
号の差分の絶対値和の処理を行う。また、予測モード選
択の場合に、データ分配器により原画像信号の矩形領域
データを１データずつ第１から第（Ｎ−１）の演算器の
内の複数の演算器へ分配し、対象となる参照画像信号の
矩形領域データを１データずつ第１から第（Ｎ−１）の
演算器の内の複数の演算器へ分配し、第１から第（Ｎ−
１）の演算器の内の複数の演算器で原画像信号と参照画
像信号の差分の絶対値演算を１回のみ行い、差分の絶対
値演算の演算結果を自乗の部分積として累算することに
より差分の自乗を行い、第１から第（Ｎ−１）の演算器
の内の複数の演算器のそれぞれの自乗演算結果を累算す
る第Ｎの演算器により差分の自乗和の処理を行う。さら
に、差分の絶対値和の処理と差分の自乗和の処理以外
に、原画像信号のみを処理するモードを設け、予測モー
ド選択に必要な原画像信号のみの累算、あるいは原画像
信号のみの自乗和を行う。以上のようにして、上記の各
手段により動きベクトル検出と予測モード選択とに必要
な全てのベクトル演算を同一回路で実行する。

【０００９】この構成によれば、動きベクトル検出に関
しては、データ分配器により原画像信号と、対象参照画
像信号と複数の近傍参照画像信号のそれぞれが複数の演
算器のそれぞれに分配され、各演算器が原画像信号と担
当の参照画像信号の差分の絶対値和演算を行い相関性を
求める。また、予測モード選択に関しては、あらかじめ
対象参照画像信号と複数の近傍参照画像信号の内の信号
のいずれかが選択され、データ分配器により原画像信号
の単体データと、選択された参照画像信号の単体データ
のそれぞれが演算回路の複数の演算器のそれぞれに分配
され、各演算器が原画像信号と担当の参照画像信号の単
体の差分の絶対値演算を行い、その演算結果を差分の自
乗の部分積として累算することにより差分の自乗を行
い、全ての差分の自乗を演算回路の１つの演算器で累算
することにより差分の自乗和を行い相関性を求める。

【００１０】請求項２記載の演算回路は、画像符号化に
おける動きベクトル検出と符号化モード選択とに要する
ベクトル演算を行うものであり、処理の対象となる原画
像信号を保持する第１の記憶装置と、参照画像信号を保
持する第２の記憶装置と、第１の記憶装置から原画像信
号を連続的に読み出す第１の読み出し手段と、第２の記
憶装置から参照画像信号を連続的に読み出す第２の読み
出し手段と、原画像信号と参照画像信号を処理する差分
の絶対値演算器とシフタ付の累算器からなる第１から第
Ｎ（Ｎは整数) のそれぞれの演算器と、第１および第２
の記憶装置から読み出された原画像信号および参照画像
信号を第１から第Ｎの演算器に分配するデータ分配器
と、第１から第（Ｎ−１）の演算器の出力のいずれかを
選択して第Ｎの演算器に入力するマルチプレクサとを備
えている。

【００１１】そして、動きベクトル検出の場合に、デー
タ分配器により原画像信号の矩形領域データを第１から
第Ｎの演算器へ入力し、対象となる参照画像信号の矩形
領域データとそのＭ個（Ｍは整数、Ｍ＜Ｎ) の近傍の１
画素精度、あるいは半画素精度の矩形領域データのぞれ
ぞれを第１から第Ｎのそれぞれの演算器へ分配し、第１
から第Ｎのそれぞれの演算器で原画像信号と参照画像信
号の差分の絶対値和の処理を行う。また、符号化モード
選択の場合に、データ分配器により画像信号の矩形領域
データを１データとその１ラインあるいは２ライン下の
１データの２データずつ第１から第（Ｎ−１）の演算器
の内の複数の演算器へ分配し、第１から第（Ｎ−１）の
演算器の内の複数の演算器で画像信号の１データとその
１ラインあるいは２ライン下の１データの差分の絶対値
演算を１回のみ行い、差分の絶対値演算の演算結果を自
乗の部分積として累算することにより差分の自乗を行
い、第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器
のそれぞれの自乗演算結果を累算する第Ｎの演算器によ
り差分の自乗和の処理を行う。以上のようにして、上記
の手段により動きベクトル検出と符号化モード選択とに
必要な全てのベクトル演算を同一回路で実行する。

【００１２】この構成によれば、動きベクトル検出に関
しては、データ分配器により原画像信号と、対象参照画
像信号と複数の近傍参照画像信号のそれぞれが演算回路
の複数の演算器のそれぞれに分配され、各演算器が原画
像信号と担当の参照画像信号の差分の絶対値和演算を行
い相関性を求める。また、符号化モード選択に関して
は、データ分配器により画像信号の単体データと、その
画像信号が１ラインあるいは２ライン遅延された信号の
単体データのそれぞれが演算回路の複数の演算器のそれ
ぞれに分配され、各演算器が担当の画像信号とその１ラ
イン、あるいは２ライン下の画像信号の単体の差分の絶
対値演算を行い、その演算結果を差分の自乗の部分積と
して累算することにより差分の自乗をを行い、全ての差
分の自乗を演算回路の１つの演算器で累算することによ
り差分の自乗和を行い相関性を求める。

【００１３】請求項３記載の演算回路は、画像符号化に
おける動きベクトル検出と予測モード選択と符号化モー
ド選択とに要するベクトル演算を行うものであり、処理
の対象となる原画像信号を保持する第１の記憶装置と、
参照画像信号を保持する第２の記憶装置と、第１の記憶
装置から原画像信号を連続的に読み出す第１の読み出し
手段と、第２の記憶装置から参照画像信号を連続的に読
み出す第２の読み出し手段と、原画像信号と参照画像信
号を処理する差分の絶対値演算器とシフタ付の累算器か
らなる第１から第Ｎ（Ｎは整数) のそれぞれの演算器
と、第１および第２の記憶装置から読み出された原画像
信号および参照画像信号を第１から第Ｎの演算器に分配
するデータ分配器と、第１から第（Ｎ−１）の演算器の
出力のいずれかを選択して第Ｎの演算器に入力するマル
チプレクサとを備えている。

【００１４】そして、動きベクトル検出の場合に、デー
タ分配器により原画像信号の矩形領域データを第１から
第Ｎの演算器へ入力し、対象となる参照画像信号の矩形
領域データとそのＭ個（Ｍは整数、Ｍ＜Ｎ) の近傍の１
画素精度、あるいは半画素精度の矩形領域データのぞれ
ぞれを第１から第Ｎのそれぞれの演算器へ分配し、第１
から第Ｎのそれぞれの演算器で原画像信号と参照画像信
号の差分の絶対値和の処理を行う。

【００１５】また、予測モード選択の場合に、データ分
配器により原画像信号の矩形領域データを１データずつ
第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ分
配し、対象となる参照画像信号の矩形領域データを１デ
ータずつ第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演
算器へ分配し、第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複
数の演算器で原画像信号と参照画像信号の差分の絶対値
演算を１回のみ行い、差分の絶対値演算の演算結果を自
乗の部分積として累算することにより差分の自乗を行
い、第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器
のそれぞれの自乗演算結果を累算する第Ｎの演算器によ
り差分の自乗和の処理を行う。

【００１６】さらに、符号化モード選択の場合に、デー
タ分配器により画像信号の矩形領域データを１データと
その１ラインあるいは２ライン下の１データの２データ
ずつ第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器
へ分配し、第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の
演算器で画像信号の１データとその１ラインあるいは２
ライン下の１データの差分の絶対値演算を１回のみ行
い、差分の絶対値演算の演算結果を自乗の部分積として
累算することにより差分の自乗を行い、第１から第（Ｎ
−１）の演算器の内の複数の演算器のそれぞれの自乗演
算結果を累算する第Ｎの演算器により差分の自乗和の処
理を行う。

【００１７】また、差分の絶対値和の処理と差分の自乗
和の処理以外に、原画像信号のみを処理するモードを設
け、予測モード選択に必要な原画像信号のみの累算、あ
るいは原画像信号のみの自乗和を行う。以上のようにし
て、上記の手段により動きベクトル検出と予測モード選
択と符号化モード選択とに必要な全てのベクトル演算を
同一回路で実行する。

【００１８】この構成によれば、動きベクトル検出に関
しては、データ分配器により原画像信号と、対象参照画
像信号と複数の近傍参照画像信号のそれぞれが演算回路
の複数の演算器のそれぞれに分配され、各演算器が原画
像信号と担当の参照画像信号の差分の絶対値和演算を行
い相関性を求める。また、予測モード選択に関しては、
あらかじめ対象参照画像信号と複数の近傍参照画像信号
の内の信号のいずれかが選択され、データ分配器により
原画像信号の単体データと、選択された参照画像信号の
単体データのそれぞれが演算回路の複数の演算器のそれ
ぞれに分配され、各演算器が原画像信号と担当の参照画
像信号の単体の差分の絶対値演算を行い、その演算結果
を差分の自乗の部分積として累算することにより差分の
自乗を行い、全ての差分の自乗を演算回路の１つの演算
器で累算することにより差分の自乗和を行い相関性を求
める。

【００１９】また、符号化モード選択に関しては、デー
タ分配器により画像信号の単体データと、その画像信号
が１ラインあるいは２ライン遅延された信号の単体デー
タのそれぞれが演算回路の複数の演算器のそれぞれに分
配され、各演算器が担当の画像信号とその１ライン、あ
るいは２ライン下の画像信号の単体の差分の絶対値演算
を行い、その演算結果を差分の自乗の部分積として累算
することにより差分の自乗を行い、全ての差分の自乗を
演算回路の１つの演算器で累算することにより差分の自
乗和を行い相関性を求める。

【００２０】累算、自乗和に関しては、上記の演算の差
分の絶対値演算を無効にし、原画像のみを累算すること
により可能である。累算については、差分の絶対値演算
における差分の第２項を０に設定することよって可能で
ある。また、自乗和については、差分の自乗和演算にお
ける差分の第２項を０に設定することよって可能であ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕図１は本発明の第１の実施の形態
における演算回路（アレイ演算回路）のブロック図を示
す。図１において、第１記憶装置１０２は第１原画像信
号１２２（ａｉ）を記憶し、第１読み出し手段１０１は
第１記憶装置１０２から第１原画像信号１２２を読み出
す。第２記憶装置１０３は第１参照画像信号１２３（ｂ
ｉ）を記憶し、第２読み出し手段１０４は第２記憶装置
１０３から第１参照画像信号１２３を読み出す。データ
分配器／補間器１０５は第１原画像信号１２２と第１参
照画像信号１２３または第１参照画像信号１２３の補間
信号を分配する。第１マルチプレクサ１０６は、データ
分配器／補間器１０５で分配された第５原画像信号１３
４と後述の第２マルチプレクサ１２１から出力される選
択画像信号１６１の何れかを選択して出力する。

【００２２】第１演算器１１１はデータ分配器／補間器
１０５で分配された第２原画像信号１３１と第２参照画
像信号１４１に対して所定の演算を行い、第１出力信号
１５１を発生する。第２演算器１１２はデータ分配器／
補間器１０５で分配された第２原画像信号１３１と第３
参照画像信号１４２に対して所定の演算を行い、第２出
力信号１５２を発生する。第３演算器１１３はデータ分
配器／補間器１０５で分配された第３原画像信号１３２
と第３参照画像信号１４２に対して所定の演算を行い、
第３出力信号１５３を発生する。第４演算器１１４はデ
ータ分配器／補間器１０５で分配された第２原画像信号
１３１と第４参照画像信号１４３に対して所定の演算を
行い、第４出力信号１５４を発生する。第５演算器１１
５はデータ分配器／補間器１０５で分配された第４原画
像信号１３３と第４参照画像信号１４３に対して所定の
演算を行い、第５出力信号１５５を発生する。第６演算
器１１６はデータ分配器／補間器１０５で分配された第
２原画像信号１３１と第５参照画像信号１４４に対して
所定の演算を行い、第６出力信号１５６を発生する。第
７演算器１１７はデータ分配器／補間器１０５で分配さ
れた第３原画像信号１３２と第５参照画像信号１４４に
対して所定の演算を行い、第７出力信号１５７を発生す
る。第８演算器１１８はデータ分配器／補間器１０５で
分配された第４原画像信号１３３と第５参照画像信号１
４４に対して所定の演算を行い、第８出力信号１５８を
発生する。

【００２３】第２マルチプレクサ１２１は、第１演算器
１１１、第２演算器１１２、第３演算器１１３、第４演
算器１１４、第５演算器１１５、第６演算器１１６、第
７演算器１１７、第８演算器１１８の何れかを選択して
選択画像信号１６１として出力する。第９演算器１１９
は、第１マルチプレクサ１０６の出力信号と第５参照画
像信号１４４に対して所定の演算を行い、第９出力信号
１５９を発生する。

【００２４】以下に示す〔数１〕から〔数５〕は本発明
の第１の実施の形態および、後述する本発明の第２の実
施の形態を実現する演算式であり、〔数１〕は累算の演
算式であり、〔数２〕は差分の絶対値和の演算式であ
り、〔数３〕は自乗和の演算式であり、〔数４〕は差分
の自乗和３０４の演算式であり、〔数５〕は差分の自乗
和の演算式である。

【００２５】

【数１】

【００２６】

【数２】

【００２７】

【数３】

【００２８】

【数４】

【００２９】

【数５】

【００３０】図３は本発明の第１の実施の形態および、
後述する本発明の第２の実施の形態の演算回路における
１個の演算器、例えば第４演算器１１４の構成を示すブ
ロック図である。図３において、制御回路４０１は、第
１制御信号４１１、第２制御信号４１２、第３制御信号
４１４、第４制御信号４１５を出力する。第１マルチプ
レクサ４０２は、第１制御信号４０１に従って第４参照
画像信号１４３と“０”の何れかを選択して出力する。
差分の絶対値演算器４０３は、第２原画像信号１３１と
第１マルチプレクサ４０２の出力信号に対して差分の絶
対値演算を行う。第１レジスタ４０４は、第２制御信号
４１２に従って差分の絶対値演算器４０３の出力信号を
一時記憶する。第２マルチプレクサ４０５は、第３制御
信号４１５に従ってシフタ４０７の出力信号と第２レジ
スタ４０８の出力信号、すなわち第４出力信号１５４の
何れかを選択して出力する。加算器４０６は、第１レジ
スタ４０４の出力信号である中間演算結果と第２マルチ
プレクサ４０５の出力信号を加算する。第２レジスタ４
０８は、第３制御信号４１４に従って加算器４０６の出
力信号を一時記憶する。シフタ４０７は第２レジスタ４
０８の出力信号をシフトする。

【００３１】図４は本発明の第１の実施の形態のデータ
分配器／補間器１０５の構成の構成を示すブロック図で
ある。図４において、遅延装置５０５は、第１原画像信
号１２２を入力として、第１原画像信号１２２を１サイ
クル遅延した第１遅延信号５２１と、第１原画像信号１
２２を１ライン遅延した第２遅延信号５２２と、第１原
画像信号１２２を１ライン＋１サイクル遅延した第３遅
延信号５２３と、第１遅延信号５２１と第２遅延信号５
２２と第３遅延信号５２３の何れかを選択してなる選択
遅延信号５２４とを出力する。

【００３２】遅延／補間装置５０６は、第１参照画像信
号１２３を入力として、第１参照画像信号１２３をｘ軸
方向に補間したｘ補間信号５３１と、第１参照画像信号
１２３をｙ軸方向に補間したｙ補間信号５３２と、互い
に隣接した２個のｘ補間信号５３１と２個のｙ補間信号
５３２とを平均したｘｙ補間信号５３３と、ｘ補間信号
５３１とｙ補間信号５３２とｘｙ補間信号５３３の何れ
かを選択してなる選択補間信号５３４とを出力する。

【００３３】第１マルチプレクサ５０１は、図示しない
制御信号に従って第１原画像信号１２２と選択遅延信号
５２４の何れかを選択して第２原画像信号１３１として
出力する。第２マルチプレクサ５０２は、図示しない制
御信号に従って第１遅延信号５２１と選択遅延信号５２
４の何れかを選択して第３原画像信号１３２として出力
する。第３マルチプレクサ５０３は、図示しない制御信
号に従って第２遅延信号５２２と選択遅延信号５２４の
何れかを選択して第４原画像信号１３３として出力す
る。第４マルチプレクサ５０４は、図示しない制御信号
に従って第３遅延信号５２３と選択遅延信号５２４の何
れかを選択して第５原画像信号１３４として出力する。

【００３４】第５マルチプレクサ５１１は、図示しない
制御信号に従って第１参照画像信号１２３と選択補間信
号５３４の何れかを選択して第２参照画像信号１４１と
して出力する。第６マルチプレクサ５１２は、図示しな
い制御信号に従ってｘ補間信号５３１と選択補間信号５
３４の何れかを選択して第３参照画像信号１４２として
出力する。第７マルチプレクサ５１３は、図示しない制
御信号に従ってｙ補間信号５３２と選択補間信号５３４
の何れかを選択して第４参照画像信号１４３として出力
する。第８マルチプレクサ５１４は、図示しない制御信
号に従ってｘｙ補間信号５３３と選択補間信号５３４の
何れかを選択して第５参照画像信号１４４として出力す
る。

【００３５】図６は本発明の第１の実施の形態の演算回
路における画像信号のデータ構造を示す概略図である。
図６において、第１原画像信号１２２は４個の画素値ａ
０〜ａ３からなる矩形領域データである。第１参照画像
信号１２３は１６個の画素値ｂ０〜ｂ１５からなる矩形
領域データである。対象参照画像信号７０１は、第１参
照画像信号１２３の画素値ｂ０〜ｂ１５のうちの４個の
画素値ｂ５，ｂ６，ｂ９，ｂ１０からなり矩形領域デー
タであり、第１原画像信号１２２の４個の画素値ａ０〜
ａ３に対応している。

【００３６】ｘ補間信号５３１は、１２個の画素値ｘ０
〜ｘ１１からなる矩形領域データであり、例えば画素値
ｘ０は画素値ｂ０と画素値ｂ１を平均した値となる。ｙ
補間信号５３２は、１２個の画素値ｙ０〜ｙ１１からな
る矩形領域データであり、例えば画素値ｙ０は画素値ｂ
０と画素値ｂ４を平均した値となる。ｘｙ補間信号５３
３は、９個の画素値ｘｙ０〜ｘｙ８からなる矩形領域デ
ータであり、例えば画素値ｘｙ０は画素値ｘ０と画素値
ｘ３と画素値ｙ０と画素値ｙ１を平均した値となる。

【００３７】第１近傍信号７１１は、ｘ補間信号５３１
の１２個の画素値ｘ０〜ｘ１１のうちの４個の画素値ｘ
３，ｘ４，ｘ６，ｘ７からなる矩形領域データであり、
対象参照画像信号７０１に対してｘ軸方向（負方向）に
半画素精度で隣接している。第２近傍信号７１２は、ｘ
補間信号５３１の１２個の画素値ｘ０〜ｘ１１のうちの
４個の画素値ｘ４，ｘ５，ｘ７，ｘ８からなる矩形領域
データであり、対象参照画像信号７０１に対してｘ軸方
向（正方向）に半画素精度で隣接している。

【００３８】第３近傍信号７１３は、ｙ補間信号５３２
の１２個の画素値ｙ０〜ｙ１１のうちの４個の画素値ｙ
１，ｙ２，ｙ５，ｙ６からなる矩形領域データであり、
対象参照画像信号７０１に対してｙ軸方向（正方向）に
半画素精度で隣接している。第４近傍信号７１４は、ｙ
補間信号５３２の１２個の画素値ｙ０〜ｙ１１のうちの
４個の画素値ｙ５，ｙ６，ｙ９，ｙ１０からなる矩形領
域データであり、対象参照画像信号７０１に対してｙ軸
方向（負方向）に半画素精度で隣接している。

【００３９】第５近傍信号７１５は、ｘｙ補間信号５３
３の９個の画素値ｘｙ０〜ｘｙ８のうちの４個の画素値
ｘｙ０，ｘｙ１，ｘｙ３，ｘｙ４からなる矩形領域デー
タであり、対象参照画像信号７０１に対してｘ軸方向
（負方向）に半画素精度で隣接するとともにｙ軸方向
（正方向）に半画素精度で隣接している。第６近傍信号
７１６は、ｘｙ補間信号５３３の９個の画素値ｘｙ０〜
ｘｙ８のうちの４個の画素値ｘｙ１，ｘｙ２，ｘｙ４，
ｘｙ５からなる矩形領域データであり、対象参照画像信
号７０１に対してｘ軸方向（正方向）に半画素精度で隣
接するとともにｙ軸方向（正方向）に半画素精度で隣接
している。

【００４０】第７近傍信号７１７は、ｘｙ補間信号５３
３の９個の画素値ｘｙ０〜ｘｙ８のうちの４個の画素値
ｘｙ３，ｘｙ４，ｘｙ６，ｘｙ７からなる矩形領域デー
タであり、対象参照画像信号７０１に対してｘ軸方向
（負方向）に半画素精度で隣接するとともにｙ軸方向
（負方向）に半画素精度で隣接している。第８近傍信号
７１８は、ｘｙ補間信号５３３の９個の画素値ｘｙ０〜
ｘｙ８のうちの４個の画素値ｘｙ４，ｘｙ５，ｘｙ７，
ｘｙ８からなる矩形領域データであり、対象参照画像信
号７０１に対してｘ軸方向（正方向）に半画素精度で隣
接するとともにｙ軸方向（負方向）に半画素精度で隣接
している。

【００４１】図７は本発明の第１の実施の形態の演算回
路における差分の絶対値和の動作を示すタイミングチャ
ートである。図８は本発明の第１の実施の形態の演算回
路における累算の動作を示すタイミングチャートであ
る。図９は本発明の第１の実施の形態の演算回路におけ
る差分の自乗和の動作を示すタイミングチャートであ
る。図９において、１００１は第１中間演算結果、１０
０２は第２中間演算結果、１００３は第３中間演算結
果、１０１２は第１制御信号、１０１４は第２制御信号
である。

【００４２】図１０は本発明の第１の実施の形態の演算
回路における自乗和の動作を示すタイミングチャートで
ある。以降、図１、図３、図４、図６、図７、図８、図
９に基づき、本発明の第１の実施の形態の演算回路の動
作を説明する。動きベクトル検出のベクトル演算である
差分の絶対値和の演算動作に係わる各信号を図７に示
す。このベクトル演算では、第１原画像信号１２２と、
第１参照画像信号１２３のうちの対象参照画像信号７０
１と、第１近傍信号７１１から第８近傍画像信号７１８
までのそれぞれとの差分の絶対値和の演算（〔数２〕参
照）を行う。第１読み出し手段１０１により第１原画像
信号１２２が第１記憶装置１０２から読み出されるとと
もに、第２読み出し手段１０４により第１参照画像信号
１２３が第２記憶装置１０３から読み出される。この
際、第１参照画像信号１２３は画素値ｂ０から画素値ｂ
１５の順番で読み出される。また、第１原画像信号１２
２は画素値ａ０から画素値ａ３の順番で、対象参照画像
信号７０１の画素値ｂ５，ｂ６，ｂ９，ｂ１０と同時に
読み出される。そして、読み出された第１原画像信号１
２２および第１参照画像信号１２３はそれぞれデータ分
配器／補間器１０５に入力される。

【００４３】データ分配器／補間器１０５は、遅延装置
５０５により、第１原画像信号１２２を１サイクル遅延
して第１遅延信号５２１を発生し、第１原画像信号１２
２を１ライン遅延して第２遅延信号５２２を発生し、第
１原画像信号１２２を１ライン＋１サイクル遅延して第
３遅延信号５２３を発生し、第１遅延信号５２１から第
３遅延信号５２３のいずれかを選択して選択遅延信号５
２４を発生する。また、遅延／補間装置５０６により、
第１参照画像信号１２３のそれぞれのデータに対して横
方向、すなわち、ｘ方向の隣同士のデータを平均化する
ことによりｘ補間信号５３１を発生し、第１参照画像信
号１２３のそれぞれのデータに対して縦方向、すなわ
ち、ｙ方向の隣同士のデータを平均化することによりｙ
補間信号５３２を発生し、ｘ補間信号５３１とｙ補間信
号５３２のそれぞれのデータに対して４つの隣同士のデ
ータを平均化することによりｘｙ補間信号５３３を発生
し、ｘ補間信号５３１とｙ補間信号５３２とｘｙ補間信
号５３３のいずれかを選択して選択補間信号５３４を発
生する。

【００４４】このとき、第１マルチプレクサ５０１は第
１原画像信号１２２を選択して第２原画像信号１３１と
して出力し、第２マルチプレクサ５０２は第１遅延画像
信号５２１を選択して第３原画像信号１３２として出力
し、第３マルチプレクサ５０３は第２遅延画像信号５２
２を選択して第４原画像信号１３３として出力し、第４
マルチプレクサ５０４は第３遅延画像信号５２３を選択
して第５原画像信号１３４として出力する。

【００４５】また、第５マルチプレクサ５１１は第１参
照画像信号１２３を選択して第２参照画像信号１４１と
して出力し、第６マルチプレクサ５１２はｘ補間信号５
３１を選択して第３参照画像信号１４２として出力し、
第７マルチプレクサ５１３はｙ補間信号５３２を選択し
て第４参照画像信号１４３として出力し、第８マルチプ
レクサ５１４はｘｙ補間信号５３３を選択して第５参照
画像信号１４４として出力する。

【００４６】第１マルチプレクサ５０１から第４マルチ
プレクサ５０４までの第２〜５原画像信号１３１〜１３
４と、第５マルチプレクサ５１１から第８マルチプレク
サ５１４までの第２〜５参照画像信号１４１〜１４４
は、第１演算器１１１から第９演算器１１９の各々に適
宜入力される。以降、第１演算器１１１から第９演算器
１１９までの代表的な回路として、第４演算器１１４の
動作を説明する。図３には、第４演算器１１４のブロッ
ク図を示し、図７には第４演算器１１４の信号のみのタ
イミングチャートを示している。制御回路４０１は、第
４演算器１１４における第１〜第４制御信号４１１，４
１２，４１４，４１５を発生する。第１マルチプレクサ
４０２は、第１制御信号４１１に従って第４参照画像信
号１４３を選択し、差分の絶対値演算器４０３に入力す
る。差分の絶対値演算器４０３は第２原画像信号１３１
と第４参照画像信号１４３の差分の絶対値演算を行い、
第１レジスタ４０４に演算結果を入力する。しかしなが
ら、第１レジスタ４０４は、第２制御信号４１２により
第２原画像信号１３１（ａ０〜ａ３）と第４近傍信号７
１４（ｙ５，ｙ６，ｙ９，ｙ１０）同士のみの差分の絶
対値演算結果を保持し、中間演算結果４１３（値ｄ０〜
ｄ３）として出力する。加算器４０６、第２レジスタ４
０８および第２マルチプレクサ４０５からなる累算器
は、第３制御信号４１４により中間演算結果４１３（値
ｄ０〜ｄ３）のみを累算し、第４出力信号１５４（値Ａ
Ｅ）として出力する。第２マルチプレクサ４０５は、第
４制御信号４１５により第２レジスタ４０８の出力を選
択する。

【００４７】ここで、シフタ４０７の機能について説明
する。シフタ４０７は、自乗“ａ_i ² ”を行うときに、
ａ_i のシフト・加算方式で行うためのものである。“Σ
ａ_i”単純な累算の場合にはシフタ４０７をバイパスす
るために、マルチプレクサ４０５が設けられている。予
測モード選択のベクトル演算である累算の演算動作に係
わる各信号を図８に示す。このベクトル演算では、図１
の第１原画像信号１２２の累算（〔数１〕参照）を行
う。累算の動作は差分の絶対値和の動作とほぼ同様であ
るが、第４演算器１１４の第１制御信号４１１が“０”
を選択し、第１演算器１１１から第９演算器１１９まで
の他の演算器も同様な動作を行うことにより第１原画像
信号１２２のみの累算を行う。累算の演算結果は、第４
演算器１１４の第４出力信号１５４（値ＡＣ）として出
力される。

【００４８】予測モード選択のベクトル演算である差分
の自乗和の演算動作に係わる各信号を図９に示す。この
ベクトル演算では、図１の第１原画像信号１２２と、第
１参照画像信号１２３の対象参照画像信号７０１、第１
近傍画像信号７１１から第８近傍画像信号７１８のいず
れかとの差分の絶対値和（〔数２〕参照）を行う。第１
読み出し手段１０１により第１原画像信号１２２が第１
記憶装置１０２から読み出されるとともに、第２読み出
し手段１０４により第１参照画像信号１２３が第２記憶
装置１０３から読み出される。この際、第１参照画像信
号１２３は画素値ｂ０から画素値ｂ１５の順番で読み出
される。また、第１原画像信号１２２は画素値ａ０から
画素値ａ３の順番で、対象参照画像信号７０１の画素値
ｂ５，ｂ６，ｂ９，ｂ１０と同時に読み出される。そし
て、読み出された第１原画像信号１２２および第１参照
画像信号１２３はそれぞれデータ分配器／補間器１０５
に入力される。本例では、データ分配器／補間器１０５
の遅延装置５０５が第２遅延信号５２２を選択遅延信号
５２４として出力し、遅延／補間装置５０６がｙ補間信
号５３２を選択補間信号５３４として出力する。第４近
傍信号７１４はｙ補間信号５３２の一部分であり、結果
的には選択補間信号５３４は第４近傍信号７１４とな
る。これは、図９において、ｙ５，ｙ６，ｙ９，ｙ１０
がｙ補間信号ｙ₀ 〜ｙ₁₁を切り出したものであることを
いっている。

【００４９】このとき、第１マルチプレクサ５０１から
第４マルチプレクサ５０４は選択遅延信号５２４を選択
し、第５マルチプレクサ５１１から第８マルチプレクサ
５１４は選択補間信号５３４を選択する。第１マルチプ
レクサ５０１から第４マルチプレクサ５０４は第２原画
像信号１３１から第５原画像信号１３４をそれぞれ出力
し、第５マルチプレクサ５１１から第８マルチプレクサ
５１４は第２参照画像信号１４１から第５参照画像信号
１４４をそれぞれ出力し、第１演算器１１１から第９演
算器１１９にそれぞれ入力する。

【００５０】以降、第１演算器１１１から第９演算器１
１９の代表的な回路として第４演算器１１４の動作を説
明する。第１マルチプレクサ４０２は第４参照画像信号
１４３、すなわち、第４近傍信号７１４を選択し、差分
の絶対値演算器４０３に入力する。差分の絶対値演算器
４０３は第２原画像信号１３１、すなわち、第２遅延信
号５２２と第４近傍信号７１４の１データずつの差分の
絶対値演算を行う。第４演算器１１４の場合、第１レジ
スタ４０４は、第２制御信号４１２により第２遅延信号
５２２の画素値ａ３と第４近傍信号７１４の画素値ｙ１
０同士のみの差分の絶対値演算結果を保持し、中間演算
結果４１３の値Ｄ３として出力する。第１演算器１１１
は第２遅延信号５２２の画素値ａ０と第４近傍信号７１
４の画素値ｙ５のみの差分の絶対値演算を行い、第２演
算器１１２は第２遅延信号５２２の画素値ａ１と第４近
傍信号７１４の画素値ｙ６のみの差分の絶対値演算を行
い、第３演算器１１３は第２遅延信号５２２の画素値ａ
３と第４近傍信号７１４の画素値ｙ９のみの差分の絶対
値演算を行う。加算器４０６、シフタ４０７、第２レジ
スタ４０８および第２マルチプレクサ４０５からなる累
算器は、第３制御信号４１４により中間演算結果４１３
の値Ｄ３を自乗の部分積として、値Ｄ３のビットｄ０か
らｄ４に応じて累算し、第４出力信号１５４（値ＳＥ
３）として出力する。第２マルチプレクサ４０５は、第
４制御信号４１５によりシフタ４０７の出力を選択す
る。第１演算器１１１から第３演算器１１３は中間演算
結果１００１から中間演算結果１００３（値Ｄ０から値
Ｄ２）のそれぞれの自乗を行い、第１出力信号１５１か
ら第３出力信号１５３（値ＳＥ０から値ＳＥ２）を出力
する。第１マルチプレクサ１０６は選択画像信号１６１
を選択し、第９演算器１１９は第１制御信号１０１２と
第２制御信号１０１４により第１出力信号１５１から第
４出力信号１５４（値ＳＥ０からＳＥ３）を累算し、差
分の自乗和である第９出力信号１５９（ＳＵＭ）を出力
する。第９演算器１１９の第１制御信号１０１２と第２
制御信号１０１４は、第４演算器１１４の第２制御信号
４１２と第３制御信号４１４と同様である。

【００５１】予測モード選択のベクトル演算である自乗
和の演算動作に係わる各信号を図１０に示す。このベク
トル演算では、自乗和は、図１の第１原画像信号１２２
の自乗を第１演算器１１１から第４演算器１１４のそれ
ぞれで求め、それを第９演算器１１９で累算することに
より実現する。差分の自乗和の動作は自乗和の動作とほ
ぼ同様であるが、第４演算器１１４の第１制御信号４１
１が“０”を選択し、第１演算器１１１から第９演算器
１１９までの他の演算器も同様な動作を行うことにより
第１原画像信号１２２のみの自乗和を行う。

【００５２】上記の動作は、アレイ演算回路の演算器の
個数を変更することにより、任意の数の近傍信号、ある
いは任意のデータ数の原画像信号、参照画像信号に対応
可能である。また、原画像信号のデータ数がアレイ演算
回路の演算器の個数より多い場合、自乗を演算器の個数
より少ない数毎に時分割して行うことも可能である。 〔第２の実施の形態〕図２は本発明の第２の演算回路に
おける演算回路（アレイ演算回路）のブロック図を示
す。図２において、第１読み出し手段２０１は第１記憶
装置１０２から第１原画像信号１２２を読み出し、第２
読み出し手段２０４は第２記憶装置１０３から第１参照
画像信号１２３を読み出す。データ分配器／補間器２０
５は第１原画像信号１２２と第１参照画像信号１２３ま
たは第１参照画像信号１２３の補間信号を分配する。な
お、データ分配器／補間器２０５からは、第２原画像信
号２３１、第３原画像信号２３２、第４原画像信号２３
３、第５原画像信号２３４、第２参照画像信号２４１、
第３参照画像信号２４２、第４参照画像信号２４３、第
５参照画像信号２４４が出力される。その他は図１と同
様である。

【００５３】図５は本発明の第２の実施の形態のデータ
分配器／補間器２０５の構成を示すブロック図である。
図５において、遅延装置６０５は、第１原画像信号１２
２を入力として、第１原画像信号１２２を１サイクル遅
延した第１遅延信号５２１と、第１原画像信号１２２を
２サイクル遅延した第４遅延信号６１１と、第１原画像
信号１２２を１ライン遅延した第２遅延信号５２２と、
第１原画像信号１２２を１ライン＋１サイクル遅延した
第３遅延信号５２３と、第１遅延信号５２１と第２遅延
信号５２２と第３遅延信号５２３と第４遅延信号６１１
の何れかを選択してなる選択遅延信号５２４とを出力す
る。その他の構成は図４と同様である。

【００５４】図１１は本発明の第２の実施の形態の演算
回路における画像信号のデータ構造を示す概略図であ
る。図１１において、第１原画像信号１２２は、画素値
ａ０，ａ１からなる第０ライン１２０１と、画素値ａ
２，ａ３からなる第１ライン１２０２と、画素値ａ４，
ａ５からなる第２ライン１２０３と、画素値ａ６，ａ７
からなる第３ライン１２０４で構成されている。

【００５５】図１２は本発明の第２の実施の形態の演算
回路における差分の自乗和の動作を示すタイミングチャ
ートである。図１３は本発明の第２の実施の形態の演算
回路における差分の自乗和の動作を示すタイミングチャ
ートである。以降、図２、図５、図１１、図１２、図１
３に基づき、本発明の第２の実施の形態の演算回路の動
作を説明する。

【００５６】動きベクトル検出のベクトル演算の動作の
場合は、第１の実施の形態と同様であり、第１読み出し
手段２０１、第２読み出し手段２０４およびデータ分配
器／補間器２０５は、第１読み出し手段１０１、第２読
み出し手段１０４およびデータ分配器／補間器１０５と
同じ動作をする。符号化モード選択のベクトル演算であ
る差分の自乗和の演算動作に係わる各信号を図１２と図
１３に示す。図１２は連続ライン同士の相関性を示す差
分の自乗和のタイミング図であり、図１３は飛び越し走
査ライン同士の相関性を示す差分の自乗和のタイミング
図である。

【００５７】連続ライン同士の相関性を示す差分の自乗
和に関しては、図１１の第１原画像信号１２２が画素値
ａ０，ａ２，ａ４，ａ６，ａ１，ａ３，ａ５，ａ７の順
番で第１記憶装置１０２から読み出され、データ分配器
／補間器２０５に入力される。本例では、データ分配器
／補間器２０５の遅延装置６０５が第１遅延信号５２１
を選択遅延信号５２４として出力して出力する。第１マ
ルチプレクサ５０１から第４マルチプレクサ５０４は第
１原画像信号１２２を選択し、第５マルチプレクサ５１
１から第８マルチプレクサ５１４は選択遅延信号５２４
を選択する。第１マルチプレクサ５０１から第４マルチ
プレクサ５０４は第２原画像信号１３１から第５原画像
信号１３４を出力し、第５マルチプレクサ５１１から第
８マルチプレクサ５１４は第２参照画像信号１４１から
第５参照画像信号１４４を出力し、第１演算器１１１か
ら第９演算器１１９に入力する。

【００５８】以降、第１演算器１１１から第９演算器１
１９の代表的な回路として第４演算器１１４の動作を説
明する。第１マルチプレクサ４０２は、第４参照画像信
号１４３、すなわち、選択遅延信号５２４を選択し、差
分の絶対値演算器４０３に入力する。差分の絶対値演算
器４０３は、第２原画像信号１３１、すなわち、第１原
画像信号１２２と選択遅延信号５２４の１データずつの
差分の絶対値演算を行う。第４演算器１１４の場合、第
１レジスタ４０４は第２制御信号４１２により第１原画
像信号１２２の画素値ａ３と選択遅延信号５２４の画素
値ａ５同士のみの差分の絶対値演算結果を保持し、中間
演算結果４１３の値Ｄ３として出力する。第１演算器１
１１は第１原画像信号１２２の画素値ａ０と選択遅延信
号５２４の画素値ａ２のみの差分の絶対値演算を行い、
第２演算器１１２は第１原画像信号１２２の画素値ａ２
と選択遅延信号５２４の画素値ａ４のみの差分の絶対値
演算を行い、第３演算器１１３は第１原画像信号１２２
の画素値ａ１と選択遅延信号５２４の画素値ａ３のみの
差分の絶対値演算を行う。加算器４０６、シフタ４０
７、第２レジスタ４０８および第２マルチプレクサ４０
５からなる累算器は、第３制御信号４１４により中間演
算結果４１３の値Ｄ３を自乗の部分積として、値Ｄ３の
ビットｄ０からｄ４に応じて累算し、第４出力信号１５
４（ＳＥ３）として出力する。第２マルチプレクサ４０
５は、第４制御信号４１５によりシフタ４０７の出力を
選択する。第１演算器１１１から第３演算器１１３は中
間演算結果１００１から中間演算結果１００３（値Ｄ０
から値Ｄ２）のそれぞれの自乗を行い、第１出力信号１
５１から第３出力信号１５３（値ＳＥ０から値ＳＥ２）
を出力する。第１マルチプレクサ１０６は選択画像信号
１６１を選択し、第９演算器１１９は第１制御信号１０
１２と第２制御信号１０１４により第１出力信号１５１
から第４出力信号１５４（値ＳＥ０から値ＳＥ３）を累
算し、差分の自乗和である第９出力信号１５９（ＳＵ
Ｍ）を出力する。第９演算器１１９の第１制御信号１０
１２と第２制御信号１０１４は、第４演算器１１４の第
２制御信号４１２と第３制御信号４１４と同様である。

【００５９】飛び越し走査ライン同士の相関性を示す差
分の自乗和に関しては、連続ライン同士の相関性を示す
差分の自乗和とほぼ同様であるが、遅延装置６０５が選
択遅延信号５２４として第４遅延信号６１１を選択し、
第１演算器１１１から第９演算器１１９の各演算器が上
記と同様な動作を行うことにより行う。上記の動作は、
アレイ演算回路の演算器の個数を変更することにより、
任意のデータ数の原画像信号、参照画像信号に対応可能
である。また、原画像信号のデータ数がアレイ演算回路
の演算器の個数より多い場合、自乗を演算器の個数より
少ない数毎に時分割して行うことも可能である。

【００６０】なお、前述した第１の実施の形態では、動
きベクトル検出のための演算と予測モード選択のため演
算を一つの演算器で行うものを示し、第２の実施の形態
では、動きベクトル検出のための演算と符号化モード選
択のための演算を一つの演算器で行うものを示したが、
これらを組み合わせて動きベクトル検出のための演算と
予測モード選択のため演算と符号化モード選択のための
演算を一つの演算器で行うようにしてもよいのは当然で
ある。

【００６１】また、上記各実施の形態では、補間を行っ
て半画素精度で、近傍の矩形領域データを作成したが、
補間を行わずに１画素精度で近傍の矩形領域データを作
成してもよいのは当然である。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の演算回路に
よれば、差分の絶対値和演算を行う演算器を設け、ある
モードでは差分の絶対値和演算を演算回路のそれぞれの
演算器で行い、あるモードでは演算回路の各演算器で１
つの差分の絶対値演算を行い、その差分の絶対値を自乗
和の部分積として累算することにより差分の自乗演算を
行い、それぞれの演算器の差分の自乗を１つの演算器で
累算することにより差分の自乗和演算を行い、また、上
記の差分の絶対値和演算と差分の自乗和演算から差分の
処理を無効にし、原画像のみを累算することにより累
算、自乗和演算を行うことができ、同一回路で上記の全
ての演算を実現することが可能で、画像符号化のため回
路の小規模化を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における演算回路の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態における演算回路の
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１および第２の実施の形態における
演算回路の１個の演算器の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態の演算回路における
データ分配器／補間器の構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の演算回路における
データ分配器／補間器の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態の演算回路における
原画像信号と参照画像信号のデータ構造を示す概略図で
ある。

【図７】本発明の第１の実施の形態の演算回路における
差分の絶対値和の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図８】本発明の第１の実施の形態の演算回路における
累算の動作を示すタイミングチャートである。

【図９】本発明の第１の実施の形態の演算回路における
差分の自乗和の動作を示すタイミングチャートである。

【図１０】本発明の第１の実施の形態の演算回路におけ
る自乗和の動作を示すタイミングチャートである。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の演算回路におけ
る画像信号のデータ構造を示す概略図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態の演算回路におけ
る差分の自乗和の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図１３】本発明の第２の実施の形態の演算回路におけ
る差分の自乗和の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

１０１ 第１読み出し手段 １０２ 第１記憶装置 １０３ 第２記憶装置 １０４ 第２読み出し手段 １０５ データ分配器／補間器 １０６ 第１マルチプレクサ １１１ 第１演算器 １１２ 第２演算器 １１３ 第３演算器 １１４ 第４演算器 １１５ 第５演算器 １１６ 第６演算器 １１７ 第７演算器 １１８ 第８演算器 １１９ 第９演算器 １２１ 第２マルチプレクサ １２２ 第１原画像信号 １２３ 第１参照画像信号 １３１ 第２原画像信号 １３２ 第３原画像信号 １３３ 第４原画像信号 １３４ 第５原画像信号 １４１ 第２参照画像信号 １４２ 第３参照画像信号 １４３ 第４参照画像信号 １４４ 第５参照画像信号 １５１ 第１出力信号 １５２ 第２出力信号 １５３ 第３出力信号 １５４ 第４出力信号 １５５ 第５出力信号 １５６ 第６出力信号 １５７ 第７出力信号 １５８ 第８出力信号 １５９ 第９出力信号 １６１ 選択画像信号 ２０１ 第１読み出し手段 ２０４ 第２読み出し手段 ２０５ データ分配器／補間器 ２３１ 第２原画像信号 ２３２ 第３原画像信号 ２３３ 第４原画像信号 ２３４ 第５原画像信号 ２４１ 第２参照画像信号 ２４２ 第３参照画像信号 ２４３ 第４参照画像信号 ２４４ 第５参照画像信号 ４０１ 制御回路 ４０２ 第１マルチプレクサ ４０３ 差分の絶対値演算器 ４０４ 第１レジスタ ４０５ 第２マルチプレクサ ４０６ 加算器 ４０７ シフタ ４０８ 第２レジスタ ４１１ 第１制御信号 ４１２ 第２制御信号 ４１３ 中間演算結果 ４１４ 第３制御信号 ４１５ 第４制御信号 ５０１ 第１マルチプレクサ ５０２ 第２マルチプレクサ ５０３ 第３マルチプレクサ ５０４ 第４マルチプレクサ ５０５ 遅延装置 ５０６ 遅延／補間装置 ５１１ 第５マルチプレクサ ５１２ 第６マルチプレクサ ５１３ 第７マルチプレクサ ５１４ 第８マルチプレクサ ５２１ 第１遅延信号 ５２２ 第２遅延信号 ５２３ 第３遅延信号 ５２４ 選択遅延信号 ５３１ ｘ補間信号 ５３２ ｙ補間信号 ５３３ ｘｙ補間信号 ５３４ 選択補間信号 ６０５ 遅延装置 ６１１ 第４遅延信号 ７０１ 対象参照画像信号 ７１１ 第１近傍信号 ７１２ 第２近傍信号 ７１３ 第３近傍信号 ７１４ 第４近傍信号 ７１５ 第５近傍信号 ７１６ 第６近傍信号 ７１７ 第７近傍信号 ７１８ 第８近傍信号 １００１ 中間演算結果 １００２ 中間演算結果 １００３ 中間演算結果 １０１２ 第１制御信号 １０１４ 第２制御信号 １２０１ 第０ライン １２０２ 第１ライン １２０３ 第２ライン １２０４ 第３ライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像符号化における動きベクトル検出と
   予測モード選択とに要するベクトル演算を行う演算回路
   であって、 処理の対象となる原画像信号を保持する第１の記憶装置
   と、 参照画像信号を保持する第２の記憶装置と、 前記第１の記憶装置から原画像信号を連続的に読み出す
   第１の読み出し手段と、 前記第２の記憶装置から参照画像信号を連続的に読み出
   す第２の読み出し手段と、 原画像信号と参照画像信号を処理する差分の絶対値演算
   器とシフタ付の累算器からなる第１から第Ｎ（Ｎは整
   数) のそれぞれの演算器と、 前記第１および第２の記憶装置から読み出された原画像
   信号および参照画像信号を前記第１から第Ｎの演算器に
   分配するデータ分配器と、 前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の出力のいずれかを
   選択して前記第Ｎの演算器に入力するマルチプレクサと
   を備え、 動きベクトル検出の場合に、前記データ分配器により原
   画像信号の矩形領域データを前記第１から第Ｎの演算器
   へ入力し、対象となる参照画像信号の矩形領域データと
   そのＭ個（Ｍは整数、Ｍ＜Ｎ) の近傍の１画素精度、あ
   るいは半画素精度の矩形領域データのぞれぞれを前記第
   １から第Ｎのそれぞれの演算器へ分配し、前記第１から
   第Ｎのそれぞれの演算器で原画像信号と参照画像信号の
   差分の絶対値和の処理を行い、 予測モード選択の場合に、前記データ分配器により原画
   像信号の矩形領域データを１データずつ前記第１から第
   （Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ分配し、対象
   となる参照画像信号の矩形領域データを１データずつ前
   記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ
   分配し、前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数
   の演算器で原画像信号と参照画像信号の差分の絶対値演
   算を１回のみ行い、前記差分の絶対値演算の演算結果を
   自乗の部分積として累算することにより差分の自乗を行
   い、前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演
   算器のそれぞれの自乗演算結果を累算する前記第Ｎの演
   算器により差分の自乗和の処理を行い、 前記差分の絶対値和の処理と差分の自乗和の処理以外
   に、原画像信号のみを処理するモードを設け、前記予測
   モード選択に必要な原画像信号のみの累算、あるいは原
   画像信号のみの自乗和を行い、 上記の各手段により前記動きベクトル検出と前記予測モ
   ード選択とに必要な全てのベクトル演算を同一回路で実
   行することを特徴とする演算回路。
2. 【請求項２】 画像符号化における動きベクトル検出と
   符号化モード選択とに要するベクトル演算を行う演算回
   路であって、 処理の対象となる原画像信号を保持する第１の記憶装置
   と、 参照画像信号を保持する第２の記憶装置と、 前記第１の記憶装置から原画像信号を連続的に読み出す
   第１の読み出し手段と、 前記第２の記憶装置から参照画像信号を連続的に読み出
   す第２の読み出し手段と、 原画像信号と参照画像信号を処理する差分の絶対値演算
   器とシフタ付の累算器からなる第１から第Ｎ（Ｎは整
   数) のそれぞれの演算器と、 前記第１および第２の記憶装置から読み出された原画像
   信号および参照画像信号を前記第１から第Ｎの演算器に
   分配するデータ分配器と、 前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の出力のいずれかを
   選択して前記第Ｎの演算器に入力するマルチプレクサと
   を備え、 動きベクトル検出の場合に、前記データ分配器により原
   画像信号の矩形領域データを前記第１から第Ｎの演算器
   へ入力し、対象となる参照画像信号の矩形領域データと
   そのＭ個（Ｍは整数、Ｍ＜Ｎ) の近傍の１画素精度、あ
   るいは半画素精度の矩形領域データのぞれぞれを前記第
   １から第Ｎのそれぞれの演算器へ分配し、前記第１から
   第Ｎのそれぞれの演算器で原画像信号と参照画像信号の
   差分の絶対値和の処理を行い、 符号化モード選択の場合に、前記データ分配器により画
   像信号の矩形領域データを１データとその１ラインある
   いは２ライン下の１データの２データずつ前記第１から
   第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ分配し、前
   記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器で
   画像信号の１データとその１ラインあるいは２ライン下
   の１データの差分の絶対値演算を１回のみ行い、前記差
   分の絶対値演算の演算結果を自乗の部分積として累算す
   ることにより差分の自乗を行い、前記第１から第（Ｎ−
   １）の演算器の内の複数の演算器のそれぞれの自乗演算
   結果を累算する前記第Ｎの演算器により差分の自乗和の
   処理を行い、 上記の手段により動きベクトル検出と符号化モード選択
   とに必要な全てのベクトル演算を同一回路で実行するこ
   とを特徴とする演算回路。
3. 【請求項３】 画像符号化における動きベクトル検出と
   予測モード選択と符号化モード選択とに要するベクトル
   演算を行う演算回路であって、 処理の対象となる原画像信号を保持する第１の記憶装置
   と、 参照画像信号を保持する第２の記憶装置と、 前記第１の記憶装置から原画像信号を連続的に読み出す
   第１の読み出し手段と、 前記第２の記憶装置から参照画像信号を連続的に読み出
   す第２の読み出し手段と、 原画像信号と参照画像信号を処理する差分の絶対値演算
   器とシフタ付の累算器からなる第１から第Ｎ（Ｎは整
   数) のそれぞれの演算器と、 前記第１および第２の記憶装置から読み出された原画像
   信号および参照画像信号を前記第１から第Ｎの演算器に
   分配するデータ分配器と、 前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の出力のいずれかを
   選択して前記第Ｎの演算器に入力するマルチプレクサと
   を備え、 動きベクトル検出の場合に、前記データ分配器により原
   画像信号の矩形領域データを前記第１から第Ｎの演算器
   へ入力し、対象となる参照画像信号の矩形領域データと
   そのＭ個（Ｍは整数、Ｍ＜Ｎ) の近傍の１画素精度、あ
   るいは半画素精度の矩形領域データのぞれぞれを前記第
   １から第Ｎのそれぞれの演算器へ分配し、前記第１から
   第Ｎのそれぞれの演算器で原画像信号と参照画像信号の
   差分の絶対値和の処理を行い、 予測モード選択の場合に、前記データ分配器により原画
   像信号の矩形領域データを１データずつ前記第１から第
   （Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ分配し、対象
   となる参照画像信号の矩形領域データを１データずつ前
   記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ
   分配し、前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数
   の演算器で原画像信号と参照画像信号の差分の絶対値演
   算を１回のみ行い、前記差分の絶対値演算の演算結果を
   自乗の部分積として累算することにより差分の自乗を行
   い、前記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演
   算器のそれぞれの自乗演算結果を累算する前記第Ｎの演
   算器により差分の自乗和の処理を行い、 符号化モード選択の場合に、前記データ分配器により画
   像信号の矩形領域データを１データとその１ラインある
   いは２ライン下の１データの２データずつ前記第１から
   第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器へ分配し、前
   記第１から第（Ｎ−１）の演算器の内の複数の演算器で
   画像信号の１データとその１ラインあるいは２ライン下
   の１データの差分の絶対値演算を１回のみ行い、前記差
   分の絶対値演算の演算結果を自乗の部分積として累算す
   ることにより差分の自乗を行い、前記第１から第（Ｎ−
   １）の演算器の内の複数の演算器のそれぞれの自乗演算
   結果を累算する前記第Ｎの演算器により差分の自乗和の
   処理を行い、 前記差分の絶対値和の処理と差分の自乗和の処理以外
   に、原画像信号のみを処理するモードを設け、前記予測
   モード選択に必要な原画像信号のみの累算、あるいは原
   画像信号のみの自乗和を行い、 上記の手段により動きベクトル検出と予測モード選択と
   符号化モード選択とに必要な全てのベクトル演算を同一
   回路で実行することを特徴とする演算回路。