JPH0865681A - 動きベクトル検出装置およびそれを使用した動き補償予測符号化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フレーム動きベクトルとフィールド動きベクト
ルを同時に検出する場合に回路規模を小さくする。 【構成】メモリ２０より基準フレームブロックを特徴抽
出回路２１Ａに供給し、メモリ３０より検索フレームブ
ロックを特徴抽出回路３１Ａに供給する。抽出回路２１
Ａ，３１Ａでは、フレームブロックを小ブロックに分割
し、各小ブロックを構成する画素を積分してフレーム用
マッチング要素を得る。抽出回路２１Ａ，３１Ａより得
られるマッチング要素を使用してマッチング処理をし、
フレーム動きベクトルを得る。抽出回路２１，３１Ａよ
り得られるマッチング要素をデータ分割回路２４，３４
で分割して得られる奇数フィールド用マッチング要素及
び偶数フィールド用マッチング要素を使用してマッチン
グ処理をし、奇数フィールド動きベクトル及び偶数フィ
ールド動きベクトルを得る。フィールド用マッチング要
素を得るための特徴抽出回路が不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、動きベクトル検出装
置およびそれを使用した動き補償予測符号化システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３７は、ビデオ信号のデータ圧縮をす
るＤＣＴ（離散コサイン変換）を使用した動き補償フレ
ーム間予測符号化システムを示している。図において、
デジタルビデオ信号ＤＶは減算器２に供給され、予測ビ
デオ信号ＰＤＶとの間で減算されて予測誤差信号ＰＥＲ
が得られる。ビデオ信号ＤＶにはフレーム間に相関があ
るため、予測誤差信号ＰＥＲは小さな値となる。減算器
２より出力される予測誤差信号ＰＥＲはＤＣＴ回路３に
供給される。ＤＣＴ回路３では、各符号化ブロックのデ
ータに対して離散コサイン変換が行われる。

【０００３】ＤＣＴ回路３より出力される変換係数デー
タＴＣＤは量子化器４に供給されて量子化される。この
場合、急激に変化するところは粗く量子化しても目立ち
にくいという人間の視角特性が考慮され、量子化器４で
はゼロ近傍で量子化ステップ幅が小さくされ、ゼロから
離れるにしたがって量子化ステップ幅が大きくされる。
このように非線形量子化が行われることで、データ圧縮
が図られる。量子化器４より出力される量子化データは
可変長符号器５で符号化された後にコードデータＤＴと
して出力される。

【０００４】また、量子化器４からの量子化データは逆
量子化器６で逆量子化処理される。逆量子化器６より出
力される変換係数データＴＣＤp（変換係数データＴＣ
Ｄに近い）は逆ＤＣＴ回路７に供給されて逆離散コサイ
ン変換処理が行われる。逆ＤＣＴ回路７より出力される
予測誤差信号ＰＥＲpは加算器８に供給されて予測ビデ
オ信号ＰＤＶと加算される。そして、加算器８より出力
されるビデオ信号はフレームメモリ９で１フレーム期間
遅延された後に動き補償回路１０で動き補償されて予測
ビデオ信号ＰＤＶとされる。

【０００５】また、１１は動きベクトル検出回路であ
る。この動きベクトル検出回路１１にはデジタルビデオ
信号ＤＶおよびフレームメモリ９より出力される１フレ
ーム前のビデオ信号が供給され、周知の方法によって動
きベクトルの検出が行われる。上述した動き補償回路１
０では、動きベクトル検出回路１１で検出される動きベ
クトルの情報によって補償量が決定される。

【０００６】ところで、図３７に示す動き補償フレーム
間予測符号化システムの動きベクトル検出回路１１等で
マッチング法によって動きベクトルを検出する場合、図
３８に示すように基準フレーム内を等しいブロック（基
準ブロック）に分割し、各ブロックが過去又は未来のフ
レーム（検索フレーム）内で最もマッチングするブロッ
ク（検索ブロック）を探し、その距離を動きベクトルと
する。

【０００７】一般に最もマッチングするブロックを探す
際には、２ブロック内の全ての画素同士の引算を行い、
その絶対値和または二乗和を求め、その値が最小となる
位置を動きベクトルとする。ここで、１６画素×１６ラ
インのブロックで考えてみると、一点の検索に２５６回
の減算、絶対値化と２５５回の加算が必要になる。検索
範囲を水平、垂直方向共に−８から＋７画素の範囲とす
ると、全検索点は２５６点となる。したがって、非常に
膨大な計算が必要となり、ハードウェアの回路規模も非
常に大きくなるという問題点がある。

【０００８】そこで従来、回路規模を削減する方法が提
案されている。すなわち、図４０Ａに示す（ｍ×ｎ）画
素のフレームブロックを、同図Ｂに示すように（ａ×
ｂ）画素毎に小ブロックに分割し、各小ブロック毎に全
要素の積分を行ってそれぞれの代表値とする。このよう
にあるブロックの要素をそれよりも少ない要素に変換す
ることを特徴抽出と呼ぶことにする。

【０００９】上述した特徴抽出によって、（ｍ×ｎ）画
素だけあったマッチング要素を（ｎ×ｍ）／（ａ×ｂ）
に減少させることができ、回路規模の削減が可能とな
る。なお、図４０Ｃのハッチング領域は特徴抽出後の２
次元周波数成分を示しており、破線枠内の領域は特徴抽
出前の２次元周波数成分を示している。ここで、横軸は
水平周波数ｆh［cpw］であり、縦軸は垂直周波数ｆv［c
ph］である。また、ｆsvは１フレームのライン数（例え
ばＮＴＳＣ方式では５２５）を示し、ｆshは１ラインの
サンプル数（例えばＮＴＳＣ方式でサンプリング周波数
が４ｆsc（ｆscは色副搬送波周波数）であるときは９１
０）を示している。

【００１０】図４０の例はフレーム動きベクトルを検出
する場合の例であるが、フィールド動きベクトルを検出
する場合には、奇数、偶数のフィールドで図４１Ａに示
す（ｍ×ｎ／２）画素のフィールドブロックを、同図Ｂ
に示すように（ａ×ｂ／２）画素毎に小ブロックに分割
し、各小ブロック毎に全要素の積分を行ってそれぞれの
代表値とする。このような特徴抽出によって、（ｍ×ｎ
／２）画素だけあったマッチング要素を（ｎ×ｍ）／
（ａ×ｂ）に減少させることができ、回路規模の削減が
可能となる。なお、図４１Ｃのハッチング領域は特徴抽
出後の２次元周波数成分を示しており、破線枠内の領域
は特徴抽出前の２次元周波数成分を示している。

【００１１】図３９は、特徴抽出によって回路規模を削
減したフレーム／フィールド動きベクトル検出装置を示
している。図において、２０は基準フレームの画素信号
が蓄えられたフレームメモリである。コントロール回路
５０の制御によってフレームメモリ２０より読み出され
るある基準フレームブロックの画素信号は特徴抽出回路
２１に供給される。特徴抽出回路２１では、図４０Ｂに
示すようにフレームブロックが小ブロックに分割され、
各小ブロック毎に全要素の積分を行ってそれぞれの代表
値とする特徴抽出が行われ、その代表値はマッチング回
路４０ＦＬにマッチング要素として供給される。

【００１２】また、３０は検索フレームの画素信号が蓄
えられたフレームメモリである。コントロール回路５０
の制御によってフレームメモリ３０より読み出される検
索フレームブロックの画素信号は特徴抽出回路３１に供
給される。特徴抽出回路３１では、図４０Ｂに示すよう
にフレームブロックが小ブロックに分割され、各小ブロ
ック毎に全要素の積分を行ってそれぞれの代表値とする
特徴抽出が行われ、その代表値はマッチング回路４０Ｆ
Ｌにマッチング要素として供給される。

【００１３】マッチング回路４０ＦＬでは基準フレーム
ブロックおよび検索フレームブロックで特徴抽出された
各要素間で差分がとられ、その絶対値和または二乗和が
演算され、その演算結果が評価値として評価回路４１Ｆ
Ｌに供給される。上述せずもコントロール回路５０の制
御によってフレームメモリ３０よりある基準フレームブ
ロックに対して複数の検索フレームブロックの画素信号
が読み出され、特徴抽出回路３１で特徴抽出が行われる
ため、マッチング回路４０ＦＬから評価回路４１ＦＬに
は複数の検索フレームブロックのそれぞれ対応して評価
値が供給される。

【００１４】評価回路４１ＦＬでは、全検索フレームブ
ロックに対応した評価値の中から、ある基準フレームブ
ロックに最もマッチングする検索フレームブロックが選
択され、その検索フレームブロックの基準フレームブロ
ックからの位置がフレーム動きベクトルとして出力され
る。そして、このようなフレーム動きベクトルの検出動
作が、フレームメモリ２０より読み出される複数の基準
フレームブロックのそれぞれに対応して行われる。

【００１５】また、コントロール回路５０の制御によっ
てフレームメモリ２０より読み出されるある基準奇数フ
ィールドブロックの画素信号は奇数フィールドブロック
の特徴抽出回路２２に供給される。特徴抽出回路２１で
は、図４１Ｂに示すように奇数フィールドブロックが小
ブロックに分割され、各小ブロック毎に全要素の積分を
行ってそれぞれの代表値とする特徴抽出が行われ、その
代表値はマッチング回路４０ＦＯにマッチング要素とし
て供給される。

【００１６】また、コントロール回路５０の制御によっ
てフレームメモリ３０より読み出される検索奇数フィー
ルドブロックの画素信号は奇数フィールドブロックの特
徴抽出回路３２に供給される。特徴抽出回路３２では、
図４１Ｂに示すように奇数フィールドブロックが小ブロ
ックに分割され、各小ブロック毎に全要素の積分を行っ
てそれぞれの代表値とする特徴抽出が行われ、その代表
値はマッチング回路４０ＦＯにマッチング要素として供
給される。

【００１７】マッチング回路４０ＦＯでは基準奇数フィ
ールドブロックおよび検索奇数フィールドブロックで特
徴抽出された各要素間で差分がとられ、その絶対値和ま
たは二乗和が演算され、その演算結果が評価値として評
価回路４１ＦＯに供給される。上述せずもコントロール
回路５０の制御によってフレームメモリ３０よりある基
準奇数フィールドブロックに対して複数の検索奇数フィ
ールブロックの画素信号が読み出され、特徴抽出回路３
２で特徴抽出が行われるため、マッチング回路４ＦＯか
ら評価回路４１ＦＯには複数の検索奇数フィールドブロ
ックのそれぞれ対応して評価値が供給される。

【００１８】評価回路４１ＦＯでは、全検索奇数フィー
ルドブロックに対応した評価値の中から、ある基準奇数
フィールドブロックに最もマッチングする検索奇数フィ
ールドブロックが選択され、その検索奇数フィールドブ
ロックの基準奇数フィールドブロックからの位置が奇数
フィールド動きベクトルとして出力される。そして、こ
のような奇数フィールド動きベクトルの検出動作が、フ
レームメモリ２０より読み出される複数の基準奇数フィ
ールドブロックのそれぞれに対応して行われる。

【００１９】また、２３，３３は偶数フィールドブロッ
クの特徴抽出回路、４０ＦＥはマッチング回路、４１Ｆ
Ｅは評価回路でって、それぞれ上述した奇数フィールド
ブロックに係る特徴抽出回路２２，３２、マッチング回
路４０ＦＯ、評価回路４１ＦＯに対応しており、フレー
ムメモリ２０より読み出される複数の基準偶数フィール
ドブロックのそれぞれに対応して評価回路４１ＦＥより
偶数フィールド動きベクトルが出力される。

【００２０】ここで、フレームブロックの特徴抽出回路
２１，３１の具体例を説明する。この例では、フレーム
ブロックを構成する（ｍ×ｎ）画素のデータが（ｍ／２
×ｎ／２）のデータ（代表値）に変換される例である。
この場合、図４２Ａの（ｍ×ｎ）画素のデータが同図Ｂ
の２次元フィルタ（ＬＰＦ）を介されて同図Ｃに示すよ
うなデータとされ、その後にこのデータの黒色部分がサ
ブサンプルされて同図Ｄに示すように（ｍ／２×ｎ／
２）のデータが得られる。なお、図４２Ｂの２次元フィ
ルタにおいて、Ｚ^-1は１画素ディレイ、Ｚ^-Lはフレーム
構造時の１ラインディレイである。また、図４２Ｅのハ
ッチング領域は特徴抽出後の２次元周波数成分を示して
おり、破線枠内は特徴抽出前の２次元周波数成分を示し
ている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】図３９の例に示すよう
に、特徴抽出によって回路規模を削減した簡易型動きベ
クトル検出を行っても、フレーム動きベクトルとフィー
ルド動きベクトルを同時に検出する場合、フレーム動き
ベクトルまたはフィールド動きベクトルを検出する場合
に比べて回路規模が大きくなる等の問題点があった。

【００２２】また、従来はローパスフィルタによる特徴
抽出が行われているが、そのブロックの特徴を取り出す
のに不十分であった。以下、その理由を説明する。

【００２３】図４３Ａ，Ｂは、フィールド間で形状の変
化がなく、物体の動きもない場合における奇数フィール
ド、偶数フィールドの垂直方向の波形を１次元的に切り
出して示したものである。同図Ｃ，Ｄは、それぞれを垂
直方向のサンプリング間隔でサンプリングしたデータを
示している。フレームブロックのようにビデオ信号をフ
レーム構造として取り扱う場合には、同図Ｅに示すよう
に奇数フィールドおよび偶数フィールドのサンプリング
データがマージされる。

【００２４】この場合、奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドで物体の動きがないので、マージされた信号は、
図４３Ｅに示すように連続的な波形となる。このときの
周波数成分は図４４Ｃに示すようになる。すなわち、フ
レーム構造時の垂直方向のサンプリング周波数をｆsと
すると、ｆs／２の周波数成分がない状態となる。これ
は、図４３Ｃ，Ｄに示した奇数フィールド、偶数フィー
ルドのサンプリングデータの周波数成分がそれぞれ図４
４Ａ，Ｂに示すようになり、ｆs／２の周波数成分が１
８０゜ずれていて、打ち消されるためである。

【００２５】また、図４５Ａ，Ｂは、フィールド間で形
状の変化がなく、物体の動きがある場合における奇数フ
ィールド、偶数フィールドの垂直方向の波形を１次元的
に切り出して示したものである。同図Ｃ，Ｄは、それぞ
れを垂直方向のサンプリング間隔でサンプリングしたデ
ータを示している。そして、同図Ｅは各フィールドでサ
ンプリングされたデータがマージされた状態を示してい
る。

【００２６】この場合、奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドで物体の動きがあるので、マージされた信号は、
図４５Ｅに示すように不連続的な波形となる。このとき
の周波数成分は図４６Ｃに示すようになる。この場合、
ｆs／２の周波数成分が打ち消されないのは、図４５
Ｃ，Ｄに示した奇数フィールド、偶数フィールドのサン
プリングデータの周波数成分（それぞれ図４６Ａ，Ｂに
図示）におけるｆs／２の周波数成分が１８０゜＋αだ
けずれているためである。

【００２７】また、図４７Ａ，Ｂは、フィールド間で形
状の変化があり、物体の動きもある場合における奇数フ
ィールド、偶数フィールドの垂直方向の波形を１次元的
に切り出して示したものである。同図Ｃ，Ｄは、それぞ
れを垂直方向のサンプリング間隔でサンプリングしたデ
ータを示している。そして、同図Ｅは各フィールドでサ
ンプリングされたデータがマージされた状態を示してい
る。

【００２８】この場合、奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドで形状の変化および物体の動きがあるので、マー
ジされた信号は、図４７Ｅに示すように不連続的な波形
となる。このときの周波数成分は図４８Ｃに示すように
なる。すなわち、ｆs／２の高域成分を大きく含み、場
合によっては低域よりも高域の方が大きな信号成分を持
つことも考えられる。このように、ｆs／２の周波数成
分を大きく含むのは、図４７Ｃ，Ｄに示した奇数フィー
ルド、偶数フィールドのサンプリングデータの周波数成
分（それぞれ図４８Ａ，Ｂに図示）におけるｆs／２の
周波数成分の位相が大きくずれるためである。

【００２９】図４９は、物体の動きの有無と垂直方向解
像度の違いによる周波数成分を示している。図よりも明
かなようにフレーム構造の信号の高域成分は、動きがな
い場合には、垂直方向の解像度の大小に拘らず、小さい
ことがわかる。そして、動きが大きく、かつ形状の変化
が生じるに従って、フレーム構造の信号の高域成分が増
大する。このように、高域成分が大きく存在する場合に
は、ローパスフィルタによって低域成分のみを取り出し
て、ブロックの特徴抽出を行うと、動きベクトルの検出
精度が劣化するものと考えられる。

【００３０】そこで、この発明では、フレーム動きベク
トルとフィールド動きベクトルを同時に検出する場合に
回路規模を小さくできる動きベクトル検出装置を提供す
るものである。また、この発明では、特徴抽出によって
回路規模を削減した簡易型動きベクトル検出を行う場合
に検出精度を高めることができる動きベクトル検出装置
を提供するものである。さらに、これらの動きベクトル
検出装置を使用した動き補償予測符号化システムを提供
するものである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る動
きベクトル検出装置は、基準フレームブロックを複数の
小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代
表値をフレーム用マッチング要素とする基準フレームブ
ロック特徴抽出手段と、検索フレームブロックを複数の
小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代
表値をフレーム用マッチング要素とする検索フレームブ
ロック特徴抽出手段と、基準フレームブロック特徴抽出
手段および検索フレームブロック特徴抽出手段よりそれ
ぞれ得られるフレーム用マッチング要素に基づき、基準
フレームブロックに対して最もマッチングする検索フレ
ームブロックを求めてフレーム動きベクトルを発生する
フレーム動きベクトル発生手段と、基準フレームブロッ
ク特徴抽出手段より得られるフレーム用マッチング要素
を奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィール
ド用マッチング要素に分割する第１のデータ分割手段
と、検索フレームブロック特徴抽出手段より得られるフ
レーム用マッチング要素を奇数フィールド用マッチング
要素および偶数フィールド用マッチング要素に分割する
第２のデータ分割手段と、第１および第２のデータ分割
手段よりそれぞれ得られる奇数フィールド用マッチング
要素に基づき、基準奇数フィールドブロックに対して最
もマッチングする検索奇数フィールドブロックを求めて
奇数フィールド動きベクトルを発生する奇数フィールド
動きベクトル発生手段と、第１および第２のデータ分割
手段よりそれぞれ得られる偶数フィールド用マッチング
要素に基づき、基準偶数フィールドブロックに対して最
もマッチングする検索偶数フィールドブロックを求めて
偶数フィールド動きベクトルを発生する偶数フィールド
動きベクトル発生手段とを備えるものである。

【００３２】請求項２の発明に係る動きベクトル検出装
置は、請求項１の発明において、基準フレームブロック
特徴抽出手段および検索フレームブロック特徴抽出手段
では、各小ブロックを構成する奇数フィールド画素およ
び偶数フィールド画素のそれぞれに対応して代表値を得
るものである。

【００３３】請求項３の発明に係る動きベクトル検出装
置は、請求項１または請求項２の発明において、基準フ
レームブロック特徴抽出手段および検索フレームブロッ
ク特徴抽出手段では、フレームブロックが水平方向にｍ
画素、かつ垂直方向にｎ画素で構成されるとき、水平方
向にｍ画素、かつ垂直方向にｂ（ｂ＜ｎ）画素の小ブロ
ックを垂直方向に順次形成すると共に、水平方向にａ
（ａ＜ｍ）画素、かつ垂直方向にｎ画素の小ブロックを
水平方向に順次形成するものである。

【００３４】請求項４の発明に係る動きベクトル検出装
置は、基準奇数フィールドブロックを複数の小ブロック
に分割して各小ブロックを構成する画素の代表値を奇数
フィールド用マッチング要素とする基準奇数フィールド
ブロック特徴抽出手段と、検索奇数フィールドブロック
を複数の小ブロックに分割して各小ブロックを構成する
画素の代表値を奇数フィールド用マッチング要素とする
検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段と、基準奇数
フィールドブロック特徴抽出手段および検索奇数フィー
ルドブロック特徴抽出手段よりそれぞれ得られる奇数フ
ィールド用マッチング要素に基づき、基準奇数フィール
ドブロックに対して最もマッチングする検索奇数フィー
ルドブロックを求めて奇数フィールド動きベクトルを発
生する奇数フィールド動きベクトル発生手段と、基準偶
数フィールドブロックを複数の小ブロックに分割して各
小ブロックを構成する画素の代表値を偶数フィールド用
マッチング要素とする基準偶数フィールドブロック特徴
抽出手段と、検索偶数フィールドブロックを複数の小ブ
ロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値
を偶数フィールド用マッチング要素とする検索偶数フィ
ールドブロック特徴抽出手段と、基準偶数フィールドブ
ロック特徴抽出手段および検索偶数フィールドブロック
特徴抽出手段よりそれぞれ得られる偶数フィールド用マ
ッチング要素に基づき、基準偶数フィールドブロックに
対して最もマッチングする検索偶数フィールドブロック
を求めて偶数フィールド動きベクトルを発生する偶数フ
ィールド動きベクトル発生手段と、基準奇数フィールド
ブロック特徴抽出手段および基準偶数フィールドブロッ
ク特徴抽出手段より得られる奇数フィールド用マッチン
グ要素および偶数フィールド用マッチング要素を合成し
てフレーム用マッチング要素を得る第１のデータ合成手
段と、検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段および
検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段より得られる
奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィールド
用マッチング要素を合成してフレーム用マッチング要素
を得る第２のデータ合成手段と、第１および第２のデー
タ合成手段よりそれぞれ得られるフレーム用マッチング
要素に基づき、基準フレームブロックに対して最もマッ
チングする検索フレームブロックを求めてフレーム動き
ベクトルを発生するフレーム動きベクトル発生手段とを
備えるものである。

【００３５】請求項５の発明に係る動きベクトル検出装
置は、請求項４の発明において、基準奇数フィールドブ
ロック特徴抽出手段、基準偶数フィールドブロック特徴
抽出手段、検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段お
よび検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段では、フ
ィールドブロックが水平方向にｍ画素、かつ垂直方向に
ｎ／２画素で構成されるとき、水平方向にｍ画素、かつ
垂直方向にｂ（ｂ＜ｎ／２）画素の小ブロックを垂直方
向に順次形成すると共に、水平方向にａ（ａ＜ｍ）画
素、かつ垂直方向にｎ／２画素の小ブロックを水平方向
に順次形成するものである。

【００３６】請求項６の発明に係る動きベクトル検出装
置は、基準フレームブロックを実質的に複数の小ブロッ
クに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値をフ
レーム用マッチング要素とする基準フレームブロック特
徴抽出手段と、検索フレームブロックを実質的に複数の
小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代
表値をフレーム用マッチング要素とする検索フレームブ
ロック特徴抽出手段と、基準フレームブロック特徴抽出
手段および検索フレームブロック特徴抽出手段よりそれ
ぞれ得られるフレーム用マッチング要素に基づき、基準
フレームブロックに対して最もマッチングする検索フレ
ームブロックを求めてフレーム動きベクトルを発生する
フレーム動きベクトル発生手段とを備え、基準フレーム
ブロック特徴抽出手段および検索フレームブロック特徴
抽出手段では、各小ブロックを構成する奇数フィールド
画素および偶数フィールド画素のそれぞれに対応して代
表値を得るものである。

【００３７】請求項７の発明に係る動きベクトル検出装
置は、請求項６の発明において、基準フレームブロック
特徴抽出手段および検索フレームブロック特徴抽出手段
では、フレーム用マッチング要素の垂直方向のサンプル
位相が等間隔となるように各小ブロックを構成する奇数
フィールド画素および偶数フィールド画素に重み付けし
て代表値を演算するものである。

【００３８】請求項８の発明に係る動きベクトル検出装
置は、基準奇数フィールドブロックを実質的に複数の小
ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代表
値を奇数フィールド用マッチング要素とする基準奇数フ
ィールドブロック特徴抽出手段と、基準偶数フィールド
ブロックを実質的に複数の小ブロックに分割して各小ブ
ロックを構成する画素の代表値を偶数フィールド用マッ
チング要素とする基準偶数フィールドブロック特徴抽出
手段と、基準奇数フィールドブロック特徴抽出手段およ
び基準偶数フィールドブロック特徴抽出手段より得られ
る奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィール
ド用マッチング要素を合成してフレーム用マッチング要
素を得る第１のデータ合成手段と、検索奇数フィールド
ブロックを実質的に複数の小ブロックに分割して各小ブ
ロックを構成する画素の代表値を奇数フィールド用マッ
チング要素とする検索奇数フィールドブロック特徴抽出
手段と、検索偶数フィールドブロックを実質的に複数の
小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代
表値を偶数フィールド用マッチング要素とする検索偶数
フィールドブロック特徴抽出手段と、検索奇数フィール
ドブロック特徴抽出手段および検索偶数フィールドブロ
ック特徴抽出手段より得られる奇数フィールド用マッチ
ング要素および偶数フィールド用マッチング要素を合成
してフレーム用マッチング要素を得る第２のデータ合成
手段と、第１および第２のデータ合成手段よりそれぞれ
得られるフレーム用マッチング要素に基づき、基準フレ
ームブロックに対して最もマッチングする検索フレーム
ブロックを求めてフレーム動きベクトルを発生するフレ
ーム動きベクトル発生手段とを備えるものである。

【００３９】請求項９の発明に係る動きベクトル検出装
置は、請求項８の発明において、基準奇数フィールドブ
ロック特徴抽出手段、基準偶数数フィールドブロック特
徴抽出手段、検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段
および検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段では、
第１および第２のデータ合成手段で合成されて得られる
フレーム用マッチング要素の垂直方向のサンプル位相が
等間隔となるように各小ブロックを構成する画素に重み
付けして代表値を演算するものである。

【００４０】請求項１０の発明に係る動きベクトル検出
装置は、基準フレームブロックを実質的に複数の小ブロ
ックに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値を
フレーム用マッチング要素とする基準フレームブロック
特徴抽出手段と、検索フレームブロックを実質的に複数
の小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の
代表値をフレーム用マッチング要素とする検索フレーム
ブロック特徴抽出手段と、基準フレームブロック特徴抽
出手段および検索フレームブロック特徴抽出手段よりそ
れぞれ得られるフレーム用マッチング要素に基づき、基
準フレームブロックに対して最もマッチングする検索フ
レームブロックを求めてフレーム動きベクトルを発生す
るフレーム動きベクトル発生手段とを備え、基準フレー
ムブロック特徴抽出手段および検索フレームブロック特
徴抽出手段では高域成分を取り出すことができる第１の
特徴抽出処理および高域成分を取り出すことができない
第２の特徴抽出処理が行われ、これら第１および第２の
特徴抽出処理は動き情報に基づいて選択的に切り換えら
れるものである。

【００４１】請求項１１の発明に係る動き補償予測符号
化システムは、入力ビデオ信号より予測ビデオ信号を減
算して得られる予測誤差信号を符号化すると共に、この
符号化された予測誤差信号を復号化して予測ビデオ信号
に加算した後に動き補償回路で入力ビデオ信号より検出
される動きベクトルに基づいて動き補償をして予測ビデ
オ信号を得るようにされた動き補償予測符号化システム
において、動きベクトルを検出する装置として請求項１
〜請求項１０のいずれかの発明の動きベクトル検出装置
を使用するものである。

【００４２】

【作用】請求項１の発明においては、フレームブロック
特徴抽出回路で得られるフレーム用マッチング要素を分
割して奇数フィールド用マッチング要素、偶数フィール
ド用マッチング要素を得るようにしているため、奇数フ
ィールド用マッチング要素、偶数フィールド用マッチン
グ要素を得るための特徴抽出回路を不要とでき、回路規
模を小さくすることが可能となる。

【００４３】請求項２の発明においては、各小ブロック
を構成する奇数フィールド画素および偶数フィールド画
素のそれぞれに対応してフレーム用マッチング要素とな
る代表値を得るため、フレーム用マッチング要素として
高域成分を取り出すことができ、フィールド間に大きな
動きや形状変化があって信号に高域成分が多く存在する
場合にも特徴抽出が良好に行われ、フレーム動きベクト
ルの検出精度を高めることが可能となる。

【００４４】請求項３の発明においては、フレームブロ
ック特徴抽出手段では、垂直方向および水平方向の積分
射影による特徴抽出が行われるため、フレーム用マッチ
ング要素を少なくでき、回路規模をさらに縮小すること
が可能となる。

【００４５】請求項４の発明においては、フィールドブ
ロック特徴抽出回路で得られる奇数フィールド用マッチ
ング要素および偶数フィールド用マッチング要素を合成
してフレーム用マッチング要素を得るようにしているた
め、フレーム用マッチング要素を得るための特徴抽出回
路を不要とでき、回路規模を小さくすることが可能とな
る。

【００４６】請求項５の発明においては、フィールドブ
ロック特徴抽出手段では、垂直方向および水平方向の積
分射影による特徴抽出が行われるため、フィールド用マ
ッチング要素を少なくでき、回路規模をさらに縮小する
ことが可能となる。

【００４７】請求項６の発明においては、フレームブロ
ック特徴抽出手段では各小ブロックを構成する奇数フィ
ールド画素および偶数フィールド画素のそれぞれに対応
してフレームマッチング要素となる代表値を得るため、
フレーム用マッチング要素として高域成分を取り出すこ
とができ、フィールド間に大きな動きや形状変化があっ
て信号に高域成分が多く存在する場合に特徴抽出が良好
に行われ、フレーム動きベクトルの検出精度を高めるこ
とが可能となる。

【００４８】請求項７の発明においては、フレームブロ
ック特徴抽出手段ではフレーム用マッチング要素の垂直
方向のサンプル位相が等間隔となるように各小ブロック
を構成する画素に重み付けされて代表値の演算が行われ
るため、フレーム用マッチング要素として高域成分を良
好に取り出すことが可能となる。

【００４９】請求項８の発明においては、フィールドブ
ロック特徴抽出手段より得られる奇数フィールド用マッ
チング要素および偶数フィールド用マッチング要素を合
成してフレーム用マッチング要素を得るため、フレーム
用マッチング要素として高域成分を取り出すことがで
き、フィールド間に大きな動きや形状変化があって信号
に高域成分が多く存在する場合に特徴抽出が良好に行わ
れ、フレーム動きベクトルの検出精度を高めることが可
能となる。

【００５０】請求項９の発明においては、フィールドブ
ロック特徴抽出手段では、奇数フィールドマッチング要
素および偶数フィールドマッチング要素が合成されて得
られるフレーム用マッチング要素の垂直方向のサンプル
位相が等間隔となるように各小ブロックを構成する画素
に重み付けされて代表値の演算が行われるため、フレー
ム用マッチング要素として高域成分を良好に取り出すこ
とが可能となる。

【００５１】請求項１０の発明においては、フレームブ
ロック特徴抽出手段では高域成分を取り出すことができ
る第１の特徴抽出処理および高域成分を取り出すことが
できない第２の特徴抽出処理が動き情報に基づいて選択
的に切り換えられるため、フレームブロック特徴抽出手
段では画像の動きに適応した特徴抽出処理を行うことが
可能となる。

【００５２】請求項１１の発明においては、動きベクト
ルを検出する装置として回路規模を小さくでき、また検
出精度を高めた動きベクトル検出装置を使用するため、
全体としての回路規模を小さくできると共に、高精度の
動きベクトルに基づいて動き補償が行われることから符
号化を効率良く行うことが可能となる。

【００５３】

【実施例】以下、図１を参照しながら、この発明に係る
動きベクトル検出装置の第１実施例について説明する。
この図１において、図３９と対応する部分には同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。

【００５４】本例では、特徴抽出によってフレーム用の
マッチング要素が得られると共に、このフレーム用のマ
ッチング要素が分割されてフィールド用のマッチング要
素が得られる。すなわち、図２Ａに示す（ｍ×ｎ）画素
のフレームブロックが、同図Ｂに示すように（ａ×ｂ）
画素毎に小ブロックに分割され、各小ブロック毎に同じ
フィールド同士の画素の積分が行われて同図Ｄに示すよ
うに代表値としてのマッチング要素ａ_o，ａ_eが算出され
る。例えば、図Ｃに示すように小ブロックが（２×４）
画素（奇数フィールド画素ａ_o1〜ａ_o4，偶数フィールド
画素ａ_e1〜ａ_e4）で構成されるとき、ａ_o＝ａ_o1＋ａ_o2
＋ａ_o3＋ａ_o4、ａ_e＝ａ_e1＋ａ_e2＋ａ_e3＋ａａ_e4とな
る。

【００５５】また、図２Ｄに示すように得られるフレー
ム用のマッチング要素が、それぞれのフィールドに分割
されることで、同図Ｅに示すように奇数フィールド用の
マッチング要素が得られると共に、同図Ｆに示すように
偶数フィールド用のマッチング要素が得られる。

【００５６】なお、図３Ａのハッチング領域は特徴抽出
によるフレーム用のマッチング要素の２次元周波数成分
を示しており、破線枠内の領域は特徴抽出前の２次元周
波数成分を示している。図より明かなように、フレーム
用のマッチング要素の２次元周波数成分として垂直方向
に高い成分が取り出されていることがわかる。また、図
３ＢおよびＣはそれぞれ奇数フィールド用および偶数フ
ィールド用のマッチング要素の２次元周波数成分を示し
ている。

【００５７】図１に示す第１実施例においては、フレー
ムメモリ２０より読み出されるある基準フレームブロッ
クの画素信号は特徴抽出回路２１Ａに供給される。特徴
抽出回路２１Ａでは図２を使用して説明したように特徴
抽出が行われてフレーム用のマッチング要素（図２Ｄに
図示）が得られ、このフレーム用のマッチング要素はマ
ッチング回路４０ＦＬに供給される。また、フレームメ
モリ３０より読み出される検索フレームブロックの画素
信号は特徴抽出回路３１Ａに供給される。特徴抽出回路
３１Ａでは、特徴抽出回路２１Ａと同様に特徴抽出が行
われてフレーム用のマッチング要素が得られ、このフレ
ーム用のマッチング要素はマッチング回路４０ＦＬに供
給される。マッチング回路４０ＦＬおよび評価回路４１
ＦＬは図３９の例と同様に動作し、評価回路４１ＦＬか
らはフレームメモリ２０より読み出される複数の基準フ
レームブロックのそれぞれに対応してフレーム動きベク
トルが出力される。

【００５８】また、特徴抽出回路２１Ａより出力される
フレーム用のマッチング要素はデータ分割回路２４に供
給され、図２を使用して説明したように奇数フィールド
用および偶数フィールド用のマッチング要素（図２Ｅお
よびＦに図示）に分割される。そして、データ分割回路
２４より出力される奇数フィールド用および偶数フィー
ルド用のマッチング要素はそれぞれマッチング回路４０
ＦＯおよび４０ＦＥに供給される。また、特徴抽出回路
３１Ａより出力されるフレーム用のマッチング要素はデ
ータ分割回路３４に供給され、データ分割回路２４と同
様に奇数フィールド用および偶数フィールド用のマッチ
ング要素に分割される。そして、データ分割回路３４よ
り出力される奇数フィールド用および偶数フィールド用
のマッチング要素はそれぞれマッチング回路４０ＦＯお
よび４０ＦＥに供給される。マッチング回路４０ＦＯ，
４０ＦＥおよび評価回路４１ＦＯ，４１ＦＥは、それぞ
れ図３９の例と同様に動作し、評価回路４１ＦＯおよび
４１ＦＥからはフレームメモリ２０より読み出される複
数の基準フレームブロックのそれぞれに対応してそれぞ
れ奇数フィールド動きベクトルおよび偶数フィールド動
きベクトルが出力される。

【００５９】このように本例においては、フレーム用の
マッチング要素を分割してフィールド用のマッチング要
素を得るようにしているので、フィールド用のマッチン
グ要素を得るための特徴抽出回路を不要とでき、回路規
模を小さくできる。また、本例においては、フレーム用
のマッチング要素の２次元周波数成分として垂直方向に
高い成分が取り出されるので（図３Ａ参照）、例えば動
きが大きく、かつ形状の変化が大きい場合であって信号
に高周波成分が多く存在する場合に特徴抽出を良好に行
うことができ、フレーム動きベクトルの検出精度を高め
ることができる。

【００６０】次に、図４を参照しながら、この発明に係
る動きベクトル検出装置の第２実施例について説明す
る。この図４において、図３９と対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００６１】本例では、特徴抽出によって奇数フィール
ド用および偶数フィールド用のマッチング要素が得られ
ると共に、これらのマッチング要素が合成されてフレー
ム用のマッチング要素が得られる。すなわち、奇数、偶
数の各フィールドで図５Ａに示す（ｍ×ｎ／２）画素の
フィールドブロックが、同図Ｂに示すように（ａ×ｂ／
２）画素毎に小ブロックに分割され、各小ブロック毎に
全要素の積分が行われて同図Ｄに示すようにマッチング
要素ａ_o，ａ_eが算出される。例えば、同図Ｃに示すよう
に、奇数、偶数フィールドの小ブロックがそれぞれ（２
×２）画素（（ａ_o1〜ａ_o4，ａ_e1〜ａ_e4）で構成される
とき、ａ_o＝ａ_o1＋ａ_o2＋ａ_o3＋ａ_o4、ａ_e＝ａ_e1＋ａ_e2
＋ａ_e3＋ａ_e4となる。また、図２Ｄに示すように得られ
る奇数、偶数フィールド用のマッチング要素が合成され
ることで、同図Ｅに示すようにフレーム用のマッチング
要素が得られる。この場合も、奇数フィールド用および
偶数フィールド用のマッチング要素の２次元周波数成分
はそれぞれ図３ＢおよびＣのハッチング領域で示され、
またフレーム用のマッチング要素の２次元周波数成分は
同図Ａのハッチング領域で示される。

【００６２】図４に示す第２実施例において、奇数フィ
ールド動きベクトルおよび偶数フィールド動きベクトル
の検出系に関しては図３９の例と同様に構成されてお
り、評価回路４１ＦＯおよび４１ＦＥからはフレームメ
モリ２０より読み出される複数の基準奇数フィールドブ
ロックおよび基準偶数フィールドブロックのそれぞれに
対応して奇数フィールド動きベクトルおよび偶数フィー
ルド動きベクトルが出力される。

【００６３】また、特徴抽出回路２２および２３から得
られる奇数フィールド用および偶数フィールド用のマッ
チング要素はデータ合成回路２５に供給されて合成さ
れ、フレーム用のマッチング要素（図５Ｅに図示）が得
られる。そして、このフレーム用のマッチング要素はマ
ッチング回路４０ＦＬに供給される。また、特徴抽出回
路３２および３３から得られる奇数フィールド用および
偶数フィールド用のマッチング要素はデータ合成回路３
５に供給されて合成され、フレーム用のマッチング要素
が得られる。そして、このフレーム用マッチング要素は
マッチング回路４０ＦＬに供給される。マッチング回路
４０ＦＬおよび評価回路４１ＦＬは図３９の例と同様に
動作し、評価回路４１ＦＬからはフレームメモリ２０よ
り読み出される複数の基準奇数フィールドブロックおよ
び基準偶数フィールドブロックのそれぞれに対応してフ
レーム動きベクトルが出力される。

【００６４】このように本例においては、フレーム用の
マッチング要素を奇数フィールド用および偶数フィール
ド用のマッチング要素を合成して得るようにしているの
で、フレーム用のマッチング要素を得るための特徴抽出
回路を不要とでき、回路規模を小さくできる。また、本
例においては、図１の例と同様にフレーム用のマッチン
グ要素の２次元周波数成分として垂直方向に高い成分が
取り出されるので、例えば動きが大きく、かつ形状の変
化が大きい場合であって信号に高周波成分が多く存在す
る場合に特徴抽出を良好に行うことができ、フレーム動
きベクトルの検出精度を高めることができる。

【００６５】次に、図６を参照しながら、この発明に係
る動きベクトル検出装置の第３実施例について説明す
る。この図６において、図３９と対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００６６】本例においては、マッチング回路４０ＦＯ
および４０ＦＥより出力される演算結果（基準フィール
ドブロックおよび検索フィールドブロックで特徴抽出さ
れた各マッチング要素間の差分の絶対値和または二乗
和）が加算器４２に供給されて加算された後に評価回路
４１ＦＬに供給される。この場合、加算器４２の出力は
図４の例のマッチング回路４０ＦＬの出力と一致したも
のとなる。したがって、評価回路４１ＦＬからは図４の
例と同様にフレーム動きベクトルが出力される。本例に
よれば、図４の例と同様の作用効果を得ることができる
他、フレーム動きベクトル検出系にデータ合成回路２
５，３５やマッチング回路４０ＦＬが不要となるので、
一層回路規模を小さくできる。

【００６７】ところで従来、複数の軸の方向に積分射影
することで特徴抽出することが知られている。

【００６８】フレーム構造の特徴抽出では、図７Ａに示
す（ｍ×ｎ）画素、従って水平方向にｍ画素、かつ垂直
方向にｎ画素のフレームブロックを、例えば同図Ｂに示
すように（ｍ×ｂ）画素毎、従って水平方向にｍ画素、
かつ垂直方向にｂ（ｂ＜ｎ）画素毎の小ブロックに分割
し、さらに（ａ×ｎ）画素毎、従って水平方向にａ（ａ
＜ｍ）画素、かつ垂直方向にｎ画素毎の小ブロックに分
割する。そして、各小ブロック毎に全要素の積分を行っ
てそれぞれの代表値とする。同図Ｃのハッチング領域は
特徴抽出後の２次元周波数成分を示しており、破線枠内
の領域は特徴抽出前の２次元周波数成分を示している。

【００６９】このような積分射影による特徴抽出によれ
ば、マッチング要素を少なくできる。例えば、（ａ×
ｂ）画素毎に小ブロックに分割するものでは（ｍ／ａ×
ｎ／ｂ）個のマッチング要素が得られるが、上述した積
分射影によれば（ｍ／ａ＋ｎ／ｂ）個のマッチング要素
となる。なお、図７Ｃと図４０Ｃとを比較すると、上述
した積分射影によっても、垂直方向および水平方向に充
分な周波数成分をもって特徴抽出が行われていることが
わかる。これらのことは、以下のフレーム構造の特徴抽
出、フィールド構造の特徴抽出の場合でも同様である。

【００７０】また、フレーム構造の特徴抽出では、図７
Ａに示す（ｍ×ｎ）画素のフレームブロックを、例えば
同図Ｄに示すように（ｍ×ｂ）画素毎の小ブロックに分
割し、さらに（ａ×ｎ／２）画素毎の小ブロックに分割
する。そして、各小ブロック毎に全要素の積分を行って
それぞれの代表値とする。同図Ｅのハッチング領域は特
徴抽出後の２次元周波数成分を示しており、破線枠内の
領域は特徴抽出前の２次元周波数成分を示している。

【００７１】次に、フィールド構造の特徴抽出では、図
８Ａに示すように、奇数、偶数の各フィールドで（ｍ×
ｎ／２）画素のブロックを、同図Ｂに示すように（ａ×
ｎ／２）画素毎に小ブロックに分割し、さらに（ｍ×
ｂ）画素毎に小ブロックに分割する。そして、各小ブロ
ック毎に全要素の積分を行ってそれぞれの代表値とす
る。同図Ｃのハッチング領域は特徴抽出後の２次元周波
数成分を示しており、破線枠内の領域は特徴抽出前の２
次元周波数成分を示している。

【００７２】次に、図９を参照しながら、この発明に係
る動きベクトル検出装置の第４実施例について説明す
る。この図９において、図１と対応する部分には同一符
号を付し、その詳細説明は省略する。

【００７３】図において、２１Ｂ，３１Ｂはそれぞれ特
徴抽出回路であり、図１の例の特徴抽出回路２１Ａ，３
１Ａに相当するものである。特徴抽出回路２１Ｂ，３１
Ｂでは積分射影による特徴抽出が行われ、フレーム用の
マッチング要素が得られる。すなわち、図１０Ａに示す
（ｍ×ｎ）画素のフレームブロックが、同図Ｂに示すよ
うに（ａ×ｎ）画素毎に小ブロックに分割され、さらに
（ｎ×ｂ）画素毎に小ブロックに分割され、各小ブロッ
ク毎に同じフィールド同士の画素の積分が行われて同図
Ｄに示すようにマッチング要素ａ_ox，ａ_ex，ａ_oy，ａ_ey
が算出される。例えば、図Ｃに示すように（ａ×ｎ）画
素の小ブロックが（１×ｎ）画素（ａ_{ox 1}，ａ_ox2，ａ
_ox3，・・・，ａ_ex1，ａ_ex2，ａ_ex3，・・・）で構成さ
れるとき、ａ_ox＝ａ_ox1＋ａ_ox2＋ａ_ox3＋・・・、ａ_ex
＝ａ_ex1＋ａ_ex2＋ａ_ex3＋・・・となる。また、図Ｃに
示すように（ｍ×ｂ）画素の小ブロックが（ｍ×２）画
素（ａ _o1y，_ao2y，_ao3Y，・・・，ａ_e1y，ａ_e2y，
ａ_e3y，・・・で構成されるとき、ａ _oy＝ａ_o1y＋ａ_o2y
＋ａ_o3y＋・・・、ａ_ey＝ａ_e1y＋ａ_e2y＋ａ_e3y＋・・・
となる。

【００７４】また、図１０Ｄに示すように特徴抽出回路
２１Ｂ，３１Ｂより得られるフレーム用のマッチング要
素は、それぞれデータ分割回路２４Ｂ，３４Ｂでそれぞ
れのフィールドに分割され、同図Ｅに示すように奇数フ
ィールド用のマッチング要素が得られると共に、同図Ｆ
に示すように偶数フィールド用のマッチング要素が得ら
れる。

【００７５】なお、図１１Ａのハッチング領域は特徴抽
出によるフレーム用のマッチング要素の２次元周波数成
分を示しており、破線枠内の領域は特徴抽出前の２次元
周波数成分を示している。図より明かなように、フレー
ム用のマッチング要素の２次元周波数成分として垂直方
向に高い成分が取り出されていることがわかる。また、
図１１ＢおよびＣはそれぞれ奇数フィールド用および偶
数フィールド用のマッチング要素の２次元周波数成分を
示している。

【００７６】特徴抽出回路２１Ｂ，３１Ｂより得られる
フレーム用のマッチング要素はマッチング回路４０ＦＬ
に供給される。また、データ分割回路２４Ｂ，３４Ｂで
分割される奇数フィールド用のマッチング要素はマッチ
ング回路４０ＦＯに供給されると共に、データ分割回路
２４Ｂ，３４Ｂで分割される偶数フィールド用のマッチ
ング要素はマッチング回路４０ＦＥに供給される。

【００７７】本例においてその他の構成は図１の例と同
様に構成されるため、図１の例と同様に評価回路４１Ｆ
Ｌからはフレーム動きベクトルが出力され、評価回路４
１ＦＯからは奇数フィールド動きベクトルが出力され、
さらに評価回路４１ＦＥからは偶数フィールド動きベク
トルが出力される。本例においても、図１の例と同様の
作用効果を得ることができる他に、特徴抽出に積分射影
を利用しているので回路規模をさらに縮小できる利益が
ある。

【００７８】次に、図１２を参照しながら、この発明に
係る動きベクトル検出装置の第５実施例について説明す
る。この図１２において、図４と対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００７９】図において、２２Ｂ，２３Ｂ，３２Ｂ，３
３Ｂはそれぞれ特徴抽出回路であり、図４の例の特徴抽
出回路２２，２３，３２，３３に相当するものである。
特徴抽出回路２２Ｂ，２３Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂでは積分
射影による特徴抽出が行われ、奇数フィールド用および
偶数フィールド用のマッチング要素が得られる。すなわ
ち、図１３Ａに示すように奇数、偶数の各フィールドで
（ｍ×ｎ／２）画素のフィールドブロックが、同図Ｂに
示すように（ａ×ｎ／２）画素毎に小ブロックに分割さ
れ、さらに（ｍ×ｂ／２）画素毎に小ブロックに分割さ
れ、各小ブロック毎に全要素の積分が行われて同図Ｄに
示すようにマッチング要素ａ_ox，ａ_oy，ａ_ex，ａ_eyが算
出される。例えば、同図Ｃに示すように、奇数フィール
ドの小ブロックが（１×ｎ／２）画素（ａ_ox1，ａ_ox2，
ａ_ox3，・・・）および（ｍ×１）画素（ａ_o1y，
ａ_o2y，ａ_o3y，・・・）で構成されるとき、ａ_ox＝ａ
_ox1＋ａ_{ox 2}＋ａ_ox3＋・・・、ａ_oy＝ａ_o1y＋ａ_o2y＋ａ
_o3y＋・・・となる。同様に、偶数フィールドの小ブロ
ックが（１×ｎ／２）画素（ａ_ex1，ａ_ex2，ａ_ex3，・
・・）および（ｍ×１）画素（ａ_e1y，ａ_e2y，ａ_e3y，
・・・）で構成されるとき、ａ_ex＝ａ_ex1＋ａ_ex2＋ａ
_ex3＋・・・、ａ_ey＝ａ_e1y＋ａ_e2y＋ａ_e3y＋・・・とな
る。

【００８０】また、図１３Ｄに示すように特徴抽出回路
２２Ｂ，２３Ｂおよび３２Ｂ，３３Ｂより得られる奇
数、偶数フィールド用のマッチング要素は、それぞれデ
ータ合成回路２５Ｂおよび３５Ｂで合成され、同図Ｅに
示すようにフレーム用のマッチング要素が得られる。こ
の場合も、奇数フィールド用および偶数フィールド用の
マッチング要素の２次元周波数成分はそれぞれ図１１Ｂ
およびＣのハッチング領域で示され、またフレーム用の
マッチング要素の２次元周波数成分は同図Ａのハッチン
グ領域で示される。

【００８１】データ合成回路２５Ｂ，３５Ｂより得られ
るフレーム用のマッチング要素はマッチング回路４０Ｆ
Ｌに供給される。また、特徴抽出回路２２Ｂ，３２Ｂよ
り得られる奇数フィールド用のマッチング要素はマッチ
ング回路４０ＦＯに供給されると共に、特徴抽出回路２
３Ｂ，３３Ｂより得られる偶数フィールド用のマッチン
グ要素はマッチング回路４０ＦＥに供給される。

【００８２】本例においてその他の構成は図４の例と同
様に構成されるため、図４の例と同様に評価回路４１Ｆ
Ｌからはフレーム動きベクトルが出力され、評価回路４
１ＦＯからは奇数フィールド動きベクトルが出力され、
さらに評価回路４１ＦＥからは偶数フィールド動きベク
トルが出力される。本例においても、図４の例と同様の
作用効果を得ることができる他に、特徴抽出に積分射影
を利用しているので回路規模をさらに縮小できる利益が
ある。

【００８３】なお、図９に示す第４実施例および図１２
に示す第５実施例はそれぞれ図１に示す第１実施例およ
び図４に示す第２実施例に対応した例であるが、図６に
示す第３実施例に関しても、特徴抽出回路２２，２３，
３２，３３の部分を図１２に示す第５実施例と同様に積
分射影によって特徴抽出を行う特徴抽出回路２２Ｂ，２
３Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂに置き換えて構成することができ
る。

【００８４】次に、より具体的な実施例について説明す
る。図１４は、フレーム構造の基準ブロックと検索ブロ
ック、さらには検索ブロック範囲を示している。フレー
ムブロックは（４×４）画素で構成される。Ｒ1〜Ｒ16
の画素を持つ基準ブロックとＳ1〜Ｓ49の画素を持つ検
索ブロック範囲の中の１６通りの検索ブロックとのマッ
チング処理が行われ、最もマッチしている検索ブロック
の位置がフレーム動きベクトルとされる。

【００８５】図１５は、フィールド構造の奇数フィール
ドおよび偶数フィールドの基準ブロックと検索ブロック
を示している。フィールドブロックは（４×２）画素で
構成される。Ｒ1，Ｒ3，・・，Ｒ11，Ｒ15の奇数フィー
ルド画素を持つ基準ブロックとＳ1〜Ｓ48の画素を持つ
検索ブロック範囲の中の１６通りの検索ブロックとのマ
ッチング処理が行われれ、最もマッチしている検出ブロ
ックの位置が奇数フィールド動きベクトルとされる。一
方、Ｒ2，Ｒ4，・・，Ｒ12，Ｒ16の偶数フィールド画素
を持つ基準ブロックとＳ2〜Ｓ49の画素を持つ検索ブロ
ック範囲の中の１６通りの検索ブロックとのマッチング
処理が行われ、最もマッチしている検出ブロックの位置
が偶数フィールド動きベクトルとされる。

【００８６】ここで、奇数フィールドの動きベクトルを
ＭＶｏ（Ｘ，Ｙ）、偶数フィールドの動きベクトルをＭ
Ｖｅ（Ｘ，Ｙ）とすると、この位置のフィールド検索ブ
ロックの画素が、フレーム動きベクトルＭＶ（Ｘ，２
Ｙ）の位置のフレーム検索ブロックの画素と一致してい
る。よって、フィールドの特徴抽出によって得られたマ
ッチング要素をフレーム用のマッチング要素とするに
は、この関係が保たれるようにすればよい。

【００８７】図１４および図１５より明かなように、基
準フレームブロックは１６通りの検索フレームブロック
とマッチング処理を行う必要があり、基準フィールドブ
ロックは奇数、偶数の各フィールドでそれぞれ１６通り
の検索フィールドブロックとマッチング処理を行う必要
がある。一般には、このマッチング処理は基準フレーム
ブロックの画素数に等しい１６クロックで処理しなけれ
ばならない。したがって、検索ブロックの１つを１クロ
ックで処理し、かつフレーム、奇数フィールド、偶数フ
ィールドを同時に処理する必要がある。

【００８８】フレーム用およびフィールド用のマッチン
グ要素を個々に得るものでは、例えば以下のようにして
フレーム構造およびフィールド構造の特徴抽出が行われ
る。フレーム構造の特徴抽出では、図１６Ａに示す（４
×４）画素のフレームブロックが、同図Ｂに示すように
（１×４）画素毎に小ブロックに分割れ、さらに（４×
１）画素毎に小ブロックに分割される。そして、各小ブ
ロック毎に全要素が積分されて同図Ｃに示すようにフレ
ーム用のマッチング要素が算出される。同図Ｄのハッチ
ング領域は特徴抽出後の２次元周波数成分を示してお
り、破線枠内の領域は特徴抽出前の２次元周波数成分を
示している。

【００８９】また、フィールド構造の特徴抽出では、図
１７Ａに示すように、奇数、偶数の各フィールドで（４
×２）画素のフィールドブロックが、例えば同図Ｂに示
すように（１×２）画素毎の小ブロックに分割され、さ
らに（４×１）画素毎の小ブロックに分割される。そし
て、各小ブロック毎に全要素が積分されて同図Ｃに示す
ように奇数フィールド用および偶数フィールド用のマッ
チング要素が算出される。同図Ｄのハッチング領域は特
徴抽出後の２次元周波数成分を示しており、破線枠内の
領域は特徴抽出前の２次元周波数成分を示している。

【００９０】図９に示す第４実施例のように特徴抽出に
よってフレーム用のマッチング要素を得ると共に、この
フレーム用のマッチング要素を分割してフィールド用の
マッチング要素を得るものでは、以下のように処理され
る。すなわち、図１８Ａに示す（４×４）画素のフレー
ムブロックが、同図Ｂに示すように（１×４）画素毎に
小ブロックに分割され、さらに（４×１）画素毎に小ブ
ロック毎に分割され、各小ブロック毎に同じフィールド
同士の画素の積分が行われて同図Ｄに示すようにマッチ
ング要素ａ_ox，ａ_ex，ａ_oy，ａ_eyが算出される。例え
ば、同図Ｃに示すように（１×４）画素の小ブロックが
画素（ａ_ox1，ａ_ox2，ａ_ex1，ａ_ex2）で構成されると
き、ａ_ox＝ａ_ox1＋ａ_ox2、ａ_ex＝ａ_ex1＋ａ_ex2となる。
また、同図Ｃに示すように（４×１）画素の小ブロック
が画素（ａ_o1y，ａ_o2y，ａ_o3y，ａ_o4y）や画素
（ａ_e1y，ａ_e2y，ａ_e3y，ａ_e4y）で構成されるとき、ａ
_oy＝ａ_o1y＋ａ_{o 2y}＋ａ_o3y＋ａ_o4y、ａ_ey＝ａ_e1y＋ａ_e2y
＋ａ_e3y＋ａ_e4yとなる。

【００９１】また、図１８Ｄに示すように得られるフレ
ーム用のマッチング要素がそれぞれのフィールドに分割
され、同図Ｅに示すように奇数フィールド用のマッチン
グ要素が得られると共に、同図Ｆに示すように偶数フィ
ールド用のマッチング要素が得られる。

【００９２】なお、図１９Ａのハッチング領域は特徴抽
出によるフレーム用のマッチング要素の２次元周波数成
分を示しており、破線枠内の領域は特徴抽出前の２次元
周波数成分を示している。図より明かなように、フレー
ム用のマッチング要素の２次元周波数成分として垂直方
向に高い成分が取り出されていることがわかる。また、
同図ＢおよびＣはそれぞれ奇数フィールド用および偶数
フィールド用のマッチング要素の２次元周波数成分を示
している。

【００９３】また、図１２に示す第５実施例のように特
徴抽出によって奇数フィールド用および偶数フィールド
用のマッチング要素を得ると共に、これら奇数フィール
ド用および偶数フィールド用のマッチング要素を合成し
てフレーム用のマッチング要素を得るものでは、以下の
ように処理される。すなわち、図２０Ａに示すように奇
数、偶数の各フィールドで（４×２）画素のフィールド
ブロックが、同図Ｂに示すように（１×２）画素毎に小
ブロックに分割され、さらに（４×１）画素毎に小ブロ
ックに分割され、各小ブロック毎に全要素の積分が行わ
れて同図Ｄに示すようにマッチング要素ａ_ox，ａ_oy，ａ
_ex，ａ_eyが算出される。例えば、同図Ｃに示すように、
奇数フィールドの小ブロックが画素（ａ_ox1，ａ_ox2）お
よび画素（ａ_o1y，ａ_o2y，ａ_o3y，ａ_o4y）で構成される
とき、ａ_ox＝ａ_ox1＋ａ_ox2、ａ_oy＝ａ_o1y＋ａ_o2y＋ａ
_o3y＋ａ_o4yとなる。同様に、偶数フィールドの小ブロッ
クが画素（ａ_ex1，ａ_ex2）および画素（ａ_e1y，ａ_e2y，
ａ_e3y，ａ_e4y）で構成されるとき、ａ_ex＝ａ_ex1＋
ａ_ex2、ａ_ey＝ａ_e1y＋ａ_e2y＋ａ_e3y＋ａ_e4yとなる。

【００９４】また、図２０Ｄに示すように得られる奇
数、偶数フィールド用のマッチング要素は合成されるこ
とで、同図Ｅに示すようにフレーム用のマッチング要素
が得られる。この場合も、奇数フィールド用および偶数
フィールド用のマッチング要素の２次元周波数成分はそ
れぞれ図１９ＢおよびＣのハッチング領域で示され、ま
たフレーム用のマッチング要素の２次元周波数成分は同
図Ａのハッチング領域で示される。

【００９５】図２１は、この発明に係る動きベクトル検
出装置の第６実施例を示す構成図である。本例は、フィ
ールドブロックが（４×２）画素で構成されると共に、
積分射影による特徴抽出によって奇数フィールド用およ
び偶数フィールド用のマッチング要素が得られると共
に、これらのマッチング要素が合成されてフレーム用の
マッチング要素が得られるものである（図２０参照）。

【００９６】図において、基準奇数フィールドブロック
（図２０Ａに図示）が特徴抽出回路６１vo，６１hoに供
給されると共に、基準偶数フィールドブロック（図２０
Ａに図示）が特徴抽出回路６１ve，６１heに供給され
る。特徴抽出回路６１voでは垂直方向の積分射影による
奇数フィールド用のマッチング要素ａ_ox（図２０Ｄに図
示）が算出されてレジスタ６２voに格納される。特徴抽
出回路６１hoでは水平方向の積分射影による奇数フィー
ルド用のマッチング要素ａ_oy（図２０Ｄに図示）が算出
されてレジスタ６２hoに格納される。特徴抽出回路６１
veでは垂直方向の積分射影による偶数フィールド用のマ
ッチング要素ａ_ex（図２０Ｄに図示）が算出されてレジ
スタ６２veに格納される。特徴抽出回路６１heでは水平
方向の積分射影による偶数フィールド用のマッチング要
素ａ_ey（図２０Ｄに図示）が算出されてレジスタ６２he
に格納される。

【００９７】また、検索奇数フィールドブロック（図２
０Ａに図示）が特徴抽出回路６３vo，６３hoに供給され
ると共に、検索偶数フィールドブロック（図２０Ａに図
示）が特徴抽出回路６３ve，６３heに供給される。特徴
抽出回路６３voでは垂直方向の積分射影による奇数フィ
ールド用のマッチング要素ａ_ox（図２０Ｄに図示）が算
出されてレジスタ６４voに格納される。特徴抽出回路６
３hoでは水平方向の積分射影による奇数フィールド用の
マッチング要素ａ_oy（図２０Ｄに図示）が算出されてレ
ジスタ６４hoに格納される。特徴抽出回路６３veでは垂
直方向の積分射影による偶数フィールド用のマッチング
要素ａ_ex（図２０Ｄに図示）が算出されてレジスタ６４
veに格納される。特徴抽出回路６３heでは水平方向の積
分射影による偶数フィールド用のマッチング要素ａ
_ey（図２０Ｄに図示）が算出されてレジスタ６４heに格
納される。

【００９８】そして、検索フィールドブロックのそれぞ
れに対応してレジスタ６２vo，６４voに格納された奇数
フィールド用のマッチング要素ａ_oxがマッチング回路６
５voに供給されてマッチング処理が行われる。すなわ
ち、レジスタ６２vo，６４voにそれぞれ格納された各４
個のマッチング要素ａ_oxの差が減算器６５ａでとられた
後に絶対値化回路６５ｂで絶対値化されて加算器６５ｃ
で加算される。また、検索フィールドブロックのそれぞ
れに対応してレジスタ６２ve，６４veに格納された偶数
フィールド用のマッチング要素ａ_exがマッチング回路６
５veに供給され、上述したマッチング回路６５voと同様
にマッチング処理が行われる。

【００９９】また、検索フィールドブロックのそれぞれ
に対応してレジスタ６２ho，６４hoに格納された奇数フ
ィールド用のマッチング要素ａ_oyがマッチング回路６５
hoに供給されてマッチング処理が行われる。すなわち、
レジスタ６２ho，６４hoにそれぞれ格納された各２個の
マッチング要素ａ_oyの差が減算器６５ｄでとられた後に
絶対値化回路６５ｅで絶対値化されて加算器６５ｆで加
算される。また、検索フィールドブロックのそれぞれに
対応してレジスタ６２he，６４heに格納された偶数フィ
ールド用のマッチング要素ａ_eyがマッチング回路６５he
に供給され、上述したマッチング回路６５hoと同様にマ
ッチング処理が行われる。

【０１００】検索フィールドブロックのそれぞれに対応
してマッチング回路６５vo，６５hoより得られる信号は
加算器６６ＦＯで加算され、その加算信号は評価値とし
て最小値検出部６７ＦＯに供給される。最小値検出部６
７ＦＯからは、図１５に示す１６通りの検索フィールド
ブロック（奇数）に対する評価値のうち最も小さな評価
値に対応した検索フィールドブロックの位置が奇数フィ
ールド動きベクトルＭＶo（Ｘ，Ｙ）として出力され
る。

【０１０１】また、検索フィールドブロックのそれぞれ
に対応してマッチング回路６５v_e，６５h_eより得られる
信号は加算器６６ＦＥで加算され、その加算信号は評価
値として最小値検出部６７ＦＥに供給される。最小値検
出部６７ＦＥからは、図１５に示す１６通りの検索フィ
ールドブロック（偶数）に対する評価値のうち最も小さ
な評価値に対応した検索フィールドブロックの位置が偶
数フィールド動きベクトルＭＶe（Ｘ，Ｙ）として出力
される。

【０１０２】また、マッチング回路６５vo，６５veの減
算器６５ａより得られる各４つの差信号はそれぞれマッ
チング回路７１の加算器７１ａで加算された後に絶対値
化回路７１ｂで絶対値化されて加算器７１ｃで加算され
る。このマッチング回路７１の出力信号は加算器７２に
供給される。また、マッチング回路６５ho，６５heの出
力信号は加算器７３で加算され、その加算信号は加算器
７２に供給される。そして、加算器７２の出力信号は評
価値として最小値検出部６７ＦＬに供給される。最小値
検出部６７ＦＬからは、図１４に示す１６通りの検索フ
レームブロックに対する評価値のうち最も小さな評価値
に対応した検索フィールドブロックの位置がフレーム動
きベクトルＭＶ（Ｘ，Ｙ）として出力される。

【０１０３】本例においては、奇数フィールド用および
偶数フィールド用のマッチング要素を得るための特徴抽
出回路を備えるのみで構成でき、フレーム用のマッチン
グ要素を得るための特徴抽出回路を不要とできるので、
上述実施例と同様に回路規模を縮小できる等の効果があ
る。

【０１０４】次に、図２２を参照しながら、この発明に
係る動きベクトル検出装置の第７実施例を説明する。こ
の図２２において、図２１と対応する部分には同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。

【０１０５】本例においては、加算器６６ＦＯ，６６Ｆ
Ｅの出力信号、従って奇数フィールド用、偶数フィール
ド用の評価値が加算器７４で加算され、その加算信号が
フレーム用の評価値として最小値検出部６７ＦＬに供給
され、この最小値検出部６７ＦＬよりフレーム動きベク
トルＭＶ（Ｘ，Ｙ）が出力される。その他は図２１に示
す第６実施例と同様に構成される。本例によれば、図２
１に示す第６実施例におけるマッチング回路７１が不要
となるので、さらに回路規模を縮小できる利益がある。

【０１０６】ところで、従来のフレーム特徴抽出回路で
は、例えば図４２Ａに示すように（ｍ×ｎ）画素のデー
タを（ｍ／２×ｎ／２）のデータに変換する場合、同図
Ｂに示すような２次元フィルタ（ＬＰＦ）が使用され、
さらに同図Ｃの黒色部分がサブサンプルされていたの
で、フィールド間で動きが大きく、かつ形状の変化があ
る等で信号に垂直方向の高域成分が多く存在する場合に
はブロックの特徴抽出を充分に行うことができなかった
が、以下のようにすることで垂直方向の高域成分も取り
出すことが可能となり、ブロックの特徴抽出を改善する
ことができる。

【０１０７】すなわち、フレームブロックを構成する
（ｍ×ｎ）画素のデータを（ｍ／２×ｎ／２）のデータ
（代表値）に変換する場合、図２３Ａの（ｍ×ｎ）画素
のデータが同図Ｂの２次元フィルタ（ＬＰＦ）を介され
て同図Ｃに示すようなデータとされ、その後にこのデー
タの黒色部分がサブサンプルされて同図Ｄに示すように
（ｍ／２×ｎ／２）のデータが得られる。なお、図２３
Ｂの２次元フィルタにおいて、Ｚ^-1は１画素ディレイ、
Ｚ^-Lはフレーム構造時の１ラインディレイである。ま
た、同図Ｅのハッチング領域は特徴抽出後の２次元周波
数成分を示しており、破線枠内は特徴抽出前の２次元周
波数成分を示している。

【０１０８】このように図２３Ｂに示すように垂直方向
に２ラインディレイを有する２次元フィルタ（ＬＰＦ）
が使用されると共に、同図Ｃの黒色部分がサブサンプル
されるようにすることで、同図Ｅに示すように特徴抽出
後の２次元周波数成分として高域成分を持つようになる
ため、フィールド間で動きが大きく、かつ形状の変化が
ある等で信号に垂直方向の高域成分が多く存在する場合
にブロックの特徴抽出を向上させることができ、フレー
ム動きベクトルの検出精度を改善できる。

【０１０９】ここで、図２３Ｂに示す２次元フィルタを
垂直方向に１次元的に考えると、図２４に示すようにな
る。図２５Ａはフレーム構造のデータを垂直方向のサン
プリング間隔でサンプリングしたデータであって、
「●」は奇数フィールドデータを示し、「×」は偶数フ
ィールドデータを示している。同図Ｂはその垂直方向の
周波数成分を示している。なお、ｆｓはフレーム構造時
の垂直方向のサンプリング周波数である。

【０１１０】また、図２５Ｃは図２４に示すフィルタを
通した後のデータであって、「○」は奇数フィールドデ
ータを示し、「△」は偶数フィールドデータを示してい
る。同図Ｄはその垂直方向の周波数成分を示している。
図２５Ｄで破線は図２４に示すフィルタの理想的な周波
数特性を示している。図２５Ｄよりｆｓ／２の部分に信
号成分が残っていることがわかる。また、図２５Ｃの奇
数フィールドデータ、偶数フィールドデータをそれぞれ
サブサンブルすると、同図Ｅ，Ｇに示すようになり、そ
れぞれの周波数成分は同図Ｆ，Ｈに示すようになる。

【０１１１】一方、図２６Ａの「●」はフィールド構造
の奇数フィールドデータであり、同図Ｂはその垂直方向
の周波数成分を示している。そして、同図Ｃの「○」は
図２４に示すフィルタを通した後のデータであり、同図
Ｄはその垂直方向の周波数成分を示している。また、図
２６Ｅの「×」はフィールド構造の偶数フィールドデー
タであり、同図Ｆはその垂直方向の周波数成分を示して
いる。そして、同図Ｇの「△」は図２４に示すフィルタ
を通した後のデータであり、同図Ｈはその垂直方向の周
波数成分を示している。

【０１１２】図２５Ｆ，Ｈに示す周波数成分と図２６
Ｄ，Ｈに示す周波数成分とは一致したものとなる。すな
わち、奇数フィールドデータおよび偶数フィールドデー
タをフレーム構造にマージした後にフィルタに通してサ
ブサンプルしたものと、フィールド構造のままでフィル
タに通したものとは全く同じになる。これを逆に考えれ
ば、フィールド構造の奇数フィールドデータおよび偶数
フィールドデータをフィルタに通し、これをマージすれ
ばフレーム構造のデータをフィルタに通したものと等し
くなる。

【０１１３】以上のことから、図２３に示したフレーム
信号の特徴抽出を、図２７に示すように行っても同様の
作用効果を得ることが可能となる。すなわち、図２７Ａ
の（ｍ×ｎ／２）画素の奇数、偶数のフィールドブロッ
クのデータが同図Ｂの２次元フィルタ（ＬＰＦ）を介さ
れて同図Ｃに示すようなデータとされ、その後にこのデ
ータの黒色部分、ハッチング部分がそれぞれサブサンプ
ルされて同図Ｄに示すように（ｍ／２×ｎ／４）の奇
数、偶数のフィールドデータが得られる。そして、これ
ら奇数、偶数のフィールドデータがマージされることで
同図Ｅに示すように（ｍ／２×ｎ／２）のデータが得ら
れる。なお、同図Ｆのハッチング領域は特徴抽出後の２
次元周波数成分を示しており、図２３Ｅに示すものと等
しくなる。

【０１１４】以下、図２８を参照しながら、この発明に
係る動きベクトル検出装置の第８実施例について説明す
る。この図２８において、図３９と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【０１１５】本例では、図２３で説明した方法による特
徴抽出で得られるフレーム用マッチング要素が用いられ
てフレーム動きベクトルが出力されるようにしたもので
ある。すなわち、図２９Ａに示すように（ｍ×ｎ）画素
のフレームブロックが、同図Ｂに示すように（ａ×ｂ）
画素毎に小ブロックに分割され、各小ブロック毎に同じ
フィールド同士の画素の積分が行われて同図Ｄに示すよ
うにマッチング要素ａ _o，ａ_eが算出される。例えば、図
Ｃに示すように小ブロックが（２×４）画素（奇数フィ
ールド画素ａ_o1〜ａ_o4，偶数フィールド画素ａ_e1〜
ａ_e4）で構成されるとき、ａ_o＝ａ_o1＋ａ_o2＋ａ_o3＋ａ
_o4、ａ_e＝ａ_e1＋ａ_e2＋ａ_e3＋ａａ_e4となる。図２９Ｅ
のハッチング領域は特徴抽出によるフレーム用のマッチ
ング要素の２次元周波数成分を示しており、破線枠内の
領域は特徴抽出前の２次元周波数成分を示している。

【０１１６】なお、（ａ×ｂ）画素毎に小ブロックに分
割し、各小ブロック毎に同じフィールド同士の画素を積
分してフレーム用のマッチング要素を得る部分を、図２
３で説明したように２次元ローパスフィルタとサブサン
プル処理で行うこともできるが、その方法ではサブサン
プルされる部分以外のサンプル値も２次元ローパスフィ
ルタで演算することとなるので効率の悪いものとなる。
以下の各実施例においても同様である。

【０１１７】図２８に示す第８実施例においては、フレ
ームメモリ２０より読み出されるある基準フレームブロ
ックの画素信号は特徴抽出回路２１Ｃに供給される。特
徴抽出回路２１Ｃでは図２９を使用して説明したように
特徴抽出が行われてフレーム用のマッチング要素（図２
９Ｄに図示）が得られ、このフレーム用マッチング要素
はマッチング回路４０ＦＬに供給される。また、フレー
ムメモリ３０より読み出される検索フレームブロックの
画素信号は特徴抽出回路３１Ｃに供給される。特徴抽出
回路３１Ｃでは、特徴抽出回路２１Ｃと同様に特徴抽出
が行われてフレーム用のマッチング要素が得られ、この
フレーム用のマッチング要素はマッチング回路４０ＦＬ
に供給される。マッチング回路４０ＦＬおよび評価回路
４１ＦＬは図３９の例と同様に動作し、評価回路４１Ｆ
Ｌからはフレームメモリ２０より読み出される複数の基
準フレームブロックのそれぞれに対応してフレーム動き
ベクトルが出力される。

【０１１８】次に、図３０を参照しながら、この発明に
係る動きベクトル検出装置の第９実施例について説明す
る。この図２８において、図３９と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【０１１９】本例では、図２７で説明した方法による特
徴抽出で得られるフレーム用マッチング要素が用いられ
てフレーム動きベクトルが出力されるようにしたもので
ある。すなわち、奇数、偶数の各フィールドで図３１Ａ
に示す（ｍ×ｎ／２）画素のフィールドブロックが、同
図Ｂに示すように（ａ×ｂ／２）画素毎に小ブロックに
分割され、各小ブロック毎に全要素の積分が行われて同
図Ｄに示すように奇数、偶数のフィールドデータａ_o，
ａ_eが算出される。例えば、同図Ｃに示すように、奇
数、偶数フィールドの小ブロックがそれぞれ（２×２）
画素（ａ_o1〜ａ_o4，ａ_e1〜ａ_e4）で構成されるとき、ａ
_o＝ａ_o1＋ａ_o2＋ａ_o3＋ａ_o4、ａ_e＝ａ_e1＋ａ _e2＋ａ_e3＋
ａ_e4となる。また、図３１Ｄに示すように得られる奇
数、偶数のフィールドデータが合成されることで、同図
Ｅに示すようにフレーム用のマッチング要素が得られ
る。なお、同図Ｆのハッチング領域は特徴抽出後の２次
元周波数成分を示しており、図２９Ｅに示すものと等し
くなる。

【０１２０】図３０に示す第９実施例において、フレー
ムメモリ２０より読み出されるある基準の奇数、偶数フ
ィールドブロックは特徴抽出回路２２Ｃ，２３Ｃに供給
される。特徴抽出回路２２Ｃ，２３Ｃでは図３１を使用
して説明したようにして特徴抽出が行われて奇数、偶数
のフィールドデータ（図３１Ｄに図示）が得られる。こ
れら奇数、偶数のフィールドデータはデータ合成回路２
５Ｃに供給されて合成され、フレーム用のマッチング要
素（図３１Ｅに図示）としてマッチング回路４０ＦＬに
供給される。また、フレームメモリ３０より読み出され
る検索フィールドブロックは特徴抽出回路３２Ｃ，３３
Ｃに供給される。特徴抽出回路３２Ｃ，３３Ｃでは、特
徴抽出回路２２Ｃ，２３Ｃと同様に特徴抽出が行われて
奇数、偶数のフィールドデータが得られる。これら奇
数、偶数のフィールドデータはデータ合成回路３５Ｃに
供給されて合成され、フレーム用のマッチング要素とし
てマッチング回路４０ＦＬに供給される。マッチング回
路４０ＦＬおよび評価回路４１ＦＬは図３９の例と同様
に動作し、評価回路４１ＦＬからはフレームメモリ２０
より読み出される基準の奇数、偶数フィールドブロック
のそれぞれに対応してフレーム動きベクトルが出力され
る。

【０１２１】次に、図３２を参照しながら、この発明に
係る動きベクトル検出装置の第１０実施例について説明
する。この図３２において、図２８と対応する部分には
同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【０１２２】上述したようにフィールド間で動きが生じ
た場合、図４９に示すようにフレーム構造にマージされ
た信号は高域成分を持つ。本例においては、フィールド
間での動き量を検出し、その量に応じて適応的に特徴抽
出の方法を変えるものである。つまり、フィールド間で
動きが大きい場合には、垂直方向の周波数成分ができる
だけ取り出されるような特徴抽出が行われる。

【０１２３】図３２に示す第１０実施例においては、フ
レームメモリ２０より読み出されるある基準フレームブ
ロックの画素信号はフィールド間動き検出回路８１に供
給される。この動き検出回路８１では、１フレームを構
成する奇数フィールドおよび偶数フィールドの間で相関
がとられ、相関がない場合にはフィールド間で動きが大
きいと判断される。ここで、フィールド間の相関は、動
きベクトルを検出するブロック毎に検出することもでき
るが、１フレームの相関を求めて１フレーム単位で切り
換えることも可能である。ブロック毎に切り換える場合
には、後述する遅延回路８２，８３は１ブロックの遅延
で済み、１フレーム単位で切り換える場合には遅延回路
８２，８３は１フレームの遅延が必要となる。

【０１２４】また、フレームメモリ２０より読み出され
るある基準フレームブロックの画素信号は上述した動き
検出回路８１による時間遅れに対応した時間調整用の遅
延回路８２を介して特徴抽出回路２１Ｄに供給される。
この特徴抽出回路２１Ｄには動き検出回路８１の検出信
号によって特徴抽出の方法が変えられる。動き検出回路
８１で動きが大きいと判断される場合には、例えば図２
９で説明した方法で特徴抽出が行われ、垂直方向の高域
成分も取り出されるようにされる。

【０１２５】これに対して、動き検出回路８１で動きが
小さいと判断される場合には、例えば以下のような方法
で特徴抽出が行われる。すなわち、図３３Ａに示すよう
に（ｍ×ｎ）画素のフレームブロックが、同図Ｂに示す
ように（ａ×ｂ）画素毎に小ブロックに分割され、各小
ブロック毎に全画素の積分が行われて同図Ｄに示すよう
にマッチング要素ａ_oeが算出される。例えば、図Ｃに示
すように小ブロックが（２×２）画素（奇数フィールド
画素ａ_o1，ａ_o2、偶数フィールド画素ａ_e1，ａ _e2）で構
成されるとき、ａ_oe＝ａ_o1＋ａ_o2＋ａ_e1＋ａ_e2となる。
図３３Ｅのハッチング領域は特徴抽出によるフレーム用
のマッチング要素の２次元周波数成分を示しており、こ
の場合は垂直方向の高域成分が取り出されなくなる。た
だしこの場合、マッチング要素の個数が少なくなり、演
算処理が容易となる。

【０１２６】図３２に戻って、特徴抽出回路２１Ｄより
得られるフレーム用のマッチング要素はマッチング回路
４０ＦＬに供給される。また、フレームメモリ３０より
読み出される検索フレームブロックの画素信号は動き検
出回路８１による時間遅れに対応した時間調整用の遅延
回路８３を介して特徴抽出回路３１Ｄに供給される。特
徴抽出回路３１Ｄでは特徴抽出回路２１Ｄと同様に特徴
抽出が行われてフレーム用のマッチング要素が得られ、
このフレーム用のマッチング要素はマッチング回路４０
ＦＬに供給される。マッチング回路４０ＦＬおよび評価
回路４１ＦＬは図２８の例と同様に動作し、評価回路４
１ＦＬからはフレームメモリ２０より読み出される複数
の基準フレームブロックのそれぞれに対応してフレーム
動きベクトルが出力される。

【０１２７】次に、図３４を参照しながら、この発明に
係る動きベクトル検出装置の第１１実施例について説明
する。この図３４において、図３２と対応する部分には
同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【０１２８】本例では、評価回路４１ＦＬより出力され
るフレーム動きベクトルが動きベクトル用メモリ８４供
給されて保存される。そして、特徴抽出回路２１Ｄ，３
１Ｄで現フレームの所定ブロックを処理する場合、メモ
リ８４よりその所定ブロックの１フレーム前の動きベク
トルが読み出されて動き領域予測回路８５に供給され、
現フレームの動きが予測される。特徴抽出回路２１Ｄ，
３１Ｄは動き領域予測回路８５の予測出力で特徴抽出の
方法が変えられ、例えば動きが大きいと予測される場合
には図２９で説明した方法で特徴抽出が行われ、一方動
きが小さいと予測される場合には図３３で説明した方法
で特徴抽出が行われる。その他は図３２の例と同様に構
成される。

【０１２９】ところで、フレームブロックの画素信号を
図２３Ｂの２次元フィルタを通した後、同図Ｃの黒部分
をサブサンプルして特徴抽出を行うものによれば、その
黒部分の位置からも明かなように垂直方向のサンプル位
相が等間隔でなく、このようなサンプル位相では図２３
Ｅのハッチング領域で示す周波数成分を効率よく取り出
すことができない。このような不都合は、以下のように
特徴抽出をすることで解決できる。

【０１３０】すなわち、図３５Ａの（ｍ×ｎ／２）画素
の奇数、偶数のフィールドブロックのデータがそれぞれ
同図Ｂの別個の２次元フィルタ（ＬＰＦ）を介されて同
図Ｃに示すようなデータとされ、その後にこのデータの
黒色部分、ハッチング部分がそれぞれサブサンプルされ
て同図Ｄに示すように（ｍ／２×ｎ／４）の奇数、偶数
のフィールドデータが得られる。そして、これら奇数、
偶数のフィールドデータがマージされることで同図Ｅに
示すように（ｍ／２×ｎ／２）のデータが得られる。な
お、同図Ｆのハッチング領域は特徴抽出後の２次元周波
数成分を示している。

【０１３１】図３６は、図３５で説明した方法で特徴抽
出を行う場合にサンプル位相が等間隔になることを示し
ている。すなわち、奇数フィールドブロックのサンプル
位相は「○」で示され、各ラインの係数比の関係から２
次元フィルタを通過した後のサンプル位相は「□」で示
されるため、サブサンプル後のサンプル位相は「□′」
で示される。また、偶数フィールドブロックのサンプル
位相は「×」で示され、各ラインの係数比の関係から２
次元フィルタを通過した後のサンプル位相は「△」で示
されるため、サブサンプル後のサンプル位相は「△′」
で示される。したがって、マージされたデータ（フレー
ム用のマッチング要素）のサンプル位相は等間隔とな
る。

【０１３２】なお、図３５の例はフレームブロックの画
素信号を２次元フィルタを通した後、サブサンプルをし
て特徴抽出を行う場合に適用したものであるが、図３１
の例に示すように小ブロックに分割した後、各小ブロッ
クの全画素を積分処理するものにも同様に適用すること
ができる。この場合、例えば図３１に示すような小ブロ
ックに分割されるとき、奇数フィールドデータａ_o、偶
数フィールドデータａ_eを、それぞれａ_o＝（ａ_o1＋
ａ_o2）／４＋３（ａ_o3＋ａ_o4）／４、ａ_e＝３（ａ_e1＋
ａ_e2）／４＋（ａ_e3＋ａａ_e4）／４のように算出すれば
よい。

【０１３３】また、詳細説明は省略するが、図２３、図
２９に示すようにしてフレームブロックよりフレーム用
マッチング要素を得る場合にあっても、奇数、偶数のフ
ィールドデータを得る際に２次元フィルタを取り替えた
り、あるいは各画素の加算係数を変化させることで、同
様に垂直方向のサンプル位相を等間隔にできることは勿
論である。

【０１３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、フレームブロ
ック特徴抽出回路で得られるフレーム用マッチング要素
を分割して奇数フィールド用マッチング要素、偶数フィ
ールド用マッチング要素を得るようにしているため、奇
数フィールド用マッチング要素、偶数フィールド用マッ
チング要素を得るための特徴抽出回路を不要とでき、回
路規模を小さくできる等の効果がある。

【０１３５】請求項２の発明によれば、各小ブロックを
構成する奇数フィールド画素および偶数フィールド画素
のそれぞれに対応してフレーム用マッチング要素となる
代表値を得るため、フレーム用マッチング要素として高
域成分を取り出すことができ、フィールド間に大きな動
きや形状変化があって信号に高域成分が多く存在する場
合にも特徴抽出が良好に行われ、フレーム動きベクトル
の検出精度を高めることができる等の効果がある。

【０１３６】請求項３の発明によれば、フレームブロッ
ク特徴抽出手段では、垂直方向および水平方向の積分射
影による特徴抽出が行われるため、フレーム用マッチン
グ要素を少なくでき、さらに回路規模を縮小できる等の
効果がある。

【０１３７】請求項４の発明によれば、フィールドブロ
ック特徴抽出回路で得られる奇数フィールド用マッチン
グ要素および偶数フィールド用マッチング要素を合成し
てフレーム用マッチング要素を得るようにしているた
め、フレーム用マッチング要素を得るための特徴抽出回
路を不要とでき、回路規模を小さくできる等の効果があ
る。

【０１３８】請求項５の発明によれば、フィールドブロ
ック特徴抽出手段では、垂直方向および水平方向の積分
射影による特徴抽出が行われるため、フィールド用マッ
チング要素を少なくできるため、さらに回路規模を小さ
くできる等の効果がある。

【０１３９】請求項６の発明によれば、フレームブロッ
ク特徴抽出手段では各小ブロックを構成する奇数フィー
ルド画素および偶数フィールド画素のそれぞれに対応し
てフレームマッチング要素となる代表値を得るため、フ
レーム用マッチング要素として高域成分を取り出すこと
ができ、フィールド間に大きな動きや形状変化があって
信号に高域成分が多く存在する場合に特徴抽出が良好に
行われ、フレーム動きベクトルの検出精度を高めること
ができる等の効果がある。

【０１４０】請求項７の発明によれば、フレームブロッ
ク特徴抽出手段ではフレーム用マッチング要素の垂直方
向のサンプル位相が等間隔となるように各小ブロックを
構成する画素に重み付けされて代表値の演算が行われる
ため、フレーム用マッチング要素として高域成分を良好
に取り出すことができる等の効果がある。

【０１４１】請求項８の発明によれば、フィールドブロ
ック特徴抽出手段より得られる奇数フィールド用マッチ
ング要素および偶数フィールド用マッチング要素を合成
してフレーム用マッチング要素を得るため、フレーム用
マッチング要素として高域成分を取り出すことができ、
フィールド間に大きな動きや形状変化があって信号に高
域成分が多く存在する場合に特徴抽出が良好に行われ、
フレーム動きベクトルの検出精度を高めることができる
等の効果がある。

【０１４２】請求項９の発明によれば、フィールドブロ
ック特徴抽出手段では、奇数フィールドマッチング要素
および偶数フィールドマッチング要素が合成されて得ら
れるフレーム用マッチング要素の垂直方向のサンプル位
相が等間隔となるように各小ブロックを構成する画素に
重み付けされて代表値の演算が行われるため、フレーム
用マッチング要素として高域成分を良好に取り出すこと
ができる等の効果があある。

【０１４３】請求項１０の発明によれば、フレームブロ
ック特徴抽出手段では高域成分を取り出すことができる
第１の特徴抽出処理および高域成分を取り出すことがで
きない第２の特徴抽出処理が動き情報に基づいて選択的
に切り換えられるため、フレームブロック特徴抽出手段
では画像の動きに適応した特徴抽出処理を行うことがで
きる等の効果がある。

【０１４４】請求項１１の発明によれば、動きベクトル
を検出する装置として回路規模を小さくでき、また検出
精度を高めた動きベクトル検出装置を使用するため、全
体としての回路規模を小さくできると共に、高精度の動
きベクトルに基づいて動き補償が行われることから符号
化を効率良く行うことができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る動きベクトル検出装置の第１実
施例を示す構成図である。

【図２】フレーム用／フィールド用マッチング要素を説
明するための図である。

【図３】フレーム用／フィールド用マッチング要素の２
次元周波数成分を示す図である。

【図４】この発明に係る動きベクトル検出装置の第２実
施例を示す構成図である。

【図５】フレーム用／フィールド用マッチング要素を説
明するための図である。

【図６】この発明に係る動きベクトル検出装置の第３実
施例を示す構成図である。

【図７】積分射影による特徴抽出（フレーム構造）を説
明するための図である。

【図８】積分射影による特徴抽出（フィールド構造）を
説明するための図である。

【図９】この発明に係る動きベクトル検出装置の第４実
施例を示す構成図である。

【図１０】フレーム用／フィールド用マッチング要素を
説明するための図である。

【図１１】フレーム用／フィールド用マッチング要素の
２次元周波数成分を示す図である。

【図１２】この発明に係る動きベクトル検出装置の第５
実施例を示す構成図である。

【図１３】フレーム用／フィールド用マッチング要素を
説明するための図である。

【図１４】フレーム動きベクトルの説明のための図であ
る。

【図１５】フィールド動きベクトルの説明のための図で
ある。

【図１６】フレーム構造の特徴抽出回路の説明のための
図である。

【図１７】フィールド構造の特徴抽出回路の説明のため
の図である。

【図１８】フレーム用／フィールド用マッチング要素を
説明するための図である。

【図１９】フレーム用／フィールド用マッチング要素の
２次元周波数成分を示す図である。

【図２０】フレーム用／フィールド用マッチング要素を
説明するための図である。

【図２１】この発明に係る動きベクトル検出装置の第６
実施例を示す構成図である。

【図２２】この発明に係る動きベクトル検出装置の第７
実施例を示す構成図である。

【図２３】特徴抽出回路の一例の説明のための図であ
る。

【図２４】２次元フィルタ（垂直方向に１次元的に考え
た場合）を示す図である。

【図２５】フレーム構造時の信号処理を説明するための
図である。

【図２６】フィールド構造時の信号処理を説明するため
の図である。

【図２７】特徴抽出回路の一例の説明のための図であ
る。

【図２８】この発明に係る動きベクトル検出装置の第８
実施例を示す構成図である。

【図２９】フレーム用マッチング要素を説明するための
図である。

【図３０】この発明に係る動きベクトル検出装置の第９
実施例を示す構成図である。

【図３１】フレーム用マッチング要素を説明するための
図である。

【図３２】この発明に係る動きベクトル検出装置の第１
０実施例を示す構成図である。

【図３３】フレーム用マッチング要素を説明するための
図である。

【図３４】この発明に係る動きベクトル検出装置の第１
１実施例を示す構成図である。

【図３５】特徴抽出回路の一例を説明するための図であ
る。

【図３６】特徴抽出処理におけるサンプル位相の説明の
ための図である。

【図３７】動き補償フレーム間予測符号化システムの一
例を示す構成図である。

【図３８】動きベクトル検出動作の説明のための図であ
る。

【図３９】フレーム／フィールド動きベクトル検出装置
の従来例を示す構成図である。

【図４０】回路規模を削減する方法（フレーム動きベク
トル）を説明するための図である。

【図４１】回路規模を削減する方法（フィールド動きベ
クトル）を説明するための図である。

【図４２】特徴抽出回路の一例の説明のための図であ
る。

【図４３】マージされた信号（フィールド間で形状変化
なし、物体の動きなし）を説明するための図である。

【図４４】マージされた信号の周波数成分（フィールド
間で形状変化なし、物体の動きなし）を説明するための
図である。

【図４５】マージされた信号（フィールド間で形状変化
なし、物体の動きあり）を説明するための図である。

【図４６】マージされた信号の周波数成分（フィールド
間で形状変化なし、物体の動きあり）を説明するための
図である。

【図４７】マージされた信号（フィールド間で形状変化
あり、物体の動きあり）を説明するための図である。

【図４８】マージされた信号の周波数成分（フィールド
間で形状変化あり、物体の動きあり）を説明するための
図である。

【図４９】動きの有無と垂直方向解像度の違いによる周
波数成分を示す図である。

【符号の説明】

２ 減算器 ３ ＤＣＴ回路 ４ 量子化器 ５ 可変長符号器 ６ 逆量子化器 ７ 逆ＤＣＴ回路 ８ 加算器 ９ フレームメモリ １０ 動き補償回路 １１ 動きベクトル検出回路 ２０ 基準ブロック用のフレームメモリ ２１Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂ，２１Ｃ〜２３Ｃ，２１Ｄ，３
１Ａ，３１Ｂ〜３３Ｂ ，３１Ｃ〜３３Ｃ，３１Ｄ 特徴抽出回路 ２４，２４Ｂ，３４，３４Ｂ データ分割回路 ２５，２５Ｂ，３５，３５Ｂ データ合成回路 ３０ 検索ブロック用のフレームメモリ ４０ＦＬ，４０ＦＯ，４０ＦＥ マッチング回路 ４１ＦＬ，４１ＦＯ，４１ＦＥ 評価回路 ４２ 加算器 ５０ コントロール回路 ６１vo，６１ho，６１ve，６１he，６３vo，６３ho，６
３ve，６３he 特徴抽出回路 ６２vo，６２ho，６２ve，６２he，６４vo，６４ho，６
４ve，６４he レジスタ ６５vo，６５ho，６５ve，６５he，７１ マッチング回
路 ６６ＦＯ，６６ＦＥ，７２，７３，７４ 加算器 ６７ＦＯ，６７ＦＥ，６７ＦＬ 最小値検出部 ８１ フィールド間動き検出回路 ８２，８３ 遅延回路 ８４ 動きベクトル用メモリ ８５ 動き領域予測回路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準フレームブロックを複数の小ブロッ
   クに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値をフ
   レーム用マッチング要素とする基準フレームブロック特
   徴抽出手段と、 検索フレームブロックを複数の小ブロックに分割して各
   小ブロックを構成する画素の代表値をフレーム用マッチ
   ング要素とする検索フレームブロック特徴抽出手段と、 上記基準フレームブロック特徴抽出手段および上記検索
   フレームブロック特徴抽出手段よりそれぞれ得られるフ
   レーム用マッチング要素に基づき、上記基準フレームブ
   ロックに対して最もマッチングする検索フレームブロッ
   クを求めてフレーム動きベクトルを発生するフレーム動
   きベクトル発生手段と、 上記基準フレームブロック特徴抽出手段より得られるフ
   レーム用マッチング要素を奇数フィールド用マッチング
   要素および偶数フィールド用マッチング要素に分割する
   第１のデータ分割手段と、 上記検索フレームブロック特徴抽出手段より得られるフ
   レーム用マッチング要素を奇数フィールド用マッチング
   要素および偶数フィールド用マッチング要素に分割する
   第２のデータ分割手段と、 上記第１および第２のデータ分割手段よりそれぞれ得ら
   れる奇数フィールド用マッチング要素に基づき、基準奇
   数フィールドブロックに対して最もマッチングする検索
   奇数フィールドブロックを求めて奇数フィールド動きベ
   クトルを発生する奇数フィールド動きベクトル発生手段
   と、 上記第１および第２のデータ分割手段よりそれぞれ得ら
   れる偶数フィールド用マッチング要素に基づき、基準偶
   数フィールドブロックに対して最もマッチングする検索
   偶数フィールドブロックを求めて偶数フィールド動きベ
   クトルを発生する偶数フィールド動きベクトル発生手段
   とを備えることを特徴とする動きベクトル検出装置。
2. 【請求項２】 上記基準フレームブロック特徴抽出手段
   および上記検索フレームブロック特徴抽出手段では、各
   小ブロックを構成する奇数フィールド画素および偶数フ
   ィールド画素のそれぞれに対応して上記代表値を得るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の動きベクトル検出装
   置。
3. 【請求項３】 上記基準フレームブロック特徴抽出手段
   および上記検索フレームブロック特徴抽出手段では、上
   記フレームブロックが水平方向にｍ画素、かつ垂直方向
   にｎ画素で構成されるとき、水平方向にｍ画素、かつ垂
   直方向にｂ（ｂ＜ｎ）画素の小ブロックを垂直方向に順
   次形成すると共に、水平方向にａ（ａ＜ｍ）画素、かつ
   垂直方向にｎ画素の小ブロックを水平方向に順次形成す
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動
   きベクトル検出装置。
4. 【請求項４】 基準奇数フィールドブロックを複数の小
   ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代表
   値を奇数フィールド用マッチング要素とする基準奇数フ
   ィールドブロック特徴抽出手段と、 検索奇数フィールドブロックを複数の小ブロックに分割
   して各小ブロックを構成する画素の代表値を奇数フィー
   ルド用マッチング要素とする検索奇数フィールドブロッ
   ク特徴抽出手段と、 上記基準奇数フィールドブロック特徴抽出手段および上
   記検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段よりそれぞ
   れ得られる奇数フィールド用マッチング要素に基づき、
   上記基準奇数フィールドブロックに対して最もマッチン
   グする検索奇数フィールドブロックを求めて奇数フィー
   ルド動きベクトルを発生する奇数フィールド動きベクト
   ル発生手段と、 基準偶数フィールドブロックを複数の小ブロックに分割
   して各小ブロックを構成する画素の代表値を偶数フィー
   ルド用マッチング要素とする基準偶数フィールドブロッ
   ク特徴抽出手段と、 検索偶数フィールドブロックを複数の小ブロックに分割
   して各小ブロックを構成する画素の代表値を偶数フィー
   ルド用マッチング要素とする検索偶数フィールドブロッ
   ク特徴抽出手段と、 上記基準偶数フィールドブロック特徴抽出手段および上
   記検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段よりそれぞ
   れ得られる偶数フィールド用マッチング要素に基づき、
   上記基準偶数フィールドブロックに対して最もマッチン
   グする検索偶数フィールドブロックを求めて偶数フィー
   ルド動きベクトルを発生する偶数フィールド動きベクト
   ル発生手段と、 上記基準奇数フィールドブロック特徴抽出手段および上
   記基準偶数フィールドブロック特徴抽出手段より得られ
   る奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィール
   ド用マッチング要素を合成してフレーム用マッチング要
   素を得る第１のデータ合成手段と、 上記検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段および上
   記検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段より得られ
   る奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィール
   ド用マッチング要素を合成してフレーム用マッチング要
   素を得る第２のデータ合成手段と、 上記第１および第２のデータ合成手段よりそれぞれ得ら
   れるフレーム用マッチング要素に基づき、基準フレーム
   ブロックに対して最もマッチングする検索フレームブロ
   ックを求めてフレーム動きベクトルを発生するフレーム
   動きベクトル発生手段とを備えることを特徴とする動き
   ベクトル検出装置。
5. 【請求項５】 上記基準奇数フィールドブロック特徴抽
   出手段、上記基準偶数フィールドブロック特徴抽出手
   段、上記検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段およ
   び上記検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段では、
   上記フィールドブロックが水平方向にｍ画素、かつ垂直
   方向にｎ／２画素で構成されるとき、水平方向にｍ画
   素、かつ垂直方向にｂ（ｂ＜ｎ／２）画素の小ブロック
   を垂直方向に順次形成すると共に、水平方向にａ（ａ＜
   ｍ）画素、かつ垂直方向にｎ／２画素の小ブロックを水
   平方向に順次形成することを特徴とする請求項４に記載
   の動きベクトル検出装置。
6. 【請求項６】 基準フレームブロックを実質的に複数の
   小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の代
   表値をフレーム用マッチング要素とする基準フレームブ
   ロック特徴抽出手段と、 検索フレームブロックを実質的に複数の小ブロックに分
   割して各小ブロックを構成する画素の代表値をフレーム
   用マッチング要素とする検索フレームブロック特徴抽出
   手段と、 上記基準フレームブロック特徴抽出手段および上記検索
   フレームブロック特徴抽出手段よりそれぞれ得られるフ
   レーム用マッチング要素に基づき、上記基準フレームブ
   ロックに対して最もマッチングする検索フレームブロッ
   クを求めてフレーム動きベクトルを発生するフレーム動
   きベクトル発生手段とを備え、 上記基準フレームブロック特徴抽出手段および上記検索
   フレームブロック特徴抽出手段では、各小ブロックを構
   成する奇数フィールド画素および偶数フィールド画素の
   それぞれに対応して上記代表値を得ることを特徴とする
   動きベクトル検出装置。
7. 【請求項７】 上記基準フレームブロック特徴抽出手段
   および上記検索フレームブロック特徴抽出手段では、上
   記フレーム用マッチング要素の垂直方向のサンプル位相
   が等間隔となるように各小ブロックを構成する奇数フィ
   ールド画素および偶数フィールド画素に重み付けして上
   記代表値を演算することを特徴とする請求項６に記載の
   動きベクトル検出装置。
8. 【請求項８】 基準奇数フィールドブロックを実質的に
   複数の小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画
   素の代表値を奇数フィールド用マッチング要素とする基
   準奇数フィールドブロック特徴抽出手段と、 基準偶数フィールドブロックを実質的に複数の小ブロッ
   クに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値を偶
   数フィールド用マッチング要素とする基準偶数フィール
   ドブロック特徴抽出手段と、 上記基準奇数フィールドブロック特徴抽出手段および上
   記基準偶数フィールドブロック特徴抽出手段より得られ
   る奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィール
   ド用マッチング要素を合成してフレーム用マッチング要
   素を得る第１のデータ合成手段と、 検索奇数フィールドブロックを実質的に複数の小ブロッ
   クに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値を奇
   数フィールド用マッチング要素とする検索奇数フィール
   ドブロック特徴抽出手段と、 検索偶数フィールドブロックを実質的に複数の小ブロッ
   クに分割して各小ブロックを構成する画素の代表値を偶
   数フィールド用マッチング要素とする検索偶数フィール
   ドブロック特徴抽出手段と、 上記検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段および上
   記検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段より得られ
   る奇数フィールド用マッチング要素および偶数フィール
   ド用マッチング要素を合成してフレーム用マッチング要
   素を得る第２のデータ合成手段と、 上記第１および第２のデータ合成手段よりそれぞれ得ら
   れるフレーム用マッチング要素に基づき、基準フレーム
   ブロックに対して最もマッチングする検索フレームブロ
   ックを求めてフレーム動きベクトルを発生するフレーム
   動きベクトル発生手段とを備えることを特徴とする動き
   ベクトル検出装置。
9. 【請求項９】 上記基準奇数フィールドブロック特徴抽
   出手段、上記基準偶数フィールドブロック特徴抽出手
   段、上記検索奇数フィールドブロック特徴抽出手段およ
   び上記検索偶数フィールドブロック特徴抽出手段では、
   上記第１および第２のデータ合成手段で合成されて得ら
   れるフレーム用マッチング要素の垂直方向のサンプル位
   相が等間隔となるように各小ブロックを構成する画素に
   重み付けして上記代表値を演算することを特徴とする請
   求項８に記載の動きベクトル検出装置。
10. 【請求項１０】 基準フレームブロックを実質的に複数
    の小ブロックに分割して各小ブロックを構成する画素の
    代表値をフレーム用マッチング要素とする基準フレーム
    ブロック特徴抽出手段と、 検索フレームブロックを実質的に複数の小ブロックに分
    割して各小ブロックを構成する画素の代表値をフレーム
    用マッチング要素とする検索フレームブロック特徴抽出
    手段と、 上記基準フレームブロック特徴抽出手段および上記検索
    フレームブロック特徴抽出手段よりそれぞれ得られるフ
    レーム用マッチング要素に基づき、上記基準フレームブ
    ロックに対して最もマッチングする検索フレームブロッ
    クを求めてフレーム動きベクトルを発生するフレーム動
    きベクトル発生手段とを備え、 上記基準フレームブロック特徴抽出手段および上記検索
    フレームブロック特徴抽出手段では高域成分を取り出す
    ことができる第１の特徴抽出処理および上記高域成分を
    取り出すことができない第２の特徴抽出処理が行われ、
    これら第１および第２の特徴抽出処理は動き情報に基づ
    いて選択的に切り換えられることを特徴とする動きベク
    トル検出装置。
11. 【請求項１１】 入力ビデオ信号より予測ビデオ信号を
    減算して得られる予測誤差信号を符号化すると共に、こ
    の符号化された上記予測誤差信号を復号化して上記予測
    ビデオ信号に加算した後に動き補償回路で上記入力ビデ
    オ信号より検出される動きベクトルに基づいて動き補償
    をして上記予測ビデオ信号を得るようにされた動き補償
    予測符号化システムにおいて、 上記動きベクトルを検出する装置として請求項１〜請求
    項１０のいずれかに記載の動きベクトル検出装置を使用
    することを特徴とする動き補償予測符号化システム。