JPH1032822A - 動きベクトル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 候補ベクトルを複数用いることによる検出精
度の向上効果の実効を図ることができ、色差信号に対す
るフレーム間予測効果を向上させることができる動きベ
クトル検出装置を提供する。 【解決手段】 動きベクトル検出装置１００は、動き補
償フレーム間予測における多段階法を用いた動きベクト
ル検出において、動きベクトルが１ブロックに対し１つ
しか送れないようなシステムの場合、入力輝度信号に対
しダウンサンプリングする輝度信号前処理部１２２（処
理手段）を備え、動きベクトル検出部１２４では、類似
度算出部２１１及び候補ベクトル選出部２１２により、
輝度信号と色差信号を同じ評価手段で評価し、評価値と
して類似度を求め、各類似度を用いてブロック間の類似
度を再評価することにより複数候補ベクトルを選出す
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、動画像圧縮におけ
る動き補償のベクトルを検出する動きベクトル検出装置
に係り、特に、ブロックマッチングによる動きベクル検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像圧縮の国際標準としてＪＰＥＧ（Jo
int Photograghic Expert Group）やＭＰＥＧ（Moving
Picture Expert Group）がある。

【０００３】ＭＰＥＧは、ＭＰＥＧI，ＭＰＥＧII，Ｍ
ＰＥＧIVの３レベルの規格案が検討されている。ＭＰＥ
ＧIでは、１．５Ｍｂｐｓの通信回線で伝送できる動画
像圧縮を目的としており、おもにテレビ電話やテレビ会
議などで使用することが考えられている。ＭＰＥＧIで
は、現行のＮＴＳＣ方式のビデオ画像を３２０×２４０
ピクセルの解像度として扱い、１フレームを構成する２
フィールドのうち１フィールドのみのデータを用いる。
ＭＰＥＧIIでは、１０Ｍｂｐｓを超える通信回線で伝送
できる圧縮が目標で、ＩＳＤＮなどによる動画像伝送や
ディジタル・ビデオがターゲットとされている。そし
て、ＭＰＥＧIVは、低ビットレートを対象としている。

【０００４】ＭＰＥＧの特徴は、ＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform：離散コサイン変換）による静止画像圧
縮に加えて、時間軸方向の圧縮のためのフレーム間予測
処理を行うことであるが、動画像圧縮の前提条件として
フレームのランダム・アクセスができること、早送りに
よる再生や巻戻し再生（逆方向）ができることがあげら
れている。したがって、ＭＰＥＧにおけるフレーム間予
測は、前向きと後向きの両方向を採用している。ＭＰＥ
Ｇにあっても、基本的にはＭＣ（動き補償）＋ＤＣＴを
用いる。動き補償を行うブロックサイズは１６×１６
（但し８×８のモードもある）、ＤＣＴは８×８ブロッ
クに対して行う。また、この動き補償は１／２画素精度
で行う。１／２画素精度の動き補償は、予測に用いる参
照フレーム上において画素単位でずらした位置を調べる
のみならず、画素と画素の間の位置を補間によって生成
し、マッチングをとることによって行う。

【０００５】時間方向の予測を伴う動画像圧縮装置で
は、カメラのＰＡＮや被写体の移動による予測効率の低
下を軽減させるために、動き補償による予測を行なって
いる。この動き補償は、着目フレーム（符号化対象フレ
ーム）と参照フレーム（例えば、前フレーム）間で対象
領域の動きベクトルを検出し、参照フレームにおいて動
きベクトル分だけずらした位置を参照画素とし、これを
予測値として着目画素との差分（予測誤差）を伝送する
方法である。例えば、動き補償予測は予測元画像の動き
ベクトルを基に移動体の動きを予測し、原画像において
その動きを補償している。動き補償は１６×１６画素の
ブロック単位で前画像のそのブロックの位置の近傍で一
番差分が少ないところを探索し、それとの差分をとるこ
とによりさらに送らなければならないデータを削減する
という手法であり、動きベクトルを検出する手段として
一般に動き補償の対象となる部分画像の元の場所から一
定の範囲内をサーチし、最も誤差の少ない（すなわち、
最も近似度が高い）場所を検出し、これを予測信号とし
て用いるものである。

【０００６】また、時間方向の予測を伴う通常の動画像
圧縮装置（ＣＣＩＴＴ Ｈ．２６１やＭＰＥＧ．Ｖｉｄ
ｅｏ等）では、生成された動きベクトルを符号化する場
合、その付近の部分画像（通常は、１つ前に処理された
部分画像）の持つ動きベクトルとの差分をとり、その差
分のみを符号化している。

【０００７】従来のこの種の動画像圧縮装置におけるＭ
Ｃ（動き補償）検出方法としては、例えば、特開平６−
１８９２９７号公報に開示されたものがある。

【０００８】上記公報記載の動きベクトル検出方法で
は、色差信号の動きベクトル検出を正確に行うため、輝
度信号より求めた動きベクトルを、色差信号用に位置補
正し、該補正ベクトルを基準ベクトルとして、該基準ベ
クトル及び周辺位置にある複数の候補ベクトルの中か
ら、色差信号の動きベクトルを検出する。

【０００９】図５は上記公報記載の動きベクトル検出方
法を示すブロック図である。

【００１０】図５において、動きベクトル検出装置１０
は、現フレームメモリ１１、前フレームメモリ１２、フ
レーム遅延部１３、輝度信号動きベクトル検出部１４、
色差信号動きベクトル検出部１５、基準ベクトル算出部
１６及び制御部１７から構成される。１８は入力端子、
１９は出力端子である。

【００１１】入力端子１８より、現フレームの画像デー
タが入力される。現フレームメモリ１１には、現フレー
ムの画像データが蓄えられ、フレーム遅延部１３によ
り、１フレーム分遅延された現フレーム画像データが前
フレームメモリ１２に蓄えられる。

【００１２】動きベクトルを検出するために、制御部１
７からの指示に従って必要な現フレームのマクロブロッ
クの輝度データと前フレームの参照ブロックの輝度デー
タが現フレームメモリ１１及び前フレームメモリ１２か
ら読み出される。読み出された両ブロックのデータが輝
度信号動きベクトル検出部１４に入力され、輝度信号動
きベクトル検出部１４では、輝度信号の動きベクトルが
ブロックマッチングによる全点探索手法などで求められ
る。

【００１３】輝度信号動きベクトル検出部１４により算
出された輝度信号の動きベクトルが、基準ベクトル算出
部１６に入力され、色差信号の動きベクトルを検出する
際に必要となる基準ベクトルが計算される。

【００１４】この基準ベクトルに基づき、制御部１７よ
り色差信号の動きベクトル検出に必要な現フレームのマ
クロブロック及び前フレームの参照ブロックの色差信号
画素データが、現フレームメモリ１１及び前フレームメ
モリ１２から読み出される。色差信号動きベクトル検出
部１５では、読み出される色差信号の画素データを基
に、色差信号の動きベクトルの検出が行われ、出力端子
１９から色差信号の動きベクトルが出力される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の動きベクトル検出装置にあっては、以下に述
べるような問題点があった。

【００１６】すなわち、動画像符号化におけるフレーム
間予測符号化に用いられる動きベクトル検出では、輝度
信号の動きベクトルを求め、該ベクトルを位置補正した
ものを色差信号の動きベクトルとする方式が用いられる
ことが多く、またＨ．２６１やΜＰＥＧといった標準に
おいては、輝度信号の動きベクトルしか伝送しない。輝
度信号の動きベクトルしか伝送できないようなシステム
において、輝度信号の動きベクトルを位置補正したベク
トルを色差信号の動きベクトルとして処理を行う場合、
色差信号に対するフレーム間予測の効果が現れにくいと
いう問題点がある。

【００１７】また、動きベクトルを多段階で検出する場
合には、初期段階で誤検出を行った時、その誤差が伝搬
するという問題が、輝度信号だけでなく色差信号にまで
影響してしまうという不具合がある。

【００１８】本発明は、候補ベクトルを複数用いること
による検出精度の向上効果の実効を図ることができ、色
差信号に対するフレーム間予測効果を向上させることが
できる動きベクトル検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動きベクト
ル検出装置は、符号化対象フレームを所定のブロックに
分割し、各ブロックに対して前フレームの中から最も差
分が小さくなる位置を検出する動きベクトル検出装置に
おいて、入力輝度信号に対しダウンサンプリングする処
理手段と、処理手段により輝度信号と色差信号を同じ評
価を行い評価値を算出する評価値算出手段と、評価値と
して類似度を求め、各類似度を用いてブロック間の類似
度を再評価して複数候補ベクトルを選出するベクトル選
出手段とを備えて構成する。

【００２０】また、処理手段は、画素データのうち輝度
信号の画素データを、色差信号と同じ画素数、かつ空間
的に同じ位置の画素となるように処理するようにしても
よい。

【００２１】また、本発明に係る動きベクトル検出装置
は、符号化対象フレームを所定のブロックに分割し、各
ブロックに対して前フレームの中から最も差分が小さく
なる位置を検出する動きベクトル検出装置において、輝
度信号から類似度評価値を算出する輝度信号類似度算出
手段と、色差信号から類似度評価値を算出する色差信号
類似度算出手段と、輝度信号から得られる類似度評価及
び色差信号から得られる類似度評価から、それぞれ複数
の候補ベクトルを選出するベクトル選出手段とを備えて
構成する。

【００２２】また、上記動きベクトル検出装置は、動き
ベクトル検出が、動き補償フレーム間予測における多段
階法を用いた動きベクトル検出であってもよく、上記動
きベクトル検出装置は、動きベクトル検出が、第１段階
で画素精度の動きベクトルを検出し、第２段階で１段階
目に検出した候補ベクトルを基準に半画素位置の動きベ
クトルを求めるFull Pel＋Half Pel法を用いた動きベク
トル検出であってもよい。

【００２３】また、上記動きベクトル検出装置は、動き
ベクトルが１ブロックに対し１つしか送れない動きベク
トル検出であってもよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明に係る動きベクトル検出装
置は、動画像の動き検出予測信号を用いる動画像蓄積装
置等の動きベクトル検出装置に適用することができる。

【００２５】図１は本発明の第１の実施形態に係る動き
ベクトル検出装置の全体の処理手順を示すブロック図で
ある。

【００２６】第１の実施形態では、多段階処理で動きベ
クトル検出を行う方式であるFull Pel＋Half Pel方式に
おいて複数候補ベクトルを用いる方法に適応させた場合
の処理を示している。Full Pel＋Half Pel方式とは、Μ
ＰＥＧII Test Modelに採用されていた方式で、まず、
第１段階で画素精度の動きベクトルを検出し、第２段階
で１段階目に検出した候補ベクトルを基準に半画素位置
の動きベクトルを求める方式である。

【００２７】図１において、動きベクトル検出装置１０
０は、現フレームメモリ１１１、前フレームメモリ１１
２、フレーム遅延部１２１、輝度信号前処理部１２２
（処理手段）、制御部１２３及び動きベクトル検出部１
２４から構成される。また、１０１は入力端子、１０２
は出力端子である。なお、図１中、鎖線矢印は輝度信号
のデータの流れを示し、破線矢印は色差信号のデータの
流れを示している。

【００２８】上記現フレームメモリ１１１は、現フレー
ムの現画像データを記憶しブロック単位に読み出す画像
メモリである。

【００２９】上記前フレームメモリ１１２は、前フレー
ムの前画像データを記憶しブロック単位に読み出す画像
メモリである。

【００３０】上記フレーム遅延部１２１は、現フレーム
画像データを１フレーム分遅延させる。

【００３１】上記輝度信号前処理部１２２は、画素デー
タのうち輝度信号の画素データを、色差信号と同じ画素
数、かつ空間的に同じ位置の画素となるように処理す
る。

【００３２】上記制御部１２３は、現フレームメモリ１
１１及び前フレームメモリ１１２に制御信号を出力し
て、現フレームメモリ１１１及び前フレームメモリ１１
２を制御し現フレームのマクロブロック及び参照フレー
ムのブロックデータを読み出す。

【００３３】上記動きベクトル検出部１２４は、輝度信
号前処理部１２２で処理された輝度信号と、輝度信号と
空間的に同じ位置に存在する色差信号のブロック内の画
素データを基に動きベクトルの検出を行う。

【００３４】このように、入力端子１０１は、現フレー
ムメモリ１１１及びフレーム遅延部１２１に接続され、
フレーム遅延部１２１は、前フレームメモリ１１２に接
続されている。また、現フレームメモリ１１１及び前フ
レームメモリ１１２は、輝度信号前処理部１２２及び動
きベクトル検出部１２４に接続されている。また、制御
部１２３は、現フレームメモリ１１１及び前フレームメ
モリ１１２に接続され、動きベクトル検出部１２４は出
力端子１０２に接続されている。

【００３５】図２は上記動きベクトル検出部１２４の構
成を示すブロック図である。

【００３６】図２において、動きベクトル検出部１２４
は、画素精度動きベクトル検出部２１０と、半画素精度
動きベクトル検出部２２０とから構成され、画素精度動
きベクトル検出部２１０は類似度算出部２１１（評価値
算出手段）及び候補ベクトル選出部２１２（ベクトル選
出手段）からなる。

【００３７】上記画素精度動きベクトル検出部２１０
は、Full Pel＋Half Pel方式において、第１段階で画素
精度の動きベクトルを検出するものである。

【００３８】上記半画素精度動きベクトル検出部２２０
は、Full Pel＋Half Pel方式において、第２段階で１段
階目に検出した候補ベクトルを基準に半画素位置の動き
ベクトルを検出するものである。

【００３９】上記類似度算出部２１１は、現フレームの
マクロブロックと参照フレームのブロックとの類似度を
算出する。

【００４０】上記候補ベクトル選出部２１２は、すべて
の試行されるベクトルについて、算出された評価値を用
いて、半画素精度動きベクトル検出を行う候補ベクトル
を決定する。

【００４１】このように、動きベクトル検出部１２４内
部では、画素精度動きベクトル検出部２１０と半画素精
度動きベクトル検出部２２０があり、入力されるデータ
が類似度算出部２１１に入力される。類似度算出部２１
１は候補ベクトル選出部２１２に接続されており、候補
ベクトル選出部２１２は半画素精度動きベクトル検出部
２２０に接続されている。

【００４２】次に、上述のように構成された動きベクト
ル検出装置１００の動作を説明する。

【００４３】全体動作 入力端子１０１からは、現フレームの画素データが入力
される。この入力画素データは現フレームメモリ１１１
に入力され、また、フレーム遅延部１２１により１フレ
ーム分遅延されたデータが、前フレームメモリ１１２に
蓄えられる。したがって、動きベクトル検出の際に必要
な、現フレームの画素データが現フレームメモリ１１１
に蓄えられ、参照するフレームの画素データが前フレー
ムメモリ１１２に蓄えられることになる。

【００４４】制御部１２３により、前記フレームメモリ
１１１及び１１２から動きベクトル検出に必要な現フレ
ームのマクロブロック及び参照フレームのブロックデー
タが読み出される。

【００４５】読み出される該当画素データのうち輝度信
号の画素データは、輝度信号前処理部１２２に入力さ
れ、色差信号と同じ画素数、かつ空間的に同じ位置の画
素となるように処理される。

【００４６】輝度信号前処理部１２２で処理された輝度
信号と、輝度信号と空間的に同じ位置に存在する色差信
号のブロック内の画素データが動きベクトル検出部１２
４に入力され、動きベクトルの検出が行われる。

【００４７】動きベクトル検出部１２４の動作（図２） 動きベクトル検出部１２４内部では、入力される上記輝
度信号の画素データを処理した後の画素データを用いて
類似度算出部２１１において、現フレームのマクロブロ
ックと参照フレームのブロックとの類似度が算出され
る。算出する際、輝度信号と色差信号は別々に同じ処理
が行われる。ブロック間の類似度を算出するには、例え
ば、ブロック内の各画素間の差分絶対値を算出し、該差
分絶対値を全ての画素について累積加算した値を評価値
として、該評価値を算出する。

【００４８】上記類似度算出処理を輝度信号及び色差信
号別々に行い、２つの評価値を用いて両ブロック間の類
似度を判定する。

【００４９】候補ベクトル選出部２１２では、すべての
試行されるベクトルについて、上記類似度算出が行われ
た結果得られる前記評価値を用いて、半画素精度動きベ
クトル検出を行う候補ベクトルを決定する。候補ベクト
ル決定には、例えば、前記評価値である累積加算された
差分絶対値を用いる場合には、輝度信号から得られる評
価値をＹ、色差信号から得られる評価値をＣとした場
合、Ｈ＝ａ×Ｙ＋ｂ×Ｃ（但し、ａ、ｂは整数）で得ら
れる値Ｈが小さくなる試行ベクトルから順番に候補ベク
トルとして選択していく。候補数はあらかじめ設定して
おくことにより処理量を一定に保つようにする。

【００５０】半両素精度動きベクトル検出部２２０で
は、候補ベクトルにあげられた試行ベクトルに対して処
理を行う。但し、輝度信号前処理部１２２で候補ベクト
ルの位置情報が入力輝度信号の位置と違う情報を持つ場
合には、候補ベクトルを位置補正したベクトルに変換
し、該補正ベクトルを用いて半画素精度の動きベクトル
を検出する。

【００５１】半画素精度の動きベクトル検出は、候補ベ
クトルで得られるブロックとその周辺の画素情報を用い
て、補間することにより空間的に半画素ずれた位置にあ
るブロックをつくり出し、該ブロックとの類似を求め、
すべてのブロックの中から類似度の高いものを選出し、
そのブロックと現フレームのマクロブロックとの位置情
報の差を動きベクトルとして出力する。

【００５２】以上説明したように、第１の実施形態に係
る動きベクトル検出装置１００は、動き補償フレーム間
予測における多段階法を用いた動きベクトル検出におい
て、動きベクトルが１ブロックに対し１つしか送れない
ようなシステムの場合、入力輝度信号に対しダウンサン
プリングする輝度信号前処理部１２２（処理手段）を備
え、動きベクトル検出部１２４では、類似度算出部２１
１及び候補ベクトル選出部２１２により、輝度信号と色
差信号を同じ評価手段で評価し、評価値として類似度を
求め、各類似度を用いてブロック間の類似度を再評価す
ることにより複数候補ベクトルを選出するようにしてい
るので、輝度信号をダウンサンブリングなどの処理を行
い、色差信号と同じ画素数及び試行ベクトルを用いるこ
とで、類似度検出部の輝度信号と色差信号の処理に同じ
回路を利用することができる。

【００５３】また、入力される色差信号の空間的な位置
情報に基づくベクトルを候補ベクトルとして選出するた
め、半画素精度の動きベクトル検出する際に、候補ベク
トルは入力される輝度信号の空間的な位置情報に補正さ
れ、補正された該候補ベクトルは隣り合うブロックを示
すことがなくなり、半画素位置の補間ブロックが重なり
あうことがなくなる。

【００５４】したがって、同じ半画素位置のブロックと
の類似度計算をすることがなくなり、候補ベクトルを複
数用いることによる検出精度の向上効果が発揮できやす
くなる。また、候補ベクトル選出の際、色差信号での評
価値を考慮することにより、色差信号に対するフレーム
間予測効果が、輝度信号で得られる動きベクトルを単純
に位置補正したものを色差信号の動きベクトルとする場
合に比べて向上させることができる。

【００５５】図３は本発明の第２の実施形態に係る動き
ベクトル検出装置の全体の処理手順を示すブロック図で
ある。第１の実施形態同様、多段階動きベクトル検出で
あるFull Pel＋Half Pel方式を用いて検出をする例を示
し、複数の候補ベクトルを用いる場合に適応させた場合
の処理を示している。なお、本実施形態に係る動きベク
トル検出装置の説明にあたり図１に示す動きベクトル検
出装置と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の
説明を省略する。

【００５６】図３において、動きベクトル検出装置３０
０は、現フレームメモリ１１１、前フレームメモリ１１
２、フレーム遅延部１２１、制御部１２３及び動きベク
トル検出部３０１から構成される。

【００５７】ここで、入力端子１０１は現フレームメモ
リ１１１及びフレーム遅延部１２１に接続され、フレー
ム遅延部１２１は、前フレームメモリ１１２に接続され
ている。また、現フレームメモリ１１１及び前フレーム
メモリ１１２は、動きベクトル検出部３０１に接続され
ている。また、制御部１２３は、現フレームメモリ１１
１及び前フレームメモリ１１２に接続され、動きベクト
ル検出部３０１は出力端子１０２に接続されている。

【００５８】図４は上記動きベクトル検出部３０１の構
成を示すブロック図である。

【００５９】図４において、動きベクトル検出部３０１
は、画素精度動きベクトル検出部３１０と、半画素精度
動きベクトル検出部２２０とから構成される。

【００６０】画素精度動きベクトル検出部３１０は、輝
度信号類似度算出部３１１（輝度信号類似度算出手
段）、色差信号類似度算出部３１２（色差信号類似度算
出手段）、輝度信号候補ベクトル選出部３１３、色差信
号候補ベクトル選出部３１４及び候補ベクトル選出部３
１５から構成される。

【００６１】上記輝度信号候補ベクトル選出部３１３、
色差信号候補ベクトル選出部３１４及び候補ベクトル選
出部３１５は、全体として、輝度信号から得られる類似
度評価及び色差信号から得られる類似度評価から、それ
ぞれ別に複数の候補ベクトルを選出するベクトル選出手
段３１６を構成する。

【００６２】このように、前記フレームメモリ１１１，
１１２が輝度信号類似度算出部３１１及び色差信号類似
度算出部３１２に接続されている。また、輝度信号類似
度算出部３１１は、輝度信号候補ベクトル選出部３１３
に接続され、色差信号類似度算出部３１２は、色差信号
候補ベクトル選出部３１４に接続されている。さらに、
輝度信号候補ベクトル選出部３１３及び色差信号候補ベ
クトル選出部３１４は、候補ベクトル選出部３１５に接
続され、候補ベクトル選出部３１５は、半画素精度動き
ベクトル検出部２２０に接続されている。

【００６３】次に、上述のように構成された動きベクト
ル検出装置３００の動作を説明する。

【００６４】全体動作 入力端子１０１からは、現フレームの画素データが入力
される。この入力画素データは現フレームメモリ１１１
に入力され、また、フレーム遅延部１２１により１フレ
ーム分遅延されたデータが、前フレームメモリ１１２に
蓄えられる。したがって、動きベクトル検出の際に必要
な、現フレームの画素データが現フレームメモリ１１１
に蓄えられ、参照するフレームの画素データが前フレー
ムメモリ１１２に蓄えられることになる。

【００６５】制御部１１３により、前記フレームメモリ
１１１，１１２から動きベクトル検出に必要な現フレー
ムのマクロブロック及び参照フレームのブロックデータ
が読み出される。読み出された該当ブロックデータは、
動きベクトル検出部３０１に入力され、出力端子１０２
から現フレームのマクロブロックに対する動きベクトル
が出力される。

【００６６】動きベクトル検出部３０１の動作（図４） 動きベクトル検出部３０１に入力される前記ブロックの
画素データのうち、輝度信号については、輝度信号類似
度算出部３１１に入力され、輝度信号についての両ブロ
ック間の類似度が算出される。同様に、色差信号につい
ても、色差信号類似度算出部３１２において類似度が算
出される。

【００６７】ここで、類似度の算出には、例えば、両ブ
ロック内の各画素間の差分絶対値を計算し、該差分絶対
値を全ての画素に対して累積加算することにより類似度
を示す評価値を求める。

【００６８】輝度信号類似度算出部３１１及び色差信号
類似度算出部３１２より算出される輝度信号及び色差信
号の前記評価値を用いて、それぞれの信号に対して輝度
信号候補ベクトル選出部３１３及び色差信号候補ベクト
ル選出部３１４においてそれぞれの候補ベクトルが選出
される。選出する際、前記評価値を用いる場合には、評
価値が小さな値になる試行ベクトルから順番に候補に選
択していく。また、あらかじめ候補数を決定しておくこ
とにより処理量を調節するようにすることもできる。

【００６９】候補ベクトル選出部３１５では、輝度信号
で得られる候補ベクトルと色差信号で得られる候補ベク
トルとのベクトル情報が、入力データである輝度信号と
色差信号の解像度の違いにより補正する必要があるた
め、輝度信号での位置情報に一致させるように色差信号
の候補ベクトルを位置補正する。

【００７０】位置補正された該色差信号から得られる候
補ベクトルと、輝度信号から得られる候補ベクトルを半
画素精度の動き検出する候補ベクトルとして出力する。

【００７１】半画素精度動きベクトル検出部２２０で
は、第１の実施形態同様、前記候補ベクトルを用いて半
画素精度の動きベクトルを検出し、類似度の一番高いベ
クトルを動きベクトルとして出力する。

【００７２】以上説明したように、第２の実施形態に係
る動きベクトル検出装置３００の動きベクトル検出部３
０１は、輝度信号から類似度評価値を算出する輝度信号
類似度算出部３１１、色差信号から類似度評価値を算出
する色差信号類似度算出部３１２、輝度信号候補ベクト
ル選出部３１３、色差信号候補ベクトル選出部３１４及
び候補ベクトル選出部３１５からなる画素精度動きベク
トル検出部３１０と、半画素精度動きベクトル検出部２
２０とを備え、輝度信号から得られる類似度評価及び色
差信号から得られる類似度評価から、それぞれ別に複数
の候補ベクトルを選出するようにしているので、輝度信
号の類似度及び色差信号の類似度の評価値を用いて、そ
れぞれの信号から候補ベクトルを選出することにより、
色差信号に対するフレーム間予測の効果を向上させるこ
とができる。

【００７３】また、多段階検出をする場合の誤検出によ
るフレーム間予測効果の劣化が色差信号にまで影響する
ことを防ぐことができる。

【００７４】なお、上記各実施形態では、Full Pel＋Ha
lf Pelの２段階での動きベクトル検出に対して適用した
例について説明したが、３Ｓｔｅｐ法などの他の多段階
検出方式を用いる場合に、複数候補ベクトルを選出する
場合にも適用できることは勿論である。

【００７５】また、入力画素データがＹＣｂＣｒの色相
系でない場合、例えばＲＧＢの場合などはＲＧＢからＹ
ＣｂＣｒへの変換を行ってから動きベクトル検出する
が、この場合ＲＧＢデータをそのまま入力し、候補数を
１とした時、ＲＧＢからＹＣｂＣｒ変換したときと同じ
動きベクトルを検出することも可能になる。

【００７６】また、上記各実施形態では動きベクトル検
出方法を、例えばＭＰＥＧアルゴリズムに基づく動画像
圧縮装置に適用してもよいが、勿論これには限定され
ず、動き補償を用いるものであれば全ての装置に適用可
能であることは言うまでもない。

【００７７】さらに、上記動きベクトル検出装置、動き
ベクトル検出部を構成する回路や部材の数、種類などは
前述した実施形態に限られないことは言うまでもなく、
ソフトウェア（例えば、Ｃ言語）により実現するように
してもよい。

【００７８】

【発明の効果】本発明に係る動きベクトル検出装置で
は、入力輝度信号に対しダウンサンプリングする処理手
段と、処理手段により輝度信号と色差信号を同じ評価を
行い評価値を算出する評価値算出手段と、評価値として
類似度を求め、各類似度を用いてブロック間の類似度を
再評価して複数候補ベクトルを選出するベクトル選出手
段とを備えて構成しているので、候補ベクトルを複数用
いることによる検出精度の向上効果の実効を図ることが
でき、色差信号に対するフレーム間予測効果を向上させ
ることができる。

【００７９】また、本発明に係る動きベクトル検出装置
では、輝度信号から類似度評価値を算出する輝度信号類
似度算出手段と、色差信号から類似度評価値を算出する
色差信号類似度算出手段と、輝度信号から得られる類似
度評価及び色差信号から得られる類似度評価から、それ
ぞれ複数の候補ベクトルを選出するベクトル選出手段と
を備えて構成しているので、色差信号に対するフレーム
間予測の効果を向上させることができ、多段階検出をす
る場合の誤検出によるフレーム間予測効果の劣化が色差
信号にまで影響することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る動きベ
クトル検出装置の全体の処理手順を示すブロック図であ
る。

【図２】上記動きベクトル検出装置の動きベクトル検出
部の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明を適用した第２の実施形態に係る動きベ
クトル検出装置の全体の処理手順を示すブロック図であ
る。

【図４】上記動きベクトル検出装置の動きベクトル検出
部の構成を示すブロック図である。

【図５】従来の動きベクトル検出装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１００，３００ 動きベクトル検出装置、１１１ 現フ
レームメモリ、１１２前フレームメモリ、１２１ フレ
ーム遅延部、１２２ 輝度信号前処理部（処理手段）、
１２３ 制御部、１２４，３０１ 動きベクトル検出
部、２１０，３１０ 画素精度動きベクトル検出部、２
１１ 類似度算出部（評価値算出手段）、２１２ 候補
ベクトル選出部（ベクトル選出手段）、２２０ 半画素
精度動きベクトル検出部、３１１ 輝度信号類似度算出
部（輝度信号類似度算出手段）、３１２ 色差信号類似
度算出部（色差信号類似度算出手段）、３１３ 輝度信
号候補ベクトル選出部、３１４ 色差信号候補ベクトル
選出部、３１５ 候補ベクトル選出部、３１６ ベクト
ル選出手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化対象フレームを所定のブロックに
   分割し、各ブロックに対して前フレームの中から最も差
   分が小さくなる位置を検出する動きベクトル検出装置に
   おいて、 入力輝度信号に対しダウンサンプリングする処理手段
   と、 前記処理手段により輝度信号と色差信号を同じ評価を行
   い評価値を算出する評価値算出手段と、 前記評価値として類似度を求め、各類似度を用いてブロ
   ック間の類似度を再評価して複数候補ベクトルを選出す
   るベクトル選出手段とを備えたことを特徴とする動きベ
   クトル検出装置。
2. 【請求項２】 前記処理手段は、画素データのうち輝度
   信号の画素データを、色差信号と同じ画素数、かつ空間
   的に同じ位置の画素となるように処理することを特徴と
   する請求項１記載の動きベクトル検出装置。
3. 【請求項３】 符号化対象フレームを所定のブロックに
   分割し、各ブロックに対して前フレームの中から最も差
   分が小さくなる位置を検出する動きベクトル検出装置に
   おいて、 輝度信号から類似度評価値を算出する輝度信号類似度算
   出手段と、 色差信号から類似度評価値を算出する色差信号類似度算
   出手段と、 前記輝度信号から得られる類似度評価及び前記色差信号
   から得られる類似度評価から、それぞれ複数の候補ベク
   トルを選出するベクトル選出手段とを備えたことを特徴
   とする動きベクトル検出装置。
4. 【請求項４】 上記請求項１又は３の何れかに記載の動
   きベクトル検出装置において、 前記動きベクトル検出は、動き補償フレーム間予測にお
   ける多段階法を用いた動きベクトル検出であることを特
   徴とする動きベクトル検出装置。
5. 【請求項５】 上記請求項１又は３の何れかに記載の動
   きベクトル検出装置において、 前記動きベクトル検出は、第１段階で画素精度の動きベ
   クトルを検出し、第２段階で前記１段階目に検出した候
   補ベクトルを基準に半画素位置の動きベクトルを求める
   Full Pel＋Half Pel法を用いた動きベクトル検出である
   ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
6. 【請求項６】 上記請求項１又は３の何れかに記載の動
   きベクトル検出装置において、 前記動きベクトルが１ブロックに対し１つしか送れない
   動きベクトル検出であることを特徴とする動きベクトル
   検出装置。