JP2000106675A - 映像符号化方法、映像符号化装置及び動きベクトル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面全体の輝度が変化するフェード画像にお
いても正しく動き補償を行う映像符号化装置を提供す
る。 【解決手段】差分器２０３は、フレーム平均計算器２０
１が算出する符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
ＡＣと、フレーム平均値メモリ２０２が格納する参照フ
レームの画素の値の平均値ＡＲ_mとから補正値を算出
し、二乗和計算器２１１，２１２，２１３に出力する。
分散計算器２０４は、符号化対象ブロックＳ_kの分散Ｖ_k
を求める。二乗和計算器２１１等は、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を前記補正値によって補正して、予測
ブロックとの間で予測誤差Ｅｐ_kmを求める。符号化モー
ド決定器２０５は、分散Ｖ_kと予測誤差Ｅｐ_kmと符号化
対象フレームのピクチャタイプとに基づいて符号化対象
ブロックの符号化モードを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号を記録又
は伝送する際に用いる映像符号化方法、映像符号化装置
及び動きベクトル検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に動画像は、シーンチェンジがある
場合を除き、現フレームとその直前のフレームとの間で
は相関が高い。このため、動画像符号化では、現フレー
ムの前後のフレームを現フレームの予測に用いて符号化
する、動き補償付きフレーム間予測符号化が行われてい
る。

【０００３】フレーム間予測は常に他のフレームの情報
を必要とするため、ランダムアクセス機能が実現できな
い。そこで周期的に、フレーム内の情報のみで符号化す
るフレーム内符号化が行われている。たとえば、ＭＰＥ
Ｇ（Moving Picture ExpertsGroup）標準では、フレー
ム内符号化が行われる単位をＧＯＰ（Group of Picture
s）と呼ぶ。

【０００４】動画像符号化では、符号化対象フレームを
近接する複数の画素からなるブロックに分割し、ブロッ
ク毎に符号化処理をする。符号化の対象とするブロック
は符号化対象ブロックと呼ばれる。予測符号化を行う場
合、符号化対象フレームに先行又は後続するフレームで
ある参照フレームから、符号化対象ブロックとの相関度
が最も高いブロックが予測ブロックとして抽出される。
符号化対象ブロックと予測ブロックとの差分ブロックで
ある予測誤差ブロックが量子化処理され、符号化され
る。参照フレームが符号化対象フレームに先行する場
合、前方向予測符号化と呼ばれる。参照フレームが符号
化対象フレームに後続する場合、後方向予測符号化と呼
ばれる。符号化対象フレームに先行するフレームと後続
するフレームの平均が参照フレームとして用いられる場
合は、両方向予測符号化と呼ばれる。

【０００５】予測ブロックは、符号化対象ブロックと最
も類似しているブロックであることが望ましいため、参
照フレーム内の探索領域内のブロックで符号化対象ブロ
ックとの相関度が最も高いものが予測ブロックとして検
出される。すなわち、参照フレーム内の探索領域内のブ
ロックの輝度信号データと符号化対象ブロックの輝度信
号データとの間で差分ブロックを求め、差分ブロックの
各画素の画素値のたとえば絶対値和や二乗和を計算し、
差分ブロックの絶対値和や二乗和が最も小さい参照フレ
ーム内のブロックを予測ブロックとして抽出する。

【０００６】動きのある画像では、参照フレーム内にお
ける予測ブロックの位置は符号化対象フレーム内におけ
る符号化対象ブロックの位置とは異なる。この位置の差
は動きベクトルと呼ばれ、予測誤差ブロックとともに符
号化される。動きベクトルは、復号化の際に用いられ
る。以上のような技術を動き補償という。

【０００７】ＭＰＥＧ標準では、各画面は符号化方法に
よって、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャと呼ばれ
る３つのピクチャタイプに分けることができる。Ｉピク
チャは、予測を行わずフレーム内の情報を符号化したイ
ントラブロックのみで構成される。Ｐピクチャは、前方
向予測ブロック及びイントラブロックから構成される。
また、Ｂピクチャは、前方向予測ブロック、後方向予測
ブロック、両方向予測ブロック及びイントラブロックか
ら構成される。

【０００８】また、フレーム間予測を行うとき、画像の
状態に応じて、フレーム予測とフィールド予測を適応的
に切り替えることができる。これによって、予測効率を
改善することができる。たとえば、インターレース画像
の場合、フィールド予測を用いる方が符号化効率がよい
場合もある。

【０００９】このように、ＭＰＥＧ標準では複数の符号
化モードが存在する。

【００１０】図１６は、従来の映像符号化装置の構成を
示すブロック図である。この映像符号化装置は、複数の
符号化モードのうち１つを選択し、その符号化モードに
従って符号化対象ブロックを符号化するものである。こ
こでは、選択可能な符号化モードを、前方向予測モード
とフレーム内符号化モードとする。

【００１１】図１６の映像符号化装置は、ブロック分割
器１０と、符号化部４０と、復号化部５０と、フレーム
メモリ部６０と、予測ブロック生成器７０と、符号化モ
ード決定部１６００とを備えている。

【００１２】符号化モード決定部１６００は、二乗和計
算器１６０１と、分散計算器２０４と、符号化モード決
定器２０５とを備えている。

【００１３】予測ブロック生成器７０は、フレームメモ
リ部６０が出力する参照フレームとブロック分割器１０
が出力する符号化対象ブロックＳ_kを入力とし、参照フ
レーム内で符号化対象ブロックＳ_kと最も相関の高いブ
ロックを検出し、前方向予測ブロックＰ_kとして出力す
る。

【００１４】符号化モード決定部１６００において、分
散計算器２０４は、符号化対象ブロックＳ_kの分散Ｖ_kを
求め、符号化モード決定器２０５に出力する。二乗和計
算器１６０１は、符号化対象ブロックＳ_kと、前方向予
測ブロックＰ_kとを入力とし、これらの差分の絶対値和
又は二乗和を予測誤差Ｅｐ_kとして符号化モード決定器
２０５に出力する。

【００１５】符号化モード決定器２０５は、分散Ｖ_kと
予測誤差Ｅｐ_kとを比較し、指定されたピクチャタイプ
に応じて許される符号化モードの中から１つのモードに
符号化モードを決定し、符号化部４０と復号化部５０と
に決定した符号化モードを出力する。ピクチャタイプが
Ｉピクチャのときは、符号化モードをフレーム内符号化
モードに決定する。図１７は、ＭＰＥＧのＴＭ（Test M
odel）方式による符号化モード決定方法の一例を示す図
である。ピクチャタイプが予測を伴うＰピクチャの場合
は、図１７に従って判定して、符号化モードを決定す
る。

【００１６】このように、従来の映像符号化装置は、符
号化対象ブロックの分散及び予測ブロックの予測誤差を
求め、これらに従って複数の符号化モードの中から符号
化モードを決定していた。

【００１７】以上のように、ブロック間の輝度信号の予
測誤差の大小によって動き補償を行う方法は、符号化対
象フレームと参照フレームの明るさの条件などが同じで
あることを前提としている。すなわち、両フレームにお
いて実際に対応している物体がほぼ同一の輝度信号レベ
ルであることを前提としている。しかし、画面全体が徐
々に明るくなるフェードイン画像、徐々に暗くなるフェ
ードアウト画像、あるいはストロボが光るように一瞬で
フレームの明るさが変わるような画像の場合は、画面全
体にほぼ一様な輝度変化が生じるため、符号化対象フレ
ームと参照フレームとで実際に対応する物体であっても
輝度信号のレベルが異なる。したがって、正しく動き補
償を行うことができず、その結果、適切な符号化モード
を選択することもできない。

【００１８】次に、フェードイン、フェードアウトをす
るフェード画像の特徴について詳しく説明する。図１８
は、ほとんど動きがなく静止画に近い画像であって、フ
ェードアウトする画像において、時間的に離れた異なる
フレーム６５及びフレーム７０の同じライン上の画素に
ついて輝度信号のレベルを表すグラフである。図１８に
示されるように、フェード画像においては、ほとんど動
きがないにも関わらず、時間の経過とともに輝度信号の
レベルが大きく変化している。つまり、フェード効果に
よって、フレーム間で直流成分の値、すなわち、平均値
が大きく変化している。このため、実際には対応するブ
ロックであっても、予測誤差ブロックの予測誤差の絶対
値和や二乗和は大きくなり、対応するブロックを正しく
検出することができない。つまり、正確な動き補償をす
ることができない。

【００１９】図１９はフェード画像において生じる問題
を説明する図であり、輝度信号のレベルを表している。
図１９（ａ）は前方向参照フレーム、図１９（ｂ）は符
号化対象フレームである。つまり、図１９（ａ），
（ｂ）は動きがないフレームで、徐々に画面全体の輝度
信号のレベルが下がっていくフェードアウト画像を表し
ている。

【００２０】符号化対象ブロックを図１９（ｂ）のブロ
ックＳ_kとし、図１９（ａ）の探索領域ＳＡ内で予測ブ
ロックを検出する。従来技術による動き補償の場合は、
ブロックＳ_kとの間で求めた輝度信号レベルの予測誤差
に従って予測ブロックを検出するので、ブロックＳ_kと
最も輝度信号レベルが近い図１９（ａ）のブロックＢ_k
が前方向予測ブロックとして検出される。その後の符号
化モードの選択の際に、予測誤差ブロックの絶対値和あ
るいは二乗和による評価値が小さいため、前方向予測モ
ードが選択されたとする。すると、前方向予測ブロック
としてブロックＢ _kを用いて符号化が行われるが、得ら
れた符号化データを復号化して生成した画面には、図１
９（ｃ）に示すようにブロックＳ_kの位置にノイズがの
ってしまう。

【００２１】以上のように、このようなフェード画像等
に対して、従来の方法で正確な動き補償を行うことはで
きず、復号化画像の画質が劣化してしまうという問題が
ある。

【００２２】このような問題を回避するためには、符号
化対象フレームと参照フレームとの間で、フェードなど
による輝度信号レベルの変化量を取り除いた後、動き補
償を行えばよい。つまり、直流成分の変化量を取り除
き、交流成分のみで動き補償を行えばよい。

【００２３】動き補償に関しては、たとえば特開平８−
９８１８７号公報に開示されているように、直流成分の
変化量を取り除くために、予測に用いる参照フレームの
探索領域内のブロックの画素の値の平均値と符号化対象
ブロック内の画素の値の平均値とが等しくなるようにす
るなどの方法がある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来は、動
き補償の際に、参照フレームの探索領域内のブロックの
画素の値の平均値と符号化対象ブロック内の画素の値の
平均値とをブロック毎に求め、これらの平均値を一致さ
せるように画素の値を補正する処理を行っていた。しか
し、動き補償に要する演算量は非常に多いため、このよ
うな処理を追加するのは困難である。また、参照フレー
ム内のブロックの平均値を格納するためには、ブロック
毎にメモリが必要になる。

【００２５】また、符号化モードの選択に関しては、フ
ェードの影響を避けるために画素の値を補正する処理は
行われていなかった。したがって、フェードイン、フェ
ードアウトなどによる画面全体にわたる輝度信号レベル
の変化があった場合には、予測誤差ブロックの絶対値和
や二乗和が影響を受けるため、適切ではない符号化モー
ドを選択してしまうことがあった。

【００２６】本発明は、フェードなどによる画面全体に
わたる輝度信号レベルの変化が生じているときに、この
ような変化に惑わされることなく、複数の符号化モード
の中から最適な符号化モードを選択するとともに、あま
り演算量を増やすことなく最適な動き補償を行う映像符
号化方法、映像符号化装置及び動きベクトル検出装置を
提供することを課題とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、請求項１の発明が講じた解決手段は、符号化対象フ
レームを符号化対象ブロック毎に参照フレームに基づい
て予測符号化する映像符号化方法として、当該符号化対
象ブロック内の画素の値に基づいて、当該符号化対象ブ
ロックの評価値を算出する第１の演算工程と、当該符号
化対象ブロックと、参照フレームから動き補償して生成
された、当該符号化対象ブロックに係る予測ブロックと
に対して各々補正値を求める補正値算出工程と、当該符
号化対象ブロック内の画素の値と、前記予測ブロック内
の画素の値とに対して各々前記補正値を用いて補正を行
い、補正された符号化対象ブロック内の画素の値と、補
正された予測ブロック内の画素の値との差分に基づい
て、予測誤差を算出する第２の演算工程と、前記符号化
対象ブロックの評価値と前記予測誤差とに基づいて、符
号化モードを決定する行程と、前記符号化モードに従っ
て、当該符号化対象ブロックの符号化を行う行程とを備
えたものである。

【００２８】また、請求項２の発明では、請求項１に記
載の映像符号化方法において、前記符号化モードを決定
する行程は、前記符号化対象ブロックの評価値と前記予
測誤差とのうち、前記符号化対象ブロックの評価値の方
の値が小さい場合はフレーム内符号化モードに、前記予
測誤差の方の値が小さい場合はその予測誤差に対応した
予測符号化モードに符号化モードを決定するものとす
る。

【００２９】また、請求項３の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値と
前記予測ブロック内の画素の値の平均値とを求めるもの
とし、前記第２の演算工程は、当該符号化対象ブロック
内の各画素の値から前記符号化対象ブロック内の画素の
値の平均値を減ずる補正をするとともに、前記予測ブロ
ック内の各画素の値から前記予測ブロック内の画素の値
の平均値を減ずる補正をするものとする。

【００３０】また、請求項４の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、前記予測ブロック内の画素の値の平均値に対する
当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を
求めるものとし、前記第２の演算工程は、前記増分を当
該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正を
するものとする。

【００３１】また、請求項５の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する
前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を
求めるものとし、前記第２の演算工程は、前記増分を当
該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正を
するものとする。

【００３２】また、請求項６の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に
対する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の
平均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の
平均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値
の比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の
各画素の値を乗算によって補正をするための補正値を求
めるものとし、前記第２の演算工程は、前記補正値を当
該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をす
るものとする。

【００３３】また、請求項７の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に
対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求
めるものとし、前記第２の演算工程は、前記比を当該符
号化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をするも
のとする。

【００３４】また、請求項８の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に
対する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の
平均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の
平均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値
の比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の
各画素の値を加算によって補正をするための補正値を求
めるものとし、前記第２の演算工程は、前記補正値を当
該符号化対象ブロック内の各画素の値に加算する補正を
するものとする。

【００３５】また、請求項９の発明では、請求項１又は
２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工
程は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に
対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、
当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を
求めた後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の
画素の値の平均値の増分を求めるものとし、前記第２の
演算工程は、前記増分を当該符号化対象ブロック内の各
画素の値から減ずる補正をするものとする。

【００３６】また、請求項１０の発明では、請求項１又
は２に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出
工程は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対す
る当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分
を求めるものとし、前記第２の演算工程は、前記増分を
当該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正
をするものとする。

【００３７】また、請求項１１の発明は、符号化対象フ
レームを符号化対象ブロック毎に参照フレームに基づい
て予測符号化する映像符号化方法として、当該符号化対
象ブロック内の画素の値に基づいて、当該符号化対象ブ
ロックの評価値を算出する第１の演算工程と、当該符号
化対象ブロック内の画素の値と、参照フレームから動き
補償して生成された、当該符号化対象ブロックに係る予
測ブロック内の画素の値との差分を画素の値とする予測
誤差ブロックを求め、前記予測誤差ブロック内の画素の
値に基づいて、当該予測誤差ブロックの評価値を算出す
る第２の演算工程と、前記符号化対象ブロックの評価値
と前記予測誤差ブロックの評価値とに基づいて、符号化
モードを決定する行程と、前記符号化モードに従って、
当該符号化対象ブロックの符号化を行う行程とを備えた
ものである。

【００３８】また、請求項１２の発明では、請求項１１
に記載の映像符号化方法において、前記符号化モードを
決定する行程は、前記符号化対象ブロックの評価値と前
記予測誤差ブロックの評価値とのうち、前記符号化対象
ブロックの評価値の方の値が小さい場合はフレーム内符
号化モードに、前記予測誤差ブロックの評価値の方の値
が小さい場合はその予測誤差ブロックに対応した予測符
号化モードに符号化モードを決定するものとする。

【００３９】また、請求項１３の発明は、符号化対象フ
レームを符号化対象ブロック毎に参照フレームに基づい
て予測符号化する映像符号化方法として、当該符号化対
象ブロックに対して補正値を求める補正値算出工程と、
当該符号化対象ブロック内の画素の値を前記補正値を用
いて補正し、前記参照フレームに対する補正された符号
化対象ブロックの動きベクトルを求める動き検出工程
と、前記動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロ
ックの符号化を行う工程とを備えたものである。

【００４０】また、請求項１４の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前
記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求
めるものとし、前記動き検出工程は、前記増分を当該符
号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正をする
ものとする。

【００４１】また、請求項１５の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対
する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平
均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平
均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の
比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各
画素の値を乗算によって補正をするための補正値を求め
るものとし、前記動き検出工程は、前記補正値を当該符
号化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をするも
のとする。

【００４２】また、請求項１６の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対
する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求め
るものとし、前記動き検出工程は、前記比を当該符号化
対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をするものと
する。

【００４３】また、請求項１７の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対
する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平
均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平
均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の
比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各
画素の値を加算によって補正をするための補正値を求め
るものとし、前記動き検出工程は、前記補正値を当該符
号化対象ブロック内の各画素の値に加算する補正をする
ものとする。

【００４４】また、請求項１８の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対
する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当
該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求
めた後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画
素の値の平均値の増分を求めるものとし、前記動き検出
工程は、前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素
の値から減ずる補正をするものとする。

【００４５】また、請求項１９の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当
該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求
めるものとし、前記動き検出工程は、前記増分を当該符
号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正をする
ものとする。

【００４６】また、請求項２０の発明では、請求項１３
に記載の映像符号化方法において、前記補正値算出工程
は、前記参照フレーム内の候補ブロックの画素の値の平
均値に対する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平
均値の増分を求めるものとし、前記動き検出工程は、前
記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から減
ずる補正をするものとする。

【００４７】また、請求項２１の発明は、符号化対象フ
レームを符号化対象ブロック毎に参照フレームに基づい
て予測符号化する映像符号化装置として、当該符号化対
象ブロック内の画素の値に基づいて、当該符号化対象ブ
ロックの評価値を算出する第１の演算部と、当該符号化
対象ブロックと、参照フレームから動き補償して生成さ
れた、当該符号化対象ブロックに係る予測ブロックとに
対して各々補正値を求める補正値算出部と、当該符号化
対象ブロック内の画素の値と、前記予測ブロック内の画
素の値とに対して各々前記補正値を用いて補正を行い、
補正された符号化対象ブロック内の画素の値と、補正さ
れた予測ブロック内の画素の値との差分に基づいて、予
測誤差を算出する第２の演算部と、前記符号化対象ブロ
ックの評価値と前記予測誤差とに基づいて、符号化モー
ドを決定する符号化モード決定器と、前記符号化モード
に従って、当該符号化対象ブロックの符号化を行う符号
化部とを備えたものである。

【００４８】また、請求項２２の発明では、請求項２１
に記載の映像符号化装置において、前記符号化モード決
定器は、前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤
差とのうち、前記符号化対象ブロックの評価値の方の値
が小さい場合はフレーム内符号化モードに、前記予測誤
差の方の値が小さい場合はその予測誤差に対応した予測
符号化モードに符号化モードを決定するものとする。

【００４９】また、請求項２３の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均
値と前記予測ブロック内の画素の値の平均値とを求める
ものとし、前記第２の演算部は、当該符号化対象ブロッ
ク内の各画素の値から前記符号化対象ブロック内の画素
の値の平均値を減ずる補正をするとともに、前記予測ブ
ロック内の各画素の値から前記予測ブロック内の画素の
値の平均値を減ずる補正をするものとする。

【００５０】また、請求項２４の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、前記予測ブロック内の画素の値の平均値に対
する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増
分を求めるものとし、前記第２の演算部は、前記増分を
当該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正
をするものとする。

【００５１】また、請求項２５の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対
する前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増
分を求めるものとし、前記第２の演算部は、前記増分を
当該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正
をするものとする。

【００５２】また、請求項２６の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均
値に対する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の
値の平均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の
値の平均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平
均値の比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック
内の各画素の値を乗算によって補正をするための補正値
を求めるものとし、前記第２の演算部は、前記補正値を
当該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正を
するものとする。

【００５３】また、請求項２７の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比
を求めるものとし、前記第２の演算部は、前記比を当該
符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をする
ものとする。

【００５４】また、請求項２８の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均
値に対する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の
値の平均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の
画の平均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平
均値の比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック
内の各画素の値を加算によって補正をするための補正値
を求めるものとし、前記第２の演算部は、前記補正値を
当該符号化対象ブロック内の各画素の値に加算する補正
をするものとする。

【００５５】また、請求項２９の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比
と、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値との
積を求めた後、前記積に対する当該符号化対象ブロック
内の画素の値の平均値の増分を求めるものとし、前記第
２の演算部は、前記増分を当該符号化対象ブロック内の
各画素の値から減ずる補正をするものとする。

【００５６】また、請求項３０の発明では、請求項２１
又は２２に記載の映像符号化装置において、前記補正値
算出部は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対
する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増
分を求めるものとし、前記第２の演算部は、前記増分を
当該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正
をするものとする。

【００５７】また、請求項３１の発明は、符号化対象フ
レームを符号化対象ブロック毎に参照フレームに基づい
て予測符号化する映像符号化装置として、当該符号化対
象ブロック内の画素の値に基づいて、当該符号化対象ブ
ロックの評価値を算出する第１の演算部と、当該符号化
対象ブロック内の画素の値と、参照フレームから動き補
償して生成された、当該符号化対象ブロックに係る予測
ブロック内の画素の値との差分を画素の値とする予測誤
差ブロックを求め、前記予測誤差ブロック内の画素の値
に基づいて、当該予測誤差ブロックの評価値を算出する
第２の演算部と、前記符号化対象ブロックの評価値と前
記予測誤差ブロックの評価値とに基づいて、符号化モー
ドを決定する符号化モード決定器と、前記符号化モード
に従って、当該符号化対象ブロックの符号化を行う符号
化部とを備えたものである。

【００５８】また、請求項３２の発明では、請求項３１
に記載の映像符号化装置において、前記符号化モード決
定器は、前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤
差ブロックの評価値とのうち、前記符号化対象ブロック
の評価値の方の値が小さい場合はフレーム内符号化モー
ドに、前記予測誤差ブロックの評価値の方の値が小さい
場合はその予測誤差ブロックに対応した予測符号化モー
ドに符号化モードを決定するものとする。

【００５９】また、請求項３３の発明は、符号化対象フ
レームを符号化対象ブロック毎に参照フレームに基づい
て予測符号化する映像符号化装置として、当該符号化対
象ブロックに対して補正値を求める補正値算出部と、当
該符号化対象ブロック内の画素の値を前記補正値を用い
て補正し、前記参照フレームに対する補正された符号化
対象ブロックの動きベクトルを求める動き検出器と、前
記動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロックの
符号化を行う符号化部とを備えたものである。

【００６０】また、請求項３４の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前
記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求
めるものとし、前記動き検出器は、前記増分を当該符号
化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正をするも
のとする。

【００６１】また、請求項３５の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対
する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平
均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平
均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の
比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各
画素の値を乗算によって補正をするための補正値を求め
るものとし、前記動き検出器は、前記補正値を当該符号
化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をするもの
とする。

【００６２】また、請求項３６の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対
する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求め
るものとし、前記動き検出器は、前記比を当該符号化対
象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をするものとす
る。

【００６３】また、請求項３７の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対
する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平
均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平
均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の
比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各
画素の値を加算によって補正をするための補正値を求め
るものとし、前記動き検出器は、前記補正値を当該符号
化対象ブロック内の各画素の値に加算する補正をするも
のとする。

【００６４】また、請求項３８の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対
する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当
該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求
めた後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画
素の値の平均値の増分を求めるものとし、前記動き検出
器は、前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の
値から減ずる補正をするものとする。

【００６５】また、請求項３９の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当
該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求
めるものとし、前記動き検出器は、前記増分を当該符号
化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正をするも
のとする。

【００６６】また、請求項４０の発明では、請求項３３
に記載の映像符号化装置において、前記補正値算出部
は、前記参照フレーム内の候補ブロックの画素の値の平
均値に対する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平
均値の増分を求めるものとし、前記動き検出器は、前記
増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から減ず
る補正をするものとする。

【００６７】また、請求項４１の発明は、符号化対象フ
レームの符号化対象ブロック毎に参照フレームに対する
動きベクトルを求める動きベクトル検出装置として、当
該符号化対象ブロックに対して補正値を求める補正値算
出部と、当該符号化対象ブロック内の画素の値を前記補
正値を用いて補正し、前記参照フレームに対する補正さ
れた符号化対象ブロックの動きベクトルを求める動き検
出器とを備えたものである。

【００６８】また、請求項４２の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対す
る前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分
を求めるものとし、前記動き検出器は、前記増分を当該
符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正をす
るものとする。

【００６９】また、請求項４３の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
に対する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値
の平均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値
の平均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均
値の比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内
の各画素の値を乗算によって補正をするための補正値を
求めるものとし、前記動き検出器は、前記補正値を当該
符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をする
ものとする。

【００７０】また、請求項４４の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を
求めるものとし、前記動き検出器は、前記比を当該符号
化対象ブロック内の各画素の値に乗ずる補正をするもの
とする。

【００７１】また、請求項４５の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
に対する補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値
の平均値の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画
の平均値に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均
値の比に等しくなるように、当該符号化対象ブロック内
の各画素の値を加算によって補正をするための補正値を
求めるものとし、前記動き検出器は、前記補正値を当該
符号化対象ブロック内の各画素の値に加算する補正をす
るものとする。

【００７２】また、請求項４６の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比
と、当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値との
積を求めた後、前記積に対する当該符号化対象ブロック
内の画素の値の平均値の増分を求めるものとし、前記動
き検出器は、前記増分を当該符号化対象ブロック内の各
画素の値から減ずる補正をするものとする。

【００７３】また、請求項４７の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対す
る当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分
を求めるものとし、前記動き検出器は、前記増分を当該
符号化対象ブロック内の各画素の値から減ずる補正をす
るものとする。

【００７４】また、請求項４８の発明では、請求項４１
に記載の動きベクトル検出装置において、前記補正値算
出部は、前記参照フレーム内の候補ブロックの画素の値
の平均値に対する当該符号化対象ブロック内の画素の値
の平均値の増分を求めるものとし、前記動き検出器は、
前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
減ずる補正をするものとする。

【００７５】請求項１〜３，２１〜２３の発明による
と、符号化対象ブロック及び予測ブロックの各画素の値
からそれぞれのブロックの平均値を減じるため、ブロッ
ク間で直流成分を一致させ、フェードのような特殊効果
による影響を取り除くことができる。したがって、予測
誤差を交流成分のみについて評価することが可能にな
る。

【００７６】請求項４，２４の発明によると、符号化対
象ブロックの平均値を予測ブロックの平均値に合わせる
ように、符号化対象ブロック内の画素の画素値を補正す
るため、ブロック間で直流成分を一致させることができ
る。したがって、予測誤差を交流成分のみについて評価
することが可能になる。

【００７７】請求項５，２５の発明によると、符号化対
象フレーム内の画素の平均値と参照フレーム内の画素の
平均値とが等しくなるように符号化対象ブロックの画素
の値を補正するため、フレーム間で直流成分を一致させ
ることができる。したがって、フレーム間でフェードな
どの効果を取り除き、予測誤差を交流成分のみで評価す
ることが可能になる。また、フレーム平均を用いること
で、ブロック毎にブロックの平均値を格納しておく必要
がなく、必要なメモリ量が少なくて済む。

【００７８】請求項６，７，２６，２７の発明による
と、参照フレーム内の画素の値の平均値と符号化対象フ
レーム内の画素の値の平均値との比に応じて符号化対象
ブロック内の画素の値を補正するため、局所的な輝度信
号レベルが平均的な輝度信号レベルと異なっている場合
にも、最適な補正を行うことができる。したがって、予
測誤差を交流成分のみで評価することが可能になる。

【００７９】請求項８，９，２８，２９の発明による
と、符号化対象フレームの画素の値の平均値と参照フレ
ームの画素の値の平均値との比に応じて、符号化対象ブ
ロック内の画素の値を加減算により補正するため、局所
的な輝度信号レベルが平均的な輝度信号レベルと異なっ
ている場合にも、最適な補正を行うことができる。した
がって、予測誤差を交流成分のみで評価することが可能
になる。また、各画素毎に乗算する必要がなく、演算量
が少なくて済む。

【００８０】請求項１０，３０の発明によると、符号化
対象ブロック内の画素の値の平均値と参照フレーム内の
画素の値の平均値とが等しくなるように、符号化対象ブ
ロック内の画素の値を補正するため、フレーム間の直流
成分を一致させ、局所的に輝度信号レベルが異なる絵柄
のフレームでも、最適な補正を行うことができる。した
がって、予測誤差を交流成分のみで評価することが可能
になる。また、加算のみで補正ができるので、回路が簡
単になる。

【００８１】請求項１１，１２，３１，３２の発明によ
ると、予測誤差ブロックの評価値を符号化モードの決定
に用いる。予測誤差ブロックは、符号化対象ブロックと
予測ブロックとで直流成分の値を一致させるように、符
号化対象ブロックの画素の値を補正したものと同等であ
る。したがって、予測誤差を交流成分のみで評価するこ
とが可能になる。

【００８２】請求項１３，１４，３３，３４，４１，４
２の発明によると、符号化対象フレーム内の画素の平均
値と参照フレーム内の画素の平均値とが等しくなるよう
に補正をかけた符号化対象ブロックについて動きベクト
ルを検出するため、フレーム間での直流成分を一致させ
ることができる。したがって、交流成分のみでブロック
間のマッチングをとることが可能になり、誤った動きベ
クトルを検出することがなくなる。

【００８３】請求項１５，１６，３５，３６，４３，４
４の発明によると、参照フレーム内の画素の値の平均値
と符号化対象フレーム内の画素の値の平均値との比に応
じて符号化対象ブロック内の画素の値を補正するため、
局所的な輝度信号レベルが平均的な輝度信号レベルと異
なっている場合にも、最適な補正を行うことができる。
したがって、誤った動きベクトルを検出することがなく
なる。

【００８４】請求項１７，１８，３７，３８，４５，４
６の発明によると、符号化対象フレームの画素の値の平
均値と参照フレームの画素の値の平均値との比に応じ
て、符号化対象ブロック内の画素の値を加減算により補
正するため、局所的な輝度信号レベルが平均的な輝度信
号レベルと異なっている場合にも、最適な補正を行うこ
とができる。したがって、誤った動きベクトルを検出す
ることがなくなる。また、各画素毎に乗算する必要がな
く、演算量が少なくて済む。

【００８５】請求項１９，３９，４７の発明によると、
符号化対象ブロック内の画素の値の平均値と参照フレー
ム内の画素の値の平均値とが等しくなるように、符号化
対象ブロック内の画素の値を補正するため、フレーム間
の直流成分を一致させ、局所的に輝度信号レベルが異な
る絵柄のフレームでも、最適な補正を行うことができ
る。したがって、誤った動きベクトルを検出することが
なくなる。また、加算のみで補正ができるので、回路が
簡単になる。

【００８６】請求項２０，４０，４８の発明によると、
符号化対象ブロック内の画素の値の平均値と参照フレー
ム内の候補ブロックの画素の値の平均値とが等しくなる
ように、符号化対象ブロック内の画素の値を補正するた
め、局所的に輝度信号レベルが異なる絵柄のフレームで
も、最適な補正を行うことができる。したがって、誤っ
た動きベクトルを検出することがなくなる。

【００８７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る映
像符号化装置について、図面を参照しながら説明する。

【００８８】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る映像符号化装置の構成を示すブロック図
である。図１の映像符号化装置は、ブロック分割器１０
と、動き補償部１００と、符号化モード決定部２００
と、符号化部４０と、復号化部５０と、フレームメモリ
部６０とを備えている。

【００８９】図２は本発明の第１の実施形態に係る映像
符号化装置の構成を示すブロック図であって、符号化部
４０と、復号化部５０と、フレームメモリ部６０とにつ
いて詳しく示したものである。以下、図２について説明
する。

【００９０】符号化部４０は、ブロック差分器４１と、
セレクタ４２と、量子化器４３と、可変長符号化器４４
とを備えている。復号化部５０は、逆量子化器５１と、
スイッチ５２と、ブロック加算器５３とを備えている。
フレームメモリ部６０は、第１のスイッチ６１と、フレ
ームメモリ６２，６３，６４と、第２のスイッチ６５と
を備えている。

【００９１】ブロック分割器１０には、映像信号が入力
される。映像信号は、符号化の順に並べ替えられた画面
のデータを含んでいる。ブロック分割器１０は、映像信
号として入力された符号化対象フレームを、近接する複
数の画素からなるブロックに分割する。分割されたブロ
ックは、符号化対象ブロックＳ_kとしてブロック毎に処
理される。たとえばＭＰＥＧ標準では、動き補償や符号
化モードの決定はマクロブロック単位で行われるため、
符号化対象ブロックＳ_kの大きさは１６画素×１６画素
である。

【００９２】１ブロック内の全画素数をｎ個とし、符号
化対象ブロックＳ_kの各画素の輝度値がｓ₁，ｓ₂，ｓ₃，
…，ｓ_i，…，ｓ_nであることを、Ｓ_k＝｛ｓ₁，ｓ₂，
ｓ₃，…，ｓ_i，…，ｓ_n｝と表す。以下では、画素の値
は輝度値を表すものとする。

【００９３】ブロック分割器１０は、符号化対象ブロッ
クＳ_kを動き補償部１００、符号化モード決定部２０
０、ブロック差分器４１及びセレクタ４２に出力する。

【００９４】動き補償部１００には、外部から映像信号
として符号化対象フレームが入力されるとともに、ブロ
ック分割器１０から符号化対象ブロックＳ_kが、フレー
ムメモリ部６０から参照フレームが、符号化モード決定
部２００から符号化モードが入力される。符号化モード
は、フレーム内符号化モード、前方向予測モード、後方
向予測モード及び両方向予測モードのいずれかである。
動き補償部１００は、前方向予測モード、後方向予測モ
ード及び両方向予測モードのそれぞれについて、これら
の各予測モードに対応した各参照フレームの所定の探索
領域内で、符号化対象ブロックＳ_kと最も相関の高いブ
ロックを検出する。動き補償部１００は、検出したブロ
ックを予測ブロックＰ_km＝｛ｐ_m1，ｐ_m2，ｐ_m3，…，ｐ
_mi，…，ｐ_mn｝（ｍ＝１，２，３）として、ブロック差
分器４１、スイッチ５２及び符号化モード決定部２００
に出力する。以下では、記号の添字ｍの値が１のときは
前方向予測モード、２のときは後方向予測モード、３の
ときは両方向予測モードにその記号が対応することを示
す。

【００９５】符号化モード決定部２００には、外部から
ピクチャタイプと、映像信号として符号化対象フレーム
とが入力されるとともに、ブロック分割器１０から符号
化対象ブロックＳ_kが、動き補償部１００から予測ブロ
ックＰ_kmが入力される。符号化モード決定部２００は、
符号化対象フレームと、参照フレームと、符号化対象ブ
ロックＳ_kと、予測ブロックＰ_kmとに基づいて、外部か
ら指定されたピクチャタイプに応じて許される符号化モ
ードの中から１つの符号化モードを決定し、セレクタ４
２とスイッチ５２とに決定した符号化モードを出力す
る。

【００９６】ブロック差分器４１は、予測ブロックＰ_km
と符号化対象ブロックＳ_kとの差分ブロックである予測
誤差ブロックＰ'_km＝｛ｓ₁−ｐ_m1，ｓ₂−ｐ_m2，ｓ₃−ｐ
_m3，…，ｓ_i−ｐ_mi，…，ｓ_n−ｐ_mn｝（ｍ＝１，２，
３）を算出し、セレクタ４２に出力する。

【００９７】セレクタ４２は、符号化モード決定部２０
０が決定した符号化モードに従って、出力するブロック
を選択し、符号化モードがフレーム内符号化モードのと
きは符号化対象ブロックＳ_kを、その他のときは予測誤
差ブロックＰ'_kmを量子化器４３に出力する。

【００９８】量子化器４３は、セレクタ４２が出力する
ブロックを量子化処理し、量子化データを可変長符号化
器４４と逆量子化器５１とに出力する。

【００９９】可変長符号化器４４は、量子化器４３が出
力する量子化データを可変長符号化処理し、得られた符
号化データを外部に出力する。

【０１００】逆量子化器５１は、量子化データを逆量子
化処理し、得られた逆量子化データをブロック加算器５
３に出力する。

【０１０１】スイッチ５２は、符号化モード決定部２０
０が決定した符号化モードに従って、符号化モードがフ
レーム内符号化モードのときは、すべての画素の値がゼ
ロであるブロックを、その他のときは、予測ブロックＰ
_kmをブロック加算器５３に出力する。

【０１０２】ブロック加算器５３は、逆量子化データと
スイッチ５２が出力するブロックとの加算を各画素毎に
行って復号化データを算出し、得られた復号化データを
第１のスイッチ６１に出力する。

【０１０３】第１のスイッチ６１は、複数のフレームメ
モリ６２〜６４のいずれかを選択し、復号化データを格
納させる。たとえば、現復号化データの直前のＰピクチ
ャの復号化データがフレームメモリ６２に格納されてい
る場合には、スイッチ６１は、復号化データをフレーム
メモリ６３に格納するようにする。

【０１０４】第２のスイッチ６５は、符号化モードに応
じて必要な参照フレームを読み出せるように、フレーム
メモリ６２〜６４のいずれかを選択し、参照フレームを
動き補償部１００に出力する。たとえば、符号化対象ブ
ロックの前方向予測参照フレームがフレームメモリ６２
に、後方向予測参照フレームがフレームメモリ６３に格
納されているとする。動き補償部１００で前方向予測モ
ードの予測ブロックＰ _k1を生成するときは、前方向予測
参照フレームのみが必要であるので、第２のスイッチ６
５は、フレームメモリ６２の出力を選択する。

【０１０５】また、フレームメモリ部６０は、前方向予
測の参照フレーム、後方向予測の参照フレーム及び両方
向予測の参照フレームを出力することができる。

【０１０６】図３は動き補償部１００の構成を示すブロ
ック図である。図３の動き補償部１００は、フレーム平
均計算器１０１と、フレーム平均値メモリ１０２と、差
分器１０３と、動き検出器１０４と、ブロック生成器１
０５とを備えている。

【０１０７】フレーム平均計算器１０１と、フレーム平
均値メモリ１０２と、差分器１０３とは、補正値算出部
として動作する。

【０１０８】フレーム平均計算器１０１は、映像信号と
して入力された符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣを計算し、フレーム平均値メモリ１０２と差分器
１０３とに出力する。

【０１０９】フレーム平均値メモリ１０２は、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣと、過去に符号化
されたフレームのフレーム内の画素の値の平均値、すな
わち参照フレームの画素の値の平均値とを格納する。

【０１１０】差分器１０３は、フレーム平均値メモリ１
０２に格納されている前方向予測、後方向予測及び両方
向予測の各予測に用いる参照フレームＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃内
の画素の値の平均値ＡＲ₁，ＡＲ₂，ＡＲ₃と、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣとの差分Ｄｅ１
１，Ｄｅ１２，Ｄｅ１３をそれぞれ算出する。すなわち 、Ｄｅ１ｍ＝ＡＣ−ＡＲ_m （ｍ＝１，２，３） であり、Ｄｅ１ｍは、各参照フレームに対する符号化対
象フレームの輝度の平均値の増分を表している。差分器
１０３は、差分Ｄｅ１１，Ｄｅ１２，Ｄｅ１３を動き検
出器１０４に補正値として出力する。

【０１１１】動き検出器１０４は、符号化対象ブロック
Ｓ_k、フレームメモリ部６０が格納している各予測モー
ドに対応した参照フレームのうち探索領域内の画素デー
タ及び差分Ｄｅ１１等を入力とし、各予測モードに対応
した動きベクトルＶ₁，Ｖ₂，Ｖ₃を求めてブロック生成
器１０５に出力する。

【０１１２】動き検出器１０４は、前方向予測モード、
後方向予測モード及び両方向予測モードの各予測モード
に対応した参照フレームの探索領域内において、符号化
対象ブロックと同じ大きさのブロックＢ_km＝｛ｂ_m1，ｂ
_m2，…，ｂ_mi，…，ｂ_mn｝（ｍ＝１，２，３）を動かし
て、符号化対象ブロックＳ_kとの間で相関度の評価を行
う。ブロックＢ_kmを候補ブロックという。動き検出器１
０４は、評価値Ｅｂ_k1，Ｅｂ_k2，Ｅｂ_k3を、たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ|ｓ_i−ｂ_mi−Ｄｅ１ｍ| ＝Σ_i=1 ⁿ|(ｓ_i−Ｄｅ１ｍ)−ｂ_mi| （ｍ＝１，２，３） …（１） によって求め、評価値Ｅｂ_kmが最も小さくなる候補ブロ
ックＢ_kmと符号化対象ブロックＳ_kとの位置の差を、動
きベクトルＶ_mとして出力する。

【０１１３】式（１）の右辺において、（ｓ_i−Ｄｅ１
ｍ）は、参照フレーム内の画素の輝度の平均値ＡＲに対
する符号化対象フレーム内の画素の輝度の平均値ＡＣの
増分を減ずる補正を、符号化対象ブロックＳ_k内の各画
素に行うことを示しており、フェードの影響を取り除い
て評価値Ｅｂ_kmを求めることができる。

【０１１４】評価値Ｅｂ_kmを求める式は、探索領域内の
候補ブロックＢ_kmと符号化対象ブロックＳ_kとの間の相
関値を求められるものであればよく、たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｂ_mi−Ｄｅ１ｍ)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｄｅ１ｍ)−ｂ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（２） であってもよい。

【０１１５】ブロック生成器１０５は、動きベクトルＶ
₁，Ｖ₂，Ｖ₃と参照フレームとを入力とし、符号化対象
ブロックＳ_kに対応する予測ブロックＰ_k1，Ｐ_k2，Ｐ_k3
を各予測モード毎に求めて、符号化モード決定部２００
に出力する。また、ブロック生成器１０５は、符号化モ
ード決定部２００が出力する符号化モードをも入力と
し、その符号化モードに対応する予測ブロックＰ_kと動
きベクトルＶとを選択し、予測ブロックＰ_kをブロック
差分器４１及びスイッチ５２に、特に図示していない
が、動きベクトルＶを可変長符号化器４４に出力する。

【０１１６】このように、本実施形態の映像符号化装置
において、図３の動き補償部１００は、符号化対象フレ
ーム内の画素の平均値ＡＣが各参照フレーム内の画素の
平均値ＡＲ_mに等しくなるように、符号化対象ブロック
Ｓ_kに補正をかけて動きベクトルＶ_mを検出し、動きベク
トルＶ_mと参照フレームから生成した予測ブロックＰ_km
を出力する。このフレーム間の平均値を合わせる処理に
よって、フレーム間での直流成分を一致させることがで
きる。つまり、交流成分のみでブロック間のマッチング
をとることが可能になる。この結果、フェード効果を持
つ画像において、誤った動きベクトルの検出を避けるこ
とができる。特に、同一フレーム内で輝度信号レベルが
ほぼ一様な場合は有効である。また、フレーム単位で平
均値を求めるため、ブロック毎に平均値を求める場合に
比べて演算量が少ない。ブロック毎にブロックの平均値
を格納しておく必要がなく、必要なメモリ量が少なくて
済む。

【０１１７】図４は符号化モード決定部２００の構成を
示すブロック図である。図４の符号化モード決定部２０
０は、フレーム平均計算器２０１と、フレーム平均値メ
モリ２０２と、差分器２０３と、第１の演算部としての
分散計算器２０４と、符号化モード決定器２０５と、第
２の演算部としての二乗和計算器２１１，２１２，２１
３とを備えている。フレーム平均計算器２０１と、フレ
ーム平均値メモリ２０２と、差分器２０３とは、補正値
算出部として動作する。

【０１１８】フレーム平均計算器２０１は、映像信号と
して入力された符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣを計算し、フレーム平均値メモリ２０２と差分器
２０３とに出力する。

【０１１９】フレーム平均値メモリ２０２は、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣと、過去に符号化
されたフレームのフレーム内の画素の値の平均値、すな
わち、各参照フレームの画素の値の平均値とを格納す
る。

【０１２０】差分器２０３は、フレーム平均値メモリ２
０２に格納されている前方向予測、後方向予測及び両方
向予測の各予測に用いる参照フレームＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃内
の画素の値の平均値ＡＲ₁，ＡＲ₂，ＡＲ₃と、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣとの差分Ｄｃ１
１，Ｄｃ１２，Ｄｃ１３をそれぞれ算出する。すなわ
ち、 Ｄｃ１ｍ＝ＡＣ−ＡＲ_m （ｍ＝１，２，３） であり、Ｄｃ１ｍは、各参照フレームに対する符号化対
象フレームの輝度の平均値の増分を表している。差分器
２０３は、差分Ｄｃ１１，Ｄｃ１２，Ｄｃ１３を二乗和
計算器２１１，２１２，２１３にそれぞれ補正値として
出力する。

【０１２１】本実施形態においては、参照フレームに対
する符号化対象フレームの輝度の平均値の差分Ｄｃ１
１，Ｄｃ１２，Ｄｃ１３は、動き補償部１００で求めた
輝度の平均値の差分Ｄｅ１１，Ｄｅ１２，Ｄｅ１３と同
じものであるので、フレーム平均計算器２０１と、フレ
ーム平均値メモリ２０２と、差分器２０３とを省略し、
動き補償部１００の差分器１０３が出力する差分Ｄｅ１
１，Ｄｅ１２，Ｄｅ１３を二乗和計算器２１１，２１
２，２１３にそれぞれ入力するようにしてもよい。

【０１２２】二乗和計算器２１１，２１２，２１３は、
符号化対象ブロックＳ_kと、予測ブロックＰ_k1，Ｐ_k2，
Ｐ_k3と、差分Ｄｃ１１，Ｄｃ１２，Ｄｃ１３とを入力と
し、予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3を Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｐ_mi−Ｄｃ１ｍ)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｄｃ１ｍ)−ｐ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（３） によって求め、符号化モード決定器２０５に出力する。

【０１２３】式（１）と同様に、式（３）の右辺におい
て、（ｓ_i−Ｄｃ１ｍ）は、参照フレーム内の画素の輝
度の平均値ＡＲ_mに対する符号化対象フレーム内の画素
の輝度の平均値ＡＣの増分を減ずる補正を、符号化対象
ブロックＳ_k内の各画素に行うことを示しており、フェ
ードの影響を取り除いて予測誤差Ｅｐ_kmを求めることが
できる。予測誤差Ｅｐ_kmを求める式（３）は、補正を行
った後の符号化対象ブロックＳ_kと、予測ブロックＰ_km
との差分の二乗和を求める式であるが、符号化対象ブロ
ックＳ_kと、予測ブロックＰ_kmとの間の誤差を求められ
るものであればよく、たとえば、補正を行った後の符号
化対象ブロックＳ_kと、予測ブロックＰ_{k m}との差分の絶
対値和を求める式 Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ|ｓ_i−ｐ_mi−Ｄｃ１ｍ| ＝Σ_i=1 ⁿ|(ｓ_i−Ｄｃ１ｍ)−ｐ_mi| （ｍ＝１，２，３） …（４） であってもよい。

【０１２４】分散計算器２０４は、符号化対象ブロック
Ｓ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_kの評価値とし
て、符号化対象ブロックＳ_kの分散Ｖ_k、すなわち、各画
素の値の平均値からの偏差の二乗和を Ｖ_k＝Σ_i=0 ⁿ(ｓ_i−ＡＳ_k)² によって求め、符号化モード決定器２０５に出力する。
ＡＳ_kは符号化対象ブロックＳ_k内の画素の値の平均値で
ある。符号化対象ブロックＳ_kの評価値としては、各画
素の値の平均値からの偏差の絶対値和等、他の値を採用
してもよい。

【０１２５】符号化モード決定器２０５は、符号化対象
フレームのピクチャタイプと分散Ｖ _kと予測誤差Ｅ
ｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3とを入力とし、これらに基づいて
符号化対象ブロックＳ_kの符号化モードを決定し、決定
した符号化モードをセレクタ４２、スイッチ５２及びブ
ロック生成器１０５に出力する。

【０１２６】符号化モード決定器２０５は、次のように
符号化モードを決定する。ピクチャタイプがＩピクチャ
の場合は、符号化モードをフレーム内符号化モードに決
定する。ピクチャタイプがＰピクチャの場合は、符号化
モードを、フレーム内符号化モードと前方向予測モード
とのどちらかに決定する。たとえば、前方向予測による
予測ブロックに基づいて求められた予測誤差Ｅｐ_k1と分
散Ｖ_kとを比較して、分散Ｖ_kの方が小さいときはフレー
ム内符号化モードに、予測誤差Ｅｐ_k1の方が小さいとき
は前方向予測モードに符号化モードを決定する。ピクチ
ャタイプがＢピクチャの場合は、符号化モードを、フレ
ーム内符号化モード、前方向予測モード、後方向予測モ
ード及び両方向予測モードのうちのいずれかに決定す
る。たとえば、分散Ｖ_k並びに、前方向予測、後方向予
測及び両方向予測による予測ブロックに基づいて求めら
れた各予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2及びＥｐ_k3の中で比較を
行い、分散Ｖ_kが最も小さいときはフレーム内符号化モ
ードに、予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3のいずれかが
最も小さいときはその予測誤差Ｅｐ_k1等に対応した予測
モードに、符号化モードを決定する。また、ＭＰＥＧの
ＴＭ方式に従って符号化モードを決定してもよい。

【０１２７】またさらに、符号化モード決定器２０５
は、符号化対象フレームの画像の状態に応じて、フレー
ム予測にした方がいい場合、フレーム予測で求められた
予測誤差に重み付けをし、その予測誤差に従って符号化
モードを決定することもできる。

【０１２８】このように、本実施形態の映像符号化装置
において、図４の符号化モード決定部２００は、符号化
対象フレーム内の画素の平均値ＡＣを参照フレーム内の
画素の平均値ＡＲ_mに合わせるように符号化対象ブロッ
クＳ_kに補正をかけた後、予測誤差Ｅｐ_kmを求め、予測
誤差Ｅｐ_kmに基づいて符号化モードを決定する。このフ
レーム間の平均値を合わせる処理によって、フレーム間
での直流成分を一致させることができる。つまり、フレ
ーム間でフェードなどの効果を取り除き、予測誤差Ｅｐ
_kmを交流成分のみで評価することが可能になる。この結
果、誤った動き補償による予測ブロックを生成した符号
化モードの選択を避けることができる。特に、同一フレ
ーム内で輝度信号レベルがほぼ一様な場合は有効であ
る。

【０１２９】また、フレーム単位で平均値を求めるた
め、ブロック毎に平均値を求める場合に比べて演算量が
少ない。ブロック毎にブロックの平均値を格納しておく
必要がなく、必要なメモリ量が少なくて済む。

【０１３０】なお、本実施形態では、符号化対象フレー
ム内の画素の平均値を参照フレーム内の画素の平均値に
合わせたが、逆に参照フレーム内の画素の平均値を符号
化対象フレーム内の画素の平均値に等しくするような補
正をかけてもよい。

【０１３１】また、本実施形態では、フレーム平均値メ
モリ１０２，２０２にフレーム毎の平均値を格納してい
るが、フレーム平均値メモリ１０２，２０２を用いず、
必要があるときに再度参照フレームのフレーム内の平均
値を求めるようにしてもよい。

【０１３２】本実施形態の映像符号化装置は、動き補償
部１００と符号化モード決定部２００との双方を備えて
いるが、どちらか一方のみを備えることとすることもで
きる。

【０１３３】（第２の実施形態）図５は本発明の第２の
実施形態に係る映像符号化装置の符号化モード決定部の
構成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号化
装置は、図２における符号化モード決定部２００を図５
の符号化モード決定部３００で置き換えたものである。
第１の実施形態と異なるのは符号化モード決定部３００
のみであるので、その他の部分についての説明は省略す
る。

【０１３４】図５の符号化モード決定部３００は、ブロ
ック平均計算器３２１，３３１，３３２，３３３と、第
１の演算部としての分散計算器２０４と、符号化モード
決定器２０５と、第２の演算部としての二乗和計算器３
１１，３１２，３１３とを備えている。ブロック平均計
算器３２１，３３１，３３２，３３３は、補正値算出部
として動作する。分散計算器２０４と符号化モード決定
器２０５とは図４で示したものと同一であるので、その
説明を省略する。

【０１３５】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０１３６】ブロック平均計算器３２１は、符号化対象
ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_k内の画
素の値の平均値ＡＳ_kを補正値として二乗和計算器３１
１に出力する。

【０１３７】ブロック平均計算器３３１は、前方向予測
により求められた予測ブロックＰ_k1を入力とし、予測ブ
ロックＰ_k1内の画素の値の平均値ＡＰ_k1を補正値として
二乗和計算器３１１に出力する。

【０１３８】二乗和計算器３１１は、符号化対象ブロッ
クＳ_k及び符号化対象ブロックＳ_k内の画素の値の平均値
ＡＳ_kとともに、予測ブロックＰ_k1及び予測ブロックＰ
_k1内の画素の値の平均値ＡＰ_k1を入力とし、予測誤差Ｅ
ｐ_k1を求めて符号化モード決定器２０５に出力する。予
測誤差Ｅｐ_k1は、 Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｐ_mi＋ＡＰ_km−ＡＳ_k)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−ＡＳ_k)−(ｐ_mi−ＡＰ_km)]² （ｍ＝１，２，３） …（５） に従って求めることができる。

【０１３９】式（５）により、予測誤差Ｅｐ_k1は、符号
化対象ブロックＳ_k内の各画素からこれらの画素の値の
平均値ＡＳ_kを引いたものと、予測ブロックＰ_k1内の各
画素からこれらの画素の値の平均値ＡＰ_k1を引いたもの
との差の二乗和として求められる。すなわち、二乗和計
算器３１１は、符号化対象ブロックＳ_k及び予測ブロッ
クＰ_k1の画素の値を、それぞれのブロックの平均値がゼ
ロになるように補正した後に、補正後の符号化対象ブロ
ックと補正後の予測ブロックとの間の差の二乗和を求め
ることになる。また、式（５）において二乗和を求める
代わりに絶対値和を求めるようにしてもよい。

【０１４０】同様に、後方向予測、両方向予測について
も予測誤差Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3を求めて符号化モード決定器
２０５に入力する。符号化モード決定器２０５は、分散
Ｖ_k及び予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3に基づいて、
符号化モードを決定する。

【０１４１】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_k及
び予測ブロックＰ_k1等の画素の値の平均値ＡＰ_k1等を算
出し、それぞれのブロックの各画素の値からそれぞれの
ブロックの画素の値の平均値を減算して補正した後、予
測誤差Ｅｐ_k1等を求める。すなわち、ブロックの各画素
の値から平均値を引く処理によってそれぞれのブロック
の直流成分の値をゼロにして、フェードイン、フェード
アウトのような特殊効果による影響を取り除いている。
したがって、予測誤差を交流成分のみで評価することが
可能になる。この結果、誤った動き補償による予測ブロ
ックを生成した符号化モードの選択を避けることができ
る。

【０１４２】なお、本実施形態では、直流成分の値をゼ
ロに揃えた例を示したが、これに限るものではなく、符
号化モードの判定に用いる符号化対象ブロックＳ_k及び
予測ブロックＰ_k1，Ｐ_k2，Ｐ_k3の画素の値の平均値が同
じ値になるように各画素の値を補正しても同様である。

【０１４３】（第３の実施形態）図６は本発明の第３の
実施形態に係る映像符号化装置の符号化モード決定部の
構成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号化
装置は、図２における符号化モード決定部２００を図６
の符号化モード決定部４００で置き換えたものである。
第１の実施形態と異なるのは符号化モード決定部４００
のみであるので、その他の部分についての説明は省略す
る。

【０１４４】図６の符号化モード決定部４００は、ブロ
ック平均計算器３２１，３３１，３３２，３３３と、差
分器４４１，４４２，４４３と、第１の演算部としての
分散計算器２０４と、符号化モード決定器２０５と、第
２の演算部としての二乗和計算器４１１，４１２，４１
３とを備えている。ブロック平均計算器３２１，３３
１，３３２，３３３と、差分器４４１，４４２，４４３
とは、補正値算出部として動作する。分散計算器２０４
と符号化モード決定器２０５とは図４で示したものと同
一であるので、その説明を省略する。

【０１４５】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０１４６】ブロック平均計算器３２１は、符号化対象
ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_k内の画
素の値の平均値ＡＳ_kを差分器４４１に出力する。

【０１４７】ブロック平均計算器３３１は、前方向予測
により求められた予測ブロックＰ_k1を入力とし、予測ブ
ロックＰ_k1内の画素の値の平均値ＡＰ_k1を差分器４４１
に出力する。

【０１４８】差分器４４１は、符号化対象ブロックＳ_k
内の画素の値の平均値ＡＳ_kとともに、予測ブロックＰ
_k1内の画素の値の平均値ＡＰ_k1を入力とし、差分Ｄｃ２
１を求めて二乗和計算器４１１に補正値として出力す
る。差分Ｄｃ２１は、 Ｄｃ２ｍ＝ＡＳ_k−ＡＰ_km （ｍ＝１，２，３） に従って求めることができる。差分Ｄｃ２１は、予測ブ
ロックＰ_k1の画素値の値の平均値ＡＰ_k1に対する符号化
対象ブロックＳ_kの画素値の値の平均値ＡＳ_kの増加分で
ある。

【０１４９】二乗和計算器４１１は、符号化対象ブロッ
クＳ_kとともに、予測ブロックＰ_k1及び差分Ｄｃ２１を
入力とし、予測誤差Ｅｐ_k1を求めて符号化モード決定器
２０５に出力する。予測誤差Ｅｐ_k1は、 Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｐ_mi−Ｄｃ２ｍ)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｄｃ２ｍ)−ｐ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（６） に従って求めることができる。

【０１５０】式（６）により、予測誤差Ｅｐ_k1は、符号
化対象ブロックＳ_k内の各画素の値から差分Ｄｃ２１を
減算したものと、予測ブロックＰ_k1内の各画素の値との
差の二乗和として求められる。すなわち、二乗和計算器
４１１は、符号化対象ブロックＳ_kの各画素の値の平均
値ＡＳ_kが予測ブロックＰ_k1の画素値の値の平均値ＡＰ
_k1に等しくなるように補正した後に、補正後の符号化対
象ブロックと予測ブロックＰ_k1との間で画素の値の差の
二乗和を求めることになる。また、式（６）において二
乗和を求める代わりに絶対値和を求めるようにしてもよ
い。

【０１５１】同様に、後方向予測、両方向予測について
も予測誤差Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3を求めて符号化モード決定器
２０５に入力する。符号化モード決定器２０５は、分散
Ｖ_k及び予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3に基づいて、
符号化モードを決定する。

【０１５２】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_kを
予測ブロックＰ_k1等の画素の値の平均値ＡＰ_k1等に合わ
せるように、符号化対象ブロックＳ_k内の画素の値に補
正をした後、予測誤差Ｅｐ_{k 1}等を求める。すなわち、こ
のようにブロック間で画素の値の平均値を合わせる処理
によって、ブロック間の直流成分の値を一致させて、フ
ェードイン、フェードアウトのような特殊効果による影
響を取り除いている。したがって、予測誤差を交流成分
のみで評価することが可能になる。この結果、誤った動
き補償による予測ブロックを生成した符号化モードの選
択を避けることができる。

【０１５３】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の平均値ＡＳ_kを予測ブロックＰ_k1等の画素
の平均値ＡＰ_k1等に合わせたが、これとは逆に、予測ブ
ロックＰ_k1等の画素の平均値ＡＰ_k1等を符号化対象ブロ
ックＳ_kの画素の平均値ＡＳ_kに合わせるようにしてもよ
い。

【０１５４】（第４の実施形態）第１の実施形態の動き
補償部１００や符号化モード決定部２００では、符号化
対象フレームの平均値ＡＣと参照フレームの平均値ＡＲ
₁等とを等しくするために、同一フレーム内の符号化対
象ブロックからは同一の値（ＡＣ−ＡＲ₁）等を減じて
補正をした。このような補正は、同一フレーム内で輝度
信号レベルがほぼ一様な場合は有効である。しかしなが
ら、同一フレーム内でも、絵柄によって局所的に輝度信
号のレベルが異なる。このため、フェードアウト又はフ
ェードインする画像においては、位置によって輝度信号
レベルの変化量は異なる。すなわち、暗い部分は明るい
部分に比べて輝度信号レベルの変化量は小さい。

【０１５５】図７は、静止画がフェードアウトするとき
のマクロブロック内の平均輝度信号レベルを示すグラフ
である。図７において、ＭＢ１は画面の中で比較的明る
い部分、ＭＢ２は比較的暗い部分、ＭＢ３は画面の中で
平均的な明るさの部分の輝度信号レベルを表している。
フレーム番号は時間の経過とともに増加している。この
ように、フェード時の時間の経過に伴う輝度信号レベル
の変化量はフレーム内で一定ではない。このため、第１
の実施形態のように、フレーム内で一定の値を減じて補
正をかける方法では、輝度信号レベルが平均的なレベル
と離れている部分（図７のＭＢ１やＭＢ２）について
は、補正の効果を十分に出すことができない。

【０１５６】そこで、参照フレーム内の画素の値の平均
値と符号化対象フレーム内の画素の値の平均値の比に応
じて、符号化対象ブロック内の画素の値の平均値を補正
する方法を用いる映像符号化装置を第４の実施形態とし
て示す。

【０１５７】図８は本発明の第４の実施形態に係る映像
符号化装置の符号化モード決定部の構成を示すブロック
図である。本実施形態の映像符号化装置は、図２におけ
る符号化モード決定部２００を図８の符号化モード決定
部５００で置き換えたものである。第１の実施形態と異
なるのは符号化モード決定部５００のみであるので、そ
の他の部分についての説明は省略する。

【０１５８】図８の符号化モード決定部５００は、フレ
ーム平均計算器２０１と、フレーム平均値メモリ２０２
と、演算器５０３と、第１の演算部としての分散計算器
２０４と、符号化モード決定器２０５と、第２の演算部
としての二乗和計算器５１１，５１２，５１３とを備え
ている。フレーム平均計算器２０１と、フレーム平均値
メモリ２０２と、演算器５０３とは、補正値算出部とし
て動作する。分散計算器２０４と、符号化モード決定器
２０５とは図４で示したものと同一であるので、その説
明を省略する。

【０１５９】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０１６０】フレーム平均計算器２０１は、映像信号と
して入力された符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣを計算し、フレーム平均値メモリ２０２と演算器
５０３とに出力する。

【０１６１】フレーム平均値メモリ２０２は、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣと、過去に符号化
されたフレームのフレーム内の画素の値の平均値とを格
納する。

【０１６２】演算器５０３は、前方向予測の参照フレー
ムの画素の値の平均値ＡＲ₁をフレーム平均値メモリ２
０２から読み出し、符号化対象フレーム内の画素の値の
平均値ＡＣに対する参照フレーム内の画素の値の平均値
ＡＲ₁の比Ｗ１_k1を求め、二乗和計算器５１１に補正値
として出力する。比Ｗ１_k1は、 Ｗ１_km＝ＡＲ_m／ＡＣ （ｍ＝１，２，３） により求められる。

【０１６３】二乗和計算器５１１は、符号化対象ブロッ
クＳ_kとともに、予測ブロックＰ_k1及び比Ｗ１_k1を入力
とし、予測誤差Ｅｐ_k1を求めて符号化モード決定器２０
５に出力する。予測誤差Ｅｐ_k1は、 Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i＊Ｗ１_km−ｐ_mi)² （ｍ＝１，２，３） …（７） に従って求めることができる。

【０１６４】式（７）により、予測誤差Ｅｐ_k1は、符号
化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_kに対する補
正後の符号化対象ブロックＳ'_kの画素の値の平均値Ａ
Ｓ'_kの比が、符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
ＡＣに対する参照フレーム内の画素の値の平均値ＡＲ₁
の比と等しくなるように、符号化対象ブロックＳ_k内の
各画素毎に比Ｗ１_k1で重み付けをする補正を行った後
に、補正後の符号化対象ブロックＳ'_kと予測ブロックＰ
_k1との間で画素の値の差の二乗和として求められる。ま
た、式（７）において二乗和を求める代わりに絶対値和
を求めるようにしてもよい。

【０１６５】同様に、後方向予測、両方向予測について
も予測誤差Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3を求めて符号化モード決定器
２０５に入力する。符号化モード決定器２０５は、分散
Ｖ_k及び予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3に基づいて、
符号化モードを決定する。

【０１６６】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、参照フレーム内の画素の値の平均値ＡＲ₁等と符号
化対象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣの比によっ
て、符号化対象ブロックＳ_k内の画素値を補正した後、
予測誤差Ｅｐ_k1等を求める。このため、輝度信号レベル
がフレームの平均的な輝度信号レベルと異なっている部
分についても、最適な補正を行うことができる。この結
果、誤った動き補償による予測ブロックを生成した符号
化モードの選択を避けることができる。

【０１６７】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、予測ブロックＰ_k1等の
画素の値を補正してもよい。

【０１６８】また、本実施形態では、フレーム平均値メ
モリ２０２にフレーム毎の画素の値の平均値を格納して
いるが、フレーム平均値メモリ２０２を用いず、必要が
あるときに再度参照フレームの画素の値の平均値を求め
るようにしてもよい。

【０１６９】（第５の実施形態）図９は本発明の第５の
実施形態に係る映像符号化装置の符号化モード決定部の
構成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号化
装置は、図２における符号化モード決定部２００を図９
の符号化モード決定部６００で置き換えたものである。
第１の実施形態と異なるのは符号化モード決定部６００
のみであるので、その他の部分についての説明は省略す
る。

【０１７０】図９の符号化モード決定部６００は、フレ
ーム平均計算器２０１と、フレーム平均値メモリ２０２
と、演算器６０３と、第１の演算部としての分散計算器
２０４と、符号化モード決定器２０５と、第２の演算部
としての二乗和計算器６１１，６１２，６１３と、ブロ
ック平均計算器６２１とを備えている。フレーム平均計
算器２０１と、フレーム平均値メモリ２０２と、演算器
６０３とは、補正値算出部として動作する。分散計算器
２０４と、符号化モード決定器２０５とは図４で示した
ものと同一であるので、その説明を省略する。

【０１７１】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０１７２】フレーム平均計算器２０１は、映像信号と
して入力された符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣを計算し、フレーム平均値メモリ２０２と演算器
６０３とに出力する。

【０１７３】フレーム平均値メモリ２０２は、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣと、過去に符号化
されたフレームのフレーム内の画素の値の平均値とを格
納する。

【０１７４】ブロック平均計算器６２１は、符号化対象
ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_kの画素
の値の平均値ＡＳ_kを演算器６０３に出力する。

【０１７５】演算器６０３は、前方向予測の参照フレー
ムの画素の値の平均値ＡＲ₁をフレーム平均値メモリ２
０２から読み出し、補正値Ｗ２_k1を Ｗ２_km＝ＡＳ_k−ＡＳ'_km ＝（１−ＡＲ_m／ＡＣ）＊ＡＳ_k （ｍ＝１，２，３） により求め、二乗和計算器６１１に補正値として出力す
る。ここで、ＡＳ'_km＝ＡＳ_k＊ＡＲ_m／ＡＣである。補
正値Ｗ２_k1は、符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣに対する参照フレームの画素の値の平均値ＡＲ₁
の比率と、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値
ＡＳ_kに対する補正後の符号化対象ブロックＳ'_kの画素
の値の平均値ＡＳ'_kの比率が同じになるようにするため
に必要な補正値である。

【０１７６】二乗和計算器６１１は、符号化対象ブロッ
クＳ_kとともに、予測ブロックＰ_k1及び補正値Ｗ２_k1を
入力とし、予測誤差Ｅｐ_k1を求めて符号化モード決定器
２０５に出力する。予測誤差Ｅｐ_k1は、 Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｐ_mi−Ｗ２_km）² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｗ２_km）−ｐ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（８） に従って求めることができる。

【０１７７】式（８）により、予測誤差Ｅｐ_k1は、符号
化対象ブロックＳ_kの各画素の値から補正値Ｗ２_kmを減
じる補正を行った後に、補正後の符号化対象ブロック
Ｓ'_kと予測ブロックＰ_k1との間で画素の値の差の二乗和
として求められる。また、式（８）において二乗和を求
める代わりに絶対値和を求めるようにしてもよい。

【０１７８】同様に、後方向予測、両方向予測について
も予測誤差Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3を求めて符号化モード決定器
２０５に入力する。符号化モード決定器２０５は、分散
Ｖ_k及び予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3に基づいて、
符号化モードを決定する。

【０１７９】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、符号化対象フレームの画素の値の平均値ＡＣと参照
フレームの画素の値の平均値ＡＲ₁等との比に応じて、
符号化対象ブロックの画素の値を補正した後、予測誤差
Ｅｐ_k1等を求める。このため、符号化対象ブロックと参
照フレームとの直流成分を一致させることができる。つ
まり、フェードのような特殊効果による影響を取り除
き、さらに、局所的に輝度信号レベルが平均的な輝度信
号レベルと異なっている場合にも、最適な補正を行うこ
とができる。この結果、誤った動き補償による予測ブロ
ックを生成した符号化モードの選択を避けることができ
る。

【０１８０】本実施形態によると、第４の実施形態とほ
ぼ同等の効果が得られるが、各画素毎に乗算をする必要
がなく、第４の実施形態に比べて演算量が少なくて済
む。

【０１８１】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、これとは逆に、予測ブ
ロックＰ_k1等の画素の値を補正してもよい。

【０１８２】また、本実施形態では、フレーム平均値メ
モリ２０２にフレーム毎の画素の値の平均値を格納して
いるが、フレーム平均値メモリ２０２を用いず、必要が
あるときに再度参照フレームの画素の値の平均値を求め
るようにしてもよい。

【０１８３】（第６の実施形態）図１０は本発明の第６
の実施形態に係る映像符号化装置の符号化モード決定部
の構成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号
化装置は、図２における符号化モード決定部２００を図
１０の符号化モード決定部７００で置き換えたものであ
る。第１の実施形態と異なるのは符号化モード決定部７
００のみであるので、その他の部分についての説明は省
略する。

【０１８４】図１０の符号化モード決定部７００は、ブ
ロック平均計算器６２１と、フレーム平均計算器７３
１，７３２，７３３と、差分器４４１，４４２，４４３
と、第１の演算部としての分散計算器２０４と、符号化
モード決定器２０５と、第２の演算部としての二乗和計
算器７１１，７１２，７１３とを備えている。ブロック
平均計算器６２１と、フレーム平均計算器７３１，７３
２，７３３と、差分器４４１，４４２，４４３とは、補
正値算出部として動作する。分散計算器２０４と符号化
モード決定器２０５とは図４で示したものと同一である
ので、その説明を省略する。

【０１８５】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０１８６】ブロック平均計算器６２１は、符号化対象
ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_k内の画
素の値の平均値ＡＳ_kを差分器４４１に出力する。

【０１８７】フレーム平均計算器７３１は、前方向予測
に用いられる参照フレームＲ₁をフレームメモリ部６０
から入力し、参照フレームＲ₁内の画素の値の平均値Ａ
Ｒ₁を差分器４４１に出力する。

【０１８８】差分器４４１は、符号化対象ブロックＳ_k
の画素の値の平均値ＡＳ_kとともに、参照フレームＲ₁の
画素の値の平均値ＡＲ₁を入力とし、差分Ｄｃ３１を求
めて二乗和計算器７１１に補正値として出力する。差分
Ｄｃ３１は、 Ｄｃ３ｍ＝ＡＳ_k−ＡＲ_m （ｍ＝１，２，３） に従って求めることができる。差分Ｄｃ３１は、参照フ
レームＲ₁の画素の値の平均値ＡＲ₁に対する符号化対象
ブロックＳ_kの画素値の値の平均値ＡＳ_kの増加分であ
る。

【０１８９】二乗和計算器７１１は、符号化対象ブロッ
クＳ_kとともに、予測ブロックＰ_k1及び差分Ｄｃ３１を
入力とし、予測誤差Ｅｐ_k1を求めて符号化モード決定器
２０５に出力する。予測誤差Ｅｐ_k1は、 Ｅｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｐ_mi−Ｄｃ３ｍ)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｄｃ３ｍ)−ｐ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（９） に従って求めることができる。

【０１９０】式（９）により、予測誤差Ｅｐ_k1は、符号
化対象ブロックＳ_k内の各画素の値から差分Ｄｃ３１を
減算したものと、予測ブロックＰ_k1内の各画素の値との
差の二乗和として求められる。また、式（９）において
二乗和を求める代わりに絶対値和を求めるようにしても
よい。

【０１９１】同様に、後方向予測、両方向予測について
も予測誤差Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3を求めて符号化モード決定器
２０５に入力する。符号化モード決定器２０５は、分散
Ｖ_k及び予測誤差Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3に基づいて、
符号化モードを決定する。

【０１９２】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_kが
参照フレームＲ₁等の画素の値の平均値ＡＲ₁等に等しく
なるように、符号化対象ブロックＳ_k毎に補正値を求
め、符号化対象ブロックＳ_k内の画素の値を補正した
後、予測誤差Ｅｐ_k1等を求める。このため、フェードイ
ン、フェードアウトのような特殊効果による影響を取り
除く補正を、局所的に輝度信号レベルが異なる絵柄のフ
レームでも、最適に行うことができる。この結果、誤っ
た動き補償による予測ブロックを生成した符号化モード
の選択を避けることができる。また、本実施形態による
と、第４及び第５の実施形態の場合と同じ効果が得られ
るが、加算のみで補正を行うので回路がより簡単にな
る。

【０１９３】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、予測ブロックＰ_k1等の
画素の値を補正してもよい。

【０１９４】（第７の実施形態）図１１は本発明の第７
の実施形態に係る映像符号化装置の符号化モード決定部
の構成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号
化装置は、図２における符号化モード決定部２００を図
１１の符号化モード決定部８００で置き換えたものであ
る。第１の実施形態と異なるのは符号化モード決定部８
００のみであるので、その他の部分についての説明は省
略する。

【０１９５】図１１の符号化モード決定部８００は、第
１の演算部としての分散計算器２０４と、第２の演算部
としての分散計算器８１１，８１２，８１３と、符号化
モード決定器２０５とを備えている。分散計算器２０４
と符号化モード決定器２０５とは図４で示したものと同
一であるので、その説明を省略する。

【０１９６】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０１９７】分散計算器８１１は、符号化対象ブロック
Ｓ_kとともに、予測ブロックＰ_k1を入力とし、予測誤差
ブロックＰ'_k1の分散Ｖｐ_k1を求めて符号化モード決定
器２０５に予測誤差ブロックＰ'_k1の評価値として出力
する。分散Ｖｐ_k1は、 Ｖｐ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｐ'_mi−ＡＰ'_km)² （ｍ＝１，２，３） …（１０） に従って求めることができる。ここで、ＡＰ'_kmは予測
誤差ブロックＰ'_kmの画素の値の平均値である。

【０１９８】予測誤差ブロックＰ'_k1は、符号化対象ブ
ロックＳ_kから予測ブロックＰ_k1を減じた差分ブロック
であるから、式（１０）は、符号化対象ブロックＳ_kに
予測誤差ブロックの画素の値の平均値ＡＰ'_kmを減じる
補正をして、符号化対象ブロックＳ_kの予測誤差を求め
ることと同等である。

【０１９９】同様に、後方向予測、両方向予測について
も分散Ｖｐ_k2，Ｖｐ_k3を求めて符号化モード決定器２０
５に入力する。符号化モード決定器２０５は、分散
Ｖ_k，Ｖｐ_k1，Ｖｐ_k2，Ｖｐ_k3に基づいて、符号化モー
ドを決定する。

【０２００】符号化モードの決定方法は、第１の実施形
態において示したものと同じである。ただし、予測誤差
Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3の代わりに分散Ｖｐ_k1，Ｖ
ｐ_k2，Ｖｐ_k3を用いて符号化モードを決定する。すなわ
ち、符号化モード決定器２０５は、たとえば、ピクチャ
タイプがＢピクチャの場合は、分散Ｖ_k，Ｖｐ_k1，Ｖｐ
_k2，Ｖｐ_k3を比較して、分散Ｖ_kが最も小さいときはフ
レーム内符号化モードに、Ｖｐ_k1が最も小さいときは前
方向予測モードに、というように符号化モードを決定す
る。

【０２０１】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、予測誤差ブロックＰ'_k1等の分散を求め、分散に従
って符号化モードを決定する。分散を求めることは、符
号化対象ブロックＳ_kと予測ブロックＰ_k1等との間で直
流成分の値を一致させる処理にあたり、フェード画像等
に対して第１〜第６の実施形態の同等の効果が得られ
る。

【０２０２】以上第１〜７の実施形態で示したように画
像の交流成分のみを用いて符号化モードを決定するか、
又は従来のように入力された映像信号をそのまま用いて
符号化モードを決定するかを選択して切り替えることも
できる。このためには、フェード等の検出を行うように
して、検出結果に基づいて切り替えるようにすればよ
い。

【０２０３】なお、以上の第１〜７の実施形態では、符
号化モードが４つの場合を示したが、これに限るもので
はなく、符号化モードはいくつあってもよい。

【０２０４】（第８の実施形態）以下では、フェード効
果を持つ画像に対しても誤った動き補償を行わない動き
補償部を備えた映像符号化装置について説明する。

【０２０５】図１２は本発明の第８の実施形態に係る映
像符号化装置の動き補償部の構成を示すブロック図であ
る。本実施形態の映像符号化装置は、図２における動き
補償部１００を図１２の動き補償部９００で置き換えた
ものである。第１の実施形態と異なるのは動き補償部９
００のみであるので、その他の部分についての説明は省
略する。

【０２０６】図１２の動き補償部９００は、フレーム平
均計算器１０１と、フレーム平均値メモリ１０２と、演
算器９０３と、動き検出器９０４と、ブロック生成器１
０５とを備えている。フレーム平均計算器１０１と、フ
レーム平均値メモリ１０２と、演算器９０３とは、補正
値算出部として動作する。ブロック生成器１０５は図３
で示したものと同一であるので、その説明を省略する。

【０２０７】以下では、主に前方向予測に関して説明す
る。後方向予測、両方向予測に関しても同様である。

【０２０８】フレーム平均計算器１０１は、映像信号と
して入力された符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣを計算し、フレーム平均値メモリ１０２と演算器
９０３とに出力する。

【０２０９】フレーム平均値メモリ１０２は、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣと、過去に符号化
されたフレームのフレーム内の画素の値の平均値とを格
納する。

【０２１０】演算器９０３は、前方向予測の参照フレー
ムの画素の値の平均値ＡＲ₁をフレーム平均値メモリ２
０２から読み出し、符号化対象フレーム内の画素の値の
平均値ＡＣに対する参照フレーム内の画素の値の平均値
ＡＲ₁の比Ｗ３_k1を求め、動き検出器９０４に補正値と
して出力する。比Ｗ３_k1は、 Ｗ３_km＝ＡＲ_m／ＡＣ （ｍ＝１，２，３） により求められる。

【０２１１】動き検出器９０４は、符号化対象ブロック
Ｓ_k、フレームメモリ部６０が格納している参照フレー
ムのうち探索領域内の画素データ及び比Ｗ３_k1，Ｗ
３_k2，Ｗ３_k3を入力とし、各予測モードに対応した動き
ベクトルＶ₁，Ｖ₂，Ｖ₃を求めてブロック生成器１０５
に出力する。

【０２１２】動き検出器９０４は、評価値Ｅｂ_k1を、た
とえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ|ｓ_i＊Ｗ３_km−ｂ_mi| （ｍ＝１，２，３） …（１１） によって求め、探索領域内の候補ブロックＢ_k1＝
｛ｂ₁₁，ｂ₁₂，…，ｂ_1i，…，ｂ_1n｝と符号化対象ブロ
ックＳ_kとの間で相関度の評価を行う。動き検出器９０
４は、探索領域内で動かした候補ブロックＢ_k1のうち、
評価値Ｅｂ_k1が最も小さくなるブロックと符号化対象ブ
ロックＳ_kとの位置の差を、動きベクトルＶ₁として出力
する。

【０２１３】評価値Ｅｂ_k1を求める式は、探索領域内の
候補ブロックＢ_k1と符号化対象ブロックＳ_kとの間の相
関値を求められるものであればよく、たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i＊Ｗ３_km−ｂ_mi)² （ｍ＝１，２，３） …（１２） であってもよい。

【０２１４】式（１１），（１２）により、評価値Ｅｂ
_k1は、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_k
に対する補正後の符号化対象ブロックＳ'_kの画素の値の
平均値ＡＳ'_kの比が、符号化対象フレーム内の画素の値
の平均値ＡＣに対する参照フレーム内の画素の値の平均
値ＡＲ₁の比と等しくなるように、符号化対象ブロック
Ｓ_k内の各画素毎に比Ｗ３_k1で重み付けをする補正を行
った後に、補正後の符号化対象ブロックＳ'_kと探索領域
内の候補ブロックＢ_k1との間の画素の値の差に基づいて
求められる。

【０２１５】動き検出器９０４は、同様に、後方向予
測、両方向予測についてもそれぞれ動きベクトルＶ₂，
Ｖ₃を求めてブロック生成器１０５に出力する。

【０２１６】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、参照フレーム内の画素の値の平均値ＡＲ₁等と符号
化対象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣの比によっ
て、符号化対象ブロックＳ_k内の画素値を補正した後、
動きベクトルＶ₁等を求める。このため、輝度信号レベ
ルがフレームの平均的な輝度信号レベルと異なっている
部分についても、最適な補正を行うことができる。この
結果、誤った動きベクトルの検出を避けることができ
る。

【０２１７】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、探索領域内の候補ブロ
ックＢ_k1等の画素の値を補正してもよい。

【０２１８】また、本実施形態では、フレーム平均値メ
モリ１０２にフレーム毎の画素の値の平均値を格納して
いるが、フレーム平均値メモリ１０２を用いず、必要が
あるときに再度参照フレームの画素の値の平均値を求め
るようにしてもよい。

【０２１９】（第９の実施形態）図１３は本発明の第９
の実施形態に係る映像符号化装置の動き補償部の構成を
示すブロック図である。本実施形態の映像符号化装置
は、図２における動き補償部１００を図１３の動き補償
部１０００で置き換えたものである。第１の実施形態と
異なるのは動き補償部１０００のみであるので、その他
の部分についての説明は省略する。

【０２２０】図１３の動き補償部１０００は、フレーム
平均計算器１０１と、フレーム平均値メモリ１０２と、
演算器１００３と、動き検出器１００４と、ブロック生
成器１０５と、ブロック平均計算器１０２１とを備えて
いる。フレーム平均計算器１０１と、フレーム平均値メ
モリ１０２と、演算器１００３と、ブロック平均計算器
１０２１とは、補正値算出部として動作する。ブロック
生成器１０５は図３で示したものと同一であるので、そ
の説明を省略する。

【０２２１】以下では、主に前方向予測に関して説明す
る。後方向予測、両方向予測に関しても同様である。

【０２２２】フレーム平均計算器１０１は、映像信号と
して入力された符号化対象フレーム内の画素の値の平均
値ＡＣを計算し、フレーム平均値メモリ１０２と演算器
１００３とに出力する。

【０２２３】フレーム平均値メモリ１０２は、符号化対
象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣと、過去に符号化
されたフレームのフレーム内の画素の値の平均値とを格
納する。

【０２２４】ブロック平均計算器１０２１は、符号化対
象ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_kの画
素の値の平均値ＡＳ_kを演算器１００３に出力する。

【０２２５】演算器１００３は、前方向予測の参照フレ
ームの画素の値の平均値ＡＲ₁をフレーム平均値メモリ
１０２から読み出し、補正値Ｗ４_k1を Ｗ４_km＝ＡＳ_k−ＡＳ'_km ＝（１−ＡＲ_m／ＡＣ）＊ＡＳ_k （ｍ＝１，２，３） により求め、動き検出器１００４に出力する。ここで、
ＡＳ'_km＝ＡＳ_k＊ＡＲ_m／ＡＣである。補正値Ｗ４
_k1は、符号化対象フレーム内の画素の値の平均値ＡＣに
対する参照フレームの画素の値の平均値ＡＲ₁の比率
と、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_kに
対する補正後の符号化対象ブロックＳ'_kの画素の値の平
均値ＡＳ'_kの比率が同じになるようにするために必要な
補正値である。

【０２２６】動き検出器１００４は、符号化対象ブロッ
クＳ_k、フレームメモリ部６０が格納している参照フレ
ームのうち探索領域内の画素データ及び比Ｗ４_k1，Ｗ４
_k2，Ｗ４_k3を入力とし、各予測モードに対応した動きベ
クトルＶ₁，Ｖ₂，Ｖ₃を求めてブロック生成器１０５に
出力する。

【０２２７】動き検出器１００４は、評価値Ｅｂ_k1を、
たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ|ｓ_i−ｂ_mi−Ｗ４_km| ＝Σ_i=1 ⁿ|(ｓ_i−Ｗ４_km)−ｂ_mi| （ｍ＝１，２，３） …（１３） によって求め、探索領域内の候補ブロックＢ_k1＝
｛ｂ₁₁，ｂ₁₂，…，ｂ_1i，…，ｂ_1n｝と符号化対象ブロ
ックＳ_kとの間で相関度の評価を行う。動き検出器１０
０４は、探索領域内で動かした候補ブロックＢ_k1のう
ち、評価値Ｅｂ_k1が最も小さくなるブロックと符号化対
象ブロックＳ_kとの位置の差を、動きベクトルＶ₁として
出力する。

【０２２８】評価値Ｅｂ_k1を求める式は、探索領域内の
候補ブロックＢ_k1と符号化対象ブロックＳ_kとの間の相
関値を求められるものであればよく、たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｂ_mi−Ｗ４_km)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｗ４_km)−ｂ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（１４） であってもよい。

【０２２９】式（１３），（１４）により、評価値Ｅｂ
_k1は、符号化対象ブロックＳ_kの各画素の値から補正値
Ｗ４_k1を減じる補正を行った後に、補正後の符号化対象
ブロックＳ'_kと探索領域内の候補ブロックＢ_k1との間の
画素の値の差に基づいて求められる。

【０２３０】動き検出器１００４は、同様に、後方向予
測、両方向予測についてもそれぞれ動きベクトルＶ₂，
Ｖ₃を求めてブロック生成器１０５に出力する。

【０２３１】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、符号化対象フレームの画素の値の平均値ＡＣと参照
フレームの画素の値の平均値ＡＲ₁等との比に応じて、
符号化対象ブロックの画素の値を補正した後、動きベク
トルＶ₁等を求める。このため、符号化対象ブロックと
参照フレームとの直流成分を一致させることができる。
つまり、フェードのような特殊効果による影響を取り除
き、さらに、局所的に輝度信号レベルが平均的な輝度信
号レベルと異なっている場合にも、最適な補正を行うこ
とができる。この結果、誤った動きベクトルの検出を避
けることができる。

【０２３２】本実施形態によると、第８の実施形態とほ
ぼ同等の効果が得られるが、各画素毎に乗算をする必要
がなく、第８の実施形態に比べて演算量が少なくて済
む。

【０２３３】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、探索領域内の候補ブロ
ックＢ_k1等の画素の値を補正してもよい。

【０２３４】また、本実施形態では、フレーム平均値メ
モリ１０２にフレーム毎の画素の値の平均値を格納して
いるが、フレーム平均値メモリ１０２を用いず、必要が
あるときに再度参照フレームの画素の値の平均値を求め
るようにしてもよい。

【０２３５】（第１０の実施形態）図１４は本発明の第
１０の実施形態に係る映像符号化装置の動き補償部の構
成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号化装
置は、図２における動き補償部１００を図１４の動き補
償部１１００で置き換えたものである。第１の実施形態
と異なるのは動き補償部１１００のみであるので、その
他の部分についての説明は省略する。

【０２３６】図１４の動き補償部１１００は、動き検出
器１１０４と、ブロック生成器１０５と、ブロック平均
計算器１０２１と、フレーム平均計算器１１３１，１１
３２，１１３３と、差分器１１４１，１１４２，１１４
３とを備えている。ブロック平均計算器１０２１と、フ
レーム平均計算器１１３１，１１３２，１１３３と、差
分器１１４１，１１４２，１１４３とは、補正値算出部
として動作する。ブロック生成器１０５は図３で示した
ものと同一であるので、その説明を省略する。

【０２３７】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０２３８】ブロック平均計算器１０２１は、符号化対
象ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_k内の
画素の値の平均値ＡＳ_kを差分器１１４１に出力する。

【０２３９】フレーム平均計算器１１３１は、前方向予
測に用いられる参照フレームＲ₁をフレームメモリ部６
０から入力し、参照フレームＲ₁内の画素の値の平均値
ＡＲ₁を差分器１１４１に出力する。

【０２４０】差分器１１４１は、符号化対象ブロックＳ
_kの画素の値の平均値ＡＳ_kとともに、参照フレームＲ₁
の画素の値の平均値ＡＲ₁を入力とし、差分Ｄｅ２１を
求めて動き検出器１１０４に補正値として出力する。差
分Ｄｅ２１は、 Ｄｅ２ｍ＝ＡＳ_k−ＡＲ_m （ｍ＝１，２，３） に従って求めることができる。差分Ｄｅ２１は、参照フ
レームＲ₁の画素の値の平均値ＡＲ₁に対する符号化対象
ブロックＳ_kの画素値の値の平均値ＡＳ_kの増加分であ
る。

【０２４１】動き検出器１１０４は、符号化対象ブロッ
クＳ_k、フレームメモリ部６０が格納している参照フレ
ームのうち探索領域内の画素データ及び差分Ｄｅ２１，
Ｄｅ２２，Ｄｅ２３を入力とし、各予測モードに対応し
た動きベクトルＶ₁，Ｖ₂，Ｖ ₃を求めてブロック生成器
１０５に出力する。

【０２４２】動き検出器１１０４は、評価値Ｅｂ_k1を、
たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ|ｓ_i−ｂ_mi−Ｄｅ２ｍ| ＝Σ_i=1 ⁿ|(ｓ_i−Ｄｅ２ｍ)−ｂ_mi| （ｍ＝１，２，３） …（１５） によって求め、探索領域内の候補ブロックＢ_k1＝
｛ｂ₁₁，ｂ₁₂，…，ｂ_1i，…，ｂ_1n｝と符号化対象ブロ
ックＳ_kとの間で相関度の評価を行う。動き検出器１１
０４は、探索領域内で動かした候補ブロックＢ_k1のう
ち、評価値Ｅｂ_k1が最も小さくなるブロックと符号化対
象ブロックＳ_kとの位置の差を、動きベクトルＶ₁として
出力する。

【０２４３】評価値Ｅｂ_k1を求める式は、探索領域内の
候補ブロックＢ_k1と符号化対象ブロックＳ_kとの間の相
関値を求められるものであればよく、たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｂ_mi−Ｄｅ２ｍ)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｄｅ２ｍ)−ｂ_mi]² （ｍ＝１，２，３） …（１６） であってもよい。

【０２４４】式（１５），（１６）により、評価値Ｅｂ
_k1は、符号化対象ブロックＳ_kの各画素の値から補正値
Ｄｅ２１を減じる補正を行った後に、補正後の符号化対
象ブロックＳ'_kと探索領域内の候補ブロックＢ_k1との間
の画素の値の差に基づいて求められる。

【０２４５】動き検出器１１０４は、同様に、後方向予
測、両方向予測についてもそれぞれ動きベクトルＶ₂，
Ｖ₃を求めてブロック生成器１０５に出力する。

【０２４６】このように、本実施形態の映像符号化装置
は、符号化対象ブロックＳ_kの画素の値の平均値ＡＳ_kが
参照フレームＲ₁等の画素の値の平均値ＡＲ₁等に等しく
なるように、符号化対象ブロックＳ_k毎に補正値を求
め、符号化対象ブロックＳ_k内の画素の値を補正した
後、動きベクトルＶ₁等を求める。このため、フェード
イン、フェードアウトのような特殊効果による影響を取
り除く補正を、局所的に輝度信号レベルが異なる絵柄の
フレームでも、最適に行うことができる。この結果、誤
った動きベクトルの検出を避けることができる。また、
本実施形態によると、第８及び第９の実施形態の場合と
同じ効果が得られるが、加算のみで補正を行うので回路
がより簡単になる。

【０２４７】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、探索領域内の候補ブロ
ックＢ_k1等の画素の値を補正してもよい。

【０２４８】（第１１の実施形態）図１５は本発明の第
１１の実施形態に係る映像符号化装置の動き補償部の構
成を示すブロック図である。本実施形態の映像符号化装
置は、図２における動き補償部１００を図１５の動き補
償部１２００で置き換えたものである。第１の実施形態
と異なるのは動き補償部１２００のみであるので、その
他の部分についての説明は省略する。

【０２４９】図１５の動き補償部１２００は、動き検出
器１２０４と、ブロック生成器１０５と、ブロック平均
計算器１０２１，１２３１，１２３２，１２３３と、差
分器１２４１，１２４２，１２４３とを備えている。ブ
ロック平均計算器１０２１，１２３１，１２３２，１２
３３と、差分器１２４１，１２４２，１２４３とは、補
正値算出部として動作する。ブロック生成器１０５は図
３で示したものと同一であるので、その説明を省略す
る。

【０２５０】以下では、前方向予測に関する構成要素に
ついてのみ説明する。後方向予測、両方向予測に関する
構成要素についても同様である。

【０２５１】ブロック平均計算器１０２１は、符号化対
象ブロックＳ_kを入力とし、符号化対象ブロックＳ_k内の
画素の値の平均値ＡＳ_kを差分器１２４１に出力する。

【０２５２】ブロック平均計算器１２３１は、前方向予
測に用いられる参照フレームＲ₁をフレームメモリ部６
０から入力し、参照フレームＲ₁における探索領域内の
候補ブロックＢ_k1の画素の値の平均値ＡＢ_k1を差分器１
２４１に出力する。

【０２５３】差分器１２４１は、候補ブロックＢ_kの画
素の値の平均値ＡＢ_k1と符号化対象ブロックＳ_K内の画
素の平均値ＡＳ_kとを入力とし、差分Ｄｅ３１を求めて
動き検出器１２０４に補正値として出力する。差分Ｄｅ
３１は、Ｄｅ３ｍ＝ＡＳ_k−ＡＢ_km （ｍ＝１，２，
３）に従って求めることができる。差分Ｄｅ３１は、候
補ブロックＢ_k1の画素の値の平均値ＡＢ_k1に対する符号
化対象ブロックＳ_k内の画素の平均値ＡＳ_kの増加分を示
している。

【０２５４】動き検出器１２０４は、符号化対象ブロッ
クＳ_k、フレームメモリ部６０が格納している参照フレ
ームのうち探索領域内の画素データ及び差分Ｄｅ３１，
Ｄｅ３２，Ｄｅ３３を入力とし、各予測モードに対応し
た動きベクトルＶ₁，Ｖ₂，Ｖ ₃を求めてブロック生成器
１０５に出力する。

【０２５５】動き検出器１２０４は、評価値Ｅｂ_k1を、
たとえば、 Ｅｂ_km＝Σ_i=1 ⁿ|ｓ_i−ｂ_mi−Ｄｅ３ｍ| ＝Σ_i=1 ⁿ|(ｓ_i−Ｄｅ３ｍ)−ｂ_mi| …（１７） によって求め、探索領域内の候補ブロックＢ_k1＝
｛ｂ₁₁，ｂ₁₂，…，ｂ_1i，…，ｂ_1n｝と符号化対象ブロ
ックＳ_kとの間で相関度の評価を行う。動き検出器１２
０４は、探索領域内で動かした候補ブロックＢ_k1のう
ち、評価値Ｅｂ_k1が最も小さくなるブロックと符号化対
象ブロックＳ_kとの位置の差を、動きベクトルＶ₁として
出力する。

【０２５６】評価値Ｅｂ_k1を求める式は、探索領域内の
候補ブロックＢ_k1と符号化対象ブロックＳ_kとの間の相
関値を求められるものであればよく、たとえば、Ｅｂ_km
＝Σ_i=1 ⁿ(ｓ_i−ｂ_mi−Ｄｅ３ｍ)² ＝Σ_i=1 ⁿ[(ｓ_i−Ｄｅ３ｍ)−ｂ_mi]² …（１８） であってもよい。

【０２５７】式（１７），（１８）により、評価値Ｅｂ
_kは、符号化対象ブロックＳ_kの各画素の値から補正値Ｄ
ｅ３１を減じる補正を行った後に、補正後の符号化対象
ブロックＳ'_kと探索領域内の候補ブロックＢ_k1との間の
画素の値の差に基づいて求められる。

【０２５８】動き検出器１２０４は、同様に、後方向予
測、両方向予測についてもそれぞれ動きベクトルＶ₂，
Ｖ₃を求めてブロック生成器１０５に出力する。

【０２５９】このように、本発明の映像符号化装置は、
符号化対象ブロックＳ_k内の画素の値の平均値ＡＳ_kが参
照フレーム内の候補ブロックＢ_k1等の画素の値の平均値
ＡＢ_k1等に等しくなるように、符号化対象ブロックＳ_k
毎に補正値を求め、符号化対象ブロックＳ_k内の画素の
値を補正した後、動きベクトルＶ₁等を求める。このた
め、フェードイン、フェードアウトのような特殊効果に
よる影響を取り除く補正を、局所的に輝度信号レベルが
異なる絵柄のフレームでも、最適に行うことができる。
この結果、誤った動きベクトルの検出を避けることがで
きる。

【０２６０】なお、本実施形態では、符号化対象ブロッ
クＳ_kの画素の値を補正したが、探索領域内の候補ブロ
ックＢ_k1等の画素の値を補正してもよい。

【０２６１】以上の第１〜第７の実施形態の符号化モー
ド決定部と、第１，第８〜第１１の実施形態の動き補償
部とは任意の組み合わせで用いることができる。

【０２６２】特に、第４の実施形態の符号化モード決定
部と第８の実施形態の動き補償部とを組み合わせる場
合、第５の実施形態の符号化モード決定部と第９の実施
形態の動き補償部とを組み合わせる場合及び第６の実施
形態の符号化モード決定部と第１０の実施形態の動き補
償部とを組み合わせる場合は、符号化対象ブロックＳ_k
の補正値を求める回路を共通化することができる。

【０２６３】また、動き補償部の代わりに予測ブロック
を生成する回路と第１〜第７の実施形態の符号化モード
決定部とを組み合わせてもよい。

【０２６４】また、従来の符号化モード決定部と第１，
第８〜第１１の実施形態の動き補償部とを組み合わせて
もよい。

【０２６５】さらに、以上で説明した各構成要素の機能
の少なくとも一部をソフトウェア的に実現するようにし
てもよい。

【０２６６】

【発明の効果】以上のように、本発明の映像符号化装置
によると、フェードイン、フェードアウト時等のよう
に、時間の経過とともに画面全体にわたって輝度が変化
するような場合に、符号化対象フレームと動き補償の際
に用いられる参照フレームとの間に生じる、このような
輝度の変化の影響を取り除くことができる。したがっ
て、最適な動きベクトルの検出を行うことができるとと
もに、誤った動き補償を行う予測モードを避けて、最適
な符号化モードの選択をすることができる。また、映像
符号化装置が、以上で説明した動き補償部又は符号化モ
ード決定部のどちらか一方だけを備える場合であって
も、フェードイン、フェードアウトする画像を最適な符
号化モードで符号化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る映像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る映像符号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図３】図２の動き補償部の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】図２の符号化モード決定部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る映像符号化装置
の符号化モード決定部の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る映像符号化装置
の符号化モード決定部の構成を示すブロック図である。

【図７】静止画がフェードアウトするときのマクロブロ
ック内の平均輝度信号レベルを示すグラフである。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る映像符号化装置
の符号化モード決定部の構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の第５の実施形態に係る映像符号化装置
の符号化モード決定部の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第６の実施形態に係る映像符号化装
置の符号化モード決定部の構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】本発明の第７の実施形態に係る映像符号化装
置の符号化モード決定部の構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】本発明の第８の実施形態に係る映像符号化装
置の動き補償部の構成を示すブロック図である。

【図１３】本発明の第９の実施形態に係る映像符号化装
置の動き補償部の構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明の第１０の実施形態に係る映像符号化
装置の動き補償部の構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の第１１の実施形態に係る映像符号化
装置の動き補償部の構成を示すブロック図である。

【図１６】従来の映像符号化装置の構成を示すブロック
図である。

【図１７】ＭＰＥＧのＴＭ方式による符号化モード決定
方法の一例を示す図である。

【図１８】フェードアウトする画像において、時間的に
離れた異なるフレームの同じライン上の画素について輝
度信号のレベルを表すグラフである。

【図１９】フェード画像において生じる問題を説明する
図である。

【符号の説明】

１０ ブロック分割器 ４０ 符号化部 ４１ ブロック差分器 ４２ セレクタ ４３ 量子化器 ４４ 可変長符号化器 ５０ 復号化部 ５１ 逆量子化器 ５２ スイッチ ５３ ブロック加算器 ６０ フレームメモリ部 ６１，６５ スイッチ ６２，６３，６４ フレームメモリ ７０ 予測ブロック生成器 １００，９００，１０００，１１００，１２００ 動き
補償部 ２００，３００，４００，５００，６００，７００，８
００，１６００ 符号化モード決定部 １０１，２０１，７３１，７３２，７３３，１１３１，
１１３２，１１３３ フレーム平均計算器 １０２，２０２ フレーム平均値メモリ １０３，２０３，４４１，４４２，４４３，１１４１，
１１４２，１１４３，１２４１，１２４２，１２４３
差分器 １０４，９０４，１００４，１１０４，１２０４ 動き
検出器 １０５ ブロック生成器 ２０４ 分散計算器（第１の演算器） ２０５ 符号化モード決定器 ２１１，２１２，２１３，３１１，３１２，３１３，４
１１，４１２，４１３，５１１，５１２，５１３，６１
１，６１２，６１３，７１１，７１２，７１３，１６０
１ 二乗和計算器（第２の演算器） ８１１，８１２，８１３ 分散計算器（第２の演算器） ３２１，３３１，３３２，３３３，６２１，１０２１，
１２３１，１２３２，１２３３ ブロック平均計算器 ５０３，６０３，９０３，１００３ 演算器 Ｓ_k 符号化対象ブロック Ｐ_k，Ｐ_k1，Ｐ_k2，Ｐ_k3 予測ブロック Ｐ'_k 予測誤差ブロック ＳＡ 探索領域 Ｂ_k 候補ブロック ＡＣ 符号化対象フレームの画素の値の平均値 ＡＲ_m，ＡＲ₁，ＡＲ₂，ＡＲ₃ 参照フレームの画素の値
の平均値 ＡＳ_k 符号化対象ブロックの画素の値の平均値（補正
値） ＡＰ_k1，ＡＰ_k2，ＡＰ_k3 予測ブロックの画素の値の平
均値（補正値） ＡＢ_k1，ＡＢ_k2，ＡＢ_k3 候補ブロックの画素の値の平
均値 Ｖ，Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃ 動きベクトル Ｖ_k 符号化対象ブロックの分散 Ｅｐ_k1，Ｅｐ_k2，Ｅｐ_k3 予測誤差 Ｖｐ_k1，Ｖｐ_k2，Ｖｐ_k3 予測誤差ブロックの分散 Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃ 参照フレーム Ｄｃ１１，Ｄｃ１２，Ｄｃ１３，Ｄｃ２１，Ｄｃ２２，
Ｄｃ２３，Ｄｃ３１，Ｄｃ３２，Ｄｃ３３，Ｄｅ１１，
Ｄｅ１２，Ｄｅ１３，Ｄｅ２１，Ｄｅ２２，Ｄｅ２３，
Ｄｅ３１，Ｄｅ３２，Ｄｅ３３ 差分（補正値） Ｗ１_k1，Ｗ１_k2，Ｗ１_k3，Ｗ３_k1，Ｗ３_k2，Ｗ３_k3 比
（補正値） Ｗ２_k1，Ｗ２_k2，Ｗ２_k3，Ｗ４_k1，Ｗ４_k2，Ｗ４_k3 補
正値

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化対象フレームを符号化対象ブロッ
   ク毎に参照フレームに基づいて予測符号化する映像符号
   化方法であって、 当該符号化対象ブロック内の画素の値に基づいて、当該
   符号化対象ブロックの評価値を算出する第１の演算工程
   と、 当該符号化対象ブロックと、参照フレームから動き補償
   して生成された、当該符号化対象ブロックに係る予測ブ
   ロックとに対して各々補正値を求める補正値算出工程
   と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値と、前記予測ブロ
   ック内の画素の値とに対して各々前記補正値を用いて補
   正を行い、補正された符号化対象ブロック内の画素の値
   と、補正された予測ブロック内の画素の値との差分に基
   づいて、予測誤差を算出する第２の演算工程と、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差とに基
   づいて、符号化モードを決定する行程と、 前記符号化モードに従って、当該符号化対象ブロックの
   符号化を行う行程とを備えた映像符号化方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の映像符号化方法におい
   て、 前記符号化モードを決定する行程は、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差とのう
   ち、前記符号化対象ブロックの評価値の方の値が小さい
   場合はフレーム内符号化モードに、前記予測誤差の方の
   値が小さい場合はその予測誤差に対応した予測符号化モ
   ードに符号化モードを決定するものであることを特徴と
   する映像符号化方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値と前記予
   測ブロック内の画素の値の平均値とを求めるものであ
   り、 前記第２の演算工程は、 当該符号化対象ブロック内の各画素の値から前記符号化
   対象ブロック内の画素の値の平均値を減ずる補正をする
   とともに、 前記予測ブロック内の各画素の値から前記予測ブロック
   内の画素の値の平均値を減ずる補正をするものであるこ
   とを特徴とする映像符号化方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 前記予測ブロック内の画素の値の平均値に対する当該符
   号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
   ものであり、 前記第２の演算工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
   減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
   化方法。
5. 【請求項５】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前記符
   号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求める
   ものであり、 前記第２の演算工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
   減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
   化方法。
6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
   補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
   の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
   に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
   等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
   の値を乗算によって補正をするための補正値を求めるも
   のであり、 前記第２の演算工程は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
   乗ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
   化方法。
7. 【請求項７】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
   前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求めるも
   のであり、 前記第２の演算工程は、 前記比を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ず
   る補正をするものであることを特徴とする映像符号化方
   法。
8. 【請求項８】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
   補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
   の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平均値
   に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
   等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
   の値を加算によって補正をするための補正値を求めるも
   のであり、 前記第２の演算工程は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
   加算する補正をするものであることを特徴とする映像符
   号化方法。
9. 【請求項９】 請求項１又は２に記載の映像符号化方法
   において、 前記補正値算出工程は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
   前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当該符
   号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求めた
   後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画素の
   値の平均値の増分を求めるものであり、 前記第２の演算工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
   減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
   化方法。
10. 【請求項１０】 請求項１又は２に記載の映像符号化方
    法において、 前記補正値算出工程は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記第２の演算工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化方法。
11. 【請求項１１】 符号化対象フレームを符号化対象ブロ
    ック毎に参照フレームに基づいて予測符号化する映像符
    号化方法であって、 当該符号化対象ブロック内の画素の値に基づいて、当該
    符号化対象ブロックの評価値を算出する第１の演算工程
    と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値と、参照フレーム
    から動き補償して生成された、当該符号化対象ブロック
    に係る予測ブロック内の画素の値との差分を画素の値と
    する予測誤差ブロックを求め、前記予測誤差ブロック内
    の画素の値に基づいて、当該予測誤差ブロックの評価値
    を算出する第２の演算工程と、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差ブロッ
    クの評価値とに基づいて、符号化モードを決定する行程
    と、 前記符号化モードに従って、当該符号化対象ブロックの
    符号化を行う行程とを備えた映像符号化方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記符号化モードを決定する行程は、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差ブロッ
    クの評価値とのうち、前記符号化対象ブロックの評価値
    の方の値が小さい場合はフレーム内符号化モードに、前
    記予測誤差ブロックの評価値の方の値が小さい場合はそ
    の予測誤差ブロックに対応した予測符号化モードに符号
    化モードを決定するものであることを特徴とする映像符
    号化方法。
13. 【請求項１３】 符号化対象フレームを符号化対象ブロ
    ック毎に参照フレームに基づいて予測符号化する映像符
    号化方法であって、 当該符号化対象ブロックに対して補正値を求める補正値
    算出工程と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値を前記補正値を用
    いて補正し、前記参照フレームに対する補正された符号
    化対象ブロックの動きベクトルを求める動き検出工程
    と、 前記動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロック
    の符号化を行う工程とを備えた映像符号化方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前記符
    号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記動き検出工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を乗算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記動き検出工程は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    乗ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求めるも
    のであり、 前記動き検出工程は、 前記比を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ず
    る補正をするものであることを特徴とする映像符号化方
    法。
17. 【請求項１７】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を加算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記動き検出工程は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    加算する補正をするものであることを特徴とする映像符
    号化方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求めた
    後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画素の
    値の平均値の増分を求めるものであり、 前記動き検出工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化方法。
19. 【請求項１９】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記動き検出工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化方法。
20. 【請求項２０】 請求項１３に記載の映像符号化方法に
    おいて、 前記補正値算出工程は、 前記参照フレーム内の候補ブロックの画素の値の平均値
    に対する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の増分を求めるものであり、 前記動き検出工程は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化方法。
21. 【請求項２１】 符号化対象フレームを符号化対象ブロ
    ック毎に参照フレームに基づいて予測符号化する映像符
    号化装置であって、 当該符号化対象ブロック内の画素の値に基づいて、当該
    符号化対象ブロックの評価値を算出する第１の演算部
    と、 当該符号化対象ブロックと、参照フレームから動き補償
    して生成された、当該符号化対象ブロックに係る予測ブ
    ロックとに対して各々補正値を求める補正値算出部と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値と、前記予測ブロ
    ック内の画素の値とに対して各々前記補正値を用いて補
    正を行い、補正された符号化対象ブロック内の画素の値
    と、補正された予測ブロック内の画素の値との差分に基
    づいて、予測誤差を算出する第２の演算部と、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差とに基
    づいて、符号化モードを決定する符号化モード決定器
    と、 前記符号化モードに従って、当該符号化対象ブロックの
    符号化を行う符号化部とを備えた映像符号化装置。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記符号化モード決定器は、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差とのう
    ち、前記符号化対象ブロックの評価値の方の値が小さい
    場合はフレーム内符号化モードに、前記予測誤差の方の
    値が小さい場合はその予測誤差に対応した予測符号化モ
    ードに符号化モードを決定するものであることを特徴と
    する映像符号化装置。
23. 【請求項２３】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値と前記予
    測ブロック内の画素の値の平均値とを求めるものであ
    り、 前記第２の演算部は、 当該符号化対象ブロック内の各画素の値から前記符号化
    対象ブロック内の画素の値の平均値を減ずる補正をする
    とともに、 前記予測ブロック内の各画素の値から前記予測ブロック
    内の画素の値の平均値を減ずる補正をするものであるこ
    とを特徴とする映像符号化装置。
24. 【請求項２４】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 前記予測ブロック内の画素の値の平均値に対する当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記第２の演算部は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
25. 【請求項２５】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前記符
    号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記第２の演算部は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
26. 【請求項２６】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を乗算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記第２の演算部は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    乗ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
27. 【請求項２７】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求めるも
    のであり、 前記第２の演算部は、 前記比を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ず
    る補正をするものであることを特徴とする映像符号化装
    置。
28. 【請求項２８】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を加算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記第２の演算部は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    加算する補正をするものであることを特徴とする映像符
    号化装置。
29. 【請求項２９】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求めた
    後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画素の
    値の平均値の増分を求めるものであり、 前記第２の演算部は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
30. 【請求項３０】 請求項２１又は２２に記載の映像符号
    化装置において、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記第２の演算部は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
31. 【請求項３１】 符号化対象フレームを符号化対象ブロ
    ック毎に参照フレームに基づいて予測符号化する映像符
    号化装置であって、 当該符号化対象ブロック内の画素の値に基づいて、当該
    符号化対象ブロックの評価値を算出する第１の演算部
    と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値と、参照フレーム
    から動き補償して生成された、当該符号化対象ブロック
    に係る予測ブロック内の画素の値との差分を画素の値と
    する予測誤差ブロックを求め、前記予測誤差ブロック内
    の画素の値に基づいて、当該予測誤差ブロックの評価値
    を算出する第２の演算部と、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差ブロッ
    クの評価値とに基づいて、符号化モードを決定する符号
    化モード決定器と、 前記符号化モードに従って、当該符号化対象ブロックの
    符号化を行う符号化部とを備えた映像符号化装置。
32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記符号化モード決定器は、 前記符号化対象ブロックの評価値と前記予測誤差ブロッ
    クの評価値とのうち、前記符号化対象ブロックの評価値
    の方の値が小さい場合はフレーム内符号化モードに、前
    記予測誤差ブロックの評価値の方の値が小さい場合はそ
    の予測誤差ブロックに対応した予測符号化モードに符号
    化モードを決定するものであることを特徴とする映像符
    号化装置。
33. 【請求項３３】 符号化対象フレームを符号化対象ブロ
    ック毎に参照フレームに基づいて予測符号化する映像符
    号化装置であって、 当該符号化対象ブロックに対して補正値を求める補正値
    算出部と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値を前記補正値を用
    いて補正し、前記参照フレームに対する補正された符号
    化対象ブロックの動きベクトルを求める動き検出器と、 前記動きベクトルに基づいて、前記符号化対象ブロック
    の符号化を行う符号化部とを備えた映像符号化装置。
34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前記符
    号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
35. 【請求項３５】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を乗算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記動き検出器は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    乗ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
36. 【請求項３６】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求めるも
    のであり、 前記動き検出器は、 前記比を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ず
    る補正をするものであることを特徴とする映像符号化装
    置。
37. 【請求項３７】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を加算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記動き検出器は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    加算する補正をするものであることを特徴とする映像符
    号化装置。
38. 【請求項３８】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求めた
    後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画素の
    値の平均値の増分を求めるものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
39. 【請求項３９】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
40. 【請求項４０】 請求項３３に記載の映像符号化装置に
    おいて、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の候補ブロックの画素の値の平均値
    に対する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の増分を求めるものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする映像符号
    化装置。
41. 【請求項４１】 符号化対象フレームの符号化対象ブロ
    ック毎に参照フレームに対する動きベクトルを求める動
    きベクトル検出装置であって、 当該符号化対象ブロックに対して補正値を求める補正値
    算出部と、 当該符号化対象ブロック内の画素の値を前記補正値を用
    いて補正し、前記参照フレームに対する補正された符号
    化対象ブロックの動きベクトルを求める動き検出器とを
    備えた動きベクトル検出装置。
42. 【請求項４２】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する前記符
    号化対象フレーム内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする動きベク
    トル検出装置。
43. 【請求項４３】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を乗算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記動き検出器は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    乗ずる補正をするものであることを特徴とする動きベク
    トル検出装置。
44. 【請求項４４】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比を求めるも
    のであり、 前記動き検出器は、 前記比を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に乗ず
    る補正をするものであることを特徴とする動きベクトル
    検出装置。
45. 【請求項４５】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値に対する
    補正後の当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の比が、前記符号化対象フレーム内の画素の画の平均値
    に対する前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比に
    等しくなるように、当該符号化対象ブロック内の各画素
    の値を加算によって補正をするための補正値を求めるも
    のであり、 前記動き検出器は、 前記補正値を当該符号化対象ブロック内の各画素の値に
    加算する補正をするものであることを特徴とする動きベ
    クトル検出装置。
46. 【請求項４６】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 前記符号化対象フレーム内の画素の値の平均値に対する
    前記参照フレーム内の画素の値の平均値の比と、当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値との積を求めた
    後、前記積に対する当該符号化対象ブロック内の画素の
    値の平均値の増分を求めるものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする動きベク
    トル検出装置。
47. 【請求項４７】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の画素の値の平均値に対する当該符
    号化対象ブロック内の画素の値の平均値の増分を求める
    ものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする動きベク
    トル検出装置。
48. 【請求項４８】 請求項４１に記載の動きベクトル検出
    装置において、 前記補正値算出部は、 前記参照フレーム内の候補ブロックの画素の値の平均値
    に対する当該符号化対象ブロック内の画素の値の平均値
    の増分を求めるものであり、 前記動き検出器は、 前記増分を当該符号化対象ブロック内の各画素の値から
    減ずる補正をするものであることを特徴とする動きベク
    トル検出装置。