JP2002152733A - 動画像符号化方法、動画像復号化方法、動画像符号化装置、動画像復号化装置、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像符号化データを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のフレーム画像からなる動画像データを
高い効率で簡易に符号化・復号化し、電子機器の負荷お
よびネットワークの負荷を軽減することを目的とする。 【解決手段】 複数のフレーム画像からなる動画像デー
タにおいて、時系列の最初および最後のフレーム画像に
おいて、画素データを取り込む位置を隣接する画素デー
タの位置にずらしながら時系列方向および反時系列方向
に交互に折り返し、フレーム画像における同じ位置の画
素データを時系列順および反時系列順に取り込んでい
き、シリアルデータ列を構成し、このシリアルデータ列
を符号化する。また、符号化された符号化データをシリ
アルデータ列に復号化し、このシリアルデータ列から元
の動画像データを復元する。符号化の圧縮効率を高くで
き、符号化データのデータ量を小さくできる。この結
果、電子機器の負荷およびネットワークの負荷を軽減で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化方
法、動画像復号化方法、動画像符号化装置、動画像復号
化装置、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、
動画像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動
画像符号化データを記録した記録媒体に関する。特に、
本発明は、複数のフレーム画像からなる動画像データを
高い効率で簡易に符号化・復号化する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネット等のネットワーク
システムが、インフラストラクチャとして確立しつつあ
る。このような環境において、映画等のディジタル配
信、ディジタル放送、テレビ電話、およびテレビ会議シ
ステム等が実現されてきている。一般に、ディジタルの
動画像データを伝送する場合、送信側で動画像を圧縮
（符号化）することで、伝送効率を上げている。受信側
では、圧縮されたデータを解凍（復号化）し、元の動画
像データを得る。

【０００３】以下に、従来より行われているディジタル
画像データを符号化・復号化する手法を列記する。下記
（１）〜（４）は、動画像データだけでなく、静止画像
データの符号化にも多用されている。

【０００４】（１）エントロピー符号化 データの発生頻度に応じて長さの異なる符号（可変長符
号）を割り当てる手法。ハフマン符号化、DPCM符号化
（Differential Pulse Coded Modulation）、予測符号
化等がある。 （２）変換符号化 二次元フーリエ変換により得られた画像の空間周波数成
分について、高域周波数成分ほど分散が小さいことを利
用して、低い周波数成分には長い符号を割り当て、高い
周波数には短い符号を割り当てる手法。

【０００５】（３）ベクトル量子化 画像の信号波形そのものをベクトルとみなし、画像の相
関性からベクトル発生頻度に偏りがあることを利用して
符号化効率を上げる手法。 （４）DCT符号化 ブロック画像に対して離散コサイン変換（DCT；Discret
e Cosine Transform）をし、高周波成分を削減する手
法。JPEG（Joint Photographic image coding Experts
Group）、MPEG（Moving Picture coding Experts Grou
p）に用いられている。

【０００６】（５）背景差分符号化 複数のフレーム画像からなる動画像データにおいて、動
きのない背景データを除き、対象物体のデータだけを伝
送する手法。 （６）フレーム間符号化 複数のフレーム画像からなる動画像データにおいて、前
のフレーム画像との差分を符号化する手法。

【０００７】（７）動き補償 フレーム間符号化を発展させ、連続するフレーム間で対
象物体の動きを検出し、その動き分だけシフトとした画
像をフレーム間予測画像として用いる手法。

【０００８】（８）認識符号化 ボールゲームの中継のように、背景が一定で選手（対象
物体）の動きだけが変化する場合、選手の特徴ベクトル
（位置、大きさ、形状、テクスチャ等）を追跡し、対象
物体の軌跡を符号化する手法。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）〜（４）の
手法では、フレーム画像毎に符号化するため、複数のフ
レーム画像からなる動画像データの場合、圧縮効率は低
い。上記（５）〜（８）の手法では、時系列に並ぶフレ
ーム画像の相関関係を利用し圧縮効率を向上している
が、符号化に必要な情報量が膨大であり、あるいは予め
対象物体の認識が必要である。また、動画像データの特
性（どの周波数成分がどの程度含まれるか等）によら
ず、圧縮率は一定である。このため、高周波成分の多い
フレーム画像では、画質が劣化し、低周波成分の多いフ
レーム画像では、圧縮効率が低くなる傾向がある。

【００１０】以下に、各手法における問題点を列記す
る。 （１）エントロピー符号化 対象データが広範囲でないと十分な圧縮効率が得られな
い。 （２）変換符号化 計算量が膨大である。

【００１１】（３）ベクトル量子化 符号化時間が長いため、テレビ電話のようなリアルタイ
ム処理を必要とする符号化には適さない。 （４）ＤＣＴ符号化 フレーム画像をブロックに分割して計算量を削減してい
るため、回転などの複雑な動きを含む画像では、ブロッ
ク間ノイズが発生する。

【００１２】（５）背景差分符号化 対象物体が多数ある場合、対象物体の動きが激しい場
合、情報量が増大する。 （６）フレーム間符号化 対象物体が多数ある場合、対象物体の動きが激しい場
合、情報量が増大する。 （７）動き補償 例えば、MPEGでは、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、およびＰ
ピクチャを並べている。Ｉピクチャは、前後のフレーム
情報と無関係にフレーム画像が再現できる。Ｂピクチャ
は、フレーム画像の再現に前後のフレーム情報を必要と
する。Ｐピクチャは、フレーム画像の再現に前のフレー
ム情報を必要とする。このため、早送り、逆送りをする
ために複雑な処理が必要になる。符号化・復号化の並列
処理は、困難である。

【００１３】（８）認識符号化 予め対象物体を認識しなくてはならない。本発明の目的
は、複数のフレーム画像からなる動画像データを高い効
率で簡易に符号化・復号化することにある。本発明の別
の目的は、ネットワークの負荷の軽減、通信電波帯域の
圧縮、ディジタル動画データの符号化・復号化する電子
機器の負荷の軽減することにある。

【００１４】本発明の別の目的は、複雑な動きを含む画
像においてもブロック間ノイズの発生を防止することに
ある。本発明の別の目的は、複数のフレーム画像からな
る動画像データの符号化・復号化を高速に実行すること
にある。本発明の別の目的は、動画像データの特性に応
じて最適な圧縮率で符号化し、符号化に要する処理時間
を最適にすることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の動画像符号化
方法、請求項６の動画像符号化装置、請求項８の動画像
符号化プログラムを記録した記録媒体、および請求項１
０の動画像符号化データを記録した記録媒体では、時系
列に並んだ複数のフレーム画像で構成される動画像デー
タが符号化される。

【００１６】まず、時系列の最初のフレーム画像から時
系列の最後のフレームに向けて、フレーム内の同じ位置
の画素データが時系列順に取り込まれる。最後のフレー
ム画像において、画素データを取り込む位置は、隣接す
る画素データの位置に移動される。次に、この位置にお
いて、最後のフレーム画像から最初のフレーム画像に向
けて、反時系列順に画素データが取り込まれる。この
後、最初のフレーム画像において、画素データを取り込
む位置は、隣接する画素データの位置に移動される。こ
のように、時系列の最初および最後のフレーム画像にお
いて、画素データを取り込む位置を隣接する画素データ
の位置にずらしながら、時系列方向および反時系列方向
に交互に、フレームの同じ位置の画素データが取り込ま
れ、シリアルデータ列が構成される。この後、シリアル
データ列が符号化データに圧縮符号化される。

【００１７】動画像データにおいては、フレーム内の画
素データ間の相関よりも、時系列に並んだフレームおけ
る画素データ間の相関の方がはるかに強い。このため、
同じ位置の画素データを、時系列方向または反時系列方
向に沿ってつなげ、動画像データの両端のフレーム画像
においては、比較的相関の強い隣接する画素をつなげる
ことで、非常に強い相関関係を保持したシリアルデータ
列が構成される。シリアルデータ列における隣接する画
素データのデータ値は、強い相関関係を保持しているた
め、符号化の圧縮効率を高くでき、符号化データのデー
タ量を小さくできる。

【００１８】二次元データではなく、シリアルデータを
符号化するため、符号化のための計算負荷を軽減でき
る。フレーム画像を複数のブロックに分割しないため、
ブロック間ノイズは、原理的に発生しない。この結果、
動画像データを符号化する動画像符号化装置の負荷（特
に、CPU等の計算機の負荷）を軽減できる。符号化デー
タを伝送する場合には、伝送経路の負荷を軽減できる。
無線通信においては、通信電波帯域を圧縮できる。符号
化データを記録媒体に記録する場合には、多量の符号化
データを記録できる。

【００１９】これ等符号化処理は、例えば、パーソナル
コンピュータ等に動画像符号化プログラムを記録した記
録媒体を装着し、動画像符号化プログラムを読み込むこ
とで、パーソナルコンピュータを動画像符号化装置とし
て動作させて行われる。あるいは、ディジタルビデオ装
置等の動画像符号化装置の場合、動画像符号化プログラ
ムは、装置内のROMに予め書き込まれている。

【００２０】符号化データは、動画像符号化装置のハー
ドディスク等に記録され、あるいは、DVD（Digital Vid
eo Disk）等に記録される。請求項２の動画像符号化方
法では、動画像データを構成するフレーム画像の数は、
可変にされている。そして、シリアルデータ列にフレー
ム画像の数を示すフレーム情報を付加され、このデータ
が符号化データに圧縮符号化される。符号化処理のパワ
ーまたは処理時間の余裕に応じて、フレーム数を可変に
することで、符号化処理を最適に行うことができる。フ
レーム数を大きくした場合、動画像データの分割数が小
さくなるため、解凍時の画質の低下を最小限にできる。

【００２１】請求項３の動画像符号化方法では、シリア
ルデータ列は、複数のサブシリアルデータ列に分割され
る。複数のサブシリアルデータ列が、それぞれ符号化デ
ータに圧縮符号化される。このため、符号化の処理単位
を小さくでき、符号化処理の負荷を軽減できる。例え
ば、複数の符号化データをまとめたデータを、さらに圧
縮符号化することで、圧縮率を向上できる。あるいは、
複数のサブシリアルデータ列の圧縮符号化を、並列して
処理することで、符号化に要する時間を短縮できる。

【００２２】請求項４の動画像符号化方法では、時系列
に並んだ複数のカラーのフレーム画像で構成される動画
像データが符号化される。フレーム画像の画素データ
は、複数のカラー情報で構成されている。シリアルデー
タ列は、カラー情報毎に形成される。このため、カラー
の動画像データの符号化についても、時系列方向の相関
の強さを利用して圧縮効率を非常に高くできる。また、
あるカラー情報のシリアルデータ列の圧縮率を、別のカ
ラー情報のシリアルデータ列の圧縮率に比べ高くするこ
とで、全体の圧縮率が上がり、符号化データのデータ量
を最小限にできる。

【００２３】また、カラー情報毎に形成されたシリアル
データ列を、それぞれ複数のサブシリアルデータ列に分
割し、これ等サブシリアルデータ列を、それぞれ符号化
データに符号圧縮化してもよい。シリアルデータ列また
はサブシリアルデータ列の圧縮符号化を、並列して処理
することで、符号化に要する時間を短縮できる。請求項
５の動画像復号化方法、請求項７の動画像復号化装置、
および請求項９の動画像復号化プログラムを記録した記
録媒体では、上述した動画像符号化方法により生成され
た符号化データが、元の動画像データに復元される。

【００２４】まず、符号化データが復号化され、シリア
ルデータ列が構成される。シリアルデータ列は、フレー
ム画像の数を単位長として折り返して並べられる。次
に、時系列の直交方向に沿う画素データが、同一時刻の
画素データとしてそれぞれ取り込まれる。取り込んだ画
素データは、フレームの所定の位置に配列される。そし
て、フレーム画像が時系列順に構成され、もとの動画像
データが復元される。このように、高い圧縮効率で符号
化された符号化データを、容易な方法で元の動画像に復
元できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明の動画像符号化方法、
動画像符号化装置、および動画像符号化プログラムを記
録した記録媒体の第１の実施形態を示している。この実
施形態は、請求項１、請求項６、および請求項８に対応
している。

【００２６】図において、パーソナルコンピュータ１０
は、電話回線等を介してネットワークに接続されてい
る。パーソナルコンピュータ１０は、CPU１２およびこ
のCPU１２により制御されるメモリ１４、ハードディス
ク１６、CD-ROM装置１８を有している。CD-ROM装置１８
には、動画像符号化プログラムを記録したCD-ROM２０が
装着可能である。パーソナルコンピュータ１０は、CD-R
OM装置１８にCD-ROM２０を装着後、キーボード等（図示
せず）を介して入力される指示により、CD-ROM２０に記
録された動画像符号化プログラムをハードディスク１６
にダウンロードする。この操作により、パーソナルコン
ピュータ１０は、ディジタルビデオカメラ等で撮影した
動画像データを圧縮符号化可能になる。すなわち、パー
ソナルコンピュータ１０は、動画像符号化装置として機
能する。

【００２７】動画像データは、例えば、IEEE1394インタ
フェースを介してパーソナルコンピュータ１０に接続さ
れたディジタルビデオカメラ（図示せず）からハードデ
ィスク１６に転送される。ハードディスク１６内の動画
像データは、後述する手法で圧縮符号化され、符号化デ
ータに変換される。符号化されたデータは、ハードディ
スク１６に書き込まれる。この後、符号化データは、必
要に応じて電話回線等を介して、ネットワークに接続さ
れた通信装置２２に伝送される。

【００２８】図２は、本実施形態の圧縮符号化の原理を
示している。動画像データは、時系列順に並んだＮ個の
フレーム画像で構成されている。フレーム画像は、画素
データをマトリックス状に配列して構成されている。動
画像データは、符号化の前にシリアルデータ列に変換さ
れる。以下、シリアルデータ列の生成方法について説明
する。

【００２９】まず、時刻の最も古いフレーム画像（最初
のフレーム画像）から時刻の最も新しいフレーム画像
（最後のフレーム画像）に向けて、時系列順にフレーム
内の同じ位置（配列）の画素データが順次取り込まれ
る。最後のフレーム画像において、画素データを取り込
む位置は、隣接する画素データの位置に移動される。次
に、この位置において、最後のフレーム画像から最初の
フレーム画像に向けて、反時系列順に画素データが取り
込まれる。この後、最初のフレーム画像において、画素
データを取り込む位置は、隣接する画素データの位置に
移動される。最初のフレーム画像における取り込み位置
は、図の最初のフレーム画像上に示した太い実線の矢印
に従って順次移動される。最後のフレーム画像における
取り込み位置は、最初のフレーム画像上に示した破線の
矢印に従って順次移動される。換言すれば、最初および
最後のフレーム画像において、画素データを取り込む位
置を図の左下から右上に向けてジグザクにずらしながら
シリアルデータ列が生成される。

【００３０】一般に、動画像データにおいては、フレー
ム内の画素データ間の相関よりも、時系列に並んだフレ
ームにおける画素データ間の相関の方がはるかに強い。
本実施形態では、この関係を最大限保持するため、同じ
位置の画素データを、時系列方向または反時系列方向に
沿ってつなげ、動画像データの両端のフレーム画像にお
いては、比較的相関の強い隣接する画素をつなげてい
る。すなわち、上述したシリアルデータ列は、動画像デ
ータにおける非常に強い相関関係を保持して構成されて
いる。

【００３１】図３は、動画像データを符号化データ（圧
縮データ）に変換するための処理フローを示している。
動画像データは、図２で説明した手順でシリアルデータ
列に変換される（図３（ａ））。このとき、シリアルデ
ータ列は、フレーム数Ｎ毎に時系列方向を逆にして構成
されている。

【００３２】次に、このシリアルデータ列を、圧縮符号
化して、符号化データが生成される（図３（ｂ））。圧
縮符号化では、例えば、非可逆圧縮の後、可逆圧縮が行
われる。これに限らず、可逆圧縮または非可逆圧縮のみ
を行ってもよい。シリアルデータ列は、強い相関関係を
保持しており、隣接する画素データのデータ値は、互い
に近くなるため、エントロピー圧縮効果は、非常に高
い。二次元データを扱わないため、符号化のための計算
負荷を軽減できる。フレーム画像を複数のブロックに分
割しないため、ブロック間ノイズは、原理的に発生しな
い。

【００３３】以上、本実施形態では、隣接する画素デー
タ間で強い相関を有するシリアルデータ列を圧縮符号化
したので、圧縮効率を非常に高くできる。複数のフレー
ム画像からなる動画像データを上記シリアルデータ列に
変換するため、フレーム数Ｎが大きいほど、エントロピ
ー圧縮の効率を高くできる。この結果、送信データの量
を小さくでき、ネットワークの負荷を軽減できる。

【００３４】DCT符号化と異なり、フレーム画像内にお
ける相関（二次元データ）を意識しなくてよいため、符
号化のための計算負荷を軽減できる。認識符号化と異な
り、予め対象物体を認識する必要がないため、符号化処
理を簡潔にできる。したがって、符号化の処理時間を短
縮できる。図４は、本発明の動画像符号化方法、動画像
符号化装置、および動画像符号化プログラムを記録した
記録媒体の第２の実施形態を示している。この実施形態
は、請求項１、請求項２、請求項６、および請求項８に
対応している。この実施形態では、動画像符号化プログ
ラムが第１の実施形態（図１〜図３）と相違している。
その他の構成は、図１と同一である。

【００３５】この実施形態では、動画像データを構成す
るフレーム画像のフレーム数が可変にされている。この
例では、フレーム数は、時系列順にＮ１、Ｎ２、Ｎ３に
変化している。フレーム数は、例えば、図１に示したCP
U１２に対して、圧縮符号化の負荷を大きくできるとき
に大きくされ、負荷を大きくできないときに小さくされ
る。換言すれば、フレーム数は、CPU１２の計算パワー
または計算時間に余裕があるときに大きくされる。

【００３６】動画像データは、図２に示した手順でシリ
アルデータ列に変換される。次に、このシリアルデータ
列にフレーム数を示すフレーム情報が付加され、圧縮符
号化が行われる。フレーム数が大きい場合、圧縮効率は
向上する。また、フレーム数を大きくすることで、動画
像データの分割数が小さくなるため、解凍時の画質の低
下は最小限になる。フレーム数が小さくなった場合に
も、符号化のアルゴリズムは同一であるため、解凍時の
画質を一定に維持できる。

【００３７】この実施形態においても、上述した動画像
符号化方法、動画像符号化装置、および動画像符号化プ
ログラムを記録した記録媒体の第１の実施形態と同様の
効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、
動画像データのフレーム数を可変にしたので、解凍時の
画質を低下させることなく、CPU１２の負荷状態に応じ
て動画像データを圧縮符号化できる。

【００３８】図５は、本発明の動画像符号化方法、動画
像符号化装置、および動画像符号化プログラムを記録し
た記録媒体の第３の実施形態を示している。この実施形
態は、請求項１、請求項３、請求項６、および請求項８
に対応している。この実施形態では、動画像符号化プロ
グラムが第１の実施形態（図１〜図３）と相違してい
る。その他の構成は、図１と同一である。

【００３９】この実施形態では、第１の実施形態と同様
にシリアルデータ列が生成された後、シリアルデータ列
は、複数のサブシリアルデータ列に分割される。サブシ
リアルデータ列は、それぞれ圧縮符号化される。圧縮符
号化では、例えば、非可逆圧縮の後、可逆圧縮が行われ
る。これに限らず、可逆圧縮または非可逆圧縮のみを行
ってもよい。図１に示したCPU１２は、サブシリアルデ
ータ列の符号化を順次に処理してもよく、並列処理して
もよい。並列処理により、符号化に要する時間が短縮さ
れる。サブシリアルデータ列を符号化することで、CPU
１２の計算負荷が軽減される。符号化されたデータは、
連結された後、さらに圧縮符号化（可逆圧縮）される。

【００４０】この実施形態においても、上述した動画像
符号化方法、動画像符号化装置、および動画像符号化プ
ログラムを記録した記録媒体の第１の実施形態と同様の
効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、
シリアルデータ列をサブシリアルデータ列に分割したの
で、符号化の処理単位を小さくでき、CPU１２の負荷を
軽減できる。

【００４１】符号化したデータを連結し、さらに符号化
するので、圧縮率を向上できる。この結果、送信データ
の量を小さくでき、ネットワークの負荷をさらに軽減で
きる。図６は、本発明の動画像符号化方法、動画像符号
化装置、および動画像符号化プログラムを記録した記録
媒体の第４の実施形態を示している。この実施形態は、
請求項１、請求項４、請求項６、および請求項８に対応
している。この実施形態では、カラーの動画像データが
圧縮符号化され、動画像符号化プログラムが第１の実施
形態（図１〜図３）と相違している。その他の構成は、
図１と同一である。

【００４２】カラーの動画像データは、例えば、輝度信
号Y、色差信号CB、CRで構成されている。この実施形態
では、まず、動画像データの画素データが、３つのカラ
ー情報（輝度信号Y、色差信号CB、CR）に分けられる。
そして、第１の実施形態と同様の手順で、カラー情報毎
にシリアルデータ列が生成される。シリアルデータ列
は、それぞれ圧縮符号化され、カラー情報毎に符号化デ
ータが生成される。圧縮符号化では、例えば、非可逆圧
縮の後、可逆圧縮が行われる。これに限らず、可逆圧縮
または非可逆圧縮のみを行ってもよい。図１に示したCP
U１２は、カラー情報のデータの符号化を順次に処理し
てもよく、並列処理してもよい。このとき、輝度信号Y
に比べ低周波数成分の多い色差信号CB、CRのデータの圧
縮率を、輝度信号Yのデータの圧縮率に比べ高くするこ
とで、符号化データのデータ量は最小限にされる。符号
化データは、互いに連結され、連結された符号化データ
が送信される。

【００４３】この実施形態においても、上述した動画像
符号化方法、動画像符号化装置、および動画像符号化プ
ログラムを記録した記録媒体の第１の実施形態と同様の
効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、
カラーの動画像データの符号化についても、時系列方向
の相関の強さを利用して圧縮効率を非常に高くできる。
また、カラー情報毎に圧縮率を変えることで、符号化デ
ータの量を最小限にできる。

【００４４】図７は、本発明の動画像符号化方法、動画
像符号化装置、および動画像符号化プログラムを記録し
た記録媒体の第５の実施形態を示している。この実施形
態は、請求項１、請求項４、請求項６、および請求項８
に対応している。この実施形態では、カラーの動画像デ
ータが圧縮符号化され、動画像符号化プログラムが第１
の実施形態（図１〜図３）と相違している。その他の構
成は、図１と同一である。

【００４５】この実施形態では、まず、第４の実施形態
と同様に、３つのカラー情報（輝度信号Y、色差信号C
B、CR）に分けられたデータが、カラー情報毎にシリア
ルデータ列が生成される。シリアルデータ列は、第３の
実施形態と同様に、複数のサブシリアルデータ列に分割
され、圧縮符号化される。圧縮符号化では、例えば、非
可逆圧縮の後、可逆圧縮が行われる。これに限らず、可
逆圧縮または非可逆圧縮のみを行ってもよい。サブシリ
アルデータ列の大きさは、各カラー情報の周波数特性に
応じて相違させてもよい。カラー情報毎にサブシリアル
データ列の大きさを変えることで、送信先で圧縮データ
を解凍したときに、動画像データ（ブロック）の境界で
の画像の連続性が、確実に保持される。図１に示したCP
U１２は、サブシリアルデータ列の符号化を順次に処理
してもよく、並列処理してもよい。この後、符号化デー
タは、カラー情報毎に連結される。連結されたデータ
は、さらに一つのデータに連結され、圧縮符号化（可逆
圧縮）される。

【００４６】この実施形態においても、上述した動画像
符号化方法、動画像符号化装置、および動画像符号化プ
ログラムを記録した記録媒体の第３および第５の実施形
態と同様の効果を得ることができる。図８は、本発明の
動画像符号化方法、動画像符号化装置、および動画像符
号化プログラムを記録した記録媒体の第６の実施形態を
示している。この実施形態は、請求項１、請求項６、お
よび請求項８に対応している。この実施形態では、動画
像符号化プログラムが第１の実施形態（図１〜図３）と
相違している。その他の構成は、図１と同一である。

【００４７】この実施形態では、第１の実施形態と同様
にシリアルデータ列が生成された後、シリアルデータ列
について周波数成分が求められる。そして、中・高周波
成分が多い場合（画像の動きが多い場合）、圧縮率が低
く設定され、中・高周波成分が標準の場合、圧縮率が標
準値に設定され、中・高周波数成分が少ない場合（画像
の動きが少ない場合）、圧縮率が高く設定される。そし
て、設定された圧縮率で圧縮符号化（非可逆圧縮）が行
われ、符号化データが生成される。このように、周波数
成分に応じて圧縮率を変えることで、中・高周波数成分
が多い場合、送信先で解凍された動画像の画質を向上で
き、中・高周波数成分が少ない場合、圧縮効率を上げる
ことができる。

【００４８】この実施形態においても、上述した動画像
符号化方法、動画像符号化装置、および動画像符号化プ
ログラムを記録した記録媒体の第１の実施形態と同様の
効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、
シリアルデータ列の周波数成分に応じて、圧縮率を変え
ることで、復元される動画像の画質および圧縮効率をバ
ランスよく最適化できる。

【００４９】図９は、本発明の動画像復号化方法、動画
像復号化装置、動画像復号化プログラムを記録した記録
媒体、および動画像符号化データを記録した記録媒体の
第１の実施形態を示している。この実施形態は、請求項
５、請求項７、請求項９および請求項１０に対応してい
る。図において、パーソナルコンピュータ３０は、電話
回線等を介してネットワークに接続されている。パーソ
ナルコンピュータ３０は、CPU３２およびこのCPU３２に
より制御されるメモリ３４、ハードディスク３６、DVD-
ROM装置３８を有している。DVD-ROM装置３８には、動画
像復号化プログラムを記録したCD-ROM４０および映画等
の動画像符号化データを記録したDVD-ROM４２が装着可
能である。パーソナルコンピュータ３０は、DVD-ROM装
置３８にCD-ROM４０を装着後、キーボード等（図示せ
ず）を介して入力される指示により、CD-ROM４０に記録
された動画像復号化プログラムをハードディスク３６に
ダウンロードする。この操作により、パーソナルコンピ
ュータ３０は、DVD-ROM装置３８に装着されるDVD-ROM４
２に記録された動画像データの符号化データを再生可能
になる。すなわち、パーソナルコンピュータ３０は、動
画像復号化装置として機能する。なお、DVD-ROM４２に
記録された符号化データは、上述した図３に示した手順
で圧縮されたデータである。

【００５０】DVD-ROM４２から読み込まれた符号化デー
タは、メモリ３４に書き込まれ、後述する手法で復号化
され、元の動画像データに変換される。復元された動画
像データは、順次表示装置（図示せず）に表示される。
なお、パーソナルコンピュータ３０は、電話回線等を介
して、ネットワークに接続された他のパーソナルコンピ
ュータ等の通信装置４４から符号化データを受信するこ
とも可能である。この場合、パーソナルコンピュータ３
０は、受信した符号化データをハードディスク３６に書
き込む。そして、ハードディスク３６に書き込まれた符
号化データが、順次動画像データに復号される。

【００５１】図１０は、符号化データを復号（解凍）
し、元の動画像データを復元するための処理フローを示
している。まず、符号化データは、復号化され、図３に
示したシリアルデータ列に変換される（図１０
（ａ））。符号化データは、例えば、非可逆圧縮の後、
可逆圧縮が行われ、生成されている。または、符号化デ
ータは、可逆圧縮または非可逆圧縮のみが行われ、生成
されている。

【００５２】次に、シリアルデータ列は、後述する手順
で並び替えられ、元の動画像データが復元される（図１
０（ｂ））。図１１は、復号化されたシリアルデータ列
を元の動画像データに変換する原理を示している。ま
ず、シリアルデータ列は、元の動画像データのフレーム
画像の数Ｎ（フレーム数Ｎ）を単位長として折り返して
並べられる（図１１（ａ））。このとき、並べられた画
素データは、図の下側に向けて時系列順に配列されてい
る。すなわち、時系列の直交方向（図の横方向）に沿う
画素データは、それぞれ所定の時刻のフレーム画像の画
素データである。

【００５３】次に、図の横方向に沿う画素データが、集
合ｆｉ［ｋ］として取り込まれる（図１１（ｂ））。こ
こで、ｉは、フレーム画像の時系列番号（０〜Ｎ−１）
を示し、ｋは、一つのフレーム画像内の位置（０〜ｍ・
ｍ−１）を示している。集合ｆｉ［ｋ］の画素データ
は、フレーム内において図の左下から右上に向けて矢印
の順にジクザグに配置され、ｍ×ｍの画素データの配列
である元のフレーム画像が復元される（図１１
（ｃ））。これを繰り返すことで、元の動画像データが
復元される。

【００５４】式（１）、（２）は、配列ａ［ｊ］（ｊ＝
０〜ｍ・ｍ・Ｎ−１）に構成されたシリアルデータ列か
ら、ｉ番目のフレーム画像の画素データを取り出すため
の式を示している。式（１）は、時系列順に並んだシリ
アルデータ列に対応し、式（２）は、反時系列順に並ん
だシリアルデータ列に対応している。 ｆｉ（２ｎ）＝ａ［ｉ＋２Ｎ・ｎ］ ‥‥‥（１） ｆｉ（２ｎ＋１）＝ａ［ｉ＋２Ｎ（ｎ＋１）−（２ｉ＋１）］‥‥‥（２） 但し、ｎは、０，１，．．．，（ｍ・ｍ−２）／２であ
り、ｍは、フレーム画像の一辺の画素数を示す。

【００５５】式（１）、（２）より、ｉ番目（ｉ＝０〜
Ｎ−１）のフレーム画像の配列ａ［ｊ］は、それぞれ次
のように示される。 ｆｉ（０）＝ａ［ｉ］ ｆｉ（１）＝ａ［２Ｎ−（ｉ＋１）］ ｆｉ（２）＝ａ［２Ｎ＋ｉ］ ｆｉ（３）＝ａ［４Ｎ−（ｉ＋１）］ ： ｆｉ（ｍ・ｍ−１）＝ａ［Ｎ・ｍ・ｍ−（ｉ＋１）］ 上式より、例えば、フレーム数Ｎを５、フレーム画像の
一辺の画素数ｍを１０としたとき、０番目のフレーム画
像（最初のフレーム画像）は、シリアルデータ列の０，
９，１０，１９，２１，．．，４９９番目の画素データ
を取り出すことで構成される。

【００５６】以上、本実施形態では、高い圧縮効率で符
号化された符号化データを、容易な方法で元の動画像に
復元できる。図１２は、本発明の動画像復号化方法、動
画像復号化装置、動画像復号化プログラムを記録した記
録媒体、および動画像符号化データを記録した記録媒体
の第２の実施形態を示している。この実施形態は、請求
項５、請求項７、請求項９および請求項１０に対応して
いる。この実施形態では、動画像復号化プログラムが第
１の実施形態（図９）と相違している。その他の構成
は、図９と同一である。

【００５７】この実施形態では、DVD-ROM４２に記録さ
れた符号化データは、図４に示した手順で圧縮されたデ
ータである。符号化データは、復号化され、フレーム情
報とシリアルデータ列とが生成される。符号化データ
は、例えば、非可逆圧縮の後、可逆圧縮が行われ、生成
されている。または、符号化データは、可逆圧縮または
非可逆圧縮のみが行われ、生成されている。

【００５８】シリアルデータ列は、フレーム情報により
示される元の動画像データのフレーム画像の数Ｎを単位
長として折り返して並べられる。この後、上述した式
（１）、（２）に従い、シリアルデータ列から動画像デ
ータのフレーム画像が構成され、復号化処理が完了す
る。この実施形態においても、上述した動画像復号化方
法、動画像復号化装置、動画像復号化プログラムを記録
した記録媒体、および動画像符号化データを記録した記
録媒体の第１の実施形態（図９〜図１１）と同様の効果
を得ることができる。

【００５９】図１３は、本発明の動画像復号化方法、動
画像復号化装置、動画像復号化プログラムを記録した記
録媒体、および動画像符号化データを記録した記録媒体
の第３の実施形態を示している。この実施形態は、請求
項５、請求項７、請求項９および請求項１０に対応して
いる。この実施形態では、動画像復号化プログラムが第
１の実施形態（図９）と相違している。その他の構成
は、図９と同一である。

【００６０】この実施形態では、DVD-ROM４２に記録さ
れた符号化データは、図５に示した手順で圧縮されたデ
ータである。符号化データ（可逆圧縮されたデータ）
は、復号化され、連結された符号化データに変換され
る。各符号化データは、さらに復号化され、サブシリア
ルデータ列に変換される。符号化データは、例えば、非
可逆圧縮の後、可逆圧縮が行われ、生成されている。ま
たは、符号化データは、可逆圧縮または非可逆圧縮のみ
が行われ、生成されている。

【００６１】このとき、図９に示したCPU３２は、サブ
シリアルデータ列への復号化を順次に処理してもよく、
並列処理してもよい。サブシリアルデータ列を連結する
ことでシリアルデータ列が構成される。シリアルデータ
列は、元の動画像データのフレーム画像の数Ｎを単位長
として折り返して並べられる。この後、上述した式
（１）、（２）に従い、シリアルデータ列から動画像デ
ータのフレーム画像が構成され、復号化処理が完了す
る。

【００６２】この実施形態においても、上述した動画像
復号化方法、動画像復号化装置、動画像復号化プログラ
ムを記録した記録媒体、および動画像符号化データを記
録した記録媒体の第１の実施形態（図９〜図１１）と同
様の効果を得ることができる。図１４は、本発明の動画
像復号化方法、動画像復号化装置、動画像復号化プログ
ラムを記録した記録媒体、および動画像符号化データを
記録した記録媒体の第３の実施形態を示している。この
実施形態は、請求項５、請求項７、請求項９および請求
項１０に対応している。この実施形態では、動画像復号
化プログラムが第１の実施形態（図９）と相違してい
る。その他の構成は、図９と同一である。

【００６３】この実施形態では、DVD-ROM４２に記録さ
れた符号化データは、図６に示した手順で圧縮されたデ
ータである。すなわち、カラーの動画像データが復号さ
れる。連結された符号化データは、３つのカラー情報
（輝度信号Y、色差信号CB、CR）の符号化データに分け
られる。符号化データは、それぞれ復号化され、シリア
ルデータ列に変換される。符号化データは、例えば、非
可逆圧縮の後、可逆圧縮が行われ、生成されている。ま
たは、符号化データは、可逆圧縮または非可逆圧縮のみ
が行われ、生成されている。

【００６４】このとき、図９に示したCPU３２は、カラ
ー情報のデータの復号化を順次に処理してもよく、並列
処理してもよい。シリアルデータ列は、それぞれ元の動
画像データのフレーム画像の数Ｎを単位長として折り返
して並べられる。この後、上述した式（１）、（２）に
従い、それぞれシリアルデータ列からカラー情報が構成
され、これ等カラー情報をまとめることで、動画像デー
タのフレーム画像が構成され、復号化処理が完了する。

【００６５】この実施形態においても、上述した動画像
復号化方法、動画像復号化装置、動画像復号化プログラ
ムを記録した記録媒体、および動画像符号化データを記
録した記録媒体の第１の実施形態（図９〜図１１）と同
様の効果を得ることができる。図１５は、本発明の動画
像復号化方法、動画像復号化装置、動画像復号化プログ
ラムを記録した記録媒体、および動画像符号化データを
記録した記録媒体の第４の実施形態を示している。この
実施形態は、請求項５、請求項７、請求項９および請求
項１０に対応している。この実施形態では、動画像復号
化プログラムが第１の実施形態（図９）と相違してい
る。その他の構成は、図９と同一である。

【００６６】この実施形態では、DVD-ROM４２に記録さ
れた符号化データは、図７に示した手順で圧縮されたカ
ラー情報を含むデータである。まず、符号化データ（可
逆圧縮されたデータ）は、復号化され、３つのカラー情
報に対応する符号化データが連結されたデータに変換さ
れる。各符号化データは、さらに、サブシリアルデータ
列に対応する符号化データに分けられる。符号化データ
は、複合化され、３つのカラー情報に対応して、それぞ
れサブシリアルデータ列に変換される。符号化データ
は、例えば、非可逆圧縮の後、可逆圧縮が行われ、生成
されている。または、符号化データは、可逆圧縮または
非可逆圧縮のみが行われ、生成されている。

【００６７】このとき、図９に示したCPU３２は、サブ
シリアルデータ列への復号化を順次に処理してもよく、
並列処理してもよい。次に、カラー情報毎に、サブシリ
アルデータ列を連結することでシリアルデータ列が構成
される。シリアルデータ列は、元の動画像データのフレ
ーム画像の数Ｎを単位長として折り返して並べられる。
この後、上述した式（１）、（２）に従い、それぞれシ
リアルデータ列からカラー情報が構成され、これ等カラ
ー情報をまとめることで、動画像データのフレーム画像
が構成され、復号化処理が完了する。

【００６８】この実施形態においても、上述した動画像
復号化方法、動画像復号化装置、動画像復号化プログラ
ムを記録した記録媒体、および動画像符号化データを記
録した記録媒体の第１の実施形態（図９〜図１１）と同
様の効果を得ることができる。なお、上述した第２の実
施形態（図４、図１２）では、本発明をパーソナルコン
ピュータ等の動画像符号化装置に適用した例について述
べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
い。例えば、本発明をテレビ電話またはテレビ会議シス
テム等の動画像符号化装置に適用してもよい。この場
合、通信回線の状況に応じてフレーム数を可変にでき
る。

【００６９】上述した第３の実施形態（図５）では、サ
ブシリアルデータ列の符号化をCPU１２により並列処理
した例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定
されるものではない。例えば、パーソナルコンピュータ
１０に複数のCPUまたは複数のデータ処理プロセッサを
搭載し、これ等複数の処理エンジンにより並列処理して
もよい。他の実施形態の並列処理についても同様であ
る。

【００７０】上述した第４の実施形態（図６、図１４）
では、輝度信号Y、色差信号CB、CRで構成されたカラー
の動画像データを符号化処理・復号化処理した例につい
て述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はない。例えば、R、G、Bの３原色で構成されたカラー
の動画像データを符号化処理・復号化処理してもよい。

【００７１】上述した実施形態では、本発明をパーソナ
ルコンピュータに適用した例について述べた。本発明は
かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、本
発明をディジタルビデオ、ディジタルビデオデッキ、DV
D装置、ナビゲーションシステム、センサー・簡易レー
ダによる身障者誘導システム、あるいは動画機能を有す
るディジタルカメラ、携帯電話、携帯端末等に適用して
もよい。

【００７２】以上の実施形態において説明した発明を整
理して、付記として開示する。 （付記１） 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構成
される動画像データを符号化する動画像符号化方法であ
って、前記時系列の最初および最後の前記フレーム画像
において、前記画素データを取り込む位置を隣接する画
素データの位置にずらしながら時系列方向および反時系
列方向に交互に折り返し、前記フレーム画像における同
じ位置の画素データを時系列順および反時系列順に取り
込んでいき、シリアルデータ列を構成し、前記シリアル
データ列を符号化データに圧縮符号化することを特徴と
する動画像符号化方法。

【００７３】（付記２） 付記１記載の動画像符号化方
法において、前記動画像データを構成する前記フレーム
画像の数は可変であり、前記シリアルデータ列に前記フ
レーム画像の数を示すフレーム情報を付加したデータ
を、符号化データに圧縮符号化することを特徴とする動
画像符号化方法。 （付記３） 付１記載の動画像符号化方法において、前
記シリアルデータ列を複数のサブシリアルデータ列に分
割し、前記サブシリアルデータ列を、それぞれ符号化デ
ータに圧縮符号化することを特徴とする動画像符号化方
法。

【００７４】（付記４） 付記３記載の動画像符号化方
法において、複数の前記符号化データをまとめたデータ
を、さらに圧縮符号化することを特徴とする動画像符号
化方法。

【００７５】（付記５） 付記３記載の動画像符号化方
法において、前記サブシリアルデータ列の圧縮符号化
は、並列処理されることを特徴とする動画像符号化方
法。 （付記６） 付記１記載の動画像符号化方法において、
前記フレーム画像の前記画素データは、複数のカラー情
報で構成され、前記シリアルデータ列は、前記カラー情
報毎に形成されることを特徴とする動画像符号化方法。

【００７６】（付記７） 付記６記載の動画像符号化方
法において、前記カラー情報毎に形成された前記シリア
ルデータ列を、それぞれ複数のサブシリアルデータ列に
分割し、前記サブシリアルデータ列を、それぞれ符号化
データに符号圧縮化することを特徴とする動画像符号化
方法。

【００７７】（付記８） 付記６記載の動画像符号化方
法において、前記シリアルデータ列の圧縮符号化は、並
列処理されることを特徴とする動画像符号化方法。 （付記９） 付記１記載の動画像符号化方法において、
前記シリアルデータ列について、周波数成分を求め、高
周波成分が多いときに、前記シリアルデータ列の圧縮率
を下げ、高周波成分が少ないときに、前記シリアルデー
タ列の圧縮率を上げることを特徴とする動画像符号化方
法。

【００７８】（付記１０） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを、時系列の最初お
よび最後の前記フレーム画像において、前記画素データ
を取り込む位置を隣接する画素データの位置にずらしな
がら時系列方向および反時系列方向に交互に折り返し、
前記フレーム画像における同じ位置の画素データを時系
列順および反時系列順に取り込んでいき、シリアルデー
タ列を構成し、該シリアルデータ列を圧縮符号化した符
号化データを、元の動画像データに復号する動画像復号
化方法であって、前記符号化データを復号して、前記シ
リアルデータ列を構成し、前記シリアルデータ列を、前
記フレーム画像の数を単位長として折り返して並べ、前
記時系列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時刻
の該画素データとしてそれぞれ取り込み、取り込んだ前
記画素データをフレームの所定の位置に配列すること
で、前記フレーム画像を前記時系列順に構成することを
特徴とする動画像復号化方法。

【００７９】（付記１１） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを、時系列の最初お
よび最後の前記フレーム画像において、前記画素データ
を取り込む位置を隣接する画素データの位置にずらしな
がら時系列方向および反時系列方向に交互に折り返し、
前記フレーム画像における同じ位置の画素データを時系
列順および反時系列順に取り込んでいき、シリアルデー
タ列を構成し、該シリアルデータ列に前記フレーム画像
の数を示すフレーム数情報を付加したデータを圧縮符号
化した符号化データを、元の動画像データに復号する動
画像復号化方法であって、前記符号化データを復号し
て、前記シリアルデータ列および前記フレーム数情報を
構成し、前記シリアルデータ列を、前記フレーム数情報
を単位長として折り返して並べ、前記時系列の直交方向
に沿う前記画素データを、同一時刻の該画素データとし
てそれぞれ取り込み、取り込んだ前記画素データをフレ
ームの所定の位置に配列することで、前記フレーム画像
を前記時系列順に構成することを特徴とする動画像復号
化方法。

【００８０】（付記１２） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを、時系列の最初お
よび最後の前記フレーム画像において、前記画素データ
を取り込む位置を隣接する画素データの位置にずらしな
がら時系列方向および反時系列方向に交互に折り返し、
前記フレーム画像における同じ位置の画素データを時系
列順および反時系列順に取り込んでいき、シリアルデー
タ列を構成し、該シリアルデータ列を複数のサブシリア
ルデータ列に分割し、前記サブシリアルデータ列をそれ
ぞれ圧縮符号化した符号化データを、元の動画像データ
に復号する動画像復号化方法であって、複数の前記符号
化データをそれぞれ復号して、複数の前記サブシリアル
データ列を構成し、前記各サブシリアルデータ列をまと
めて、前記シリアルデータ列を構成し、前記シリアルデ
ータ列を、前記フレーム画像の数を単位長として折り返
して並べ、前記時系列の直交方向に沿う前記画素データ
を、同一時刻の該画素データとしてそれぞれ取り込み、
取り込んだ前記画素データをフレームの所定の位置に配
列することで、前記フレーム画像を前記時系列順に構成
することを特徴とする動画像復号化方法。

【００８１】（付記１３） 付記１２記載の動画像復号
化方法において、前記符号化データの復号化は、並列処
理されることを特徴とする動画像復号化方法。 （付記１４） 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
成される動画像データを、時系列の最初および最後の前
記フレーム画像において、前記画素データを取り込む位
置を隣接する画素データの位置にずらしながら時系列方
向および反時系列方向に交互に折り返し、前記フレーム
画像における同じ位置の画素データを時系列順および反
時系列順に取り込んでいき、シリアルデータ列を構成
し、該シリアルデータ列を複数のサブシリアルデータ列
に分割し、前記サブシリアルデータ列をそれぞれ圧縮符
号化して複数の符号化データを構成し、該符号化データ
をまとめたデータをさらに圧縮符号化した総符号化デー
タを、元の動画像データに復号する動画像復号化方法で
あって、前記総符号化データを復号して複数の前記符号
化データを形成し、複数の前記符号化データをそれぞれ
復号して、複数の前記サブシリアルデータ列を構成し、
前記各サブシリアルデータ列をまとめて、前記シリアル
データ列を構成し、前記シリアルデータ列を、前記フレ
ーム画像の数を単位長として折り返して並べ、前記時系
列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時刻の該画
素データとしてそれぞれ取り込み、取り込んだ前記画素
データをフレームの所定の位置に配列することで、前記
フレーム画像を前記時系列順に構成することを特徴とす
る動画像復号化方法。

【００８２】（付記１５） 複数のカラー情報で構成さ
れた画素データを有する時系列に並んだ複数のフレーム
画像からなる動画像データを、前記時系列の最初および
最後の前記フレーム画像において、前記カラー情報毎
に、前記カラー情報を取り込む位置を隣接するカラー情
報の位置にずらしながら時系列方向および反時系列方向
に交互に折り返し、前記フレーム画像における同じ位置
のカラー情報を時系列順および反時系列順に取り込んで
いき、シリアルデータ列をそれぞれ構成し、該シリアル
データ列をそれぞれ圧縮符号化した符号化データを、元
の動画像データに復号する動画像復号化方法であって、
複数の前記符号化データをそれぞれ復号して、前記カラ
ー情報毎に前記シリアルデータ列を形成し、前記各シリ
アルデータ列を、前記フレーム画像の数を単位長として
折り返して並べ、前記時系列の直交方向に沿う前記カラ
ー情報を、同一時刻の該カラー情報としてそれぞれ取り
込み、取り込んだ前記カラー情報をフレームの所定の位
置に配列することで、前記カラー情報毎に前記カラーフ
レーム画像を前記時系列順に構成し、前記カラーフレー
ム画像を前記同一時刻毎にまとめて、前記フレーム画像
を前記時系列順に構成することを特徴とする動画像復号
化方法。

【００８３】（付記１６） 付記５記載の動画像復号化
方法において、前記符号化データの復号化は、並列処理
されることを特徴とする動画像復号化方法。 （付記１７） 複数のカラー情報で構成された画素デー
タを有する時系列に並んだ複数のフレーム画像からなる
動画像データを、前記時系列の最初および最後の前記フ
レーム画像において、前記カラー情報毎に、前記カラー
情報を取り込む位置を隣接するカラー情報の位置にずら
しながら時系列方向および反時系列方向に交互に折り返
し、前記フレーム画像における同じ位置のカラー情報を
時系列順および反時系列順に取り込んでいき、シリアル
データ列をそれぞれ構成し、該シリアルデータ列を複数
のサブシリアルデータ列に分割し、前記サブシリアルデ
ータ列をそれぞれ圧縮符号化した符号化データを、元の
動画像データに復号する動画像復号化方法であって、前
記符号化データをそれぞれ復号して、複数の前記サブシ
リアルデータ列をそれぞれ形成し、前記各サブシリアル
データ列を前記カラー情報毎にまとめて、前記シリアル
データ列を構成し、前記各シリアルデータ列を、前記フ
レーム画像の数を単位長として折り返して並べ、前記時
系列の直交方向に沿う前記カラー情報を、同一時刻の該
カラー情報としてそれぞれ取り込み、取り込んだ前記カ
ラー情報をフレームの所定の位置に配列することで、前
記カラー情報毎に前記カラーフレーム画像を前記時系列
順に構成し、前記カラーフレーム画像を前記同一時刻毎
にまとめて、前記フレーム画像を前記時系列順に構成す
ることを特徴とする動画像復号化方法。

【００８４】（付記１８） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを符号化する動画像
符号化装置であって、前記時系列の最初および最後の前
記フレーム画像において、前記画素データを取り込む位
置を隣接する画素データの位置にずらしながら時系列方
向および反時系列方向に交互に折り返し、前記フレーム
画像における同じ位置の画素データを取り込んでいき、
シリアルデータ列を構成し、前記シリアルデータ列を符
号化データに圧縮符号化することを特徴とする動画像符
号化装置。

【００８５】（付記１９） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを、時系列の最初お
よび最後の前記フレーム画像において、前記画素データ
を取り込む位置を隣接する画素データの位置にずらしな
がら時系列方向および反時系列方向に交互に折り返し、
前記フレーム画像における同じ位置の画素データを時系
列順および反時系列順に取り込んでいき、シリアルデー
タ列を構成し、該シリアルデータ列を圧縮符号化した符
号化データを、元の動画像データに復号する動画像復号
化装置であって、前記符号化データを復号して、前記シ
リアルデータ列を構成し、前記シリアルデータ列を、前
記フレーム画像の数を単位長として折り返して並べ、前
記時系列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時刻
の該画素データとしてそれぞれ取り込み、取り込んだ前
記画素データをフレームの所定の位置に配列すること
で、前記フレーム画像を前記時系列順に構成することを
特徴とする動画像復号化装置。

【００８６】（付記２０） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを符号化するコンピ
ュータが読み取り可能な動画像符号化プログラムを記録
した記録媒体であって、前記動画像符号化プログラム
は、前記時系列の最初および最後の前記フレーム画像に
おいて、前記画素データを取り込む位置を隣接する画素
データの位置にずらしながら時系列方向および反時系列
方向に交互に折り返し、前記フレーム画像における同じ
位置の画素データを取り込んでいき、シリアルデータ列
を構成するプログラムと、前記シリアルデータ列を符号
化データに圧縮符号化するプログラムとを含むことを特
徴とする動画像符号化プログラムを記録した記録媒体。

【００８７】（付記２１） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを、時系列の最初お
よび最後の前記フレーム画像において、前記画素データ
を取り込む位置を隣接する画素データの位置にずらしな
がら時系列方向および反時系列方向に交互に折り返し、
前記フレーム画像における同じ位置の画素データを時系
列順および反時系列順に取り込んでいき、シリアルデー
タ列を構成し、該シリアルデータ列を圧縮符号化した符
号化データを、元の動画像データに復号するコンピュー
タが読み取り可能な動画像復号化プログラムを記録した
記録媒体であって、前記動画像復号化プログラムは、前
記符号化データを復号して、前記シリアルデータ列を構
成するプログラムと、前記シリアルデータ列を、前記フ
レーム画像の数を単位長として折り返して並べ、前記時
系列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時刻の該
画素データとしてそれぞれ取り込み、取り込んだ前記画
素データをフレームの所定の位置に配列することで、前
記フレーム画像を前記時系列順に構成するするプログラ
ムとを含むことを特徴とする動画像復号化プログラムを
記録した記録媒体。

【００８８】（付記２２） 時系列に並んだ複数のフレ
ーム画像で構成される動画像データを符号化したコンピ
ュータが読み取り可能な動画像符号化データを記録した
記録媒体であって、前記動画像符号化データは、前記時
系列の最初および最後の前記フレーム画像において、前
記画素データを取り込む位置を隣接する画素データの位
置にずらしながら時系列方向および反時系列方向に交互
に折り返し、前記フレーム画像における同じ位置の画素
データを取り込んでいき、シリアルデータ列を構成し、
さらに該シリアルデータ列を符号化データに圧縮符号化
して構成されていることを特徴とする動画像符号化デー
タを記録した記録媒体。

【００８９】付記９の動画像符号化方法では、シリアル
データ列について、周波数成分が求められる。そして、
高周波成分が多いときに、シリアルデータ列の圧縮率が
下げられる。高周波成分が少ないときに、シリアルデー
タ列の圧縮率が上げられる。シリアルデータ列の周波数
成分に応じて、圧縮率を変えることで、復元される動画
像の画質および圧縮効率をバランスよく最適化できる。

【００９０】以上、本発明について詳細に説明してきた
が、上記の実施形態およびその変形例は発明の一例に過
ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明
を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかであ
る。

【００９１】

【発明の効果】請求項１の動画像符号化方法、請求項６
の動画像符号化装置、請求項８の動画像符号化プログラ
ムを記録した記録媒体、および請求項１０の動画像符号
化データを記録した記録媒体では、データの圧縮効率を
高くでき、符号化データのデータ量を小さくできる。二
次元データではなく、シリアルデータを符号化するた
め、符号化のための計算負荷を軽減できる。フレーム画
像を複数のブロックに分割しないため、ブロック間ノイ
ズは、原理的に発生しない。動画像データを符号化する
動画像符号化装置の負荷を軽減できる。符号化データを
伝送する場合には、伝送経路の負荷を軽減できる。無線
通信においては、通信電波帯域を圧縮できる。符号化デ
ータを記録媒体に記録する場合には、多量の符号化デー
タを記録できる。

【００９２】請求項２の動画像符号化方法では、符号化
処理のパワーまたは処理時間の余裕に応じて、フレーム
数を可変にすることで、符号化処理を最適に行うことが
できる。フレーム数を大きくした場合、動画像データの
分割数が小さくなるため、解凍時の画質の低下を最小限
にできる。請求項３の動画像符号化方法では、符号化の
処理単位を小さくでき、符号化処理の負荷を軽減でき
る。

【００９３】請求項４の動画像符号化方法では、カラー
の動画像データの符号化についても、時系列方向の相関
の強さを利用して圧縮効率を非常に高くできる。例え
ば、あるカラー情報のシリアルデータ列の圧縮率を、別
のカラー情報のシリアルデータ列の圧縮率に比べ高くす
ることで、全体の圧縮率が上がり、符号化データのデー
タ量を最小限にできる。

【００９４】請求項５の動画像復号化方法、請求項７の
動画像復号化装置、および請求項９の動画像復号化プロ
グラムを記録した記録媒体では、高い圧縮効率で符号化
された符号化データを、容易な方法で元の動画像に復元
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第１の実
施形態を示す説明図である。

【図２】図１の圧縮符号化の原理を示す説明図である。

【図３】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第１の実
施形態における動画像データを符号化データに変換する
ための処理フローである。

【図４】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第２の実
施形態を示す説明図である。

【図５】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第３の実
施形態を示す説明図である。

【図６】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第４の実
施形態を示す説明図である。

【図７】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第５の実
施形態を示す説明図である。

【図８】動画像符号化方法、動画像符号化装置、および
動画像符号化プログラムを記録した記録媒体の第６の実
施形態を示す説明図である。

【図９】動画像復号化方法、動画像復号化装置、動画像
復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像符
号化データを記録した記録媒体の第１の実施形態を示す
説明図である。

【図１０】動画像復号化方法、動画像復号化装置、動画
像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像
符号化データを記録した記録媒体の第１の実施形態にお
ける符号化の処理フローである。

【図１１】図１０におけるシリアルデータ列を元の動画
像データに変換する原理を示す説明図である。

【図１２】動画像復号化方法、動画像復号化装置、動画
像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像
符号化データを記録した記録媒体の第２の実施形態を示
す説明図である。

【図１３】動画像復号化方法、動画像復号化装置、動画
像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像
符号化データを記録した記録媒体の第３の実施形態を示
す説明図である。

【図１４】動画像復号化方法、動画像復号化装置、動画
像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像
符号化データを記録した記録媒体の第４の実施形態を示
す説明図である。

【図１５】動画像復号化方法、動画像復号化装置、動画
像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像
符号化データを記録した記録媒体の第５の実施形態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０ パーソナルコンピュータ １２ CPU １４ メモリ １６ ハードディスク １８ CD-ROM装置 ２０ CD-ROM ２２ 通信装置 ３０ パーソナルコンピュータ ３２ CPU ３４ メモリ ３６ ハードディスク ３８ DVD-ROM装置 ４０ CD-ROM ４２ DVD-ROM ４４ 通信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C057 CA01 CB07 CC04 DC11 EL01 EM04 5C059 KK10 KK11 LB02 MA45 RC00 SS06 SS11 SS13 SS26 UA02 UA39 5J064 AA01 AA02 BA15 BB07 BB12 BC02 BD02 BD03 (54)【発明の名称】 動画像符号化方法、動画像復号化方法、動画像符号化装置、動画像復号化装置、動画像符号化プ ログラムを記録した記録媒体、動画像復号化プログラムを記録した記録媒体、および動画像符号 化データを記録した記録媒体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
   成される動画像データを符号化する動画像符号化方法で
   あって、 前記時系列の最初および最後の前記フレーム画像におい
   て、前記画素データを取り込む位置を隣接する画素デー
   タの位置にずらしながら時系列方向および反時系列方向
   に交互に折り返し、前記フレーム画像における同じ位置
   の画素データを時系列順および反時系列順に取り込んで
   いき、シリアルデータ列を構成し、 前記シリアルデータ列を符号化データに圧縮符号化する
   ことを特徴とする動画像符号化方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の動画像符号化方法におい
   て、 前記動画像データを構成する前記フレーム画像の数は可
   変であり、 前記シリアルデータ列に前記フレーム画像の数を示すフ
   レーム情報を付加したデータを、符号化データに圧縮符
   号化することを特徴とする動画像符号化方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の動画像符号化方法におい
   て、 前記シリアルデータ列を複数のサブシリアルデータ列に
   分割し、 前記サブシリアルデータ列を、それぞれ符号化データに
   圧縮符号化することを特徴とする動画像符号化方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の動画像符号化方法におい
   て、 前記フレーム画像の前記画素データは、複数のカラー情
   報で構成され、 前記シリアルデータ列は、前記カラー情報毎に形成され
   ることを特徴とする動画像符号化方法。
5. 【請求項５】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
   成される動画像データを、時系列の最初および最後の前
   記フレーム画像において、前記画素データを取り込む位
   置を隣接する画素データの位置にずらしながら時系列方
   向および反時系列方向に交互に折り返し、前記フレーム
   画像における同じ位置の画素データを時系列順および反
   時系列順に取り込んでいき、シリアルデータ列を構成
   し、該シリアルデータ列を圧縮符号化した符号化データ
   を、元の動画像データに復号する動画像復号化方法であ
   って、 前記符号化データを復号して、前記シリアルデータ列を
   構成し、 前記シリアルデータ列を、前記フレーム画像の数を単位
   長として折り返して並べ、 前記時系列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時
   刻の該画素データとしてそれぞれ取り込み、 取り込んだ前記画素データをフレームの所定の位置に配
   列することで、前記フレーム画像を前記時系列順に構成
   することを特徴とする動画像復号化方法。
6. 【請求項６】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
   成される動画像データを符号化する動画像符号化装置で
   あって、 前記時系列の最初および最後の前記フレーム画像におい
   て、前記画素データを取り込む位置を隣接する画素デー
   タの位置にずらしながら時系列方向および反時系列方向
   に交互に折り返し、前記フレーム画像における同じ位置
   の画素データを取り込んでいき、シリアルデータ列を構
   成し、 前記シリアルデータ列を符号化データに圧縮符号化する
   ことを特徴とする動画像符号化装置。
7. 【請求項７】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
   成される動画像データを、時系列の最初および最後の前
   記フレーム画像において、前記画素データを取り込む位
   置を隣接する画素データの位置にずらしながら時系列方
   向および反時系列方向に交互に折り返し、前記フレーム
   画像における同じ位置の画素データを時系列順および反
   時系列順に取り込んでいき、シリアルデータ列を構成
   し、該シリアルデータ列を圧縮符号化した符号化データ
   を、元の動画像データに復号する動画像復号化装置であ
   って、 前記符号化データを復号して、前記シリアルデータ列を
   構成し、 前記シリアルデータ列を、前記フレーム画像の数を単位
   長として折り返して並べ、 前記時系列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時
   刻の該画素データとしてそれぞれ取り込み、 取り込んだ前記画素データをフレームの所定の位置に配
   列することで、前記フレーム画像を前記時系列順に構成
   することを特徴とする動画像復号化装置。
8. 【請求項８】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
   成される動画像データを符号化するコンピュータが読み
   取り可能な動画像符号化プログラムを記録した記録媒体
   であって、 前記動画像符号化プログラムは、 前記時系列の最初および最後の前記フレーム画像におい
   て、前記画素データを取り込む位置を隣接する画素デー
   タの位置にずらしながら時系列方向および反時系列方向
   に交互に折り返し、前記フレーム画像における同じ位置
   の画素データを取り込んでいき、シリアルデータ列を構
   成するプログラムと、 前記シリアルデータ列を符号化データに圧縮符号化する
   プログラムとを含むことを特徴とする動画像符号化プロ
   グラムを記録した記録媒体。
9. 【請求項９】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で構
   成される動画像データを、時系列の最初および最後の前
   記フレーム画像において、前記画素データを取り込む位
   置を隣接する画素データの位置にずらしながら時系列方
   向および反時系列方向に交互に折り返し、前記フレーム
   画像における同じ位置の画素データを時系列順および反
   時系列順に取り込んでいき、シリアルデータ列を構成
   し、該シリアルデータ列を圧縮符号化した符号化データ
   を、元の動画像データに復号するコンピュータが読み取
   り可能な動画像復号化プログラムを記録した記録媒体で
   あって、 前記動画像復号化プログラムは、 前記符号化データを復号して、前記シリアルデータ列を
   構成するプログラムと、 前記シリアルデータ列を、前記フレーム画像の数を単位
   長として折り返して並べ、 前記時系列の直交方向に沿う前記画素データを、同一時
   刻の該画素データとしてそれぞれ取り込み、 取り込んだ前記画素データをフレームの所定の位置に配
   列することで、前記フレーム画像を前記時系列順に構成
   するするプログラムとを含むことを特徴とする動画像復
   号化プログラムを記録した記録媒体。
10. 【請求項１０】 時系列に並んだ複数のフレーム画像で
    構成される動画像データを符号化したコンピュータが読
    み取り可能な動画像符号化データを記録した記録媒体で
    あって、 前記動画像符号化データは、 前記時系列の最初および最後の前記フレーム画像におい
    て、前記画素データを取り込む位置を隣接する画素デー
    タの位置にずらしながら時系列方向および反時系列方向
    に交互に折り返し、前記フレーム画像における同じ位置
    の画素データを取り込んでいき、シリアルデータ列を構
    成し、さらに該シリアルデータ列を符号化データに圧縮
    符号化して構成されていることを特徴とする動画像符号
    化データを記録した記録媒体。