JP2002185970A - 動画像符号化装置及び動画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動きベクトルなどのサイド情報量を少なくす
ることが可能な動画像符号化装置及び動画像復号化装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 画像フレームの動きベクトルを探索する
動きベクトル探索部３１と、前記画像フレームを一つ以
上の領域に分割し、前記動きベクトルと前記複数の予測
方式を用いて、該領域毎に複数の予測画像を生成する予
測部３２と、前記複数の予測画像のうち符号化効率が最
適な予測方式を決定し、該予測方式および前記動きベク
トルを示すサイド情報と予測画像とを出力する領域予測
決定部３３と、前記サイド情報を符号化するサイド情報
符号化部３４とを備え、前記サイド情報符号化部３４
は、符号化対象領域に隣接する領域において該符号化対
象領域とは異なる予測方式が決定された場合に、該隣接
領域の動きベクトルを用いることによって、符号化対象
領域の動きベクトルに要するサイド情報量を少なくした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化装置
及び動画像復号化装置に関し、より詳細には、適応的動
き補償フレーム間予測方式を用いた動画像符号化装置及
び動画像復号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来では ＩＳＤＮ(Integrated Service
s Digital Network)網などの高速ディジタル網におい
て、テレビ電話やテレビ会議システムなどの動画像通信
が実現されていた。近年、ＰＨＳ(Personal Handyphone
System)に代表される無線伝送網の進展、およびＰＳＴ
Ｎ(Public Switching Telephone Network)網におけるデ
ータ変調・復調技術の進展、さらに画像圧縮技術の進展
に伴い、より低ビットレート網における動画像通信への
要求が高まっている。

【０００３】一般にテレビ電話やテレビ会議システムの
ように、動画像情報を伝送する場合においては、動画像
の情報量が膨大なのに対して、伝送に用いる回線の回線
速度やコストの点から、伝送する動画像の情報量を圧縮
符号化し、情報量を少なくして伝送する事が必要となっ
てくる。

【０００４】動画像情報を圧縮する符号化方式として
は、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ−１(Moving Picture Coding
Expert Group)、ＭＰＥＧ−２などがすでに国際標準化
されている。さらに６４ｋｂｐｓ以下の超低ビットレー
トでの符号化方式としてＭＰＥＧ−４の標準化活動が進
められている。

【０００５】現在標準化されている動画像映像符号化方
式では、フレーム間予測符号化およびフレーム内符号化
を組み合わせて行なうハイブリッド映像符号化方式を採
用している。フレーム間予測符号化は、動画像を符号化
する際に参照画像から予測画像を生成し、現画像との差
分を符号化することで符号量を減少させ伝送することで
伝送路の効率的な利用を図るものである。

【０００６】従来の動画像符号化装置の全体の動作を説
明する。従来の動画像符号化装置の全体の構成例を図３
に示す。ここで、動き補償フレーム間予測符号化を行な
っている場合の定常状態としてフレームメモリ部１６
に、予測画像を生成する際に使用される参照画像が記憶
されているとする。入力画像が動画像符号化装置に入力
され、減算部１１および動き補償フレーム間予測部１７
に入力される。

【０００７】動き補償フレーム間予測部１７では、フレ
ームメモリ部１６に記憶された参照画像と入力画像から
動き予測を行ない、減算部１１に対して予測画像を出力
する。また、予測の際に得られた動きベクトルなどのサ
イド情報を符号化し、符号化サイド情報を出力する。

【０００８】減算部１１は、入力画像から動き補償フレ
ーム間予測部１７より入力した予測画像を減算し、減算
した結果（予測誤差情報）を画像符号化部１２に出力す
る。

【０００９】画像符号化部１２は、入力された予測誤差
信号をＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)変換などの
空間変換および量子化を行ない、符号化画像情報として
出力する。同時に、画像符号化部１２から出力された符
号化画像情報は、画像復号部１４によりローカル復号さ
れ、加算部１５に出力される。

【００１０】加算部１５では動き補償フレーム間予測部
１７から出力された予測画像と画像復号化部１４より出
力された予測誤差情報を加算し、新たな参照画像を生成
し、フレームメモリ部１６へ出力する。

【００１１】フレームメモリ部１６は、加算部１５より
出力された新たな参照画像を記憶し、次の入力画像の符
号化の際に前記動き補償フレーム間予測部１７に出力さ
れる。以上、説明したような動作を繰り返すことによ
り、動画像符号化装置では連続した符号化画像情報（予
測誤差情報）および符号化サイド情報の出力を行なう。

【００１２】次に、従来の動画像復号化装置の全体の動
作を説明する。従来の動画像復号化装置の全体の構成例
を図４に示す。ここで、動き補償フレーム間予測符号化
を行なっている場合の定常状態としてフレームメモリ部
２４に、予測画像を生成する際に使用される参照画像が
記憶されているとする。動画像復号化装置に入力された
符号化画像情報は、画像復号化部２１に入力される。前
記画像復号化部２１では、画像符号化装置における画像
復号化部１４と同一で符号化画像情報を復号し、得られ
た誤差画像を加算部２２に出力する。

【００１３】一方、動画像復号化装置に入力された符号
化サイド情報は、動き補償フレーム間予測部２３に入力
される。

【００１４】動き補償フレーム間予測部２３は、入力さ
れた符号化サイド情報を復号し、動きベクトルなどのサ
イド情報を得る。さらに得たサイド情報とフレームメモ
リ部２４から入力される参照画像より予測画像を生成
し、加算部２２に出力する。

【００１５】加算部２２は、画像復号化部２１より出力
された誤差画像と動き補償フレーム間予測部２３より出
力された予測画像の加算を行ない、出力画像を得る。こ
の出力画像は、出力画像として動画像復号化装置から出
力され、同時にフレームメモリ部２４に対しても出力さ
れる。

【００１６】フレームメモリ部２４は、加算部２２より
出力された新たな参照画像を記憶し、次の画像の復号化
の際に動き補償フレーム間予測部２３に出力される。以
上、説明したような動作を繰り返すことにより、動画像
復号化装置では連続した出力画像の出力を行なう。

【００１７】次に、動画像符号化装置および動画像復号
化装置における動き補償フレーム間予測部の動作および
各部で用いられる方式について説明する。まず、動画像
符号化装置における動き補償フレーム間予測部１７の構
成例および動作を説明する。図５に示すように、動き補
償フレーム間予測部１７は、動きベクトル探索部４１、
予測フレーム生成部４２、サイド情報符号化部４３から
構成されている。

【００１８】動きベクトル探索部４１は、入力された入
力画像とフレームメモリ部１６から入力された参照画像
より動きベクトルを探索し予測フレーム生成部４２に出
力する。予測フレーム生成部４２は、入力された動きベ
クトルと参照画像よりブロック移動、アフィン変換、双
線形変換などの予測方式のいずれか一つを用いて予測画
像を生成する。

【００１９】また、予測画像の生成の際には、領域情
報、動きベクトルなどのサイド情報が得られる。生成さ
れた予測画像は、減算部１１および加算部１５に出力さ
れ、サイド情報は、サイド情報符号化部４３に出力され
る。サイド情報符号化部４３は予測フレーム生成部４２
より入力されたサイド情報を符号化し、符号化サイド情
報として出力する。

【００２０】次に、動画像復号化装置における動き補償
フレーム間予測部２３の構成および動作を説明する。図
６に示すように、動き補償フレーム間予測部２３は、予
測フレーム生成部５１、サイド情報復号化部５２から構
成されている。前記動き補償フレーム間予測部２３に入
力された符号化サイド情報は、サイド情報復号化部５２
に入力される。

【００２１】サイド情報復号化部５２では、入力された
符号化サイド情報を復号し、領域情報、動きベクトルな
どのサイド情報を得、予測フレーム生成部５１に出力す
る。予測フレーム生成部５１は、サイド情報復号化部５
２より入力されたサイド情報およびフレームメモリ部２
４より入力された参照画像よりフレーム間予測処理を行
ない、得られた予測画像を加算部２２に出力する。

【００２２】次に、アフィン変換について説明する。ア
フィン変換は、ある画像フレームから別の画像フレーム
への写像を６つのパラメータにより表現することにより
行われる。一般的に、アフィンパラメータの計算の簡便
化などの理由によりアフィン変換は、三角形領域を対象
として行われる。

【００２３】前方向予測を行う場合のアフィン変換を用
いたフレーム間予測の説明図を図１０に示す。現画像フ
レームのコントロールグリッド点Ａ，Ｂ，Ｃの動きベク
トルを探索した結果、参照フレームのコントロールグリ
ッド点Ａ′，Ｂ′，Ｃ′が対応する位置であったとす
る。

【００２４】アフィンパラメータを求めるためには、ま
ず、４つのコントロールグリッド点のうち３点を選択し
領域の分割を行う。例えば、現画像フレームでは、Ａ，
Ｂ，ＣとＢ，Ｃ，Ｄのような領域の分割を行う。対応し
て参照画像フレームでは、Ａ′，Ｂ′，Ｃ′とＢ′，
Ｃ′，Ｄ′に分割される。領域を三角形に分割した後、
各三角形の頂点の位置（一方が頂点の位置で、片方が動
きベクトルでもよい）よりアフィンパラメータを計算す
る。

【００２５】そして、求められたアフィンパラメータよ
り分割された三角形領域の内部の画素全てを予測画像フ
レームに写像することにより予測画像フレームを生成す
る。この際、参照画像フレーム中で参照画像フレーム中
で参照される画素位置が整数でなかった場合には、双線
形内挿などの予測値の補間を行い予測画像フレームの画
素値の決定を行う。以上の処理を行なうことにより予測
画像を生成する。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術においては、動き補償フレーム間予測とし
て用いられる方式が固定的に決められていたため、アフ
ィン変換を用いた動き補償フレーム間予測方式を用いた
場合に、ブロック移動を用いた動き補償フレーム間予測
方式で予測を表現した方が、全体としての符号量が減少
することがあるが対応できないという問題点があった。

【００２７】また、アフィン変換を用いた動き補償フレ
ーム間予測方式において、領域を分割する際に、被写体
の形状・大きさ・位置によって、予測効率が十分でない
ことがあるという問題点があった。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、複
数の動き補償フレーム間予測方式を用いて画像フレーム
を符号化する動画像符号化装置であって、画像フレーム
の動きベクトルを探索する動きベクトル探索手段と、前
記画像フレームを一つ以上の領域に分割し、前記動きベ
クトルと前記複数の予測方式を用いて、該領域毎に複数
の予測画像を生成する予測手段と、前記複数の予測画像
のうち符号化効率が最適な予測方式を決定し、該予測方
式および前記動きベクトルを示すサイド情報と予測画像
とを出力する領域予測決定手段と、前記サイド情報を符
号化するサイド情報符号化手段とを備え、前記サイド情
報符号化手段が、符号化対象領域に隣接する領域におい
て該符号化対象領域とは異なる予測方式が決定された場
合に、該隣接領域の動きベクトルを用いることによっ
て、符号化対象領域の動きベクトルに要するサイド情報
量を少なくしたことを特徴とする。

【００２９】本願の第２の発明は、前記符号化対象領域
ではブロック移動による予測方式が決定されることを特
徴とする。

【００３０】本願の第３の発明は、前記隣接領域ではア
フィン変換による予測方式が決定されることを特徴とす
る。

【００３１】本願の第４の発明は、複数の動き補償フレ
ーム間予測方式を用いて符号化された画像フレームの符
号化データから、画像フレームを復号化する動画像復号
化装置であって、前記予測方式および画像フレームの動
きベクトルを示すサイド情報を復号化するサイド情報復
号化手段と、前記画像フレームを一つ以上の領域に分割
し、前記動きベクトルと前記予測方式に基づいて該領域
毎に予測画像を生成する領域予測生成手段とを備え、前
記サイド情報復号化手段が、復号化対象領域に隣接する
領域において該復号化対象領域とは異なる予測方式が用
いられた場合に、該隣接領域の動きベクトルを用いるこ
とによって、復号化対象領域の動きベクトルに要するサ
イド情報量を少なくしたことを特徴とする。

【００３２】本願の第５の発明は、前記復号化対象領域
ではブロック移動による予測方式が用いられたことを特
徴とする。

【００３３】本願の第６の発明は、前記隣接領域ではア
フィン変換による予測方式が用いられたことを特徴とす
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。動画像符号化装置および動
画像復号化装置の全体的な動作は、図３及び図４に示し
た従来の動画像符号化装置および動画像復号化装置で説
明したものと同様である。動画像符号化装置の構成例を
図３に、動画像復号化装置の構成例を図４に示す。ここ
では、動画像符号化装置における動き補償フレーム間予
測部および動画像復号化装置における動き補償フレーム
間予測部に関する動作を説明する。

【００３５】まず始めに、動画像符号化装置における本
発明の動き補償フレーム間予測部１７の構成例を図１に
示す。図１において、３１は動きベクトル探索部、３２
ａ、３２ｂ、．．．、３２ｎは、予測部１、予測部
２、．．．、予測部ｎ、３３は領域予測決定部、３４は
サイド情報符号化部である。動きベクトル探索部３１
は、入力された入力画像フレームとフレームメモリ部１
６から入力された参照画像フレームより動きベクトルを
探索し、予測部１〜ｎ（３２ａ〜３２ｎ）に出力する。

【００３６】各予測部１〜ｎ（３２ａ〜３２ｎ）は、入
力された動きベクトルおよびフレームメモリ部１６より
入力された参照画像フレームより、異なるｎ個の動き補
償フレーム間予測方式を用いて予測画像を生成する。こ
の際、各予測部１〜ｎ（３２ａ〜３２ｎ）は、入力され
た参照画像フレームを一つ以上の小領域に分割し、フレ
ーム間予測処理を行う。このそれぞれの領域を、以後、
処理小領域と呼ぶ。

【００３７】そして、各予測部１〜ｎ（３２ａ〜３２
ｎ）は、生成した予測画像１〜ｎ（一つ以上の処理小領
域）およびフレーム間予測処理で使用した動きベクトル
を領域予測決定部３３に出力する。

【００３８】領域決定部３３は、予測部１〜ｎ（３２ａ
〜３２ｎ）より入力された予測画像１〜ｎと入力画像フ
レームから差分を計算し、各処理小領域毎に誤差が最小
となる予測画像を採用し、処理小領域を構成する動きベ
クトル、領域情報、予測モード情報などのサイド情報を
サイド情報符号化部３４に出力し、また、採用された各
処理小領域をまとめて予測画像フレームとして出力す
る。

【００３９】サイド情報符号化部３４は、領域予測決定
部３３より入力されたサイド情報（動きベクトル、領域
情報、予測モード情報）を符号化し符号化サイド情報を
出力する。

【００４０】次に、動画像復号化装置における本発明の
動き補償フレーム間予測部２３の構成例を図２に示す。
図２において、３５はサイド情報復号化部、３６ａ、３
６ｂ、．．．、３６ｎは、予測部１、予測部
２、．．．、予測部ｎ、３７は領域予測選択部である。

【００４１】動き補償フレーム間予測部２３に入力され
た符号化サイド情報は、サイド情報復号化部３５に入力
される。サイド情報復号化部３５では、入力された符号
化サイド情報を復号し、動きベクトル、領域情報、予測
モード情報を得、予測部１〜予測部ｎ（３６ａ〜３６
ｎ）に動きベクトルを、領域予測選択部３７に領域情
報、予測モード情報を出力する。

【００４２】予測部１〜ｎ（３６ａ〜３６ｎ）は、サイ
ド情報復号化部３５より入力された動きベクトルとフレ
ームメモリ部２４より入力された参照画像フレームよ
り、異なるｎ個の動き補償フレーム間予測方式を用いて
予測画像を生成する。

【００４３】この際、各予測部は、入力された参照画像
フレームを一つ以上の処理小領域に分割し、フレーム間
予測処理を行う。そして、各予測部１〜ｎ（３６ａ〜３
６ｎ）は、生成した予測画像１〜ｎ（一つ以上の処理小
領域）を領域予測選択部３７に出力する。

【００４４】領域選択部３７は、サイド情報復号化部３
５からの領域情報、予測モード情報に従って、予測部１
〜ｎ（３６ａ〜３６ｎ）より入力された予測画像１〜ｎ
を選択して、予測画像フレームを生成する。そして、得
られた予測画像フレームを出力する。

【００４５】次に、予測部に関して説明する。図７に、
本発明における予測方式の選択に関する例を示す。

【００４６】従来の予測方式では、画像のある領域に対
してただ一つの動き補償フレーム間予測方式を用いてい
たため、図７−Ａに示すように領域が細分化され、動き
ベクトルなどのサイド情報量が増加する傾向にあった。
本発明による予測方式では、画像の領域を小領域に分割
し、各小領域に対して異なる動き補償フレーム間予測方
式を用いる。

【００４７】例えば、図７−Ｂに示すように、網で囲ま
れた小領域１と２つの三角形からなる小領域２を異なる
動き補償フレーム間予測を用いた場合、小領域１は、ブ
ロック移動による動き補償フレーム間予測方式を用い、
小領域２は、アフィン変換による動き補償フレーム間予
測方式を用いる。

【００４８】この例では、小領域１は、隣接する小領域
２の左上の動きベクトルを用いる。上記のように小領域
毎に異なる動き補償フレーム間予測方式を用いることに
より予測処理の際に必要となる動きベクトルが７つから
４つに減っていることが分かる。

【００４９】例では、１６×１６画素の単位領域を更に
細かく小領域に分割し、予測部１（３２ａ）がブロック
移動による動き補償フレーム間予測方式を用いている場
合を、また予測部２（３２ｂ）がアフィン変換による動
き補償フレーム間予測方式を用いている場合を示した。

【００５０】本発明では、上記の例のように単位領域の
みを対象とするのではなく、様々なサイズの領域を対象
として、予測部１〜ｎ（３２ａ〜３２ｎ）において、オ
ーバーラップ動き補償、双線形変換、バックグラウンド
予測など他の動き補償フレーム間予測方式を用いること
が例として考えられる。

【００５１】次に、アフィン変換による動き補償フレー
ム間予測方式を用いた予測部に関して説明する。図８に
アフィン変換による動き補償フレーム間予測方式を用い
た場合の領域分割の例を示す。アフィン変換による動き
補償フレーム間予測では、三角形の領域を対象としてい
るため、１６×１６画素の単位領域を複数の三角形に分
割して処理を行う。

【００５２】図９に１６×１６画素の単位領域を複数の
三角形により分割した領域分割例を示す。図８に示すよ
うな被写体をアフィン変換による動き補償フレーム間予
測方式を用いて予測する場合、図８−Ａのように領域分
割を５分割してもよいが、図８−Ｂに示すように、領域
を斜め方向に４分割する分割方式をとると、予測処理の
際に必要となる動きベクトルが７つから５つに減少する
ことが分かる。

【００５３】上記のような分割数の少ない場合、例えば
領域を斜め方向に２分割（図９において、“１，２”で
示す分割方式）あるいは４分割（図９において、“２
７”で示す分割方式）する分割方式のように分割数の少
ない場合でも、上記小領域毎に異なる予測方式を用いて
複数の予測画像を生成する方式と組み合わせることによ
り、より動きベクトルなどのサイド情報が少なくても、
予測効率を十分に上げることができる。

【００５４】以上の説明から明らかなように、本発明に
よると、以下のような効果がある。

【００５５】（１）動き補償フレーム間予測処理の際
に、可変サイズの小領域毎に異なる予測方式を用いて複
数の予測画像を生成し、出力する予測部と、予測部から
の複数の予測画像より最適な領域サイズおよび予測方式
を決定し、領域情報、予測モード情報、動きベクトルな
どから成るサイド情報と予測画像を出力する領域予測決
定部と、領域予測決定部から出力される上記サイド情報
を符号化するサイド情報符号化部を具備することで、複
数の動き補償フレーム間予測方式の中で、動きベクトル
などのサイド情報量、もしくは、予測誤差が最も少なく
なる予測方式を用いることが可能となる。

【００５６】（２）動き補償フレーム間予測処理の際
に、符号化の単位となる領域、または前記単位領域を更
に細かく分割した小領域毎に異なる予測方式を用いて複
数の予測画像を生成し、出力する予測部と、予測部から
の複数の予測画像より処理単位が単位領域または単位領
域を更に分割した小領域であるかの情報（領域情報）お
よび予測方式を決定し、領域情報、予測モード情報、動
きベクトルなどから成るサイド情報と予測画像を出力す
る領域予測決定部と、領域予測決定部から出力される上
記サイド情報を符号化するサイド情報符号化部を具備す
ることで、複数の動き補償フレーム間予測方式の中で、
動きベクトルなどのサイド情報量、もしくは、予測誤差
が最も少なくなる予測方式を用いることが可能となる。

【００５７】（３）動き補償フレーム間予測処理の際
に、可変サイズの小領域毎にブロック移動（オーバーラ
ップ動き補償）、アフィン変換、双線形変換、バックグ
ラウンド予測などの予測方式を用いて複数の予測画像を
生成し、出力する予測部と、予測部からの複数の予測画
像より最適な領域サイズおよび予測方式を決定し、領域
情報、予測モード情報、動きベクトルなどから成るサイ
ド情報と予測画像を出力する領域予測決定部と、領域予
測決定部から出力される上記サイド情報を符号化するサ
イド情報符号化部を具備することで、複数の動き補償フ
レーム間予測方式の中で、動きベクトルなどのサイド情
報量、もしくは、予測誤差が最も少なくなる予測方式を
用いることが可能となる。

【００５８】（４）動き補償フレーム間予測処理の際
に、符号化の単位となる領域を斜め方向に２分割もしく
は４分割した小領域毎にアフィン変換による予測を用い
て予測画像を生成し、出力する予測部を具備すること
で、従来では不可能であった被写体の形状・大きさ・位
置に対応し、動きベクトルなどのサイド情報、もしく
は、予測誤差を減少させることが可能となる。

【００５９】（５）動き補償フレーム間予測処理の際
に、符号化の単位となる領域を斜め方向に２分割もしく
は４分割した小領域毎にアフィン変換による予測を用い
て予測画像を生成し、出力する予測部を具備すること
で、複数の動き補償フレーム間予測方式の中で、動きベ
クトルなどのサイド情報量、もしくは、予測誤差が最も
少なくなる予測方式を用いること、および、従来では不
可能であった被写体の形状・大きさ・位置に対応し、動
きベクトルなどのサイド情報、もしくは、予測誤差を減
少させることが可能となる。

【００６０】（６）符号化サイド情報を復号し、領域情
報、予測モード情報、動きベクトルなどから成るサイド
情報を復号し、出力するサイド情報符号化部と、動き補
償フレーム間予測処理の際に、可変サイズの小領域毎に
異なる予測方式を用いて複数の予測画像を生成し、出力
する予測部と、サイド情報復号化部からの指示に従って
予測部からの複数の予測画像の中で最適な予測画像を生
成し、予測画像を出力する領域予測選択部を具備するこ
とで、複数の動き補償フレーム間予測方式の中で、動き
ベクトルなどのサイド情報量、もしくは、予測誤差が最
も少なくなる予測方式を用いることが可能となる。

【００６１】（７）符号化サイド情報を復号し、領域情
報、予測モード情報、動きベクトルなどから成るサイド
情報を復号し、出力するサイド情報符号化部と、動き補
償フレーム間予測処理の際に、復号化の単位となる領
域、または前記単位領域を更に細かく分割した小領域毎
に異なる予測方式を用いて複数の予測画像を生成し、出
力する予測部と、サイド情報復号化部からの指示に従っ
て予測部からの複数の予測画像の中で最適な予測画像を
生成し、予測画像を出力する領域予測選択部を具備する
ことで、複数の動き補償フレーム間予測方式の中で、動
きベクトルなどのサイド情報量、もしくは、予測誤差が
最も少なくなる予測方式を用いることが可能となる。

【００６２】（８）符号化サイド情報を復号し、領域情
報、予測モード情報、動きベクトルなどから成るサイド
情報を復号し、出力するサイド情報符号化部と、動き補
償フレーム間予測処理の際に、復号化の単位となる領
域、または前記単位領域を更に細かく分割した小領域毎
にブロック移動（オーバーラップ動き補償）、アフィン
変換、双線形変換、バックグラウンド予測などの予測方
式を用いて複数の予測画像を生成し、出力する予測部
と、サイド情報復号化部からの指示に従って予測部から
の複数の予測画像の中で最適な予測画像を生成し、予測
画像を出力する領域予測選択部を具備することで、複数
の動き補償フレーム間予測方式の中で、動きベクトルな
どのサイド情報量、もしくは、予測誤差が最も少なくな
る予測方式を用いることが可能となる。

【００６３】（９）動き補償フレーム間予測処理の際
に、復号化処理の単位となる領域を斜め方向に２分割も
しくは４分割した小領域毎にアフィン変換による予測を
用いて予測画像を生成し、出力する予測部を具備するこ
とで、従来では不可能であった被写体の形状・大きさ・
位置に対応し、動きベクトルなどのサイド情報、もしく
は、予測誤差を減少させることが可能となる。

【００６４】（１０）動き補償フレーム間予測処理の際
に、復号化処理の単位となる領域を斜め方向に２分割も
しくは４分割した小領域毎にアフィン変換による予測を
用いて予測画像を生成し、出力する予測部を具備するこ
とで、複数の動き補償フレーム間予測方式の中で、動き
ベクトルなどのサイド情報量、もしくは、予測誤差が最
も少なくなる予測方式を用いること、および、従来では
不可能であった被写体の形状・大きさ・位置に対応し、
動きベクトルなどのサイド情報、もしくは、予測誤差を
減少させることが可能となる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明の動画像符号化装
置及び動画像復号化装置によれば、符号化対象領域に隣
接する領域において該符号化対象領域とは異なる予測方
式が決定された場合に、該隣接領域の動きベクトルを用
いることによって、符号化対象領域の動きベクトルに要
するサイド情報量を少なくすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動画像符号化装置の動き補償フレ
ーム間予測部の構成例を示す図である。

【図２】本発明に係る動画像復号化装置の動き補償フレ
ーム間予測部の構成例を示す図である。

【図３】動画像符号化装置の構成例を示す図である。

【図４】動画像復号化装置の構成例を示す図である。

【図５】従来の動画像符号化装置の動き補償フレーム間
予測部の構成例を示す図である。

【図６】従来の動画像復号化装置の動き補償フレーム間
予測部の構成例を示す図である。

【図７】領域に対する予測方式の選択の例を説明するた
めの図である。

【図８】領域分割方式の例を説明するための図である。

【図９】三角形による領域の分割を示す図である。

【図１０】前方向予測を行う場合のアフィン変換を用い
たフレーム間予測の説明図である。

【符号の説明】

１１ 減算部 １２ 画像符号化部 １３ 符号化制御部 １４ 画像復号化部 １５ 加算部 １６ フレームメモリ部 １７ 動き補償フレーム間予測部 ２１ 画像復号化部 ２２ 加算部 ２３ 動き補償フレーム間予測部 ２４ フレームメモリ部 ３１ 動きベクトル探索部 ３２ａ〜３２ｎ 予測部１〜ｎ ３３ 領域予測決定部 ３４ サイド情報符号化部 ３５ サイド情報復号化部 ３６ａ〜３６ｎ 予測部１〜ｎ ３７ 領域予測選択部 ４１ 動きベクトル探索部 ４２ 予測フレーム生成部 ４３ サイド情報符号化部 ５１ 予測フレーム生成部 ５２ サイド情報復号化部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK25 LC03 MA00 MA05 MA23 MC11 NN01 NN26 RC16 RC37 SS07 TA62 TB00 TC00 TC03 TC18 TD11 UA02 UA05 UA22 UA33 5J064 AA02 BA04 BB02 BB03 BC00 BC01 BC02 BD02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の動き補償フレーム間予測方式を用
   いて画像フレームを符号化する動画像符号化装置であっ
   て、 画像フレームの動きベクトルを探索する動きベクトル探
   索手段と、 前記画像フレームを一つ以上の領域に分割し、前記動き
   ベクトルと前記複数の予測方式を用いて、該領域毎に複
   数の予測画像を生成する予測手段と、 前記複数の予測画像のうち符号化効率が最適な予測方式
   を決定し、該予測方式および前記動きベクトルを示すサ
   イド情報と予測画像とを出力する領域予測決定手段と、 前記サイド情報を符号化するサイド情報符号化手段とを
   備え、 前記サイド情報符号化手段は、符号化対象領域に隣接す
   る領域において該符号化対象領域とは異なる予測方式が
   決定された場合に、該隣接領域の動きベクトルを用いる
   ことによって、符号化対象領域の動きベクトルに要する
   サイド情報量を少なくしたことを特徴とする動画像符号
   化装置。
2. 【請求項２】 前記符号化対象領域ではブロック移動に
   よる予測方式が決定されることを特徴とする前記請求項
   １に記載の動画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記隣接領域ではアフィン変換による予
   測方式が決定されることを特徴とする前記請求項１また
   は２に記載の動画像符号化装置。
4. 【請求項４】 複数の動き補償フレーム間予測方式を用
   いて符号化された画像フレームの符号化データから、画
   像フレームを復号化する動画像復号化装置であって、 前記予測方式および画像フレームの動きベクトルを示す
   サイド情報を復号化するサイド情報復号化手段と、 前記画像フレームを一つ以上の領域に分割し、前記動き
   ベクトルと前記予測方式に基づいて該領域毎に予測画像
   を生成する領域予測生成手段とを備え、 前記サイド情報復号化手段は、復号化対象領域に隣接す
   る領域において該復号化対象領域とは異なる予測方式が
   用いられた場合に、該隣接領域の動きベクトルを用いる
   ことによって、復号化対象領域の動きベクトルに要する
   サイド情報量を少なくしたことを特徴とする動画像復号
   化装置。
5. 【請求項５】 前記復号化対象領域ではブロック移動に
   よる予測方式が用いられたことを特徴とする前記請求項
   ４に記載の動画像復号化装置。
6. 【請求項６】 前記隣接領域ではアフィン変換による予
   測方式が用いられたことを特徴とする前記請求項４また
   は５に記載の動画像復号化装置。