JP2002344972A - 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム格納媒体及び動画像符号化プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、１つの動画像データから得られた解
像度の異なる複数の動画像データに対して圧縮符号化処
理を高速化し得るようにする。 【解決手段】本発明は、１つの動画像データＤ１から得
られる解像度の異なる複数の動画像データのうち任意の
解像度の動画像データを用いて簡易動きベクトル検出処
理部３５により圧縮符号化パラメータを検出し、第１乃
至第３のエンコーダ３７乃至３９により、解像度の異な
る動画像データＤ１乃至Ｄ３をそれぞれ圧縮符号化パラ
メータを共有化して用いて圧縮符号化するようにしたこ
とにより、圧縮符号化パラメータの検出による演算量を
減らして圧縮符号化処理のおける処理負荷を低減させる
ことができ、かくして１つの動画像データＤ１から得ら
れた解像度の異なる複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３に
対して圧縮符号化処理を高速化することができる。

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装置、
動画像符号化方法、動画像符号化プログラム格納媒体及
び動画像符号化プログラムに関し、例えばインターネッ
トを利用して動画像データを配信する際に当該動画像デ
ータを圧縮符号化する動画像符号化装置に適用して好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットを利用した動画像
データの配信方法として、ビデオカメラ等で被写体を撮
像しながら得られる動画像データをインターネットを介
してユーザのパーソナルコンピュータ等に送信すること
により当該動画像データに基づく動画像をリアルタイム
で見せるようにした、いわゆるストリーミングと呼ばれ
る配信方法が普及し始めている

【０００３】実際上、このようなストリーミングによる
配信方法においては、インターネットとユーザのパーソ
ナルコンピュータとを接続するインターネット接続回線
のデータ転送速度が比較的低いために、送信側で配信対
象の動画像データを例えばＭＰＥＧ２（Moving Picture
Experts Group phase 2）と呼ばれる圧縮符号化方式を
用いて圧縮符号化して送信することによりユーザに動画
像をリアルタイムで提供している。

【０００４】ここで、ＭＰＥＧ２方式は、ＩＳＯ／ＩＥ
Ｃ ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ１１（International Orga
nization for Standardization/International Electro
technical Commission Joint Technical Committee/Su
b Committee 2/Working Group 11）等の機関によって標
準化され、動き補償予測符号化と離散コサイン変換（DC
T:Discrete Cosine Transform ）とを組み合わせたハイ
ブリット符号化方式を採用して規格化された圧縮符号化
方式である。

【０００５】そして、このＭＰＥＧ２方式では、Ｉ（In
tra ）ピクチャと呼ばれるフレーム内符号化画像（イン
トラ符号化画像）と、Ｐ（Predictive）ピクチャと呼ば
れるフレーム間順方向予測符号化画像と、Ｂ（Bidirect
ionally predictive）ピクチャと呼ばれる双方向予測符
号化画像との３種類のピクチャタイプが規定されてお
り、これらＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャのう
ちいずれかを動画像データを構成するフレーム画像デー
タに順次所定の順番で割り当てて圧縮符号化するように
規定されている。

【０００６】また、このＭＰＥＧ２方式では、フレーム
内符号化、順方向予測符号化、逆方向予測符号化及び双
方向予測符号化の４種類の予測モードが規定されてお
り、Ｉピクチャを割り当てたフレーム画像については例
えば16画素×16ラインのマクロブロックと呼ばれる単位
でフレーム内符号化により圧縮符号化し、Ｐピクチャを
割り当てたフレーム画像についてはマクロブロック単位
でフレーム内符号化又は順方向予測符号化のいずれかに
より圧縮符号化し、さらにＢピクチャを割り当てたフレ
ーム画像についてはマクロブロック単位でフレーム内符
号化、順方向予測符号化、逆方向予測符号化及び双方向
予測符号化のいずれかにより圧縮符号化するように規定
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近では、そ
れぞれデータ転送速度の異なる複数種類のインターネッ
ト接続回線が提供されており、未だ全体的にはデータ転
送速度が低いもののユーザがこれらインターネット接続
回線を任意に選択して利用し得るようになされている。

【０００８】このため、ストリーミングにより動画像デ
ータを配信するには、送信側で配信対象の動画像データ
を複数種類の圧縮率で圧縮符号化することにより各種イ
ンターネット接続回線をそれぞれ効率良く利用して動画
像データを配信することが提案されている。

【０００９】ここで、各種インターネット接続回線に応
じて動画像データを圧縮符号化する動画像符号化装置と
して、図１５に示すように構成されたものがある。

【００１０】図１５に示すように、かかる構成の動画像
符号化装置１においては、外部のビデオカメラ等から供
給される配信対象の動画像データを順次フレーム画像デ
ータ単位で第１乃至第３の解像度変換器２乃至４に取り
込む。

【００１１】第１乃至第３の解像度変換器２乃至４は、
それぞれ動画像データを順次フレーム画像データ単位で
取り込むと、当該フレーム画像データに基づくフレーム
画像から予め設定された解像度の変換率に応じて画素を
間引くことによりその動画像データの解像度を例えば１
／２、１／４及び１／８の解像度に変換し、これら解像
度の異なる動画像データをそれぞれ対応する第１乃至第
３のエンコーダ５乃至７に送出する。

【００１２】ここで、第１乃至第３のエンコーダ５乃至
７は、それぞれＭＰＥＧ２方式が適用され、同様の回路
構成を有していることにより、以下に図１６を用いて第
１のエンコーダ５の回路構成について詳細に説明する。

【００１３】図１６に示すように、第１のエンコーダ５
は、対応する第１の解像度変換器２から与えられた例え
ば１／２の解像度の動画像データを順次フレーム画像デ
ータ（以下、これを低解像度フレーム画像データと呼
ぶ）単位で、複数フレーム分の記録容量を有する入力用
フレームメモリ１０に取り込み、当該入力用フレームメ
モリ１０に取り込んだ低解像度フレーム画像データにＩ
ピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャのうちいずれかを
所定の順番で割り当てると共に、その割り当てたＩピク
チャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャを表すピクチャ情報を
低解像度フレーム画像データに対応付けて記録する。

【００１４】そして、演算器１１は、入力用フレームメ
モリ１０内でＩピクチャが割り当てられた低解像度フレ
ーム画像データ（以下、これを特に第１の低解像度フレ
ーム画像データと呼ぶ）については、当該第１の低解像
度フレーム画像データの解像度に応じた低解像度のマク
ロブロック単位のデータ（以下、これを第１の低解像度
低解像度マクロブロックデータと呼ぶ）として順次読み
出す。

【００１５】このとき、動きベクトル検出器１２は、演
算器１１により入力用フレームメモリ１０から第１の低
解像度マクロブロックデータが読み出される毎に当該第
１の低解像度マクロブロックデータに対応するピクチャ
情報（すなわち、Ｉピクチャを表す）を読み出してお
り、そのピクチャ情報に基づいて第１の低解像度マクロ
ブロックデータをフレーム内符号化により圧縮符号化す
ることを表す予測モードデータを生成してこれを動き補
償器１３及び可変長符号化器１４に送出する。

【００１６】これにより動き補償器１３は、動きベクト
ル検出器１２から与えられた予測モードデータ（フレー
ム内符号化を表す）に基づいて、対応する第１の低解像
度マクロブロックデータに対する動き補償処理を停止す
る。

【００１７】従って、演算器１１は、入力用フレームメ
モリ１０から第１の低解像度マクロブロックデータを読
み出すと、このとき動き補償器１３からは何らデータが
与えられないことにより当該第１の低解像度マクロブロ
ックデータをそのまま離散コサイン変換器１５に送出す
る。

【００１８】離散コサイン変換器１５は、演算器１１か
ら与えられた第１の低解像度マクロブロックデータを離
散コサイン変換し、得られた離散コサイン変換係数を量
子化器１６に送出する。

【００１９】量子化器１６は、出力段に設けられたバッ
ファ１７における符号化データの蓄積量（以下、これを
データ蓄積量と呼ぶ）を所定周期で検出し、当該検出し
たデータ蓄積量に応じて量子化ステップを選定する。

【００２０】これにより量子化器１６は、離散コサイン
変換器１５から与えられた離散コサイン変換係数を対応
する量子化ステップに基づいて量子化し、得られた量子
化係数をその量子化ステップと共に可変長符号化器１４
及び逆量子化器１８に送出する。

【００２１】可変長符号化器１４は、量子化器１６から
与えられた量子化係数をハフマン符号等により可変長符
号化（VLC:Variable Length Code）すると共に、当該量
子化器１６から与えられた量子化ステップ及び動きベク
トル検出器１２から与えられた予測モードデータも可変
長符号化し、得られた符号化データをバッファ１７を介
して外部に出力する。

【００２２】このようにして第１のエンコーダ５におい
ては、入力用フレームメモリ１０内の第１の低解像度フ
レーム画像データを順次第１の低解像度マクロブロック
データ単位でフレーム内符号化により圧縮符号化し、得
られた符号化データを外部に出力する。

【００２３】また、逆量子化器１８は、量子化器１６か
ら与えられた量子化係数を同様に量子化器１６から与え
られた量子化ステップに基づいて逆量子化し、得られた
離散コサイン変換係数を逆離散コサイン変換器１９に送
出する。

【００２４】逆離散コサイン変換器１９は、逆量子化器
１８から与えられた離散コサイン変換係数を逆離散コサ
イン変換（IDCT:Inverse Discrete Cosine Transform）
し、得られた第１の低解像度マクロブロックデータを加
算器２０に送出する。

【００２５】加算器２０は、逆離散コサイン変換器１９
から第１の低解像度マクロブロックデータが与えられる
と、このとき動き補償器１３からは何らデータが与えら
れないことにより第１の低解像度マクロブロックデータ
をそのまま複数フレーム分の記録容量を有する参照用フ
レームメモリ２１に送出して格納し、かくして参照用フ
レームメモリ２１内に第１の低解像度フレーム画像デー
タを再構築する。

【００２６】一方、演算器１１は、入力用フレームメモ
リ１０内でＰピクチャが割り当てられた低解像度フレー
ム画像データ（以下、これを特に第２の低解像度フレー
ム画像データと呼ぶ）については、当該第２の低解像度
フレーム画像データの解像度に応じた低解像度のマクロ
ブロック単位のデータ（以下、これを第２の低解像度マ
クロブロックデータと呼ぶ）として順次読み出す。

【００２７】この場合、動きベクトル検出器１２は、演
算器１１により入力用フレームメモリ１０から第２の低
解像度マクロブロックデータが読み出される毎に、当該
入力用フレームメモリ１０から同じ第２の低解像度マク
ロブロックデータとこれに対応するピクチャ情報（すな
わち、Ｐピクチャを表す）とを読み出すと共に、そのピ
クチャ情報に基づいて第２の低解像度マクロブロックデ
ータよりも順方向側（時間的に過去）の第１又は第２の
低解像度フレーム画像データを順方向予測の参照用とし
て読み出す。

【００２８】そして、動きベクトル検出器１２は、ブロ
ックマッチング法により参照用の第１又は第２の低解像
度フレーム画像データに基づく第１又は第２の低解像度
フレーム画像内で第２の低解像度マクロブロックデータ
に基づく第２の低解像度マクロブロックを複数の比較用
ブロックと順次対応付けながら当該第２の低解像度マク
ロブロック内の各画素の画素値と比較用ブロックのそれ
ぞれ対応する画素の画素値との差分の絶対値の総和（以
下、これを予測誤差と呼ぶ）を算出する。

【００２９】これにより動きベクトル検出器１２は、第
２の低解像度マクロブロックと各比較用ブロックとの間
で順次算出した予測誤差のうち最も値の小さい予測誤差
（以下、これを特に最小予測誤差）を選定すると共に、
その最小予測誤差を算出したときに用いた比較用ブロッ
ク（以下、これを順方向近似ブロックと呼ぶ）を第２の
低解像度マクロブロックと最も一致するものとして検出
し、当該検出した順方向近似ブロックと第２の低解像度
マクロブロックとの動き量により第２の低解像度マクロ
ブロックデータの順方向の動きベクトルを検出する。

【００３０】これに加えて、動きベクトル検出器１２
は、第２の低解像度マクロブロック内の各画素の画素値
の平均値を算出した後にその算出した平均値と各画素値
との差分の絶対値の総和（以下、これを分散値と呼ぶ）
を算出し、当該算出した分散値を最小予測誤差と比較す
る。

【００３１】この結果、動きベクトル検出器１２は、分
散値が最小予測誤差よりも小さければ、第２の低解像度
マクロブロックに対して各画素の分散（画素値のばらつ
き）が小さいために第２の低解像度マクロブロックデー
タをそのまま圧縮符号化しても符号化データのデータ量
（以下、これを符号化データ量と呼ぶ）を比較的少なく
し得ると判断し、その第２の低解像度マクロブロックデ
ータをフレーム内符号化により圧縮符号化することを表
す予測モードデータを生成してこれを動き補償器１３及
び可変長符号化器１４に送出する。

【００３２】これに対して、動きベクトル検出器１２
は、分散値が最小予測誤差よりも大きければ、第２の低
解像度マクロブロックに対して各画素の分散（画素値の
ばらつき）が大きいために第２の低解像度マクロブロッ
クデータを順方向予測符号化により圧縮符号化しなけれ
ば符号化データ量を少なくし難いと判断し、このとき第
２の低解像度マクロブロックデータを順方向予測符号化
により圧縮符号化することを表す予測モードデータを生
成してこれを当該第２の低解像度マクロブロックデータ
の動きベクトルと共に動き補償器１３及び可変長符号化
器１４に送出する。

【００３３】これにより動き補償器１３は、動きベクト
ル検出器１２から第２の低解像度マクロブロックデータ
に対してフレーム内符号化を表す予測モードデータが与
えられると、当該第２の低解像度マクロブロックデータ
に対する動き補償処理を停止する。

【００３４】これに対して、動き補償器１３は、動きベ
クトル検出器１２から第２の低解像度マクロブロックデ
ータに対する動きベクトルと、順方向予測符号化を表す
予測モードデータとが与えられると、動き補償処理を実
行して参照用フレームメモリ２１から第２の低解像度マ
クロブロックデータよりも順方向側（時間的に過去）の
第１又は第２の低解像度フレーム画像データを参照用と
して読み出す。

【００３５】そして、動き補償器１３は、その第１又は
第２の低解像度フレーム画像データに基づく第１又は第
２の低解像度フレーム画像内から動きベクトルに基づい
て第２の低解像度マクロブロックデータに基づく第２の
低解像度マクロブロックと最も一致する演算用ブロック
を抽出し、これを演算用ブロックデータとして演算器１
１及び加算器２０に送出する。

【００３６】演算器１１は、入力用フレームメモリ１０
から読み出した第２の低解像度マクロブロックデータに
対する予測モードとしてフレーム内符号化が選択された
ときには、動き補償器１３から演算用ブロックデータが
与えられないことにより当該第２の低解像度マクロブロ
ックデータをそのまま離散コサイン変換器１５に送出す
る。

【００３７】これにより第１のエンコーダ５において
は、第２の低解像度マクロブロックデータに対する予測
モードとしてフレーム内符号化が選択されたときには、
離散コサイン変換器１５、量子化器１６、可変長符号化
器１４、バッファ１７、逆量子化器１８、逆離散コサイ
ン変換器１９、加算器２０及び参照用フレームメモリ２
１をそれぞれ上述した第１の低解像度マクロブロックデ
ータを圧縮符号化したときと同様に動作させ、かくして
第２の低解像度マクロブロックデータを量子化ステップ
及び予測モードデータと共に可変長符号化し、得られた
符号化データを外部に出力すると共に、圧縮した第２の
低解像度マクロブロックデータを復号化して参照用フレ
ームメモリ２１に格納する。

【００３８】また演算器１１は、入力用フレームメモリ
１０から読み出した第２の低解像度マクロブロックデー
タに対する予測モードとして順方向予測符号化が選択さ
れたときには、動き補償器１３から与えられた演算用ブ
ロックデータを当該第２の低解像度マクロブロックデー
タから減算し、得られた差分データを離散コサイン変換
器１５に送出する。

【００３９】この場合、離散コサイン変換器１５は、演
算器１１から与えられた差分データを離散コサイン変換
し、得られた離散コサイン変換係数を量子化器１６に送
出する。

【００４０】また、量子化器１６は、その離散コサイン
変換係数を上述した第１の低解像度マクロブロックデー
タを処理したときと同様に選定した対応する量子化ステ
ップに基づいて量子化し、得られた量子化係数をその量
子化ステップと共に可変長符号化器１４及び逆量子化器
１８に送出する。

【００４１】そして、可変長符号化器１４は、その量子
化係数をハフマン符号等により可変長符号化すると共
に、対応する量子化ステップ及び予測モードデータ（順
方向予測符号化を表す）並びに動きベクトルも可変長符
号化し、このようにして得られた符号化データをバッフ
ァ１７を介して外部に出力する。

【００４２】このとき、逆量子化器１８は、量子化器１
６から与えられた量子化係数を同様に量子化器１６から
与えられた量子化ステップに基づいて逆量子化し、得ら
れた離散コサイン変換係数を逆離散コサイン変換器１９
に送出する。

【００４３】また、逆離散コサイン変換器１９は、逆量
子化器１８から与えられた離散コサイン変換係数を逆離
散コサイン変換し、得られた差分データを加算器２０に
送出する。

【００４４】加算器２０は、逆離散コサイン変換器１９
から与えられた差分データをこのとき動き補償器１３か
ら与えられた演算用ブロックデータと加算し、得られた
第２の低解像度マクロブロックデータを参照用フレーム
メモリ２１に送出して格納する。

【００４５】このようにして第１のエンコーダ５におい
ては、第２の低解像度フレーム画像データを順次第２の
低解像度マクロブロックデータ単位で圧縮符号化したと
きにも参照用フレームメモリ２１内に第２の低解像度フ
レーム画像データを再構築する。

【００４６】これに加えて、演算器１１は、入力用フレ
ームメモリ１０内でＢピクチャが割り当てられた低解像
度フレーム画像データ（以下、これを特に第３の低解像
度フレーム画像データと呼ぶ）については、当該第３の
低解像度フレーム画像データの解像度に応じた低解像度
のマクロブロック単位のデータ（以下、これを第３の低
解像度マクロブロックデータと呼ぶ）として順次読み出
す。

【００４７】この場合、動きベクトル検出器１２は、演
算器１１により入力用フレームメモリ１０から第３の低
解像度マクロブロックデータが読み出される毎に、当該
入力用フレームメモリ１０から同じ第３の低解像度マク
ロブロックデータとこれに対応するピクチャ情報（すな
わち、Ｂピクチャを表す）とを読み出すと共に、そのピ
クチャ情報に基づいて第３の低解像度マクロブロックデ
ータよりも順方向側（時間的に過去）の第１又は第２の
低解像度フレーム画像データ及び逆方向側（時間的に未
来）の第１又は第２の低解像度フレーム画像データを順
方向予測、逆方向予測及び双方向予測の参照用として読
み出す。

【００４８】そして、動きベクトル検出器１２は、上述
した第２の低解像度マクロブロックデータのときと同様
にブロックマッチング法により順方向側の第１又は第２
の低解像度フレーム画像データに基づく第１又は第２の
低解像度フレーム画像内で最小予測誤差（以下、これを
特に順方向最小予測誤差と呼ぶ）となる順方向近似ブロ
ックを検出するようにして第３の低解像度マクロブロッ
クデータに対する順方向の動きベクトルを検出する。

【００４９】同様に動きベクトル検出器１２は、ブロッ
クマッチング法により逆方向側の第１又は第２の低解像
度フレーム画像データに基づく第１又は第２の低解像度
フレーム画像内で最小予測誤差（以下、これを特に逆方
向最小予測誤差と呼ぶ）となる比較用ブロック（以下、
これを逆方向近似ブロックと呼ぶ）を検出するようにし
て第３の低解像度マクロブロックデータに対する逆方向
の動きベクトルを検出する。

【００５０】さらに、動きベクトル検出器１２は、この
ように検出した順方向近似ブロック及び逆方向近似ブロ
ックの対応する画素同士の画素値を平均化して平均近似
ブロックを生成し、当該生成した平均近似ブロックと第
３の低解像度マクロブロックとの予測誤差（以下、これ
を双方向予測誤差と呼ぶ）を算出する。

【００５１】これにより動きベクトル検出器１２は、順
方向最小予測誤差、逆方向最小予測誤差及び双方向予測
誤差のうち最も値の小さい１つの順方向最小予測誤差、
逆方向最小予測誤差又は双方向予測誤差を選定すると共
に、第３の低解像度マクロブロックデータに対しても上
述した第２の低解像度マクロブロックデータのときと同
様にして分散値を算出し、当該算出した分散値をその選
定した１つの順方向最小予測誤差、逆方向最小予測誤差
又は双方向予測誤差（以下、これを特に選定予測誤差と
呼ぶ）と比較する。

【００５２】この結果、動きベクトル検出器１２は、分
散値が選定予測誤差よりも小さければ、第３の低解像度
マクロブロックに対して各画素の分散（ばらつき）が小
さいために第３の低解像度マクロブロックデータをその
まま圧縮符号化しても符号化データ量を比較的少なくし
得ると判断し、その第３の低解像度マクロブロックデー
タをフレーム内符号化により圧縮符号化することを表す
予測モードデータを生成してこれを動き補償器１３及び
可変長符号化器１４に送出する。

【００５３】これに対して、動きベクトル検出器１２
は、分散値が選定予測誤差よりも大きければ、第３の低
解像度マクロブロックに対して各画素の分散（ばらつ
き）が大きいために第３の低解像度マクロブロックデー
タをフレーム内符号化以外の予測モードで圧縮符号化し
なければ符号化データ量を少なくし難いと判断する。

【００５４】このとき、動きベクトル検出器１２は、選
定予測誤差が順方向最小予測誤差であれば、第３の低解
像度マクロブロックデータを順方向予測符号化により圧
縮符号化することを表す予測モードデータを生成してこ
れを当該第３の低解像度マクロブロックデータの順方向
の動きベクトルと共に動き補償器１３及び可変長符号化
器１４に送出する。

【００５５】また、動きベクトル検出器１２は、その選
定予測誤差が逆方向最小予測誤差であれば、第３の低解
像度マクロブロックデータを逆方向予測符号化により圧
縮符号化することを表す予測モードデータを生成してこ
れを当該第３の低解像度マクロブロックデータの逆方向
の動きベクトルと共に動き補償器１３及び可変長符号化
器１４に送出する。

【００５６】さらに、動きベクトル検出器１２は、その
選定予測誤差が双方向予測誤差であれば、第３の低解像
度マクロブロックデータを双方向予測符号化により圧縮
符号化することを表す予測モードデータを生成してこれ
を当該第３の低解像度マクロブロックデータの順方向及
び逆方向の双方の動きベクトルと共に動き補償器１３及
び可変長符号化器１４に送出する。

【００５７】動き補償器１３は、動きベクトル検出器１
２から第３の低解像度マクロブロックデータに対してフ
レーム内符号化を表す予測モードデータが与えられる
と、当該第３の低解像度マクロブロックデータに対する
動き補償処理を停止する。

【００５８】これに対して動き補償器１３は、動きベク
トル検出器１２から第３の低解像度マクロブロックデー
タに対する順方向の動きベクトルと順方向予測符号化を
表す予測モードデータとが与えられると、動き補償処理
を実行して参照用フレームメモリ２１から第３の低解像
度マクロブロックデータよりも順方向側（時間的に過
去）の第１又は第２の低解像度フレーム画像データを参
照用として読み出す。

【００５９】そして、動き補償器１３は、参照用の第１
又は第２の低解像度フレーム画像データに基づく第１又
は第２の低解像度フレーム画像内からその順方向の動き
ベクトルに基づいて第３の低解像度マクロブロックデー
タに基づく第３の低解像度マクロブロックと最も一致す
る演算用ブロックを抽出し、これを演算用ブロックデー
タとして演算器１１及び加算器２０に送出する。

【００６０】また、動き補償器１３は、動きベクトル検
出器１２から第３の低解像度マクロブロックデータに対
する逆方向の動きベクトルと逆方向予測符号化を表す予
測モードデータとが与えられると、このときにも動き補
償処理を実行して参照用フレームメモリ２１から第３の
低解像度マクロブロックデータよりも逆方向側（時間的
に未来）の第１又は第２の低解像度フレーム画像データ
を参照用として読み出す。

【００６１】そして、動き補償器１３は、参照用の第１
又は第２の低解像度フレーム画像データに基づく第１又
は第２の低解像度フレーム画像内からその逆方向の動き
ベクトルに基づいて第３の低解像度マクロブロックデー
タに基づく第３の低解像度マクロブロックと最も一致す
る演算用ブロックを抽出し、これを演算用ブロックデー
タとして演算器１１及び加算器２０に送出する。

【００６２】さらに動き補償器１３は、動きベクトル検
出器１２から第３の低解像度マクロブロックデータに対
する順方向及び逆方向の双方の動きベクトルと双方向予
測符号化を表す予測モードデータとが与えられたときに
も動き補償処理を実行して参照用フレームメモリ２１か
ら第３の低解像度マクロブロックデータよりも順方向側
（時間的に過去）の第１又は第２の低解像度フレーム画
像データと逆方向側（時間的に未来）の第１又は第２の
低解像度フレーム画像データを参照用として読み出す。

【００６３】そして、動き補償器１３は、順方向側の第
１又は第２の低解像度フレーム画像データに基づく第１
又は第２の低解像度フレーム画像内から順方向の動きベ
クトルに基づいて第３の低解像度マクロブロックと最も
一致する演算用ブロックを抽出すると共に、逆方向側の
第１又は第２の低解像度フレーム画像データに基づく第
１又は第２の低解像度フレーム画像内から逆方向の動き
ベクトルに基づいて第３の低解像度マクロブロックと最
も一致する演算用ブロックを抽出し、これら抽出した２
つの演算用ブロックの対応する画素同士の画素値を平均
化して平均演算用ブロックを生成し、これを平均演算ブ
ロックデータとして演算器１１及び加算器２０に送出す
る。

【００６４】演算器１１は、入力用フレームメモリ１０
から読み出した第３の低解像度マクロブロックデータに
対する予測モードとしてフレーム内符号化が選択された
ときには、動き補償器１３からは何らデータが与えられ
ないことにより当該第３の低解像度マクロブロックデー
タをそのまま離散コサイン変換器１５に送出する。

【００６５】これにより第１のエンコーダ５において
は、第３の低解像度マクロブロックデータに対する予測
モードとしてフレーム内符号化が選択されたときには、
離散コサイン変換器１５、量子化器１６、可変長符号化
器１４、バッファ１７、逆量子化器１８、逆離散コサイ
ン変換器１９、加算器２０及び参照用フレームメモリ２
１をそれぞれ上述した第１の低解像度マクロブロックデ
ータを圧縮符号化したときと同様に動作させ、かくして
第３の低解像度マクロブロックデータを量子化ステップ
及び予測モードデータと共に可変長符号化し、得られた
符号化データを外部に出力すると共に、圧縮した第３の
低解像度マクロブロックデータを復号化して参照用フレ
ームメモリ２１に格納する。

【００６６】また、演算器１１は、入力用フレームメモ
リ１０から読み出した第３の低解像度マクロブロックデ
ータに対する予測モードとして順方向予測符号化、逆方
向予測符号化及び双方向予測符号化が選択されたときに
は、動き補償器１３から与えられた演算用ブロックデー
タ又は平均演算用ブロックデータを当該第３の低解像度
マクロブロックデータから減算し、得られた差分データ
を離散コサイン変換器１５に送出する。

【００６７】この場合、離散コサイン変換器１５は、演
算器１１から与えられた差分データを離散コサイン変換
し、得られた離散コサイン変換係数を量子化器１６に送
出する。

【００６８】量子化器１６は、その離散コサイン変換係
数を上述した第１の低解像度マクロブロックデータを処
理したときと同様に選定した対応する量子化ステップに
基づいて量子化し、得られた量子化係数をその量子化ス
テップと共に可変長符号化器１４及び逆量子化器１８に
送出する。

【００６９】そして、可変長符号化器１４は、このとき
量子化係数の元になる第３の低解像度マクロブロックデ
ータに対する予測モードとして順方向予測符号化が選定
されたときには、当該量子化係数をハフマン符号等によ
り可変長符号化すると共に、対応する量子化ステップ及
び予測モードデータ（順方向予測符号化を表す）並びに
順方向の動きベクトルも可変長符号化し、このようにし
て得られた符号化データをバッファ１７を介して外部に
出力する。

【００７０】また、可変長符号化器１４は、量子化係数
の元になる第３の低解像度マクロブロックデータに対す
る予測モードとして逆方向予測符号化が選定されたとき
には、当該量子化係数をハフマン符号等により可変長符
号化すると共に、対応する量子化ステップ及び予測モー
ドデータ（逆方向予測符号化を表す）並びに逆方向の動
きベクトルも可変長符号化し、このようにして得られた
符号化データをバッファ１７を介して外部に出力する。

【００７１】さらに、可変長符号化器１４は、量子化係
数の元になる第３の低解像度マクロブロックデータに対
する予測モードとして双方向予測符号化が選定されたと
きには、当該量子化係数をハフマン符号等により可変長
符号化すると共に、対応する量子化ステップ及び予測モ
ードデータ（双方向予測符号化を表す）並びに順方向及
び逆方向の双方の動きベクトルも可変長符号化し、この
ようにして得られた符号化データをバッファ１７を介し
て外部に出力する。

【００７２】このとき、逆量子化器１８は、量子化器１
６から与えられた量子化係数を同様に量子化器１６から
与えられた量子化ステップに基づいて逆量子化し、得ら
れた離散コサイン変換係数を逆離散コサイン変換器１９
に送出する。

【００７３】また、逆離散コサイン変換器１９は、逆量
子化器１８から与えられた離散コサイン変換係数を逆離
散コサイン変換し、得られた差分データを加算器２０に
送出する。

【００７４】そして、加算器２０は、逆離散コサイン変
換器１９から与えられた差分データをこのとき動き補償
器１３から与えられた演算用ブロックデータ又は平均演
算用ブロックデータと加算し、得られた第３の低解像度
マクロブロックデータを参照用フレームメモリ２１に送
出して格納する。

【００７５】このようにして第１のエンコーダ５におい
ては、第３の低解像度フレーム画像データを順次第３の
低解像度マクロブロックデータ単位で圧縮符号化したと
きにも、参照用フレームメモリ２１内に第３の低解像度
フレーム画像データを再構築する。

【００７６】かくして第１のエンコーダ５においては、
解像度を下げた動画像データを順次低解像度フレーム画
像データ単位でＩピクチャ、Ｐピクチャ、当該Ｉピクチ
ャ及びＰピクチャ間、又は２つのＰピクチャ間に位置す
るＢピクチャの順番を繰り返すようにして圧縮符号化
し、得られた符号化データを外部に出力し得るようにな
されている。

【００７７】一方、第２及び第３のエンコーダ６及び７
は、それぞれ対応する第２及び第３の解像度変換器３及
び４から１／４の解像度に変換された動画像データ及び
１／８の解像度に変換された動画像データが与えられ、
当該解像度の変換された動画像データを順次低解像度フ
レーム画像データ単位で第１のエンコーダ５の場合と同
様に圧縮符号化し、得られた符号化データを外部に出力
する。

【００７８】かくして動画像符号化装置１においては、
配信対象の動画像データからそれぞれ解像度の異なる複
数の動画像データを生成し、これら解像度の異なる動画
像データを圧縮符号化することにより各種インターネッ
ト接続回線をそれぞれ効率良く利用して動画像を配信さ
せ得るようになされている。

【００７９】ところがかかる構成の動画像符号化装置１
においては、配信対象の動画像データは１つであるのに
その解像度が異なるだけで第１乃至第３のエンコーダ５
乃至７がこれら解像度の異なる動画像データをそれぞれ
個別に圧縮符号化していることにより配信対象の動画像
データに対する圧縮符号化処理の処理負荷が大幅に増加
し、その圧縮符号化処理に多大な処理時間が必要になる
問題があった。

【００８０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、１つの動画像データから得られる解像度の異なる複
数の動画像データに対して圧縮符号化処理を高速化し得
る動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化
プログラム格納媒体及び動画像符号化プログラムを提案
しようとするものである。

【００８１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、パラメータ検出手段により、１つ
の動画像データから得られる解像度の異なる複数の動画
像データのうち任意の解像度の動画像データを用いて圧
縮符号化パラメータを検出し、圧縮符号化手段により、
複数種類の解像度の動画像データのうち少なくとも２種
類の解像度の動画像データをそれぞれ圧縮符号化パラメ
ータを共有化して用いて圧縮符号化するようにした。

【００８２】従って、少なくとも２種類の解像度の動画
像データに対する圧縮符号化処理に必要な圧縮符号化パ
ラメータを共有化しているため、当該圧縮符号化パラメ
ータの検出による演算量を減らして圧縮符号化処理の処
理負荷を大幅に低減させることができる。

【００８３】

【発明の実施の形態】以下、図面について、本発明の一
実施の形態を詳述する。

【００８４】（１）第１の実施の形態 図１において、３０は全体として第１の実施の形態によ
る動画像符号化装置を示し、被写体を撮像している外部
のビデオカメラ（図示せず）から供給される動画像デー
タＤ１を順次フレーム画像データ単位で解像度変換処理
部３１の第１乃至第３の解像度変換器３２乃至３４と、
簡易動きベクトル検出処理部３５に取り込む。

【００８５】この場合、第１乃至第３の解像度変換器３
２乃至３４は、外部から動画像データＤ１の解像度の変
換率（例えば１／１、１／２、１／４、１／８の変換
率）を指定する変換率指定情報ＨＳ１乃至ＨＳ３が与え
られており、その変換率指定情報ＨＳ１乃至ＨＳ３に基
づいて動画像データＤ１に対する解像度の変換処理を実
行し、当該変換率指定情報ＨＳ１乃至ＨＳ３の指定内容
が変化すれば、これに応じて動画像データＤ１の解像度
の変換率を変更し得るようになされている。

【００８６】このため、第１乃至第３の解像度変換器３
２乃至３４は、動画像データＤ１に対する解像度の変換
処理を実行すると、この結果得られる動画像データを対
応する変換率指定情報ＨＳ１乃至ＨＳ３と共に対応する
第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に送出すること
により当該第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９にそ
の変換率指定情報ＨＳ１乃至ＨＳ３によって動画像デー
タの解像度を通知する。

【００８７】実際上第１の解像度変換器３２は、外部か
ら供給される動画像データＤ１を順次フレーム画像デー
タ単位で取り込む毎に、例えば１／４の変換率が指定さ
れた変換率指定情報ＨＳ１に基づいてフレーム画像デー
タに基づくフレーム画像から画素を間引くことにより動
画像データＤ１の解像度を１／４の解像度に変換し、当
該解像度を１／４に変換した動画像データＤ２を変換率
指定情報ＨＳ１と共に第１のエンコーダ３７に送出す
る。

【００８８】また、第２の解像度変換器３３は、外部か
ら供給される動画像データＤ１を順次フレーム画像デー
タ単位で取り込み毎に、例えば１／２の変換率が指定さ
れた変換率指定情報ＨＳ２に基づいてフレーム画像デー
タに基づくフレーム画像から画素を間引くことにより動
画像データＤ１の解像度を１／２の解像度に変換し、当
該解像度を１／２に変換した動画像データＤ３を変換率
指定情報ＨＳ２と共に第２のエンコーダ３８に送出す
る。

【００８９】さらに、第３の解像度変換器３４は、外部
から供給される動画像データＤ１を順次フレーム画像デ
ータ単位で取り込む毎に、１／１の変換率が指定された
変換率指定情報ＨＳ３に基づいて当該動画像データＤ１
をそのまま変換率指定情報ＨＳ３と共に第３のエンコー
ダ３９に送出する。

【００９０】かくして解像度変換処理部３１は、配信対
象の１つの動画像データＤ１からそれぞれ解像度の異な
る複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３を得て対応する第１
乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に送出する。

【００９１】簡易動きベクトル検出処理部３５は、図２
に示すように、外部から供給される動画像データＤ１を
順次フレーム画像データ単位で、複数フレーム分の記録
容量を有する割当用フレームメモリ４０に取り込む。

【００９２】この場合、ピクチャ割当器４１は、図３
（Ａ）に示すように、割当用フレームメモリ４０に動画
像データＤ１のフレーム画像データを順次取り込む毎
に、当該取り込んだフレーム画像データに例えば先頭の
フレーム画像データにＢピクチャを割り当て、２フレー
ム目以降には１つのＩピクチャに所定数のＢピクチャ及
びＰピクチャが順次交互に連続するようなパターンを順
次繰り返す順番でＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチ
ャのピクチャタイプを暫定的に割り当てる。

【００９３】また、ピクチャ割当器４１は、このように
フレーム画像データに順次Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及び
Ｂピクチャを割り当てると、当該Ｉピクチャ、Ｐピクチ
ャ及びＢピクチャを表すピクチャタイプとこれらを割り
当てたフレーム画像データ固有のフレーム識別情報とを
ピクチャ情報として割当用フレームメモリ４０に記録す
る。

【００９４】簡易動きベクトル検出器４２（図２）は、
割当用フレームメモリ４０内でＩピクチャが割り当てら
れたフレーム画像データ（以下、これを第１のフレーム
画像データと呼ぶ）については、当該割当用フレームメ
モリ４０から第１のフレーム画像データのピクチャ情報
を読み出して第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３８に
送出する。

【００９５】また、簡易動きベクトル検出器４２は、割
当用フレームメモリ４０内でＰピクチャが割り当てられ
たフレーム画像データ（以下、これを第２のフレーム画
像データ呼ぶ）については、図３（Ｂ）に示すように、
当該割当用フレームメモリ４０からその第２のフレーム
画像データを動きベクトル検出対象として順次マクロブ
ロック単位のデータ（以下、これを第２のマクロブロッ
クデータと呼ぶ）Ｄ１０で読み出すと共に、当該第２の
フレーム画像データよりも時間的に順方向側の任意の第
１又は第２のフレーム画像データＤ１１を参照用として
読み出す。

【００９６】ここで、簡易動きベクトル検出器４２は、
動きベクトル検出対象の第２のフレーム画像データを、
第１乃至第３の解像度変換器３２乃至３４に対して設定
し得る解像度よりも低い例えば１／１６の解像度に変換
して簡易動きベクトルを検出する。

【００９７】すなわち、簡易動きベクトル検出器４２
は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、階層サーチ動
きベクトル検出方式による原画像レベルの第１階層より
も下層の第５階層において、第２のマクロブロックデー
タＤ１０に基づく第２のマクロブロックＭＢ１から画素
を間引くことにより１／１６の解像度の階層マクロブロ
ックＭＢ２を生成すると共に、同様に参照用の第１又は
第２のフレーム画像データＤ１１に基づく第１又は第２
のフレーム画像ＦＧ１から画素を間引くことにより１／
１６の解像度の階層フレーム画像ＦＧ２を生成する。

【００９８】そして、簡易動きベクトル検出器４２は、
ブロックマッチング法により階層マクロブロックＭＢ２
を階層フレーム画像ＦＧ２の比較的狭いサーチ範囲内で
複数の比較用ブロックと順次対応付けながら当該階層マ
クロブロックＭＢ２の各画素の画素値と比較用ブロック
のそれぞれ対応する画素の画素値との差分の絶対値の総
和（以下、これを予測誤差と呼ぶ）を算出する。

【００９９】これにより簡易動きベクトル検出器４２
は、階層マクロブロックＭＢ２と各比較用ブロックとの
間で順次算出した予測誤差のうち最も値の小さい予測誤
差（以下、これを特に最小予測誤差と呼ぶ）を選定し、
当該選定した最小予測誤差を算出したときに用いた比較
用ブロック（以下、これを近似ブロックと呼ぶ）を階層
マクロブロックＭＢ２と最も一致するものとして検出す
る。

【０１００】このようにして簡易動きベクトル検出器４
２は、これら階層マクロブロックＭＢ２と近似ブロック
との動き量により階層マクロブロックデータＤ１２の第
５階層における動きベクトル（以下、これを第５階層動
きベクトルと呼ぶ）を検出する。

【０１０１】ところで、簡易動きベクトル検出器４２
は、第１乃至第３の解像度変換器３２乃至３４に与えら
れた変換率指定情報ＨＳ１乃至ＨＳ３の内容を表す制御
情報ＳＧ１が外部から与えられており、動きベクトル検
出対象の第２のフレーム画像データに対する１フレーム
分の第５階層動きベクトルを検出すると、制御情報ＳＧ
１に基づいてこれら第５階層動きベクトルを第１乃至第
３の解像度変換器３２乃至３４における解像度の変換率
に応じて４倍、８倍及び１６倍に変倍することにより第
１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９における処理用に
解像度を合わせた順方向側の簡易動きベクトル（以下、
これを順方向側簡易動きベクトルと呼ぶ）Ｄ１５、Ｄ１
６、Ｄ１７を生成する。

【０１０２】そして、簡易動きベクトル検出器４２は、
このように順方向側簡易動きベクトルＤ１５、Ｄ１６及
びＤ１７を生成すると、割当用フレームメモリ４０から
順方向側簡易動きベクトルＤ１５、Ｄ１６及びＤ１７の
検出に用いた動きベクトル検出対象の第２のフレーム画
像データのピクチャ情報及び参照用の第１又は第２のフ
レーム画像データＤ１１のピクチャ情報を読み出し、当
該読み出したこれらピクチャ情報を順方向側簡易動きベ
クトルＤ１５、Ｄ１６及びＤ１７と対応付けてそれぞれ
対応する第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に送出
する。

【０１０３】また、簡易動きベクトル検出器４２は、割
当用フレームメモリ４０内でＢピクチャが割り当てられ
たフレーム画像データ（以下、これを第３のフレーム画
像データ呼ぶ）については、図３（Ｂ）に示すように、
当該割当用フレームメモリ４０から第３のフレーム画像
データを動きベクトル検出対象として順次マクロブロッ
ク単位のデータ（以下、これを第３のマクロブロックデ
ータと呼ぶ）Ｄ２０で読み出す。

【０１０４】これに加えて簡易動きベクトル検出器４２
は、割当用フレームメモリ４０からその動きベクトル検
出対象の第３のフレーム画像データよりも時間的に順方
向側の任意の第１又は第２のフレーム画像データＤ２１
と、同様に時間的に逆方向側の任意の第１又は第２のフ
レーム画像データＤ２２とをそれぞれ参照用として読み
出す。

【０１０５】この場合、簡易動きベクトル検出器４２
は、まず図４（Ａ）及び（Ｂ）について上述した場合と
同様に階層サーチ動きベクトル検出方式による第５階層
において、第３のマクロブロックデータＤ２０に基づく
第３のマクロブロックから１／１６の解像度の階層マク
ロブロックを生成すると共に、同様に順方向側で参照用
に割り当てた第１又は第２のフレーム画像データＤ２１
に基づく第１又は第２のフレーム画像から１／１６の解
像度の階層フレーム画像データを生成する。

【０１０６】そして、簡易動きベクトル検出器４２は、
これら階層マクロブロック及び階層フレーム画像を用い
てブロックマッチング法により階層マクロブロックデー
タの順方向側の第５階層動きベクトルを検出する。

【０１０７】次いで、簡易動きベクトル検出器４２は、
図４（Ａ）及び（Ｂ）について上述した場合と同様に階
層サーチ動きベクトル検出方式による第５階層におい
て、逆方向側で参照用に割り当てた第１又は第２のフレ
ーム画像データＤ２１に基づく第１又は第２のフレーム
画像から１／１６の解像度の階層フレーム画像を生成
し、当該生成した階層フレーム画像と、第３のマクロブ
ロックデータの階層マクロブロックとを用いてブロック
マッチング法により当該階層マクロブロックデータの逆
方向側の第５階層動きベクトルを検出する。

【０１０８】そして、簡易動きベクトル検出器４２は、
動きベクトル検出対象の第３のフレーム画像データに対
する１フレーム分の順方向側及び逆方向側の第５階層動
きベクトルを検出すると、制御情報ＳＧ１に基づいてこ
れら順方向側及び逆方向側の第５階層動きベクトルをそ
れぞれ４倍、８倍及び１６倍に変倍することにより第１
乃至第３のエンコーダ３７乃至３９における処理用に解
像度を合わせた順方向側の簡易動きベクトル（以下、こ
れを順方向側簡易動きベクトルと呼ぶ）Ｄ２３、Ｄ２
４、Ｄ２５を生成すると共に逆方向側の簡易動きベクト
ル（以下、これを逆方向側簡易動きベクトルと呼ぶ）Ｄ
２６、Ｄ２７、Ｄ２８を生成する。

【０１０９】これにより簡易動きベクトル検出器４２
は、このように順方向側及び逆方向側簡易動きベクトル
Ｄ２３乃至Ｄ２８を生成すると、割当用フレームメモリ
４０からその順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ
２３乃至Ｄ２８の検出に用いた動きベクトル検出対象の
第３のフレーム画像データのピクチャ情報及び順方向側
及び逆方向側の参照用の第１又は第２のフレーム画像デ
ータＤ２１及びＤ２２のピクチャ情報を読み出し、当該
読み出したこれらピクチャ情報を順方向側及び逆方向側
簡易動きベクトルＤ２３乃至Ｄ２８と対応付けてそれぞ
れ対応する第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に送
出する。

【０１１０】ところで、簡易動きベクトル検出器４２
は、第２及び第３のフレーム画像データに対する１フレ
ーム分の順方向側及び逆方向側の第５階層動きベクトル
を検出すると、当該第５階層動きベクトルに基づいて順
方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１
７、Ｄ２３乃至Ｄ２８を生成する前に、当該第５階層動
きベクトルの検出によって算出した全ての最小予測誤差
をシーンチェンジ検出器４３に送出する。

【０１１１】これによりシーンチェンジ検出器４３は、
簡易動きベクトル検出器４２から１フレーム分の最小予
測誤差が与えられる毎に、当該１フレーム分の最小予測
誤差を全て加算して合計最小予測誤差を算出し、その合
計最小予測誤差をすでに算出している全ての合計最小予
測誤差の平均値（以下、これを予測誤差平均値と呼ぶ）
と比較する。

【０１１２】この結果、シーンチェンジ検出器４３は、
算出した合計最小予測誤差が予測誤差平均値以下の値で
あれば、この時点で動きベクトル検出対象の第２又は第
３のフレーム画像データと、すでに処理している順方向
側の連続する第１乃至第３のフレーム画像データとの相
関が比較的高いことによりこれら動きベクトル検出対象
の第２及び第３のフレーム画像データを含む第１乃至第
３のフレーム画像データが全て動画像の１つのシーンを
構成するフレーム画像データであると判断する。

【０１１３】このときシーンチェンジ検出器４３は、こ
の時点で動きベクトル検出対象の第２又は第３のフレー
ム画像データに対して暫定的に割り当てていたピクチャ
タイプを恒久的なピクチャタイプとして確定してこれを
簡易動きベクトル検出器４２に通知する。

【０１１４】また、シーンチェンジ検出器４３は、算出
した合計最小予測誤差が予測誤差平均値よりも大きい値
であれば、この時点で動きベクトル検出対象の第２又は
第３のフレーム画像データと、すでに処理している順方
向側の連続する第１乃至第３のフレーム画像データとの
相関が比較的低いことにより当該順方向側の連続する第
１乃至第３のフレーム画像データの構成する動画像のシ
ーンに対してこの時点で動きベクトル検出対象の第２又
は第３のフレーム画像データの構成する動画像のシーン
が変化したと判断する。

【０１１５】このときシーンチェンジ検出器４３は、こ
の時点で動きベクトル検出対象の第２又は第３のフレー
ム画像データに対して暫定的に割り当てていたピクチャ
タイプを他のピクチャタイプに変更することを簡易動き
ベクトル検出器４２に通知する。

【０１１６】従って、簡易動きベクトル検出器４２は、
シーンチェンジ検出器４３からピクチャタイプの確定が
通知されると、この時点で動きベクトル検出対象の第２
又は第３のフレーム画像データに対して検出した１フレ
ーム分の順方向側及び逆方向側の第５階層動きベクトル
に基づいて順方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１
７、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃至
Ｄ２８を生成し、対応するピクチャ情報と共に第１乃至
第３のエンコーダ３７乃至３９に送出する。

【０１１７】これに対して簡易動きベクトル検出器４２
は、シーンチェンジ検出器４３からピクチャタイプの変
更が通知されると、この時点で動きベクトル検出対象の
第２又は第３のフレーム画像データに対して暫定的なピ
クチャタイプに変えてシーンチェンジに応じた新たなピ
クチャタイプ（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャ
のいずれか）を割り当てることにより当該新たなピクチ
ャタイプに従ってその第２又は第３のフレーム画像デー
タに対して上述と同様な処理を実行する。

【０１１８】因みに、簡易動きベクトル検出器４２は、
シーンが変化した時点のフレーム画像データに対してＩ
ピクチャを割り当てるように設定されているときには、
当該シーンの変化した時点の第２又は第３のフレーム画
像データに新たにＩピクチャを割り当て直してピクチャ
情報のみを第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に送
出する。

【０１１９】また、簡易動きベクトル検出器４２は、シ
ーンが変化した時点のフレーム画像データに対してＰピ
クチャ又はＢピクチャを割り当てるように設定されてい
るときには、当該シーンの変化した時点の第２又は第３
のフレーム画像データに新たにＰピクチャ又はＢピクチ
ャを割り当て直して第５階層動きベクトルを再検出した
後、当該再検出した第５階層動きベクトルに基づいて順
方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１７、順方向側及
び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃至Ｄ２８を生成し
て対応するピクチャ情報と共に第１乃至第３のエンコー
ダ３７乃至３９に送出する。

【０１２０】因みに、簡易動きベクトル検出器４２は、
シーンの変化に応じて第２又は第３のフレーム画像デー
タのピクチャタイプを変更したときには、当該ピクチャ
タイプの変更に応じてピクチャ情報の内容（すなわち、
暫定的に割り当てていたピクチャタイプ）を変更して第
１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に送出する。

【０１２１】このようにして簡易動きベクトル検出器４
２は、暫定的なピクチャタイプに従って第２及び第３の
フレーム画像データに対して順次簡易動きベクトルの検
出処理を実行するものの、当該第２及び第３のフレーム
画像データに対してシーンが変化した時点のフレーム画
像データとあることを検出したときには、その第２及び
第３のフレーム画像データをシーンチェンジに応じた第
１乃至第３のフレーム画像データに変更して処理する。

【０１２２】これにより簡易動きベクトル検出処理部３
５は、第１乃至第３のフレーム画像データに対してシー
ンチェンジに応じて適確に割り当てたピクチャタイプを
第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に通知し得ると
共に、このように適確に割り当てたピクチャタイプに応
じて生成した順方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１
７、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃至
Ｄ２８を当該第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９に
送出し、かくして第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３
９に対して適確に動きベクトルを検出させて動画像デー
タＤ１を圧縮符号化させ得るようになされている。

【０１２３】ここで、第１乃至第３のエンコーダ３７乃
至３９は、それぞれＭＰＥＧ２方式が適用された同様な
回路構成でなり、対応する第１乃至第３の解像度変換器
３２乃至３４から与えられた変換率指定情報ＨＳ１乃至
ＳＨ３に基づいて動画像データＤ１乃至Ｄ３に対する圧
縮符号化処理の設定を解像度に合わせて変更し、これに
より動画像データＤ１乃至Ｄ３に対して順次フレーム画
像データ単位で解像度に合わせた圧縮符号化処理を適確
に実行し得るようになされている。

【０１２４】実際上、第１乃至第３のエンコーダ３７乃
至３９については、図５を用いて以下に第１のエンコー
ダ３７の回路構成についてのみ詳細に説明する。

【０１２５】図５に示すように、第１のエンコーダ３７
は、対応する第１の解像度変換器３２から与えられた１
／４の解像度の動画像データＤ２を順次フレーム画像デ
ータ（以下、これを低解像度フレーム画像データと呼
ぶ）単位で変換率指定情報ＨＳ１と共に、複数フレーム
分の記録容量を有する入力用フレームメモリ５０に取り
込むと共に、簡易動きベクトル検出処理部３５から与え
られた順方向側簡易動きベクトルＤ１５、順方向側及び
逆方向側簡易動きベクトルＤ２３及びピクチャ情報を順
次動きベクトル検出器５１に取り込む。

【０１２６】動きベクトル検出器５１は、入力用フレー
ムメモリ５０に低解像度フレーム画像データと共に順次
取り込まれた変換率指定情報ＨＳ１に基づいて、当該低
解像度フレーム画像データに対して１／４の解像度に応
じた動きベクトルの検出処理を実行するように処理パラ
メータを設定する。

【０１２７】また、動きベクトル検出器５１は、簡易動
きベクトル検出処理部３５から与えられたピクチャ情報
を入力用フレームメモリ５０に送出して格納することに
より当該入力用フレームメモリ５０よりも後段の各種回
路ブロックに対して低解像度フレーム画像データに割り
当てられたピクチャタイプを認識させ得るようになされ
ている。

【０１２８】一方、演算器５２は、入力用フレームメモ
リ５０に低解像度フレーム画像データと共に順次取り込
まれた変換率指定情報ＨＳ１に基づいて当該低解像度フ
レーム画像データに対して１／４の解像度に応じた圧縮
符号化処理を実行するように処理パラメータを設定する
と共に、その低解像度フレーム画像データの解像度（１
／４）の情報を後段の各種回路ブロックに通知すること
によりこれら各種回路ブロックに対しても低解像度フレ
ーム画像データに対して１／４の解像度に応じた処理を
実行するように処理パラメータを設定させ得るようにな
されている。

【０１２９】そして、第１のエンコーダ３７において、
入力用フレームメモリ５０に順次取り込んでいる低解像
度フレーム画像データに対して圧縮符号化処理を開始す
ると、演算器５２はその入力用フレームメモリ５０から
Ｉピクチャの割り当てられている符号化対象の低解像度
フレーム画像データ（以下、これを特に第１の低解像度
フレーム画像データと呼ぶ）については、順次１／４の
解像度のマクロブロック単位のデータ（以下、これを第
１の低解像度低解像度マクロブロックデータと呼ぶ）Ｄ
３０として読み出す。

【０１３０】このとき動きベクトル検出器５１は、演算
器５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対象
の第１の低解像度フレーム画像データが順次第１の低解
像度マクロブロックデータＤ３０単位で読み出される毎
に対応するピクチャ情報（すなわちＩピクチャを表す）
に基づいて当該符号化対象の第１の低解像度フレーム画
像データのフレーム識別情報を表すと共に、第１の低解
像度マクロブロックデータＤ３０をフレーム内符号化に
より圧縮符号化することを表す予測モードデータＤ３１
を生成してこれを動き補償器５３及び可変長符号化器５
４に送出する。

【０１３１】これにより動き補償器５３は、動きベクト
ル検出器５１から与えられた予測モードデータＤ３１
（フレーム内符号化を表す）に基づいて、対応する第１
の低解像度マクロブロックデータＤ３０に対する動き補
償処理を停止する。

【０１３２】従って、演算器５２は、入力用フレームメ
モリ５０から第１の低解像度マクロブロックデータＤ３
０を読み出すと、このとき動き補償器５３からは何らデ
ータが与えられないことにより当該第１の低解像度マク
ロブロックデータＤ３０をそのまま離散コサイン変換器
５５に送出する。

【０１３３】離散コサイン変換器５５は、演算器５２か
ら与えられた第１の低解像度マクロブロックデータＤ３
０を離散コサイン変換し、得られた離散コサイン変換係
数Ｋ１を量子化器５６に送出する。

【０１３４】量子化器５６は、出力段に設けられたバッ
ファ５７における符号化データの蓄積量（以下、これを
データ蓄積量と呼ぶ）ＤＲを所定周期で検出することに
より当該検出したデータ蓄積量ＤＲに応じて順次量子化
ステップＳＴを選定しており、離散コサイン変換器５５
から与えられた離散コサイン変換係数Ｋ１を対応する量
子化ステップＳＴに基づいて量子化し、得られた量子化
係数Ｋ２をその量子化ステップＳＴと共に可変長符号化
器５４及び逆量子化器５８に送出する。

【０１３５】因みに、量子化器５６は、データ蓄積量Ｄ
Ｒが比較的多いときには量子化ステップＳＴを大きくす
ることにより圧縮率を高くし、これとは逆にデータ蓄積
量ＤＲが比較的少ないときには量子化ステップＳＴを小
さくすることにより圧縮率を低くし、このようにしてバ
ッファ５７において符号化データのオーバーフローやア
ンダーフローが発生することを防止している。

【０１３６】可変長符号化器５４は、量子化器５６から
与えられた量子化係数Ｋ２をハフマン符号等により可変
長符号化すると共に、当該量子化器５６から与えられた
量子化ステップＳＴ及び動きベクトル検出器５１から与
えられた予測モードデータＤ３１も可変長符号化し、得
られた符号化データＤ３２をバッファ５７に一旦蓄積す
ることにより符号化データＤ３２のデータ量を平滑化し
た符号化ビットストリームＢＳ１として外部に出力す
る。

【０１３７】このようにして第１エンコーダ３７におい
ては、入力用フレームメモリ５０内の第１の低解像度フ
レーム画像データを順次第１の低解像度マクロブロック
データＤ３０単位でフレーム内符号化により圧縮符号化
し、得られた符号化データＤ３２を符号化ビットストリ
ームＢＳ１として外部に出力する。

【０１３８】また、逆量子化器５８は、量子化器５６か
ら与えられた量子化係数Ｋ２を同様に量子化器５６から
与えられた量子化ステップＳＴに基づいて逆量子化し、
得られた離散コサイン変換係数Ｋ３を逆離散コサイン変
換器５９に送出する。

【０１３９】逆離散コサイン変換器５９は、逆量子化器
５８から与えられた離散コサイン変換係数Ｋ３を逆離散
コサイン変換し、得られた第１の低解像度マクロブロッ
クデータＤ３３を加算器６０に送出する。

【０１４０】加算器６０は、逆離散コサイン変換器５９
から第１の低解像度マクロブロックデータＤ３３が与え
られると、このとき動き補償器５３からは何らデータが
与えられていないことにより当該第１の低解像度マクロ
ブロックデータＤ３３をそのまま複数フレーム分の記録
容量を有する参照用フレームメモリ６１に送出して格納
する。

【０１４１】このようにして加算器６０は、第１の低解
像度フレーム画像データに対する圧縮符号化により逆離
散コサイン変換器５９から第１の低解像度マクロブロッ
クデータＤ３３が順次与えられる毎に当該第１の低解像
度マクロブロックデータＤ３３をそのまま参照用フレー
ムメモリ６１に送出して格納することにより、参照用フ
レームメモリ６１内にこれら第１の低解像度マクロブロ
ックデータＤ３３によって動き補償処理の参照用となる
第１の低解像度フレーム画像データを再構築する。

【０１４２】また、演算器５２は、入力用フレームメモ
リ５０からＰピクチャが割り当てられている符号化対象
の低解像度フレーム画像データ（以下、これを特に第２
の低解像度フレーム画像データと呼ぶ）については、順
次１／４の解像度のマクロブロック単位のデータ（以
下、これを第２の低解像度マクロブロックデータと呼
ぶ）Ｄ３５として順次読み出す。

【０１４３】このとき、動きベクトル検出器５１は、演
算器５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対
象の第２の低解像度フレーム画像データに対する読み出
しが開始されると、対応するピクチャ情報に基づいて入
力用フレームメモリ５０から当該符号化対象の第２の低
解像度フレーム画像データに対して時間的に順方向側の
任意の第１又は第２の低解像度フレーム画像データＤ２
ａを順方向予測の参照用として読み出す。

【０１４４】また、動きベクトル検出器５１は、演算器
５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対象の
第２の低解像度フレーム画像データが順次第２の低解像
度マクロブロックデータＤ３５単位で読み出される毎に
当該入力用フレームメモリ５０から同じ第２の低解像度
マクロブロックデータＤ３５を読み出す。

【０１４５】そして、動きベクトル検出器５１は、図６
に示すように、第２の低解像度フレーム画像データの１
／４の解像度に応じた階層サーチ動きベクトル検出方式
による第１階層よりも下層の第３階層において、ブロッ
クマッチング法により参照用の第１又は第２の低解像度
フレーム画像データＤ２ａに基づく第１又は第２の低解
像度フレーム画像ＦＧ３に対して対応する順方向側簡易
動きベクトルＤ１５の終点周辺に格段的に狭いサーチ範
囲を設定し、当該サーチ範囲内で複数の比較用ブロック
と第２の低解像度マクロブロックデータＤ３５に基づく
第２の低解像度マクロブロックＭＢ３とを順次対応付け
ながら予測誤差を算出する。

【０１４６】この結果、動きベクトル検出器５１は、算
出した予測誤差のうち最小予測誤差を算出したときに用
いた比較用ブロック（以下、これを順方向近似ブロック
と呼ぶ）と第２の低解像度マクロブロックＭＢ３との動
き量により１／４の解像度で順方向側簡易動きベクトル
Ｄ１５を補正する補正用動きベクトルＤ３６を検出し、
当該検出した補正用動きベクトルＤ３６を順方向側簡易
動きベクトルＤ１５と加算することにより第２の低解像
度マクロブロックデータＤ３５に対する最終的な第３階
層の動きベクトルＤ３７を生成する。

【０１４７】因みに、動きベクトル検出器５１は、第３
階層の動きベクトルＤ３７を生成する場合、参照用の第
１又は第２の低解像度フレーム画像ＦＧ３と、第２の低
解像度マクロブロックＭＢ３とに対してそれぞれ順次隣
接する画素同士の画素値の平均値を算出し、当該算出し
た平均値をその画素同士の間に新たな画素の画素値とし
て補間した状態でブロックマッチング法により補正用動
きベクトルＤ３６を検出している。

【０１４８】これにより動きベクトル検出器５１は、第
１又は第２の低解像度フレーム画像ＦＧ３及び第２のマ
クロブロックＭＢ３の画素を補間する分、補正用動きベ
クトルＤ３６を１／２画素レベルで高精度に検出するこ
とができ、かくして第３階層の動きベクトルＤ３７を１
／２画素レベルで高精度に生成し得るようになされてい
る。

【０１４９】これに加えて、動きベクトル検出器５１
は、このとき第２の低解像度マクロブロックＭＢ３内の
各画素の画素値の平均値を算出した後にその算出した平
均値と各画素値との差分の絶対値の総和（以下、これを
分散値と呼ぶ）を算出し、当該算出した分散値を最小予
測誤差と比較する。

【０１５０】この結果、動きベクトル検出器５１は、分
散値が最小予測誤差よりも小さければ、第２の低解像度
マクロブロックＭＢ３に対して各画素の分散（画素値の
ばらつき）が小さいために第２の低解像度マクロブロッ
クデータＤ３５をそのまま圧縮符号化しても得られる符
号化データのデータ量（以下、これを符号化データ量と
呼ぶ）を比較的少なくし得ると判断し、第２の低解像度
マクロブロックデータＤ３５をフレーム内符号化により
圧縮符号化することを表す予測モードデータＤ３９を生
成してこれを動き補償器５３及び可変長符号化器５４に
送出する。

【０１５１】また、動きベクトル検出器５１は、分散値
が最小予測誤差よりも大きければ、第２の低解像度マク
ロブロックＭＢ３に対して各画素の分散（画素値のばら
つき）が大きいために第２の低解像度マクロブロックデ
ータＤ３５を順方向予測符号化により圧縮符号化しなけ
れば符号化データ量を少なくし難いと判断し、その第２
の低解像度マクロブロックデータＤ３５を順方向予測符
号化により圧縮符号化することを表す予測モードデータ
Ｄ４０を生成してこれを当該第２の低解像度マクロブロ
ックデータＤ３５の動きベクトルＤ３７と共に動き補償
器５３及び可変長符号化器５４に送出する。

【０１５２】これにより動き補償器５３は、動きベクト
ル検出器５１から第２の低解像度マクロブロックデータ
Ｄ３５に対してフレーム内符号化を表す予測モードデー
タＤ３９が与えられると、当該第２の低解像度マクロブ
ロックデータＤ３５に対する動き補償処理を停止する。

【０１５３】また、動き補償器５３は、動きベクトル検
出器５１から第２の低解像度マクロブロックデータＤ３
５に対する動きベクトルＤ３７と、順方向予測符号化を
表す予測モードデータＤ４０とが与えられると、動き補
償処理を実行して参照用フレームメモリ６１からこの時
点で符号化対象の第２の低解像度フレーム画像データよ
りも時間的に順方向側の任意の第１又は第２の低解像度
フレーム画像データを参照用として読み出す。

【０１５４】そして、動き補償器５３は、その第１又は
第２の低解像度フレーム画像データに基づく第１又は第
２の低解像度フレーム画像内から動きベクトルＤ３７に
基づいて第２の低解像度マクロブロックデータに基づく
第２の低解像度マクロブロックと最も一致する演算用ブ
ロックを抽出し、当該抽出した演算用ブロックのデータ
（以下、これを演算用ブロックデータと呼ぶ）Ｄ４１を
演算器５２及び加算器６０に送出する。

【０１５５】演算器５２は、入力用フレームメモリ５０
から読み出した第２の低解像度マクロブロックデータＤ
３５に対する予測モードとしてフレーム内符号化が選択
されたときには、動き補償器５３から演算用ブロックデ
ータが与えられないことにより当該第２の低解像度マク
ロブロックデータＤ３５をそのまま離散コサイン変換器
５５に送出する。

【０１５６】これにより第１のエンコーダ３７において
は、第２の低解像度マクロブロックデータＤ３５に対す
る予測モードとしてフレーム内符号化が選択されたとき
には、離散コサイン変換器５５、量子化器５６、可変長
符号化器５４、バッファ５７、逆量子化器５８、逆離散
コサイン変換器５９、加算器６０及び参照用フレームメ
モリ６１をそれぞれ上述した第１の低解像度マクロブロ
ックデータＤ３０を圧縮符号化したときと同様に動作さ
せ、かくして第２の低解像度マクロブロックデータＤ３
５を量子化ステップＳＴ及び予測モードデータＤ３９と
共に可変長符号化し、得られた符号化データＤ４２をバ
ッファ５７に一旦蓄積して符号化ビットストリームＢＳ
１として外部に出力すると共に、圧縮した第２の低解像
度マクロブロックデータＤ３５を復号化して参照用フレ
ームメモリ６１に格納する。

【０１５７】また、演算器５２は、入力用フレームメモ
リ５０から読み出した第２の低解像度マクロブロックデ
ータＤ３５に対する予測モードとして順方向予測符号化
が選択されたときには、動き補償器５３から与えられた
演算用ブロックデータＤ４１を当該第２の低解像度マク
ロブロックデータＤ３５から減算し、得られた差分デー
タＤ４３を離散コサイン変換器５５に送出する。

【０１５８】このとき離散コサイン変換器５５は、演算
器５２から与えられた差分データＤ４３を離散コサイン
変換し、得られた離散コサイン変換係数Ｋ４を量子化器
５６に送出する。

【０１５９】量子化器５６は、その離散コサイン変換係
数Ｋ４を対応する量子化ステップＳＴに基づいて量子化
し、得られた量子化係数Ｋ５をその量子化ステップＳＴ
と共に可変長符号化器５４及び逆量子化器５８に送出す
る。

【０１６０】これにより可変長符号化器５４は、その量
子化係数Ｋ５をハフマン符号等により可変長符号化する
と共に、対応する量子化ステップＳＴ及び予測モードデ
ータＤ４０（順方向予測符号化を表す）並びに動きベク
トルＤ３７も可変長符号化し、得られた符号化データＤ
４４をバッファ５７に一旦蓄積することにより符号化デ
ータＤ４４のデータ量を平滑化した符号化ビットストリ
ームＢＳ１として外部に出力する。

【０１６１】このとき、逆量子化器５８は、量子化器５
６から与えられた量子化係数Ｋ５を同様に量子化器５６
から与えられた量子化ステップＳＴに基づいて逆量子化
し、得られた離散コサイン変換係数Ｋ６を逆離散コサイ
ン変換器５９に送出する。

【０１６２】また、逆離散コサイン変換器５９は、逆量
子化器５８から与えられた離散コサイン変換係数器Ｋ６
を逆離散コサイン変換し、得られた差分データＤ４５を
加算器６０に送出する。

【０１６３】加算器６０は、逆離散コサイン変換器５９
から与えられた差分データＤ４５をこのとき動き補償器
５３から与えられた演算用ブロックデータＤ４１と加算
し、得られた第２の低解像度マクロブロックデータＤ４
７を参照用フレームメモリ６１に送出して格納する。

【０１６４】このようにして第１のエンコーダ３７にお
いては、第２の低解像度フレーム画像データを順次第２
の低解像度マクロブロックデータＤ３５単位でフレーム
内符号化及び順方向予測符号化により圧縮符号化したと
きにも参照用フレームメモリ６１内に、復号化して得ら
れた第２の低解像度マクロブロックデータＤ４７によっ
て動き補償処理の参照用となる第２の低解像度フレーム
画像データを再構築する。

【０１６５】これに加えて、演算器５２は、入力用フレ
ームメモリ５０からＢピクチャが割り当てられている符
号化対象の低解像度フレーム画像データ（以下、これを
特に第３の低解像度フレーム画像データと呼ぶ）につい
ては、順次１／４の解像度のマクロブロック単位のデー
タ（以下、これを第３の低解像度マクロブロックデータ
と呼ぶ）Ｄ５０として順次読み出す。

【０１６６】このとき、動きベクトル検出器５１は、演
算器５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対
象の第３の低解像度フレーム画像データに対する読み出
したが開始されると、対応するピクチャ情報に基づいて
入力用フレームメモリ５０から当該符号化対象の第３の
低解像度フレーム画像データよりも順方向側の任意の第
１又は第２の低解像度フレーム画像データＤ２ｂを順方
向予測の参照用として読み出すと共に、その符号化対象
の第３の低解像度フレーム画像データよりも逆方向側の
任意の第１又は第２の低解像度フレーム画像データＤ２
ｃを逆方向予測の参照用として読み出す。

【０１６７】また、動きベクトル検出器５１は、演算器
５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対象の
第３の低解像度フレーム画像データが順次第３の低解像
度マクロブロックデータＤ５０単位で読み出される毎に
当該入力用フレームメモリ５０から同じ第３の低解像度
マクロブロックデータＤ５０を読み出す。

【０１６８】この場合、動きベクトル検出器５１は、ま
ず図６について上述した第２の低解像度マクロブロック
データＤ３５のときと同様に第３の低解像度フレーム画
像データの１／４の解像度に応じた階層サーチ動きベク
トル検出方式による第３階層において、第３の低解像度
マクロブロックデータＤ５０に対する順方向側の動きベ
クトル検出処理を実行する。

【０１６９】すなわち、動きベクトル検出器５１は、そ
の第３階層においてブロックマッチング法により順方向
予測の参照用の第１又は第２の低解像度フレーム画像デ
ータＤ２ｂに基づく第１又は第２の低解像度フレーム画
像及び第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０に基
づく第３の低解像度マクロブロック並びに対応する順方
向側簡易動きベクトルＤ２３を用いて当該第３の低解像
度マクロブロックとの間で最小予測誤差（以下、これを
順方向側最小予測誤差と呼ぶ）となる近似ブロック（以
下、これを順方向側近似ブロックと呼ぶ）を検出するよ
うにして１／４の解像度で順方向側簡易動きベクトルＤ
２３を補正する補正用動きベクトルを１／２画素レベル
で検出する。

【０１７０】そして、動きベクトル検出器５１は、その
補正用動きベクトルを順方向側簡易動きベクトルＤ２３
と加算することにより第３の低解像度マクロブロックデ
ータＤ５０に対する第３階層の順方向側の動きベクトル
Ｄ５１を１／２画素レベルで生成する。

【０１７１】次いで、動きベクトル検出器５１は、図６
について上述した第２の低解像度マクロブロックデータ
Ｄ３５のときと同様に第３の低解像度フレーム画像デー
タの１／４の解像度に応じた階層サーチ動きベクトル検
出方式による第３階層において、第３の低解像度マクロ
ブロックデータＤ５０に対する逆方向側の動きベクトル
検出処理を実行する。

【０１７２】このとき、動きベクトル検出器５１は、そ
の第３階層においてブロックマッチング法により逆方向
予測の参照用の第１又は第２の低解像度フレーム画像デ
ータＤ２ｃに基づく第１又は第２の低解像度フレーム画
像及び第３の低解像度マクロブロック並びに対応する逆
方向側簡易動きベクトルＤ２６を用いて当該第３の低解
像度マクロブロックとの間で最小予測誤差（以下、これ
を逆方向側最小予測誤差と呼ぶ）となる近似ブロック
（以下、これを逆方向側近似ブロックと呼ぶ）を検出す
るようにして１／４の解像度で逆方向側簡易動きベクト
ルＤ２６を補正する補正用動きベクトルを１／２画素レ
ベルで検出する。

【０１７３】そして、動きベクトル検出器５１は、その
補正用動きベクトルを逆方向側簡易動きベクトルＤ２６
と加算することにより第３の低解像度マクロブロックデ
ータＤ５０に対する第３階層の逆方向側の動きベクトル
Ｄ５２を１／２画素レベルで生成する。

【０１７４】これに加えて動きベクトル検出器５１は、
順方向側近似ブロックと逆方向側近似ブロックとの対応
する画素同士の画素値を平均化して平均近似ブロックを
生成し、当該生成した平均近似ブロックと第３の低解像
度マクロブロックとの予測誤差（以下、これを双方向予
測誤差と呼ぶ）を算出する。

【０１７５】これにより動きベクトル検出器５１は、順
方向側最小予測誤差、逆方向側最小予測誤差及び双方向
予測誤差のうち最も値の小さい１つの順方向側最小予測
誤差、逆方向側最小予測誤差又は双方向予測誤差を選定
すると共に、第３の低解像度マクロブロックに対しても
上述した第２の低解像度マクロブロックのときと同様に
して分散値を算出し、当該算出した分散値をその選定し
た１つの順方向側最小予測誤差、逆方向側最小予測誤差
又は双方向予測誤差（以下、これを特に選定予測誤差と
呼ぶ）と比較する。

【０１７６】この結果、動きベクトル検出器５１は、分
散値が選定予測誤差よりも小さければ、第３の低解像度
マクロブロックに対して各画素の分散（ばらつき）が小
さいために第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０
をそのまま圧縮符号化しても符号化データ量を比較的少
なくし得ると判断し、その第３の低解像度マクロブロッ
クデータＤ５０をフレーム内符号化により圧縮符号化す
ることを表す予測モードデータＤ５３を生成してこれを
動き補償器５３及び可変長符号化器５４に送出する。

【０１７７】また、動きベクトル検出器５１は、分散値
が選定予測誤差よりも大きければ、第３の低解像度マク
ロブロックに対して各画素の分散（ばらつき）が大きい
ために当該第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０
をフレーム内符号化以外の予測モードで圧縮符号化しな
ければ符号化データ量を少なくし難いと判断する。

【０１７８】このとき、動きベクトル検出器５１は、選
定予測誤差が順方向側最小予測誤差であれば、第３の低
解像度マクロブロックデータＤ５０を順方向予測符号化
により圧縮符号化することを表す予測モードデータＤ５
４を生成してこれを当該第３の低解像度マクロブロック
データＤ５０の順方向側の動きベクトルＤ５１と共に動
き補償器５３及び可変長符号化器５４に送出する。

【０１７９】また、動きベクトル検出器５１は、選定予
測誤差が逆方向最小予測誤差であれば、第３の低解像度
マクロブロックデータＤ５０を逆方向予測符号化により
圧縮符号化することを表す予測モードデータＤ５５を生
成してこれを当該第３の低解像度マクロブロックデータ
Ｄ５０の逆方向側の動きベクトルＤ５２と共に動き補償
器５３及び可変長符号化器５４に送出する。

【０１８０】さらに、動きベクトル検出器５１は、選定
予測誤差が双方向予測誤差であれば、第３の低解像度マ
クロブロックデータＤ５０を双方向予測符号化により圧
縮符号化することを表す予測モードデータＤ５６を生成
してこれを当該第３の低解像度マクロブロックデータＤ
５０の順方向側及び逆方向側の双方の動きベクトルＤ５
１及びＤ５２と共に動き補償器５３及び可変長符号化器
５４に送出する。

【０１８１】動き補償器５３は、動きベクトル検出器５
１から第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０に対
してフレーム内符号化を表す予測モードデータＤ５３が
与えられると、当該第３の低解像度マクロブロックデー
タＤ５０に対する動き補償処理を停止する。

【０１８２】また、動き補償器５３は、動きベクトル検
出器５１から第３の低解像度マクロブロックデータＤ５
０に対する順方向側の動きベクトルＤ５１と順方向予測
符号化を表す予測モードデータＤ５４とが与えられる
と、動き補償処理を実行して参照用フレームメモリ６１
からこの時点で符号化対象の第３の低解像度フレーム画
像データよりも順方向側の任意の第１又は第２の低解像
度フレーム画像データを参照用として読み出す。

【０１８３】そして、動き補償器５３は、その順方向側
で参照用の第１又は第２の低解像度フレーム画像データ
に基づく第１又は第２の低解像度フレーム画像内から順
方向側の動きベクトルＤ５１に基づいて第３の低解像度
マクロブロックデータＤ５０に基づく第３の低解像度マ
クロブロックと最も一致する演算用ブロックを抽出し、
これを演算用ブロックデータＤ６０として演算器５２及
び加算器６０に送出する。

【０１８４】さらに、動き補償器５３は、動きベクトル
検出器５１から第３の低解像度マクロブロックデータＤ
５０に対する逆方向側の動きベクトルＤ５２と逆方向予
測符号化を表す予測モードデータＤ５５とが与えられる
と、このときも動き補償処理を実行して参照用フレーム
メモリ６１からこの時点で符号化対象の第３の低解像度
フレーム画像データよりも逆方向側の任意の第１又は第
２の低解像度フレーム画像データを参照用として読み出
す。

【０１８５】そして、動き補償器５３は、その読み出し
た第１又は第２の低解像度フレーム画像データに基づく
第1又は第２の低解像度フレーム画像内から逆方向側の
動きベクトルＤ５２に基づいて第３の低解像度マクロブ
ロックと最も一致する演算用ブロックを抽出し、これを
演算用ブロックデータＤ６１として演算器５２及び加算
器６０に送出する。

【０１８６】これに加えて、動き補償器５３は、動きベ
クトル検出器５１から第３の低解像度マクロブロックデ
ータＤ５０に対する順方向側及び逆方向側の双方の動き
ベクトルＤ５１及びＤ５２と双方向予測符号化を表す予
測モードデータＤ５６とが与えられたときにも動き補償
処理を実行し、参照用フレームメモリ６１からこの時点
で符号化対象の第３の低解像度フレーム画像データより
も順方向側の任意の第１又は第２の低解像度フレーム画
像データを参照用として読み出すと共に逆方向側の任意
の第１又は第２の低解像度フレーム画像データも参照用
として読み出す。

【０１８７】そして、動き補償器５３は、順方向側の第
１又は第２の低解像度フレーム画像データに基づく第１
又は第２の低解像度フレーム画像内から順方向側の動き
ベクトルＤ５１に基づいて第３の低解像度マクロブロッ
クと最も一致する演算用ブロックを抽出すると共に、逆
方向側の第１又は第２の低解像度フレーム画像データに
基づく第１又は第３の低解像度フレーム画像内から逆方
向側の動きベクトルＤ５２に基づいて第３の低解像度マ
クロブロックと最も一致する演算用ブロックを抽出し、
これら抽出した２つの演算用ブロックの対応する画素同
士の画素値を平均化して平均演算用ブロックを生成する
ことにより当該生成した平均演算用ブロックのデータ
（以下、これを平均演算用ブロックデータと呼ぶ）Ｄ６
２を演算器５２及び加算器６０に送出する。

【０１８８】演算器５２は、入力用フレームメモリ５０
から読み出した第３の低解像度マクロブロックデータＤ
５０に対する予測モードとしてフレーム内符号化が選択
されたときには、動き補償器５３からは何らデータが与
えられないことにより当該第３の低解像度マクロブロッ
クデータＤ５０をそのまま離散コサイン変換器５５に送
出する。

【０１８９】これにより第１のエンコーダ３７において
は、第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０に対す
る予測モードとしてフレーム内符号化が選択されたとき
には、離散コサイン変換器５５、量子化器５６、可変長
符号化器５４、バッファ５７、逆量子化器５８、逆離散
コサイン変換器５９、加算器６０及び参照用フレームメ
モリ６１をそれぞれ上述した第１の低解像度マクロブロ
ックデータＤ３０を圧縮符号化したときと同様に動作さ
せ、かくして第３の低解像度マクロブロックデータＤ５
０を量子化ステップＳＴ及び予測モードデータＤ５３と
共に可変長符号化し、得られた符号化データＤ６５をバ
ッファ５７に一旦蓄積することにより当該符号化データ
Ｄ６５のデータ量を平滑化した符号化ビットストリーム
ＢＳ１として外部に出力すると共に、圧縮した第３の低
解像度マクロブロックデータＤ５０を復号化して参照用
フレームメモリ６１に格納する。

【０１９０】また、演算器５２は、入力用フレームメモ
リ５０から読み出した第３の低解像度マクロブロックデ
ータＤ５０に対する予測モードとして順方向予測符号
化、逆方向予測符号化及び双方向予測符号化が選択され
たときには、動き補償器５３から与えられた演算用ブロ
ックデータＤ６０、Ｄ６１又は平均演算用ブロックデー
タＤ６２を当該第３の低解像度マクロブロックデータＤ
５０から減算し、得られた差分データＤ６６を離散コサ
イン変換器５５に送出する。

【０１９１】この場合、離散コサイン変換器５５は、演
算器５２から与えられた差分データＤ６６を離散コサイ
ン変換し、得られた離散コサイン変換係数Ｋ７を量子化
器５６に送出する。

【０１９２】量子化器５６は、その離散コサイン変換係
数Ｋ７を対応する量子化ステップＳＴに基づいて量子化
し、得られた量子化係数Ｋ８をその量子化ステップＳＴ
と共に可変長符号化器５４及び逆量子化器５８に送出す
る。

【０１９３】そして、可変長符号化器５４は、このとき
量子化係数Ｋ８の元になる第３の低解像度マクロブロッ
クデータＤ５０に対する予測モードとして順方向予測符
号化が選定されたときには、当該量子化係数Ｋ８をハフ
マン符号等により可変長符号化すると共に、対応する量
子化ステップＳＴ及び予測モードデータＤ５４（順方向
予測符号化を表す）並びに順方向側の動きベクトルＤ５
１も可変長符号化し、得られた符号化データＤ６７をバ
ッファ５７に一旦蓄積することにより当該符号化データ
Ｄ６７のデータ量を平滑化した符号化ビットストリーム
ＢＳ１として外部に出力する。

【０１９４】また、可変長符号化器５４は、量子化係数
Ｋ８の元になる第３の低解像度マクロブロックデータＤ
５０に対する予測モードとして逆方向予測符号化が選定
されたときには、当該量子化係数Ｋ８をハフマン符号等
により可変長符号化すると共に、対応する量子化ステッ
プＳＴ及び予測モードデータＤ５５（逆方向予測符号化
を表す）並びに逆方向側の動きベクトルＤ５２も可変長
符号化し、得られた符号化データＤ６８をバッファ５７
に一旦蓄積することにより当該符号化データＤ６８のデ
ータ量を平滑化した符号化ビットストリームＢＳ１とし
て外部に出力する。

【０１９５】さらに、可変長符号化器５４は、量子化係
数Ｋ８の元になる第３の低解像度マクロブロックデータ
Ｄ５０に対する予測モードとして双方向予測符号化が選
定されたときには、当該量子化係数Ｋ８をハフマン符号
等により可変長符号化すると共に、対応する量子化ステ
ップＳＴ及び予測モードデータＤ５６（双方向予測符号
化を表す）並びに順方向側及び逆方向側の双方の動きベ
クトルＤ５１及びＤ５２も可変長符号化し、得られた符
号化データＤ６９をバッファ５７に一旦蓄積することに
より当該符号化データＤ６９のデータ量を平滑化した符
号化ビットストリームＢＳ１として外部に出力する。

【０１９６】このとき、逆量子化器５８は、量子化器５
６から与えられた量子化係数Ｋ８を同様に量子化器５６
から与えられた量子化ステップＳＴに基づいて逆量子化
し、得られた離散コサイン変換係数Ｋ９を逆離散コサイ
ン変換器５９に送出する。

【０１９７】また、逆離散コサイン変換器５９は、逆量
子化器５８から与えられた離散コサイン変換係数Ｋ９を
逆離散コサイン変換し、得られた差分データＤ７０を加
算器６０に送出する。

【０１９８】そして加算器６０は、逆離散コサイン変換
器５９から与えられた差分データＤ７０をこのとき動き
補償器５３から与えられた演算用ブロックデータＤ６
０、Ｄ６１又は平均演算用ブロックデータＤ６２と加算
し、得られた第３の低解像度マクロブロックデータＤ７
１を参照用フレームメモリ６１に送出して格納する。

【０１９９】このようにして第１のエンコーダ３７にお
いては、第３の低解像度フレーム画像データを順次第３
の低解像度マクロブロックデータＤ５０単位でフレーム
内符号化、順方向予測符号化、逆方向予測符号化及び両
方向予測符号化により圧縮符号化したときにも、参照用
フレームメモリ６１内に、復号化して得られた第３の低
解像度マクロブロックデータＤ７１によって第３の低解
像度フレーム画像データを再構築する。

【０２００】かくして第１のエンコーダ３７において
は、原画像レベルから１／４に解像度を下げた動画像デ
ータＤ２を順次低解像度フレーム画像データ単位で圧縮
符号化し、得られた符号化データＤ３２、Ｄ４２、Ｄ４
４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ６９を符号化ビットス
トリームＢＳ１として外部に出力し得るようになされて
いる。

【０２０１】また、第２のエンコーダ３８（図１）は、
図５について上述した第１のエンコーダ３７と基本的に
は同様に動作し、対応する第２の解像度変換器３３から
順次与えられる変換率指定情報ＨＳ２に従って各種回路
ブロックがそれぞれ１／２の解像度の動画像データＤ３
を順次低解像度フレーム画像データ単位で圧縮符号化
し、得られた符号化データをデータ量を平滑化した符号
化ビットストリームＢＳ２として外部に出力する。

【０２０２】さらに、第３のエンコーダ３９（図１）も
図５について上述した第１のエンコーダ３７と基本的に
は同様に動作し、対応する第３の解像度変換器３４から
順次与えられる変換率指定情報ＨＳ３に従って各種回路
ブロックがそれぞれ１／１の解像度の動画像データＤ１
を順次フレーム画像データ単位で圧縮符号化し、得られ
た符号化データをデータ量を平滑化した符号化ビットス
トリームＢＳ３として外部に出力する。

【０２０３】因みに第２のエンコーダ３８は、１／２の
解像度の動画像データＤ３に対する圧縮符号化処理時、
図７に示すように、内部の動きベクトル検出器（図示せ
ず）により図６について上述した場合とほぼ同様に動画
像データＤ３の１／２の解像度に応じた階層サーチ動き
ベクトル検出方式による第１階層よりも下層の第２階層
において動きベクトル検出処理を実行する。

【０２０４】すなわち、第２のエンコーダ３８は、動き
ベクトル検出器により低解像度フレーム画像データから
分割した動きベクトル検出対象の１／２の解像度の低解
像度マクロブロックテータに基づく低解像度マクロブロ
ックＭＢ５に対して順次隣接する画素同士の画素値の平
均値を算出し、当該算出した平均値をその画素同士の間
に新たな画素の画素値として補間する。

【０２０５】また、第２のエンコーダ３８は、動きベク
トル検出器により動きベクトル検出対象の低解像度マク
ロブロックデータの参照用となる低解像度フレーム画像
データに基づく低解像度フレーム画像ＦＧ５に対しても
順次隣接する画素同士の画素値の平均値を算出し、当該
算出した平均値をその画素同士の間に新たな画素の画素
値として補間する。

【０２０６】そして、第２のエンコーダ３８は、動きベ
クトル検出器により画素を補間した参照用の低解像度フ
レーム画像ＦＧ５に対して対応する順方向側簡易動きベ
クトルＤ１６、Ｄ２４、逆方向側簡易動きベクトルＤ２
７の終点周辺に格段的に狭いサーチ範囲を設定し、当該
サーチ範囲内で複数の比較用ブロックと、画素を補間し
た低解像度マクロブロックＭＢ５とを順次対応付けなが
ら予測誤差を算出する。

【０２０７】この結果、第２のエンコーダ３８は、動き
ベクトル検出器により最小予測誤差を算出したときに用
いた比較用ブロックと低解像度マクロブロックＭＢ５と
の動き量により１／２の解像度で順方向側簡易動きベク
トルＤ１６、Ｄ２４、逆方向側簡易動きベクトルＤ２７
を補正する補正用動きベクトルＤ７５を検出し、当該検
出した補正用動きベクトルＤ７５を順方向側簡易動きベ
クトルＤ１６、Ｄ２４、逆方向側簡易動きベクトルＤ２
７と加算することにより低解像度マクロブロックデータ
に対する最終的な第２階層の動きベクトルＤ７６を１／
２画素レベルで生成する。

【０２０８】これにより第２のエンコーダ３８は、動画
像データＤ３に対して１／２の解像度に合わせた動きベ
クトルＤ７６を高精度に検出し、当該検出した動きベク
トルＤ７６を用いて動画像データＤ３を順次低解像度フ
レーム画像データ単位で動き補償予測符号化により圧縮
符号化することができる。

【０２０９】また、第３のエンコーダ３９は、１／１の
解像度の動画像データＤ１に対する圧縮符号化処理時、
図８に示すように、内部の動きベクトル検出器（図示せ
ず）により図６について上述した場合とほぼ同様に動画
像データＤ１の１／１の解像度に応じた階層サーチ動き
ベクトル検出方式による原画像レベルの第１階層におい
て動きベクトル検出処理を実行する。

【０２１０】すなわち、第３のエンコーダ３９は、動き
ベクトル検出器によりフレーム画像データから分割した
動きベクトル検出対象の１／１の解像度のマクロブロッ
クテータに基づくマクロブロックＭＢ６に対して順次隣
接する画素同士の画素値の平均値を算出し、当該算出し
た平均値をその画素同士の間に新たな画素の画素値とし
て補間する。

【０２１１】また第３のエンコーダ３９は、動きベクト
ル検出器により動きベクトル検出対象のマクロブロック
データの参照用となるフレーム画像データに基づくフレ
ーム画像ＦＧ６に対しても順次隣接する画素同士の画素
値の平均値を算出し、当該算出した平均値をその画素同
士の間に新たな画素の画素値として補間する。

【０２１２】そして、第３のエンコーダ３９は、動きベ
クトル検出器により画素を補間した参照用のフレーム画
像ＦＧ６に対して対応する順方向側簡易動きベクトルＤ
１７、Ｄ２５、逆方向側簡易動きベクトルＤ２８の終点
周辺に格段的に狭いサーチ範囲を設定し、当該サーチ範
囲内で複数の比較用ブロックと、画素を補間したマクロ
ブロックＭＢ６とを順次対応付けながら予測誤差を算出
する。

【０２１３】この結果、第３のエンコーダ３９は、動き
ベクトル検出器により最小予測誤差を算出したときに用
いた比較用ブロックとマクロブロックＭＢ６との動き量
により１／１の解像度で順方向側簡易動きベクトルＤ１
７、Ｄ２５、逆方向側簡易動きベクトルＤ２８を補正す
る補正用動きベクトルＤ７７を検出し、当該検出した補
正用動きベクトルＤ７７を順方向側簡易動きベクトルＤ
１７、Ｄ２５、逆方向側簡易動きベクトルＤ２８と加算
することによりマクロブロックデータに対する最終的な
第１階層（すなわち原画像レベル）の動きベクトルＤ７
８を１／２画素レベルで生成する。

【０２１４】これにより第３のエンコーダ３９は、動画
像データＤ１に対して１／１の解像度に合わせた動きベ
クトルＤ７８を高精度に検出し、当該検出した動きベク
トルＤ７８を用いて動画像データＤ１を順次フレーム画
像データ単位で動き補償予測符号化により圧縮符号化す
ることができる。

【０２１５】このようにして動画像符号化装置３０にお
いては、図９に示すように、第１乃至第３のエンコーダ
３７乃至３９において、簡易動きベクトル検出処理部３
５によって１／１６の解像度の動画像データを用いて検
出した第５階層動きベクトルを互いに共有化して用いて
それぞれ解像度の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３の解
像度に合わせた動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、
Ｄ７６、Ｄ７８を検出し、当該検出した動きベクトルＤ
３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８をその動画像デ
ータＤ１乃至Ｄ３の圧縮符号化処理に用いるようになさ
れている。

【０２１６】ここで、動画像符号化装置３０の解像度変
換処理部３１と簡易動きベクトル検出処理部３５と圧縮
符号化処理部３６とによる配信対象の動画像データＤ１
の圧縮符号化処理手順についてまとめてみると、図１０
（Ａ）に示すように、まず解像度変換処理部３１はルー
チンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に
移る。

【０２１７】ステップＳＰ１において解像度変換処理部
３１は、配信対象の動画像データＤ１を構成するフレー
ム画像データに対してそれぞれ変換率の異なる解像度の
変換処理を施してステップＳＰ２に移る。

【０２１８】ステップＳＰ２において解像度変換処理部
３１は、動画像データＤ１の全てのフレーム画像データ
に対してそれぞれ変換率の異なる解像度の変換処理を施
したか否かを判断する。

【０２１９】このステップＳＰ２において否定結果を得
ることは、外部から未だ配信対象の動画像データＤ１が
供給されていることを意味し、このとき解像度変換処理
部３１はステップＳＰ１に戻り、この後ステップＳＰ２
において肯定結果を得るまでの間はステップＳＰ１−Ｓ
Ｐ２の処理を順次繰り返すことにより配信対象の動画像
データＤ１のフレーム画像データに順次、それぞれ変換
率の異なる解像度の変換処理を施す。

【０２２０】このとき、図１０（Ｂ）に示すように、簡
易動きベクトル検出処理部３５は、ルーチンＲＴ２の開
始ステップから入ってステップＳＰ１１に移る。

【０２２１】ステップＳＰ１１において簡易動きベクト
ル検出器３５は、外部から供給される動画像データＤ１
を順次フレーム画像データ単位で取り込んで当該フレー
ム画像データにピクチャタイプを暫定的に割り当てると
共に、当該フレーム画像データの解像度を１／１６の解
像度に変換し、階層サーチ動きベクトル検出方式による
第５階層においてその暫定的なピクチャタイプに従って
動きベクトル検出対象のフレーム画像データに対する１
フレーム分の階層マクロブロックデータの第５階層動き
ベクトルを検出してステップＳＰ１２に移る。

【０２２２】ステップＳＰ１２において簡易動きベクト
ル検出処理部３５は、動きベクトル検出対象のフレーム
画像データに対する１フレーム分の第５階層動きベクト
ルを検出と、その検出に伴って算出した最小予測誤差に
基づいて当該動きベクトル検出対象のフレーム画像デー
タが動画像でシーンが変更された時点のフレーム画像デ
ータであるか否かを判断する。

【０２２３】このステップＳＰ１２において肯定結果を
得ることは、動きベクトル検出対象のフレーム画像デー
タとすでに処理した順方向側のフレーム画像データとの
相関が比較的小さく、当該動きベクトル検出対象のフレ
ーム画像データが動画像でシーンが変更された時点のフ
レーム画像データであることを意味し、このとき簡易動
きベクトル検出処理部３５はステップＳＰ１３に移って
当該動きベクトル検出対象のフレーム画像データにシー
ンチェンジに応じた新たなピクチャタイプを割り当て直
し、その新たなピクチャタイプによっては第５階層動き
ベクトルを再検出してステップＳＰ１４に移る。

【０２２４】またステップＳＰ１２において否定結果を
得ることは、動きベクトル検出対象のフレーム画像デー
タとすでに処理した順方向側のフレーム画像データとの
相関が比較的大きく、当該動きベクトル検出対象のフレ
ーム画像データが動画像で１つのシーンを構成するフレ
ーム画像データのうちの１つであるために暫定的なピク
チャタイプを圧縮符号化用に確定したことを意味し、こ
のとき簡易動きベクトル検出処理部３５はステップＳＰ
１４に移る。

【０２２５】ステップＳＰ１４において簡易動きベクト
ル検出処理部３５は、動きベクトル検出対象のフレーム
画像データに対して検出した第５階層動きベクトルに基
づいて順方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１７、順
方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃至Ｄ２８
を生成し、対応するピクチャ情報と共に第１乃至第３の
エンコーダ３７乃至３９に送出した後、ステップＳＰ１
５に移る。

【０２２６】ステップＳＰ１５において簡易動きベクト
ル検出処理部３５は、動画像データＤ１に含まれる全て
の動きベクトル検出対象のフレーム画像データに対して
簡易動きベクトルを生成したか否かを判断する。

【０２２７】このステップＳＰ１５において否定結果を
得ることは、外部から未だ配信対象の動画像データＤ１
が供給されていることを意味し、このとき簡易動きベク
トル検出処理部３５はステップＳＰ１１に戻り、この後
ステップＳＰ１５において肯定結果を得るまでの間はス
テップＳＰ１１−ＳＰ１２―ＳＰ１３−ＳＰ１４−ＳＰ
１５の処理を順次繰り返すことによりシーンチェンジに
応じてピクチャタイプを確定しながら順次動きベクトル
検出対象のフレーム画像データに対する第５階層動きベ
クトルを検出すると共に、その第５階層動きベクトルに
基づいて順方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１７、
順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃至Ｄ２
８を生成して対応するピクチャ情報と共に第１乃至第３
のエンコーダ３７乃至３９に送出する。

【０２２８】このようにして解像度変換処理部３１及び
簡易動きベクトル検出処理部３５が処理を開始すると、
図１０（Ｃ）に示すように、圧縮符号化処理部３６は、
ルーチンＲＴ３の開始ステップから入ってステップＳＰ
２１に移る。

【０２２９】ステップＳＰ２１において圧縮符号化処理
部３６は、解像度変換処理部３１から与えられたそれぞ
れ解像度の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３を順次低解
像度フレーム画像データ単位及びフレーム画像データ単
位で取り込むと共に、簡易動きベクトル検出処理部３５
から与えられる順方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ
１７、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃
至Ｄ２８、ピクチャ情報を取り込み、当該順方向側簡易
動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１７、順方向側及び逆方向側
簡易動きベクトルＤ２３乃至Ｄ２８を用いて動きベクト
ル検出対象の低解像度フレーム画像データ及びフレーム
画像データに対する解像度に合わせた動きベクトルＤ３
７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８を検出してステッ
プＳＰ２２に移る。

【０２３０】ステップＳＰ２２において圧縮符号化処理
部３６は、Ｉピクチャの割り当てられた第１の低解像度
フレーム画像データ及び第１のフレーム画像データにつ
いてはフレーム内予測符号化により圧縮符号化し、得ら
れた符号化データＤ３２をバッファ５７に蓄積すると共
に、Ｐピクチャ及びＢピクチャの割り当てられた第２及
び第３の低解像度フレーム画像データ並びに第２及び第
３のフレーム画像データについては動きベクトルＤ３
７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８を用いた動き補償
予測符号化により圧縮符号化し、得られた符号化データ
Ｄ４２、Ｄ４４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ６９をバ
ッファ５７に蓄積してステップＳＰ２３に移る。

【０２３１】ステップＳＰ２３において圧縮符号化処理
部３６は、バッファ５７に一旦蓄積した符号化データＤ
３２、Ｄ４２、Ｄ４４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ６
９のデータ量を平滑化することにより当該符号化データ
Ｄ３２、Ｄ４２、Ｄ４４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ
６９を符号化ビットストリームＢＳ１乃至ＢＳ３として
外部に出力してステップＳＰ２４に移る。

【０２３２】ステップＳＰ２４において圧縮符号化処理
部３６は、符号化対象の低解像度フレーム画像データ及
びフレーム画像データを全て圧縮符号化したか否かを判
断する。

【０２３３】このステップＳＰ２４において否定結果を
得ることは、解像度変換処理部３１から未だ解像度の異
なる動画像データＤ１乃至Ｄ３が供給されていることを
意味し、このとき圧縮符号化処理部３６は、ステップＳ
Ｐ２１に戻り、この後ステップＳＰ２４において肯定結
果を得るまでの間はステップＳＰ２１−ＳＰ２２―ＳＰ
２３−ＳＰ２４の処理を順次繰り返すことにより解像度
の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３を順次低解像度フレ
ーム画像データ単位及びフレーム画像データ単位で圧縮
符号化する。

【０２３４】そしてステップＳＰ２において肯定結果を
得ることは、外部からの動画像データＤ１の供給が停止
して当該動画像データＤ１の全てのフレーム画像データ
に対してそれぞれ異なる変換率で解像度の変換処理を施
したことを意味し、このとき解像度変換処理部３１はス
テップＳＰ３に移って当該解像度変換処理部３１の処理
手順を終了する。

【０２３５】また、ステップＳＰ１５において肯定結果
を得ることは、外部からの動画像データＤ１の供給が停
止して全てのフレーム画像データに対するピクチャタイ
プを確定すると共に、これらフレーム画像データのうち
全ての動きベクトル検出対象のフレーム画像データに対
して順方向側簡易動きベクトルＤ１５乃至Ｄ１７、順方
向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ２３乃至Ｄ２８を
生成したことを意味し、このとき簡易動きベクトル検出
処理部３５はステップＳＰ１６に移って当該簡易動きベ
クトル検出処理部３５の処理手順を終了する。

【０２３６】さらに、ステップＳＰ２４において肯定結
果を得ることは、解像度変換処理部３１からのそれぞれ
解像度の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３の供給が停止
して全ての符号化対象の低解像度フレーム画像データ及
びフレーム画像データを圧縮符号化したことを意味し、
このとき圧縮符号化処理部３６はステップＳＰ２５に移
って当該圧縮符号化処理部３６の処理手順を終了し、か
くして動画像符号化装置３０における配信対象の動画像
データＤ１に対する圧縮符号化処理手順を全て終了す
る。

【０２３７】以上の構成において、この動画像符号化装
置３０では、解像度変換処理部３１により配信対象の１
つの動画像データＤ１から得られる複数の動画像データ
Ｄ１乃至Ｄ３の解像度のみがそれぞれ異なることを利用
し、動画像データＤ１乃至Ｄ３に対する動きベクトルの
検出方式として階層サーチ動きベクトル検出方式を適用
してこれら複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３のそれぞれ
異なる１／１、１／２、１／４、１／８の解像度を階層
サーチ動きベクトル検出方式による動きベクトル検出用
の複数の第１乃至第４階層に対応させる。

【０２３８】また、この動画像符号化装置３０では、簡
易動きベクトル検出器４２により配信対象の動画像デー
タＤ１の解像度を、複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３の
それぞれ異なる１／１、１／２、１／４、１／８の解像
度よりもさらに低く、かつ第１乃至第４階層よりも下層
の第５階層に対応する１／１６の解像度に変換し、当該
１／１６の解像度に変換した動画像データを用いて階層
サーチ動きベクトル検出方式による第５階層において第
５階層動きベクトルを検出する。

【０２３９】そして、この動画像符号化装置３０では、
簡易動きベクトル検出器４２によって検出した第５階層
動きベクトルを第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９
で共有化して用いてそれぞれ階層サーチ動きベクトル検
出方式により第１乃至第４階層において動画像データＤ
１乃至Ｄ３の解像度に合わせた動きベクトルＤ３７、Ｄ
５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８を検出し、当該検出した
動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８
を用いてそれぞれ対応する解像度の動画像データＤ１乃
至Ｄ３を動き補償予測符号化により圧縮符号化するよう
にした。

【０２４０】従って、この動画像符号化装置３０では、
それぞれ解像度の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３の圧
縮符号化に用いる動きベクトルの検出方式として、階層
サーチ動きベクトル検出方式を適用し、解像度の異なる
動画像データＤ１乃至Ｄ３に対してそれぞれ２階層分の
処理で解像度に合わせた動きベクトルを検出するため、
これら動画像データＤ１乃至Ｄ３に対してそれぞれ直接
１階層で動きベクトルを検出する場合よりも動きベクト
ル検出時の演算量を低減させている。

【０２４１】すなわち、この階層サーチ動きベクトル検
出方式によれば、所望の階層よりも下層の階層において
は、その階層に応じて解像度を下げた（すなわちデータ
量を減らした）動画像データを用いて当該階層の動きベ
クトルを検出するため、参照用のフレーム画像に対する
サーチ範囲を原画像レベルでの検出に比べて小さくする
ことができ、その分予測誤差の演算量を低減させ得ると
共に、所望の階層においても下層の階層で検出した動き
ベクトルを当該所望の階層に対応する解像度に応じて変
倍し、得られる簡易動きベクトルの終点部分のみを補正
するようにして最終的な動きベクトルを検出するため同
様に予測誤差の演算量を大幅に低減させることができ
る。

【０２４２】そして、この動画像符号化装置３０では、
動画像データＤ１乃至Ｄ３のそれぞれ異なる解像度に対
応させた階層よりも下層の階層で第５階層動きベクトル
を検出し、これら解像度の異なる動画像データＤ１乃至
Ｄ３に対してその第５階層動きベクトルを共有化して用
いてそれぞれ異なる解像度に合わせた動きベクトルＤ３
７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８を検出するため、
解像度の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３に対して動き
ベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８を検
出する際の検出回数を減少させることができ、かくして
動きベクトル検出時の演算量を低減させて圧縮符号化処
理における処理負荷を低減させることができる。

【０２４３】また、通常、動画像データＤ１乃至Ｄ３を
圧縮符号化する際にはそれぞれシーンチェンジの有無を
検出してその検出結果に応じてフレーム画像データに割
り当てるピクチャタイプを特定する必要があるものの、
この動画像符号化装置３０では、配信対象の動画像デー
タＤ１を取り込む簡易動きベクトル検出処理部３５にお
いてシーンチェンジの有無を検出し、その検出結果に応
じてフレーム画像データに割り当てるピクチャタイプを
確定して当該フレーム画像データに対して確定したピク
チャタイプの情報を第１乃至第３のエンコーダ３７乃至
３９で共有化して使用するため、シーンチェンジ検出時
の演算量も大幅に低減させることができ、圧縮符号化処
理における処理負荷をさらに低減させることができる。

【０２４４】従って、この動画像符号化装置３０では、
１つの動画像データＤ１から得られる複数の動画像デー
タＤ１乃至Ｄ３の解像度のみがそれぞれ異なることを利
用して当該動画像データＤ１乃至Ｄ３に対する圧縮符号
化処理に動きベクトルやシーンチェンジの有無の情報か
らなる圧縮符号化パラメータを共有化して用いるため、
当該動画像データＤ１乃至Ｄ３の圧縮符号化処理におけ
る処理負荷を格段的に低減させることができる。

【０２４５】因みに、この動画像符号化装置３０では、
配信対象の１つの動画像データＤ１から得られる解像度
の異なる動画像データＤ１乃至Ｄ３よりもさらに解像度
の低い（すなわちデータ量の少ない）１／１６の解像度
の動画像データを用いて第５階層動きベクトル及びシー
ンチェンジの有無を検出するため、その１／１６の解像
度の動画像データを用いることでも第５階層動きベクト
ル及びシーンチェンジの有無の検出における演算量を低
減させることができる。

【０２４６】以上の構成によれば、簡易動きベクトル検
出器４２において配信対象の１つの動画像データＤ１か
ら得られる複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３のそれぞれ
異なる解像度よりも低い解像度に変換した配信対象の動
画像データを用いて第５階層動きベクトルを検出し、第
１乃至第３のエンコーダ３７乃至３９において第５階層
動きベクトルを共有化して用いてこれら解像度の異なる
動画像データＤ１乃至Ｄ３に対して当該解像度に合わせ
た動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７
８を検出し、動画像データＤ１乃至Ｄ３をその検出した
動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７６、Ｄ７８
を用いて動き補償予測符号化により圧縮符号化するよう
にしたことにより、これら解像度の異なる動画像データ
Ｄ１乃至Ｄ３に対して圧縮符号化処理の処理負荷を低減
させることができ、かくして１つの動画像データから得
られる解像度の異なる複数の動画像データに対して圧縮
符号化処理を高速化し得る動画像符号化装置を実現する
ことができる。

【０２４７】これに加えて、簡易動きベクトル検出処理
部３５において、配信対象の１つの動画像データＤ１か
ら得られた複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３のそれぞれ
異なる解像度よりも低い解像度に変換した配信対象の動
画像データＤ１を用いてシーンチェンジの有無を検出
し、第１乃至第３のエンコーダ３７乃至３８において、
そのシーンチェンジの有無の検出結果を共有化して用い
て解像度の異なる複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３を圧
縮符号化処理するようにしたことにより、これら解像度
の異なる複数の動画像データＤ１乃至Ｄ３に対する圧縮
符号化処理の処理負荷をさらに低減させることができ、
かくして１つの動画像データから得られるそれぞれ解像
度の異なる複数の動画像データに対する圧縮符号化処理
をさらに高速化することができる。

【０２４８】なお、上述した第１の実施の形態において
は、図３（Ａ）及び（Ｂ）について上述したように配信
対象の動画像データＤ１のフレーム画像データにＩピク
チャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャを割り当てるようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、配信
対象の動画像データＤ１のフレーム画像データにＩピク
チャ及びＰピクチャを所定の順番で割り当てるようにし
ても良い。因みに、動画像データＤ１にＩピクチャ、Ｐ
ピクチャ及びＢピクチャを割り当てる場合でも図３
（Ａ）及び（Ｂ）について上述した順番とは異なる順番
で割り当てるようにしても良い。

【０２４９】また、上述した第１の実施の形態において
は、動画像データＤ１の解像度を１／１、１／２、１／
４、１／８、１／１６の解像度に変換するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、動画像デ
ータＤ１の解像度をこの他種々の変換率で変換するよう
にしても良い。

【０２５０】さらに、上述した第１の実施の形態におい
ては、簡易動きベクトル検出処理部３５により第５階層
動きベクトルに基づいて順方向側簡易動きベクトルＤ１
５乃至Ｄ１７、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトル
Ｄ２３乃至Ｄ２８を生成して第１乃至第３のエンコーダ
３７乃至３９に送出するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、簡易動きベクトル検出処理
部３５により所定階層の動きベクトルを検出して第１乃
至第３のエンコーダ３７乃至３９に送出し、当該第１乃
至第３のエンコーダ３７乃至３９においてその所定階層
の動きベクトルに基づいて簡易動きベクトルを生成した
後に当該生成した簡易動きベクトルを用いて最終的な動
きベクトルを検出するようにしても良い。

【０２５１】さらに、上述した第１の実施の形態におい
ては、動きベクトル検出器５１において、ブロックマッ
チング法により動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２を
検出するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、テレスコピックサーチ法やオプティカルフ
ロー等のように、この他種々の方法によって動きベクト
ルを検出するようにしても良い。

【０２５２】（２）第２の実施の形態 図１との対応部分に同一符号を付して示す図１１は第２
の実施の形態による動画像符号化装置７０を示し、解像
度変換処理部７１に２つの第１及び第３の解像度変換器
３２及び３４が設けられると共に、同様に圧縮符号化処
理部７２にも２つの第１及び第３のエンコーダ７３及び
３９が設けられて構成されている。

【０２５３】この動画像符号化装置７０においては、外
部から供給される動画像データＤ１を順次フレーム画像
データ単位で第１及び第３の解像度変換器３２及び３４
に取り込む。

【０２５４】第１の解像度変換器３２は、図１について
上述した第１の実施の形態による動画像符号化装置３０
の場合と同様に変換率指定情報ＨＳ１に基づいて、動画
像データＤ１の解像度を１／４の解像度に変換し、当該
解像度を変換した動画像データＤ２を変換率指定情報Ｈ
Ｓ１と共に第１のエンコーダ７３に送出する。

【０２５５】また、第３の解像度変換器３４も、図１に
ついて上述した第１の実施の形態による動画像符号化装
置３０の場合と同様に変換率指定情報ＨＳ３に基づい
て、動画像データＤ１を１／１の解像度のまま変換率指
定情報ＨＳ３と共に第３のエンコーダ３９に送出する。

【０２５６】そして、図５との対応部分に同一符号を付
して示す図１２において第１のエンコーダ７３は、ピク
チャ割当器７４、簡易動きベクトル検出器７５、シーン
チェンジ検出器７６及び動きベクトル検出器７７の構成
を除いて第１の実施の形態による動画像符号化装置３０
（図１）の第１のエンコーダ３７（図５）と同様に構成
されている。

【０２５７】この場合、ピクチャ割当器７４は、図３
（Ａ）について上述した場合と同様に入力フレームメモ
リ５０に解像度を変換した動画像データＤ２を順次低解
像度フレーム画像データ単位で取り込む毎に、当該取り
込んだ低解像度フレーム画像データに先頭の低解像度フ
レーム画像データにＢピクチャを割り当て、２フレーム
目以降には１つのＩピクチャに所定数のＢピクチャ及び
Ｐピクチャが順次交互に連続するようなパターンを順次
繰り返す順番でＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャ
のピクチャタイプを暫定的に割り当てる。

【０２５８】また、ピクチャ割当器７４は、低解像度フ
レーム画像データに順次Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及びＢ
ピクチャを割り当てると、当該Ｉピクチャ、Ｐピクチャ
及びＢピクチャを表すピクチャタイプとこれらを割り当
てた低解像度フレーム画像データ固有のフレーム識別情
報とをピクチャ情報として入力用フレームメモリ５０に
記録する。

【０２５９】簡易動きベクトル検出器７５は、入力用フ
レームメモリ５０内で低解像度フレーム画像データにＩ
ピクチャが割り当てられたときには、当該入力用フレー
ムメモリ５０からそのＩピクチャが割り当てられた第１
の低解像度フレーム画像データのピクチャ情報を読み出
して第３のエンコーダ３８に送出する。

【０２６０】また、簡易動きベクトル検出器７５は、入
力用フレームメモリ５０内で低解像度フレーム画像デー
タにＰピクチャが割り当てられたときには、当該入力用
フレームメモリ５０からそのＰピクチャが割り当てられ
た第２の低解像度フレーム画像データを動きベクトル検
出対象として順次第２の低解像度マクロブロックデータ
Ｄ３５単位で読み出すと共に、当該第２の低解像度フレ
ーム画像データよりも時間的に順方向側の任意の第１又
は第２の低解像度フレーム画像データＤ２ａを参照用と
して読み出す。

【０２６１】そして、簡易動きベクトル検出器７５は、
階層サーチ動きベクトル検出方式による第１階層よりも
下層の第３階層において、ブロックマッチング法により
第２の低解像度マクロブロックデータＤ３５及び参照用
の第１又は第２の低解像度フレーム画像データＤ２ａを
そのまま用いて当該第２の低解像度マクロブロックデー
タＤ３５に対する順方向側の第３階層における動きベク
トル（以下、これを順方向側の第３階層動きベクトルと
呼ぶ）Ｄ８０を１画素レベルで検出する。

【０２６２】ここで、簡易動きベクトル検出器７５は、
第３の解像度変換器３４から与えられた変換率指定情報
ＨＳ３の内容を表す制御情報ＳＧ２が外部から与えられ
ており、動きベクトル検出対象の第２の低解像度フレー
ム画像データに対する１フレーム分の順方向側の第３階
層動きベクトルＤ８０を検出すると、当該制御情報ＳＧ
２に基づいて順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０を
第３の解像度変換器３４における解像度の変換率に応じ
て４倍に変倍することにより第３のエンコーダ３９にお
ける処理用に解像度を合わせた順方向側簡易動きベクト
ルＤ８１を生成する。

【０２６３】そして、簡易動きベクトル検出器７５は、
このように順方向側簡易動きベクトルＤ８１を生成する
と、入力用フレームメモリ５０から順方向側簡易動きベ
クトルＤ８１の検出に用いた動きベクトル検出対象の第
２の低解像度フレーム画像データのピクチャ情報及び参
照用の第１又は第２の低解像度フレーム画像データＤ２
ａのピクチャ情報を読み出し、当該読み出したこれらピ
クチャ情報を順方向側簡易動きベクトルＤ８１と対応付
けて第３のエンコーダ３９に送出すると共に、順方向側
の第３階層動きベクトルＤ８０をそのまま動きベクトル
検出器７７に送出する。

【０２６４】また、簡易動きベクトル検出器７５は、入
力用フレームメモリ５０内で低解像度フレーム画像デー
タにＢピクチャが割り当てられたときには、当該入力用
フレームメモリ５０からそのＢピクチャが割り当てられ
た第３の低解像度フレーム画像データを動きベクトル検
出対象として順次第３の低解像度マクロブロックデータ
Ｄ５０単位で読み出す。

【０２６５】これに加えて簡易動きベクトル検出器７５
は、入力用フレームメモリ５０からその動きベクトル検
出対象の第３の低解像度フレーム画像データよりも時間
的に順方向側の任意の第１又は第２の低解像度フレーム
画像データＤ２ｂと、同様に時間的に逆方向側の任意の
第１又は第２の低解像度フレーム画像データＤ２ｃとを
それぞれ参照用として読み出す。

【０２６６】簡易動きベクトル検出器７５は、まず上述
した場合と同様に階層サーチ動きベクトル検出方式によ
る第３階層において、ブロックマッチング法により第３
の低解像度マクロブロックデータＤ５０及び順方向側で
参照用に割り当てた第１又は第２の低解像度フレーム画
像データＤ２ｂをそのまま用いて当該第３の低解像度マ
クロブロックデータＤ５０の順方向側の第３階層動きベ
クトルＤ８２を１画素レベルで検出する。

【０２６７】次いで、簡易動きベクトル検出器７５は、
上述した場合と同様に階層サーチ動きベクトル検出方式
による第３階層において、ブロックマッチング法により
第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０及び逆方向
側で参照用に割り当てた第１又は第２の低解像度フレー
ム画像データＤ２ｃをそのまま用いて当該第３の低解像
度マクロブロックデータＤ５０の逆方向側の第３階層動
きベクトルＤ８３を１画素レベルで検出する。

【０２６８】そして、簡易動きベクトル検出器７５は、
動きベクトル検出対象の第３の低解像度フレーム画像デ
ータに対する１フレーム分の順方向側及び逆方向側の第
３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３を検出すると、制
御情報ＳＧ２に基づいてこれら順方向側及び逆方向側の
第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３をそれぞれ４倍
に変倍することにより第３のエンコーダ３９における処
理用に解像度を合わせた順方向側簡易動きベクトルＤ８
４を生成すると共に逆方向側簡易動きベクトルＤ８５を
生成する。

【０２６９】これにより簡易動きベクトル検出器７５
は、このように順方向側及び逆方向側簡易動きベクトル
Ｄ８４及びＤ８５を生成すると、入力用フレームメモリ
５０からその順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ
８４及びＤ８５の検出に用いた動きベクトル検出対象の
第３の低解像度フレーム画像データのピクチャ情報及び
順方向側及び逆方向側の参照用の第１又は第２の低解像
度フレーム画像データＤ２ａ及びＤ２ｃのピクチャ情報
を読み出し、当該読み出したこれらピクチャ情報を順方
向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ８４及びＤ８５と
対応付けて第３のエンコーダ３９に送出すると共に、順
方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及び
Ｄ８３をそのまま動きベクトル検出器７７に送出する。

【０２７０】ここで、簡易動きベクトル検出器７５は、
図２について上述した簡易動きベクトル検出器４２と同
様に第２及び第３の低解像度フレーム画像データに対す
る１フレーム分の順方向側の第３階層動きベクトルＤ８
０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８
２及びＤ８３を検出すると、当該順方向側の第３階層動
きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動
きベクトルＤ８２及びＤ８３に基づいて順方向側簡易動
きベクトルＤ８１、順方向側及び逆方向側簡易動きベク
トルＤ８４及びＤ８５を生成する前に、その順方向側の
第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の
第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３の検出によって
算出した全ての最小予測誤差をシーンチェンジ検出器７
６に送出する。

【０２７１】シーンチェンジ検出器７６は、図２につい
て上述したシーンチェンジ検出器４３とほぼ同様に動作
し、簡易動きベクトル検出器７５から１フレーム分の最
小予測誤差が与えられる毎に、当該１フレーム分の最小
予測誤差を全て加算して合計最小予測誤差を算出し、そ
の合計最小予測誤差をすでに算出している全ての合計最
小予測誤差の平均値（以下、これを予測誤差平均値と呼
ぶ）と比較する。

【０２７２】この結果、シーンチェンジ検出器７６は、
算出した合計最小予測誤差が予測誤差平均値以下の値で
あれば、この時点で動きベクトル検出対象の第２又は第
３の低解像度フレーム画像データと、すでに処理してい
る順方向側の連続する第１乃至第３の低解像度フレーム
画像データとの相関が比較的高いことによりこれら動き
ベクトル検出対象の第２又は第３の低解像度フレーム画
像データを含む第１乃至第３のフレーム画像データが全
て動画像の１つのシーンを構成する低解像度フレーム画
像データであると判断する。

【０２７３】このときシーンチェンジ検出器７６は、こ
の時点で動きベクトル検出対象の第２又は第３の低解像
度フレーム画像データに対して暫定的に割り当てていた
ピクチャタイプを恒久的なピクチャタイプとして確定し
てこれをピクチャ割当器７４及び簡易動きベクトル検出
器７５に通知する。

【０２７４】また、シーンチェンジ検出器７６は、算出
した合計最小予測誤差が予測誤差平均値よりも大きい値
であれば、この時点で動きベクトル検出対象の第２又は
第３の低解像度フレーム画像データと、すでに処理して
いる順方向側の連続する第１乃至第３の低解像度フレー
ム画像データとの相関が比較的低いことにより当該順方
向側の連続する第１乃至第３の低解像度フレーム画像デ
ータの構成する動画像のシーンに対してこの時点で動き
ベクトル検出対象の第２又は第３の低解像度フレーム画
像データの構成する動画像のシーンが変化したと判断す
る。

【０２７５】このときシーンチェンジ検出器７６は、こ
の時点で動きベクトル検出対象の第２又は第３の低解像
度フレーム画像データに対して暫定的に割り当てていた
ピクチャタイプを他のピクチャタイプに変更することを
ピクチャ割当器７４及び簡易動きベクトル検出器７５に
通知する。

【０２７６】従って、ピクチャ割当器７４は、シーンチ
ェンジ検出器７６からピクチャタイプの確定が通知され
ると、入力用フレームメモリ５０内の対応するピクチャ
情報をそのままにする。

【０２７７】また、ピクチャ割当器７４は、シーンチェ
ンジ検出器７６からピクチャタイプの変更が通知される
と、入力用フレームメモリ５０内の対応するピクチャ情
報の内容をシーンチェンジに応じた新たなピクチャタイ
プを表すように変更する。

【０２７８】これによりピクチャ割当器７４は、入力用
フレームメモリ５０内のピクチャ情報に基づいて後段の
各種回路ブロックに低解像度フレーム画像データに割り
当てたピクチャタイプを適確に認識させて圧縮符号化処
理を実行させ得るようになされている。

【０２７９】また、簡易動きベクトル検出器７５は、シ
ーンチェンジ検出器７６からピクチャタイプの確定が通
知されると、この時点で動きベクトル検出対象の第２又
は第３の低解像度フレーム画像データに対して検出した
１フレーム分の順方向側の第３階層動きベクトルＤ８
０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８
２及びＤ８３に基づいて順方向側簡易動きベクトルＤ８
１、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ８４及び
Ｄ８５を生成し、対応するピクチャ情報と共に第３のエ
ンコーダ３９に送出すると共に、順方向側の第３階層動
きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動
きベクトルＤ８２及びＤ８３をそのまま動きベクトル検
出器７７に送出する。

【０２８０】これに対して簡易動きベクトル検出器７５
は、シーンチェンジ検出器７６からピクチャタイプの変
更が通知されると、この時点で動きベクトル検出対象の
第２又は第３の低解像度フレーム画像データに対して暫
定的なピクチャタイプに変えてシーンチェンジに応じた
新たなピクチャタイプ（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及びＢ
ピクチャのいずれか）を割り当てることにより当該新た
なピクチャタイプに従ってその第２又は第３の低解像度
フレーム画像データに対して上述と同様な処理を実行す
る。

【０２８１】因みに、簡易動きベクトル検出器７５は、
シーンが変化した時点の低解像度フレーム画像データに
対してＩピクチャを割り当てるように設定されていると
きには、当該シーンの変化した時点の第２又は第３の低
解像度フレーム画像データに新たにＩピクチャを割り当
て直してピクチャ情報のみを第３のエンコーダ３９に送
出する。

【０２８２】また、簡易動きベクトル検出器７５は、シ
ーンが変化した時点の低解像度フレーム画像データに対
してＰピクチャ又はＢピクチャを割り当てる用に設定さ
れているときには、当該シーンの変化した時点の第２又
は第３の低解像度フレーム画像データに新たにＰピクチ
ャ又はＢピクチャを割り当て直して順方向側の第３階層
動きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層
動きベクトルＤ８２及びＤ８３を再検出した後、当該再
検出した順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順方
向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ
８３に基づいて順方向側簡易動きベクトルＤ８１、順方
向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ８４及びＤ８５を
生成して対応するピクチャ情報と共に第３のエンコーダ
３９に送出すると共に、順方向側の第３階層動きベクト
ルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクト
ルＤ８２及びＤ８３をそのまま動きベクトル検出器７７
に送出する。

【０２８３】さらに、簡易動きベクトル検出器７５は、
シーンの変化に応じて第２又は第３の低解像度フレーム
画像データのピクチャタイプを変更したときには、当該
ピクチャタイプの変更に応じてピクチャ情報の内容（す
なわち、暫定的に割り当てていたピクチャタイプ）を変
更して第３のエンコーダ３９に送出する。

【０２８４】これにより簡易動きベクトル検出器７５
は、低解像度フレーム画像データに対する順方向側及び
逆方向側の簡易動きベクトルＤ８０乃至Ｄ８２をシーン
チェンジに応じて確定されたピクチャタイプに従って適
確に生成し、かくして第１及び第３のエンコーダ７３及
び３９に対して適確に動きベクトルを検出させて動画像
データＤ１及びＤ２を圧縮符号化させ得るようになされ
ている。

【０２８５】一方、動きベクトル検出器７７は、第１乃
至第３の低解像度フレーム画像データに対する圧縮符号
化の開始に合わせて、演算器５２により入力用フレーム
メモリ５０から符号化対象の第１の低解像度フレーム画
像データが順次第１の低解像度マクロブロックデータＤ
３０単位で読み出されると、当該入力用フレームメモリ
５０から対応するピクチャ情報を読み出して第１の低解
像度マクロブロックデータＤ３０に対する予測モードデ
ータＤ３１を生成してこれを動き補償器５３及び可変長
符号化器５４に送出する。

【０２８６】また、動きベクトル検出器７７は、演算器
５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対象の
第２の低解像度フレーム画像データが順次第２の低解像
度マクロブロックデータＤ３５単位で読み出されると、
当該入力用フレームメモリ５０から第２の低解像度マク
ロブロックデータＤ３５を順次読み出すと共に、順方向
側で参照用に割り当てられた第１又は第２の低解像度フ
レーム画像データＤ２ａを読み出す。

【０２８７】このとき動きベクトル検出器７７は、参照
用の第１又は第３の低解像度フレーム画像データＤ２ａ
に基づく第１位又は第２の低解像度フレーム画像と、第
２の低解像度マクロブロックデータＤ３５に基づく第２
の低解像度マクロブロックとに対してそれぞれ順次隣接
する画素同士の画素値の平均値を算出し、当該算出した
平均値をその画素同士の間に新たな画素の画素値として
補間する。

【０２８８】そして、動きベクトル検出器７７は、ブロ
ックマッチング法により、画素を補間した参照用の第１
又は第２の低解像度フレーム画像に対して対応する順方
向側の第３階層動きベクトルＤ８０の終点周辺に格段的
に狭いサーチ範囲を設定し、当該サーチ範囲内で複数の
比較用ブロックと、画素を補間した第２の低解像度マク
ロブロックとを順次対応付けながら最小予測誤差となる
順方向近似ブロックを検出するようにして当該順方向側
の第３階層動きベクトルＤ８０を補正する補正用動きベ
クトルを検出する。

【０２８９】これにより動きベクトル検出器７７は、そ
の補正用動きベクトルを順方向側の第３階層動きベクト
ルＤ８０と加算することにより第２の低解像度マクロブ
ロックデータＤ３５に対する第３階層の１／２画素レベ
ルの動きベクトルＤ３７を生成する。

【０２９０】これに加えて、動きベクトル検出器７７
は、上述した第１の実施の形態による第１のエンコーダ
３７（図５）の動きベクトル検出器５１（図５）と同様
に、画素を補間した第２の低解像度マクロブロックに対
する分散値を算出し、当該算出した分散値を最小予測誤
差と比較する。

【０２９１】この結果、動きベクトル検出器７７は、分
散値が最小予測誤差よりも小さければ、第２の低解像度
マクロブロックデータＤ３５をフレーム内符号化により
圧縮符号化することを表す予測モードデータＤ３９を生
成してこれを動き補償器５３及び可変長符号化器５４に
送出する。

【０２９２】また、動きベクトル検出器７７は、分散値
が最小予測誤差よりも大きければ、第２の低解像度マク
ロブロックデータＤ３５を順方向予測符号化により圧縮
符号化することを表す予測モードデータＤ４０を生成し
てこれを対応する動きベクトルＤ３７と共に動き補償器
５３及び可変長符号化器５４に送出する。

【０２９３】さらに、動きベクトル検出器７７は、演算
器５２により入力用フレームメモリ５０から符号化対象
の第３の低解像度フレーム画像データが順次第３の低解
像度マクロブロックデータＤ５０単位で読み出される
と、当該入力用フレームメモリ５０から第３の低解像度
マクロブロックデータＤ５０を順次読み出すと共に、順
方向側及び逆方向側で参照用に割り当てた第１又は第２
の低解像度フレーム画像データＤ２ｂ及びＤ２ｃを読み
出す。

【０２９４】このとき動きベクトル検出器７７は、順方
向側及び逆方向側の参照用の第１又は第３の低解像度フ
レーム画像データＤ２ｂ及びＤ２ｃに基づく第１位又は
第２の低解像度フレーム画像と、第３の低解像度マクロ
ブロックデータＤ５０に基づく第３の低解像度マクロブ
ロックとに対してそれぞれ順次隣接する画素同士の画素
値の平均値を算出し、当該算出した平均値をその画素同
士の間に新たな画素の画素値として補間する。

【０２９５】そして、動きベクトル検出器７７は、ブロ
ックマッチング法により、まず画素を補間した順方向側
の参照用の第１又は第２の低解像度フレーム画像に対し
て対応する順方向側の第３階層動きベクトルＤ８２の終
点周辺に格段的に狭いサーチ範囲を設定し、当該サーチ
範囲内で複数の比較用ブロックと、画素を補間した第３
の低解像度マクロブロックとを順次対応付けながら最小
予測誤差となる順方向近似ブロックを検出するようにし
て当該順方向側の第３階層動きベクトルＤ８２を補正す
る補正用動きベクトルを検出する。

【０２９６】これにより動きベクトル検出器７７は、そ
の補正用動きベクトルを順方向側の第３階層動きベクト
ルＤ８２と加算することにより第３の低解像度マクロブ
ロックデータＤ５０に対する第３階層の１／２画素レベ
ルの動きベクトルＤ５１を生成する。

【０２９７】次いで、動きベクトル検出器７７は、ブロ
ックマッチング法により、画素を補間した逆方向側の参
照用の第１又は第２の低解像度フレーム画像に対して対
応する逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８３の終点周
辺に格段的に狭いサーチ範囲を設定し、当該サーチ範囲
内で複数の比較用ブロックと、画素を補間した第３の低
解像度マクロブロックとを順次対応付けながら最小予測
誤差となる逆方向近似ブロックを検出するようにして当
該逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８３を補正する補
正用動きベクトルを検出する。

【０２９８】これにより動きベクトル検出器７７は、そ
の補正用動きベクトルを逆方向側の第３階層動きベクト
ルＤ８３と加算することにより第３の低解像度マクロブ
ロックデータＤ５０に対する第３階層の１／２画素レベ
ルの動きベクトルＤ５２を生成する。

【０２９９】これに加えて、動きベクトル検出器７７
は、上述した第１の実施の形態による第１のエンコーダ
３７（図５）の動きベクトル検出器５１（図５）と同様
に、順方向側近似ブロック及び逆方向側近似ブロックに
基づいて平均近似ブロックを生成し、当該生成した平均
近似ブロックと第３の低解像度マクロブロックとの双方
向予測誤差を算出する。

【０３００】そして、動きベクトル検出器７７は、順方
向側最小予測誤差、逆方向側最小予測誤差及び双方向予
測誤差のうち最も値の小さい１つの選定予測誤差を選定
すると共に、第３の低解像度マクロブロックに対する分
散値を算出して当該算出した分散値を選定予測誤差と比
較する。

【０３０１】この結果、動きベクトル検出器７７は、分
散値が選定予測誤差よりも小さければ、第３の低解像度
マクロブロックデータＤ５０をフレーム内符号化により
圧縮符号化することを表す予測モードデータＤ５３を生
成してこれを動き補償器５３及び可変長符号化器５４に
送出する。

【０３０２】また、動きベクトル検出器７７は、分散値
が選定予測誤差よりも大きく、かつ当該選定予測誤差が
順方向側最小予測誤差であれば、第３の低解像度マクロ
ブロックデータＤ５０を順方向予測符号化により圧縮符
号化することを表す予測モードデータＤ５４を生成して
これを当該第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０
の順方向側の動きベクトルＤ５１と共に動き補償器５３
及び可変長符号化器５４に送出する。

【０３０３】さらに、動きベクトル検出器７７は、分散
値が選定予測誤差よりも大きく、かつ当該選定予測誤差
が逆方向最小予測誤差であれば、第３の低解像度マクロ
ブロックデータＤ５０を逆方向予測符号化により圧縮符
号化することを表す予測モードデータＤ５５を生成して
これを当該第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０
の逆方向側の動きベクトルＤ５２と共に動き補償器５３
及び可変長符号化器５４に送出する。

【０３０４】さらに、動きベクトル検出器７７は、分散
値が選定予測誤差よりも大きく、かつ当該選定予測誤差
が双方向予測誤差であれば、第３の低解像度マクロブロ
ックデータＤ５０を双方向予測符号化により圧縮符号化
することを表す予測モードデータＤ５６を生成してこれ
を当該第３の低解像度マクロブロックデータＤ５０の順
方向側及び逆方向側の双方の動きベクトルＤ５１及びＤ
５２と共に動き補償器５３及び可変長符号化器５４に送
出する。

【０３０５】このようにして第１のエンコーダ７３にお
いては、図１３に示すように、第３のエンコーダ３９と
順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び
逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３を共
有化しながら動画像データＤ２を順次低解像度フレーム
画像データ単位で圧縮符号化し得るようになされてい
る。

【０３０６】因みに、第３のエンコーダ３９は、第１の
エンコーダ７３から順方向側の第３階層動きベクトルＤ
８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ
８２及びＤ８３が与えられると、階層サーチ動きベクト
ル検出方式による原画像レベルの第１階層においてブロ
ックマッチング法により、画素を補間した参照用のフレ
ーム画像データ及び画素を補間した動きベクトル検出対
象のマクロブロックデータ並びに順方向側簡易動きベク
トルＤ８１、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ
８４及びＤ８５を用いて当該マクロブロックデータに対
する第１階層（すなわち原画像レベル）の動きベクトル
を１／２画素レベルで生成する。

【０３０７】ここで、動画像符号化装置７０の解像度変
換処理部７１と圧縮符号化処理部７２とによる配信対象
の動画像データＤ１の圧縮符号化処理手順についてまと
めてみると、図１４（Ａ）に示すように、まず解像度変
換処理部７１はルーチンＲＴ４の開始ステップから入っ
てステップＳＰ４１に移る。

【０３０８】このステップＳＰ４１において解像度変換
処理部７１は、配信対象の動画像データＤ１を構成する
フレーム画像データに対してそれぞれ変換率の異なる解
像度の変換処理を施してステップＳＰ４２に移る。

【０３０９】ステップＳＰ４２において解像度変換処理
部７１は、動画像データＤ１の全てのフレーム画像デー
タに対してそれぞれ変換率の異なる解像度の変換処理を
施したか否かを判断する。

【０３１０】このステップＳＰ４２において否定結果を
得ることは、外部から未だ配信対象の動画像データＤ１
が供給されていることを意味し、このとき解像度変換処
理部７１はステップＳＰ４１に戻り、この後ステップＳ
Ｐ４２において肯定結果を得るまでの間はステップＳＰ
４１−ＳＰ４２の処理を順次繰り返すことにより配信対
象の動画像データＤ１のフレーム画像データに順次それ
ぞれ変換率の異なる解像度の変換処理を施す。

【０３１１】このとき、図１４（Ｂ）に示すように、圧
縮符号化処理部７２は、ルーチンＲＴ５の開始ステップ
から入ってステップＳＰ５１に移る。

【０３１２】ステップＳＰ５１において圧縮符号化処理
部７２は、第１及び第３のエンコーダ７３及び３９のう
ち一方の第１のエンコーダ７３において、解像度変換処
理部７１から供給される動画像データＤ２を順次低解像
度フレーム画像データ単位で取り込んで当該低解像度フ
レーム画像データにピクチャタイプを暫定的に割り当て
ると共に、階層サーチ動きベクトル検出方式による第３
階層においてその暫定的なピクチャタイプに従って当該
低解像度フレーム画像データをそのまま用いて動きベク
トル検出対象の低解像度フレーム画像データに対する１
フレーム分の順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、
順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及
びＤ８３を検出してステップＳＰ５２に移る。

【０３１３】ステップＳＰ５２において圧縮符号化処理
部７２は、動きベクトル検出対象の低解像度フレーム画
像データに対する１フレーム分の順方向側の第３階層動
きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動
きベクトルＤ８２及びＤ８３を検出と、その検出に伴っ
て算出した最小予測誤差に基づいて当該動きベクトル検
出対象の低解像度フレーム画像データが動画像でシーン
が変更された時点の低解像度フレーム画像データである
か否かを判断する。

【０３１４】このステップＳＰ５２において肯定結果を
得ることは、動きベクトル検出対象の低解像度フレーム
画像データとすでに処理した順方向側の低解像度フレー
ム画像データとの相関が比較的小さく、当該動きベクト
ル検出対象の低解像度フレーム画像データが動画像でシ
ーンが変更された時点の低解像度フレーム画像データで
あることを意味し、このとき圧縮符号化処理部７２はス
テップＳＰ５３に移って当該動きベクトル検出対象の低
解像度フレーム画像データにシーンチェンジに応じた新
たなピクチャタイプを割り当て直し、その新たなピクチ
ャタイプによっては順方向側の第３階層動きベクトルＤ
８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ
８２及びＤ８３を再検出してステップＳＰ５４に移る。

【０３１５】またステップＳＰ５２において否定結果を
得ることは、動きベクトル検出対象の低解像度フレーム
画像データとすでに処理した順方向側の低解像度フレー
ム画像データとの相関が比較的大きく、当該動きベクト
ル検出対象の低解像度フレーム画像データが動画像で１
つのシーンを構成する低解像度フレーム画像データのう
ちの１つであるために暫定的なピクチャタイプを圧縮符
号化用に確定したことを意味し、このとき圧縮符号化処
理部７２はステップＳＰ５４に移る。

【０３１６】ステップＳＰ５４において圧縮符号化処理
部７２は、動きベクトル検出対象の低解像度フレーム画
像データに対して検出した順方向側の第３階層動きベク
トルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベク
トルＤ８２及びＤ８３に基づいて順方向側簡易動きベク
トルＤ８１、順方向側及び逆方向側簡易動きベクトルＤ
８４乃至Ｄ８５を生成し、対応するピクチャ情報と共に
他方の第３のエンコーダ３９に引き渡してステップＳＰ
５５に移る。

【０３１７】ステップＳＰ５５において圧縮符号化処理
部７２は、一方の第１のエンコーダ７３において、順方
向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方
向側の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３を用いて
第３階層の最終的な動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５
２を検出と共に、他方の第３のエンコーダ３９におい
て、順方向側簡易動きベクトルＤ８１、順方向側及び逆
方向側簡易動きベクトルＤ８４乃至Ｄ８５を用いて第１
階層の最終的な動きベクトルＤ７８を検出してステップ
ＳＰ５６に移る。

【０３１８】ステップＳＰ５６において圧縮符号化処理
部７２は、一方の第１のエンコーダ７３において、Ｉピ
クチャの割り当てられた第１の低解像度フレーム画像デ
ータについてはフレーム内予測符号化により圧縮符号化
し、得られた符号化データＤ３２をバッファ５７に蓄積
すると共に、Ｐピクチャ及びＢピクチャの割り当てられ
た第２及び第３の低解像度フレーム画像データについて
は動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２を用いた動き補
償予測符号化により圧縮符号化し、得られた符号化デー
タＤ４２、Ｄ４４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ６９を
バッファ５７に蓄積し、他方の第３のエンコーダ３９に
おいて、Ｉピクチャの割り当てられた第１のフレーム画
像データについてはフレーム内予測符号化により圧縮符
号化し、得られた符号化データをバッファに蓄積すると
共に、Ｐピクチャ及びＢピクチャの割り当てられた第２
及び第３のフレーム画像データについては動きベクトル
Ｄ７８を用いた動き補償予測符号化により圧縮符号化
し、得られた符号化データをバッファに蓄積してステッ
プＳＰ５７に移る。

【０３１９】ステップＳＰ５７において圧縮符号化処理
部７２は、バッファ５７に一旦蓄積した符号化データＤ
３２、Ｄ４２、Ｄ４４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ６
９のデータ量を平滑化することにより当該符号化データ
Ｄ３２、Ｄ４２、Ｄ４４、Ｄ６５、Ｄ６７、Ｄ６８、Ｄ
６９を符号化ビットストリームＢＳ１及びＢＳ３として
外部に出力してステップＳＰ５８に移る。

【０３２０】ステップＳＰ５８において圧縮符号化処理
部７２は、符号化対象の低解像度フレーム画像データ及
びフレーム画像データを全て圧縮符号化したか否かを判
断する。

【０３２１】このステップＳＰ５８において否定結果を
得ることは、解像度変換処理部７１から未だそれぞれ解
像度の異なる動画像データＤ１及びＤ２が供給されてい
ることを意味し、このとき圧縮符号化処理部７２は、ス
テップＳＰ２１に戻り、この後ステップＳＰ２４におい
て肯定結果を得るまでの間はステップＳＰ２１−ＳＰ２
２―ＳＰ２３−ＳＰ２４の処理を順次繰り返すことによ
り動画像データＤ１及びＤ２を順次低解像度フレーム画
像データ単位及びフレーム画像データ単位で圧縮符号化
する。

【０３２２】そしてステップＳＰ４２において肯定結果
を得ることは、外部からの動画像データＤ１の供給が停
止して当該動画像データＤ１の全てのフレーム画像デー
タに対してそれぞれ異なる変換率の解像度の変換処理を
施したことを意味し、このとき解像度変換処理部７１は
ステップＳＰ４３に移って当該解像度変換処理部７１の
処理手順を終了する。

【０３２３】また、ステップＳＰ５８において肯定結果
を得ることは、解像度変換処理部７１からのそれぞれ解
像度の異なる動画像データＤ１及びＤ２の供給が停止し
て全ての符号化対象の低解像度フレーム画像データ及び
フレーム画像データを圧縮符号化したことを意味し、こ
のとき圧縮符号化処理部７２はステップＳＰ５９に移っ
て当該圧縮符号化処理部７２の処理手順を終了し、かく
して動画像符号化装置７０における動画像データＤ１の
圧縮符号化処理手順を全て終了する。

【０３２４】以上の構成において、この動画像符号化装
置７０では、第１のエンコーダ７３内部で簡易動きベク
トル検出器７５が当該第１のエンコーダ７３に取り込ん
だ１／４の解像度の動画像データＤ２を用いて順方向側
の第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側
の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３を検出する。

【０３２５】そして、この動画像符号化装置７０では、
簡易動きベクトル検出器７５により検出した順方向側の
第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の
第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３を第１及び第３
のエンコーダ７３及び３９において共有化して用いてそ
れぞれ符号化対象の動画像データＤ１及びＤ２の解像度
に合わせた動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７
８を検出し、解像度の異なる動画像データＤ１及びＤ２
を順次フレーム画像データ単位及び順次低解像度フレー
ム画像データ単位で当該検出した動きベクトルＤ３７、
Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７８を用いた動き補償予測符号化に
より圧縮符号化するようにした。

【０３２６】従って、この動画像符号化装置７０では、
第１及び第３のエンコーダ７３及び３９において共有化
して用いる順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順
方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及び
Ｄ８３の検出用に、特には配信対象の動画像データＤ１
の解像度を変換せずに、解像度変換処理部７１によって
当該配信対象の動画像データＤ１から得られる１／４の
解像度の動画像データＤ２を有効に利用するため、上述
した第１の実施の形態による動画像符号化装置３０（図
１）に比べて配信対象の動画像データＤ１の解像度を変
換するための演算量を低減させて解像度の異なる動画像
データＤ1及びＤ２に対する圧縮符号化処理の処理負荷
を低減させることができる。

【０３２７】また、この動画像符号化装置７０では、第
１及び第２のエンコーダ７３及び３９において共有化し
て用いるシーンチェンジの有無の検出用にも、特には配
信対象の動画像データＤ１の解像度を変換せずに、解像
度変換処理部７１によって当該配信対象の動画像データ
Ｄ１から得られる１／４の解像度の動画像データＤ２を
有効に利用するため、解像度の異なる動画像データＤ1
及びＤ２に対する圧縮符号化処理の処理負荷をさらに低
減させることができる。

【０３２８】さらに、この動画像符号化装置７０では、
配信対象の１つの動画像データＤ１から得られる解像度
の異なる動画像データＤ１及びＤ２のうち最も解像度の
低い（すなわちデータ量の少ない）動画像データＤ２を
用いて、順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順方
向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ
８３、シーンチェンジの有無を検出するため、その動画
像データＤ２を用いることでも順方向側の第３階層動き
ベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動き
ベクトルＤ８２及びＤ８３、シーンチェンジの有無の検
出における演算量を低減させることができる。

【０３２９】これに加えて、この動画像符号化装置７０
では、第１のエンコーダ７３に取り込む動画像データＤ
２を順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側
及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３
やシーンチェンジの有無の情報からなる圧縮符号化パラ
メータの検出に流用するため、当該動画像符号化装置７
０の回路構成を簡易化することもできる。

【０３３０】以上の構成によれば、簡易動きベクトル検
出器７５において、配信対象の１つの動画像データＤ１
から得られる解像度の異なる動画像データＤ１及びＤ２
のうち第１のエンコーダ７３に取り込んだ動画像データ
Ｄ２を用いて順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、
順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及
びＤ８３を検出し、第１乃至第３のエンコーダ７３及び
３９においてその検出した順方向側の第３階層動きベク
トルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第３階層動きベク
トルＤ８２及びＤ８３を共有化して用いて、解像度の異
なる動画像データＤ１及びＤ２に対して当該解像度に合
わせた動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７８を
検出し、当該解像度の異なる動画像データＤ１及びＤ２
をその動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７８を
用いて動き補償予測符号化により圧縮符号化するように
したことにより、上述した第１の実施の形態によって得
られる効果よりも、解像度の異なる動画像データＤ１及
びＤ２に対する圧縮符号化処理の処理負荷を低減させる
ことができ、かくして１つの動画像データから得られる
解像度の異なる複数の動画像データに対して圧縮符号化
処理をさらに高速化し得る動画像符号化装置を実現する
ことができる。

【０３３１】これに加えて、シーンチェンジ検出器７６
において、配信対象の１つの動画像データＤ１から得ら
れる解像度の異なる動画像データＤ１及びＤ２のうち第
１のエンコーダ７３に取り込んだ動画像データＤ２を用
いてシーンチェンジの有無を検出し、当該検出結果を共
有化して用いて解像度の異なる複数の動画像データＤ１
及びＤ２を圧縮符号化するようにしたことにより、解像
度の異なる動画像データＤ１及びＤ２に対する圧縮符号
化処理の処理負荷をさらに低減させて当該圧縮符号化処
理を高速化し得る動画像符号化装置を実現することがで
きる。

【０３３２】なお、上述した第２の実施の形態において
は、図３（Ａ）及び（Ｂ）について上述したように配信
対象の動画像データＤ１のフレーム画像データにＩピク
チャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャを割り当てるようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、配信
対象の動画像データＤ１のフレーム画像データにＩピク
チャ及びＰピクチャを所定の順番で割り当てるようにし
ても良い。因みに、動画像データＤ１にＩピクチャ、Ｐ
ピクチャ及びＢピクチャを割り当てる場合でも図３
（Ａ）及び（Ｂ）について上述した順番とは異なる順番
で割り当てるようにしても良い。

【０３３３】また、上述した第２の実施の形態において
は、動画像データＤ１の解像度を１／１、１／２、１／
４、１／８の解像度に変換するようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、動画像データＤ１の
解像度をこの他種々の変換率で変換するようにしても良
い。

【０３３４】さらに、上述した第２の実施の形態におい
ては、動きベクトル検出器７７において、ブロックマッ
チング法により動きベクトルＤ３７、Ｄ５１、Ｄ５２を
検出するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、テレスコピックサーチ法やオプティカルフ
ロー等のように、この他種々の方法によって動きベクト
ルを検出するようにしても良い。

【０３３５】さらに、上述した第２の実施の形態におい
ては、簡易動きベクトル検出器７５により順方向側の第
３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び逆方向側の第
３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３に基づいて順方向
側簡易動きベクトルＤ８１、順方向側及び逆方向側簡易
動きベクトルＤ８４及びＤ８５を生成して第３のエンコ
ーダ３９に送出するようにした場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、簡易動きベクトル検出器７５に
より所定階層の動きベクトルを検出して第３のエンコー
ダ３９に送出し、当該第３のエンコーダ３９においてそ
の所定階層の動きベクトルに基づいて簡易動きベクトル
を生成した後に当該生成した簡易動きベクトルを用いて
最終的な動きベクトルを検出するようにしても良い。

【０３３６】さらに、上述した第２の実施の形態におい
ては、簡易動きベクトル検出器７５により、第１のエン
コーダ７３に取り込んだ１／４の解像度の動画像データ
Ｄ２を用いて順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、
順方向側及び逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及
びＤ８３を検出するようにした場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、第１及び第２のエンコーダ７３
及び３９において共有化して用いることができる下層の
階層動きベクトルを検出することができれば、第１の解
像度変換器３２において配信対象の動画像データＤ１か
ら得られる１／４の解像度の動画像データＤ２を用いて
順方向側の第３階層動きベクトルＤ８０、順方向側及び
逆方向側の第３階層動きベクトルＤ８２及びＤ８３を検
出するようにしても良い。また、シーンチェンジの有無
も、共有化し得る下層動きベクトルの検出時に合わせて
検出すれば、演算量を低減させることができるため、同
様に第１の解像度変換器３２において検出しても良い。

【０３３７】（３）他の実施の形態 なお、上述した第１及び第２の実施の形態においては、
本発明による動画像符号化装置として、図１乃至図１４
について上述した動画像符号化装置３０及び７０を適用
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、ＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization
for Standardization/International Electrotechnica
l Commission）等の機関によって規格化されたＭＰＥＧ
４（Moving Picture Experts Group phase 4）と呼ばれ
る圧縮符号化方式等のようにこの他種々の圧縮符号化方
式が適用された動画像符号化装置やビデオカメラから供
給される動画像データＤ１に代えて外部又は内部に予め
記憶している動画像データを圧縮符号化処理する動画像
符号化装置、さらには動画像データを圧縮符号化処理し
得るものであれば、パーソナルコンピュータや携帯電話
機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance ）等の電子
機器のように、この他種々の動画像符号化装置に広く適
用することができる。

【０３３８】因みに、本発明による動画像符号化装置を
パーソナルコンピュータや携帯電話機、ＰＤＡ等の電子
機器に適用する場合には、当該電子機器に図１、図２、
図５、図１１及び図１２について上述した各回路ブロッ
クをハードウェアとして設けるようにしても良いし、そ
の電子機器にハードウェアに代えて図１０（Ａ）乃至
（Ｃ）及び図１４（Ａ）及び（Ｂ）について上述した動
画像データＤ１の圧縮符号化処理手順を実行するための
プログラムをインストールし、当該プログラムに従って
ソフトウェア処理として動画像データＤ１の圧縮符号化
処理手順を実行しても本発明を実現することができる。

【０３３９】そして、このように電子機器に図１０
（Ａ）乃至（Ｃ）及び図１４（Ａ）及び（Ｂ）について
上述した動画像データＤ１の圧縮符号化処理手順を実行
するためのプログラムをインストールするには、当該プ
ログラムが格納されたプログラム格納媒体を用いても良
いし、ローカルエリアネットワークやインターネット、
ディジタル衛星放送等の有線及び無線通信媒体を利用し
ても良く、さらにはルータやモデム等の各種通信インタ
ーフェイスを介してインストールするようにしても良
い。

【０３４０】因みに、電子機器にプログラムをインスト
ールして実行可能な状態にするためのプログラム格納媒
体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、
ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory ）、Ｄ
ＶＤ（Digital Versatile Disc）等のパッケージメディ
アのみならず、配信処理プログラムが一時的もしくは永
続的に格納される半導体メモリや磁気ディスク等で実現
しても良い。また、これらプログラム格納媒体に配信処
理プログラムを格納する手段としては、ローカルエリア
ネットワークやインターネット、ディジタル衛星放送等
の有線及び無線通信媒体を利用してもよく、ルータやモ
デム等の各種通信インターフェイスを介して格納するよ
うにしても良い。

【０３４１】さらに、上述した第１及び第２の実施の形
態においては、１つの動画像データから得られる解像度
の異なる複数の動画像データのうち任意の解像度の動画
像データを用いて圧縮符号化パラメータを検出するパラ
メータ検出手段として、図２について上述した簡易動き
ベクトル検出器４２及びシーンチェンジ検出器４３と、
図１２について上述した簡易動きベクトル検出器７５及
びシーンチェンジ検出器７６とを適用するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、１つの動
画像データから得られる解像度の異なる複数の動画像デ
ータのうち任意の解像度の動画像データを用いて圧縮符
号化パラメータを検出することができれば、例えば圧縮
符号化パラメータとして、動画像データのフレームレー
トの変換の有無を検出するフレームレート検出器や、動
画像データを通すノイズリダクションフィルタのフィル
タ係数を検出するフィルタ係数検出器、動画像データの
連続するフレーム画像データから抽出すべき順次任意形
状の抽出画像を追跡する抽出画像追跡器等のように、こ
の他種々のパラメータ検出手段を広く適用することがで
きる。

【０３４２】さらに、上述した第１及び第２の実施の形
態においては、複数種類の解像度の動画像データのうち
少なくとも２種類の解像度の動画像データをそれぞれ圧
縮符号化パラメータを共有化して用いて圧縮符号化する
圧縮符号化手段として、図１及び図５並びに図１１及び
図１２について上述した動画像データを順次フレーム画
像データ単位で圧縮符号化する第１乃至第３のエンコー
ダ３７乃至３９、７３を適用するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、複数種類の解像度
の動画像データのうち少なくとも２種類の解像度の動画
像データをそれぞれ圧縮符号化パラメータを共有化して
用いて圧縮符号化することができれば、動画像データの
連続するフレーム画像データから順次任意形状の抽出画
像のデータを抽出して圧縮符号化する圧縮符号化手段等
のように、この他種々の圧縮符号化手段を広く適用する
ことができる。

【０３４３】さらに、上述した第１及び第２の実施の形
態においては、複数種類の解像度のうち任意の当該解像
度の動画像データを用いて圧縮符号化パラメータとなる
フレーム画像間の階層動きベクトルを検出する階層動き
ベクトル検出手段として、ブロックマッチング法により
階層動きベクトルを検出する図２について上述した簡易
動きベクトル検出器４２及び図１２について上述した簡
易動きベクトル検出器７５を適用するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、複数種類の解
像度のうち任意の当該解像度の動画像データを用いて圧
縮符号化パラメータとなるフレーム画像間の階層動きベ
クトルを検出することができれば、テレスコピックサー
チ法やオプティカルフローにより階層動きベクトルを検
出する階層動きベクトル検出手段等のように、この他種
々の階層動きベクトル検出手段を広く適用することがで
きる。

【０３４４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、パラメー
タ検出手段により、１つの動画像データから得られる解
像度の異なる複数の動画像データのうち任意の解像度の
動画像データを用いて圧縮符号化パラメータを検出し、
圧縮符号化手段により、複数種類の解像度の動画像デー
タのうち少なくとも２種類の解像度の動画像データをそ
れぞれ圧縮符号化パラメータを共有化して用いて圧縮符
号化するようにしたことにより、圧縮符号化パラメータ
の検出による演算量を減らして圧縮符号化処理の処理負
荷を大幅に低減させることができ、かくして１つの動画
像データから得られた解像度の異なる複数の動画像デー
タに対して圧縮符号化処理を高速化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動画像符号化装置の回路構成の第
１の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】簡易動きベクトル検出処理部の回路構成を示す
ブロック図である。

【図３】動画像データのフレーム画像データに暫定的に
割り当てたピクチャタイプの説明に供する略線図であ
る。

【図４】階層マクロブロック及び階層フレーム画像の生
成の説明に供する略線図である。

【図５】第１乃至第３のエンコーダの回路構成を示すブ
ロック図である。

【図６】階層サーチ動きベクトル検出方式の説明に供す
る略線図である。

【図７】階層サーチ動きベクトル検出方式による第２階
層の動きベクトルの検出の説明に供する略線図である。

【図８】階層サーチ動きベクトル検出方式による第１階
層の動きベクトルの検出の説明に供する略線図である。

【図９】第５階層動きベクトルの共有化の説明に供する
略線図である。

【図１０】動画像データの圧縮符号化処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１１】第２の実施の形態による動画像符号化装置の
回路構成を示すブロック図である。

【図１２】第１のエンコーダの回路構成を示すブロック
図である。

【図１３】エンコーダで検出した動きベクトルの共有化
の説明に供する略線図である。

【図１４】動画像データの圧縮符号化処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１５】従来の動画像符号化装置の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図１６】第１乃至第３のエンコーダの回路構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

３０、７０……動画像符号化装置、３１、７１……解像
度変換処理部、３２……第１の解像度変換器、３３……
第２の解像度変換器、３４……第３の解像度変換器、３
５……簡易動きベクトル検出処理部、３６、７２……圧
縮符号化処理部、３７、７３……第１のエンコーダ、３
８……第２のエンコーダ、３９……第３のエンコーダ、
４２、７５……簡易動きベクトル検出器、４３、７６…
…シーンチェンジ検出器、５１、７７……動きベクトル
検出器、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３……動画像データ、Ｄ１５乃
至Ｄ１６、Ｄ２３乃至Ｄ２８、Ｄ８１、Ｄ８４、Ｄ８５
……簡易動きベクトル、Ｄ３７、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ７
６、Ｄ７８……動きベクトル、Ｄ８０、Ｄ８２、Ｄ８３
……第３階層動きベクトル。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの動画像データから得られる解像度の
   異なる複数の動画像データのうち任意の上記解像度の上
   記動画像データを用いて圧縮符号化パラメータを検出す
   るパラメータ検出手段と、 複数種類の上記解像度の上記動画像データのうち少なく
   とも２種類の上記解像度の上記動画像データをそれぞれ
   上記圧縮符号化パラメータを共有化して用いて圧縮符号
   化する圧縮符号化手段とを具えることを特徴とする動画
   像符号化装置。
2. 【請求項２】上記パラメータ検出手段は、 上記複数種類の上記解像度の上記動画像データのうち最
   も低い上記解像度の上記動画像データを用いて上記圧縮
   符号化パラメータを検出することを特徴とする請求項１
   に記載の動画像符号化装置。
3. 【請求項３】上記パラメータ検出手段は、 上記複数種類の上記解像度の上記動画像データのうち上
   記最も低い上記解像度の上記動画像データを用いて上記
   圧縮符号化パラメータとなるフレーム画像間の階層動き
   ベクトルと、シーンチェンジの有無とを検出することを
   特徴とする請求項２に記載の動画像符号化装置。
4. 【請求項４】上記パラメータ検出手段は、 上記複数種類の上記解像度のうち任意の当該解像度の上
   記動画像データを用いて上記圧縮符号化パラメータとな
   るフレーム画像間の階層動きベクトルを検出する階層動
   きベクトル検出手段を具え、 上記圧縮符号化手段は、 上記階層動きベクトルの検出に用いられた上記動画像デ
   ータの上記解像度以上の少なくとも２種類の上記解像度
   の上記動画像データに対してそれぞれ上記階層動きベク
   トルを共有化して用いて当該少なくとも２種類の上記解
   像度にそれぞれ合わせた動きベクトルを検出し、上記少
   なくとも２種類の上記解像度の上記動画像データをそれ
   ぞれ上記解像度に合わせた上記動きベクトルを用いた動
   き補償予測符号化により圧縮符号化するを具えることを
   特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
5. 【請求項５】１つの動画像データから得られる解像度の
   異なる複数の動画像データのうち任意の上記解像度の上
   記動画像データを用いて圧縮符号化パラメータを検出す
   るパラメータ検出ステップと、 複数種類の上記解像度の上記動画像データのうち少なく
   とも２種類の上記解像度の上記動画像データをそれぞれ
   上記圧縮符号化パラメータを共有化して用いて圧縮符号
   化する圧縮符号化ステップとを具えることを特徴とする
   動画像符号化方法。
6. 【請求項６】１つの動画像データから得られる解像度の
   異なる複数の動画像データのうち任意の上記解像度の上
   記動画像データを用いて圧縮符号化パラメータを検出す
   るパラメータ検出ステップと、 複数種類の上記解像度の上記動画像データのうち少なく
   とも２種類の上記解像度の上記動画像データをそれぞれ
   上記圧縮符号化パラメータを共有化して用いて圧縮符号
   化する圧縮符号化ステップとを具えることを特徴とする
   動画像符号化プログラムを動画像符号化装置に実行させ
   る動画像符号化プログラム格納媒体。
7. 【請求項７】動画像符号化装置に対して、 １つの動画像データから得られる解像度の異なる複数の
   動画像データのうち任意の上記解像度の上記動画像デー
   タを用いて圧縮符号化パラメータを検出するパラメータ
   検出ステップと、 複数種類の上記解像度の上記動画像データのうち少なく
   とも２種類の上記解像度の上記動画像データをそれぞれ
   上記圧縮符号化パラメータを共有化して用いて圧縮符号
   化する圧縮符号化ステップとを実行させるための動画像
   符号化プログラム。