JP2003179935A - 画像信号復号化方法及び画像信号復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキップ・マクロブロックに対しても正しい
再構成動きベクトルを得ることができる。 【解決手段】 伝送されてきた符号化画像信号を復号す
る際に、スキップ・マクロブロックを検出し、ピクチャ
符号化タイプがＢピクチャであり、ピクチャ構造がフィ
ールド構造である場合、少なくとも、符号化ブロック信
号を零とし、動きベクトルを逆差分化器のメモリに記憶
されている値とし、動き補償モードを同一スライスの直
前に復号化されたマクロブロックの動き補償モードと
し、プレディクション・タイプを１６×１６のフィール
ド予測として、同一スライスの直前のマクロブロックを
コピーして復号化を行う。一方、ピクチャ構造がフレー
ム構造である場合、符号化ブロック信号を零とし、動き
ベクトルを逆差分化器のメモリに記憶されている値と
し、動き補償モードを同一スライスの直前に復号化され
たマクロブロックの動き補償モードとし、プレディクシ
ョン・タイプをフレーム予測として、同一スライスの直
前のマクロブロックをコピーして復号化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号符号化装
置から伝送されてくる差分化動きベクトルに基づいて画
像信号を復号化する画像信号復号化方法及び画像信号復
号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像の信号をディジタル化してそのデ
ィジタルデータを記録及び伝送する場合、そのデータ量
が膨大となるために当該データに対して符号化（圧縮）
が行われる。代表的な符号化方式としては、動き補償予
測符号化がある。

【０００３】図９に動き補償予測の原理を示す。この図
９において、動き補償予測符号化は、画像信号の時間軸
方向の相関を利用した方法であり、既に復号再生されて
わかっている画像信号（過去フレームの画像信号）か
ら、現在入力された画像（現フレームの画像）を予測
し、当該復号再生されてわかっている画像信号（過去フ
レームの画像信号）を信号の動きに合わせ移動し、その
時の動き情報（動きベクトルＭＶ）とその時の予測誤差
情報だけを伝送することで、符号化に必要な情報量を圧
縮する方法である。

【０００４】上述した動き補償予測符号化及びその復号
化方法について、その代表的なものには、いわゆるＭＰ
ＥＧ（Moving Picture ExpertGroup）１の方式がある。
このＭＰＥＧ１とは、いわゆるＩＳＯ（国際標準化機
構）とＩＥＣ（国際電気標準会議）のＪＴＣ（Joint Te
chnical Committee）１のＳＣ（Sub Committee）２９の
ＷＧ（Working Group）１１において進行してきた動画
像符号化方式の通称である。

【０００５】ＭＰＥＧ１は、画像内及び画像間符号化処
理を有しているが、動き補償予測符号化は、画像間符号
化処理の場合に用いられる。図１０に、この場合の動き
補償予測の例を示す。この図１０において、画像間符号
化処理における動き補償予測では、１画像（ピクチャ）
を小ブロック（マクロブロックＭＢと呼ばれ、１６ライ
ン×１６画素で構成される）に分割し、その小ブロック
単位で動き補償予測符号化を行う。なお、この図１０の
例では、この画像間符号化処理の場合の動き補償予測と
して、例えば過去フレームと現フレームとの間の前方向
予測と、例えば時間的に未来にある未来フレームと現フ
レームとの間の後方予測とについて図示している。

【０００６】図１１に、動き補償予測符号化のより具体
的な例を示す。先ず、第１段目の処理として、数枚のピ
クチャを飛び越して図中Ｐで示されるＰピクチャを図中
Ｉで示されるＩピクチャ又はＰピクチャを用いて巡回型
に予測符号化する。次に、第２段目の処理として、上記
Ｐピクチャ又はＩピクチャの間に挟まれた図中Ｂで示さ
れるＢピクチャを前後のＰピクチャ又はＩピクチャから
予測符号化する。なお、Ｉピクチャは、画像内符号化画
像であり、動き補償予測符号化を使用しないで作られる
ものである。また、図１１の図中の矢印（時間ｔの方向
を示す矢印を除く）は、動き予測の方向を示している。

【０００７】ここで、ＭＰＥＧ１での動き補償には、マ
クロブロック単位で以下の４種類のモードが存在する。
すなわち、第１の動き補償のモードとして時間的に過去
にあるフレームからの予測のモード（前方向予測モー
ド）と、第２の動き補償のモードとして時間的に未来に
あるフレームからの予測のモード（後方向予測モード）
と、第３の動き補償のモードとして過去と未来の両フレ
ームからの線形予測のモード（両方向予測モード）（す
なわち過去フレームからの予測ブロックと未来フレーム
からの予測ブロックを１画素毎に平均値計算する。）
と、第４の動き補償のモードとして動き補償なし（すな
わちイントラ符号化モードである。）のモードとがあ
る。

【０００８】これら４種類の動き補償のモードの内、Ｐ
ピクチャでは、第１又は第４の動き補償のモードから最
適なものがマクロブロック単位で選ばれる。このとき、
現フレームの画像に対して動き補償予測時に参照する過
去フレームは１フレームが存在する。また、Ｂピクチャ
では、第１から第４の動き補償のモードの中から最適な
ものがマクロブロック単位で選ばれる。このとき、現フ
レームの画像に対して動き補償予測時に参照する過去フ
レームと未来フレームはそれぞれ１フレームが存在す
る。

【０００９】Ｐピクチャ、Ｂピクチャにおいて、マクロ
ブロック単位での動きベクトルとしては、第１の動き補
償のモードの予測では過去フレームを参照する動きベク
トルが１つ存在し、第２の動き補償のモードの予測では
未来フレームを参照する動きベクトルが１つ存在し、第
３の動き補償のモードの予測では過去と未来の両フレー
ムを参照する動きベクトルがそれぞれ１つずつ存在す
る。

【００１０】ＭＰＥＧ１では、これらマクロブロック単
位で与えられる動きベクトルは、その情報の有する空間
的な相関性が高いことを利用して、図１２に示す差分化
器により、差分化されて伝送される。

【００１１】具体的に言うと、差分化器では、端子４０
４には第１の動き補償のモードから第４の動き補償のモ
ードの４通りで与えられる動き補償モード信号が供給さ
れ、端子４０１には現在入力された動きベクトル信号が
供給される。現在入力された動きベクトル信号は、切換
スイッチ４０６の共通端子と差分回路４０５の加算入力
端子に送られ、動き補償モード信号は切換器４０３に送
られる。

【００１２】切換スイッチ４０６の被切換端子ａはレジ
スタ群４０２の過去フレーム参照ベクトル用レジスタ４
０２ａの入力端子と接続され、被切換端子ｂはレジスタ
群４０２の未来フレーム参照ベクトル用レジスタ４０２
ｂの入力端子と接続されている。また、このレジスタ群
４０２の過去フレーム参照ベクトル用レジスタ４０２ａ
の出力端子は切換スイッチ４０７の被切換端子ａと接続
され、未来フレーム参照ベクトル用レジスタ４０２ｂの
出力端子は切換スイッチ４０７の被切換端子ｂと接続さ
れている。これら切換スイッチ４０６及び４０７は、動
き補償モード信号が供給される切換器４０３から出力さ
れるレジスタ切換信号Ｓ４０１に従って、被切換端子ａ
又はｂの何れか選ばれるものである。切換スイッチ４０
７の出力は差分回路４０５の減算入力端子に送られる。

【００１３】したがって、差分回路４０５では、切換器
４０３から出力されたレジスタ切換信号Ｓ４０１に従っ
てレジスタ群４０２から切換スイッチ４０７を通って読
み出された動きベクトル信号Ｓ４０２と、端子４０１か
らの動きベクトル信号との差分が取られる。この差分回
路４０５による差分が、当該差分化器からの差分化動き
ベクトル信号として端子４０８から出力される。

【００１４】また、現在入力された動きベクトル信号
は、レジスタ切換信号Ｓ４０１により指定されたレジス
タ４０２ａ又は４０２ｂに切換スイッチ４０６を通って
上書きされ、新たに記憶される。

【００１５】このように、差分化器では、過去フレーム
を参照する動きベクトルと未来フレームを参照する動き
ベクトルとでそれぞれ独立に差分化がなされることにな
る。

【００１６】上述した差分化器の動作の具体例を図１３
に示す。図中の動きベクトルの（Ｘ，Ｙ）は、Ｘ成分が
水平方向の動きを表し、Ｙ成分が垂直方向の動きを表
す。そして、空間的に右方向及び下方向の動きには正の
値を与え、また左方向及び上方向の動きには負の値を与
える。なお、差分化時の初期値には（０，０）を与えて
いる。また、図中のＦＭＶは過去フレーム参照動きベク
トルを、ＢＭＶは未来フレーム参照動きベクトルを表し
ている。更に、図中のモード（１）は前方向予測の動き
補償モードを、モード（２）は後方向予測の動き補償モ
ードを、モード（３）は両方向予測の動き補償モードを
表している。

【００１７】すなわち、この図１３において、例えば図
の左端の小ブロックの動き補償モードがモード（３）で
過去フレーム参照動きベクトルＦＭＶが（１０，１０）
で未来フレーム参照動きベクトルＢＭＶが（８，８）で
あるとき、次の右隣のモード（１）の小ブロックにおけ
る動きベクトルが（８，５）ならばその差分化動きベク
トルは（８，５）−（１０，１０）の（−２，−５）と
なり、次の右隣のモード（１）の小ブロックにおける動
きベクトルが（７，６）ならばその差分化動きベクトル
は（７，６）−（８，５）の（−１，−１）となる。ま
た、次のモード（２）の小ブロックにおける動きベクト
ルが（９，１０）ならばその差分化動きベクトルは
（９，１０）−（８，８）の（１，２）となり、次のモ
ード（３）の小ブロックにおける入力動きベクトルが
（５，４）と（８，９）ならばその差分化動きベクトル
は（５，４）−（７，６）の（−２，−２）と（８，
９）−（９，１０）の（−１，−１）となる。

【００１８】次に、図１４に図１３で示した差分化器と
相補的な構成である差分化された動きベクトルから動き
ベクトルを再構成するための逆差分化器を示す。

【００１９】具体的に言うと、逆差分化器では、端子４
１４には第１の動き補償のモードから第４の動き補償の
モードの４通りで与えられる動き補償モード信号が供給
され、端子４０８には現在入力された差分化動きベクト
ル信号が供給される。差分化動きベクトル信号は加算回
路４０９の一方の加算入力端子に送られ、動き補償モー
ド信号は切換器４１３に送られる。

【００２０】また、切換スイッチ４１１の被切換端子ａ
はレジスタ群４１０の過去フレーム参照ベクトル用レジ
スタ４１０ａの出力端子と接続され、被切換端子ｂは未
来フレーム参照ベクトル用レジスタ４１０ｂの出力端子
と接続されている。切換スイッチ４１１は、動き補償モ
ード信号が供給される切換器４１３から出力されるレジ
スタ切換信号Ｓ４０３に従って、被切換端子ａ又はｂの
何れかが選ばれるものである。この切換スイッチ４１１
の共通端子が、加算回路４０９の他方の加算入力端子と
接続されている。

【００２１】したがって、加算回路４０９では、切換器
４１３から出力されたレジスタ切換信号Ｓ４０３に従っ
てレジスタ群４１０から切換スイッチ４１１を通って読
み出された動きベクトル信号Ｓ４０４と、端子４０８か
らの差分化動きベクトル信号との加算が取られる。この
加算回路４０９の加算出力が、当該逆差分化器からの再
構成動きベクトル信号として端子４１５から出力され
る。

【００２２】また、加算回路４０９からの再構成動きベ
クトル信号は、切換スイッチ４１２の共通端子にも送ら
れる。切換スイッチ４１２は、レジスタ切換信号Ｓ４０
３に基づいて被切換端子ａ又はｂの何れかが選ばれるも
のであり、被切換端子ａがレジスタ群４１０の過去フレ
ーム参照ベクトル用レジスタ４１０ａと接続され、被切
換端子ｂが未来フレーム参照ベクトル用レジスタ４１０
ｂと接続されているものである。

【００２３】このため、再構成動きベクトルの情報は、
レジスタ切換信号Ｓ４０３により指定されたレジスタ４
１０ａ又は４１０ｂに切換スイッチ４１２を通って上書
きされ、新たに記憶される。

【００２４】ところで、ＭＰＥＧ１は、ノンインタレー
ス画像に適した動画像符号化方法であるため、テレピジ
ョン信号であるいわゆるＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式など
のインタレース信号の符号化に対しては、必ずしも適し
ているとは言えず、問題があった。

【００２５】そのため、近年、ＭＰＥＧ１の後を受けた
ＭＰＥＧ２において、インタレース信号に対し、効率の
良い動き補償予測符号化を行う方式が考えられ、この方
式では、図１５に示すように、画像を扱う単位をフレー
ムとフィールドで適応的に切り換える方法がとられてい
る。なお、図１５において、図中ｆｒはフレームを示
し、図中ｆｉはフィールドを、図中矢印ＦＲＰはフレー
ムベースの予測を、図中矢印ＦＩＰはフィールドベース
の予測を示している。

【００２６】このとき、ＭＰＥＧ２において、ピクチャ
構造をフレームとした場合には、動き補償予測をフレー
ムベースのマクロブロックで行うか、フィールドベース
のマクロブロックで行うかを適応的に切り換えるという
方法がとられている。

【００２７】また、ＭＰＥＧ２においては、必要に応じ
てマクロブロックを上部分と下部分の１６画素×８ライ
ンの領域に分けて、動き補償予測をそれぞれの領域で別
々に行うという方法がとられている。

【００２８】このとき、マクロブロック単位で与えられ
る動きベクトルは、上述した第１の動き補償のモードの
予測では過去フレーム（或いはフィールド）を参照する
動きベクトルが１つ以上、第２の動き補償のモードの予
測では未来フレーム（或いはフィールド）を参照する動
きベクトルが１つ以上、第３の動き補償のモードの予測
では過去と未来の両フレーム（或いはフィールド）を参
照する動きベクトルがそれぞれ１つ以上ずつ存在する。
そして、それぞれの動き補償モードでの動きベクトルの
数は、マクロブロック単位で変化する。

【００２９】このように、ＭＰＥＧ２での動き補償予測
方法は、ＭＰＥＧ１に比べ複雑な方式が考えられてお
り、それに伴って、その時の動きベクトルも、ＭＰＥＧ
１に比べ多く、その種類も多くなっている。このように
状況において、これらの動きベクトルを扱う上で以下に
示す２つの問題点が存在する。

【００３０】すなわち、１番目の問題点は、動きベクト
ルの符号化に際してはＭＰＥＧ１で用いられている方法
を適用できないということである。そのために、幾つか
の提案がなされ、それらは、例えば、ISO-IEC/JTC1/SC2
9/WG11 MPEG93/225b Test Model 4（1993.2公開）の資
料のＰ．３２、Ｐ．４４、Ｐ．１４５、Ｐ．１４８に公
開されている。

【００３１】しかしながら、これらの提案は、全ての動
き補償のモードをサポートしているとは言えず、未だ不
十分なものである。また、これらの提案は、次に説明す
る２番目の問題点を解決できないという欠点を持ってい
る。

【００３２】その２番目の問題点は、スキップ・マクロ
ブロック（Skipped Macroblock）の取扱が明示されてい
ないという問題である。

【００３３】ここで、ＭＰＥＧ１でのスキップ・マクロ
ブロックは、以下に示す特徴を有するマクロブロックで
ある。すなわち、第１に、Ｐピクチャでのスキップ・マ
クロブロックは、伝送すべき動き補償誤差信号を持たな
いこと（条件a＿1e）、動き補償モードは前方向予測で
あること（条件a＿2e）、動きベクトルの値が零である
こと（条件a＿3e）、第２に、Ｂピクチャでのスキップ
・マクロブロックは、伝送すべき動き補償誤差信号を持
たないこと（条件b＿1e）、動き補償モードが直前に伝
送したマクロブロックと同じであること（条件b＿2
e）、図１２に示した差分化器により得られた差分化さ
れた動きベクトルの値が零であること（条件b＿3e）、
という特徴を有する。

【００３４】また、復号化装置（デコーダ）において、
ＭＰＥＧ１ではスキップ・マクロブロックは以下のよう
に取り扱われる。すなわち、ＭＰＥＧ１では、第１に、
Ｐピクチャでのスキップ・マクロブロックの処理は、伝
送されてきた動き補償誤差信号を零と考えること（条件
a＿1d）、動き補償モードは前方向予測とすること（条
件a＿2d）、動きベクトルの値を零とすること（条件a＿
3d）、第２に、Ｂピクチャでのスキップ・マクロブロッ
クの処理は、伝送されてきた動き補償誤差信号を零と考
えること（条件b＿1d）、直前に受信されたマクロブロ
ックの動き補償モードをコピー（複製）すること（条件
b＿2d）、直前に受信されたマクロブロックの動きベク
トルをコピー（複製）すること（条件b＿3d）、のよう
に、スキップ・マクロブロックが取り扱われる。

【００３５】簡単に言い換えれば、ＭＰＥＧ１におい
て、Ｐピクチャでのスキップ・マクロブロックの復号化
処理は、過去の画像からのコピーであり、Ｂピクチャで
のスキップ・マクロブロックの復号化処理は、同一フレ
ーム内で直前にデコードされた左隣のマクロブロックか
らのコピーである。

【００３６】上述のように、ＭＰＥＧ１において、スキ
ップ・マクロブロックであるマクロブロックについて
は、符号化装置はデータを何も伝送しない。このよう
に、スキップ・マクロブロックは、符号化効率を上げる
うえで重要な符号化技術である。例えば、動画のシーケ
ンスであっても、その内容が静止画（若しくは非常に動
きの穏やかな線）が続く場画である場合には、ほとんど
のマクロブロックをスキップ・マクロブロックとするこ
とが可能となる。極端な場合には、１フレーム目を動き
補償なしで画像内で符号化して伝送し、２フレーム目か
らはそのマクロブロックをほとんどスキップ・マクロブ
ロックとすることが可能である場合がある。この場合、
大幅な符号化効率の向上が期待できる。

【００３７】このようなことから、上述のＭＰＥＧ２の
動き補償予測での動きベクトルを符号化するための方法
は、このスキップ・マクロブロックの取扱方法までを考
えた方法である必要がある。

【００３８】しかしながら、従来、ＭＰＥＧ２へ提案さ
れている動きベクトルを符号化する方法は、スキップ・
マクロブロックの取扱について考慮されておらず、その
ためスキップ・マクロブロックを取り扱うことができな
いという問題点を持っている。

【００３９】例えばその問題点の一例を、図１６の差分
化器の構成に基づいて説明する。これは上述した資料の
ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11 MPEG93/225b Test Model 4に
述べられている方法である。

【００４０】この図１６において、端子５０４には動き
補償のモード信号として前方向や後方向や両方向予測の
モード情報と、後述するプレディクション・タイプ信号
としてフレーム予測やフィールド予測などを示す情報
と、ピクチャ構造信号としてフレーム構造やフィールド
構造やプログレッシブを示す情報が供給され、その他、
フィールド動きベクトルパリティ信号として第１フィー
ルド（フィールド１すなわち例えば奇数フィールド）や
第２フィールド（フィールド２すなわち例えば偶数フィ
ールド）を示す情報と、被予測フィールドパリティ信号
として同じく第１フィールドや第２フィールドを示す情
報と、ピクチャ符号化タイプ信号としてＰ画像やＢ画像
などを示す情報が供給される。また、端子５０１には現
在入力された動きベクトル信号が供給される。

【００４１】端子５０４に供給された信号は、切換器５
０３に送られる。また、現在入力された動きベクトル信
号は、切換器５０３からのスケール指示信号ＳＣＢに基
づき現在入力された動きベクトルに対して所定のスケー
ル変換Ｂを施すスケール変換器５０９を介して、切換ス
イッチ５０６の共通端子と、差分回路５０５の加算入力
端子に送られる。

【００４２】切換スイッチ５０６は、被切換端子ａ〜ｄ
を有し、被切換端子ａは、後述する動きベクトル記憶用
のレジスタメモリ群５０２のレジスタメモリＰＭＶ１の
入力端子と接続され、被切換端子ｂは、レジスタメモリ
群５０２のレジスタメモリＰＭＶ２の入力端子と接続さ
れ、被切換端子ｃは、レジスタメモリＰＭＶ３の入力端
子と接続され、被切換端子ｄは、レジスタメモリＰＭＶ
４の入力端子と接続されている。また、この動きベクト
ル記憶用のレジスタメモリ群５０２のレジスタメモリＰ
ＭＶ１の出力端子は、切換スイッチ５０７の被切換端子
ａと接続され、レジスタメモリＰＭＶ２の出力端子は、
切換スイッチ５０７の被切換端子ｂと接続され、レジス
タメモリＰＭＶ３の出力端子は、切換スイッチ５０７の
被切換端子ｃと接続され、レジスタメモリＰＭＶ４の出
力端子は、切換スイッチ５０７の被切換端子ｄと接続さ
れている。これら切換スイッチ５０６及び５０７は、切
換器５０３から出力されるレジスタ切換信号に従って被
切換端子ａ〜ｄの何れかが選ばれるものである。

【００４３】切換スイッチ５０７の出力は、切換器５０
３からのスケール指示信号ＳＣＡに基づき所定のスケー
ル変換Ａを施すスケール変換器５１０を介して差分回路
５０５の減算入力端子に送られる。差分回路５０５で
は、スケール変換器５１０からの情報と、端子５０１か
らの動きベクトル信号との差分が取られる。この差分回
路５０５による差分が、当該差分化器からの差分化動き
ベクトル信号として端子５０８から出力される。

【００４４】また、現在入力された動きベクトルの情報
は、スケール変換器５０９を介し、更にレジスタ切換信
号により指定されたレジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４
の何れかに切換スイッチ５０６を通って上書きされ、新
たに記憶される。

【００４５】このように、図１６に示す動きベクトルを
差分化するための差分化器は、動きベクトル信号を記憶
するための４個のレジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４か
らなるレジスタメモリ群５０２を備えている。

【００４６】ここで、動きベクトル記憶用のレジスタメ
モリ群５０２の動作について以下に説明する。

【００４７】ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11 MPEG93/225b Tes
t Model 4におけるＰピクチャでは、図１６のレジスタ
メモリ群５０２の各レジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４
を以下のように使用するよう提案されていた。

【００４８】すなわち例えば、レジスタメモリＰＭＶ１
には、参照画像（予測画像のもととなる画像）が第１フ
ィールドであり、これに対する被予測フィールド（これ
から符号化されるフィールド）が第１フィールドである
前方向動きベクトルの情報が記憶される。また、レジス
タメモリＰＭＶ２には、参照画像が第２フィールドであ
り、被予測フィールドが第１フィールドである前方向動
きベクトルの情報が記憶され、レジスタメモリＰＭＶ３
には、参照画像が第１フィールドであり、被予測フィー
ルドが第２フィールドである前方向動きベクトルの情報
が記憶され、レジスタメモリＰＭＶ４には、参照画像が
第２フィールドであり、被予測フィールドが第２フィー
ルドである前方向動きベクトルの情報が記憶される。す
なわち、Ｐピクチャでは、参照画像と被予測フィールド
の組み合わせによって、どのレジスタメモリに動きベク
トル信号を記憶するかが決められていた。

【００４９】一方、ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11 MPEG93/22
5b Test Model 4におけるＢピクチャでは、図１６の各
レジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４を以下のように使用
するように提案されていた。

【００５０】すなわち例えば、レジスタメモリＰＭＶ
は、前方向動きベクトル用に２個用意され、例えばレジ
スタメモリＰＭＶ１には、参照画像が第１フィールドで
ある前方向動きベクトルの情報が記憶され、レジスタメ
モリＰＭＶ２には、参照画像が第２フィールドである前
方向動きベクトルの情報が記憶される。また、後方向動
きベクトル用にも２個のレジスタメモリＰＭＶが用意さ
れ、レジスタメモリＰＭＶ３には、参照画像が第１フィ
ールドである後方向動きベクトルの情報が記憶され、レ
ジスタメモリＰＭＶ４には、参照画像が第２フィールド
である後方向動きベクトルの情報が記憶される。すなわ
ち、Ｂピクチャでは、被予測フィールドが第１フィール
ドであるか第２フィールドであるかにかかわらず、参照
画像及び予測の方向が同じである動きベクトル信号が、
同じレジスタメモリに記憶されるようになっていた。

【００５１】この図１６に示す差分化器においては、現
在入力される動きベクトルを差分化する際には、その動
きベクトルに対応するレジスタメモリＰＭＶ（すなわ
ち、その動きベクトルがＰピクチャの符号化に用いられ
る場合には、その動きベクトルと同じ参照画像及び被予
測フィールドのパリティを有する動きベクトルが記憶さ
れたＰＭＶ。また、その動きベクトルがＢピクチャの符
号化に用いられる場合には、その動きベクトルと同じ参
照画像のパリティ及び予測の方向を有する動きベクトル
が記憶されたＰＭＶ。）の値を取り出し、その値に対し
て必要に応じて（スケール指示信号ＳＣＡに応じて）ス
ケール変換器５１０による所定のスケール変換Ａを施し
た後、その値と現在入力された動きベクトルの差分計算
を差分回路５０５によって行う。そして、現在入力され
た動きベクトルは、その値を必要に応じてスケール変換
器５０９によってスケール変換Ｂした後、図示は省略し
ているが、上述したような動きベクトル差分化時に選択
参照された何れかのレジスタメモリＰＭＶに上書きさ
れ、ここに新たに記憶される。このようにして、差分化
器が構成されている。

【００５２】また、図１７は、図１６の動きベクトルの
差分化器に対応する逆差分化器である。

【００５３】この図１７に示す逆差分化器において、端
子５２４には、動き補償モード信号と、プレディクショ
ン・タイプ信号と、ピクチャ構造信号と、フィールド動
きベクトルパリティ信号と、被予測フィールドパリティ
信号と、ピクチャ符号化タイプ信号とが供給される。ま
た、端子５１８には、現在入力された差分化動きベクト
ル信号が供給される。

【００５４】端子５２４を介した情報は切換器５２３に
送られ、差分化動きベクトルは加算回路５１９の一方の
加算入力端子に送られる。

【００５５】また、切換スイッチ５２１の被切換端子ａ
は、上述した図１６の動きベクトル記憶用のレジスタメ
モリ群５０２と同様の記憶を行う動きベクトル記憶用レ
ジスタメモリ群５２０のレジスタメモリＰＭＶ１の出力
端子と接続され、被切換端子ｂは、レジスタメモリＰＭ
Ｖ２の出力端子と接続され、被切換端子ｃは、レジスタ
メモリＰＭＶ３の出力端子と接続され、被切換端子ｄ
は、レジスタメモリＰＭＶ４の出力端子と接続されてい
る。当該切換スイッチ５２１は、切換器５２３からのレ
ジスタ切換信号に従って被切換端子ａ〜ｄの何れかが選
ばれるものである。この切換スイッチ５２１の共通端子
は、切換器５２３からのスケール指示信号ＳＣＣに基づ
いて供給された信号に所定のスケール変換Ｃを施すスケ
ール変換器５２９を介して、加算回路５１９の他方の加
算入力端子に接続されている。

【００５６】したがって、加算回路５１９では、切換器
５２３から出力されたレジスタ切換信号に従ってレジス
タメモリ群５２０から切換スイッチ５２１を通って読み
出され、更にスケール変換器５２９を介した動きベクト
ル信号と、端子５１８からの差分化動きベクトル信号と
の加算が取られる。この加算回路５１９の加算出力が、
当該逆差分化器からの再構成動きベクトルとして端子５
２５から出力される。

【００５７】また、加算回路５１９からの再構成動きベ
クトル信号は、切換器５２３からのスケール指示信号Ｓ
ＣＤに基づいて供給された信号に所定のスケール変換Ｄ
を施すスケール変換器５３０を介して、切換スイッチ５
２２の共通端子にも送られる。切換スイッチ５２２は、
レジスタ切換信号に基づいて被切換端子ａ〜ｄの何れか
が選ばれるものであり、被切換端子ａがレジスタメモリ
群５２０のレジスタメモリＰＭＶ１の入力端子と接続さ
れ、被切換端子ｂがレジスタメモリＰＭＶ２の入力端子
と接続され、被切換端子ｃがレジスタメモリＰＭＶ３の
入力端子と接続され、被切換端子ｄがレジスタメモリＰ
ＭＶ４の入力端子と接続されているものである。

【００５８】このため、再構成動きベクトルの情報は、
レジスタ切換信号により指定されたレジスタメモリＰＭ
Ｖ１〜ＰＭＶ４の何れかに切換スイッチ５２２を通って
上書きされ、新たに記憶される。

【００５９】すなわち、この図１７の逆差分化器におい
ては、入力された差分化動きベクトルに対応するレジス
タメモリＰＭＶ（すなわち、その差分化動きベクトル
が、Ｐピクチャの復号化に用いられる場合には、その差
分化動きベクトルと同じ参照画像及び被予測フィールド
のパリティを有する再構成動きベクトルが記憶されたＰ
ＭＶ。また、その差分化動きベクトルが、Ｂピクチャの
復号化に用いられる場合には、その差分化動きベクトル
と同じ参照画像パリティと予測の方向を有する再構成動
きベクトルが記憶されたＰＭＶ。）に記憶されている値
を取り出し、その値を必要に応じてスケール変換器５２
９によってスケール変換Ｃした後、その値と差分化動き
ベクトルの加算計算を加算回路５１９によって行うこと
で、動きベクトルが再構成される。そして、再構成動き
ベクトルは、その値を必要に応じてスケール変換器５３
０によってスケール変換Ｄされた後、動きベクトル再構
成時に選択参照されたレジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ
４の何れかに上書きされ、新たに記憶される。このよう
に、逆差分化器が構成されている。

【００６０】次に、図１６の差分化器におけるＢピクチ
ャに対する動作例を図１８を用いて説明する。

【００６１】この図１８において、マクロブロック（小
ブロック）ＭＢ１は、伝送すべき予測誤差信号がないも
のとする（条件b＿1eが満たされる）。また、マクロブ
ロックＭＢ０とマクロブロックＭＢ１は、同じ前方向予
測モードである（条件b＿2eが満たされる）とする。

【００６２】このとき、第１の例としてピクチャ構造は
フィールド構造であり、被予測フィールドパリティは、
第１フィールド（被予測フィールドが第１フィールド）
であるとする。プレディクション・タイプは、上部の１
６画素×８ラインの領域と下部１６画素×８ラインの領
域をそれぞれ別々に予測を行う場合（16×8 Field base
d prediction）である。なお、図１８の例では、例え
ば、マクロブロックＭＢ０の上部の動きベクトルが
（５，１）（１）で、マクロブロックＭＢ０の下部の動
きベクトルが（５，５）（２）で、マクロブロックＭＢ
１の上部の動きベクトルが（５，５）（３）で、マクロ
ブロックＭＢ１の下部の動きベクトルが（５，５）
（４）で、マクロブロックＭＢ２の上部の動きベクトル
が（５，５）（５）で、マクロブロックＭＢ２の下部の
動きベクトルが（５，５）（６）となっている。

【００６３】また、マクロブロックＭＢ０とマクロブロ
ックＭＢ１の全ての動きベクトルは、同一の第１フィー
ルドを参照しているものとする。この場合、全ての動き
ベクトルについて、参照画像のパリティ及び予測の方向
が同じになるため、動きベクトルは、図１６のレジスタ
メモリＰＭＶ１に記憶されている動きベクトルが減算さ
れて伝送される。なお、図１６のレジスタメモリＰＭＶ
１は初期値として（０，０）が記憶されているとする。

【００６４】すなわち、図１８の例の場合、マクロブロ
ックＭＢ０においては、上部の動きベクトル（５，１）
（１）とレジスタメモリＰＭＶ１の初期値（０，０）と
の差分である（５，１）（１）−ＰＭＶ１＝（５，１）
が得られ、この値がマクロブロックＭＢ０の上部の差分
動きベクトルとして出力される。レジスタメモリＰＭＶ
１には動きベクトル（５，１）（１）が記憶される。ま
た、下部の動きベクトル（５，５）（２）とレジスタメ
モリＰＭＶ１の値（５，１）との差分である（５，５）
（２）−ＰＭＶ１＝（０，４）が得られ、この値がマク
ロブロックＭＢ０の下部の差分動きベクトルとして出力
される。レジスタメモリＰＭＶ１には動きベクトル
（５，５）（２）が記憶される。次に、マクロブロック
ＭＢ１についても同様に差分を取ることによって、当該
マクロブロックＭＢ１では、差分化動きベクトルは全て
零（０，０）となる（前記条件b＿3eが満たされる）。

【００６５】また、第２の例として、上述のように条件
b＿1eと条件b＿2eが満たされているとき、ピクチャ構造
がフレーム構造であるとする。プレディクション・タイ
プは、マクロブロックＭＢの第１フィールドと第２フィ
ールドをそれぞれ別々に予測を行う場合（Field based
prediction）（被予測フィールドが第１フィールドと第
２フィールド）であるとする。また、マクロブロックＭ
Ｂ０の第１フィールドが（５，１）（１）で、第２フィ
ールドの動きベクトルが（５，５）（２）で、マクロブ
ロックＭＢ１の第１フィールドの動きベクトルが（５，
５）（３）で、第２フィールドの動きベクトルが（５，
５）（４）で、マクロブロックＭＢ２の第１フィールド
の動きベクトルが（５，５）（５）で、第２フィールド
の動きベクトルが（５，５）（６）であるとする。

【００６６】更に、マクロブロックＭＢ０とマクロブロ
ックＭＢ１の全ての動きベクトルは、同一の第１フィー
ルドを参照しているとする。この場合も、参照画像のパ
リティと予測方向が全ての動きベクトルについて同じと
なるため、動きベクトルは、図１６のレジスタメモリＰ
ＭＶ１に記憶されている動きベクトルが減算されて伝送
されることになる。よって、この例においても差分のと
り方は図１８と同様になり、マクロブロックＭＢ１で
は、差分化動きベクトルは全て零（０，０）となる（条
件b＿3eが満たされる）。

【００６７】このようなことから、上述の２つの例にお
いて、ＭＰＥＧ１での規則によれば、マクロブロックＭ
Ｂ１は条件b＿1e、b＿2e、b＿3eが満たされるのでエン
コーダがこのマクロブロックＭＢ１をスキップ・マクロ
ブロックとして処理したとする。

【００６８】ところがこの場合、それは誤った選択とな
る。なぜならば、復号化装置側において、条件b＿1dとb
＿2dの処理は正しく行われるが、条件b＿3dの処理は、
マクロブロックＭＢ０とマクロブロックＭＢ１の動きベ
クトルが実際には異なるにもかかわらず、コピーが行わ
れるからである。すなわち、マクロブロックＭＢ１をス
キップ・マクロブロックと判定すると、前者の例ではマ
クロブロックＭＢ０の上部の動きベクトル（５，１）
（１）と、マクロブロックＭＢ１の上部の動きベクトル
（５，５）（３）とが異なる（（５，１）（１）≠
（５，５）（３））にもかかわらず、マクロブロックＭ
Ｂ０からマクロブロックＭＢ１への動きベクトルのコピ
ー（複製）が行われ、復号化は正しく行われない。ま
た、後者の例でも、マクロブロックＭＢ０の第１フィー
ルドの動きベクトル（５，１）（１）と、マクロブロッ
クＭＢ１の第１フィールドの動きベクトル（５，５）
（３）は実際には異なっているにもかかわらず。誤った
コピーが行われる。

【００６９】この問題は、従来、Ｂピクチャにおいて、
同一マクロブロック内の動きベクトルを差分化して伝送
する際に、同じレジスタメモリ（ＰＭＶ）を２回以上使
用し、その内容を更新していることに原因がある。

【００７０】また、同一マクロブロック内の動きベクト
ルに関して、同じレジスタメモリ（ＰＭＶ）を２回以上
使用することは復号化装置側において更に以下のような
問題を生じる。

【００７１】図１９は、Ｂピクチャに関して伝送された
差分化動きベクトルから動きベクトルを再構成する動作
を示したものである。なおこの例においては、ピクチャ
構造はフィールド構造であり、マクロブロックＭＢ０、
ＭＢ１、ＭＢ２はそれぞれ、上部の１６画素×８ライン
の領域と下部１６画素×８ラインの領域とが別々に前方
向予測モードで符号化されているものとする。また、参
照画像は、上部の１６画素×８ラインの領域も下部１６
画素×８ラインの領域も単一の第１フィールドであると
する。

【００７２】この図１９の例においては、上部の領域と
下部の領域とは、同じ参照画素のパリティと同じ予測の
方向を有するため、例えばレジスタメモリＰＭＶ１だけ
が使用されて、同一マクロブロック内でそのレジスタメ
モリＰＭＶ１の内容が変化する。そのため、直前に処理
されたマクロブロックの動きベクトルを保持しておくた
めには、当該レジスタメモリＰＭＶ以外に別の４つのレ
ジスタメモリ（前方向、後方向ベクトルのために２個ず
つ）を持つ必要がある。なお、直前のマクロブロックの
動きベクトルを保持しておくことは、復号化装置側で
の、エラー修整などを行う目的の上からもよく行われて
いることである。

【００７３】すなわち、図１９においては、図１８によ
る差分化動きベクトルとして、マクロブロックＭＢ０の
上部の差分化動きベクトルの（５，１）（１）と、マク
ロブロックＭＢ０の下部の差分化動きベクトルの（０，
４）（２）と、マクロブロックＭＢ１の上部の差分化動
きベクトルの（０，０）（３）と、マクロブロックＭＢ
１の下部の差分化動きベクトルの（０，０）（４）と、
マクロブロックＭＢ２の上部の差分化動きベクトルの
（０，０）（５）と、マクロブロックＭＢ２の下部の差
分化動きベクトルの（０，０）（５）とが得られるとす
る。また、レジスタメモリＰＭＶ１は初期値として
（０，０）が記憶されているとする。

【００７４】ここで、この図１９の例の場合、マクロブ
ロックＭＢ０においては、上部の差分化動きベクトル
（５，１）（１）とレジスタメモリＰＭＶ１の初期値
（０，０）との加算による（５，１）（１）＋ＰＭＶ１
＝（５，１）Ａが再構成動きベクトルとして得られ、こ
れがレジスタメモリＰＭＶ１に送られるようになる。ま
た、このマクロブロックＭＢ０の下部においては、下部
の差分化動きベクトル（０，４）（２）とレジスタメモ
リＰＭＶ１に送られた再構成動きベクトル（５，１）Ａ
との加算による（０，４）（２）＋ＰＭＶ１＝（５，
５）Ｂが再構成動きベクトルとして得られ、これがレジ
スタメモリＰＭＶ１に送られるようになる。同様に、マ
クロブロックＭＢ１においては、上部の差分化動きベク
トル（０，０）（３）とレジスタメモリＰＭＶ１に送ら
れた再構成動きベクトル（５，５）Ｂとの加算による
（０，０）（３）＋ＰＭＶ１＝（５，５）Ｃが再構成動
きベクトルとして得られ、これがレジスタメモリＰＭＶ
１に送られるようになる。また、このマクロブロックＭ
Ｂ１の下部においては、下部の差分化動きベクトル
（０，０）（４）とレジスタメモリＰＭＶ１に送られた
再構成動きベクトル（５，５）Ｃとの加算による（０，
０）（４）＋ＰＭＶ１＝（５，５）Ｄが再構成動きベク
トルとして得られ、これがレジスタメモリＰＭＶ１に送
られるようになる。このように、得られた再構成動きベ
クトルは順次レジスタメモリＰＭＶ１に上書きされるた
め、直前のマクロブロックの再構成動きベクトルは消失
することになる。

【００７５】このように、復号化装置側においては、直
前のマクロブロックＭＢで再構成された動きベクトルの
値を保持するために、１つの予測の方向に対して、別に
２つのレジスタメモリＰＭＶが必要であり、例えばマク
ロブロックＭＢ０では動きベクトル（５，１）Ａと
（５，５）Ｂの値を、また、マクロブロックＭＢ１では
動きベクトル（５，５）Ｃと（５，５）Ｄの値を記憶す
る必要がある。

【００７６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のＭＰＥＧ２に提案されている動きベクトルの符号化方
法では、スキップ・マクロブロックの取扱を考えておら
ず、そのためスキップ・マクロブロックを取り扱うこと
ができないという問題点を持っている。

【００７７】また、復号化装置側においては、直前に処
理されたマクロブロックの動きベクトルを保持しておく
ために、レジスタメモリＰＭＶ以外にレジスタメモリを
持つ必要があり、ベクトル（差分化動きベクトル）の逆
差分化器の構成が複雑化している。

【００７８】更に、従来は、ベクトル差分化器、逆差分
化器でのレジスタメモリＰＭＶの切り換えのための制御
が複雑であり、レジスタメモリＰＭＶの切換器のハード
ウエア規模が大きいという問題がある。

【００７９】そこで、本発明では係る点に着目し、動画
像の動き補償予測符号化及び復号化においてマクロブロ
ック単位で与えられる動きベクトルが、前方向予測では
過去フレーム（或いはフィールド）を参照する動きベク
トルが１つ以上、後方向予測では未来フレーム（或いは
フィールド）を参照する動きベクトルが１つ以上、両方
向予測では過去と未来の両フレーム（或いはフィール
ド）を参照する動きベクトルがそれぞれ１つ以上ずつ存
在する場合であり、かつマクロブロック単位でそれぞれ
の動き補償モードでの動きベクトルの数が変化する場合
において、本発明の目的は、画像信号復号化装置側にお
いて、従来よりも簡単な構成で、受信された差分化動き
ベクトルから動きベクトルを再構成し、また直前に処理
されたマクロブロックの動きベクトルを保持しておくた
めに、レジスタメモリＰＭＶ以外にレジスタメモリを持
つ必要がない画像信号復号化方法及び画像信号復号化装
置を提供することである。

【００８０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像信号復
号化方法は、画像信号を動き補償モードを含む複数のモ
ードに基づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補償
により符号化されたマクロブロックの動きベクトルを過
去の動きベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送さ
れた符号化画像信号を復号する画像信号復号化方法にお
いて、符号化画像信号からスキップ・マクロブロックを
検出した場合、ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであ
り、ピクチャ構造がフィールド構造である場合、少なく
とも、符号化ブロック信号を零とし、動きベクトルを逆
差分化器のメモリに記憶されている値とし、動き補償モ
ードを同一スライスの直前に復号化されたマクロブロッ
クの動き補償モードとし、プレディクション・タイプを
１６×１６のフィールド予測として、同一スライスの直
前のマクロブロックをコピーして復号化を行う。

【００８１】また、本発明に係る画像信号復号化方法
は、画像信号を動き補償モードを含む複数のモードに基
づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補償により符
号化されたマクロブロックの動きベクトルを過去の動き
ベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送された符号
化画像信号を復号する画像信号復号化方法において、符
号化画像信号からスキップ・マクロブロックを検出した
場合、ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピク
チャ構造がフレーム構造である場合、符号化ブロック信
号を零とし、動きベクトルを逆差分化器のメモリに記憶
されている値とし、動き補償モードを同一スライスの直
前に復号化されたマクロブロックの動き補償モードと
し、プレディクション・タイプをフレーム予測として、
同一スライスの直前のマクロブロックをコピーして復号
化を行う。

【００８２】本発明に係る画像信号復号化装置は、画像
信号を動き補償モードを含む複数のモードに基づいてマ
クロブロック毎に符号化し、動き補償により符号化され
たマクロブロックの動きベクトルを過去の動きベクトル
との差分化動きベクトルとして伝送された符号化画像信
号を復号する画像信号復号化装置において、符号化画像
信号からスキップ・マクロブロックを検出する手段と、
検出手段がスキップ・マクロブロックを検出した場合、
ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピクチャ構
造がフィールド構造である場合、少なくとも、符号化ブ
ロック信号を零とし、動きベクトルを逆差分化器のメモ
リに記憶されている値とし、動き補償モードを同一スラ
イスの直前に復号化されたマクロブロックの動き補償モ
ードとし、プレディクション・タイプを１６×１６のフ
ィールド予測として、同一スライスの直前のマクロブロ
ックをコピーして復号化を行う手段とを有する。

【００８３】また、本発明に係る画像信号復号化装置
は、画像信号を動き補償モードを含む複数のモードに基
づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補償により符
号化されたマクロブロックの動きベクトルを過去の動き
ベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送された符号
化画像信号を復号する画像信号復号化装置において、符
号化画像信号からスキップ・マクロブロックを検出する
手段と、検出手段がスキップ・マクロブロックを検出し
た場合、ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピ
クチャ構造がフレーム構造である場合、符号化ブロック
信号を零とし、動きベクトルを逆差分化器のメモリに記
憶されている値とし、動き補償モードを同一スライスの
直前に復号化されたマクロブロックの動き補償モードと
し、プレディクション・タイプをフレーム予測として、
同一スライスの直前のマクロブロックをコピーして復号
化を行う手段とを有する。

【００８４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像信号復号
化方法及び画像信号復号化装置について説明する。

【００８５】先ず、本発明を適用した動画像復号化装置
（デコーダ）に対する送信側の動画像符号化装置（エン
コーダ）について図１を参照して説明する。

【００８６】この動画像符号化装置の基本的な動作を制
御するための情報は、画像符号化制御情報入力部３０か
ら与えられ、画像符号化制御記憶用メモリ２９に記憶さ
れている。これらは、画枠サイズ、符号化情報の出力ビ
ットレートなどである。これらの情報は、画像符号化制
御信号Ｓ２５として画像符号化制御記憶用メモリ２９か
ら出力される。また、画像符号化制御情報入力部３０か
らは、画像符号化制御記憶用メモリ２９を介してピクチ
ャ構造信号Ｓ２６（ピクチャがフレーム構造であるかフ
ィールド構造であるかプログレッシブであるかの識別信
号）が出力され、更に、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２
７（ＩピクチャかＰピクチャかＢピクチャかの識別信
号）も出力される。

【００８７】また、画像入力端子１０より入力された画
像信号は、フィールドメモリ群１１に供給される。更
に、入力端子２６からは入力画像同期信号である垂直同
期信号Ｓ１１が供給され、参照画像コントロール器２３
に供給される。参照画像コントロール器２３には、端子
１を介して画像符号化制御信号Ｓ２５、ピクチャ構造信
号Ｓ２６、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２７も供給され
る。この参照画像コントロール器２３は、垂直同期信号
Ｓ１１を受けると、後述する参照画像指示信号Ｓ１０を
出力し、それをフィールドメモリ群１１に供給してい
る。

【００８８】フィールドメモリ群１１に供給されている
画像信号の画像は、現在の符号化対象であり、フィール
ドメモリ群１１は、読み出す画像（ピクチャ）の先頭に
同期して、後述するピクチャ・スタート・フラグＳ２２
を立て、それを端子２及び端子９を介して参照画像コン
トロール器２４に供給する。参照画像コントロール器２
４は、ピクチャ・スタート・フラグＳ２２が立つと、後
述する参照画像指示信号Ｓ１２、Ｓ１３を出力し、それ
らをフィールドメモリ群１７に供給している。また、端
子９を介したピクチャ・スタート・フラグＳ２２は、出
力画像コントロール器２５にも供給されている。出力画
像コントロール器２５は、ピクチャ・スタート・フラグ
Ｓ２２が立つと、後述する出力画像指示信号Ｓ１４を出
力し、それをフィールドメモリ群１７に供給している。
なお、参照画像コントロール器２４及び出力画像コント
ロール器２５には、端子３３を介して、画像符号化制御
信号Ｓ２５、ピクチャ構造信号Ｓ２６、ピクチャ符号化
タイプ信号Ｓ２７が供給される。

【００８９】また、動き予測回路１２には、フィールド
メモリ群１１に供給されている画像信号が送られるとと
もに、端子１からの画像符号化制御信号Ｓ２５、ピクチ
ャ構造信号Ｓ２６、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２７が
供給される。この動き予測回路１２は、フィールドメモ
リ群１１に供給されている画像信号に対して、当該現在
の符号化対象である画像中の画素の動き予測を過去画像
と未来画像を参照して行う。この動き予測は、現在の符
号化対象である画像中のブロック画素信号と参照される
過去画像又は未来画像とのブロックマッチングであり、
マクロブロックの大きさは例えば１６×１６画素、１６
×８画素、８×８画素である。

【００９０】このときの過去及び未来の参照画像は、参
照画像コントロール器２３から出力される動き予測の参
照画像指示信号Ｓ１０に従ってフィールドメモリ群１１
の中から指定される。動き予測回路１２は、選択可能な
各動き補償モードそれぞれに対してブロックマッチング
での予測誤差が最小となる参照画像中のブロック位置を
検出し、その位置に対応する動きベクトルを動きベクト
ル信号Ｓ７として、動き補償回路１８に供給する。な
お、どの動き補償モードが選択可能であるかは、ピクチ
ャ構造信号Ｓ２６とピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２７に
よって決められる。

【００９１】また、動き予測回路１２は、動きベクトル
信号Ｓ７の付加情報として、プレディクション・タイプ
信号Ｓ３０、フィールド動きベクトル参照パリティ信号
Ｓ３１、サブ動きベクトル信号Ｓ３２、被予測フィール
ド・パリティ信号Ｓ３３もまた、動き補償回路１８に供
給する。

【００９２】ここで、プレディクション・タイプ信号Ｓ
３０は、例えば動き予測をフレームベースで行ったか、
フィールドベースで行ったか、ブロックマッチングを１
６×１６画素、１６×８画素、８×８画素の何れで行っ
たか、ＤＵＡＬ−ＰＲＩＭＥであるかという情報であ
る。なお、８×８画素ブロック予測及びＤＵＡＬ−ＰＲ
ＩＭＥについては、上述の資料ISO−IEC/JTC1/SC29/WG1
1 MPEG93/225b Test Model 4にその詳細が述べられてい
るので、ここでは説明を省略する。

【００９３】また、フィールド動きベクトル参照パリテ
ィ信号Ｓ３１は、動き予測をフィールドベースで行った
場合に、そのベクトルを参照するフィールドが第１フィ
ールド（フィールド１）か第２フィールド（フィールド
２）かを表す信号である。

【００９４】サブ動きベクトル信号Ｓ３２は、例えばＤ
ＵＡＬ−ＰＲＩＭＥ及び８×８画素ブロック予測のベク
トル付属信号である。

【００９５】被予測フィールド・パリティ信号Ｓ３３
は、動き予測をフィールドベースで行った場合に、動き
ベクトルの予測先のフィールド（被予測フィールド）が
第１フィールドか第２フィールドかを表す信号である。

【００９６】動き補償回路１８は、後述する既に復号再
生された画像が蓄えられているフィールドメモリ群１７
から、動きベクトル信号Ｓ７、プレディクション・タイ
プ信号Ｓ３０、フィールド動きベクトル参照パリティ信
号Ｓ３１、サブ動きベクトル信号Ｓ３２及び被予測フィ
ールド・パリティ信号Ｓ３３によって指定されるアドレ
スに位置するブロック画像信号Ｓ３の出力を指示する。
このときの参照画像は、参照画像コントロール器２４か
ら出力される動き補償参照画像指示信号Ｓ１２に従って
フィールドメモリ群１７の中から指定される。

【００９７】動き補償回路１８からのブロック画像信号
Ｓ３の出力は、適応的な動作となっており、マクロブロ
ック単位で以下の４種類の動作の内の選択可能な動き補
償モードの中から最適なものに切り換えることが可能で
ある。

【００９８】すなわち、４種類の動作とは、第１に、過
去の再生画像からの動き補償モード（前方向予測モー
ド）と、第２に、未来の再生画像からの動き補償モード
（後方向予測モード）と、第３に、過去と未来の両再生
画像からの動き補償モード（過去の再生画像からの参照
ブロックと未来の再生画像からの参照ブロックを１画素
毎に線形演算（例えば平均値計算）をする。）（両方向
予測モード）と、第４に、動き補償なし（すなわちイン
トラ符号化モードである。この場合、ブロック画像信号
Ｓ３の出力は、零であることに等しい。）の４種類のモ
ードであり、これらモードの内の選択可能なものから最
適なものに切り換える。

【００９９】ここで、動き補償モードの切換の際には、
例えば４種類のモードで出力されるそれぞれのブロック
画素信号Ｓ３と現在の符号化対象のブロック画素信号Ｓ
１との１画素毎の差分値の絶対値の総和が最小であるモ
ードが選択される。

【０１００】この選択されたモードは、動き補償モード
信号Ｓ９と、その時の動きベクトル信号Ｓ８及びプレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ４０と、フィールド動きベク
トル参照パリティ信号Ｓ４１と、サブ動きベクトル信号
Ｓ４２と、被予測フィールド・パリティ信号Ｓ４３とし
て、端子３を介して各部に送られる。

【０１０１】また、フイールドメモリ群１１からは、現
在の符号化対象のマクロブロック画素信号Ｓ１が出力さ
れ、またこのマクロブロック画像信号Ｓ１の出力に同期
して、ＭＢスタート・フラグＳ３００が出力される。Ｍ
Ｂカウンタ４９は、ＭＢスタート・フラグＳ３００に同
期して、その数をカウントする。また、ＭＢカウンタ４
９は、端子４８を介して供給されるピクチャ・スタート
・フラグＳ２２が立つとリセットされる。なお、当該Ｍ
Ｂカウンタ４９には、端子４６を介して画像符号化制御
信号Ｓ２５も供給されている。

【０１０２】このＭＢカウンタ４９から端子４５を介し
て出力されるスライス・スタート・フラグＳ３０１は、
ＭＢカウンタ数が予め決められたスライス長（スライス
を作るマクロブロックの数）の倍数になると立てられ
る。ここで、スライスとは、画像の走査順に連なる１つ
又は複数のマクロブロックで構成されるユニットであ
り、スライスの頭では、最初のマクロブロックは画像内
での位置を示すデータを伝送し、受信側においてエラー
が起こった場合でも復帰できるように考えられている。
スライス長は、ビットストリームの伝送路のエラー状態
によって変えられるようになっている。一般的には、伝
送路のエラー確率が高い場合ほど、スライス長は短くな
る。このときの指定されたスライス長は画像符号化制御
記憶用メモリ２９に記憶されている。

【０１０３】マクロブロック画素信号Ｓ１と動き補償回
路１８から供給されるブロック画素信号Ｓ３は、減算器
１３にて１画素毎の差分値が計算され、その結果、ブロ
ック差分信号Ｓ２が得られる。ブロック差分信号Ｓ２
は、ブロック信号符号化部１４に供給され、ここから符
号化信号Ｓ４が得られる。符号化信号Ｓ４は、ブロック
信号復号化部１５に供給され、ここで復号化されてブロ
ック再生差分信号Ｓ５となる。

【０１０４】ここで、ブロック信号符号化部１４には、
端子７を介した画像符号化制御信号Ｓ２５と、端子３１
及び端子８を介した量子化テーブル信号Ｓ１５も供給さ
れる。このブロック信号符号化部１４の構成としては、
ＤＣＴ（ディスクリートコサイン変換）器と、その出力
係数をバッファメモリ２１から指定された量子化テーブ
ル信号Ｓ１５により量子化する量子化器からなる構成を
適用できる。この場合、ブロック信号復号化部１５に
も、画像符号化制御信号Ｓ２５と量子化テーブル信号Ｓ
１５が供給され、このブロック信号復号化部１５の構成
としては、量子化係数を量子化テーブル信号Ｓ１５によ
り逆量子化する逆量子化器と、その出力係数を逆ＤＣＴ
する逆ＤＣＴ器からなる構成を適用する。

【０１０５】ブロック再生差分信号Ｓ５は、加算器１６
において、動き補償回路１８から出力されるブロック画
像信号Ｓ３と１画素毎に加算され、その結果、ブロック
再生信号Ｓ６が得られる。このブロック再生信号Ｓ６は
フィールドメモリ群１７の中から現在の参照画像指示信
号Ｓ１３により指定されるフィールドメモリに格納され
る。フィールドメモリ群１７に蓄えられた再生画像は、
上述の出力画像指示信号Ｓ１４に従って読み出され、再
生画像信号として端子３２から出力される。

【０１０６】一方、符号化信号Ｓ４は、端子６を介して
画像符号化制御信号Ｓ２５が供給される１次元信号化部
１９にも送られ、ここで１次元配列に格納され、１次元
符号化信号Ｓ１６となる。１次元信号化部１９の構成
は、ブロック量子化ＤＣＴ係数を、低周波数から高周波
数の係数の順にジグザグ・スキャンするスキャン・コン
バータ（走査変換器）からなる。１次元符号化信号Ｓ１
６は、ＶＬＣ器（可変長符号化器）２０においてハフマ
ン符号などに可変長符号化される。

【０１０７】また、動きベクトル信号Ｓ８は、端子３及
び端子４を介してベクトル差分化器２７に送られ、ここ
で差分化され、差分化動きベクトル信号Ｓ５０となり、
ＶＬＣ器２０にてハフマン符号などに可変長符号化され
る。なお、端子４には、ＭＢスタート・フラグＳ３００
スライス・スタート・フラグＳ３０１、動き補償モード
信号Ｓ９、ピクチャ構造信号Ｓ２６、プレディクション
・タイプ信号Ｓ４０も供給される。

【０１０８】ベクトル差分化器２７の詳細について、図
２に基づき説明する。この図２において、ベクトル差分
化器２７の端子７７にはスライス・スタート・フラグＳ
３０１が入力され、端子７１には図１の端子４７及び端
子４を介したＭＢスタート・フラグＳ３００が、端子７
０には図１の端子３及び端子４を介した動きベクトル信
号Ｓ８が、端子７２には図１の端子３及び端子４を介し
た動き補償モード信号Ｓ９が、端子７３には図１の端子
３及び端子４を介したプレディクション・タイプ信号Ｓ
４０が、そして端子７４には図１の端子４を介したピク
チャ構造信号Ｓ２６が入力される。

【０１０９】ここで、ピクチャ構造信号Ｓ２６とプレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ４０により、マクロブロック
内での前方向動きベクトル又は後方向動きベクトルの伝
送数がわかり、それは下記に示す表１、表２、表３のよ
うに決まる。本実施例では、前方向動きベクトルと後方
向動きベクトルのそれぞれの最大伝送数は２であり、し
たがって、マクロブロック内で動きベクトルは最大４個
伝送される。なお、マクロブロック内での前或いは後方
向動きベクトルの伝送数が２つの場合、この２つの動き
ベクトルの伝送順は予め定められている。例えば表１の
Field based predictionの場合、被予測フィールドが第
１フィールドである動きベクトルが先に伝送され、被予
測フィールドが第２フィールドであるベクトルが後に伝
送される。また、表２の16×8 Field based prediction
の場合には、上部の動きベクトルが先に伝送され、下部
の動きベクトルが後に伝送される。また、本実施例にお
ける動き補償回路１８は、この伝送順と同じ順序で、動
きベクトル信号Ｓ８を出力する。

【０１１０】

【表１】

【０１１１】

【表２】

【０１１２】

【表３】

【０１１３】本実施例では、図２のベクトル差分化器２
７におけるレジスタ群８１を例えば図３に示すように構
成する。ここでは、レジスタ群８１として、動きベクト
ルを記憶するための４個のレジスタメモリＰＭＶ１〜Ｐ
ＭＶ４が用意される。

【０１１４】そして、前方向動きベクトル及び後方向動
きベクトルを、それぞれマクロブロック内での伝送順に
応じて、レジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４に１：１に
対応させる。具体的には、マクロブロック内で１番目に
伝送される前方向動きベクトルは、レジスタメモリＰＭ
Ｖ１に記憶される。マクロブロック内で２番目に伝送さ
れる前方向動きベクトルは、レジスタメモリＰＭＶ２に
記憶される。また、マクロブロック内で１番目に伝送さ
れる後方向動きベクトルは、レジスタメモリＰＭＶ３に
記憶される。マクロブロック内で２番目に伝送される後
方向動きベクトルは、レジスタメモリＰＭＶ４に記憶さ
れる。このように、本実施例では、各動きベクトルのマ
クロブロック内での伝送順が、各動きベクトルをレジス
タメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４の内のどのレジスタメモリ
に記憶するかを示すインデックスになる。

【０１１５】言い換えれば、本実施例では、マクロブロ
ック内での前方向動きベクトルの伝送順に“１”〜
“２”のインデックスを付け、また後方向動きベクトル
の伝送順に“３”〜“４”のインデックスを付け、それ
ぞれのインデックスを有する動きベクトルとレジスタメ
モリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４を１：１に対応づけている。な
お、図３のレジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ４の各入力
端子ａ〜ｄは、図２の切換スイッチ８０の対応する被切
換端子と接続され、出力端子ｅ〜ｈは、図２の切換スイ
ッチ８２の対応する被切換端子と接続される。

【０１１６】また、表４には、動きベクトルの伝送時の
ビットストリームのシンタクスを示す。

【０１１７】

【表４】

【０１１８】この表４において、関数”forward＿motio
n＿vector()”が、前方向動きベクトルについてのもの
であり、関数”backward＿motion＿vector()”が、後方
向動きベクトルについてのものである。また、”/*”
と”*/”に囲まれた文章は、コメントである。この表に
示すように、それぞれ伝送する動きベクトルとレジスタ
メモリＰＭＶを対応づける。なお、ここで”mv＿forma
t”、”motion＿vector＿count”というパラメータが使
用されているが、これらは表１〜表３に基づいて与えら
れる。”mv＿format”は、表１、表２にあるように、”
frame”タイプと”ｆield”タイプがある。”field”タ
イプのベクトルには、基本的にフィールド動きベクトル
参照・パリティが付加される。また、”motion＿vector
＿count”は、表１〜表３にあるように、１個のマクロ
ブロックでの前方向又は後方向のベクトルの伝送数であ
る。

【０１１９】ここで、”forward＿motion＿vector()”
について以下に説明する。先ず、”motion＿vector＿co
unt”が１個（017行）の場合は、動きベクトルの情報は
レジスタメモリＰＭＶ１に格納される。また”motion＿
vector＿count”が２個の場合は、１番目に伝送される
動きベクトルの情報（028行）は、レジスタメモリＰＭ
Ｖ１にストアされ、２番目に伝送される動きベクトルの
情報（029行）は、レジスタメモリＰＭＶ２にストアさ
れる。更に詳細に言うと、動きベクトルの情報の伝送数
が１個（017行）の場合は、２通りに分岐し、”mv＿for
mat”が”frame”の場合（018行）と”mv＿format”
が”field”の場合（020行）とがある。”mv＿format”
が”field”の場合、更に”dmv==1”の場合（022
行）、”prediction＿type”は、”Dual＿prime”であ
り、”dmv＿horizontal”と”dmv＿vertical”が伝送さ
れる。これらは、プレディクション・タイプが、”Dual
＿prime”のときのサブ動きベクトルである。”backwar
d＿motion＿vector()”についても、同様である。

【０１２０】なお、ここでは前方向動きベクトルの伝送
数が１個であるマクロブロックでは、レジスタメモリＰ
ＭＶ１を更新する際に、同じ値でレジスタメモリＰＭＶ
２を更新する。また、後方向動きベクトルの伝送数が１
個であるマクロブロックでは、レジスタメモリＰＭＶ３
を更新する際に、同じ値でレジスタメモリＰＭＶ４を更
新する。

【０１２１】上述の表４で説明したビットストリーム・
シンタクスでの動作を図２の構成を用いて説明する。

【０１２２】この図２において、端子７０を介して入力
される動きベクトル信号Ｓ８を受けて、動きベクトル信
号フラグ発生器８７は、動きベクトル信号フラグＳ８６
を出力する。この動きベクトル信号フラグＳ８６は動き
ベクトルカウンタ８８にてカウントされる。なお、動き
ベクトルカウンタ８８は、端子７１を介したＭＢスター
ト・フラグＳ３００が立つとリセットされる。この動き
ベクトルカウンタ８８からの動きベクトル・カウント数
信号Ｓ８７は、レジスタ・インデックス指定信号発生器
８９に入力される。また、レジスタ・インデックス指定
信号発生器８９には、端子７２、７３、７４を介して動
き補償モード信号Ｓ９、プレディクション・タイプ信号
Ｓ４０、ピクチャ構造信号Ｓ２６が入力されている。

【０１２３】ここで、ピクチャ構造信号Ｓ２６とプレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ４０により、マクロブロック
内での前方向動きベクトル又は後方向動きベクトルの伝
送数（motion＿vector＿count）がわかり、更に、動き
補償モード信号Ｓ９により、マクロブロック内で伝送さ
れる全動きベクトルの伝送数がわかる。例えば、”moti
on＿vector＿count”が“２”であり、動き補償モード
信号Ｓ９が両方向予測モードである場合、マクロブロッ
ク内で伝送される動きベクトルは、前方向動きベクトル
２個、後方向動きベクトル２個の順番に伝送されるの
で、マクロブロック内での全動きベクトルの伝送数は４
個である。

【０１２４】この情報に基づき、レジスタ・インデック
ス指定信号発生器８９は、動きベクトル・カウント数信
号Ｓ８７からレジスタ・インデックス指定信号Ｓ８８を
生成して出力する。例えば、上述の図３の例において、
動きベクトル・カウント数信号Ｓ８７が値１のときは、
レジスタ群８１ではレジスタメモリＰＭＶ１が指定さ
れ、値２のときはレジスタ群８１ではレジスタメモリＰ
ＭＶ２が指定され、値３のときはレジスタ群８１ではレ
ジスタメモリＰＭＶ３が指定され、値４のときはレジス
タ群８１ではレジスタメモリＰＭＶ４が指定される。

【０１２５】また、別の例として、”motion＿vector＿
count”が１個であり、動き補償モード信号Ｓ９が後方
向予測モードである場合、マクロブロック内で伝送され
る全動きベクトルの伝送数は後方向ベクトル１個である
ので、動きベクトル・カウント数信号Ｓ８７が値１のと
きは、レジスタ群８１ではレジスタメモリＰＭＶ３が指
定される。

【０１２６】レジスタ群８１は、レジスタ・インデック
ス指定信号Ｓ８８を受けて、指定されたレジスタメモリ
に記憶されている動きベクトル信号Ｓ８２を切換スイッ
チ８２を通して出力する。

【０１２７】このレジスタ群８１から出力される動きベ
クトル信号Ｓ８２は、必要に応じ、スケール変換Ａのス
ケール変換器８４において、端子７５からのプレディク
ション・タイプ信号Ｓ４０に基づいて切換器８５から出
力されるスケール指示信号Ｓ８５（スケール指示信号
Ａ）によりスケール変換された後、差分回路８６に入力
され、現在入力された動きベクトル信号Ｓ８との差値が
計算され、かくして差分化動きベクトル信号Ｓ５０が得
られ、これが端子７６から出力される。

【０１２８】一方、現在入力された動きベクトル信号Ｓ
８は、必要に応じ、スケール変換Ｂのスケール変換器８
３において、切換器８５から出力されるスケール指示信
号Ｓ８３（スケール指示信号Ｂ）によりスケール変換さ
れた後（スケール変換された動きベクトル信号Ｓ８
０）、レジスタ・インデックス指定信号Ｓ８８により指
定されたレジスタメモリに、切換スイッチ８０を通して
上書きされ、新たに記憶される。

【０１２９】なお、スケール変換器８４とスケール変換
器８３は、フレームを参照する動きベクトルとフィール
ドを参照する動きベクトル同士の差分化動きベクトルを
計算するときの空間的なスケール調整や、参照フィール
ドまでの時間的な距離が異なる動きベクトル同士の差分
化ベクトルを計算するときの、時間軸的な原因に基づく
スケール調整に使用されたりする。

【０１３０】また、当該ベクトル差分化器２７のレジス
タメモリＰＭＶのリセットは、端子７７を介した動き補
償モード信号Ｓ９がイントラ符号化モードであるマクロ
ブロックと、同じく端子７７からのスライス・スタート
・フラグＳ３０１が立っているマクロブロックにおいて
行われ、このとき、レジスタ群８１の中の全てのレジス
タメモリは零にリセットされる。このレジスタメモリの
リセットの指示は、レジスタ・リセット指示器７８によ
り行われる。

【０１３１】本実施例では、以上のように動きベクトル
の差分化器２７を構成する。なお、上述の実施例におい
ては、動き補償回路１８の動きベクトル信号Ｓ８の出力
順を、予め定められた動きベクトルの伝送順と同じにし
たが、異ならせることも可能である。ただし、この場合
にも、最終的にＶＬＣ器２０への差分化動きベクトル信
号Ｓ５０の入力順序は、伝送順と同じにする必要がある
ため、被予測フィールドパリティ信号をレジスタインデ
ックス指定信号発生器８９に供給して、差分化動きベク
トル信号Ｓ５０の出力順を入れ換える等の余分な構成が
必要となる。

【０１３２】次に、図１のスキップ・マクロブロック判
定器２８の構成について、図４に基づいて説明する。

【０１３３】この図４において、スキップ・マクロブロ
ック判定器２８の端子９６には、１次元符号化信号Ｓ１
６、すなわち動き補償予測誤差信号Ｓ１６が供給され
る。また、このスキップ・マクロブロック判定器２８に
は、動き補償予測誤差信号Ｓ１６の他に、差分化動きベ
クトル信号Ｓ５０と、図１の端子４からの動きベクトル
信号Ｓ８、動き補償モード信号Ｓ９、ピクチャ構造信号
Ｓ２６及びプレディクション・タイプ信号Ｓ４０と、図
１の端子５からのフィールド動きベクトル参照パリティ
信号Ｓ４１、サブ動きベクトル信号Ｓ４２、被予測フィ
ールド・パリティ信号Ｓ４３及びピクチャ符号化タイプ
信号Ｓ２７とが供給されるようになっている。すなわ
ち、図４の端子９５には、動きベクトル信号Ｓ８、差分
化動きベクトル信号Ｓ５０、動き補償モード信号Ｓ９、
プレディクション・タイプ信号Ｓ４０、フィールド動き
ベクトル参照パリティ信号Ｓ４１、サブ動きベクトル信
号Ｓ４２、被予測フィールド・パリティ信号Ｓ４３、ピ
クチャ符号化タイプ信号Ｓ２７、ピクチャ構造信号Ｓ２
６が入力され、これらは、現在のマクロブロックのパラ
メータ記憶用メモリ９１（以下、現在パラメータ記憶用
メモリという。）に記憶される。

【０１３４】マクロブロックの動き補償予測誤差信号Ｓ
１６は、非零係数判定器９４にて伝送すべき信号が存在
するかが判定される。ここで、非零係数判定器９４は、
伝送すべき信号が存在した場合は、その旨を判定器９３
に知らせ、それを受けて当該判定器９３は、スキップ・
マクロブロック・フラグＳ８９を“ＦＡＬＳＥ”として
出力する。

【０１３５】一方、伝送すべき予測誤差信号が存在しな
かった場合（すなわち、動き補償予測誤差信号Ｓ１６の
係数が全て零の場合）は、非零係数判定器９４は、判定
器９３に“ＴＲＵＥ”の信号を知らせる。この場合、判
定器９３は、更に現在パラメータ記憶用メモリ９１の内
容と過去のマクロブロックのパラメータ記憶用メモリ
（以下、過去パラメータ記憶用メモリという。）９２の
内容を比較、判定する。

【０１３６】ここで、判定器９３では、ピクチャ符号化
タイプ信号Ｓ２７がＰピクチャである場合、第１に、動
きベクトル信号Ｓ８が零であること、第２に、動き補償
モード信号Ｓ９は前方向予測であること、第３に、プレ
ディクション・タイプ信号Ｓ４０がフィールド予測であ
る場合は、フィールド動きベクトル参照パリティ信号Ｓ
４１が、被予測フィールドのパリティと等しいこと、第
４に、サブ動きベクトル信号Ｓ４２は零であることの条
件の比較、判定を行う。

【０１３７】これらの条件が満たされたとき、判定器９
３は、スキップ・マクロブロック・フラグＳ８９を“Ｔ
ＲＵＥ”として出力する。そうでないときは、スキップ
・マクロブロック・フラグＳ８９は“ＦＡＬＳＥ”であ
る。このスキップ・マクロブロック・フラグＳ８９が端
子９７を介して出力され、図１のＶＬＣ器２０に送られ
るようになっている。

【０１３８】また、判定器９３では、ピクチャ符号化タ
イプ信号Ｓ２７がＢピクチャである場合、第１に、差分
化動きベクトル信号Ｓ５０が零であること、第２に、現
在のマクロブロックのパラメータ記憶用メモリ９１と過
去のマクロブロックのパラメータ記憶用メモリ９２の内
容について、動き補償モード信号Ｓ９、プレディクショ
ン・タイプ信号Ｓ４０、フィールド動きベクトル参照パ
リティ信号Ｓ４１、サブ動きベクトル信号Ｓ４２、被予
測フィールド・パリティ信号Ｓ４３が同じであることの
条件の比較、判定を行う。

【０１３９】これらの条件が満たされたとき、スキップ
・マクロブロック・フラグＳ８９を“ＴＲＵＥ”として
出力する。そうでないときは、スキップ・マクロブロッ
ク・フラグＳ８９は“ＦＡＬＳＥ”である。

【０１４０】なお、スライスの先頭と最後のマクロブロ
ックでは、上述の条件が満たされる場合でもスキップ・
マクロブロックは禁止される。

【０１４１】スキップ・マクロブロック・フラグＳ８９
が“ＦＡＬＳＥ”である場合、現在のマクロブロックの
パラメータ記憶用メモリ９１の内容は、過去のマクロブ
ロックのパラメータ記憶用メモリ９２にコピーされる。
また、スキップ・マクロブロック・フラグＳ８９が“Ｔ
ＲＵＥ”であるマクロブロックについては、ＶＬＣ器２
０はデータを何も出力しない。

【０１４２】以上のようにして、スキップ・マクロブロ
ック判定器２８を構成する。

【０１４３】更に、スキップ・マクロブロックの判定に
関して、他の実施例を説明する。他の実施例では、更
に、上述の実施例でのＰピクチャ及びＢピクチャのスキ
ップ・マクロブロックの成立条件を以下のように限定す
る。すなわち、ピクチャ構造がフレーム構造の場合、プ
レディクション・タイプをフレーム予測（Frame basedp
rediction）の場合だけとする。また、ピクチャ構造が
フィールド構造の場合、プレディクション・タイプを１
６×１６のフィールド予測（16×16 Field basedpredic
tion）の場合だけとする。すなわち、Ｂピクチャのプレ
ディクション・タイプも、前のマクロブロックのプレデ
ィクション・タイプとは無関係になる。

【０１４４】この場合のスキップ・マクロブロックの成
立条件をまとめると以下のようになる。判定器９３は、
非零係数判定器９４が伝送すべき信号が存在しないマク
ロブロックと判定した場合、更に各マクロブロックがこ
の成立条件を満たすか否かを判定する。先ず、ピクチャ
符号化タイプ信号Ｓ２７がＰピクチャであり、ピクチャ
構造信号Ｓ２６がフィールド構造の場合、第１に、動き
ベクトル信号Ｓ８が零であること、第２に、動き補償モ
ード信号Ｓ９が前方向予測であること、第３に、プレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ４０が１６×１６のフィール
ド予測であること、第４に、フィールド動きベクトル参
照パリティ信号Ｓ４１が、被予測フィールドパリティ信
号Ｓ４３のパリティと等しいこと、が成立条件となる。

【０１４５】また、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２７が
Ｐピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２６がフレーム
構造の場合、第１に、動きベクトル信号Ｓ８が零である
こと、第２に、動き補償モード信号Ｓ９が前方向予測で
あること、第３に、プレディクション・タイプ信号Ｓ４
０がフレーム予測であること、が成立条件となる。

【０１４６】また、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２７が
Ｂピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２６がフィール
ド構造の場合、第１に、差分化動きベクトル信号Ｓ５０
が零であること、第２に、動き補償モード信号Ｓ９が、
前のマクロブロックと同じであること、第３に、プレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ４０が、１６×１６のフィー
ルド予測であること、第４に、フィールド動きベクトル
参照パリティ信号Ｓ４１が、前のマクロブロックと同じ
であること、第５に、被予測フィールド・パリティ信号
Ｓ４３が、前のマクロブロックと同じであること、が成
立条件となる。

【０１４７】また、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２７が
Ｂピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２６がフレーム
の場合、第１に、差分化動きベクトル信号Ｓ５０が零で
あること、第２に、動き補償モード信号Ｓ９が、前のマ
クロブロックと同じであること、第３に、プレディクシ
ョン・タイプ信号Ｓ４０が、フレーム予測であること、
が成立条件となる。

【０１４８】図１に戻って、ＶＬＣ器２０からの出力は
バッファメモリ２１に蓄積された後、出力端子２２から
ビットストリームが一定の伝送レートで送出される。

【０１４９】以上のようにして動画像符号化装置を構成
し、動画像の符号化とビットストリームの出力と符号化
画像の出力を行う。

【０１５０】次に、本発明の動きベクトルの逆差分化器
を有する動画像復号化装置（デコーダ）について図５に
基づいて説明する。

【０１５１】この図５において、入力端子５０より入力
されたビットストリーム信号は、バッファメモリ５１に
蓄積された後、そこから、逆ＶＬＣ器５２に供給され
る。

【０１５２】逆ＶＬＣ器５２は、復号化するピクチャの
先頭を検出すると、ピクチャ・スタート・フラグＳ１０
２を立てて、それを参照画像コントロール器５８に供給
する。なお、このピクチャ・スタート・フラグＳ１０２
は、端子６７及び６１を介して参照画像コントロール器
５８に送られる。参照画像コントロール器５８は、ピク
チャ・スタート・フラグＳ１０２が立つと、後述する参
照画像指示信号Ｓ５８、Ｓ５９を出力し、それらをフィ
ールドメモリ群５７に供給する。

【０１５３】また、逆ＶＬＣ器５２は、復号化するスラ
イスの先頭を検出すると、スライス・スタート・フラグ
Ｓ２１１を立てる。

【０１５４】また同様にして、ピクチャ・スタート・フ
ラグＳ１０２は、出力画像コントロール器５９にも供給
されている。出力画像コントロール器５９は、ピクチャ
・スタート・フラグＳ１０２が立つと後述する出力画像
指示信号Ｓ６０を出力し、それをフィールドメモリ群５
７に供給する。

【０１５５】逆ＶＬＣ器５２から得られた本発明の動画
像復号化装置を制御するための制御情報は、復号化制御
情報記憶用メモリ２０１に記憶される。これは、制御信
号Ｓ１０４として出力される。また、ピクチャ構造信号
Ｓ２０１、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２０２が復号化
制御情報記憶用メモリ２０１から出力される。これらは
逆ＶＬＣ器５２に供給される。

【０１５６】逆ＶＬＣ器５２から取り出された符号化マ
クロブロック信号Ｓ５０１は、２次元信号化部５３に供
給される。また、この逆ＶＬＣ器５２からは、符号化マ
クロブロック信号Ｓ５０１の出力に同期して、ＭＢスタ
ート・フラグＳ２１０が出力されている。

【０１５７】符号化マクロブロック信号Ｓ５０１は、２
次元信号化部５３にて、２次元ブロック信号Ｓ５１とな
る。この２次元ブロック信号Ｓ５１は、ブロック信号復
号化部５４に供給され、ここで復号されブロック再生差
分信号Ｓ５２となされる。

【０１５８】ブロック信号復号化部５４の構成として
は、逆ＶＬＣ器５２から取り出された量子化テーブル信
号Ｓ５７により量子化係数を逆量子化する逆量子化器
と、その出力係数を逆ＤＣＴ（ディスクリートコサイン
変換）する逆ＤＣＴ器からなる構成を適用できる。

【０１５９】また、２次元信号化部５３の構成は、符号
化マクロブロック信号Ｓ５０１を低周波数から高周波数
の係数の順に逆ジグザグ・スキャンする逆スキャン・コ
ンバータ（走査変換器）からなる構成を適用できる。

【０１６０】一方、逆ＶＬＣ器５２から取り出された現
在の復号化対象のマクロブロックに付属する差分化動き
ベクトル信号Ｓ９０は、後述する動きベクトル逆差分化
器２０２にて再構成される。この動きベクトル逆差分化
器２０２からの再構成動きベクトル信号Ｓ５５と、逆Ｖ
ＬＣ器５２から出力されメモリ２０４を介した動き補償
モード信号Ｓ５６、プレディクション・タイプ信号Ｓ９
１、フィールド動きベクトル参照パリティ信号Ｓ９２、
サブ動きベクトル信号Ｓ９３及び被予測フィールド・パ
リティ信号Ｓ９４は、動き補償器５６に送られる。これ
ら信号を受けて当該動き補償器５６は、既に復号再生さ
れた画像が蓄えられているフィールドメモリ群５７の中
から、ブロック画像信号の出力を指示する。

【０１６１】具体的には、上述の参照画像指示信号Ｓ５
８によりフィールドメモリ群５７の中から指定される再
生画像を参照画像と認識し、動き補償モード信号Ｓ５６
と動きベクトル信号Ｓ５５とプレディクション・タイプ
信号Ｓ９１とフィールド動きベクトル参照パリティ信号
Ｓ９２とサブ動きベクトル信号Ｓ９３と被予測フィール
ド・パリティ信号Ｓ９４により指定された参照画像内の
アドレスに位置するブロック画像信号の出力を指示す
る。

【０１６２】動き補償器５６は、動き補償モード信号Ｓ
５６に応じた適応的な動作となっており、マクロブロッ
ク単位で以下の４種類の動作を行う。なお、ブロックの
大きさは例えば１６×１６画素、１６×８画素、８×８
画素である。

【０１６３】すなわち、この場合の４種類の動作のモー
ドとして、第１に、過去の再生画像からの動き補償モー
ドと、第２に、未来の再生画像からの動き補償モード
と、第３に、過去と未来の両再生画像からの動き補償モ
ード（過去の再生画像からの参照ブロックと未来の再生
画像からの参照ブロックを１画素毎に線形演算（例えば
平均値計算）をする。）と、第４に、動き補償なし（す
なわちイントラ符号化モードである。この場合、ブロッ
ク画像信号Ｓ５４の出力は、零であることに等しい。）
がある。動き補償器５６は、動き補償モード信号Ｓ５６
に応じて、この４種類の動作モードの内の１つを選択す
る。

【０１６４】ブロック信号復号化部５４からのブロック
再生差分信号Ｓ５２は、動き補償器５６から出力される
ブロック画像信号Ｓ５４と、加算器５５にて１画素毎に
加算され、その結果、ブロック再生信号Ｓ５３が得られ
る。ブロック再生信号Ｓ５３は、フィールドメモリ群５
７の中から現在の参照画像指示信号Ｓ５９により指定さ
れたフィールドメモリに格納される。

【０１６５】以上のようにしてビットストリームから動
画像が再構成される。

【０１６６】フィールドメモリ群５７に蓄えられた再生
画像は、上述の出力画像指示信号Ｓ６０に従って、指定
された再生画像が端子６０から出力される。

【０１６７】なお、動き補償器５６と参照画像コントロ
ール器５８と出力画像コントロール器５９には、端子６
２を介して、制御信号Ｓ１０４、ピクチャ構造信号Ｓ２
０１、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２０２が供給されて
いる。

【０１６８】次に、上述した動きベクトル逆差分化器２
０２について図６に基づいて説明する。

【０１６９】この図６において、端子３１１を介して供
給された差分化動きベクトル信号Ｓ９０は、当該図６の
動きベクトル逆差分化器２０２にて再構成される。この
動きベクトル逆差分化器２０２には、スライス・スター
ト・フラグＳ２１１、ＭＢスタート・フラグＳ２１０、
差分化動きベクトル信号Ｓ９０、動き補償モード信号Ｓ
５６、プレディクション・タイプ信号Ｓ９１、そしてピ
クチャ構造信号Ｓ２０１が入力される。すなわち、ＭＢ
スタート・フラグＳ２１０は端子３１２に、動き補償モ
ード信号Ｓ５６は端子３１３に、プレディクション・タ
イプ信号Ｓ９１は端子３１４及び３１６に、ピクチャ構
造信号Ｓ２０１は端子３１５に供給される。

【０１７０】ここで、ピクチャ構造信号Ｓ２０１とプレ
ディクション・タイプ信号Ｓ９１により、マクロブロッ
ク内での前方向差分化動きベクトル又は後方向差分化動
きベクトルの受信数がわかり、それは上述した表１〜表
３のように決まる。本実施例では、前方向差分化動きベ
クトルと後方向差分化動きベクトルのそれぞれの最大受
信数は２であり、したがって、マクロブロック内で差分
化動きベクトルは最大４個受信される。

【０１７１】このため、本実施例では図６の動きベクト
ル逆差分化器２０２におけるレジスタ群３０５を、上述
の図３に示したように構成する。ここでは、上述と同様
に動きベクトルを記憶するための４個のレジスタメモリ
ＰＭＶ１〜ＰＭＶ４が用意される。

【０１７２】そして、前方向差分化動きベクトル及び後
方向差分化動きベクトルを、それぞれマクロブロック内
での受信順に応じて、レジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭＶ
４に１：１に対応させる。具体的には、マクロブロック
内で１番目に受信される前方向差分化動きベクトルは、
レジスタメモリＰＭＶ１に記憶された再構成動きベクト
ルと加算される。また、マクロブロック内で２番目に受
信される前方向差分化動きベクトルは、レジスタメモリ
ＰＭＶ２に記憶された再構成動きベクトルと加算され
る。また、マクロブロック内で１番目に受信される後方
向差分化動きベクトルは、レジスタメモリＰＭＶ３に記
憶された再構成動きベクトルと加算される。また、マク
ロブロック内で２番目に受信される後方向差分化動きベ
クトルは、レジスタメモリＰＭＶ４に記憶された再構成
動きベクトルと加算される。このように、本実施例で
は、各動きベクトルのマクロブロック内での受信順が、
各差分化動きベクトルをレジスタメモリＰＭＶ１〜ＰＭ
Ｖ４の内のどのレジスタメモリに記憶された再構成動き
ベクトルと加算するかを示すインデックスになる。

【０１７３】言い換えれば、本実施例ではマクロブロッ
ク内での前方向差分化動きベクトルの受信順に“１”〜
“２”のインデックスを付け、また後方向差分化動きベ
クトルの受信順に“３”〜“４”のインデックスを付
け、それぞれのインデックスを有する動きベクトルとレ
ジスタメモリＰＭＶを１：１に対応づけている。

【０１７４】また、動きベクトルのビットストリームの
シンタクスについては、上述した表４に示した通りであ
り、ここでも表中に示すように、それぞれ伝送されてく
る動きベクトルとレジスタメモリＰＭＶを対応づける。
表４の説明については、動画像符号化装置側で行った通
りである。

【０１７５】なお、ここでは前方向差分化動きベクトル
の受信数が１個であるマクロブロックでは、レジスタメ
モリＰＭＶ１を更新する際に、同じ値でレジスタメモリ
ＰＭＶ２を更新する。また、後方向差分化動きベクトル
の受信数が１個であるマクロブロックでは、レジスタメ
モリＰＭＶ３を更新する際に、同じ値でレジスタメモリ
ＰＭＶ４を更新する。

【０１７６】レジスタメモリＰＭＶの切換動作について
図６を用いて説明する。

【０１７７】この図６において、端子３１１を介して入
力される差分化動きベクトル信号Ｓ９０を受けて、差分
化動きベクトル信号フラグ発生器３０８は、差分化動き
ベクトル信号フラグＳ３０６を出力する。差分化動きベ
クトル信号フラグＳ３０６は差分化動きベクトルカウン
タ３０９にてカウントされる。なお、差分化動きベクト
ルカウンタ３０９は、ＭＢスタート・フラグＳ２１０が
立つとリセットされる。この差分化動きベクトルカウン
タ３０９からの動きベクトル・カウント数信号Ｓ３０７
は、レジスタ・インデックス指定信号発生器３１０へ入
力される。ここへは、動き補償モード信号Ｓ５６、プレ
ディクション・タイプ信号Ｓ９１、ピクチャ構造信号Ｓ
２０１が入力されている。

【０１７８】ここで、ピクチャ構造信号Ｓ２０１とプレ
ディクション・タイプ信号Ｓ９１により、マクロブロッ
ク内での前方向差分化動きベクトル又は後方向差分化動
きベクトルの伝送数（motion＿vector＿count）がわか
り、更に動き補償モード信号Ｓ５６により、マクロブロ
ック内で伝送されてくる全動きベクトルの伝送数がわか
る。例えば、”motion＿vector＿count”が２であり、
動き補償モード信号Ｓ５６が両方向予測モードである場
合、マクロブロック内で受信される動きベクトルは、前
方向差分化動きベクトル２個、後方向差分化動きベクト
ル２個の順番に受信されるので全差分化動きベクトルの
伝送数は４個である。

【０１７９】この情報に基づき、レジスタ・インデック
ス指定信号発生器３１０は、動きベクトル・カウント数
信号Ｓ３０７からレジスタ・インデックス指定信号Ｓ３
０８を生成して出力する。このレジスタ・インデックス
指定信号Ｓ３０８によれば、例えば、上述の例におい
て、動きベクトル・カウント数信号Ｓ３０７が、値１の
ときはレジスタ群３０５ではレジスタメモリＰＭＶ１が
指定され、値２のときはレジスタ群３０５ではレジスタ
メモリＰＭＶ２が指定され、値３のときはレジスタ群３
０５ではレジスタメモリＰＭＶ３が指定され、値４のと
きはレジスタ群３０５ではレジスタメモリＰＭＶ４が指
定される。

【０１８０】また、別の例として、”motion＿vector＿
count”が１個であり、動き補償モード信号Ｓ５６が後
方向予測モードである場合、マクロブロック内で受信さ
れる全差分化動きベクトルの伝送数は後方向差分化動き
ベクトル１個であるので、動きベクトル・カウント数信
号Ｓ３０７が値１のときは、レジスタ群３０５ではレジ
スタメモリＰＭＶ３が指定される。

【０１８１】レジスタ群３０５は、レジスタ・インデッ
クス指定信号Ｓ３０８を受けて、指定されたレジスタメ
モリに記憶されている動きベクトル信号Ｓ３０２を切換
スイッチ３０３を通して出力する。

【０１８２】この出力された動きベクトル信号Ｓ３０２
は、必要に応じ、スケール変換Ｃのスケール変換器３０
２において、プレディクション・タイプ信号Ｓ９１が供
給される切換器３０７から出力されるスケール指示信号
Ｓ３０４（スケール指示信号Ｃ）によりスケール変換さ
れた後（スケール変換された出力動きベクトル信号Ｓ３
０２）、加算回路３０１に入力され、ここで現在入力さ
れた差分化動きベクトル信号Ｓ９０と加算され、かくし
て動きベクトル信号Ｓ５５が再構成される。この動きベ
クトル信号Ｓ５５が再構成動きベクトルとして端子３１
７から出力される。

【０１８３】一方、現在の再構成された動きベクトル信
号Ｓ５５は、必要に応じ、スケール変換Ｄのスケール変
換器３０６において、切換器３０７から出力されるスケ
ール指示信号Ｓ３０５（スケール指示信号Ｄ）によりス
ケール変換された後、レジスタインデックス指定信号Ｓ
３０８により指定されたレジスタ群３０５のレジスタメ
モリＰＭＶに、切換スイッチ３０４を通して上書きさ
れ、新たに記憶される。

【０１８４】なお、スケール変換器３０２とスケール変
換器３０６は、フレームを参照する動きベクトルとフィ
ールドを参照する動きベクトル同士の差分化動きベクト
ルを計算するときの空間的なスケール調整や、参照フィ
ールドまでの時間的な距離が異なる動きベクトル同士の
差分化ベクトルを計算するときの、時間軸的な原因に基
づくスケール調整に使用されたりする。

【０１８５】また、この図６の動きベクトル逆差分化器
２０２のレジスタメモリＰＭＶのリセットは、動き補償
モード信号Ｓ５６がイントラ符号化モードであるマクロ
ブロックとスライス・スタート・フラグＳ２１１が立っ
ているマクロブロックにおいて行われ、このとき、レジ
スタ群３０５の中の全てのレジスタメモリは零にリセッ
トされる。このレジスタ群３０５のリセットの指示は、
レジスタ・リセット指示器３１８により行われる。な
お、このレジスタ・リセット指示器３１８には、図５の
端子６８を介し図６の端子３１９を介したスライス・ス
タート・フラグＳ２１１と、動き補償モード信号Ｓ５６
と、図５の端子６４と図６の端子３１９を介したピクチ
ャ符号化タイプ信号Ｓ２０２と、図５の端子６３と図６
の端子３１９を介したスキップ・マクロブロック・フラ
グＳ９５とが供給されている。

【０１８６】以上のように動きベクトル逆差分化器２０
２を構成する。

【０１８７】次に、図５に戻って復号化器側でのスキッ
プ・マクロブロックの取扱について説明する。

【０１８８】この図５において、マクロブロックが受信
された後、そのマクロブロックの画像上でのアドレスが
マクロブロックのヘッダ情報から得られる。すなわち、
逆ＶＬＣ器５２で得られたマクロブロック・アドレス信
号Ｓ９６は、マクロブロック・アドレス比較器２０３に
入力される。

【０１８９】このマクロブロック・アドレス比較器２０
３には、その１つ前に受信されたマクロブロックのアド
レスが記憶されており、その値と入力されたマクロブロ
ック・アドレス信号Ｓ９６とが比較される。その結果、
マクロブロック・アドレスが不連続であるとき、すなわ
ち差が２以上あるとき、スキップ・マクロブロックが存
在することがわかる。この差値よりも１少ない数がスキ
ップ・マクロブロックの個数である。そして、マクロブ
ロック・アドレス比較器２０３はスキップ・マクロブロ
ック・フラグＳ９５を立てる。

【０１９０】スキップ・マクロブロック・フラグＳ９５
が立つと、本実施例の動画像復号化装置は、スキップ・
マクロブロックの処理に入る。先ず、逆ＶＬＣ器５２
は、スキップ・マクロブロック・フラグＳ９５が立つ
と、符号化マクロブロック信号Ｓ５０１として零を出力
する。したがって、このとき、ブロック再生差分信号Ｓ
５２も零となる。

【０１９１】また、ここで例えばピクチャ符号化タイプ
信号Ｓ２０２がＰピクチャである場合、第１に、図６の
レジスタ・リセット指示器３１８は、動きベクトル逆差
分化器２０２の中の全てのレジスタメモリＰＭＶを零に
リセットし、第２に、動きベクトル信号Ｓ５５として、
動きベクトル逆差分化器２０２は零を出力し、第３に、
逆ＶＬＣ器５２は、動き補償モード信号Ｓ５６を前方向
予測として出力し、第４に、逆ＶＬＣ器５２は、プレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ９１を、ピクチャ構造信号Ｓ
２０１がフレーム構造である場合は、”Frame based pr
ediction”とし、またピクチャ構造信号Ｓ２０１がフィ
ールド構造である場合は、”16×16Field based predic
tion”とし、またピクチャ構造信号Ｓ２０１がプログレ
ッシブである場合は、”16×16 Frame based predictio
n”とし、第５に、逆ＶＬＣ器５２は、フィールド動き
ベクトル参照パリティ信号Ｓ９２を被予測フィールド・
パリティ信号Ｓ９４と等しくし、第６に、サブ動きベク
トル信号Ｓ９３として、零を出力する。

【０１９２】また、例えばピクチャ符号化タイプ信号Ｓ
２０２がＢピクチャである場合、第１に、動きベクトル
信号Ｓ５５として、動きベクトル逆差分化器２０２はレ
ジスタメモリＰＭＶに記憶されている値を出力し、第２
に、メモリ２０４は、記憶されている直前に復号化され
たマクロブロックの動き補償モード信号Ｓ５６、プレデ
ィクション・タイプ信号Ｓ９１、フィールド動きベクト
ル参照パリティ信号Ｓ９２サブ動きベクトル信号Ｓ９
３、被予測フィールド・パリティ信号Ｓ９４を出力す
る。

【０１９３】更に、動画像符号化装置側において、スキ
ップ・マクロブロックが他の実施例によって判定された
場合の動画像復号化装置の処理をまとめると以下のよう
になる。先ず、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２０２がＰ
ピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２０１がフィール
ド構造のピクチャにおいて、スキップ・マクロブロック
・フラグＳ９５が立った場合、第１に、レジスタ・リセ
ット指示器３１８は、動きベクトル逆差分化器２０２の
中の全てのレジスタメモリＰＭＶを零にリセットし、第
２に、動きベクトル逆差分化器２０２は、動き補償器５
６に対して、動きベクトル信号Ｓ５５として零を出力
し、第３に、逆ＶＬＣ器５２は、動き補償器５６に対し
て、動き補償モード信号Ｓ５６として前方予測を指示
し、第４に、逆ＶＬＣ器５２は、動き補償器５６に対し
て、プレディクション・タイプ信号Ｓ９１として１６×
１６のフィールド予測を指示し、第５に、逆ＶＬＣ器５
２は、動き補償器５６に対して、フィールド動きベクト
ル参照パリティ信号Ｓ９２として、被予測フィールド・
パリティ信号Ｓ９４と同じパリティを指示する。

【０１９４】また、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２０２
がＰピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２０１がフレ
ーム構造のピクチャにおいて、スキップ・マクロブロッ
ク・フラグＳ９５が立った場合、第１に、レジスタ・リ
セット指示器３１８は、動きベクトル逆差分化器２０２
の中の全てのレジスタメモリＰＭＶを零にリセットし、
第２に、動きベクトル逆差分化器２０２は、動き補償器
５６に対して、動きベクトル信号Ｓ５５として零を出力
し、第３に、逆ＶＬＣ器５２は、動き補償器５６に対し
て、動き補償モード信号Ｓ５６として前方予測を指示
し、第４に、逆ＶＬＣ器５２は、動き補償器５６に対し
て、プレディクション・タイプ信号Ｓ９１としてフレー
ム予測を指示する。

【０１９５】また、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２０２
がＢピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２０１がフィ
ールド構造のピクチャにおいて、スキップ・マクロブロ
ック・フラグＳ９５が立った場合、第１に、動きベクト
ル逆差分化器２０２は、動き補償器５６に対して、動き
ベクトル信号Ｓ５５としてレジスタメモリＰＭＶに記憶
されている値を出力し、第２に、メモリ２０４は、動き
補償器５６に対して、記憶されている直前に復号化され
たマクロブロックの動き補償モード信号Ｓ５６、フィー
ルド動きベクトル参照パリティ信号Ｓ９２、被予測フィ
ールド・パリティ信号Ｓ９４を出力する。

【０１９６】第３に、逆ＶＬＣ器５２は、動き補償器５
６に対して、プレディクション・タイプ信号Ｓ９１とし
て１６×１６のフィールド予測を指示する。

【０１９７】また、ピクチャ符号化タイプ信号Ｓ２０２
がＢピクチャであり、ピクチャ構造信号Ｓ２０１がフレ
ーム構造のピクチャにおいて、スキップ・マクロブロッ
ク・フラグＳ９５が立った場合、第１に、動きベクトル
逆差分化器２０２は、動き補償器５６に対して、動きベ
クトル信号Ｓ５５としてレジスタメモリＰＭＶに記憶さ
れている値を出力し、第２に、メモリ２０４は、動き補
償器５６に対して、記憶されている直前に復号化された
マクロブロックの動き補償モード信号Ｓ５６を出力す
る。

【０１９８】第３に、逆ＶＬＣ器５２は、動き補償器５
６に対して、プレディクション・タイプ信号Ｓ９１とし
てフレーム予測を指示する。

【０１９９】以上のようにして、スキップ・マクロブロ
ックの処理を行う。この処理が、スキップ・マクロブロ
ックの個数だけ繰り返される。動画像復号化装置は、得
られた信号に基づいて、通常のマクロブロックと同様に
復号化を行う。

【０２００】次に、スキップ・マクロブロックでないマ
クロブロックが得られたとき、すなわち、端子６６を介
して供給されるスキップ・マクロブロック・フラグＳ９
５が“ＦＡＬＳＥ”である場合は、そのマクロブロック
の動き補償モード信号Ｓ５６、プレディクション・タイ
プ信号Ｓ９１、フィールド動きベクトル参照パリティ信
号Ｓ９２、サブ動きベクトル信号Ｓ９３、被予測フィー
ルド・パリティ信号Ｓ９４でメモリ２０４の内容を更新
する。なお、このメモリ２０４には、端子６５を介して
ピクチャ構造信号Ｓ２０１、ピクチャ符号化タイプ信号
Ｓ２０２も供給される。

【０２０１】以上のようにして動画像復号化装置を構成
し、ビットストリームから画像を再生する。

【０２０２】最後に本実施例の具体的な動作について説
明する。

【０２０３】図７は、先に示した従来のエンコーダ側に
おける第１の差分化の例（図１８）を本実施例で行った
場合の動作を示す。

【０２０４】この図７において、例えば、マクロブロッ
クＭＢ０の上部の動きベクトルが（５，１）（１）で、
マクロブロックＭＢ０の下部の動きベクトルが（５，
５）（２）で、マクロブロックＭＢ１の上部の動きベク
トルが（５，５）（３）で、マクロブロックＭＢ１の下
部の動きベクトルが（５，５）（４）で、マクロブロッ
クＭＢ２の上部の動きベクトルが（５，５）（５）で、
マクロブロックＭＢ２の下部の動きベクトルが（５，
５）（６）となっている。また、上述の図２（すなわち
図３）のレジスタメモリＰＭＶ１及びＰＭＶ２は、初期
値として（０，０）が記憶されている。

【０２０５】ここで、図７の例の場合、マクロブロック
ＭＢ０においては、上部の動きベクトル（５，１）
（１）とレジスタメモリＰＭＶ１の初期値（０，０）と
の差分である（５，１）（１）−ＰＭＶ１＝（５，１）
が得られ、この値が、マクロブロックＭＢ０の上部の差
分化動きベクトルとして出力される。レジスタメモリＰ
ＭＶ１には、動きベクトル（５，１）（１）が記憶され
る。また、下部の動きベクトル（５，５）（２）とレジ
スタメモリＰＭＶ２の初期値（０，０）との差分である
（５，５）（２）−ＰＭＶ１＝（５，５）が得られ、こ
の値がマクロブロックＭＢ０の下部の差分化動きベクト
ルとして出力される。レジスタメモリＰＭＶ２には、下
部の動きベクトル（５，５）（２）が記憶される。ま
た、マクロブロックＭＢ１においては、上部の動きベク
トル（５，５）（３）とレジスタメモリＰＭＶ１の値
（５，１）との差分である（５，５）（３）−ＰＭＶ１
＝（０，４）が得られ、この値が、マクロブロックＭＢ
１の上部の差分化動きベクトルとして出力される。レジ
スタメモリＰＭＶ１には、上部の動きベクトル（５，
５）（３）が記憶される。また、マクロブロックＭＢ１
の下部の動きベクトル（５，５）（４）とレジスタメモ
リＰＭＶ２の値（５，５）（２）との差分である（５，
５）（４）−ＰＭＶ２＝（０，０）が得られ、この値
が、マクロブロックＭＢ１の下部の差分化動きベクトル
として出力される。レジスタメモリＰＭＶ２には、下部
の動きベクトル（５，５）（４）が記憶される。同様
に、マクロブロックＭＢ２においては、上部の動きベク
トル（５，５）（５）とレジスタメモリＰＭＶ１の値
（５，５）（３）との差分である（５，５）（５）−Ｐ
ＭＶ１＝（０，０）が得られ、この値が、マクロブロッ
クＭＢ２の上部の差分化動きベクトルとして出力され
る。レジスタメモリＰＭＶ１には、上部の動きベクトル
（５，５）（５）が記憶される。また、マクロブロック
ＭＢ２の下部の動きベクトル（５，５）（６）とレジス
タメモリＰＭＶ２の値（５，５）（４）との差分である
（５，５）（６）−ＰＭＶ２＝（０，０）が得られ、こ
の値が、マクロブロックＭＢ２の下部の差分化動きベク
トルとして出力される。レジスタメモリＰＭＶ２には、
下部の動きベクトル（５，５）（６）が記憶される。

【０２０６】このように、マクロブロックＭＢ２は、伝
送すべき予測誤差信号をもたず、動き補償モード等が、
直前のマクロブロックと同じである。この場合、マクロ
ブロックＭＢ２は、スキップ・マクロブロックとなる。
すなわち、マクロブロックＭＢ２がスキップ・マクロブ
ロックとなった場合、デコーダ側では、直前のマクロブ
ロックＭＢ１から動きベクトルがコピーされるようにな
る。

【０２０７】また、図８は、動画像復号化装置側での動
作を示す。

【０２０８】すなわち、図８においては、上述の図７の
例における差分化動きベクトルとして、マクロブロック
ＭＢ０の上部の差分化動きベクトルの（５，１）（１）
と、マクロブロックＭＢ０の下部の差分化動きベクトル
の（５，５）（２）と、マクロブロックＭＢ１の上部の
差分化動きベクトルの（０，４）（３）と、マクロブロ
ックＭＢ１の下部の差分化動きベクトルの（０，０）
（４）とが得られ、マクロブロックＭＢ２はスキップ・
マクロブロックであるとする。また、上述の図６（すな
わち図３）のレジスタメモリＰＭＶ１及びＰＭＶ２は初
期値として（０，０）が記憶されているとする。

【０２０９】ここで、この図８の例の場合、マクロブロ
ックＭＢ０においては、上部の差分化動きベクトル
（５，１）（１）とレジスタメモリＰＭＶ１の初期値
（０，０）との加算による（５，１）（１）＋ＰＭＶ１
＝（５，１）が再構成動きベクトルとして得られ、これ
がレジスタメモリＰＭＶ１に送られるようになる。ま
た、このマクロブロックＭＢ０においては、下部の差分
化動きベクトル（５，５）（２）とレジスタメモリＰＭ
Ｖ２の初期値（０，０）との加算による（５，５）
（２）＋ＰＭＶ２＝（５，５）が再構成動きベクトルと
して得られ、これがレジスタメモリＰＭＶ２に送られる
ようになる。

【０２１０】同様に、マクロブロックＭＢ１において
は、上部の差分化動きベクトル（０，４）（３）とレジ
スタメモリＰＭＶ１の再構成動きベクトル（５，１）と
の加算による（０，４）＋ＰＭＶ１＝（５，５）が再構
成動きベクトルとして得られ、これがレジスタメモリＰ
ＭＶ１へ送られるようになる。また、このマクロブロッ
クＭＢ１においては、下部の差分化動きベクトル（０，
０）（４）とレジスタメモリＰＭＶ２の再構成動きベク
トル（５，５）との加算による（０，０）（４）＋ＰＭ
Ｖ２＝（５，５）が再構成動きベクトルとして得られ、
これがレジスタメモリＰＭＶ２へ送られるようになる。
更に、マクロブロックＭＢ２では、スキップ・マクロブ
ロックであるので再構成動きベクトルとして上部で
（５，５）（５）が、下部で（５，５）（６）がコピー
される。

【０２１１】すなわち、この図８の例では、マクロブロ
ックＭＢ２が、スキップ・マクロブロックであるので、
レジスタメモリＰＭＶからベクトルがコピーされ、動き
補償モードも直前のマクロブロックＭＢ１からコピーさ
れる。このように、本実施例によれば、スキップ・マク
ロブロックに対しても正しい再構成動きベクトルを得る
ことができる。

【０２１２】以上のような特徴をもった動画像符号化装
置及び動画像復号化装置を構成する。

【０２１３】

【発明の効果】本発明に係る画像信号復号化方法及び画
像信号復号化装置では、動き補償により符号化されたマ
クロブロックの動きベクトルを過去の動きベクトルとの
差分化動きベクトルとして伝送されてきた符号化画像信
号を復号する際に、符号化画像信号からスキップ・マク
ロブロックを検出した場合、ピクチャ符号化タイプがＢ
ピクチャであり、ピクチャ構造がフィールド構造である
場合、少なくとも、符号化ブロック信号を零とし、動き
ベクトルを逆差分化器のメモリに記憶されている値と
し、動き補償モードを同一スライスの直前に復号化され
たマクロブロックの動き補償モードとし、プレディクシ
ョン・タイプを１６×１６のフィールド予測として、同
一スライスの直前のマクロブロックをコピーして復号化
を行う。一方、ピクチャ構造がフレーム構造である場
合、符号化ブロック信号を零とし、動きベクトルを逆差
分化器のメモリに記憶されている値とし、動き補償モー
ドを同一スライスの直前に復号化されたマクロブロック
の動き補償モードとし、プレディクション・タイプをフ
レーム予測として、同一スライスの直前のマクロブロッ
クをコピーして復号化を行う。これにより、スキップ・
マクロブロックに対しても正しい再構成動きベクトルを
得ることができる。また、直前に処理されたマクロブロ
ックの動きベクトルを保持しておくために、レジスタメ
モリＰＭＶ以外にレジスタメモリを持つ必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した動画像復号化装置（デコー
ダ）に対する送信側の動画像符号化装置の構成を示すブ
ロック回路図である。

【図２】動画像符号化装置に用いられるベクトル差分化
器の構成を示すブロック回路図である。

【図３】動画像符号化装置に用いられるベクトル差分化
器及び動きベクトル逆差分化器を説明するためのレジス
タメモリを示す図である。

【図４】動画像符号化装置に用いられるスキップ・マク
ロブロック判定器の構成を示すブロック回路図である。

【図５】本発明を適用した動画像復号化装置の構成を示
すブロック回路図である。

【図６】本発明を適用した動画像復号化装置に用いられ
る動きベクトル逆差分化器の構成を示すブロック回路図
である。

【図７】本発明を適用した動画像復号化装置における差
分化動きベクトルの具体的な構成を説明するための図で
ある。

【図８】本発明を適用した動画像復号化装置における差
分化動きベクトルから動きベクトルを再構成する具体例
を説明するための図である。

【図９】動き補償予測の原理を説明するための図であ
る。

【図１０】マクロブロック単位での動き補償予測につい
て説明するための図である。

【図１１】ピクチャ間での動き補償予測について説明す
るための図である。

【図１２】ＭＰＥＧ１における動きベクトル差分化器の
構成を示すブロック回路図である。

【図１３】ＭＰＥＧ１における動きベクトル差分化器の
動作例を説明するための図である。

【図１４】ＭＰＥＧ１における動きベクトル逆差分化器
の構成を示すブロック回路図である。

【図１５】フレーム／フィールド適応予測を説明するた
めの図である。

【図１６】従来の動きベクトル差分化器の構成を示すブ
ロック回路図である。

【図１７】従来の動きベクトル逆差分化器の構成を示す
ブロック回路図である。

【図１８】従来の動きベクトル差分化器の問題点を説明
するための図である。

【図１９】差分化動きベクトルから動きベクトルを再構
成する従来の具体例を説明するための図である。

【符号の説明】

５１ バッファメモリ、５２ 逆ＶＬＣ器、５３ ２次
元信号化部、５４ ブロック信号復号化部、５５ 加算
器、５６ 動き補償器、５７ フィールドメモリ群、５
８ 参照画像コントロール器、５９ 出力画像コントロ
ール器、２０１復号化制御情報記憶用メモリ、２０２
動きベクトル逆差分化器、２０３ マクロブロック・ア
ドレス比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 MA00 MA04 MA05 MA23 MC01 MC11 MC38 ME02 NN11 NN21 NN28 PP07 RC16 RC38 TA24 TA25 TA32 TA62 TB06 TB07 TC12 TC24 TC41 TC42 UA05 UA33 UA38 UA39 5J064 AA00 BA04 BB01 BB02 BB03 BC01 BC02 BC04 BC05 BC08 BC16 BC25 BD02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を動き補償モードを含む複数の
   モードに基づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補
   償により符号化されたマクロブロックの動きベクトルを
   過去の動きベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送
   された符号化画像信号を復号する画像信号復号化方法に
   おいて、 上記符号化画像信号からスキップ・マクロブロックを検
   出した場合、 ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピクチャ構
   造がフィールド構造である場合、少なくとも、符号化ブ
   ロック信号を零とし、動きベクトルを逆差分化器のメモ
   リに記憶されている値とし、動き補償モードを同一スラ
   イスの直前に復号化されたマクロブロックの動き補償モ
   ードとし、プレディクション・タイプを１６×１６のフ
   ィールド予測として、同一スライスの直前のマクロブロ
   ックをコピーして復号化を行う画像信号復号化方法。
2. 【請求項２】 画像信号を動き補償モードを含む複数の
   モードに基づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補
   償により符号化されたマクロブロックの動きベクトルを
   過去の動きベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送
   された符号化画像信号を復号する画像信号復号化方法に
   おいて、 上記符号化画像信号からスキップ・マクロブロックを検
   出した場合、 ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピクチャ構
   造がフレーム構造である場合、符号化ブロック信号を零
   とし、動きベクトルを逆差分化器のメモリに記憶されて
   いる値とし、動き補償モードを同一スライスの直前に復
   号化されたマクロブロックの動き補償モードとし、プレ
   ディクション・タイプをフレーム予測として、同一スラ
   イスの直前のマクロブロックをコピーして復号化を行う
   画像信号復号化方法。
3. 【請求項３】 画像信号を動き補償モードを含む複数の
   モードに基づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補
   償により符号化されたマクロブロックの動きベクトルを
   過去の動きベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送
   された符号化画像信号を復号する画像信号復号化装置に
   おいて、 上記符号化画像信号からスキップ・マクロブロックを検
   出する手段と、 上記検出手段がスキップ・マクロブロックを検出した場
   合、ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピクチ
   ャ構造がフィールド構造である場合、少なくとも、符号
   化ブロック信号を零とし、動きベクトルを逆差分化器の
   メモリに記憶されている値とし、動き補償モードを同一
   スライスの直前に復号化されたマクロブロックの動き補
   償モードとし、プレディクション・タイプを１６×１６
   のフィールド予測として、同一スライスの直前のマクロ
   ブロックをコピーして復号化を行う手段とを有する画像
   信号復号化装置。
4. 【請求項４】 画像信号を動き補償モードを含む複数の
   モードに基づいてマクロブロック毎に符号化し、動き補
   償により符号化されたマクロブロックの動きベクトルを
   過去の動きベクトルとの差分化動きベクトルとして伝送
   された符号化画像信号を復号する画像信号復号化装置に
   おいて、 上記符号化画像信号からスキップ・マクロブロックを検
   出する手段と、 上記検出手段がスキップ・マクロブロックを検出した場
   合、ピクチャ符号化タイプがＢピクチャであり、ピクチ
   ャ構造がフレーム構造である場合、符号化ブロック信号
   を零とし、動きベクトルを逆差分化器のメモリに記憶さ
   れている値とし、動き補償モードを同一スライスの直前
   に復号化されたマクロブロックの動き補償モードとし、
   プレディクション・タイプをフレーム予測として、同一
   スライスの直前のマクロブロックをコピーして復号化を
   行う手段とを有する画像信号復号化装置。