JP2003189312A - 動画像符号化装置及び動画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像内容を問わず、符号化効率を従来より向
上させることができる動画像符号化装置及び動画像復号
化装置を提供する。 【解決手段】 本発明の動画像符号化装置は、動き予測
精度が異なるフレーム間の動き予測を行う複数の動き予
測手段と、どの動き予測手段の出力を動画像符号に利用
したならば符号化効率が最も高くなるかをフレーム単位
に決定する動き予測精度選択手段と、動き予測精度選択
手段が決定した動き予測手段からの出力を符号化すると
共に、出力する動画像符号に、出力を利用した動き予測
手段に係る動き予測精度の情報を盛り込む符号化手段と
を有することを特徴とする。本発明の動画像復号化装置
は、本発明の動画像符号化装置に対応し、複数の動き補
償手段を選択して利用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動画像符号化装置及
び動画像復号化装置に関し、特に、符号化効率を向上さ
せようとしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像符号化方法においては、符
号化効率を向上させるために、画像フレーム間の動きを
１／２画素精度、あるいは１／４画素精度で検出し、当
該精度での動き予測を行っていた。図２は、ＩＳＯの国
際標準であるＭＰＥＧ４の規定に従う、従来の動画像符
号化装置の構成を示すものである。

【０００３】図２において、動き予測精度選択手段１１
は、１つのビデオオブジェクトレイヤ（ＶＯＬ；Ｖｉｄ
ｅｏ Ｏｂｊｅｃｔ Ｌａｙｅｒ）に対して、予め第１
又は第２動き予測手段１２又は１３を選択し、当該選択
情報をＶＯＬヘッダに記述する（ＩＳＯの国際標準であ
るＭＰＥＧ４の規定による）。すなわち、当該ビデオオ
ブジェクトレイヤにおいては、第１又は第２動き予測手
段１２又は１３の一方だけが使用するものとして固定さ
れる。

【０００４】第１動き予測手段１２は、動き予測精度選
択手段１１によって選択された場合に、画像を１６×１
６画素あるいは８×８画素のブロックに分割し、メモリ
１８から前フレームの画像を読み出し、入力された現フ
レームの画像と１／２画素精度の動き予測をし、当該予
測された動き情報を動きベクトル（縦方向及び横方向の
移動量）と、前フレーム画像との予測残差成分とを出力
する。

【０００５】第２動き予測手段１３は、同様に、動き予
測精度選択手段１１によって選択された場合に、画像を
１６×１６画素あるいは８×８画素のブロックに分割
し、メモリ１８から前フレームの画像を読み出し、入力
された現フレームの画像と１／４画素精度の動き予測を
し、当該予測された動き情報を動きベクトル及び前フレ
ーム画像との予測残差成分を出力する。

【０００６】符号化手段１４では、第１又は第２動き予
測手段１２又は１３から出力された残差成分に対して、
ＤＣＴ変換（離散コサイン変換）をし、量子化及び可変
長符号化をし、加えて、動くベクトルなどの情報をもヘ
ッダ情報として符号化する。この際、動き予測精度選択
手段１１から与えられた第１及び第２動き予測手段１２
及び１３のいずれを選択したかの情報もヘッダ情報に盛
り込む。

【０００７】復号化手段１５は、符号化手段１４によっ
て符号化された情報を復元するものである。可変長符号
化に対しては可変長復号を、量子化に対しては逆量子化
を、ＤＣＴ変換に対してＩＤＣＴ変換を行って、復号化
を行う。

【０００８】第１動き補償手段１６は、動き予測精度選
択手段１１によって第１動き予測手段１２が選択された
場合に動作するものであり、復号化手段１５から入力さ
れた残差成分に対して、メモリ１８から、動きベクトル
によって指定された場所の前フレーム画像の画像ブロッ
クを読み出し、１／２画素精度の動き補償を行い、現フ
レーム画像を復元する。

【０００９】第２動き補償手段１７は、動き予測精度選
択手段１１によって第２動き予測手段１３が選択された
場合に動作するものであり、復号化手段１５から入力さ
れる残差成分に対して、メモリ１８から、動きベクトル
によって指定された場所の前フレーム画像の画像ブロッ
クを読み出し、１／４画素精度の動き補償を行い、現フ
レーム画像を復元する。

【００１０】メモリ１８は、第１動き補償手段１６又は
第２動き補償手段１７より復元された画像を格納し、そ
の後の動き予測及び動き補償に用いられるようにする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来装置で
は、予めどちらの精度で予測するかを決めておく必要が
あり、一旦決めると、シーケンスを更新しない限り、精
度を変更することはできない。１／２画素精度での予測
では、画像によっては予測精度が不十分な場合があり、
正確な動き予測ができないために符号化効率が上がらな
いことがある。一方、１／４画素精度での予測では、精
度が向上する分、動き情報を伝送するための符号量も増
加し、画像によっては、動き予測精度向上による符号化
効率の向上以上に、動き情報伝送符号量が増加し、結果
的に符号化効率が低下することもある。

【００１２】そのため、画像内容を問わず、符号化効率
を向上させることが動画像符号化装置及び動画像復号化
装置が望まれている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の動画像符号化装置は、動き予測精度が異な
るフレーム間の動き予測を行う複数の動き予測手段と、
いずれの上記動き予測手段の出力を動画像符号に利用し
たならば符号化効率が最も高くなるかをフレーム単位に
決定する動き予測精度選択手段と、上記動き予測精度選
択手段が決定した上記動き予測手段からの出力を符号化
すると共に、出力する動画像符号に、出力を利用した上
記動き予測手段に係る動き予測精度の情報を盛り込む符
号化手段とを有することを特徴とする。

【００１４】また、本発明の動画像復号化装置は、対向
する動画像符号化装置が出力した、フレーム毎に動き予
測精度の情報が盛り込まれた動画像符号を復号するもの
であって、フレーム間の動き補償を行って現フレーム画
像を復元する、動き予測精度が異なる複数の動き補償手
段と、対向する動画像符号化装置から到来した動画像符
号を復号していずれかの動き補償手段に与える信号にす
ると共に、その信号を、動画像符号に盛り込まれた動き
予測精度の情報に対応した上記動き補償手段に与える復
号化手段とを有することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による動画像符号化装置及び動画像復号化
装置の第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００１６】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 図１は、第１の実施形態の動画像符号化装置の構成を示
すブロック図であり、上述した従来装置に係る図２との
同一、対応部分には同一符号を付して示している。

【００１７】図１において、第１の実施形態の動画像符
号化装置は、動き予測精度を選択させる構成として、第
１動き予測精度選択手段２１及び第２動き予測精度選択
手段２２を有する。

【００１８】第１動き予測精度選択手段２１は、利用者
が伝送開始前に設定した動き予測精度の選択情報を取り
込んで設定するものである。第１動き予測精度選択手段
２１に設定される動き予測精度の選択情報は、「固定」
又は「可変」である。

【００１９】「固定」は、第１動き予測手段１２を今回
の伝送シーケンス中において利用する１／２画素精度に
固定するものと、第２動き予測手段１３を今回の伝送シ
ーケンス中において利用する１／４画素精度に固定する
ものとがあり、この固定内容選択の情報も動き予測精度
の選択情報に含まれる。「可変」は、第１動き予測手段
１２を利用する１／２画素精度の動き予測と、第２動き
予測手段１３を利用する１／４画素精度の動き予測と
を、フレーム画像内容に応じて可変するものである。

【００２０】第２動き予測精度選択手段２２は、第１動
き予測精度選択手段２１によって「固定」が選択された
場合には、その固定精度に係る第１動き予測手段１２又
は第２動き予測手段１３を有効とするものである。

【００２１】また、第２動き予測精度選択手段２２は、
第１動き予測精度選択手段２１によって「可変」を選択
された場合には、各フレーム毎に、第１又は第２動き予
測手段１２又は１３のいずれかを利用するかを決定する
ものである。第２動き予測精度選択手段２２は、例え
ば、第１動き予測手段１２による各画素の予測残差の２
乗を、そのフレームの全ての画素について加算した第１
の予測残差２乗和と、第２動き予測手段１３による各画
素の予測残差の２乗を、そのフレームの全ての画素につ
いて加算した第２の予測残差２乗和とを得、第１及び第
２の予測残差２乗和を大小比較し、小さい方の予測残差
２乗和に係る第１又は第２動き予測手段１２又は１３を
選択する。

【００２２】第１動き予測精度選択手段２１及び第２動
き予測精度選択手段２２を設けたことにより、処理が多
少変更した手段もあるが、他の手段１２〜１８の主たる
機能は、従来と同様である。

【００２３】図３は、第１の実施形態の動画像復号化装
置の構成を示すブロック図であり、上述した第１の実施
形態の動画像符号化装置に対応するものである。

【００２４】図３において、第１の実施形態の動画像復
号化装置は、復号化手段２３、第１動き補償手段２４、
第２動き補償手段２５及びメモり２６を有する。これら
各手段２３〜２６は、第１の実施形態の動画像符号化装
置における復号化手段１５、第１動き補償手段１６、第
２動き補償手段１７及びメモり１８と同様なものであ
る。

【００２５】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 以下、第１の実施形態の動画像符号化装置及び動画像復
号化装置の動作を説明する。

【００２６】まず、第１動き予測精度選択手段２１によ
って１／２画素精度の固定の動き予測精度が選択された
場合について説明する。

【００２７】この場合、入力された現フレーム画像は、
第２動き予測精度選択手段２２を介して、第１動き予測
手段１２に与えられる。第１動き予測手段１２は、画像
を１６×１６画素あるいは８×８画素のブロックに分割
し、メモリ１８から前フレームの画像を読み出し、入力
された現フレームの画像と１／２画素精度の動き予測を
し、当該予測された動き情報を動きベクトル（縦方向及
び横方向の移動量）と、前フレーム画像との予測残差成
分とを符号化手段１４に出力する。符号化手段１４に
は、第１動き予測精度選択手段２１から１／２画素精度
の固定という精度選択情報も与えられており、この情報
も出力する動画像符号に含める。

【００２８】図４は、第１の実施形態の動画像符号化装
置から出力される動画像符号のフォーマットの説明図で
ある。

【００２９】一連の動画像符号は、シーケンスヘッダの
後に各フレームの情報が続いたものである。シーケンス
ヘッダの一部の領域には、動き予測精度が固定か可変か
を表すと共に、固定の場合には１／２画素精度か１／４
画素精度かを表す情報が挿入される。

【００３０】各フレームの情報は、フレームヘッダの後
に各ブロック（８×８画素又は１６×１６画素）の情報
が続いたものである。フレームヘッダの一部の領域とし
て、動き予測精度が可変の場合にのみ設けられる精度情
報があり、その精度情報には、そのフレームでの動き予
測精度、すなわち、１／２画素精度又は１／４画素精度
を表す情報が挿入される。

【００３１】各ブロックの情報は、ブロックヘッダと残
差成分符号とである。ブロックヘッダの一部の領域とし
て、そのブロックの動きベクトル情報を格納する領域が
設けられている。残差成分符号の領域には、そのブロッ
クの予測残差を符号化した符号が挿入される。

【００３２】符号化手段１４は、上述のように、第１動
き予測精度選択手段２１によって１／２画素精度の固定
の動き予測精度が選択された場合には、シーケンスヘッ
ダの固定／可変領域に「１／２画素精度の固定」である
旨の情報を格納する。なお、フレームヘッダの精度情報
は設けられない。また、符号化手段１４は、第１動き予
測手段１２からの動きベクトル情報をブロックヘッダに
挿入し、第１動き予測手段１２からの予測残差成分に対
しては、ＤＣＴ変換（離散コサイン変換）、量子化及び
可変長符号化を施して、ブロックヘッダに続ける。

【００３３】以上のような動画像符号が対向する動画像
復号化装置（図３参照）に向けて送出されると共に、復
号化手段１５に与えられる。

【００３４】復号化手段１５は、入力された動画像符号
のシーケンスヘッダの固定／可変領域の「１／２画素精
度の固定」の情報を内部に設定する（なお、この情報が
第１動き予測精度選択手段２１から与えられるようにし
ても良い）。そして、得られた動きベクトル情報や、残
差成分符号を復号化して得た予測残差信号を、設定して
いる「１／２画素精度の固定」に基づいて、第１動き補
償手段１６に与える。

【００３５】第１動き補償手段１６は、復号化手段１５
から入力された残差成分に対して、メモリ１８から、動
きベクトルによって指定された場所の前フレーム画像の
画像ブロックを読み出し、１／２画素精度の動き補償を
行って、現フレーム画像を復元し、メモリ１８に、その
後の動き予測及び動き補償に用いられるように格納す
る。

【００３６】以上のような動画像符号が与えられた動画
像復号化装置において、復号化手段２３は、入力された
動画像符号のシーケンスヘッダの固定／可変領域の「１
／２画素精度の固定」の情報を内部に設定する。そし
て、得られた動きベクトル情報や、残差成分符号を復号
化して得た予測残差信号を、設定している「１／２画素
精度の固定」に基づいて、第１動き補償手段２４に与え
る。

【００３７】第１動き補償手段２４は、復号化手段２３
から入力された残差成分に対して、メモリ２６から、動
きベクトルによって指定された場所の前フレーム画像の
画像ブロックを読み出し、１／２画素精度の動き補償を
行って、現フレーム画像を復元し、メモリ２６に、その
後の動き予測及び動き補償に用いられるように格納する
と共に、メモリ２６から現フレーム画像として次段に出
力する。

【００３８】次に、第１動き予測精度選択手段２１によ
って１／４画素精度の固定の動き予測精度が選択された
場合について簡単に説明する。

【００３９】この場合、入力された現フレーム画像は、
第２動き予測精度選択手段２２を介して、第２動き予測
手段１３に与えられ、第２動き予測手段１３は、ブロッ
ク単位に、１／４画素精度の動き予測をし、動きベクト
ル情報と、前フレーム画像との予測残差成分とを符号化
手段１４に出力する。符号化手段１４には、第１動き予
測精度選択手段２１から１／４画素精度の固定という精
度選択情報も与えられている。

【００４０】符号化手段１４は、シーケンスヘッダの固
定／可変領域に「１／４画素精度の固定」である旨の情
報を格納する。また、符号化手段１４は、第２動き予測
手段１３からの動きベクトル情報をブロックヘッダに挿
入し、第２動き予測手段１３からの予測残差成分に対し
ては、ＤＣＴ変換（離散コサイン変換）、量子化及び可
変長符号化を施して、ブロックヘッダに続ける。

【００４１】以上のような動画像符号が対向する動画像
復号化装置（図３参照）に向けて送出されると共に、復
号化手段１５に与えられる。

【００４２】復号化手段１５は、入力された動画像符号
のシーケンスヘッダの固定／可変領域の「１／４画素精
度の固定」の情報を内部に設定し、得られた動きベクト
ル情報や、残差成分符号を復号化して得た予測残差信号
を、設定している「１／４画素精度の固定」に基づい
て、第２動き補償手段１７に与える。

【００４３】第２動き補償手段１７は、復号化手段１５
から入力された残差成分に対して、メモリ１８から、動
きベクトルによって指定された場所の前フレーム画像の
画像ブロックを読み出し、１／４画素精度の動き補償を
行って、現フレーム画像を復元し、メモリ１８に、その
後の動き予測及び動き補償に用いられるように格納す
る。

【００４４】以上のような動画像符号が与えられた動画
像復号化装置において、復号化手段２３は、入力された
動画像符号のシーケンスヘッダの固定／可変領域の「１
／４画素精度の固定」の情報を内部に設定する。そし
て、得られた動きベクトル情報や、残差成分符号を復号
化して得た予測残差信号を、設定している「１／４画素
精度の固定」に基づいて、第２動き補償手段２５に与え
る。

【００４５】第２動き補償手段２５は、復号化手段２３
から入力された残差成分に対して、メモリ２６から、動
きベクトルによって指定された場所の前フレーム画像の
画像ブロックを読み出し、１／４画素精度の動き補償を
行って、現フレーム画像を復元し、メモリ２６に、その
後の動き予測及び動き補償に用いられるように格納する
と共に、メモリ２６から現フレーム画像として次段に出
力する。

【００４６】次に、第１動き予測精度選択手段２１によ
って可変の動き予測精度が選択された場合について説明
する。

【００４７】この場合、入力された現フレーム画像は、
第２動き予測精度選択手段２２を介して、第１動き予測
手段１２及び第２動き予測手段１３に共に与えられ、第
１動き予測手段１２及び第２動き予測手段１３は、ブロ
ック単位に、１／２画素精度又は１／４画素精度の動き
予測をし、前フレーム画像との予測残差成分を第２動き
予測精度選択手段２２に出力する。第２動き予測精度選
択手段２２は、そのフレームの全ての画素についての１
／２画素精度の予測残差成分の２乗和と、そのフレーム
の全ての画素についての１／４画素精度の予測残差成分
の２乗和とを求めて大小比較し、２乗和が小さい方に係
る予測残差成分を採用することに決定し、その予測残差
成分に係る第１動き予測手段１２又は第２動き予測手段
１３に出力を指示する。

【００４８】第２動き予測精度選択手段２２から出力を
指示された第１動き予測手段１２又は第２動き予測手段
１３は、ブロック単位に、動きベクトル情報と予測残差
成分とを符号化手段１４に出力する。符号化手段１４に
は、第１動き予測精度選択手段２１から可変という精度
選択情報も与えられており、また、第２動き予測精度選
択手段２２から選択された１／２画素精度又は１／４画
素精度の情報も与えられている。

【００４９】符号化手段１４は、シーケンスヘッダの固
定／可変領域に「可変」である旨の情報を格納する。ま
た、符号化手段１４は、フレームヘッダの精度領域に、
第２動き予測精度選択手段２２から与えられた「１／２
画素精度」又は「１／４画素精度」の情報を格納する。
さらに、符号化手段１４は、第１動き予測手段１２又は
第２動き予測手段１３からの動きベクトル情報をブロッ
クヘッダに挿入し、第１動き予測手段１２又は第２動き
予測手段１３からの予測残差成分に対しては、ＤＣＴ変
換（離散コサイン変換）、量子化及び可変長符号化を施
して、ブロックヘッダに続ける。

【００５０】以上のような動画像符号が対向する動画像
復号化装置（図３参照）に向けて送出されると共に、復
号化手段１５に与えられる。

【００５１】復号化手段１５は、入力された動画像符号
のシーケンスヘッダの固定／可変領域の「可変」の情報
やフレームヘッダの精度領域の「１／２画素精度」又は
「１／４画素精度」の情報を内部に設定し、得られた動
きベクトル情報や、残差成分符号を復号化して得た予測
残差信号を、設定している「１／２画素精度」又は「１
／４画素精度」で定まる第１動き補償手段１６又は第２
動き補償手段１７に与える。

【００５２】予測残差信号が与えられた第１動き補償手
段１６又は第２動き補償手段１７は、復号化手段１５か
ら入力された残差成分に対して、メモリ１８から、動き
ベクトル（第１動き補償手段１６又は第２動き補償手段
１７から与えられる）によって指定された場所の前フレ
ーム画像の画像ブロックを読み出し、自己に割り当てら
れている１／２画素精度又は１／４画素精度の動き補償
を行って、現フレーム画像を復元し、メモリ１８に、そ
の後の動き予測及び動き補償に用いられるように格納す
る。

【００５３】以上のような動画像符号が与えられた動画
像復号化装置において、復号化手段２３は、入力された
動画像符号のシーケンスヘッダの固定／可変領域の「可
変」の情報やフレームヘッダの精度領域の「１／２画素
精度」又は「１／４画素精度」の情報を内部に設定し、
得られた動きベクトル情報や、残差成分符号を復号化し
て得た予測残差信号を、設定している「１／２画素精
度」又は「１／４画素精度」で定まる第１動き補償手段
２４又は第２動き補償手段２５に与える。

【００５４】予測残差信号が与えられた第１動き補償手
段２４又は第２動き補償手段２５は、復号化手段２３か
ら入力された残差成分に対して、メモリ２６から、動き
ベクトル（第１動き補償手段２４又は第２動き補償手段
２５から与えられる）によって指定された場所の前フレ
ーム画像の画像ブロックを読み出し、自己に割り当てら
れている１／２画素精度又は１／４画素精度の動き補償
を行って、現フレーム画像を復元し、メモリ２６に、そ
の後の動き予測及び動き補償に用いられるように格納す
ると共に、メモリ２６から現フレーム画像として次段に
出力する。

【００５５】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 第１の実施形態の動画像符号化装置及び動画像復号化装
置によれば、フレーム毎に、予測精度が異なる複数の動
き予測手段の中から利用するものを選択することを可能
にしているので、符号化効率が良くなる方の動き予測手
段を動的に選択することができ、より符号化効率が向上
させることができ、そのような符号化効率を向上させた
動画像符号を復号することもできる。

【００５６】なお、動画像符号に盛り込む動き予測精度
の情報は、１フレームにおいて１ビットなので、動き予
測精度の情報を盛り込むことによる符号量の増加はほと
んどなく、符号化効率の向上を妨げるものではない。

【００５７】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による動画像符号化装置の第２の実施形態
を図面を参照しながら詳述する。なお、第２の実施形態
の動画像符号化装置に対応する動画像復号化装置は、上
述した第１の実施形態の動画像復号化装置を適用でき
る。

【００５８】図５は、第２の実施形態の動画像符号化装
置の構成を示すブロック図であり、既述した図１や図２
との同一、対応部分には、同一、対応符号を付して示し
ている。

【００５９】図５において、第２の実施形態の動画像符
号化装置は、第１動き予測手段１２及び第２動き予測手
段１３の入力側に入力切替手段３０を有すると共に、第
１動き予測手段１２及び第２動き予測手段１３の出力側
に第２動き予測精度選択手段２２Ａを有するものであ
る。

【００６０】入力切替手段３０には、第１動き予測精度
選択手段２１から、「１／２画素精度固定」、「１／４
画素精度固定」又は「可変」の情報が与えられる。入力
切替手段３０は、「１／２画素精度固定」の場合には、
入力された現フレーム画像を第１動き予測手段１２だけ
に与え、「１／４画素精度固定」の場合には、入力され
た現フレーム画像を第２動き予測手段１３だけに与え、
「可変」の場合には、入力された現フレーム画像を第１
動き予測手段１２及び第２動き予測手段１３の双方に与
えるものである。

【００６１】第１動き予測手段１２及び又は第２動き予
測手段１３は、入力切替手段３０から現フレーム画像が
与えられたときに、ブロック単位の動き予測処理を行
い、得られた動きベクトル及び予測残差成分を第２動き
予測精度選択手段２２Ａに与える。

【００６２】第２動き予測精度選択手段２２Ａには、第
１動き予測精度選択手段２１から、「固定」又は「可
変」の情報が与えられる。

【００６３】第２動き予測精度選択手段２２Ａは、「固
定」の場合には、第１動き予測手段１２又は第２動き予
測手段１３から与えられた動きベクトル及び予測残差成
分をそのまま通過させて符号化手段１５に与える。

【００６４】これに対して、第２動き予測精度選択手段
２２Ａは、「可変」の場合には、符号化手段１５と協働
して、第１動き予測手段１２及び第２動き予測手段１３
から与えられた動きベクトル及び予測残差成分のいずれ
の動きベクトル及び予測残差成分の符号を動画像符号に
含めるかを決定する。第２動き予測精度選択手段２２Ａ
は、この決定を、そのフレームについての符号長が短く
なる方にする。すなわち、第２動き予測精度選択手段２
２Ａは、第１動き予測手段１２から与えられた動きベク
トル及び予測残差成分の符号を動画像符号に含めた場合
のそのフレームについての符号長と、第２動き予測手段
１２から与えられた動きベクトル及び予測残差成分の符
号を動画像符号に含めた場合のそのフレームについての
符号長とを、例えば、符号化手段１５によって算出さ
せ、短い方を動画像符号に含めることに決定して符号化
手段１５に通知する。

【００６５】符号化手段１５には、第１動き予測精度選
択手段２１から、「１／２画素精度固定」、「１／４画
素精度固定」又は「可変」の情報が与えられる。符号化
手段１５は、「１／２画素精度固定」、「１／４画素精
度固定」又は「可変」のいずれの場合共に、第１の実施
形態の場合と同様にして、動画像符号を形成する。な
お、符号化手段１５は、「可変」の場合には、上述した
符号長の算出処理で得られた情報を適宜利用して動画像
符号を形成するようにしても良い。

【００６６】復号化手段１５、第１動き補償手段１６、
第２動き補償手段１７及びメモり１８は、第１の実施形
態と同様に機能するものである。

【００６７】第２の実施形態の動画像符号化装置に対応
する動画像復号化装置は、上述した第１の実施形態の動
画像復号化装置を適用でき、第１の実施形態で説明した
と同一の動作を行う。

【００６８】第２の実施形態の動画像符号化装置によっ
ても、第１の実施形態の動画像符号化装置と同様な効果
を奏することができる。

【００６９】（Ｃ）第３の実施形態 次に、本発明による動画像符号化装置及び動画像復号化
装置の第３の実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００７０】第３の実施形態の動画像符号化装置及び動
画像復号化装置は、第１の実施形態の動画像符号化装置
及び動画像復号化装置における技術思想を、動き予測手
段及び動き補償手段の数をＮ（Ｎは３以上の整数）個に
拡張したものである。

【００７１】図６は、第３の実施形態の動画像符号化装
置の構成を示すブロック図であり、上述した第１の実施
形態に係る図１との同一、対応部分には、同一、対応符
号を付して示している。

【００７２】図６において、第３の実施形態の動画像符
号化装置は、Ｎ個の動き予測手段４１〜４Ｎと、Ｎ個の
動き補償手段５１〜５Ｎとを有している。

【００７３】第１〜第Ｎの動き予測手段４１〜４Ｎはそ
れぞれ、動き予測精度が異なるものである。Ｎ個の動き
予測手段４１〜４Ｎの中には、第１の実施形態と同様な
「１／２画素精度」や「１／４画素精度」のものがあっ
ても良く、「１画素精度」、「１／８画素精度」、「１
／１６画素精度」、…等のものがあっても良く、さらに
は、アフィン変換を用いた回転・伸縮などに対応した動
き予測手段を採用した予測精度のものがあっても良い。
すなわち、回転、拡大・縮小、パン、チルドなどのカメ
ラ操作に対応した動き予測手段が含まれていても良い。

【００７４】第ｎ（ｎは１〜Ｎ）動き補償手段５ｎは、
第ｎ動き予測手段４ｎに対応したものであり、第ｎ動き
予測手段４ｎの逆処理を行うものである。

【００７５】第１動き予測精度選択手段２１がいずれか
の動き予測精度の「固定」を設定した場合には、その動
き予測精度に対応したいずれかの動き予測手段４ｘ（ｘ
は１〜Ｎ）だけが動作し、その出力等に基づき、符号化
手段１４が動画像符号を形成して出力する。また、復号
化手段１５がその動画像符号を復号し、復号信号を動き
補償手段５ｘに与え、動き補償手段５ｘが現フレーム画
像を復元してメモリ１８に以降の動き予測、動き補償の
ために格納する。

【００７６】第１動き予測精度選択手段２１が動き予測
精度の「可変」を設定した場合には、第２動き予測精度
選択手段２２がフレーム毎に符号化効率が最も高くなる
動き予測手段４ｙ（ｙは１〜Ｎ）を探索し、その動き予
測手段４ｙの出力等に基づき、符号化手段１４が動画像
符号を形成して出力する。また、復号化手段１５がその
動画像符号を復号し、復号信号を動き補償手段５ｙに与
え、動き補償手段５ｙが現フレーム画像を復元してメモ
リ１８に以降の動き予測、動き補償のために格納する。

【００７７】図６は、第３の実施形態の動画像復号化装
置の構成を示すブロック図であり、上述した第１の実施
形態に係る図３との同一、対応部分には、同一、対応符
号を付して示している。

【００７８】図６において、第３の実施形態の動画像復
号化装置は、復号化手段２３、第１動き補償手段６１〜
第Ｎ動き補償手段６Ｎ及びメモり２６を有する。これら
各手段２３、２６、６１〜６Ｎは、第３の実施形態の動
画像符号化装置における復号化手段１５、第１動き補償
手段５１〜第Ｎ動き補償手段５Ｎ及びメモり１８と同様
なものである。

【００７９】第３の実施形態の動画像符号化装置が出力
した動画像符号が与えられた第３の実施形態の動画像復
号化装置において、復号化手段２３は、入力された動画
像符号のシーケンスヘッダやフレームヘッダの所定領域
の情報から、いずれかの予測精度の「固定」又は「可
変」などの情報を内部に設定する。そして、復号で得ら
れた残差成分符号などを設定している予測精度に対応す
る動き補償手段６ｚ（Ｚは１〜Ｎ）に与える。第ｚ動き
補償手段６ｚは、復号化手段２３から入力された残差成
分等に対して動き補償を行って現フレーム画像を復元し
し、メモリ２６に、その後の動き予測及び動き補償に用
いられるように格納すると共に、メモリ２６から現フレ
ーム画像として次段に出力する。

【００８０】第３の実施形態の動画像符号化装置及び動
画像復号化装置によっても、第１の実施形態の動画像符
号化装置と同様に、符号化効率の向上が期待でき、しか
も、多様な動き予測手段や動き補償手段を設けているの
で、符号化効率の一層の向上が期待できる。

【００８１】（Ｄ）他の実施形態 上述した第２の実施形態の技術思想を、Ｎ個の動き予測
手段や動き補償手段を有する装置に拡張することができ
る。

【００８２】上記各実施形態では、予測精度の固定は、
全ての動き予測手段や動き補償手段が対象となるものを
示したが、予測精度を固定し得る動き予測手段や動き補
償手段を一部のものに限定するようにしても良い。

【００８３】また、上記各実施形態では、予測精度を固
定も可変もできるものを示したが、可変だけの動画像符
号化装置及び動画像復号化装置であっても良い。

【００８４】さらに、上記各実施形態は、予測精度の可
変時において、現フレーム画像及び前フレーム画像か
ら、現フレーム画像の予測精度を決定するものを示した
が、前フレーム画像及び前々フレーム画像から、現フレ
ーム画像の予測精度を決定するようにしても良い。

【００８５】さらにまた、上記各実施形態は、フレーム
間予測だけに対応した動画像符号化装置及び動画像復号
化装置であったが、フレーム間予測及びフレーム内予測
を選択適用する動画像符号化装置及び動画像復号化装置
において、フレーム間予測が選択された際に、本発明の
技術思想を適用するようにしても良い。

【００８６】なお、本発明の動画像符号化装置及び動画
像復号化装置をソフトウェア処理を中心として構成で実
現しても良く、ハードウェア構成で実現するようにして
も良い。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、本発明の動画像符号化装
置及び動画像復号化装置によれば、画像内容を問わず、
符号化効率を従来より向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の動画像符号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】従来の動画像符号化装置の構成を示すブロック
図である。

【図３】第１の実施形態の動画像復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図４】第１の実施形態の動画像符号のフォーマットの
説明図である。

【図５】第２の実施形態の動画像符号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図６】第３の実施形態の動画像符号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図７】第３の実施形態の動画像復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１２、１３、４１〜４Ｎ…動き予測手段、 １４…符号化手段、 １５、２３…復号化手段、 １６、１７、２４、２５、５１〜５Ｎ、６１〜６Ｎ…動
き補償手段、 １８、２６…メモリ、 ２１…第１動き予測精度選択手段、 ２２、２２Ａ…第２動き予測精度選択手段、 ３０…入力切替手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK19 MA00 MA05 MA23 MC11 ME01 NN10 NN15 NN16 NN28 NN41 NN45 NN49 PP04 RB09 RC16 UA02 UA05 5J064 AA02 BA09 BA16 BB01 BB03 BC01 BC14 BC16 BC26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動き予測精度が異なるフレーム間の動き
   予測を行う複数の動き予測手段と、 いずれの上記動き予測手段の出力を動画像符号に利用し
   たならば符号化効率が最も高くなるかをフレーム単位に
   決定する動き予測精度選択手段と、 上記動き予測精度選択手段が決定した上記動き予測手段
   からの出力を符号化すると共に、出力する動画像符号
   に、出力を利用した上記動き予測手段に係る動き予測精
   度の情報を盛り込む符号化手段とを有することを特徴と
   する動画像符号化装置。
2. 【請求項２】 複数の上記動き予測手段の中に、回転、
   拡大・縮小、パン、チルドなどのカメラ操作に対応した
   動き予測手段を備えた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】 上記動き予測精度選択手段は、外部から
   の指令により、通信シーケンス中、いずれかの上記動き
   予測手段の出力を固定的に利用することに設定すること
   も可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   動画像符号化装置。
4. 【請求項４】 対向する動画像符号化装置が出力した、
   フレーム毎に動き予測精度の情報が盛り込まれた動画像
   符号を復号する動画像復号化装置であって、 フレーム間の動き補償を行って現フレーム画像を復元す
   る、動き予測精度が異なる複数の動き補償手段と、 対向する動画像符号化装置から到来した動画像符号を復
   号していずれかの動き補償手段に与える信号にすると共
   に、その信号を、動画像符号に盛り込まれた動き予測精
   度の情報に対応した上記動き補償手段に与える復号化手
   段とを有することを特徴とする動画像復号化装置。