JP2003219425A

JP2003219425A - 動画像符号化装置及び動画像復号化装置

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Publication number: JP2003219425A
Application number: JP2002013932A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sugiyama; 賢二杉山
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: JP3902475B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像間予測符号化においても再生画像
における量子化誤差軽減が可能になり、その結果、符号
化ビットレートの低減や再生画像品質の向上が可能にな
る。【解決手段】入来する動画像に対して画像間予測の
参照画像となる参照フレームと、画像間予測の参照画像
とならない非参照フレームとを設定して画像間予測を行
う動画像符号化装置であって、前記非参照フレームの被
符号化画像を画像間予測符号化し、符号列を得る符号化
手段と、前記非参照フレームの符号列を局部復号化し、
局部復号化画像を得る局部復号化手段と、前記被符号化
画像と前記局部復号画像との差である量子化誤差成分を
得る量子化誤差検出手段と、前記量子化誤差成分を、前
記量子化誤差成分を得た非参照フレームとは別の非参照
フレームの入来画像に逆相で加算し、被符号化画像を得
る加算手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像を効率的に
伝送、蓄積、表示するために、画像情報をより少ない符
号量でディジタル信号にする動画像符号化装置及び符号
化された画像情報を復号化する動画像復号化装置に関
し、特に主たる符号化の前段階と主たる復号化の後段階
で処理を行い、再生画質を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に関する。

【０００２】

【従来の技術】＜動画像符号化と前後処理＞画像符号化
及び画像復号化では、主たる符号化の前処理や、主たる
復号化の後処理としてノイズ成分の抑圧を行う場合があ
る。また、符号化前にプリエンファシスを行い、復号化
後にディエンファシスを行って、総合的な伝送周波数特
性を保ちながら、符号化及び復号化で生じた量子化歪み
を軽減する手法がある。

【０００３】一方、前フレームの量子化誤差を逆相で加
算してから符号化を行い、復号化ではフレーム加算を行
うことで、再生画像に含まれる量子化誤差を軽減する手
法がある。このようにフレーム加算で動き補償を用いる
ことで、フレーム加算による弊害も少なく量子化誤差を
軽減できる。これは本発明と同一出願人による特許第２
５８１３４１号「高能率符号化装置及び復号化装置」に
示されている。

【０００４】この処理でのフレーム関係を図８に示す。
前フレームの量子化誤差は次のフレームの入来画像に加
算され、被符号化信号は量子化誤差が波及したものとな
る。また、復号化では前フレームの再生画像と現フレー
ムの復号画像とを混合する。これにより、量子化誤差成
分が相殺されて減少する。＜従来の動画像符号化装置の構成＞次に、上述した特許
第２５８１３４１号に示されている従来の動画像符号化
装置の構成について図５を参照して説明する。また、こ
の符号化におけるフレームの関係を上述した図８に示
す。なお、図８中の網点は他のフレームの量子化誤差が
混入されていることを示している。

【０００５】画像入力端子１より入来する動画像信号
は、画像メモリ５１、動き推定部５２、及び、加算器２
に与えられる。加算器２では、画像入力端子１より入来
する動画像信号に対して乗算器１７から与えられる前フ
レームの量子化誤差が加算される。そして、前フレーム
の量子化誤差が加算された入来動画像信号は被符号化画
像としてＤＣＴ６と減算器１４に与えられる。ＤＣＴ６
は被符号化画像に対してＤＣＴ（Discrete Cosine Tr
ansform）の変換処理を行い、得られた係数を量子化器
７に与える。この量子化器７では所定のステップ幅にて
係数を量子化し、符号となった係数を符号出力８から出
力すると共に逆量子化器９に供給する。

【０００６】一方、逆量子化器９及び逆ＤＣＴ１０では
上述したＤＣＴ６及び量子化器７の逆処理が行われ、局
部復号画像が得られる。このように得られた局部復号画
像は減算器１４によって被符号化画像から減算され、逆
相の量子化誤差が画像メモリ１５に与えられる。この画
像メモリ１５は量子化誤差を１フレーム分遅延させ、動
き補償器１６に与える。この動き補償器１６は量子化誤
差を動き推定器５２から与えられる動きベクトルに従っ
て空間的に移動させ、乗算器１７に与える。この乗算器
１７では動き推定器５１から与えられるマッチング情報
に従って、動き補償された量子化誤差に０から１．０の
値を乗じて加算器２に与える。

【０００７】また、動き推定器５２は、画像メモリ１５
に蓄積されている前フレームの画像と入来する現フレー
ムの画像から動きベクトルを検出する。その動きベクト
ルにおけるフレーム間のブロックマッチング値に基づ
き、マッチング情報を形成する。＜従来の復号化装置の構成＞次に、図５に示す従来の動
画像符号化装置に対応する従来の動画像復号化装置につ
いて図６を参照して説明する。

【０００８】符号入力端子２１より入来する符号列は、
逆量子化器９にて再生ＤＣＴ係数値となり、逆ＤＣＴ１
０に与えられる。この逆ＤＣＴ１０は８×８個の係数を
復号画像に変換し、動き推定器５２、加算器２２、及
び、減算器２８に与える。加算器２２では、復号画像に
乗算器２７から与えられる差分画像信号が加算され、再
生画像となる。このようにして得られた再生画像は、画
像出力端子２４より出力されると共に、画像メモリ２６
に与えられる。この画像メモリ２６では再生画像を１フ
レーム分遅延させ、この画像を動き補償器１６と動き推
定器５２に与える。

【０００９】動き補償器１６は前フレームの再生画像を
画像メモリ２６から得て、動き推定器５２から与えられ
る動きベクトルに従って空間的に移動させ、減算器２８
に与える。減算器２８は動き補償された前フレームの再
生画像から現フレームの復号画像を減算し、差分画像信
号を得て、乗算器２７に与える。この乗算器２７では動
き推定器５２から与えられるマッチング情報に従って動
き補償された差分信号に０から０．８の値を乗じて、加
算器２２に与える。

【００１０】動き推定器５２は、画像メモリ２６に蓄積
されている前フレームの再生画像と現フレームの復号画
像とから動きベクトルを検出する。また、その動きベク
トルにおけるフレーム間のブロックマッチング値に基づ
き、マッチング情報を形成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の量子化誤差のフ
レーム間加算を行う動画像符号化装置及び動画像復号化
装置は、基本的な符号化手法として画像内独立符号化を
対象としている。これは、フレーム間予測符号化では、
予測信号に局部復号画像を用いるので、それには量子化
誤差が含まれており、画像間予測自体で誤差加算（減
算）が既に行われているためである。一方、復号化では
前フレームの復号画像を参照画像として画像間予測信号
が形成され、それと予測残差が加算されることで再生画
像が得られる。従って、現フレームは前フレームから形
成されており、前フレームを更に加算しても予測残差の
値を小さくするようにしか作用せず、量子化誤差は軽減
されない。従って復号化手法は画像内符号化のみを対象
としていた。

【００１２】本発明は以上の点に着目してなされたもの
であり、画像間予測の参照画像となるフレームと参照画
像とならない非参照フレームがある場合に、画像間予測
の関係にない非参照フレーム間でのみ量子化誤差の加算
を行うことで、フレーム間予測符号化であっても量子化
誤差を軽減することが可能な動画像符号化装置及び動画
像復号化装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、入来する動画像に対して画像間予測の参照画像
となる参照フレームと、画像間予測の参照画像とならな
い非参照フレームとを設定して画像間予測を行う動画像
符号化装置において、前記非参照フレームの被符号化画
像を画像間予測符号化し、符号列を得る符号化手段と、
前記非参照フレームの符号列を局部復号化し、局部復号
化画像を得る局部復号化手段と、前記被符号化画像と前
記局部復号画像との差である量子化誤差成分を得る量子
化誤差検出手段と、前記量子化誤差成分を、前記量子化
誤差成分を得た非参照フレームとは別の非参照フレーム
の入来画像に逆相で加算し、被符号化画像を得る加算手
段とを有することを特徴とする動画像符号化装置を提供
する。

【００１４】また、前記加算手段は動き補償を用いるも
のであり、前記量子化誤差成分を加算するための動きベ
クトルを、前記画像間予測処理で用いる動きベクトルを
基にして、前記画像間のフレーム距離に応じた補正、又
は、再度探索することにより求め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を提供する。

【００１５】更に、入来する動画像に対して画像間予測
の参照画像となる参照フレームと、画像間予測の参照画
像とならない非参照フレームとを設定して画像間予測符
号化された符号列を復号化する動画像復号化装置のい
て、他のフレームの量子化誤差成分を含めて符号化され
た前記非参照フレームの符号列を画像間予測復号化し、
当該フレームの復号画像を得る復号化手段と、前記当該
フレームにおける当該フレームとは別の非参照フレーム
の復号画像又は再生画像から加算画像を得る手段と、前
記当該フレームの復号画像と、前記加算画像とを混合し
て前記再生画像を得る加算手段とを有することを特徴と
する動画像復号化装置を提供する。

【００１６】また更に、前記加算手段は動き補償を用い
るものであり、前記量子化誤差成分を加算するための動
きベクトルを、前記画像間予測処理で用いる動きベクト
ルを基にして、前記画像間のフレーム距離に応じた補
正、又は、再度探索することにより求めることを特徴と
する請求項３に記載の動画像復号化装置を提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】＜第一実施例の動画像符号化装置
＞本発明に係る動画像符号化装置の第一実施例について
図１を参照して説明する。なお、図５に示す従来技術と
同一の構成要素については同一の符号を付すものであ
る。図１の各構成要素において、画像計数器２０、スイ
ッチ４、減算器５、加算器１１、画像間予測器１３、Ｍ
Ｖ出力端子１９が新たに追加された構成要素であり、画
像メモリ２，１２、動き推定器１８は動作が異なるもの
である。

【００１８】第一実施例の動画像符号化装置における基
本的な符号化処理動作はＭＰＥＧ型の画像間予測符号化
であり、従来技術におけるフレーム内独立符号化とは大
きく異なる。本実施例のフレーム間の処理を図９に示
す。同図に示すように、各フレームは周期的にフレーム
内独立（Ｉピクチャ）、片方向画像間予測（Ｐピクチ
ャ）、双方向画像間予測（Ｂピクチャ）が設定される。
Ｉピクチャ及びＰピクチャは画像間予測の参照画像とな
り、Ｐピクチャ及びＢピクチャの予測に使用される。Ｂ
ピクチャは前後のＰ（Ｉ）ピクチャピクチャより予測さ
れるが、それ自身は予測の参照画像とはならない非参照
フレームである。図９（ａ）は、毎秒３０フレームの画
像で、Ｐ（Ｉ）ピクチャの周期が３フレーム（Ｍ＝３）
の場合である。

【００１９】次に、量子化誤差のフレーム間加算（誤差
は逆相なので減算とも見なせる）について説明する。画
像間予測処理では、実効的に量子化誤差の波及やフレー
ム加算が行われており、画像間予測の関係にあるフレー
ム間で量子化誤差加算を行っても、量子化誤差軽減効果
はない。

【００２０】一方、参照画像とならないＢピクチャは、
Ｂピクチャが連続する場合、隣接するＢピクチャ間では
画像間予測の関係がない。そこで、Ｂピクチャ間では量
子化誤差のフレーム間加算が有効となる。従って、Ｉピ
クチャ及びＰピクチャでは通常の画像間予測のみとし、
Ｂピクチャでは、符号化で次のＢピクチャに量子化誤差
を波及させ、復号化でフレーム間加算を行う。図９にお
いて網点がかかったフレームは他のフレームの量子化誤
差が混入されていることを示している。

【００２１】次に第一実施例の動画像符号化装置の動作
について説明する。画像入力端子１より入来する動画像
信号は、スイッチ４、画像メモリ２、画像計数器２０と
動き推定器１８に与えられる。画像メモリ２は、非参照
フレームであるＢピクチャの画像信号をＰピクチャに挟
まれたＢピクチャの分だけ遅延させ、加算器３に与え
る。Ｂピクチャの画像信号は、加算器３において他のフ
レームの量子化誤差が加算され、被符号化画像となって
スイッチ４に与えられる。

【００２２】スイッチ４はＩピクチャ及びＰピクチャで
は入来画像信号を選択し、Ｂピクチャでは加算器３の出
力である被符号化画像信号を選択して減算器５と減算器
１４に与える。減算器５は動き補償器１３から与えられ
る画像間予測信号を減算し、ＤＣＴ６に与える。ＤＣＴ
６は予測残差に対してＤＣＴの変換処理を行い、得られ
た係数を量子化器７に与える。量子化器７は所定のステ
ップ幅で係数を量子化し、符号となった係数を符号出力
８から出力すると共に逆量子化器９に与える。

【００２３】逆量子化器９及び逆ＤＣＴ１０ではＤＣＴ
６及び量子化器７の逆処理が行われ、局部復号予測残差
を得る。その予測残差には加算器１１で予測信号が加算
され、局部復号画像となり、画像メモリ１２と減算器１
４に与えられる。このような局部復号化処理は、通常の
ＭＰＥＧ型符号化では、Ｂピクチャに関しては必ずしも
必要ない。しかし、本実施例では量子化誤差を得るため
にＢピクチャでも必ず行われる。

【００２４】画像メモリ１２は画像間予測処理のため数
フレーム分の局部復号画像を保持する。画像間予測器１
３は、画像メモリ１２に蓄えられているＩピクチャ及び
Ｐピクチャの局部復号画像を、動き推定器１８から与え
られる動きベクトルに従ってピクチャタイプに合わせて
空間的に移動させ、予測信号として減算器５に与える。

【００２５】一方、減算器１４では、局部復号画像が被
符号化画像から減算され逆送の量子化誤差が画像メモリ
１５に与えられる。動き補償器１６はこの量子化誤差を
動き推定部１８から与えられる隣接フレーム間の動きベ
クトルに従って空間的に移動させ、乗算器１７に与え
る。乗算器１７では、動き推定部１８から与えられるマ
ッチング情報に従って動き補償された量子化誤差に０か
ら１．０の値（１−ｋ）を乗じて加算器３に与える。

【００２６】動き推定器１８は、入来画像を数フレーム
分保持し、画像間予測で必要な動きベクトルを求め、動
き補償器１３に与える。また、Ｂピクチャの動きベクト
ルをフレーム距離に応じて補正し、隣接フレーム間の動
きベクトルとして、動き補償器１６に与える。また、そ
の動きベクトルにおけるフレーム間のブロックマッチン
グ値に基づき、マッチング情報（ｋ）を形成する。な
お、ｋはマッチングに比例するが、所定マッチングで
１．０となり、それ以上は１．０とする。また、マッチ
ング値は空間アクティビティで正規化しても良い。

【００２７】画像計数器２０は、入来動画像のフレーム
を計数し、Ｉピクチャ又はＰピクチャを周期的に設定
し、そのピクチャタイプ情報をスイッチ４に与える。本
実施例ではＢピクチャが連続する必要があるので、その
周期は３フレーム以上となる。なお、信号線は図示しな
いが、画像間予測器１３の動作もピクチャタイプにより
変更される。

【００２８】図９（ｂ）は、毎秒６０フレームの動画像
で、Ｐ（Ｉ）ピクチャの周期を６フレームとした場合
で、Ｂピクチャは５フレームが連続するので、量子化誤
差加算処理の効果が大きい。なお、上記フレーム間処理
は、インターレース走査信号でのフィールド間としても
良いことは言うまでもない。＜第一実施例の動画像復号化装置＞図２は図１に示す動
画像符号化装置に対応する動画像復号化装置の第一実施
例を示す図である。なお、図６に示す従来技術と同一の
構成要素には同一の符号を付している。また、図６に対
して図２はＭＶ入力端子２５、ＭＶ補正器２９、画像メ
モリ１２、画像間予測器１３、加算器１１、スイッチ２
３が追加されているものである。

【００２９】本実施例における動画像復号化装置は、基
本的な復号化処理動作がＭＰＥＧ型の画像間予測符号化
に対するものであり、従来例のフレーム内独立符号化と
は異なる。なお、本実施例のフレーム間の処理関係は図
９に示す通りである。Ｉピクチャ及びＰピクチャの復号
画像は、画像間予測の参照画像となり、Ｐピクチャ及び
Ｂピクチャの予測に使用される。Ｂピクチャは前後のＰ
（Ｉ）ピクチャより予測されるが、それ自身は予測の参
照画像とはならない。

【００３０】次に、画像間のフレーム加算について説明
する。画像間予測の関係にあるフレーム間でフレーム加
算を行っても、予測残差の値を小さくしたのと等価にな
り無意味である。従って、ＩピクチャやＰピクチャで
は、フレーム加算を行わない。一方、参照画像とならな
いＢピクチャは、Ｂピクチャが連続する場合、隣接する
Ｂピクチャ間では画像間予測の関係がなく、符号化装置
においてＢピクチャ間に対しては量子化誤差の加算が行
われている。そこで、復号化装置ではＢピクチャ間での
みフレーム加算を行う。

【００３１】次に図２の動画像復号化装置の動作を説明
する。符号入力端子２１より入来する符号列は、逆量子
化器９で再生ＤＣＴ係数値となり、逆ＤＣＴ１０に与え
られる。逆ＤＣＴ１０は８×８個の係数を復号画像に変
換し、加算器１１に与える。加算器１１は画像間予測器
１３から与えられる画像間予測信号を加算し復号画像を
得て、加算器２２，減算器２８，画像メモリ１２に与え
る。画像メモリ１２は復号画像を保持し、フレーム単位
で遅延した復号画像を画像間予測器１３とスイッチ２３
に与える。

【００３２】画像間予測器１３は、ＭＶ入力端子２５か
ら入来する動きベクトル情報とピクチャタイプに従っ
て、参照画像を動き補償して画像間予測信号を形成し、
加算器１１に与える。一方、加算器２２は乗算器２７か
ら与えられる差分画像信号を加算してＢピクチャの再生
画像を得てスイッチ２３と画像メモリ２６に与える。画
像メモリ２６は復号画像を１フレーム遅延させて動き補
償器１６に与える。

【００３３】動き補償器１６は１フレーム遅延したＢピ
クチャの再生画像信号を、ＭＶ補正器２９から与えられ
る動きベクトルに従って空間的に移動させ、減算器２８
に与える。減算器２８は動き補償された前フレームの再
生画像信号から、復号画像信号を減算し、差分信号とし
て非線形変換器２７に与える。

【００３４】非線形変換器２７は、入力される差分信号
が小さい場合には、１に近い０．８程度のゲインをもっ
て信号を出力し、入力される差分信号が大きくなるに従
ってゲインを下げ、所定値（概ね画像振幅の５％程度）
以上で出力を０とする。すなわち、微小差分のみが通過
して、加算器２２に与えられる。

【００３５】ＭＶ補正器２９は、ＭＶ入力端子２５から
入来した動きベクトル情報を基に、フレーム加算処理の
ための動きベクトルを求め、動き補償器１６に与える。
ＭＶ補正の様子を図７に示すが、ＭＰＥＧ型符号化のフ
レーム間予測は、２フレーム以上離れた距離で行われる
場合がある。そこで、その動きベクトルは、フレーム距
離に応じて動きベクトルを小さくして、１フレーム間の
動きベクトルを得る。図７では、図中の細い矢印が画像
間予測の動きベクトルの例で、図中の太い矢印が補正で
得た動きベクトルである。このようなＭＶ補正により、
動き推定を行うことなく動き補償されたフレーム間加算
処理を行うことができる。＜第二実施例の動画像符号化装置＞本発明に係る動画像
符号化装置の第二実施例について、図３を参照して説明
する。同図はその構成を示す図であり、図１に示す第一
実施例と同一の構成要素には同一の符号を付している。
なお、図３は図１に対してＭＶ（動きベクトル）再探索
器３２が追加されているものである。また、第二実施例
が第一実施例と異なるのは、量子化誤差フレーム間加算
のための動きベクトルの求め方であり、基本的な符号化
動作は第一実施例と同じである。以下、第一実施例と異
なる部分のみ説明する。

【００３６】画像間予測での動き補償は１６×１６画素
〜８×８画素程度のブロック単位で行われる。これは動
きベクトル情報を伝送する必要があるため、あまり小さ
なブロックにすると、動きベクトルの情報量が多くなり
すぎるためである。一方、量子化誤差フレーム間加算の
ための動き補償では、動きベクトルの情報は必ずしも伝
送されず、復号化装置側で再度求めることができる。従
って、量子化誤差フレーム間加算のための動きベクトル
は、画像間予測のための動きベクトルと同一である必要
はない。量子化誤差フレーム間加算のための動きベクト
ルは、画像間予測のための動きベクトルと大きく異なる
ものではないので、画像間予測の動きベクトルを基に、
ブロックサイズや精度を変えて再度探索する。

【００３７】図３において、画像入力端子１より入来す
る動画像信号は、スイッチ４、画像メモリ２，画像計数
器１５の他に、動き推定器３１とＭＶ再探索器３２にも
与えられる。動き推定器３１は、画像間予測のための動
きベクトルを求め、画像間予測器１３の他にＭＶ再探索
器３２にも与える。

【００３８】ＭＶ再探索器３２は、画像間予測のための
動きベクトルを基に、入来画像信号を用いて、量子化誤
差フレーム間加算のための動きベクトルを求める。画像
間予測のための動きベクトルを、フレーム間の距離を考
慮して、１フレーム間の動きベクトルとする。その動き
ベクトルの周辺の動きベクトルを仮ベクトルとし、入来
画像を用いてより細かなブロックで再度ベクトル探索を
行う。そして、得られた動きベクトルは動き補償器１６
に与えられる。＜第二実施例の動画像復号化装置＞本発明に係る動画像
復号化装置の第二の実施例について説明する。図４は図
３に示す第二実施例の動画像符号化装置に対応する第二
実施例の動画像復号化装置の構成を示す図である。ま
た、図２に示す第一実施例の動画像復号化装置と同一の
構成要素には同一の符号が付されている。図４に示す動
画像復号化装置は図２に示す動画像復号化装置に対し
て、ＭＶ補正器２９の代わりにＭＶ再探索器４２が、非
線形変換器２７の代わりに乗算器４１があるものとす
る。

【００３９】第二実施例の動画像復号装置が第一の実施
例の動画像復号装置と異なるのは、フレーム間加算処理
のための動きベクトルの求め方と、差分画像の処理であ
り、基本的な復号化動作は第一実施例と同じである。以
下、第一実施例と異なる点について説明する。

【００４０】第一実施例の動画像復号化装置では、量子
化誤差フレーム間加算のための動きベクトルは、画像間
予測のための動きベクトルを距離に応じて補正して用い
ていた。しかし、量子化誤差フレーム間加算のための動
き補償では、より細かなブロックで高精度な動きベクト
ルが望まれる。そこで、量子化誤差フレーム間加算のた
めの動きベクトルは、画像間予測の動きベクトルを基
に、ブロックサイズや精度を変えて再度探索する。

【００４１】図４において、ＭＶ入力端子１より入来す
る動きベクトル情報は、画像間予測器１３の他に、ＭＶ
再探索器４２にも与えられる。ＭＶ再探索器４２は、画
像間予測のための動きベクトルを基に、加算器１１の出
力である復号画像と、画像メモリ２６に蓄えられている
再生画像を用いて、量子化誤差フレーム間加算のための
動きベクトルを求める。

【００４２】処理は、画像間予測のための動きベクトル
を、フレーム間の距離を考慮して、１フレーム間の動き
ベクトルとする。その動きベクトルの周辺の動きベクト
ルを仮ベクトルとし、復号画像と１フレーム前の再生画
像を用いてより細かなブロックで再度ベクトル検索を行
う。このようにして得られた動きベクトルは動き補償器
１６に与えられる。

【００４３】このように、本発明に係る動画像符号化装
置及び動画像復号化装置は、ＩピクチャやＰピクチャな
ど画像間予測の参照画像となるフレームと、Ｂピクチャ
など参照画像とならない非参照フレームとがある場合
に、非参照フレームでのみ量子化誤差の加算処理を行
う。また、量子化誤差のフレーム間加算を行わない通常
の符号化において、非参照フレームは予測されるのみ
で、局部復号画像が予測に使われることはない。従っ
て、他のフレームに量子化誤差が影響していない。ま
た、非参照フレームは、復号化における加算処理も参照
フレームとの間のみで行われ、非参照フレームの間では
行われない。従って、非参照フレームの間は、量子化誤
差に関しては独立である。そこで非参照フレームの間で
量子化誤差のフレーム間加算処理を行うと、量子化誤差
の削減が有効に作用する。これにより、画像間予測符号
化において、量子化誤差軽減が可能になる。

【００４４】また、動き補償フレーム間加算に用いる動
きベクトルを、フレーム間予測に用いる動きベクトルを
基に、フレーム距離補正や再探索で求める。これは、従
来技術のように画像のみで動きベクトルを求めるものと
比較して僅かな処理量である。

【００４５】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明に係る動画
像符号化装置及び動画像復号化装置によれば、Ｉピクチ
ャやＰピクチャなど画像間予測の参照画像となるフレー
ムと、Ｂピクチャなど参照画像とならない非参照フレー
ムがある場合に、非参照フレーム間でのみ量子化誤差の
加算処理を行うことで、画像間予測符号化においても再
生画像における量子化誤差軽減が可能になる。その結
果、符号化ビットレートの低減や再生画像品質の向上が
可能になる。

【００４６】また、動き補償フレーム間加算に用いる動
きベクトルを、フレーム間予測に用いる動きベクトルを
基に、フレーム距離補正や再探索で求めることにより、
通常の動き推定と比較して僅かな処理で、適正な動きベ
クトルを得ることができ、画質劣化を生じない補償フレ
ーム間加算処理が可能になるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動画像符号化装置の第一実施例の
構成を示す図である。

【図２】本発明に係る動画像復号化装置の第一実施例の
構成を示す図である。

【図３】本発明に係る動画像符号化装置の第二実施例の
構成を示す図である。

【図４】本発明に係る動画像復号化装置の第二実施例の
構成を示す図である。

【図５】従来の動画像符号化装置の構成を示す図であ
る。

【図６】従来の動画像復号化装置の構成を示す図であ
る。

【図７】時空間処理の様子を示す図である。

【図８】従来の符号化、復号化におけるフレーム関係を
示す図である。

【図９】本発明に係る動画像符号化装置及び動画像復号
化装置における符号化、復号化でのフレーム関係を示す
図である。

【符号の説明】

１画像入力端子２，１２，１５，５１画像メモリ３，１１，２２加算器４，２３スイッチ５，１４，２８減算器６ＤＣＴ７量子化器８符号出力端子９逆量子化器１０逆ＤＣＴ１３画像間予測器１６動き補償器１７，４１乗算器１８，３１，５２動き推定器１９ＭＶ補正器２０画像計数器２１符号列入力端子２７非線形変換器２９ＭＶ補正器３２，４２ＭＶ再探索器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK01 KK19 LA05 MA00 MA05 MA14 MA23 MA47 MC11 NN01 NN11 NN21 NN27 PP04 SS06 SS11 TA00 TB04 TB05 TC27 TD07 UA02 UA05 UA32 UA33 5J064 AA01 BA16 BB01 BB03 BC01 BC08 BC16 BD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入来する動画像に対して画像間予測の参照
画像となる参照フレームと、画像間予測の参照画像とな
らない非参照フレームとを設定して画像間予測を行う動
画像符号化装置において、前記非参照フレームの被符号化画像を画像間予測符号化
し、符号列を得る符号化手段と、前記非参照フレームの符号列を局部復号化し、局部復号
化画像を得る局部復号化手段と、前記被符号化画像と前記局部復号画像との差である量子
化誤差成分を得る量子化誤差検出手段と、前記量子化誤差成分を、前記量子化誤差成分を得た非参
照フレームとは別の非参照フレームの入来画像に逆相で
加算し、被符号化画像を得る加算手段と、を有することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】前記加算手段は動き補償を用いるものであ
り、前記量子化誤差成分を加算するための動きベクトル
を、前記画像間予測処理で用いる動きベクトルを基にし
て、前記画像間のフレーム距離に応じた補正、又は、再
度探索することにより求め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。
【請求項３】入来する動画像に対して画像間予測の参照
画像となる参照フレームと、画像間予測の参照画像とな
らない非参照フレームとを設定して画像間予測符号化さ
れた符号列を復号化する動画像復号化装置において、他のフレームの量子化誤差成分を含めて符号化された前
記非参照フレームの符号列を画像間予測復号化し、当該
フレームの復号画像を得る復号化手段と、前記当該フレームにおける当該フレームとは別の非参照
フレームの復号画像又は再生画像から加算画像を得る手
段と、前記当該フレームの復号画像と、前記加算画像とを混合
して前記再生画像を得る加算手段と、を有することを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項４】前記加算手段は動き補償を用いるものであ
り、前記量子化誤差成分を加算するための動きベクトル
を、前記画像間予測処理で用いる動きベクトルを基にし
て、前記画像間のフレーム距離に応じた補正、又は、再
度探索することにより求めることを特徴とする請求項３
に記載の動画像復号化装置。