JP2003299101A - 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化プログラム、動画像復号プログラム、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化プログラム、動画像復号プログラム、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号プログラムを記録した記録媒体Info
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- JP2003299101A JP2003299101A JP2002100747A JP2002100747A JP2003299101A JP 2003299101 A JP2003299101 A JP 2003299101A JP 2002100747 A JP2002100747 A JP 2002100747A JP 2002100747 A JP2002100747 A JP 2002100747A JP 2003299101 A JP2003299101 A JP 2003299101A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 符号化効率を最も高くして動画像を符号化す
る。 【解決手段】 マクロブロックを、フレーム内符号化
（１０２）するのか、通常の動き補償で符号化（１１
０）するのか、グローバル動きベクトルからブロック毎
に動きベクトルを算出して符号化（１０５）するのか、
グローバル動きベクトルから画素毎に動きベクトルを算
出して符号化（１０６）するのか、一旦画素グローバル
動き補償により作成した予測画像内を再探索して符号化
（１０８）するのか、のいずれかから最も符号化効率が
高くなるように選択する。
る。 【解決手段】 マクロブロックを、フレーム内符号化
（１０２）するのか、通常の動き補償で符号化（１１
０）するのか、グローバル動きベクトルからブロック毎
に動きベクトルを算出して符号化（１０５）するのか、
グローバル動きベクトルから画素毎に動きベクトルを算
出して符号化（１０６）するのか、一旦画素グローバル
動き補償により作成した予測画像内を再探索して符号化
（１０８）するのか、のいずれかから最も符号化効率が
高くなるように選択する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像の符号化と
復号に関する。
復号に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像の符号化方法には、画面全体の動
きベクトル（グローバル動きベクトルと呼ぶ）を使って
フレーム間予測符号化をするグローバル動き補償符号化
方法がある。マクロブロック毎の動きベクトルを使う通
常の動き補償符号化方法に対して、この方法ではパンや
ズームと言ったカメラパラメータをグローバル動きベク
トルで表現できるため、カメラパラメータのある動画像
を符号化する際に、マクロブロック毎の動きベクトルを
まとめてグローバル動きベクトルとして符号化でき、符
号化効率を向上できる。
きベクトル（グローバル動きベクトルと呼ぶ）を使って
フレーム間予測符号化をするグローバル動き補償符号化
方法がある。マクロブロック毎の動きベクトルを使う通
常の動き補償符号化方法に対して、この方法ではパンや
ズームと言ったカメラパラメータをグローバル動きベク
トルで表現できるため、カメラパラメータのある動画像
を符号化する際に、マクロブロック毎の動きベクトルを
まとめてグローバル動きベクトルとして符号化でき、符
号化効率を向上できる。
【０００３】グローバル動きベクトルとしては、例えば
画面の四頂点の動きベクトルを符号化する方法や、“上
倉、渡辺著「動画像符号化におけるグローバル動き補償
法」信学論(B-I)、Vol.J76-B-I,No.12,pp.944-952(199
3)”に記載されるようなカメラパラメータ（ｘ，ｙ，
ｚ）を符号化する方法が挙げられる。
画面の四頂点の動きベクトルを符号化する方法や、“上
倉、渡辺著「動画像符号化におけるグローバル動き補償
法」信学論(B-I)、Vol.J76-B-I,No.12,pp.944-952(199
3)”に記載されるようなカメラパラメータ（ｘ，ｙ，
ｚ）を符号化する方法が挙げられる。
【０００４】画面の四頂点の動きベクトルを符号化する
方法では、画面全体が一様に横方向にパンする画像の場
合、四頂点の動きベクトルを画面が横方向にパンするよ
うに符号化すれば良い。画面全体で動きベクトルをまと
めて符号化するためマクロブロック毎の動きベクトルは
０ベクトルとなり動きベクトルを符号化しない。動きベ
クトルは、画素毎あるいは複数の画素で構成されるブロ
ック毎にグローバル動きベクトルから求めることが出来
る。ブロック毎に求める場合には、例えばブロック左上
の画素の動きベクトルをグローバル動きベクトルから算
出し、ブロック内のすべての画素の動きベクトルを、算
出した左上の画素と同じものにする。
方法では、画面全体が一様に横方向にパンする画像の場
合、四頂点の動きベクトルを画面が横方向にパンするよ
うに符号化すれば良い。画面全体で動きベクトルをまと
めて符号化するためマクロブロック毎の動きベクトルは
０ベクトルとなり動きベクトルを符号化しない。動きベ
クトルは、画素毎あるいは複数の画素で構成されるブロ
ック毎にグローバル動きベクトルから求めることが出来
る。ブロック毎に求める場合には、例えばブロック左上
の画素の動きベクトルをグローバル動きベクトルから算
出し、ブロック内のすべての画素の動きベクトルを、算
出した左上の画素と同じものにする。
【０００５】図５に示すように、画面四隅のグローバル
動きベクトル（（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ
３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４））から各画素の動きベクト
ル（Ｘ，Ｙ）は以下の式（１）に従って求めることがで
きる。式中、ＭまたはＮは画面縦横方向の画素数を示
す。ｐ，ｑは画素の画面左上からの縦横方向の位置を示
す。
動きベクトル（（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ
３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４））から各画素の動きベクト
ル（Ｘ，Ｙ）は以下の式（１）に従って求めることがで
きる。式中、ＭまたはＮは画面縦横方向の画素数を示
す。ｐ，ｑは画素の画面左上からの縦横方向の位置を示
す。
【０００６】
【数１】
【０００７】また、カメラパラメータを求める方法とし
て、撮影時のカメラの状態を使う方法もあるが、動画像
の画像情報から求める方法もある。例えば、まず全マク
ロブロックの動きベクトルを求め、画面全体で最も多い
動きベクトルをグローバル動きベクトルとする方法もあ
る。マクロブロックの動きベクトルを求める方法として
は、マクロブロック内画素と参照画像画素との絶対値差
分和が最小となる位置を動きベクトルとする方法等が挙
げられる。
て、撮影時のカメラの状態を使う方法もあるが、動画像
の画像情報から求める方法もある。例えば、まず全マク
ロブロックの動きベクトルを求め、画面全体で最も多い
動きベクトルをグローバル動きベクトルとする方法もあ
る。マクロブロックの動きベクトルを求める方法として
は、マクロブロック内画素と参照画像画素との絶対値差
分和が最小となる位置を動きベクトルとする方法等が挙
げられる。
【０００８】グローバル動き補償符号化方法では、さら
にマクロブロック毎にグローバル動きベクトルを使って
符号化するかどうかを選択することが可能である。これ
は、画面内に異なる動きを持つ背景と前景がある場合に
有効である。例えば、背景領域のマクロブロックはグロ
ーバル動きベクトルを使い、前景領域のマクロブロック
はグローバル動きベクトルを使わずにマクロブロックの
動きベクトルを使うことができる。
にマクロブロック毎にグローバル動きベクトルを使って
符号化するかどうかを選択することが可能である。これ
は、画面内に異なる動きを持つ背景と前景がある場合に
有効である。例えば、背景領域のマクロブロックはグロ
ーバル動きベクトルを使い、前景領域のマクロブロック
はグローバル動きベクトルを使わずにマクロブロックの
動きベクトルを使うことができる。
【０００９】また、画素やブロックの動きベクトルに、
グローバル動きベクトルから求められる値をそのまま使
うのではなく、グローバル動きベクトルから得られる値
に更に補正値を加算して動きベクトルを求める方法もあ
る。この方法では、一旦グローバル動き補償により作成
した予測画像内を再探索して、より予測誤差や予測誤差
の変化の少ない動きベクトルを求める。この動きベクト
ルによって予測画像を作成する方法をグローバル動き再
補償方法と呼ぶこととする。この方法を使う場合の各画
素の動きベクトルは式（２）によって計算される。式
中、（ｍｖｘ，ｍｖｙ）は再探索によって求めた動きベ
クトルである。ｒまたはｓは式（２−３）または式（２
−４）で計算される。
グローバル動きベクトルから求められる値をそのまま使
うのではなく、グローバル動きベクトルから得られる値
に更に補正値を加算して動きベクトルを求める方法もあ
る。この方法では、一旦グローバル動き補償により作成
した予測画像内を再探索して、より予測誤差や予測誤差
の変化の少ない動きベクトルを求める。この動きベクト
ルによって予測画像を作成する方法をグローバル動き再
補償方法と呼ぶこととする。この方法を使う場合の各画
素の動きベクトルは式（２）によって計算される。式
中、（ｍｖｘ，ｍｖｙ）は再探索によって求めた動きベ
クトルである。ｒまたはｓは式（２−３）または式（２
−４）で計算される。
【００１０】
【数２】
【００１１】これにより、グローバル動き補償だけでは
予測誤差が多く発生する場合に、より予測誤差を低減す
ることが可能である。また、この場合グローバル動き補
償によって拡大や回転された画像内を探索するため、通
常の動き補償方式のように平行移動によって作成される
予測画像よりも、予測誤差の少ない予測画像を作成する
ことが可能である。この方法は撮影時のカメラパラメー
タが得られず正確なグローバル動きベクトルが得られな
い場合に、より予測誤差の少ない探索位置を求めること
ができ符号化効率を向上することができる。
予測誤差が多く発生する場合に、より予測誤差を低減す
ることが可能である。また、この場合グローバル動き補
償によって拡大や回転された画像内を探索するため、通
常の動き補償方式のように平行移動によって作成される
予測画像よりも、予測誤差の少ない予測画像を作成する
ことが可能である。この方法は撮影時のカメラパラメー
タが得られず正確なグローバル動きベクトルが得られな
い場合に、より予測誤差の少ない探索位置を求めること
ができ符号化効率を向上することができる。
【００１２】なお、式（２）に従って動きベクトルを求
めるのではなく、参照画像から一旦グローバル動き補償
した画像を作り、その画像上で動きベクトル（ｍｖｘ，
ｍｖｙ）が示す画像情報を予測画像に使う方法もある。
めるのではなく、参照画像から一旦グローバル動き補償
した画像を作り、その画像上で動きベクトル（ｍｖｘ，
ｍｖｙ）が示す画像情報を予測画像に使う方法もある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】グローバル動き再補償
方法は、グローバル動き補償方法では予測誤差の多い場
合に、より予測誤差の少ない位置を探索できるため、グ
ローバル動き補償では予測誤差が多く発生する場合に符
号化効率を向上することができる。他方、グローバル動
き再探索方法では、必ずマクロブロック等の領域毎に動
きベクトルを符号化するため、グローバル動き補償方法
で予測誤差が十分に少ない場合には、動きベクトルを符
号化することによる冗長度が増加し、グローバル動き補
償方法よりも符号化効率が低下する。
方法は、グローバル動き補償方法では予測誤差の多い場
合に、より予測誤差の少ない位置を探索できるため、グ
ローバル動き補償では予測誤差が多く発生する場合に符
号化効率を向上することができる。他方、グローバル動
き再探索方法では、必ずマクロブロック等の領域毎に動
きベクトルを符号化するため、グローバル動き補償方法
で予測誤差が十分に少ない場合には、動きベクトルを符
号化することによる冗長度が増加し、グローバル動き補
償方法よりも符号化効率が低下する。
【００１４】また、グローバル動き補償方法において、
グローバル動きベクトルから求められる各画素における
動きベクトルが、その画素の動き情報を正しく表現して
いない場合には、画素毎に動きベクトルをグローバル動
きベクトルから求める方法は、ブロック毎の動きベクト
ルを求める方法よりも予測誤差が大きくなり符号化効率
が低下する。逆に、画素毎の動きベクトルが正しく表現
されている場合には、ブロック単位で動きベクトルを求
める方法は、画素毎に動きベクトルを求める方法より
も、ブロック単位の予測誤差が大きくなり符号化効率が
低下する。
グローバル動きベクトルから求められる各画素における
動きベクトルが、その画素の動き情報を正しく表現して
いない場合には、画素毎に動きベクトルをグローバル動
きベクトルから求める方法は、ブロック毎の動きベクト
ルを求める方法よりも予測誤差が大きくなり符号化効率
が低下する。逆に、画素毎の動きベクトルが正しく表現
されている場合には、ブロック単位で動きベクトルを求
める方法は、画素毎に動きベクトルを求める方法より
も、ブロック単位の予測誤差が大きくなり符号化効率が
低下する。
【００１５】本発明の目的は、符号化効率を最も高くし
て画像を符号化できる動画像符号化装置、動画像符号化
方法、動画像復号装置、動画像復号方法、これらのプロ
グラム、これらプログラムを記録した記録媒体を提供す
ることにある。
て画像を符号化できる動画像符号化装置、動画像符号化
方法、動画像復号装置、動画像復号方法、これらのプロ
グラム、これらプログラムを記録した記録媒体を提供す
ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、以下の動画像符号化装置と動画像符号化
方法、動画像復号装置と動画像復号方法、これらのプロ
グラム、これらプログラムを記録した記録媒体を特徴と
する。
解決するため、以下の動画像符号化装置と動画像符号化
方法、動画像復号装置と動画像復号方法、これらのプロ
グラム、これらプログラムを記録した記録媒体を特徴と
する。
【００１７】（１）請求項１に記載の発明では、入力画
像を領域に分割し符号化する動画像符号化装置におい
て、現フレームの画像を入力する画像入力部と、現フレ
ームと参照フレームとの間のグローバル動きベクトルを
求めるグローバル動き探索部と、グローバル動きベクト
ルを使って参照フレームの画像から画素毎に動きベクト
ルを算出して予測画像を作成する画素グローバル動き補
償部と、グローバル動きベクトルを使って参照フレーム
の画像から複数の画素毎に動きベクトルを算出して予測
画像を作成するブロックグローバル動き補償部と、前記
画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か前記ブロ
ックグローバル動き補償部で求めた予測画像のいずれか
を選択する予測画像選択部と、少なくとも領域をフレー
ム間予測符号化で符号化するのかフレーム内符号化で符
号化するのかを示す情報と、フレーム間予測符号化で符
号化する場合に前記予測画像選択部でいずれを選択した
のかを示す情報とを示す符号化モードを符号化する符号
化モード符号化部と、前記予測画像選択部で選択した予
測画像を使って入力画像を符号化する符号化部と、符号
化データを復号する復号部と、復号画像を蓄積する参照
画像メモリとを備えたことを特徴とする。
像を領域に分割し符号化する動画像符号化装置におい
て、現フレームの画像を入力する画像入力部と、現フレ
ームと参照フレームとの間のグローバル動きベクトルを
求めるグローバル動き探索部と、グローバル動きベクト
ルを使って参照フレームの画像から画素毎に動きベクト
ルを算出して予測画像を作成する画素グローバル動き補
償部と、グローバル動きベクトルを使って参照フレーム
の画像から複数の画素毎に動きベクトルを算出して予測
画像を作成するブロックグローバル動き補償部と、前記
画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か前記ブロ
ックグローバル動き補償部で求めた予測画像のいずれか
を選択する予測画像選択部と、少なくとも領域をフレー
ム間予測符号化で符号化するのかフレーム内符号化で符
号化するのかを示す情報と、フレーム間予測符号化で符
号化する場合に前記予測画像選択部でいずれを選択した
のかを示す情報とを示す符号化モードを符号化する符号
化モード符号化部と、前記予測画像選択部で選択した予
測画像を使って入力画像を符号化する符号化部と、符号
化データを復号する復号部と、復号画像を蓄積する参照
画像メモリとを備えたことを特徴とする。
【００１８】（２）請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の動画像符号化装置に対して、現フレームを分
割した領域毎の動きベクトルを入力する動きベクトル入
力部と、現フレームを分割した領域毎の動き補償のため
の予測画像を作成する動き補償部とを備え、前記予測画
像選択部が、前記画素グローバル動き補償部で求めた予
測画像か、前記ブロックグローバル動き補償部で求めた
予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画像のいずれ
かを選択することを特徴とする。
１に記載の動画像符号化装置に対して、現フレームを分
割した領域毎の動きベクトルを入力する動きベクトル入
力部と、現フレームを分割した領域毎の動き補償のため
の予測画像を作成する動き補償部とを備え、前記予測画
像選択部が、前記画素グローバル動き補償部で求めた予
測画像か、前記ブロックグローバル動き補償部で求めた
予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画像のいずれ
かを選択することを特徴とする。
【００１９】（３）請求項３に記載の発明では、入力画
像を領域に分割し符号化する動画像符号化装置におい
て、現フレームの画像を入力する画像入力部と、現フレ
ームと参照フレームとの間のグローバル動きベクトルを
求めるグローバル動き探索部と、グローバル動きベクト
ルを使って参照フレームの画像から画素毎に動きベクト
ルを算出して予測画像を作成する画素グローバル動き補
償部と、前記画素グローバル動き補償部で作成した予測
画像を使って、現フレームを分割した領域毎に動き探索
を行うグローバル動き再探索部と、前記グローバル動き
再探索部で求めた動きベクトルを使って、前記グローバ
ル動き補償部で作成した予測画像から、新たに予測画像
を作成するグローバル動き再補償部と、前記画素グロー
バル動き補償部で求めた予測画像か前記グローバル動き
再補償部で求めた予測画像のいずれかを選択する予測画
像選択部と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で
符号化するのかフレーム内符号化で符号化するのかを示
す情報と、フレーム間予測符号化で符号化する場合に前
記予測画像選択部でいずれを選択したのかを示す情報と
を示す符号化モードを符号化する符号化モード符号化部
と、前記予測画像選択部で選択した予測画像を使って入
力画像を符号化する符号化部と、符号化データを復号す
る復号部と、復号画像を蓄積する参照画像メモリとを備
えたことを特徴とする。
像を領域に分割し符号化する動画像符号化装置におい
て、現フレームの画像を入力する画像入力部と、現フレ
ームと参照フレームとの間のグローバル動きベクトルを
求めるグローバル動き探索部と、グローバル動きベクト
ルを使って参照フレームの画像から画素毎に動きベクト
ルを算出して予測画像を作成する画素グローバル動き補
償部と、前記画素グローバル動き補償部で作成した予測
画像を使って、現フレームを分割した領域毎に動き探索
を行うグローバル動き再探索部と、前記グローバル動き
再探索部で求めた動きベクトルを使って、前記グローバ
ル動き補償部で作成した予測画像から、新たに予測画像
を作成するグローバル動き再補償部と、前記画素グロー
バル動き補償部で求めた予測画像か前記グローバル動き
再補償部で求めた予測画像のいずれかを選択する予測画
像選択部と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で
符号化するのかフレーム内符号化で符号化するのかを示
す情報と、フレーム間予測符号化で符号化する場合に前
記予測画像選択部でいずれを選択したのかを示す情報と
を示す符号化モードを符号化する符号化モード符号化部
と、前記予測画像選択部で選択した予測画像を使って入
力画像を符号化する符号化部と、符号化データを復号す
る復号部と、復号画像を蓄積する参照画像メモリとを備
えたことを特徴とする。
【００２０】（４）請求項４に記載の発明では、請求項
３に記載の動画像符号化装置に対して、現フレームを分
割した領域毎の動きベクトルを入力する動きベクトル入
力部と、現フレームを分割した領域毎の動き補償のため
の予測画像を作成する動き補償部とを備え、前記予測画
像選択部が、前記画素グローバル動き補償部で求めた予
測画像か、前記グローバル動き再補償部で求めた予測画
像か、前記動き補償部で求めた予測画像のいずれかを選
択することを特徴とする。
３に記載の動画像符号化装置に対して、現フレームを分
割した領域毎の動きベクトルを入力する動きベクトル入
力部と、現フレームを分割した領域毎の動き補償のため
の予測画像を作成する動き補償部とを備え、前記予測画
像選択部が、前記画素グローバル動き補償部で求めた予
測画像か、前記グローバル動き再補償部で求めた予測画
像か、前記動き補償部で求めた予測画像のいずれかを選
択することを特徴とする。
【００２１】（５）請求項５に記載の発明では、請求項
４に記載の動画像符号化装置に対して、グローバル動き
ベクトルを使って参照フレームの画像から複数の画素毎
に動きベクトルを算出して予測画像を作成するブロック
グローバル動き補償部を備え、前記予測画像選択部が、
前記画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か、前
記ブロックグローバル動き補償部で求めた予測画像か、
前記グローバル動き再補償部で求めた予測画像か、前記
動き補償部で求めた予測画像のいずれかを選択すること
を特徴とする。
４に記載の動画像符号化装置に対して、グローバル動き
ベクトルを使って参照フレームの画像から複数の画素毎
に動きベクトルを算出して予測画像を作成するブロック
グローバル動き補償部を備え、前記予測画像選択部が、
前記画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か、前
記ブロックグローバル動き補償部で求めた予測画像か、
前記グローバル動き再補償部で求めた予測画像か、前記
動き補償部で求めた予測画像のいずれかを選択すること
を特徴とする。
【００２２】（６）請求項６に記載の発明では、入力画
像を分割した領域毎に復号する動画像復号装置におい
て、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画
像から画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作成
する画素グローバル動き補償部と、グローバル動きベク
トルを使って参照フレームの画像から複数の画素毎の動
きベクトルを算出し、予測画像を作成するブロックグロ
ーバル動き補償部と、前記画素グローバル動き補償部で
求めた予測画像か前記ブロックグローバル動き補償部で
求めた予測画像のいずれかを選択する予測画像選択部
と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号する
のかフレーム内符号化で復号するのかを示す情報と、フ
レーム間予測符号化で復号する場合に前記予測画像選択
部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化モ
ードを復号する符号化モード復号部と、前記予測画像選
択部で選択した予測画像を使って符号化データを復号す
る復号部と、フレーム内符号化で復号する復号するフレ
ーム内復号部と、復号画像を蓄積する参照画像メモリ
と、を備えたことを特徴とする。
像を分割した領域毎に復号する動画像復号装置におい
て、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画
像から画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作成
する画素グローバル動き補償部と、グローバル動きベク
トルを使って参照フレームの画像から複数の画素毎の動
きベクトルを算出し、予測画像を作成するブロックグロ
ーバル動き補償部と、前記画素グローバル動き補償部で
求めた予測画像か前記ブロックグローバル動き補償部で
求めた予測画像のいずれかを選択する予測画像選択部
と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号する
のかフレーム内符号化で復号するのかを示す情報と、フ
レーム間予測符号化で復号する場合に前記予測画像選択
部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化モ
ードを復号する符号化モード復号部と、前記予測画像選
択部で選択した予測画像を使って符号化データを復号す
る復号部と、フレーム内符号化で復号する復号するフレ
ーム内復号部と、復号画像を蓄積する参照画像メモリ
と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】（７）請求項７に記載の発明では、請求項
６に記載の動画像復号装置に対して、現フレームを分割
した領域毎の動き補償のための予測画像を作成する動き
補償部を備え、前記予測画像選択部が、前記画素グロー
バル動き補償部で求めた予測画像か、前記ブロックグロ
ーバル動き補償部で求めた予測画像か、前記動き補償部
で求めた予測画像のいずれかを選択することを特徴とす
る。
６に記載の動画像復号装置に対して、現フレームを分割
した領域毎の動き補償のための予測画像を作成する動き
補償部を備え、前記予測画像選択部が、前記画素グロー
バル動き補償部で求めた予測画像か、前記ブロックグロ
ーバル動き補償部で求めた予測画像か、前記動き補償部
で求めた予測画像のいずれかを選択することを特徴とす
る。
【００２４】（８）請求項８に記載の発明では、入力画
像を分割した領域毎に復号する動画像復号装置におい
て、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画
像から画素毎の動きベクトルを算出し予測画像を作成す
る画素グローバル動き補償部と、現フレームを分割した
領域毎の動きベクトルを使って、前記画素グローバル動
き補償部で作成した予測画像から、新たに予測画像を作
成するグローバル動き再補償部と、前記画素グローバル
動き補償部で求めた予測画像か前記グローバル動き再補
償部で求めた予測画像のいずれかを選択する予測画像選
択部と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号
するのかフレーム内符号化で復号するのかを示す情報
と、フレーム間予測符号化で復号する場合に前記予測画
像選択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符
号化モードを復号する符号化モード復号部と、前記予測
画像選択部で選択した予測画像を使って符号化データを
復号する復号部と、フレーム内符号化で復号する復号す
るフレーム内復号部と、復号画像を蓄積する参照画像メ
モリと、を備えたことを特徴とする。
像を分割した領域毎に復号する動画像復号装置におい
て、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画
像から画素毎の動きベクトルを算出し予測画像を作成す
る画素グローバル動き補償部と、現フレームを分割した
領域毎の動きベクトルを使って、前記画素グローバル動
き補償部で作成した予測画像から、新たに予測画像を作
成するグローバル動き再補償部と、前記画素グローバル
動き補償部で求めた予測画像か前記グローバル動き再補
償部で求めた予測画像のいずれかを選択する予測画像選
択部と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号
するのかフレーム内符号化で復号するのかを示す情報
と、フレーム間予測符号化で復号する場合に前記予測画
像選択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符
号化モードを復号する符号化モード復号部と、前記予測
画像選択部で選択した予測画像を使って符号化データを
復号する復号部と、フレーム内符号化で復号する復号す
るフレーム内復号部と、復号画像を蓄積する参照画像メ
モリと、を備えたことを特徴とする。
【００２５】（９）請求項９に記載の発明では、請求項
８に記載の動画像復号装置に対して、現フレームを分割
した領域毎の動き補償のための予測画像を作成する動き
補償部を備え、前記予測画像選択部が、前記画素グロー
バル動き補償部で求めた予測画像か、前記グローバル動
き再補償部で求めた予測画像か、前記動き補償部で求め
た予測画像のいずれかを選択することを特徴とする。
８に記載の動画像復号装置に対して、現フレームを分割
した領域毎の動き補償のための予測画像を作成する動き
補償部を備え、前記予測画像選択部が、前記画素グロー
バル動き補償部で求めた予測画像か、前記グローバル動
き再補償部で求めた予測画像か、前記動き補償部で求め
た予測画像のいずれかを選択することを特徴とする。
【００２６】（１０）請求項１０に記載の発明では、請
求項９に記載の動画像復号装置に対して、グローバル動
きベクトルを使って参照フレームの画像から複数の画素
毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作成するブロッ
クグローバル動き補償部と、現フレームを分割した領域
毎の動き補償のための予測画像を作成する動き補償部と
を備え、前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動
き補償部で求めた予測画像か、前記ブロックグローバル
動き補償部で求めた予測画像か、前記グローバル動き再
補償部で求めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予
測画像のいずれかを選択することを特徴とする。
求項９に記載の動画像復号装置に対して、グローバル動
きベクトルを使って参照フレームの画像から複数の画素
毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作成するブロッ
クグローバル動き補償部と、現フレームを分割した領域
毎の動き補償のための予測画像を作成する動き補償部と
を備え、前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動
き補償部で求めた予測画像か、前記ブロックグローバル
動き補償部で求めた予測画像か、前記グローバル動き再
補償部で求めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予
測画像のいずれかを選択することを特徴とする。
【００２７】（１１）請求項１１に記載の発明では、入
力画像を領域に分割し符号化する動画像符号化方法にお
いて、現フレームと参照フレームとの間のグローバル動
きベクトルを求めるグローバル動き探索過程と、グロー
バル動きベクトルを使って参照フレームの画像から画素
毎に動きベクトルを算出して予測画像を作成する画素グ
ローバル動き補償過程と、グローバル動きベクトルを使
って参照フレームの画像から複数の画素毎に動きベクト
ルを算出して予測画像を作成するブロックグローバル動
き補償過程と、前記画素グローバル動き補償過程で求め
た予測画像か前記ブロックグローバル動き補償過程で求
めた予測画像のいずれかを選択する予測画像選択過程
と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で符号化す
るのかフレーム内符号化で符号化するのかを示す情報
と、フレーム間予測符号化で符号化する場合に前記予測
画像選択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す
符号化モードを符号化する符号化モード符号化過程と、
前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って入力
画像を符号化する符号化過程と、符号化データを復号す
る復号過程と、復号画像を蓄積する参照画像蓄積過程
と、を有することを特徴とする。
力画像を領域に分割し符号化する動画像符号化方法にお
いて、現フレームと参照フレームとの間のグローバル動
きベクトルを求めるグローバル動き探索過程と、グロー
バル動きベクトルを使って参照フレームの画像から画素
毎に動きベクトルを算出して予測画像を作成する画素グ
ローバル動き補償過程と、グローバル動きベクトルを使
って参照フレームの画像から複数の画素毎に動きベクト
ルを算出して予測画像を作成するブロックグローバル動
き補償過程と、前記画素グローバル動き補償過程で求め
た予測画像か前記ブロックグローバル動き補償過程で求
めた予測画像のいずれかを選択する予測画像選択過程
と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化で符号化す
るのかフレーム内符号化で符号化するのかを示す情報
と、フレーム間予測符号化で符号化する場合に前記予測
画像選択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す
符号化モードを符号化する符号化モード符号化過程と、
前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って入力
画像を符号化する符号化過程と、符号化データを復号す
る復号過程と、復号画像を蓄積する参照画像蓄積過程
と、を有することを特徴とする。
【００２８】（１２）請求項１２に記載の発明では、入
力画像を領域に分割し符号化する動画像符号化方法にお
いて、現フレームの画像を入力する画像入力過程と、現
フレームと参照フレームとの間のグローバル動きベクト
ルを求めるグローバル動き探索過程と、グローバル動き
ベクトルを使って参照フレームの画像から画素毎に動き
ベクトルを算出して予測画像を作成する画素グローバル
動き補償過程と、前記画素グローバル動き補償過程で作
成した予測画像を使って、現フレームを分割した領域毎
に動き探索を行うグローバル動き再探索過程と、前記グ
ローバル動き再探索過程で求めた動きベクトルを使っ
て、前記グローバル動き補償過程で作成した予測画像か
ら、新たに予測画像を作成するグローバル動き再補償過
程と、前記画素グローバル動き補償過程で求めた予測画
像か前記グローバル動き再補償過程で求めた予測画像の
いずれかを選択する予測画像選択過程と、少なくとも領
域をフレーム間予測符号化で符号化するのかフレーム内
符号化で符号化するのかを示す情報と、フレーム間予測
符号化で符号化する場合に前記予測画像選択部でいずれ
を選択したのかを示す情報とを示す符号化モードを符号
化する符号化モード符号化過程と、前記予測画像選択過
程で選択した予測画像を使って入力画像を符号化する符
号化過程と、符号化データを復号する復号過程と、復号
画像を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有することを特
徴とする。
力画像を領域に分割し符号化する動画像符号化方法にお
いて、現フレームの画像を入力する画像入力過程と、現
フレームと参照フレームとの間のグローバル動きベクト
ルを求めるグローバル動き探索過程と、グローバル動き
ベクトルを使って参照フレームの画像から画素毎に動き
ベクトルを算出して予測画像を作成する画素グローバル
動き補償過程と、前記画素グローバル動き補償過程で作
成した予測画像を使って、現フレームを分割した領域毎
に動き探索を行うグローバル動き再探索過程と、前記グ
ローバル動き再探索過程で求めた動きベクトルを使っ
て、前記グローバル動き補償過程で作成した予測画像か
ら、新たに予測画像を作成するグローバル動き再補償過
程と、前記画素グローバル動き補償過程で求めた予測画
像か前記グローバル動き再補償過程で求めた予測画像の
いずれかを選択する予測画像選択過程と、少なくとも領
域をフレーム間予測符号化で符号化するのかフレーム内
符号化で符号化するのかを示す情報と、フレーム間予測
符号化で符号化する場合に前記予測画像選択部でいずれ
を選択したのかを示す情報とを示す符号化モードを符号
化する符号化モード符号化過程と、前記予測画像選択過
程で選択した予測画像を使って入力画像を符号化する符
号化過程と、符号化データを復号する復号過程と、復号
画像を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有することを特
徴とする。
【００２９】（１３）請求項１３に記載の発明では、請
求項１１または請求項１２に記載の動画像符号化方法に
対して、現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを
入力する動きベクトル入力過程と、現フレームを分割し
た領域毎の動き補償のための予測画像を作成する動き補
償過程とを有し、前記予測画像選択過程が、前記動き補
償過程で求めた予測画像も選択できることを特徴とす
る。
求項１１または請求項１２に記載の動画像符号化方法に
対して、現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを
入力する動きベクトル入力過程と、現フレームを分割し
た領域毎の動き補償のための予測画像を作成する動き補
償過程とを有し、前記予測画像選択過程が、前記動き補
償過程で求めた予測画像も選択できることを特徴とす
る。
【００３０】（１４）請求項１４に記載の発明では、入
力画像を分割した領域毎に復号する動画像復号方法にお
いて、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの
画像から画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作
成する画素グローバル動き補償過程と、グローバル動き
ベクトルを使って参照フレームの画像から複数の画素毎
の動きベクトルを算出し、予測画像を作成するブロック
グローバル動き補償過程と、前記画素グローバル動き補
償過程で求めた予測画像か前記ブロックグローバル動き
補償過程で求めた予測画像のいずれかを選択する予測画
像選択過程と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化
で復号するのかフレーム内符号化で復号するのかを示す
情報と、フレーム間予測符号化で復号する場合に前記予
測画像選択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示
す符号化モードを復号する符号化モード復号過程と、前
記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って符号化
データを復号する復号過程と、フレーム内符号化で復号
する復号するフレーム内復号過程と、復号画像を蓄積す
る参照画像蓄積過程と、を有することを特徴とする。
力画像を分割した領域毎に復号する動画像復号方法にお
いて、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの
画像から画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作
成する画素グローバル動き補償過程と、グローバル動き
ベクトルを使って参照フレームの画像から複数の画素毎
の動きベクトルを算出し、予測画像を作成するブロック
グローバル動き補償過程と、前記画素グローバル動き補
償過程で求めた予測画像か前記ブロックグローバル動き
補償過程で求めた予測画像のいずれかを選択する予測画
像選択過程と、少なくとも領域をフレーム間予測符号化
で復号するのかフレーム内符号化で復号するのかを示す
情報と、フレーム間予測符号化で復号する場合に前記予
測画像選択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示
す符号化モードを復号する符号化モード復号過程と、前
記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って符号化
データを復号する復号過程と、フレーム内符号化で復号
する復号するフレーム内復号過程と、復号画像を蓄積す
る参照画像蓄積過程と、を有することを特徴とする。
【００３１】（１５）請求項１５に記載の発明では、入
力画像を分割した領域毎に復号する動画像復号方法にお
いて、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの
画像から画素毎の動きベクトルを算出し予測画像を作成
する画素グローバル動き補償過程と、現フレームを分割
した領域毎の動きベクトルを使って、前記画素グローバ
ル動き補償過程で作成した予測画像から、新たに予測画
像を作成するグローバル動き再補償過程と、前記画素グ
ローバル動き補償過程で求めた予測画像か前記グローバ
ル動き再補償過程で求めた予測画像のいずれかを選択す
る予測画像選択過程と、少なくとも領域をフレーム間予
測符号化で復号するのかフレーム内符号化で復号するの
かを示す情報と、フレーム間予測符号化で復号する場合
に前記予測画像選択部でいずれを選択したのかを示す情
報とを示す符号化モードを復号する符号化モード復号過
程と、前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使っ
て符号化データを復号する復号過程と、フレーム内符号
化で復号する復号するフレーム内復号過程と、復号画像
を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有することを特徴と
する。
力画像を分割した領域毎に復号する動画像復号方法にお
いて、グローバル動きベクトルを使って参照フレームの
画像から画素毎の動きベクトルを算出し予測画像を作成
する画素グローバル動き補償過程と、現フレームを分割
した領域毎の動きベクトルを使って、前記画素グローバ
ル動き補償過程で作成した予測画像から、新たに予測画
像を作成するグローバル動き再補償過程と、前記画素グ
ローバル動き補償過程で求めた予測画像か前記グローバ
ル動き再補償過程で求めた予測画像のいずれかを選択す
る予測画像選択過程と、少なくとも領域をフレーム間予
測符号化で復号するのかフレーム内符号化で復号するの
かを示す情報と、フレーム間予測符号化で復号する場合
に前記予測画像選択部でいずれを選択したのかを示す情
報とを示す符号化モードを復号する符号化モード復号過
程と、前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使っ
て符号化データを復号する復号過程と、フレーム内符号
化で復号する復号するフレーム内復号過程と、復号画像
を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有することを特徴と
する。
【００３２】（１６）請求項１６に記載の発明では、請
求項１４または請求項１５に記載の動画像復号方法に対
して、現フレームを分割した領域毎の動き補償のための
予測画像を作成する動き補償過程を有し、前記予測画像
選択過程が、前記動き補償過程で求めた予測画像も選択
できることを特徴とする。
求項１４または請求項１５に記載の動画像復号方法に対
して、現フレームを分割した領域毎の動き補償のための
予測画像を作成する動き補償過程を有し、前記予測画像
選択過程が、前記動き補償過程で求めた予測画像も選択
できることを特徴とする。
【００３３】（１７）請求項１７に記載の発明では、請
求項１〜５のいずれか１項に記載の動画像符号化装置、
または請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の動画像
符号化方法を、コンピュータで実行可能なプログラムと
して構成したことを特徴とする。
求項１〜５のいずれか１項に記載の動画像符号化装置、
または請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の動画像
符号化方法を、コンピュータで実行可能なプログラムと
して構成したことを特徴とする。
【００３４】（１８）請求項１８に記載の発明では、請
求項６〜１０のいずれか１項に記載の動画像復号装置、
または請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の動画像
復号方法を、コンピュータで実行可能なプログラムとし
て構成したことを特徴とする。
求項６〜１０のいずれか１項に記載の動画像復号装置、
または請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の動画像
復号方法を、コンピュータで実行可能なプログラムとし
て構成したことを特徴とする。
【００３５】（１９）請求項１９に記載の発明では、請
求項１〜５のいずれか１項に記載の動画像符号化装置、
または請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の動画像
符号化方法を、コンピュータで実行可能にしたプログラ
ムを、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録したこ
とを特徴とする。
求項１〜５のいずれか１項に記載の動画像符号化装置、
または請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の動画像
符号化方法を、コンピュータで実行可能にしたプログラ
ムを、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録したこ
とを特徴とする。
【００３６】（２０）請求項２０に記載の発明では、請
求項６〜１０のいずれか１項に記載の動画像復号装置、
または請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の動画像
復号方法を、コンピュータで実行可能にしたプログラム
を、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録したこと
を特徴とする。
求項６〜１０のいずれか１項に記載の動画像復号装置、
または請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の動画像
復号方法を、コンピュータで実行可能にしたプログラム
を、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録したこと
を特徴とする。
【００３７】以上までの各項において、請求項１等に記
載の発明によれば、グローバル動きベクトルから画素毎
に動きベクトルを算出するのか、複数の画素毎に動きベ
クトルを算出するのかを、領域毎に選択することができ
る。グローバル動きベクトルから算出される画素毎の動
きベクトルが画素毎の動き情報を正しく表現している場
合には、その領域では画素グローバル動き補償を行い、
正しく表現していない場合には、ブロックグローバル動
き補償を行うことができる。従って領域毎に、より予測
誤差の少ない方法を選択することができる。どちらを選
択したのかを示す情報は符号化モードで示すことができ
る。
載の発明によれば、グローバル動きベクトルから画素毎
に動きベクトルを算出するのか、複数の画素毎に動きベ
クトルを算出するのかを、領域毎に選択することができ
る。グローバル動きベクトルから算出される画素毎の動
きベクトルが画素毎の動き情報を正しく表現している場
合には、その領域では画素グローバル動き補償を行い、
正しく表現していない場合には、ブロックグローバル動
き補償を行うことができる。従って領域毎に、より予測
誤差の少ない方法を選択することができる。どちらを選
択したのかを示す情報は符号化モードで示すことができ
る。
【００３８】請求項２等に記載の発明によれば、請求項
１等に記載の発明に対して、通常の動き補償によって求
めた予測画像と、画素グローバル動き補償によって求め
た予測画像と、ブロックグローバル動き補償によって求
めた予測画像とから、最も予測誤差の少ない方法を選択
することが可能である。前景と背景がある画像では、画
素グローバル動き補償とブロックグローバル動き補償は
背景領域の符号化に使い、通常の動き補償を前景領域の
符号化に使うことにより、より符号化効率を向上するこ
とが可能である。
１等に記載の発明に対して、通常の動き補償によって求
めた予測画像と、画素グローバル動き補償によって求め
た予測画像と、ブロックグローバル動き補償によって求
めた予測画像とから、最も予測誤差の少ない方法を選択
することが可能である。前景と背景がある画像では、画
素グローバル動き補償とブロックグローバル動き補償は
背景領域の符号化に使い、通常の動き補償を前景領域の
符号化に使うことにより、より符号化効率を向上するこ
とが可能である。
【００３９】請求項３等に記載の発明によれば、画素グ
ローバル動き補償方法とグローバル動き再補償方法のう
ち、より予測誤差の少ない方法を領域毎に選択すること
ができる。例えばグローバル動き補償後の予測誤差の大
小と、符号化する動きベクトル情報の符号量の大小に従
って選択すれば、より符号化効率の高い方を選択するこ
とができる。どちらを選択したのかを示す情報は符号化
モードで示すことができる。
ローバル動き補償方法とグローバル動き再補償方法のう
ち、より予測誤差の少ない方法を領域毎に選択すること
ができる。例えばグローバル動き補償後の予測誤差の大
小と、符号化する動きベクトル情報の符号量の大小に従
って選択すれば、より符号化効率の高い方を選択するこ
とができる。どちらを選択したのかを示す情報は符号化
モードで示すことができる。
【００４０】請求項４等に記載の発明によれば、請求項
３等に記載の発明に対して、通常の動き補償によって求
めた予測画像と、画素グローバル動き補償によって求め
た予測画像と、グローバルー動き再補償によって求めた
予測画像とから、最も予測誤差の少ない方法を選択する
ことが可能である。前景と背景がある画像では、画素グ
ローバル動き補償とグローバル動き再補償は背景領域の
符号化に使い、通常の動き補償を前景領域の符号化に使
うことにより、より符号化効率を向上することが可能で
ある。
３等に記載の発明に対して、通常の動き補償によって求
めた予測画像と、画素グローバル動き補償によって求め
た予測画像と、グローバルー動き再補償によって求めた
予測画像とから、最も予測誤差の少ない方法を選択する
ことが可能である。前景と背景がある画像では、画素グ
ローバル動き補償とグローバル動き再補償は背景領域の
符号化に使い、通常の動き補償を前景領域の符号化に使
うことにより、より符号化効率を向上することが可能で
ある。
【００４１】請求項５等に記載の発明によれば、請求項
４等に記載の発明に対して、通常の動き補償によって求
めた予測画像と、画素グローバル動き補償によって求め
た予測画像と、ブロックグローバル動き補償によって求
めた予測画像と、グローバル動き再補償によって求めた
予測画像とから、最も予測誤差の少ない方法を選択する
ことが可能である。前景と背景がある画像では、画素グ
ローバル動き補償とブロックグローバル動き補償とグロ
ーバル動き再補償は背景領域の符号化に使い、通常の動
き補償を前景領域の符号化に使うことにより、より符号
化効率を向上することが可能である。
４等に記載の発明に対して、通常の動き補償によって求
めた予測画像と、画素グローバル動き補償によって求め
た予測画像と、ブロックグローバル動き補償によって求
めた予測画像と、グローバル動き再補償によって求めた
予測画像とから、最も予測誤差の少ない方法を選択する
ことが可能である。前景と背景がある画像では、画素グ
ローバル動き補償とブロックグローバル動き補償とグロ
ーバル動き再補償は背景領域の符号化に使い、通常の動
き補償を前景領域の符号化に使うことにより、より符号
化効率を向上することが可能である。
【００４２】なお、グローバル動き探索部とグローバル
動き再探索部では、参照フレームとして過去の入力画像
を使用する方法と、参照画像メモリに蓄積した復号画像
を使用する方法のいずれかを用いることができる。
動き再探索部では、参照フレームとして過去の入力画像
を使用する方法と、参照画像メモリに蓄積した復号画像
を使用する方法のいずれかを用いることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】図面を用いて本発明の実施形態を
説明する。
説明する。
【００４４】本実施形態は、マクロブロック単位に、通
常の動き補償と画素グローバル動き補償とブロックグロ
ーバル動き補償とグローバル動き再補償とフレーム内符
号化のいずれかを選択する。予測誤差やフレーム内符号
化で符号化する画像情報はマクロブロック単位にＤＣＴ
（離散コサイン変換）するものとする。
常の動き補償と画素グローバル動き補償とブロックグロ
ーバル動き補償とグローバル動き再補償とフレーム内符
号化のいずれかを選択する。予測誤差やフレーム内符号
化で符号化する画像情報はマクロブロック単位にＤＣＴ
（離散コサイン変換）するものとする。
【００４５】まず、動画像符号化装置の説明を行う。図
１に装置のブロック構成図を示す。画像入力部１０１、
符号化部１０３、復号部１１５、グローバル動き探索部
１０４、画素グローバル動き補償部１０６、ブロックグ
ローバル動き補償部１０５、グローバル動き再探索部１
０７、グローバル動き再補償部１０８、参照画像メモリ
１１６、動きベクトル入力部１０９、動き補償部１１
０、予測画像選択部１１１、符号化モード符号化部１１
３の他に、フレーム内符号化選択部１１２とフレーム内
符号化部１０２とフレーム内復号部１１４を備える。
１に装置のブロック構成図を示す。画像入力部１０１、
符号化部１０３、復号部１１５、グローバル動き探索部
１０４、画素グローバル動き補償部１０６、ブロックグ
ローバル動き補償部１０５、グローバル動き再探索部１
０７、グローバル動き再補償部１０８、参照画像メモリ
１１６、動きベクトル入力部１０９、動き補償部１１
０、予測画像選択部１１１、符号化モード符号化部１１
３の他に、フレーム内符号化選択部１１２とフレーム内
符号化部１０２とフレーム内復号部１１４を備える。
【００４６】ブロックグローバル動き補償部１０５では
縦横８画素のブロック毎に、ブロックの左上の画素の動
きベクトルを算出するものとする。このブロック内のす
べての画素は、左上の画素で算出した動きベクトルを使
うものとする。
縦横８画素のブロック毎に、ブロックの左上の画素の動
きベクトルを算出するものとする。このブロック内のす
べての画素は、左上の画素で算出した動きベクトルを使
うものとする。
【００４７】予測画像選択部１１１では、動き補償部１
１０と画素グローバル動き補償部１０６とブロックグロ
ーバル動き補償部１０５とグローバル動き再補償部１０
８で作成された予測画像と、現画像との差分を計算し、
差分をＤＣＴする時の符号量評価値を求め、評価値が最
も小さい値となる予測画像を符号化で使う予測画像に選
択する。
１０と画素グローバル動き補償部１０６とブロックグロ
ーバル動き補償部１０５とグローバル動き再補償部１０
８で作成された予測画像と、現画像との差分を計算し、
差分をＤＣＴする時の符号量評価値を求め、評価値が最
も小さい値となる予測画像を符号化で使う予測画像に選
択する。
【００４８】フレーム内符号化選択部１１２では、現画
像をフレーム内符号化し、ＤＣＴするときの符号量評価
値を求め、予測画像選択部１１１で得られる最も小さい
差分をＤＣＴするときの符号量評価値と比較してフレー
ム内符号化するかどうかを選択する。
像をフレーム内符号化し、ＤＣＴするときの符号量評価
値を求め、予測画像選択部１１１で得られる最も小さい
差分をＤＣＴするときの符号量評価値と比較してフレー
ム内符号化するかどうかを選択する。
【００４９】フレーム内符号化部１０２はマクロブロッ
クをフレーム内符号化し、フレーム内復号部１１４はフ
レーム内復号する。符号化モードは可変長符号化される
とする。割り当てられる可変長符号を図２に示す。
クをフレーム内符号化し、フレーム内復号部１１４はフ
レーム内復号する。符号化モードは可変長符号化される
とする。割り当てられる可変長符号を図２に示す。
【００５０】予測画像選択部１１１での差分の符号量評
価値はマクロブロック内の画素の絶対値差分和Ｗで計算
し、フレーム内符号化選択部１１２での符号量評価値は
マクロブロック内の画素の和Ｉで計算する。動き補償部
１１０で作成される予測画像をＬとし、ブロックグロー
バル動き補償部１０５で作成される予測画像をＢとし、
画素グローバル動き補償部１０６で作成される予測画像
をＣとし、グローバル動き再補償部１０８で作成される
予測画像をＧで表すものとする。
価値はマクロブロック内の画素の絶対値差分和Ｗで計算
し、フレーム内符号化選択部１１２での符号量評価値は
マクロブロック内の画素の和Ｉで計算する。動き補償部
１１０で作成される予測画像をＬとし、ブロックグロー
バル動き補償部１０５で作成される予測画像をＢとし、
画素グローバル動き補償部１０６で作成される予測画像
をＣとし、グローバル動き再補償部１０８で作成される
予測画像をＧで表すものとする。
【００５１】動きベクトル入力部１０９から入力される
動きベクトルをＭＶＬとし、グローバル動き再探索部１
０７で求める動きベクトルをＭＶＲＧで表すものとす
る。グローバル動きベクトルは画面四頂点Ｐ，Ｑ，Ｒ，
Ｓの動きベクトル（ＰＸ，ＰＹ），（ＱＸ，ＱＹ），
（ＲＸ，ＲＹ），（ＳＸ，ＳＹ）の組で表すものとし、
ここでは簡略化するためグローバル動きベクトルＧＭＶ
に対してそれぞれの値をＧＭＶ１〜ＧＭＶ８で表すもの
とする。
動きベクトルをＭＶＬとし、グローバル動き再探索部１
０７で求める動きベクトルをＭＶＲＧで表すものとす
る。グローバル動きベクトルは画面四頂点Ｐ，Ｑ，Ｒ，
Ｓの動きベクトル（ＰＸ，ＰＹ），（ＱＸ，ＱＹ），
（ＲＸ，ＲＹ），（ＳＸ，ＳＹ）の組で表すものとし、
ここでは簡略化するためグローバル動きベクトルＧＭＶ
に対してそれぞれの値をＧＭＶ１〜ＧＭＶ８で表すもの
とする。
【００５２】グローバル動き探索部１０４では、動きベ
クトル入力部１０９から得られるマクロブロック毎の動
きベクトルのヒストグラムを作り、最も使用頻度の高い
動きベクトルをグローバル動きベクトルとするものとす
る。グローバル動き探索部１０４、ブロックグローバル
動き補償部１０５、画素グローバル動き補償部１０６、
グローバル動き再探索部１０７、グローバル動き再補償
部１０８、動き補償部１１０で使用する参照画像として
は、参照画像メモリ１１６に蓄積してある復号画像を使
用するものとする。
クトル入力部１０９から得られるマクロブロック毎の動
きベクトルのヒストグラムを作り、最も使用頻度の高い
動きベクトルをグローバル動きベクトルとするものとす
る。グローバル動き探索部１０４、ブロックグローバル
動き補償部１０５、画素グローバル動き補償部１０６、
グローバル動き再探索部１０７、グローバル動き再補償
部１０８、動き補償部１１０で使用する参照画像として
は、参照画像メモリ１１６に蓄積してある復号画像を使
用するものとする。
【００５３】このような前提で現画像は次のように符号
化される。まず、グローバル動き探索部１０４はグロー
バル動きベクトルＧＭＶを求める。これがＧＭＶ１＝
２，ＧＭＶ２＝２，ＧＭＶ３＝２，ＧＭＶ４＝２，ＧＭ
Ｖ５＝２，ＧＭＶ６＝２，ＧＭＶ７＝２，ＧＭＶ８＝２
であったとする。ブロックグローバル動き補償部１０５
と画素グローバル動き補償部１０６はグローバル動きベ
クトルＧＭＶを使って参照画像からそれぞれ予測画像Ｂ
と予測画像Ｃを作る。画素グローバル動き補償部１０６
における作成方法の概略を図３に示す。画面内の画像情
報が得られない領域（図３における領域Ａ）では、画像
情報の得られる領域（図３における領域Ｂ）の外周画素
の画像情報と同じ値で縦横方向に埋めて、画像情報を作
成するものとする。
化される。まず、グローバル動き探索部１０４はグロー
バル動きベクトルＧＭＶを求める。これがＧＭＶ１＝
２，ＧＭＶ２＝２，ＧＭＶ３＝２，ＧＭＶ４＝２，ＧＭ
Ｖ５＝２，ＧＭＶ６＝２，ＧＭＶ７＝２，ＧＭＶ８＝２
であったとする。ブロックグローバル動き補償部１０５
と画素グローバル動き補償部１０６はグローバル動きベ
クトルＧＭＶを使って参照画像からそれぞれ予測画像Ｂ
と予測画像Ｃを作る。画素グローバル動き補償部１０６
における作成方法の概略を図３に示す。画面内の画像情
報が得られない領域（図３における領域Ａ）では、画像
情報の得られる領域（図３における領域Ｂ）の外周画素
の画像情報と同じ値で縦横方向に埋めて、画像情報を作
成するものとする。
【００５４】続いて、マクロブロック毎に次のように符
号化する。グローバル動き再探索部１０７は、マクロブ
ロック毎に、予測画像Ｃ内をブロックマッチング方法に
より探索し、動きベクトルＭＶＲＧを求める。グローバ
ル動き再補償部１０８は動きベクトルＭＶＲＧを使って
予測画像Ｇを作成する。動き補償部１１０は入力される
動きベクトルを使って予測画像Ｌを作成する。予測画像
選択部１１１は、予測画像Ｌ，Ｂ，ＣまたはＧを選択
し、それぞれの予測画像に対して現画像との絶対値差分
和ＷＬ，ＷＢ，ＷＣとＷＧを求め、これら絶対値差分和
の大小関係を求め、絶対値差分和の値の小さい方の画像
を予測画像に選択する。
号化する。グローバル動き再探索部１０７は、マクロブ
ロック毎に、予測画像Ｃ内をブロックマッチング方法に
より探索し、動きベクトルＭＶＲＧを求める。グローバ
ル動き再補償部１０８は動きベクトルＭＶＲＧを使って
予測画像Ｇを作成する。動き補償部１１０は入力される
動きベクトルを使って予測画像Ｌを作成する。予測画像
選択部１１１は、予測画像Ｌ，Ｂ，ＣまたはＧを選択
し、それぞれの予測画像に対して現画像との絶対値差分
和ＷＬ，ＷＢ，ＷＣとＷＧを求め、これら絶対値差分和
の大小関係を求め、絶対値差分和の値の小さい方の画像
を予測画像に選択する。
【００５５】次に、フレーム内符号化選択部１１２は、
現画像マクロブロック内画素の和Ｉを求め、予測画像選
択部で算出した絶対値差分和と比較する。和Ｉが絶対値
差分和よりも小さい場合には、フレーム内符号化部１０
２がフレーム内符号化し、フレーム内復号部１１４が符
号化データを復号する。和Ｉが絶対値差分和よりも大き
い場合には、符号化部１０３が予測画像を使って符号化
し、復号部１１５が符号化データを復号する。
現画像マクロブロック内画素の和Ｉを求め、予測画像選
択部で算出した絶対値差分和と比較する。和Ｉが絶対値
差分和よりも小さい場合には、フレーム内符号化部１０
２がフレーム内符号化し、フレーム内復号部１１４が符
号化データを復号する。和Ｉが絶対値差分和よりも大き
い場合には、符号化部１０３が予測画像を使って符号化
し、復号部１１５が符号化データを復号する。
【００５６】符号化モード符号化部１１３は、フレーム
内符号化したのか、動き補償部１１０の予測画像を使っ
てフレーム間符号化したのか、ブロックグローバル動き
補償部１０５の予測画像を使ってフレーム間符号化した
のか、画素グローバル動き補償部１０６の予測画像を使
ってフレーム間符号化したのか、グローバル動き再補償
部１０８の予測画像を使ってフレーム間符号化したの
か、を示す符号化モードを符号化する。また、動き補償
部１１０からの予測画像が使われた場合には動きベクト
ルＭＶＬを符号化データに含め、グローバル動き再補償
部１０８からの予測画像が使われた場合には動きベクト
ルＭＶＲＧを符号化データに含める。なお、グローバル
動きベクトルＧＭＶはフレーム毎に符号化データに含め
る。また、フレーム内復号部１１４と復号部１１５で復
号された画像は参照画像メモリ１１６に蓄積される。
内符号化したのか、動き補償部１１０の予測画像を使っ
てフレーム間符号化したのか、ブロックグローバル動き
補償部１０５の予測画像を使ってフレーム間符号化した
のか、画素グローバル動き補償部１０６の予測画像を使
ってフレーム間符号化したのか、グローバル動き再補償
部１０８の予測画像を使ってフレーム間符号化したの
か、を示す符号化モードを符号化する。また、動き補償
部１１０からの予測画像が使われた場合には動きベクト
ルＭＶＬを符号化データに含め、グローバル動き再補償
部１０８からの予測画像が使われた場合には動きベクト
ルＭＶＲＧを符号化データに含める。なお、グローバル
動きベクトルＧＭＶはフレーム毎に符号化データに含め
る。また、フレーム内復号部１１４と復号部１１５で復
号された画像は参照画像メモリ１１６に蓄積される。
【００５７】以上の手順をすべてのマクロブロックに対
して繰り返し処理する。
して繰り返し処理する。
【００５８】次に、復号装置の説明を行う。図４に装置
のブロック構成図を示し、上記の図１に示す符号化装置
で得られた符号化データを復号する。なお、符号化装置
と同じものは同一符号で示す。
のブロック構成図を示し、上記の図１に示す符号化装置
で得られた符号化データを復号する。なお、符号化装置
と同じものは同一符号で示す。
【００５９】まず、符号化データの中からグローバル動
きベクトルＧＭＶを復号し、ブロックグローバル動き補
償部１０５と画素グローバル動き補償部１０６は参照画
像メモリ１１６に蓄積した画像からそれぞれ予測画像Ｂ
と予測画像Ｃを作成する。作成方法は動画像符号化装置
と同様である。
きベクトルＧＭＶを復号し、ブロックグローバル動き補
償部１０５と画素グローバル動き補償部１０６は参照画
像メモリ１１６に蓄積した画像からそれぞれ予測画像Ｂ
と予測画像Ｃを作成する。作成方法は動画像符号化装置
と同様である。
【００６０】続いて、マクロブロック毎に次のように復
号される。まず、符号化モード復号部１１７は符号化モ
ードを復号する。続いて、符号化モードに従って復号す
るが、以下に５例の復号手順を示す。
号される。まず、符号化モード復号部１１７は符号化モ
ードを復号する。続いて、符号化モードに従って復号す
るが、以下に５例の復号手順を示す。
【００６１】（１）符号化モードがフレーム内符号化を
示す場合。
示す場合。
【００６２】フレーム内復号部１１４は符号化データを
復号する。復号画像を参照画像メモリ１１６に蓄積す
る。
復号する。復号画像を参照画像メモリ１１６に蓄積す
る。
【００６３】（２）符号化モードが通常の動き補償を示
す場合。
す場合。
【００６４】符号化データ中から動きベクトルＭＶＬを
復号する。動き補償部１１０は動きベクトルＭＶＬを使
って予測画像Ｌを作成する。予測画像選択部１１１は予
測画像Ｌを復号部１１５の予測画像に選択する。復号部
１１５は設定された予測画像を使って符号化データを復
号する。復号画像を参照画像メモリ１１６に蓄積する。
復号する。動き補償部１１０は動きベクトルＭＶＬを使
って予測画像Ｌを作成する。予測画像選択部１１１は予
測画像Ｌを復号部１１５の予測画像に選択する。復号部
１１５は設定された予測画像を使って符号化データを復
号する。復号画像を参照画像メモリ１１６に蓄積する。
【００６５】（３）符号化モードがブロックグローバル
動き補償を示す場合。
動き補償を示す場合。
【００６６】予測画像選択部１１１は予測画像Ｂを復号
部の予測画像に選択する。復号部１１５は設定された予
測画像を使って符号化データを復号する。復号画像を参
照画像メモリ１１６に蓄積する。
部の予測画像に選択する。復号部１１５は設定された予
測画像を使って符号化データを復号する。復号画像を参
照画像メモリ１１６に蓄積する。
【００６７】（４）符号化モードが画素グローバル動き
補償を示す場合。
補償を示す場合。
【００６８】予測画像選択部１１１は予測画像Ｃを復号
部１１５の予測画像に選択する。復号部１１５は設定さ
れた予測画像を使って符号化データを復号する。復号画
像を参照画像メモリ１１６に蓄積する。
部１１５の予測画像に選択する。復号部１１５は設定さ
れた予測画像を使って符号化データを復号する。復号画
像を参照画像メモリ１１６に蓄積する。
【００６９】（５）符号化モードがグローバル動き再補
償を示す場合。
償を示す場合。
【００７０】符号化データ中から動きベクトルＭＶＲＧ
を復号する。グローバル動き再補償部１０８は予測画像
Ｃから、動きベクトルＭＶＲＧを使って予測画像Ｇを作
成する。予測画像選択部１１１は予測画像Ｇを復号部の
予測画像に選択する。復号部１１５は設定された予測画
像を使って符号化データを復号する。復号画像を参照画
像メモリ１１６に蓄積する。
を復号する。グローバル動き再補償部１０８は予測画像
Ｃから、動きベクトルＭＶＲＧを使って予測画像Ｇを作
成する。予測画像選択部１１１は予測画像Ｇを復号部の
予測画像に選択する。復号部１１５は設定された予測画
像を使って符号化データを復号する。復号画像を参照画
像メモリ１１６に蓄積する。
【００７１】以上の手順をすべてのマクロブロックに対
して繰り返し処理する。
して繰り返し処理する。
【００７２】なお、ブロックグローバル動き補償と画素
グローバル動き補償によれば参照画像画面全体の拡大や
回転を行って予測誤差を求めることも可能である。例え
ば、拡大を伴うグローバル動き探索方法としては、”上
倉、渡辺著「動画像符号化におけるグローバル動き補償
法」信学論(B-I)、Vol.J76-B-I,No.12,pp.944-952(199
3)。”に記載の方法が挙げられる。
グローバル動き補償によれば参照画像画面全体の拡大や
回転を行って予測誤差を求めることも可能である。例え
ば、拡大を伴うグローバル動き探索方法としては、”上
倉、渡辺著「動画像符号化におけるグローバル動き補償
法」信学論(B-I)、Vol.J76-B-I,No.12,pp.944-952(199
3)。”に記載の方法が挙げられる。
【００７３】また，本実施形態では、符号化モードがグ
ローバル動き再補償を示す場合に、予測画像Ｃから予測
画像Ｇを作成したが、参照画像から直接予測画像Ｇを求
めることも可能である。この場合には前記の式（２）に
従って動きベクトルを算出する。
ローバル動き再補償を示す場合に、予測画像Ｃから予測
画像Ｇを作成したが、参照画像から直接予測画像Ｇを求
めることも可能である。この場合には前記の式（２）に
従って動きベクトルを算出する。
【００７４】また、本実施形態では予測画像選択部１１
１は、通常の動き補償とブロックグローバル動き補償と
画素グローバル動き補償とグローバル動き再補償で作成
される予測画像から選択したが、（ａ）通常の動き補償
とブロックグローバル動き補償と画素グローバル動き補
償で作成される予測画像から、または（ｂ）ブロックグ
ローバル動き補償と画素グローバル動き補償で作成され
る予測画像から、または（ｃ）通常の動き補償と画素グ
ローバル動き補償とグローバル動き再補償で作成される
予測画像から、または（ｄ）画素グローバル動き補償と
グローバル動き再補償で作成される予測画像から、選択
するような構成にすることも可能である。
１は、通常の動き補償とブロックグローバル動き補償と
画素グローバル動き補償とグローバル動き再補償で作成
される予測画像から選択したが、（ａ）通常の動き補償
とブロックグローバル動き補償と画素グローバル動き補
償で作成される予測画像から、または（ｂ）ブロックグ
ローバル動き補償と画素グローバル動き補償で作成され
る予測画像から、または（ｃ）通常の動き補償と画素グ
ローバル動き補償とグローバル動き再補償で作成される
予測画像から、または（ｄ）画素グローバル動き補償と
グローバル動き再補償で作成される予測画像から、選択
するような構成にすることも可能である。
【００７５】（ｅ）画素グローバル動き補償とブロック
グローバル動き補償とグローバル動き補償で作成される
予測画像から、または（ｆ）ブロックグローバル動き補
償とグローバル動き再補償で作成される予測画像から、
選択するような構成とすることも可能である。
グローバル動き補償とグローバル動き補償で作成される
予測画像から、または（ｆ）ブロックグローバル動き補
償とグローバル動き再補償で作成される予測画像から、
選択するような構成とすることも可能である。
【００７６】また、ブロックグローバル動き補償部１０
５では縦横８画素のブロック毎に動きベクトルを算出し
たが、これに限るものではなく、縦横２画素や４画素や
１６画素毎に動きベクトルを算出してもよい。
５では縦横８画素のブロック毎に動きベクトルを算出し
たが、これに限るものではなく、縦横２画素や４画素や
１６画素毎に動きベクトルを算出してもよい。
【００７７】また、本実施形態では通常の動き補償とし
て、マクロブロック毎に１つの動きベクトルを使った
が、マクロブロックを複数のブロックに分割してブロッ
ク毎に動きベクトルを使う方法も可能である。例えば、
マクロブロックに１つの動きベクトルを使う場合と縦横
８画素のブロック毎に１つの動きベクトルを使う場合を
符号化モードによって切り替える方法も可能であり、こ
の場合には、予測画像選択部１１１は、マクロブロック
に１つの動きベクトルの動き補償と、ブロックに１つの
動きベクトルの動き補償と、ブロックグローバル動き補
償と、画素グローバル動き補償と、グローバル動き再補
償で作成される予測画像から選択する。
て、マクロブロック毎に１つの動きベクトルを使った
が、マクロブロックを複数のブロックに分割してブロッ
ク毎に動きベクトルを使う方法も可能である。例えば、
マクロブロックに１つの動きベクトルを使う場合と縦横
８画素のブロック毎に１つの動きベクトルを使う場合を
符号化モードによって切り替える方法も可能であり、こ
の場合には、予測画像選択部１１１は、マクロブロック
に１つの動きベクトルの動き補償と、ブロックに１つの
動きベクトルの動き補償と、ブロックグローバル動き補
償と、画素グローバル動き補償と、グローバル動き再補
償で作成される予測画像から選択する。
【００７８】また、通常の動き補償とグローバル動き再
補償において、マクロブロックまたはブロック毎に平行
移動だけではなく、回転や拡大を行うことも好適であ
る。例えば、文献「石川ら、“マルチパラメータ動き補
償を用いた動画像の３Ｄ／２Ｄハイブリッド符号化、”
信学技報IE2001-76,pp.15-22,2001」では、回転運動に
対して回転角度を示す情報によって予測画像を作成して
回転角度情報を符号化する方法や、拡大運動に対して拡
大率を示す情報によって予測画像を作成して拡大率情報
を符号化する方法を用いている。
補償において、マクロブロックまたはブロック毎に平行
移動だけではなく、回転や拡大を行うことも好適であ
る。例えば、文献「石川ら、“マルチパラメータ動き補
償を用いた動画像の３Ｄ／２Ｄハイブリッド符号化、”
信学技報IE2001-76,pp.15-22,2001」では、回転運動に
対して回転角度を示す情報によって予測画像を作成して
回転角度情報を符号化する方法や、拡大運動に対して拡
大率を示す情報によって予測画像を作成して拡大率情報
を符号化する方法を用いている。
【００７９】また、本実施形態では画像情報と予測誤差
をＤＣＴしたが、例えばアダマール変換やＷａｖｅｌｅ
ｔ変換等のほかの直交変換や、ベクトル量子化を用いて
も良い。さらに、複数フレーム分の画像情報をまとめて
直交変換しても良い。例えば、文献「石川ら、“マルチ
パラメータ動き補償を用いた動画像の３Ｄ／２Ｄハイブ
リッド符号化、”信学技報IE2001-76,pp.15-22,2001」
のように、複数フレーム分の画像情報をＤＣＴしたり、
文献「J.-R.Ohm,"Three-dimentional subbandcoding wi
th motion compensation,"IEEE Trans.,Image Proces
s.,vol.3,pp.559-571,1994」のように複数フレーム分の
画像情報をＷａｖｅｌｅｔ変換しても良い。 このよう
に、本実施形態によれば、マクロブロックを、フレーム
内符号化するのか、通常の動き補償で符号化するのか、
グローバル動きベクトルからブロック毎に動きベクトル
を算出して符号化するのか、グローバル動きベクトルか
ら画素毎に動きベクトルを算出して符号化するのか、一
旦画素グローバル動き補償により作成した予測画像内を
再探索して符号化するのか、のいずれかから最も符号化
効率が高くなるように選択することができる。いずれを
選択したのかを示す情報は符号化モードで示すことがで
きる。
をＤＣＴしたが、例えばアダマール変換やＷａｖｅｌｅ
ｔ変換等のほかの直交変換や、ベクトル量子化を用いて
も良い。さらに、複数フレーム分の画像情報をまとめて
直交変換しても良い。例えば、文献「石川ら、“マルチ
パラメータ動き補償を用いた動画像の３Ｄ／２Ｄハイブ
リッド符号化、”信学技報IE2001-76,pp.15-22,2001」
のように、複数フレーム分の画像情報をＤＣＴしたり、
文献「J.-R.Ohm,"Three-dimentional subbandcoding wi
th motion compensation,"IEEE Trans.,Image Proces
s.,vol.3,pp.559-571,1994」のように複数フレーム分の
画像情報をＷａｖｅｌｅｔ変換しても良い。 このよう
に、本実施形態によれば、マクロブロックを、フレーム
内符号化するのか、通常の動き補償で符号化するのか、
グローバル動きベクトルからブロック毎に動きベクトル
を算出して符号化するのか、グローバル動きベクトルか
ら画素毎に動きベクトルを算出して符号化するのか、一
旦画素グローバル動き補償により作成した予測画像内を
再探索して符号化するのか、のいずれかから最も符号化
効率が高くなるように選択することができる。いずれを
選択したのかを示す情報は符号化モードで示すことがで
きる。
【００８０】なお、本発明は、図１等に示した装置また
は方法の一部又は全部の処理機能をプログラムとして構
成してコンピュータを用いて実現することができる。ま
た、コンピュータでその各部の処理機能を実現するため
のプログラム、あるいはコンピュータにその処理手順を
実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読
み取り可能な記録媒体、例えば、ＦＤ（フロッピーディ
スク：登録商標）、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保
存したり、提供したりすることが可能であり、また、イ
ンターネットのような通信ネットワークを介して配布し
たりすることが可能である。
は方法の一部又は全部の処理機能をプログラムとして構
成してコンピュータを用いて実現することができる。ま
た、コンピュータでその各部の処理機能を実現するため
のプログラム、あるいはコンピュータにその処理手順を
実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読
み取り可能な記録媒体、例えば、ＦＤ（フロッピーディ
スク：登録商標）、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保
存したり、提供したりすることが可能であり、また、イ
ンターネットのような通信ネットワークを介して配布し
たりすることが可能である。
【００８１】
【発明の効果】本発明によれば、領域を、フレーム内符
号化するのか、通常の動き補償で符号化するのか、グロ
ーバル動きベクトルから複数の画素毎に動きベクトルを
算出して符号化するのか、グローバル動きベクトルから
画素毎に動きベクトルを算出して符号化するのか、一旦
画素グローバル動き補償により作成した予測画像内を再
探索して符号化するのか、のいずれかから最も符号化効
率が高くなるように選択することができる。
号化するのか、通常の動き補償で符号化するのか、グロ
ーバル動きベクトルから複数の画素毎に動きベクトルを
算出して符号化するのか、グローバル動きベクトルから
画素毎に動きベクトルを算出して符号化するのか、一旦
画素グローバル動き補償により作成した予測画像内を再
探索して符号化するのか、のいずれかから最も符号化効
率が高くなるように選択することができる。
【００８２】いずれを選択したのかを示す情報は符号化
モードで示すことができる。
モードで示すことができる。
【００８３】前景と背景がある画像では、背景をグロー
バル動きベクトルから複数の画素毎に、または画素毎に
動きベクトルを算出して符号化し、前景を通常の動き補
償で符号化することにより、より符号化効率を向上する
ことが可能である。
バル動きベクトルから複数の画素毎に、または画素毎に
動きベクトルを算出して符号化し、前景を通常の動き補
償で符号化することにより、より符号化効率を向上する
ことが可能である。
【図１】本発明の実施形態を示す動画像符号化装置のブ
ロック図。
ロック図。
【図２】実施形態における符号化モードの符号例。
【図３】画素グローバル動き補償による予測画像の作成
方法の例。
方法の例。
【図４】実施形態における画像復号装置のブロック図。
【図５】グローバル動きベクトルから動きベクトルを算
出する例。
出する例。
１０１…画像入力部
１０２…フレーム内符号化部
１０３…符号化部
１０４…グローバル動き探索部
１０５…ブロックグローバル動き補償部
１０６…画素グローバル動き補償部
１０７…グローバル動き再探索部
１０８…グローバル動き再補償部
１０９…動きベクトル入力部
１１０…動き補償部
１１１…予測画像選択部
１１２…フレーム内符号化選択部
１１３…符号化モード符号化部
１１４…フレーム内復号部
１１５…復号部
１１６…参照画像メモリ
１１７…符号化モード復号部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小林 直樹
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 5C059 MA04 MA05 MA23 MC11 MC38
ME01 NN03 NN08 NN27 NN28
NN29 NN45 PP04 RC12 RC16
TA23 TA61 TB04 TB07 TB10
TC12 TD06 TD11 UA02 UA05
UA33
(54)【発明の名称】 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化プログ
ラム、動画像復号プログラム、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号プログ
ラムを記録した記録媒体
Claims (20)
- 【請求項１】 入力画像を領域に分割し符号化する動画
像符号化装置において、 現フレームの画像を入力する画像入力部と、 現フレームと参照フレームとの間のグローバル動きベク
トルを求めるグローバル動き探索部と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作成する
画素グローバル動き補償部と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら複数の画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作
成するブロックグローバル動き補償部と、 前記画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か前記
ブロックグローバル動き補償部で求めた予測画像のいず
れかを選択する予測画像選択部と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で符号化するの
かフレーム内符号化で符号化するのかを示す情報と、フ
レーム間予測符号化で符号化する場合に前記予測画像選
択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化
モードを符号化する符号化モード符号化部と、 前記予測画像選択部で選択した予測画像を使って入力画
像を符号化する符号化部と、 符号化データを復号する復号部と、 復号画像を蓄積する参照画像メモリと、を備えたことを
特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の動画像符号化装置に対
して、 現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを入力する
動きベクトル入力部と、現フレームを分割した領域毎の
動き補償のための予測画像を作成する動き補償部とを備
え、 前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動き補償部
で求めた予測画像か、前記ブロックグローバル動き補償
部で求めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画
像のいずれかを選択することを特徴とする動画像符号化
装置。 - 【請求項３】 入力画像を領域に分割し符号化する動画
像符号化装置において、 現フレームの画像を入力する画像入力部と、 現フレームと参照フレームとの間のグローバル動きベク
トルを求めるグローバル動き探索部と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作成する
画素グローバル動き補償部と、 前記画素グローバル動き補償部で作成した予測画像を使
って、現フレームを分割した領域毎に動き探索を行うグ
ローバル動き再探索部と、 前記グローバル動き再探索部で求めた動きベクトルを使
って、前記グローバル動き補償部で作成した予測画像か
ら、新たに予測画像を作成するグローバル動き再補償部
と、 前記画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か前記
グローバル動き再補償部で求めた予測画像のいずれかを
選択する予測画像選択部と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で符号化するの
かフレーム内符号化で符号化するのかを示す情報と、フ
レーム間予測符号化で符号化する場合に前記予測画像選
択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化
モードを符号化する符号化モード符号化部と、 前記予測画像選択部で選択した予測画像を使って入力画
像を符号化する符号化部と、 符号化データを復号する復号部と、 復号画像を蓄積する参照画像メモリと、を備えたことを
特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の動画像符号化装置に対
して、 現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを入力する
動きベクトル入力部と、現フレームを分割した領域毎の
動き補償のための予測画像を作成する動き補償部とを備
え、 前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動き補償部
で求めた予測画像か、前記グローバル動き再補償部で求
めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画像のい
ずれかを選択することを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の動画像符号化装置に対
して、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら複数の画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作
成するブロックグローバル動き補償部を備え、 前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動き補償部
で求めた予測画像か、前記ブロックグローバル動き補償
部で求めた予測画像か、前記グローバル動き再補償部で
求めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画像の
いずれかを選択することを特徴とする動画像符号化装
置。 - 【請求項６】 入力画像を分割した領域毎に復号する動
画像復号装置において、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作成する
画素グローバル動き補償部と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら複数の画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作
成するブロックグローバル動き補償部と、 前記画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か前記
ブロックグローバル動き補償部で求めた予測画像のいず
れかを選択する予測画像選択部と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号するのか
フレーム内符号化で復号するのかを示す情報と、フレー
ム間予測符号化で復号する場合に前記予測画像選択部で
いずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化モード
を復号する符号化モード復号部と、 前記予測画像選択部で選択した予測画像を使って符号化
データを復号する復号部と、 フレーム内符号化で復号する復号するフレーム内復号部
と、 復号画像を蓄積する参照画像メモリと、を備えたことを
特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の動画像復号装置に対し
て、 現フレームを分割した領域毎の動き補償のための予測画
像を作成する動き補償部を備え、 前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動き補償部
で求めた予測画像か、前記ブロックグローバル動き補償
部で求めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画
像のいずれかを選択することを特徴とする動画像復号装
置。 - 【請求項８】 入力画像を分割した領域毎に復号する動
画像復号装置において、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎の動きベクトルを算出し予測画像を作成する画
素グローバル動き補償部と、 現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを使って、
前記画素グローバル動き補償部で作成した予測画像か
ら、新たに予測画像を作成するグローバル動き再補償部
と、 前記画素グローバル動き補償部で求めた予測画像か前記
グローバル動き再補償部で求めた予測画像のいずれかを
選択する予測画像選択部と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号するのか
フレーム内符号化で復号するのかを示す情報と、フレー
ム間予測符号化で復号する場合に前記予測画像選択部で
いずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化モード
を復号する符号化モード復号部と、 前記予測画像選択部で選択した予測画像を使って符号化
データを復号する復号部と、 フレーム内符号化で復号する復号するフレーム内復号部
と、復号画像を蓄積する参照画像メモリと、 を備えたことを特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の動画像復号装置に対し
て、 現フレームを分割した領域毎の動き補償のための予測画
像を作成する動き補償部を備え、 前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動き補償部
で求めた予測画像か、前記グローバル動き再補償部で求
めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画像のい
ずれかを選択することを特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の動画像復号装置に対
して、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら複数の画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作
成するブロックグローバル動き補償部と、現フレームを
分割した領域毎の動き補償のための予測画像を作成する
動き補償部とを備え、 前記予測画像選択部が、前記画素グローバル動き補償部
で求めた予測画像か、前記ブロックグローバル動き補償
部で求めた予測画像か、前記グローバル動き再補償部で
求めた予測画像か、前記動き補償部で求めた予測画像の
いずれかを選択することを特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項１１】 入力画像を領域に分割し符号化する動
画像符号化方法において、 現フレームと参照フレームとの間のグローバル動きベク
トルを求めるグローバル動き探索過程と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作成する
画素グローバル動き補償過程と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら複数の画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作
成するブロックグローバル動き補償過程と、 前記画素グローバル動き補償過程で求めた予測画像か前
記ブロックグローバル動き補償過程で求めた予測画像の
いずれかを選択する予測画像選択過程と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で符号化するの
かフレーム内符号化で符号化するのかを示す情報と、フ
レーム間予測符号化で符号化する場合に前記予測画像選
択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化
モードを符号化する符号化モード符号化過程と、 前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って入力
画像を符号化する符号化過程と、 符号化データを復号する復号過程と、 復号画像を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有すること
を特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項１２】 入力画像を領域に分割し符号化する動
画像符号化方法において、 現フレームの画像を入力する画像入力過程と、 現フレームと参照フレームとの間のグローバル動きベク
トルを求めるグローバル動き探索過程と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎に動きベクトルを算出して予測画像を作成する
画素グローバル動き補償過程と、 前記画素グローバル動き補償過程で作成した予測画像を
使って、現フレームを分割した領域毎に動き探索を行う
グローバル動き再探索過程と、 前記グローバル動き再探索過程で求めた動きベクトルを
使って、前記グローバル動き補償過程で作成した予測画
像から、新たに予測画像を作成するグローバル動き再補
償過程と、 前記画素グローバル動き補償過程で求めた予測画像か前
記グローバル動き再補償過程で求めた予測画像のいずれ
かを選択する予測画像選択過程と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で符号化するの
かフレーム内符号化で符号化するのかを示す情報と、フ
レーム間予測符号化で符号化する場合に前記予測画像選
択部でいずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化
モードを符号化する符号化モード符号化過程と、 前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って入力
画像を符号化する符号化過程と、 符号化データを復号する復号過程と、 復号画像を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有すること
を特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２に記載の
動画像符号化方法に対して、 現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを入力する
動きベクトル入力過程と、現フレームを分割した領域毎
の動き補償のための予測画像を作成する動き補償過程と
を有し、 前記予測画像選択過程が、前記動き補償過程で求めた予
測画像も選択できることを特徴とする動画像符号化方
法。 - 【請求項１４】 入力画像を分割した領域毎に復号する
動画像復号方法において、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作成する
画素グローバル動き補償過程と、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら複数の画素毎の動きベクトルを算出し、予測画像を作
成するブロックグローバル動き補償過程と、 前記画素グローバル動き補償過程で求めた予測画像か前
記ブロックグローバル動き補償過程で求めた予測画像の
いずれかを選択する予測画像選択過程と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号するのか
フレーム内符号化で復号するのかを示す情報と、フレー
ム間予測符号化で復号する場合に前記予測画像選択部で
いずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化モード
を復号する符号化モード復号過程と、 前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って符号
化データを復号する復号過程と、 フレーム内符号化で復号する復号するフレーム内復号過
程と、 復号画像を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有すること
を特徴とする動画像復号方法。 - 【請求項１５】 入力画像を分割した領域毎に復号する
動画像復号方法において、 グローバル動きベクトルを使って参照フレームの画像か
ら画素毎の動きベクトルを算出し予測画像を作成する画
素グローバル動き補償過程と、 現フレームを分割した領域毎の動きベクトルを使って、
前記画素グローバル動き補償過程で作成した予測画像か
ら、新たに予測画像を作成するグローバル動き再補償過
程と、 前記画素グローバル動き補償過程で求めた予測画像か前
記グローバル動き再補償過程で求めた予測画像のいずれ
かを選択する予測画像選択過程と、 少なくとも領域をフレーム間予測符号化で復号するのか
フレーム内符号化で復号するのかを示す情報と、フレー
ム間予測符号化で復号する場合に前記予測画像選択部で
いずれを選択したのかを示す情報とを示す符号化モード
を復号する符号化モード復号過程と、 前記予測画像選択過程で選択した予測画像を使って符号
化データを復号する復号過程と、 フレーム内符号化で復号する復号するフレーム内復号過
程と、 復号画像を蓄積する参照画像蓄積過程と、を有すること
を特徴とする動画像復号方法。 - 【請求項１６】 請求項１４または請求項１５に記載の
動画像復号方法に対して、 現フレームを分割した領域毎の動き補償のための予測画
像を作成する動き補償過程を有し、 前記予測画像選択過程が、前記動き補償過程で求めた予
測画像も選択できることを特徴とする動画像復号方法。 - 【請求項１７】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の
動画像符号化装置、または請求項１１〜１３のいずれか
１項に記載の動画像符号化方法を、コンピュータで実行
可能なプログラムとして構成したことを特徴とする動画
像符号化プログラム。 - 【請求項１８】 請求項６〜１０のいずれか１項に記載
の動画像復号装置、または請求項１４〜１６のいずれか
１項に記載の動画像復号方法を、コンピュータで実行可
能なプログラムとして構成したことを特徴とする動画像
復号プログラム。 - 【請求項１９】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の
動画像符号化装置、または請求項１１〜１３のいずれか
１項に記載の動画像符号化方法を、コンピュータで実行
可能にしたプログラムを、コンピュータが読取可能な記
録媒体に記録したことを特徴とする動画像符号化プログ
ラムを記録した記録媒体。 - 【請求項２０】 請求項６〜１０のいずれか１項に記載
の動画像復号装置、または請求項１４〜１６のいずれか
１項に記載の動画像復号方法を、コンピュータで実行可
能にしたプログラムを、コンピュータが読取可能な記録
媒体に記録したことを特徴とする動画像復号プログラム
を記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100747A JP2003299101A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化プログラム、動画像復号プログラム、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100747A JP2003299101A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化プログラム、動画像復号プログラム、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299101A true JP2003299101A (ja) | 2003-10-17 |
| JP2003299101A5 JP2003299101A5 (ja) | 2007-07-12 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002100747A Pending JP2003299101A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化プログラム、動画像復号プログラム、動画像符号化プログラムを記録した記録媒体、動画像復号プログラムを記録した記録媒体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003299101A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009200985A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Hitachi Ltd | 映像処理装置 |
| JP2010501127A (ja) * | 2006-06-27 | 2010-01-14 | マーベル ワールド トレード リミテッド | 動き補償画像レートコンバータに係るシステムおよび方法 |
| JP2010239268A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Toshiba Corp | 画像処理装置 |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002100747A patent/JP2003299101A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010501127A (ja) * | 2006-06-27 | 2010-01-14 | マーベル ワールド トレード リミテッド | 動き補償画像レートコンバータに係るシステムおよび方法 |
| US8340185B2 (en) | 2006-06-27 | 2012-12-25 | Marvell World Trade Ltd. | Systems and methods for a motion compensated picture rate converter |
| JP2009200985A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Hitachi Ltd | 映像処理装置 |
| JP2010239268A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Toshiba Corp | 画像処理装置 |
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