JP2003309853A - 画像符号化装置，及び画像符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの画像入力に対して複数の符号化データ
を出力する場合に、メモリとのデータ転送量が増大する
ことを防ぎ、回路規模及び処理時間を小さくすることが
できる画像符号化装置を提供する。 【解決手法】 画像符号化装置において、符号Ａを生成
する符号化部１００、符号Ｂを生成する符号化部１１
０、画像再生部２００、画像再生メモリ２０４、動きベ
クトル検出部３００とを備え、符号化部１００により符
号Ａを生成するとともに、符号化部１００からの出力を
用いて画像再生部２００で画像を再構築し、画像再生メ
モリ２０４に格納する。一方、符号Ｂを生成する動作に
おいては、符号Ｂを生成する符号化部として符号化部１
１０を用いるが、画像再生メモリ２０４、動きベクトル
検出部３００、及び画像再生部２００は、符号Ａを生成
する動作で用いたものを共用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動き補償フレーム
間予測を用いた画像符号化装置及び画像符号化方法に関
し、特に１つの画像入力に対して複数の符号化データを
出力する画像符号化装置及び画像符号化方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】動き補償フレーム間予測を実現する方法
として、現在の画像のある部分が１つ前の画像のどの場
所から移動したかを示す情報（動きベクトル）を用い
て、時間的な冗長性を削減するという方法がある。この
動きベクトルを抽出するための１つの方法として、ブロ
ックマッチング法がある。

【０００３】図１０は、ブロックマッチング法の原理を
示す図である。図１０において、符号化の対象である符
号化フレーム画像と動きベクトルを探索する探索範囲フ
レーム画像とを比較し、符号化フレーム９０５の符号化
対象ブロック９０６と最も似通った(すなわち最も相関
度が高い)評価値を持つブロック(ベストマッチブロック
９０２)を探索範囲フレーム９０３の探索範囲９０４内
から抽出して、動きベクトル９０１を検出する。

【０００４】動きベクトル検出回路は、符号化効率の向
上、言い換えると、少ない符号量で高画質を実現するこ
とができるか否かを左右する重要な回路ブロックであ
る。そのため、探索範囲９０４を広くし、符号化対象ブ
ロック９０６とより似通った動きベクトル９０１を検出
し、高画質を実現できることが好ましい。しかしなが
ら、探索範囲９０４を広げれば広げるほど動きベクトル
検出回路の規模の増大あるいは処理時間の増大、ならび
に広い探索範囲を動きベクトル検出回路に供給するため
にバス幅が増大するという問題が発生する。

【０００５】従来の画像符号化装置として、動きベクト
ル検出を行う動き探索部を含めた全符号化回路を内蔵
し、部品点数を少なくすることを図ったものがある。

【０００６】例えば、特開平１０−１０８１９９号の図
１に、フレーム間画像予測符号化を実行する装置、特に
１つの画像入力に対して１種の符号化データを出力する
装置が記載されている。該装置において、画像信号が画
像入力部に入力され、動き探索部による動き探索の結
果、最終的な動きベクトルがわかる。画素数値演算部で
は、予測誤差データに対して、ＤＣＴ、量子化、逆量子
化、逆ＤＣＴの処理を行う。可変長符号化部で可変長符
号化処理が実行され、符号出力部から最終的な符号列が
出力される。その際、フレームメモリと、フレームメモ
リ制御部と、制御プロセッサと、ホストインターフェー
スとが必要になるが、該ホストインターフェイスが画像
入力部、動き探索部、画素数値演算部、及び可変長符号
化部を時分割で制御することにより、画像入力部、動き
探索部、画素数値演算部等の処理部全体に対する制御プ
ロセッサを１つにまとめることができる。

【０００７】具体的には、特開平１０−１０８１９９号
公報の図５に記載されているように、フレームメモリ制
御部は内部にフレームメモリインデックスレジスタを有
し、該フレームメモリインデックスレジスタに対して制
御プロセッサがメモリ領域確保の情報を設定すること
で、画像入力部から入力された画像データについてのフ
レームメモリ中の書き込み領域や、画素数値演算部で計
算される予測画像についてのフレームメモリ中の書き込
み領域の変更を可能としている。この構成により外付け
メモリを１つで構成することができるなど、部品点数の
少ない画像符号化装置が実現できることが明記されてい
る。

【０００８】一般的なNTSCの画像(720画素×480ライン
×30フレーム/秒)の符号化対象のデータ転送に要するバ
ンド幅を式（１）に示す。また、探索範囲領域48画素×
48ライン（水平方向±１６画素、垂直方向±１６ライ
ン）の場合の探索範囲のデータ転送に要するバンド幅を
式（２）に示す。

【０００９】 ((720画素×480ライン＋360画素×240ライン×2)×30フレーム/秒×8bit/画素 )×2= 0.25 Gbps … (１) ((720画素×480ライン＋360画素×240ライン×2)×30フレーム/秒×8bit/画素 )＋((720画素×480ライン)×(48画素×48ライン)/(16画素×16ライン)×30フレ ーム/秒×8bit/画素)×2＋((360画素×240ライン×2)×30フレーム/秒×8bit/画 素)×2= 1.7 Gbps … (２)

【００１０】式（１）の最後にある乗数２は外部メモリ
への書き込みと読みだしを示している。また、式（２）
の第１項は予測画像の書き込み(0.12Gbps)、第２項は探
索範囲(予測画像)の読みだし(輝度成分のみ)(1.5Gbp
s)、第３項は予測画像の色差成分の読みだし(0.08Gbps)
を示している。式（２）の第２項と第３項にある乗数２
は、両方向フレーム間予測によるものである。

【００１１】従来例では、これら全てを１つのデータバ
スで接続した外部メモリとの転送で実現している。

【００１２】例えば、IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CI
RCUITS,VOL.32,NO.11,NOVEMBER 1997に記載されている
ように 81MHz動作で32bit幅データを転送した場合、2.6
Gbpsのバンド幅があり、必要データ転送量1.7Gbpsの1.5
倍程度の余裕がある。出力段での符号を一度外部メモリ
でバッファリングしていることやデータ転送のオーバヘ
ッド、ならびにピン数に大きく依存するＬＳＩコストを
考慮すると現段階での現実的な転送速度とデータ幅であ
る。

【００１３】従来の画像符号化装置では、以上のように
１つの画像入力に対して１種の符号化データを出力する
為に、１つの外付けメモリに予測画像や探索画像などの
複数のフレームデータを格納し、外付けメモリとのデー
タ転送により画像符号化を行っていた。

【００１４】

【特許文献１】特開平１０−１０８１９９号公報

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像符号化装置では、１つの画像入力に対して２種の符
号化データを出力するように処理量が多くなると、外付
けメモリと符号化部間のデータ転送のバンド幅が約２倍
に増大し、画像符号化装置を構成するのに高速転送ある
いは高並列入力が必要となり、システムコストが増大す
るという問題があった。とりわけ、動きベクトル検出に
用いる探索範囲に関するデータ転送量が、他のデータ転
送量と比較して１桁多いことが式（１）、（２）から分
かる。

【００１６】また、動き補償フレーム間予測を用いた画
像圧縮符号化に必要な動きベクトル検出回路は、直交変
換（ＤＣＴ）や可変長符号化のような他の処理回路より
回路規模が通常１０倍程度大きく、演算処理量に関して
は１００倍程度多い。２種の符号化データを生成する場
合、この動きベクトル検出部を２個備えることは回路規
模増大となり、同じ回路資源あるいはプログラムで処理
する場合は処理時間の増大を招くという問題があった。

【００１７】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、１つの画像入力に対して
複数の符号化データを出力する場合においても、メモリ
とのデータ転送量を同程度で実現し、さらに回路規模あ
るいは処理時間をほとんど増大させず、システムコスト
の安い画像符号化装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
画像符号化装置は、一の符号化対象画像に対して複数の
符号を出力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符
号化装置であって、前記符号化対象画像を所定のブロッ
クに分割して前記所定のブロック毎に探索画像中の最も
相関関係の強いブロックを抽出し、前記所定のブロック
毎に第１の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部
と、外部から与えられた符号化パラメータに基づいて、
前記第１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前
記探索画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置
の画像及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレー
ム間予測を行い、符号化データを生成するＮ個（Ｎは２
以上の整数）の符号化部と、前記Ｎ個の符号化部のうち
の一の符号化部から出力される符号化データを用いて画
像を再構築する画像再生部と、前記画像再生部で再構築
した画像を前記動きベクトル検出部に供給する探索画像
として格納する画像再生メモリとを備え、前記Ｎ個の符
号化部は、各符号化部に対して与えられる符号化パラメ
ータに基づいて符号化対象画像の符号化を行ない、各符
号化部から符号化データをそれぞれ出力することを特徴
とするものである。

【００１９】また、本発明の請求項２に係る画像符号化
装置は、請求項１に記載の画像符号化装置において、前
記Ｎ個の符号化部のうちの，少なくとも一の符号化部
は、該符号化部に符号化パラメータとして与えられる、
符号化画像のサイズを指示する情報に基づいて動作する
ものである、符号化対象画像の画像サイズを変換する第
１の画像サイズ変換部と、前記画像再生メモリから供給
される、前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画像
の画像サイズを変換する第２の画像サイズ変換部と、前
記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて変
換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサイ
ズ変換部と、前記第２の動きベクトルを統合して、画像
サイズの変換がなされた符号化対象画像の符号化処理が
行なわれる処理単位毎にそれぞれ対応する第３の動きベ
クトルを生成する動きベクトル統合部とをさらに備え、
前記動きベクトル統合部から供給される第３の動きベク
トルの符号化を行なうとともに、前記第１の画像サイズ
変換部から供給される符号化対象画像及び前記第２の画
像サイズ変換部から供給される画像を用いて動き補償フ
レーム間予測を行い、符号化データを出力することを特
徴とするものである。

【００２０】また、本発明の請求項３に係る画像符号化
装置は、請求項１に記載の画像符号化装置において、前
記Ｎ個の符号化部のうちの，少なくとも一の符号化部
は、該符号化部に符号化パラメータとして与えられる、
符号化画像のサイズを指示する情報に基づいて動作する
ものである、符号化対象画像の画像サイズを変換する第
１の画像サイズ変換部と、前記画像再生メモリから供給
される、前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画像
の画像サイズを変換する第２の画像サイズ変換部と、前
記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて変
換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサイ
ズ変換部とをさらに備え、前記動きベクトルサイズ変換
部から供給される第２の動きベクトルの符号化を行なう
とともに、前記第１の画像サイズ変換部から供給される
符号化対象画像及び前記第２の画像サイズ変換部から供
給される画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、
符号化データを出力することを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明の請求項４に係る画像符号化
装置は、請求項１に記載の画像符号化装置において、前
記画像再生部に符号化データを出力する一の符号化部
は、前記Ｎ個の符号化部の内で、最も高い符号化ビット
レートでの符号化を指示する符号化パラメータが与えら
れた符号化部であることを特徴とするものである。

【００２２】また、本発明の請求項５に係る画像符号化
装置は、請求項１に記載の画像符号化装置において、前
記画像再生部に符号化データを出力する一の符号化部
は、前記Ｎ個の符号化部の内で、可変ビットレートによ
る符号化を指示する符号化パラメータが与えられた符号
化部であることを特徴とするものである。

【００２３】また、本発明の請求項６に係る画像符号化
装置は、一の符号化対象画像に対して複数の符号を出力
する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化装置で
あって、前記符号化対象画像を所定のブロックに分割し
て前記所定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の
強いブロックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の
動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記符
号化対象画像を格納する第１のメモリと、外部から一の
符号化対象画像に対して与えられる複数の符号化パラメ
ータに基づいて、前記第１の動きベクトルの符号化を行
なうとともに、前記探索画像中の前記第１の動きベクト
ルが指し示す位置の画像及び前記符号化対象画像を用い
て動き補償フレーム間予測を行い、与えられた複数の符
号化パラメータにそれぞれ対応する符号化データを順次
生成する符号化部と、前記符号化部で生成された一の符
号化データを用いて画像を再構築する画像再生部と、前
記画像再生部で再構築した画像を前記動きベクトル検出
部に供給する探索画像として格納する第２のメモリとを
備えることを特徴とするものである。

【００２４】また、本発明の請求項７に係る画像符号化
装置は、請求項６に記載の画像符号化装置において、前
記符号化部は、該符号化部に符号化パラメータとして与
えられる、符号化画像のサイズを指示する画像サイズ選
択信号に基づいて、前記第１のメモリに格納されている
符号化対象画像の画像サイズを変換する第１の画像サイ
ズ変換部と、前記第２のメモリから供給される、前記第
１の動きベクトルが指し示す位置の画像の画像サイズを
変換する第２の画像サイズ変換部と、前記第１の動きベ
クトルを画面サイズの変換率に応じて変換し、第２の動
きベクトルを生成する動きベクトルサイズ変換部と、前
記第２の動きベクトルを統合して、画像サイズの変換が
なされた符号化対象画像の符号化処理が行なわれる処理
単位毎にそれぞれ対応する第３の動きベクトルを生成す
る動きベクトル統合部とをさらに備え、前記動きベクト
ル統合部から供給される第３の動きベクトルの符号化を
行なうとともに、前記第１の画像サイズ変換部から供給
される符号化対象画像及び前記第２の画像サイズ変換部
から供給される画像を用いて動き補償フレーム間予測を
行い、符号化データを出力することを特徴とするもので
ある。

【００２５】また、本発明の請求項８に係る画像符号化
装置は、請求項６に記載の画像符号化装置において、前
記画像再生部に出力される符号化データは、前記符号化
部に与えられる複数の符号化パラメータのうちで、最も
高い符号化ビットレートによる符号化を指示する符号化
パラメータに基づいて符号化されたデータであることを
特徴とするものである。

【００２６】また、本発明の請求項９に係る画像符号化
装置は、請求項６に記載の画像符号化装置において、前
記画像再生部に出力される符号化データは、前記符号化
部に与えられる複数の符号化パラメータのうちで、可変
ビットレートによる符号化を指示する符号化パラメータ
に基づいて符号化されたデータであることを特徴とする
ものである。

【００２７】また、本発明の請求項１０に係る画像符号
化方法は、一の符号化対象画像に対して複数の符号を出
力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化方法
であって、前記符号化対象画像を所定のブロックに分割
して前記所定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係
の強いブロックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップ
と、外部から与えられた符号化パラメータに基づいて、
前記第１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前
記探索画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置
の画像及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレー
ム間予測を行い、符号化データを生成する第１の符号化
ステップと、前記第１の符号化ステップにより生成され
た符号化データを用いて画像を再構築する画像再生ステ
ップと、前記画像再生ステップにより再構築した画像
を、前記動きベクトル検出ステップで使用する探索画像
として格納する再生画像格納ステップと、外部から与え
られた符号化パラメータに基づいて、前記第１の動きベ
クトルの符号化を行なうとともに、前記探索画像中の前
記第１の動きベクトルが指し示す位置の画像及び前記符
号化対象画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、
符号化データを生成する第２の符号化ステップとからな
り、前記第１の符号化ステップと前記第２の符号化ステ
ップとが並行処理されることを特徴とするものである。

【００２８】また、本発明の請求項１１に係る画像符号
化方法は、請求項１０に記載の画像符号化方法であっ
て、前記第１の符号化ステップ或いは／及び前記第２の
符号化ステップは、符号化パラメータとして与えられ
る、符号化を行なう画像のサイズを指示する情報に基づ
いて行なわれるステップであって、符号化対象画像の画
像サイズを変換する第１の画像サイズ変換ステップと、
前記画像再生メモリから供給される、前記第１の動きベ
クトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第
２の画像サイズ変換ステップと、前記第１の動きベクト
ルを画面サイズの変換率に応じて変換し、第２の動きベ
クトルを生成する動きベクトルサイズ変換ステップと、
前記第２の動きベクトルを統合して、画像サイズの変換
がなされた符号化対象画像の符号化処理が行なわれる処
理単位毎にそれぞれ対応する第３の動きベクトルを生成
する動きベクトル統合ステップとをさらに有し、前記動
きベクトル統合ステップで生成された第３の動きベクト
ルの符号化を行なうとともに、前記第１の画像サイズ変
換ステップで生成される符号化対象画像及び前記第２の
画像サイズ変換ステップで生成される画像を用いて動き
補償フレーム間予測を行い、符号化データを出力するこ
とを特徴とするものである。

【００２９】また、本発明の請求項１２に係る画像符号
化方法は、請求項１０に記載の画像符号化方法であっ
て、前記第１の符号化ステップ或いは／及び前記第２の
符号化ステップは、符号化パラメータとして与えられ
る、符号化を行なう画像のサイズを指示する情報に基づ
いて行なわれるステップであって、符号化対象画像の画
像サイズを変換する第１の画像サイズ変換ステップと、
前記画像再生メモリから供給される、前記第１の動きベ
クトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第
２の画像サイズ変換ステップと、前記第１の動きベクト
ルを画面サイズの変換率に応じて変換し、第２の動きベ
クトルを生成する動きベクトルサイズ変換ステップとを
さらに有し、前記動きベクトルサイズ変換ステップで生
成された第２の動きベクトルの符号化を行なうととも
に、前記第１の画像サイズ変換ステップで生成される符
号化対象画像及び前記第２の画像サイズ変換ステップで
生成される画像を用いて動き補償フレーム間予測を行
い、符号化データを出力することを特徴とするものであ
る。

【００３０】また、本発明の請求項１３に係る画像符号
化方法は、一の符号化対象画像に対して複数の符号を出
力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化方法
であって、前記符号化対象画像を格納する符号化対象画
像格納ステップと、前記符号化対象画像を所定のブロッ
クに分割して前記所定のブロック毎に探索画像中の最も
相関関係の強いブロックを抽出し、前記所定のブロック
毎に第１の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ス
テップと、外部から一の符号化対象画像に対して与えら
れる複数の符号化パラメータに基づいて、前記第１の動
きベクトルの符号化を行なうとともに、前記探索画像中
の前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画像及び前
記符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間予測を行
い、与えられた複数の符号化パラメータにそれぞれ対応
する符号化データを順次生成する符号化ステップと、前
記符号化ステップで生成された一の符号化データを用い
て画像を再構築する画像再生ステップと、前記画像再生
ステップで再構築した画像を、前記動きベクトル検出ス
テップで使用する探索画像として格納する探索画像格納
ステップとからなることを特徴とするものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図９を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１を示す
画像符号化装置の構成を説明するための図である。

【００３２】図１において、１００、１１０は符号化パ
ラメータに基づいて符号量を制御し画像符号化する符号
化部であり、２００は符号化部１００で生成した符号化
データを用いて画像を再構築する画像再生部であり、３
００は符号化対象画像である原画像を符号化処理が行な
われる処理単位となる所定のブロックに分割し、分割し
た所定のブロック毎に、画像再生メモリ２０４から入力
される探索画像中で最も相関関係の強いブロックを抽出
することにより動きベクトル（第１の動きベクトル）を
検出する動きベクトル検出部である。

【００３３】また、１０１、１１１は動きベクトル検出
部３００が算出した動きベクトル（第１の動きベクト
ル）に基づいて動き補償を行う動き補償部であり、１０
２、１１２はＤＣＴ部であり、１０３、１１３は量子化
部であり、１０４、１１４は可変長符号化部である。そ
して、これら動き補償部１０１、１１１、ＤＣＴ部１０
２、１１２、量子化部１０３、１１３、及び可変長符号
化部１０４、１１４により符号化部１００、１１０が構
成され、外部から与えられた符号化パラメータに基づい
て、動きベクトルの符号化を行なうとともに、動きベク
トルが指し示す位置の探索画像中の画像及び外部から入
力される符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間予
測を行い、符号化データを生成する。

【００３４】また、２０１は逆量子化部であり、２０２
は逆ＤＣＴ部（ＩＤＣＴ）であり、２０３は逆ＤＣＴ部
の出力結果と動き補償前の画像データを加算し画像再構
築を行う加算部であり、２０４は画像再構築結果を格納
する画像再生メモリである。

【００３５】次に動作について説明する。まず、符号化
部１００と画像再生部２００と動きベクトル検出部３０
０の動作について説明する。なお、ここでは、符号化部
１００に与えられる符号化パラメータ１として、既に発
生した符号Ａの符号量が与えられるものとする。

【００３６】動きベクトル検出部３００は、外部から入
力される原画像と画像再生メモリ２０４から供給される
探索画像との評価値により動きベクトルの検出を行い、
動きベクトルの検出結果を、画像再生メモリ２０４と可
変長符号化部１０４とに供給する。

【００３７】該画像再生メモリ２０４は、動きベクトル
が指し示す位置（画像再生メモリ２０４のアドレス）よ
り画像を読み出し、動き補償部１０１に供給する。

【００３８】該動き補償部１０１は、画像再生メモリ２
０４の出力と外部から入力される原画像とから動き補償
を行い、ＤＣＴ部１０２、量子化部１０３、可変長符号
化部１０４を経て、符号Ａを出力する。該可変長符号化
部１０４は、符号Ａを生成する場合に動きベクトル検出
部３００からの動きベクトルも符号化を行う。

【００３９】また、動き補償部１０１、ＤＣＴ部１０
２、量子化部１０３、可変長符号化部１０４からなる符
号化部１００は、この時、外部から入力される、符号化
に関する情報である符号化パラメータ１に応じて符号Ａ
の発生符号量を制御する。なお、ここでは、符号化パラ
メータ１として既に発生した符号Ａの符号量が与えられ
るため、符号化部１００は、既に発生した符号Ａの符号
量に応じて符号化を行なうデータ量を制御する。

【００４０】次に、画像再生部２００は、符号化部１０
０により符号化された符号化データを用いて画像を再構
築し、画像再生メモリ２０４に該再構築した画像を格納
する。なお、ここでは図示するように、符号化部１００
の量子化部１０３からの出力を画像再生部２００により
再構築するものとする。また、処理データが例えば、Ｍ
ＰＥＧ規格のデータである場合には、ＭＰＥＧにおける
Ｉピクチャ（フレーム内符号化画像）、並びにＰピクチ
ャ（フレーム間順方向予測符号化画像）の処理を行なう
際に、探索範囲フレーム画像として後のＰピクチャやＢ
ピクチャ（双方向予測符号化画像）の符号化に使用する
為に、符号化部１００からの出力を画像再生部２００に
より再構築する。

【００４１】次に、符号化部１１０と画像再生部２００
と動きベクトル検出部３００の動作について説明する。
なお、ここでは、符号化部１１０に与えられる符号化パ
ラメータ２として、既に発生した符号Ｂの符号量が与え
られるものとする。

【００４２】動きベクトル検出部３００は、外部から入
力される原画像と、画像再生メモリ２０４から供給され
る探索画像とにより動きベクトル検出を行い、動きベク
トル検出結果を画像再生メモリ２０４と可変長符号化部
１１４とに供給する。

【００４３】該画像再生メモリ２０４は、動きベクトル
が指し示す位置（画像再生メモリ２０４のアドレス）よ
り画像を読み出し、動き補償部１１１に供給する。

【００４４】該動き補償部１１１は、画像再生メモリ２
０４の出力と外部から入力される原画像とから、動き補
償を行い、ＤＣＴ部１１２、量子化部１１３、可変長符
号化部１１４を経て符号Ｂを出力する。該可変長符号化
部１１４は、符号Ｂを生成する場合に動きベクトル検出
部３００からの動きベクトルも符号化を行う。

【００４５】また、動き補償部１１１、ＤＣＴ部１１
２、量子化部１１３、可変長符号化部１１４からなる符
号化部１１０は、この時、外部から入力される、符号化
に関する情報である符号化パラメータ２に応じて符号Ｂ
の発生符号量を制御する。なお、ここでは、符号化パラ
メータ２として既に発生した符号Ｂの符号量が与えられ
るため、符号化部１１０は、既に発生した符号Ｂの符号
量に応じて符号化を行なうデータ量を制御する。

【００４６】そして、このように符号化部１１０により
データの符号化を行なった後に、符号化部１１０に関す
る画像再構築を行わないことが本発明の特徴である。本
実施の形態１による画像符号化装置では、符号Ａを生成
する動作において、画像再生メモリ２０４の画像を用い
て動きベクトル検出部３００により動きベクトルを検出
し、符号化部１００により符号化データを生成するとと
もに、符号化部１００に備えられた量子化部１０３の出
力を画像再生部２００で逆量子化、逆ＤＣＴ、加算を行
って画像を再構築し、画像再生メモリ２０４に格納す
る。一方、符号Ｂを生成する動作においては、符号Ｂを
生成する符号化部として符号化部１１０を用いるが、画
像再生メモリ２０４、動きベクトル検出部３００、及び
画像再生部２００は、符号Ａを生成する動作で用いたも
のを共用する。従って、本実施の形態１では、動きベク
トル検出部３００、画像再生メモリ２０４、及び画像再
生部２００を共有化して、２種の符号を生成することが
できる。

【００４７】実際に、本実施の形態１による２種の符号
を出力する画像符号化装置を適用する実施例として、蓄
積媒体に記憶する符号Ａとともに、通信回線を用いて送
信する符号Ｂを生成し、出力する場合が挙げられる。

【００４８】蓄積媒体に記憶する場合は、発生ビット量
の制御方式に可変ビットレート制御を行う場合が多い。
すなわち、各々の蓄積媒体の総容量に規定時間の映像を
高画質に記録する必要がある為、符号化効率の悪い映像
には多くの符号を与え、符号化による画質劣化を抑え
る。一方、符号化効率の良い映像には少ない符号量を割
り当てる。例えば、符号化効率の悪い映像として、具体
的には動きの激しい場合やシーンチェンジの場合などが
ある。また、符号化効率の良い映像として、動きの少な
い静止画に近い場合などがある。

【００４９】また、通信回線に送信する場合は、発生ビ
ット量の制御方式に固定ビットレート制御を行うことが
一般的に行われる。すなわち、通信回線では単位時間に
送信できるデータ量が規定されている為、映像の特徴に
依存せず一定の符号量を送信する。その為符号化効率の
悪い映像が入力された場合においても、一定の符号量で
符号化を行う必要があり、可変ビットレート制御による
符号化に対して画質が劣る。

【００５０】そして、画像符号化装置がこのような２種
の符号を出力する場合には、課題としてメモリとの転送
量が２倍になることと回路規模が２倍になることが挙げ
られる。これに対して、本実施の形態１による画像符号
化装置は、動きベクトル検出部３００、画像再生メモリ
２０４、及び画像再生部２００を共有化して転送量削
減、及び回路規模削減を行うことが可能である。しかし
ながら本実施の形態１においては、一方の符号において
のみ画像再構築を行い、他方の符号での復号化において
新たに画像再構築を行わず、前記一方の符号において再
構築した画像を用いるため、該画像に誤差が生じた場合
に誤差が蓄積する問題が生じる可能性がある。そのた
め、例えば、蓄積媒体に記憶する符号Ａと通信回線に送
信する符号Ｂの２種の符号を出力するような場合には、
固定ビットレートにより符号化が行なわれる符号Ｂより
も可変ビットレートにより符号化が行なわれる符号Ａの
方が、復号化した際に良い画像が得られるため、画像再
生部２００において、符号Ａの符号化を行なう符号化部
１００からの出力を再構築するようにする。これによ
り、符号Ａに基づいて再構築した画像を用いて符号化を
行なった符号Ｂを復号化した場合においても良好な画質
で復号化することができる。

【００５１】なお、ここでは、可変ビットレートにより
符号化を行なう符号Ａと固定ビットレートにより符号化
を行なう符号Ｂとを例に挙げ、可変ビットレートにより
符号化を行ったデータを再構築するものについて説明し
たが、画像再生部２００により画像を再構築するデータ
は、復号化した際に最も良い画像が得られる符号化デー
タを生成する符号化部１００からのデータとすればよ
く、例えば、符号化を行なう符号化ビットレートが各符
号化部により異なる場合には、最も高い符号化ビットレ
ートで符号化を行なう符号化部からのデータを画像再生
部２００で再構築すればよい。

【００５２】次に、本発明の２種の符号の符号化方法に
ついて、図２のフローチャートを用いて説明する。

【００５３】まず、動きベクトル検出部３００におい
て、符号化対象画像を所定のブロックに分割し、分割し
た所定のブロック毎に、画像再生メモリ２０４から得ら
れる探索画像中の最も相関関係の強いブロックを抽出し
て動きベクトルを検出する（ステップＳ１１）。

【００５４】次に、符号化部１００は、与えられた符号
化パラメータ１に基づき、ステップＳ１１により得られ
た動きベクトルを符号化するとともに、画像再生メモリ
２０４から得られる探索画像中の動きベクトルが指し示
す位置の画像及び外部から入力される原画像を用いて動
き補償フレーム間予測を行い、符号化データである符号
Ａを生成する（ステップＳ１２）。

【００５５】また、画像再生部２００は、符号化部１０
０から出力されるデータを用いて、画像の再構築を行な
い、画像再生メモリ２０４に格納する（ステップＳ１
３）。

【００５６】一方で、符号化部１１０は、与えられた符
号化パラメータ２に基づき、ステップＳ１１により得ら
れた動きベクトルを符号化するとともに、画像再生メモ
リ２０４から得られる探索画像中の動きベクトルが指し
示す位置の画像及び外部から入力される符号化対象画像
で有る原画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、
符号化データである符号Ｂを生成する（ステップＳ１
４）。なお、この際ステップＳ１２の動作とステップＳ
１４の動作とが、並行して行なわれる。

【００５７】そして、以上のステップＳ１１からステッ
プＳ１４の処理で符号Ａ及び符号Ｂの生成を終了する。

【００５８】なお、本発明の実施の形態１では、２つの
符号化部を設け、２種の符号を生成する画像符号化装置
について説明したが、画像符号化装置を、符号化データ
を生成する複数の符号化部と、前記複数の符号化部のう
ちの一の符号化部から出力される符号化データを用いて
画像を再構築する画像再生部とを設ける構成とすること
により、複数の符号を生成できる画像符号化装置を容易
に得ることができる。

【００５９】また、本実施の形態１では、符号化パラメ
ータ１、２として既に発生した符号の符号量を符号化部
１００、１１０に与え、符号化部１００、１１０の単位
で制御するものについて説明したが、少なくとも該符号
化部１００、１１０の量子化部１０３、１１３に符号化
パラメータを与えて量子化部内において発生符号量を制
御するようにしてもよい。

【００６０】また、本実施の形態１では、符号化部１０
０、１１０にて、それぞれの符号化部に動き補償部及び
ＤＣＴ部を備えるようにしたが、動き補償部及びＤＣＴ
部が符号化部１００、１１０で同一処理をする場合は、
該符号化部１００、１１０それぞれが備える動き補償部
とＤＣＴ部とを動きベクトル検出部と同様に１つに共通
化して、回路削減をすることも可能である。

【００６１】また、本実施の形態１では、同じ符号フォ
ーマットの２種の符号を出力するようにしたが、可変長
符号化部の後段に特定の符号長への変換回路や符号の特
徴などのデータを付加する回路を追加し、異なる符号フ
ォーマットに対応するようにしてもよい。この場合、発
生符号量が多い方で画像再構築を行った方が符号の誤差
が少なく、復号化時の画質劣化を少なく抑えることが可
能である。

【００６２】このように本実施の形態１では、複数の符
号化データを生成する画像符号化装置において、画像再
生部２００、画像再生メモリ２０４、及び動きベクトル
検出部３００を共有化することで、回路規模を削減でき
ると共に、動きベクトル検出部と画像再生部の処理も１
組分で良い為、処理時間の削減も可能となるという効果
がある。また、画像再生部２００が一の符号化部１００
から出力される符号化データを用いて画像の再構築を行
なうようにすることにより、複数の符号化データを生成
する場合においても、画像再生部２００から画像再生メ
モリ２０４へのデータ転送量を、１つの符号化データを
生成する場合と同程度で実現することができ、回路規
模、データピン数ならびに処理時間を増大させず、シス
テムコストの安い画像符号化装置を提供することができ
るという効果がある。

【００６３】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２を示す画像符号化装置の構成を説明するための図
である。なお、図３に示す画像符号化装置は、図１を用
いて説明した前記実施の形態１による画像符号化装置の
符号化部１１０にさらに、動きベクトルサイズ変換部１
２１、動きベクトル統合部１２２、画像サイズ変換部１
２３ａ、１２３ｂを設けたものである。

【００６４】図３において、１２１は与えられた符号化
パラメータ２に基づいて、動きベクトル検出部３００が
算出した動きベクトル（第１の動きベクトル）を画面サ
イズの変換率に応じて変換する動きベクトルサイズ変換
部であり、１２２は動きベクトルサイズ変換部１２１か
ら得られる動きベクトル（第２の動きベクトル）を統合
して、画像サイズの変換がなされた符号化対象画像の符
号化処理が行なわれる処理単位毎にそれぞれ対応する一
の動きベクトル（第３の動きベクトル）を生成する動き
ベクトル統合部であり、１２３ａは与えられた符号化パ
ラメータ２に基づいて、画像再生メモリ２０４から供給
される、動きベクトルが指し示す位置の画像の画像サイ
ズを変換する画像サイズ変換部（第２の画像サイズ変換
部）、１２３ｂは与えられた符号化パラメータ２に基づ
いて、符号化対象画像である原画像の画像サイズを変換
する画像サイズ変換部（第１の画像サイズ変換部）であ
る。なお、上記以外は実施の形態１と同様の構成であ
る。

【００６５】次に動作について説明する。まず、符号化
部１００と画像再生部２００と動きベクトル検出部３０
０の動作についての説明は、実施の形態１と同様であ
る。

【００６６】次に、符号化部２１０と画像再生部２００
と動きベクトル検出部３００の動作について説明する。
なお、ここでは、符号化部２１０に与えられる符号化パ
ラメータ２として、画像サイズを指示する情報が与えら
れるものとする。

【００６７】動きベクトル検出部３００は、外部から入
力される符号化対象画像である原画像と画像再生メモリ
２０４から供給される探索画像を用いて動きベクトルを
検出し、動きベクトルの検出結果を画像再生メモリ２０
４に供給するとともに、動きベクトルサイズ変換部１２
１及び動きベクトル統合部１２２により動きベクトルに
対する処理を行ない、処理後の動きベクトルを可変長符
号化部２１４に供給する。

【００６８】該画像再生メモリ２０４は、動きベクトル
が指し示す位置（画像再生メモリ２０４のアドレス）よ
り画像を読み出し、画像サイズ変換部１２３ａを介して
動き補償部２１１に供給する。

【００６９】該動き補償部２１１は、画像再生メモリ２
０４から入力される再生画像を画像サイズ変換部１２３
ａを介して画像サイズを変更した画像データと、外部か
ら入力される原画像を画像サイズ変換部１２３ｂを介し
て画像サイズを変更した画像データとを用いて動き補償
を行い、ＤＣＴ部２１２、量子化部２１３、可変長符号
化部２１４を経て符号化データを出力する。

【００７０】また、該可変長符号化部２１４は、動きベ
クトル検出部３００から動きベクトルサイズ変換部１２
１、動きベクトル統合部１２２を介して生成された動き
ベクトルの符号化をも行う。

【００７１】このように、動きベクトルサイズ変換部１
２１、動きベクトル統合部１２２、画像サイズ変換部１
２３ａ、１２３ｂ、動き補償部２１１、ＤＣＴ部２１
２、量子化部２１３、及び可変長符号化部２１４からな
る符号化部２１０は、外部から入力される、画像サイズ
を指示する情報である符号化パラメータ２に応じて符号
化を行なうデータ量を制御する。

【００７２】そして、このように符号化部２１０により
データの符号化を行なった後に、符号化部２１０に関す
る画像再構築を行わないことが本発明の特徴である。本
実施の形態２による画像符号化装置では、符号Ａを生成
する動作において、画像再生メモリ２０４の画像を用い
て動きベクトル検出部３００により動きベクトルを検出
し、符号化部１００により符号化データを生成するとと
もに、符号化部１００に備えられた量子化部１０３の出
力を画像再生部２００で逆量子化、逆ＤＣＴ、加算を行
って画像を再構築し、画像再生メモリ２０４に格納す
る。一方、符号Ｂを生成する動作においては、符号Ｂを
生成する符号化部として符号化部２１０を用いるが、画
像再生メモリ２０４、動きベクトル検出部３００、画像
再生部２００は、符号Ａを生成する動作で用いたものを
共用する。従って、本実施の形態２では、動きベクトル
検出部３００、画像再生メモリ２０４、及び画像再生部
２００を共有化して、２種の符号を生成することができ
る。

【００７３】実際に、本実施の形態２における２種の符
号を出力する一例として、符号ＡをＭＰＥＧ２で７０４
画素×４８０ラインの画面サイズに符号化する場合、及
び符号ＢをＭＰＥＧ４で３５２画素×２４０ラインの画
面サイズに符号化する場合が挙げられる。

【００７４】すなわち、上記の場合、画像サイズ変換部
１２３ａ、１２３ｂにおいて画像サイズを水平方向、垂
直方向共に１／２倍に変換した後に符号化を行なう。ま
た、動きベクトルに関しては、動きベクトルサイズ変換
部１２１において、動きベクトル検出部３００から供給
された動きベクトルを画面サイズの変換と同様に水平方
向、垂直方向共に１／２倍に変換する。その後、動きベ
クトル統合部１２２にて１の動きベクトルを生成後、符
号化を行なう。

【００７５】なお、ここで、このような実施例における
動きベクトル統合部１２２の具体的動作について説明す
る。

【００７６】ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４では、１６画素×
１６ラインをマクロブロック（ＭＢ）と呼ぶ１つの符号
化単位で動きベクトルを求める。画像サイズ変換部１２
３ａ、１２３ｂにより変換前のマクロブロックのサイズ
は８画素×８ラインに変換されるが、ＭＰＥＧ４では１
６画素×１６ラインのマクロブロックで符号化する為、
１つのマクロブロックに対して８画素×８ラインの動き
ベクトルが４種存在する。その４種の動きベクトルから
１種の動きベクトルを生成するのが動きベクトル統合部
１２２である。なお、４種の動きベクトルから１種の動
きベクトルを生成する方法としては、例えば、４種の動
きベクトルの平均をとるほか、４種の動きベクトルのう
ちで相関の強い複数の動きベクトルを選択し、それらの
平均をとる方法が挙げられる。

【００７７】次に、本発明の２種の異なる画像サイズの
符号化方法について、図４のフローチャートを用いて説
明する。

【００７８】まず、動きベクトル検出部３００におい
て、符号化対象画像を所定のブロックに分割し、分割し
た所定のブロック毎に、画像再生メモリ２０４から得ら
れる探索画像中の最も相関関係の強いブロックを抽出し
て動きベクトルを検出する（ステップＳ２１）。

【００７９】次に、符号化部１００は、与えられた符号
化パラメータ１に基づき、ステップＳ２１により得られ
た動きベクトルを符号化するとともに、画像再生メモリ
２０４から得られる探索画像中の動きベクトルが指し示
す位置の画像及び外部から入力される原画像を用いて動
き補償フレーム間予測を行い、符号化データである符号
Ａを生成する（ステップＳ２２）。

【００８０】また、画像再生部２００は、符号化部１０
０から出力されるデータを用いて、画像の再構築を行な
い、画像再生メモリ２０４に格納する（ステップＳ２
３）。

【００８１】一方で、符号化部２１０は、与えられた符
号化パラメータ２に基づき、画像サイズ変換部１２３ａ
により画像再生メモリ２０４から出力される探索画像中
の動きベクトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変
換するとともに、画像サイズ変換部１２３ｂにより符号
化対象画像である原画像の画像サイズを変換する（ステ
ップＳ２４）。

【００８２】また、符号化部２１０は、与えられた符号
化パラメータ２に基づき、動きベクトルサイズ変換部１
２１によりステップＳ２１で得られた動きベクトルを画
面サイズの変換率に応じて変換（ステップＳ２５）した
後、動きベクトル統合部１２２により画面サイズの変換
率に応じて変換された動きベクトルを統合して、画像サ
イズの変換がなされた符号化対象画像の符号化処理が行
なわれる処理単位毎にそれぞれ対応する一の動きベクト
ルを生成する（ステップＳ２６）。

【００８３】そして、符号化部２１０は、ステップＳ２
６で得られた動きベクトルを符号化するとともに、画像
サイズ変換部１２３ａから得られる画像及び画像サイズ
変換部１２３ｂから得られる画像を用いて動き補償フレ
ーム間予測を行い、符号化データである符号Ｂを生成す
る（ステップＳ２７）。なお、この際ステップＳ２２の
動作とステップＳ２４からステップＳ２７の動作とが、
並行して行なわれる。

【００８４】そして、以上のステップＳ２１からステッ
プＳ２７の処理で符号Ａ及び符号Ｂの生成を終了する。

【００８５】なお、本発明の実施の形態２では、２つの
符号化部を設け、２種の符号を生成する画像符号化装置
について説明したが、画像符号化装置を、符号化データ
を生成する複数の符号化部と、前記複数の符号化部のう
ちの一の符号化部から出力される符号化データを用いて
画像を再構築する画像再生部とを設ける構成とすること
により、複数の符号を生成できる画像符号化装置を容易
に得ることができる。

【００８６】また、本実施の形態２では、符号化部２１
０のみが、動きベクトルサイズ変換部１２１、動きベク
トル統合部１２２、及び画像サイズ変換部１２３ａ、１
２３ｂを備え、符号化パラメータにより指示される画像
サイズに変換して符号化を行なうものについて説明した
が、符号化部１００を符号化部２１０と同様の構成とし
て、画像サイズを変換して符号化を行なうようにしても
良い。

【００８７】また、複数の符号化部によりデータの符号
化を行なう場合には、画像再生部２００で再構築した画
像に誤差が生じないように、画像再生部２００により画
像を再構築するデータは、復号化した際に最も良い画像
が得られる符号化データを生成する符号化部１００から
のデータとすればよく、最も高い符号化ビットレートで
符号化を行なう符号化部からのデータや可変ビットレー
トにより符号化を行なう符号化部からのデータを画像再
生部２００で再構築するようにすればよい。

【００８８】また、本実施の形態２では、２種の符号を
出力するシステムとして符号ＡをＭＰＥＧ２で７０４画
素×４８０ラインの画面サイズに符号化する場合、及び
符号ＢをＭＰＥＧ４で３５２画素×２４０ラインの画面
サイズに符号化する場合に、画面サイズを水平方向、垂
直方向共に１／２倍に変換する例を説明したが、本発明
はこの例に制限されるものではなく、原画像を水平方向
に１／Ｈ倍（Ｈは自然数）、垂直方向に１／Ｖ倍（Ｖは
自然数）の画像サイズに変更できるものである。

【００８９】また、符号化部において、動きベクトル検
出部から供給された動きベクトルを画面サイズに対応し
たサイズに変換する動きベクトルサイズ変換部１２１
と、動きベクトル検出部から供給された動きベクトルを
統合する動きベクトル統合部１２２との処理順を入れ替
えても、最終的に画面サイズに対応する動きベクトルを
生成し、符号化することができるため、なんら問題な
い。

【００９０】このように本実施の形態２では、複数の符
号化データを生成する画像符号化装置において、画像再
生部２００、画像再生メモリ２０４、及び動きベクトル
検出部３００を共有化することで、回路規模を削減でき
ると共に、動きベクトル検出部と画像再生部の処理も１
組分で良い為、処理時間の削減も可能となるという効果
がある。また、画像再生部２００が一の符号化部１００
から出力される符号化データを用いて画像の再構築を行
なうことにより、複数の符号化データを生成する場合に
おいても、画像再生部２００から画像再生メモリ２０４
へのデータ転送量を、１つの符号化データを生成する場
合と同程度で実現することができ、回路規模、データピ
ン数ならびに処理時間を増大させず、システムコストの
安い画像符号化装置を提供することができるという効果
がある。

【００９１】また、本実施の形態２では、符号化部２１
０に、画像サイズ変換部１２３ａ、１２３ｂ、動きベク
トルサイズ変換部１２１、及び動きベクトル統合部１２
２を備えることとしたので、異なる画像サイズに対応す
る符号化データを生成することが可能となる。

【００９２】（実施の形態３）図５は、本発明の実施の
形態３を示す画像符号化装置の構成を説明するための図
である。図５において、実施の形態２を示す図３から動
きベクトル統合部１２２を除いた構成である。

【００９３】次に動作について説明する。まず、符号化
部１００と画像再生部２００と動きベクトル検出部３０
０の動作についての説明は実施の形態１と同様である。

【００９４】次に、符号化部３１０と画像再生部２００
と動きベクトル検出部３００の動作について説明する。
なお、ここでは、符号化部３１０に与えられる符号化パ
ラメータ２として、画像サイズを指示する情報を与えら
れるものとする。

【００９５】図５において、動きベクトル検出部３００
は、外部から入力される原画像と画像再生メモリ２０４
から供給される探索画像とにより動きベクトル（第１の
動きベクトル）の検出を行い、動きベクトルの検出結果
を画像再生メモリ２０４に供給するとともに動きベクト
ルサイズ変換部１２１を介して可変長符号化部３１４に
供給する。

【００９６】該画像再生メモリ２０４は、動きベクトル
が指し示す位置（画像再生メモリ２０４のアドレス）よ
り画像を読み出し、画像サイズ変換部１２３ａ（第２の
画像サイズ変換部）を介して動き補償部３１１に供給す
る。

【００９７】該動き補償部３１１は、画像再生メモリ２
０４から入力される再生画像を画像サイズ変換部１２３
ａを介して画面サイズを変更した画像データと、外部か
ら入力される原画像を画像サイズ変換部１２３ｂ（第１
の画像サイズ変換部）を介して画像サイズを変更した画
像データとから動き補償を行い、ＤＣＴ部３１２、量子
化部３１３、及び可変長符号化部３１４を経て符号Ｂを
出力する。

【００９８】また、該可変長符号化部３１４は、符号Ｂ
を生成する場合に動きベクトル検出部３００からの動き
ベクトルを動きベクトルサイズ変換部１２１により画面
サイズの変換率に応じて変換した後の動きベクトル（第
２の動きベクトル）の符号化も行う。

【００９９】このように、動きベクトルサイズ変換部１
２１、画像サイズ変換部１２３ａ、１２３ｂ、動き補償
部３１１、ＤＣＴ部３１２、量子化部３１３、及び可変
長符号化部３１４からなる符号化部３１０は、外部から
入力される、画像サイズを指示する情報である符号化パ
ラメータ２に応じて符号化を行なうデータ量を制御す
る。

【０１００】そして、このように符号化部３１０により
データの符号化を行なった後に、符号化部３１０に関す
る画像再構築を行わないことが本発明の特徴である。本
実施の形態３による画像符号化装置では、符号Ａを生成
する動作において、画像再生メモリ２０４の画像を用い
て動きベクトル検出部３００により動きベクトルを検出
し、符号化部１００により符号化データを生成するとと
もに、符号化部１００に備えられた量子化部１０３の出
力を画像再生部２００で逆量子化、逆ＤＣＴ、加算を行
って画像を再構築し、画像再生メモリ２０４に格納す
る。一方、符号Ｂを生成する動作においては、符号Ｂを
生成する符号化部として符号化部３１０を用いるが、画
像再生メモリ２０４、動きベクトル検出部３００、画像
再生部２００は、符号Ａを生成する動作で用いたものを
共用する。従って、本実施の形態３では、動きベクトル
検出部３００、画像再生メモリ２０４、及び画像再生部
２００を共有化して、２種の符号を生成することができ
る。

【０１０１】実際に、本実施の形態３における２種の符
号を出力する実施例として、ＭＰＥＧ２による７０４画
素×４８０ラインの画面サイズを符号Ａとして符号化す
るとともに、ＭＰＥＧ４による３５２画素×２４０ライ
ンの画面サイズを符号Ｂとして符号化する場合が挙げら
れる。

【０１０２】すなわち、画像サイズ変換部１２３ａ及び
１２３ｂにおいて、図６に示すように、画像サイズを水
平方向、垂直方向共に１／２倍に変換を行う。また動き
ベクトルに関しては、動きベクトルサイズ変換部１２１
においては動きベクトル検出部３００から供給された動
きベクトルを画面サイズの変換と同様に水平方向、垂直
方向共に１／２倍に変換後符号化し、符号Ｂを出力す
る。

【０１０３】本実施の形態３において、実施の形態２の
動きベクトル統合部１２２を不要としている理由につい
て説明する。

【０１０４】実施の形態２で記載したように、ＭＰＥＧ
２やＭＰＥＧ４では１６画素×１６ラインをマクロブロ
ック（ＭＢ）と呼ぶ１つの符号化単位で動きベクトルを
求めるが、さらにＭＰＥＧ４の仕様として８画素×８ラ
イン単位の動きベクトルも符号化が可能となった。その
為、動きベクトル統合部１２２を用いて８画素×８ライ
ンの４種の動きベクトルから１６画素×１６ラインに対
応する１種の動きベクトルを生成する必要がなくなっ
た。

【０１０５】次に、本発明の２種の異なる画像サイズの
符号化方法について、図７のフローチャートを用いて説
明する。

【０１０６】まず、動きベクトル検出部３００におい
て、符号化対象画像を所定のブロックに分割し、分割し
た所定のブロック毎に、画像再生メモリ２０４から得ら
れる探索画像中の最も相関関係の強いブロックを抽出し
て動きベクトルを検出する（ステップＳ３１）。

【０１０７】次に、符号化部１００は、与えられた符号
化パラメータ１に基づき、ステップＳ３１により得られ
た動きベクトルを符号化するとともに、画像再生メモリ
２０４から得られる探索画像中の動きベクトルが指し示
す位置の画像及び外部から入力される原画像を用いて動
き補償フレーム間予測を行い、符号化データである符号
Ａを生成する（ステップＳ３２）。

【０１０８】また、画像再生部２００は、符号化部１０
０から出力されるデータを用いて、画像の再構築を行な
い、画像再生メモリ２０４に格納する（ステップＳ３
３）。

【０１０９】一方で、符号化部３１０は、与えられた符
号化パラメータ２に基づき、画像サイズ変換部１２３ａ
により画像再生メモリ２０４から出力される探索画像中
の動きベクトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変
換するとともに、画像サイズ変換部１２３ｂにより符号
化対象画像である原画像の画像サイズを変換する（ステ
ップＳ３４）。

【０１１０】また、符号化部３１０は、与えられた符号
化パラメータ２に基づき、動きベクトルサイズ変換部１
２１によりステップＳ３１で得られた動きベクトルを画
面サイズの変換率に応じて変換する（ステップＳ３
５）。

【０１１１】そして、符号化部３１０は、ステップＳ３
５で得られた動きベクトルを符号化するとともに、画像
サイズ変換部１２３ａから得られる画像及び画像サイズ
変換部１２３ｂから得られる画像を用いて動き補償フレ
ーム間予測を行い、符号化データである符号Ｂを生成す
る（ステップＳ３６）。なお、この際ステップＳ３２の
動作とステップＳ３４からステップＳ３６の動作とが、
並行して行なわれる。

【０１１２】そして、以上のステップＳ３１からステッ
プＳ３６の処理で符号Ａ及び符号Ｂの生成を終了する。

【０１１３】なお、本発明の実施の形態３では、２つの
符号化部を設け、２種の符号を生成する画像符号化装置
について説明したが、画像符号化装置を、符号化データ
を生成する複数の符号化部と、前記複数の符号化部のう
ちの一の符号化部から出力される符号化データを用いて
画像を再構築する画像再生部とを設ける構成とすること
により、複数の符号を生成できる画像符号化装置を容易
に得ることができる。

【０１１４】また、本実施の形態３では、符号化部３１
０のみが、動きベクトルサイズ変換部１２１、及び画像
サイズ変換部１２３ａ、１２３ｂを備え、符号化パラメ
ータにより指示される画像サイズに変換して符号化を行
なうものについて説明したが、符号化部１００を符号化
部３１０と同様の構成として、画像サイズを変換して符
号化を行なうようにしても良い。

【０１１５】また、複数の符号化部によりデータの符号
化を行なう場合には、画像再生部２００で再構築した画
像に誤差が生じないように、画像再生部２００により画
像を再構築するデータは、復号化した際に最も良い画像
が得られる符号化データを生成する符号化部１００から
のデータとすればよく、最も高い符号化ビットレートで
符号化を行なう符号化部からのデータや可変ビットレー
トにより符号化を行なう符号化部からのデータを画像再
生部２００で再構築するようにすればよい。

【０１１６】また、本実施の形態３の実施例では、符号
ＢをＭＰＥＧ４にて１６画素×１６ラインの動きベクト
ルではなく、８画素×８ラインの動きベクトルを用いて
動き補償を行い符号化するようにしたが、実施の形態２
に示した動きベクトル統合部１２２を備えることによ
り、ＭＰＥＧ４について本実施の形態３に示した８画素
×８ラインの動きベクトルと、実施の形態２に示した１
６画素×１６ラインの動きベクトルとを適応的に切り替
えるようにしてもよい。

【０１１７】また、本実施の形態３では符号ＡをＭＰＥ
Ｇ２で符号化するようにしたが、ＭＰＥＧ２と同様に、
１６画素×１６ライン単位での動きベクトルを扱う符号
化方式、例えばＭＰＥＧ１などの符号化方式であれば、
本実施の形態３にかかる発明の適用は可能である。

【０１１８】このように本実施の形態３では、複数の符
号化データを生成する画像符号化装置において、画像再
生部２００、画像再生メモリ２０４、及び動きベクトル
検出部３００を共有化することで、回路規模を削減でき
ると共に、動きベクトル検出部と画像再生部の処理も１
組分で良い為、処理時間の削減も可能となるという効果
がある。また、画像再生部２００が一の符号化部１００
から出力される符号化データを用いて画像の再構築を行
なうことにより、複数の符号化データを生成する場合に
おいても、画像再生部２００から画像再生メモリ２０４
へのデータ転送量を、１つの符号化データを生成する場
合と同程度で実現することができ、回路規模、データピ
ン数ならびに処理時間を増大させず、システムコストの
安い画像符号化装置を提供することができるという効果
がある。

【０１１９】また、本実施の形態３では、符号ＢをＭＰ
ＥＧ４にて１６画素×１６ラインの動きベクトルではな
く、８画素×８ラインの動きベクトルを用いて動き補償
を行い符号化するようにしたので、実施の形態２で記載
した動きベクトル統合部を備えなくても、異なる画像サ
イズに対応した２種の符号を生成することができる。

【０１２０】（実施の形態４）図８は、本発明の実施の
形態４における画像符号化装置の構成を説明するための
図である。図８において、４１０は一の符号化対象画像
に対して与えられる複数の符号化パラメータに基づい
て、符号量を制御し、与えられた複数の符号化パラメー
タにそれぞれ対応する符号化データを順次生成する符号
化部であり、２００は符号化部４１０で生成した一の符
号化データを用いて画像を再構築する画像再生部であ
り、３１０は符号化対象画像と探索画像との評価値によ
り動きベクトル（第１の動きベクトル）を求める動きベ
クトル検出部である。

【０１２１】また、３１１は動きベクトル検出部３００
で求められた動きベクトルを格納する動きベクトル格納
部である。

【０１２２】また、１３１は動きベクトル検出部３１０
により検出された動きベクトルを画面サイズの変換率に
応じて変換し、画面サイズの変換率に対応した動きベク
トル（第２の動きベクトル）を生成する動きベクトルサ
イズ変換部であり、１３２は動きベクトルサイズ変換部
１３１で生成された動きベクトルから、画像サイズの変
換がなされた画像に対する１つの動きベクトル（第３の
動きベクトル）を決定する動きベクトル統合部である。

【０１２３】また、１３３は符号化対象画像である入力
画像の画像サイズを変換する画像サイズ変換部（第１の
画像サイズ変換部）であり、１３４は画像再生メモリ２
０４から動き補償部４１１に供給する、動きベクトル検
出部３１０が検出した動きベクトルが指し示す位置の画
像の画像サイズを変換する画像サイズ変換部（第２の画
像サイズ変換部）である。

【０１２４】また、４１１は該動きベクトル検出部３１
０が算出した動きベクトルに基づいて動き補償を行う動
き補償部であり、４１２はＤＣＴ部であり、４１３は量
子化部であり、４１４は可変長符号化部である。

【０１２５】そして、これら動きベクトルサイズ変換部
１３１、動きベクトル統合部１３２、及び画像サイズ変
換部１３３、１３４、動き補償部４１１、ＤＣＴ部４１
２、量子化部４１３、及び可変長符号化部４１４からな
る符号化部４１０により、外部から与えられた複数の符
号化パラメータに基づいて、符号量を制御し、与えられ
た複数の符号化パラメータにそれぞれ対応する符号化デ
ータを順次生成する。

【０１２６】また、２０１は逆量子化部であり、２０２
は逆ＤＣＴ部であり、２０３は該逆ＤＣＴ部２０２の出
力結果と動き補償前の画像データを加算し画像再構築を
行う加算部であり、２０４は画像再構築結果を格納する
画像再生メモリ（第２のメモリ）であり、２０５は符号
化対象画像である原画像を格納する原画像メモリ（第１
のメモリ）である。

【０１２７】次に動作について説明する。なお、ここで
は、符号化パラメータとして、符号化画像のサイズを指
示する画像サイズ選択信号が与えられるものとする。

【０１２８】動きベクトル検出部３１０は、外部から入
力される原画像を画像サイズ変換部１３３で処理した符
号化対象ブロックと画像再生メモリ２０４から供給され
る探索範囲ブロックとにより、動きベクトルの検出を行
う。

【０１２９】画像再生メモリ２０４は、動きベクトルが
指し示す位置（画像再生メモリ２０４のアドレス）より
画像を読み出し画像サイズ変換部１３４を介して動き補
償部４１１に供給する。

【０１３０】該動き補償部４１１は、画像再生メモリ２
０４から入力される再生画像を画像サイズ変換部１３４
を介して画像サイズを変更した画像データと、外部から
入力される原画像を画像サイズ変換部１３３を介して画
像サイズを変更した画像データとから動き補償を行い、
ＤＣＴ部４１２、量子化部４１３、可変長符号化部４１
４を経て符号化データを出力する。

【０１３１】また、可変長符号化部４１４は、動きベク
トル検出部３１０から動きベクトルサイズ変換部１３
１、動きベクトル統合部１３２を介して生成された動き
ベクトルの符号化をも行う。

【０１３２】このように、動きベクトルサイズ変換部１
３１、動きベクトル統合部１３２、画像サイズ変換部１
３３、１３４、動き補償部４１１、ＤＣＴ部４１２、量
子化部４１３、及び可変長符号化部４１４からなる符号
化部４１０は、外部から入力される、符号化画像のサイ
ズを指示する画像サイズ選択信号に基づいて画像サイズ
の変換を行なって符号化を行なうデータ量の制御を行
い、与えられた複数の符号化パラメータにそれぞれ対応
する符号化データを順次生成する。

【０１３３】画像再生部２００は、符号化部４１０によ
り符号化された一の符号化データを用いて画像を再構築
し、画像再生メモリ２０４に該再構築した画像を格納す
る。

【０１３４】なお、画像再生部２００により画像の再構
築を行なう一の符号化データは、画像再生部２００で再
構築した画像に誤差が生じないように、復号化した際に
最も良い画像が得られる符号化パラメータに対するデー
タとすればよく、例えば、最も高い符号化ビットレート
での符号化を指示する符号化パラメータに基づいて符号
化されたデータや、可変ビットレートによる符号化を指
示する符号化パラメータに基づいて符号化されたデータ
を画像再生部２００で再構築するようにすればよい。

【０１３５】また、処理データが例えば、ＭＰＥＧ規格
のデータである場合には、ＭＰＥＧにおけるＩピクチャ
（フレーム内符号化画像）、並びにＰピクチャ（フレー
ム間順方向予測符号化画像）の処理を行なう際に、探索
範囲フレーム画像として後のＰピクチャやＢピクチャ
（双方向予測符号化画像）の符号化に使用する為に、符
号化部１００からの出力を画像再生部２００により再構
築する。

【０１３６】次に、本発明の実施の形態４による画像符
号化装置による画像符号化方法について、図９のフロー
チャートを用いて説明する。なお、ここでは、一の符号
化対象画像に対して２つの符号化パラメータが与えられ
るものとし、符号化パラメータ１として原画像のサイズ
のままで符号化処理を行なう旨の情報が、符号化パラメ
ータ２として原画像のサイズを水平方向、垂直方向共に
１／２倍に変換して符号化処理を行う旨の情報が与えら
れるものとする。

【０１３７】まず、動きベクトル検出部３１０におい
て、符号化対象画像を所定のブロックに分割し、分割し
た所定のブロック毎に、画像再生メモリ２０４から得ら
れる探索画像中の最も相関関係の強いブロックを抽出し
て動きベクトルを検出する（ステップＳ４１）。なおこ
の時、動きベクトル検出部３１０が検出した動きベクト
ルは、一の符号化対象画像の符号化が終了するまで、動
きベクトル検出部３１０が有する動きベクトル格納部３
１１に格納される。

【０１３８】次に、符号化部４１０は、まず、ステップ
Ｓ４２からステップＳ４６により符号化パラメータ１に
対する符号化データの生成処理を行なう。

【０１３９】即ち、符号化部４１０では、与えられた原
画像のサイズのままで符号化処理を行なう旨の情報であ
る符号化パラメータ１に基づき、画像サイズ変換部１３
３及び画像サイズ変換部１３４において、原画像メモリ
２０５から出力される符号化対象画像である原画像の画
像サイズ、及び画像再生メモリ２０４から出力される探
索画像中の動きベクトルが指し示す位置の画像の画像サ
イズの変換を行なわず、画像サイズ変換部１３３、及び
画像サイズ変換部１３４に入力された画像をそのまま動
き補償部４１１に出力する（ステップＳ４２）。

【０１４０】また、符号化部４１０では、同様に、符号
化パラメータ１に基づき、動きベクトルサイズ変換部１
３１及び動きベクトル統合部１３２において、ステップ
Ｓ４１で得られた動きベクトルをそのまま可変長符号化
部１０４に出力する（ステップＳ４３、ステップＳ４
４）。

【０１４１】そして、符号化部４１０は、動きベクトル
統合部１３２から出力された動きベクトルを符号化する
とともに、画像サイズ変換部１３４から得られる画像及
び画像サイズ変換部１３３から得られる画像を用いて動
き補償フレーム間予測を行い、符号化パラメータ１に対
応する符号化データである符号Ａを生成する（ステップ
Ｓ４５）。

【０１４２】また、画像再生部２００は、符号化部４１
０の符号化パラメータ１に基づく処理で得られる符号化
データを用いて、画像の再構築を行ない、画像再生メモ
リ２０４に格納する（ステップＳ４６）。

【０１４３】次に、符号化部４１０は、ステップＳ４７
からステップＳ５０により符号化パラメータ２に対する
符号化データの生成処理を行なう。

【０１４４】即ち、符号化部４１０では、与えられた原
画像のサイズを水平方向、垂直方向共に１／２倍に変換
して符号化処理を行う旨の情報である符号化パラメータ
２に基づき、画像サイズ変換部１３４により画像再生メ
モリ２０４から出力される探索画像中の動きベクトルが
指し示す位置の画像の画像サイズを水平方向、垂直方向
共に１／２倍に変換するとともに、画像サイズ変換部１
３３により符号化対象画像である原画像の画像サイズを
水平方向、垂直方向共に１／２倍に変換し、動き補償部
４１１に出力する（ステップＳ４７）。

【０１４５】また、符号化部４１０では、符号化パラメ
ータ２に基づき、動きベクトルサイズ変換部１３１によ
り動きベクトル格納部３１１に格納されていた動きベク
トルを、ステップＳ４７で水平方向、垂直方向共に１／
２倍に変換した原画像の画像サイズに対する動きベクト
ルに変換（ステップＳ４８）し、動きベクトル統合部１
３２により動きベクトルサイズ変換部１３１で変換され
た動きベクトルを統合して、画像サイズの変換がなされ
た符号化対象画像の符号化処理が行なわれる処理単位毎
にそれぞれ対応する一の動きベクトルを生成する（ステ
ップＳ４９）。

【０１４６】そして、符号化部４１０は、動きベクトル
統合部１３２から出力された動きベクトルを符号化する
とともに、画像サイズ変換部１３４から得られる画像及
び画像サイズ変換部１３３から得られる画像を用いて動
き補償フレーム間予測を行い、符号化パラメータ２に対
応する符号化データである符号Ｂを生成する（ステップ
Ｓ５０）。

【０１４７】以上のステップＳ４１からステップＳ５０
の処理で、一の符号化対象画像に対して与えられた２つ
の符号化パラメータに基づく符号化データの生成処理を
終了する。

【０１４８】なお、本実施の形態４では符号化部４１０
に２つの符号化パラメータが与えられ、２種の符号を生
成する符号化方法について説明したが、符号化部４１０
に、一の符号化対象画像に対する複数の符号化パラメー
タが与えられた場合には、符号化部４１０は、一の符号
化パラメータに対して前述したステップＳ４１からステ
ップＳ４６までの処理を行なった後、他の符号化パラメ
ータに対してステップＳ４７からステップＳ５０までの
処理を繰り返し行なうことにより、与えられた複数の符
号化パラメータにそれぞれ対応する複数種の符号化デー
タを順次生成することができる。

【０１４９】また、本実施の形態４では、符号化部４１
０が動き補償部４１１、ＤＣＴ部４１２、量子化部４１
３、可変長符号化部４１４、動きベクトルサイズ変換部
１３１、動きベクトル統合部１３２、及び画像サイズ変
換部１３３、１３４からなるものについて説明したが、
符号化部４１０が画像サイズの変換を行なわない場合に
は、符号化部４１０は、動き補償部４１１、ＤＣＴ部４
１２、量子化部４１３、可変長符号化部４１４からなる
構成でも実現可能である。

【０１５０】また、符号化部において、動きベクトル検
出部３１０から供給された動きベクトルを画面サイズに
対応したサイズに変換する動きベクトルサイズ変換部１
３１と、動きベクトル検出部３１０から供給された動き
ベクトルを統合する動きベクトル統合部１３２との処理
順を入れ替えても、最終的に画面サイズに対応する動き
ベクトルを生成し、符号化することができるため、なん
ら問題ない。

【０１５１】このように本実施の形態４では、複数の符
号化パラメータを符号化部４１０に与え、符号化部４１
０が与えられた複数の符号化パラメータにそれぞれ対応
する符号化データを順次生成することとしたので、複数
の符号化パラメータにそれぞれ対応する符号化部を設け
ることなく、複数種類の符号化デ−タを生成することが
でき、画像符号化装置全体において、回路規模の削減が
実現できるという効果がある。また、画像再生部２００
が、符号化部４１０で生成された一の符号化データを用
いて画像の再構築を行なうことにより、１つの画像入力
に対して複数の符号化データを出力する場合であって
も、画像再生部２００から画像再生メモリ２０４へのデ
ータ転送量を、１つの符号化データを生成する場合と同
程度で実現することができ、回路規模、データピン数な
らびに処理時間を増大させず、システムコストの安い画
像符号化装置を提供することができるという効果があ
る。

【０１５２】

【発明の効果】以上のように本発明にかかる画像符号化
装置によれば、一の符号化対象画像に対して複数の符号
を出力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化
装置であって、前記符号化対象画像を所定のブロックに
分割して前記所定のブロック毎に探索画像中の最も相関
関係の強いブロックを抽出し、前記所定のブロック毎に
第１の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
外部から与えられた符号化パラメータに基づいて、前記
第１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前記探
索画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画
像及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間
予測を行い、符号化データを生成するＮ個（Ｎは２以上
の整数）の符号化部と、前記Ｎ個の符号化部のうちの一
の符号化部から出力される符号化データを用いて画像を
再構築する画像再生部と、前記画像再生部で再構築した
画像を前記動きベクトル検出部に供給する探索画像とし
て格納する画像再生メモリとを備え、前記Ｎ個の符号化
部は、各符号化部に対して与えられる符号化パラメータ
に基づいて符号化対象画像の符号化を行ない、各符号化
部から符号化データをそれぞれ出力することにより、複
数の符号化データを生成する画像符号化装置において、
画像再生部、画像再生メモリ、及び動きベクトル検出部
を共有化することができ、回路規模を削減できると共
に、動きベクトル検出部と画像再生部の処理も１組分で
良い為、処理時間の削減も可能となるという効果があ
る。また、画像再生部が一の符号化部から出力される符
号化データを用いて画像の再構築を行なうことにより、
複数の符号化データを生成する場合においても、画像再
生部から画像再生メモリへのデータ転送量を、１つの符
号化データを生成する場合と同程度で実現することがで
き、回路規模、データピン数ならびに処理時間を増大さ
せず、システムコストの安い画像符号化装置を提供する
ことができるという効果がある。

【０１５３】また、本発明にかかる画像符号化装置によ
れば、一の符号化対象画像に対して複数の符号を出力す
る動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化装置であ
って、前記符号化対象画像を所定のブロックに分割して
前記所定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の強
いブロックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の動
きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記符号
化対象画像を格納する第１のメモリと、外部から一の符
号化対象画像に対して与えられる複数の符号化パラメー
タに基づいて、前記第１の動きベクトルの符号化を行な
うとともに、前記探索画像中の前記第１の動きベクトル
が指し示す位置の画像及び前記符号化対象画像を用いて
動き補償フレーム間予測を行い、与えられた複数の符号
化パラメータにそれぞれ対応する符号化データを順次生
成する符号化部と、前記符号化部で生成された一の符号
化データを用いて画像を再構築する画像再生部と、前記
画像再生部で再構築した画像を前記動きベクトル検出部
に供給する探索画像として格納する第２のメモリとを備
えることにより、複数の符号化パラメータにそれぞれ対
応する符号化部を設けることなく、複数種類の符号化デ
−タを生成することができ、画像符号化装置全体におい
て、回路規模の削減が実現できるという効果がある。ま
た、画像再生部が、符号化部で生成された一の符号化デ
ータを用いて画像の再構築を行なうことにより、１つの
画像入力に対して複数の符号化データを出力する場合で
あっても、画像再生部から画像再生メモリへのデータ転
送量を、１つの符号化データを生成する場合と同程度で
実現することができ、回路規模、データピン数ならびに
処理時間を増大させず、システムコストの安い画像符号
化装置を提供することができるという効果がある。

【０１５４】また、本発明にかかる画像符号化方法によ
れば、一の符号化対象画像に対して複数の符号を出力す
る動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化方法であ
って、前記符号化対象画像を所定のブロックに分割して
前記所定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の強
いブロックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の動
きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、外
部から与えられた符号化パラメータに基づいて、前記第
１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前記探索
画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画像
及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間予
測を行い、符号化データを生成する第１の符号化ステッ
プと、前記第１の符号化ステップにより生成された符号
化データを用いて画像を再構築する画像再生ステップ
と、前記画像再生ステップにより再構築した画像を、前
記動きベクトル検出ステップで使用する探索画像として
格納する再生画像格納ステップと、外部から与えられた
符号化パラメータに基づいて、前記第１の動きベクトル
の符号化を行なうとともに、前記探索画像中の前記第１
の動きベクトルが指し示す位置の画像及び前記符号化対
象画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、符号化
データを生成する第２の符号化ステップとからなり、前
記第１の符号化ステップと前記第２の符号化ステップと
を並行して処理することにより、複数の符号化データを
生成する場合においても、動きベクトル検出ステップに
よる動きベクトルの検出処理、及び画像再生ステップに
よる画像の再構築処理を１の処理で行うことができ、処
理時間の削減が可能となるという効果がある。また、画
像再生ステップによる画像の再構築を、第１の符号化ス
テップで生成した符号化データを用いて行なうことによ
り、複数の符号化データを生成する場合においても、画
像再生ステップで再構築した画像のデータ転送量を、１
つの符号化データを出力する場合と同程度のデータ転送
量で実現することができ、処理時間を増大させず、動作
コストの安い画像符号化方法を提供することができると
いう効果がある。

【０１５５】また、本発明にかかる画像符号化方法によ
れば、一の符号化対象画像に対して複数の符号を出力す
る動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化方法であ
って、前記符号化対象画像を格納する符号化対象画像格
納ステップと、前記符号化対象画像を所定のブロックに
分割して前記所定のブロック毎に探索画像中の最も相関
関係の強いブロックを抽出し、前記所定のブロック毎に
第１の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステッ
プと、外部から一の符号化対象画像に対して与えられる
複数の符号化パラメータに基づいて、前記第１の動きベ
クトルの符号化を行なうとともに、前記探索画像中の前
記第１の動きベクトルが指し示す位置の画像及び前記符
号化対象画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、
与えられた複数の符号化パラメータにそれぞれ対応する
符号化データを順次生成する符号化ステップと、前記符
号化ステップで生成された一の符号化データを用いて画
像を再構築する画像再生ステップと、前記画像再生ステ
ップで再構築した画像を、前記動きベクトル検出ステッ
プで使用する探索画像として格納する探索画像格納ステ
ップとからなることにより、複数の符号化データを生成
する場合においても、動きベクトル検出ステップによる
動きベクトルの検出処理、及び画像再生ステップによる
画像の再構築処理を１の処理で行うことができ、処理時
間の削減が可能となるという効果がある。また、画像再
生ステップによる画像の再構築を、符号化ステップで生
成された一の符号化データを用いて行なうことにより、
複数の符号化データを生成する場合においても、画像再
生ステップで再構築した画像のデータ転送量を、１つの
符号化データを出力する場合と同程度のデータ転送量で
実現することができ、処理時間を増大させず、動作コス
トの安い画像符号化方法を提供することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による画像符号化装置の
構成を説明するための図である。

【図２】本発明の実施の形態１による画像符号化装置の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態２による画像符号化装置の
構成を説明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態２による画像符号化装置の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態３による画像符号化装置の
構成を説明するための図である。

【図６】本発明の実施の形態３による画像符号化装置の
画面サイズの変換例の図である。

【図７】本発明の実施の形態３による画像符号化装置の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態４による画像符号化装置の
構成を説明するための図である。

【図９】本発明の実施の形態４による画像符号化装置の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図１０】画像符号化装置におけるブロックマッチング
法を示す図である。

【符号の説明】

１００、１１０、２１０、３１０、４１０ 符号化部 １０１、１１１、２１１、３１１、４１１ 動き補償部 １０２、１１２、２１２、３１２、４１２ 直交変換
（ＤＣＴ）部 １０３、１１３、２１３、３１３、４１３ 量子化部 １０４、１１４、２１４、３１４、４１４ 可変長符号
化部 １２１、１３１ 動きベクトルサイズ変換部 １２２、１３２ 動きベクトル統合部 １２３ａ、１２３ｂ、１３３、１３４ 画像サイズ変換
部 ２００ 画像再生部 ２０１ 逆量子化部 ２０２ 逆ＤＣＴ部 ２０３ 加算部 ２０４ 画像再生メモリ ２０５ 原画像メモリ ３００、３１０ 動きベクトル検出部 ３１１ 動きベクトル格納部 ９０１ 動きベクトル ９０２ ベストマッチブロック ９０３ 探索範囲フレーム ９０４ 探索範囲 ９０５ 符号化フレーム ９０６ 符号化対象ブロック

フロントページの続き (72)発明者 渡部 彰啓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK15 MA05 MA23 MC11 ME01 NN01 NN28 TA21 TA50 TB08 TC12 TC25 UA02 UA33 5J064 AA02 AA04 BA09 BB01 BB03 BC08 BC16 BD01

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の符号化対象画像に対して複数の符号
   を出力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化
   装置であって、 前記符号化対象画像を所定のブロックに分割して前記所
   定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の強いブロ
   ックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の動きベク
   トルを検出する動きベクトル検出部と、 外部から与えられた符号化パラメータに基づいて、前記
   第１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前記探
   索画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画
   像及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間
   予測を行い、符号化データを生成するＮ個（Ｎは２以上
   の整数）の符号化部と、 前記Ｎ個の符号化部のうちの一の符号化部から出力され
   る符号化データを用いて画像を再構築する画像再生部
   と、 前記画像再生部で再構築した画像を前記動きベクトル検
   出部に供給する探索画像として格納する画像再生メモリ
   とを備え、 前記Ｎ個の符号化部は、各符号化部に対して与えられる
   符号化パラメータに基づいて符号化対象画像の符号化を
   行ない、各符号化部から符号化データをそれぞれ出力す
   る、 ことを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記Ｎ個の符号化部のうちの，少なくとも一の符号化部
   は、 該符号化部に符号化パラメータとして与えられる、符号
   化画像のサイズを指示する情報に基づいて動作するもの
   である、 符号化対象画像の画像サイズを変換する第１の画像サイ
   ズ変換部と、 前記画像再生メモリから供給される、前記第１の動きベ
   クトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第
   ２の画像サイズ変換部と、 前記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて
   変換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサ
   イズ変換部と、 前記第２の動きベクトルを統合して、画像サイズの変換
   がなされた符号化対象画像の符号化処理が行なわれる処
   理単位毎にそれぞれ対応する第３の動きベクトルを生成
   する動きベクトル統合部と、をさらに備え、 前記動きベクトル統合部から供給される第３の動きベク
   トルの符号化を行なうとともに、前記第１の画像サイズ
   変換部から供給される符号化対象画像及び前記第２の画
   像サイズ変換部から供給される画像を用いて動き補償フ
   レーム間予測を行い、符号化データを出力する、 ことを特徴とする画像符号化装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記Ｎ個の符号化部のうちの，少なくとも一の符号化部
   は、 該符号化部に符号化パラメータとして与えられる、符号
   化画像のサイズを指示する情報に基づいて動作するもの
   である、 符号化対象画像の画像サイズを変換する第１の画像サイ
   ズ変換部と、 前記画像再生メモリから供給される、前記第１の動きベ
   クトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第
   ２の画像サイズ変換部と、 前記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて
   変換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサ
   イズ変換部と、をさらに備え、 前記動きベクトルサイズ変換部から供給される第２の動
   きベクトルの符号化を行なうとともに、前記第１の画像
   サイズ変換部から供給される符号化対象画像及び前記第
   ２の画像サイズ変換部から供給される画像を用いて動き
   補償フレーム間予測を行い、符号化データを出力する、 ことを特徴とする画像符号化装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記画像再生部に符号化データを出力する一の符号化部
   は、前記Ｎ個の符号化部の内で、最も高い符号化ビット
   レートでの符号化を指示する符号化パラメータが与えら
   れた符号化部である、 ことを特徴とする画像符号化装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記画像再生部に符号化データを出力する一の符号化部
   は、前記Ｎ個の符号化部の内で、可変ビットレートによ
   る符号化を指示する符号化パラメータが与えられた符号
   化部である、 ことを特徴とする画像符号化装置。
6. 【請求項６】 一の符号化対象画像に対して複数の符号
   を出力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号化
   装置であって、 前記符号化対象画像を所定のブロックに分割して前記所
   定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の強いブロ
   ックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の動きベク
   トルを検出する動きベクトル検出部と、 前記符号化対象画像を格納する第１のメモリと、 外部から、一の符号化対象画像に対して与えられる複数
   の符号化パラメータに基づいて、前記第１の動きベクト
   ルの符号化を行なうとともに、前記探索画像中の前記第
   １の動きベクトルが指し示す位置の画像及び前記符号化
   対象画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、与え
   られた複数の符号化パラメータにそれぞれ対応する符号
   化データを順次生成する符号化部と、 前記符号化部で生成された一の符号化データを用いて画
   像を再構築する画像再生部と、 前記画像再生部で再構築した画像を前記動きベクトル検
   出部に供給する探索画像として格納する第２のメモリと
   を備える、 ことを特徴とする画像符号化装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記符号化部は、 該符号化部に符号化パラメータとして与えられる、符号
   化画像のサイズを指示する画像サイズ選択信号に基づい
   て、 前記第１のメモリに格納されている符号化対象画像の画
   像サイズを変換する第１の画像サイズ変換部と、 前記第２のメモリから供給される、前記第１の動きベク
   トルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第２
   の画像サイズ変換部と、 前記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて
   変換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサ
   イズ変換部と、 前記第２の動きベクトルを統合して、画像サイズの変換
   がなされた符号化対象画像の符号化処理が行なわれる処
   理単位毎にそれぞれ対応する第３の動きベクトルを生成
   する動きベクトル統合部と、をさらに備え、 前記動きベクトル統合部から供給される第３の動きベク
   トルの符号化を行なうとともに、前記第１の画像サイズ
   変換部から供給される符号化対象画像及び前記第２の画
   像サイズ変換部から供給される画像を用いて動き補償フ
   レーム間予測を行い、符号化データを出力する、 ことを特徴とする画像符号化装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記画像再生部に出力される符号化データは、前記符号
   化部に与えられる複数の符号化パラメータのうちで、最
   も高い符号化ビットレートによる符号化を指示する符号
   化パラメータに基づいて符号化されたデータである、 ことを特徴とする画像符号化装置。
9. 【請求項９】 請求項６に記載の画像符号化装置におい
   て、 前記画像再生部に出力される符号化データは、前記符号
   化部に与えられる複数の符号化パラメータのうちで、可
   変ビットレートによる符号化を指示する符号化パラメー
   タに基づいて符号化されたデータである、ことを特徴と
   する画像符号化装置。
10. 【請求項１０】 一の符号化対象画像に対して複数の符
    号を出力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号
    化方法であって、 前記符号化対象画像を所定のブロックに分割して前記所
    定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の強いブロ
    ックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の動きベク
    トルを検出する動きベクトル検出ステップと、 外部から与えられた符号化パラメータに基づいて、前記
    第１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前記探
    索画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画
    像及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間
    予測を行い、符号化データを生成する第１の符号化ステ
    ップと、 前記第１の符号化ステップにより生成された符号化デー
    タを用いて画像を再構築する画像再生ステップと、 前記画像再生ステップにより再構築した画像を、前記動
    きベクトル検出ステップで使用する探索画像として格納
    する再生画像格納ステップと、 外部から与えられた符号化パラメータに基づいて、前記
    第１の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前記探
    索画像中の前記第１の動きベクトルが指し示す位置の画
    像及び前記符号化対象画像を用いて動き補償フレーム間
    予測を行い、符号化データを生成する第２の符号化ステ
    ップとからなり、 前記第１の符号化ステップと前記第２の符号化ステップ
    とが並行処理される、ことを特徴とする画像符号化方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の画像符号化方法で
    あって、 前記第１の符号化ステップ或いは／及び前記第２の符号
    化ステップは、 符号化パラメータとして与えられる、符号化を行なう画
    像のサイズを指示する情報に基づいて行なわれるステッ
    プであって、 符号化対象画像の画像サイズを変換する第１の画像サイ
    ズ変換ステップと、 前記画像再生メモリから供給される、前記第１の動きベ
    クトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第
    ２の画像サイズ変換ステップと、 前記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて
    変換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサ
    イズ変換ステップと、 前記第２の動きベクトルを統合して、画像サイズの変換
    がなされた符号化対象画像の符号化処理が行なわれる処
    理単位毎にそれぞれ対応する第３の動きベクトルを生成
    する動きベクトル統合ステップと、をさらに有し、 前記動きベクトル統合ステップで生成された第３の動き
    ベクトルの符号化を行なうとともに、前記第１の画像サ
    イズ変換ステップで生成される符号化対象画像及び前記
    第２の画像サイズ変換ステップで生成される画像を用い
    て動き補償フレーム間予測を行い、符号化データを出力
    する、 ことを特徴とする画像符号化方法。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の画像符号化方法で
    あって、 前記第１の符号化ステップ或いは／及び前記第２の符号
    化ステップは、 符号化パラメータとして与えられる、符号化を行なう画
    像のサイズを指示する情報に基づいて行なわれるステッ
    プであって、 符号化対象画像の画像サイズを変換する第１の画像サイ
    ズ変換ステップと、 前記画像再生メモリから供給される、前記第１の動きベ
    クトルが指し示す位置の画像の画像サイズを変換する第
    ２の画像サイズ変換ステップと、 前記第１の動きベクトルを画面サイズの変換率に応じて
    変換し、第２の動きベクトルを生成する動きベクトルサ
    イズ変換ステップと、をさらに有し、 前記動きベクトルサイズ変換ステップで生成された第２
    の動きベクトルの符号化を行なうとともに、前記第１の
    画像サイズ変換ステップで生成される符号化対象画像及
    び前記第２の画像サイズ変換ステップで生成される画像
    を用いて動き補償フレーム間予測を行い、符号化データ
    を出力する、 ことを特徴とする画像符号化方法。
13. 【請求項１３】 一の符号化対象画像に対して複数の符
    号を出力する動き補償フレーム間予測を用いた画像符号
    化方法であって、 前記符号化対象画像を格納する符号化対象画像格納ステ
    ップと、 前記符号化対象画像を所定のブロックに分割して前記所
    定のブロック毎に探索画像中の最も相関関係の強いブロ
    ックを抽出し、前記所定のブロック毎に第１の動きベク
    トルを検出する動きベクトル検出ステップと、 外部から、一の符号化対象画像に対して与えられる複数
    の符号化パラメータに基づいて、前記第１の動きベクト
    ルの符号化を行なうとともに、前記探索画像中の前記第
    １の動きベクトルが指し示す位置の画像及び前記符号化
    対象画像を用いて動き補償フレーム間予測を行い、与え
    られた複数の符号化パラメータにそれぞれ対応する符号
    化データを順次生成する符号化ステップと、 前記符号化ステップで生成された一の符号化データを用
    いて画像を再構築する画像再生ステップと、 前記画像再生ステップで再構築した画像を、前記動きベ
    クトル検出ステップで使用する探索画像として格納する
    探索画像格納ステップとからなる、 ことを特徴とする画像符号化方法。