JP2699703C - - Google Patents

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【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】 本発明は、動画像信号の伝送もしくは記録において、高能率な動き補償予測方
法とそれを用いた画像信号符号化方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】 近年、画像信号符号化装置においては、テレビ電話やテレビ会議システムの開
発にともない、各種の高能率符号化技術が実用化されている。特にフレーム間予
測を用いた技術は、画像信号符号化装置によく用いられる。 【０００３】 以下、図面を参照しながら上述した従来の画像信号符号化装置について説明す
る。 【０００４】 （図５）は従来の画像信号符号化装置のブロック図を示す。（図５）において
、１は画像信号符号化装置の入力、２は予測誤差演算回路、３は符号化回路、４
は復号化回路、５は予測信号演算回路、６は可変長符号化回路、７はバッファメ
モリ、８は符号量制御回路、９は画像信号符号化装置の出力である。 【０００５】 ３０１はＤＣＴ回路（離散コサイン変換回路）、３０２は量子化回路で、これ
らで符号化回路３が構成されている。また、４０１は逆量子化回路、４０２はＩ
ＤＣＴ回路（逆離散コサイン変換回路）で、これらで復号化回路４が構成されて
いる。５０２は加算回路、５０３はフレームメモリ、５０５は動き補償回路、５
０８は動きベクトル検出回路で、これらで予測信号演算回路５が構成されている
。また、２０１は予測誤差演算回路２が出力する予測誤差信号、３０３は符号化
回路３が出力する予測誤差符号、４０３は復号化回路４が出力する再生予測誤差
信号、５０１は予測信号演算回路５が出力する予測信号、５０８１は動きベクト
ル検出回路５０８が出力する動きベクトル、８１は符号量制御回路８が出力する
量子化ステップである。 【０００６】 このように構成された画像信号符号化装置について、（図５）を用いてその動
作を説明する。符号化する動画像信号は、画像符号化装置の入力１に入力された
後、予測誤差演算回路２と予測信号演算回路５に入力される。予測誤差演算回路
２は符号化する動画像信号と予測信号５０１の差分値を求め、これを予測誤差信
号２０１として出力する。符号化回路３は、入力される予測誤差信号２０１をＤ
ＣＴ回路３０１でＤＣＴ（離散コサイン変換）し、得られたＤＣＴ係数値を量子
化ステップ８１の値に従い量子化回路３０２で量子化し、予測誤差符号３０３を
出力する。可変長符号化回路６は、入力される量子化ステップ８１、予測誤差符
号３０３、動きベクトル５０８１を可変長符号化し、得られたデータをバッファ
メモリ７に書き込む。このデータをバッファメモリ７から所定の速度で読み出し
画像符号化装置の出力９に出力する。符号量制御回路８はバッファメモリ７のデ
ータ残量が所定の値になるように出力する量子化ステップ８１の値を制御する。
復号化回路４は、入力される予測誤差符号３０３を量子化ステップ８１の値に従 い逆量子化回路４０１で逆量子化し、得られたＤＣＴ係数値をＩＤＣＴ回路４０
２でＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換）し、再生予測誤差符号４０３を出力する。 【０００７】 予測信号演算回路５は予測信号５０１を得るための回路である。予測信号演算
回路５に入力された再生予測誤差信号４０３は、加算回路５０２において予測信
号５０１と加算される。この結果、加算回路５０２は再生信号５０２１を出力す
る。再生信号５０２１はフレームメモリ５０３に記憶される。動き補償回路５０
５は、フレームメモリ５０３に記憶された再生信号を読み出し、この再生信号の
画素座標を動きベクトル５０８１により変移を与えることで予測信号５０１を出
力する。このときの動きベクトル５０８１の値はフレームメモリ５０３から読み
出す再生信号のフレームと符号化する画像信号のフレーム間の動きベクトルであ
る。動きベクトル５０８１は動きベクトル演算回路５０８で求められる。 【０００８】 次に、符号化する動画像信号のフレームと、予測信号５０１を求めるために用
いる再生信号のフレームの関係を説明する。（図６）は、符号化する動画像信号
のフレームと、予測信号５０１を求めるために用いる再生信号のフレームの関係
を示す説明図であり、ｆ（ｎ−２）〜ｆ（ｎ＋３）は画像信号の第（ｎ−２）〜
第（ｎ＋３）フレームを示すものである。（図６（ａ））はフレームｆ（ｎ）を
符号化する場合を示したものであり、予測信号は再生信号のフレームｆ（ｎ−１
）を動き補償することにより求める。（図６（ｂ））はフレームｆ（ｎ＋１）を
符号化する場合を示したものであり、予測信号は再生信号のフレームｆ（ｎ）を
動き補償することにより求める。（図６（ｃ）（ｄ））はそれぞれフレームｆ（
ｎ＋２）、フレームｆ（ｎ＋３）を符号化する場合について示したものである。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】 しかしながら上記のような構成では、再生信号を動き補償したものが予測信号
となるので、再生信号の量子化歪や動き補償の誤りが予測信号の歪となり、符号
化効率が低下するという問題を有していた。 【００１０】 【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するため、本発明の動き補償予測方法は、対象フレームより時
間的に前に位置するフレームの２枚のフィールドを第１と第２の参照画像として
、飛び越し走査方式の動画像信号の動き補償予測を行なう動き補償予測方法であ
って、対象フレームの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは同相のフィ
ールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第１
のフィールドと当該第１のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記第２の参
照画像間の動きベクトルを用いて前記第１と第２の参照画像をそれぞれ動き補償
をすることにより前記対象フレームの第１のフィールドの予測信号を得るととも
に、前記対象フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは逆相のフ
ィールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第
２のフィールドと当該第２のフィールドとは同相のフィールドとなる前記第２の
参照画像間の動きベクトルを用いて前記第１と第２の参照画像をそれぞれ動き補
償をすることにより前記対象フレームの第２のフィールドの予測信号を得るもの
である。 【００１１】 また、本発明の画像信号符号化装置は、飛び越し走査方式の動画像信号を符号
化する画像信号符号化装置であって、符号化するフレームより時間的に前に位置
するフレームの２枚のフィールドを第１と第２の参照画像とし、前記符号化する
フレームの２枚のフィールドと前記第１と第２の参照画像間の動きベクトルを前
記動画像信号からそれぞれ検出する動きベクトル検出手段と、前記符号化する動
画像信号のフレームの各フィールドと後述する予測信号との差分値を予測誤差信
号として出力する予測誤差演算手段と、前記予測誤差信号を符号化して予測誤差
符号を出力する符号化手段と、前記予測誤差符号を復号化して再生信号を求める
復号化手段と、前記第１と第２の参照画像の再生信号を前記動きベクトルを用い
てそれぞれ動き補償することにより前記符号化するフレームの各フィールドの前
記予測信号を得る動き補償手段と、を有し、前記動きベクトル検出手段は、前記
符号化するフレームの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは同相のフィ
ールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル、及び前記符号化するフレー ムの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記
第２の参照画像間の動きベクトルの計２つの動きベクトルIを検出するとともに
、前記符号化するフレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは逆相
のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル、及び前記符号化する
フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは同相のフィールドとな
る前記第２の参照画像間の動きベクトルの計２つの動きベクトルIIを検出し、前
記動き補償手段は、線形結合手段を有し、前記第１と第２の参照画像を前記動き
ベクトルIの２つの動きベクトルを用いてそれぞれ動き補償をすることにより前
記符号化するフレームの第１のフィールドの第１、第２の予測信号を、前記第１
と第２の参照画像を前記動きベクトルIIの２つの動きベクトルを用いてそれぞれ
動き補償をすることにより前記符号化するフレームの第２のフィールドの第１、
第２の予測信号をそれぞれ得るとともに、前記線形結合手段により前記第１のフ
ィールドの第１、第２の予測信号を線形結合して前記符号化するフレームの第１
のフィールドの最終的な予測信号とするとともに、前記第２のフィールドの第１
，第２の予測信号を線形結合して前記符号化するフレームの第２のフィールドの
最終的な予測信号とするものである。 【００１２】 【作用】 本発明は上記した構成により、対象フレームの第１のフィールドと当該第１の
フィールドとは同相のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及
び前記対象フレームの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは逆相のフィ
ールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルを用いて前記第１と第２の参
照画像をそれぞれ動き補償をすることにより前記対象フレームの第１のフィール
ドの予測信号を得るとともに、前記対象フレームの第２のフイールドと当該第２
のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル
及び前記対象フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは同相のフ
ィールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルを用いて前記第１と第２の
参照画像をそれぞれ動き補償をすることにより前記対象フレームの第２のフィー
ルドの予測信号を得ることにより、予測信号の歪を低減することができる。この 結果、予測誤差信号が小さくなり、符号化効率が改善される。 【００１３】 【実施例】 以下、本発明の一実施例の画像信号符号化装置について図面を参照しながら説
明する。 【００１４】 （図１）は本発明の一実施例の画像信号符号化装置のブロック図を示す。（図
１）において、１は画像信号符号化装置の入力、２は予測誤差演算回路、３は符
号化回路、４は復号化回路、５は予測信号演算回路、６は可変長符号化回路、７
はバッファメモリ、８は符号量制御回路、９は画像信号符号化装置の出力である
。 【００１５】 ３０１はＤＣＴ回路（離散コサイン変換回路）、３０２は量子化回路で、これ
らで符号化回路３が構成されている。４０１は逆量子化回路、４０２はＩＤＣＴ
回路（逆離散コサイン変換回路）で、これらで復号化回路４が構成されている。
５０２は加算回路、５０３は第１のフレームメモリ、５０４は第２のフレームメ
モリ、５０５は第１の動き補償回路、５０６は第２の動き補償回路、５０７は平
均値演算回路、５０８は動きベクトル検出回路で、これらで予測信号演算回路５
が構成されている。 【００１６】 ２０１は予測誤差演算回路２が出力する予測誤差信号、３０３は符号化回路３
が出力する予測誤差符号、４０３は復号化回路４が出力する再生予測誤差信号、
５０１は予測信号演算回路５が出力する予測信号、５０２１は加算回路５０２が
出力する再生信号、５０５１は第１の動き補償回路５０５が出力する第１の予測
信号、５０６１は第２の動き補償回路５０６が出力する第２の予測信号、５０８
１は動きベクトル検出回路５０８が出力する第１の動きベクトル、５０８２は動
きベクトル検出回路５０８が出力する第２の動きベクトル、８１は符号量制御回
路８が出力する量子化ステップである。 【００１７】 このように構成された画像信号符号化装置について、（図１）を用いてその動 作を説明する。符号化する飛び越し走査方式の動画像信号は画像符号化装置の入
力１に入力された後、予測誤差演算回路２と予測信号演算回路５に入力される。
予測誤差演算回路２は符号化する動画像信号と予測信号５０１の差分値を求め、
これを予測誤差信号２０１として出力する。符号化回路３は、入力される予測誤
差信号２０１をＤＣＴ回路３０１でＤＣＴ（離散コサイン変換）し、得られたＤ
ＣＴ係数値を量子化ステップ８１の値に従い量子化回路３０２で量子化し、予測
誤差符号３０３を出力する。復号化回路４は、入力される予測誤差符号３０３を
量子化ステップ８１の値に従い逆量子化回路４０１で逆量子化し、得られたＤＣ
Ｔ係数値をＩＤＣＴ回路４０２でＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換）し、再生予測
誤差信号４０３を出力する。可変長符号化回路６は、入力される量子化ステップ
８１、予測誤差符号３０３、第１の動きベクトル５０８１、第２の動きベクトル
５０８２をそれぞれ可変長符号化し、得られたデータをバッファメモリ７に書き
込む。このデータは、バッファメモリ７から所定の速度で読み出され画像符号化
装置の出力９に出力される。符号量制御回路８はバッファメモリ７のデータ残量
が所定の値になるように出力する量子化ステップ８１の値を制御する。 【００１８】 予測信号演算回路５は予測信号５０１を得るための回路である。加算回路５０
２は再生予測誤差信号４０３と予測信号５０１を加算して再生信号５０２１を出
力する。再生信号５０２１は第１のフレームメモリ５０３と第２のフレームメモ
リ５０４にフレームごとに交互に記憶される。第１の動き補償回路５０５は、第
１のフレームメモリから読み出した再生信号を第１の動きベクトル５０８１で動
き補償することにより第１の予測信号５０５１を出力する。第２の動き補償回路
５０６は、第２のフレームメモリ５０４から読み出した再生信号を第２の動きベ
クトル５０８２で動き補償することにより第２の予測信号５０６１を出力する。
平均値演算回路５０７は、第１の予測信号５０５１と第２の予測信号５０６１の
平均値を求め、予測信号５０１として出力する。動きベクトル演算回路５０８は
符号化する画像信号の動きベクトルを求めて出力する。動きベクトル演算回路５
０８は、符号化する画像信号と第１のフレームメモリ５０３から読み出す再生信
号の間の動きベクトルを求め、第１の動きベクトル５０８１として出力し、さら に、符号化する画像信号と第２のフレームメモリ５０４から読み出す再生信号の
間の動きベクトルを求め、第２の動きベクトル５０８２として出力する。 【００１９】 （図２）は、本発明の一実施例の画像信号符号化装置の、符号化するフレーム
の２つのフィールドと、この２つのフィールドの予測信号５０１を求めるために
用いる参照画像となる再生信号フレームの各フィールドの関係を示す説明図であ
る。同実施例においては、符号化する画像信号は飛び越し走査方式のものであり
、符号化する第ｎフレームはフィールドｆ（ｎ，１）とフィールドｆ（ｎ，２）
から構成されている。（図２（ａ））はフィールドｆ（ｎ，１）を符号化する場
合を示したものであり、予測信号はフィールドｆ（ｎ，１）と同相である再生信
号の参照フィールドｆ（ｎ−１，１）間の動きベクトル５０８１とフィールドｆ
（ｎ，１）と逆相である参照フィールドｆ（ｎ−１，２）間の動きベクトル５０
８２との計２つの動きベクトルＩをそれぞれ用いて動き補償することにより求め
られる。（図２（ｂ））は符号化する第ｎフレームのフィールドｆ（ｎ，２）を
符号化する場合を示したものであり、予測信号はフィールドｆ（ｎ，２）と逆相
である再生信号の参照フィールドｆ（ｎ−１，１）間の動きベクトル５０８１と
フィールドｆ（ｎ，２）と同相である参照フィールドｆ（ｎ−１，２）間の動き
ベクトル５０８２との計２つの動きベクトルＩＩをそれぞれ動き補償することに
より求められる。（図２（ｃ）（ｄ））は符号化する第ｎ＋１フレームそれぞれ
フィールドｆ（ｎ＋１，１）フィールドｆ（ｎ＋１，２）を求める場合について
示したものである。 【００２０】 次に、（図３）を用いて画像符号化装置の動作タイミングについて説明する。
（図３）は、画像符号化装置のタイミング図を示したものである。（図３）にお
いて（ａ）は画像信号符号化装置の入力信号、（ｂ）は第１のフレームメモリ５
０３に書き込まれる再生信号、（ｃ）は第１のフレームメモリ５０３から読み出
し第１の動き補償回路５０５に与える再生信号、（ｄ）は第２のフレームメモリ
５０４に書き込まれる再生信号、（ｅ）は第２のフレームメモリ５０４から読み
出し第２の動き補償回路５０６に与える再生信号、（ｆ）は予測信号５０１を示 す。また、ｆｒ（ｎ）は入力信号のフレームｆ（ｎ）を符号化復号化して得られ
る再生信号のフレーム、ｆｐ（ｎ）は入力信号のフレームｆ（ｎ）を符号化する
ための予測信号フレームを示す。 【００２１】 再生信号５０２１は１フレーム毎交互に第１のフレームメモリ５０３と第２の
フレームメモリ５０４に書き込まれる。画像信号符号化装置の入力１に入力信号
としてフレームｆ（ｎ）が入力されるとき、第１のフレームメモリ５０３から再
生信号のフレームｆｒ（ｎ−２）が読み出され第１の動き補償回路５０５で動き
補償されることにより第１の予測信号５０５１が得られる。同時に、第２のフレ
ームメモリ５０４から再生信号のフレームｆｒ（ｎ−１）が読み出され第２の動
き補償回路５０６で動き補償されることにより第２の予測信号５０６１が得られ
る。平均値演算回路５０７は、第１の予測信号５０５１と第２の予測信号５０６
１の平均値が求め、予測信号５０１としてｆｐ（ｎ）を出力する。 【００２２】 以上のように、符号化するフレームと予測信号の差分値を予測誤差信号として
出力する予測誤差演算回路と、前記予測誤差信号を符号化して予測誤差符号を出
力する符号化回路と、前記予測誤差符号を復号化して再生信号を求める復号化回
路および予測信号演算回路と、前記再生信号を記憶する第１および第２のフレー
ムメモリと、前記第１および第２のフレームメモリに記憶された再生信号であり
前記符号化するフレームより前に位置する２枚のフレームをそれぞれ動き補償し
たものを第１の予測信号と第２の予測信号とする第１および第２の動き補償回路
と、前記第１の予測信号と第２の予測信号の平均値を予測信号として出力する平
均値演算回路とを備え、第１および第２の予測信号の平均値を予測信号としてい
るので、第１および第２の予測信号の歪のうち相関が少ないものは、２つの予測
信号の平均値を求めたことで低減される。このようにして予測信号の歪が低減さ
れることにより符号化効率が改善される。 【００２３】 なお、本実施例では、予測信号５０１は第１の予測信号５０５１と第２の予測
信号５０５２の２つの予測信号の平均値としたが、Ｎ枚（Ｎは２以上の正の整数
） の再生フレームをそれぞれ動き補償して第１からＮの予測信号を求め、これらの
線形結合を予測信号５０１としてもよい。 【００２４】 以下本発明の他の実施例について図面を参照しながら説明する。（図４）は本
発明の他の実施例の画像信号符号化装置のブロック図を示す。（図４）において
５０９は予測モード判定回路、５１０は予測信号切替え回路、５０７１は平均値
演算回路５０７が出力する第３の予測信号、５０９１は予測モード判定回路５０
９が出力する予測モード信号である。（図１）に示した実施例と異なるのは、予
測信号演算回路５の構成と、可変長符号化回路６に予測モード信号５０９１が入
力されるようになった点である。 【００２５】 このように構成された画像信号符号化装置について、（図４）を用いてその動
作を説明する。 【００２６】 平均値演算回路５０７は、第１の予測信号５０５１と第２の予測信号５０６１
の平均値を求め、第３の予測信号５０７１として出力する。予測モード判定回路
５０９は、入力される第１乃至第３の予測信号のうち予測誤差が最も小さいもの
を判定し、これを示すインデックスを予測モード信号５０９１として出力する。
予測信号切替え回路５１０は、予測モード信号５０９１により、第１の予測信号
５０５１、第２の予測信号５０６１、第３の予測信号５０７１から１つを選択し
て予測信号５０１として出力する。予測信号５０１は、第１乃至第３の予測信号
のうち予測誤差が最も小さいものである。また、予測モード信号５０９１は可変
長符号化回路６に入力され、量子化ステップ８１、予測誤差符号３０３、第１の
動きベクトル５０８１、第２の動きベクトル５０８２とともに可変長符号化され
る。 【００２７】 以上のように、本実施例によれば、予測モード判定回路と予測信号切替え回路
を設け、第１乃至第３の予測信号のうち予測誤差が最小のものを予測信号とする
ようにしたことにより、常に第１と第２の予測信号の平均値を用いるのに比べ、 予測信号の歪を低減できる。 【００２８】 【００２９】 【００３０】 【発明の効果】 以上のように、本発明は、対象フレームより時間的に前に位置するフレームの
２枚のフィールドを第１と第２の参照画像として、飛び越し走査方式の動画像信
号の動き補償予測を行なう動き補償予測方法であって、対象フレームの第１のフ
ィールドと当該第１のフィールドとは同相のフィールドとなる前記第１の参照画
像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第１のフィールドと当該第１のフィ
ールドとは逆相のフィールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルを用い
て前記第１と第２の参照画像をそれぞれ動き補償をすることにより前記対象フレ
ームの第１のフィールドの予測信号を得るとともに、前記対象フレームの第２の
フィールドと当該第２のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記第１の参照
画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第２のフィールドと当該第２のフ
ィールドとは同相のフィールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルを用
いて前記第１と第２の参照画像をそれぞれ動き補償をすることにより前記対象フ
レームの第２のフィールドの予測信号を得るので、予測信号の歪を低減すること
ができ、この結果、予測誤差信号が小さくなり、符号化効率が改善される。 【００３１】 また、本発明の画像信号符号化装置は、飛び越し走査方式の動画像信号を符号
化する画像信号符号化装置であって、符号化するフレームより時間的に前に位置
するフレームの２枚のフィールドを第１と第２の参照画像とし、前記符号化する
フレームの２枚のフィールドと前記第１と第２の参照画像間の動きベクトルを前
記動画像信号からそれぞれ検出する動きベクトル検出手段と、前記符号化する動
画像信号のフレームの各フィールドと後述する予測信号との差分値を予測誤差信
号として出力する予測誤差演算手段と、前記予測誤差信号を符号化して予測誤差
符号を出力する符号化手段と、前記予測誤差符号を復号化して再生信号を求める
復号化手段と、前記第１と第２の参照画像の再生信号を前記動きベクトルを用い てそれぞれ動き補償することにより前記符号化するフレームの各フィールドの前
記予測信号を得る動き補償手段と、を有し、前記動きベクトル検出手段は、前記
符号化するフレームの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは同相のフィ
ールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル、及び前記符号化するフレー
ムの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記
第２の参照画像間の動きベクトルの計２つの動きベクトルIを検出するとともに
、前記符号化するフレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは逆相
のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル、及び前記符号化する
フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは同相のフィールドとな
る前記第２の参照画像間の動きベクトルの計２つの動きベクトルIIを検出し、前
記動き補償手段は、線形結合手段を有し、前記第１と第２の参照画像を前記動き
ベクトルIの２つの動きベクトルを用いてそれぞれ動き補償をすることにより前
記符号化するフレームの第１のフィールドの第１、第２の予測信号を、前記第１
と第２の参照画像を前記動きベクトルIIの２つの動きベクトルを用いてそれぞれ
動き補償をすることにより前記符号化するフレームの第２のフィールドの第１、
第２の予測信号をそれぞれ得るとともに、前記線形結合手段により前記第１のフ
ィールドの第１、第２の予測信号を線形結合して前記符号化するフレームの第１
のフィールドの最終的な予測信号とするとともに、前記第２のフィールドの第１
，第２の予測信号を線形結合して前記符号化するフレームの第２のフィールドの
最終的な予測信号とする、ことにより、予測信号の歪を低減することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施例の画像信号符号化装置のブロック図 【図２】 同実施例の画像信号符号化装置において、符号化するフレームの２つのフィー
ルドと、この２つのフィールドの予測信号を求めるために用いる参照画像となる
再生信号フレームの各フィールドの関係を示す説明図 【図３】 同実施例の画像信号符号化装置のタイミング図 【図４】 本発明の他の実施例の画像信号符号化装置のブロック図 【図５】 従来の画像信号符号化装置のブロック図 【図６】 従来の画像信号符号化装置において、符号化する動画像信号のフレームと、予
測信号を求めるために用いる再生信号のフレームの関係を示す説明図 【符号の説明】 １ 画像信号符号化装置入力 ２ 予測誤差演算回路 ３ 符号化回路 ４ 復号化回路 ５ 予測信号演算回路 ６ 可変長符号化回路 ７ バッファメモリ ８ 符号量制御回路 ９ 画像符号化装置の出力 ２０１ 予測誤差信号 ３０１ ＤＣＴ回路（離散コサイン変換回路） ３０２ 量子化回路 ３０３ 予測誤差符号 ４０１ 逆量子化回路 ４０２ ＩＤＣＴ回路（逆離散コサイン変換回路） ４０３ 再生予測誤差信号 ５０１ 予測誤差信号 ５０２ 加算回路 ５０３ 第１のフレームメモリ ５０４ 第２のフレームメモリ ５０５ 第１の動き補償回路 ５０６ 第２の動き補償回路 ５０７ 平均値演算回路 ５０８ 動きベクトル検出回路 ５０９ 予測モード判定回路 ５１０ 予測信号切替え回路 ５０５１ 第１の予測信号 ５０５２ 第２の予測信号 ５０８１ 第１の動きベクトル ５０８２ 第２の動きベクトル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 対象フレームより時間的に前に位置するフレームの２枚のフィ
   ールドを第１と第２の参照画像として、飛び越し走査方式の動画像信号の動き補
   償予測を行なう動き補償予測方法であって、 対象フレームの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは同相のフィール
   ドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第１のフ
   ィールドと当該第１のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記第２の参照画
   像間の動きベクトルを用いて前記第１と第２の参照画像をそれぞれ動き補償をす
   ることにより前記対象フレームの第１のフィールドの予測信号を得るとともに、
   前記対象フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは逆相のフィー
   ルドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第２の
   フィールドと当該第２のフィールドとは同相のフィールドとなる前記第２の参照
   画像間の動きベクトルを用いて前記第１と第２の参照画像をそれぞれ動き補償を
   することにより前記対象フレームの第２のフィールドの予測信号を得る、ことを
   特徴とする動き補償予測方法。 【請求項２】 対象フレームより時間的に前に位置するフレームの２枚のフィ
   ールドを第１と第２の参照画像として、飛び越し走査方式の動画像信号の動き補
   償予測を行なう動き補償予測方法であって、 対象フレームの第１のフィールドと当該第１のフィールドとは同相のフィール
   ドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第１のフ
   ィールドと当該第１のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記第２の参照画
   像間の動きベクトルの２つの動きベクトルを用いて前記第１と第２の参照画像を
   それぞれ動き補償をすることにより前記対象フレームの第１のフィールドの２つ
   の予測信号を得るステップと、前記２つの予測信号の平均値を求めて前記対象フ
   レームの第１のフィールドの最終的な予測信号を得るステップと、 前記対象フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは逆相のフィ
   ールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル及び前記対象フレームの第２ のフィールドと当該第２のフィールドとは同相のフィールドとなる前記第２の参
   照画像間の動きベクトルの２つの動きベクトルを用いて前記第１と第２の参照画
   像をそれぞれ動き補償をすることにより前記対象フレームの第２のフィールドの
   ２つの予測信号を得るステップと、前記２つの予測信号の平均値を求めて前記対
   象フレームの第２のフィールドの最終的な予測信号を得るステップと、を有する
   ことを特徴とする動き補償予測方法。 【請求項３】 請求項１または２に記載の動き補償予測方法により求めた各予
   測信号と符号化する動画像信号のフレームの各フィールドとの差分値を符号化す
   ることを特徴とする画像信号符号化方法。 【請求項４】 飛び越し走査方式の動画像信号を符号化する画像信号符号化装
   置であって、 符号化するフレームより時間的に前に位置するフレームの２枚のフィールドを
   第１と第２の参照画像とし、前記符号化するフレームの２枚のフィールドと前記
   第１と第２の参照画像間の動きベクトルを前記動画像信号からそれぞれ検出する
   動きベクトル検出手段と、前記符号化する動画像信号のフレームの各フィールド
   と後述する予測信号との差分値を予測誤差信号として出力する予測誤差演算手段
   と、前記予測誤差信号を符号化して予測誤差符号を出力する符号化手段と、前記
   予測誤差符号を復号化して再生信号を求める復号化手段と、前記第１と第２の参
   照画像の再生信号を前記動きベクトルを用いてそれぞれ動き補償することにより
   前記符号化するフレームの各フィールドの前記予測信号を得る動き補償手段と、
   を有し、 前記動きベクトル検出手段は、前記符号化するフレームの第１のフィールドと
   当該第１のフィールドとは同相のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動き
   ベクトル、及び前記符号化するフレームの第１のフィールドと当該第１のフィー
   ルドとは逆相のフィールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルの計２つ
   の動きベクトルIを検出するとともに、前記符号化するフレームの第２のフィー
   ルドと当該第２のフィールドとは逆相のフィールドとなる前記第１の参照画像間
   の動きベクトル、及び前記符号化するフレームの第２のフィールドと当該第２の
   フィールドとは同相のフィールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルの
   計 ２つの動きベクトルIIを検出し、 前記動き補償手段は、線形結合手段を有し、前記第１と第２の参照画像を前記
   動きベクトルIの２つの動きベクトルを用いてそれぞれ動き補償をすることによ
   り前記符号化するフレームの第１のフィールドの第１、第２の予測信号を、前記
   第１と第２の参照画像を前記動きベクトルIIの２つの動きベクトルを用いてそれ
   ぞれ動き補償をすることにより前記符号化するフレームの第２のフィールドの第
   １、第２の予測信号をそれぞれ得るとともに、前記線形結合手段により前記第１
   のフィールドの第１、第２の予測信号を線形結合して前記符号化するフレームの
   第１のフィールドの最終的な予測信号とするとともに、前記第２のフィールドの
   第１，第２の予測信号を線形結合して前記符号化するフレームの第２のフィール
   ドの最終的な予測信号とする、ことを特徴とする画像信号符号化装置。 【請求項５】 飛び越し走査方式の動画像信号を符号化する画像信号符号化装
   置であって、 符号化するフレームより時間的に前に位置するフレームの２枚のフィールドを
   第１と第２の参照画像とし、前記符号化するフレームの２枚のフィールドと前記
   第１と第２の参照画像間の動きベクトルを前記動画像信号からそれぞれ検出する
   動きベクトル検出手段と、前記符号化する動画像信号のフレームの各フィールド
   と後述する予測信号との差分値を予測誤差信号として出力する予測誤差演算手段
   と、前記予測誤差信号を符号化して予測誤差符号を出力する符号化手段と、前記
   予測誤差符号を復号化して再生信号を求める復号化手段と、前記第１と第２の参
   照画像の再生信号を前記動きベクトルを用いてそれぞれ動き補償することにより
   前記符号化するフレームの各フィールドの前記予測信号を得る動き補償手段と、
   を有し、 前記動きベクトル検出手段は、前記符号化するフレームの第１のフィールドと
   当該第１のフィールドとは同相のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動き
   ベクトル、及び前記符号化するフレームの第１のフ ールドと当該第１のフィー
   ルドとは逆相のフィールドとなる前記第２の参照画像間の動きベクトルの計２つ
   の動きベクトルIを検出するとともに、 前記符号化するフレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは逆相 のフィールドとなる前記第１の参照画像間の動きベクトル、及び前記符号化する
   フレームの第２のフィールドと当該第２のフィールドとは同相のフィールドとな
   る前記第２の参照画像間の動きベクトルの計２つの動きベクトルII検出し、 前記動き補償手段は、平均値予測信号演算手段と予測信号選択手段を有し、前
   記第１と第２の参照画像を前記動きベクトルIの２つの動きベクトルを用いてそ
   れぞれ動き補償をすることにより前記符号化するフレームの第１のフィールドの
   第１、第２の予測信号を、前記第１と第２の参照画像を前記動きベクトルIIの２
   つの動きベクトルを用いてそれぞれ動き補償をすることにより前記符号化するフ
   レームの第２のフィールドの第１、第２の予測信号をそれぞれ得るとともに、前
   記平均値予測信号演算手段により前記符号化するフレームの第１のフィールドの
   第１、第２の予測信号の平均値である平均値予測信号を、前記符号化するフレー
   ムの第２のフィールドの第１、第２の予測信号の平均値である平均値予測信号を
   それぞれ求め、前記予測信号選択手段により前記符号化するフレームの各フィー
   ルドの第１、第２の予測信号と前記平均値予測信号のうち予測誤差が最も小さな
   ものを最終的な予測信号とする、ことを特徴とする画像信号符号化装置。