JP2918546B2 - 動きベクトル符号化方法および復号方法、動きベクトル符号化装置および復号装置、並びに、動きベクトル符号化プログラムおよび復号プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

動きベクトル符号化方法および復号方法、動きベクトル符号化装置および復号装置、並びに、動きベクトル符号化プログラムおよび復号プログラムを記録した記録媒体

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JP2918546B2 JP19461298A JP19461298A JP2918546B2 JP 2918546 B2 JP2918546 B2 JP 2918546B2 JP 19461298 A JP19461298 A JP 19461298A JP 19461298 A JP19461298 A JP 19461298A JP 2918546 B2 JP2918546 B2 JP 2918546B2
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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
間予測を用いる動画像符号化方式に適用される動きベク
トルの符号化方法および復号方法、動きベクトル符号化
装置および復号装置、並びに、動きベクトル符号化プロ
グラムおよび復号プログラムを記録した記録媒体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】動画像符号化において、時間方向の冗長
性を削減するために、符号化済みのフレームを予測信号
とするフレーム間予測符号化が知られている。この時間
方向予測の予測効率を高めるため、動き補償を行った画
像信号を予測信号として予測を行う動き補償フレーム間
予測方法が用いられる。動きベクトルは、復号時の動き
補償に必要なため、符号化して復号側に伝送する。
【0003】通常、動き補償は、ブロックなどの領域単
位で行うため、それぞれの領域は、個別の動きベクトル
を持っている。それらの動きベクトルは、近傍領域間で
の相関が高いことが知られている。そこで、符号化対象
領域の近傍領域の動きベクトルから符号化対象領域の動
きベクトルを予測し、その予測誤差を伝送することで動
きベクトルの冗長性を削減する手法が用いられる。ここ
では、動画像符号化方式ISO/IEC11172−2
(MPEG−1)を例として説明する。MPEG−1で
は、ブロック単位で動き補償を行い、符号化対象ブロッ
クの直前のブロックの動きベクトルから、符号化対象ブ
ロックの動きベクトルを予測している。
【0004】MPEG−1で用いる動きベクトルは、直
交座標系のベクトルで、水平方向成分xと垂直方向成分
yからなり、次式により動きベクトルの各成分の予測誤
差x d,ydを算出している。 xd=xi−xi-1 ……(1) yd=yi−yi-1 ……(2)
【0005】ここで、xi,yiは符号化対象ブロックの
動きベクトルの成分、xi-1,yi-1は直前のブロックの
動きベクトルの成分である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】通常の一般的な動画像
においては、図11に示すように、予測誤差xd,yd
それぞれ0近傍に集中した分布となるので、0を最短符
号長とする可変長符号化を施し、復号側に伝送する。
【0007】一方、動きベクトルの復号は、符号化デー
タ列から可変長符号化された予測誤差を取り出して復号
し、次式に示すように、直前に復号したブロックの動き
ベクトルと予測誤差を加えて復号対象ブロックの動きベ
クトルを復号する。 xi=xi-1+xd ……(3) yi=yi-1+yd ……(4)
【0008】ここで、xi,yiは復号対象ブロックの動
きベクトルの成分、xi-1,yi-1は直前に復号されたブ
ロックの動きベクトルの成分である。
【0009】次に、通常の一般的な動画像における差分
ベクトルの分布を図12に示す。図12から分かるよう
に、一般的な動画像における予測誤差ベクトルの分布は
原点(0,0)に集中している。
【0010】このため、従来の方法では、原点(0,
0)近傍の符号を短くする場合、水平/垂直成分それぞ
れに、0近傍で短い符号を割り当てる以外に方法が無
い。このことは、同時にx軸およびy軸近辺のベクトル
にも短い符号を割り当てることになる。ここで、従来の
方法による各べクトルの符号長を図13に示す。図13
を図12と比べると、符号の割り当てと、実際の差分ベ
クトルの分布とが一致していないことが分かる。このよ
うに、従来の方法では、差分ベクトルの分布に基づいた
効率的な符号の割り当てができないという問題があっ
た。
【0011】よって、本発明の目的は、動きベクトルに
よる発生符号量を低減する動きベクトル符号化方法び復
号方法を伝送することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、動き補償フレ
ーム間予測を用いる動画像符号化方式に適用される動き
ベクトル予測符号化方法、動きベクトル予測符号化装
置、および、コンピュータで読取可能な記録媒体に記録
された動きベクトル予測符号化プログラムにおいて、動
きベクトルを符号化する際、極座標系の様にベクトルの
長さ成分と方向成分からなる座標系でベクトルを表現
し、その各成分を符号化する。また、符号化対象動きベ
クトルが直交座標系で表現されている場合、動きベクト
ルを長さ成分と方向成分に変換した後、符号化する。
【0013】また、長さ成分により、方向成分の取り得
る値が変化するため、長さ成分に応じて、方向成分の符
号化テーブルを切替えて符号化を行う。このため、長さ
成分を符号化した後、方向成分の符号化を行なう。
【0014】長さ成分は、直交座標系の各成分の絶対値
和、自乗和、自乗和の平方根、または、最大値のいずれ
かとする。以下に、ベクトルに対する長さ成分の算出例
を示す。 ・絶対値和(図8参照) rabs=|x|+|y| ……(5) ・自乗和(図9参照) rsqr=x2+y2 ……(6) ・自乗和の平方根(図9参照。但し、rの値は図
中“()”内の値となる) rsqrrt=√(x2+y2) ……(7) ・最大値(図10参照) rmax=max(x,y) ……(8)
【0015】ここで、上記(5)式〜(8)式におい
て、xはベクトルの水平方向成分、yはベクトルの垂直
方向成分を表す。また、全てのベクトルを表現できるの
であれば、上記の算出方法を部分的に切り替えることも
可能である。
【0016】一方、本発明の動きベクトル復号方法、動
きベクトル復号装置、および、コンピュータで読取可能
な記録媒体に記録された動きベクトル復号プログラムで
は、上記動きベクトル符号化方法、動きベクトル予測符
号化装置、および、コンピュータで読取可能な記録媒体
に記録された動きベクトル予測符号化プログラムにより
符号化された動きベクトル情報から、動きベクトルの長
さ成分と方向成分を復号する。
【0017】方向成分の復号テーブルは、長さ成分によ
り切り替えるため、長さ成分を復号した後、方向成分を
復号する。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0019】(1)動きベクトル符号化方法:本実施形
態では、ブロック単位に動き補償を行なう符号化方法を
想定し、先に述べたMPEG−1と同様の動きベクトル
の予測を行ない、予測誤差ベクトルを符号化する。予測
誤差ベクトルは直交座標系で算出し、その予測誤差ベク
トルを長さ成分と方向成分に変換して符号化する。動き
ベクトルは2次元ベクトルとする。
【0020】ここで、本実施形態で用いる座標系を図2
に示す。この図では一例として、動きベクトルが存在し
得る位置を示すドットDが、縦に7個、横に7個配置さ
れている場合を示している。また、同図中における円ま
たは線は、長さ成分r=0のドットを原点とした場合に
おいて、同じ長さ成分を有するドットを結んだものであ
る。
【0021】本実施形態では、複数の長さ成分の算出方
法を組み合わせており、以下の処理によって長さ成分を
算出する。
【数1】
【0022】ここで、rは長さ成分、xd,ydは予測誤
差ベクトルの水平/垂直成分を表わす。
【0023】そして、長さ成分の各値に対応する符号が
記憶された長さ成分符号化テーブルを用いて、上述した
(9)式により算出された長さ成分を符号化し、長さ成
分情報として復号側へ出力する。なお、上記長さ成分符
号化テーブルに記憶されている長さ成分の符号は、0か
ら順に短い符号が割り当てられている。
【0024】また、方向成分については、長さ成分rの
値に応じて以下のような符号化を行う。 ・r=0 …… 符号無し ・0<r≦2 …… 2ビットの固定長符号化 ・2<r …… x軸およびy軸からの距離に応じ
て、距離が短いほど短い符号を割り当てる可変長符号化
【0025】以下に、本実施形態における符号化手順の
一例について、図1に示すフローチャートを参照して説
明する。まず、ステップS1において、符号化対象ブロ
ックの動きベクトルを検出する。そして、ステップS2
へ進み、予測誤差ベクトル(xd,yd)を次式から算出
する。 xd=xi−xi-1 ……(10) yd=yi−yi-1 ……(11)
【0026】ここで、xi,yiは符号化対象ブロックの
動きベクトルの成分、xi-1,yi-1は直前のブロックの
動きベクトルの成分である。
【0027】次にステップS3へ進み、動きベクトルの
長さ成分rを前述した(9)式により算出する。そし
て、ステップS4へ進み、ステップS3で算出した長さ
成分rの値を、前述した長さ成分符号化テーブルを用い
て可変長符号化する。次いで、ステップS5へ進み、長
さ成分rの値をチェックする。ここで、長さ成分rの値
が0の場合、方向成分を復号側へ伝送せず、符号化処理
を終了する。
【0028】一方、長さ成分rの値が0でない場合は、
ステップS6へ進み、ステップS3で算出した長さ成分
rの値と、ステップS2で算出した予測誤差ベクトルx
d,ydの値とから、方向成分θを算出する。ここで、方
向成分θは、長さ成分rの値と予測誤差ベクトルの水平
/垂直成分xd,ydの各値とによって決定される番号
(整数値)として算出される。
【0029】ここで、上記方向成分θを表す番号は、同
一の長さ成分を持つ複数の動きベクトルに付けられた0
から始まる番号である。この方向成分θを表す番号は、
水平成分xd >0かつ垂直成分yd =0の予測誤差ベク
トルを起点(番号0)として、反時計回りに割り振られ
る。以下に、長さ成分rの値と、予測誤差ベクトル
d,ydの値により求められる方向成分θの番号との関
係を以下に示す。
【0030】・0<r≦2の時、方向成分θを表す番号
は、0,1,2,3のいずれかとなる。 ・2<rの時、方向成分θを表す番号は、図3に示すよ
うに、0,1,2,……,4×r−2,4×r−1のい
ずれかとなる。
【0031】なお、図3に示す各ドット(同図中、白丸
で図示されたもの)を結ぶ線は、同一の長さ成分(|xd
|+|yd|=一定)の予測誤差ベクトルを結んだものであ
る。
【0032】上記のように、方向成分θが取り得る番号
(整数値)の範囲は、長さ成分rの値により異なる。そ
こで、予測誤差ベクトルの水平/垂直成分xd ,yd
各値に対応する番号を記憶した変換テーブルを、長さ成
分rの値に応じて予め複数用意し、これら変換テーブル
の中から、上述した(9)式により算出された長さ成分
の値に対応する変換テーブルを選択する。そして、選択
した変換テーブルにより、予測誤差ベクトルの水平/垂
直成分xd,ydに対応する番号を求めている。
【0033】例として、r=3の場合における方向成分
θの番号を図4に示す。この場合、方向成分θは、図4
の0〜11までのいずれかの番号で示されることにな
る。そして、ステップS6において、長さ成分r=3の
変換テーブルが選択され、この変換テーブルにより、予
測誤差ベクトルxd,ydの値に応じて、0〜11までの
いずれかの番号が求められる。
【0034】次にステップS7へ進み、上記変換テーブ
ルによって求められ得る各番号に対応した符号を記憶し
た方向成分符号化テーブルを用い、ステップS6で算出
した方向成分θを表す番号に対して、対応する符号を割
り当てて符号化し、方向成分情報として復号側へ出力し
て符号化処理を終了する。
【0035】ここで、上述したように、方向成分θが取
り得る整数値の範囲は、長さ成分rの値によって異なる
ため、ステップS3で算出された長さ成分の値に応じ
て、方向成分θが取り得る番号の各々に対応する符号を
記憶した複数の符号化テーブルのうち1つの符号化テー
ブルを選択している。すなわち、例えば、長さ成分rが
3であった場合は、0〜11までの番号に各々対応する
符号を記憶した符号化テーブルが選択され、長さ成分r
が5であった場合は、0〜19までの番号に各々対応す
る符号を記憶した符号化テーブルが選択される。
【0036】なお、上述した符号化方法では、予測誤差
ベクトルを直交座標系で算出し、その後、予測誤差ベク
トルを長さ成分と方向成分(角度を表す値)とに変換し
て、それぞれ符号化したが、当初から長さ成分と方向成
分とによって表された、符号化対象ブロックおよび直前
のブロックにおける動きベクトルから、予測誤差ベクト
ルの長さ成分と方向成分を直接算出するようにしてもよ
い。この場合、図1のステップS2における予測誤差ベ
クトルの長さ成分の算出が不要となる。また、ステップ
S6において使用される、長さ成分rの値に応じて予め
複数用意された変換テーブルの各々は、予測誤差ベクト
ルの角度を表す値(すなわち、方向成分そのもの)に対
応する番号を記憶したものとなる。
【0037】また、上述した符号化方法では、変換テー
ブルと、方向成分符号化テーブルとを用いて方向成分の
符号化を行っていたが、これら2つのテーブルを統合し
た1つの符合化テーブルを用いて符号化を行ってもよ
い。すなわち、予測誤差ベクトルの水平/垂直成分x
d ,yd の各値に対応して、方向成分の符号を直接記憶
したテーブルを、長さ成分rの値に応じて予め複数用意
して、これらテーブルの中から、上述した(9)式によ
り算出された長さ成分の値に対応するテーブルを選択
し、選択したテーブルにより、予測誤差ベクトルの水平
/垂直成分xd,ydに対応した方向成分の符号を、復号
側に出力するようにしてもよい。
【0038】(2)動きベクトル復号方法:次に、本実
施形態の復号方法の手順について、図5に示すフローチ
ャートを参照して説明する。まず、ステップS11で、
符号化側において可変長符号化された長さ成分rの符号
(長さ成分情報)を、長さ成分復号テーブルを用いて長
さ成分rの値に復号する。ここで、長さ成分復号テーブ
ルとは、符号化側から供給された各符号に対して長さ成
分rの値を記憶したものである。
【0039】そして、ステップS12へ進み、長さ成分
rの値をチェックする。このチェックの結果、長さ成分
rの値が0の場合、xd=0,yd=0として、ステップ
S15へ進む。
【0040】一方、ステップS12で長さ成分rの値が
0でなかった場合は、ステップS13へ進み、符号化側
において可変長符号化された方向成分θの符号(方向成
分情報)を、方向成分復号テーブルを用いて方向成分θ
の値に復号する。ここで、方向成分復号テーブルは、ス
テップS11で復号された長さ成分の値に応じて、複数
の方向成分復号テーブルの中から、復号後の方向成分θ
が取り得る番号を記憶した復号テーブルを選択してい
る。すなわち、例えば、復号した長さ成分rが3であっ
た場合は、方向成分θの符号に応じて0〜11までの番
号のいずれかを出力する復号テーブルが選択され、長さ
成分rが5であった場合は、方向成分θの符号に応じて
0〜19までの番号のいずれかを出力する復号テーブル
が選択される。
【0041】そして、ステップS14へ進み、長さ成分
rと方向成分θの値から、予測誤差ベクトルの水平/垂
直成分を算出する。ここでは、以下に示す変換テーブル
に基づいて方向成分θと長さ成分rを直交座標系に変換
する。
【0042】以下に、長さ成分r=1,r=1.4,r
=2の時の変換テーブルの内容を、それぞれ[表1],
[表2],[表3]に示す。また、長さ成分r>2の時
の変換方法を[表4]に示す。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】次にステップS15において、復号対象ベ
クトルを算出する。すなわち、下式に示すように、直前
に復号したブロックの動きベクトルに、予測誤差ベクト
ルを加え、復号対象ブロックの動きベクトルを復号す
る。 xi=xi-1+xd ……(12) yi=yi-1+yd ……(13)
【0048】ここで、xi,yiは復号対象ブロックの動
きベクトルの成分、xi-1,yi-1は直前に復号したブロ
ックの動きベクトルの成分である。
【0049】なお、上述した動きベクトル復号方法で
は、変換テーブルによって、復号された方向成分θを表
す番号を予測誤差ベクトルの水平/垂直成分に変換し、
復号対象ブロックの動きベクトルを直交座標系で出力し
ていたが、復号された方向成分θを表す番号を、角度を
表す値(すなわち、予測誤差ベクトルの方向成分そのも
の)に変換するテーブルを用い、ステップS11で復号
された予測誤差ベクトルの長さ成分および上記テーブル
により得られた方向成分と、直前のブロックにおける動
きベクトルの長さ成分および方向成分とから、復号対象
ブロックにおける動きベクトルの長さ成分および方向成
分を求めるようにしてもよい。
【0050】また、上記の場合における動きベクトル復
号方法では、必ずしも方向成分復号テーブルと変換テー
ブルとを用いて予測誤差ベクトルの方向成分の復号を行
う必要はなく、例えば、これら2つのテーブルを統合し
た1つの復号テーブルを用いて予測誤差ベクトルの方向
成分を復号してもよい。すなわち、符号化側において可
変長符号化された方向成分θの符号に対応する、角度を
表す値を記憶した復号テーブルを、長さ成分rの値に応
じて予め複数用意し、これら復号テーブルの中から、復
号した長さ成分の値に対応する復号テーブルを選択し、
選択した復号テーブルにより、符号化側において可変長
符号化された方向成分θの符号を、直接、予測誤差ベク
トルの角度を表す値(すなわち方向成分)に復号するよ
うにしてもよい。
【0051】(3)動きベクトル符号化装置:次に図6
を参照して、図1のフローチャートに示した動きベクト
ル符号化方法に従って動きベクトルの符号化を行う符号
化装置について説明する。図6において、動きベクトル
メモリ1は、外部から入力された符号化対象ブロックの
動きベクトルmvtを記憶し、次に符号化対象ブロック
の動きベクトルmvtが入力されると、記憶しているロ
ーカル動きベクトルを、直前のブロックの動きベクトル
mvt-1 として出力する。
【0052】減算器2は、外部から入力された符号化対
象ブロックの動きベクトルmvt から、動きベクトルメ
モリ1から出力される直前のブロックの動きベクトルm
t- 1を減算し、予測誤差ベクトルdmvt=(xd
d)を算出する。長さ成分算出部3は、「(1)動き
ベクトル符号化方法」で示した(9)式により、減算器
2から出力された予測誤差ベクトルdmvt の長さ成分
t を算出する。
【0053】長さ成分符号化部4は、長さ成分算出部3
により算出された長さ成分の各値に対応する符号が記憶
された長さ成分符号化テーブルを記憶しており、この長
さ成分符号化テーブルを用いて、長さ成分算出部3で算
出された予測誤差ベクトルdmvt の長さ成分rt の値
を符号化し、長さ成分情報として復号側へ出力する。こ
こで、上記長さ成分符号化テーブルに記憶されている符
号は、長さ成分の値に対して0から順に短い符号が割り
当てられている。
【0054】長さ成分判定部5は、長さ成分算出部3で
算出された予測誤差ベクトルdmv t の長さ成分rt
値が0か否かを判定する。そして、長さ成分rt の値が
0であった場合は、スイッチ7を“開”にするためのO
FF信号を出力する。また、長さ成分rt の値が0でな
かった場合は、長さ成分算出部3で算出された長さ成分
t を方向成分符号化テーブル切替部6へ出力すると共
に、スイッチ7を“閉”にするためのON信号を出力す
る。
【0055】方向成分符号化テーブル切替部6は、後述
する方向成分算出部8において予測誤差ベクトルdmv
t の方向成分θt を算出する際に使用される変換テーブ
ル、および、方向成分符号化部9において方向成分θt
を符号化する際に使用される符号化テーブルを、長さ成
分判定部5から供給される長さ成分rt の値に応じて切
り替えさせるための切替信号を、それぞれに対して出力
する(詳しくは後述する)。スイッチ7は、長さ成分判
定部5から出力されるON/OFF信号に従って“開”
または“閉”となる。
【0056】方向成分算出部8は、減算器2から出力さ
れた予測誤差ベクトルdmvt の水平/垂直成分に対応
して、予測誤差ベクトルdmvt の方向成分θt を表す
番号(整数値)が記憶された変換テーブルを、長さ成分
t の値に応じて複数記憶している。また、方向成分符
号化テーブル切替部6から出力される切替信号に従っ
て、複数の変換テーブルの中から、長さ成分算出部3で
算出された長さ成分rtの値に応じた変換テーブルを選
択する。そして、選択した変換テーブルを用いて、減算
器2から出力された予測誤差ベクトルdmvt の水平/
垂直成分を、方向成分θt を表す番号に変換する。
【0057】なお、方向成分算出部8に記憶されている
変換テーブルは、「(1)動きベクトル符号化方法」で
説明した変換テーブルと同等のものであり、説明の重複
を避けるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【0058】方向成分符号化部9は、長さ成分rt の値
に応じて、方向成分算出部8から出力される方向成分θ
t が取り得る番号の各々に対応した符号が記憶された複
数の符号化テーブルを記憶している。すなわち、例え
ば、長さ成分rt =3の方向成分符号化テーブルは、0
〜11までの番号に各々対応する符号が記憶されたテー
ブルであり、長さ成分r=5の方向成分符号化テーブル
は、0〜19までの番号に各々対応する符号が記憶され
たテーブルである。
【0059】また、方向成分符号化部9は、方向成分符
号化テーブル切替部6から出力される切替信号に従っ
て、複数の方向成分符号化テーブルの中から、長さ成分
算出部3で算出された長さ成分rt の値に応じた方向成
分符号化テーブルを選択し、選択した方向成分符号化テ
ーブルを用いて、方向成分算出部8から出力された方向
成分θt を表す番号を符号化し、方向成分情報として復
号側へ出力する。
【0060】次に上述した動きベクトル符号化装置の動
作について説明する。まず、外部より符号化対象ブロッ
クの動きベクトルmvt が入力されると、動きベクトル
メモリ1と減算器2へ供給される。また、動きベクトル
メモリ1からは、減算器2へ、直前のブロックの動きベ
クトルmvt-1 が出力される。これにより、減算器2に
おいて、符号化対象ブロックの動きベクトルmvt から
直前のブロックの動きベクトルmvt-1 が減算され、予
測誤差ベクトルdmvt が算出される(図1,ステップ
S2の処理に相当)。
【0061】そして、減算器2により算出された予測誤
差ベクトルdmvt は、長さ成分算出部3とスイッチ7
へそれぞれ出力される。長さ成分算出部3では、
「(1)動きベクトル符号化方法」で示した(9)式か
ら、入力された予測誤差ベクトルdmvt の長さ成分r
t の値が算出され(図1,ステップS3の処理に相
当)、長さ成分符号化部4と長さ成分判定部5とへそれ
ぞれ出力される。そして、長さ成分符号化部4へ出力さ
れた長さ成分rt は、長さ成分符号化テーブルにより可
変長符号化され、長さ成分情報として復号側へ出力され
る(図1,ステップS4の処理に相当)。
【0062】また、長さ成分判定部5は、入力された長
さ成分rt の値が0であるか否かが判定される(図1,
ステップS5の処理に相当)。ここで、長さ成分rt
値が0であれば、長さ成分判定部5からOFF信号が出
力される。これにより、スイッチ7は“開”となるた
め、予測誤差ベクトルdmvt が方向成分算出部8に入
力されなくなり、方向成分符号化部9において、符号化
対象ブロックにおける動きベクトルの方向成分θt は符
号化されない(図1,ステップS5の処理において、Y
ESの場合に相当)。
【0063】一方、長さ成分rt の値が0でない場合
(図1,ステップS5の処理において、NOの場合に相
当)は、長さ成分判定部5からON信号が出力され、ス
イッチ7が“閉”となる。また、長さ成分算出部3で算
出された長さ成分rt の値は、方向成分符号化テーブル
切替部6へ出力される。これにより、方向成分符号化テ
ーブル切替部6から方向成分算出部8および方向成分符
号化部9に対し、入力された長さ成分rt の値に応じた
変換テーブル、および、符号化テーブルに切り替えさせ
るための切替信号がそれぞれ出力される。
【0064】そして、方向成分算出部8において、入力
された切替信号により長さ成分rtの値に応じた変換テ
ーブルが選択され、選択された変換テーブルによって、
予測誤差dmvt の方向成分θt が算出される。すなわ
ち、方向成分θt を表す番号(整数値)が出力される。
(図1,ステップS6の処理に相当)、また、方向成分
符号化部9において、入力された切替信号により長さ成
分rt の値に応じた方向成分符号化テーブルが選択さ
れ、選択された方向成分符号化テーブルによって、方向
成分算出部8から出力された方向成分θt を表す番号が
符号化されて(図1,ステップS7の処理に相当)方向
成分情報として復号側へ出力される。
【0065】なお、上述した動きベクトル符号化装置で
は、符号化対象ブロックの動きベクトルが直交座標系の
値で入力され、減算器2において予測誤差ベクトルを直
交座標系で算出していたが、符号化対象ブロックの動き
ベクトルの長さ成分と方向成分(角度を表す値)とを入
力値とし、減算器2において、予測誤差ベクトルdmv
t の長さ成分rt と方向成分θt を算出し、個々に出力
するようにしてもよい。
【0066】この場合、動きベクトルメモリ1は、直前
のブロックにおける動きベクトルの長さ成分と方向成分
とを記憶するものとする。また、長さ成分算出部3は不
要となり、減算器2から直接、長さ成分符号化部4およ
び長さ成分判定部5へ、符号化対象ブロックの長さ成分
t が供給される。また、方向成分算出部8に記憶され
ている複数の変換テーブルは、各々、予測誤差ベクトル
の角度を表す値(すなわち、方向成分そのもの)に対応
する番号を記憶したものとなる。
【0067】また、上述した動きベクトル符号化装置に
おいて、方向成分算出部8と方向成分符号化部9の代わ
りに、それぞれに記憶されている変換テーブルと方向成
分符号化テーブルとを1つに統合した符号化テーブル
(仮に“統合符号化テーブル”と称する)を、長さ成分
t の各値に対応して複数記憶した1つの構成(仮に
“方向成分符号化手段”と称する)を設けてもよい。
【0068】この場合、上記統合符号化テーブルは、予
測誤差ベクトルの水平/垂直成分x d,ydの各値に対応
する、方向成分の符号を記憶したテーブルとなり、ま
た、上記方向成分符号化手段は、方向成分符号化テーブ
ル切替部6から出力された切替信号により、長さ成分r
t の値に応じた統合符号化テーブルを選択し、選択した
統合符号化テーブルにより、予測誤差ベクトルの水平/
垂直成分xd,ydに対応した方向成分の符号を直接求
め、方向成分情報として復号側に出力する。
【0069】(4)動きベクトル復号装置:次に図7を
参照して、図5のフローチャートに示した動きベクトル
復号方法に従って動きベクトルの復号を行う復号装置に
ついて説明する。図7において、長さ成分復号部10
は、符号化側から供給された長さ成分情報を復号し、予
測誤差ベクトルdmvt の長さ成分rt を出力する。
【0070】長さ成分判定部11は、長さ成分復号部1
0により復号された予測誤差ベクトルdmvt の長さ成
分rt の値が0か否かを判定する。そして、長さ成分r
t の値が0であった場合は、スイッチ13を“開”にす
るためのOFF信号を出力する。また、長さ成分rt
値が0でなかった場合は、長さ成分復号部10により復
号された長さ成分rt を方向成分復号テーブル切替部1
2へ出力すると共に、スイッチ13を“閉”にするため
のON信号を出力する。
【0071】方向成分復号テーブル切替部12は、後述
する方向成分復号部14において、入力された方向成分
情報から方向成分θt を表す番号を復号する際に使用さ
れる復号テーブル、および、ベクトル合成部15におい
て予測誤差ベクトルdmvtの方向成分θt から予測誤
差ベクトルdmvt の水平成分xdおよび垂直成分yd
得るための変換テーブルを、長さ成分判定部11から供
給される長さ成分rtの値に応じて切り替えさせるため
の切替信号を、それぞれに対して出力する(詳しくは後
述する)。スイッチ13は、長さ成分判定部11から出
力されるON/OFF信号に従って“開”または“閉”
となる。
【0072】方向成分復号部14は、符号化側から供給
された方向成分情報の内容に応じて、方向成分θt を表
す番号(すなわち、図6の方向成分算出部8から出力さ
れた番号(整数値))を記憶した方向成分復号テーブル
を、長さ成分rt の各値に応じて複数記憶している。そ
して、方向成分復号テーブル切替部12から出力された
切替信号に従って、長さ成分復号部10により復号され
た予測誤差ベクトルの長さ成分rt の値に応じた方向成
分復号テーブルを選択する。
【0073】すなわち、例えば、復号された長さ成分r
t が3であった場合は、方向成分情報の内容に応じて0
〜11までの番号のいずれかを出力する方向成分復号テ
ーブルを選択し、長さ成分rt が5であった場合は、方
向成分情報の内容に応じて0〜19までの番号のいずれ
かを出力する方向成分復号テーブルを選択する。
【0074】そして、選択した方向成分復号テーブルに
より、方向成分情報を、予測誤差ベクトルdmvt の方
向成分θt を表す番号に復号してベクトル合成部15へ
出力する。
【0075】ベクトル合成部15は、方向成分復号部1
4から出力された方向成分θt を表す番号を、予測誤差
ベクトルdmvt の水平成分xdおよび垂直成分ydに変
換するための変換テーブルを、長さ成分rt の値に応じ
て複数記憶している(「(2)動きベクトル復号方法」
で示した[表1]〜[表4]参照)。そして、方向成分
復号テーブル切替部12から出力された切替信号に従っ
て、長さ成分復号部10により復号された予測誤差ベク
トルdmvt の長さ成分rt の値に応じた変換テーブル
を選択する。また、選択した変換テーブルと、方向成分
復号部14から出力された方向成分θtとから、予測誤
差ベクトルdmvtの水平成分xd および垂直成分yd
を求める。
【0076】加算器16は、ベクトル合成部15によっ
て求められた予測誤差ベクトルdmvt の水平成分xd
および垂直成分ydと、動きベクトルメモリ17から出
力される直前に復号された動きベクトルmvt-1の水平
成分xt-1,垂直成分yt-1とをそれぞれ加算し、復号対
象ブロックの動きベクトルmvtとして、外部および動
きベクトルメモリ17へ出力する。
【0077】動きベクトルメモリ17は、加算器16か
ら出力された復号対象ブロックの動きベクトルmvt
記憶し、次にベクトル合成部15から予測誤差ベクトル
dmvtが出力された時に、直前に復号された動きベク
トルmvt-1として加算器16へ出力する。
【0078】次に上述した動きベクトル復号装置の動作
について説明する。符号化側より予測ベクトルの長さ成
分情報と、方向成分情報とが供給されると、まず、長さ
成分復号部10において、長さ成分情報が復号され、長
さ成分rt の値が長さ成分判定部11と、ベクトル合成
部15とへ出力される(図5,ステップS11の処理に
相当)。
【0079】そして、長さ成分判定部11において、復
号された長さ成分rt の値が0であるか否かが判定され
る(図5,ステップS12の処理に相当)。ここで、長
さ成分rt の値が0であれば、長さ成分判定部11から
OFF信号が出力される。これにより、スイッチ13は
“開”となって、符号化側から供給された方向成分情報
が方向成分復号部14に出力されなくなる。また、ベク
トル合成部15は、r t の値が0であることから、加算
器16に対して予測誤差ベクトルdmvt の値を0(す
なわち、水平成分xdおよび垂直成分ydが共に0)とし
てベクトル合成部15へ出力する(図5,ステップS1
2の処理において、YESの場合に相当)。
【0080】これにより、加算器16からは、動きベク
トルメモリ17から出力される直前に復号した動きベク
トルmvt-1が、復号対象ブロックの動きベクトルmvt
として、動きベクトルメモリ17および外部へそれぞれ
出力される(図5,ステップS15の処理に相当)。
【0081】一方、長さ成分rt の値が0でない場合
(図5,ステップS12の処理において、NOの場合に
相当)は、長さ成分判定部11から方向成分復号テーブ
ル切替部12へ、復号された長さ成分rt の値が出力さ
れる。これにより、方向成分復号テーブル切替部12か
ら、方向成分復号部14およびベクトル合成部15に対
し、復号された長さ成分rt の値に対応する方向成分復
号テーブル、および、変換テーブルに切り替えさせるた
めの切替信号が出力される。
【0082】また、長さ成分判定部11からON信号が
出力されて、スイッチ13が“閉”となり、方向成分復
号部14において、方向成分復号テーブル切替部12か
ら供給された切替信号により、長さ成分rt の値に対応
する方向成分復号テーブルが選択される。そして、選択
された方向成分復号テーブルにより、符号化側から供給
された方向成分情報が予測誤差ベクトルdmvt の方向
成分θt を表す番号に復号され(図5,ステップS13
の処理に相当)、ベクトル合成部15へ出力される。
【0083】そして、ベクトル合成部15では、方向成
分復号テーブル切替部12から供給された切替信号によ
り、長さ成分rt の値に対応する変換テーブルが選択さ
れ、選択された変換テーブルにより、方向成分復号部1
4から出力された方向成分θ t を表す番号から予測誤差
ベクトルdmvt の水平成分xdおよび垂直成分ydがそ
れぞれ求められる(図5,ステップS14の処理に相
当)。
【0084】そして、加算器16において、ベクトル合
成部15で求められた予測誤差ベクトルdmvt の水平
成分xdおよび垂直成分ydと、動きベクトルメモリ17
から出力される直前に復号された動きベクトルmvt-1
の水平成分xt-1および垂直成分yt-1とがそれぞれ加算
され、復号対象ブロックの動きベクトルmvt として動
きベクトルメモリ17と外部とへそれぞれ出力される
(図5,ステップS15の処理に相当)。
【0085】なお、上述した動きベクトル復号装置で
は、ベクトル合成部15に記憶された変換テーブルによ
って、復号された方向成分θt を表す番号を、予測誤差
ベクトルdmvの水平/垂直成分xd ,yd に変換し、
加算器16から復号対象ブロックの動きベクトルを直交
座標系で出力させていたが、加算器16において、復号
対象ブロックにおける動きベクトルの長さ成分および方
向成分を求め、それらを復号結果として出力するように
してもよい。
【0086】この場合、動きベクトルメモリ17は、直
前のブロックにおける動きベクトルの長さ成分と方向成
分とを記憶するものとし、また、長さ成分rt の各値に
対応してベクトル合成部15に記憶されている複数の変
換テーブルは、各々、方向成分θt を表す番号に対応す
る角度値(すなわち、方向成分θt そのもの)を記憶し
たものとなる。さらに、長さ成分復号部10により復号
された長さ成分rt を、長さ成分判定部11およびベク
トル合成部15に加え、加算器16にも供給するように
する。
【0087】また、上記の動きベクトル復号装置におい
て、方向成分復号部14とベクトル合成部15の代わり
に、それぞれに記憶されている方向成分復号テーブル
と、変換テーブルとを1つに統合した復号テーブル(仮
に“統合復号テーブル”と称する)を、長さ成分rt
各値に対応して複数記憶した1つの構成(仮に“方向成
分復号手段”と称する)を設け、長さ成分rt の値に応
じて切り替えられた統合復号テーブルにより、方向成分
情報から、直接、予測誤差ベクトルの方向成分を求める
ようにしてもよい。
【0088】すなわち、この場合、上記統合復号テーブ
ルは、各々、方向成分情報の内容(すなわち予測誤差ベ
クトルの方向成分に対応した符号)に応じて、予測誤差
ベクトルの方向成分(すなわち、角度を表す値)を記憶
したテーブルとなり、上記方向成分復号手段は、方向成
分復号テーブル切替部12から出力された切替信号によ
り、復号された長さ成分rt の値に応じた統合復号テー
ブルを選択し、選択した統合復号テーブルにより、入力
された方向成分情報から、直接、予測誤差ベクトルの方
向成分を出力することになる。
【0089】以上、説明した実施形態において、図1の
フローチャートに示した動きベクトル符号化手順、もし
くは、図6のブロック図に示した動きベクトルメモリ
1,減算器2,長さ成分算出部3,長さ成分符号化部
4,長さ成分判定部5,方向成分符号化テーブル切替部
6,スイッチ7,方向成分算出部8,方向成分符号化部
9の動作を実現するための符号化プログラムを、CD−
ROM、フロッピーディスク等のコンピュータ読み取り
可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプ
ログラムを上記コンピュータに読み込ませ、実行するこ
とにより動きベクトルの符号化を行ってもよい。
【0090】また同様に、図5のフローチャートに示し
た動きベクトル復号手順、もしくは、図7のブロック図
に示した長さ成分復号部10,長さ成分判定部11,方
向成分復号テーブル切替部12,スイッチ13,方向成
分復号部14,ベクトル合成部15,加算器16,動き
ベクトルメモリ17の動作を実現するための復号プログ
ラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、
この記録媒体に記録されたプログラムを上記コンピュー
タに読み込ませ、実行することにより動きベクトルの復
号を行ってもよい。
【0091】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れることなく、特許請求の範囲内で種々変更・応用が可
能である。
【0092】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
予測誤差ベクトルの分布にもとづく符号の割り当てが可
能となり、結果として動きベクトルの発生符号量を削減
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の動きベクトル符号化方
法のフローチャートである。
【図2】 本発明の実施形態で用いる座標系を示す図で
ある。
【図3】 符号化された方向成分θを示す図である。
【図4】 符号化された方向成分θ(r=3)を示す図
である。
【図5】 本発明の一実施形態の動きベクトル復号方法
のフローチャートである。
【図6】 本発明の一実施形態の動きベクトル符号化装
置の構成を示すブロック図である。
【図7】 本発明の一実施形態の動きベクトル復号装置
の構成を示すブロック図である。
【図8】 直交座標系の各成分の絶対値和の場合の長さ
成分の算出例を示す図である。
【図9】 直交座標系の各成分の自乗和の場合の長さ成
分の算出例を示す図である。
【図10】 直交座標系の各成分の最大値の場合の長さ
成分の算出例を示す図である。
【図11】 一般的な動画像の予測誤差の分布を示す図
である。
【図12】 一般的な動画像の差分動きベクトルの分布
を示す図である。
【図13】 従来方法の動きベクトルの符号長さを示す
図である。
【符号の説明】
1,17 動きベクトルメモリ 2 減算器 3 長さ成分算出部 4 長さ成分符号化部 5,11 長さ成分判定部 6 方向成分符号化テーブル切替部 7,13 スイッチ 8 方向成分算出部 9 方向成分符号化部 10 長さ成分復号部 12 方向成分復号テーブル切替部 14 方向成分復号部 15 ベクトル合成部 16 加算器
フロントページの続き (72)発明者 渡辺 裕 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 嵯峨田 淳 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 JICSTファイル(JOIS)

Claims (48)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動き補償フレーム間予測を用いる動画像
    符号化方式における動きベクトル符号化方法において、 動きベクトルの長さ成分を算出する第1のステップと、 前記算出した長さ成分を符号化して長さ成分情報として
    出力する第2のステップと、 前記動きベクトルの方向成分を算出する第3のステップ
    と、 前記算出した方向成分を符号化して方向成分情報として
    出力する第4のステップとを有することを特徴とする動
    きベクトル符号化方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記第2のステップの後に、前記第3のステップにおけ
    る処理を行うことを特徴とする動きベクトル符号化方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記第2のステップの後に、 前記算出した長さ成分の大きさを判断する第5のステッ
    プを有し、 該第5のステップによって判断された長さ成分の大きさ
    が、0以外である場合は前記第3のステップへ移行し、
    0である場合は符号化処理を終了することを特徴とする
    動きベクトル符号化方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記第4のステップは、 各々、前記算出した動きベクトルの方向成分の値に対応
    する符号を記憶した符号化テーブルであって、前記動き
    ベクトルの長さ成分の値に応じて、前記動きベクトルの
    方向成分が取り得る値の個数が異なっている複数の符号
    化テーブルの中から、前記第1のステップにおいて算出
    された動きベクトルの長さ成分の値に対応した符号化テ
    ーブルを選択し、 該選択した符号化テーブルにより、前記第3のステップ
    で算出された動きベクトルの方向成分を符号化すること
    を特徴とする動きベクトル符号化方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記第1のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の、絶対値和、自乗和、自乗和の平方根、または、
    最大値のうち、いずれかの算出方法を用いて前記動きベ
    クトルの長さ成分を算出することを特徴とする動きベク
    トル符号化方法。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記第1のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の、絶対値和、自乗和、自乗和の平方根、または、
    最大値のうち、複数の算出方法を用いて前記動きベクト
    ルの長さ成分を算出し、かつ、前記水平成分と垂直成分
    の大きさによって前記動きベクトルの長さ成分の算出方
    法を変更することを特徴とする動きベクトル符号化方
    法。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記動きベクトルは、直交座標系における水平成分と垂
    直成分の値によって表され、 前記第1のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の値から、該動きベクトルの長さ成分を算出し、 前記第3のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の値から、該動きベクトルの方向成分を算出するこ
    とを特徴とする動きベクトル符号化方法。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法において、 前記第3のステップは、 同一の長さ成分を有する複数の動きベクトルに、それぞ
    れ予め割り振られている番号のうち、前記動きベクトル
    の方向に対応する番号を該動きベクトルの方向成分と
    し、 前記第4のステップは、 前記第3のステップにより前記動きベクトルの方向成分
    とされた番号を符号化することを特徴とする動きベクト
    ル符号化方法。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の動きベクトル符号化方
    法により符号化された動きベクトルを復号する動きベク
    トル復号方法において、 前記動きベクトル符号化方法によって求められた長さ成
    分情報から前記動きベクトルの長さ成分を復号する第6
    のステップと、 前記動きベクトル符号化方法によって求められた方向成
    分情報から前記動きベクトルの方向成分を復号する第7
    のステップと、 前記第6および第7のステップにより復号された長さ成
    分と方向成分とから前記動きベクトルを合成する第8の
    ステップとを有する動きベクトル復号方法。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の動きベクトル復号方
    法において、 前記第6のステップの後に、前記第7のステップにおけ
    る処理を行うことを特徴とする動きベクトル復号方法。
  11. 【請求項11】 請求項9に記載の動きベクトル復号方
    法において、 前記第6のステップの後に、 前記復号した長さ成分の大きさを判断する第9のステッ
    プを有し、 該第9のステップによって判断された長さ成分の大きさ
    が、0以外である場合は前記第7のステップへ移行し、
    0である場合は方向成分の大きさを0として前記第8の
    ステップへ直接移行することを特徴とする動きベクトル
    復号方法。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の動きベクトル復号
    方法において、 前記第7のステップは、 各々、前記符号化された方向成分の符号に対応する当該
    方向成分の値を記憶した復号テーブルであって、復号し
    た動きベクトルの長さ成分の値に応じて、復号後の動き
    ベクトルの方向成分が取り得る値の個数が異なっている
    複数の復号テーブルの中から、前記第6のステップによ
    り復号された動きベクトルの長さ成分の値に対応した復
    号テーブルを選択し、 該選択した復号テーブルにより、前記符号化された動き
    ベクトルの方向成分を復号することを特徴とする動きベ
    クトル復号方法。
  13. 【請求項13】 請求項9に記載の動きベクトル復号方
    法において、 前記第8のステップは、 前記第6および第7のステップによって復号された動き
    ベクトルの長さ成分と方向成分とを、直交座標系におけ
    る水平成分と垂直成分とに変換することを特徴とする動
    きベクトル復号方法。
  14. 【請求項14】 請求項9に記載の動きベクトル復号方
    法において、 前記第7のステップは、 同一の長さ成分を有する複数の動きベクトルに、それぞ
    れ予め割り振られている番号に基づいて、前記方向成分
    情報から動きベクトルの方向成分を算出することを特徴
    とする動きベクトル復号方法。
  15. 【請求項15】 動き補償フレーム間予測を用いる動画
    像符号化方式における動きベクトル符号化方法におい
    て、 動きベクトルを符号化する際、該動きベクトルの長さ成
    分を算出するステップと、 前記算出した長さ成分を符号化するステップと、 前記算出した長さ成分の大きさを判断するステップと、 前記動きベクトルの方向成分を算出するステップと、 前記判断した長さ成分の大きさに応じて、前記動きベク
    トルの方向成分を符号化する符号化テーブルの内容を切
    り替えるステップと、 前記切り替えられた符号化テーブルに基づいて前記算出
    された方向成分を符号化するステップとを有する動きベ
    クトル符号化方法。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の動きベクトル符号
    化方法で符号化した動きベクトル情報を復号する動きベ
    クトル復号方法において、 前記動きベクトルの長さ成分を復号するステップと、 前記動きベクトルの長さ成分の大きさを判断するステッ
    プと、 前記長さ成分の大きさに応じて方向成分を復号する復号
    テーブルの内容を切り替えるステップと、 該切り替えられた復号テーブルに基づいて前記動きベク
    トルの方向成分を復号するステップと、 前記復号した長さ成分と方向成分とから前記動きベクト
    ルを合成するステップとを有する動きベクトル復号方
    法。
  17. 【請求項17】 動き補償フレーム間予測を用いる動画
    像符号化方式で用いられる動きベクトル符号化装置にお
    いて、 動きベクトルの長さ成分を算出する長さ成分算出手段
    と、 前記算出した長さ成分を符号化し、長さ成分情報として
    出力する長さ成分符号化手段と、 前記動きベクトルの方向成分を算出する方向成分算出手
    段と、 前記算出した方向成分を符号化し、方向成分情報として
    出力する方向成分符号化手段とを有する動きベクトル符
    号化装置。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記方向成分符号化手段は、 前記長さ成分符号化手段によって前記動きベクトルの長
    さ成分が符号化された後に、前記方向成分を符号化する
    ことを特徴とする動きベクトル符号化装置。
  19. 【請求項19】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記長さ成分算出手段によって算出された動きベクトル
    の長さ成分の大きさを判定する長さ成分判定手段と、 前記長さ成分判定手段により前記動きベクトルの長さ成
    分が0と判定された場合、該動きベクトルの方向成分を
    符号化を阻止する符号化阻止手段とを有する動きベクト
    ル符号化装置。
  20. 【請求項20】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記動きベクトルの長さ成分に応じた切替信号を出力す
    る切替信号出力手段を有し、 前記方向成分符号化手段は、 各々、前記算出した動きベクトルの方向成分の値に対応
    する符号を記憶した符号化テーブルであって、前記動き
    ベクトルの長さ成分の値に応じて、前記動きベクトルの
    方向成分が取り得る値の個数が異なっている複数の符号
    化テーブルを予め記憶し、 前記切替信号出力手段から出力された切替信号に従って
    前記動きベクトルの長さ成分に応じた符号化テーブルを
    選択し、該選択した符号化テーブルに基づいて前記動き
    ベクトルにおける方向成分の符号化を行うことを特徴と
    する動きベクトル符号化装置。
  21. 【請求項21】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記長さ成分算出手段は、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の、絶対値和、自乗和、自乗和の平方根、または、
    最大値のうち、いずれかの算出方法を用いて前記動きベ
    クトルの長さ成分を算出することを特徴とする動きベク
    トル符号化装置。
  22. 【請求項22】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記長さ成分算出手段は、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の、絶対値和、自乗和、自乗和の平方根、または、
    最大値のうち、複数の算出方法を用いて前記動きベクト
    ルの長さ成分を算出し、かつ、前記水平成分と垂直成分
    の大きさによって前記動きベクトルの長さ成分の算出方
    法を変更することを特徴とする動きベクトル符号化装
    置。
  23. 【請求項23】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記動きベクトルは、直交座標系における水平成分と垂
    直成分の値によって表され、 前記長さ成分算出手段は、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の値から、該動きベクトルの長さ成分を算出し、 前記方向成分算出手段は、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の値から、該動きベクトルの方向成分を算出するこ
    とを特徴とする動きベクトル符号化装置。
  24. 【請求項24】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置において、 前記方向成分算出手段は、 同一の長さ成分を有する複数の動きベクトルに、それぞ
    れ予め割り振られている番号のうち、前記動きベクトル
    の方向に対応する番号を該動きベクトルの方向成分と
    し、 前記方向成分符号化手段は、 前記方向成分算出手段によって動きベクトルの方向成分
    とされた番号を符号化することを特徴とする動きベクト
    ル符号化装置。
  25. 【請求項25】 請求項17に記載の動きベクトル符号
    化装置により符号化された動きベクトルを復号する動き
    ベクトル復号装置において、 前記長さ成分符号化手段より出力された長さ成分情報か
    ら、前記動きベクトルの長さ成分を復号する長さ成分復
    号手段と、 前記方向成分符号化手段より出力された方向成分情報か
    ら、前記動きベクトルの方向成分を復号する方向成分復
    号手段と、 前記復号した長さ成分と方向成分とから前記動きベクト
    ルを合成する動きベクトル合成手段とを有する動きベク
    トル復号装置。
  26. 【請求項26】 請求項25に記載の動きベクトル復号
    装置において、 前記方向成分復号手段は、 前記長さ成分復号手段によって前記動きベクトルの長さ
    成分が復号された後に、該動きベクトルの方向成分を復
    号することを特徴とする動きベクトル復号装置。
  27. 【請求項27】 請求項25に記載の動きベクトル復号
    装置において、 前記長さ成分復号手段によって復号された長さ成分の大
    きさを判定する長さ成分判定手段と、 前記長さ成分判定手段により前記動きベクトルの長さ成
    分が0と判定された場合、前記方向成分復号手段による
    方向成分の復号を阻止する復号阻止手段とを有する動き
    ベクトル復号装置。
  28. 【請求項28】 請求項26に記載の動きベクトル復号
    装置において、 前記復号した動きベクトルの長さ成分に応じた切替信号
    を出力する切替信号出力手段を有し、 前記方向成分復号手段は、 各々、前記符号化された方向成分の符号に対応する当該
    方向成分の値を記憶した復号テーブルであって、復号し
    た動きベクトルの長さ成分の値に応じて、復号後の動き
    ベクトルの方向成分が取り得る値の個数が異なっている
    複数の復号テーブルを予め記憶し、 前記切替信号出力手段から出力された切替信号に従って
    前記動きベクトルの長さ成分に応じた復号テーブルを選
    択し、該選択した復号テーブルに基づいて前記動きベク
    トルにおける方向成分の復号を行うことを特徴とする動
    きベクトル復号装置。
  29. 【請求項29】 請求項25に記載の動きベクトル復号
    装置において、 前記動きベクトル合成手段は、 前記長さ成分復号手段と方向成分復号手段とによって復
    号された動きベクトルの長さ成分と方向成分とを、直交
    座標系における水平成分と垂直成分とに変換することを
    特徴とする動きベクトル復号装置。
  30. 【請求項30】 請求項25に記載の動きベクトル復号
    装置において、 前記方向復号手段は、 同一の長さ成分を有する複数の動きベクトルに、それぞ
    れ予め割り振られている番号に基づいて、前記方向成分
    情報から動きベクトルの方向成分を算出することを特徴
    とする動きベクトル復号装置。
  31. 【請求項31】 動き補償フレーム間予測を用いる動画
    像符号化方式に用いられる動きベクトル符号化装置おい
    て、 動きベクトルを符号化する際、動きベクトルの長さ成分
    を算出する長さ成分算出手段と、 前記動きベクトルの長さ成分の大きさを判断する長さ成
    分判断手段と、 前記動きベクトルの長さ成分を符号化する長さ成分符号
    化手段と、 前記動きベクトルの方向成分を算出する方向成分算出手
    段と、 前記動きベクトルの方向成分の符号化テーブルを前記長
    さ成分に応じて切り替える符号化テーブル切替手段と、 前記切り替えられた符号化テーブルに基づいて前記算出
    された方向成分を符号化する方向成分符号化手段とを有
    する動きベクトル符号化装置。
  32. 【請求項32】 請求項31に記載の動きベクトル符号
    化装置で符号化した動きベクトル情報を復号する動きベ
    クトル復号装置において、 前記動きベクトルの長さ成分を復号する長さ成分復号手
    段と、 前記復号した長さ成分の大きさを判定する長さ成分判定
    手段と、 前記長さ成分の大きさに応じて方向成分の復号テーブル
    を切り替える復号テーブル切替手段と、 該切り替えられた復号テーブルに基づいて前記動きベク
    トルの方向成分を復号する方向成分復号手段と、 前記復号した長さ成分と方向成分とから前記動きベクト
    ルを合成するベクトル合成手段とを有する動きベクトル
    復号装置。
  33. 【請求項33】 動き補償フレーム間予測を用いる動画
    像符号化方式において動きベクトルの符号化を行う動き
    ベクトル符号化プログラムを記録したコンピュータによ
    り読み取り可能な記録媒体であって、 動きベクトルの長さ成分を算出する第1のステップと、 前記算出した長さ成分を符号化して長さ成分情報として
    出力する第2のステップと、 前記動きベクトルの方向成分を算出する第3のステップ
    と、 前記算出した方向成分を符号化して方向成分情報として
    出力する第4のステップとを有する動きベクトル符号化
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体。
  34. 【請求項34】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第2のステップの後に、前記第3のステップにおけ
    る処理を行うことを特徴とする動きベクトル符号化プロ
    グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
  35. 【請求項35】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第2のステップの後に、 前記算出した長さ成分の大きさを判断する第5のステッ
    プを有し、 該第5のステップによって判断された長さ成分の大きさ
    が、0以外である場合は前記第3のステップへ移行し、
    0である場合は符号化処理を終了することを特徴とする
    動きベクトル符号化プログラムを記録したコンピュータ
    読み取り可能な記録媒体。
  36. 【請求項36】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第4のステップは、 各々、前記算出した動きベクトルの方向成分の値に対応
    する符号を記憶した符号化テーブルであって、前記動き
    ベクトルの長さ成分の値に応じて、前記動きベクトルの
    方向成分が取り得る値の個数が異なっている複数の符号
    化テーブルの中から、前記第1のステップにおいて算出
    された動きベクトルの長さ成分の値に対応した符号化テ
    ーブルを選択し、 該選択した符号化テーブルにより、前記第3のステップ
    で算出された動きベクトルの方向成分を符号化すること
    を特徴とする動きベクトル符号化プログラムを記録した
    コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  37. 【請求項37】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第1のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の、絶対値和、自乗和、自乗和の平方根、または、
    最大値のうち、いずれかの算出方法を用いて前記動きベ
    クトルの長さ成分を算出することを特徴とする動きベク
    トル符号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り
    可能な記録媒体。
  38. 【請求項38】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第1のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の、絶対値和、自乗和、自乗和の平方根、または、
    最大値のうち、複数の算出方法を用いて前記動きベクト
    ルの長さ成分を算出し、かつ、前記水平成分と垂直成分
    の大きさによって前記動きベクトルの長さ成分の算出方
    法を変更することを特徴とする動きベクトル符号化プロ
    グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
  39. 【請求項39】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第1のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の値から、該動きベクトルの長さ成分を算出し、 前記第3のステップは、 前記動きベクトルの直交座標系における水平成分と垂直
    成分の値から、該動きベクトルの方向成分を算出するこ
    とを特徴とする動きベクトル符号化プログラムを記録し
    たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  40. 【請求項40】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体において、 前記第4のステップは、 前記第3のステップにより前記動きベクトルの方向成分
    とされた番号を符号化することを特徴とする動きベクト
    ル符号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可
    能な記録媒体。
  41. 【請求項41】 請求項33に記載の動きベクトル符号
    化プログラムによって符号化された動きベクトルを復号
    する動きベクトル復号プログラムを記録したコンピュー
    タにより読み取り可能な記録媒体であって、 前記動きベクトル符号化方法によって求められた長さ成
    分情報から前記動きベクトルの長さ成分を復号する第6
    のステップと、 前記動きベクトル符号化方法によって求められた方向成
    分情報から前記動きベクトルの方向成分を復号する第7
    のステップと、 前記第6および第7のステップにより復号された長さ成
    分と方向成分とから前記動きベクトルを合成する第8の
    ステップとを有する動きベクトル復号プログラムを記録
    したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  42. 【請求項42】 請求項41に記載の動きベクトル復号
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体において、 前記第6のステップの後に、前記第7のステップにおけ
    る処理を行うことを特徴とする動きベクトル復号プログ
    ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  43. 【請求項43】 請求項41に記載の動きベクトル復号
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体において、 前記第6のステップの後に、 前記復号した長さ成分の大きさを判断する第9のステッ
    プを有し、 該第9のステップによって判断された長さ成分の大きさ
    が、0以外である場合は前記第7のステップへ移行し、
    0である場合は方向成分の大きさを0として前記第8の
    ステップへ直接移行することを特徴とする動きベクトル
    復号プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
    記録媒体。
  44. 【請求項44】 請求項42に記載の動きベクトル復号
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体において、 前記第7のステップは、 各々、前記符号化された方向成分の符号に対応する当該
    方向成分の値を記憶した復号テーブルであって、復号し
    た動きベクトルの長さ成分の値に応じて、復号後の動き
    ベクトルの方向成分が取り得る値の個数が異なっている
    複数の復号テーブルの中から、前記第6のステップによ
    り復号された動きベクトルの長さ成分の値に対応した復
    号テーブルを選択し、 該選択した復号テーブルにより、前記符号化された動き
    ベクトルの方向成分を復号することを特徴とする動きベ
    クトル復号プログラムを記録したコンピュータ読み取り
    可能な記録媒体。
  45. 【請求項45】 請求項41に記載の動きベクトル復号
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体において、 前記第8のステップは、 前記第6および第7のステップによって復号された動き
    ベクトルの長さ成分と方向成分とを、直交座標系におけ
    る水平成分と垂直成分とに変換することを特徴とする動
    きベクトル復号プログラムを記録したコンピュータ読み
    取り可能な記録媒体。
  46. 【請求項46】 請求項41に記載の動きベクトル復号
    プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
    媒体において、 前記第7のステップは、 同一の長さ成分を有する複数の動きベクトルに、それぞ
    れ予め割り振られている番号に基づいて、前記方向成分
    情報から動きベクトルの方向成分を算出することを特徴
    とする動きベクトル復号プログラムを記録したコンピュ
    ータ読み取り可能な記録媒体。
  47. 【請求項47】 動き補償フレーム間予測を用いる動画
    像符号化方式において動きベクトルの符号化を行う動き
    ベクトル符号化プログラムを記録したコンピュータによ
    り読み取り可能な記録媒体であって、 動きベクトルを符号化する際、該動きベクトルの長さ成
    分を算出するステップと、 前記算出した長さ成分を符号化するステップと、 前記算出した長さ成分の大きさを判断するステップと、 前記動きベクトルの方向成分を算出するステップと、 前記判断した長さ成分の大きさに応じて、前記動きベク
    トルの方向成分を符号化する符号化テーブルの内容を切
    り替えるステップと、 前記切り替えられた符号化テーブルに基づいて前記算出
    された方向成分を符号化するステップとを有する動きベ
    クトル符号化プログラムを記録したコンピュー読み取り
    可能な記録媒体。
  48. 【請求項48】 請求項47に記載の動きベクトル符号
    化プログラムにより符号化された動きベクトル情報を復
    号する動きベクトル復号プログラムを記録したコンピュ
    ータにより読み取り可能な記録媒体であって、 前記動きベクトルの長さ成分を復号するステップと、 前記動きベクトルの長さ成分の大きさを判断するステッ
    プと、 前記長さ成分の大きさに応じて方向成分を復号する復号
    テーブルの内容を切り替えるステップと、 該切り替えられた復号テーブルに基づいて前記動きベク
    トルの方向成分を復号するステップと、 前記復号した長さ成分と方向成分とから前記動きベクト
    ルを合成するステップとを有する動きベクトル復号プロ
    グラムを記録したコンピュー読み取り可能な記録媒体。
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