JP3394247B1

JP3394247B1 - 動画像符号化復号化装置

Info

Publication number: JP3394247B1
Application number: JP2002303875A
Authority: JP
Inventors: 志雄呉
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2003-04-07
Anticipated expiration: 2015-10-25
Also published as: JP2003179936A

Abstract

【要約】【課題】符号化効率の向上と画像品質の向上を可能に
する動画像符号化復号化装置を提供する。【解決手段】過去の２フレームの画像間の動きべクト
ルを算出する動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）１１と、
現フレーム画像と動き補償後の参照画像との差分信号を
予測誤差として演算する動き補償予測手段（ＰＲＥ）１
２と、上記差分信号を圧縮符号化する圧縮符号化手段
（ＣＯＤ）１６と、上記圧縮符号化された差分号を復号
する復号手段（ＤＣＤ）１７と、上記復号された差分信
号に動き補償後の参照画像を用いて補間する動き補償補
間手段（ＩＮＰ）１３と、過去の２フレーム分の画像を
記憶する第１、第２のメモリ（ＦＲＭ）１４，１５とを
備えている。動画像のフレーム間での動きを検出し、動
き補償された参照画像に基づいて画像情報を圧縮符号化
して転送する場合に、動きベクトルを転送する必要がな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像の低ビット
レート・高能率符号化／復号化装置、画像伝送装置、画
像処理装置などに用いられ、画像の高能率符号化／復号
化が可能な動画像符号化復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、動画像の符号化や復号化の技術に
は、例えば、つぎの文献に記載されるものがあった。

【０００３】「安田浩著：”ΜＰＥＧ／マルチメデイア
符号化の国際標準”」（丸善株式会社，pp.60-75.）この文献には、動画像のフレーム間の動きを検出し、さ
らに動きを補償したフレーム間の差分信号を符号化する
ことによって、動画像の高能率符号化を実現する方法が
記載されている。以下では、フレームとは情報伝送にお
ける情報構成の一つの単位であって、所定サイズの画像
として再生可能な単位のものをいう。

【０００４】図３は、上記文献に記載された従来の動画
像符号化装置のブロック図であり、図４は、上記文献に
記載された動画像復号化装置のブロック図である。

【０００５】この従来の動画像符号化装置は、画像の２
フレーム間の動きベクトルをブロック単位で算出する動
きベクトル算出手段（ＥＤＴ）３１と、画像の２フレー
ム間の動き補償付き差分信号を算出する動き補償予測手
段（ＰＲＥ）３２と、上記差分信号を圧縮符号化する圧
縮符号化手段（ＣＯＤ）３６と、上記圧縮された差分信
号及び動きベクトルなどの情報を可変長符号化し混合す
る混合手段（ＭＰＸ）３８と、上記圧縮された差分信号
を復元する復号手段（ＤＣＤ）３７と、この復元された
差分信号によって前フレームの画像信号を動き補償して
復元画像を生成する動き補償補間手段（ＩＮＰ）３３
と、生成された画像を格納するメモリ（ＦＲＭ）３４と
から構成されている。

【０００６】この動画像符号化装置への入力画像信号ｓ
３０は、動きベクトル算出手段３１及び動き補償予測手
段３２に供給される。動きベクトル算出手段３１の出力
ｓ３１は、動き補償予測手段３２、動き補償補間手段３
３及び混合手段３８に接続される。動き補償予測手段３
２の出力ｓ３２は、圧縮符号化手段３６に接続され、圧
縮符号化手段３６の出力ｓ３６は、混合手段３８及び復
号手段３７に接続される。また、復号手段３７の出力ｓ
３７は動き補償補間手段３３に接続され、その出力ｓ３
３はメモリ３４に接続されている。メモリ３４は３つの
出力端子を備え、その第１の出力ｓ３４−１は動きベク
トル算出手段３１に接続され、その第２の出力ｓ３４−
２は動き補償予測手段３２に接続され、第３の出力ｓ３
４−３は動き補償補間手段３３に接続される。さらに、
混合手段３８からは出力信号ｓ３８が得られる。

【０００７】また、図４の動画像復号化装置は、符号化
された画像信号を復号し差分信号と動きベクトルなどの
情報とに分割する分割手段（ＤＭＰＸ）４１と、上記差
分信号を復元する復号手段（ＤＣＤ）４２と、復元され
た差分信号によって前フレームの画像信号を動き補償し
て復元画像を生成する動き補償補間手段（ＩＮＰ）４３
と、生成された画像を格納するメモリ（ＦＲＭ）４４と
から構成されている。

【０００８】この動画像復号化装置では、符号化された
画像信号である外部入力ｓ４０が分割手段４１に供給さ
れる。分割手段４１は２つの出力端子を備え、その第１
の出力ｓ４１−１は復号手段４２に接続され、第２の出
力ｓ４１−２は動き補償補間手段４３に接続される。ま
た、復号手段４２の出力ｓ４２は動き補償補間手段４３
に接続され、その出力ｓ４３がメモリ４４及び出力端子
に接続される。さらに、メモリ４４の出力ｓ４４は、動
き補償補間手段４３に接続されている。

【０００９】図３の動画像符号化装置において、動きベ
クトル算出手段３１では、外部より入力される現フレー
ムの画像信号ｓ３０及びメモリ３４より入力される前フ
レームの画像信号ｓ３４−１に対して、現フレーム画像
をｎ×ｎの小ブロックに分割し、それぞれのブロックに
対して、ブロックマッチングの手法により、前フレーム
の当該位置から現フレームのブロック位置までの移動距
離（以下、この移動距離を「動きベクトル」と呼ぶ）を
算出し、これを動きベクトル情報ｓ３１として出力す
る。

【００１０】動き補償予測手段３２では、現フレームの
画像信号ｓ３０のブロック位置及び当該ブロックの動き
ベクトル情報ｓ３１に基づいて、前フレームの当該ブロ
ック位置から動きベクトル分だけ動いたところのブロッ
クの画像信号ｓ３４−２をメモリ３４より読み込んで、
現フレームのブロックと前フレームのブロックとの画像
データの差分値を求め、これを差分信号ｓ３２として圧
縮符号化手段３６に出力する。

【００１１】圧縮符号化手段３６では、入力された上記
差分信号ｓ３２に対して、例えば離散余弦変換（ＤＣ
Ｔ）及び線形量子化によって画像情報を圧縮し、圧縮さ
れた差分信号ｓ３６を混合手段３８及び復号手段３７に
出力する。

【００１２】混合手段３８では、上記圧縮された差分信
号ｓ３６及び動きベクトル情報ｓ３１を可変長符号化す
るとともに、あらかじめ決められたルールに従ってそれ
らを混合し、この混合された信号ｓ３８を出力端子に出
力する。

【００１３】復号手段３７では、上記圧縮された差分信
号ｓ３６に対して、例えば線形逆量子化及び逆離散余弦
変換（ＩＤＣＴ）によって画像情報を復元し、復元され
た差分信号ｓ３７を動き補償補間手段３３に出力する。

【００１４】動き補償補間手段３３では、入力される現
フレームの画像信号ｓ３０の画像ブロック位置と当該ブ
ロックの動きベクトル情報ｓ３１とによって、当該ブロ
ック位置から動きベクトル分だけ動いたところの前フレ
ームの対応する画像信号ｓ３４−３をメモリ３４より読
み込むとともに、現フレームの差分信号ｓ３７と前フレ
ームの画像信号ｓ３４−３との和を求めて現フレーム画
像を復元し、復元された画像信号ｓ３３をメモリ３４に
出力している。

【００１５】図４の動画像復号化装置において、分割手
段４１では、外部より入力される符号化された画像信号
ｓ４０に対して、上記混合手段３８に対応した復号方法
で復号するとともに、差分信号ｓ４１−１と動きベクト
ル情報ｓ４１−２とに分割して、差分信号を復号手段４
２に、動きベクトル情報を動き補償補間手段４３に出力
する。

【００１６】復号手段４２では、上記差分信号ｓ４１−
１に対して、上記符号化装置の圧縮符号化手段とは逆
の、例えば線形逆量子化及び逆離散余弦変換（ＩＤＣ
Ｔ）によって画像情報を復元し、復元された差分信号ｓ
４２を動き補償補間手段４３に出力する。

【００１７】動き補償補間手段４３では、入力される現
フレームの画像信号ｓ４０のブロック位置と当該ブロッ
クの動きベクトル情報ｓ４１−２とによって、当該ブロ
ック位置から動きベクトル分だけ動いたところの前フレ
ームの対応する画像信号ｓ４４をメモリ４４より読み込
むとともに、現フレームの差分信号ｓ４２と前フレーム
の画像信号ｓ４４との和を求めて現フレーム画像を復元
し、復元された画像信号ｓ４３を外部端子及びメモリ４
４に出力している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像符号化復号化装置には、次のような課題があった。

【００１９】ひとつは、従来の画像符号化装置では、画
像の差分信号とともに動きベクトル情報を復号側に送る
必要があるために、低ビットレート符号化による画像転
送においてはその情報量は大変な負担となることであ
る。また、動きベクトル情報を復号側に送る場合に、決
められたブロック単位でしか動きベクトル情報を符号化
することができないため、限られた容量の画像転送にお
いては画像の動き検出精度を容易に高めることができな
いという問題点があった。

【００２０】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、符号化効率の向上
と画像品質の向上を可能にする動画像符号化復号化装置
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る動画像符
号化装置は、動画像のフレーム間での動きを検出し、動
き補償された参照画像に基づいて画像情報を予測し、符
号化する動画像符号化装置において、入力画像の連続す
る複数のフレームからなるフレーム群ごとに、そのフレ
ーム群の最も後ろに位置するＰフレームをそのフレーム
群のその他のＢフレームの前に挿入することによって、
入力画像のフレーム順序を変える順序変換手段と、前記
順序変換手段からＰフレームが出力されたときには、前
フレーム群のＰフレームの動き補償補間された画像を記
憶しており、前記順序変換手段からＢフレームが出力さ
れたときには、そのフレーム群のＰフレームの動き補償
補間された画像を記憶している第１の記憶手段と、前記
第１の記憶手段に記憶されている画像よりも１つ前のＰ
フレームの動き補償補間された画像を記憶する第２の記
憶手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームが
Ｐフレームである場合に、このＰフレームと前記第１の
記憶手段に格納されているＰフレームの間での動きベク
トルを算出する動きベクトル算出手段と、前記順序変換
手段から出力されたフレームがＢフレームである場合
に、前記動きベクトルのスケールを変換してこのＢフレ
ームと前記第１および第２の記憶手段に格納されている
両Ｐフレームの間の動きベクトルを生成するスケール変
換手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームが
Ｐフレームである場合に、前記算出された動きベクトル
を選択し、前記順序変換手段から出力されたフレームが
Ｂフレームである場合に、前記スケール変換された動き
ベクトルを選択する選択手段と、前記選択された動きベ
クトルによる動き補償後の参照画像を用いて前記順序変
換手段から出力されたフレームの予測誤差を演算する動
き補償予測手段と、前記予測誤差から圧縮符号化された
画像信号を生成する圧縮符号化手段と、前記圧縮符号化
された画像信号から画像情報を復号する復号手段と、前
記圧縮符号化された画像信号と前記算出された動きベク
トルとを可変長符号化して混合する混合手段と、前記選
択された動きベクトルによる動き補償後の参照画像を用
いて前記復号された画像情報を補間し、Ｐフレームの補
間画像を前記第１の記憶手段に格納する動き補償補間手
段とを備える。

【００２２】請求項２に係る動画像復号化装置は、入力
される圧縮符号化された画像信号から画像情報を復元す
る動画像復号化装置において、連続する複数のフレーム
からなるフレーム群ごとにそのフレーム群の最も後ろに
位置するＰフレームをそのフレーム群のその他のＢフレ
ームの前に挿入することによってフレーム順序を変えら
れた画像情報と、Ｐフレーム間の動きベクトルと含む前
記画像信号から前記動きベクトルを復号分割する分割手
段と、前記圧縮符号化された画像信号から画像情報を復
元する復号手段と、前記復元された画像情報がＰフレー
ムのものであるときには、前フレーム群のＰフレームの
動き補償補間された画像を記憶しており、前記復元され
た画像情報がＢフレームのものであるときには、そのフ
レーム群のＰフレームの動き補償補間された画像を記憶
している第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶
されている画像よりも１つ前のＰフレームの動き補償補
間された画像を記憶する第２の記憶手段と、前記復元さ
れた画像情報がＢフレームのものである場合に、前記動
きベクトルのスケールを変換してこのＢフレームと前記
第１および第２の記憶手段に格納されている両Ｐフレー
ムの間の動きベクトルを生成するスケール変換手段と、
前記復元された画像情報がＰフレームのものである場合
に、前記復号分割された動きベクトルを選択し、前記復
元された画像情報がＢフレームのものである場合に、前
記スケール変換された動きベクトルを選択する選択手段
と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参
照画像を用いて前記復元された画像情報を補間し、Ｐフ
レームの補間画像を前記第１の記憶手段に格納する動き
補償補間手段と、前記補間された画像情報のフレーム順
序を戻す順序逆変換手段とを備える。

【００２３】請求項３に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第１項の符号化装置と前記第２項の復号化装置
とを含む。

【００２４】請求項４に係る動画像符号化装置は、請求
項１のものにおいて、前記スケール変換手段に代えて、
前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＢフレームの動きベクトルを内挿予測する動きベクト
ル予測手段と、前記動きベクトル予測手段によって動き
ベクトルが予測された周辺画素位置の動きベクトルを用
いて動きベクトルが予測されない画素位置の動きベクト
ルを補間する動きベクトル補間手段とを備え、前記選択
手段は、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰ
フレームである場合に、前記算出された動きベクトルを
選択し、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢ
フレームである場合に、前記内挿予測された動きベクト
ルおよび前記補間された動きベクトルを選択することを
特徴とする。

【００２５】請求項５に係る動画像復号化装置は、請求
項２のものにおいて、前記スケール変換手段に代えて、
前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記復号分割された動きベクトルを用いてこのＢフ
レームの動きベクトルを内挿予測する動きベクトル予測
手段と、前記動きベクトル予測手段によって動きベクト
ルが予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動
きベクトルが予測されない画素位置の動きベクトルを補
間する動きベクトル補間手段とを備え、前記選択手段
は、前記復元された画像情報がＰフレームのものである
場合に、前記復号分割された動きベクトルを選択し、前
記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記内挿予測された動きベクトルおよび前記補間さ
れた動きベクトルを選択することを特徴とする。

【００２６】請求項６に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第４項の符号化装置と前記第５項の復号化装置
とを含む。

【００２７】請求項７に係る動画像符号化装置は、請求
項１のものにおいて、前記順序変換手段から出力された
フレームがＢフレームである場合に、前記算出された動
きベクトルを用いてこのＢフレームの動きベクトルを内
挿予測する動きベクトル予測手段を備え、前記選択手段
は、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレ
ームである場合に、前記算出された動きベクトルを選択
し、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレ
ームである場合に、前記内挿予測された動きベクトルを
選択し、さらに、前記動きベクトル予測手段によって第
１の記憶手段に格納されている画像の動きベクトルが予
測された周辺画素を用いて動きベクトルが予測されない
画素を補間し、動き補償参照画像を生成する第１の画像
データ補間手段と、前記動きベクトル予測手段によって
第２の記憶手段に格納されている画像の動きベクトルが
予測された周辺画素を用いて動きベクトルが予測されな
い画素を補間し、動き補償参照画像を生成する第２の画
像データ補間手段とを備える。

【００２８】請求項８に係る動画像復号化装置は、請求
項２のものにおいて、前記スケール変換手段に代えて、
前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記復号分割された動きベクトルを用いてこのＢフ
レームの動きベクトルを内挿予測する動きベクトル予測
手段を備え、前記選択手段は、前記復元された画像情報
がＰフレームのものである場合に、前記復号分割された
動きベクトルを選択し、前記復元された画像情報がＢフ
レームのものである場合に、前記内挿予測された動きベ
クトルを選択し、さらに、前記動きベクトル予測手段に
よって第１の記憶手段に格納されている画像の動きベク
トルが予測された周辺画素を用いて動きベクトルが予測
されない画素を補間し、動き補償参照画像を生成する第
１の画像データ補間手段と、前記動きベクトル予測手段
によって第２の記憶手段に格納されている画像の動きベ
クトルが予測された周辺画素を用いて動きベクトルが予
測されない画素を補間し、動き補償参照画像を生成する
第２の画像データ補間手段とを備える。

【００２９】請求項９に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第７項の符号化装置と前記第８項の復号化装置
とを含む。

【００３０】請求項１０に係る動画像符号化装置は、動
画像のフレーム間での動きを検出し、動き補償された参
照画像に基づいて画像情報を予測し、符号化する動画像
符号化装置において、入力画像の連続する複数のフレー
ムからなるフレーム群ごとに、そのフレーム群の最も後
ろに位置するＰフレームをそのフレーム群のその他のＢ
フレームの前に挿入することによって、入力画像のフレ
ーム順序を変える順序変換手段と、前記順序変換手段か
らＰフレームが出力されたときには、前フレーム群のＰ
フレームの動き補償補間された画像を記憶しており、前
記順序変換手段からＢフレームが出力されたときには、
そのフレーム群のＰフレームの動き補償補間された画像
を記憶している第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段
に記憶されている画像よりも１つ前のＰフレームの動き
補償補間された画像を記憶する第２の記憶手段と、前記
記憶手段に格納された２フレームの間での動きべクトル
を算出する動きベクトル算出手段と、前記順序変換手段
から出力されたフレームがＢフレームである場合に、前
記動きベクトルのスケールを変換してこのＢフレームと
前記記憶手段に格納されている両Ｐフレームの間の動き
ベクトルを生成するスケール変換手段と、前記順序変換
手段から出力されたフレームがＰフレームである場合
に、前記算出された動きベクトルを選択し、前記順序変
換手段から出力されたフレームがＢフレームである場合
に、前記スケール変換された動きベクトルを選択する選
択手段と、前記選択された動きベクトルによる動き補償
後の参照画像を用いて前記順序変換手段から出力された
フレームの予測誤差を演算する動き補償予測手段と、前
記予測誤差から圧縮符号化された画像信号を生成する圧
縮符号化手段と、前記圧縮符号化された画像信号から画
像情報を復号する復号手段と、前記選択された動きベク
トルによる動き補償後の参照画像を用いて前記復号され
た画像情報を補間し、Ｐフレームの補間画像を前記第１
の記憶手段に格納する動き補償補間手段とを備える。

【００３１】請求項１１に係る動画像復号化装置は、入
力される圧縮符号化された画像信号から画像情報を復元
する動画像復号化装置において、連続する複数のフレー
ムからなるフレーム群ごとにそのフレーム群の最も後ろ
に位置するＰフレームをそのフレーム群のその他のＢフ
レームの前に挿入することによってフレーム順序を変え
られた画像情報を、前記圧縮符号化された画像信号から
復元する復号手段と、前記復元された画像情報がＰフレ
ームのものであるときには、前フレーム群のＰフレーム
の動き補償補間された画像を記憶しており、前記復元さ
れた画像情報がＢフレームのものであるときには、その
フレーム群のＰフレームの動き補償補間された画像を記
憶している第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記
憶されている画像よりも１つ前のＰフレームの動き補償
補間された画像を記憶する第２の記憶手段と、前記記憶
手段に格納された２フレームの間での動きべクトルを算
出する動きベクトル算出手段と、前記復元された画像情
報がＢフレームのものである場合に、前記動きベクトル
のスケールを変換してこのＢフレームと前記第１および
第２の記憶手段に格納されている両Ｐフレームの間の動
きベクトルを生成するスケール変換手段と、前記復元さ
れた画像情報がＰフレームのものである場合に、前記算
出された動きベクトルを選択し、前記復元された画像情
報がＢフレームのものである場合に、前記スケール変換
された動きベクトルを選択する選択手段と、前記選択さ
れた動きベクトルによる動き補償後の参照画像を用いて
前記復号された画像情報を補間し、Ｐフレームの補間画
像を前記第１の記憶手段に格納する動き補償補間手段
と、前記補間された画像情報のフレーム順序を戻す順序
逆変換手段とを備える。

【００３２】請求項１２に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第１０項の符号化装置と前記第１１項の復号化
装置とを含む。

【００３３】請求項１３に係る動画像符号化装置は、請
求項１０のものにおいて、前記スケール変換手段に代え
て、前記動きベクトル算出手段で算出された動きベクト
ルを用いて前記順序変換手段から出力された順序変換さ
れなかった現フレームの動きベクトルを内挿予測する第
１の動きベクトル予測手段と、前記第１の動きベクトル
予測手段によって動きベクトルが予測された周辺画素位
置の動きベクトルを用いて動きベクトルが予測されない
画素位置の動きベクトルを補間する第１の動きベクトル
補間手段と、前記動きベクトル算出手段で算出された動
きベクトルを用いて前記順序変換手段から出力された順
序変換されなかった現フレームの動きベクトルを外挿予
測する第２の動きベクトル予測手段と、前記第２の動き
ベクトル予測手段によって動きベクトルが予測された周
辺画素位置の動きベクトルを用いて動きベクトルが予測
されない画素位置の動きベクトルを補間する第２の動き
ベクトル補間手段とを備え、前記選択手段においては、
前記内挿予測された動きベクトルあるいは外挿予測され
た動きベクトルのいずれかを選択することを特徴とす
る。

【００３４】請求項１４に係る動画像復号化装置は、請
求項１１のものにおいて、前記スケール変換手段に代え
て、前記動きベクトル算出手段で算出された動きベクト
ルを用いて順序変換されなかった現フレームの動きベク
トルを内挿予測する第１の動きベクトル予測手段と、前
記第１の動きベクトル予測手段によって動きベクトルが
予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動きベ
クトルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間す
る第１の動きベクトル補間手段と、前記動きベクトル算
出手段で算出された動きベクトルを用いて順序変換され
た現フレームの動きベクトルを外挿予測する第２の動き
ベクトル予測手段と、前記第２の動きベクトル予測手段
によって動きベクトルが予測された周辺画素位置の動き
ベクトルを用いて動きベクトルが予測されない画素位置
の動きベクトルを補間する第２の動きベクトル補間手段
とを備え、前記選択手段においては、前記内挿予測され
た動きベクトルあるいは外挿予測された動きベクトルの
いずれかを選択することを特徴とする。

【００３５】請求項１５に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第１３項の符号化装置と前記第１４項の復号化
装置とを含む。

【００３６】請求項１６に係る動画像符号化装置は、請
求項１０のものにおいて、前記スケール変換手段に代え
て、前記動きベクトル算出手段で算出された動きベクト
ルを用いて前記順序変換手段から出力された順序変換さ
れなかった現フレームの動きベクトルを内挿予測する第
１の動きベクトル予測手段と、前記動きベクトル算出手
段で算出された動きベクトルを用いて前記順序変換手段
によって順序変換された現フレームの動きベクトルを外
挿予測する第２の動きベクトル予測手段とを備え、前記
選択手段においては、前記内挿予測された動きベクトル
あるいは外挿予測された動きベクトルのいずれかを選択
するとともに、さらに、前記第１または第２の動きベク
トル予測手段によって前記第１の記憶手段に格納されて
いる画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用いて
動きベクトルが予測されない画素を補間し、動き補償参
照画像を生成する第１の画像データ補間手段と、前記第
１または第２の動きベクトル予測手段によって前記第２
の記憶手段に格納されている画像の動きベクトルが予測
された周辺画素を用いて動きベクトルが予測されない画
素を補間し、動き補償参照画像を生成する第２の画像デ
ータ補間手段とを備える。

【００３７】請求項１７に係る動画像復号化装置は、請
求項１１のものにおいて、前記スケール変換手段に代え
て、前記動きベクトル算出手段で算出された動きベクト
ルを用いて順序変換されなかった現フレームの動きベク
トルを内挿予測する第１の動きベクトル予測手段と、前
記動きベクトル算出手段で算出された動きベクトルを用
いて順序変換された現フレームの動きベクトルを外挿予
測する第２の動きベクトル予測手段とを備え、前記選択
手段においては、前記内挿予測された動きベクトルある
いは外挿予測された動きベクトルのいずれかを選択する
とともに、さらに、前記第１または第２の動きベクトル
予測手段によって前記第１の記憶手段に格納されている
画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用いて動き
ベクトルが予測されない画素を補間し、動き補償参照画
像を生成する第１の画像データ補間手段と、前記第１ま
たは第２の動きベクトル予測手段によって前記第２の記
憶手段に格納されている画像の動きベクトルが予測され
た周辺画素を用いて動きベクトルが予測されない画素を
補間し、動き補償参照画像を生成する第２の画像データ
補間手段とを備える。

【００３８】請求項１８に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第１６項の符号化装置と前記第１７項の復号化
装置とを含む。

【００３９】請求項１９に係る動画像符号化装置は、動
画像のフレーム間での動きを検出し、動き補償された参
照画像に基づいて画像情報を予測し、符号化する動画像
符号化装置において、入力画像の連続する複数のフレー
ムからなるフレーム群ごとに、そのフレーム群の最も後
ろに位置するＰフレームをそのフレーム群のその他のＢ
フレームの前に挿入することによって、入力画像のフレ
ーム順序を変える順序変換手段と、前記順序変換手段か
ら出力された画像を、直流を含む低周波帯域の画像信号
とその他の高周波帯域の画像信号とに帯域分割する帯域
分割手段と、帯域分割されて個別に動き補償補間された
２つの画像を合成する帯域合成手段と、連続する２つの
Ｐフレームの帯域合成された画像を記憶する合成画像記
憶手段と、前記合成画像記憶手段に格納されている２つ
のＰフレームの画像間の動きベクトルを算出する動きベ
クトル算出手段と、前記低周波帯域の画像信号の画像サ
イズに従って前記算出された動きベクトルのスケールを
変換するとともに前記高周波帯域の画像信号の画像サイ
ズに従って前記算出された動きベクトルのスケールを変
換し、前記低周波帯域の画像信号の画像サイズに応じて
スケール変換した低域画像動きベクトルおよび前記高周
波帯域の画像信号の画像サイズに応じてスケール変換し
た高域画像動きベクトルを出力するスケール変換手段
と、前記帯域分割手段から出力された低周波帯域の画像
信号の予測誤差を低域動き補償参照画像を用いて演算
し、低域画像予測誤差信号として出力する低域用動き補
償予測手段と、前記帯域分割手段から出力された高周波
帯域の画像信号の予測誤差を、内挿予測または外挿予測
されて補間された動きベクトルによる高域動き補償参照
画像を用いて演算し、高域画像予測誤差信号として出力
する高域用動き補償予測手段と、前記低域画像予測誤差
信号を圧縮符号化する低域用圧縮符号化手段と、前記高
域画像予測誤差信号を圧縮符号化する高域用圧縮符号化
手段と、前記低域用圧縮符号化手段によって圧縮符号化
された信号を復号する低域用復号手段と、前記高域用圧
縮符号化手段によって圧縮符号化された信号を復号する
高域用復号手段と、前記低域用復号手段によって復号さ
れた信号を前記低域動き補償参照画像を用いて補間する
低域用動き補償補間手段と、前記高域用復号手段によっ
て復号された信号を前記高域動き補償参照画像を用いて
補間する高域用動き補償補間手段と、前記低域用動き補
償補間手段から出力される２フレーム分のＰフレームの
補間画像が記憶されており、これら２フレーム分の画像
の内のあとから記憶されたフレームの画像を前記帯域合
成手段に出力する低域用記憶手段と、前記高域用動き補
償補間手段から出力される２フレーム分のＰフレームの
補間画像が記憶されており、これら２フレーム分の画像
の内のあとから記憶されたフレームの画像を前記帯域合
成手段に出力する高域用記憶手段と、前記帯域分割手段
から出力された低周波帯域の画像信号がＢフレームのも
のである場合に、前記スケール変換された低域画像動き
ベクトルを用いてこの画像信号の動きベクトルを内挿予
測する低域内挿用動きベクトル予測手段と、前記帯域分
割手段から出力された低周波帯域の画像信号がＰフレー
ムのものである場合に、前記スケール変換された低域画
像動きベクトルを用いてこの画像信号の動きベクトルを
外挿予測する低域外挿用動きベクトル予測手段と、前記
帯域分割手段から出力された低周波帯域の画像信号がＢ
フレームのものである場合に、前記内挿予測された動き
ベクトルを選択し、前記帯域分割から出力された低周波
帯域の画像信号がＰフレームのものである場合に、前記
外挿予測された動きベクトルを選択する低域用選択手段
と、前記低域内挿用動きベクトル予測手段または前記低
域外挿用動きベクトル予測手段によって動きベクトルが
予測されない画素を前記低域用記憶手段に格納されてい
る２フレーム分の画像の内のあとから格納されたフレー
ムの画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用いて
補間し、前記低域動き補償参照画像を生成して前記低域
用動き補償予測手段および前記低域用動き補償補間手段
に出力する第１の低域用画像データ補間手段と、前記低
域内挿用動きベクトル予測手段によって動きベクトルが
予測されない画素を前記低域用記憶手段に格納されてい
る２フレーム分の画像の内の先に格納されたフレームの
画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用いて補間
し、前記低域動き補償参照画像を生成して前記低域用動
き補償予測手段および前記低域用動き補償補間手段に出
力する第２の低域用画像データ補間手段と、前記帯域分
割手段から出力された高周波帯域の画像信号がＢフレー
ムのものである場合に、前記スケール変換された高域画
像動きベクトルを用いてこの画像信号の動きベクトルを
内挿予測する高域内挿用動きベクトル予測手段と、前記
高域内挿用動きベクトル予測手段によって動きベクトル
が予測されない画素位置の動きベクトルを動きベクトル
が予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて補間
する高域内挿用動きベクトル補間手段と、前記帯域分割
手段から出力された高周波帯域の画像信号がＢフレーム
のものである場合に、前記スケール変換された高域画像
動きベクトルを用いてこの画像信号の動きベクトルを外
挿予測する高域外挿用動きベクトル予測手段と、前記高
域外挿用動きベクトル予測手段によって動きベクトルが
予測されない画素位置の動きベクトルを動きベクトルが
予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて補間す
る高域外挿用動きベクトル補間手段と、前記帯域分割手
段から出力された高周波帯域の画像信号がＢフレームの
ものである場合に、前記内挿予測されて補間された動き
ベクトルを選択し、前記帯域分割手段から出力された高
周波帯域の画像信号がＰフレームのものである場合に、
外挿予測されて補間された動きベクトルを選択し、選択
した動きベクトルを前記高域用動き補償予測手段および
前記高域用動き補償補間手段に出力する高域用選択手段
と、前記低域用圧縮符号化手段、前記高域用圧縮符号化
手段によって圧縮符号化された各帯域の信号を混合する
混合手段とを備える。

【００４０】請求項２０に係る動画像復号化装置は、入
力される圧縮符号化された画像信号から画像情報を復元
する動画像復号化装置において、連続する複数のフレー
ムからなるフレーム群ごとにそのフレーム群の最も後ろ
に位置するＰフレームをそのフレーム群のその他のＢフ
レームの前に挿入することによってフレーム順序を変え
られ、圧縮符号化されて入力される画像信号を、直流を
含む低周波帯域の画像信号とその他の高周波帯域の画像
信号とに分割する分割手段と、個別に復元されて動き補
償補間された２つの画像を合成する帯域合成手段と、連
続する２つのＰフレームの帯域合成された画像を記憶す
る合成画像記憶手段と、前記合成画像記憶手段に格納さ
れている２つのＰフレームの画像間の動きベクトルを算
出する動きベクトル算出手段と、前記低周波帯域の画像
信号の画像サイズに従って前記算出された動きベクトル
のスケールを変換するとともに前記高周波帯域の画像信
号の画像サイズに従って前記算出された動きベクトルの
スケールを変換し、前記低周波帯域の画像信号の画像サ
イズに応じてスケール変換した低域画像動きベクトルお
よび前記高周波帯域の画像信号の画像サイズに応じてス
ケール変換した高域画像動きベクトルを出力するスケー
ル変換手段と、前記分割手段から出力された圧縮符号化
された低周波帯域の画像信号から画像情報を復元する低
域用復号手段と、前記分割手段から出力された圧縮符号
化された高周波帯域の画像信号から画像情報を復元する
高域用復号手段と、前記低域用復号手段によって復元さ
れた画像情報を低域動き補償参照画像を用いて補間する
低域用動き補償補間手段と、前記高域用復号手段によっ
て復元された画像情報を高域動き補償参照画像を用いて
補間する高域用動き補償補間手段と、前記低域用動き補
償補間手段から出力される２フレーム分のＰフレームの
補間画像が記憶されており、これら２フレーム分の画像
の内のあとから記憶されたフレームの画像を前記帯域合
成手段に出力する低域用記憶手段と、前記高域用動き補
償補間手段から出力される２フレーム分のＰフレームの
補間画像が記憶されており、これら２フレーム分の画像
の内のあとから記憶されたフレームの画像を前記帯域合
成手段に出力する高域用記憶手段と、前記低域用復号手
段によって復元された画像情報がＢフレームのものであ
る場合に、前記スケール変換された低域画像動きベクト
ルを用いてこのＢフレームの動きベクトルを内挿予測す
る低域内挿用動きベクトル予測手段と、前記低域用復号
手段によって復元された画像情報がＰフレームのもので
ある場合に、前記スケール変換された低域画像動きベク
トルを用いてこのＰフレームの動きベクトルを外挿予測
する低域外挿用動きベクトル予測手段と、前記低域用復
号手段によって復元された画像情報がＰフレームのもの
である場合に、前記内挿予測された動きベクトルを選択
し、前記低域用復号手段によって復元された画像情報が
Ｐフレームのものである場合に、前記外挿予測された動
きベクトルを選択する低域用選択手段と、前記低域内挿
用動きベクトル予測手段または前記低域外挿用動きベク
トル予測手段によって動きベクトルが予測されない画素
を前記低域用記憶手段に格納されている２フレーム分の
画像の内のあとから格納されたフレームの画像の動きベ
クトルが予測された周辺画素を用いて補間し、前記低域
動き補償参照画像を生成して前記低域用動き補償予測手
段および前記低域用動き補償補間手段に出力する第１の
低域用画像データ補間手段と、前記低域内挿用動きベク
トル予測手段によって動きベクトルが予測されない画素
を前記低域用記憶手段に格納されている２フレーム分の
画像の内の先に格納されたフレームの画像の動きベクト
ルが予測された周辺画素を用いて補間し、前記低域動き
補償参照画像を生成して前記低域用動き補償予測手段お
よび前記低域用動き補償補間手段に出力する第２の低域
用画像データ補間手段と、前記高域用復号手段によって
復元された画像情報がＢフレームのものである場合に、
前記スケール変換された高域画像動きベクトルを用いて
このＢフレームの動きベクトルを内挿予測する高域内挿
用動きベクトル予測手段と、前記高域内挿用動きベクト
ル予測手段によって動きベクトルが予測されない画素位
置の動きベクトルを動きベクトルが予測された周辺画素
位置の動きベクトルを用いて補間する高域内挿用動きベ
クトル補間手段と、前記高域用復号手段によって復元さ
れた画像情報がＰフレームのものである場合に、前記ス
ケール変換された高域画像動きベクトルを用いてこのＰ
フレームの動きベクトルを外挿予測する高域外挿用動き
ベクトル予測手段と、前記高域外挿用動きベクトル予測
手段によって動きベクトルが予測されない画素位置の動
きベクトルを動きベクトルが予測された周辺画素位置の
動きベクトルを用いて補間する高域外挿用動きベクトル
補間手段と、前記高域用復号手段によって復元された画
像情報がＢフレームのものである場合に、前記内挿予測
されて補間された動きベクトルを選択し、前記高域用復
号手段によって復元された画像情報がＰフレームのもの
である場合に、前記外挿予測されて補間された動きベク
トルを選択し、選択した動きベクトルを前記高域用補償
予測手段および前記高域用動き補償補間手段に出力する
高域用選択手段と、前記帯域合成された信号の順序を元
に戻す順序逆変換手段とを備える。

【００４１】請求項２１に係る動画像符号化復号化装置
は、前記第１９項の符号化装置と前記第２０項の復号化
装置とを含む。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明の実施の形態について説明する。

【００４３】実施の形態１図１は、この発明の第１の動画像符号化装置のブロック
図である。

【００４４】第１の動画像符号化装置は、過去の２フレ
ームの画像間の動きベクトルを算出する動きベクトル算
出手段（ＥＤＴ）１１と、現フレーム画像と動き補償後
の参照画像との差分信号を予測誤差として演算する動き
補償予測手段（ＰＲＥ）１２と、上記差分信号を圧縮符
号化する圧縮符号化手段（ＣＯＤ）１６と、上記圧縮符
号化された差分信号を復号する復号手段（ＤＣＤ）１７
と、上記復号された差分信号に動き補償後の参照画像を
用いて補間する動き補償補間手段（ＩＮＰ）１３と、過
去の２フレーム分の画像を記憶する第１、第２のメモリ
（ＦＲＭ）１４、１５とを備えている。

【００４５】この動画像符号化装置への入力画像信号ｓ
１０は、動き補償予測手段１２に供給される。動き補償
予測手段１２の出力ｓ１２は、圧縮符号化手段１６に接
続され、圧縮符号化手段１６からは外部への出力信号ｓ
１６が得られる。また、この出力信号ｓ１６は復号手段
１７に接続され、その出力ｓ１７は動き補償補間手段１
３に接続されている。動き補償補間手段１３は、第１の
メモリ１４及び動きベクトル算出手段１１に接続され、
この第１のメモリ１４は４つの出力端子を備えている。
その第１の出力ｓ１４−１は第２のメモリ１５に接続さ
れ、第２の出力ｓ１４−２は動きベクトル算出手段１１
に接続され、第３の出力ｓ１４−３は動き補償予測手段
１２に接続され、第４の出力ｓ１４−４は動き補償補間
手段１３に接続される。また、第２のメモリ１５の出力
ｓ１５は動きべク卜ル算出手段１１に接続され、その出
力ｓ１１が動き補償予測手段１２及び動き補償補間手段
１３に接続されている。

【００４６】図２は、この発明の第１の動画像復号化装
置のブロック図である。

【００４７】この動画像復号化装置は、圧縮符号化され
た差分信号を復号する復号手段（ＤＣＤ）２２と、上記
復号された差分信号に動き補償後の参照画像を用いて補
間する動き補償補間手段（ＩＮＰ）２３と、過去の２フ
レーム分の画像を記憶する第１、第２のメモリ（ＦＲ
Ｍ）２４、２５と、過去の２フレームの画像間の動きベ
クトルを算出する動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）２６
とを備えている。

【００４８】この動画像復号化装置では、圧縮符号化さ
れた画像信号ｓ２０が復号手段２２に供給される。復号
手段２２の出力ｓ２２は動き補償補間手段２３に接続さ
れ、その出力ｓ２３が第１のメモリ２４及び出力端子２
７に接続される。この第１のメモリ２４は３つの出力端
子を備え、その第１の出力ｓ２４−１は第２のメモリ２
５に接続され、第２の出力ｓ２４−２は動きベクトル算
出手段２６に接続され、第３の出力ｓ２４−３は動き補
償補間手段２３に接続されている。また、第２のメモリ
２５の出力ｓ２５は動きベクトル算出手段２６に接続さ
れ、その出力ｓ２６が上記動き補償補間手段２３に接続
されている。

【００４９】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【００５０】図１の動画像符号化装置において、動き補
償予測手段１２では、外部より入力される現フレームの
画像信号ｓ１０のブロック位置及び動きベクトル算出手
段１１より入力される動きベクトル情報ｓ１１に基づい
て、現フレームの画像信号ｓ１０の当該ブロック位置か
ら動きベクトル分だけ動いたところの前フレームの画像
信号ｓ１４−３をメモリ１４より読み込んで、誤差情
報、例えば現フレームと前フレームの画像信号との差分
値を求め、これを差分信号ｓ１２として圧縮符号化手段
１６に出力する。

【００５１】圧縮符号化手段１６では、例えばブロック
単位で入力された差分信号ｓ１２に対する離散余弦変換
（ＤＣＴ）、線形量子化、及び可変長符号化を行なっ
て、圧縮符号化された画像情報が、差分信号ｓ１６とし
て外部に出力される。また、この差分信号ｓ１６は、復
号手段１７にも出力される。

【００５２】復号手段１７では、この圧縮符号化された
差分信号ｓ１６に対して、例えば、圧縮符号化手段１６
に対応した可変長復号を行ない、さらに線形逆量子化及
び逆離散余弦変換（ＩＤＣＴ）によって画像情報を復元
する。復元された画像情報は、差分信号ｓ１７として動
き補償補間手段１３に出力される。

【００５３】動き補償補間手段１３では、現フレームの
差分信号ｓ１７の画像ブロック位置と動きベクトル算出
手段１１より入力されるブロック位置での動きベクトル
情報ｓ１１とによって、当該ブロック位置から動きベク
トル分だけ動いたところの前フレームの対応する画像信
号ｓ１４−４が第１のメモリ１４より読み込まれるとと
もに、現フレームの差分信号ｓ１７とその前のフレーム
の画像信号ｓ１４−４との和を求めて現フレーム画像を
復元する。復元された画像信号ｓ１３は、動き補償後の
参照画像として第１のメモリ１４に出力される。

【００５４】第１のメモリ１４では、１フレームの画像
信号の処理が終了した時点で、格納されている１フレー
ム分の画像信号ｓ１４−１を第２のメモリ１５に出力す
る。

【００５５】第２のメモリ１５では、第１のメモリ１４
より入力される１フレームの画像信号ｓ１４−１を前の
前のフレームとして格納する。

【００５６】動きベクトル算出手段１１では、第１のメ
モリ１４より入力される前フレームの画像信号ｓ１４−
２と第２のメモリ１５より入力される前前フレームの画
像信号ｓ１５とから、これら２フレーム間の動きベクト
ルを算出し、これを動きベクトル情報ｓ１１として動き
補償予測手段１２及び動き補償補間手段１３に出力す
る。この動きベクトル算出手段１１は、任意の動きベク
トル算出方法で構成することができる。例えば、ブロッ
ク単位の動きベクトル算出法でも良いし、階層化により
可変ブロックサイズにしても良いし、また、任意の形状
の領域動きベクトル算出法でも良いし、さらに画素単位
の動きベクトル算出法でも良い。

【００５７】図２の動画像復号化装置において、復号手
段２２では、外部より入力される圧縮符号化された差分
信号ｓ２０に対して、前述の符号化装置の復号手段１７
と同じ処理をして画像情報を復元し、復元された差分信
号ｓ２２を動き補償補間手段２３に出力する。

【００５８】動き補償補間手段２３では、復号手段２２
から入力される現フレームの差分信号ｓ２２のブロック
位置と動きベクトル算出手段２６より入力されるブロッ
ク位置での動きベクトル情報ｓ２６とによって、前述の
符号化装置の動き補償補間手段１３と同様に、前フレー
ムの対応する画像信号ｓ２４−３が第１のメモリ２４よ
り読み込まれるとともに、現フレームの差分信号ｓ２２
とその前のフレームの画像信号ｓ２４−３との和を求め
て現フレーム画像を復元している。復元された画像情報
ｓ２３を出力端子２７及び第１のメモリ２４に出力され
る。

【００５９】第１のメモリ２４では、現フレームの画像
信号の処理が終了した時点でそこに格納されている前フ
レーム分の画像信号ｓ２４−１を第２のメモリ２５に出
力する。

【００６０】第２のメモリ２５では、第１のメモリ２４
から入力される画像信号ｓ２４−１を前前フレームの画
像信号として格納する。

【００６１】動きベクトル算出手段２６では、第１のメ
モリ２４より入力される前フレームの画像信号ｓ２４−
２と第２のメモリ２５より入力される前前フレームの画
像信号ｓ２５とから、これら２フレーム間の動きベクト
ルを算出し、これを動きベクトル情報ｓ２６として動き
補償補間手段２３に出力する。この動きベクトル算出手
段２６は、前述の符号化装置の動きベクトル算出手段１
１と同じ動きベクトル算出方法を持つ。

【００６２】以上説明したように、本発明の第１の動画
像符号化復号化装置によれば、符号化装置及び復号化装
置にそれぞれ同じ動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）を持
たせ、また動きベクトルの算出に符号化側と復号側とで
共有できる圧縮復元画像を用いることによって、動きベ
クトルを転送する必要が無くなる。したがって、符号化
効率の向上が期待できる。

【００６３】また、動きベクトルを転送する必要が無い
ため、転送には不向きであるが高性能な動きベクトル算
出法を適用することが可能になる。したがって、適切な
動きベクトル算出法によって動きベクトルの検出精度が
高められるならば、符号化効率の一層の向上及び画像品
質の向上が期待できる。

【００６４】実施の形態２図５は、この発明の第２の動画像符号化装置のブロック
図である。この第２の動画像符号化装置は、第１の符号
化装置（図１）において、動きベクトル算出手段（ＥＤ
Ｔ）１１の後に動きベクトル予測手段（ＥＰＲＥ）５１
及び画像データ補間手段（ＤＩＮＰ）５２を付け加えた
ものである。図５において、第１の符号化装置と同じも
のは、同じ番号を付与し説明を省略する。

【００６５】この動画像符号化装置では、動きベクトル
算出手段１１の出力ｓ１１は動きベクトル予測手段５１
に接続され、動きベクトル予測手段５１の出力ｓ５１及
び第１のメモリ１４の第３の出力ｓ１４−３は、画像デ
ータ補間手段５２に接続される。また、画像データ補間
手段５２の第１の出力ｓ５２−１は、動き補償予測手段
１２に接続され、その第２の出力ｓ５２−２は動き補償
補間手段１３に接続されている。

【００６６】図６は、この発明の第２の動画像復号化装
置のブロック図である。この第２の動画像復号化装置で
は、第１の復号化装置（図２）において、動きベクトル
算出手段（ＥＤＴ）２６の後に動きベクトル予測手段
（ＥＰＲＥ）６１及び画像データ補間手段（ＤＩＮＰ）
６２を付け加えている。図６においても、図５と同様に
第１の復号化装置と同じものは、同じ番号を付与し説明
を省略する。

【００６７】この動画像復号化装置では、動きベクトル
算出手段２６の出力ｓ２６が、動きベクトル予測手段６
１に接続され、動きベクトル予測手段６１の出力ｓ６１
及び第１のメモリの第３の出力ｓ２４−３が、画像デー
タ補間手段６２に接続され、画像データ補間手段６２の
出力ｓ６２が、動き補償補間手段２３に接続されてい
る。

【００６８】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【００６９】図５の動画像符号化装置において、動き補
償予測手段１２、圧縮符号化手段１６、復号手段１７、
動き補償補間手段１３、第１のメモリ１４、第２のメモ
リ１５、及び動きベクトル算出手段１１は、いずれも第
１の符号化装置の対応する手段と同じ動作をするので、
説明を省略する。

【００７０】動きベクトル予測手段５１では、動きベク
トル算出手段１１より入力される前フレーム及び前前フ
レームの画像間での動きベクトル情報ｓ１１に基づい
て、現フレームの対応するブロックの動きベクトルを予
測し、その動きベクトル情報ｓ５１を画像データ補間手
段５２に出力する。動きベクトル予測方法としては、例
えば、図２３に示す直線外挿予測の方法がある。図２３
において、ｔ−２は前前フレームを示し、ｔ−１は前フ
レームを示し、ｔは現フレームを示す。Ｖabを動きベク
トル算出手段１１により算出された前前フレームのａ地
点（画素位置）から前フレームのｂ地点への動きベクト
ルとすると、動きベクトル予測手段５１では、この動き
ベクトルＶabを現フレームｔまで直線的に延長すること
によって、現フレームの対応するｃ地点（画素位置）で
の動きベクトルＶbcが予測でき、この予測された動きベ
クトル情報ｓ５１を画像データ補間手段５２に出力す
る。

【００７１】画像データ補間手段５２では、予測された
動きベクトル情報ｓ５１に従って、第１のメモリ１４か
ら対応する前フレームの画像データｓ１４−３を読み込
んで、動き補償された参照画像（以下、動き補償参照画
像という）を作る。動きベクトル予測手段５１において
は現フレームの全ての画素位置での動きベクトルが予測
できるとは限らない。そこで、動きベクトルが予測され
ない画素位置については、動きベクトルが予測された周
辺画素位置の画像データｓ１４−３を用いて例えば線形
補間によって動き補償参照画像を完成させることが可能
である。したがって、画像データ補間手段５２から参照
画像ｓ５２−１及びｓ５２−２がそれぞれ動き補償予測
手段１２及び動き補償補間手段１３に出力され、動き補
償予測手段１２では現フレームと前フレームの画像信号
との差分値を求めて、圧縮符号化手段１６に出力でき
る。

【００７２】図６の動画像復号化装置において、動きベ
クトル予測手段６１及び画像データ補間手段６２は、第
２の符号化装置（図５）の対応する手段と同じ動作をな
し、その他の手段は、本発明の第１の復号化装置（図
２）の対応する手段と同じ動作をする。

【００７３】これにより、画像データ補間手段６２は、
動きベクトル予測手段６１により予測された動きベクト
ルに従って、メモリ２４から対応する画像データを読み
込んで動き補償補間手段２３に供給する。

【００７４】以上説明したように、本発明の第２の動画
像符号化復号化装置によれば、前フレームの動きベクト
ルから現フレームの動きベクトルを予測することによっ
て、動きベクトルの検出精度を高めることができる。し
たがって、符号化効率の向上及び画像品質の向上が期待
できる。

【００７５】また、動きベクトルが予測されない画素に
ついても、周辺画素を用いて画像データを補間すること
によつて、スムーズな参照画像を作成できる。したがっ
て、画素間のギャップによる符号化効率の低減を防ぐこ
とができる。

【００７６】実施の形態３図７は、この発明の第３の動画像符号化装置のブロック
図である。

【００７７】第３の動画像符号化装置は、第１の符号化
装置（図１）において、動きベクトル算出手段（ＥＤ
Ｔ）１１の後に動きベクトル予測手段（ＥＰＲＥ）７１
及び動きベクトル補間手段（ＥＩＮＰ）７２を付け加え
たものである。図７において、第１の符号化装置と同じ
ものは、同じ番号を付与し説明を省略する。

【００７８】この動画像符号化装置では、動きベクトル
予測手段７１に動きベクトル算出手段１１の出力ｓ１１
が接続され、動きベクトル予測手段７１の出力ｓ７１
は、動きベクトル補間手段７２に接続され、その出力ｓ
７２は動き補償予測手段１２及び動き補償補間手段１３
に接続される。また、第１のメモリ１４の第３の出力ｓ
１４−３も、動き補償予測手段１２及び動き補償補間手
段１３に接続されている。

【００７９】図８は、この発明の第３の動画像復号化装
置のブロック図である。

【００８０】この第３の動画像復号化装置では、第１の
復号化装置（図２）において、動きベクトル算出手段
（ＥＤＴ）２６の後に動きベクトル予測手段（ＥＰＲ
Ｅ）８１及び動きベクトル補間手段（ＥＩＮＰ）８２を
付け加えている。図８においても、図７と同様に第１の
復号化装置と同じものは、同じ番号を付与し説明を省略
する。

【００８１】この動画像復号化装置では、動きベクトル
予測手段８１には動きベクトル算出手段２６の出力ｓ２
６が接続され、その出力ｓ８１は動きベクトル補間手段
８２に接続され、動きベクトル補間手段８２の出力ｓ８
２は、動き補償補間手段２３に接続されている。

【００８２】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【００８３】図７の動画像符号化装置において、動き補
償予測手段１２、圧縮符号化手段１６、復号手段１７、
動き補償補間手段１３、第１のメモリ１４、第２のメモ
リ１５、及び動きベクトル算出手段１１は、いずれも第
１の符号化装置の対応する手段と同じ動作をするので、
説明を省略する。

【００８４】動きベクトル予測手段７１は、第２の符号
化装置のものと同じく、動きベクトル算出手段１１より
入力される前フレーム及び前前フレームの画像間での動
きベクトル情報ｓ１１に基づいて、現フレームの対応す
るブロックの動きベクトルを予測し、その動きベクトル
情報ｓ７１を動きベクトル補間手段７２に出力する。

【００８５】また、動きベクトル補間手段７２では、予
測された画素の動きベクトル情報ｓ７１に基づいて、予
測されない画素の動きベクトルをその周辺画素位置の予
測されている動きベクトルの線形補間によって演算して
いる。したがって、入力画像の全ての画素についての動
きベクトル情報ｓ７２を動き補償予測手段１２及び動き
補償補間手段１３に出力することができる。

【００８６】図８の動画像復号化装置において、動きベ
クトル予測手段８１は第２の復号装置（図６）の動きベ
クトル予測手段６１と同じ動作をなし、動きベクトル補
間手段８２は第３の符号化装置（図７）のものと同じ動
作をする。その他の手段は、いずれも本発明の第１の復
号装置（図２）の対応する手段と同じ動作をする。

【００８７】これにより、動きベクトル補間手段８２
は、動きベクトル予測手段８１からの予測された動きベ
クトル情報ｓ８２を動き補償補間手段２３に供給する。

【００８８】以上説明したように、本発明の第３の動画
像符号化復号化装置によれば、前フレームの動きベクト
ルから現フレームの動きベクトルを予測することによっ
て動きベクトルの検出精度を高めることができる。した
がって、符号化効率の向上及び画像品質の向上が期待で
きる。

【００８９】また、動きベクトルが予測されない画素位
置については、周辺画素位置の動きベクトルを用いて補
間することによって、スムーズに動きベクトルを予測す
ることができる。したがって、動きベクトルの予測誤差
による符号化効率の低減を防ぐことができる。

【００９０】実施の形態４図９は、この発明の第４の動画像符号化装置のブロック
図である。

【００９１】第４の動画像符号化装置は、入力画像のフ
レーム順序を変える順序変換手段（ＯＲＤ）９１１と、
順序変換されたフレームの復元画像を格納する第１のメ
モリ（ＦＲＭ）９４と、前に生成された復元画像を格納
する第２のメモリ（ＦＲＭ）９５と、画像の２フレーム
間の動きベクトルをブロック単位で算出する動きベクト
ル算出手段（ＥＤＴ）９１と、動きベクトルのスケール
を変換するスケール変換手段（ＥＳＣＤ）９９と、動き
ベクトルを選択する選択手段９１０と、画像のフレーム
間の動き補償付き差分信号を算出する動き補償予測手段
（ＰＲＥ）９２と、差分信号を圧縮符号化する圧縮符号
化手段（ＣＯＤ）９６と、圧縮された差分信号を復元す
る復号手段（ＤＣＤ）９７と、圧縮された差分信号及び
動きベクトルなどの情報を可変長符号化して混合する混
合手段（ΜＰＸ）９８と、復元された差分信号によって
前または後ろのフレームの画像信号を動き補償して圧縮
されていない復元画像を生成する動き補償補間手段（Ｉ
ＮＰ）９３とを備えている。

【００９２】この動画像符号化装置への入力画像信号ｓ
９０は、まず順序変換手段９１１に供給され、順序変換
手段９１１の出力ｓ９１１が動き補償予測手段９２及び
動きベクトル算出手段９１に接続される。動きベクトル
算出手段９１の出力ｓ９１は、スケール変換手段９９、
選択手段９１０、及び混合手段９８に接続され、動き補
償予測手段９２の出力ｓ９２は、圧縮符号化手段９６に
接続されている。この圧縮符号化手段９６の出力ｓ９６
は、混合手段９８及び復号手段９７に接続され、混合手
段９８からは外部への出力信号ｓ９８が得られる。ま
た、復号手段９７の出力ｓ９７は動き補償補間手段９３
に接続され、動き補償補間手段９３の出力ｓ９３が、第
１のメモリ９４に接続される。この第１のメモリ９４は
４つの出力端子を備えており、その第１の出力ｓ９４−
１は第２のメモリ９５に接続され、第２の出力ｓ９４−
２は動き補償予測手段９２に接続され、第３の出力ｓ９
４−３は動き補償補間手段９３に接続され、第４の出力
ｓ９４−４は動きベクトル算出手段９１に接続される。
第２のメモリ９５は２つの出力端子を備え、その第１の
出力ｓ９５−１は動き補償予測手段９２に接続され、第
２の出力ｓ９５−２は動き補償補間手段９３に接続され
ている。

【００９３】図１０は、この発明の第４の動画像復号化
装置のブロック図である。

【００９４】この動画像復号化装置には、従来のものと
同様に動きベクトルが混合された圧縮符号化された画像
信号が入力される。ここでは、この符号化された画像信
号を復号し差分信号と動きベクトルなどの情報とに分割
する分割手段（ＤＭＰＸ）１０１と、この差分信号を復
元する復号手段（ＤＣＤ）１０２と、順序変換されたフ
レームの復元画像を格納する第１のメモリ（ＦＲＭ）１
０４と、前に生成された画像を格納する第２のメモリ
（ＦＲＭ）１０５と、動きベクトルのスケールを変える
スケール変換手段（ＥＳＣＤ）１０６と、動きベクトル
を選択する選択手段１０７と、復元された差分信号に前
または後ろのフレームの動き補償後の参照画像を用いて
補間する動き補償補間手段（ＩＮＰ）１０３と、生成さ
れた画像フレームの順序を戻す順序逆変換手段（ＲＯＲ
Ｄ）１０８とを備えている。

【００９５】この動画像復号化装置では、圧縮符号化さ
れた入力画像信号ｓ１００は分割手段１０１に接続さ
れ、分割手段１０１の第１の出力ｓ１０１−１が復号手
段１０２に接続され、第２の出力ｓ１０１−２がスケー
ル変換手段１０６及び選択手段１０７に接続される。復
号手段１０２の出力ｓ１０２は動き補償補間手段１０３
に接続され、その出力ｓ１０３が順序逆変換手段１０８
及び第１のメモリ２４に接続される。また、スケール変
換手段１０６の出力ｓ１０６は選択手段１０７に接続さ
れ、選択手段１０７の出力ｓ１０７が動き補償補間手段
１０３に接続されている。そして、順序逆変換手段１０
８の出力ｓ１０８は出力端子１０９に接続されている。
また、第１のメモリ１０４は２つの出力端子を備え、そ
の第１の出力ｓ１０４−１は第２のメモリ１０５に接続
され、第２の出力ｓ１０４−２は動き補償補間手段１０
３に接続される。さらに、第２のメモリ１０５の出力ｓ
１０５は動き補償補間手段１０３に接続されている。

【００９６】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【００９７】図９の動画像符号化装置において、順序変
換手段９１１では、入力される画像フレームに対して予
め決められた順序に変換して、それらの画像フレームを
画像情報ｓ９１１として出力する。ここで、予め決めら
れた順序とは、例えば順序変数ｍ＝３とした場合に、図
２４に示すように、３フレーム置きに１フレームの画像
順序を入れ換えて出力されるフレーム順序である。図２
４において、３、６、９のような順序が変えられた画像
フレームを、以下ではＰフレームと呼び、１、２、４、
５のようなフレームをΒフレームと呼ぶ。

【００９８】動きベクトル算出手段９１では、画像情報
ｓ９１１としてＰフレームが入力されると、従来と同様
にブロックマッチング法などにより動きベクトル情報ｓ
９１を求め、それをそれぞれスケール変換手段９９、選
択手段９１０、及び混合手段９８に出力する。しかし、
画像情報ｓ９１１としてΒフレームが入力された場合に
は、ベクトル演算動作及び出力を行なわない。

【００９９】スケール変換手段９９では、入力されるＰ
フレーム間の動きベクトル情報ｓ９１１に対して、Ｂフ
レームに適用できるようにスケール変換をして、スケー
ル変換された動きベクトルｓ９９を選択手段９１０に出
力する。ここでスケール変換方法としては、例えばある
Ｂフレームが前方のＰフレームからの距離をｎとし、後
方のＰフレームまでの距離を（ｍ−ｎ）とするとき、そ
のＢフレームの前方予測動きベクトルは、ここに入力さ
れた前後のＰフレーム間での動きベクトルの（ｎ／ｍ）
倍として出力し、またＢフレームの後方予測動きベクト
ルは、ここに入力された前後のＰフレーム間の動きベク
トルの（（ｍ−ｎ）／ｍ）倍として出力する方法が可能
である。

【０１００】選択手段９１０では、この動画像復号化装
置でＰフレームが処理される時には、動きベクトル算出
手段９１からのＰフレーム間の動きベクトル情報ｓ９１
を選択してそれを動きベクトル情報ｓ９１０として出力
し、Ｂフレームが処理される時には、スケール変換手段
９９でスケール変換された動きベクトル情報ｓ９９を選
択し、Ｂフレームの動きベクトル情報ｓ９１０として出
力する。

【０１０１】動き補償予測手段９２では、Ｐフレームの
画像信号と動きベクトル情報が入力される時、選択手段
９１０を介して入力される算出された動きベクトル情報
ｓ９１に基づいて、前方のＰフレームの動きベクトルに
対応した画像信号ｓ９５−１を第２のメモリ９５から読
み込み、従来装置の場合と同様に誤差情報、例えば差分
画像信号ｓ９２を出力する。また、Ｂフレームの画像信
号が入力される時には、スケール変換手段９９で変換さ
れた前方及び後方の動きベクトル情報ｓ９９に基づい
て、それぞれ前方のＰフレームの動きベクトルに対応し
た画像信号ｓ９５−１及び後方のＰフレームの動きベク
トルに対応した画像信号ｓ９４−２を第２のメモリ及び
第１のメモリから読み込んで、前方の画像信号、後方の
画像信号、または前後方の平均画像信号の誤差情報を演
算する。そして、これら誤差情報のいずれかのうち、例
えば差分信号の平均自乗誤差が最も小さくなるものを差
分画像ｓ９２として選択して、圧縮符号化手段９６に出
力する。

【０１０２】ここで圧縮符号化手段９６、復号手段９
７、及び混合手段９８は、それぞれ従来装置（図３）の
ものと同じ動作をする。

【０１０３】動き補償補間手段９３では、復号手段９７
からＰフレームの画像情報ｓ９７が入力される時、選択
手段９１０より入力される動きベクトル情報ｓ９１に基
づいて、前方のＰフレームの動きベクトルに対応した画
像信号ｓ９５−１を第２のメモリ９５から読み込み、従
来装置の場合と同様に差分画像信号に足し合わせて復元
画像信号ｓ９３を出力する。また、復号手段９７からＢ
フレームの画像情報ｓ９７が入力される時には、スケー
ル変換手段９９で変換された前方及び後方の動きベクト
ル情報ｓ９９に基づいて、それぞれ前方のＰフレームの
動きベクトルに対応した画像信号ｓ９５−２及び後方の
Ｐフレームの動きベクトルに対応した画像信号ｓ９４−
３を第２のメモリ９５及び第１のメモリ９４から読み込
んで、前方の画像信号、後方の画像信号、または前後方
の平均画像信号を演算する。そして、これら画像情報の
いずれかを転送された情報に従って選択し、差分信号に
足し合わせて復元画像ｓ９３を出力する。

【０１０４】第１のメモリ９４では、Ｐフレームの画像
信号のみを格納し、次のＰフレームが処理される直前
に、ここに格納されている１フレーム分の画像信号ｓ９
４−１を第２のメモリ９５に出力する。

【０１０５】第２のメモリ９５では、第１のメモリ９４
より入力される１フレームの画像信号ｓ９４−１を格納
する。

【０１０６】図１０の動画像復号化装置において、分割
手段１０１及び復号手段１０２は、従来装置（図２）の
ものと同じ動作をなし、スケール変換手段１０６、選択
手段１０７、動き補償補間手段１０３、第１のメモリ１
０４、及び第２のメモリ１０５は、第４の符号化装置
（図９）のものと同じ動作をするので、これらの説明は
省略する。

【０１０７】順序逆変換手段１０８では、動き補償補間
手段１０３より入力される復元画像ｓ１０３に対して、
符号化装置の順序変換手段９１１によって順序を変えら
れた画像フレームを元の順序に戻して出力端子１０９に
出力する。

【０１０８】以上説明したように、本発明の第４の動画
像符号化復号化装置によれば、画像の順序を変換し、動
きベクトルのスケール変換によりΒフレームの動きベク
トルを生成することによって、動きベクトルの算出をｍ
フレームおきのＰフレーム同士に対してのみ行えば良く
なる。したがって、処理量が軽減されるうえ、動きベク
トルを転送する符号量も軽減することができ、符号化効
率の向上が期待できる。

【０１０９】また、Ｂフレームに関しては、前後のＰフ
レームを用いて補間することによって動きベクトルを転
送しなくても画像品質がほとんど低下すること無く符号
化できる。したがって、簡単なスケール変換手段、選択
手段、及び１フレーム分のメモリを追加するだけで、符
号化側及び復号側の装置を構成することができるから、
装置への負担も軽くなる。

【０１１０】実施の形態５図１１は、この発明の第５の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。この第５の動画像符号化装置は、第４の符
号化装置（図９）において、スケール変換手段（ＥＳＣ
Ｄ）の代わりに、動きベクトル予測手段（ＥＰＲＥ）１
１１及び動きベクトル補間手段（ＥＩＮＰ）１１２を設
けたものである。

【０１１１】図１１において、順序変換手段（ＯＲＤ）
９１１と、動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）９１と、選
択手段９１０と、動き補償予測手段（ＰＲＥ）９２と、
圧縮符号化手段（ＣＯＤ）９６と、混合手段（ΜＰＸ）
９８と、復号手段（ＤＣＤ）９７と、動き補償補間手段
（ＩＮＰ）９３と、第１のメモリ（ＦＲＭ）９４と、第
２のメモリ（ＦＲＭ）９５は、第４の符号化装置と同様
な機能を有し同様に接続されているので、同じ番号を付
与し説明を省略する。

【０１１２】ここで、動きベクトル算出手段９１の出力
ｓ９１は、動きベクトル予測手段１１１に接続され、動
きベクトル予測手段１１１の出力ｓ１１１は、動きベク
トル補間手段１１２に接続され、動きベクトル補間手段
１１２の出力ｓ１１２は、選択手段９１０に接続されて
いる。

【０１１３】図１２は、この発明の第５の動画像復号化
装置のブロック図である。この第５の動画像復号化装置
は、第４の復号化装置（図１０）において、スケール変
換手段（ＥＳＣＤ）の代わりに、動きベクトル予測手段
（ＥＰＲＥ）１１１及び動きベクトル補間手段（ＥＩＮ
Ｐ）１１２を設けたものである。

【０１１４】図１２において、分割手段（ＤＭＰＸ）１
０１と、復号手段（ＤＣＤ）１０２と、動き補償補間手
段（ＩＮＰ）１０３と、順序逆変換手段（ＲＯＲＤ）１
０８と、第１のメモリ（ＦＲＭ）１０４と、第２のメモ
リ（ＦＲＭ）１０５と、選択手段１０７は、第４の復号
化装置と同様な機能を有し同様に接続されているので、
同じ番号を付与し説明を省略する。

【０１１５】ここで、分割手段１０１の出力ｓ１０１−
２は、動きベクトル予測手段１２１に接続され、動きベ
クトル予測手段１２１の出力ｓ１２１は、動きベクトル
補間手段１２２に接続され、動きベクトル補間手段１２
２の出力ｓ１２２は、選択手段１０７に接続されてい
る。

【０１１６】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【０１１７】図１１の動画像符号化装置において、順序
変換手段９１１、動きベクトル算出手段９１、選択手段
９１０、動き補償予測手段９２、圧縮符号化手段９６、
混合手段９８、復号手段９７、動き補償補間手段９３、
第１のメモリ９４、及び第２のメモリ９５は、いずれも
第４の符号化装置の対応する手段と同じ動作をするの
で、説明を省略する。

【０１１８】動きベクトル予測手段１１１では、動きベ
クトル算出手段９１より入力される前のＰフレームと後
のＰフレームとの動きベクトル情報ｓ９１から現Ｂフレ
ームの対応する位置の画像データの前方予測動きベクト
ル及び後方予測動きベクトルを予測し、これら動きベク
トル情報ｓ１１１を動きベクトル補間手段１１２に出力
する。動きベクトル予測方法としては、例えば、図２５
に示す直線内挿予測の方法がある。図２５において、ｔ
−ｍは前のＰフレームを示し、ｔ＋ｎは後のＰフレーム
を示し、ｔは現在のＢフレームを示す。Ｖabを動きベク
トル算出手段９１により算出された前フレーム（Ｐフレ
ーム）のａ地点から後フレーム（Ｐフレーム）のｂ地点
への動きベクトルとすると、動きベクトル予測手段１１
１では、この動きベクトルＶabの現フレーム（Ｂフレー
ム）を通過するｃ地点では、その前フレームとの間の動
きベクトルＶacと、後フレームとの間の動きベクトルＶ
cbは、それぞれ式（１）及び式（２）のように直線内挿
予測される。そこで、これら予測動きベクトルＶac、Ｖ
cbを予測動きベクトル情報ｓ１１１として動きベクトル
補間手段１１２に出力する。

【０１１９】Ｖａｃ＝Ｖａｂ・ｍ／（ｍ＋ｎ）（１）Ｖｃｂ＝−Ｖａｂ・ｎ／（ｍ＋ｎ）（２）また、動きベクトル補間手段１１２では、これら予測動
きベクトル情報ｓ１１１に基づいて、予測されない画素
の動きベクトルをその周辺画素位置の予測されている動
きベクトルの線形補間によって演算している。したがっ
て、入力画像の全ての画素についての動きベクトル情報
ｓ９１０を選択手段９１０から動き補償予測手段９２及
び動き補償補間手段９３に出力することができる。

【０１２０】図１２の動画像復号化装置において、分割
手段１０１、復号手段１０２、動き補償補間手段１０
３、順序逆変換手段１０８、第１のメモリ１０４、第２
のメモリ１０５、及び選択手段１０７は、いずれも第４
の復号化装置（図１０）の対応する手段と同じ動作をな
し、動きベクトル予測手段１２１及び動きベクトル補間
手段１２２は、それぞれ第５の符号化装置（図１１）の
動きベクトル予測手段１１１及び動きベクトル補間手段
１１２と同じ動作をする。

【０１２１】これにより、動きベクトル補間手段１２２
は、動きベクトル予測手段１２１からの予測された動き
ベクトル情報ｓ１２２を選択手段１０７を介して動き補
償補間手段１０３に供給する。

【０１２２】以上説明したように、本発明の第５の動画
像符号化復号化装置によれば、画像の順序を変換した後
で、予測及び補間によりＢフレームの動きベクトルを生
成することによって、動きベクトルの算出をｍフレーム
おきのＰフレーム同士に対してのみ行えば良くなる。し
たがって、処理量が軽減されるうえ、動きベクトルを転
送する符号量も軽減することができ、符号化効率の向上
が期待できる。

【０１２３】また、Ｂフレームに関しては、前後のＰフ
レームを用いて補間することによって動きベクトルを転
送しなくても画像品質がほとんど低下すること無く符号
化できる。したがって、簡単な動きベクトル予測手段及
び動きベクトル補間手段を追加するだけで、符号化側及
び復号側の装置を構成することができるから、装置への
負担も軽くなる。

【０１２４】さらに、Βフレームの動きベクトルをＰフ
レームの動きベクトルから直線内挿予測し、予測されな
い画素に対しても予測されている周辺画素位置の動きベ
クトルを用いて補間したので、動きベクトルのギャップ
を無くすことができる。したがって、画像品質の向上も
期待できる。

【０１２５】実施の形態６図１３は、この発明の第６の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。この第６の動画像符号化装置は、第４の動
画像符号化装置（図９）において、スケール変換手段
（ＥＳＣＤ）９９の代わりに、動きベクトル予測手段
（ＥＰＲＥ）１３１、第１の画像データ補間手段（ＤＩ
ＮＰ１）１３３、及び第２の画像データ補間手段（ＤＩ
ＮＰ２）１３４を設けたものである。

【０１２６】図１３において、順序変換手段（ＯＲＤ）
９１１と、動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）９１と、動
き補償予測手段（ＰＲＥ）９２と、圧縮符号化手段（Ｃ
ＯＤ）９６と、混合手段（ＭＰＸ）９８と、復号手段
（ＤＣＤ）９７と、動き補償補間手段（ＩＮＰ）９３
は、第４の符号化装置と同様な機能を有し同様に接続さ
れているので、同じ番号を付与し説明を省略する。

【０１２７】この動画像符号化装置では、動きベクトル
算出手段９１の出力ｓ９１は、動きベクトル予測手段１
３１に接続され、動きベクトル予測手段１３１の出力ｓ
１３１は、選択手段９１０に接続される。また、選択手
段９１０の出力ｓ９１０は、第１の画像データ補間手段
１３３及び第２の画像データ補間手段１３４に接続さ
れ、これら画像データ補間手段１３３、１３４の出力ｓ
１３３、ｓ１３４は、いずれも動き補償予測手段９２及
び動き補償補間手段９３に接続されている。さらに、第
１のメモリ９４の第３の出力ｓ９４−３は、第１の画像
データ補間手段１３３に接続され、第２のメモリ９５の
出力ｓ９５は、第２の画像データ補間手段１３４に接続
されている。

【０１２８】図１４は、この発明の第６の動画像復号化
装置のブロック図である。この第６の動画像復号化装置
は、第４の復号化装置（図１０）において、スケール変
換手段（ＥＳＣＤ）１０６の代わりに、動きベクトル予
測手段（ＥＰＲＥ）１４１、第１の画像データ補間手段
（ＤＩＮＰ１）１４３、及び第２の画像データ補間手段
（ＤＩＮＰ２）１４４を設けたものである。

【０１２９】図１４において、分割手段（ＤＭＰＸ）１
０１と、復号手段（ＤＣＤ）１０２と、動き補償補間手
段（ＩＮＰ）１０３と、順序逆変換手段（ＲＯＲＤ）１
０８は、第４の復号化装置と同様な機能を有し同様に接
続されているので、同じ番号を付与し説明を省略する。

【０１３０】この復号化装置では、分割手段１０１の第
２の出力ｓ１０１−２は、動きベクトル予測手段１４１
に接続され、動きベクトル予測手段１４１の出力ｓ１４
１は、選択手段１０７に出力され、選択手段１０７の出
力ｓ１０７は、第１の画像データ補間手段１４３及び第
２の画像データ補間手段１４４に出力される。また第
１、第２の画像データ補間手段１４３、１４４の出力ｓ
１４３、ｓ１４４は、いずれも動き補償補間手段１０３
に接続されている。さらに、第１のメモリ１０４の第２
の出力ｓ１０４−２は、第１の画像データ補間手段１４
３に接続され、第２のメモリ１０５の出力ｓ１０５は、
第２の画像データ補間手段１４４に接続されている。

【０１３１】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【０１３２】図１３の動画像符号化装置において、順序
変換手段９１１、動きベクトル算出手段９１、選択手段
９１０、動き補償予測手段９２、圧縮符号化手段９６、
混合手段９８、復号手段９７、動き補償補間手段９３、
第１のメモリ９４、及び第２のメモリ９５は、いずれも
第４の符号化装置の対応する手段と同じ動作をなし、動
きベクトル予測手段１３１は、第５の符号化装置の動き
ベクトル予測手段１１１と同じ動作をするので、説明を
省略する。

【０１３３】第１の画像データ補間手段１３３では、入
力される前方予測動きベクトルｓ９１０に従って、第１
のメモリ９４から対応する前フレーム（Ｐフレーム）の
画像データｓ９４−３を読み込んで、動き補償参照画像
を作る。動きベクトル予測手段１３１において予測され
ない現在のＢフレームの画素については、動きベクトル
が予測された周辺画素位置の画像データｓ９４−３を用
いて例えば線形補間によって動き補償参照画像を完成さ
せることが可能である。したがって、画像データ補間手
段１３３から前フレームの参照画像ｓ１３３をそれぞれ
動き補償予測手段９２及び動き補償補間手段９３に出力
できる。

【０１３４】第２の画像データ補間手段１３４では、入
力される後方予測動きベクトルｓ９１０に従って、第２
のメモリ９５から対応する後フレーム（Ｐフレーム）の
画像データｓ９５を読み込んで、動き補償参照画像を作
る。動きベクトル予測手段において予測されない現在の
Ｂフレームの画素については、動きベクトルが予測され
た周辺画素位置の画像データｓ９５を用いて例えば線形
補間によって動き補償参照画像を完成させることが可能
である。したがって、画像データ補間手段１３４から後
フレームの参照画像ｓ１３４をそれぞれ動き補償予測手
段９２及び動き補償補間手段９３に出力できる。

【０１３５】図１４の動画像復号化装置において、分割
手段１０１、復号手段１０２、動き補償補間手段１０
３、順序逆変換手段１０８、第１のメモリ１０４、第２
のメモリ１０５、及び選択手段１０７は、いずれも第４
の復号化装置（図１０）の対応する手段と同じ動作をな
し、動きベクトル予測手段１４１、第１の画像データ補
間手段１４３、及び第２の画像データ補間手段１４４
は、第６の符号化装置（図１３）の対応する手段と同じ
動作をする。

【０１３６】これにより、第１の画像データ補間手段１
４３、及び第２の画像データ補間手段１４４は、選択手
段１０７から各々供給される前方向あるいは後方向の動
きベクトル情報ｓ１０７に従って、対応する前フレーム
の画像データをそれぞれ第１のメモリ１０４、第２のメ
モリ１０５から読み込んで、参照画像ｓ１４３、ｓ１４
４を動き補償補間手段１０３に供給する。

【０１３７】以上説明したように、本発明の第６の動画
像符号化復号化装置によれば、画像の順序を変換した後
で、Ｂフレームの動きベクトルを予測し、その画像デー
タを生成することによって、動きベクトルの算出をｍフ
レームおきのΡフレーム同士に対してのみ行えば良くな
る。したがって、処理量が軽減されるうえ、動きベクト
ルを転送する符号量も軽減することができ、符号化効率
の向上が期待できる。

【０１３８】また、Βフレームに関しては、前後のＰフ
レームを用いて補間することによって動きベクトルを転
送しなくても画像品質がほとんど低下すること無く符号
化できる。したがって、簡単な動きベクトル予測手段及
び動きベクトル補間手段を追加するだけで、符号化側及
び復号側の装置を構成することができるから、装置への
負担も軽くなる。

【０１３９】さらに、Ｂフレームの動きベクトルをＰフ
レームの動きベクトルから直線内挿予測し、動きベクト
ルが予測されない画素に対しても予測されている周辺画
素位置の動きベクトルを用いて補間したので、予測動き
ベクトル間のギャップを無くすることができる。したが
って、画像品質の向上も期待できる。

【０１４０】実施の形態７図１５は、この発明の第７の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。

【０１４１】第７の動画像符号化装置は、入力画像のフ
レーム順序を変える順序変換手段（ＯＲＤ）１５０と、
第１、第２のメモリ（ＦＲＭ）１５４、１５５と、これ
らに格納されている２フレームの画像間の動きベクトル
を算出する動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）１５１と、
動きベクトルのスケールを変換して第１、第２のメモリ
１５４、１５５に格納されている２フレーム間の画像の
動きベクトルとするスケール変換手段（ＥＳＣＤ）１５
８と、算出された動きベクトルあるいはスケール変換さ
れた動きベクトルのいずれかを選択する選択手段１５９
と、現フレームの画像と動き補償後の参照画像との予測
誤差を求める動き補償予測手段（ＰＲＥ）１５２と、こ
の予測誤差信号を圧縮符号化する圧縮符号化手段（ＣＯ
Ｄ）１５６と、圧縮符号化された信号を復号する復号手
段（ＤＣＤ）１５７と、復号された信号に動き補償後の
参照画像を用いて補間する動き補償補間手段（ＩＮＰ）
１５３とを備えている。

【０１４２】この動画像符号化装置への入力画像信号ｓ
１５０は、まず順序変換手段１５０に供給され、順序変
換手段１５０の出力ｓ１５０−１が動き補償予測手段１
５２に接続される。この動き補償予測手段１５２の出力
ｓ１５２は、圧縮符号化手段１５６に接続され、圧縮符
号化手段１５６からは外部への出力信号ｓ１５６が得ら
れる。また、圧縮符号化手段１５６の信号ｓ１５６は復
号手段１５７に接続され、復号手段１５７の出力ｓ１５
７は動き補償補間手段１５３に接続され、動き補償補間
手段１５３の出力ｓ１５３が、第１のメモリ１５４に接
続される。この第１のメモリ１５４は３つの出力端子を
備えており、その第１の出力ｓ１５４−１は第２のメモ
リ１５５に接続され、第２の出力ｓ１５４−２は動きベ
クトル算出手段１５１に接続され、第３の出力ｓ１５４
−３は動き補償予測手段１５２及び動き補償補間手段１
５３に接続される。第２のメモリ１５５は２つの出力端
子を備えており、その第１の出力ｓ１５５−１は動きベ
クトル算出手段１５１に接続され、第２の出力ｓ１５５
−２は動き補償予測手段１５２及び動き補償補間手段１
５３に接続されている。さらに、動きベクトル算出手段
１５１の出力ｓ１５１はスケール変換手段１５８及び選
択手段１５９に接続され、選択手段１５９の出力ｓ１５
９は動き補償予測手段１５２及び動き補償補間手段１５
３に接続されている。

【０１４３】図１６は、この発明の第７の動画像復号化
装置のブロック図である。

【０１４４】この動画像復号化装置は、圧縮符号化され
た差分信号を復号する復号手段（ＤＣＤ）１６１と、順
序が変換された２フレーム分の画像を記憶する第１、第
２のメモリ（ＦＲＭ）１６４、１６５と、ここに格納さ
れている２フレームの画像間の動きベクトルを算出する
動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）１６３と、動きベクト
ルのスケールを変換して、格納されている２フレーム間
の画像の動きベクトルとするスケール変換手段（ＥＳＣ
Ｄ）１６６と、算出された動きベクトルあるいはスケー
ル変換された動きベクトルのいずれかを選択する選択手
段１６７と、復号された信号に動き補償後の参照画像を
用いて補間する動き補償補間手段（ＩＮＰ）１６２と、
順序逆変換手段（ＲＯＲＤ）１６８とを備えている。

【０１４５】この動画像復号化装置では、圧縮符号化さ
れた画像信号ｓ１６０が復号手段１６１に供給される。
復号手段１６１の出力信号ｓ１６１は動き補償補間手段
１６２に接続され、その出力ｓ１６２が順序逆変換手段
１６８及び第１のメモリ１６４に接続され、順序逆変換
手段１６８の出力ｓ１６８は出力端子１６９に接続され
る。また、第１のメモリ１６４は３つの出力端子を備
え、その第１の出力ｓ１６４−１は第２のメモリ１６５
に接続され、第２の出力ｓ１６４−２は動きベクトル算
出手段１６３に接続され、第３の出力ｓ１６４−３は動
き補償補間手段１６２に接続されている。また、第２の
メモリ１６５は２つの出力端子を備え、その第１の出力
ｓ１６５−１は動きベクトル算出手段１６３に接続さ
れ、その第２の出力ｓ１６５−２は動き補償補間手段１
６２に接続されている。さらに、動きベクトル算出手段
１６３の出力ｓ１６３はスケール変換手段１６６及び選
択手段１６７に接続され、選択手段１６７の出力ｓ１６
７が動き補償補間手段１６２に接続されている。

【０１４６】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【０１４７】図１５の動画像符号化装置において、順序
変換手段１５０では、本発明の第４の符号化装置（図
９）と同様に、入力される画像フレームに対して予め決
められた順序に変換して、それらの画像フレームを画像
情報ｓ１５０−１として出力する。

【０１４８】動き補償予測手段１５２では、第４の符号
化装置と同様に、順序変換手段１５０からの画像フレー
ムとしてＰフレームが入力される時、選択手段１５９を
介して入力される算出された動きベクトルｓ１５８に基
づいて、前方のＰフレームの動きベクトルに対応した画
像信号ｓ１５５−２を第２のメモリ１５５から読み込
み、誤差情報、例えば差分画像信号ｓ１５２を出力す
る。また、Ｂフレームの画像信号が入力される時には、
スケール変換手段１５８で変換された前方及び後方の動
きベクトル情報ｓ１５８に基づいて、それぞれ前方のＰ
フレームの動きベクトルに対応した画像信号ｓ１５５−
２及び後方のＰフレームの動きベクトルに対応した画像
信号ｓ１５４−３を第２のメモリ及び第１のメモリから
読み込んで、前方の画像信号、後方の画像信号、または
前後方の平均画像信号の誤差情報を演算する。そして、
これら誤差情報のいずれかのうち、例えば差分信号の平
均自乗誤差が最も小さくなるものを差分画像ｓ１５２と
して選択して、圧縮符号化手段１５６に出力する。

【０１４９】圧縮符号化手段１５６では、本発明の第１
の符号化装置と同様に、入力される差分信号ｓ１５２に
対して、例えば、ブロック単位で離散余弦変換（ＤＣ
Ｔ）、線形量子化、及び可変長符号化を行なって、圧縮
符号化された画像情報が、差分信号ｓ１５６として外部
に出力される。また、この差分信号ｓ１５６は、復号手
段１５７にも出力される。

【０１５０】復号手段１５７では、本発明の第１の符号
化装置と同様に、圧縮符号化された差分信号ｓ１５６に
対して、圧縮符号化手段１５６に対応した可変長復号を
行ない、さらに線形逆量子化及び逆離散余弦変換（ＩＤ
ＣＴ）によって画像情報を復元する。復元された画像情
報は、差分信号ｓ１５７として動き補償補間手段１５３
に出力される。

【０１５１】動き補償補間手段１５３では、本発明の第
４の符号化装置と同様に、復号手段１５７からＰフレー
ムの画像情報ｓ１５７が入力される時、選択手段１５９
より入力される動きベクトルｓ１５９に基づいて、前方
のＰフレームの動きベクトルに対応した画像信号ｓ１５
５−２を第２のメモリ１５５から読み込み、差分信号に
足し合わせて復元画像信号ｓ１５３を出力する。また、
復号手段１５７からＢフレームの画像情報ｓ１５７が入
力される時には、スケール変換手段１５８で変換された
前方及び後方の動きベクトル情報ｓ１５９に基づいて、
それぞれ前方のＰフレームの動きベクトルに対応した画
像信号ｓ１５５−２及び後方のＰフレームの動きベクト
ルに対応した画像信号ｓ１５４−３をそれぞれ第２のメ
モリ１５５及び第１のメモリ１５４から読み込んで、前
方の画像信号、後方の画像信号、または前後方の平均画
像信号を演算する。そして、これら画像情報のいずれか
を転送された情報に従って選択し、差分信号に足し合わ
せて復元画像ｓ１５３を出力する。

【０１５２】第１のメモリ１５４では、Ｐフレームの画
像信号のみを格納し、次のＰフレームが処理される直前
に、ここに格納されている１フレーム分の画像信号ｓ１
５４−１を第２のフレーム１５５に出力する。

【０１５３】第２のメモリ１５５では、第１のメモリ１
５４より入力される１フレームの画像信号ｓ１５４−１
を格納する。

【０１５４】動きベクトル算出手段１５１では、第１の
メモリ１５４より入力される後方のＰフレームの画像信
号ｓ１５４−２及び第２のメモリ１５５より入力される
前方のＰフレームの画像信号ｓ１５５−１から、２フレ
ーム間の動きベクトルを算出し、動きベクトル情報ｓ１
５１としてスケール変換手段１５８及び選択手段１５９
に出力する。

【０１５５】スケール変換手段１５８では、本発明の第
４の符号化装置と同様に、入力されるＰフレーム間の動
きベクトルｓ１５１に対して、Βフレームに適用できる
ようにスケール変換をして、スケール変換された動きベ
クトルｓ１５８を選択手段１５９に出力する。

【０１５６】選択手段１５９では、この動画像復号化装
置でＰフレームが処理される時には、動きベクトル算出
手段１５１からのＰフレーム間の動きベクトルｓ１５１
を選択してそれを動きベクトル情報ｓ１５９として出力
し、Ｂフレームが処理される時には、スケール変換手段
１５９でＢフレーム用にスケール変換された動きベクト
ル情報ｓ１５８を選択し、Ｂフレームの動きベクトル情
報ｓ１５９として出力する。

【０１５７】図１６の動画像復号化装置において、復号
手段１６１、動き補償補間手段１６２、第１のメモリ１
４４、第２のメモリ１６５、動きベクトル算出手段１６
３、スケール変換手段１６６、及び選択手段１６７は、
いずれも第７の符号化装置（図１５）の対応する手段と
同じ動作をするので、説明を省略する。

【０１５８】順序逆変換手段１６８では、動き補償補間
手段１６２より入力される復元画像ｓ１６２に対して、
符号化装置の順序変換手段１５０によって順序を変えら
れた画像フレームを元の順序に戻して出力端子１６９に
出力する。

【０１５９】以上説明したように、本発明の第７の動画
像符号化復号化装置によれば、符号化装置及び復号化装
置にそれぞれ同じ動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）を持
たせ、また動きベクトルの算出に符号化側と復号側とで
共有できる圧縮復元画像を用いることによって、動きベ
クトルを転送する必要が無くなる。したがって、符号化
効率の向上が期待できる。

【０１６０】また、動きベクトルを転送する必要が無い
ため、転送には不向きであるが高性能な動きベクトル算
出法を適用することが可能になる。したがって、適切な
動きベクトル算出法によって動きベクトルの検出精度が
高められるならば、符号化効率の一層の向上及び画像品
質の向上が期待できる。

【０１６１】さらに、画像の順序を変換し、動きベクト
ルのスケール変換によりΒフレームの動きベクトルを生
成することによって、動きベクトルの算出をｍフレーム
おきのＰフレーム同士に対してのみ行えば良くなる。し
たがって、処理量が軽減されるうえ、符号化、復号化速
度の高速化が達成できる。

【０１６２】実施の形態８図１７は、この発明の第８の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。

【０１６３】第８の動画像符号化装置は、第７の符号化
装置（図１５）において、動きベクトルのスケールを変
換するスケール変換手段（ＥＳＣＤ）を廃止し、Ｂフレ
ーム用の動きベクトルを予測する第１の動きベクトル予
測手段（ＥＰＲＥ１）１７１と、Ｐフレーム間の動きベ
クトルを予測する第２の動きベクトル予測手段（ＥＰＲ
Ｅ２）１７２と、Ｂフレーム用の動きベクトルを補間す
る第１の動きベクトル補間手段（ＥＩＮＰ１）１７３
と、Ｐフレーム間の動きベクトルを補間する第２の動き
ベクトル補間手段（ＥＩＮＰ２）１７４とを付け加えた
ものである。

【０１６４】図１７において、順序変換手段１５０、動
き補償予測手段１５２、圧縮符号化手段１５６、復号手
段１５７、動き補償補間手段１５３、第１のメモリ１５
４、第２のメモリ１５５、動きベクトル算出手段１５
１、及び選択手段１５９は、いずれも第７の符号化装置
の対応する手段と同様の機能を有し同様に接続されてい
るので、同じ番号を付与し説明を省略する。

【０１６５】ここで、第１の動きベクトル予測手段１７
１及び第２の動きベクトル予測手段１７２には、動きベ
クトル算出手段１５１の出力ｓ１５１が接続され、第１
の動きベクトル予測手段１７１の出力ｓ１７１は、第１
の動きベクトル補間手段１７３に接続され、第２の動き
ベクトル予測手段１７２の出力ｓ１７２は、第２の動き
ベクトル補間手段１７４に接続され、第１の動きベクト
ル補間手段１７３の出力ｓ１７３及び第２の動きベクト
ル補間手段１７４の出力ｓ１７４は、それぞれ選択手段
１５９に接続されている。

【０１６６】図１８は、この発明の第８の動画像復号化
装置のブロック図である。

【０１６７】この第８の動画像復号化装置では、第７の
復号化装置（図１６）において、動きベクトルのスケー
ルを変換するスケール変換手段（ＥＳＣＤ）を廃止し、
Ｂフレーム用の動きベクトルを予測する第１の動きベク
トル予測手段（ＥＰＲＥ１）１８１と、Ｐフレーム間の
動きベクトルを予測する第２の動きベクトル予測手段
（ＥＰＲＥ２）１８２と、Ｂフレーム用の動きベクトル
を補間する第１の動きベクトル補間手段（ＥＩＮＰ１）
１８３と、Ｐフレーム間の動きベクトルを補間する第２
の動きベクトル補間手段（ＥＩＮＰ２）１８４とを付け
加えている。

【０１６８】図１８においても、復号手段１６１、動き
補償補間手段１６２、順序逆変換手段１６８、第１のメ
モリ１６４、第２のメモリ１６５、動きベクトル算出手
段１６３、及び選択手段１６７は、いずれも本発明の第
７の復号化装置の対応する手段と同じ機能を有し同様に
接続されているので、同じ番号を付与し説明を省略す
る。

【０１６９】この動画像復号化装置では、第１の動きベ
クトル予測手段１８１及び第２の動きベクトル予測手段
１８２には、動きベクトル算出手段１６３の出力ｓ１６
３が接続され、第１の動きベクトル予測手段１８１の出
力ｓ１８１は、第１の動きベクトル補間手段１８３に接
続され、第２の動きベクトル予測手段１８２の出力ｓ１
８２は、第２の動きベクトル補間手段１８４に接続さ
れ、第１の動きベクトル補間手段１８３の出力ｓ１８３
及び第２の動きベクトル補間手段１８４の出力ｓ１８４
は、それぞれ選択手段１６７に接続されている。

【０１７０】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【０１７１】図１７の動画像符号化装置において、順序
変換手段１５０、動き補償予測手段１５２、圧縮符号化
手段１５６、復号手段１５７、動き補償補間手段１５
３、第１のメモリ１５４、第２のメモリ１５５、動きベ
クトル算出手段１５１、及び選択手段１５９は、いずれ
も第７の符号化装置の対応する手段と同じ動作をするの
で、説明を省略する。

【０１７２】第２の動きベクトル予測手段１７２では、
動きベクトル算出手段１５１より入力される前フレーム
であるＰフレームと、その前前フレームのＰフレームと
の間の動きベクトル情報ｓ１５１から、第２の符号化装
置の動きベクトル予測手段５１と同様の外挿予測によ
り、現在のＰフレームの対応する位置の画像信号の動き
ベクトルを予測し、それを動きベクトル情報ｓ１７２と
して第２の動きベクトル補間手段１７４に出力する。

【０１７３】また、第２の動きベクトル補間手段１７４
では、予測された画素の動きベクトル情報ｓ１７２に基
づいて、予測されない画素の動きベクトルをその周辺画
素位置の予測されている動きベクトルの線形補間によっ
て演算している。したがって、入力画像のＰフレームの
全ての画素についての動きベクトル情報ｓ１７４を、選
択手段１５９を介して動き補償予測手段１５２及び動き
補償補間手段１５３に出力することができる。

【０１７４】第１の動きベクトル予測手段１７１では、
動きベクトル算出手段１５１より入力される前方のＰフ
レームと後方のＰフレームとの動きベクトル情報から、
第５の符号化装置の動きベクトル予測手段１１１と同様
の内挿予測により、現在のＢフレームの対応する位置の
画像信号の動きベクトルを予測し、それを動きベクトル
情報ｓ１７１として第１の動きベクトル補間手段１７３
に出力する。

【０１７５】また、第１の動きベクトル補間手段１７３
では、予測された画素の動きベクトルｓ１７１に基づい
て、予測されない画素の動きベクトルをその周辺画素位
置の予測されている動きベクトルから線形補間によって
演算している。したがって、入力画像のＢフレームの全
ての画素についての動きベクトル情報ｓ１７３を、選択
手段１５９を介して動き補償予測手段１５２及び動き補
償補間手段１５３に出力することができる。

【０１７６】図１８の動画像復号化装置において、復号
手段１６１、動き補償補間手段１６２、順序逆変換手段
１６８、第１のメモリ１６４、第２のメモリ１６５、動
きベクトル算出手段１６３、及び選択手段１６７は、い
ずれも本発明の第７の復号化装置（図１６）の対応する
手段と同じ動作をなし、第１の動きベクトル予測手段１
８１、第２の動きベクトル予測手段１８２、第１の動き
ベクトル補間手段１８３、及び第２の動きベクトル補間
手段１８４は、それぞれ上述した第８の符号化装置（図
１７）の対応する手段と同じ動作をする。

【０１７７】これにより、第１の動きベクトル補間手段
１８３は動きベクトル予測手段１８１からのＢフレーム
の全ての画素の予測された動きベクトル情報ｓ１８３
を、第２の動きベクトル補間手段１８４は動きベクトル
予測手段１８２からのＰフレームの全ての画素の予測さ
れた動きベクトル情報ｓ１８４を、それぞれ選択手段１
６７を介して動き補償補間手段１６２に供給する。

【０１７８】以上説明したように、本発明の第８の動画
像符号化復号化装置によれば、符号化装置及び復号化装
置にそれぞれ同じ動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）を持
たせ、また動きベクトルの算出に符号化側と復号側とで
共有できる圧縮復元画像を用いることによって、動きベ
クトルを転送する必要が無くなる。したがって、符号化
効率の向上が期待できる。

【０１７９】また、動きベク卜ルを転送する必要が無い
ため、転送には不向きであるが高性能な動きベクトル算
出法を適用することが可能になる。したがって、適切な
動きベクトル算出法によって動きベクトルの検出精度が
高められるならば、符号化効率の一層の向上及び画像品
質の向上が期待できる。

【０１８０】さらに、画像の順序を変換し、Ｂフレーム
を生成することによって、動きベクトルの算出をｍフレ
ームおきのＰフレーム同士に対してのみ行えば良くな
る。したがって、処理量が軽減され、符号化、復号化速
度の高速化が達成できる。

【０１８１】さらに、Ｐフレームの動きベクトルを前の
Ｐフレームの動きベクトルから外挿予測しているから、
予測されない画素に対しても周辺の動きベクトルを用い
て補間でき、また、Βフレームの動きベクトルを前後の
Ｐフレームの動きベクトルから内挿予測して、同様にＢ
フレームの予測されない画素に対しても周辺の動きベク
トルを用いて補間できる。したがって、予測動きベクト
ル間のギャップが無くなり、画像品質の向上が期待でき
る。

【０１８２】実施の形態９図１９は、この発明の第９の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。

【０１８３】第９の動画像符号化装置は、第７の符号化
装置（図１５）において、動きベクトルのスケールを変
換するスケール変換手段（ＥＳＣＤ）を廃止し、Ｂフレ
ーム用の動きベクトルを予測する第１の動きベクトル予
測手段（ＥＰＲＥ１）１９１と、Ｐフレーム間の動きベ
クトルを予測する第２の動きベクトル予測手段（ＥＰＲ
Ｅ２）１９２と、Ｂフレーム用の動きベクトルが予測さ
れない画素信号を補間する第１の画像データ補間手段
（ＤＩＮＰ１）１９３と、Ｐフレーム間の動きベクトル
が予測されない画素信号を補間する第２の画像データ補
間手段（ＤＩＮＰ２）１９４とを付け加えたものであ
る。

【０１８４】図１９において、順序変換手段１５０、動
き補償予測手段１５２、圧縮符号化手段１５６、復号手
段１５７、動き補償補間手段１５３、第１のメモリ１５
４、第２のメモリ１５５、動きベクトル算出手段１５
１、及び選択手段１５９は、第７の符号化装置（図１
５）の対応する手段と同じ機能を有し同様に接続されて
いるので、同じ番号を付与し説明を省略する。

【０１８５】ここで、第１の動きベクトル予測手段１９
１及び第２の動きベクトル予測手段１９２には、動きベ
クトル算出手段１５１の出力ｓ１５１が接続され、第１
の動きベクトル予測手段１９１の出力ｓ１９１及び第２
の動きベクトル予測手段１９２の出力ｓ１７２は、選択
手段１５９に接続され、選択手段１５９の出力ｓ１５９
は、第１の画像データ補間手段１９３及び第２の画像デ
ータ補間手段１９４に接続され、第１のメモリの第３の
出力ｓ１５４−３は、第１の画像データ補間手段１９３
に接続され、第２のメモリの第２の出力ｓ１５５−２
は、第２の画像データ補間手段１９４に接続され、第１
の画像データ補間手段１９３の出力ｓ１９３及び第２の
画像データ補間手段１９４の出力ｓ１９４は、それぞれ
動き補償予測手段１５２及び動き補償補間手段１５３に
接続されている。

【０１８６】図２０は、この発明の第９の動画像復号化
装置のブロック図である。

【０１８７】この第９の動画像復号化装置では、第７の
復号化装置（図１６）において、動きベクトルのスケー
ルを変換するスケール変換手段（ＥＳＣＤ）を廃止し、
Ｐフレーム間の動きベクトルを予測する第２の動きベク
トル予測手段（ＥＰＲＥ２）２０２と、Βフレーム用の
動きベクトルを予測する第１の動きベクトル予測手段
（ＥＰＲＥ１）２０１と、Ｐフレーム間の動きベクトル
が予測されない画素信号を補間する第２の画像データ補
間手段（ＤＩＮＰ２）２０４と、Ｂフレーム用の動きベ
クトルが予測されない画素信号を補間する第１の画像デ
ータ補間手段（ＤＩＮＰ１）２０３とを付け加えたもの
である。

【０１８８】図２０においても、復号手段１６１、動き
補償補間手段１６２、順序逆変換手段１６８、第１のメ
モリ１６４、第２のメモリ１６５、動きベクトル算出手
段１６３、及び選択手段１６７は、本発明の第７の復号
化装置（図１６）の対応する手段と同じ機能を有し同様
に接続されているので、同じ番号を付与し説明を省略す
る。

【０１８９】この動画像復号化装置では、第１の動きベ
クトル予測手段２０１及び第２の動きベクトル予測手段
２０２には動きベクトル算出手段１６３の出力ｓ１６３
が接続され、第１の動きベクトル予測手段２０１の出力
ｓ２０１及び第２の動きベクトル予測手段２０２の出力
ｓ２０２は、選択手段１６７に接続され、選択手段１６
７の出力ｓ１６７は、第１の画像データ補間手段２０３
及び第２の画像データ補間手段２０４に接続され、第１
のメモリの第３の出力ｓ１６４−３は、第１の画像デー
タ補間手段２０３に接続され、第２のメモリの第２の出
力ｓ１６５−２は、第２の画像データ補間手段２０４に
接続され、第１の画像データ補間手段２０３の出力ｓ２
０３及び第２の画像データ補間手段２０４の出力ｓ２０
４は、それぞれ動き補償補間手段１６２に接続されてい
る。

【０１９０】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【０１９１】図１９の動画像符号化装置において、順序
変換手段１５０、動き補償予測手段１５２、圧縮符号化
手段１５６、復号手段１５７、動き補償補間手段１５
３、第１のメモリ１５４、第２のメモリ１５５、動きベ
クトル算出手段１５１、及び選択手段１５９は、いずれ
も第７の符号化装置（図１５）の対応する手段と同じ動
作をするので、説明を省略する。

【０１９２】第１の動きベクトル予測手段１９１及び第
２の動きベクトル予測手段１９２は、それぞれ本発明の
第８の符号化装置（図１７）の第１の動きベクトル予測
手段１７１及び第２の動きベクトル予測手段１７２と同
じ動作をする。

【０１９３】第１の画像データ補間手段１９３では、入
力されるＢフレーム用の後方予測動きベクトルｓ１５９
に従って、第１のメモリ１５４から対応する後方のＰフ
レームの画像データｓ１５４−３を読み込んで、動き補
償参照画像を作る。動きベクトル予測手段１９１におい
て予測されない画素位置については、動きベクトルが予
測された周辺画素位置の画像データｓ１５４−３を用い
て例えば線形補間によって動き補償参照画像を完成させ
ることが可能である。したがって、画像データ補間手段
１３３から前フレームの参照画像ｓ１９３をそれぞれ動
き補償予測手段１５２及び動き補償補間手段１５３に出
力できる。

【０１９４】第２の画像データ補間手段１９４では、入
力されるＰフレーム間の予測動きベクトルあるいはＢフ
レーム用の前方予測動きベクトルｓ１５９に従って、第
２のメモリ１５５から対応する前方のΡフレームの画像
データｓ１５５−２を読み込んで、動き補償参照画像を
作る。動きベクトル予測手段１９２において予測されな
い現在のＢフレームの画素については、動きベクトルが
予測された周辺画素位置の画像データｓ１５５−２を用
いて例えば線形補間によって動き補償参照画像を完成さ
せることが可能である。したがって、この画像データ補
間手段１９４から後フレームの参照画像ｓ１９４をそれ
ぞれ動き補償予測手段１５２及び動き補償補間手段１５
３に出力できる。

【０１９５】図２０の動画像復号化装置において、復号
手段１６１、動き補償補間手段１６２、順序逆変換手段
１６８、第１のメモリ１６４、第２のメモリ１６５、動
きベクトル算出手段１６３、及び選択手段１６７は、い
ずれも本発明の第７の復号化装置（図１６）の対応する
手段と同じ動作をなし、第１の動きベクトル予測手段２
０１、第２の動きベクトル予測手段２０２、第１の画像
データ補間手段２０３、及び第２の画像データ補間手段
２０４は、それぞれ第９の符号化装置（図１９）の対応
する手段と同じ動作をする。

【０１９６】これにより、第１の画像データ補間手段２
０３、及び第２の画像データ補間手段２０４は、選択手
段１６７から各々供給される前方向あるいは後方向の動
きベクトル情報ｓ１６７に従って、それぞれＰフレーム
及びＢフレームの全ての画像データをそれぞれ第１のメ
モリ１６４、第２のメモリ１６５から読み込んで、参照
画像ｓ２０３、ｓ２０４を動き補償補間手段１６２に供
給する。

【０１９７】以上説明したように、本発明の第９の動画
像符号化復号化装置によれば、符号化装置及び復号化装
置にそれぞれ同じ動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）を持
たせ、また動きベクトルの算出に符号化側と復号側とで
共有できる圧縮復元画像を用いることによって、動きベ
クトルを転送する必要が無くなる。したがって、符号化
効率の向上が期待できる。

【０１９８】また、動きべク卜ルを転送する必要が無い
ため、転送には不向きであるが高性能な動きベクトル算
出法を適用することが可能になる。したがって、適切な
動きベクトル算出法によって動きベクトルの検出精度が
高められるならば、符号化効率の一層の向上及び画像品
質の向上が期待できる。

【０１９９】さらに、画像の順序を変換し、Βフレーム
を生成することによって、動きベクトルの算出をｍフレ
ームおきのＰフレーム同士に対してのみ行えば良くな
る。したがって、処理量が軽減され、符号化、復号化速
度の高速化が達成できる。

【０２００】さらに、Ｐフレームの動きベクトルを前の
Ｐフレームの動きベクトルから外挿予測しているから、
予測されない画素に対しても周辺の動きベクトルが予測
された画素を用いて補間でき、また、Βフレームの動き
ベクトルを前後のＰフレームの動きベクトルから内挿予
測して、同様にＢフレームの予測されない画素に対して
も周辺の動きベクトルが予測された画素を用いて補間で
きる。したがって、予測された画像データの画素間での
ギャップが無くなり、画像品質の向上が期待できる。

【０２０１】実施の形態１０図２１は、この発明の第１０の動画像符号化装置のブロ
ック図である。

【０２０２】本発明の第１０の符号化装置は、階層分割
符号化方式に適応するものである。そのために、この動
画像符号化装置では、順序変換手段（ＯＲＤ）２１１
と、帯域分割手段（ΑＮＡＬ）２１２と、混合手段（Ｍ
ＰＸ）２１５と、帯域合成手段（ＳＹＮＳ）２４５と、
順序逆変換手段（ＲＯＲＤ）２５０と、順序変換された
連続する２フレームの画像を記憶する第１の記憶手段で
ある第１のメモリ（ＦＲＭ１）２４６及び第２のメモリ
（ＦＲＭ２）２４７と、動きベクトル算出手段（ＥＤ
Ｔ）２４８と、スケール変換手段（ＳＣＬＤ）２４９
と、直流を含む低周波帯域を圧縮符号化するための第１
の動き補償予測手段（ＰＲＥ１）２３３と、圧縮符号化
手段（ＣＯＤ１）２３４と、復号手段（ＤＣＤ１）２３
６と、動き補償補間手段（ＩＮＰ１）２３７と、第１の
動き補償予測手段２３３から順序変換された２フレーム
分の画像を記憶する第２の記憶手段である第３のメモリ
（ＦＲＭ３）２３８及び第４のメモリ（ＦＲＭ４）２３
９と、第１の動きベクトル予測手段（ＥＰＲＥ１）２４
０と、第２の動きベクトル予測手段（ＥＰＲＥ２）２４
１と、選択手段２４４と、第１の画像データ補間手段
（ＤＩＮＰ１）２４２と、第２の画像データ補間手段
（ＤＩＮＰ２）２４３と、その他の高周波帯域を圧縮符
号化するための第２の動き補償予測手段（ＰＲＥ２）２
１３と、圧縮符号化手段（ＣＯＤ２）２１４と、復号手
段（ＤＣＤ２）２１６と、動き補償補間手段（ＩＮＰ
２）２１７と、第２の動き補償予測手段２１３から順序
変換された２フレーム分の画像を記憶する第３の記憶手
段である第５のメモリ（ＦＲＭ５）２１８及び第６のメ
モリ（ＦＲＭ６）２１９と、第３の動きベクトル予測手
段（ＥＰＲＥ３）２２０と、第４の動きベクトル予測手
段（ＥＰＲＥ４）２２１と、第１の動きベクトル補間手
段（ＥＩＮＰ１）２２２と、第２の動きベクトル補間手
段（ＥＩＮＰ２）２２３と、選択手段２２４とを備えて
いる。

【０２０３】この動画像符号化装置には、外部入力端子
からの入力画像ｓ２１０が順序変換手段２１１に供給さ
れている。また、順序変換手段２１１の出力ｓ２１１
は、帯域分割手段２１２に接続されている。帯域合成手
段２４５の出力ｓ２４５は、順序逆変換手段２５０及び
第１のメモリ２４６に接続され、順序逆変換手段２５０
の出力信号ｓ２５０は出力端子２５０−１から例えばモ
ニタ用の画像信号として出力されている。また、第１の
メモリの第１の出力ｓ２４６−１は、第２のメモリ２４
７に接続され、第１のメモリの第２の出力ｓ２４６−２
が、動きベクトル算出手段２４８に接続され、第２のメ
モリ２４７の出力ｓ２４７が、動きベクトル算出手段２
４８に接続され、動きベクトル算出手段２４８の出力ｓ
２４８が、スケール変換手段２４９に接続され、スケー
ル変換手段２４９の第１の出力ｓ２４９−１が、第３の
動きベクトル予測手段２２０及び第４の動きベクトル予
測手段２２１に接続され、スケール変換手段２４９の第
２の出力ｓ２４９−２が、第１の動きベクトル予測手段
２４０及び第２の動きベクトル予測手段２４１に接続さ
れている。混合手段２１５の出力ｓ２１５は、圧縮符号
化された外部への出力信号として取り出される。

【０２０４】また、帯域分割手段２１２の直流を含む低
周波帯域の出力ｓ２１２−２は、第１の動き補償予測手
段２３３に接続され、動き補償予測手段２３３の出力ｓ
２３３が、圧縮符号化手段２３４に接続され、圧縮符号
化手段２３４の出力ｓ２３４が、混合手段２１５及び復
号手段２３６に接続され、復号手段２３６の出力ｓ２３
６が、動き補償補間手段２３７に接続され、動き補償補
間手段２３７の出力ｓ２３７が、第３のメモリ２３８に
接続され、第３のメモリ２３８の第１の出力ｓ２３８−
１が、第４のメモリ２３９に接続されている。

【０２０５】第３のメモリ２３８の第２の出力ｓ２３８
−２が、帯域合成手段２４５に接続され、第３の出力ｓ
２３８−３が、第１の画像データ補間手段２４２に接続
され、第４のメモリ２３９の出力ｓ２３９が、第２の画
像データ補間手段２４３に接続され、スケール変換手段
２４９の第２の出力ｓ２４９−２が、第１の動きベクト
ル予測手段２４０及び第２の動きベクトル予測手段２４
１に接続され、第１の動きベクトル予測手段２４０の出
力ｓ２４０、及び第２の動きベクトル予測手段２４１の
出力ｓ２４１が選択手段２４４に接続され、選択手段２
４４の出力ｓ２４４が、第１の画像データ補間手段２４
２及び第２の画像データ補間手段２４３に接続され、第
１の画像データ補間手段２４２の出力ｓ２４２及び第２
の画像データ補間手段２４３の出力ｓ２４３が、それぞ
れ第１の動き補償予測手段２３３及び動き補償補間手段
２３７に接続されている。

【０２０６】さらに、帯域分割手段２１２のその他の高
周波帯域の出力ｓ２１２−１は、第２の動き補償予測手
段２１３に接続され、第２の動き補償予測手段２１３の
出力ｓ２１３が、圧縮符号化手段２１４に接続され、圧
縮符号化手段２１４の出力ｓ２１４が、混合手段２１５
及び復号手段２１６に接続され、復号手段２１６の出力
ｓ２１６が、動き補償補間手段２１７に接続され、動き
補償補間手段２１７の出力ｓ２１７が、第５のメモリ２
１８に接続され、第５のメモリ２１８の第１の出力ｓ２
１８−１が、第６のメモリ２１９に接続されている。

【０２０７】第５のメモリ２１８の第２の出力ｓ２１８
−２が、帯域合成手段２４５に接続され、その第３の出
力ｓ２１８−３が、第２の動き補償予測手段２１３及び
動き補償補間手段２１７に接続され、第６のメモリ２１
９の出力ｓ２１９が、第２の動き補償予測手段２１３及
び動き補償補間手段２１７に接続され、スケール変換手
段２４９の第２の出力ｓ２４９−２が、第１の動きベク
トル予測手段２２０及び第２の動きベクトル予測手段２
２１に接続され、第３の動きベクトル予測手段２２０の
出力ｓ２２０が、第１の動きベクトル補間手段２２２に
接続され、第４の動きベクトル予測手段２２１の出力ｓ
２２１が、第２の動きベクトル補間手段２２３に接続さ
れ、第１の動きベクトル補間手段２２２の出力ｓ２２２
及び第２の動きベクトル補間手段２２３の出力ｓ２２３
が、それぞれ選択手段２２４に接続され、選択手段２２
４の出力ｓ２２４が、動き補償予測手段２１３及び動き
補償補間手段２１７に接続されている。

【０２０８】図２２は、この発明の第１０の動画像復号
化装置のブロック図である。

【０２０９】この動画像復号化装置は、分割手段（ＤＭ
ＰＸ）２５１と、帯域合成手段（ＳＹＮＳ）２７１と、
順序逆変換手段（ＲＯＲＤ）２８０と、順序変換された
連続する２フレームの画像を記憶する第１の記憶手段で
ある第１のメモリ（ＦＲＭ１）２７２及び第２のメモリ
（ＦＲＭ２）２７３と、動きベクトル算出手段（ＥＤ
Ｔ）２７４と、スケール変換手段（ＳＣＬＤ）２７５
と、直流を含む低周波帯域を復号するための第１の復号
手段（ＤＣＤ１）２６２と、第１の動き補償補間手段
（ＩＮＰ１）２６３と、第１の動き補償補間手段２６３
から順序変換された２フレーム分の画像を記憶する第２
の記憶手段である第３のメモリ（ＦＲＭ３）２６４及び
第４のメモリ（ＦＲＭ４）２６５と、第１の動きベクト
ル予測手段（ＥＰＲＥ１）２６６と、第２の動きベクト
ル予測手段（ＥＰＲＥ２）２６７と、選択手段２７０
と、第１の画像データ補間手段（ＤＩＮＰ１）２６８
と、第２の画像データ補間手段（ＤＩＮＰ２）２６９
と、その他の高周波帯域を復号するための第２の復号手
段（ＤＣＤ２）２５２と、第２の動き補償補間手段（Ｉ
ＮＰ２）２５３と、第２の動き補償補間手段２５３から
順序変換された２フレーム分の画像を記憶する第３の記
憶手段である第５のメモリ（ＦＲＭ５）２５４及び第６
のメモリ（ＦＲＭ６）２５５と、第３の動きベクトル予
測手段（ＥＰＲＥ３）２５６と、第４の動きベクトル予
測手段（ＥＰＲＥ４）２５７と、第１の動きベクトル補
間手段（ＥＩＮＰ１）２５８と、第２の動きベクトル補
間手段（ＥＩＮＰ２）２５９と、選択手段２６０とを備
えている。

【０２１０】この動画像復号化装置には、圧縮符号化さ
れた入力画像ｓ２５１が分割手段２５１に供給されてい
る。また、帯域合成手段２７１の出力ｓ２７１は、順序
逆変換手段２８０及び第１のメモリ２７２に接続され、
順序逆変換手段２８０の出力信号ｓ２８０は出力端子２
８１から画像信号として出力されている。また、分割手
段２５１で分割された直流を含む低周波帯域の出力ｓ２
５１−２は、第１の復号手段２６２に接続され、分割さ
れたその他の高周波帯域の出力ｓ２５１−１は、第２の
復号手段２５２に接続されている。その他の各手段は、
上述した第１０の符号化装置（図２１）のそれぞれ対応
する手段と同様に接続されている。

【０２１１】つぎに、上述の動画像符号化復号化装置の
動作について説明する。

【０２１２】図２１の動画像符号化装置において、順序
変換手段２１１では、本発明の第４の符号化装置（図
９）と同様に、入力される画像信号ｓ２１０のフレーム
順序に対して予め決められた順序に変換して、それらの
画像フレームを画像情報ｓ２１１として出力する。ここ
で、画像情報ｓ２１１は例えば図２４に示すように、３
フレーム置きに１フレームの順序を入れ換えて出力され
る。

【０２１３】帯域分割手段２１２では、入力される１フ
レームの画像信号ｓ２１１をｍ個の周波数帯域に分割
し、直流を含む低周波帯域の画像信号ｓ２１２−２は低
周波帯域信号を圧縮符号化するための第２の動き補償予
測手段２１３に出力される。その他の高周波帯域の画像
信号ｓ２１２−１は高周波帯域信号を圧縮符号化するた
めの第１の動き補償予測手段２３３に出力される。帯域
分割手段２１２における分割方法としては、例えば、ウ
ェーブレット変換による方法が可能である。

【０２１４】帯域分割手段２１２の直流を含む低周波帯
域の画像信号ｓ２１２−２の後に接続されている第１の
動き補償予測手段２３３、圧縮符号化手段２３４、復号
手段２３６、動き補償補間手段２３７、第３のメモリ２
３８、第４のメモリ２３９、第１の動きベクトル予測手
段２４０、第２の動きベクトル予測手段２４１、選択手
段２４４、第１の画像データ補間手段２４２、及び第２
の画像データ補間手段２４３は、本発明の第９の符号化
装置（図１９）の対応する手段と同じ動作をするので、
説明を省略する。

【０２１５】帯域分割手段２１２のその他の高周波帯域
の画像信号ｓ２１２−１の後に接続されている第２の動
き補償予測手段２１３、圧縮符号化手段２１４、復号手
段２１６、動き補償補間手段２１７、第５のメモリ２１
８、第６のメモリ２１９、第３の動きベクトル予測手段
２２０、第４の動きベクトル予測手段２２１、第１の動
きベクトル補間手段２２２、第２の動きベクトル補間手
段２２３、及び選択手段２２４は、いずれも本発明の第
８の符号化装置（図１７）の対応する手段と同じ動作を
するので、説明を省略する。

【０２１６】帯域合成手段２４５では、入力されるｍ個
の周波数帯域に分割されている画像信号ｓ２１８−２，
ｓ２３８−２に対して、帯域分割手段２１２とは逆の方
法で帯域を合成して１フレームの画像信号ｓ２４５を復
元する。この帯域合成手段２４５における画像信号の合
成方法としては、例えば、帯域分割手段２１２でのウェ
ーブレット変換に対応するウェーブレット逆変換による
方法が可能である。

【０２１７】第１のメモリ２４６では、帯域合成手段２
４５によって合成された画像信号ｓ２４５からＰフレー
ムの画像のみを格納しており、また、ここに新しいＰフ
レーム画像が格納される直前に、既に格納されているＰ
フレームの画像信号ｓ２４５は第２のメモリ２４７に出
力される。

【０２１８】第２のメモリ２４７では、第１のメモリ２
４６より入力される前のＰフレーム画像を格納する。

【０２１９】順序逆変換手段２５０は、本発明の第４の
符号化装置（図９）における順序逆変換手段と同じ動作
をするものであって、出力信号ｓ２５０は圧縮符号化さ
れた画像のモニタ信号として利用できる。

【０２２０】動きベクトル算出手段２４８は、本発明の
第４の符号化装置における動きベクトル算出手段と同じ
動作をして、算出されたＰフレーム間の動きベクトル情
報ｓ２４８をスケール変換手段２４９に出力する。

【０２２１】スケール変換手段２４９では、入力される
動きベクトル情報ｓ２４８に対して、帯域分割手段２１
２によって分割されたそれぞれの帯域の画像サイズに対
応した動きベクトルにスケール変換をして、直流を含む
低周波帯域の画像信号についての動きベクトル情報ｓ２
４９−２を第１の動きベクトル予測手段２４０及び第２
の動きベクトル予測手段２４１に出力する。その他の高
周波帯域の画像信号についての動きベクトル情報ｓ２４
９−１を第３の動きベクトル予測手段２２０及び第４の
動きベクトル予測手段２２１に出力する。動きベクトル
のスケール変換方法としては、例えば、直流を含む低周
波帯域の画像を縦及び横のサイズが元の画像の縦及び横
のサイズの４分の１に縮小したとき、スケール変換手段
２４９では、入力される動きベクトル情報ｓ２４８を４
分の１のサイズに変換して、新しい動きベクトル情報を
出力する。

【０２２２】混合手段２１５では、入力される各帯域の
圧縮符号化された画像信号ｓ２３４、ｓ２１４に対し
て、予め決められた順序に従って混合し、混合された画
像信号ｓ２１５を外部端子から出力する。あるいは、混
合手段を使用しないで、各帯域の圧縮符号化された画像
信号を予め決められたそれぞれのチャンネルに出力する
ことも可能である。

【０２２３】図２２の動画像復号化装置において、分割
手段２５１では、入力される圧縮符号化され混合された
画像信号ｓ２５１に対して、前述の符号化装置の混合手
段２１５と逆の方法によって分割する。そして、直流を
含む低周波帯域の画像信号ｓ２５１−２は低周波帯域信
号を復号する復号手段２６２に出力され、その他の高周
波帯域の画像信号ｓ２５１−１は高周波帯域信号を復号
する復号手段２５２に出力される。

【０２２４】分割手段２５１の直流を含む低周波帯域の
画像信号ｓ２５１−２の後に接続されている復号手段２
６２、第１の動き補償補間手段２６３、第３のメモリ２
６４、第４のメモリ２６５、第１の動きベクトル予測手
段２６６、第２の動きベクトル予測手段２６７、選択手
段２７０、第１の画像データ補間手段２６８、及び第２
の画像データ補間手段２６９は、本発明の第９の復号化
装置（図２０）の対応する手段と同じ動作をするので、
説明を省略する。

【０２２５】分割手段２５１のその他の高周波帯域の画
像信号ｓ２５１−１の後に接続されている復号手段２５
２、第２の動き補償補間手段２５３、第５のメモリ２５
４、第６のメモリ２５５、第３の動きベクトル予測手段
２５６、第４の動きベクトル予測手段２５７、第１の動
きベクトル補間手段２５８、第２の動きベクトル補間手
段２５９及び選択手段２６０は、本発明の第８の復号化
装置（図１８）の対応する手段と同じ動作をするので、
説明を省略する。

【０２２６】また、帯域合成手段２７１、第１のメモリ
２７２、第２のメモリ２７３、動きベクトル算出手段２
７４、スケール変換手段２７５、及び順序逆変換手段２
８０は、第１０の符号化装置（図２１）の対応する手段
と同じ動作をする。

【０２２７】以上説明したように、本発明の第１０の動
画像符号化復号化装置によれば、帯域分割処理、及びそ
れぞれの帯域に分割された画像に対して、本発明の第８
及び第９の実施の形態を応用できる。したがって、圧縮
符号化効率の一層の向上が期待できる。

【０２２８】また、直流を含む低周波帯域の画像信号に
対しては、参照画像信号がスムーズになるように画像デ
ータ補間手段による補間を行ない、高周波帯域の画像信
号に対しては、輪郭等の高周波成分が途切れないように
動きベクトル補間手段による補間を行なうなど、帯域分
割された画像特性に応じた補間を行なっている。したが
って、画像の品質がより一層向上することが期待でき
る。

【０２２９】

【発明の効果】この発明の動画像符号化復号化装置は、
以上に説明したように構成され、過去の２フレームの画
像から動きベクトルを算出できるため、動きベクトルを
転送する必要が無く、符号化効率の向上が期待できる。
また、適切な動きベクトル算出法によって、または／お
よび前フレームの動きベクトルから現フレームの動きベ
クトルを予測することによって、動きベクトルの検出精
度を高めることができるため、画像品質の向上が期待で
きる。さらに、画像の順序を変換し、動きベクトルをス
ケール変換することによって、動きベクトルを転送する
場合でも、その符号量も軽減することができ、符号化効
率の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。

【図２】この発明の第１の動画像復号化装置のブロッ
ク図である。

【図３】従来の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図４】従来の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図５】この発明の第２の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。

【図６】この発明の第２の動画像復号化装置のブロッ
ク図である。

【図７】第３の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図８】第３の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図９】第４の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図１０】第４の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図１１】第５の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図１２】第５の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図１３】第６の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図１４】第６の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図１５】第７の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図１６】第７の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図１７】第８の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図１８】第８の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図１９】第９の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図２０】第９の動画像復号化装置のブロック図であ
る。

【図２１】第１０の動画像符号化装置のブロック図で
ある。

【図２２】第１０の動画像復号化装置のブロック図で
ある。

【図２３】直線外挿予測による動きベクトル予測方法
の説明図である。

【図２４】フレームの順序を入れ換える順序変換方法
の説明図である。

【図２５】直線内挿予測による動きベクトル予測方法
の説明図である。

【符号の説明】

１１動きベクトル算出手段（ＥＤＴ）、１２動き補
償予測手段（ＰＲＥ）、１３動き補償補間手段（ＩＮ
Ｐ）、１４第１のメモリ（ＦＲΜ）、１５第２のメモ
リ（ＦＲＭ）、１６圧縮符号化手段（ＣＯＤ）、１７
復号手段（ＤＣＤ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−171092（ＪＰ，Ａ) 特開平３−226193（ＪＰ，Ａ) 特開平５−236454（ＪＰ，Ａ) 和田，カラー動画像信号の動き補償フレーム内挿方式，電子情報通信学会技術研究報告，日本，1988年７月22日，Ｖｏｌ．88，Ｎｏ．138，ｐ．39−46 上倉、茨木、渡辺，蓄積メディア用動画像符号化方式の検討，テレビジョン学会技術報告，日本，1989年５月22日，Ｖｏｌ．13，Ｎｏ．25，ｐ．13−18 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】動画像のフレーム間での動きを検出し、
動き補償された参照画像に基づいて画像情報を予測し、
符号化する動画像符号化装置において、入力画像の連続する複数のフレームからなるフレーム群
ごとに、そのフレーム群の最も後ろに位置するＰフレー
ムをそのフレーム群のその他のＢフレームの前に挿入す
ることによって、入力画像のフレーム順序を変える順序
変換手段と、前記順序変換手段からＰフレームが出力されたときに
は、前フレーム群のＰフレームの動き補償補間された画
像を記憶しており、前記順序変換手段からＢフレームが
出力されたときには、そのフレーム群のＰフレームの動
き補償補間された画像を記憶している第１の記憶手段
と、前記第１の記憶手段に記憶されている画像よりも１つ前
のＰフレームの動き補償補間された画像を記憶する第２
の記憶手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレーム
である場合に、このＰフレームと前記第１の記憶手段に
格納されているＰフレームの間での動きベクトルを算出
する動きベクトル算出手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記動きベクトルのスケールを変換して
このＢフレームと前記第１および第２の記憶手段に格納
されている両Ｐフレームの間の動きベクトルを生成する
スケール変換手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを選択し、
前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記スケール変換された動きベクトルを
選択する選択手段と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参照画
像を用いて前記順序変換手段から出力されたフレームの
予測誤差を演算する動き補償予測手段と、前記予測誤差から圧縮符号化された画像信号を生成する
圧縮符号化手段と、前記圧縮符号化された画像信号から画像情報を復号する
復号手段と、前記圧縮符号化された画像信号と前記算出された動きベ
クトルとを可変長符号化して混合する混合手段と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参照画
像を用いて前記復号された画像情報を補間し、Ｐフレー
ムの補間画像を前記第１の記憶手段に格納する動き補償
補間手段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】入力される圧縮符号化された画像信号か
ら画像情報を復元する動画像復号化装置において、連続する複数のフレームからなるフレーム群ごとにその
フレーム群の最も後ろに位置するＰフレームをそのフレ
ーム群のその他のＢフレームの前に挿入することによっ
てフレーム順序を変えられた画像情報と、Ｐフレーム間
の動きベクトルと含む前記画像信号から前記動きベクト
ルを復号分割する分割手段と、前記圧縮符号化された画像信号から画像情報を復元する
復号手段と、前記復元された画像情報がＰフレームのものであるとき
には、前フレーム群のＰフレームの動き補償補間された
画像を記憶しており、前記復元された画像情報がＢフレ
ームのものであるときには、そのフレーム群のＰフレー
ムの動き補償補間された画像を記憶している第１の記憶
手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている画像よりも１つ前
のＰフレームの動き補償補間された画像を記憶する第２
の記憶手段と、前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記動きベクトルのスケールを変換してこのＢフレ
ームと前記第１および第２の記憶手段に格納されている
両Ｐフレームの間の動きベクトルを生成するスケール変
換手段と、前記復元された画像情報がＰフレームのものである場合
に、前記復号分割された動きベクトルを選択し、前記復
元された画像情報がＢフレームのものである場合に、前
記スケール変換された動きベクトルを選択する選択手段
と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参照画
像を用いて前記復元された画像情報を補間し、Ｐフレー
ムの補間画像を前記第１の記憶手段に格納する動き補償
補間手段と、前記補間された画像情報のフレーム順序を戻す順序逆変
換手段とを備えたことを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項３】前記第１項の符号化装置と前記第２項の
復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。
【請求項４】前記スケール変換手段に代えて、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＢフレームの動きベクトルを内挿予測する動きベクト
ル予測手段と、前記動きベクトル予測手段によって動きベクトルが予測
された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動きベクト
ルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間する動
きベクトル補間手段とを備え、前記選択手段は、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＰフレームである場合に、前記算出された動きベ
クトルを選択し、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＢフレームである場合に、前記内挿予測された動
きベクトルおよび前記補間された動きベクトルを選択す
ることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装
置。
【請求項５】前記スケール変換手段に代えて、前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記復号分割された動きベクトルを用いてこのＢフ
レームの動きベクトルを内挿予測する動きベクトル予測
手段と、前記動きベクトル予測手段によって動きベクトルが予測
された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動きベクト
ルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間する動
きベクトル補間手段とを備え、前記選択手段は、前記復元された画像情報がＰフレーム
のものである場合に、前記復号分割された動きベクトル
を選択し、前記復元された画像情報がＢフレームのもの
である場合に、前記内挿予測された動きベクトルおよび
前記補間された動きベクトルを選択することを特徴とす
る請求項２に記載の動画像復号化装置。
【請求項６】前記第４項の符号化装置と前記第５項の
復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。
【請求項７】前記スケール変換手段に代えて、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＢフレームの動きベクトルを内挿予測する動きベクト
ル予測手段を備え、前記選択手段は、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＰフレームである場合に、前記算出された動きベ
クトルを選択し、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＢフレームである場合に、前記内挿予測された動
きベクトルを選択し、さらに、前記動きベクトル予測手段によって第１の記憶手段に格
納されている画像の動きベクトルが予測された周辺画素
を用いて動きベクトルが予測されない画素を補間し、動
き補償参照画像を生成する第１の画像データ補間手段
と、前記動きベクトル予測手段によって第２の記憶手段に格
納されている画像の動きベクトルが予測された周辺画素
を用いて動きベクトルが予測されない画素を補間し、動
き補償参照画像を生成する第２の画像データ補間手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号
化装置。
【請求項８】前記スケール変換手段に代えて、前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記復号分割された動きベクトルを用いてこのＢフ
レームの動きベクトルを内挿予測する動きベクトル予測
手段を備え、前記選択手段は、前記復元された画像情報がＰフレーム
のものである場合に、前記復号分割された動きベクトル
を選択し、前記復元された画像情報がＢフレームのもの
である場合に、前記内挿予測された動きベクトルを選択
し、さらに、前記動きベクトル予測手段によって第１の記憶手段に格
納されている画像の動きベクトルが予測された周辺画素
を用いて動きベクトルが予測されない画素を補間し、動
き補償参照画像を生成する第１の画像データ補間手段
と、前記動きベクトル予測手段によって第２の記憶手段に格
納されている画像の動きベクトルが予測された周辺画素
を用いて動きベクトルが予測されない画素を補間し、動
き補償参照画像を生成する第２の画像データ補間手段と
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の動画像復号
化装置。
【請求項９】前記第７項の符号化装置と前記第８項の
復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。
【請求項１０】動画像のフレーム間での動きを検出
し、動き補償された参照画像に基づいて画像情報を予測
し、符号化する動画像符号化装置において、入力画像の連続する複数のフレームからなるフレーム群
ごとに、そのフレーム群の最も後ろに位置するＰフレー
ムをそのフレーム群のその他のＢフレームの前に挿入す
ることによって、入力画像のフレーム順序を変える順序
変換手段と、前記順序変換手段からＰフレームが出力されたときに
は、前フレーム群のＰフレームの動き補償補間された画
像を記憶しており、前記順序変換手段からＢフレームが
出力されたときには、そのフレーム群のＰフレームの動
き補償補間された画像を記憶している第１の記憶手段
と、前記第１の記憶手段に記憶されている画像よりも１つ前
のＰフレームの動き補償補間された画像を記憶する第２
の記憶手段と、前記記憶手段に格納された２フレームの間での動きべク
トルを算出する動きベクトル算出手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記動きベクトルのスケールを変換して
このＢフレームと前記記憶手段に格納されている両Ｐフ
レームの間の動きベクトルを生成するスケール変換手段
と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを選択し、
前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記スケール変換された動きベクトルを
選択する選択手段と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参照画
像を用いて前記順序変換手段から出力されたフレームの
予測誤差を演算する動き補償予測手段と、前記予測誤差から圧縮符号化された画像信号を生成する
圧縮符号化手段と、前記圧縮符号化された画像信号から画像情報を復号する
復号手段と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参照画
像を用いて前記復号された画像情報を補間し、Ｐフレー
ムの補間画像を前記第１の記憶手段に格納する動き補償
補間手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装
置。
【請求項１１】入力される圧縮符号化された画像信号
から画像情報を復元する動画像復号化装置において、連続する複数のフレームからなるフレーム群ごとにその
フレーム群の最も後ろに位置するＰフレームをそのフレ
ーム群のその他のＢフレームの前に挿入することによっ
てフレーム順序を変えられた画像情報を、前記圧縮符号
化された画像信号から復元する復号手段と、前記復元された画像情報がＰフレームのものであるとき
には、前フレーム群のＰフレームの動き補償補間された
画像を記憶しており、前記復元された画像情報がＢフレ
ームのものであるときには、そのフレーム群のＰフレー
ムの動き補償補間された画像を記憶している第１の記憶
手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている画像よりも１つ前
のＰフレームの動き補償補間された画像を記憶する第２
の記憶手段と、前記記憶手段に格納された２フレームの間での動きべク
トルを算出する動きベクトル算出手段と、前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記動きベクトルのスケールを変換してこのＢフレ
ームと前記第１および第２の記憶手段に格納されている
両Ｐフレームの間の動きベクトルを生成するスケール変
換手段と、前記復元された画像情報がＰフレームのものである場合
に、前記算出された動きベクトルを選択し、前記復元さ
れた画像情報がＢフレームのものである場合に、前記ス
ケール変換された動きベクトルを選択する選択手段と、前記選択された動きベクトルによる動き補償後の参照画
像を用いて前記復号された画像情報を補間し、Ｐフレー
ムの補間画像を前記第１の記憶手段に格納する動き補償
補間手段と、前記補間された画像情報のフレーム順序を戻す順序逆変
換手段とを備えたことを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項１２】前記第１０項の符号化装置と前記第１
１項の復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。
【請求項１３】前記スケール変換手段に代えて、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＢフレームの動きベクトルを内挿予測する第１の動き
ベクトル予測手段と、前記第１の動きベクトル予測手段によって動きベクトル
が予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動き
ベクトルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間
する第１の動きベクトル補間手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＰフレームの動きベクトルを外挿予測する第２の動き
ベクトル予測手段と、前記第２の動きベクトル予測手段によって動きベクトル
が予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動き
ベクトルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間
する第２の動きベクトル補間手段とを備え、前記選択手段は、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＢフレームである場合に、前記内挿予測された動
きベクトルおよび前記第１の動きベクトル補間手段によ
って補間された動きベクトルを選択し、前記順序変換手
段から出力されたフレームがＰフレームである場合に、
前記外挿予測された動きベクトルおよび前記第２の動き
ベクトル補間手段によって補間された動きベクトルを選
択することを特徴とする請求項１０に記載の動画像符号
化装置。
【請求項１４】前記スケール変換手段に代えて、前記復元された画像情報がＢフレームのものである場合
に、前記算出された動きベクトルを用いてこのＢフレー
ムの動きベクトルを内挿予測する第１の動きベクトル予
測手段と、前記第１の動きベクトル予測手段によって動きベクトル
が予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動き
ベクトルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間
する第１の動きベクトル補間手段と、前記復元された画像情報がＰフレームのものである場合
に、前記算出された動きベクトルを用いてこのＰフレー
ムの動きベクトルを外挿予測する第２の動きベクトル予
測手段と、前記第２の動きベクトル予測手段によって動きベクトル
が予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて動き
ベクトルが予測されない画素位置の動きベクトルを補間
する第２の動きベクトル補間手段とを備え、前記選択手段は、前記復元された画像情報がＢフレーム
のものである場合に、前記内挿予測された動きベクトル
およびおよび前記第１の動きベクトル補間手段によって
補間された動きベクトルを選択し、前記復元された画像
情報がＰフレームのものである場合に、前記外挿予測さ
れた動きベクトルおよび前記第２の動きベクトル補間手
段によって補間された動きベクトルを選択することを特
徴とする請求項１１に記載の動画像復号化装置。
【請求項１５】前記第１３項の符号化装置と前記第１
４項の復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。
【請求項１６】前記スケール変換手段に代えて、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＢフレームの動きベクトルを内挿予測する第１の動き
ベクトル予測手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＰフレームの動きベクトルを外挿予測する第２の動き
ベクトル予測手段とを備え、前記選択手段は、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＢフレームである場合に、前記内挿予測された動
きベクトルを選択し、前記順序変換手段から出力された
フレームがＰフレームである場合に、前記外挿予測され
た動きベクトルを選択し、さらに、前記第１または第２の動きベクトル予測手段によって前
記第１の記憶手段に格納されている画像の動きベクトル
が予測された周辺画素を用いて動きベクトルが予測され
ない画素を補間し、動き補償参照画像を生成する第１の
画像データ補間手段と、前記第１の動きベクトル予測手段によって前記第２の記
憶手段に格納されている画像の動きベクトルが予測され
た周辺画素を用いて動きベクトルが予測されない画素を
補間し、動き補償参照画像を生成する第２の画像データ
補間手段とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載
の動画像符号化装置。
【請求項１７】前記スケール変換手段に代えて、前記順序変換手段から出力されたフレームがＢフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＢフレームの動きベクトルを内挿予測する第１の動き
ベクトル予測手段と、前記順序変換手段から出力されたフレームがＰフレーム
である場合に、前記算出された動きベクトルを用いてこ
のＰフレームの動きベクトルを外挿予測する第２の動き
ベクトル予測手段とを備え、前記選択手段は、前記順序変換手段から出力されたフレ
ームがＢフレームである場合に、前記内挿予測された動
きベクトルを選択し、前記順序変換手段から出力された
フレームがＰフレームである場合に、前記外挿予測され
た動きベクトルを選択し、さらに、前記第１または第２の動きベクトル予測手段によって前
記第１の記憶手段に格納されている画像の動きベクトル
が予測された周辺画素を用いて動きベクトルが予測され
ない画素を補間し、動き補償参照画像を生成する第１の
画像データ補間手段と、前記第１の動きベクトル予測手段によって前記第２の記
憶手段に格納されている画像の動きベクトルが予測され
た周辺画素を用いて動きベクトルが予測されない画素を
補間し、動き補償参照画像を生成する第２の画像データ
補間手段とを備えたことを特徴とする請求項１１に記載
の動画像復号化装置。
【請求項１８】前記第１６項の符号化装置と前記第１
７項の復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。
【請求項１９】動画像のフレーム間での動きを検出
し、動き補償された参照画像に基づいて画像情報を予測
し、符号化する動画像符号化装置において、入力画像の連続する複数のフレームからなるフレーム群
ごとに、そのフレーム群の最も後ろに位置するＰフレー
ムをそのフレーム群のその他のＢフレームの前に挿入す
ることによって、入力画像のフレーム順序を変える順序
変換手段と、前記順序変換手段から出力された画像を、直流を含む低
周波帯域の画像信号とその他の高周波帯域の画像信号と
に帯域分割する帯域分割手段と、帯域分割されて個別に動き補償補間された２つの画像を
合成する帯域合成手段と、連続する２つのＰフレームの帯域合成された画像を記憶
する合成画像記憶手段と、前記合成画像記憶手段に格納されている２つのＰフレー
ムの画像間の動きベクトルを算出する動きベクトル算出
手段と、前記低周波帯域の画像信号の画像サイズに従って前記算
出された動きベクトルのスケールを変換するとともに前
記高周波帯域の画像信号の画像サイズに従って前記算出
された動きベクトルのスケールを変換し、前記低周波帯
域の画像信号の画像サイズに応じてスケール変換した低
域画像動きベクトルおよび前記高周波帯域の画像信号の
画像サイズに応じてスケール変換した高域画像動きベク
トルを出力するスケール変換手段と、前記帯域分割手段から出力された低周波帯域の画像信号
の予測誤差を低域動き補償参照画像を用いて演算し、低
域画像予測誤差信号として出力する低域用動き補償予測
手段と、前記帯域分割手段から出力された高周波帯域の画像信号
の予測誤差を、内挿予測または外挿予測されて補間され
た動きベクトルによる高域動き補償参照画像を用いて演
算し、高域画像予測誤差信号として出力する高域用動き
補償予測手段と、前記低域画像予測誤差信号を圧縮符号化する低域用圧縮
符号化手段と、前記高域画像予測誤差信号を圧縮符号化する高域用圧縮
符号化手段と、前記低域用圧縮符号化手段によって圧縮符号化された信
号を復号する低域用復号手段と、前記高域用圧縮符号化手段によって圧縮符号化された信
号を復号する高域用復号手段と、前記低域用復号手段によって復号された信号を前記低域
動き補償参照画像を用いて補間する低域用動き補償補間
手段と、前記高域用復号手段によって復号された信号を前記高域
動き補償参照画像を用いて補間する高域用動き補償補間
手段と、前記低域用動き補償補間手段から出力される２フレーム
分のＰフレームの補間画像が記憶されており、これら２
フレーム分の画像の内のあとから記憶されたフレームの
画像を前記帯域合成手段に出力する低域用記憶手段と、前記高域用動き補償補間手段から出力される２フレーム
分のＰフレームの補間画像が記憶されており、これら２
フレーム分の画像の内のあとから記憶されたフレームの
画像を前記帯域合成手段に出力する高域用記憶手段と、前記帯域分割手段から出力された低周波帯域の画像信号
がＢフレームのものである場合に、前記スケール変換さ
れた低域画像動きベクトルを用いてこの画像信号の動き
ベクトルを内挿予測する低域内挿用動きベクトル予測手
段と、前記帯域分割手段から出力された低周波帯域の画像信号
がＰフレームのものである場合に、前記スケール変換さ
れた低域画像動きベクトルを用いてこの画像信号の動き
ベクトルを外挿予測する低域外挿用動きベクトル予測手
段と、前記帯域分割手段から出力された低周波帯域の画像信号
がＢフレームのものである場合に、前記内挿予測された
動きベクトルを選択し、前記帯域分割から出力された低
周波帯域の画像信号がＰフレームのものである場合に、
前記外挿予測された動きベクトルを選択する低域用選択
手段と、前記低域内挿用動きベクトル予測手段または前記低域外
挿用動きベクトル予測手段によって動きベクトルが予測
されない画素を前記低域用記憶手段に格納されている２
フレーム分の画像の内のあとから格納されたフレームの
画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用いて補間
し、前記低域動き補償参照画像を生成して前記低域用動
き補償予測手段および前記低域用動き補償補間手段に出
力する第１の低域用画像データ補間手段と、前記低域内挿用動きベクトル予測手段によって動きベク
トルが予測されない画素を前記低域用記憶手段に格納さ
れている２フレーム分の画像の内の先に格納されたフレ
ームの画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用い
て補間し、前記低域動き補償参照画像を生成して前記低
域用動き補償予測手段および前記低域用動き補償補間手
段に出力する第２の低域用画像データ補間手段と、前記帯域分割手段から出力された高周波帯域の画像信号
がＢフレームのものである場合に、前記スケール変換さ
れた高域画像動きベクトルを用いてこの画像信号の動き
ベクトルを内挿予測する高域内挿用動きベクトル予測手
段と、前記高域内挿用動きベクトル予測手段によって動きベク
トルが予測されない画素位置の動きベクトルを動きベク
トルが予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて
補間する高域内挿用動きベクトル補間手段と、前記帯域分割手段から出力された高周波帯域の画像信号
がＢフレームのものである場合に、前記スケール変換さ
れた高域画像動きベクトルを用いてこの画像信号の動き
ベクトルを外挿予測する高域外挿用動きベクトル予測手
段と、前記高域外挿用動きベクトル予測手段によって動きベク
トルが予測されない画素位置の動きベクトルを動きベク
トルが予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて
補間する高域外挿用動きベクトル補間手段と、前記帯域分割手段から出力された高周波帯域の画像信号
がＢフレームのものである場合に、前記内挿予測されて
補間された動きベクトルを選択し、前記帯域分割手段か
ら出力された高周波帯域の画像信号がＰフレームのもの
である場合に、外挿予測されて補間された動きベクトル
を選択し、選択した動きベクトルを前記高域用動き補償
予測手段および前記高域用動き補償補間手段に出力する
高域用選択手段と、前記低域用圧縮符号化手段、前記高域用圧縮符号化手段
によって圧縮符号化された各帯域の信号を混合する混合
手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２０】入力される圧縮符号化された画像信号
から画像情報を復元する動画像復号化装置において、連続する複数のフレームからなるフレーム群ごとにその
フレーム群の最も後ろに位置するＰフレームをそのフレ
ーム群のその他のＢフレームの前に挿入することによっ
てフレーム順序を変えられ、圧縮符号化されて入力され
る画像信号を、直流を含む低周波帯域の画像信号とその
他の高周波帯域の画像信号とに分割する分割手段と、個別に復元されて動き補償補間された２つの画像を合成
する帯域合成手段と連続する２つのＰフレームの帯域合
成された画像を記憶する合成画像記憶手段と、前記合成画像記憶手段に格納されている２つのＰフレー
ムの画像間の動きベクトルを算出する動きベクトル算出
手段と、前記低周波帯域の画像信号の画像サイズに従って前記算
出された動きベクトルのスケールを変換するとともに前
記高周波帯域の画像信号の画像サイズに従って前記算出
された動きベクトルのスケールを変換し、前記低周波帯
域の画像信号の画像サイズに応じてスケール変換した低
域画像動きベクトルおよび前記高周波帯域の画像信号の
画像サイズに応じてスケール変換した高域画像動きベク
トルを出力するスケール変換手段と、前記分割手段から出力された圧縮符号化された低周波帯
域の画像信号から画像情報を復元する低域用復号手段
と、前記分割手段から出力された圧縮符号化された高周波帯
域の画像信号から画像情報を復元する高域用復号手段
と、前記低域用復号手段によって復元された画像情報を低域
動き補償参照画像を用いて補間する低域用動き補償補間
手段と、前記高域用復号手段によって復元された画像情報を高域
動き補償参照画像を用いて補間する高域用動き補償補間
手段と、前記低域用動き補償補間手段から出力される２フレーム
分のＰフレームの補間画像が記憶されており、これら２
フレーム分の画像の内のあとから記憶されたフレームの
画像を前記帯域合成手段に出力する低域用記憶手段と、前記高域用動き補償補間手段から出力される２フレーム
分のＰフレームの補間画像が記憶されており、これら２
フレーム分の画像の内のあとから記憶されたフレームの
画像を前記帯域合成手段に出力する高域用記憶手段と、前記低域用復号手段によって復元された画像情報がＢフ
レームのものである場合に、前記スケール変換された低
域画像動きベクトルを用いてこのＢフレームの動きベク
トルを内挿予測する低域内挿用動きベクトル予測手段
と、前記低域用復号手段によって復元された画像情報がＰフ
レームのものである場合に、前記スケール変換された低
域画像動きベクトルを用いてこのＰフレームの動きベク
トルを外挿予測する低域外挿用動きベクトル予測手段
と、前記低域用復号手段によって復元された画像情報がＰフ
レームのものである場合に、前記内挿予測された動きベ
クトルを選択し、前記低域用復号手段によって復元され
た画像情報がＰフレームのものである場合に、前記外挿
予測された動きベクトルを選択する低域用選択手段と、前記低域内挿用動きベクトル予測手段または前記低域外
挿用動きベクトル予測手段によって動きベクトルが予測
されない画素を前記低域用記憶手段に格納されている２
フレーム分の画像の内のあとから格納されたフレームの
画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用いて補間
し、前記低域動き補償参照画像を生成して前記低域用動
き補償予測手段および前記低域用動き補償補間手段に出
力する第１の低域用画像データ補間手段と、前記低域内挿用動きベクトル予測手段によって動きベク
トルが予測されない画素を前記低域用記憶手段に格納さ
れている２フレーム分の画像の内の先に格納されたフレ
ームの画像の動きベクトルが予測された周辺画素を用い
て補間し、前記低域動き補償参照画像を生成して前記低
域用動き補償予測手段および前記低域用動き補償補間手
段に出力する第２の低域用画像データ補間手段と、前記高域用復号手段によって復元された画像情報がＢフ
レームのものである場合に、前記スケール変換された高
域画像動きベクトルを用いてこのＢフレームの動きベク
トルを内挿予測する高域内挿用動きベクトル予測手段
と、前記高域内挿用動きベクトル予測手段によって動きベク
トルが予測されない画素位置の動きベクトルを動きベク
トルが予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて
補間する高域内挿用動きベクトル補間手段と、前記高域用復号手段によって復元された画像情報がＰフ
レームのものである場合に、前記スケール変換された高
域画像動きベクトルを用いてこのＰフレームの動きベク
トルを外挿予測する高域外挿用動きベクトル予測手段
と、前記高域外挿用動きベクトル予測手段によって動きベク
トルが予測されない画素位置の動きベクトルを動きベク
トルが予測された周辺画素位置の動きベクトルを用いて
補間する高域外挿用動きベクトル補間手段と、前記高域用復号手段によって復元された画像情報がＢフ
レームのものである場合に、前記内挿予測されて補間さ
れた動きベクトルを選択し、前記高域用復号手段によっ
て復元された画像情報がＰフレームのものである場合
に、前記外挿予測されて補間された動きベクトルを選択
し、選択した動きベクトルを前記高域用補償予測手段お
よび前記高域用動き補償補間手段に出力する高域用選択
手段と、前記帯域合成された信号の順序を元に戻す順序逆変換手
段とを備えたことを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項２１】前記第１９項の符号化装置と前記第２
０項の復号化装置とを含む動画像符号化復号化装置。