JPH0329479A - 画像信号符号化方法および画像信号符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は画像信号の高能率符号化を行なう画像信号符号
化装置および画像信号復号化装置に関するものである。

従来の技術 標本化および量子化された画像信号の伝送速度は数百Ｍ
ｂｐｓ以上に及び、現実の伝送路容量および伝送コスト
から考えて好ましくない。高能率符号化は画像信号に含
まれる冗長度を除去し伝送速度を低減する技術であり、
様々な方式の符号化装置および復号化装置が開発されて
いる。

それらの中で、一般的によく用いられる動き補償フレー
ム間符号化方式およびブロック符号化方式を例にとり、
従来技術を説明する。

第９図は従来のフレーム間符号化方式の一例である動き
補償フレーム間符号化による画像信号符号化装置のブロ
ック図である。第９図におき、９ｌは信号入力端子、９
２は加算器、９３は量子化器、９４は逆量子化器、９５
は加算器、９６は遅延回路、９７は予測器、９８は動き
検出回路、９９は動きベクトル出力端子、９１０は符号
出力端子である。第１０図は従来のブロック符号化方式
の一例である３次元直交変換符号化による画像信号符号
装置のブロック図である。第ｌＯ図におき、１０１は信
号入力端子、１０２は３次元ブロック化回路、１０３は
直交変換回路、１０４は量子化器、１０５は可変長符号
化回路、１０６はバッファ回路、１０７は伝送路、１０
８バッファ回路、１０９は可変長符号復号化回路、１０
１０は逆量子化器、１０１１は逆長交変換回路、１０１
２は３次元逆ブロック化回路、１０１３は画像信号出力
端子である。

以上の様に構成された画像符号化装置について、以下に
その動作を説明する。第９図において、信号入力端子９
１から入力されたディジタル画像信号は加算器９２で、
現サンプル値と予測器９７の出力である予測値が引かれ
て予測誤差信号値となる。予測誤差信号値は量子化器９
３で量子化され符号出力端子９１０に送られると同時に
、逆量子化器９４に送られ逆量子化される。逆量子化出
力は加算器９５で予測器９７の予測出力と加算され局部
復号信号となる．局部復号信号は遅延回Ｂ９６に送られ
フレーム遅延が施される．遅延回路９６の出力は予測器
９７に人力され次のフレームの予測値がつくられる。さ
て動き検出であるが、動き検出回路９８は現サンプル値
と遅延回路９６に格納されている１フレーム前のサンプ
ル値とをある定められたＭ×Ｎの大きさのブロックで比
較し、最も相関が大きいブロックを選択し、同時にその
動きベクトルを出力端子９９に出力する動作をする。一
般に動きの少ない自然画の動画においてはフレーム間の
画素間の相関が高く、予測誤差信号はラブラス分布に近
い分布をとりフレーム間予測誤差信号の分散値は入力画
像信号の分散値に比べ小さい為、フレーム間予測符号化
では高効率の圧縮が可能である。しかし、動きが激しく
なるとフレーム間の相関が失われ効率が低下する欠点が
あった。しかし、前記動き検出の導入により動きの激し
い画像においてもフレーム間の相関が保たれ高い圧縮効
率が得られる。

次に第ｌＯ図におき、信号入力端子１０１から入力され
たディジタル画像信号は３次元ブロック化回路１０２で
水平、垂直、時間方向を含めて３次元ブロック化され、
直交変換回路１０３で直交変換され変換係数として出力
される。変換係数は量子化器１０４で量子化された後に
可変長符号化回路１０５で可変長符号化されバソファ回
路１０６に送られる。バッファ回路１０６は伝送路容量
以内に符号発生量を制御し伝送路１０７に符号化出力を
送り出す。伝送路１０７を通して送られた符号はバッフ
ァ回路１０８で速度制御され可変長符号復号化回ａ　１
０９で復号され、逆量子化器１０１０で逆量子化され量
子化された変換係数に戻される。量子化された変換係数
は逆直交変換回路１０１１で逆直交変換された後、３次
元逆ブロック化回路１０１２で元の画像信号配列に並び
かえられ復号画像信号として画像信号出力端子１０１３
から出力される。さて、一般に自然画の動画においては
水平、垂直、時間方向の画素間の相関が高く、直交変換
係数は低シーケンシにエネルギが多く、高シーケンシで
は低い。従って変換係数の量子化ビット数は低シーケン
シで多く、高シーケンシで少なく割当てても画像の劣化
は視覚的に少ない。このビット割当てにより高効率の圧
縮が可能となる。

（例えば日刊工業新聞社刊　吹抜敬彦著「画像のディジ
タル信号処理」） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、第９図のようなフレーム間相関を利用す
る構成では圧縮された符号は時間方向への連続性を持ち
、動画像の途中からの復号が困難という課題を有してい
た。また、第１０図のような水平、垂直、時間方向の３
次元方向を含む構成では、動きの大きな動画像の場合時
間方向の相関が低下し、圧縮効率が低下するという課題
を有していた． 本発明は上記課題に鑑み、画素間の相関が高い自然画の
動画像に対して高圧縮を施せると同時に、動画像の途中
からの復号を簡単に行なえる高能率符号化の画像信号符
号化方法および画像信号符号化装置を提供する事、およ
び、動きの激しい動画像に対しても高圧縮を施せると同
時に、動画像の途中からの復号を簡単に行なえる高能率
符号化の画像信号符号化方法および画像信号符号化装置
を提供する事を目的としている。

課題を解決するための手段 本発明の画像信号符号化方法及び画像信号符号化装置は
上記課題を解決する為に、画像信号の標本点をフレーム
内でＭ（水平方向）×Ｎ（垂直方向）個づつの二次元ブ
ロックに分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成される第
一フレームめの二次元プロ・冫クと隣接する第二フレー
ムとの間で動き検出を行い対応するＭ×Ｎの大きさの二
次元ブロックを第二フレームめの二次元ブロックとし、
前記第二フレームめの二次元ブロックと第三フレームめ
との間で動き検出を行い前記第二フレームめの二次元ブ
ロックと対応する第三フレーム上のＭ×Ｎの大きさの二
次元ブロックを第三フレームめの二次元ブロックとし、
以下同様に第Ｌフレームめまで繰り返し、前記第一フレ
ームめの二次元ブロックと前記第二フレームめの二次元
ブロックと前記第三フレーム上の二次元ブロックと、以
下同様にして動き検出で対応する時間方向に連続するＬ
個の前記二次元ブロックで構成されるＭ×ＮＸＬ個の標
本点を含む三次元ブロックを、ブロック符号化する事を
特徴とする方法であり、また、上記符号化方法によりブ
ロック符号化した信号と、前記動き検出による動きベク
トルを受信し、受信した符号を復号して前記動きベクト
ルにより三次元ブロックを復元し、復元された画像信号
の三次元ブロック間の隙間を前記隙間を含むフレームの
前後のフレームの画像信号により内挿する事を特徴とす
る画像信号復号化方法であり、また、画像信号の標本点
をフレーム内でＭ（水平方向）×Ｎ（垂直方向）個づつ
に分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本点を時間方向にＬフレー
ム分重ねたブロックを一ブロックとするブロック化手段
と、前記ブロックの第一フレーム上の標本点をフレーム
内符号化するフレーム内符号化手段と、ｎを２からＬ−
１までの整数とした時に前記ブロック内の第ｎフレーム
から第ｎ＋１フレーム上の信号を予測する手段と、前記
予測信号と第ｎ＋１フレーム上の標本点からフレーム間
予測誤差信号を生成するフレーム間予測誤差信号生成手
段とを、前記フレーム間予測誤差信号を符号化する符号
化手段とを具備する事を特徴とし、あるいは、画像信号
の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）×Ｎ（垂直方向
）個づつに分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本点を時間方向に
Ｌフレーム分重ねたブロックをーブロックとするブロッ
ク化手段と、前記ブロックの第一フレーム上の標本点を
フレーム内符号化するフレーム内符号化手段と、前記ブ
ロックの第Ｌフレーム上の標本点をフレーム内符号化す
るフレーム内符号化手段と、前記ブロック内の第一フレ
ームと第Ｌフレーム上の標本点から第二、第三、・・・
第Ｌ−１フレームの画像信号を内挿する内挿信号生成手
段と、前記内挿信号と標本点の誤差をとる内挿誤差生成
手段と、前記内挿誤差信号を符号化する符号化手段とを
具備する事を特徴とし、あるいは、画像信号の標本点を
フレーム内でＭ（水平方向）×Ｎ（垂直方向）個づつに
分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本点を時間方向にＬフレーム
分重ねたブロックをーブロックとするブロック化手段と
、前記ブロックの第一フレーム上の標本点をフレーム内
符号化するフレーム内符号化手段と、前記ブロックの第
一フレーム上の標本点と第Ｌフレーム上の標本点の差分
をとる標本差分信号生成手段と、前記標本点差分信号か
ら第二、第三、・・・第Ｌ−１フレームの標本点を内挿
する手段と、前記内挿された第二、第三、・・・第Ｌ−
１フレームの信号と標本点の内挿誤差信号をつくる内挿
誤差信号生成手段と、前記誤差信号を３次元的に符号化
する３次元符号化手段と、前記標本点差分信号をフレー
ム内符号化する手段とを具備する事を特徴とし、あるい
は、画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）×
Ｎ（垂直方向）個づつに分割するブロック化手段と、前
記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成されるブロック単位で動き検
出する手段と、前記動き検出で検出された時間方向に連
続するＬ個の前記ブロックに含まれるＭ×ＮＸＬ個の標
本点を大ブロックとする大ブロック化手段と、前記大ブ
ロックの第一フレーム上の標本点をフレーム内符号化す
るフレーム内符号化手段と、ｎを２からＬ−１までの整
数とした時に前記大ブロック内の第ｎフレームから第ｎ
＋１フレーム上の信号を予測する手段と、前記予測信号
と第ｎ＋ｌフレーム上の標本点からフレーム間予測誤差
信号を生成するフレーム間予測誤差信号生或手段と、前
記フレーム間予測誤差信号を符号化する符号化手段とを
具備する事を特徴とし、あるいは、画像信号の標本点を
フレーム内でＭ（水平方向）×Ｎ（垂直方向）個づつに
分割するブロック化手段と、前記Ｍ×Ｎ個の標本点で構
成されるブロック単位で動き検出する手段と、前記動き
検出で検出された時間方向に連続するＬ個の前記ブロッ
クに含まれるＭ×Ｎ×Ｌ個の標本点を大ブロックとする
大ブロック化手段と、前記大ブロックの第一フレーム上
の標本点をフレーム内符号化するフレーム内符号化手段
と、前記大ブロック内の第Ｌフレーム上の櫟本点をフレ
ーム内符号化するフレーム内符号化手段之、前記大ブロ
ック内の第一フレームと第Ｌフレーム上の標本点から第
二、第三、・・・第Ｌ−１フレームの画像信号を内挿す
る内挿信号生成手段と、前記内挿信号と標本点の誤差を
とる内挿誤差生成手段と、前記内挿誤差信号を符号化す
る符号化手段とを具備する事を特徴とし、あるいは、画
像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）×Ｎ（垂
直方向）個づつに分割するブロック化手段と、前記Ｍ×
Ｎ個の標本点で構成されるブロック単位で動き検出する
手段と、動き検出で検出された時間方向に連続するＬ個
の前記ブロックに含まれるＭ×ＮＸＬ個の標本点を大ブ
ロックとする大ブロック化手段と、前記大ブロックの第
一フレーム上の標本点をフレーム内符号化するフレーム
内符号化手段と、前記大ブロックの第一フレーム上の標
本点と第Ｌフレーム上の標本点の差分をとる標本点差分
信号生成手段と、前記標本点差分信号から第二、第三、
・・・第Ｌ−１フレームの標本点を内挿する手段と、前
記内挿された第二、第三、・・第Ｌ−１フレームの信号
と標本点の内挿誤差信号をつくる内挿誤差信号生成手段
と、前記誤差信号を３次元的に符号化する３次元符号化
手段と、前記標本点差分信号をフレーム内符号化する手
段とを具備する事を特徴としている。

作用 本発明の画像信号符号化方法および画像信号符号化装置
は上記した構成により、画素間の相関が高い自然画の動
画像、さらに動きの激しい動画像に対しても、高効率で
圧縮を施せると同時に、動画像の途中からの復号をも簡
単に行なえるという効果を有する。

実施例 以下本発明の画像信号符号化方法および画像信号符号化
装置の一実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の画像信号符号化方法の一実施例を示す
三次元符号化ブロックの図である。第１図において１１
は第一フレーム上の二次元ブロック、１２は第二フレー
ム上の二次元ブロック、１３は第三フレーム上の二次元
ブロック、ｌ４は三次元プロ・冫ク、１５は第一の動き
ベクトル、１６は第二の動きベクトルである。第２図は
本発明の画像信号復号化方法の一実施例を示す図である
。第２図において、２】は第一フレーム上の第一の二次
元ブロック、２２は第二フレーム上の第一の二次元ブロ
ック、２３は第三フレーム上の第一の二次元ブロック、
２４は第一フレーム上の第二の二次元ブロック、２５は
第二フレーム上の第二の二次元ブロック、２６は第三フ
レーム上の第二の二次元ブロック、２７は第一の動きベ
クトル、２８は第二の動きベクトル、２９は第三の動き
ベクトル、２１０は第四の動きベクトル、２１ａは復号
後の第一フレーム上の第一の二次元ブロック、２２ａは
復号後の第二フレーム上の第一の二次元ブロック、２３
ａは復号後の第三フレーム上の第一の二次元ブロック、
２４ａは復号後の第一のフレーム上の第二の二次元ブロ
ック、２５ａは復号後の第二フレーム上の第二の二次元
ブロック、２６ａは復号後の第三フレーム上の第二の二
次元ブロック、２１１は第一の内挿信号、２１２は第二
の内挿信号である。第３図は本発明の画像信号符号化装
置の第一の実施例を示すブロック図である。第３図にお
いて、３１は３次元ブロック化回路、３２は第一の加算
器、３３は量子化器、３４は逆量子化器、３５は第二の
加算器、３６は遅延器、３７は予測器である。第４図は
本発明の画像信号符号化装置の第二の実施例を示すブロ
ック図である。第４図において、４１は３次元ブロック
化回路、４２はフレーム内予測符号化器、４３はメモリ
、４４は内挿器、４５は加算器、４６は内挿誤差符号化
器である。第５図は本発明の画像信号符号化装置の第三
の実施例を示すブロック図である。第５図において、５
ｌは３次元化ブロック化回路、５２はフレーム内符号化
器、５３は差分信号生成器、５４は内挿器、５５は３次
元符号化器、５６は加算器である。第６図は本発明の画
像信号符号化装置の第四の実施例を示すブロック図であ
る。

第６図において６１は３次元ブロック化回路、６２は第
一の加算器、６３は量子化器、６４は逆量子化器、６５
は第二の加算器、６６は遅延器、６７は予測器、６８は
動き検出器、６９はベクトル出力端子である。第７図は
本発明の画像信号符号化装置の第五の実施例を示すブロ
ック図である。第７図において、７１は３次元ブロック
化回路、７２はフレーム内予測符号化器、７３はメモリ
、７４は内挿器、７５は加算器、７６は内挿誤差符号化
器、７７は動き検出器、７８は動きベクトル出力端子で
ある。第８図は本発明の画像信号符号化装置の第六の実
施例を示すブロック図である。第８図において、８１は
３次元ブロック化回路、８２はフレーム内符号化器、８
３は差分信号生成器、８４は内挿器、８５は３次元符号
化器、８６は加算器、８７は動き検出器、８Ｂは動きベ
クトル出力端子である。

まず、第１図を用いて本発明の画像信号符号化方法の三
次元ブロック生成の原理を説明する。第一フレーム上の
二次元ブロック１ｌは画像信号の標本点を８×８個含む
とする。二次元ブロックｌ１は第二フレームとの間での
動き検出により第一の動きベクトル１５が検出され、相
関の大きい第二フレーム上の二次元ブロックｌ２が選択
される。この二次元ブロック１２も画像信号の標本点を
８×８個含む。さらに二次元ブロック１２は第三フレー
ムとの間での動き検出により第二の動きベクトルｌ６が
検出され、相関の大きい第三フレーム上の二次元ブロッ
ク１３が選択される。以上の操作により選択された二次
元ブロック１１、１２、ｌ３は８Ｘ８Ｘ３個の画像信号
の標本点を含む三次元ブロックＩ４を構成する。画像信
号の符号化はこの三次元ブロック単位でなされる。この
三次元ブロックｌ４は時間軸方向に高い相関を持つ為、
高効率の圧縮が可能となる。この様に三次元ブロックの
生或に動き検出を応用する事により、従来圧縮効率が低
下した動きの激しい画像に対しても相関の高い三次元ブ
ロックが構成でき、高効率の圧縮が可能となる。なお、
三次元ブロック生成に用いられた動きベクトル１５、ｌ
６は復号の為に伝送される。また、上記の例では、動き
検出を第一フレームから時間軸方向に順次施したが、時
間軸と逆方向に第三フレームから第一フレームの方向に
行なっても良い。説明を簡単にする為時間軸方向のブロ
ックサイズを３としたがもっと大きいブロックサイズを
用いる事も可能である。

次に、本発明の画像信号復号化方法の原理について第２
図により説明する。第１図の原理により三次元ブロック
化され符号化された信号は、三次元ブロック化に用いら
れた動きベクトルと共に伝送される。説明を簡単にする
為に第２図ではフレームの水平（走査線）方向（Ｘ）と
フレームの時間方向（１）の二次元のみを表す図で説明
する。第２図（Ａ）に示す様に、動き検出により動きヘ
クトル２７、２８が求められ、対応する二次元ブロック
２１、２２、２３により第一の三次元ブロックが構成さ
れる。同様にして、対応する二次元ブロック２４、２５
、２６により第二の三次元ブロックが構成される。図で
は垂直方向（ｙ）の動きはないとしてある。この三次元
ブロックは第２図（Ｂ）の様に並びかえられブロック符
号化が行なわれる。また符号化された符号とブロック横
威に用いられた動きベクトル２７、２８、２９、２１０
が伝送される。説明をわかりやすくするために第２図（
Ｂ）のようにブロソクをきれいに並びかえたが、必ずし
も並びかえる必要はない。さて、第２図（Ｃ）は受信さ
れた符号を復号した後の三次元ブロックの状態を示して
いる。２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ　，　２５ａ　
，　２６ａはそれぞれ復号化された三次元ブロックに含
まれる二次元ブロックである。

第２図（Ｄ）は受信された動きベクトル２７、２８、２
９、２１０により第２図（Ｃ）の三次元ブロックに含ま
れる二次元ブｏ　７ク２１ａ、２２ａ　，　２３ａ　，
　２４ａ　，　２５ａ　，２６ａを移動した後の状態を
示している。各二次元ブｏ　７ク２１ａ，２２ａ，２３
ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａは符号化される前の状態（
第２図（Ａ）の状態）にもどる。しかし、第一と第二の
ブロック間に隙間が生しる事がある。この隙間はこの例
では上のフレームの信号で内挿する。内挿は簡単には上
または下の信号値でおきかえる前値保持、後値保持、ま
たは平均値でおきかえる平均値補間でおこなえる。

しかし、この手法に限定するものではなく、高度には動
きベクトルを利用する事も可能である。以上の様にして
復号が行われる。また、隙間ではなくブロックの重なり
も発生するが、それはどちらかのブロック復号値で置き
換える事が最も簡単である。しかし、これに限定するも
のでもない。

次に第３図により本発明の画像信号符号化装置の第一の
実施例について説明する。まず、３次元ブロック化回路
３１により画像信号は第３図（Ｂ）の様に水平・垂直・
時間の方向それぞれにＭ，Ｎ、Ｌ標本点づつとられ、３
次元ブロック化される。

３次元ブロック化された画像信号は、３次元ブロック内
の第一フレームがフレーム内予測符号化される。フレー
ム内予測符号化は遅延器３６での遅延が一標本点間隔で
ある点以外は第９図での従来例と同様の動作をするので
詳細は省略する。３次元ブロック内の第二フレーム以下
第Ｌフレームまでは第９図の従来例同様のフレーム間予
測符号化と同様の動作をする。以上の動作によりＬフレ
ーム単位でのブロック符号化となり、Ｌフレーム単位で
はあるが動画の途中からの復号化が可能となる。

次に第４図についてその動作を説明する。３次元ブロッ
ク化回路４ｌにより画像信号は第３図（Ｂ）のように水
平・垂直・時間の方向それぞれにＭ、Ｎ，Ｌ標本点づつ
とられ、３次元ブロック化される。３次元ブロック化さ
れた画像信号は、３次元ブロック内の第一フレームと第
Ｌフレームがフレーム内符号化器４２で符号化される。

符号化はフレーム内予測符号化でも２次元直交変換を用
いても、あるいは他の符号化方式を用いてもかまわない
。

符号化された信号は伝送される。ここで、第一フレーム
と第Ｌフレームの符号化された信号のみメモリ４３に格
納される。メモリ４３内の信号は内挿器４４により３次
元ブロック内の第二フレームから第Ｌ−１フレームの画
像信号を内挿するのに用いられる。内挿された３次元ブ
ロック内の第二フレームから第Ｌ−１フレームの画像信
号は、３次元ブロック化回路４ｌに格納されている３次
元ブロック内の第二フレームから第Ｌ−１フレームの画
像信号と比較され加算器４５で内挿誤差信号が生或され
る。内挿誤差信号は符号化器４６で符号化され伝送され
る。内挿誤差信号は分散値が小さくなる為、高効率の圧
縮が期待できると同時に第一の実施例同様、動画像の途
中からの復号も可能となる。

次に第５図についてその動作を説明する。３次元ブロッ
ク化回路５１により画像信号は水平・垂直・時間の方向
それぞれにＬ，Ｍ，Ｎ標零点づつとられ、３次元ブロッ
ク化される。３次元ブロック化された画像信号は、３次
元ブロック内の第一フレームの画像信号がフレーム内符
号化器５２で符号化される。符号化はフレーム内予測符
号化でも２次元直交変換を用いても、あるいは他の符号
化方式を用いてもかまわない。符号化された信号は伝送
される。次に３次元ブロック化器内に格納されている３
次元ブロック内の第一フレームと第Ｌフレームの信号は
差分器５３に送られフレーム間差分がとられ３次元符号
化器５５に送られる。さらに第一と第Ｌフレームのフレ
ーム間差分信号は内挿器５４により第一と第二のフレー
ムの間の、第二と第三のフレームの間の、・・・第Ｌ−
１と第Ｌのフレームの間のフレーム間差分信号として内
挿され、さらに、内挿されたフレーム間差分信号と第一
フレームの画像信号が内挿され、さらに、内挿されたフ
レーム間差分信号と第一フレームの画像信号により、３
次元ブロック内の第二から第Ｌフレームの画像信号が内
挿され加算Ｈ５６に送られる。加算器５６は内挿された
画像信号と３次元ブロック化器５ｌに格納されている元
の画像信号から内挿誤差信号を生成し、３次元符号化器
５５に送る。３次元符号化器５５は送られてきた符号を
高能率符号化して伝送する。３次元符号化器５５におい
ては、送られてくる信号をフレーム間符号化してもよい
し、３次元のブロック符号化をしてもよく、特定の符号
化に限定されるものではない。本実施例も動画像の途中
からの復号が可能である。

次に第６図、第７図、第８図の実施例の動作について説
明する。いずれの実施例においても動き検出の応用によ
り第１図のように相関の大きい二次元ブロックにより三
次元ブロックが構成される．動き検出によりフレームの
重なりをずらす事により動きが大きい場合でもフレーム
間相関を高くでき高効率の圧縮が可能となる。第６図、
第７図、第８図の実施例は第一、第二および第三の実施
例に動き検出を追加し、動き検出で対応すると判定され
た２次元標本点をＬフレーム重ねて３次元ブロック化し
たものである。従って、動きの大きな動画像においても
高効率な圧縮が可能となる効果を有する。他の動作は前
の説明は同様なので省略する． 発明の効果 本発明の画像信号符号化方法および画像信号符号化装置
は上記した構成により、画素間の相関が高い自然画の動
画像、さらに動きの激しい動画像に対しても、高効率で
圧縮を施せると同時に、動画像の途中からの復号をも簡
単に行なえるという効果を有する．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像信号符号化方法の三次元ブロッ
クー実施例を示す図、第２図は本発明の画像信号復号方
法の一実施例を示す図、第３図は本発明の画像信号符号
化装置の第一の実施例を示すブロック図、第４図は本発
明の画像信号符号化装置の第二の実施例を示すブロック
図、第５図は本発明の画像信号符号化装置の第三の実施
例を示すブロック図、第６図は本発明の画像信号符号化
装置の第四の実施例を示すブロック図、第７図は本発明
の画像信号符号化装置の第五の実施例を示すブロック図
、第８図は本発明の画像信号符号化装置の第六の実施例
を示すブロック図、第９図は従来のフレーム間符号化方
式の一例である動き補償フレーム間符号化による画像信
号符号化装置のブロック図、第１０図は従来のブロック
符号化方式の一例である３次元直交変換符号化による画
像信号符号化装置のブロック図である。 １１・・・・・・第一フレーム上の二次元ブロック、１
２・・・・・・第二フレーム上の二次元ブロック、１３
・・・・・・第三フレーム上の二次元ブロック、１４・
・・・・・三次元ブロック、ｌ５・・・・・・第一の動
きベクトル、ｌ６・・・・・・第二の動きベクトル、２
ｌ・・・・・・第一フレーム上の第一の二次元ブロック
、２２・・・・・・第二フレーム上の第一の二次元ブロ
ック、２３・・・・・・第三フレーム上の第一の二次元
ブロック、２４・・・・・・第一フレーム上の第二の二
次元ブロック、２５・・・・・・第二フレーム上の第二
の二次元ブロック、２６・・・・・・第三フレーム上の
第二の二次元ブロック、２７・・・・・・第一の動きベ
クトル、２８・・・・・・第二の動きベクトル、２９・
・・．・・・第三の動きベクトル、２１ａ・・・・・・
復号後の第一フレーム上の第一の二次元ブロック、２２
ａ・・・・・・復号後の第二フレーム上の第一の二次元
ブロック、２３ａ・・・・・・復号後の第三フレーム上
の第一の二次元ブロック、２４ａ・・・・・・復号後の
第一フレーム上の第二の二次元ブロック、２５ａ・・・
・・・復号後の第二フレーム上の第二の二次元ブロック
、２６ａ・・・・・・復号後の第三フレーム上の第二の
二次元ブロック、２１０・・・・・・第四の動きベクト
ル、２１１・・・・・・第一の内挿信号、２１２・・・
・・・第二の内挿信号、３ｌ・・・・・・３次元ブロッ
ク化回路、３２・・・・・・第一の加算器、３３・・・
・・・量子化器、３４・・・・・・逆量子化器、３５・
・・・・・第二の加算器、３６・・・・・・遅延器、３
７・・・・・・予測器、４ｌ・・・・・・３次元ブロッ
ク化回路、４２・・・・・・フレーム内予測符号化器、
４３・・・・・・メモリ、４４・・・・・・内挿器、４
５・・・・・・加算器、４６・・・・・・内挿誤差符号
化器、５１・・・・・・３次元ブロック化回路、５２・
・・・・・フレーム内符号化器、５３・・・・・・差分
信号生成器、５４・・・・・・内挿器、５５・・・・・
・３次元符号化器、５６・・・・・・加算器、６６・・
・・・・３次元ブロック化回路、６２・・・・・・第一
の加算器、６３・・・・・・量子化器、６４・・・・・
・逆量子化器、６５・・・・・・第二の加算器、６６・
・・・・・遅延器、６７・・・・・・予測器、６８・・
・・・・動き検出器、６９・・・・・・動きベクトル出
力端子、７１・・・・・・３次元ブロック化回路、７２
・・・・・・フレーム内予測符号化器、７３・・・・・
・メモリ、７４・・・・・・内挿器、７５・・・・・・
加算器、７６・・・・・・内挿誤差符号化器、７７・・
・・・・動き検出器、７８・・・・・・動きベクトル出
力端子、８ｌ・・・・・・３次元ブロック化回路、８２
・・・・・・フレーム内符号化器、８３・・・・・・差
分信号生成器、８４・・・・・・内挿器、８５・・・・
・・３次元符号化器、８６・・・・・・加算器、８７・
・・・・・動き検出器、８８・・・・・・動きベクトル
出力端子。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつの二次元ブロックに分割し、前
   記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成される第一フレームめの二次
   元ブロックと隣接する第二フレームとの間で動き検出を
   行い対応するＭ×Ｎの大きさの二次元ブロックを第二フ
   レームめの二次元ブロックとし、前記第二フレームめの
   二次元ブロックと第三フレームめとの間で動き検出を行
   い前記第二フレームめの二次元ブロックと対応する第三
   フレーム上のＭ×Ｎの大きさの二次元ブロックを第三フ
   レームめの二次元ブロックとし、以下同様に第Ｌフレー
   ムめまで繰り返し、前記第一フレームめの二次元ブロッ
   クと前記第二フレームめの二次元ブロックと前記第三フ
   レーム上の二次元ブロックと、以下同様にして動き検出
   で対応する時間方向に連続するＬ個の前記二次元ブロッ
   クで構成されるＭ×Ｎ×Ｌ個の標本点を含む三次元ブロ
   ックを、ブロック符号化することを特徴とする画像信号
   符号化方法。
2. （２）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつの二次元ブロックに分割し、前
   記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成される第一フレームめの二次
   元ブロックと隣接する第二フレームとの間で動き検出を
   行い対応するＭ×Ｎの大きさの二次元ブロックを第二フ
   レームめの二次元ブロックとし、前記第二フレームめの
   二次元ブロックと第三フレームめとの間で動き検出を行
   い前記第二フレームめの二次元ブロックと対応する第三
   フレーム上のＭ×Ｎの大きさの二次元ブロックを第三フ
   レームめの二次元ブロックとし、以下同様に第Ｌフレー
   ムめまで繰り返し、前記第一フレームめの二次元ブロッ
   クと前記第二フレームめの二次元ブロックと前記第三フ
   レーム上の二次元ブロックと、以下同様にして動き検出
   で対応する時間方向に連続するＬ個の前記二次元ブロッ
   クで構成されるＭ×Ｎ×Ｌ個の標本点を含む三次元ブロ
   ックをブロック符号化した信号と、前記動き検出による
   動きベクトルを受信し、受信した符号を復号して前記動
   きベクトルにより三次元ブロックを復元し、復元された
   画像信号の三次元ブロック間の隙間を前記隙間を含むフ
   レームの前後のフレームの画像信号により内挿すること
   を特徴とする画像信号復号化方法。
3. （３）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつに分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本
   点を時間方向にＬフレーム分重ねたブロックを一ブロッ
   クとするブロック化手段と、前記ブロックの第一フレー
   ム上の標本点をフレーム内符号化するフレーム内符号化
   手段と、ｎを２からＬ−１までの整数とした時に前記ブ
   ロック内の第ｎフレームから第ｎ＋１フレーム上の信号
   を予測する手段と、前記予測信号と第ｎ＋１フレーム上
   の標本点からフレーム間予測誤差信号を生成するフレー
   ム間予測誤差信号生成手段と、前記フレーム間予測誤差
   信号を符号化する符号化手段とを具備することを特徴と
   する画像信号符号化装置。
4. （４）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつに分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本
   点を時間方向にＬフレーム分重ねたブロックを一ブロッ
   クとするブロック化手段と、前記ブロックの第一フレー
   ム上の標本点をフレーム内符号化するフレーム内符号化
   手段と、前記ブロック内の第Ｌフレーム上の標本点をフ
   レーム内符号化するフレーム内符号化手段と、前記ブロ
   ック内の第一フレームと第Ｌフレーム上の標本点から第
   二、第三、・・・第Ｌ−１フレームの画像信号を内挿す
   る内挿信号生成手段と、前記内挿信号と標本点の誤差を
   とる内挿誤差生成手段と、前記内挿誤差信号を符号化す
   る符号化手段とを具備することを特徴とする画像信号符
   号化装置。
5. （５）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつに分割し、前記Ｍ×Ｎ個の標本
   点を時間方向にＬフレーム分重ねたブロックを一ブロッ
   クとするブロック化手段と、前記ブロックの第一フレー
   ム上の標本点をフレーム内符号化するフレーム内符号化
   手段と、前記ブロックの第一フレーム上の標本点と第Ｌ
   フレーム上の標本点の差分をとる標本点差分信号生成手
   段と、前記標本点差分信号から第二、第三、・・・第Ｌ
   −１フレームの標本点を内挿する手段と、前記内挿され
   た第二、第三、・・・第Ｌ−１フレームの信号と標本点
   の内挿誤差信号をつくる内挿誤差信号生成手段と、前記
   誤差信号を３次元的に符号化する３次元符号化手段と、
   前記標本点差分信号をフレーム内符号化する手段とを具
   備することを特徴とする画像信号符号化装置。
6. （６）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつに分割するブロック化手段と、
   前記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成されるブロック単位で動き
   検出する手段と、前記動き検出で検出された時間方向に
   連続するＬ個の前記ブロックに含まれるＭ×Ｎ×Ｌ個の
   標本点を大ブロックとする大ブロック化手段と、前記大
   ブロックの第一フレーム上の標本点をフレーム内符号化
   するフレーム内符号化手段と、ｎを２からＬ−１までの
   整数とした時に前記大ブロック内の第ｎフレームから第
   ｎ＋１フレーム上の信号を予測する手段と、前記予測信
   号と第ｎ＋１フレーム上の標本点からフレーム間予測誤
   差信号を生成するフレーム間予測誤差信号生成手段と、
   前記フレーム間予測誤差信号を符号化する符号化手段と
   を具備することを特徴とする画像信号符号化装置。
7. （７）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつに分割するブロック化手段と、
   前記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成されるブロック単位で動き
   検出する手段と、前記動き検出で検出された時間方向に
   連続するＬ個の前記ブロックに含まれるＭ×Ｎ×Ｌ個の
   標本点を大ブロックとする大ブロック化手段と、前記大
   ブロックの第一フレーム上の標本点をフレーム内符号化
   するフレーム内符号化手段と、前記大ブロックの第Ｌフ
   レーム上の標本点をフレーム内符号化するフレーム内符
   号化手段と、前記大ブロックの第一フレームと第Ｌフレ
   ーム上の標本点から第二、第三、・・・第Ｌ−１フレー
   ムの画像信号を内挿する内挿信号生成手段と前記内挿信
   号と標本点の誤差をとる内挿誤差生成手段と、前記内挿
   誤差信号を符号化する符号化手段とを具備することを特
   徴とする画像信号符号化装置。
8. （８）画像信号の標本点をフレーム内でＭ（水平方向）
   ×Ｎ（垂直方向）個づつに分割するブロック化手段と、
   前記Ｍ×Ｎ個の標本点で構成されるブロック単位で動き
   検出する手段と、前記動き検出で検出された時間方向に
   連続するＬ個の前記ブロックに含まれるＭ×Ｎ×Ｌ個の
   標本点を大ブロックとする大ブロック化手段と、前記大
   ブロックの第一フレーム上の標本点をフレーム内符号化
   するフレーム内符号化手段と、前記大ブロックの第一フ
   レーム上の標本点と第Ｌフレーム上の標本点の差分をと
   る標本点差分信号生成手段と、前記標本点差分信号から
   第二、第三、・・・第Ｌ−１フレームの標本点を内挿す
   る手段と、前記内挿された第二、第三、・・・第Ｌ−１
   フレームの信号と標本点の内挿誤差信号をつくる内挿誤
   差信号生成手段と、前記誤差信号を３次元的に符号化す
   る３次元符号化手段と、前記標本点差分信号をフレーム
   内符号化する手段とを具備することを特徴とする画像信
   号符号化装置。