JPH04322593A - 画像符号化装置及びその復号化装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号の圧縮，伸張
処理などを行うための画像符号化装置及びその復号化装
置にかかり、特にディジタル動画像のサブバンド符号化
に好適な画像符号化装置及びその復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号，特にＨＤＴＶ用画像信号に対
する圧縮方式の１つとして、サブバンド符号化が知られ
ており、たとえば「サブバンド画像符号化における量子
化器についての一検討」（テレビジョン学会技術報告，
Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ２９，ｐｐ．１９−２４）に記載さ
れている。

【０００３】この手法によれば、画像信号に対して水平
，垂直方向のフィルタリングが施され、複数の周波数帯
域に分割される（サブバンド分割）。これら分割された
各周波数帯域の信号は、それぞれ異なる統計的性質を有
している。そこで、各分割帯域信号毎に、それぞれ適し
た符号化処理が行われる。

【０００４】このような画像信号を帯域分割する代表的
なフィルタとして、ＱＭＦ（直交ミラーフィルタ）が知
られている。このＱＭＦによれば、帯域分割（あるいは
合成）における折り返しに伴う歪みを生じることなく、
原信号を非常に忠実に再生することが可能であるため、
サブバンド符号化ではよく使用される。

【０００５】図５には、以上のようなサブバンド分割の
一例が示されている。同図において、入力画像信号には
、まずＱＭＦ５００，５０２によって水平方向の帯域分
割が行われ、更にサブサンプリング回路５０４，５０６
によって水平方向のサブサンプリングが行われる。この
後、画像信号には、ＱＭＦ５０８，５１０，５１２，５
１４によって垂直方向の帯域分割が行われ、更にサブサ
ンプリング回路５１６，５１８，５２０，５２２によっ
て垂直方向のサブサンプリングが行われる。

【０００６】すなわち、画像信号は、ＱＭＦによる水平
方向のフィルタリングによりまず水平方向に２つの帯域
に分割される。続いて、ＱＭＦによる垂直方向のフィル
タリングにより、垂直方向に４つの帯域に分割される。 同図中、ＱＭＦ５００，５０８，５１２はハイパス特性
（ＨＰで図示）の帯域分割フィルタであり、ＱＭＦ５０
２，５１０，５１４はローパス特性（ＬＰで図示）の帯
域分割フィルタである。

【０００７】この結果、入力画像信号は、ＨＨ：水平、
垂直方向ともに高周波成分ＨＬ：垂直方向のみ低周波成
分 ＬＨ：水平方向のみ低周波成分 ＬＬ：水平、垂直方向ともに低周波成分の４つのサブバ
ンドに分割されることになる。

【０００８】ところで、以上のようなＱＭＦによるサブ
バンド分割手法では、２次元画像に対して２ｍ×２ｎ（
ｍ，ｎは０以上の整数）の帯域分割しか行うことができ
ない。しかし、たとえば「ＰＯＬＹＰＨＡＳＥ　ＱＵＡ
ＤＲＡＴＵＲＥ　ＦＩＬＴＥＲＳ−Ａ　ＮＥＷ　ＳＵＢ
ＢＡＮＤ　ＣＯＤＩＮＧ　ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ」（ＩＣ
ＡＳＳＰ　８３，ＢＯＳＴＯＮ　ＰＰ．１２８０−１２
８３）に開示されているポリフェーズフィルタなどを用
いると、２のべき乗以外の任意の分割数による帯域分割
が可能である。

【０００９】図６にはその例が示されており、画像信号
は帯域分割フィルタの組６００に入力される。この帯域
分割フィルタの組６００には、帯域分割フィルタｈＨ０
，ｈＨ１，……，ｈＨｎが含まれており、これによって
画像信号の帯域が水平方向にｎ分割される。各分割出力
は、帯域分割フィルタの組６０２，６０４，……，６０
ｎに入力される。帯域分割フィルタの組６０２，６０４
，……，６０ｎは、いずれもｍ個の帯域分割フィルタを
含んでおり、たとえば帯域分割フィルタの組６０２は帯
域分割フィルタｈＶ０，ｈＶ１，……，ｈＶｍを含んで
いる。これらによって水平分割後の各画像信号の帯域が
垂直方向に各々ｍ分割され、サブバンド出力が得られる
。従って、入力画像信号は、全体としてｎ×ｍに帯域分
割される。

【００１０】次に、以上のような手法によって帯域分割
された画像信号に対する符号化の手法について説明する
。なお、図５に示したＱＭＦによる４分割の場合のサブ
バンド符号化の例について説明する。

【００１１】このようなサブバンド符号化手段の１つと
して、図７に示す従来例がある。この例は、特開平２ー
１６８８７号公報に開示された画像符号化装置をサブバ
ンド符号化に適用したものである。同図において、入力
画像信号は、水平方向の帯域分割フィルタ７００，７０
２，垂直方向の帯域分割フィルタ７０４，７０６，７０
８，７１０によって、４つのサブバンド信号に分割され
る。

【００１２】これらの各サブバンド信号は、各々独立し
た符号化回路７１２，７１４，７１６，７１８に各々入
力される。符号化回路７１２，７１４，７１６は、いず
れも符号化回路７１８と同一の構成となっている。入力
画像に対しては、フレームメモリ７２０内の前フレーム
画像との間で動き検出回路７２２によって動きベクトル
が検出される。そして、動き補償回路７２４によって各
サブバンド独立に動き補償予測が行なわれ、予測された
サブバンド信号と現サブバンド信号の間の差分が離散直
交変換回路７２６で直交変換される。

【００１３】これによって得られた係数は、量子化器７
２８，可変長符号化回路７３０によって各サブバンド成
分毎に量子化，可変長符号化された後、バッファメモリ
７３２を介して出力される。動き検出回路７２２で検出
された動きベクトルについても、可変長符号化回路７３
０で符号化が行われ、バッファメモリ７３２に出力され
る。

【００１４】なお、量子化器７２８によって量子化され
た信号には、逆量子化器７３４，離散逆直交変換回路７
３６，動き補償回路７２４による逆の処理が各々行われ
て画像が復号化される。これがフレームメモリ７２０に
格納されて、上述した前フレーム画像となる。他方、各
サブバンド信号の再生は、各サブバンドの符号化動きベ
クトルと量子化差分符号化信号に基づいて各々独立して
行われる。そして、その後帯域合成フィルタによる合成
処理を垂直，水平方向に施すことによって原画像信号が
再生される。

【００１５】なお、図７の符号化回路７１８中に点線で
示した範囲内にある量子化器７２８，逆量子化器７３４
，離散逆直交変換回路７３６の部分を、図８に示すよう
に、ベクトル量子化器８００，ベクトル逆量子化器８０
２に置き換える方法もある。以上のように、図７あるい
は図８の手法による動き補償予測では、図９（Ａ）に矢
印Ｆ９００で示すように、サブバンド信号における現在
の画像ＧＫと前フレームの画像ＧＫ−１との間で巡回型
の動き補償予測が行われている。

【００１６】これに対し、特願昭６４−１０８４１９号
特許出願には、同図（Ｂ）に示すような適応型フレーム
間予測符号化方式が開示されている。この方式では、定
期的にフレーム内で完結する符号化が行なわれる。この
フレーム内符号化が行われたＩＮＴＲＡフレーム９００
以外のフレーム９０２については、同図に矢印Ｆ９０２
で示すように、時間的にみて前後に存在するＩＮＴＲＡ
フレーム９００との間で適応的に予測方法が選択される
適応前後予測が行われる。

【００１７】図１０には、このような適応前後予測によ
る符号化回路のうちの動き補償部分が示されている。同
図において、動き検出回路９１０には、現在の画像の他
に、フレームメモリ９１２，フレームメモリ９１４に各
々蓄えられた現在の画像の直前，直後のＩＮＴＲＡフレ
ームの画像が入力される。そして、それらの間で動きベ
クトルが検出されてモード選択回路９１６に供給される
。モード選択回路９１６では、検出された動きベクトル
の他に前後のＩＮＴＲＡフレームの画像も入力されてお
り、それらに基づいて次の４つのモードから最適な予測
モードが選択される。

【００１８】■前方向予測（動き補償予測）■後方向予
測（動き補償予測） ■前方向予測と後方向予測の結果をフレーム距離により
重みづけ平均する前後予測（動き補償予測）■ＩＮＴＲ
Ａモード（動き補償予測を行わないで、フレーム内符号
化を行う）

【００１９】選択された予測モードは、動き補償回路９
１８に供給される。この動き補償回路９１８には、前後
のＩＮＴＲＡフレームの画像も入力されており、選択さ
れた予測モードに合わせて必要なＩＮＴＲＡフレームの
画像と動きベクトルとが選ばれて動き補償予測が行なわ
れる。更に他のサブバンド符号化の例としては、「ＨＤ
ＴＶ用適応サブバンドＤＣＴ符号化の可変レート特性」
（ＳＳＥ８８−１７６，ＰＰ．６１−６６）に開示され
たものがある。図１１には、この従来例が示されている
。この例では、帯域分割フィルタ７１０から出力された
ＬＬ成分のサブバンド信号に対しては、図７に示した従
来例と同様に動き検出回路７２２，動き補償回路７２４
などによって動き補償予測が行なわれる。

【００２０】しかし、帯域分割フィルタ７０４，７０６
，７０８から出力されたＨＨ，ＨＬ，ＬＨの各成分につ
いては、動き補償予測は行なわれず、量子化器７２８，
可変長符号化回路７３０，バッファメモリ７３２による
符号化が各々行われる。なお、ＬＨ成分については、水
平方向の相関成分が残っているため、ラインメモリ７３
４を用いて同一ライン上の隣接画素間の差分が符号化さ
れる。更に、このような図１１のサブバンド符号化の手
法において、ＬＬ成分の動き補償を適応前後予測により
行う方法も考えられる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術では、次のような不都合がある。 （１）図７あるいは図８に示した従来技術によって符号
化を行った場合、ＬＬ成分以外のサブバンド信号成分の
動きが視覚上の自然な動きとは必ずしも一致せず、ＬＬ
成分と異なった動きベクトルを検出する可能性が大きい
。このため、復号後の画像の低周波成分と高周波成分と
で動きが異なって不自然な動きが生じることがあるなど
画質の劣化が顕著になる。 （２）更に、これらの従来技術では、４つのサブバンド
信号それぞれに動きベクトルを求めるための動き検出回
路７２２が必要である上に、各動き検出回路７２２では
膨大な演算量を要するため、符号化回路７１２，７１４
，７１６，７１８が大型化してしまう。また伝送すべき
動きベクトル量も増加する。

【００２２】（３）図９（Ｂ）のような適応前後予測を
行う従来技術では、予測モードがサブバンド成分によっ
て異なってしまう場合があり、この予測モードのミスマ
ッチによっても視覚的な画質の劣化が生じる。 （４）また、図１１の従来技術では、ＬＬ成分以外の成
分については動き補償が行なわれないため、図７，図８
，図９の場合のような画質劣化は生じない。しかし、そ
の分符号量が増加してしまうという不都合がある。本発
明は、この点に着目したもので、動き補償の精度を高め
て視覚上の画質劣化を低減するとともに、符号量も低減
して符号化回路の小型化を可能とする画像符号化装置及
びその復号化装置を提供することを、その目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の１つは、原画像
の画像信号に対して適宜数の帯域分割を行い、各帯域の
サブバンド信号に対し動きベクトルを利用した動き補償
を行って、サブバンド信号の符号化を行う画像符号化装
置において、いずれかの帯域のサブバンド信号について
動きベクトルを検出する動き検出手段と、これによって
検出された動きベクトルを利用して各帯域のサブバンド
信号の符号化を行う符号化手段とを備えたことを特徴と
する。

【００２４】２つめの発明は、原画像の画像信号に対し
て適宜数の帯域分割を行い、各帯域のサブバンド信号に
対し動きベクトルとあらかじめ定められた予測モードと
を利用した動き補償を行って、サブバンド信号の符号化
を行う画像符号化装置において、いずれかの帯域のサブ
バンド信号について動きベクトルを検出する動き検出手
段と、いずれかの帯域のサブバンド信号について予測モ
ードを選択するモード選択手段と、これらによって得ら
れた動きベクトル及び予測モードを利用して各帯域のサ
ブバンド信号の符号化を行う符号化手段とを備えたこと
を特徴とする。他の発明は、以上の画像符号化装置にお
ける符号化と逆の処理によって、符号化されたサブバン
ド信号の復号化を行うことを特徴とする。

【００２５】

【作用】本発明によれば、いずれかの分割帯域成分のサ
ブバンド信号について求められた動きベクトルは、その
求められた成分のみならず他の成分のサブバンド信号に
対する動き補償による符号化にも利用される。このため
、各成分で異なった動きベクトルによる符号化が行われ
ることはない。他の発明によれば、適応前後予測による
動き補償を行う際の予測モードも、動きベクトルと同様
にいずれかの成分のサブバンド信号について求められる
。そして、求められた成分のみならず他の成分の符号化
にも利用される。

【００２６】

【実施例】以下、本発明による画像符号化装置及びその
復号化装置の実施例について、添付図面を参照しながら
説明する。 ＜実施例１＞まず、図１を参照しながら本発明の実施例
１について説明する。この実施例１は、画像符号化装置
の実施例であり、動き補償は図９（Ａ）に示した巡回型
予測の手法で行われる。

【００２７】同図において、入力画像信号は、水平方向
の帯域分割フィルタ１０，１２に各々入力されるように
なっている。帯域分割フィルタ１０の出力側は垂直方向
の帯域分割フィルタ１６，１８の入力側に各々接続され
ており、帯域分割フィルタ１２の出力側は垂直方向の帯
域分割フィルタ２０，２２の入力側に各々接続されてい
る。帯域分割フィルタ１６，１８，２０，２２の各出力
側は、符号化回路２４，２６，２８，３０の入力側に各
々接続されている。

【００２８】これらのうち、符号化回路２４，２６は、
符号化回路２８と同様の構成となっている。同図におい
て、帯域分割フィルタ２０の出力側は、動き補償回路３
２の入力側及び減算器３４のプラス入力側に接続されて
いる。減算器３４の減算出力側は、前記従来技術と同様
に、離散直交交換回路３６，量子化器３８，可変長符号
化回路４０，バッファメモリ４２の直列回路に接続され
ている。量子化器３８の他方の出力側は、逆量子化器４
４，離散逆直交変換回路４６の直列回路に接続されてお
り、離散逆直交変換回路４６の出力側は、加算器４８の
プラス入力側に接続されている。

【００２９】加算器４８の加算出力側は、フレームメモ
リ５０の入力側に接続されており、このフレームメモリ
５０の出力側は、動き補償回路３２の他の入力側に接続
されている。そして、この動き補償回路３２の出力側は
、減算器３４のマイナス入力側及び加算器４８のプラス
入力側に接続されている。

【００３０】次に、符号化回路３０はほぼ符号化回路２
８と同様の構成であり、同一又は相当する構成部分には
同一の符号を用いている。しかし、動き検出回路５２が
設けられており、帯域分割フィルタ２２及びフレームメ
モリ５０の出力側が各々接続されている。そして、この
動き検出回路５２の一方の出力側は符号化回路２４，２
６，２８の動き補償回路３２の入力側に各々接続されて
おり、他方の出力側は可変長符号化回路５４の入力側に
接続されている。なお、帯域分割フィルタ２２の出力側
は、動き補償回路５６の入力側には接続されていない。

【００３１】以上の各部のうち、帯域分割フィルタ１０
，１２，１６，１８，２０，２２は、図５に示したもの
と同様である。次に、符号化回路３０は、図７に示した
従来例における符号化回路７１８と同様の構成となって
おり、その動作も同様である。しかし、符号化回路２４
，２６，２８には個々に動き検出回路が設けられておら
ず、符号化回路３０にある動き検出回路５２の検出動き
ベクトルが利用されるようになっている。

【００３２】次に、以上のように構成された実施例１の
動作について説明する。入力された原画像信号は、水平
方向の帯域分割フィルタ１０，１２によって、水平方向
の低周波成分と高周波成分の２つのサブバンド信号に分
割される。更に、これらの２つのサブバンド信号は、垂
直方向の帯域分割フィルタ１６，１８，２０，２２によ
って、ＨＨ，ＨＬ，ＬＨ，ＬＬの計４つの周波数成分の
サブバンド信号に分割される。

【００３３】これらのうち、ＬＬ成分のサブバンド信号
は符号化回路３０の動き検出回路５２に入力される。こ
の動き検出回路５２には、フレームメモリ５０に格納さ
れている前フレームの復号画像のサブバンド信号も入力
されており、それらの前後のフレームの画像間で動きベ
クトルの検出が行われる。検出された動きベクトルは、
一方において動き補償回路５６に入力される。動き補償
回路５６では、フレームメモリ５０に格納されている前
フレームの復号画像において、前記検出された動きベク
トル値だけシフトした位置の画像が予測画像として切り
出され、そのサブバンド信号が出力される。

【００３４】次に、この予測画像のサブバンド信号は、
帯域分割フィルタ２２から出力された現フレームのサブ
バンド信号とともに減算器３４に入力される。減算器３
４では、双方のサブバンド信号間における差分が求めら
れ、その結果は複数画素から成るブロック毎に分割され
て離散直交変換回路３６に供給される。離散直交変換回
路３６では、入力信号に対してＤＣＴ（離散コサイン変
換）などによる直交変換処理が行われ、変換係数が量子
化器３８に出力される。

【００３５】次に、量子化器３８では、入力された変換
係数の量子化が行われ、量子化された変換係数値は動き
検出回路５２によって検出された動きベクトル値ととも
に、可変長符号化回路５４に供給される。この可変長符
号化回路５４では、入力信号に対して各々可変長符号化
処理が行なわれ、符号化されたＬＬ成分のサブバンド信
号が得られる。これらの符号Ｐ，Ｖは、バッファメモリ
４２に格納される。

【００３６】また、量子化器３８によって量子化された
変換係数の量子化値は、逆量子化器４４にも供給されて
逆量子化の処理が行われる。そして、更に、逆量子化後
の変換係数は離散逆直交変換回路４６に入力され、ここ
でＩＤＣＴ（離散コサイン逆変換）などによる逆直交変
換処理が行なわれて、ＬＬ成分のサブバンド信号の復号
差分が得られることとなる。この復号差分には、加算器
４８において動き補償回路５６から出力された予測画像
のサブバンド信号が加算され、これによってＬＬ成分の
サブバンド信号が復元されることになる。復元後のサブ
バンド信号は、前フレームのサブバンド信号としてフレ
ームメモリ５０に格納され、次のフレームの画像の動き
検出に利用される。

【００３７】他方、以上のＬＬ成分以外のＨＨ，ＨＬ，
ＬＨの各成分のサブバンド信号については、動き補償予
測に用いる動きベクトルとして、前記ＬＬ成分の動きベ
クトルがそのまま用いられる。すなわち、動き検出回路
５２によって検出された前記動きベクトルが、符号化回
路２４，２６，２８の動き補償回路３２に各々入力され
、同様にしてＨＨ，ＨＬ，ＬＨの各成分における予測画
像のサブバンド信号が各々得られる。そして、上述した
ＬＬ成分に対する処理と同様にして、サブバンド信号間
差分，離散直交変換，変換係数の量子化，可変長符号化
の処理が各々行われ、処理後の符号Ｐがバッファメモリ
４２に格納される。

【００３８】以上のように、本実施例によれば、ＬＬ成
分のサブバンド信号において求めた動きベクトルがその
他の成分のサブバンド信号にも用いられるので、動き補
償の精度が高められ、視覚上の画質劣化が低減されるよ
うになる。また、各サブバンド成分において動き補償予
測が各々行なわれるものの、ＬＬ成分以外の成分につい
ては動きベクトル検出を行う必要がないため、符号化回
路が簡略化されるとともに符号量の低減も可能となり、
全体として符号化回路の小型化を図ることができる。

【００３９】＜実施例２＞次に、図２を参照しながら、
本発明の実施例２について説明する。この実施例２は、
上述した実施例１に対応する復号化装置である。同図に
おいて、各サブバンド成分の符号化差分信号Ｐは、各成
分毎に設けられたバッファメモリ１００，１０２，１０
４，１０６に各々入力されるようになっている。バッフ
ァメモリ１０６には、動きベクトルの符号化信号Ｖも入
力されている。これらのバッファメモリ１００，１０２
，１０４，１０６の各出力側には可変長復号化回路１０
８，１１０，１１２，１１４の入力側が各々接続されて
おり、それらの出力側は同一構成の復号化回路１１６，
１１８，１２０，１２２の入力側に各々接続されている
。

【００４０】復号化回路１２２を代表して説明すると、
可変長復号化回路１１４のサブバンド成分出力側は、逆
量子化回路１２４，離散逆直交変換回路１２６，加算器
１２８，フレームメモリ１３０の直列回路に接続されて
いる。そして、可変長復号化回路１１４の符号化動きベ
クトル出力側及びフレームメモリ１３０の出力側は、動
き補償回路１３２の入力側に接続されており、その出力
側は加算器１２８のプラス入力側に接続されている。

【００４１】また、各復号化回路１１６，１１８，１２
０，１２２の出力側は、垂直方向の帯域合成フィルタ１
３４，１３６，１３８，１４０の入力側に各々接続され
ている。これらのうち、帯域合成フィルタ１３４，１３
６の出力側は水平方向の帯域合成フィルタ１４２の入力
側に接続されており、帯域合成フィルタ１３８，１４０
の出力側は、水平方向の帯域合成フィルタ１４４の入力
側に接続されている。そして、帯域合成フィルタ１４２
，１４４の出力全体が合成出力側となっている。

【００４２】次に、以上のように構成された実施例２の
動作について説明する。図１の実施例１によって符号化
されたＨＨ，ＨＬ，ＬＨ，ＬＬ成分の差分信号Ｐは、バ
ッファメモリ１００，１０２，１０４，１０６に各々入
力され、一時的に格納される。また、バッファメモリ１
０６には、ＬＬ成分における動きベクトルの符号化信号
Ｖが同様に入力，格納される。これらの符号化信号Ｐ，
Ｖは、該当する可変長復号化回路１０８，１１０，１１
２，１１４に各々供給され、ここでそれらの復号化が行
われる。

【００４３】次に、復号化された各成分の量子化差分信
号は、復号化回路１１６，１１８，１２０，１２２に各
々入力され、動き補償予測によるサブバンド信号の再生
が各々行われる。このとき、可変長復号化回路１１４で
得られた動きベクトル値が復号化回路１１６，１１８，
１２０，１２２に各々供給され、動き補償予測の処理に
利用される。

【００４４】復号化回路１２２を代表して説明すると、
ＬＬ成分の量子化差分信号は、逆量子化器１２４，離散
逆直交変換回路１２６による処理によって逆量子化され
た復号差分信号に変換され、加算器１２８に出力される
。他方、復号化されたＬＬ成分の動きベクトルは、フレ
ームメモリ１３０に格納されている前フレームの復号画
像のサブバンド信号とともに動き補償回路１３２に入力
される。そして、ここで、両者の間で動き補償予測処理
が行われ、その結果が加算器１２８に出力されることに
なる。加算器１２８では入力の加算が行われ、これによ
って現フレームの復号画像のサブバンド信号が再生され
ることになる。この再生されたサブバンド信号は、フレ
ームメモリ１３０に格納される。他のＨＨ，ＨＬ，ＬＨ
成分の量子化差分信号についても同様である。

【００４５】次に、以上のようにして再生された各成分
のサブバンド信号には、まず垂直方向の帯域合成フィル
タ１３４，１３６，１３８，１４０による合成処理が施
され、続いて水平方向の帯域合成フィルタ１４２，１４
４による合成処理が施される。これによって、原画像が
再生されることになる。

【００４６】＜実施例３＞次に、図３を参照しながら、
本発明の実施例３について説明する。上述した実施例１
では図９（Ａ）に示した巡回型予測による動き補償が行
われたが、この実施例３では同図（Ｂ）に示した適応前
後予測による動き補償が行われる。なお、実施例１と同
様又は相当する構成部分には、同一の符号を用いる。

【００４７】図３において、帯域分割フィルタ１６，１
８，２０，２２の出力側は、符号化回路２００，２０２
，２０４，２０６の入力側に各々接続されている。これ
らのうち、符号化回路２００，２０２は、符号化回路２
０４と同様の構成となっている。符号化回路２０４を代
表して説明すると、減算器３４，離散直交変換回路３６
，量子化器３８，可変長符号化回路４０，バッファメモ
リ４２，逆量子化器４４，離散逆直交変換回路４６が、
実施例１と同様に設けられている。

【００４８】そして、離散逆直交変換回路４６の出力側
はフレームメモリ２０８の入力側に接続されており、こ
のフレームメモリ２０８の出力側はもう１つのフレーム
メモリ２１０の入力側に接続されている。また、フレー
ムメモリ２０８，２１０の各出力側は動き補償回路２１
２の入力側に各々接続されており、動き補償回路２１２
の出力側が減算器３４のマイナス入力側に接続されてい
る。なお、フレームメモリ２０８，２１０には、入力画
像の直後（Ｂで表示），直前（Ｆで表示）の上述したＩ
ＮＴＲＡフレームの復号画像における各成分のサブバン
ド信号が各々格納されるようになっている。

【００４９】これに対し、符号化回路２０６では、フレ
ームメモリ２０８，２１０の出力側が、モード選択回路
２１４，動き補償回路２１６，動き検出回路２１８の入
力側に各々接続されている。そして、モード選択回路２
１４の一方の出力側は、すべての符号化回路２００，２
０２，２０４，２０６の動き補償回路２１２，２１６の
入力側に接続されており、他方の出力側は、可変長符号
化回路２２０の入力側に接続されている。動き補償回路
２１６の出力側は、同様に減算器３４のマイナス入力側
に接続されている。

【００５０】また、帯域分割フィルタ２２の出力側は、
動き検出回路２１８の入力側に接続されており、その出
力側は、符号化回路２００，２０２，２０４の動き補償
回路２１２，モード選択回路２１４，可変長符号化回路
２２０の入力側に各々接続されている。

【００５１】次に、以上のように構成された実施例３の
動作について説明する。まず、ＬＬ成分のサブバンド信
号に対する符号化回路２０６の動作から説明する。動き
検出回路２１８では、フレームメモリ２１０，２０８か
ら供給された原画像の直前，直後のＩＮＴＲＡフレーム
のサブバンド信号と原画像のサブバンド信号との間で動
きベクトルの検出が行われる（図９（Ｂ）参照）。検出
された動きベクトルは、モード選択回路２１４に入力さ
れる。このモード選択回路２１４では、その動きベクト
ルと前後のＩＮＴＲＡフレームのサブバンド信号から最
適な予測モードが選択され、この選択された予測モード
とこれに対応した動きベクトルが動き補償回路２１６に
入力される。

【００５２】動き補償回路２１６では、それらの入力信
号と、フレームメモリ２１０，２０８から供給された前
後のＩＮＴＲＡフレームのサブバンド信号とを利用して
、選択された予測モードに対応した適応前後予測による
動き補償が行われる。動き補償回路２１６から出力され
た予測画像のサブバンド信号は減算器３４に入力され、
ここで原画像のサブバンド信号との間で差分が取られる
。差分信号は、離散直交変換回路３６による直交変換，
量子化器３８による量子化，可変長符号化回路２２０に
よる符号化が順に行われ、符号Ｐがバッファメモリ４２
に出力，格納される。

【００５３】また、動き検出回路２１８によって検出さ
れた動きベクトル，モード選択回路２１４によって選択
された予測モードも、同様に可変長符号化回路２２０に
よって符号化され、バッファメモリ４２に符号Ｖが格納
される。なお、フレームメモリ２０８，２１０に各々格
納されるＩＮＴＲＡフレームのサブバンド信号は、その
ＩＮＴＲＡフレームを用いて動き補償予測が行なわれる
画像のサブバンド信号が符号化される前に、離散直交変
換回路３６，量子化器３８，可変長符号化回路２２０で
処理されてその符号がバッファメモリ４２に格納される
とともに、逆量子化器４４，離散逆直交変換回路４６で
復号されてフレームメモリ２０８に格納される。

【００５４】そして、格納されたＩＮＴＲＡフレームの
画像が、動き補償予測の行なわれる画像より時間的に前
となったときは、フレームメモリ２１０に移され、次の
ＩＮＴＲＡフレームの復号画像のサブバンド信号がフレ
ームメモリ２０８に格納される。次に、ＬＬ成分以外の
符号化回路２００，２０２，２０４においては、ＬＬ成
分の符号化回路２０６の動き検出回路２１８によって検
出された動きベクトルと、モード選択回路２１４によっ
て選択された予測モードとが、各符号化回路の動き補償
回路２１２に入力され、それらが利用されて動き補償予
測が行われる。そして、予測画像のサブバンド信号は、
ＬＬ成分と同様にして符号化される。この実施例によっ
ても、上述した実施例１と同様の効果が得られる。

【００５５】＜実施例４＞次に、図４を参照しながら、
本発明の実施例４について説明する。この実施例４は、
上述した実施例３に対応する復号化装置である。なお、
実施例２と同様又は相当する構成部分には、同一の符号
を用いる。

【００５６】同図において、可変長復号化回路１０８，
１１０，１１２，１１４の各出力側は、同一構成の復号
化回路３００，３０２，３０４，３０６の入力側に各々
接続されている。復号化回路３０６を代表して説明する
と、可変長復号化回路１１４の一方の出力側は、逆量子
化器１２４，離散逆直交変換回路１２６，加算器１２８
の直列回路に接続されている。加算器１２８の出力側は
帯域合成フィルタ１４０及びフレームメモリ３０８の入
力側に各々接続されており、フレームメモリ３０８の出
力側はフレームメモリ３１０の入力側に接続されている
。

【００５７】フレームメモリ３０８，３１０の各出力側
，及び可変長復号化回路１１４の他方の動きベクトル出
力側は、動き補償回路３１２の入力側に各々接続されて
おり、その出力側は加算器１２８のプラス入力側に接続
されている。次に、以上のような実施例４の動作につい
て、ＬＬ成分を代表して説明する。バッファメモリ１０
６には、ＩＮＴＲＡフレームについてはサブバンド信号
の量子化値の符号，その他のフレームについてはサブバ
ンド信号の量子化差分と動きベクトル及び予測モードの
符号が、各々入力されて格納される。これらの符号は、
バッファメモリ１０６から符号化されたフレームの順番
と同じ順序で可変長復号化回路１１４に入力されて復号
化が行われる。

【００５８】ＩＮＴＲＡフレームの復号量子化信号は、
逆量子化器１２４，離散逆直交変換回路１２６によって
処理され、ＬＬ成分の復号画像のサブバンド信号が得ら
れる。この信号は、フレームメモリ３０８に蓄えられる
が、動き補償予測が行なわれる画像より時間的に前にな
ったときはフレームメモリ３１０に移され、次のＩＮＴ
ＲＡフレームの復号画像のサブバンド信号がフレームメ
モリ３０８に蓄えられる。

【００５９】一方、その他のフレームの復号量子化差分
信号は、逆量子化器１２４，離散逆直交変換回路１２６
によって処理され、ＬＬ成分の逆量子化された復号差分
信号に変換される。また、復号化された動きベクトルは
動き補償回路３１２に入力され、ここでフレームメモリ
３１０，３０８に各々格納されている原画像の前後のＩ
ＮＴＲＡフレームのサブバンド信号との間で動き補償予
測の処理が行われる。そして、その結果は加算器１２８
に出力され、ここで離散逆直交変換回路１２６から出力
された復号差分信号と加算される。これにより、原画像
のサブバンド信号が再生されることになる。

【００６０】更に、適応前後予測による動き補償が行わ
れた原画像の復号サブバンド信号と、ＩＮＴＲＡフレー
ムの復号サブバンド信号に対し、垂直方向の帯域合成フ
ィルタ１３４，１３６，１３８，１４０、水平方向の帯
域合成フィルタ１４２，１４４による合成処理が実施例
２と同様に行われ、原画像が再生されることになる。

【００６１】＜その他の実施例＞なお、本発明は、何ら
上記実施例に限定されるものではなく、たとえば、（１
）上述した実施例では図５に示した帯域分割を行ったが
、図６の場合についても同様に適用可能である。 （２）上記実施例の画像符号化装置における符号化回路
，画像復号化装置における復号化回路についても、同様
の作用を奏するよう種々設計変更可能であり、これらの
ものも本発明に含まれる。たとえば、動きベクトル検出
やモード選択をＬＬ成分について行ったが、他のいずれ
かの成分について行うようにしてもよい。また、上記実
施例では、動き補償後に離散直交変換，量子化，可変長
符号化を行ったが、これらに限定されるものではなく他
の手法によってもよい。復号化についても同様である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
符号化装置及びその復号化装置によれば、帯域分割され
た各成分のサブバンド信号のうち、いずれか１つについ
て動きベクトル検出あるいは動き補償予測のモード選択
を行い、それらを利用して全成分のサブバンド信号に対
する動き補償による符号化，復号化を行うこととしたの
で、動き補償の精度が向上して視覚上の画質劣化が低減
されるとともに、符号量も低減して符号化回路の小型化
が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による符号化装置及びその復号化装置の
実施例１を示す構成図である。

【図２】本発明の実施例２を示す構成図である。

【図３】本発明の実施例３を示す構成図である。

【図４】本発明の実施例４を示す構成図である。

【図５】帯域分割の１つの手法を示す説明図である。

【図６】帯域分割の他の手法を示す説明図である。

【図７】帯域分割サブバンド信号に対する符号化装置の
従来例を示す説明図である。

【図８】図７の従来例の変形例を示す説明図である。

【図９】動き補償における巡回型予測と適応前後予測を
示す説明図である。

【図１０】適応前後予測を行う符号化装置の従来例を示
す説明図である。

【図１１】帯域分割サブバンド信号に対する符号化装置
の他の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，１２，１６，１８，２０，２２…帯域分割フィル
タ、２４，２６，２８，３０，２００，２０２，２０４
，２０６…符号化回路（符号化手段）、３２，５６，１
３２，２１２，２１６，３１２…動き補償回路、３４…
減算器、３６…離散直交変換回路、３８…量子化器、４
０，５４，２２０…可変長符号化回路、４２，１００，
１０２，１０４，１０６…バッファメモリ、４４，１２
４…逆量子化器、４６，１２６…離散逆直交変換回路、
４８，１２８…加算器、５０，１３０，２０８，２１０
，３０８，３１０…フレームメモリ、５２，２１８…動
き検出回路（動き検出手段）、１０８，１１０，１１２
，１１４…可変長復号化回路、１１６，１１８，１２０
，１２２，３００，３０２，３０４，３０６…復号化回
路、１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４
…帯域合成フィルタ、２１４…モード選択回路（モード
選択手段）、Ｐ…量子化差分符号化信号、Ｖ…符号化動
きベクトルないし符号化予測モード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原画像の画像信号に対して適宜数の帯
   域分割を行い、各帯域のサブバンド信号に対し動きベク
   トルを利用した動き補償を行って、サブバンド信号の符
   号化を行う画像符号化装置において、いずれかの帯域の
   サブバンド信号について動きベクトルを検出する動き検
   出手段と、これによって検出された動きベクトルを利用
   して各帯域のサブバンド信号の符号化を行う符号化手段
   とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】　　原画像の画像信号に対して適宜数の帯
   域分割を行い、各帯域のサブバンド信号に対し動きベク
   トルとあらかじめ定められた予測モードとを利用した動
   き補償を行って、サブバンド信号の符号化を行う画像符
   号化装置において、いずれかの帯域のサブバンド信号に
   ついて動きベクトルを検出する動き検出手段と、いずれ
   かの帯域のサブバンド信号について予測モードを選択す
   るモード選択手段と、これらによって得られた動きベク
   トル及び予測モードを利用して各帯域のサブバンド信号
   の符号化を行う符号化手段とを備えたことを特徴とする
   画像符号化装置。
3. 【請求項３】　　請求項１又は２記載の画像符号化装置
   における符号化と逆の処理によって、符号化されたサブ
   バンド信号の復号化を行うことを特徴とする画像復号化
   装置。