JPH05227522A

JPH05227522A - 画像符号化装置および画像復号化装置

Info

Publication number: JPH05227522A
Application number: JP19631892A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Iwamura; 隆一岩村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】画像を高能率符号化する。【構成】８×８個の画素により構成される１つのブロ
ックを４×４個の画素により構成される４つのサブブロ
ックに区分する。各サブブロック毎に画素データの平坦
性を判定する。論理１で示される平坦なサブブロック
と、論理０で示される平坦でないサブブロックとを折り
返して新たな画像データを生成し、この画像データをＤ
ＣＴ変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば画像を圧縮符号
化して記録し、また伸張復号化して再生する場合に用い
て好適な画像符号化装置、並びに画像復号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像を符号化する場合において
は、例えば８×８（８ピクセル×８ライン）などにブロ
ック分割された画像データがＤＣＴ（離散コサイン変
換）処理され、量子化された後、さらに可変長符号化
（ＶＬＣ）処理され、例えばディスク等の記録媒体に記
録される。また、復号時においては、ディスクから再生
されたデータが逆可変長符号化器により逆可変長符号化
処理され、さらに逆量子化された後、逆ＤＣＴ処理され
て元の画像データに復元される。

【０００３】ところで、例えば動画像などは情報量が極
めて多いため、これを記録再生するには、アクセスタイ
ムが短く容量の大きい記録媒体が要求される。現在、例
えばＮＴＳＣ方式ビデオ信号は、いわゆるビデオディス
クに対して記録され、また再生されるようになされてい
るが、より小型の（記録情報量の少ない）記録媒体によ
って長時間記録を達成しようとする場合には、ビデオ信
号を高能率符号化して記録し、またその読み出し信号を
能率良く復号化する手段が不可欠となる。

【０００４】このような要求に応えるべく、画像の高能
率符号化方式が提案されており、その１つにＭＰＥＧ
（Ｍoving Ｐicture Ｅxperts Ｇroup）方式が存在
する。このＭＰＥＧ方式を用いた画像符号化装置では、
まず時間軸方向の冗長度を落とすため、現在のフレーム
（フィールドでも良い）における、ブロック分割された
画像データの動きベクトルを検出し、検出した動きベク
トルに対応する動き補償を、その画像データの予測画像
データとしての、例えば前フレームの画像データに対し
て施してから、それと、現在のフレームにおける画像デ
ータとの差分データを算出し、その後空間軸方向の冗長
度を落とすため、差分データに対して離散コサイン変換
（ＤＣＴ）を施してから量子化するようになされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像をさら
に高圧縮符号化するために、例えばＤＣＴ処理された画
像の差分データを量子化する際における量子化ステップ
を大きくすると、量子化誤差が大きくなり、画像の平坦
な部分（変化の少ない部分）における雑音が目立ってし
まう課題があった。

【０００６】また、従来の画像符号化装置では、上述し
たブロックごとに検出される動きベクトルを符号化する
際に、注目ブロックの左隣のブロックの動きベクトルと
の差分ベクトルを符号化するようなされている。従って
画面内に異なる動きを持つ被写体が多数混在するような
場合には、隣接画像間の差分情報が必然的に多くなり、
符号化効率が劣化する課題があった。

【０００７】さらに、この場合、ブロック内に異なる動
きを持つ動きベクトルが存在することになり、動きの予
測精度が劣化する課題があった。

【０００８】そこで、この８×８のブロックを４×４の
４つのサブブロックに分割し、分割された各々のサブブ
ロックから検出される動きベクトルに基づいて動き補償
を行なうことが考えられる。しかしながら、この場合、
動きベクトルの数が多くなるので、符号化効率が劣化す
る課題があった。

【０００９】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、画像を高能率符号化し、また高能率符号
化した画像を復号することができるようにするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像符
号化装置は、画像データのブロックを複数に区分して生
成されたサブブロックの平坦性を判定する判定手段とし
ての判定回路１と、画像データを例えば離散コサイン変
換する変換手段としての離散コサイン変換器（ＤＣＴ）
４と、判定回路１により得られた平坦情報と、離散コサ
イン変換器４により変換された画像データとを合成する
合成手段としての多重化器（ＭＵＸ）７とを備えること
を特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の画像符号化装置は、判定
回路１の判定結果に対応して、平坦でないサブブロック
と、平坦なサブブロックの間で折返したデータを生成す
る折返し手段としての折返し回路２をさらに備えること
を特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の画像符号化装置は、離散
コサイン変換器４により変換して得られたデータのう
ち、折返しにより生成された０データを除くデータをジ
グザグスキャンして、可変長符号化する可変長符号化手
段としての可変長符号化器（ＶＬＣ）６をさらに備える
ことを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の画像符号化装置は、画像
の動き補償のためのブロックを少なくとも４つに分割し
て生成したサブブロックの各動きベクトルから少なくと
も２つの代表動きベクトルを演算する演算手段としての
ベクトル演算器（ＭＥ）３０と、代表動きベクトルのパ
ターンに関する情報を生成するパターン生成手段として
のブロックパターン判定部（ＢＰ）３１とを備えること
を特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の画像符号化装置は、比較
対象とする注目ブロックに先行する少なくとも２つ以上
の隣接ブロックの動きベクトルと、注目ブロックの動き
ベクトルとの差分ベクトルをそれぞれ算出し、その差分
ベクトルの符号量が最も少なくなる組合わせブロック間
の動きベクトルの差分ベクトル情報を抽出する差分抽出
手段としての動きベクトル演算器（ＭＶ）５１と、注目
ブロックの画像データを離散コサイン変換する離散コサ
イン変換手段としての離散コサイン変換器（ＤＣＴ）２
２と、動きベクトル演算器５１より出力される差分ベク
トル情報を符号化する差分ベクトル情報符号化手段とし
ての符号器（ＥＮＣ）５３と、離散コサイン変換器２２
によって符号化されたデータと、符号器（ＥＮＣ）５３
により符号化された差分ベクトル情報とを多重化する多
重化手段としての多重化器（ＭＵＸ）２５とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項６に記載の画像復号化装置は、伝送
データから画像データの例えばブロックを複数に区分し
て生成されたサブブロックの平坦性に関する平坦情報を
分離する分離手段としての逆多重化器（ＭＵＸ^-1）１２
と、伝送データのうち例えば離散コサイン変換された画
像データを、逆多重化器１２により分離された平坦情報
に対応して処理する処理手段としての例えば逆可変長符
号化器（ＶＬＣ^-1）１３と、逆可変長符号化器１３によ
り処理された画像データを、逆離散コサイン変換する逆
変換手段としての逆離散コサイン変換器（ＤＣＴ^-1）１
５とを備えることを特徴とする。

【００１６】請求項７に記載の画像復号化装置は、平坦
なサブブロックの代表値情報と平坦情報に対応して、平
坦なサブブロックのデータを復元する復元手段としての
復元回路１６をさらに備えることを特徴とする。

【００１７】請求項８に記載の画像復号化装置は、逆可
変長符号化器１３により平坦でないサブブロックと平坦
なサブブロックとの間で折返しにより生成された０デー
タを平坦情報に対応して挿入して処理することを特徴と
する。

【００１８】請求項９に記載の画像復号化装置は、伝送
データから、画像の動き補償のためのブロックを少なく
とも４つに分割して生成したサブブロックの各動きベク
トルから生成された少なくとも２つの代表動きベクトル
を検出するとともに、そのパターンに関する情報を検出
する検出手段としての逆多重化器（ＭＵＸ^-1）４２と、
代表動きベクトルとそのパターンに関する情報からサブ
ブロックの動きベクトルを演算する演算手段としてのベ
クトル符号復号器（ＤＥＣ）４７とを備えることを特徴
とする。

【００１９】請求項１０に記載の画像復号化装置は、符
号データより画像データと差分ベクトル情報とを得る逆
多重化手段としての逆多重化器（ＭＵＸ^-1）４２と、逆
多重化器４２からの画像データを逆離散コサイン変換す
る逆離散コサイン変換手段としての逆離散コサイン変換
器（ＤＣＴ^-1）４５と、逆多重化器４２からの差分ベク
トル情報より動きベクトルを復号化する差分ベクトル情
報復号化手段としてのベクトル復号器（ＤＥＣ）６１お
よび動きベクトルメモリ（ＭＶＭＥＭ）６２と、逆離散
コサイン変換器４５と、ベクトル復号器（ＤＥＣ）６１
および動きベクトルメモリ６２からのデータを受けて画
像データを生成する画像データ生成手段としての加算回
路４６、動き補償器（ＭＣ）４８、およびフレームメモ
リ４９とを備えることを特徴とする。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の画像符号化装置においては、
画像データのブロックが複数のサブブロックに区分さ
れ、その平坦性が判定される。そして、判定された平坦
情報と、例えば離散コサイン変換された画像データとが
合成されて伝送される。従って、例えば平坦なサブブロ
ックを平坦でないサブブロックとの間で折り返すことに
より、離散コサイン変換の係数のデータ量が削減され、
符号化効率を向上させることができる。

【００２１】請求項２に記載の画像符号化装置において
は、判定回路１の判定結果に対応して、平坦でないサブ
ブロックと、平坦なサブブロックの間で折返したデータ
を生成するので、離散コサイン変換の係数のデータ量が
削減され、符号化効率を向上させることができる。

【００２２】請求項３に記載の画像符号化装置において
は、離散コサイン変換器４により変換して得られたデー
タのうち、折返しにより生成された０データを除くデー
タをジグザグスキャンして可変長符号化するので、符号
化効率をさらに向上させることができる。

【００２３】請求項４に記載の画像符号化装置において
は、４つのサブブロックの動きベクトルから少なくとも
２つの代表動きベクトルが生成される。そして、この代
表動きベクトルに基づいて画像の動き補償が行われるの
で、動きベクトルの情報量を増やすことなく動き予測精
度を高めることができる。即ち、実質的に符号化効率を
向上させることができる。

【００２４】請求項５に記載の画像符号化装置において
は、比較対象とする注目ブロックに先行する少なくとも
２つの隣接ブロックの動きベクトルと、注目ブロックの
動きベクトルとの差分ベクトルがそれぞれ算出され、そ
の差分ベクトルの符号量が最も少なくなる組合わせブロ
ック間の動きベクトルの差分ベクトル情報が抽出され
る。そして、その差分ベクトル情報が符号器５３によっ
て符号化され、離散コサイン変換器２２によって離散コ
サイン変換された画像データとともにに多重化されて送
出される。従って、時間軸方向の冗長度を大幅に減少さ
せることができ、符号化効率を向上させることができ
る。

【００２５】請求項６に記載の画像復号化装置において
は、伝送されたデータからサブブロックの平坦性に関す
る平坦情報が分離され、この平坦情報に対応して画像デ
ータを処理するようにしたので少ないデータ量で雑音の
少ない画像を復元することができる。

【００２６】請求項７に記載の画像復号化装置において
は、平坦なサブブロックの代表値情報と平坦情報に対応
して、平坦なサブブロックの画像データを復号するよう
にしたので、少ないデータ量で画像を復元することがで
きる。

【００２７】請求項８に記載の画像復号化装置において
は、平坦情報に対応して、平坦でないサブブロックと平
坦なサブブロックとの間で折返しにより生成された０デ
ータを挿入して画像を復号するようにしたので、少ない
データ量で画像を復元することができる。

【００２８】請求項９に記載の画像復号化装置において
は、伝送データから、画像の動き補償のためのブロック
を少なくとも４つに分割して生成したサブブロックの各
動きベクトルから生成された少なくとも２つの代表動き
ベクトルを検出するとともに、代表動きベクトルのパタ
ーンに関する情報を検出し、代表動きベクトルとそのパ
ターンに関する情報からサブブロックの動きベクトルを
演算するようにしたので、少ないデータ量で画像を復元
することができる。

【００２９】請求項１０に記載の画像復号化装置におい
ては、符号データより画像データと差分ベクトル情報が
取り出され、画像データが逆離散コサイン変換されると
ともに、差分ベクトル情報から動きベクトルが復号化さ
れる。そして、逆離散コサイン変換された画像データ
と、復号化された動きベクトルに基づいて画像データが
生成される。従って、高能率に符号化された符号データ
より、画像を復元させることができる。

【００３０】

【実施例】図１は、本発明の画像符号化装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。まず最初に、この画像
符号化装置の原理について説明する。画像データをＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）する場合、その処理は例えば８
×８（８ピクセル×８ライン）個の画素で構成されるブ
ロックを単位として行なわれる。このブロックの画像デ
ータをＤＣＴ処理すると、その係数に多くの０が含まれ
ることになるため、この０の数を伝送するようにするな
どして、伝送データ量を少なくすることができることが
知られている。図１に示す画像符号化装置においては、
このデータ量をさらに少なくすることができるようにな
っている。

【００３１】即ち、例えば図２（ａ）に示すように、８
×８個の画素により構成されるブロックを４×４個の画
素よりなるサブブロックに区分する。この場合、１つの
ブロックが４つのサブブロックに区分されることにな
る。そして、各サブブロックごとに平坦性を測定する。
ここに平坦とはそのサブブロックの範囲内における画素
データの変化が小さいことを表わしている。

【００３２】図２（ａ）の４つのサブブロックからなる
ブロックの画像においては、右側の２つのサブブロック
に風船の図形が描かれており、左側の２つのサブブロッ
クには何の画像も描かれていない。即ち、この場合にお
いては、左側の２つのサブブロックは平坦なサブブロッ
クとされ、右側の２つのブロックは平坦でないサブブロ
ックとされる。平坦なサブブロックを論理１で表わし、
平坦でないサブブロックを論理０で表わすと、図２
（ａ）のブロックは同図（ｂ）に示すように表わすこと
ができる。

【００３３】各サブブロックの平坦性は論理０または１
で表わされるため、４つのサブブロックで構成される１
つのブロックは１６（＝２×２×２×２）のパターンを
有することになる。従って、１つのブロックに関する平
坦情報は４ビットのデータで表わすことができる。

【００３４】例えば図３（ａ）に示すように１つのブロ
ックのうち、上２つのサブブロックにハートの図形が描
かれており、下２つのサブブロックには何も描かれてい
ないような場合においては、上２つのサブブロックが論
理０とされ、下２つのサブブロックが論理１とされる。
このような場合、平坦でない上２つのサブブロックを平
坦な下２つのサブブロックに線Ｌを中心として折り返し
て、図３（ｂ）に示すような画像を生成する。このよう
に線Ｌを中心として上下に対称な図形をＤＣＴ処理する
と、そのＤＣＴ係数は図４に示すように、すべての係数
が０である行が１行おきに（偶数行に）表われることに
なる。

【００３５】また、図５（ａ）に示すように１つのブロ
ックのうち、右側の２つのサブブロックにハートの絵が
描かれており、左側の２つのサブブロックには何も描か
れていないような場合においては、左右のサブブロック
の境界の線Ｌを中心にして平坦なサブブロックと、平坦
でないサブブロックを折り返した図形を生成する。これ
により、図５（ｂ）に示したような図形が得られる。こ
の、図５（ｂ）に示すようなブロックをＤＣＴ処理する
と、そのＤＣＴ係数は図６に示すようになる。即ち、こ
の場合においては１列の係数がすべて０である列が１列
おきに（偶数列に）発生する。

【００３６】なお、例えば図７（ａ）に示すように、１
つのブロックの内、左上のサブブロックと、右下のサブ
ブロックにそれぞれハートの絵と星の絵が描かれてお
り、右上と左下のサブブロックには何の絵も描かれてい
ないような場合においては、左右のサブブロックの境界
の線Ｌを中心にして折り返すことにより、図７（ｂ）に
示すような画像が得られる。従って、この場合において
も、このブロックをＤＣＴ処理すると図６に示すような
ＤＣＴ係数が得られることになる。

【００３７】さらに、図８（ａ）に示すように、右下の
サブブロックにのみハートの絵が描かれており、残りの
３つのサブブロックには何の絵も描かれていないような
場合においては、左右のサブブロックの境界の線Ｌ₁を
中心にして折り返した画像データを得ると共に、さらに
上下のサブブロックの境界の線Ｌ₂を中心として折り返
すことにより、図８（ｂ）に示すような画像が得られ
る。この図８（ｂ）に示すブロックをＤＣＴ処理する
と、そのＤＣＴ係数は図９に示すように、ＤＣＴ係数が
すべて０である行が１行おきに現われるとともに、すべ
てのＤＣＴ係数が０である列が１列おきに現われる。即
ち、図４と図６における係数を合成した係数となる。

【００３８】このように０のＤＣＴ係数が多い場合、０
のデータをその都度伝送するのではなく、０の数を送る
ようにすることによって、伝送データ量を低減すること
ができるが、折り返しにより０となる係数は決まってい
るので、さらにデータ量の低減が可能となる。

【００３９】即ち、ＤＣＴ係数は通常、例えば図１０
（ａ）に示すように、４５度の線に沿ってジグザグにス
キャンして、そのとき得られる０でない係数と、０の個
数を伝送するようにするのであるが、上記の場合におい
ては、すべて０となる行と列が周期的に現われ、この行
と列は既知である。従って、図１０（ｂ）に示すように
０と判っている行または列のデータをスキップしてジグ
ザグスキャンするようにすれば、伝送すべきデータをよ
り少なくすることができるのである。

【００４０】従って、図１に示す画像符号化装置におい
ては、まず画像データは平坦ブロックの判定回路１に供
給され、そこにおいてブロックが４つのサブブロックに
区分され、各サブブロックごとにその平坦性が判定され
るようになされている。そして、判定回路１は４ビット
で表わされる平坦情報（４つのサブブロックのうち、ど
のサブブロックが平坦であるのかを示す情報）を、折り
返し回路２、スイッチ３、可変長符号化器６、多重化器
７に供給する。また、平坦なサブブロックの代表値を演
算して後段の多重化器７に出力する。

【００４１】判定回路１より出力されたブロックを単位
とする画像データはスイッチ３を介して離散コサイン変
換器４に直接供給されるか、または折り返し回路２を経
て供給される。ＤＣＴ回路４より出力されたデータは量
子化器５に供給され、量子化されるようになされてい
る。量子化器５の出力は可変長符号化器６に供給され、
その出力が多重化器７に供給されて判定回路１より供給
される代表値と合成されて、バッファ（ＢＵＦ）８に供
給され、記憶されるようになされている。そして、バッ
ファ８より読み出されたデータが、例えばディスク装置
などに転送され、そこで、ディスク（いずれも図示せ
ず）に記録されることになる。

【００４２】次にその動作について説明する。判定回路
１は入力された画像データを８×８個（８ピクセル×８
ライン）の画素データでブロックを構成させる。そし
て、各ブロックを４×４個（４ピクセル×４ライン）の
画素データごとに４つのサブブロックに区分する。さら
に、この４つのサブブロックごとに平坦性を判定する。
この、平坦性は例えば、そのサブブロック内の最大値と
最小値の差が予め設定した基準値より小さいとき、その
サブブロックは平坦と判定する。あるいはまた、例えば
サブブロック内の分散により判定することもできる。上
述したように４個のサブブロックが平坦であるか否かを
示す平坦情報は、４ビットの符号で表わされる。

【００４３】また、判定回路１は平坦なサブブロックと
判定されたサブブロックの代表値を演算し、出力する。
この代表値はサブブロックごとに行うＤＣＴ処理の直流
成分係数とする。図１１（ｂ）における各サブブロック
の、左上の画素データａ₀₀，ｂ₀₀，ｃ₀₀、およびｄ₀₀が
これにあたる。また、サブブロックの代表値は各サブブ
ロックの画素値の平均値とすることも可能である。即
ち、この場合においてはサブブロック内の１６個の画素
値が加算され、その加算値が１６（＝４×４）で割り算
されて代表値が演算されることになる。代表値は各サブ
ブロック毎に送ることも考えられるし、１つのブロック
について１つの代表値を送るようにすることもできる。

【００４４】折り返し回路２は、判定回路１より供給さ
れたブロックのデータを判定回路１より供給される平坦
情報に対応して折り返す。いま、例えば図１１（ａ）に
示すように１つのブロックのうち、３つのサブブロック
Ａ，Ｂ，Ｃが平坦なサブブロックであり、サブブロック
Ｄが平坦でない場合、図８に示すように折り返し処理を
実行する。折り返しによって得られるブロックの各サブ
ブロックＡ'乃至Ｄ'の画素をそれぞれａ'_ij，ｂ'_ij，
ｃ'_ij，ｄ'_ijとすると、これらのデータは次式により演
算される。ａ'_ij＝ｄ_(3-i)(3-j) ｂ'_ij＝ｄ_(3-i)j ｃ'_ij＝ｄ_i(3-j) ｄ'_ij＝ｄ_ij ここで、ｄ_mnは図１１（ｂ）に示すように、図１１
（ａ）に示す折り返し処理を行う前のサブブロックＤの
画素データを表わしている。

【００４５】スイッチ３は判定回路１より供給される平
坦情報に対応して図中上側または下側に切り替えられ
る。これにより、離散コサイン変換器４には必要に応じ
て折り返す前の画像データまたは折り返された画像デー
タが供給されることになる。離散コサイン変換器４は入
力されたブロック単位の画像データに対して、離散コサ
イン変換処理を施す。離散コサイン変換器４より出力さ
れるＤＣＴ係数は量子化器５に供給され、予め設定した
所定の量子化ステップで量子化される。

【００４６】量子化器５で量子化されたＤＣＴ係数は可
変長符号化器６に供給され、可変長符号化される。可変
長符号化器６は図１０（ｂ）を参照して説明したよう
に、折り返しの結果表われる０のＤＣＴ係数よりなる行
または列をスキップしてジグザグスキャンし、ＤＣＴ係
数を可変長符号化する。行または列あるいは、その両方
をスキップするか否かを判定するため、可変長符号化器
６には判定回路１より平坦情報が供給されている。可変
長符号化器６はこの平坦情報からどのような折り返しが
行なわれたのか、即ち、どの行または列が０のＤＣＴ係
数により構成されているのかを判定する。

【００４７】可変長符号化器６より出力されたデータ
は、多重化器７に供給され、判定回路１より供給された
サブブロックの代表値と多重化され、バッファ８に供給
される。このバッファ８に記憶されたデータがさらに読
み出されて、ディスクに転送記録されることになる。

【００４８】図１２は、図１に示した画像符号化装置に
より符号化されたデータを復号する画像復号化装置の一
実施例の構成を示している。この装置は伝送されてきた
データを一旦記憶するバッファ１１と、バッファ１１よ
り供給されたデータをＤＣＴ係数と、代表値および平坦
情報に分離する逆多重化器１２と、逆多重化器１２より
供給されるＤＣＴ係数を逆可変長符号化する逆可変長符
号化器１３と、逆可変長符号化器１３より出力されたデ
ータを逆量子化する逆量子化器１４と、逆量子化器１４
より出力されたデータを逆離散コサイン変換する逆離散
コサイン変換器１５と、逆離散コサイン変換器１５より
出力されたデータから逆多重化器１２の出力する代表値
情報に対応して平坦ブロックを復元する復元回路１６
と、復元回路１６の出力と逆離散コサイン変換器１５の
出力とを平坦情報に対応して選択出力するスイッチ１７
とにより構成されている。

【００４９】このように構成される画像復号化装置にお
いては、逆多重化器１２は入力されたデータからＤＣＴ
係数を分離し、逆可変長符号化器１３に供給する。ま
た、代表値および平坦情報を分離し、平坦情報を逆可変
長符号化器１３、復元回路１６、スイッチ１７に出力
し、代表値を復元回路１６に出力する。

【００５０】逆可変長符号化器１３は逆多重化器１２よ
り供給されたＤＣＴ係数を逆可変長符号化処理する。こ
のとき、逆多重化器１２より供給される平坦情報に対応
して、折り返しによりスキップした行または列の０デー
タを挿入して逆可変長符号化処理を行なう。逆量子化器
１４は逆可変長符号化器１３より供給されたデータを逆
量子化して逆離散コサイン変換器１５に出力する。逆離
散コサイン変換器１５は逆量子化器１４より供給された
データを逆離散コサイン処理して出力する。上述したよ
うにこの出力データは折り返しを行なった結果、得られ
たデータとなっている。そこで、復元回路１６は逆多重
化器１２が出力する平坦情報と代表値に対応して、折り
返しが行なわれた結果、生成されたサブブロックのデー
タを代表値で置換して折り返しが行なわれる前のサブブ
ロックのデータを復元する。スイッチ１７は多重化器１
２より供給される平坦情報に対応して、復元回路１６の
出力または逆離散コサイン変換器１５の出力の一方を選
択し、出力する。これにより、元のデータが復号され、
出力されることになる。

【００５１】以上においては、平坦なサブブロックの代
表画素値を送るようにしたが、この代表画素値を送らな
い方法も考えられる。この場合、どのサブブロックが平
坦であるのかの平坦情報のみが伝送される。この場合、
復号時において、まず逆離散コサイン変換を行なって、
各画素値を得る。次に、平坦情報に対応して平坦なサブ
ブロック内の画素値が平滑化により求められる。この平
滑化の方法としては、例えば各画素値をサブブロック内
の画素値の平均値で置き換える方法、あるいは所定の範
囲で画素値をクリップする方法等がある。しかしなが
ら、代表画素値を伝送しない場合においては、折り返し
によりＤＣＴ係数を削減することができなくなる。

【００５２】以上の実施例においては、画像データをＤ
ＣＴ処理するようにしたが、上述した折り返し手法によ
るデータの削減は、例えばアダマール変換等、対称画像
に対して規則的に０の係数が生じる変換方法にも適用す
ることができる。また、動画像信号に限らず、静止画像
信号に対しても適用することができるのはもとよりであ
る。また、以上の実施例においては、符号化したデータ
をディスク装置に供給してディスクに記録するようにし
たが、ディスクだけでなく他の記録媒体に記録するよう
にすることができる。

【００５３】次に、図１３は、本発明の画像符号化装置
の第２実施例の構成を示すブロック図である。離散コサ
イン変換器（ＤＣＴ）２２は減算回路２１を介して入力
される画像データ、または画像データとその予測値とし
ての予測画像データとの差分データを離散コサイン変換
処理する。量子化器（Ｑ）２３は離散コサイン変換処理
されたデータを量子化する。可変長符号化器（ＶＬＣ）
２４は量子化されたデータを可変長符号化処理する。量
子化器２３から出力された信号は逆量子化器（Ｑ^-1）２
７にも入力され、逆量子化される。逆離散コサイン変換
器（ＤＣＴ^-1）２８は逆量子化されたデータを逆離散コ
サイン変換処理する。逆離散コサイン処理されたデータ
は、フレームメモリ（ＦＭ）２９に入力され、フレーム
単位で記憶される。

【００５４】ベクトル演算器（ＭＥ）３０は、入力され
た８×８（８ピクセル×８ライン）個の画素のブロック
を、４×４（４ピクセル×４ライン）の４つのサブブロ
ックＡ，Ｂ，Ｃ、またはＤに区分するとともに、フレー
ムメモリ２９に記憶されているデータに基づいて各サブ
ブロックの動きベクトルＶＡ，ＶＢ，ＶＣ、またはＶＤ
をそれぞれ演算する（図１４）。

【００５５】さらに、ベクトル演算器３０は、サブブロ
ックＡとサブブロックＢとの間の差分ベクトルの大きさＶＡＢ＝｜ベクトルＶＡ−ベクトルＶＢ｜、サブブロックＡとサブブロックＣとの間の差分ベクトル
の大きさＶＡＣ＝｜ベクトルＶＡ−ベクトルＶＣ｜、サブブロックＡとサブブロックＤとの間の差分ベクトル
の大きさＶＡＤ＝｜ベクトルＶＡ−ベクトルＶＤ｜、サブブロックＢとサブブロックＣとの間の差分ベクトル
の大きさＶＢＣ＝｜ベクトルＶＢ−ベクトルＶＣ｜、サブブロックＢとサブブロックＤとの間の差分ベクトル
の大きさＶＢＤ＝｜ベクトルＶＢ−ベクトルＶＤ｜、およびサブブロックＣとサブブロックＤとの間の差分ベ
クトルの大きさＶＣＤ＝｜ベクトルＶＣ−ベクトルＶＤ｜を求め、これらのベクトルの大きさと所定の閾値ＴＨＲ
を比較し、その比較結果をブロックパターン判定部（Ｂ
Ｐ）３１に出力する。

【００５６】ブロックパターン判定部３１は、ベクトル
演算器３０からの比較結果に基づいて、各サブブロック
Ａ，Ｂ，Ｃ、またはＤの動きベクトルＶＡ，ＶＢ，Ｖ
Ｃ、またはＶＤを、例えば図１５に示すように２つのベ
クトルで代表させる。

【００５７】ここで、図１５において、パターン（１）
は４つのサブブロックの動きベクトルＶＡ，ＶＢ，Ｖ
Ｃ、およびＶＤを１つの代表動きベクトルで代表させた
場合であって、ブロック単位で動き補償を行なう場合と
同じとなる。パターン（２）はベクトルＶＡおよびＶ
Ｂ、またはベクトルＶＣおよびＶＤがそれぞれ１つの代
表動きベクトルで代表される場合である。パターン
（３）はベクトルＶＡおよびＶＣ、またはベクトルＶＢ
およびＶＤがそれぞれ１つの代表動きベクトルで代表さ
れる場合である。

【００５８】表１ＶＡＢＶＡＣＶＡＤＶＢＣＶＢＤＶＣＤパターンＯＸＸＸＸＯ（２）ＸＯＸＸＯＸ（３）ＸＸＸＯＯＯ（４）ＸＯＯＸＸＯ（５）ＯＸＯＸＯＸ（６）ＯＯＸＯＸＸ（７）上記以外の場合（１）

【００５９】パターン（４）はベクトルＶＡが１つの代
表動きベクトル（例えば、動きベクトルＶＡそのもの）
で代表され、ベクトルＶＢ，ＶＣ、およびＶＤが１つの
代表動きベクトルで代表される場合である。パターン
（５）はベクトルＶＢが１つの代表動きベクトル（例え
ば、動きベクトルＶＢそのもの）で代表され、ベクトル
ＶＡ，ＶＣ、およびＶＤが１つの代表動きベクトルで代
表される場合である。パターン（６）はベクトルＶＣが
１つの代表動きベクトル（例えば、動きベクトルＶＣそ
のもの）で代表され、ベクトルＶＡ，ＶＢ、およびＶＤ
が１つの代表動きベクトルで代表される場合である。パ
ターン（７）はベクトルＶＤが１つの代表動きベクトル
（例えば、動きベクトルＶＤそのもの）で代表され、ベ
クトルＶＡ，ＶＢ、およびＶＣが１つの代表動きベクト
ルで代表される場合である。

【００６０】従って、ブロックパターン判定部３１は、
ベクトル演算器３０からの比較結果を、例えば表１に示
すテーブルと対比して、入力された画像のブロックが、
図１５に示すどのパターンに合致するかを判定する。こ
の判定結果は動き補償器（ＭＣ）３２に入力され、その
判定結果に対応した動き補償が、フレームメモリ２９に
記憶された予測画像データに対して施される。

【００６１】なお、表１において、Ｏは差分ベクトルの
大きさが閾値ＴＨＲより小さい場合、Ｘは差分ベクトル
の大きさが閾値ＴＨＲより大きい場合を示す。

【００６２】また、この判定結果はベクトル符号化器
（ＥＮＣ）３３にも入力され、例えば表２に基づいて、
パターンに対応する符号化処理が行なわれる。この符号
は多重化器（ＭＵＸ）２５に入力され、可変長符号化器
２４からの符号と多重化される。

【００６３】次に、その動作について説明する。まず、
時間軸方向の冗長度を落とすために、減算回路２１で、
入力された現画像（現画像データ）とフレームメモリ２
９より供給された予測画像（予測画像データ）との間の
差分がとられ、差分データが離散コサイン変換器２２に
入力される。離散コサイン変換器２２において、この入
力された差分データが離散コサイン変換され、ＤＣＴ係
数が量子化器２３に出力される。量子化器２３におい
て、ＤＣＴ係数が量子化され、可変長符号化器２４にお
いて、可変長符号化された後、多重化器２５、バッファ
（ＢＵＦ）２６を介して出力される。

【００６４】一方、量子化器２３によって量子化された
ＤＣＴ係数は逆量子化器２７、逆離散コサイン変換器２
８によって逆量子化、逆離散コサイン変換されたのち、
加算回路３４に供給される。このようにして加算回路３
４に供給されたデータは減算回路２１より出力された差
分データに同じものになっている。

【００６５】

【００６６】同時に、動き補償器３２において、ブロッ
クパターン判定部３１からの動きベクトルおよびパター
ンに対応して、フレームメモリ２９に記憶された、例え
ば１フレーム前の画像データに動き補償が施され、その
データがフレームメモリ２９から加算回路３４に出力さ
れる。加算回路３４において、逆離散コサイン変換器２
８からの差分データに、動き補償が施された１フレーム
前の画像データが加算され、予測画像データ（リファレ
ンスデータ）としてフレームメモリ２９に供給されて記
憶される。

【００６７】この予測画像データ生成のため、入力され
た画像（映像信号）はベクトル演算器３０に入力され、
上述した４つのサブブロックＡ，Ｂ，Ｃ、またはＤにお
けるそれぞれの動きベクトルＶＡ，ＶＢ，ＶＣ、または
ＶＤが演算（検出）される。さらに、ベクトル演算器３
０において、ベクトルＶＡ，ＶＢ，ＶＣ、またはＶＤの
差（差分ベクトル）の大きさＶＡＢ，ＶＡＣ，ＶＡＤ，
ＶＢＣ，ＶＢＤ、およびＶＣＤが求められる。このよう
にして求められた動きベクトルと差分ベクトルはブロッ
クパターン判定部３１に入力され、ブロックパターンの
判定がなされる。即ち、これらの差分ベクトルの大きさ
と閾値ＴＨＲとの大小関係が判定され、表１に示す対応
に基づいて（１）乃至（７）のパターンのいずれに該当
するか判定される。

【００６８】このパターン情報はベクトル符号化器３３
に入力され、表２に基づいてベクトル符号化される。こ
のベクトル符号化情報は多重化器２５に入力され可変長
符号化信号と多重化される。一方、上述したようにこの
パターン情報は動き補償器３２にも入力され、動き補償
に用いられる。

【００６９】次に、図１６は、図１３の画像符号化装置
により符号化されたデータを復号する画像復号化装置の
一実施例の構成を示すブロック図である。符号化された
データは、バッファ（ＢＵＦ）４１を介して、逆多重化
器（ＭＵＸ^-1）４２に入力され、可変長符号化情報（Ｄ
ＣＴ係数情報）とベクトル符号化情報に分離される。可
変長符号化情報は逆可変長符号化器（ＶＬＣ^-1）４３に
入力され、逆可変長符号化される。さらに、逆可変長符
号化された信号は逆量子化器（Ｑ^-1）４４及び逆離散コ
サイン変換器（ＤＣＴ^-1）４５によって、逆量子化及び
逆離散コサイン変換される。これによって得られた差分
データは、画像符号化装置における場合と同様に、加算
回路４６において、フレームメモリ（ＦＭ）４９からの
予測画像データと加算され、次のフレームの予測画像デ
ータとしてフレームメモリ４９に記憶される。

【００７０】一方、ベクトル符号化情報はベクトル符号
復号器（ＤＥＣ）４７に入力されることにより、ベクト
ル符号化情報が復号され、動きベクトルとパターン情報
が出力される。この情報は動き補償器（ＭＣ）４８に入
力され、フレームメモリ４９の画像データの動き補償に
用いられる。このようにして、符号化されたデータが元
の画像データに復号される。

【００７１】さらに、図１７を参照して具体的な代表動
きベクトルの計算方法について説明する。代表動きベク
トルは２分割された各領域において、リファレンスフレ
ームとブロックマッチングを行い、絶対差分和が最小に
なるものが選択される。いま、各記号を次のように定義
する。Ｐ₀（ｘ，ｙ）：現フレームの座標（ｘ，ｙ）の画素値Ｐ_REF（ｘ，ｙ）：予測画をつくるリファレンスフレー
ムの座標（ｘ，ｙ）の画素値（ｘ_A，ｙ_A）：ブロックＡの左上頂点の座標（ｖ_X，ｖ_Y）：動きベクトルＬ：ブロック一辺の画素数ｖ_LIMIT：動きベクトルの探索範囲ｓｕｍ_A（ｖ_X，ｖ_Y）を動きベクトルが（ｖ_X，ｖ_Y）の
ときのサブブロックＡにおける絶対差分和の合計とする
と、ｓｕｍ_A（ｖ_X，ｖ_Y）は次のように表わすことがで
きる。 −ｖ_LIMIT≦ｖ_X≦ｖ_LIMIT ，−ｖ_LIMIT≦ｖ_Y≦ｖ_LIMIT
の範囲でｓｕｍ_Aが最小になる（ｖ_X ，ｖ_Y）をサブブロ
ックＡの動きベクトルＶ_A＝（ｖ_AX，ｖ_AY）とする。

【００７２】同様にしてｓｕｍ_B（ｖ_X，ｖ_Y），ｓｕｍ_C
（ｖ_X，ｖ_Y），ｓｕｍ_D（ｖ_X，ｖ_Y）を求め、ｓｕｍ
_A（ｖ_X，ｖ_Y）とともに記憶し、サブブロックＢ，Ｃ、
およびＤの動きベクトルを求める。そして、これらの動
きベクトルの差分ベクトルを計算し、表１よりブロック
パターンを決定する。

【００７３】例えば、パターン（２）が選ばれた場合、ｓｕｍ_A+B（ｖ_X，ｖ_Y）＝ｓｕｍ_A（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_B（ｖ_X，ｖ_Y）とし、−ｖ_LIMIT≦ｖ_X≦ｖ_LIMIT，−ｖ_LIMIT≦ｖ_Y≦ｖ
_LIMITの範囲で、ｓｕｍ_A+ _Bが最小になる（ｖ_X，ｖ_Y）を
ベクトルＶ_A+B＝（ｖ_(A+B)X，ｖ_(A+B)Y）とする。同様
に、ｓｕｍ_C+D（ｖ_X，ｖ_Y）＝ｓｕｍ_C（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_D（ｖ_X，ｖ_Y）の最小値を与えるベクトルＶ_C+D＝（ｖ_(C+D)X，ｖ
_(C+D)Y）を求める。このようにして求められたベクトル
Ｖ_A+B，Ｖ_C+Dが代表動きベクトルとされる。ブロックパターン（４）の場合、ｓｕｍ_B+C+D（ｖ_X，ｖ_Y）＝ｓｕｍ_B（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_C（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_D（ｖ_X，ｖ_Y）から、ベクトルＶ_B+C+Dを算出する。代表動きベクトル
はベクトルＶ_AとＶ_B+C+Dとなる。ブロックパターン（１）の場合、ｓｕｍ_A+B+C+D（ｖ_X，ｖ_Y）＝ｓｕｍ_A（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_B（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_C（ｖ_X，ｖ_Y）＋ｓｕｍ_D（ｖ_X，ｖ_Y）から、代表動きベクトルＶ_A+B+C+Dを算出する。

【００７４】なお、ブロックパターンの選択方法や、代
表動きベクトルの選択方法は上述の実施例に限定される
ものではない。例えば、ブロックパターンを選択する他
の方法として、相手フレームとの絶対差分和の大小に基
づいて選択する方法を採用しても良い。また、代表動き
ベクトルの選択方法として例えばパターン（２）の場
合、代表動きベクトルは（ベクトルＶＡ＋ベクトルＶ
Ｂ）／２と（ベクトルＶＣ＋ベクトルＶＤ）／２とし、
パターン（４）の場合、代表動きベクトルはベクトルＶ
Ａと（ベクトルＶＢ＋ベクトルＶＣ＋ベクトルＶＤ）／
３としてもよい。

【００７５】また、ブロックパターン符号も表２に限定
されるものではない。さらに、上述した実施例では４つ
のサブブロックのベクトルを２つの代表動きベクトルで
表したが、例えば３つの代表動きベクトルで表わすよう
にすることができる。

【００７６】次に、図１８は、本発明の画像符号化装置
の第３実施例の構成を示すブロック図である。図中、図
１３における場合と対応する部分については、同一の符
号を付してある。例えば８×８（８ピクセル×８ライ
ン）個の画素データにブロック分割された画像データ
は、動きベクトル演算器（ＭＶ）５１に印加される。こ
の動きベクトル演算器５１による演算出力は動きベクト
ルメモリ（ＭＶＭＥＭ）５２に印加され、記憶される。
また動きベクトル演算器５１による演算出力は、動き補
償器（ＭＣ）３２に印加されると共に、符号器（ＥＮ
Ｃ）５３にも印加される。動き補償器３２には、フレー
ムメモリ２９からの読み出し出力が印加され、そこから
はフレームメモリ２９に対して動き補償出力が印加され
る。また符号器５３には、上述したとおり動きベクトル
演算器５１による演算出力が印加されると共に、動きベ
クトルメモリ５２からの読み出し出力が印加され、差分
ベクトル情報としての両者の差分ベクトル、およびブロ
ックの組合わせ情報が符号化される。

【００７７】可変長符号化器２４によって可変長符号化
されたＶＣＬコードデータは、多重化器（ＭＵＸ）２５
にもたらされ、ＶＣＬコードデータに対して符号器５３
からもたらされる差分ベクトル情報が多重化され、バッ
ファ（ＢＵＦ）２６を介して出力される。この出力は、
例えばディスク（図示せず）などに記録される。

【００７８】以下、図１９乃至図２２を参照して、その
動作について説明する。まず図１９は画像信号を動き補
償を行う単位としての、８×８画素のブロックに分けた
状態を示しており、この例では比較対象とする注目ブロ
ックＸに対して、その上、右上または左にそれぞれ隣接
するブロックＸ_A，Ｘ_B、またはＸ_Cの３つのブロックを
隣接ブロックとした場合を示している。

【００７９】各ブロックは、例えば１フレームまたは１
フィールド前などのリファレンスフレームまたはフィー
ルドとの間の動きを表す動きベクトルを１つ持ってお
り、注目ブロックＸの動きベクトルをＶＸとし、その隣
接ブロックＸ_A，Ｘ_B、またはＸ_Cの動きベクトルをそれ
ぞれＶＸ_A，ＶＸ_B、またはＶＸ_Cとする。動きベクトル
演算器５１においては、次のようなアルゴリズムにした
がって、注目ブロックＸの動きベクトルＶＸが、最も少
ないビット数で符号化される。

【００８０】即ち、（Ｓ１）動きベクトルＶＸ_A，ＶＸ_B、またはＶＸ_Cのい
ずれかが動きベクトルＶＸに等しい（あるいは、差が所
定の許容範囲内で等しいと認められる）か否かが調べら
れる。なお、その２つ以上が動きベクトルＶＸと等しい
場合には、そのうちのどれか１つで代表させる。（Ｓ２）動きベクトルＶＸ_A，ＶＸ_B、またはＶＸ_Cのい
ずれもが動きベクトルＶＸに等しくない（あるいは、差
が許容範囲以上である）と判断された場合には、ＶＸ−
ＶＸ_A，ＶＸ−ＶＸ_B，ＶＸ−ＶＸ_C、またはＶＸの４つ
のベクトルの中で最も符号長の短くなるものが選択され
る（簡略的にはこの４つのベクトルの中で最も大きさの
小さいものが選択される）。

【００８１】処理（Ｓ１）で３通り、処理（Ｓ２）で４
通り、合計７通りの場合が存在する。これを図２０に示
すように３ビットの採用ブロック符号で表わす。

【００８２】処理（Ｓ１）で、動きベクトルＶＸ_A，Ｖ
Ｘ_B、またはＶＸ_Cのいずれかが動きベクトルＶＸに等し
い（あるいは、差が所定の許容範囲内で等しい）と判定
された場合には、採用ブロック符号のみが送られる。ま
た、処理（Ｓ２）で、動きベクトルＶＸ_A，ＶＸ_B、また
はＶＸ_Cのいずれもが動きベクトルＶＸに等しくない
（あるいは、差が許容範囲以上である）と判断された場
合には、ＶＸ−ＶＸ_A，ＶＸ−ＶＸ_B，ＶＸ−ＶＸ_C、ま
たはＶＸの４つのベクトルの中で最も符号長の短い差分
ベクトル（ＶＸの場合はベクトル値そのもの）と、採用
ブロック符号とが符号化して送られる。

【００８３】なお、注目ブロックＸが画枠最外周のブロ
ックである場合は、図１９より理解できるとおり、３つ
の隣接ブロックの内のＸ_AおよびＸ_Bのブロックが存在し
ないか（最上行の場合）、またはＸ_Cのブロックが存在
しないケース（最も左側の場合）が生ずるので、このよ
うな場合においてはそれらのブロックとの比較は行わな
い。また注目ブロックＸが画枠の第１行第１列である場
合には、比較する隣接ブロックが全く存在しないことに
なるため、注目ブロックＸの動きベクトルＶＸがそのま
ま送られる。

【００８４】動きベクトル演算器５１においては、まず
入力された画像データより、動きベクトルが計算され、
それが、図２１に示す水平ブロック数（１水平走査期間
内のブロック数）の２倍、即ち２行（２Ｈ）分の動きベ
クトルを格納でき、現在処理中の行と、１つ前の行のベ
クトルを保持する動きベクトルメモリ５２に供給されて
記憶される。そして、これに照らし合わせて、採用ブロ
ック符号とベクトル値（または差分値）がブロック毎に
符号化され、符号器５３より多重化器２５に送られる。

【００８５】一方、入力された画像データに対応する量
子化器２３からの量子化出力が、可変長符号化器２４に
おいて、例えば図２２に示すような可変長符号（ＶＬＣ
コード）として符号化され、多重化器２５に出力され
る。多重化器２５において、量子化出力に、符号器５３
からの符号が多重化され、バッファ２６を介してディス
クなどに出力され記録される。

【００８６】次に、図２３は、図１８の画像符号化装置
で符号化されたデータを復号する画像復号化装置の一実
施例の構成を示すブロック図である。図中、図１６にお
ける場合と対応する部分については、同一の符号を付し
てある。符号データは、バッファ４１を介して逆多重化
器４２に印加され、そこで画像情報データと、差分ベク
トル情報（採用ブロック符号と差分ベクトル符号）に分
離される。

【００８７】逆多重化器４２で分離された差分ベクトル
情報は、ベクトル復号器（ＤＥＣ）６１に印加される。
ベクトル復号器６１には動きベクトルメモリ（ＭＶＭＥ
Ｍ）６２が接続されており、採用ブロック符号にしたが
って注目ブロックＸの動きベクトルＶＸが復号される。
その出力はフレームメモリ４９が接続された動き補償器
（ＭＣ）４８に印加され、動きベクトルＶＸにより動き
補償され、予測画像データとしてフレームメモリ４９に
記憶される。この予測画像データは加算回路４６に加え
られ、逆離散コサイン変換器４５の出力と加算され、復
号画像データとなる。この加算回路４６の出力はフレー
ムメモリ４９に供給され、記憶されるとともに、復号画
像データとして出力される。

【００８８】なお以上の説明では、図１９に示すように
注目ブロックＸに対する隣接ブロックをＸ_A，Ｘ_B、およ
びＸ_Cの３つとした場合の例を挙げたが、図２４に示す
ように注目ブロックＸに対する隣接ブロックをＸ_Aおよ
びＸ_Bの２つ、即ち注目ブロックＸを含んだ３つの隣接
ブロック単位に区切るようにしてもよい。また図２５に
示すように注目ブロックＸに対する隣接ブロックを
Ｘ_A，Ｘ_B，Ｘ_C、およびＸ_Dの４つ、すなわち注目ブロッ
クＸを含んだ５つの隣接ブロック単位に区切るようにし
てもよい。

【００８９】また図２０に示した採用ブロック符号は３
ビットの固定長ではなく、可変長符号にすることも可能
である。さらにまた図２２に示したベクトル値の可変長
符号化も、図に示すような特定の態様に限られるもので
はない。

【００９０】

【発明の効果】請求項１に記載の画像符号化装置によれ
ば、画像データのブロックが複数のサブブロックに区分
され、その平坦性が判定される。そして、判定された平
坦情報と、例えば離散コサイン変換された画像データと
が合成されて伝送される。従って、例えば平坦なサブブ
ロックを平坦でないサブブロックとの間で折り返すこと
により、離散コサイン変換の係数のデータ量が削減さ
れ、符号化効率を向上させることができる。

【００９１】請求項２に記載の画像符号化装置によれ
ば、判定手段の判定結果に対応して、平坦でないサブブ
ロックと、平坦なサブブロックの間で折返したデータを
生成するので、離散コサイン変換の係数のデータ量が削
減され、符号化効率を向上させることができる。

【００９２】請求項３に記載の画像符号化装置によれ
ば、変換手段により変換して得られたデータのうち、折
返しにより生成された０データを除くデータをジグザグ
スキャンして可変長符号化するので、符号化効率をさら
に向上させることができる。

【００９３】請求項４に記載の画像符号化装置によれ
ば、４つのサブブロックの動きベクトルから少なくとも
２つの代表動きベクトルが生成される。そして、この代
表動きベクトルに基づいて画像の動き補償が行われるの
で、動きベクトルの情報量を増やすことなく動き予測精
度を高めることができる。即ち、実質的に符号化効率を
向上させることができる。

【００９４】請求項５に記載の画像符号化装置によれ
ば、比較対象とする注目ブロックに先行する少なくとも
２つの隣接ブロックの動きベクトルと、注目ブロックの
動きベクトルとの差分ベクトルがそれぞれ算出され、そ
の差分ベクトルの符号量が最も少なくなる組合わせブロ
ック間の動きベクトルの差分ベクトル情報が抽出され
る。そして、その差分ベクトル情報が差分ベクトル情報
符号化手段によって符号化され、離散コサイン変換手段
によって離散コサイン変換された画像データとともにに
多重化されて送出される。従って、時間軸方向の冗長度
を大幅に減少させることができ、符号化効率を向上させ
ることができる。

【００９５】請求項６に記載の画像復号化装置によれ
ば、伝送されたデータからサブブロックの平坦性に関す
る平坦情報が分離され、この平坦情報に対応して画像デ
ータを処理するようにしたので少ないデータ量で雑音の
少ない画像を復元することができる。

【００９６】請求項７に記載の画像復号化装置によれ
ば、平坦なサブブロックの代表値情報と平坦情報に対応
して、平坦なサブブロックの画像データを復号するよう
にしたので、少ないデータ量で画像を復元することがで
きる。

【００９７】請求項８に記載の画像復号化装置によれ
ば、平坦情報に対応して、平坦でないサブブロックと平
坦なサブブロックとの間で折返しにより生成された０デ
ータを挿入して画像を復号するようにしたので、少ない
データ量で画像を復元することができる。

【００９８】請求項９に記載の画像復号化装置によれ
ば、伝送データから、画像の動き補償のためのブロック
を少なくとも４つに分割して生成したサブブロックの各
動きベクトルから生成された少なくとも２つの代表動き
ベクトルを検出するとともに、代表動きベクトルのパタ
ーンに関する情報を検出し、代表動きベクトルとそのパ
ターンに関する情報からサブブロックの動きベクトルを
演算するようにしたので、少ないデータ量で画像を復元
することができる。

【００９９】請求項１０に記載の画像復号化装置によれ
ば、符号データより画像データと差分ベクトル情報が取
り出され、画像データが逆離散コサイン変換されるとと
もに、差分ベクトル情報から動きベクトルが復号化され
る。そして、逆離散コサイン変換された画像データと、
復号化された動きベクトルに基づいて画像データが生成
される。従って、高能率に符号化された符号データよ
り、画像を復元させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２】平坦なサブブロックと平坦でないサブブロック
から構成されるブロックを示す図である。

【図３】平坦なサブブロックと平坦でないサブブロック
とが上下に分かれている場合の折り返しを説明する図で
ある。

【図４】図３における折り返しにより生成させるＤＣＴ
係数を説明する図である。

【図５】平坦なサブブロックと平坦でないサブブロック
とが左右に配置されている場合における折り返しを説明
する図である。

【図６】図５における折り返しにより生成されるＤＣＴ
係数を説明する図である。

【図７】対角線方向に平坦なサブブロックと平坦でない
サブブロックが配置されている場合における折り返しを
説明する図である。

【図８】平坦でないサブブロックが１つである場合にお
ける折り返しを説明する図である。

【図９】図８の折り返しにより生成されるＤＣＴ係数を
説明する図である。

【図１０】ジグザグスキャンを説明する図である。

【図１１】図１の折り返し回路２におけるデータ処理を
説明する図である。

【図１２】図１の画像符号化装置により符号化されたデ
ータを復号する画像復号化装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図１３】本発明の画像符号化装置の第２実施例の構成
を示すブロック図である。

【図１４】４つのサブブロックに分割されたブロックを
示す図である。

【図１５】図１４のサブブロックにおける４つの動きベ
クトルを２つの代表ベクトルで代表させる方法を説明す
る図である。

【図１６】図１３の画像符号化装置により符号化された
データを復号する画像復号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図１７】代表ベクトルの演算を説明する図である。

【図１８】本発明の画像符号化装置の第３実施例の構成
を示すブロック図である。

【図１９】図１の実施例において採用される入力画像を
動き補償を行う単位でブロックに分けた状態を説明する
図である。

【図２０】図１の実施例において使用される差分ベクト
ルと採用ブロック符号を説明する図である。

【図２１】図１の実施例において使用される動きベクト
ルメモリ５２の構成を説明する図である。

【図２２】図１の実施例において使用されるベクトル値
を可変長符号に変換する場合の対応を説明する図であ
る。

【図２３】図１８の画像符号化装置により符号化された
データを復号する画像復号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２４】動き補償を行う単位で入力画像をブロックに
分けた他の例を説明する図である。

【図２５】動き補償を行う単位で入力画像をブロックに
分けたさらに他の例を説明する図である。

【符号の説明】

１判定回路２折り返し回路４離散コサイン変換器５量子化器６可変長符号化器７多重化器１２逆多重化器１３逆可変長符号化器１４逆量子化器１５逆離散コサイン変換器１６復元回路２２離散コサイン変換器２３量子化器２４可変長符号化器２５多重化器２７逆量子化器２８逆離散コサイン変換器２９フレームメモリ３０ベクトル演算器３１ブロックパターン判定部３２動き補償器３３ベクトル符号化器４２逆多重化器４３逆可変長符号化器４４逆量子化器４５逆離散コサイン変換器４７ベクトル符号復号器４８動き補償器４９フレームメモリ５１動きベクトル演算器５２動きベクトルメモリ５３符号器６１ベクトル復号器６２動きベクトルメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データのブロックを複数に区分して
生成されたサブブロックの平坦性を判定する判定手段
と、画像データを所定の方式に従って変換する変換手段と、前記判定手段により判定された平坦情報と前記変換手段
により変換された画像データとを合成する合成手段とを
備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】前記判定手段の判定結果に対応して、平
坦でないサブブロックと平坦なサブブロックとの間で折
り返したデータを生成して前記変換手段に供給する折返
し手段をさらに備え、前記判定手段は前記平坦なサブブロックの代表値情報を
さらに生成し、前記合成手段は前記平坦なサブブロックの代表値情報を
さらに合成することを特徴とする請求項１に記載の画像
符号化装置。
【請求項３】前記変換手段により変換して得られたデ
ータのうち、折返しにより生成された０データを除くデ
ータをジグザグスキャンして可変長符号化する可変長符
号化手段をさらに備えること特徴とする請求項２に記載
の画像符号化装置。
【請求項４】画像の動き補償のためのブロックを少な
くとも４つに分割して生成したサブブロックの各動きベ
クトルから少なくとも２つの代表動きベクトルを演算す
る演算手段と、前記代表動きベクトルのパターンに関する情報を生成す
るパターン生成手段とを備えることを特徴とする画像符
号化装置。
【請求項５】比較対象とする注目ブロックに先行する
少なくとも２つ以上の隣接ブロックの動きベクトルと、
前記注目ブロックの動きベクトルとの差分ベクトルをそ
れぞれ算出し、前記差分ベクトルの符号量が最も少なく
なる組合わせブロック間の動きベクトルの差分ベクトル
情報を抽出する差分抽出手段と、前記注目ブロックの画像データを離散コサイン変換する
離散コサイン変換手段と、前記差分抽出手段より出力される差分ベクトル情報を符
号化する差分ベクトル情報符号化手段と、前記離散コサイン変換手段によって符号化されたデータ
と、前記差分ベクトル情報符号化手段により符号化され
た差分ベクトル情報とを多重化する多重化手段とを備え
ることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項６】伝送データから、画像データのブロック
を複数に区分して生成されたサブブロックの平坦性に関
する平坦情報を分離する分離手段と、前記伝送データのうち、所定の方式に従って変換処理さ
れた画像データを、前記分離手段により分離された平坦
情報に対応して処理する処理手段と、前記処理手段により処理された画像データを所定の方式
に従って逆変換する逆変換手段とを備えることを特徴と
する画像復号化装置。
【請求項７】前記分離手段は前記伝送データから前記
平坦なサブブロックの代表値情報も分離し、前記代表値情報と平坦情報に対応して前記平坦なサブブ
ロックのデータを復元する復元手段をさらに備えること
を特徴とする請求項６に記載の画像復号化装置。
【請求項８】前記処理手段は、前記伝送データのうち
画像データを、逆ジグザグスキャンして逆可変長符号化
する逆可変長符号化手段であり、前記逆可変長符号化手
段は、平坦でないサブブロックと平坦なサブブロックと
の間で折返しにより生成された０データを、前記平坦情
報に対応して挿入して処理することを特徴とする請求項
６記載の画像復号化装置。
【請求項９】伝送データから、画像の動き補償のため
のブロックを少なくとも４つに分割して生成したサブブ
ロックの各動きベクトルから生成された少なくとも２つ
の代表動きベクトルを検出するとともに、前記代表動き
ベクトルのパターンに関する情報を検出する検出手段
と、前記代表動きベクトルとパターンに関する情報から前記
サブブロックの動きベクトルを演算する演算手段とを備
えることを特徴とする画像復号化装置。
【請求項１０】符号データより画像データと差分ベク
トル情報とを得る逆多重化手段と、前記逆多重化手段からの画像データを逆離散コサイン変
換する逆離散コサイン変換手段と、前記逆多重化手段からの差分ベクトル情報より、動きベ
クトルを復号化する差分ベクトル情報復号化手段と、前記逆離散コサイン変換手段と、前記差分ベクトル情報
復号化手段からのデータを受けて画像データを生成する
画像データ生成手段とを備えることを特徴とする画像復
号化装置。