JPH06189293A - 画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置、画像復号化装置及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 補間回路１４は、フレームメモリ１２からの
低解像度の予測画像データを補間して予測画像データを
生成する。加算回路３は、予測画像データと入力画像デ
ータの差分を求める。８×８ＤＣＴ回路５は、差分をＤ
ＣＴ変換して係数データを生成する。ＶＬＣ回路７は、
量子化回路６からの量子化データを可変長符号化して出
力する。４×４ＩＤＣＴ回路１０は、係数データの低域
成分をＩＤＣＴ変換して差分の低域成分を再生する。加
算回路１１は、差分の低域成分と低解像度の予測画像デ
ータを加算して低解像度の予測画像データを生成し、こ
の低解像度の予測画像データをフレームメモリ１２に供
給する。 【効果】 係数データの低域成分を復号化することによ
り、低解像度の画像データを再生できると共に、回路規
模を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像符号化方法、画像
復号化方法、画像符号化装置、画像復号化装置及び記録
媒体に関し、特に光ディスク、磁気ディスク、磁気テー
プ等の記録媒体に動画の映像信号を蓄積用符号化して記
録し、また記録された動画の映像信号を再生するシステ
ムや、テレビ会議システム、テレビ電話システム、放送
用機器等において使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばテレビ会議システム、テレ
ビ電話システム等のように動画の映像信号を遠隔地に伝
送するシステムや、動画の映像信号を光ディスク、磁気
ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録し、また記録
された動画の映像信号を再生するシステム等において、
伝送路（あるいは記録媒体）を効率良く利用するため
に、映像信号の有するライン相関やフレーム間相関を利
用して映像信号を所謂高能率符号化し、空間軸方向と時
間軸方向の冗長度を落として有意情報のみを伝送し、伝
送効率を高めるようになされている。

【０００３】例えば空間軸方向の符号化処理（以下フレ
ーム内符号化処理という）では、図３Ａに示すように、
映像信号の例えばライン相関を利用するもので、時刻ｔ
１、ｔ２、ｔ３・・・において動画を構成する各画像Ｐ
Ｃ１、ＰＣ２、ＰＣ３・・・を伝送しようとする場合、
伝送処理すべき画像データを、例えば同一走査線内で１
次元符号化したり、例えば画像を複数のブロックに分割
し、各ブロックの画像データを２次元符号化することに
より、データ圧縮を行い、伝送効率を向上させている。

【０００４】また、時間軸方向の符号化処理（以下フレ
ーム間符号化処理という）では、映像信号のフレーム間
相関を利用して例えば所謂予測符号化により、すなわち
図３Ｂに示すように、順次隣合う画像ＰＣ１及びＰＣ
２、ＰＣ２及びＰＣ３・・・間の対応する画素毎の画像
データの差分（所謂予測誤差）でなる画像データＰＣ１
２、ＰＣ２３・・・を求め、これらの画像データＰＣ１
２、ＰＣ２３・・・を伝送することにより、データ圧縮
を行い、伝送効率を向上させている。

【０００５】かくして、画像ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３・
・・の全ての画像データを伝送する場合と比較して、格
段に少ないデータ量で映像信号を伝送することができ
る。

【０００６】また、上述のフレーム間符号化処理におけ
る予測符号化では、さらに効率を高めるために、動き補
償予測が用いられる。すなわち、例えば画面中央の人物
が移動する場合等、画面中の動いている物体に対してそ
の動きを検出し、その動き分だけ前の画像中で予測に用
いる画像データの位置を補正して予測符号化を行うこと
により、符号化効率を向上させることができる。しか
し、これでもまだ、物体が移動して後ろから出現した部
分に対しては、多くのデータを送らなけらばならない。
そこで、動き補償予測を上述の前方だけではなく、後方
あるいは両者を組み合わせて行うことにより、さらに符
号化効率を高めることができる。

【０００７】具体的には、図４Ａに示すように、伝送し
ようとする動画像信号ＶＤの第０、第１、第２、第３・
・・番目のフレームのフレームデータＦ０、Ｆ１、Ｆ
２、Ｆ３・・・において、順次フレーム間に動きベクト
ルＸ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・でそれぞれ表わされる
ような画像の変化があった場合、送信側の装置は、所定
フレーム数（例えば１フレーム）置きの、すなわち第
２、第４・・・番目のフレームを補間フレームに指定
し、これらの補間フレームに対して、図４Ｂに示すよう
に、所定の補間フレーム処理により伝送補間フレームデ
ータＦ２Ｘ、Ｆ４Ｘ・・・を生成する。また、残りの非
補間フレームに対して、フレームデータＦ１、Ｆ３・・
・に所定の符号化処理を施して、伝送非補間フレームデ
ータＦ１Ｘ、Ｆ３Ｘ・・・を生成する。

【０００８】例えば、動き補償されたフレームデータＦ
３とフレームデータＦ２の差分（予測誤差）、動き補償
されたフレームデータＦ１とフレームデータＦ２の差
分、動き補償されたフレームデータＦ１、Ｆ３を補間処
理して得られるフレームデータとフレームデータＦ２の
差分を求め、フレームデータＦ２とこれらの差分にそれ
ぞれ、例えば離散余弦変換処理、可変長符号化処理等を
施してデータＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４を生成す
る。そして、これらのデータＳＰ１〜ＳＰ４のうちでデ
ータ発生量が最小のデータを伝送補間データＦ２Ｘと
し、以下同様して各補間フレームに対する伝送補間デー
タＦ４Ｘ・・・を生成する。また、非補間フレームのフ
レームデータＦ１、Ｆ３・・・にそれぞれ、例えば離散
余弦変換処理、可変長符号化処理等を施して伝送非補間
フレームデータＦ１Ｘ、Ｆ３Ｘ・・・を生成する。

【０００９】そして、これらの伝送非補間フレームデー
タＦ１Ｘ、Ｆ３Ｘ・・・及び伝送補間データＦ２Ｘ、Ｆ
４Ｘ・・・を、動きベクトルＸ０, Ｘ１, Ｘ３・・・の
データと共に、伝送データDATAとして受信側の装置に伝
送する。

【００１０】一方、受信側の装置は、送られてくる伝送
データDATA（伝送非補間フレームデータＦ１Ｘ、Ｆ３Ｘ
・・・、伝送補間データＦ２Ｘ、Ｆ４Ｘ・・・、動きベ
クトルＸ０, Ｘ１, Ｘ３・・・のデータ）に、送信側の
符号化処理に対応した復号化処理を施して、フレームデ
ータＦ０、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３・・・を再生する。この結
果、動き補償予測を前方だけではなく、後方あるいは両
者を組み合わせて行うことにより、さらに符号化効率を
高めることができる。

【００１１】ここで、上述の機能を有する画像符号化装
置と画像復号化装置について説明する。この画像符号化
装置５０は、図５に示すように、入力映像信号ＶＤを輝
度信号と色差信号に分離する前処理回路５１と、該前処
理回路５１からの輝度信号、色差信号をそれぞれディジ
タル信号に変換するアナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄ
という）変換回路５２ａ、５２ｂと、該Ａ／Ｄ変換回路
５２ａ、５２ｂからの輝度データ、色差データ（以下こ
れらを画像データという）を記憶するフレームメモリ群
５３と、フレームメモリ群５３から画像データをブロッ
クフォーマットに従って読み出すフォーマット変換回路
５４と、フォーマット変換回路５４からのブロックの画
像データを高能率符号化するエンコーダ５５とを備え
る。

【００１２】そして、前処理回路５１は、入力映像信号
ＶＤを輝度信号と色差信号に分離し、Ａ／Ｄ変換回路５
２ａ、５２ｂは、輝度信号、色差信号をそれぞれ８ビツ
トからなる輝度データ、色差データに変換し、フレーム
メモリ群５３は、これらの輝度データ、色差データを記
憶する。

【００１３】フォーマット変換回路５４は、フレームメ
モリ群５３に記憶されている画像データ（輝度データ、
色差データ）を、ブロックフォーマットに従って読み出
し、エンコーダ５５は、この読みだされた画像データを
所定の高能率符号化により符号化して、ビットストリー
ムを出力する。

【００１４】そして、このビットストリームは、伝送路
や、光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ等の記録媒
体からなる伝送メディア７０を介して、画像復号化装置
６０に供給される。

【００１５】この画像復号化装置６０は、上述の図５に
示すように、上記エンコーダ５５に対応したデコーダ６
１と、該デコーダ６１で再生された画像データを、フレ
ームフォーマットに変換するフォーマット変換回路６２
と、該フォーマット変換回路６２からの画像データを記
憶するフレームメモリ群６３と、該フレームメモリ群６
３から読み出された輝度データ、色差データをアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換回路６４ａ、６４ｂと、該Ｄ
／Ａ変換回路６４ａ、６４ｂからの輝度信号、色差信号
を混合して出力映像信号を生成する後処理回路６５とを
備える。

【００１６】そして、デコーダ６１は、エンコーダ５５
の高能率符号化に対応した復号化によりビットストリー
ムを復号化して、ブロックフォーマットの画像データを
再生し、フォーマット変換回路６２は、この画像データ
をフレームフォーマットに変換してフレームメモリ群６
３に記憶する。

【００１７】Ｄ／Ａ変換回路６４ａ、６４ｂは、フレー
ムメモリ群６３から読み出された輝度データ、色差デー
タをそれぞれ輝度信号、色差信号に変換し、後処理回路
６１は、これらの輝度信号、色差信号を混合して出力映
像信号を生成する。

【００１８】具体的には、前処理回路５１及びＡ／Ｄ変
換回路５２ａ、５２ｂは、上述したように輝度信号及び
色差信号をディジタル信号に変換すると共に、色差信号
に対しては上下左右方向に画素数が輝度信号の１／２と
なるようにデータ量を削減した後、時間軸多重化し、得
られる輝度データと色差データをフレームメモリ群５３
に供給する。

【００１９】そして、フレームメモリ群５３からは、上
述したようにブロックフォーマットに従って輝度データ
と色差データが読み出される。すなわち、例えば１フレ
ーム分の画像データは、図６Ａに示すように、Ｎ個のス
ライスに分割され、各スライスが、図６Ｂに示すよう
に、Ｍ個のマクロブロツクを含むようになされ、各マク
ロブロツクは、図６Ｃに示すように、８×８画素からな
るブロック単位であって上下左右に隣接する４つの輝度
ブロックの輝度データＹ1 、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ4 と、これ
らの４つの輝度ブロックに対応する範囲の８×８画素か
らなる色差ブロックの色差データＣｂ、Ｃｒとを含んで
なる。そして、フレームメモリ群５３からは、スライス
ではマクロブロツク単位で画像データが連続し、マクロ
ブロツク内ではＹ1 、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ4 、Ｃｂ、Ｃｒの
順に連続するように輝度データと色差データが読み出さ
れる。このようにしてブロックフォーマットに従って読
み出された画像データは、エンコーダ５５に供給され
る。

【００２０】エンコーダ５５は、図７に示すように、動
きベクトル検出回路１０１を備え、この動きベクトル検
出回路１０１は、ブロックフォーマットで供給される画
像データの動きベクトルを検出する。すなわち、動きベ
クトル検出回路１０１は、フレームメモリ群５３に記憶
された前方原画像及び／又は後方原画像を用いて、現在
の参照画像との間の動きベクトルの検出を行なう。ここ
で、動きベクトルの検出は、ブロック単位でのフレーム
間差分の絶対値和が最小になるものを、その動きベクト
ルとする。そして、検出された動きベクトルは動き補償
回路１１３等に供給され、ブロック単位でのフレーム間
差分の絶対値和はフレーム内／前方／両方向予測判定回
路１０３に供給される。

【００２１】このフレーム内／前方／両方向予測判定回
路１０３は、この値をもとに、参照ブロックの予測モー
ドを決定し、決定した予測モードに基づいて、ブロック
単位でフレーム内／前方／両方向予測の切り換えを行う
ように切換回路１０４を制御する。そして、切換回路１
０４は、加算回路１０４ａ、１０４ｂ及び切換スイッチ
１０４ｃを備え、フレーム内符号化モードのときは入力
画像データそのものを、前方／両方向予測モードのとき
はそれぞれの予測画像に対する入力画像データの画素毎
の差分（以下差分データという）を選択し、選択したデ
ータを離散余弦変換（以下ＤＣＴ：Discrete Cosine Tr
ansform という）回路１０５に供給する。

【００２２】ＤＣＴ回路１０５は、映像信号の２次元相
関を利用して、入力画像データ又は差分データをブロツ
ク単位でＤＣＴ変換し、得られる係数データを量子化回
路１０６に供給する。

【００２３】量子化回路１０６は、マクロブロックおよ
びスライス毎に定まる量子化ステップ（量子化スケー
ル）を用いて係数データを量子化し、得られる量子化デ
ータを可変長符号化（以下ＶＬＣ：Variable Length Co
deという）回路１０７及び逆量子化回路１０８に供給す
る。ところで、量子化に用いる量子化ステップは、後述
する送信バッファメモリ１０９のバッファ残量をフィー
ドバックすることによって、送信バッファメモリ１０９
が破綻しない値に決定され、この量子化ステップも、Ｖ
ＬＣ回路１０７及び逆量子化回路１０８に供給される。

【００２４】ＶＬＣ回路１０７は、量子化データを、量
子化ステップ、予測モード、動きベクトルと共に可変符
号化し、伝送データとして送信バツフアメモリ１０９に
供給する。

【００２５】送信バツフアメモリ１０９は、伝送データ
を一旦記憶した後、一定レートで読み出すことにより、
伝送データを平滑化してビットストリームとして出力す
ると共に、メモリに残留している残留データ量に応じて
マクロブロック単位の量子化制御信号を量子化回路１０
６にフイードバツクして量子化ステップを制御する。こ
れにより送信バツフアメモリ１０９は、ビットストリー
ムとして発生されるデータ量を調整し、メモリ内に適正
な残量（オーバーフロー又はアンダーフローを生じさせ
ないようなデータ量）のデータを維持する。例えば、送
信バツフアメモリ１０９のデータ残量が許容上限にまで
増量すると、送信バツフアメモリ１０９は、量子化制御
信号によつて量子化回路１０６の量子化ステップを大き
くすることにより、量子化データのデータ量を低下させ
る。一方、送信バツフアメモリ１０９のデータ残量が許
容下限まで減量すると、送信バツフアメモリ１０９は、
量子化制御信号によつて量子化回路１０６の量子化ステ
ップを小さくすることにより、量子化データのデータ量
を増大させる。

【００２６】一方、逆量子化回路１０８は、量子化回路
１０６から供給される量子化データを逆量子化して、上
述のＤＣＴ回路１０５の出力に対応する係数データ（量
子化歪みが加算されている）を再生し、この係数データ
を逆離散余弦変換（以下ＩＤＣＴ：Inverse Discrete C
osine Trasformという）回路１１０に供給する。

【００２７】ＩＤＣＴ回路１１０は、係数データを逆Ｄ
ＣＴ変換して、フレーム内符号化モードでは入力画像デ
ータに対応する画像データを再生し、前方／両方向予測
モードでは切換回路１０４の出力に対応する差分データ
を再生して、加算回路１１１に供給する。

【００２８】この加算回路１１１には、前方／両方向予
測モードのとき、後述する動き補償回路１１３から動き
補償された予測画像データが供給されており、この動き
補償された予測画像データと差分データを加算すること
により、入力画像データに対応する画像データを再生す
る。

【００２９】そして、このようにして再生された画像デ
ータは、フレームメモリ１１２に記憶される。すなわ
ち、逆量子化回路１０８〜加算回路１１１は、局所復号
化回路を構成し、予測モードに基づいて、量子化回路１
０６から出力される量子化データを局所復号化し、得ら
れる復号画像を前方予測画像もしくは後方予測画像とし
てフレームメモリ１１２に書き込む。フレームメモリ１
１２は、複数のフレームメモリからなり、フレームメモ
リのバンク切り替えが行われ、符号化する画像に応じ
て、単一のフレームが、前方予測画像データとして出力
されたり、後方予測画像データとして出力される。ま
た、前方／両方向予測の場合は、前方予測画像データと
後方予測画像データが例えば平均化されて出力される。
これらの予測画像データは、後述するデコーダ６１で再
生される画像と全く同一の画像であり、次の処理画像は
この予測画像をもとに、前方／両方向予測を行なう。

【００３０】すなわち、フレームメモリ１１２から読み
出された画像データは動き補償回路１１３に供給され、
この動き補償回路１１３は、動きベクトルに基づいて、
予測画像データに動き補償を施し、動き補償された予測
画像データを切換回路１０４及び加算回路１１１に供給
する。

【００３１】つぎに、デコーダ６１について説明する。
デコーダ６１には伝送メディア７０を介してビットスト
リームが入力される。このビットストリームは受信バッ
ファ２０１を介して可変長復号化（以下ＩＶＬＣとい
う）回路２０２に入力される。ＩＶＬＣ回路２０２は、
ビットストリームから量子化データ、動きベクトル、予
測モード、量子化ステップ等を再生する。これらの量子
化データと量子化ステップは逆量子化回路２０３に供給
され、動きベクトルは動き補償回路２０７に供給され、
予測モードは加算回路２０５に供給される。

【００３２】逆量子化回路２０３〜加算回路２０５の動
作はエンコーダ５１の局所復号化回路と同じであり、フ
レームメモリ群２０６、動き補償回路２０７の動作はそ
れぞれエンコーダ５１のフレームメモリ１１２、動き補
償回路１１３と同じであり、量子化データ、動きベクト
ル、予測モード、量子化ステップをもとに復号化が行わ
れる。この結果、加算回路２０５から再生画像データが
出力される。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の図５
に示す前処理回路５１に入力される入力映像信号が、所
謂高精細度テレビジョン（以下ＨＤＴＶ：High Definit
ion Televisionという）の映像信号の場合や、伝送メデ
ィア７０に記録されている画像データがＨＤＴＶの映像
信号に基づいたものである場合、後処理回路６５から出
力される出力映像信号はＨＤＴＶの映像信号であり、そ
の再生画像を観るためには、高解像のモニター受像機が
必要となる。したがって、例えば所謂ＮＴＳＣ方式のテ
レビジョン受像機等の低解像度のモニター受像機で再生
画像をそのまま観ることができず、例えばＨＤＴＶの映
像信号をＮＴＳＣ方式の映像信号に変換する所謂ＭＵＳ
Ｅコンバータ等が必要とされ、甚だ不便であった。

【００３４】また、例えば、符号化時に所謂サブバンド
符号化や階層符号化等を用いて符号化して、伝送（ある
いは記録）し、再生時に低解像度の映像信号を直接得る
ことができるようにすることも考えられるが、そのため
には回路規模が増大するという問題があった。

【００３５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、従来の装置に比して小さな回路規模であ
って、コストが安く、低解像度の画像データを直接得る
ことができる画像符号化方法、画像復号化方法、画像符
号化装置、画像復号化装置及び記録媒体を提供すること
を目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の画像
符号化方法では、上述の課題を解決するために、低解像
度の予測画像データを補間して予測画像データを生成
し、予測画像データと入力画像データの対応する画素毎
の差分を求め、差分を変換符号化して係数データを生成
し、係数データを出力すると共に、係数データの低域成
分を逆変換符号化して差分の低域成分を再生し、差分の
低域成分と低解像度の予測画像データを加算して次の入
力画像データに対する低解像度の予測画像データを生成
することを特徴とする。

【００３７】また、本発明に係る第１の画像復号化方法
では、上記第１の画像符号化方法により生成される係数
データの低域成分を逆変換符号化して差分の低域成分を
再生し、差分の低域成分と低解像度の予測画像データを
加算して低解像度の画像データを再生し、低解像度の画
像データを出力すると共に、次の係数データに対する低
解像度の予測画像データとすることを特徴とする。

【００３８】また、本発明に係る第２の画像復号化方法
では、上記第１の画像符号化方法により生成される係数
データの低域成分を逆変換符号化して差分の低域成分を
再生し、差分の低域成分と低解像度の予測画像データを
加算して低解像度の画像データを再生し、低解像度の画
像データを出力すると共に、次の係数データに対する低
解像度の予測画像データとし、係数データを逆変換符号
化して差分を再生し、低解像度の予測画像データを補間
して予測画像データを生成し、予測画像データと差分を
加算して画像データを再生し、画像データを出力するこ
とを特徴とする。

【００３９】また、本発明に係る第２の画像符号化方法
では、上記第１の画像符号化方法において、入力画像デ
ータの動きベクトルを検出し、動きベクトルに基づいて
低解像度の予測画像データに動き補償を施し、動き補償
された低解像度の予測画像データを補間して予測画像デ
ータを生成すると共に、差分の低域成分と動き補償され
た低解像度の予測画像データを加算して次の入力画像デ
ータに対する低解像度の予測画像データを生成すること
特徴とする。

【００４０】また、本発明に係る第３の画像復号化方法
では、上記第１の画像復号化方法において、上記第２の
画像符号化方法により検出される動きベクトルに基づい
て低解像度の予測画像データに動き補償を施し、動き補
償された低解像度の予測画像データと差分の低域成分を
加算して低解像度の画像データを再生することを特徴と
する。

【００４１】また、本発明に係る第４の画像復号化方法
では、上記第２の画像復号化方法において、上記第２の
画像符号化方法により検出される動きベクトルに基づい
て低解像度の予測画像データに動き補償を施し、動き補
償された低解像度の予測画像データと差分の低域成分を
加算して低解像度の画像データを再生すると共に、動き
補償された低解像度の予測画像データを補間して予測画
像データを生成することを特徴とする。

【００４２】また、本発明に係る記録媒体には、上記第
１の画像符号化方法又は第２の画像符号化方法により生
成される係数データが記録されていることを特徴とす
る。

【００４３】また、本発明に係る第１の画像符号化装置
は、低解像度の予測画像データを記憶する記憶手段と、
記憶手段から読み出された低解像度の予測画像データを
補間して予測画像データを生成する補間手段と、補間手
段からの予測画像データと入力画像データの対応する画
素毎の差分を求める第１の加算手段と、第１の加算手段
からの差分を変換符号化して係数データを生成し、係数
データを出力する符号化手段と、符号化手段からの係数
データの低域成分を逆変換符号化して差分の低域成分を
再生する復号化手段と、復号化手段からの差分の低域成
分と記憶手段から読み出された低解像度の予測画像デー
タを加算して次の入力画像データに対する低解像度の予
測画像データを生成し、低解像度の予測画像データを記
憶手段に供給する第２の加算手段とを備えることを特徴
とする。

【００４４】また、本発明に係る第１の画像復号化装置
は、上記第１の画像符号化方法により生成される係数デ
ータ、上記記録媒体を再生することにより得られる係数
データ、又は上記第１の画像符号化装置から供給される
係数データの低域成分を逆変換符号化して差分の低域成
分を再生する第１の復号化手段と、低解像度の予測画像
データを記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出され
た低解像度の予測画像データと第１の復号化手段からの
差分の低域成分を加算して低解像度の画像データを再生
し、低解像度の画像データを出力すると共に、低解像度
の画像データを次の係数データに対する低解像度の予測
画像データとして記憶手段に供給する第１の加算手段と
を備えることを特徴とする。

【００４５】また、本発明に係る第２の画像復号化装置
は、上記第１の画像復号化装置に、係数データを逆変換
符号化して差分を再生する第２の復号化手段と、記憶手
段から読み出された低解像度の予測画像データを補間し
て予測画像データを生成する補間手段と、補間手段から
の予測画像データと第２の復号化手段からの差分を加算
して画像データを再生し、画像データを出力する第２の
加算手段とを備えることを特徴とする。

【００４６】また、本発明に係る第２の画像符号化装置
は、上記第１の画像符号化装置に、入力画像データの動
きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、記憶手
段の出力に設けられた動き補償手段とを備え、動き補償
手段は、動きベクトル検出手段からの動きベクトルに基
づいて記憶手段から読み出された低解像度の予測画像デ
ータに動き補償を施し、動き補償された低解像度の予測
画像データを補間手段と第２の加算手段に供給すること
を特徴とする。

【００４７】また、本発明に係る第３の画像復号化装置
は、上記第１の画像復号化装置に、記憶手段の出力に動
き補償手段を備え、動き補償手段は、上記第２の画像符
号化方法により検出される動きベクトル、上記記録媒体
を再生することにより得られる動きベクトル、又は上記
第２の画像符号化装置から供給される動きベクトルに基
づいて、記憶手段から読み出された低解像度の予測画像
データに動き補償を施し、動き補償された低解像度の予
測画像データを第１の加算手段に供給することを特徴と
する。

【００４８】また、本発明に係る第４の画像復号化装置
は、上記第２の画像復号化装置に、記憶手段の出力に動
き補償手段を備え、上記第２の画像符号化方法により検
出される動きベクトル、上記記録媒体を再生することに
より得られる動きベクトル、又は上記第２の画像符号化
装置から供給される動きベクトルに基づいて、記憶手段
から読み出された低解像度の予測画像データに動き補償
を施し、動き補償された低解像度の予測画像データを補
間手段と第１の加算手段に供給することを特徴とする。

【００４９】

【作用】本発明では、入力画像データを予測符号化した
後、変換符号化して、得られる係数データを出力する際
に、係数データの低域成分を逆変換符号化して得られる
低解像度の予測画像データを補間して、予測符号化に用
いる予測画像データを生成する。

【００５０】また、本発明では、上記低解像度の予測画
像データに動き補償を施して、予測符号化を行う。

【００５１】また、本発明では、上記係数データを復号
化して画像データを再生する際に、上記係数データの低
域成分を逆変換符号化し、得られる低解像度の画像デー
タを再生画像データとして出力する。

【００５２】また、本発明では、上記係数データを復号
化して画像データを再生する際に、係数データの低域成
分を逆変換符号化して得られる低解像度の予測画像デー
タを補間して、復号化に用いる予測画像データを生成
し、元の画像データと同じ解像度の画像データを再生す
る。

【００５３】また、本発明では、上記係数データを復号
化して画像データを再生する際に、上記低解像度の予測
画像データに動き補償を施して、復号化を行う。

【００５４】

【実施例】以下、本発明に係る画像符号化方法、画像復
号化方法、画像符号化装置、画像復号化装置及び記録媒
体の一実施例について図面を参照しながら説明する。こ
の実施例は、例えば所謂高精細度テレビジョン（以下Ｈ
ＤＴＶ：High DefinitionTelevisionという）の画像デ
ータを入力として、縦横半分の解像度の画像データ（以
下ＳＤＴＶの画像データという）を得るためのシステム
に本発明を適用したものであり、図１は、その画像符号
化装置の要部の回路構成を示すブロック図であり、図２
は、画像復号化装置の要部の回路構成を示すブロック図
である。

【００５５】本発明を適用した画像符号化装置は、図１
に示すように、入力画像データをフィールド又はフレー
ム単位で記憶するフレームメモリ群２と、該フレームメ
モリ群２に記憶された画像データに基づいて、入力画像
データの動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路
１と、該動きベクトル検出回路１からの動きベクトルの
値を変換する動きベクトルスケーリング回路１５と、低
解像度の予測画像データを記憶するフレームメモリ１２
と、上記動きベクトルスケーリング回路１５で変換され
た動きベクトルに基づいて上記フレームメモリ１２から
読み出された低解像度の予測画像データに動き補償を施
する動き補償回路１３と、該動き補償回路１３からの動
き補償された低解像度の予測画像データを補間して予測
画像データを生成する補間回路１４と、該補間回路１４
からの予測画像データと入力画像データの対応する画素
毎の差分を求める加算回路３と、該加算回路３からの差
分を変換符号化、例えば８×８画素の離散余弦変換して
係数データを生成し、係数データを出力する８×８離散
余弦変換（以下ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform と
いう）回路５と、該８×８ＤＣＴ回路５からの係数デー
タを量子化して、量子化データを生成する量子化回路６
と、該量子化回路６からの量子化データを可変長符号化
して、可変長符号データを出力する可変長符号化（以下
ＶＬＣ：Variable Length Codeという）回路７と、上記
量子化回路６からの量子化データを逆量子化して係数デ
ータを再生する逆量子化回路８と、該逆量子化回路８か
らの係数データの低域成分を逆変換符号化、例えば逆離
散余弦変換して上記差分の低域成分を再生する４×４逆
離散余弦変換（以下ＩＤＣＴ：Inverse Discrete Cosin
e Trasformという）回路１０と、該４×４ＩＤＣＴ回路
１０からの差分の低域成分と上記動き補償回路１３から
の動き補償された低解像度の予測画像データを加算して
次の入力画像データに対する低解像度の予測画像データ
を生成し、低解像度の予測画像データを上記フレームメ
モリ１２に供給する加算回路１１とを備える。

【００５６】そして、この画像符号化装置では、入力さ
れるＨＤＴＶの画像データに、例えば予測符号化処理、
ＤＣＴ変換処理、可変長符号化処理を施すと共に、後述
する画像復号化装置において、例えば１／４の解像度有
するＳＤＴＶの画像データを簡単に生成できるようにし
ている。

【００５７】具体的には、入力されたＨＤＴＶの画像デ
ータは、フレームメモリ群２に記憶される。動きベクト
ル検出回路１は、予め設定された画像シーケンス（Ｉピ
クチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ）に従って、フレーム
メモリ群２から必要な画像データを、従来の技術で述べ
たマクロブロック単位で読みだし、参照画像と前方原画
像及び／又は後方原画像との間で動きベクトルの検出を
行う。ここで、Ｉピクチャはフィールド内若しくはフレ
ーム内符号化される画像であり、Ｐピクチャは、前方向
からのみ予測可能とされ、フィールド間若しくはフレー
ム間符号化される画像である。そして、例えば、動き補
償された予測画像（差分をとる基準となる画像）との差
分を符号化するのと、差をとらずにそのまま符号化する
（所謂イントラ符号化）のと何れか符号化効率の良い方
がマクロブロック単位で選択される。また、Ｂピクチャ
は、前方向から、後方向から、および両方向から予測可
能とされ、フレーム間符号化される画像である。そし
て、例えば上記３種類の動き補償後の予測画像との差分
を符号化するのと、差をとらずにそのまま符号化するの
との中で、最も符号化効率の良いものがマクロブロック
単位に選択される。すなわち、動きベクトル検出回路１
は、例えば輝度データを用いて、１つのフィールド内の
画素で構成されたマクロブロックについて、フィールド
間の動きベクトルを検出すると共に、フレーム処理され
た２つのフィールドにわたる画素で構成されたマクロブ
ロックについて、フレーム間の動きベクトルを検出し、
例えばマクロブロック単位でのフィールド間又はフレー
ム間差分の絶対値和が最小になるものを、その動きベク
トルとする。

【００５８】また、この動きベクトル検出回路１は、上
述のフィールド間及びフレーム間差分の絶対値和に基づ
いて、予測符号化の際にフィールド単位で動き補償処理
を行う（フィールド予測モード）か、フレーム単位で動
き補償処理を行うか（フレーム予測モード）の判定を行
う。さらに、動きベクトル検出回路１は、後述する８×
８ＤＣＴ回路５において１つのフィールド内の８×８画
素で構成されたブロックに対してＤＣＴを行う（フィー
ルドブロック化モード）か、フレーム処理された２つの
フィールドにわたる８×８画素で構成されたブロックに
対してＤＣＴを行う（フレームブロック化モード）かの
判定も行う。このブロック化のモードは、フィールド処
理された画像のライン相関とフレーム処理された画像の
ライン相関に基づいて判断され、基本的には、ライン相
関の強い方のモードが選択される。

【００５９】このようにして得られる画像シーケンス
（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ）、予測モード
（フィールド予測モード、フレーム予測モード）、ブロ
ック化モード（フィールドブロック化モード、フレーム
ブロック化モード）、動きベクトルに基づいてフレーム
メモリ群２及び後述するフレームメモリ１２から画像デ
ータがマクロブロック単位で読み出され、読み出された
画像データが加算回路３に供給される。この結果、加算
回路３は、フィールド又はフレーム内符号化の場合は入
力画像データそのものを、フィールド又はフレーム前方
／後方／両方向予測符号化のときは動き補償されたそれ
ぞれの予測画像に対する入力画像データのフィールド間
又はフレーム間の差分を、差分データとして出力する。

【００６０】８×８ＤＣＴ回路５は、映像信号の２次元
相関を利用して、加算回路３から供給される入力画像デ
ータ又は差分データを、選択されたブロック化モードに
従ってブロック化されたブロツク単位でＤＣＴ変換し、
得られる係数データを量子化回路６に供給する。

【００６１】量子化回路６は、従来の技術で述べたマク
ロブロックおよびスライス毎に定まる量子化ステップ
（量子化スケール）を用いて係数データを量子化し、得
られる量子化データをＶＬＣ回路７及び逆量子化回路８
に供給する。この量子化ステップは送信バッファメモリ
（図示せず）のバッファ残量をフィードバックすること
によって、送信バッファメモリが破綻しない値に決定す
る。そして、この量子化ステップも、ＶＬＣ回路７及び
逆量子化回路８に、量子化データと共に供給される。

【００６２】ＶＬＣ回路７は、量子化データを、量子化
ステップ、予測モード、動きベクトル等と共に可変長符
号化し、得られる可変長符号データを送信バツフアメモ
リに供給する。送信バツフアメモリは、可変長符号デー
タを一旦記憶した後、一定レートで読み出すことによ
り、可変長符号データを平滑化してビットストリームと
して出力すると共に、メモリに残留している残留データ
量に応じてマクロブロック単位の量子化制御信号を量子
化回路６にフイードバツクして量子化ステップを制御す
る。これにより送信バツフアメモリは、ビットストリー
ムとして発生されるデータ量を調整し、メモリ内に適正
な残量（オーバーフロー又はアンダーフローを生じさせ
ないようなデータ量）のデータを維持する。例えば、送
信バツフアメモリのデータ残量が許容上限にまで増量す
ると、送信バツフアメモリは量子化制御信号によつて量
子化回路６の量子化ステップを大きくすることにより、
量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは
逆に送信バツフアメモリのデータ残量が許容下限まで減
量すると、送信バツフアメモリは量子化制御信号によつ
て量子化回路６の量子化ステップを小さくすることによ
り、量子化データのデータ量を増大させる。

【００６３】送信バッファメモリから出力されたビット
ストリームは、符号化されたオーディオ信号、同期信号
等と多重化され、更にエラー訂正用のコードが付加さ
れ、伝送あるいは記録に適した所定の変調が加えられた
後、例えば上述の図１に示すように、光ディスク等の記
録媒体４０に記録される。

【００６４】一方、逆量子化回路８は、量子化回路６か
ら供給される量子化データを、上述の量子化ステップを
用いて逆量子化して、ＤＣＴ回路５の出力に対応する係
数データ（量子化歪みが加算されている）を再生し、こ
の係数データを４×４ＩＤＣＴ回路１０に供給する。

【００６５】４×４ＩＤＣＴ回路１０は、係数データの
低域成分、例えば所謂ＤＣ成分を含んだ４×４の係数デ
ータ（上述の図１に斜線で示す）をＩＤＣＴ変換し、加
算回路３の出力に対応した入力画像データの低域成分
（以下低解像度の画像データという）あるいは差分デー
タの低域成分を再生して、加算回路１１に供給する。す
なわち、８×８ＤＣＴ回路５から出力される係数データ
は１ブロック当たり６４（＝８×８）個であるが、この
４×４ＩＤＣＴ回路１０において低域成分の１６（＝４
×４）個を逆変換することにより、４×４個の画像デー
タ（あるいは差分データ）が得られ、この画像データ
は、入力画像データに対して解像度が１／４になってい
る。

【００６６】加算回路１１には、前方／両方向予測モー
ドのとき、動き補償回路１３から動き補償された低解像
度の予測画像データが供給されており、この低解像度の
予測画像データと４×４ＩＤＣＴ回路１０から供給され
る差分データの低域成分を加算することにより、入力画
像データの低域成分である低解像度の画像データを再生
する。

【００６７】そして、このようにして再生された低解像
度の画像データは、フレームメモリ１２に低解像度の予
測画像データとして記憶される。すなわち、逆量子化回
路８〜加算回路１１は、局所復号化回路を構成し、予測
モードに基づいて、量子化回路６から出力される量子化
データを局所復号化し、得られる復号画像を前方予測画
像もしくは後方予測画像としてフレームメモリ１２に書
き込む。フレームメモリ１２では、フレームメモリのバ
ンク切り替えが行われ、符号化する画像に応じて、例え
ば単一のフィールド又はフレームが、前方予測画像デー
タとして出力されたり、後方予測画像データとして出力
される。また、前方／両方向予測の場合は、前方予測画
像データと後方予測画像データが例えば平均化されて出
力される。これらの低解像度の予測画像データは、後述
する画像復号化装置で再生される低解像度の画像データ
と全く同一の画像データであり、次の処理画像はこの予
測画像をもとに、前方／両方向予測を行なう。

【００６８】具体的には、フレームメモリ１２から読み
出された低解像度の予測画像データは動き補償回路１３
に供給される。また、この動き補償回路１３には動きベ
クトルスケーリング回路１５で値が変換された動きベク
トルが供給されている。すなわち、動きベクトルスケー
リング回路１５は、フレームメモリ１２に記憶されてい
る画像データが入力画像データに対して解像度が１／４
となっていることから、動きベクトル検出回路１で検出
された動きベクトルをＸ、Ｙの両方向に対して１／２倍
し、動き補償回路１３は、この１／２倍された動きベク
トルに基づいて、低解像度の予測画像データに動き補償
を施し、動き補償された低解像度の予測画像データを、
例えば次のフレームの画像データが供給されたとき、加
算回路１１と補間回路１４に供給する。

【００６９】補間回路１４は、動き補償回路１３から供
給される動き補償された低解像度の予測画像データを、
２倍にアップサンプリングし、画素数が１ブロック当た
り６４（＝８×８）個であって高周波成分が抑圧された
画像データを生成し、この画像データを予測画像データ
として加算回路３に供給する。なお、アップサンプリン
グは、例えば１／４解像度の予測画像データの画素間を
水平及び垂直方向に対してゼロ補間した後、（１、２、
１）／２のフィルタをかけて行う。

【００７０】この画像符号化装置は、上述の動作をマク
ロブロック単位で繰り返して、入力されるＨＤＴＶ（高
解像度）の画像データを高能率符号化して出力する。す
なわち、この画像符号化装置では、従来の装置のフレー
ムメモリ１１２が高解像度の容量を有するのに対して、
フレームメモリ１２の容量は１／４ですみ、回路規模を
小さくできると共に、コストを軽減することができる。

【００７１】つぎに、画像復号化装置について説明す
る。画像復号化装置は、図２に示すように、上記記録媒
体４０を再生すること等により得られる可変長符号デー
タを復号化して、量子化データ、予測モード、動きベク
トル等を再生するＩＶＬＣ回路２１と、該ＩＶＬＣ回路
２１からの量子化データを逆量子化して、係数データを
再生する逆量子化回路２２と、該逆量子化回路２２から
の係数データの低域成分を逆変換符号化、例えばＩＤＣ
Ｔ変換して差分の低域成分を再生する４×４ＩＤＣＴ回
路２３と、低解像度の予測画像データを記憶するフレー
ムメモリ２５と、該フレームメモリ２５から読み出され
た低解像度の予測画像データと上記４×４ＩＤＣＴ回路
２３からの差分の低域成分を加算して低解像度の画像デ
ータを再生し、この低解像度の画像データをＳＤＴＶの
画像データとして出力すると共に、低解像度の画像デー
タを次の係数データに対する低解像度の予測画像データ
として上記フレームメモリ２５に供給する加算回路２４
と、上記ＩＶＬＣ回路２１からの動きベクトルの値を変
換する動きベクトルスケーリング回路２７と、該動きベ
クトルスケーリング回路２７で変換された動きベクトル
に基づいて、上記フレームメモリ２５から読み出された
低解像度の予測画像データに動き補償を施し、動き補償
された低解像度の予測画像データを上記加算回路２４等
に供給する動き補償回路２６と、上記逆量子化回路２２
からの係数データを逆変換符号化して差分を再生する８
×８ＩＤＣＴ回路２８と、上記動き補償回路２６で動き
補償された低解像度の予測画像データを補間して予測画
像データを生成する補間回路３０と、該補間回路３０か
らの予測画像データと上記８×８ＩＤＣＴ回路２８から
の差分を加算して画像データを再生し、この画像データ
をＨＤＴＶの画像データとして出力する加算回路２９と
を備える。

【００７２】そして、画像復号化装置は、記録媒体４０
を再生して得られる可変長符号データ、画像符号化装置
等から供給される可変長符号データを復号化することに
より、ＨＤＴＶの画像データとＳＤＴＶの画像データを
再生して出力するようになっている。

【００７３】具体的には、ＩＶＬＣ回路２１は、可変長
符号データを復号化して、量子化データ、量子化ステッ
プ、動きベクトル、予測モード、ブロック化モード等を
再生し、量子化データ及び量子化ステップを逆量子化回
路２２に供給する。

【００７４】逆量子化回路２２は、この量子化ステッ
プ、すなわち符号化の際の量子化ステップを用いて量子
化データを逆量子化して、画像符号化装置の８×８ＤＣ
Ｔ回路５の出力に対応した１ブロック当たり６４個の係
数データを再生し、この係数データを４×４ＩＤＣＴ回
路２３及び８×８ＩＤＣＴ回路２８に供給する。

【００７５】４×４ＩＤＣＴ回路２３は、係数データの
低域成分、例えばＤＣ成分を含んだ４×４の係数データ
（上述の図２に斜線で示す）をＩＤＣＴ変換し、画像符
号化装置の加算回路３の出力に対応した画像データの低
域成分すなわち低解像度の画像データあるいは差分デー
タの低域成分を再生して、加算回路２４に供給する。す
なわち、逆量子化回路２２から出力される係数データは
１ブロック当たり６４個であるが、この４×４ＩＤＣＴ
回路２３において低域成分の１６個の係数データを逆変
換することにより、４×４個の画像データ（あるいは差
分データ）が得られ、この画像データは、画像符号化装
置に入力される画像データに対して解像度が１／４にな
っている。

【００７６】加算回路２４には、前方／両方向予測モー
ドのとき、動き補償回路２６から動き補償された低解像
度の予測画像データが供給されており、この低解像度の
予測画像データと４×４ＩＤＣＴ回路２３から供給され
る差分データの低域成分を加算することにより、画像符
号化装置の入力画像データの低域成分である低解像度の
画像データを再生する。そして、この再生された低解像
度の画像データをＳＤＴＶの画像データとして出力し、
このＳＤＴＶの画像データはＡ／Ｄ変換回路（図示せ
ず）においてアナログ信号に変換されて、例えば通常の
テレビジョン受像機等の低解像度のモニター受像機に供
給される。この結果、利用者は低解像度のモニター受像
機でＳＤＴＶの再生画像を観ることができる。

【００７７】また、このようにして再生された低解像度
の画像データは、フレームメモリ２５に低解像度の予測
画像データとして記憶される。そして、フレームメモリ
２５では、予測モードに基づいてフレームメモリのバン
ク切り替えが行われ、復号化する画像に応じて、例えば
単一のフィールド又はフレームが、前方予測画像データ
として出力されたり、後方予測画像データとして出力さ
れる。また、前方／両方向予測の場合は、前方予測画像
データと後方予測画像データが例えば平均化されて出力
される。

【００７８】具体的には、フレームメモリ２５から読み
出された低解像度の予測画像データは動き補償回路２６
に供給される。この動き補償回路２６には動きベクトル
スケーリング回路２７で値が変換された動きベクトルが
供給されている。すなわち、動きベクトルスケーリング
回路２７は、フレームメモリ２５に記憶されている低解
像度の予測画像データが後述する加算回路２９で再生さ
れる画像データに対して解像度が１／４となっているこ
とから、動きベクトルをＸ、Ｙの両方向に対して１／２
倍し、動き補償回路２６は、この１／２倍された動きベ
クトルに基づいて、低解像度の予測画像データに動き補
償を施し、動き補償された低解像度の予測画像データ
を、例えば次のフレームの画像データ再生するときに、
加算回路２４及び補間回路３０に供給する。

【００７９】補間回路３０は、動き補償回路２６から供
給される動き補償された低解像度の予測画像データを、
２倍にアップサンプリングし、画素数が１ブロック当た
り６４（＝８×８）個であって高周波成分が抑圧された
画像データを予測画像データとして加算回路２９に供給
する。

【００８０】一方、８×８ＩＤＣＴ回路２８は、逆量子
化回路２２から供給される８×８の係数データをＩＤＣ
Ｔ変換し、画像符号化装置の加算回路３の出力に対応し
た画像データ（高解像度）あるいは差分データを再生し
て、加算回路２９に供給する。すなわち、この８×８Ｉ
ＤＣＴ回路２８からは、８×８個の画像データ（あるい
は差分データ）が出力される。

【００８１】加算回路２９は、前方／両方向予測モード
のとき、動き補償回路２６から供給される動き補償され
た予測画像データと差分データの低域成分を加算するこ
とにより、画像符号化装置の入力画像データに対応した
画像データを再生する。そして、この再生された画像デ
ータをＨＤＴＶの画像データとして出力する。

【００８２】そして、このＨＤＴＶの画像データはＡ／
Ｄ変換回路（図示せず）においてアナログ信号に変換さ
れて、高解像度のモニター受像機等に出力される。この
結果、利用者はＨＤＴＶの再生画像を観ることができ
る。

【００８３】かくして、この画像復号化装置は、高解像
度の画像データと低解像度の画像データを再生すること
ができる。そして、フレームメモリ２５も、画像符号化
装置のフレームメモリ１２と同様に、従来の装置に比し
てその容量を１／４とすることができる。また、同様の
機能を達成する手法としては、サブバンド符号化や階層
的符号化等があるが、これらの手法と比較して、画像符
号化装置の回路規模を小さくすることができる。

【００８４】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、例えば画像復号化装置の８×８ＩＤＣＴ
回路２８〜補間回路３０を削除して、ＳＤＴＶの画像デ
ータのみを再生する専用の装置としてもよい。また、上
述の実施例おいては、変換符号化をＤＣＴとしている
が、所謂ストラト変換、ハール変換、ウエーブレット変
換等としてもよい。また、上述の実施例においては、１
／４解像度の画像データを再生する場合について説明し
たが、これに以外の本来の解像度より低い解像度の画像
データを得る場合についても、本発明を適用できること
は言うまでもない。

【００８５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明で
は、入力画像データを予測符号化した後、変換符号化し
て、得られる係数データを出力する際に、係数データの
低域成分を逆変換符号化して得られる低解像度の予測画
像データを補間して、予測符号化に用いる予測画像デー
タを生成し、一方係数データを復号化して画像データを
再生する際に、係数データの低域成分を逆変換符号化
し、得られる低解像度の画像データを再生画像データと
して出力することにより、入力画像データに対して解像
度が低い画像データを得ることができる。また、このと
き、予測画像データとして低解像度の画像データを記憶
しておけばよいので、画像符号化装置及び画像復号化装
置の記憶手段の容量を従来の装置に比して小さくするこ
とができ、これらの装置の回路規模を小さくすることが
できる。すなわち、コストを軽減することができる。

【００８６】また、係数データを復号化して画像データ
を再生する際に、係数データの低域成分を逆変換符号化
して得られる低解像度の予測画像データを補間して、復
号化に用いる予測画像データを生成することにより、元
の画像データと同じ解像度の画像データを再生すること
ができる。

【００８７】また、低解像度の予測画像データに動き補
償を施して、予測符号化を行うことにより、動き補償を
行わない場合と比較して、符号化効率を高めることがで
きる。

【００８８】また、上述のようにして得れる係数データ
を記録媒体に記録しておくことにより、この記録媒体か
ら低解像度の画像データを再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像符号化装置の要部の回路
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明を適用した画像復号化装置の要部の回路
構成を示すブロック図である。

【図３】予測符号化の原理を説明するための画像を示す
図である。

【図４】動き補償予測符号化の原理を説明するための画
像を示す図である。

【図５】画像符号化装置と画像復号化装置の構成を示す
ブロック図である。

【図６】マクロブロック、スライスの構成を示す図であ
る。

【図７】従来のエンコーダの回路構成を示すブロック図
である。

【図８】従来のデコーダの回路構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１・・・動きベクトル検出回路 ３・・・加算回路 ５・・・８×８ＤＣＴ回路 １０・・・４×４ＩＤＣＴ回路 １１・・・加算回路 １２・・・フレームメモリ １３・・・動き補償回路 １４・・・補間回路 ２３・・・４×４ＩＤＣＴ回路 ２４・・・加算回路 ２５・・・フレームメモリ ２６・・・動き補償回路 ２８・・・８×８ＩＤＣＴ回路 ２９・・・加算回路 ３０・・・補間回路

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低解像度の予測画像データを補間して予
   測画像データを生成し、 該予測画像データと入力画像データの対応する画素毎の
   差分を求め、 該差分を変換符号化して係数データを生成し、該係数デ
   ータを出力すると共に、 該係数データの低域成分を逆変換符号化して上記差分の
   低域成分を再生し、 該差分の低域成分と上記低解像度の予測画像データを加
   算して次の入力画像データに対する低解像度の予測画像
   データを生成することを特徴とする画像符号化方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像符号化方法により生
   成される係数データの低域成分を逆変換符号化して差分
   の低域成分を再生し、 該差分の低域成分と低解像度の予測画像データを加算し
   て低解像度の画像データを再生し、 該低解像度の画像データを出力すると共に、次の係数デ
   ータに対する低解像度の予測画像データとすることを特
   徴とする画像復号化方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像符号化方法により生
   成される係数データの低域成分を逆変換符号化して差分
   の低域成分を再生し、該差分の低域成分と低解像度の予
   測画像データを加算して低解像度の画像データを再生
   し、該低解像度の画像データを出力すると共に、次の係
   数データに対する低解像度の予測画像データとし、 上記係数データを逆変換符号化して差分を再生し、 上記低解像度の予測画像データを補間して予測画像デー
   タを生成し、 該予測画像データと上記差分を加算して画像データを再
   生し、該画像データを出力することを特徴とする画像復
   号化方法。
4. 【請求項４】 前記入力画像データの動きベクトルを検
   出し、 該動きベクトルに基づいて前記低解像度の予測画像デー
   タに動き補償を施し、 該動き補償された低解像度の予測画像データを補間して
   前記予測画像データを生成すると共に、 前記差分の低域成分と上記動き補償された低解像度の予
   測画像データを加算して前記次の入力画像データに対す
   る低解像度の予測画像データを生成すること特徴とする
   請求項１記載の画像符号化方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の画像符号化方法により検
   出される動きベクトルに基づいて前記低解像度の予測画
   像データに動き補償を施し、 該動き補償された低解像度の予測画像データと前記差分
   の低域成分を加算して前記低解像度の画像データを再生
   することを特徴とする請求項２記載の画像復号化方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載の画像符号化方法により検
   出される動きベクトルに基づいて前記低解像度の予測画
   像データに動き補償を施し、 該動き補償された低解像度の予測画像データと前記差分
   の低域成分を加算して前記低解像度の画像データを再生
   すると共に、上記動き補償された低解像度の予測画像デ
   ータを補間して前記予測画像データを生成することを特
   徴とする請求項３記載の画像復号化方法。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項４記載の画像符号化
   方法により生成される係数データが記録されていること
   を特徴とする記録媒体。
8. 【請求項８】 低解像度の予測画像データを記憶する記
   憶手段と、 該記憶手段から読み出された低解像度の予測画像データ
   を補間して予測画像データを生成する補間手段と、 該補間手段からの予測画像データと入力画像データの対
   応する画素毎の差分を求める第１の加算手段と、 該第１の加算手段からの差分を変換符号化して係数デー
   タを生成し、該係数データを出力する符号化手段と、 該符号化手段からの係数データの低域成分を逆変換符号
   化して上記差分の低域成分を再生する復号化手段と、 該復号化手段からの差分の低域成分と上記記憶手段から
   読み出された低解像度の予測画像データを加算して次の
   入力画像データに対する低解像度の予測画像データを生
   成し、該低解像度の予測画像データを上記記憶手段に供
   給する第２の加算手段とを備えることを特徴とする画像
   符号化装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の画像符号化方法により生
   成される係数データ、請求項７記載の記録媒体を再生す
   ることにより得られる係数データ、又は請求項８記載の
   画像符号化装置から供給される係数データの低域成分を
   逆変換符号化して差分の低域成分を再生する第１の復号
   化手段と、 低解像度の予測画像データを記憶する記憶手段と、 該記憶手段から読み出された低解像度の予測画像データ
   と上記第１の復号化手段からの差分の低域成分を加算し
   て低解像度の画像データを再生し、該低解像度の画像デ
   ータを出力すると共に、該低解像度の画像データを次の
   係数データに対する低解像度の予測画像データとして上
   記記憶手段に供給する第１の加算手段とを備えることを
   特徴とする画像復号化装置。
10. 【請求項１０】 前記係数データを逆変換符号化して差
    分を再生する第２の復号化手段と、 前記記憶手段から読み出された低解像度の予測画像デー
    タを補間して予測画像データを生成する補間手段と、 該補間手段からの予測画像データと上記第２の復号化手
    段からの差分を加算して画像データを再生し、該画像デ
    ータを出力する第２の加算手段とを備えることを特徴と
    する請求項９記載の画像復号化装置。
11. 【請求項１１】 前記入力画像データの動きベクトルを
    検出する動きベクトル検出手段と、 前記記憶手段の出力に設けられた動き補償手段とを備
    え、 該動き補償手段は、 上記動きベクトル検出手段からの動きベクトルに基づい
    て前記記憶手段から読み出された低解像度の予測画像デ
    ータに動き補償を施し、該動き補償された低解像度の予
    測画像データを前記補間手段と前記第２の加算手段に供
    給することを特徴とする請求項８記載の画像符号化装
    置。
12. 【請求項１２】 前記記憶手段の出力に動き補償手段を
    備え、 該動き補償手段は、 請求項４記載の画像符号化方法により検出される動きベ
    クトル、請求項７記載の記録媒体を再生することにより
    得られる動きベクトル、又は請求項１１記載の画像符号
    化装置から供給される動きベクトルに基づいて、前記記
    憶手段から読み出された低解像度の予測画像データに動
    き補償を施し、該動き補償された低解像度の予測画像デ
    ータを前記第１の加算手段に供給することを特徴とする
    請求項９記載の画像復号化装置。
13. 【請求項１３】 前記記憶手段の出力に動き補償手段を
    備え、 該動き補償手段は、 請求項４記載の画像符号化方法により検出される動きベ
    クトル、請求項７記載の記録媒体を再生することにより
    得られる動きベクトル、又は請求項１１記載の画像符号
    化装置から供給される動きベクトルに基づいて、前記記
    憶手段から読み出された低解像度の予測画像データに動
    き補償を施し、該動き補償された低解像度の予測画像デ
    ータを前記補間手段と前記第１の加算手段に供給するこ
    とを特徴とする請求項１０記載の画像復号化装置。