JPH0686254A - 動画像データの高能率符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動き補償フィルタバンク構造を採る符号化装
置において、少ない演算量で、符号化効率を更に向上さ
せる。 【構成】 入力データの帯域分割手段２と、過去の符号
化データを蓄えておくフレームメモリ１６と、入力画像
の動きを検出する動き検出手段１９と、動き補償された
フレーム間予測サブバンド係数データを出力する動き補
償帯域分割手段１８と、減算手段４と、を含む符号化装
置において、１８より得られる係数データを４に入力す
るに先だって、係数フィルタ２４において、係数１また
は０を掛けることにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動き補償フレーム間予
測とサブバンド分割／合成フィルタバンドを用いた動画
像データの高能率符号化装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】動き補償フレーム間予測は動画像符号化
において高い符号化効率を保証することが知られてい
る。離散コサイン変換（Discrete Cosine Transform; D
CT）などの直交変換と組み合わせたハイブリッド符号化
はその代表的な例であり、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１、
ＣＣＩＲ勧告７２３、ＩＳＯ／ＭＰＥＧなどの国際標準
符号化方式として採用されている。これら国際標準符号
化方式の符号化装置の構成を示す基本ブロック図を図６
に示す。

【０００３】図６において、１０１はディジタル化され
た入力画像データ、１０２はブロック判定器、１０３は
フレーム内／フレーム間切替え器、１０４は直交変換
器、１０５は量子化器、１０６はエントロピー符号化
器、１０７は逆量子化器、１０８は逆直交変換器、１０
９は加算器、１１０はフレームメモリ、１１１は動き補
償予測器、１１２は動き検出器、１１３はループフィル
タ、１１４は減算器、である。

【０００４】図６に示す符号化装置の動作概要を以下に
説明する。小ブロックに分割されたディジタル入力画像
データ１０１は、動き検出器１１２に導かれ、フレーム
メモリ１１０から読み出された過去の局部復号画像デー
タと比較されることにより、小ブロック毎の動き量が動
きベクトルとして検出される。

【０００５】フレームメモリ１１０から読み出された局
部復号画像データは、動き検出器１１２から出力される
動きベクトルにより動きを補償されて予測画像データと
なり、ループフィルタ１１３に入力される。そしてここ
で雑音成分を除去された後、減算器１１４において、入
力画像データ１０１とのフレーム間差分画像データが取
り出される。

【０００６】ブロック判定器１０２では、入力画像デー
タ１０１と減算器１１４からのフレーム間差分画像デー
タを比較し、ブロック内の電力和の小さい方を選択する
指令信号をフレーム内／フレーム間切替え判定器１０３
に送り、その中のスイッチＳＷ１とＳＷ２を連動して切
替える。

【０００７】スイッチＳＷ１で選択された画像データ
は、直交変換器１０４で直交変換され、量子化器１０５
で量子化される。量子化器１０５から出力される量子化
インデックスは、エントロピー符号化器１０６で２値デ
ータに符号化され、最終的な符号化データとして出力さ
れる。

【０００８】他方、量子化器１０５から出力される量子
化インデックスは、逆量子化器１０７にて元の変換係数
値に戻され、逆直交変換器１０８で逆変換される。逆変
換データは、加算器１０９にてスイッチＳＷ２で選択さ
れた画像データと加算され、局部復号画像データとして
フレームメモリ１１０に蓄えられる。以上が図６に示す
符号化装置の動作概要である。

【０００９】さて、ＤＣＴは画像信号の空間冗長度抑圧
に優れた性能を発揮するが、ＤＣＴ（離散コサイン変
換）に際し用いる基底関数が、変換対象ブロックに完全
に閉じているため、伝送ビットレートが低い時（つまり
データ圧縮率を高めた時）に、ブロックとブロックの境
界部分に不連続歪みを発生する欠点がある。

【００１０】また、一つの変換ブロック内に、絵柄とし
てエッジと平坦部とが混在する場合に、ＤＣＴ符号化で
は、符号化した情報が低周波成分から高周波成分まであ
る中で、高周波成分を、伝送情報を少なくするために、
打ち切ると、そのことによって発生するモスキート雑音
（画質劣化）も問題となる。

【００１１】近年、ブロック間境界部分の不連続歪みを
発生しない空間冗長度抑圧方法として、直交ミラーフィ
ルタ（Quadrature Mirror Filter; QMF）等のハーフバ
ンドフィルタバンク、ＬＯＴ（Lapped Orthogonal Tran
sform）に代表される並列型フィルタバンクを用いたサ
ブバンド符号化が広く検討されている。

【００１２】これらフィルタバンクは、基底が隣接ブロ
ックにオーバーラップしているためにＤＣＴ符号化で問
題となるブロック歪みが発生しない。さらに、直交変換
に比べて周波数分離特性に優れるため、圧縮効率の目安
となる特定バンドへの電力集中度（Energy Compactio
n）が高いという特徴を持つ。

【００１３】また、ある特殊な条件を満足するＱＭＦを
用いて低域サブバンドのみを再帰的に分割（オクターブ
分割）する構造のWavelet変換では、ＤＣＴや他のフィ
ルタバンクに比べて、高周波基底の長さが短くなるため
に、量子化雑音の空間的拡散が押えられ、モスキート雑
音が低減する効果も併せ持つ。

【００１４】したがって、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１等
に代表されるフレーム内／動き補償フレーム間適応予測
＋ＤＣＴ符号化の直交変換部を、ＬＯＴ，ＱＭＦバン
ク，Wavelet変換に置き換えることにより、符号化効率
・主観画質の向上が図れる。しかし、従来のハイブリッ
ド符号化構成（差分後変換）と、基底がオーバーラップ
するフィルタバンクを組み合わせる場合、

【００１５】（イ） 動き補償はブロック毎に処理され
るため、隣接したブロック間で動きベクトルが変化する
とき、その予測信号および予測誤差信号にはマクロブロ
ック境界部においてレベルの急峻な変化が発生する。

【００１６】（ロ） フレーム内／動き補償フレーム間
適応予測も、マクロブロック毎に行なわれるため、フレ
ーム内ブロックと動き補償フレーム間ブロックの平均値
の違いにより、適応予測誤差信号にはマクロブロック境
界部においてレベルの急峻な変化が発生する。

【００１７】したがって、マクロブロック単位の動き補
償とフレーム内／動き補償フレーム間適応予測により生
じた不連続信号を、帯域分割することになり、高周波成
分の増加を招き、結果的に符号化効率を低下させる。

【００１８】このレベル段差の問題を解決するため、文
献（如澤，渡辺：“サブバンド符号化における動き補償
予測の周波数領域実現”，１９９２電子情報通信学会春
季全国大会，論文番号Ｄ−３０２）では、動き補償予
測、フレーム内／フレーム間切替えを帯域分割後の周波
数領域で行なう動き補償フィルタバンク構造が提案され
ており、この方法は特許としても出願されている（特願
平３−３２３２４０，４−１４５１）。

【００１９】動き補償フィルタバンク構造をもつ既提案
にかかる符号化装置のブロック図を図７に示す。図７の
構成では、図６の構成と比較して、直交変換器１０４が
除去されているのと同時に、直交変換器１０４と同等の
作用を持つ帯域分割器１２０が減算器１２３の直前に挿
入され、動き補償予測器１１６が動き補償帯域分割器１
２２に、逆直交変換器１０８が帯域合成器１２１に、そ
れぞれとって代わっている点で相違する。

【００２０】すなわち、図７の構成では、入力画像デー
タを直接帯域分割してその後にフレーム間差分をとる
（減算器１２３）のに対し、図６の構成では、先に減算
器１１４でフレーム間差分をとってから帯域分割（直交
変換器１０２の作用）している点で大きく異なる。

【００２１】図７のハイブリッド符号化構成をとること
により、フィルタバンク（帯域分割器１２０と動き補償
帯域分割器１２２を指す）への入力は、適応予測誤差信
号ではなく、入力画像信号または局部復号画像信号とな
り、レベル段差の問題は本質的に発生しない。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、動き補
償フィルタバンク構造の採用により、符号化効率向上の
妨げとなるレベル段差が解消され、ＬＯＴ、ＱＭＦバン
ク、Wavelet変換の圧縮効率の高さ、および良好な主観
画質等の特長を生かすことが可能となる。

【００２３】但し、一般に画像の高周波成分のフレーム
間相関は低い上、動き補償の探索範囲を超えるような大
きな動きの場合にもフレーム間の相関は激減する。前者
を解決する手段、即ち画像の高周波成分のフレーム間相
関が低いのに起因して、画像のフレーム間相関が低くな
るのを改善して高める手段としては、予測画像データに
対してループフィルタ（ローパスフィルタ）をかけて高
周波成分を丸める（減少させる）ことにより相関を高め
る手段（絵はぼやけるが）が、しばしば用いられる。

【００２４】このようにして、予測画像データに対して
低域通過特性のループフィルタを施すことにより、フレ
ーム間の相関が高くなり、フレーム間差分信号の電力が
低減され、結果的に符号化効率が向上する。

【００２５】ところが、図７に示すように、動き補償フ
ィルタバンク構造を採る場合には、帯域分割部が二箇所
（１２０，１２２）存在し、それに要する演算量は従来
型のハイブリッド符号化装置（図６）のそれの２倍とな
る。すなわち、ハードウェアの実現性を考慮すると、図
７に示すような、動き補償フィルタバンク構造を採る符
号化装置では、演算量の多いフィルタ処理を追加するこ
とは得策ではない。

【００２６】一方、動き補償の探索範囲を超えるような
速い動きの場合における予測効率低下を解決するための
手段として、フレーム内／フレーム間切替えがしばしば
用いられる。動き補償で追従できない非常に速い動きの
場合には、フレーム間の相関が激減するため、フレーム
内で直接符号化した方が効率が高い。したがって、図６
の従来型ハイブリッド符号化装置では、入力データのブ
ロック毎に、フレーム内で直接符号化するか、フレーム
間の差分をとって符号化するか、のフレーム内／フレー
ム間切替えを行なうことにより、符号化効率の改善を図
っている。

【００２７】しかし、従来の装置では、フレーム内／フ
レーム間切替えは、画像領域の信号に対してブロック単
位に行なわれる。したがって、先に述べたように、画像
のフレーム間相関は高周波成分では低く、逆に低周波成
分では高いことを十分に利用できているとは言い難い。

【００２８】また、従来の装置で、画素毎のフレーム内
／フレーム間切替えを行なったとしても、付加情報量が
激増する上に、周波数領域のデータの相関情報を利用で
きないため、その効果は期待できない。すなわち、図６
に示したような従来型のハイブリッド符号化装置におけ
るフレーム内／フレーム間切替え（画像領域で行なわれ
る）は、真に画像の周波数領域データの周波数成分毎の
フレーム間相関を考慮したものではなく、結果的に符号
化効率の損失が生じ得る。

【００２９】そこで本発明は、上記問題点を解決し、動
き補償フィルタバンク構造を採る符号化装置（図７に示
す如き符号化装置）において、ループフィルタ（ローパ
スフィルタ）の機能を、専用のハードウェアの追加によ
り実現するのでなく、かつ、フレーム内／フレーム間切
替えを、入力画像データをＤＣＴ（離散コサイン変換）
して得られる周波数領域データでのフレーム間相関を考
慮しながら、効率的に行なうことにより、さらに、この
操作をブロック毎の局所的性質を考慮して適応的に行な
い、全体としての符号化効率を一層向上させることの出
来る動画像の高能率符号化装置を提供することを、目的
とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、入力ディジタル画像データをフレーム単位に
複数のブロックに分割し、各ブロック毎に符号化処理を
行なう動画像の符号化装置であって、

【００３１】入力される前記ブロック・データの帯域分
割手段と、過去の符号化画像データを局部復号画像デー
タとして蓄えておくフレームメモリと、前記ブロック・
データ（入力画像）の動きベクトルを検出して出力する
動き検出手段と、動き補償されたフレーム間予測サブバ
ンド係数データを出力する動き補償帯域分割手段と、動
き補償フレーム間差分係数データを得るための減算手段
と、量子化手段と、エントロピー符号化手段と、を持つ
前記動画像の符号化装置において、

【００３２】ブロック全体のデータに対して、それをフ
レーム内で直接符号化するか、フレーム間の差分をとっ
て符号化するか、のフレーム内／フレーム間切替えを行
う手段を除去し、代わって、前記動き補償帯域分割手段
より得られる動き補償フレーム間予測サブバンド係数デ
ータを、前記減算手段に入力するに先だって、各サブバ
ンド係数データ毎に、それをフレーム内で直接符号化す
るか、フレーム間の差分をとって符号化するか、のフレ
ーム内／フレーム間切替えを行なう手段を設けた。

【００３３】

【作用】動き補償フィルタバンク構造を採る符号化装置
（図７に示す如き符号化装置）においては、帯域分割処
理そのものがフィルタ処理を含んでおり、動き補償フレ
ーム間予測サブバンド係数データの高域成分を該フィル
タ処理において切り捨てることは、予測画像データの高
域成分を（ローパスフィルタを用いて）抑圧することと
等価である。また、このことは、すなわち符号化対象ブ
ロックの高域成分をフレーム内直接符号化することに他
ならない。

【００３４】したがって、予測画像データに対するルー
プフィルタ処理、ブロック毎のフレーム内／フレーム間
切替えは、各サブバンド係数データ毎のフレーム内／フ
レーム間切替えにより統合される。

【００３５】したがって、本発明の手法では、予測画像
データ中の雑音除去のために新たにフィルタ演算を行な
う必要がなく、画像信号領域のループフィルタ処理を行
なう場合に比べて演算量を削減できる。さらに、入力画
像データをＤＣＴ（離散コサイン変換）して得られる、
周波数領域に展開されたデータ（サブバンド係数デー
タ）に対して各バンド毎に、最適なフレーム内／フレー
ム間切替えを行なうことができ、各ブロック毎を効率的
に符号化することができる。

【００３６】また、本発明の手法では、予測に用いるバ
ンドすなわちフレーム内／フレーム間切替えを入力画像
データの局所的な性質に応じて、各ブロック毎に適応的
に決定できる利点がある。この適応制御は、フィルタ係
数行列をブロック毎に適宜変更することにより容易に実
現できる。したがって、固定的な特性のループフィルタ
を用いるか否かの選択しかできず、またブロック単位の
フレーム内／フレーム間切替えしかできなかったＣＣＩ
ＴＴ勧告Ｈ．２６１による符号化に比べ、全体の符号化
効率を向上させることができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図
１は、本発明の一実施例としての符号化装置の構成を示
すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実
施例としての符号化装置においては、入力画像データ１
は、Ｎ×Ｎブロック（Ｎは整数、つまりＮ画素×Ｎライ
ン、Ｎを８とすると、８×８＝６４個の画素データから
成るブロック）毎に、帯域分割部２において、ＤＣＴに
よりフレーム内サブバンド係数データ（Ｎ×Ｎ個のサブ
バンド係数データ）３に変換される。

【００３８】一方、フレームメモリ１６に記憶された前
フレームの局部復号画像データ１７は、入力画像データ
１と共に動き検出部１９に入力され、得られた動きベク
トル２０に基づいて、動き補償帯域分割部１８にて（Ｄ
ＣＴにより）、動き補償フレーム間予測サブバンド係数
データ２１に変換される。

【００３９】ここで、フレーム内サブバンド係数データ
３と、動き補償フレーム間予測サブバンド係数データ２
１とは、係数判定部２２で各サブバンド毎に比較され、
ブロック内電力が最も小さくなるようフレーム内／フレ
ーム間切替えを行ない、フレーム内／フレーム間切替え
情報２３を出力する。

【００４０】動き補償フレーム間予測サブバンド係数デ
ータ２１は、この係数判定部２２より送られるフレーム
内／フレーム間切替え情報２３に基づき、係数フィルタ
２４にて、各バンド毎にフレーム内／フレーム間切替え
（具体的には、動き補償フレーム間予測サブバンド係数
データの一つ一つに対して係数０を掛けるか、１を掛け
るかの実行）がなされる。

【００４１】ここで係数フィルタ２４は、便宜上、動き
補償帯域分割部１８とは別個に図示されているが、実際
は本来的に動き補償帯域分割部１８に含まれている機能
であり、係数フィルタ２４として特別にハードウエアと
して設ける必要のないものであることを述べておく。

【００４２】次にフレーム内サブバンド係数データ３か
ら、フレーム内／フレーム間適応予測サブバンド係数デ
ータ２５を減算器４で減じることによって、動き補償フ
レーム間差分係数データ５が得られる。動き補償フレー
ム間差分係数データ５は、量子化器６にて量子化され、
得られた量子化インデックス７は、エントロピー符号化
部８にて可変長符号化され、映像符号化データ９として
伝送路に送り出される。

【００４３】なお係数フィルタ２４で、動き補償フレー
ム間予測サブバンド係数データ２１に係数０を掛けた場
合には、その結果得られるフレーム内／フレーム間適応
予測サブバンド係数データ２５は０であるから、減算器
４では、フレーム内サブバンド係数データ３がそのまま
通過して（つまりフレーム内データが）そのままデータ
５となる。

【００４４】これに対し、係数フィルタ２４で、動き補
償フレーム間予測サブバンド係数データ２１に係数１を
掛けた場合には、その結果得られるフレーム内／フレー
ム間適応予測サブバンド係数データ２５は、動き補償フ
レーム間予測サブバンド係数データ２１そのものであ
り、減算器４では、フレーム内サブバンド係数データ３
から、動き補償フレーム間予測サブバンド係数データ２
１が減算されることとなり、フレーム間差分データがデ
ータ５となるわけである。

【００４５】次に、符号化装置内で次フレームの予測に
用いるための局部復号画像データ１５を得るため、量子
化インデックス７は、逆量子化器１０にて量子化代表値
１１に戻され、フレーム内／フレーム間適応予測サブバ
ンド係数データ２５を加えて帯域合成部１４に送られ
る。

【００４６】帯域合成部１４では、受け取ったサブバン
ド係数データ１３から局部復号画像データ１５を復元
し、これをフレームメモリ１６に書き込んで、次フレー
ムの符号化の予測に備える。また、動きベクトル２０、
にフレーム内／フレーム間切替え情報２３も別途符号化
され、映像符号化データ９と併せて伝送される。

【００４７】図２は、図１に示した符号化装置に対応す
る復号化装置の構成を示すブロック図である。図２に示
すように、復号化装置においては、符号化データ９は、
エントロピー復号化部２６にて量子化インデックス２７
に復号化され、量子化インデックス２７は逆量子化器２
８にて量子化代表値２９に戻される。

【００４８】次に、フレームメモリ３４に記憶された前
フレームの復号画像データ３５は、動きベクトル２０に
基づいて、動き補償帯域分割部３６にて動き補償フレー
ム間予測サブバンド係数データ３７に変換される。この
予測サブバンド係数データ３７は、フレーム内／フレー
ム間切替え情報２３に基づき、係数フィルタ部３８にて
各バンド毎にフレーム内／フレーム間切替えがなされ
る。

【００４９】逆量子化部２８より得られる量子化代表値
２９と、フレーム内／フレーム間適応予測サブバンド係
数データ３９を、加えて得られるサブバンド係数データ
３１は、帯域合成部３２に入力され、復号画像データ３
３となる。帯域合成部３２で得られた復号画像データ３
３は、フレームメモリ３４に書き込まれ、次フレームの
復号化における予測画像データとして用いられる。

【００５０】次に、図１の係数フィルタ２４において、
各サブバンド毎のフィルタ係数（１か０）の設定方法の
例を次に示す。

【００５１】例１ 図３に示すように、低域のｉ×ｊ部
分に対するフィルタ係数を１、残りの高域部分に対する
フィルタ係数を０と定義する。すなわち、動き補償フレ
ーム間予測サブバンド係数データのうち低域のｉ×ｊバ
ンドの係数値はそのまま用いてフレーム間符号化し、残
りの高域バンドの係数値は全て０としてフレーム内直接
符号化することとなる。

【００５２】この場合には、ブロック単位に、（ｉ，
ｊ），ここでｉ，ｊ＝１，…，Ｎ全ての組み合わせにつ
いて、動き補償フレーム間差分係数データの電力和また
は絶対値和を計算し、その値が最も小さくなる（ｉ，
ｊ）の組み合わせを選んで符号化する。この場合、フレ
ーム内／フレーム間切替え点を示す付加情報として、２
log₂ Ｎ(bit/block)必要である。

【００５３】なお図３において、横Ｎ個のデータと縦Ｎ
個のデータから成るブロックが示されているわけである
が、このブロックをＤＣＴ（離散コサイン変換）により
周波数領域のデータに変換すると、変換して出力されて
くる周波数領域のデータは、該ブロック（四角）の左上
の角に当たる箇所が一番の低周波成分データであり、そ
れから順次周波成分が高くなり、右下の角に当たる箇所
が一番の高周波成分データになって出力されてくること
は周知の事柄である。

【００５４】例２ 図４に示すように、ジグザグスキャ
ン（２次元サブバンド係数データを１次元データ列に変
換する手段）の規則に従い、バンド１からバンドｋ（ｋ
＝１，…，Ｎ² ）までのフィルタ係数を１とし、残りの
高域部分のフィルタ係数を０と定義する。すなわち、バ
ンド１からバンドｋ（ｋ＝１，…，Ｎ² ）までの低域係
数はフレーム間符号化し、残りの高域係数はフレーム内
直接符号化することを意味する。

【００５５】この場合には、ブロック単位に、ｋ＝１，
…，Ｎ² 全ての場合について動き補償フレーム間差分係
数の電力和または絶対値和を計算し、その値が最も小さ
くなるｋを選んで符号化する。この場合、フレーム内／
フレーム間切替え点を示す付加情報として、２log₂ Ｎ
(bit/block)必要である。

【００５６】例３ 図５（Ｎ＝８の例）に示すように、
フィルタ係数を各バンド毎に独立に設定し、サンプル毎
のフレーム内／フレーム間切替えを行なう。この場合に
は、各バンド毎にフレーム内サブバンド係数と動き補償
フレーム間差分係数を比較し、その絶対値もしくは自乗
値が小さい方を適宜選択する。但し、各バンド毎のフレ
ーム内／フレーム間を示すオーバーヘッド情報量は、上
記２例に比べて大幅に増大し、最大で１(bit/block)必
要となる。

【００５７】尚、上記３つの例において、全バンドのフ
ィルタ係数を０とした場合には予測サブバンド係数は全
て０になり、結果的にブロック内の全係数をフレーム内
直接モードで符号化することと等価である。また、全バ
ンドのフィルタ係数を１とした場合には、ブロック内の
全係数はフレーム間モードで符号化することと等価であ
る。

【００５８】

【発明の効果】本発明により、動き補償フレーム間予測
とＬＯＴ、ＱＭＦバンク、Wavelet変換を用いた動き補
償フィルタバンク符号化において、次の効果を期待する
ことができる。

【００５９】（イ）演算量を増やすことなく予測画像デ
ータに対する雑音除去フィルタ処理を行なうことができ
る。これにより画像領域でフィルタ処理を行なう場合に
比べてはるかに少ない演算量で済む。

【００６０】（ロ）周波数領域に展開されたデータ（サ
ブバンド係数データ）に対して各バンド毎に最適なフレ
ーム内／フレーム間切替えを行なうことができ、各ブロ
ック毎をより効率的に符号化することができる。

【００６１】（ハ）フィルタ係数行列を適宜変更するこ
とにより、予測に用いるバンドすなわちフレーム内／フ
レーム間切替えを入力画像データの局所的性質に応じて
ブロック単位に適応的に決定できる。したがって、固定
的な特性のループフィルタを用いるか否かの選択しかで
きず、また、ブロック単位のフレーム内／フレーム間切
替えしかできなかった従来のＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１
の符号化構成に比べ、全体の符号化効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての符号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１に示した符号化装置に対応する復号化装置
の構成を示すブロック図である。

【図３】図１の係数フィルタにおける係数判定の基準の
一例を示す説明図である。

【図４】図１の係数フィルタにおける係数判定の基準の
他の例を示す説明図である。

【図５】図１の係数フィルタにおける係数判定の基準の
更に別の例を示す説明図である。

【図６】国際標準符号化方式による符号化装置の基本構
成を示すブロック図である。

【図７】動き補償フィルタバンク構造をもつ既提案にか
かる符号化装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…入力画像データ、２…帯域分割部、３…フレーム内
サブバンド係数データ、４…減算器、５…動き補償フレ
ーム間差分係数データ、６…量子化器、７…量子化イン
デックス、８…エントロピー符号化部、９…映像符号化
データ１０…逆量子化器、１１…量子化代表値、１２…
加算器、１３…サブバンド係数データ、１４…帯域合成
部、１５…局部復号画像データ、１６…フレームメモ
リ、１７…局部復号画像データ、１８…動き補償帯域分
割部、１９…動き検出部、２０…動きベクトル、２１…
動き補償フレーム間予測サブバンド係数データ、２２…
係数判定部、２３…フレーム内／フレーム間切替え情
報、２４…係数フィルタ部、２５…フレーム内／フレー
ム間適応予測サブバンド係数データ、２６…エントロピ
ー復号化器、２７…量子化インデックス、２８…逆量子
化器、２９…量子化代表値、３０…加算器、３１…サブ
バンド係数データ、３２…帯域合成部、３３…復号画像
データ、３４…フレームメモリ、３５…復号画像デー
タ、３６…動き補償帯域分割部、３７…動き補償フレー
ム間サブバンド係数データ、３８…係数フィルタ部、３
９…フレーム内／フレーム間適応予測サブバンド係数デ
ータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたディジタル画像データを、各
   フレーム毎にＮ画素×Ｎライン（但しＮは整数）のブロ
   ックに分割し、該各ブロック・データ毎に符号化処理を
   行なう動画像データの高能率符号化装置であって、 分割して得られた前記ブロック・データを入力され、Ｎ
   ×Ｎバンド並列型フィルタバンクによりＮ×Ｎ個のサブ
   バンドに帯域分割してフレーム内サブバンド係数データ
   のブロックとして出力する帯域分割手段（２）と、 過去に符号化された少なくとも１フレーム分の画像デー
   タを符号化装置内で復元した画像、すなわち局部復号画
   像データを蓄えておくフレームメモリ（１６）と、 前記帯域分割手段に入力される前記ブロック・データと
   前記フレームメモリに蓄えられている局部復号画像デー
   タとを比較して、どの部分が最も良くマッチングするか
   を検出し、過去の画像に対する当該ブロック・データ即
   ち入力画像の動き量を動きベクトルとして検出し出力す
   る動き検出手段（１９）と、 前記フレームメモリより読み出した局部復号画像データ
   と前記動き検出手段からの動きベクトル情報を取り込
   み、該局部復号画像データに対して動きベクトル分シフ
   トさせた位置を開始点として、Ｎ×Ｎ帯域分割を行な
   い、動き補償されたフレーム間予測サブバンド係数デー
   タを出力する動き補償帯域分割手段（１８）と、 前記帯域分割手段より出力されるフレーム内サブバンド
   係数データと、前記動き補償帯域分割手段より得られる
   動き補償されたフレーム間予測サブバンド係数データ
   と、を入力され、前者から後者を減算することによって
   動き補償フレーム間差分係数データを求めて出力する減
   算手段（４）と、 該動き補償フレーム間差分係数データを量子化する量子
   化手段（６）と、 前記量子化手段から得られた量子化インデックスを可変
   長符号化する符号化手段（８）と、を有してなる動画像
   データの前記高能率符号化装置において、 動き補償帯域分割手段より得られる動き補償されたフレ
   ーム間予測サブバンド係数データを、前記減算手段に入
   力するのに先立ち、それぞれのフレーム間予測サブバン
   ド係数データ毎に、１又は０の重み係数を掛けてから、
   前記減算手段に入力してやる係数フィルタ手段（２４）
   と、 前記係数フィルタ手段において、それぞれのフレーム間
   予測サブバンド係数データ毎に重み係数として１を掛け
   るか０を掛けるかの、その重み係数を判定して前記係数
   フィルタ手段に通知してやる係数判定手段（２２）であ
   って、前記帯域分割手段からのフレーム内サブバンド係
   数データと、前記動き補償帯域分割手段からの動き補償
   されたフレーム間予測サブバンド係数データと、を取り
   込んでその重み係数判定を行う前記係数判定手段（２
   ２）と、 を具備したことを特徴とする動画像データの高能率符号
   化装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の動画像データの高能率
   符号化装置において、前記係数判定手段（２２）では、
   前記帯域分割手段からのフレーム内サブバンド係数デー
   タそのものの値と、前記動き補償帯域分割手段からの動
   き補償されたフレーム間予測サブバンド係数データと前
   記帯域分割手段からのフレーム内サブバンド係数データ
   との差分の値と、を比較し、その絶対値或いは電力にお
   いて、前者が後者より小さければ重み係数は０、大きけ
   れば１と判定するようにしたことを特徴とする動画像デ
   ータの高能率符号化装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の動画像データの高能率
   符号化装置において、前記係数判定手段（２２）では、
   前記帯域分割手段からのフレーム内サブバンド係数デー
   タ又は前記動き補償帯域分割手段からの動き補償された
   フレーム間予測サブバンド係数データが、その１ブロッ
   ク分について云うと、低周波成分データから始まって順
   次高周波成分データへと推移する周波数領域のデータ列
   から成っているところから、その間の任意のデータ位置
   を境として、低域係数データ群と高域係数データ群とに
   分け、低域係数データ群に属するフレーム間予測サブバ
   ンド係数データに対しては重み係数を１、高域係数デー
   タ群に属するフレーム間予測サブバンド係数データに対
   しては重み係数を０と判定するようにしたことを特徴と
   する動画像データの高能率符号化装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の動画像データの高能率
   符号化装置において、前記係数判定手段（２２）にて、
   低周波成分データから始まって順次高周波成分データへ
   と推移する１ブロック分の周波数領域のデータ列を、低
   域係数データ群と高域係数データ群とに分ける際、動き
   補償されたフレーム間予測サブバンド係数データとフレ
   ーム内サブバンド係数データとの差分を動き補償フレー
   ム間差分係数値とするとき、該差分係数値の低域係数群
   に属するそれぞれの係数値の絶対値或いは電力の和と、
   前記差分係数値の高域係数群に属するそれぞれの係数値
   の絶対値或いは電力の和と、を求め、両者の和が最小と
   なるデータ位置を求め、該データ位置を境に低域係数群
   と高域係数群を分けるようにしたことを特徴とする動画
   像データの符号化装置。