JPH08107557A - 映像信号符号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動きベクトルの探索に必要な演算量を削減
し、ハードウェアを縮小できる動き補償画像間予測符号
化方式を得ること。 【構成】 入力映像信号と参照画像をそれぞれサブサン
プルし、サブサンプルされた画像を用いて動きベクトル
の探索を行う。このサブサンプルはフィールド単位、フ
レーム単位、または、その両方を用いる。フィールドサ
ブサンプルとフレームサブサンプルの両方を使う場合
は、それらによる動きベクトルの内、よい方を選択す
る。また、フィールドサブサンプルされた２フィールド
を併せて、フレームサブサンプルの画像としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動き補償画像間予測を
用いて映像信号を符号化する映像信号符号化方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、例えば、ISO-IEC/JTC1/SC29/
WG11 MPEG 92/N0245 Test Model 2 に示された従来の映
像信号符号化方式を用いた符号化回路を示すブロック図
である。図において、入力端子１から入力されたディジ
タル映像信号は、メモリ回路３に入力される。メモリ回
路３から出力される映像信号１１０１は、減算器４の第
１の入力および動き補償予測回路１２の第２の入力に与
えられる。減算器４の出力は、ＤＣＴ回路５を介して、
量子化回路６に入力される。量子化回路６の出力は、可
変長符号化回路７を介して、送信バッファ８の入力に与
えられる。送信バッファ８の出力は、出力端子２から出
力される。一方、量子化回路６の出力は、逆量子化回路
９を介して、ＩＤＣＴ回路１０にも入力される。ＩＤＣ
Ｔ回路１０の出力は、加算器１１の第１の入力に与えら
れる。加算器１１の出力１１０２は、動き補償予測回路
１２の第１の入力に与えられる。動き補償予測回路１２
の出力１１０３は、加算器１１の第２の入力および減算
器４の第２の入力に与えられる。

【０００３】図１２は、従来の映像信号符号化方式にお
ける動き補償予測を示す概念図である。

【０００４】図１３は、従来の映像信号符号化方式にお
けるメモリ回路３の動作を示す概念図である。

【０００５】図１４は、従来の映像信号符号化方式にお
ける動き補償予測回路１２の一例を示すブロック図であ
る。図において、入力端子１４０１ａには加算器１１の
出力１１０２が、入力端子１４０１ｂにはメモリ回路３
の出力１１０１が、それぞれ与えられる。入力端子１４
０１ａから入力される信号１１０２は、切り替え器１４
０３を介して、フレームメモリ１４０４ａまたはフレー
ムメモリ１４０４ｂに入力される。フレームメモリ１４
０４ａから出力される参照画像は、動きベクトル検出回
路１４０５ａの第１の入力に与えられる。動きベクトル
検出回路１４０５ａの第２の入力には、入力端子１４０
１ｂから入力される映像信号１１０１が与えられる。動
きベクトル検出回路１４０５ａの出力は、予測モード選
択器１４０６に入力される。

【０００６】一方、フレームメモリ１４０４ｂから出力
される参照画像は、動きベクトル検出回路１４０５ｂの
第１の入力に与えられる。動きベクトル検出回路１４０
５ｂの第２の入力には、入力端子１４０１ｂから入力さ
れる映像信号１１０１が与えられる。動きベクトル検出
回路１４０５ｂの出力は、予測モード選択器１４０６の
第２の入力に与えられる。予測モード選択器１４０６の
第３の入力には、入力端子１４０１ｂから入力される映
像信号１１０１が与えられる。予測モード選択器１４０
６の第１の出力は、切り替え器１４０７の第１の入力に
与えられる。切り替え器１４０７の第２の入力には０信
号が与えられる。切り替え器１４０７の第３の入力に
は、予測モード選択器１４０６の第２の出力が与えられ
る。切り替え器１４０７の出力１１０３は、出力端子１
４０２から出力される。

【０００７】次に動作について説明する。映像信号を符
号化する場合の高能率符号化方式の一つとして、動き補
償予測を用いた画像間予測符号化と画像内変換符号化を
組み合わせたハイブリッド符号化方式がある。本従来例
は上記ハイブリッド符号化方式を採用している。まず、
画像間予測符号化の部分について概略を説明する。

【０００８】図１２は、上記画像間予測符号化の概略を
示している。各画像は、画像内符号化画像（以下、「Ｉ
ピクチャ」という）、片方向予測符号化画像（以下、
「Ｐピクチャ」という）、両方向予測符号化画像（以
下、「Ｂピクチャ」という）の３つのタイプに分けられ
る。例えば、Ｎ枚に１枚の画像をＩピクチャとし、Ｍ枚
に１枚はＰピクチャまたはＩピクチャとする場合、ｎ、
ｍを整数、かつ、１≦ｍ≦Ｎ／Ｍとして、（Ｎ×ｎ＋
Ｍ）番目の画像はＩピクチャ、（Ｎ×ｎ＋Ｍ×ｍ）番目
の画像（ｍ≠１）はＰピクチャ、（Ｎ×ｎ＋Ｍ×ｍ＋
１）番目から（Ｎ×ｎ＋Ｍ×ｍ＋Ｍ−１）番目の画像は
Ｂピクチャとする。図１２は、Ｍ＝３の場合を示してい
る。

【０００９】図において、Ｉピクチャは画像間予測を行
わず、画像内変換符号化のみを行う。Ｐピクチャは直前
のＩピクチャまたはＰピクチャから予測を行う。例え
ば、図中６番の画像はＰピクチャであるが、これは３番
のＩピクチャから予測を行う。また、図中９番のＰピク
チャは６番のＰピクチャから予測する。Ｂピクチャは直
前と直後のＩピクチャまたはＰピクチャから予測する。
例えば、図中、４番および５番のＢピクチャは、３番の
Ｉピクチャと６番のＰピクチャの双方から予測すること
になる。したがって、４番、５番の画像は、６番の画像
の符号化を行った後、符号化する。

【００１０】次に、図１１に示したハイブリッド符号化
方式を用いた符号化回路の動作を説明する。入力端子１
から入力されたディジタル映像信号は、メモリ回路３に
入力される。メモリ回路３は、画像を符号化順に並べ替
えて、出力する。すなわち、先に述べたように、図１２
において、例えば１番のＢピクチャは３番のＩピクチャ
の後に符号化するので、ここで画像の並べ換えを行うの
である。図１３はこの並べ換えの動作を示している。図
１３（ａ）のように入力された画像シーケンスは、図１
３（ｂ）の順で出力される。メモリ回路３から出力され
る映像信号１１０１は、時間軸方向の冗長度を落とすた
めに、動き補償予測回路１２から出力される予測画像１
１０３との画像間の差分がとられ、ＤＣＴ回路５で空間
軸方向にＤＣＴが施される。変換された係数は量子化回
路６で量子化され、可変長符号化回路７で可変長符号化
された後に、送信バッファ８を介して出力される。一
方、量子化された変換係数は、逆量子化回路９で逆量子
化され、ＩＤＣＴ回路１０でＩＤＣＴが施された後、加
算器１１で予測画像１１０３と加算されて、復号画像１
１０２が求められる。復号画像１１０２は、次の画像の
符号化のために、動き補償予測回路１２に入力される。

【００１１】次に、動き補償予測回路１２の動作を、図
１４にしたがって説明する。動き補償予測回路１２は、
フレームメモリ１４０４ａとフレームメモリ１４０４ｂ
に記憶された２つの参照画像を用いて、メモリ回路３か
ら出力される映像信号１１０１を動き補償予測し、予測
画像１１０３を出力する。

【００１２】まず、上記のように符号化され復号された
画像１１０２がＩピクチャまたはＰピクチャである場
合、次の画像の符号化のために、この画像１１０２は、
フレームメモリ１４０４ａまたはフレームメモリ１４０
４ｂに記憶される。このとき、フレームメモリ１４０４
ａとフレームメモリ１４０４ｂのうち、時間的に先に更
新された方を選択するよう、切り替え器１４０３が切り
換えられる。復号された画像１１０２がＢピクチャであ
る場合は、フレームメモリ１４０４ａおよびフレームメ
モリ１４０４ｂへの書き込みは行われない。このような
切り替えにより、例えば、図１２の１番、２番のＢピク
チャが符号化されるときには、フレームメモリ１４０４
ａとフレームメモリ１４０４ｂに、それぞれ０番のＰピ
クチャと３番のＩピクチャが記憶されており、その後、
６番のＰピクチャが符号化され復号されると、フレーム
メモリ１４０４ａは６番のＰピクチャの復号画像に書き
換えられる。したがって、次の４番、５番のＢピクチャ
が符号化されるときには、上記フレームメモリには、そ
れぞれ、６番のＰピクチャと３番のＩピクチャが記憶さ
れている。さらに、９番のＰピクチャが符号化され復号
されると、フレームメモリ１４０４ｂは９番のＰピクチ
ャの復号画像に書き換えられる。したがって、７番、８
番のＢピクチャが符号化されるときには、上記フレーム
メモリには、それぞれ、６番のＰピクチャと９番のＰピ
クチャが記憶されている。

【００１３】メモリ回路３から出力される映像信号１１
０１が、動き補償予測回路１２に入力されると、２つの
動きベクトル検出回路１４０５ａ、１４０５ｂが、それ
ぞれ、フレームメモリ１４０４ａ、１４０４ｂに記憶さ
れている参照画像をもとに動きベクトルを検出し、動き
補償予測画像を出力する。すなわち、入力映像信号１１
０１をＦ(i,j)（iは水平方向の画素番号、jは垂直方向
の画素番号）とし、フレームメモリ１４０４ａに記憶さ
れている参照画像をＧ(i,j)とすると、動きベクトル検
出回路１４０５ａは、まず、映像信号１１０１を水平１
６画素、垂直１６ラインのブロックＢn,m(i,j)（nはブ
ロックの水平方向の位置で0,1,2,…、mはブロックの垂
直方向の位置で0,1,2,…、0≦i≦15、0≦j≦15）に分割
する。ブロックＢn,m(i,j)は、 Ｂn,m(i,j)＝Ｆ( n*16+i， m*16+j ) となる。つぎに、各ブロックＢn,m(i,j)について、参照
画像Ｇ(i,j)の中で、最も予測歪の小さくなるようなブ
ロックをブロックマッチングにより選び、そのブロック
の相対的位置を動きベクトルとして出力するとともに、
該ブロックを動き補償予測画像として出力する。

【００１４】入力映像信号１１０１がインターレース信
号で、かつ、１フレームを１ピクチャとして扱う場合に
は、上記ブロックマッチングは、フレーム単位とフィー
ルド単位の両方で行ない、予測歪の小さい方を選択す
る。すなわち、まず、フレーム単位でブロックマッチン
グを行なうときは、ベクトル(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅ0
(Vh,Vv)を

【００１５】

【数１】

【００１６】により演算し、動きベクトルの探索範囲を
水平±Mh画素、垂直±Mvラインとすると、-Mh≦Vh≦M
h、-Mv≦Vv≦Mvの中で最小のＥ0(Vh,Vv)を与えるベクト
ル(Vh,Vv)＝(Vh0,Vv0)を求め、そのＥ0(Vh0,Vv0)をe0と
おく。

【００１７】次に、フィールド単位で、ブロックマッチ
ングを行なうときは、ブロックＢn,m(i,j)を第１フィー
ルドと第２フィールドに分割する。ブロックＢn,m(i,j)
の第１フィールドについて、ベクトル(Vh,Vv)に対する
予測歪Ｅ1(Vh,Vv,f)（f＝0,1)を

【００１８】

【数２】

【００１９】により演算する。フィールドの動きベクト
ルの探索範囲を水平±Nh画素、垂直±Nvラインとする
と、-Nh≦Vh≦Nh、-Nv≦Vv≦Nv、0≦f≦1の中で最小の
Ｅ1(Vh,Vv,f)を与えるベクトル(Vh,Vv)＝(Vh1,Vv1)とf
＝f1を求め、そのＥ1(Vh1,Vv1,f1)をe1とおく。なお、f
は参照画像が第１フィールドか第２フィールドかを示し
ている。

【００２０】同様に、ブロックＢn,m(i,j)の第２フィー
ルドについて、ベクトル(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅ2(Vh,
Vv,f)（f＝0,1）を

【００２１】

【数３】

【００２２】により演算し、最小のＥ2(Vh,Vv,f)を与え
るベクトル(Vh,Vv)＝(Vh2,Vv2)とf=f2を求め、そのＥ2
(Vh2,Vv2,f2)をe2とおく。

【００２３】最後に、e0とe1+e2を比較し、e0の方が大
きければ、フィールド単位で求めた２つのベクトル(Vh
1,Vv1)、(Vh2,Vv2)と選択したフィールドを示すf1、f2
と対応する動き補償予測画像Ｂ’n,m(i,j)、 Ｂ’n,m(i,2*j )＝Ｇ( n*16+i+Vh1 , m*16+2*j+f1+Vv1 ) Ｂ’n,m(i,2*j+1)＝Ｇ( n*16+i+Vh2 , m*16+2*j+f2+Vv2 ) を出力する。また、e0≦e1+e2であれば、フレーム単位
で求めたベクトル(Vh0,Vv0)と動き補償予測画像Ｂ’n,m
(i,j)、 Ｂ’n,m(i,j)＝Ｇ( n*16+i+Vh0 , m*16+j+Vv0 ) を出力する。

【００２４】動きベクトル検出回路１４０５ｂの動作
は、参照画像がフレームメモリ１４０４ｂに記憶されて
いる画像である点だけが、動きベクトル検出回路１４０
５ａと異なる。

【００２５】予測モード選択器１４０６は、動きベクト
ル検出回路１４０５ａ、１４０５ｂから出力される２つ
の動き補償予測画像および、これらの平均画像のうち、
予測歪が最も小さいものを選択し、予測画像として出力
する。このとき、映像信号１１０１がＢピクチャでなけ
れば、時間的に先に入力された参照画像に相当する動き
補償予測画像を常に選択して、出力する。また、予測モ
ード選択器１４０６は、予測を行わない画像内符号化
と、選択された予測画像による画像間予測符号化のう
ち、符号化効率がよい方を選択する。このとき、映像信
号１１０１がＩピクチャであれば、常に、画像内符号化
が選択される。画像内符号化が選択された場合は、画像
内符号化モードを示す信号が予測モードとして出力さ
れ、画像間予測符号化が選択された場合は、選択された
予測画像を示す信号が予測モードとして出力される。切
り替え器１４０７は、予測モード選択器１４０６から出
力される予測モードが画像内符号化モードであれば、０
信号を出力し、そうでなければ、予測モード選択器１４
０６から出力される予測画像を出力する。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】従来の映像信号符号化
方式は、以上のように、探索範囲内のすべてのベクトル
に対して（１）〜（５）式のような演算を必要とするの
で、動きの速い画像に対応するため、動きベクトルの探
索範囲を広くすると、演算量が増大し、ハードウェア規
模が大きくなるという問題があった。

【００２７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ハードウェアを縮小し、かつ、
動きの速い画像も画質を損なうことなく符号化できる映
像信号符号化方式を得ることを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る映
像信号符号化方式は、フィールド単位でサブサンプルを
行い、このフィールドサブサンプルされた画像を用いて
動きベクトルを求めるよう構成したものである。

【００２９】請求項２の発明に係る映像信号符号化方式
は、フレーム単位でサブサンプルを行い、このフレーム
サブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求める
よう構成したものである。

【００３０】請求項３の発明に係る映像信号符号化方式
は、フィールドサブサンプルされた画像を用いて動きベ
クトルを求める手段と、フレームサブサンプルされた画
像を用いて動きベクトルを求める手段とを備え、フィー
ルドサブサンプルの動きベクトルによる動き補償とフレ
ームサブサンプルの動きベクトルによる動き補償を切り
換えて動き補償を行うものである。

【００３１】請求項４の発明に係る映像信号符号化方式
は、フィールド単位でサブサンプルを行い、このフィー
ルドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求
める手段と、上記フィールドサブサンプルされた画像を
２フィールド併せてフレームサブサンプルの画像を作成
し、このフレームサブサンプルの画像を用いて動きベク
トルを求める手段とを備え、フィールドサブサンプルの
動きベクトルによる動き補償とフレームサブサンプルの
動きベクトルによる動き補償を切り換えて動き補償を行
うものである。

【００３２】請求項５の発明に係る映像信号符号化方式
は、フィールドサブサンプルされた画像を用いて動きベ
クトルを求める手段と、フレームサブサンプルされた画
像を用いて動きベクトルを求める手段とを備え、フィー
ルドサブサンプルの動きベクトルによる動き補償とフレ
ームサブサンプルの動きベクトルによる動き補償を切り
換えて動き補償を行い、かつ、ノンインターレース信号
が入力されるとフレームサブサンプルの動きベクトルに
よる動き補償を選択するよう構成したものである。

【００３３】請求項６の発明に係る映像信号符号化方式
は、画像がインターレース構造を保つように、フィール
ド単位でサブサンプルを行い、このフィールドサブサン
プルされた画像を用いて動きベクトルを求めるものであ
る。

【００３４】請求項７の発明に係る映像信号符号化方式
は、画像がノンインターレース構造となるように、フィ
ールド単位でサブサンプルを行い、このフィールドサブ
サンプルされた画像を用いて動きベクトルを求めるもの
である。

【００３５】請求項８の発明に係る映像信号符号化方式
は、原画像の走査線の位置と一致するように、フィール
ド単位でサブサンプルを行い、このフィールドサブサン
プルされた画像を用いて動きベクトルを求めるものであ
る。

【００３６】請求項９の発明に係る映像信号符号化方式
は、サブサンプルされた画像を用いて粗い動きベクトル
を求める第１の動きベクトル検出手段と、この第１の動
きベクトル検出手段により検出された粗い動きベクトル
を中心として、原画像の半画素精度で細かい動きベクト
ルの検出を行う第２の動きベクトル検出手段とを備え、
上記第２の動きベクトル検出手段が、第２の動きベクト
ル検出手段の探索範囲全体に対して画像の補間を行い、
半画素精度で探索範囲全体を探索するよう構成したもの
である。

【００３７】請求項１０の発明に係る映像信号符号化方
式は、水平１／Ｋ、垂直１／Ｌにサブサンプルされた画
像を用いて粗い動きベクトルを求める第１の動きベクト
ル検出手段と、この第１の動きベクトル検出手段により
検出された粗い動きベクトルを中心として、細かい動き
ベクトルの検出を行う第２の動きベクトル検出手段とを
備え、上記第２の動きベクトル検出手段が、水平±Ｋ画
素、垂直±Ｌライン以上の範囲を探索するよう構成した
ものである。

【００３８】

【作用】請求項１の発明における映像信号符号化方式
は、フィールド単位でサブサンプルを行い、このフィー
ルドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求
めるので、動きベクトルを探索する際の演算量を削減で
き、ハードウェアを縮小できる。

【００３９】請求項２の発明における映像信号符号化方
式は、フレーム単位でサブサンプルを行い、このフレー
ムサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求め
るので、動きベクトルを探索する際の演算量を削減で
き、ハードウェアを縮小できる。

【００４０】請求項３の発明における映像信号符号化方
式は、フィールドサブサンプルされた画像を用いて動き
ベクトルを求め、かつ、フレームサブサンプルされた画
像を用いて動きベクトルを求めるので、動きベクトルを
探索する際の演算量を削減でき、また、フィールドサブ
サンプルの動きベクトルによる動き補償とフレームサブ
サンプルの動きベクトルによる動き補償のうち良い方を
選択することにより、画質を向上させることができる。

【００４１】請求項４の発明における映像信号符号化方
式は、フィールドサブサンプルされた画像を用いて動き
ベクトルを求め、かつ、フレームサブサンプルされた画
像を用いて動きベクトルを求めるので、動きベクトルを
探索する際の演算量を削減でき、また、フィールドサブ
サンプルの動きベクトルによる動き補償とフレームサブ
サンプルの動きベクトルによる動き補償のうち良い方を
選択することにより、画質を向上させることができる。
また、フィールドサブサンプルされた画像を２フィール
ド併せてフレームサブサンプルの画像を作成するので、
簡単なハードウェアで、フィールドサブサンプルとフレ
ームサブサンプルの両方を行うことができる。

【００４２】請求項５の発明における映像信号符号化方
式は、フィールドサブサンプルされた画像を用いて動き
ベクトルを求め、かつ、フレームサブサンプルされた画
像を用いて動きベクトルを求めるので、動きベクトルを
探索する際の演算量を削減でき、また、フィールドサブ
サンプルの動きベクトルによる動き補償とフレームサブ
サンプルの動きベクトルによる動き補償のうち良い方を
選択することにより、画質を向上させることができる。
また、ノンインターレース信号が入力されると、フレー
ムサブサンプルの動きベクトルによる動き補償を選択す
るよう構成したので、ノンインターレース信号に対して
は、常に精度のよいフレームサブサンプルの動きベクト
ルで符号化することができる。

【００４３】請求項６の発明における映像信号符号化方
式は、フィールド単位でサブサンプルを行い、このフィ
ールドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを
求めるので、動きベクトルを探索する際の演算量を削減
でき、ハードウェアを縮小できる。また、画像がインタ
ーレース構造を保つようにサブサンプルを行うので、特
にフィールドの動きベクトルとフレームの動きベクトル
の両者を求める場合に、正確な動きベクトルを求めるこ
とができ、画質を向上させることができる。

【００４４】請求項７の発明における映像信号符号化方
式は、フィールド単位でサブサンプルを行い、このフィ
ールドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを
求めるので、動きベクトルを探索する際の演算量を削減
でき、ハードウェアを縮小できる。また、画像がノンイ
ンターレース構造となるようにサブサンプルを行うの
で、異パリティのフィールド間の動き補償を行う場合
に、正確な動きベクトルを求めることができ、画質を向
上させることができる。

【００４５】請求項８の発明における映像信号符号化方
式は、フィールド単位でサブサンプルを行い、このフィ
ールドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを
求めるので、動きベクトルを探索する際の演算量を削減
でき、ハードウェアを縮小できる。また、原画像の走査
線の位置と一致するように、サブサンプルを行うので、
同パリティのフィールド間の動きベクトルも、異パリテ
ィのフィールド間の動きベクトルも、整数精度となり、
両フィールドから動き補償を行う場合に、対応が容易と
なり、制御が簡単になる。

【００４６】請求項９の発明における映像信号符号化方
式は、サブサンプルされた画像を用いて粗い動きベクト
ルを求める第１の動きベクトル検出手段と、この第１の
動きベクトル検出手段により検出された粗い動きベクト
ルを中心として、原画像の半画素精度で細かい動きベク
トルの検出を行う第２の動きベクトル検出手段とを備え
た映像信号符号化方式において、上記第２の動きベクト
ル検出手段が、第２の動きベクトル検出手段の探索範囲
全体に対して画像の補間を行い、半画素精度で探索範囲
全体を探索するよう構成したので、第２の動きベクトル
検出手段における動きベクトルの精度が高くなり、画質
を向上させることができる。

【００４７】請求項１０の発明における映像信号符号化
方式は、水平１／Ｋ、垂直１／Ｌにサブサンプルされた
画像を用いて粗い動きベクトルを求める第１の動きベク
トル検出手段と、この第１の動きベクトル検出手段によ
り検出された粗い動きベクトルを中心として、細かい動
きベクトルの検出を行う第２の動きベクトル検出手段と
を備えた映像信号符号化方式において、上記第２の動き
ベクトル検出手段が、水平±Ｋ画素、垂直±Ｌライン以
上の範囲を探索するよう構成したので、第１の動きベク
トル検出手段の探索の粗さを第２の動きベクトル検出手
段で補うことができ、正確な動きベクトルを検出するこ
とができて、画質を向上させることができる。

【００４８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の第１の実施例を図について
説明する。図１は、この実施例１による映像信号符号化
方式における動き補償予測回路１２のブロック図であ
る。図において、図１４と同一符号は、同一部分または
相当部分を示している。入力端子１４０１ａには加算器
１１から出力される画像１１０２が、入力端子１４０１
ｂにはメモリ回路３から出力される画像１１０１が、そ
れぞれ与えられる。入力端子１４０１ａから入力される
画像１１０２は、切り替え器１４０３を介して、フレー
ムメモリ１４０４ａまたはフレームメモリ１４０４ｂに
入力される。フレームメモリ１４０４ａから出力される
参照画像は、フィールドサブサンプル回路１０１ａを介
して、メモリ１０２ａに与えられる。また、フレームメ
モリ１４０４ｂから出力される参照画像は、フィールド
サブサンプル回路１０１ｂを介して、メモリ１０２ｂに
与えられる。

【００４９】また、入力端子１４０１ｂから入力される
画像１１０１は、フィールドサブサンプル回路１０１ｃ
を介して、メモリ１０２ｃに与えられる。メモリ１０２
ａの出力は、第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ａの第１の入力に与えられる。第１のフィールド動
きベクトル検出回路１０３ａの第２の入力には、メモリ
１０２ｃの出力が与えられる。第１のフィールド動きベ
クトル検出回路１０３ａの出力は、第２のフィールド動
きベクトル検出回路１０４ａの第１の入力に与えられ
る。第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａの
第２の入力には、フレームメモリ１４０４ａの出力が与
えられ、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４
ａの第３の入力には、入力端子１４０１ｂから入力され
る画像１１０１が与えられる。第２のフィールド動きベ
クトル検出回路１０４ａの出力は、予測モード選択器１
４０６の第１の入力に与えられる。

【００５０】一方、メモリ１０２ｂの出力は、第１のフ
ィールド動きベクトル検出回路１０３ｂの第１の入力に
与えられる。第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ｂの第２の入力には、メモリ１０２ｃの出力が与え
られる。第１のフィールド動きベクトル検出回路１０３
ｂの出力は、第２のフィールド動きベクトル検出回路１
０４ｂの第１の入力に与えられる。第２のフィールド動
きベクトル検出回路１０４ｂの第２の入力には、フレー
ムメモリ１４０４ｂの出力が与えられ、第２のフィール
ド動きベクトル検出回路１０４ｂの第３の入力には、入
力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１が与えら
れる。第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ｂ
の出力は、予測モード選択器１４０６の第２の入力に与
えられる。

【００５１】予測モード選択器１４０６の第３の入力に
は、入力端子１４０１ｂから入力される映像信号１１０
１が与えられる。予測モード選択器１４０６の第１の出
力は、切り替え器１４０７の第１の入力に与えられる。
切り替え器１４０７の第２の入力には０信号が与えられ
る。切り替え器１４０７の第３の入力には、予測モード
選択器１４０６の第２の出力が与えられる。切り替え器
１４０７の出力１１０３は、出力端子１４０２から出力
される。

【００５２】次に動作について説明する。この実施例１
は、動き補償予測回路１２の構成が従来例と異なる。従
来例で説明したように、動き補償予測回路１２は、フレ
ームメモリ１４０４ａとフレームメモリ１４０４ｂに記
憶された２つの参照画像を用いて、メモリ回路３から出
力される映像信号１１０１を動き補償予測し、予測画像
１１０３を出力するものである。

【００５３】実施例１における動き補償予測回路１２の
動作を、図１にしたがって説明する。まず、フレームメ
モリ１４０４ａから出力される参照画像は、フィールド
サブサンプル回路１０１ａにおいて、フィールド単位で
サブサンプルされる。例えば、フレームメモリ１４０４
ａに記憶されている参照フレームをＧ(i,j)（iは水平方
向の画素番号、jは垂直方向の画素番号、0≦i＜Ｉ、0≦
j＜Ｊ）とすると、 Ｇ’(i,j) ＝｛Ｇ(2*i-1,j)＋2*Ｇ(2*i,j)＋Ｇ(2*i+1,j)｝／4 のようにして、水平方向を１／２にサブサンプルした画
像Ｇ’(i,j)を得て、次に、 Ｇs(i,2*j)＝｛3*Ｇ’(i,4*j) ＋Ｇ’(i,4*j+2) ｝／4 Ｇs(i,2*j+1)＝｛Ｇ’(i,4*j+1) ＋3*(i,4*j+3)｝／4 によって、垂直方向をフィールド単位で１／２にサブサ
ンプルした画像Ｇs(i,j)（0≦i＜Ｉ／2、0≦j＜Ｊ／2）
を得る。上式のように、各フィールドの垂直方向に、そ
れぞれ、[3/4,1/4］、[1/4,3/4]というフィルタ係数の
フィルタをかけてて、サブサンプルを行うと、図２に示
したようにインターレース構造を保ったまま、サブサン
プルを行うことができる。サブサンプルされた画像Ｇs
(i,j)はメモリ１０２ａに記憶される。

【００５４】フレームメモリ１４０４ｂから出力される
参照画像と、入力端子１４０１ｂから入力される映像信
号１１０１も、同様にして、サブサンプルされ、それぞ
れ、メモリ１０２ｂ、メモリ１０２ｃに記憶される。

【００５５】メモリ１０２ｃに記憶されている画像をＦ
s(i,j)（0≦i＜Ｉ／2、0≦j＜Ｊ／2）とすると、第１の
フィールド動きベクトル検出回路１０３ａは、まず、画
像Ｆs(i,j)を水平８画素、垂直８ラインのブロックＣn,
m(i,j)（nはブロックの水平方向の位置で0,1,2,…、mは
ブロックの垂直方向の位置で0,1,2,…、0≦i≦7、0≦j
≦7）に分割する。ブロックＣn,m(i,j)は、 Ｃn,m(i,j)＝Ｆs( n*8+i , m*8+j ) となり、従来例の水平１６画素、垂直１６ラインのブロ
ックＢn,m(i,j)を、サブサンプルした画像に相当する。

【００５６】つぎに、各ブロックＣn,m(i,j)の各フィー
ルドについて、メモリ１０２ａに記憶されている画像Ｇ
s(i,j)の中で、最も予測歪の小さくなるようなブロック
をブロックマッチングにより選び、そのブロックの相対
的位置を動きベクトルとして出力する。すなわち、ま
ず、ブロックＣn,m(i,j)の第１フィールドについて、ベ
クトル(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅs1(Vh,Vv,f)（f＝0,1）
を

【００５７】

【数４】

【００５８】により演算する。原画像におけるフィール
ドの動きベクトルの探索範囲を水平±Nh画素、垂直±Nv
ラインとすると、-Nh/2≦Vh≦Nh/2、-Nv/2≦Vv≦Nv/2、
0≦f≦1の中で最小のＥs1(Vh,Vv,f)を与えるベクトル(V
h,Vv)＝(Wh1,Wv1)とf＝f1を求める。なお、fは参照画像
が第１フィールドか第２フィールドかを示している。同
様に、ブロックＣn,m(i,j)の第２フィールドについて、
ベクトル(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅs2(Vh,Vv,f)（f＝0,
1）を

【００５９】

【数５】

【００６０】により演算し、最小のＥs2(Vh,Vv,f)を与
えるベクトル(Vh,Vv)＝(Wh2,Wv2)とf=f2を求める。

【００６１】第２のフィールド動きベクトル検出回路１
０４ａは、第１のフィールド動きベクトル検出回路１０
３ａで求めたベクトルを中心として、入力端子１４０１
ｂから入力される映像信号１１０１を、フレームメモリ
１４０４ａに記憶されている参照画像Ｇ(i,j)から動き
補償予測する。すなわち、まず、第１のフィールド動き
ベクトル検出回路１０３ａから出力される２つのベクト
ル(Wh1,Wv1)、(Wh2,Wv2)は、サブサンプルされた画像に
対するベクトルなので、これを２倍する。

【００６２】つぎに、入力映像信号１１０１をＦ(i,j)
（iは水平方向の画素番号、jは垂直方向の画素番号）と
すると、画像Ｆ(i,j)を水平１６画素、垂直１６ライン
のブロックＢn,m(i,j)に分割する。ブロックＢn,m(i,j)
は、 Ｂn,m(i,j)＝Ｆ( n*16+i , m*16+j ) となる。さらに、ブロックＢn,m(i,j)の各フィールドに
ついて、それぞれ、２倍されたベクトル(Wh1*2,Wv1*
2)、(Wh2*2,Wv2*2)を中心に、水平±１画素、垂直±１
ラインの範囲で、動きベクトルを探索する。つまり、ブ
ロックＢn,m(i,j)の第１フィールドについて、ベクトル
(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅ1(Vh,Vv,f1)を

【００６３】

【数６】

【００６４】により演算し、Wh1*2-1≦Vh≦Wh1*2+1、Wv
1*2-1≦Vv≦Wv1*2+1、かつ、-Nh≦Vh≦Nh、-Nv≦Vv≦Nv
の中で、最小のＥ1(Vh,Vv,f1)を与えるベクトル(Vh,Vv)
＝(Vh1,Vv1)を求める。同様に、ブロックＢn,m(i,j)の
第２フィールドについて、ベクトル(Vh,Vv)に対する予
測歪Ｅ2(Vh,Vv,f2)を

【００６５】

【数７】

【００６６】により演算し、最小のＥ2(Vh,Vv,f2)を与
えるベクトル(Vh,Vv)＝(Vh2,Vv2)を求める。最後に、フ
ィールド単位で求めた２つのベクトル(Vh1,Vv1)、(Vh2,
Vv2)と選択したフィールドを示すf1、f2と対応する動き
補償予測画像Ｂ’n,m(i,j)、 Ｂ’n,m(i,2*j )＝Ｇ( n*16+i+Vh1 , m*16+2*j+f1+Vv1 ) Ｂ’n,m(i,2*j+1)＝Ｇ( n*16+i+Vh2 , m*16+2*j+f2+Vv2 ) を出力する。

【００６７】第２のフィールド動きベクトル検出回路１
０４ａが、半画素精度で動きベクトルを検出する場合
は、さらに、参照画像Ｇ(i,j)をフィールド毎に補間
し、水平±０．５画素、垂直±０．５ラインの範囲で動
きベクトルを探索し、そのベクトルと、選択したフィー
ルドを示すf1、f2と動き補償予測画像を出力する。図３
は、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａに
よる細かい動きベクトルの探索を示す概念図である。図
において、点Ｐを第１のフィールド動きベクトル検出回
路１０３ａにより出力されたベクトルを表す点とする
と、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａ
は、まず、点Ｐを中心に３画素×３ラインの範囲で、画
素精度で動きベクトルを探索し直す。この動きベクトル
を点Ｑとすると、つぎに、点Ｑを中心に、今度は半画素
精度で、３画素×３ラインの範囲で動きベクトルを探索
し直す。

【００６８】第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ｂの動作は、参照画像がメモリ１０２ｂに記憶され
ている画像である点だけが、第１のフィールド動きベク
トル検出回路１０３ａと異なる。また、第２のフィール
ド動きベクトル検出回路１０４ｂの動作は、参照画像が
フレームメモリ１４０４ｂに記憶されている画像である
点だけが、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０
４ａと異なる。

【００６９】予測モード選択器１４０６は、第２のフィ
ールド動きベクトル検出回路１０４ａ、１０４ｂから出
力される２つの動き補償予測画像をもとに、予測画像を
選択して出力する。以下の動作は、従来例と同様であ
る。

【００７０】従来例ではフィールドの動きベクトルを求
めるのに、-Nh≦Vh≦Nh、-Nv≦Vv≦Nvの範囲で、（２）
〜（５）式の演算を必要としていたのに対し、この実施
例１では、その1/4の範囲で（６）〜（９）式の演算を
行い、３画素×３ラインという狭い範囲で（１０）、
（１１）式の演算を必要とするだけなので、探索範囲が
非常に広い場合には、演算量はほぼ１／１６に削減され
る。

【００７１】実施例２．以下、この発明の第２の実施例
について説明する。この実施例２の動き補償予測回路１
２の構成は図１と同じであるが、フィールドサブサンプ
ル回路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの動作が実施例１
と異なる。図４は、実施例２におけるフィールドサブサ
ンプル回路１０１ａの垂直サブサンプルを示している。
例えば、フレームメモリ１４０４ａに記憶されている参
照フレームＧ(i,j)（0≦i＜Ｉ、0≦j＜Ｊ）に対して、 Ｇ’(i,j) ＝｛Ｇ(2*i-1,j)＋2*Ｇ(2*i,j)＋Ｇ(2*i+1,j)｝／4 のようにして、水平方向を１／２にサブサンプルした画
像Ｇ’(i,j)を得る。

【００７２】次に、第１フィールドに対しては、 Ｇs(i,2*j)＝｛Ｇ’(i,4*j-2) ＋2*Ｇ’(i,4*j) ＋Ｇ’(i,4*j+2) ｝／4 とし、第２フィールドに対しては、 Ｇs(i,2*j+1)＝｛Ｇ’(i,4*j-1) ＋Ｇ’(i,4*j+1) ｝／2 とすることによって、垂直方向をフィールド単位で１／
２にサブサンプルした画像Ｇs(i,j)（0≦i＜Ｉ／2、0≦
j＜Ｊ／2）を得る。

【００７３】上式のように、各フィールドの垂直方向
に、それぞれ、[1/4,2/4,1/4］、[1/2,1/2]というフィ
ルタ係数のフィルタをかけて、サブサンプルを行うと、
図４に示したように、画像がノンインターレース構造と
なるようにサブサンプルを行うことができる。フィール
ドサブサンプル回路１０１ｂ、１０１ｃの動作も、フィ
ールドサブサンプル回路１０１ａと同様である。このよ
うに、画像がノンインターレース構造となるようにサブ
サンプルを行うと、異パリティのフィールド間の動き補
償を行う場合に、正確な動きベクトルを求めることがで
き、画質を向上させることができる。

【００７４】実施例３．以下、この発明の第３の実施例
について説明する。この実施例３の動き補償予測回路１
２の構成は図１と同じであるが、フィールドサブサンプ
ル回路１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの動作が、実施例
１および実施例２と異なる。図５は、実施例３における
フィールドサブサンプル回路１０１ａの垂直サブサンプ
ルを示している。例えば、フレームメモリ１４０４ａに
記憶されている参照フレームＧ(i,j)（0≦i＜Ｉ、0≦j
＜Ｊ）に対して、 Ｇ’(i,j) ＝｛Ｇ(2*i-1,j)＋2*Ｇ(2*i,j)＋Ｇ(2*i+1,j)｝／4 のようにして、水平方向を１／２にサブサンプルした画
像Ｇ’(i,j)を得て、次に、 Ｇs(i,2*j)＝｛Ｇ’(i,4*j-2)＋2*Ｇ’(i,4*j)＋Ｇ’(i,4*j+2) ｝／4 Ｇs(i,2*j+1)＝｛Ｇ’(i,4*j-1)＋2*Ｇ’(i,4*j+1)＋Ｇ’(i,4*j+3) ｝／4 によって、垂直方向をフィールド単位で１／２にサブサ
ンプルした画像Ｇs(i,j)（0≦i＜Ｉ／2、0≦j＜Ｊ／2）
を得る。

【００７５】上式のようにサブサンプルを行うと、図５
に示したように、両フィールドとも原画像の走査線の位
置と一致するように、サブサンプルを行うことができ
る。フィールドサブサンプル回路１０１ｂ、１０１ｃの
動作も、フィールドサブサンプル回路１０１ａと同様で
ある。このように、原画像の走査線の位置と一致するよ
うにサブサンプルを行うと、同パリティのフィールド間
の動きベクトルも、異パリティのフィールド間の動きベ
クトルも、整数精度となり、両フィールドから動き補償
を行う場合に、対応が容易となり、制御が簡単になる。

【００７６】実施例４．以下、この発明の第４の実施例
を図について説明する。図６は、この実施例４による映
像信号符号化方式における動き補償予測回路１２のブロ
ック図である。図において、図１と同一符号は、同一部
分または相当部分を示している。入力端子１４０１ａに
は加算器１１から出力される画像１１０２が、入力端子
１４０１ｂにはメモリ回路３から出力される画像１１０
１が、それぞれ与えられる。入力端子１４０１ａから入
力される画像１１０２は、切り替え器１４０３を介し
て、フレームメモリ１４０４ａまたはフレームメモリ１
４０４ｂに入力される。フレームメモリ１４０４ａから
出力される参照画像は、フレームサブサンプル回路６０
１ａを介して、メモリ６０２ａに与えられる。また、フ
レームメモリ１４０４ｂから出力される参照画像は、フ
レームサブサンプル回路６０１ｂを介して、メモリ６０
２ｂに与えられる。

【００７７】また、入力端子１４０１ｂから入力される
画像１１０１は、フレームサブサンプル回路６０１ｃを
介して、メモリ６０２ｃに与えられる。メモリ６０２ａ
の出力は、第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３
ａの第１の入力に与えられる。第１のフレーム動きベク
トル検出回路６０３ａの第２の入力には、メモリ６０２
ｃの出力が与えられる。第１のフレーム動きベクトル検
出回路６０３ａの出力は、第２のフレーム動きベクトル
検出回路６０４ａの第１の入力に与えられる。第２のフ
レーム動きベクトル検出回路６０４ａの第２の入力に
は、フレームメモリ１４０４ａの出力が与えられ、第２
のフレーム動きベクトル検出回路６０４ａの第３の入力
には、入力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１
が与えられる。第２のフレーム動きベクトル検出回路６
０４ａの出力は、予測モード選択器１４０６の第１の入
力に与えられる。

【００７８】一方、メモリ６０２ｂの出力は、第１のフ
レーム動きベクトル検出回路６０３ｂの第１の入力に与
えられる。第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３
ｂの第２の入力には、メモリ６０２ｃの出力が与えられ
る。第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３ｂの出
力は、第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ｂの
第１の入力に与えられる。第２のフレーム動きベクトル
検出回路６０４ｂの第２の入力には、フレームメモリ１
４０４ｂの出力が与えられ、第２のフレーム動きベクト
ル検出回路６０４ｂの第３の入力には、入力端子１４０
１ｂから入力される画像１１０１が与えられる。第２の
フレーム動きベクトル検出回路６０４ｂの出力は、予測
モード選択器１４０６の第２の入力に与えられる。

【００７９】予測モード選択器１４０６の第３の入力に
は、入力端子１４０１ｂから入力される映像信号１１０
１が与えられる。予測モード選択器１４０６の第１の出
力は、切り替え器１４０７の第１の入力に与えられる。
切り替え器１４０７の第２の入力には０信号が与えられ
る。切り替え器１４０７の第３の入力には、予測モード
選択器１４０６の第２の出力が与えられる。切り替え器
１４０７の出力１１０３は、出力端子１４０２から出力
される。

【００８０】次に動作について説明する。この実施例４
も、動き補償予測回路１２の構成が従来例と異なる。従
来例で説明したように、動き補償予測回路１２は、フレ
ームメモリ１４０４ａとフレームメモリ１４０４ｂに記
憶された２つの参照画像を用いて、メモリ回路３から出
力される映像信号１１０１を動き補償予測し、予測画像
１１０３を出力するものである。

【００８１】実施例４における動き補償予測回路１２の
動作を、図６にしたがって説明する。まず、フレームメ
モリ１４０４ａから出力される参照画像は、フレームサ
ブサンプル回路６０１ａにおいて、フレーム単位でサブ
サンプルされる。例えば、フレームメモリ１４０４ａに
記憶されている参照フレームをＧ(i,j)（iは水平方向の
画素番号、jは垂直方向の画素番号、0≦i＜Ｉ、0≦j＜
Ｊ）とすると、 Ｇ’(i,j) ＝｛Ｇ(2*i-1,j)＋2*Ｇ(2*i,j)＋Ｇ(2*i+1,j)｝／4 のようにして、水平方向を１／２にサブサンプルした画
像Ｇ’(i,j)を得て、次に、 Ｇt(i,j)＝｛Ｇ’(i,2*j-1) ＋2*Ｇ’(i,2*j) ＋Ｇ’(i,2*j+1) ｝／4 によって、垂直方向をフレーム単位で１／２にサブサン
プルした画像Ｇt(i,j)（0≦i＜Ｉ／2、0≦j＜Ｊ／2）を
得る。サブサンプルされた画像Ｇt(i,j)はメモリ６０２
ａに記憶される。

【００８２】フレームメモリ１４０４ｂから出力される
参照画像と、入力端子１４０１ｂから入力される映像信
号１１０１も、同様にして、サブサンプルされ、それぞ
れ、メモリ６０２ｂ、メモリ６０２ｃに記憶される。

【００８３】メモリ６０２ｃに記憶されている画像をＦ
t(i,j)（0≦i＜Ｉ／2、0≦j＜Ｊ／2）とすると、第１の
フレーム動きベクトル検出回路６０３ａは、まず、画像
Ｆt(i,j)を水平８画素、垂直８ラインのブロックＤn,m
(i,j)（nはブロックの水平方向の位置で0,1,2,…、mは
ブロックの垂直方向の位置で0,1,2,…、0≦i≦7、0≦j
≦7）に分割する。ブロックＤn,m(i,j)は、 Ｄn,m(i,j)＝Ｆt( n*8+i , m*8+j ) となり、従来例の水平１６画素、垂直１６ラインのブロ
ックＢn,m(i,j)を、サブサンプルした画像に相当する。

【００８４】つぎに、各ブロックＤn,m(i,j)について、
メモリ６０２ａに記憶されている画像Ｇt(i,j)の中で、
最も予測歪の小さくなるようなブロックをフレームのブ
ロックマッチングにより選び、そのブロックの相対的位
置を動きベクトルとして出力する。すなわち、ブロック
Ｄn,m(i,j)のベクトル(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅs0(Vh,V
v)を

【００８５】

【数８】

【００８６】により演算する。原画像におけるフレーム
の動きベクトルの探索範囲を水平±Mh画素、垂直±Mvラ
インとすると、-Mh/2≦Vh≦Mh/2、-Mv/2≦Vv≦Mv/2の中
で最小のＥs0(Vh,Vv)を与えるベクトル(Vh,Vv)＝(Wh0,W
v0)を求める。

【００８７】第２のフレーム動きベクトル検出回路６０
４ａは、第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３ａ
で求めたベクトルを中心として、入力端子１４０１ｂか
ら入力される映像信号１１０１を、フレームメモリ１４
０４ａに記憶されている参照画像Ｇ(i,j)から動き補償
予測する。すなわち、まず、第１のフレーム動きベクト
ル検出回路６０３ａから出力されるベクトル(Wh0,Wv0)
は、サブサンプルされた画像に対するベクトルなので、
これを２倍する。

【００８８】つぎに、入力映像信号１１０１をＦ(i,j)
（iは水平方向の画素番号、jは垂直方向の画素番号）と
すると、画像Ｆ(i,j)を水平１６画素、垂直１６ライン
のブロックＢn,m(i,j)に分割する。ブロックＢn,m(i,j)
は、 Ｂn,m(i,j)＝Ｆ( n*16+i , m*16+j ) となる。さらに、各ブロックＢn,m(i,j)について、２倍
されたベクトル(Wh0*2,Wv0*2)を中心に、水平±１画
素、垂直±１ラインの範囲で、動きベクトルを探索す
る。つまり、ブロックＢn,m(i,j)のベクトル(Vh,Vv)に
対する予測歪Ｅ0(Vh,Vv)を

【００８９】

【数９】

【００９０】により演算し、Wh0*2-1≦Vh≦Wh0*2+1、Wv
0*2-1≦Vv≦Wv0*2+1、かつ、-Mh≦Vh≦Mh、-Mv≦Vv≦Mv
の中で、最小のＥ0(Vh,Vv)を与えるベクトル(Vh,Vv)＝
(Vh0,Vv0)を求める。

【００９１】最後に、フレーム単位で求めたベクトル(V
h0,Vv0)と対応する動き補償予測画像Ｂ’n,m(i,j)、 Ｂ’n,m(i,j)＝Ｇ( n*16+i+Vh0 , m*16+j+Vv0 ) を出力する。

【００９２】第２のフレーム動きベクトル検出回路６０
４ａが、半画素精度で動きベクトルを検出する場合は、
さらに、参照画像Ｇ(i,j)をフレーム単位で補間し、水
平±０．５画素、垂直±０．５ラインの範囲で動きベク
トルを探索し、そのベクトルと動き補償予測画像を出力
する。

【００９３】第１のフレーム動きベクトル検出回路６０
３ｂの動作は、参照画像がメモリ６０２ｂに記憶されて
いる画像である点だけが、第１のフレーム動きベクトル
検出回路６０３ａと異なる。また、第２のフレーム動き
ベクトル検出回路６０４ｂの動作は、参照画像がフレー
ムメモリ１４０４ｂに記憶されている画像である点だけ
が、第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ａと異
なる。

【００９４】予測モード選択器１４０６は、第２のフレ
ーム動きベクトル検出回路６０４ａ、６０４ｂから出力
される２つの動き補償予測画像をもとに、予測画像を選
択して出力する。以下の動作は、従来例と同様である。

【００９５】従来例では、フレームの動きベクトルを求
めるのに、-Mh≦Vh≦Mh、-Mv≦Vv≦Mvの範囲で、（１）
式の演算を必要としていたのに対し、この実施例４で
は、その1/4の範囲で（１２）式の演算を行い、３画素
×３ラインという狭い範囲で（１３）式の演算を必要と
するだけなので、探索範囲が非常に広い場合には、演算
量はほぼ１／１６に削減される。

【００９６】実施例５．以下、この発明の第５の実施例
を図について説明する。図７は、この実施例５による映
像信号符号化方式における動き補償予測回路１２のブロ
ック図である。図において、図１および図６と同一符号
は、同一部分または相当部分を示している。入力端子１
４０１ａには加算器１１から出力される画像１１０２
が、入力端子１４０１ｂにはメモリ回路３から出力され
る画像１１０１が、それぞれ与えられる。入力端子１４
０１ａから入力される画像１１０２は、切り替え器１４
０３を介して、フレームメモリ１４０４ａまたはフレー
ムメモリ１４０４ｂに入力される。

【００９７】フレームメモリ１４０４ａから出力される
参照画像は、フィールドサブサンプル回路１０１ａを介
して、メモリ１０２ａに与えられる。また、フレームメ
モリ１４０４ｂから出力される参照画像は、フィールド
サブサンプル回路１０１ｂを介して、メモリ１０２ｂに
与えられる。また、入力端子１４０１ｂから入力される
画像１１０１は、フィールドサブサンプル回路１０１ｃ
を介して、メモリ１０２ｃに与えられる。メモリ１０２
ａの出力は、第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ａの第１の入力に与えられる。第１のフィールド動
きベクトル検出回路１０３ａの第２の入力には、メモリ
１０２ｃの出力が与えられる。第１のフィールド動きベ
クトル検出回路１０３ａの出力は、第２のフィールド動
きベクトル検出回路１０４ａの第１の入力に与えられ
る。第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａの
第２の入力には、フレームメモリ１４０４ａの出力が与
えられ、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４
ａの第３の入力には、入力端子１４０１ｂから入力され
る画像１１０１が与えられる。第２のフィールド動きベ
クトル検出回路１０４ａの出力は、選択器７０１ａの第
１の入力に与えられる。

【００９８】一方、メモリ１０２ｂの出力は、第１のフ
ィールド動きベクトル検出回路１０３ｂの第１の入力に
与えられる。第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ｂの第２の入力には、メモリ１０２ｃの出力が与え
られる。第１のフィールド動きベクトル検出回路１０３
ｂの出力は、第２のフィールド動きベクトル検出回路１
０４ｂの第１の入力に与えられる。第２のフィールド動
きベクトル検出回路１０４ｂの第２の入力には、フレー
ムメモリ１４０４ｂの出力が与えられ、第２のフィール
ド動きベクトル検出回路１０４ｂの第３の入力には、入
力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１が与えら
れる。第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ｂ
の出力は、選択器７０１ｂの第１の入力に与えられる。

【００９９】また、フレームメモリ１４０４ａから出力
される参照画像は、フレームサブサンプル回路６０１ａ
を介して、メモリ６０２ａにも与えられる。また、フレ
ームメモリ１４０４ｂから出力される参照画像は、フレ
ームサブサンプル回路６０１ｂを介して、メモリ６０２
ｂにも与えられる。また、入力端子１４０１ｂから入力
される画像１１０１は、フレームサブサンプル回路６０
１ｃを介して、メモリ６０２ｃにも与えられる。メモリ
６０２ａの出力は、第１のフレーム動きベクトル検出回
路６０３ａの第１の入力に与えられる。第１のフレーム
動きベクトル検出回路６０３ａの第２の入力には、メモ
リ６０２ｃの出力が与えられる。第１のフレーム動きベ
クトル検出回路６０３ａの出力は、第２のフレーム動き
ベクトル検出回路６０４ａの第１の入力に与えられる。
第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ａの第２の
入力には、フレームメモリ１４０４ａの出力が与えら
れ、第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ａの第
３の入力には、入力端子１４０１ｂから入力される画像
１１０１が与えられる。第２のフレーム動きベクトル検
出回路６０４ａの出力は、選択器７０１ａの第２の入力
に与えられる。

【０１００】一方、メモリ６０２ｂの出力は、第１のフ
レーム動きベクトル検出回路６０３ｂの第１の入力に与
えられる。第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３
ｂの第２の入力には、メモリ６０２ｃの出力が与えられ
る。第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３ｂの出
力は、第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ｂの
第１の入力に与えられる。第２のフレーム動きベクトル
検出回路６０４ｂの第２の入力には、フレームメモリ１
４０４ｂの出力が与えられ、第２のフレーム動きベクト
ル検出回路６０４ｂの第３の入力には、入力端子１４０
１ｂから入力される画像１１０１が与えられる。第２の
フレーム動きベクトル検出回路６０４ｂの出力は、選択
器７０１ｂの第２の入力に与えられる。

【０１０１】選択器７０１ａの出力は、予測モード選択
器１４０６の第１の入力に与えられ、選択器７０１ｂの
出力は、予測モード選択器１４０６の第２の入力に与え
られる。予測モード選択器１４０６の第３の入力には、
入力端子１４０１ｂから入力される映像信号１１０１が
与えられる。予測モード選択器１４０６の第１の出力
は、切り替え器１４０７の第１の入力に与えられる。切
り替え器１４０７の第２の入力には０信号が与えられ
る。切り替え器１４０７の第３の入力には、予測モード
選択器１４０６の第２の出力が与えられる。切り替え器
１４０７の出力１１０３は、出力端子１４０２から出力
される。

【０１０２】次に動作について説明する。この実施例５
も、動き補償予測回路１２の構成が従来例と異なる。実
施例５による動き補償予測回路１２は、実施例１と実施
例４を組み合わせた構成となっている。すなわち、第２
のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａからは、フ
ィールドサブサンプルを用いて求めたフィールド単位の
２つの動きベクトルと、選択したフィールドを示すf1、
f2と、対応する動き補償予測画像が出力される。また、
第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ａからは、
フレームサブサンプルを用いて求めたフレーム単位の動
きベクトルと、対応する動き補償予測画像が出力され
る。選択器７０１ａは、第２のフィールド動きベクトル
検出回路１０４ａから出力される予測画像と、第２のフ
レーム動きベクトル検出回路６０４ａから出力される予
測画像のうち、予測歪の小さい方を出力する。

【０１０３】一方、選択器７０１ｂも、同様に、第２の
フィールド動きベクトル検出回路１０４ｂから出力され
るフィールドサブサンプルを用いたフィールド単位の動
き補償予測画像と、第２のフレーム動きベクトル検出回
路６０４ｂから出力されるフレームサブサンプルを用い
た動き補償予測画像のうち、予測歪の小さい方を出力す
る。予測モード選択器１４０６は、選択器７０１ａ、７
０１ｂから出力される２つの動き補償予測画像をもと
に、予測画像を選択して出力する。以下の動作は、従来
例と同様である。

【０１０４】従来例では、フレームとフィールドの動き
ベクトルを求めるのに、（１）〜（５）式の演算を必要
としていたのに対し、この実施例５では、その1/4の範
囲で（６）〜（９）式と（１２）式の演算を行い、か
つ、３画素×３ラインという狭い範囲で（１０）、（１
１）、（１３）式の演算を必要とするだけなので、探索
範囲が非常に広い場合には、演算量は１／１６近くまで
削減される。

【０１０５】実施例６．以下、この発明の第６の実施例
を図について説明する。図８は、この実施例６による映
像信号符号化方式における動き補償予測回路１２のブロ
ック図である。図において、図１、図６、図７と同一符
号は、同一部分または相当部分を示している。入力端子
１４０１ａには加算器１１から出力される画像１１０２
が、入力端子１４０１ｂにはメモリ回路３から出力され
る画像１１０１が、それぞれ与えられる。入力端子１４
０１ａから入力される画像１１０２は、切り替え器１４
０３を介して、フレームメモリ１４０４ａまたはフレー
ムメモリ１４０４ｂに入力される。

【０１０６】フレームメモリ１４０４ａから出力される
参照画像は、フィールドサブサンプル回路１０１ａを介
して、メモリ１０２ａに与えられる。また、フレームメ
モリ１４０４ｂから出力される参照画像は、フィールド
サブサンプル回路１０１ｂを介して、メモリ１０２ｂに
与えられる。また、入力端子１４０１ｂから入力される
画像１１０１は、フィールドサブサンプル回路１０１ｃ
を介して、メモリ１０２ｃに与えられる。メモリ１０２
ａの出力は、第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ａの第１の入力に与えられる。第１のフィールド動
きベクトル検出回路１０３ａの第２の入力には、メモリ
１０２ｃの出力が与えられる。また、メモリ１０２ａの
出力は、第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３ａ
の第１の入力にも与えられる。第１のフレーム動きベク
トル検出回路６０３ａの第２の入力には、メモリ１０２
ｃの出力が与えられる。これら第１のフィールド動きベ
クトル検出回路１０３ａと第１のフレーム動きベクトル
検出回路６０３ａは、第１の動きベクトル検出回路８０
１ａを構成する。

【０１０７】第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ａの出力は、第２のフィールド動きベクトル検出回
路１０４ａの第１の入力に与えられる。第２のフィール
ド動きベクトル検出回路１０４ａの第２の入力には、フ
レームメモリ１４０４ａの出力が与えられ、第２のフィ
ールド動きベクトル検出回路１０４ａの第３の入力に
は、入力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１が
与えられる。第２のフィールド動きベクトル検出回路１
０４ａの出力は、選択器７０１ａの第１の入力に与えら
れる。

【０１０８】一方、第１のフレーム動きベクトル検出回
路６０３ａの出力は、第２のフレーム動きベクトル検出
回路６０４ａの第１の入力に与えられる。第２のフレー
ム動きベクトル検出回路６０４ａの第２の入力には、フ
レームメモリ１４０４ａの出力が与えられ、第２のフレ
ーム動きベクトル検出回路６０４ａの第３の入力には、
入力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１が与え
られる。第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ａ
の出力は、選択器７０１ａの第２の入力に与えられる。
選択器７０１ａの出力は、予測モード選択器１４０６の
第１の入力に与えられる。これら第２のフィールド動き
ベクトル検出回路１０４ａと第２のフレーム動きベクト
ル検出回路６０４ａと選択器７０１ａは、第２の動きベ
クトル検出回路８０２ａを構成する。

【０１０９】一方、メモリ１０２ｂの出力は、第１のフ
ィールド動きベクトル検出回路１０３ｂの第１の入力に
与えられる。第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ｂの第２の入力には、メモリ１０２ｃの出力が与え
られる。また、メモリ１０２ｂの出力は、第１のフレー
ム動きベクトル検出回路６０３ｂの第１の入力にも与え
られる。第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３ｂ
の第２の入力には、メモリ１０２ｃの出力が与えられ
る。これら第１のフィールド動きベクトル検出回路１０
３ｂと第１のフレーム動きベクトル検出回路６０３ｂ
は、第１の動きベクトル検出回路８０１ｂを構成する。

【０１１０】第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ｂの出力は、第２のフィールド動きベクトル検出回
路１０４ｂの第１の入力に与えられる。第２のフィール
ド動きベクトル検出回路１０４ｂの第２の入力には、フ
レームメモリ１４０４ｂの出力が与えられ、第２のフィ
ールド動きベクトル検出回路１０４ｂの第３の入力に
は、入力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１が
与えられる。第２のフィールド動きベクトル検出回路１
０４ｂの出力は、選択器７０１ｂの第１の入力に与えら
れる。

【０１１１】一方、第１のフレーム動きベクトル検出回
路６０３ｂの出力は、第２のフレーム動きベクトル検出
回路６０４ｂの第１の入力に与えられる。第２のフレー
ム動きベクトル検出回路６０４ｂの第２の入力には、フ
レームメモリ１４０４ｂの出力が与えられ、第２のフレ
ーム動きベクトル検出回路６０４ｂの第３の入力には、
入力端子１４０１ｂから入力される画像１１０１が与え
られる。第２のフレーム動きベクトル検出回路６０４ｂ
の出力は、選択器７０１ｂの第２の入力に与えられる。
選択器７０１ｂの出力は、予測モード選択器１４０６の
第２の入力に与えられる。これら第２のフィールド動き
ベクトル検出回路１０４ｂと第２のフレーム動きベクト
ル検出回路６０４ｂと選択器７０１ｂは、第２の動きベ
クトル検出回路８０２ｂを構成する。

【０１１２】予測モード選択器１４０６の第３の入力に
は、入力端子１４０１ｂから入力される映像信号１１０
１が与えられる。予測モード選択器１４０６の第１の出
力は、切り替え器１４０７の第１の入力に与えられる。
切り替え器１４０７の第２の入力には０信号が与えられ
る。切り替え器１４０７の第３の入力には、予測モード
選択器１４０６の第２の出力が与えられる。切り替え器
１４０７の出力１１０３は、出力端子１４０２から出力
される。

【０１１３】次に動作について説明する。この実施例６
も、動き補償予測回路１２の構成が従来例と異なる。実
施例６による動き補償予測回路１２は、実施例５を簡略
化した構成となっている。すなわち、実施例５において
は、フィールドサブサンプルを用いて求めたフィールド
単位の動き補償予測画像と、フレームサブサンプルを用
いて求めたフレーム単位の動き補償予測画像のうち、予
測歪の小さい方を出力する構成であったが、この実施例
６においては、フィールドサブサンプルされた画像を用
いて、フィールド単位の動き補償予測画像とフレーム単
位の動き補償予測画像の両方を求める構成になってい
る。

【０１１４】実施例１で説明したように、フレームメモ
リ１４０４ａから出力される参照画像は、フィールドサ
ブサンプル回路１０１ａにおいて、図２のようにインタ
ーレース構造を保ったまま、サブサンプルされ、メモリ
１０２ａに記憶される。また、入力端子１４０１ｂから
入力される映像信号も、同様にサブサンプルされて、メ
モリ１０２ｃに記憶される。第１の動きベクトル検出回
路８０１ａは、まず、メモリ１０２ｃに記憶されている
画像Ｆs(i,j)を水平８画素、垂直８ラインのブロックＣ
n,m(i,j)に分割する。ブロックＣn,m(i,j)は、 Ｃn,m(i,j)＝Ｆs( n*8+i , m*8+j ) となり、従来例の水平１６画素、垂直１６ラインのブロ
ックＢn,m(i,j)を、サブサンプルした画像に相当する。

【０１１５】つぎに、各ブロックＣn,m(i,j)について、
メモリ１０２ａに記憶されている画像Ｇs(i,j)の中で、
最も予測歪の小さくなるようなブロックを、フレーム単
位とフィールド単位の両方のブロックマッチングにより
選び、そのブロックの相対的位置を動きベクトルとして
出力する。すなわち、まず、フレーム単位でブロックマ
ッチングを行なうときは、ベクトル(Vh,Vv)に対する予
測歪Ｅs0(Vh,Vv)を

【０１１６】

【数１０】

【０１１７】により演算する。原画像におけるフレーム
の動きベクトルの探索範囲を水平±Mh画素、垂直±Mvラ
インとすると、-Mh/2≦Vh≦Mh/2、-Mv/2≦Vv≦Mv/2の中
で最小のＥs0(Vh,Vv)を与えるベクトル(Vh,Vv)＝(Wh0,W
v0)を求め、そのＥs0(Wh0,Wv0)をes0とおく。

【０１１８】次に、フィールド単位で、ブロックマッチ
ングを行なうときは、ブロックＣn,m(i,j)を第１フィー
ルドと第２フィールドに分割する。ブロックＣn,m(i,j)
の第１フィールドについて、ベクトル(Vh,Vv)に対する
予測歪Ｅs1(Vh,Vv,f)（f＝0,1）を（６）、（７）式に
より演算する。原画像におけるフィールドの動きベクト
ルの探索範囲を水平±Nh画素、垂直±Nvラインとする
と、-Nh/2≦Vh≦Nh/2、-Nv/2≦Vv≦Nv/2、0≦f≦1の中
で最小のＥs1(Vh,Vv,f)を与えるベクトル(Vh,Vv)＝(Wh
1,Wv1)とf＝f1を求め、そのＥs1(Wh1,Wv1,f1)をes1とお
く。

【０１１９】なお、fは参照画像が第１フィールドか第
２フィールドかを示している。同様に、ブロックＣn,m
(i,j)の第２フィールドについて、ベクトル(Vh,Vv)に対
する予測歪Ｅs2(Vh,Vv,f)（f＝0,1）を（８）、（９）
式により演算し、最小のＥs2(Vh,Vv,f)を与えるベクト
ル(Vh,Vv)＝(Wh2,Wv2)とf=f2を求め、そのＥs2(Wh2,Wv
2,f2)をes2とおく。

【０１２０】第２の動きベクトル検出回路８０２ａは、
第１の動きベクトル検出回路８０１ａで求めたベクトル
を中心として、入力端子１４０１ｂから入力される映像
信号１１０１を、フレームメモリ１４０４ａに記憶され
ている参照画像Ｇ(i,j)から動き補償予測する。すなわ
ち、まず、第１の動きベクトル検出回路８０１ａから出
力されるベクトルは、サブサンプルされた画像に対する
ベクトルなので、これを２倍する。つぎに、入力映像信
号１１０１をＦ(i,j)とすると、画像Ｆ(i,j)を水平１６
画素、垂直１６ラインのブロックＢn,m(i,j)に分割す
る。ブロックＢn,m(i,j)は、 Ｂn,m(i,j)＝Ｆ( n*16+i , m*16+j ) となる。

【０１２１】さらに、各ブロックＢn,m(i,j)について、
２倍されたベクトルを中心に、水平±１画素、垂直±１
ラインの範囲で、動きベクトルを探索する。つまり、ま
ず、フレームの動きベクトル(Wh0*2,Wv0*2)を中心に、
ブロックＢn,m(i,j)のベクトル(Vh,Vv)に対する予測歪
Ｅ0(Vh,Vv)を（１３）式により演算し、Wh0*2-1≦Vh≦W
h0*2+1、Wv0*2-1≦Vv≦Wv0*2+1、かつ、-Mh≦Vh≦Mh、-
Mv≦Vv≦Mvの中で、最小のＥ0(Vh,Vv)を与えるベクトル
(Vh,Vv)＝(Vh0,Vv0)を求める。第２の動きベクトル検出
回路８０２ａが、半画素精度で動きベクトルを検出する
場合は、さらに、参照画像Ｇ(i,j)をフレーム単位で補
間し、水平±０．５画素、垂直±０．５ラインの範囲で
動きベクトルを探索する。

【０１２２】次に、ブロックＢn,m(i,j)の第１フィール
ドについて、フィールドの動きベクトル(Wh1*2,Wv1*2)
を中心に、ベクトル(Vh,Vv)に対する予測歪Ｅ1(Vh,Vv,f
1)を（１０）式により演算し、Wh1*2-1≦Vh≦Wh1*2+1、
Wv1*2-1≦Vv≦Wv1*2+1、かつ、-Nh≦Vh≦Nh、-Nv≦Vv≦
Nvの中で、最小のＥ1(Vh,Vv,f1)を与えるベクトル(Vh,V
v)＝(Vh1,Vv1)を求める。同様に、ブロックＢn,m(i,j)
の第２フィールドについて、フィールドの動きベクトル
(Wh2*2,Wv2*2)を中心に、ベクトル(Vh,Vv)に対する予測
歪Ｅ2(Vh,Vv,f2)を（１１）式により演算し、最小のＥ2
(Vh,Vv,f2)を与えるベクトル(Vh,Vv)＝(Vh2,Vv2)を求め
る。

【０１２３】第２の動きベクトル検出回路８０２ａが、
半画素精度で動きベクトルを検出する場合は、さらに、
参照画像Ｇ(i,j)をフィールド単位で補間し、それぞ
れ、水平±０．５画素、垂直±０．５ラインの範囲で動
きベクトルを探索する。

【０１２４】最後に、フレームの動きベクトルによる動
き補償と、フィールドの動きベクトルによる動き補償の
うち、予測歪の小さい方を選択し、そのベクトルと予測
画像を出力する。

【０１２５】第１の動きベクトル検出回路８０１ｂの動
作は、参照画像がメモリ１０２ｂに記憶されている画像
である点だけが、第１の動きベクトル検出回路８０１ａ
と異なる。また、第２の動きベクトル検出回路８０２ｂ
の動作は、参照画像がフレームメモリ１４０４ｂに記憶
されている画像である点だけが、第２の動きベクトル検
出回路８０２ａと異なる。

【０１２６】予測モード選択器１４０６は、第２の動き
ベクトル検出回路８０２ａ、８０２ｂから出力される２
つの動き補償予測画像をもとに、予測画像を選択して出
力する。以下の動作は、従来例と同様である。

【０１２７】この実施例６は、実施例５と同様に、フレ
ームとフィールドの動きベクトルを求めるのに必要な演
算量を、従来例の１／１６近くまで削減することができ
る。さらに、実施例６は、フィールドサブサンプルされ
た画像を２フィールド併せてフレームサブサンプルの画
像を作成するので、簡単なハードウェアで、フィールド
サブサンプルとフレームサブサンプルの両方を行うこと
ができる。

【０１２８】実施例７．また、上記実施例５、実施例６
では、第２の動きベクトル検出回路が、フレームサブサ
ンプルの動き補償とフィールドサブサンプルの動き補償
のうち、予測歪の小さい方を選択するとしたが、ノンイ
ンターレース信号が入力されたときは、常に、フレーム
サブサンプルの動きベクトルによる動き補償を選択する
よう構成してもよい。ノンインターレース信号に対して
は、フィールドサブサンプルより、フレームサブサンプ
ルの方が、解像度が高い分、精度のよい動きベクトルを
検出することができ、画質を向上させることができる。

【０１２９】実施例８．以下、この発明の第８の実施例
について説明する。この実施例８の動き補償予測回路１
２の構成は図１と同じであるが、第２のフィールド動き
ベクトル検出回路１０４ａ、１０４ｂの動作が、実施例
１と異なる。実施例１においては、第２のフィールド動
きベクトル検出回路１０４ａが、半画素精度で動きベク
トルを求めるときには、図３のように、まず、第１のフ
ィールド動きベクトル検出回路１０３ａから出力される
ベクトル（点Ｐ）を中心に３画素×３ラインの範囲で、
画素精度で動きベクトルを探索し、この動きベクトル
（点Ｑ）を中心に、今度は半画素精度で、３画素×３ラ
インの範囲で動きベクトルを探索し直すよう構成されて
いた。図９は、実施例８における動きベクトル検出回路
１０４ａの動作を示す概念図である。実施例８において
は、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａ
は、第１のフィールド動きベクトル検出回路１０３ａか
ら出力されるベクトル（点Ｐ）を中心に、参照画像を補
間し、初めから、半画素精度で５画素×５ラインの範囲
で動きベクトルを探索する。第２のフィールド動きベク
トル検出回路１０４ｂの動作も、この第２のフィールド
動きベクトル検出回路１０４ａと同様である。

【０１３０】実施例８においては、第２の動きベクトル
検出回路が、半画素精度で探索範囲全体を探索するよう
構成したので、動きベクトルの精度が高くなり、画質を
向上させることができる。

【０１３１】なお、上記実施例８においては、実施例１
の第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａ、１
０４ｂが図９のようにベクトルを探索するよう構成する
としたが、実施例４、実施例５、実施例６において、第
２の動きベクトル検出回路が図９のようにベクトルを探
索するよう構成しても、同様の効果を奏する。

【０１３２】実施例９．以下、この発明の第９の実施例
について説明する。この実施例９の動き補償予測回路１
２の構成は図１と同じであるが、第２のフィールド動き
ベクトル検出回路１０４ａ、１０４ｂの動作が、実施例
１と異なる。実施例１においては、第２のフィールド動
きベクトル検出回路１０４ａが、第１のフィールド動き
ベクトル検出回路１０３ａから出力されるベクトルを中
心に、水平±１画素、垂直±１ラインの範囲で動きベク
トルを探索した。これは、フィールドサブサンプル回路
１０１ａの間引き率が、水平、垂直とも、１／２であっ
たためであり、一般に、間引き率が水平１／Ｋ、垂直１
／Ｌ（Ｋ、Ｌ：自然数）のとき、探索範囲内のすべての
ベクトルを探索するためには、動きベクトル検出回路１
０４ａは、水平±（Ｋ−１）画素、垂直±（Ｌ−１）ラ
インの範囲で動きベクトルを探索する必要がある。しか
し、第１のフィールド動きベクトル検出回路１０３ａ
は、サブサンプルされた画像を用いて粗く動きベクトル
を求めているため、その精度は低い。そこで、この実施
例９では、第２のフィールド動きベクトル検出回路１０
４ａが、水平±（Ｋ−１）画素、垂直±（Ｌ−１）ライ
ンよりも広い範囲で、動きベクトルを探索するよう構成
する。

【０１３３】たとえば、実施例１と同様に、フィールド
サブサンプル回路１０１ａの間引き率が水平、垂直と
も、１／２であるとき、第２のフィールド動きベクトル
検出回路１０４ａは、水平±４画素、垂直±４ラインの
範囲で、動きベクトルを探索する。すなわち、第２のフ
ィールド動きベクトル検出回路１０４ａは、図１０に示
したように、第１のフィールド動きベクトル検出回路１
０３ａから出力されるベクトルを点Ｐで表すと、点Ｐを
中心に９画素×９ラインの範囲で、画素精度で、動きベ
クトルを探索し直し、そのベクトルを点Ｒで表すと、次
は、この点Ｒを中心に、今度は半画素精度で、３画素×
３ラインの探索を行う。第２のフィールド動きベクトル
検出回路１０４ｂの動作も、この第２のフィールド動き
ベクトル検出回路１０４ａと同様である。

【０１３４】実施例９においては、サブサンプル回路の
間引き率を水平１／Ｋ、垂直１／Ｌとしたとき、第２の
動きベクトル検出回路が、水平±Ｋ画素、垂直±Ｌライ
ン以上の範囲を探索するよう構成したので、第１の動き
ベクトル検出回路の探索の粗さを補うことができ、正確
な動きベクトルを検出することができて、画質を向上さ
せることができる。

【０１３５】なお、上記実施例９においては、実施例１
の第２のフィールド動きベクトル検出回路１０４ａ、１
０４ｂが図１０のようにベクトルを探索するよう構成す
るとしたが、実施例４、実施例５、実施例６において、
第２の動きベクトル検出回路が図１０のようにベクトル
を探索するよう構成しても、同様の効果を奏する。

【０１３６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、フィールド単位でサブサンプルを行い、このフィー
ルドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求
めるので、動きベクトルを探索する際の演算量を削減で
き、ハードウェアを縮小できるという効果がある。

【０１３７】また、請求項２の発明によれば、フレーム
単位でサブサンプルを行い、このフレームサブサンプル
された画像を用いて動きベクトルを求めるので、動きベ
クトルを探索する際の演算量を削減でき、ハードウェア
を縮小できるという効果がある。

【０１３８】また、請求項３の発明によれば、フィール
ドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求
め、かつ、フレームサブサンプルされた画像を用いて動
きベクトルを求めて、フィールドサブサンプルの動きベ
クトルによる動き補償とフレームサブサンプルの動きベ
クトルによる動き補償のうち良い方を選択するので、画
質を向上させることができるという効果がある。

【０１３９】また、請求項４の発明によれば、フィール
ドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求
め、かつ、フィールドサブサンプルされた画像を２フィ
ールド併せてフレームサブサンプルの画像を作成し、フ
レームサブサンプルの画像を用いて動きベクトルを求め
て、フィールドサブサンプルの動きベクトルによる動き
補償とフレームサブサンプルの動きベクトルによる動き
補償のうち良い方を選択するので、簡単なハードウェア
で、フィールドサブサンプルとフレームサブサンプルの
両方を行うことができ、かつ、画質を向上させることが
できるという効果がある。

【０１４０】また、請求項５の発明によれば、フィール
ドサブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求
め、かつ、フレームサブサンプルされた画像を用いて動
きベクトルを求めて、フィールドサブサンプルの動きベ
クトルによる動き補償とフレームサブサンプルの動きベ
クトルによる動き補償のうち良い方を選択する映像信号
符号化方式において、ノンインターレース信号が入力さ
れると、フレームサブサンプルの動きベクトルによる動
き補償を選択するよう構成したので、ノンインターレー
ス信号に対しては、常に精度のよいフレームサブサンプ
ルの動きベクトルで符号化することができ、画質を向上
させることができるという効果がある。

【０１４１】また、請求項６の発明によれば、フィール
ド単位でサブサンプルを行い、このフィールドサブサン
プルされた画像を用いて動きベクトルを求める映像信号
符号化方式において、画像がインターレース構造を保つ
ようにサブサンプルを行うので、特にフィールドの動き
ベクトルとフレームの動きベクトルの両者を求める場合
に、正確な動きベクトルを求めることができ、画質を向
上させることができるという効果がある。

【０１４２】また、請求項７の発明によれば、フィール
ド単位でサブサンプルを行い、このフィールドサブサン
プルされた画像を用いて動きベクトルを求める映像信号
符号化方式において、画像がノンインターレース構造と
なるようにサブサンプルを行うので、異パリティのフィ
ールド間の動き補償を行う場合に、正確な動きベクトル
を求めることができ、画質を向上させることができると
いう効果がある。

【０１４３】また、請求項８の発明によれば、フィール
ド単位でサブサンプルを行い、このフィールドサブサン
プルされた画像を用いて動きベクトルを求める映像信号
符号化方式において、原画像の走査線の位置と一致する
ようにサブサンプルを行うので、同パリティのフィール
ド間の動きベクトルも、異パリティのフィールド間の動
きベクトルも、整数精度となり、両フィールドから動き
補償を行う場合に、対応が容易となり、制御が簡単にな
るという効果がある。

【０１４４】また、請求項９の発明によれば、サブサン
プルされた画像を用いて粗い動きベクトルを求める第１
の動きベクトル検出手段と、この第１の動きベクトル検
出手段により検出された粗い動きベクトルを中心とし
て、原画像の半画素精度で細かい動きベクトルの検出を
行う第２の動きベクトル検出手段とを備えた映像信号符
号化方式において、上記第２の動きベクトル検出手段
が、第２の動きベクトル検出手段の探索範囲全体に対し
て画像の補間を行い、半画素精度で探索範囲全体を探索
するよう構成したので、第２の動きベクトル検出手段に
おける動きベクトルの精度が高くなり、画質を向上させ
ることができるという効果がある。

【０１４５】また、請求項１０の発明によれば、水平１
／Ｋ、垂直１／Ｌにサブサンプルされた画像を用いて粗
い動きベクトルを求める第１の動きベクトル検出手段
と、この第１の動きベクトル検出手段により検出された
粗い動きベクトルを中心として、細かい動きベクトルの
検出を行う第２の動きベクトル検出手段とを備えた映像
信号符号化方式において、上記第２の動きベクトル検出
手段が、水平±Ｋ画素、垂直±Ｌライン以上の範囲を探
索するよう構成したので、第１の動きベクトル検出手段
の探索の粗さを第２の動きベクトル検出手段で補うこと
ができ、正確な動きベクトルを検出することができて、
画質を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１〜３，８，９による映像
信号符号化方式における動き補償予測回路の一構成例を
示すブロック図である。

【図２】 実施例１による映像信号符号化方式における
サブサンプル回路の動作を説明するための概念図であ
る。

【図３】 実施例１による映像信号符号化方式における
第２の動きベクトル検出回路の動作を説明するための概
念図である。

【図４】 実施例２による映像信号符号化方式における
サブサンプル回路の動作を説明するための概念図であ
る。

【図５】 実施例３による映像信号符号化方式における
サブサンプル回路の動作を説明するための概念図であ
る。

【図６】 この発明の実施例４による映像信号符号化方
式における動き補償予測回路の一構成例を示すブロック
図である。

【図７】 この発明の実施例５による映像信号符号化方
式における動き補償予測回路の一構成例を示すブロック
図である。

【図８】 この発明の実施例６による映像信号符号化方
式における動き補償予測回路の一構成例を示すブロック
図である。

【図９】 この発明の実施例８による映像信号符号化方
式における第２の動きベクトル検出回路の動作を説明す
るための概念図である。

【図１０】 この発明の実施例９による映像信号符号化
方式における第２の動きベクトル検出回路の動作を説明
するための概念図である。

【図１１】 従来の映像信号符号化方式を用いた符号化
回路を示すブロック図である。

【図１２】 従来の映像信号符号化方式における予測符
号化を説明するための概念図である。

【図１３】 従来の映像信号符号化方式におけるメモリ
回路の動作を説明するための概念図である。

【図１４】 従来の映像信号符号化方式における動き補
償予測回路の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２ 動き補償予測回路、１０１ａ，１０１ｂ，１０１
ｃ フィールドサブサンプル回路、１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃ メモリ、１０３ａ，１０３ｂ，第１のフ
ィールド動きベクトル検出回路、１０４ａ，１０４ｂ
第２のフィールド動きベクトル検出回路、６０１ａ，６
０１ｂ，６０１ｃ フレームサブサンプル回路、６０２
ａ，６０２ｂ，６０２ｃ メモリ、６０３ａ，６０３ｂ
第１のフレーム動きベクトル検出回路、６０４ａ，６
０４ｂ 第２のフレーム動きベクトル検出回路、７０１
ａ，７０１ｂ 選択器、８０１ａ，８０１ｂ 第１の動
きベクトル検出回路、８０２ａ，８０２ｂ 第２の動き
ベクトル検出回路。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールド単位でサブサンプル
   を行い、このフィールドサブサンプルされた画像を用い
   て動きベクトルを求めるよう構成したことを特徴とする
   映像信号符号化方式。
2. 【請求項２】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フレーム単位でサブサンプルを
   行い、このフレームサブサンプルされた画像を用いて動
   きベクトルを求めるよう構成したことを特徴とする映像
   信号符号化方式。
3. 【請求項３】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールドサブサンプルされた
   画像を用いて動きベクトルを求める手段と、フレームサ
   ブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求める手
   段とを備え、フィールドサブサンプルの動きベクトルに
   よる動き補償とフレームサブサンプルの動きベクトルに
   よる動き補償を切り換えて動き補償を行うことを特徴と
   する映像信号符号化方式。
4. 【請求項４】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールド単位でサブサンプル
   を行い、このフィールドサブサンプルされた画像を用い
   て動きベクトルを求める手段と、上記フィールドサブサ
   ンプルされた画像を２フィールド併せてフレームサブサ
   ンプルの画像を作成し、このフレームサブサンプルの画
   像を用いて動きベクトルを求める手段とを備え、フィー
   ルドサブサンプルの動きベクトルによる動き補償とフレ
   ームサブサンプルの動きベクトルによる動き補償を切り
   換えて動き補償を行うことを特徴とする映像信号符号化
   方式。
5. 【請求項５】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールドサブサンプルされた
   画像を用いて動きベクトルを求める手段と、フレームサ
   ブサンプルされた画像を用いて動きベクトルを求める手
   段とを備え、フィールドサブサンプルの動きベクトルに
   よる動き補償とフレームサブサンプルの動きベクトルに
   よる動き補償を切り換えて動き補償を行う映像信号符号
   化方式であって、ノンインターレース信号が入力される
   とフレームサブサンプルの動きベクトルによる動き補償
   を選択するよう構成したことを特徴とする映像信号符号
   化方式。
6. 【請求項６】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールド単位でサブサンプル
   を行い、このフィールドサブサンプルされた画像を用い
   て動きベクトルを求める映像信号符号化方式であって、
   上記フィールドサブサンプルは画像がインターレース構
   造を保つように行うことを特徴とする映像信号符号化方
   式。
7. 【請求項７】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールド単位でサブサンプル
   を行い、このフィールドサブサンプルされた画像を用い
   て動きベクトルを求める映像信号符号化方式であって、
   上記フィールドサブサンプルは画像がノンインターレー
   ス構造となるように行うことを特徴とする映像信号符号
   化方式。
8. 【請求項８】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、フィールド単位でサブサンプル
   を行い、このフィールドサブサンプルされた画像を用い
   て動きベクトルを求める映像信号符号化方式であって、
   上記フィールドサブサンプルは原画像の走査線の位置と
   一致するように行うことを特徴とする映像信号符号化方
   式。
9. 【請求項９】 動き補償画像間予測符号化を行う映像信
   号符号化方式であって、サブサンプルされた画像を用い
   て粗い動きベクトルを求める第１の動きベクトル検出手
   段と、この第１の動きベクトル検出手段により検出され
   た粗い動きベクトルを中心として、原画像の半画素精度
   で細かい動きベクトルの検出を行う第２の動きベクトル
   検出手段とを備えた映像信号符号化方式であって、上記
   第２の動きベクトル検出手段が、第２の動きベクトル検
   出手段の探索範囲全体に対して画像の補間を行い、半画
   素精度で探索範囲全体を探索するよう構成したことを特
   徴とする映像信号符号化方式。
10. 【請求項１０】 動き補償画像間予測符号化を行う映像
    信号符号化方式であって、水平１／Ｋ、垂直１／Ｌ
    （Ｋ、Ｌ：自然数）にサブサンプルされた画像を用いて
    粗い動きベクトルを求める第１の動きベクトル検出手段
    と、この第１の動きベクトル検出手段により検出された
    粗い動きベクトルを中心として、細かい動きベクトルの
    検出を行う第２の動きベクトル検出手段とを備えた映像
    信号符号化方式であって、上記第２の動きベクトル検出
    手段が、水平±Ｋ画素、垂直±Ｌライン以上の範囲を探
    索するよう構成したことを特徴とする映像信号符号化方
    式。