JPH09284777A - 動きベクトルなしで動き補償を用いるビデオ符号化方法とその装置 - Google Patents
動きベクトルなしで動き補償を用いるビデオ符号化方法とその装置Info
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- JPH09284777A JPH09284777A JP11696696A JP11696696A JPH09284777A JP H09284777 A JPH09284777 A JP H09284777A JP 11696696 A JP11696696 A JP 11696696A JP 11696696 A JP11696696 A JP 11696696A JP H09284777 A JPH09284777 A JP H09284777A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動きベクトルなしで動き補償を行うビデオ符
号化方法およびその装置を実現する。 【解決手段】 （Ｆn からＦn+i ）番目までの複数の連
続的なブロック画像を受け、イントラ画像（Ｆn および
Ｆn+i ）を選択し、参照ブロック画像（Ｆn ）および予
測ブロック画像（Ｆn+i ）として、前記選択されたイン
トラ画像をイントラ画像符号化し、予測ブロック画像の
動きベクトルを求め、前記復号されたイントラ画像相互
間の距離を検出し、得られた動きベクトルを補間処理し
動き補償画像を求め、該動き補償画像と前記受けた画像
との差画像を求め、当該差画像を符号化し、イントラ画
像符号化された画像および符号化された差画像を提供す
る動画像符号化方法を提供する。
号化方法およびその装置を実現する。 【解決手段】 （Ｆn からＦn+i ）番目までの複数の連
続的なブロック画像を受け、イントラ画像（Ｆn および
Ｆn+i ）を選択し、参照ブロック画像（Ｆn ）および予
測ブロック画像（Ｆn+i ）として、前記選択されたイン
トラ画像をイントラ画像符号化し、予測ブロック画像の
動きベクトルを求め、前記復号されたイントラ画像相互
間の距離を検出し、得られた動きベクトルを補間処理し
動き補償画像を求め、該動き補償画像と前記受けた画像
との差画像を求め、当該差画像を符号化し、イントラ画
像符号化された画像および符号化された差画像を提供す
る動画像符号化方法を提供する。
Description
【０００１】
発明の背景 １．発明の技術分野 本発明は、ディジタル動画像の圧縮、特に、ディジタル
記憶媒体、テレビジョン放送および通信ネットワークな
ど種々の用途における圧縮された状態での転送および記
憶のためのディジタル化された動画像列を処理する方法
およびその装置に関するものである。
記憶媒体、テレビジョン放送および通信ネットワークな
ど種々の用途における圧縮された状態での転送および記
憶のためのディジタル化された動画像列を処理する方法
およびその装置に関するものである。
【０００２】
２．関連技術の記述 近年、ディジタル音声および画像ビデオ列を効率的に転
送および記憶するための研究が活発に行われている。あ
る可能な用途としては、ディジタルビデオ、ビデオ電
話、双方向テレビおよび双方向ゲーム機器がある。しか
し、大量なデータを扱うため、データ転送量を低減させ
るためのデータ圧縮が必要である。そのような試みの一
つとしては、国際標準委員会（ＩＳＯ）と国際電子技術
委員会（ＩＥＣ）が共同で行われている。これは動画像
専門家グループ（Moving Picture Expert Group ：ＭＰ
ＥＧ）として周知のことである。
送および記憶するための研究が活発に行われている。あ
る可能な用途としては、ディジタルビデオ、ビデオ電
話、双方向テレビおよび双方向ゲーム機器がある。しか
し、大量なデータを扱うため、データ転送量を低減させ
るためのデータ圧縮が必要である。そのような試みの一
つとしては、国際標準委員会（ＩＳＯ）と国際電子技術
委員会（ＩＥＣ）が共同で行われている。これは動画像
専門家グループ（Moving Picture Expert Group ：ＭＰ
ＥＧ）として周知のことである。
【０００３】動画像信号の代表的な特徴は、画面に一部
の移動対象を除けば、連続的な画像フレームの間に変化
が殆どない。動画像信号を符号化するために通常用いら
れる一つの方法は、動画像を幾つかのグループに分割し
て、ある画像圧縮手法を用いて参照フレームとしての第
ｎおよび第（ｎ＋ｉ）番目のフレームを圧縮して転送す
ることにより画像の空間冗長性を低減することである。
動き補償と呼ばれた技術が、参照フレーム、即ちフレー
ムｎおよびフレーム（ｎ＋ｉ）に基づきフレームｎとフ
レーム（ｎ＋ｉ）の間の画像を予測することが一般に用
いられている。図１を参照すると、動き補償は参照画像
に基づき、動きによる予測画像における画素ブロックの
空間変位を求める演算処理である。こうして得られた動
きベクトルは変位ブロックを示し、動き補償予測符号化
に用いられる。
の移動対象を除けば、連続的な画像フレームの間に変化
が殆どない。動画像信号を符号化するために通常用いら
れる一つの方法は、動画像を幾つかのグループに分割し
て、ある画像圧縮手法を用いて参照フレームとしての第
ｎおよび第（ｎ＋ｉ）番目のフレームを圧縮して転送す
ることにより画像の空間冗長性を低減することである。
動き補償と呼ばれた技術が、参照フレーム、即ちフレー
ムｎおよびフレーム（ｎ＋ｉ）に基づきフレームｎとフ
レーム（ｎ＋ｉ）の間の画像を予測することが一般に用
いられている。図１を参照すると、動き補償は参照画像
に基づき、動きによる予測画像における画素ブロックの
空間変位を求める演算処理である。こうして得られた動
きベクトルは変位ブロックを示し、動き補償予測符号化
に用いられる。
【０００４】ここでは、“動き補償された画像”とは動
き補償のみに基づき構成された画像をいう。“置き換え
ベクトル”または“動きベクトル”とは動き補償された
画像を表すために用いられる。“差画像”とは動き補償
された画像と元の画像との差を示す。差画像は空間冗長
性が低減され、符号化される。第ｎ番目のフレームと第
（ｎ＋ｉ）番目のフレーム間の画像が通常“インター画
像”といい、置き換えベクトル（動き補償画像）および
差画像の情報に基づき生成される。従って、動き補償手
法は連続的なフレーム間の時間的な相関を用いることで
動画像を符号化するために必要なビット数を低減させる
ことができる。動きベクトルおよび符号化された差画像
のみを転送すればよい。
き補償のみに基づき構成された画像をいう。“置き換え
ベクトル”または“動きベクトル”とは動き補償された
画像を表すために用いられる。“差画像”とは動き補償
された画像と元の画像との差を示す。差画像は空間冗長
性が低減され、符号化される。第ｎ番目のフレームと第
（ｎ＋ｉ）番目のフレーム間の画像が通常“インター画
像”といい、置き換えベクトル（動き補償画像）および
差画像の情報に基づき生成される。従って、動き補償手
法は連続的なフレーム間の時間的な相関を用いることで
動画像を符号化するために必要なビット数を低減させる
ことができる。動きベクトルおよび符号化された差画像
のみを転送すればよい。
【０００５】動画像の符号化において従来の動き補償を
用いることにより、動画像の空間冗長性を大幅に低減で
き、圧縮率の向上を図れる。従来の動き補償手法におい
ては、次の二種類の情報が必要である：動きベクトル、
動きベクトルのみに基づき生成された画像と元の画像と
の差画像である。
用いることにより、動画像の空間冗長性を大幅に低減で
き、圧縮率の向上を図れる。従来の動き補償手法におい
ては、次の二種類の情報が必要である：動きベクトル、
動きベクトルのみに基づき生成された画像と元の画像と
の差画像である。
【０００６】
発明の概要 本発明の目的は低いビットレートにおける動画像の符号
化のために改良した方法とその装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は効率的な、高精度なかつ複合的
なブロック／対象／動き検索手法による動画像符号化に
おける改良した方法とその装置を提供することにある。
化のために改良した方法とその装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は効率的な、高精度なかつ複合的
なブロック／対象／動き検索手法による動画像符号化に
おける改良した方法とその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、動きベ
クトルなしで動画像を符号化するために、動き補償を用
いる方法が提案される。本発明によれば、（Ｆn からＦ
n+i ）番目までの複数の連続的なブロック画像を受け、
イントラ画像（Ｆn およびＦn+i ）を選択し、参照ブロ
ック画像（Ｆn）および予測ブロック画像（Ｆn+i ）と
して、前記選択されたイントラ画像をイントラ画像符号
化し、予測ブロック画像の動きベクトルを求め、前記復
号されたイントラ画像相互間の距離を検出し、得られた
動きベクトルを補間処理し動き補償画像を求め、該動き
補償画像と前記受けた画像との差画像を求め、当該差画
像を符号化し、イントラ画像符号化された画像および符
号化された差画像を提供する動画像符号化方法が提供さ
れる。
クトルなしで動画像を符号化するために、動き補償を用
いる方法が提案される。本発明によれば、（Ｆn からＦ
n+i ）番目までの複数の連続的なブロック画像を受け、
イントラ画像（Ｆn およびＦn+i ）を選択し、参照ブロ
ック画像（Ｆn）および予測ブロック画像（Ｆn+i ）と
して、前記選択されたイントラ画像をイントラ画像符号
化し、予測ブロック画像の動きベクトルを求め、前記復
号されたイントラ画像相互間の距離を検出し、得られた
動きベクトルを補間処理し動き補償画像を求め、該動き
補償画像と前記受けた画像との差画像を求め、当該差画
像を符号化し、イントラ画像符号化された画像および符
号化された差画像を提供する動画像符号化方法が提供さ
れる。
【０００８】好適には、前記ブロック画像はフレームビ
デオ画像を含む。
デオ画像を含む。
【０００９】また、本発明によれば、参照画像、予測画
像として前記イントラ画像符号化された画像および符号
化された差画像を受けて、前記イントラ画像符号化され
た画像をイントラ画像復号し、前記符号化された差画像
を復号し、復号されたイントラ画像より動きベクトルを
求め、復号されたイントラ画像相互間の距離を検出し、
動きベクトルを補間処理し、動き補償ブロック画像を求
め、得られた動き補償ブロック画像と復号された差画像
とを加算し、復号された予測ブロック画像を得る動画像
復号方法が提供される。
像として前記イントラ画像符号化された画像および符号
化された差画像を受けて、前記イントラ画像符号化され
た画像をイントラ画像復号し、前記符号化された差画像
を復号し、復号されたイントラ画像より動きベクトルを
求め、復号されたイントラ画像相互間の距離を検出し、
動きベクトルを補間処理し、動き補償ブロック画像を求
め、得られた動き補償ブロック画像と復号された差画像
とを加算し、復号された予測ブロック画像を得る動画像
復号方法が提供される。
【００１０】本発明によれば、（Ｆn からＦn+i ）番目
までの複数の連続的なブロック画像を受けて、イントラ
画像（Ｆn およびＦn+i ）を選択する手段と、参照ブロ
ック画像（Ｆn ）および予測ブロック画像（Ｆn+i ）と
して前記選択されたイントラ画像をイントラ画像符号化
する手段と、前記符号化されたイントラ画像をイントラ
画像復号する手段と、予測ブロック画像の動きベクトル
を求め、復号されたイントラ画像相互間の距離を検出
し、得られた動きベクトルに対する補間処理で動き補償
画像を求める手段と、動き補償画像と受けた画像との差
画像を求める手段と、当該差画像を符号化する符号化手
段と、イントラ画像符号化されたブロック画像および符
号化された差画像を提供する手段とを有する動画像符号
化手段が提供される。
までの複数の連続的なブロック画像を受けて、イントラ
画像（Ｆn およびＦn+i ）を選択する手段と、参照ブロ
ック画像（Ｆn ）および予測ブロック画像（Ｆn+i ）と
して前記選択されたイントラ画像をイントラ画像符号化
する手段と、前記符号化されたイントラ画像をイントラ
画像復号する手段と、予測ブロック画像の動きベクトル
を求め、復号されたイントラ画像相互間の距離を検出
し、得られた動きベクトルに対する補間処理で動き補償
画像を求める手段と、動き補償画像と受けた画像との差
画像を求める手段と、当該差画像を符号化する符号化手
段と、イントラ画像符号化されたブロック画像および符
号化された差画像を提供する手段とを有する動画像符号
化手段が提供される。
【００１１】さらに、本発明によれば、参照画像、予測
画像としてイントラ画像符号化された画像および符号化
された差画像を受ける手段と、前記イントラ画像符号化
された画像をイントラ画像復号する手段と、前記符号化
された差画像を復号するローカル復号手段と、復号され
たイントラ画像より動きベクトルを求め、復号されたイ
ントラ画像相互間の距離を検出し、動きベクトルを補間
処理し、動き補償ブロック画像を求める手段と、得られ
た動き補償ブロック画像と復号された差画像とを加算
し、復号された予測ブロック画像を得る加算手段とを有
する動画像復号手段が提供される。
画像としてイントラ画像符号化された画像および符号化
された差画像を受ける手段と、前記イントラ画像符号化
された画像をイントラ画像復号する手段と、前記符号化
された差画像を復号するローカル復号手段と、復号され
たイントラ画像より動きベクトルを求め、復号されたイ
ントラ画像相互間の距離を検出し、動きベクトルを補間
処理し、動き補償ブロック画像を求める手段と、得られ
た動き補償ブロック画像と復号された差画像とを加算
し、復号された予測ブロック画像を得る加算手段とを有
する動画像復号手段が提供される。
【００１２】本発明により提案された方法では動きベク
トルに関する情報を転送する必要がなく、圧縮率の向上
を図れる。また、符号化された動きベクトルをノイズの
ある転送チャネルで転送することによる動きベクトルの
劣化を回避できる。さらに、圧縮率を悪化させることな
く、従来のブロックマッチング動き補償法の代わりによ
り効率的な、高精度なかつ複合的なブロック／対象／動
き検索手法を提供できる。
トルに関する情報を転送する必要がなく、圧縮率の向上
を図れる。また、符号化された動きベクトルをノイズの
ある転送チャネルで転送することによる動きベクトルの
劣化を回避できる。さらに、圧縮率を悪化させることな
く、従来のブロックマッチング動き補償法の代わりによ
り効率的な、高精度なかつ複合的なブロック／対象／動
き検索手法を提供できる。
【００１３】
好適実施形態の記述 本発明の上記および他の目的および特徴は添付図面に関
連付けた好適な実施形態に関する下記の記述により、よ
り明瞭になる。 基本原理 本発明は低いビットレートで符号化された動画像におけ
る動き補償の改良に関するものである。本発明の主な目
的は画像の動き補償における動きベクトルの転送の必要
性を無くし、差画像の情報のみを転送する。
連付けた好適な実施形態に関する下記の記述により、よ
り明瞭になる。 基本原理 本発明は低いビットレートで符号化された動画像におけ
る動き補償の改良に関するものである。本発明の主な目
的は画像の動き補償における動きベクトルの転送の必要
性を無くし、差画像の情報のみを転送する。
【００１４】本発明の構想は、同じシーンに属し、分離
しかつ圧縮された複数の画像フレームの内の二つのイン
トラ画像、即ち、時間ｔn におけるフレームｎおよび時
間ｔ n+i におけるフレーム（ｎ＋ｉ）を用いて、これら
二つのイントラ画像を復号側に転送し、エンコーダ（符
号器）およびデコーダ（復号器）においては同様な動き
補償を行うことにある。従来の動き補償手法とは異な
り、本発明では参照画像フレームに基づき、任意のイン
トラ画像を予測フレーム画像として、動きにより予測画
像におけるブロック／対象の最良のマッチを求める。エ
ンコーダおよびデコーダは予測フレーム画像のために装
置内で発生された同様な動きベクトル群を用いる。参照
画像フレームからの位置に基づき、エンコーダおよびデ
コーダにより得られた同様な動きベクトル群に対して補
間処理を行うことによりフレームｎからフレーム（ｎ＋
ｉ）までの動き補償画像が得られる。差画像、即ち動き
補償画像と元の画像との差のみがデコーダに転送され
る。デコーダにおいて、差画像とともにデコーダ内で生
成された動き補償画像が用いられ、フレームｎから（ｎ
＋ｉ）までの画像が求められる。
しかつ圧縮された複数の画像フレームの内の二つのイン
トラ画像、即ち、時間ｔn におけるフレームｎおよび時
間ｔ n+i におけるフレーム（ｎ＋ｉ）を用いて、これら
二つのイントラ画像を復号側に転送し、エンコーダ（符
号器）およびデコーダ（復号器）においては同様な動き
補償を行うことにある。従来の動き補償手法とは異な
り、本発明では参照画像フレームに基づき、任意のイン
トラ画像を予測フレーム画像として、動きにより予測画
像におけるブロック／対象の最良のマッチを求める。エ
ンコーダおよびデコーダは予測フレーム画像のために装
置内で発生された同様な動きベクトル群を用いる。参照
画像フレームからの位置に基づき、エンコーダおよびデ
コーダにより得られた同様な動きベクトル群に対して補
間処理を行うことによりフレームｎからフレーム（ｎ＋
ｉ）までの動き補償画像が得られる。差画像、即ち動き
補償画像と元の画像との差のみがデコーダに転送され
る。デコーダにおいて、差画像とともにデコーダ内で生
成された動き補償画像が用いられ、フレームｎから（ｎ
＋ｉ）までの画像が求められる。
【００１５】与えられたグループ画像の内、選択された
二つのイントラ画像間の時間的な相関が高くなるように
適切なイントラ画像を選択することが重要である。従来
の動き補償手法と同様に、選択された二つのイントラ画
像が同一のシーンに属することが必要である。さらに、
これら二つのイントラ画像の差（移動）が小さく、かつ
動きが連続的であることが望ましい。
二つのイントラ画像間の時間的な相関が高くなるように
適切なイントラ画像を選択することが重要である。従来
の動き補償手法と同様に、選択された二つのイントラ画
像が同一のシーンに属することが必要である。さらに、
これら二つのイントラ画像の差（移動）が小さく、かつ
動きが連続的であることが望ましい。
【００１６】本発明の方法では、まず二つのイントラ画
像の適切な動きベクトルを求める。図２は逆方向動き補
償の一例を示す図であり、ここで、フレーム画像Ｆn+4
（参照フレーム画像）に基づき、フレーム画像Ｆn （予
測フレーム画像）の動きが推定される。フレーム画像Ｆ
n の動きベクトルＭＶに対する補間処理によってフレー
ム画像Ｆn+1 の動き補償フレームが得られる。即ち、フ
レーム画像Ｆn+1 の動きベクトルはフレーム画像Ｆn の
動きベクトルＭＶの３／４である。
像の適切な動きベクトルを求める。図２は逆方向動き補
償の一例を示す図であり、ここで、フレーム画像Ｆn+4
（参照フレーム画像）に基づき、フレーム画像Ｆn （予
測フレーム画像）の動きが推定される。フレーム画像Ｆ
n の動きベクトルＭＶに対する補間処理によってフレー
ム画像Ｆn+1 の動き補償フレームが得られる。即ち、フ
レーム画像Ｆn+1 の動きベクトルはフレーム画像Ｆn の
動きベクトルＭＶの３／４である。
【００１７】図３は順方向動き補償の一例を示す図であ
り、ここで、フレーム画像Ｆn （参照フレーム画像）に
基づき、フレーム画像Ｆn+4 （予測フレーム画像）の動
きが推定される。フレーム画像Ｆn の動きベクトルＭＶ
に対する補間処理によってフレーム画像Ｆn+3 の動き補
償フレームが得られる。即ち、フレーム画像Ｆn+3 の動
きベクトルはフレーム画像Ｆn+4 の動きベクトルＭＶの
３／４である。
り、ここで、フレーム画像Ｆn （参照フレーム画像）に
基づき、フレーム画像Ｆn+4 （予測フレーム画像）の動
きが推定される。フレーム画像Ｆn の動きベクトルＭＶ
に対する補間処理によってフレーム画像Ｆn+3 の動き補
償フレームが得られる。即ち、フレーム画像Ｆn+3 の動
きベクトルはフレーム画像Ｆn+4 の動きベクトルＭＶの
３／４である。
【００１８】図２および図３を参照すると、二つのイン
トラ画像が３フレームおきに選択されている。即ち、フ
レーム画像Ｆn およびＦn+4 がイントラ画像として選択
される。
トラ画像が３フレームおきに選択されている。即ち、フ
レーム画像Ｆn およびＦn+4 がイントラ画像として選択
される。
【００１９】ここで、いわゆる逆方向動き補償とはフレ
ーム画像Ｆn+4 を参照フレーム画像として、フレーム画
像Ｆn を予測して、フレーム画像Ｆn+4 とＦn との距離
およびフレーム画像Ｆn+4 とＦn+1 との距離に基づきフ
レーム画像Ｆn の動きベクトルを得る動き補償手法であ
る。
ーム画像Ｆn+4 を参照フレーム画像として、フレーム画
像Ｆn を予測して、フレーム画像Ｆn+4 とＦn との距離
およびフレーム画像Ｆn+4 とＦn+1 との距離に基づきフ
レーム画像Ｆn の動きベクトルを得る動き補償手法であ
る。
【００２０】同様に、いわゆる順方向動き補償とはフレ
ーム画像Ｆn を参照フレーム画像として、フレーム画像
Ｆn+4 を予測して、フレーム画像Ｆn+4 の動きベクトル
を得る動き補償手法である。フレーム画像Ｆn とＦn+4
との距離およびフレーム画像Ｆn とＦn+3 との距離に基
づきフレーム画像Ｆn の動きベクトルに対する補間処理
によりフレーム画像Ｆn+3 の動きベクトルが得られる。
ーム画像Ｆn を参照フレーム画像として、フレーム画像
Ｆn+4 を予測して、フレーム画像Ｆn+4 の動きベクトル
を得る動き補償手法である。フレーム画像Ｆn とＦn+4
との距離およびフレーム画像Ｆn とＦn+3 との距離に基
づきフレーム画像Ｆn の動きベクトルに対する補間処理
によりフレーム画像Ｆn+3 の動きベクトルが得られる。
【００２１】動きベクトルＭＶは主として予測フレーム
画像、即ち、逆方向動き補償の場合のフレーム画像Ｆn
および順方向動き補償の場合のフレーム画像Ｆn+4 に用
いられるので、一般に逆方向動き補償を用いて得られた
動きベクトルに対する補間処理で得たフレーム画像Ｆ
n+1 の動きベクトルは、順方向の動きベクトルの補間処
理で得たフレーム画像よりも正確に表現される。同様
に、順方向動き補償を用いて得られた動きベクトルに対
する補間処理で得たフレーム画像Ｆn+3 の動きベクトル
は、一般に逆方向の動きベクトルの補間処理で得たフレ
ーム画像よりも正確である。イントラ画像の中間にある
フレーム画像においては、順方向動きベクトルおよび逆
方向動きベクトルの組合せが用いられる。
画像、即ち、逆方向動き補償の場合のフレーム画像Ｆn
および順方向動き補償の場合のフレーム画像Ｆn+4 に用
いられるので、一般に逆方向動き補償を用いて得られた
動きベクトルに対する補間処理で得たフレーム画像Ｆ
n+1 の動きベクトルは、順方向の動きベクトルの補間処
理で得たフレーム画像よりも正確に表現される。同様
に、順方向動き補償を用いて得られた動きベクトルに対
する補間処理で得たフレーム画像Ｆn+3 の動きベクトル
は、一般に逆方向の動きベクトルの補間処理で得たフレ
ーム画像よりも正確である。イントラ画像の中間にある
フレーム画像においては、順方向動きベクトルおよび逆
方向動きベクトルの組合せが用いられる。
【００２２】エンコーダ 図４は動きベクトルなし動き補償エンコーダの構成を示
すブロック図である。Ｆn ，Ｆn+i およびＦn+j はそれ
ぞれフレームｎ，ｎ＋ｉ，ｎ＋ｊ（ｊ＝１，２，…，ｉ
−１）からの画像（イメージ）を示す。ここで、フレー
ム画像Ｆn+j はフレーム画像Ｆn からＦn+i の間にある
任意のフレーム画像である。ＭＶは動きベクトル、ＭＣ
は動き補償、ＦＭはフレームメモリ、Ｃk は符号化され
たフレーム画像Ｆk （ｎ≦ｋ≦ｎ＋ｉ）をそれぞれ示し
ている。
すブロック図である。Ｆn ，Ｆn+i およびＦn+j はそれ
ぞれフレームｎ，ｎ＋ｉ，ｎ＋ｊ（ｊ＝１，２，…，ｉ
−１）からの画像（イメージ）を示す。ここで、フレー
ム画像Ｆn+j はフレーム画像Ｆn からＦn+i の間にある
任意のフレーム画像である。ＭＶは動きベクトル、ＭＣ
は動き補償、ＦＭはフレームメモリ、Ｃk は符号化され
たフレーム画像Ｆk （ｎ≦ｋ≦ｎ＋ｉ）をそれぞれ示し
ている。
【００２３】エンコーダ１００に複数のフレームメモリ
（ＦＭ）１０２〜１０８が直列に接続され、これらのフ
レームメモリはＦn からＦn+i までの連続的なフレーム
画像（ビデオイメージ）を受けて記憶する。ここで、ｉ
＝１，２，３，…，ｍ。また、エンコーダ１００には第
１ローカルエンコーダ１１０およびローカルデコーダ１
１２が設けられている。第１ローカルエンコーダ１１０
はフレーム画像Ｆn およびＦn+i に対してイントラ画像
符号化を行い、デコーダ１１２はイントラ画像符号化に
よりデコーダ１１０から得られた符号化された画像Ｃn
およびＣn+i に対してイントラ画像復号を行う。デコー
ダ１１２により元のフレーム画像Ｆn およびＦn+i にそ
れぞれ対応する復号されたフレーム画像Ｆn ’およびＦ
n+i ’が提供される。エンコーダ１００には動きベクト
ルユニット１１４および動き補償ユニット１１６が設け
られている。動きベクトルユニット１１４は予測フレー
ム画像の動きベクトルＭＶを求め、動き補償ユニット１
１６は動き補償画像を提供する。エンコーダ１００には
減算器１１８およびバッファ１２２が設けられ、動き補
償ユニット１１６からの動き補償画像とバッファ１２２
からの元のフレーム画像との差を求めることにより差画
像フレームを生成する。エンコーダ１００には減算器１
１８からの差画像を符号化する第２のエンコーダ１２０
が設けられている。
（ＦＭ）１０２〜１０８が直列に接続され、これらのフ
レームメモリはＦn からＦn+i までの連続的なフレーム
画像（ビデオイメージ）を受けて記憶する。ここで、ｉ
＝１，２，３，…，ｍ。また、エンコーダ１００には第
１ローカルエンコーダ１１０およびローカルデコーダ１
１２が設けられている。第１ローカルエンコーダ１１０
はフレーム画像Ｆn およびＦn+i に対してイントラ画像
符号化を行い、デコーダ１１２はイントラ画像符号化に
よりデコーダ１１０から得られた符号化された画像Ｃn
およびＣn+i に対してイントラ画像復号を行う。デコー
ダ１１２により元のフレーム画像Ｆn およびＦn+i にそ
れぞれ対応する復号されたフレーム画像Ｆn ’およびＦ
n+i ’が提供される。エンコーダ１００には動きベクト
ルユニット１１４および動き補償ユニット１１６が設け
られている。動きベクトルユニット１１４は予測フレー
ム画像の動きベクトルＭＶを求め、動き補償ユニット１
１６は動き補償画像を提供する。エンコーダ１００には
減算器１１８およびバッファ１２２が設けられ、動き補
償ユニット１１６からの動き補償画像とバッファ１２２
からの元のフレーム画像との差を求めることにより差画
像フレームを生成する。エンコーダ１００には減算器１
１８からの差画像を符号化する第２のエンコーダ１２０
が設けられている。
【００２４】図４を参照すると、まずエンコーダ１００
により適切なｉが選択され、そしてフレーム画像
Ｆn+i ，Ｆn+i-1 ，…，Ｆn+1 ，Ｆn はまずフレームメ
モリ１０２〜１０８に記憶される。第１ローカルエンコ
ーダ１１０において、フレーム画像Ｆn ，Ｆn+i に対し
てイントラ画像符号化が行われる。符号化されたイント
ラ画像Ｃn ，Ｃn+i はセレクタ１２４を介して図５に示
すデコーダ２００に転送される。ローカルデコーダ１１
２は符号化されたフレーム画像Ｃn とＣn+i に対して復
号処理を行い、これにより符号化側と復号側において、
同じ画像に対して動き補償が行われる。動きベクトルユ
ニット１１４においては、復号されたフレーム画像
Ｆn ’を参照フレーム画像として、復号されたフレーム
画像Ｆn+i ’を予測フレーム画像として動き補償が行わ
れる。または、上述のように、フレーム画像Ｆn+j （０
＜ｊ＜ｉ）の位置により逆にフレーム画像Ｆn+i ’を参
照フレーム画像として、フレーム画像Ｆn ’を予測フレ
ーム画像として動き補償が行われる。予測フレーム画像
の動きベクトルＭＶが得られた後、予測フレーム画像の
動きベクトルＭＶに対する補間処理によりフレーム画像
Ｆn+j の動きベクトルが求まる。動き補償ユニット１１
６においては、補間処理された動きベクトルによりフレ
ーム画像Ｆn+j の動き補償画像が構成され、補間処理さ
れた動きベクトルによりフレーム画像Ｆn+j の差画像が
構成される。フレーム画像Ｆn+j の差画像は、減算器１
１８における元のフレーム画像Ｆn+j と動き補償フレー
ム画像Ｆn+j ’との減算処理により得られ、画像の空間
冗長性が低減され、転送するために第２ローカルエンコ
ーダ１２０により符号化される。セレクタ１２４により
出力される符号化された画像はＣn+i-1 ，…，Ｃn+1 、
Ｃn+i 、Ｃn の順である。ここで、Ｃk は符号化された
フレーム画像Ｆk （ｎ≦ｋ≦ｎ＋ｉ）を示す。
により適切なｉが選択され、そしてフレーム画像
Ｆn+i ，Ｆn+i-1 ，…，Ｆn+1 ，Ｆn はまずフレームメ
モリ１０２〜１０８に記憶される。第１ローカルエンコ
ーダ１１０において、フレーム画像Ｆn ，Ｆn+i に対し
てイントラ画像符号化が行われる。符号化されたイント
ラ画像Ｃn ，Ｃn+i はセレクタ１２４を介して図５に示
すデコーダ２００に転送される。ローカルデコーダ１１
２は符号化されたフレーム画像Ｃn とＣn+i に対して復
号処理を行い、これにより符号化側と復号側において、
同じ画像に対して動き補償が行われる。動きベクトルユ
ニット１１４においては、復号されたフレーム画像
Ｆn ’を参照フレーム画像として、復号されたフレーム
画像Ｆn+i ’を予測フレーム画像として動き補償が行わ
れる。または、上述のように、フレーム画像Ｆn+j （０
＜ｊ＜ｉ）の位置により逆にフレーム画像Ｆn+i ’を参
照フレーム画像として、フレーム画像Ｆn ’を予測フレ
ーム画像として動き補償が行われる。予測フレーム画像
の動きベクトルＭＶが得られた後、予測フレーム画像の
動きベクトルＭＶに対する補間処理によりフレーム画像
Ｆn+j の動きベクトルが求まる。動き補償ユニット１１
６においては、補間処理された動きベクトルによりフレ
ーム画像Ｆn+j の動き補償画像が構成され、補間処理さ
れた動きベクトルによりフレーム画像Ｆn+j の差画像が
構成される。フレーム画像Ｆn+j の差画像は、減算器１
１８における元のフレーム画像Ｆn+j と動き補償フレー
ム画像Ｆn+j ’との減算処理により得られ、画像の空間
冗長性が低減され、転送するために第２ローカルエンコ
ーダ１２０により符号化される。セレクタ１２４により
出力される符号化された画像はＣn+i-1 ，…，Ｃn+1 、
Ｃn+i 、Ｃn の順である。ここで、Ｃk は符号化された
フレーム画像Ｆk （ｎ≦ｋ≦ｎ＋ｉ）を示す。
【００２５】従来の手法に較べて、上述した本発明の手
法は数多くの利点がある。まず、動きベクトルは転送し
ないので、動きベクトルの転送にかかるコストが削減で
きる。より効率的な、高精度なかつ複合的な対象／ブロ
ック／動き検索技術、ブロックおよび対象マッチング、
回転およびスケーリングを扱う疑似動きモデル（H.Joza
wa et al. セグメントに基づく疑似動き補償を用いるビ
デオの符号化、Proc.of International Picture Coding
Symposium PCS'94, pp.238-243, Sep. 1994.）、重複
動き補償(C. Auyeung et al. 重複動き補償、Proc. of
Visual Commun. and Image Processing' 92, pp. 561-
572, Nov. 1992) 、フラックションナルーペル精度(B.
Girod フラックションナルーペル精度を用いる動き補償
予測、IEEE Trans. on Commun. , vol.41, no.4, pp.60
4-612, Apr. 1993.)などを含む技術が符号化ビットレー
トを増大させることなく採用できる。さらに、ノイズに
よる動きベクトルの劣化が回避される。
法は数多くの利点がある。まず、動きベクトルは転送し
ないので、動きベクトルの転送にかかるコストが削減で
きる。より効率的な、高精度なかつ複合的な対象／ブロ
ック／動き検索技術、ブロックおよび対象マッチング、
回転およびスケーリングを扱う疑似動きモデル（H.Joza
wa et al. セグメントに基づく疑似動き補償を用いるビ
デオの符号化、Proc.of International Picture Coding
Symposium PCS'94, pp.238-243, Sep. 1994.）、重複
動き補償(C. Auyeung et al. 重複動き補償、Proc. of
Visual Commun. and Image Processing' 92, pp. 561-
572, Nov. 1992) 、フラックションナルーペル精度(B.
Girod フラックションナルーペル精度を用いる動き補償
予測、IEEE Trans. on Commun. , vol.41, no.4, pp.60
4-612, Apr. 1993.)などを含む技術が符号化ビットレー
トを増大させることなく採用できる。さらに、ノイズに
よる動きベクトルの劣化が回避される。
【００２６】図５は動きベクトルなしで動き補償デコー
ダ２００のブロック図である。Ｆn，Ｆn+i およびＦ
n+j はそれぞれフレームｎ，ｎ＋ｉおよびｎ＋ｊのフレ
ーム画像（ビデオイメージ）を示し、ここで、Ｆn+j は
フレーム画像Ｆn とＦn+i の間にある任意のフレーム画
像である。ＭＶは動きベクトル、ＭＣは動き補償、ＦＭ
はフレームメモリ、Ｃk は符号化されたフレーム画像Ｆ
k （ｎ≦ｋ≦ｎ＋ｉ）をそれぞれ示している。
ダ２００のブロック図である。Ｆn，Ｆn+i およびＦ
n+j はそれぞれフレームｎ，ｎ＋ｉおよびｎ＋ｊのフレ
ーム画像（ビデオイメージ）を示し、ここで、Ｆn+j は
フレーム画像Ｆn とＦn+i の間にある任意のフレーム画
像である。ＭＶは動きベクトル、ＭＣは動き補償、ＦＭ
はフレームメモリ、Ｃk は符号化されたフレーム画像Ｆ
k （ｎ≦ｋ≦ｎ＋ｉ）をそれぞれ示している。
【００２７】デコーダ２００は第１セレクタ２０２、第
１ローカルデコーダ２０４、フレームメモリ２０６と２
０８、動きベクトルユニット２１０、動き補償ユニット
２１２、第２ローカルデコーダ２１４、加算器２１６お
よび第２セレクタ２１８により構成されている。
１ローカルデコーダ２０４、フレームメモリ２０６と２
０８、動きベクトルユニット２１０、動き補償ユニット
２１２、第２ローカルデコーダ２１４、加算器２１６お
よび第２セレクタ２１８により構成されている。
【００２８】デコーダ２００は図４に示すエンコーダ１
００と非常に類似である。図５を参照すると、エンコー
ダ１００からのＣn およびＣn+i 、即ち、フレーム画像
ＦnおよびＦn+i の符号化データがまずセレクタ２０２
により受けて、ローカルデコーダ２０４により復号さ
れ、フレームメモリ２０６および２０８に記憶される。
エンコーダ１００の場合と同様に、動き補償はフレーム
画像Ｆn を参照フレーム画像として、フレーム画像Ｆ
n+i は予測フレーム画像として行われる。または、上述
のように、フレーム画像Ｆn+j （０＜ｊ＜ｉ）の位置に
より逆にフレーム画像Ｆn+i を参照フレーム画像とし
て、フレーム画像Ｆn を予測フレーム画像として動き補
償が行われる。予測フレーム画像の動きベクトルＭＶが
得られた後、予測フレーム画像の動きベクトルＭＶに対
する補間処理によりフレーム画像Ｆn+jの動きベクトル
が求まり、フレーム画像Ｆn+j の動き補償フレーム画像
はユニット２１０、２１２において、補間処理された動
きベクトルにより構成される。フレーム画像Ｆn+j の差
画像が第２ローカルデコーダ２１４により復号され、フ
レーム画像Ｆn+j の復号された画像は加算器２１６にお
ける動き補償画像Ｆn+j と復号されたＦn+j の差画像と
の足し算により得られる。セレクタ２１８における復号
された画像の出力順番はＦn+i ，…，Ｆn+1 ，Ｆn であ
る。
００と非常に類似である。図５を参照すると、エンコー
ダ１００からのＣn およびＣn+i 、即ち、フレーム画像
ＦnおよびＦn+i の符号化データがまずセレクタ２０２
により受けて、ローカルデコーダ２０４により復号さ
れ、フレームメモリ２０６および２０８に記憶される。
エンコーダ１００の場合と同様に、動き補償はフレーム
画像Ｆn を参照フレーム画像として、フレーム画像Ｆ
n+i は予測フレーム画像として行われる。または、上述
のように、フレーム画像Ｆn+j （０＜ｊ＜ｉ）の位置に
より逆にフレーム画像Ｆn+i を参照フレーム画像とし
て、フレーム画像Ｆn を予測フレーム画像として動き補
償が行われる。予測フレーム画像の動きベクトルＭＶが
得られた後、予測フレーム画像の動きベクトルＭＶに対
する補間処理によりフレーム画像Ｆn+jの動きベクトル
が求まり、フレーム画像Ｆn+j の動き補償フレーム画像
はユニット２１０、２１２において、補間処理された動
きベクトルにより構成される。フレーム画像Ｆn+j の差
画像が第２ローカルデコーダ２１４により復号され、フ
レーム画像Ｆn+j の復号された画像は加算器２１６にお
ける動き補償画像Ｆn+j と復号されたＦn+j の差画像と
の足し算により得られる。セレクタ２１８における復号
された画像の出力順番はＦn+i ，…，Ｆn+1 ，Ｆn であ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上提案した方法によれば、動きベクト
ルを転送せずに動き補償が達成できる。動きベクトルを
転送しないので、ビットレートを増加させることなくよ
り高精度な、効率的なブロック／対象／動き検索技術が
得られる。また、提案された順方向および逆方向動き補
償方法によれば、補間処理された動きベクトルからより
高精度な動き補償画像が得られる。
ルを転送せずに動き補償が達成できる。動きベクトルを
転送しないので、ビットレートを増加させることなくよ
り高精度な、効率的なブロック／対象／動き検索技術が
得られる。また、提案された順方向および逆方向動き補
償方法によれば、補間処理された動きベクトルからより
高精度な動き補償画像が得られる。
【図１】従来の動き補償手法を用いて参照フレームによ
るフレーム予測の一例を示す図である。
るフレーム予測の一例を示す図である。
【図２】Ｆn+4 （参照フレーム）に基づきＦn （予測フ
レーム）を動き推定する逆方向動き補償の一例を示す図
である。
レーム）を動き推定する逆方向動き補償の一例を示す図
である。
【図３】Ｆn （参照フレーム）に基づきＦn+4 （予測フ
レーム）を動き推定する順方向動き補償の一例を示す図
である。
レーム）を動き推定する順方向動き補償の一例を示す図
である。
【図４】動きベクトルなし動き補償エンコーダのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】動きベクトルなし動き補償デコーダのブロック
図である。
図である。
Claims (8)
- 【請求項１】 （Ｆn からＦn+i ）番目までの複数の連
続的なブロック画像を受けて、イントラ画像（Ｆn およ
びＦn+i ）を選択し、 参照ブロック画像（Ｆn ）および予測ブロック画像（Ｆ
n+i ）として、前記選択されたイントラ画像をイントラ
画像符号化し、 前記符号化されたイントラ画像をイントラ画像復号し、 予測ブロック画像の動きベクトルを求め、前記復号され
たイントラ画像相互間の距離を検出し、前記得られた動
きベクトルを補間処理し、動き補償画像を求め、 該動き補償画像と前記受けた画像との差画像を求め、 該得られた差画像を符号化し、 イントラ画像符号化されたブロック画像および符号化さ
れた差画像を提供する段階を有する動画像符号化方法。 - 【請求項２】 前記ブロック画像はフレームビデオ画像
を含む請求項１記載の動画像符号化方法。 - 【請求項３】 参照画像、予測画像としてイントラ画像
符号化された画像および符号化された前記差画像を受け
て、 前記イントラ画像符号化された画像をイントラ画像復号
し、 前記符号化された差画像を復号し、 復号されたイントラ画像より動きベクトルを求め、復号
されたイントラ画像相互間の距離を検出し、動きベクト
ルを補間処理し、動き補償ブロック画像を求め、 得られた動き補償ブロック画像と復号された差画像とを
加算し、復号された予測ブロック画像を得る段階を有す
る請求項１記載の動画像復号方法。 - 【請求項４】 前記ブロック画像はフレームビデオ画像
を含む請求項３記載の動画像復号方法。 - 【請求項５】 （Ｆn からＦn+i ）番目までの複数の連
続的なブロック画像を受けて、イントラ画像（Ｆn およ
びＦn+i ）を選択する手段と、 参照ブロック画像（Ｆn ）および予測ブロック画像（Ｆ
n+i ）として前記選択されたイントラ画像をイントラ画
像符号化する手段と、 前記符号化されたイントラ画像をイントラ画像復号する
手段と、 予測ブロック画像の動きベクトルを求め、復号されたイ
ントラ画像相互間の距離を検出し、得られた動きベクト
ルを補間処理し、動き補償画像を求める手段と、 動き補償画像と受けた画像との差画像を求める手段と、 得られた差画像を符号化する手段と、 イントラ画像符号化されたブロック画像および符号化さ
れた差画像を提供する手段とを有する動画像符号化装
置。 - 【請求項６】 前記ブロック画像はフレームビデオ画像
を含む請求項５記載の動画像符号化装置。 - 【請求項７】 参照画像、予測画像としてイントラ画像
符号化された画像および符号化された差画像を受ける手
段と、 前記イントラ画像符号化された画像をイントラ画像復号
する手段と、 前記符号化された差画像を復号するローカル復号手段
と、 復号されたイントラ画像より動きベクトルを求め、復号
されたイントラ画像相互間の距離を検出し、動きベクト
ルを補間処理し、動き補償ブロック画像を求める手段
と、 得られた動き補償ブロック画像と復号された差画像とを
加算し、復号された予測ブロック画像を得る加算手段と
を有する請求項５記載の動画像復号装置。 - 【請求項８】 前記ブロック画像はフレームビデオ画像
を含む請求項７記載の動画像復号装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11696696A JP3823370B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 動画像符号化方法、復号方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11696696A JP3823370B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 動画像符号化方法、復号方法及びその装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005351362A Division JP2006136011A (ja) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | 動画像符号化方法とその装置、及び、復号方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09284777A true JPH09284777A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3823370B2 JP3823370B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=14700166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11696696A Expired - Fee Related JP3823370B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 動画像符号化方法、復号方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3823370B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000024202A1 (en) * | 1998-10-22 | 2000-04-27 | Sony Corporation | Motion vector detecting method and device |
| WO2005076630A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 復号化装置、符号化装置、補間フレーム生成システム、集積回路装置、復号化プログラムおよび符号化プログラム |
| EP0953253B1 (en) * | 1997-11-17 | 2006-06-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Motion-compensated predictive image encoding and decoding |
| WO2007069350A1 (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-21 | Monolith Co., Ltd. | 画像符号化および復号の方法と装置 |
| CN100370836C (zh) * | 2004-08-02 | 2008-02-20 | 华为技术有限公司 | 基于率失真优化的运动预测方法 |
| WO2008053758A1 (fr) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Procédé de codage d'image dynamique, procédé de décodage, leur dispositif, leur programme et support de stockage contenant le programme |
| JP2011041329A (ja) * | 2004-11-19 | 2011-02-24 | Ntt Docomo Inc | 画像復号装置及び画像符号化装置 |
| JP2011045143A (ja) * | 2010-11-29 | 2011-03-03 | Hitachi Ltd | 復号化方法、復号化装置、及びプログラム |
-
1996
- 1996-04-15 JP JP11696696A patent/JP3823370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| AU751909B2 (en) * | 1998-10-22 | 2002-08-29 | Sony Corporation | Motion vector detecting method and device |
| US6594314B1 (en) | 1998-10-22 | 2003-07-15 | Sony Corporation | Motion vector detection method and apparatus |
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| US8160143B2 (en) | 2004-02-03 | 2012-04-17 | Panasonic Corporation | Decoding device, encoding device, interpolation frame creating system, integrated circuit device, decoding program, and encoding program |
| CN100370836C (zh) * | 2004-08-02 | 2008-02-20 | 华为技术有限公司 | 基于率失真优化的运动预测方法 |
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| WO2008053758A1 (fr) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Procédé de codage d'image dynamique, procédé de décodage, leur dispositif, leur programme et support de stockage contenant le programme |
| JP4999860B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2012-08-15 | 日本電信電話株式会社 | 動画像符号化方法及び復号方法、それらの装置、及びそれらのプログラム並びにプログラムを記録した記憶媒体 |
| TWI400959B (zh) * | 2006-10-30 | 2013-07-01 | Nippon Telegraph & Telephone | 活動影像編碼方法及解碼方法、其裝置、其電腦程式以及記錄有該電腦程式之記憶媒體 |
| US8532190B2 (en) | 2006-10-30 | 2013-09-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Video encoding method and decoding method, apparatuses therefor, programs therefor, and storage media which store the programs |
| US8654854B2 (en) | 2006-10-30 | 2014-02-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Video encoding method and decoding method, apparatuses therefor, programs therefor, and storage media which store the programs |
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