JPH10136371A

JPH10136371A - 動画像復号化装置及びその方法

Info

Publication number: JPH10136371A
Application number: JP30394296A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sugiyama; 賢二杉山
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】動画像を効率的に伝送、蓄積、表示するため
に、より少ない符号量で画像をディジタル信号にする高
能率符号化において、特に双方向画像間予測など複数の
参照画像を画像間予測に用いる手法を提供する。【解決手段】複数の参照画像を用いて画像間予測を行
なう動画像復号化装置において、入来する符号を復号化
し、再生予測残差信号を得る復号化手段（２２）と、予
測に用いる第１の参照画像を画素毎に間引いて第１の予
測信号を出力する第１の画像間予測手段( ８，１２)
と、予測に用いる第２の参照画像を画素毎に間引いて第
２の予測信号を出力する第２の画像間予測手段( ９，１
３) と、前記第１の予測信号と第２の予測信号を１画素
毎に交互にして再生予測残差信号に加算し、再生画像信
号を得て出力する予測加算手段（２４，１０）とより構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】動画像を効率的に伝送、蓄
積、表示するために、より少ない符号量で画像をディジ
タル信号にする高能率符号化において、特に双方向画像
間予測など複数の参照画像を画像間予測に用いる手法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】

＜双方向予測＞動画像の画像間予測符号化において、前
後の符号化済み画像を参照画像として予測に用いると、
より適切な予測信号の形成により符号化効率を上げるこ
とができる。この手法はＢフレーム（Ｂピクチャ）とも
呼ばれ、本願と同一出願人による「フレーム間予測符号
化方式」（特開平２−１９２３７８号公報）に示されて
いる。また、ＩＳＯ／ＩＥＣで標準化された動画像符号
化方式であるＭＰＥＧでも用いられている技術である。

【０００３】画像間予測でＢフレームを用いる場合、必
ず独立フレームまたは片方向予測フレームと組合わせて
使う。これはＢフレームは予測されるだけで予測には使
われないためである。ここで、独立フレームはフレーム
内に閉じて符号化されるフレームで、Ｉ（イントラ）フ
レームとも呼ばれる。片方向予測フレームはＰフレーム
とも呼ばれ、古くから使われている過去からだけの予測
である。この様な複数の画像タイプの構成方法として、
ＩフレームとＢフレームだけのものと、Ｉフレーム、Ｐ
フレーム、Ｂフレームの３種類を使うものがある。それ
らの例を図４に示すが、Ｉ／Ｂの場合、４から６程度毎
に１フレームがＩフレームとなる。その間のＢフレーム
は前後（過去と未来）のＩフレーム双方から予測され
る。

【０００４】Ｉ／Ｐ／Ｂの場合は、Ｉ／ＢでのＩフレー
ムの大半がＰフレームで置き換えられる形となり、１０
乃至３０フレームに１フレームがＩフレームで、２から
４フレームに１フレームがＰフレームとなる。この場
合、処理が複雑になり、フレーム拘束長（ランダムアク
セスできる単位）が長くなるが、画像間予測のフレーム
が増えるので符号化効率は高くなる。全体構成としては
これら２つの形態が存在するが、Ｂフレームに関しては
どちらも同じである。これはＢフレームの予測に使われ
る参照画像が、ＩフレームでもＰフレームでも等価なた
めである。

【０００５】＜従来画像符号化装置＞図９にＩ／Ｂの場
合の符号化装置の構成例を示す。画像入力（端子）１か
ら供給される動画像信号は画像メモリ２に蓄えられると
共に、スイッチ４と画像タイプ制御器７にも与えられ
る。画像タイプ制御器７は、フレームに同期して、供給
される各フレームの画像タイプを予め決められた周期で
設定する。すなわちＮフレームに１つをＩフレームと
し、他をＢフレームとする。この画像タイプ情報はスイ
ッチ４、１１、符号化器５に与えられる。画像メモリ２
は、入力された信号の内Ｂフレームの画像信号を( Ｎ−
１) フレーム分遅延させ、予測減算器３に与える。これ
は予測で必要なＩフレームを、Ｂフレームに先行させて
符号化する必要があるためである。予測減算器３では、
加算器９１から与えられる予測信号が、画像メモリ２か
ら与えられるＢフレームの画像信号から減算され、予測
残差信号がスイッチ４に与えられる。

【０００６】スイッチ４では、画像タイプ情報に従って
Ｉフレームでは、入力画像信号が選択され、Ｂフレーム
では予測残差信号が選択される。両方の信号は符号化器
５で、離散コサイン変換（ＤＣＴ）され、量子化されて
た後に可変長符号化で圧縮された符号になり、符号出力
端子６から出力される。一方、Ｉフレームではスイッチ
１１が接続され、量子化された信号がスイッチ１１を介
して局部復号化器１４に与えられる。局部復号化器１４
では、逆量子化、逆ＤＣＴの処理が行なわれ、再生画像
を得て画像メモリ１３に与える。画像メモリ１３は、Ｉ
フレームの再生画像を１フレーム分保持し、次のＩフレ
ームの再生画像が与えられた際に、今まで保持していた
再生画像を画像メモリ１２に出力する。

【０００７】画像メモリ１２は、同様に１フレーム分の
画像を保持する。この様にして画像メモリ１２及び画像
メモリ１３にＢフレームの予測のための参照画像が準備
される。そして画像メモリ１２及び画像メモリ１３か
ら、Ｂフレームの符号化時に共に参照画像信号を加算器
９１に与える。加算器９１は、２つの参照画像信号の画
素値を加算し、２で除算した信号を予測信号として、予
測減算器３に与える。

【０００８】ここで、加算は単純な均等加算でなく、フ
レームの距離関係に応じて重付けした後に加算すること
もある。また、常時加算するのではなく、符号化フレー
ムと前後の参照フレームの類似度に応じて、ブロック単
位で片側からのみの予測や予測無しに切替えることもあ
る。この場合、どのような予測を行なうかは画像に適応
して符号化器５で判断され、そのモード情報がブロック
毎に伝送される。図９はＩ／Ｂフレームの場合である
が、Ｉ／Ｂ／Ｐの３種類の画像タイプを有するものはＭ
ＰＥＧ方式として知られている。この場合、上記従来手
法のＩフレームの大半がＰフレームに変更され、それ同
士で画像間予測が行なわれる。Ｐフレームの処理は上記
Ｉフレームの処理が変更され、再生画像は上記と同様に
画像メモリに保持される。従って、Ｂフレームの処理は
上記と同様である。

【０００９】＜従来画像復号化装置＞図９の動画像復号
化装置に対応する復号化装置について、図と共に以下に
説明する。図１０は、その構成を示したものである。符
号入力端子２１より供給される符号は復号化器２２で、
可変長符号の復号、逆量子化、逆ＤＣＴの処理が行なわ
れ、Ｉフレームでは画像信号が、Ｂフレームでは予測残
差信号が再生される復号される。再生された画像信号及
び予測残差信号はスイッチ２３に与えられる。一方、画
像タイプ情報も再生され、スイッチ２３、２５に供給さ
れる。スイッチ２３は、Ｉフレームでは再生画像を画像
メモリ１３に与える。画像メモリ１３は、Ｉフレームの
再生画像を保持する。次のＩフレームの再生画像が与え
られた際に、今まで保持していた再生画像を画像メモリ
１２に出力すると同時にスイッチ２５に出力する。

【００１０】画像メモリ１２も１フレーム分の画像を保
持する。画像メモリ１２及び画像メモリ１３からは、Ｂ
フレームの復号化時に共に参照画像信号を加算器９１に
与える。加算器９１は２つの画像信号の画素値を加算
し、２で除算した信号を予測信号として、予測加算器２
４に与える。予測加算器２４は、Ｂフレーム時にスイッ
チ２３を介して復号化器２２から与えられる再生された
予測残差信号と加算器９１から与えられる予測信号とを
加算し、再生画像信号を得て次のスイッチ２５に与え
る。スイッチ２５は、Ｉフレームでは画像メモリ１３の
出力を選択し、Ｂフレームでは予測加算器２４の出力を
選択し、画像出力２６から元のフレーム順に戻った再生
画像が出力される。

【００１１】＜複数画像予測＞双方向予測でなくとも複
数の画像を用いる予測方式がある。その例として本願と
同一出願人による「フレーム間予測符号化方式」（特願
平２−２２３９８２）に示されているもがある。これは
過去方向の２つのフィールド、または２つのフレームを
加算して予測を行なうものである。この場合、処理を遅
らせる必要はなく、Ｂフレームを用いる場合のように符
号化順入替えによる遅延を生じない。また、ＭＰＥＧ−
２においてもＤｕａｌ’方式として、過去の偶数フィー
ルドと奇数フィールドを加算して予測に用いる手法が用
いられている。

【００１２】＜画像加算＞以上のような複数画像を用い
る画像間予測では、複数画像の加算が行なわれる。これ
は双方向予測では、内挿型の処理で画像の時間変化に対
応することが可能なるためである。また、双方向予測に
限らず複数画像の加算が行なわれることで、入力画像に
含まれる雑音成分や符号化による量子化雑音成分が抑圧
され、さらに空間フィルタ効果もあり、予測効率を上げ
ることが出来るためである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の複数の参照画像
を用いる画像間予測は、１つの画像を予測するのに２つ
の画像を加算して予測信号とする。そのためには、符号
化画像の１画素に対して、参照画像の２画素が必要にな
る。これは参照画像を格納しているメモリから取り出す
信号量が２倍になることを意味し、画像メモリと予測処
理の間の画素転送レートが２倍必要になる。そのため
に、装置実現のためには非常にビット数の多いのデータ
バスが必要になっていた。本発明は以上の点に着目して
なされたもので、両方の画像の画素値を加算せずに、画
素単位で交互に片方のみを予測信号とすることで、１画
像からの予測と同じ画素転送レートで複数画像からの予
測と同等の予測効率を得る動画像符号化復号化装置を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の参照画
像を用いて画像間予測を行なう動画像符号化装置におい
て、参照画像を画素単位で間引いて予測信号を出力する
画像間予測（信号）を複数有し、それら複数の予測信号
を画素単位で交互にして順次予測信号を形成し、前記順
次予測信号を符号化画像から減算し得られた予測残差信
号を符号化する動画像符号化装置である。

【００１５】前記各画像間予測が、それぞれ参照画像を
画素単位で間引いて、半分の画素を格納し、格納画素を
予測信号として出力する画像メモリと、残りの半分の画
素を格納し、出力する画像メモリとで構成される上記の
動画像符号化装置である。また、予測減算に用いる複数
の予測画像の画素が、走査線毎あるいはフレームまたは
フィールド毎に逆の位置関係になる上記の動画像符号化
装置である。さらに、順次予測信号に低域通過特性を有
する空間フィルタを作用させ、高い周波数成分が抑圧さ
れた順次予測信号を符号化画像から減算する上記の動画
像符号化装置である。

【００１６】一方、上記符号化装置に対応する動画像復
号化装置において、参照画像を画素単位で間引いて予測
信号を出力する画像間予測を複数有し、それら複数の予
測信号を画素単位で交互にして順次予測信号を形成し、
前記順次予測信号を復号化された符号化画像の再生予
測残差信号に加算し、再生画像信号を得る動画像復号化
装置である。

【００１７】作用本発明では、双方向画像間予測にお
いて両方の画像の画素値を加算せず、画素単位で交互に
片方のみを予測信号とすることで、符号化画像の画素と
同じ数の参照画像の画素のみが予測に使われることにな
る。これは従来例の双方向予測の半分となる。ここで、
低い周波数成分は従来の加算を行なったのと同等の画像
間予測特性となり、高い周波数成分は多少の誤差を生じ
るが視覚的に検知され難い。

【００１８】一方、画像メモリを画素毎に交互に別構成
としておくと、片方の画像メモリからのみ画素値を連続
して読み出せばよく、画像メモリを高速読み出しモード
で動作させることが出来る。また、画素をライン毎（フ
レーム毎）に交互にすると、誤差の生じる周波数成分は
斜め方向（時間方向）の高い周波数成分になるので、よ
り視覚的に検知され難くなる。さらに、順次予測信号の
高い周波数成分を抑圧すると、加算を行なった場合の誤
差が抑圧されることになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

＜第１の動画像符号化装置＞本発明の動画像符号化装置
の第１の実施例について、図と共に以下に説明する。図
１は、そのブロック構成を示したもので、従来例と同一
構成要素には同一付号を記してある。画像入力１、画像
メモリ２、予測減算器３、スイッチ４、符号化器５、画
像タイプ制御器７、画像メモリ１２、１３、局部復号器
１４の動作は、基本的に図９の従来例と同じである。従
来例と異なるのは予測信号の形成方法であり、画素間引
器８、９があり、加算器７１の代わりに画素スイッチ１
０がある。

【００２０】画像入力端子１から入来する動画像信号は
画像メモリ２に蓄えられると共に、スイッチ４と画像タ
イプ制御器７にも与えられる。画像タイプ制御器７はフ
レームに同期して、入来する各フレームの画像タイプを
予め決められた周期で設定し、Ｎフレームに１つをＩフ
レームとし、他をＢフレームとする。この画像タイプ情
報はスイッチ４、１１、符号化器５に出力される。画像
メモリ２は、入力された信号の内Ｂフレームの画像信号
を( Ｎ−１) フレーム分遅延させ、次の予測減算器３に
与える。これは予測に使うＩフレームを、Ｂフレームに
先行させて符号化する必要があるためである。

【００２１】予測減算器３では、画素スイッチ１０から
与えられる予測信号が、画像メモリ２から与えられるＢ
フレーム信号から減算され、予測残差信号が次のスイッ
チ４に与えられる。スイッチ４では、画像タイプ情報に
従ってＩフレームでは、入力画像信号が選択され、Ｂフ
レームでは予測残差信号が選択される。両方の信号は符
号化器５で、離散コサイン変換（ＤＣＴ）され、量子化
された後に可変長符号化処理で符号になり、符号出力端
子６から出力される。

【００２２】一方、Ｉフレームではスイッチ１１が閉じ
られ、量子化された信号がスイッチ１１を介して局部復
号器１４に与えられる。局部復号器１４では、逆量子
化、逆ＤＣＴの処理が行なわれ、再生画像を得て画像メ
モリ１３に与える。画像メモリ１３は、Ｉフレームの再
生画像を保持する。次のＩフレームの再生画像が与えら
れた際に、今まで保持していた再生画像を次の画像メモ
リ１２に出力する。画像メモリ１２は、同様に１フレー
ム分の画像を保持する。この様にして、画像メモリ１２
及び画像メモリ１３にＢフレームの画像間予測で必要な
参照画像が準備される。

【００２３】そして、画像メモリ１２から画素間引器８
に、画像メモリ１３から画素間引器９に、Ｂフレームの
符号化時に参照画像信号が与えられる。画素間引器８
は、１画素毎に画素を間引き、半分の画素数になった画
像信号を予測信号として画素スイッチ１０に与える。画
素間引器９は、画素間引器８で破棄された方の画素を選
択して間引き、半分の画素数になった画像信号を予測信
号として画素スイッチ１０に与える。画素スイッチ１０
は、画素単位で固定的に切替えられ、両方の画素を交互
に選択する。画素間引器８、９の出力は半分になってい
るので、交互に選択することで元の画像と同じ画素数の
順次予測信号が得られる。得られた順次予測信号は予測
減算器３に与えられる。

【００２４】図３に、この処理の様子を示す。過去から
の予測信号及び未来からの予測信号は、それぞれ逆の位
置関係で間引かれており、半分の画素になっている。最
終的な順次予測信号は両者が合成されて、すべての画素
が揃った信号となる。この様な処理で形成される予測信
号は、間引きにより従来例の加算の場合と多少異なる。
間引かれた予測信号を周波数領域で見ると、間引きによ
り半分より上の周波数は折返し成分となるが、半分より
下の成分は従来例と変わらない。半分より上の成分は２
つの参照画像が同じなら従来例と同じ結果になるが、異
なっているとその差の分は誤差となる。

【００２５】画素間引きの具体的手法としては、図１１
に示したように、水平方向や垂直方向の他、走査線毎に
間引く画素位置を逆にする方法（千鳥、碁の目などと呼
ばれる）がある。水平方向や垂直方向に間引いた場合の
周波数特性はそのまま、水平や垂直で半分になる。一
方、走査線毎に逆にした場合、誤差を生じる周波数成分
は斜めで高い周波数成分なり、視覚的に検知され難くな
る。なお、図でμは水平周波数、νは垂直周波数であ
る。

【００２６】＜第１の動画像復号化装置＞本発明の動画
像復号化装置第１の実施例について、図と共に以下に説
明する。図２は、そのブロック構成を示したもので、従
来例と同一構成要素には同一付号を記してある。符号入
力端子２１、復号化器２２、スイッチ２３，２５、予測
加算器２４、画像出力端子２６、画像メモリ１２，１３
の動作は、基本的に図１０の従来例と同じである。

【００２７】従来例と異なるのは予測信号の形成方法で
あり、画素間引器８、９があり、加算器９１の代わりに
画素スイッチ１０がある。符号入力端子２１より入来す
る符号は復号化器２２で、可変長符号の復号、逆量子
化、逆ＤＣＴの処理が行なわれ、Ｉフレームでは画像信
号が、Ｂフレームでは予測残差信号が再生される。再生
された画像信号及び予測残差信号はスイッチ２３に与え
られる。一方、画像タイプ情報も再生され、スイッチ２
３、２５に供給される。

【００２８】スイッチ２３は、Ｉフレームでは再生画像
を画像メモリ１３に与える。画像メモリ１２、１３、画
素間引器８、９、画素スイッチ１０の動作は基本的に図
１の第１の実施例の符号化装置のものと同じである。た
だし、Ｉフレームの再生画像を出力する必要があるの
で、画像メモリ１３の出力信号は画像メモリ１２と同時
にスイッチ２５にも与えられる。この様にして画素スイ
ッチ１０で得られた予測信号は予測加算器２４に与えら
れる。

【００２９】予測加算器２４は、Ｂフレーム時にスイッ
チ２３を介して復号化器２２から与えられる予測残差信
号と画素スイッチ１０から与えられる予測信号を加算
し、再生画像信号を得る。スイッチ２５は、Ｉフレーム
では画像メモリ１３の出力を選択し、Ｂフレームでは予
測加算器２４の出力を選択し、画像出力端子２６から元
のフレーム順に戻った再生画像が出力される。

【００３０】本発明の動画像復号化装置は基本的に図１
の符号化装置に対応するものであるが、図９の従来例の
動画像符号化装置で符号化された符号を復号化すること
も出来る。この場合、符号化と復号化で画像間予測手法
が異なることにより、若干の誤差が生じるが、その差は
高い周波数成分で僅かなので視覚的に問題とならない。
Ｂフレームの予測はＰフレームと違い、予測されたフレ
ームが他のフレームの予測に使われない非巡回型予測な
ので、上記誤差が累積することもない。

【００３１】＜第２の動画像符号化装置＞本発明の動画
像符号化装置の第２の実施例について、図と共に以下に
説明する。図５は、そのブロック構成を示したもので、
第１の実施例と同一構成要素には同一付号を記してあ
る。画像入力端子１、画像メモリ２、予測減算器３、ス
イッチ４、符号化器５、符号出力端子６、画像タイプ制
御器７、スイッチ１１、局部復号化器１４の動作は、基
本的に図１の第１の実施例と同じである。第１の実施例
と異なるのは予測信号の保持及び形成方法であり、画像
メモリ１２、１３と画素間引器８、９の代わりに、容量
が半分の画像メモリ５２〜５５があり、画素スイッチ１
０の代わりに、接点の多い画素スイッチ５１がある。

【００３２】局部復号化器１４の出力であるＩフレーム
の再生画像はスイッチ５６に与えられる。スイッチ５６
は、図１の画素スイッチ１０と同様な動作で画素に同期
して切替えられ、画素単位で交互に再生画像を画像メモ
リ５３と画像メモリ５５に与える。画像メモリ５３、５
５は、図１の画像メモリ１３と同様に画像を保持する
が、与えられる画素が半分なので、そのサイズは半分と
なる。また、画像メモリ１３と同様に新たなＩフレーム
再生画像が入力された時に、保持していた画像を夫々画
像メモリ５２、５４に出力する。画像メモリ５２、５４
は、画像メモリ５３、５５と同様に夫々半部の画像を保
持する。この様にして２フレーム分の参照画像が、４個
の半フレーム分の画像メモリ５２〜５５に蓄えられる。

【００３３】この４個の画像メモリからＢフレーム符号
化時に画像信号が予測信号として画素スイッチ５１に与
えられる。画素スイッチ５１は、画素単位で交互に４種
類の画像から１つが選択され、元の画像と同じ画素数の
予測信号が得られる。ここで、１フレーム内では、前参
照フレームの画素、後参照フレームの画素はどちらかに
決められているので、画素スイッチ５１の動作は、１フ
レーム内では画像メモリ５２と５５からの選択か、画像
メモリ５３と５５からの選択かのどちらかである。この
様にして得られた信号を予測信号として、予測減算器３
に与える。

【００３４】ここで、画素スイッチ５１での２種類の選
択方法はフレームによって反転させられる。図１２にこ
のフレーム反転の様子を示す。図で間引きは、交互タイ
プ( ａ) と交互タイプ( ｂ) がフレーム毎に入れ代わ
る。この反転のタイプも図のように２種類がある。この
場合、加算の場合に対して誤差を生じる周波数成分は時
間的にも高い周波数成分に限定されるので、誤差は極め
て検知され難くなる。

【００３５】＜第２の動画像復号化装置＞本発明の動画
像復号化装置の第２の実施例について、図と共に以下に
説明する。図６は、そのブロック構成を示したもので、
第１の実施例と同一構成要素には同一付号を記してあ
る。符号入力端子２１、復号化器２２、スイッチ２３、
２５、予測加算器２４、画像出力端子２６の動作は、基
本的に図２の第１の実施例と同じである。第１の実施例
と異なるのは予測信号の保持及び形成方法であり、画像
メモリ１２、１３と画素間引器８、９の代わりに半分サ
イズの画像メモリ５２〜５５と画素切替スイッチ５６、
６１があり、画像切替スイッチ１０の代わりに４接点の
画素切替スイッチ５１がある。

【００３６】スイッチ２３からＩフレームの再生画像が
スイッチ５６に与えられる。スイッチ５６、画像メモリ
５２〜５５は図５の第２の実施例の符号化装置と基本的
に同じである。但し、Ｉフレームの再生画像は最終的に
出力される必要があるのでスイッチ６１を介してスイッ
チ２５に送られる。スイッチ６１は、スイッチ５６で分
割された画素を元に戻すもので、対となって動作する。
スイッチ５１の動作も図５と同じで、元の画像と同じ画
素数の画像信号となって予測信号として、予測加算器２
４に与える。

【００３７】＜第３の動画像符号化装置＞本発明の動画
像符号化装置の第３の実施例について、図と共に以下に
説明する。図７は、そのブロック構成を示したもので、
第１の実施例と同一構成要素には同一付号を記してあ
る。画像入力端子１、画像メモリ２、予測減算器３、ス
イッチ４、符号出力端子６、画像タイプ制御器７、画素
間引器８、９、画素スイッチ１０、スイッチ１１、局部
復号化器１４の動作は、基本的に第１図の第１の実施例
と同じである。

【００３８】第１の実施例と異なるのは動き補償動作及
び予測信号に対する空間フィルタがあることである。構
成上では、画像メモリ１２、１３の代わりに読み出しア
ドレスが変更可能な画像メモリ７４、７５があり、他に
ＬＰＦ７２と動きベクトル検出器７３がある。画像入力
端子１から入来する画像信号は動ベクトル検出器７３に
も与えられる。

【００３９】動ベクトル検出器７３は、入力画像信号か
ら動き補償画像間予測で用いる動きベクトルを求める。
画像タイプ制御器７から与えられる画像タイプの情報か
ら画像関予測のフレーム関係を判断し、各Ｂフレームを
予測フレーム、前後のＩフレームを参照フレームとす
る。求められた動ベクトルは、画像メモリ７４、７５に
与えられると共に符号化器７１で画像タイプ情報と同様
に符号化され多重化される。

【００４０】画像メモリ７４、７５は動きベクトルに従
って読み出しアドレスを修正し、動き補償された参照画
像を画素間引器８、９に出力する。画素間引器８、９、
画素スイッチ１０の動作は図１の第１の実施例と同じで
ある。画素スイッチ１０の出力である順次予測信号は直
ちに予測減算器３に与えられず、ＬＰＦ( 低域通過フィ
ルタ) ７２を通した後に与えられる。

【００４１】ＬＰＦ７２は、画素間引きで誤差を生じる
折返し成分の空間周波数領域を抑圧するためのものであ
る。従って、予測信号はその周波数帯域の成分がない
が、その周波数帯域には元々信号成分が少ないので、結
果的に従来例の加算を行なった場合に近い予測信号が形
成される。

【００４２】＜第３の動画像復号化装置＞本発明の動画
像符号化装置の第３の実施例に対応する復号化装置につ
いて、図と共に以下に説明する。図８は、その構成を示
したもので、第１の実施例と同一構成要素には同一付号
を記してある。符号入力端子２１、スイッチ２３、２
５、予測加算器２４、画像出力端子２６、画素間引器
８、９、画素スイッチ１０の動作は、基本的に図２の第
１の実施例と同じである。

【００４３】第１の実施例と異なるのは動き補償動作と
予測信号に対するＬＰＦであり、画像メモリ１２、１３
は読み出しアドレスが変えられる画像メモリ７４、７５
になり、画素スイッチ１０の次段にＬＰＦ７２がある。
また、復号化器は動きベクトルも復号し出力する復号化
器８１になっている。画像メモリ７４、７５は図７と同
様に動きベクトルによって読み出しアドレスが変えられ
る。また画素スイッチ１０の出力は図７と同様にＬＰＦ
７２が作用させられる。

【００４４】

【発明の効果】本発明では、双方向画像間予測において
両方の画像の画素値を加算せず、画素単位で交互に片方
のみを予測信号とすることで、符号化画像の画素と同じ
数の参照画像の画素のみが予測に使われることになる。
これにより参照画像の画素データの転送レートが半分に
なり、低速度や低ビットのデータ転送バスで画像間予測
処理が可能になり、装置コストを低減出来る。

【００４５】また、画像メモリを１画素毎に交互に別構
成としておくと、片方の画像メモリからのみ画素値を連
続して読み出せばよく、画像メモリを高速読み出しモー
ドで動作させることが出来る。ここで、低い周波数成分
は、従来の加算を行なったのと同等の画像間予測特性と
なるので、従来例に近い予測効果が期待出来るが、高い
周波数成分は多少の誤差を生じる。この誤差は視覚的に
検知され難いが、画素をライン毎（フレーム毎）に交互
にすると、誤差の生じる周波数成分は斜め方向（時間方
向）の高い周波数成分になるのでより視覚的に検知され
難くなり、画質的にも遜色のないものとなる。

【００４６】さらに、順次予測信号の高い周波数成分を
ＬＰＦで抑圧すると、誤差成分が抑圧されることになる
ので、画質は従来例と同等になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の第１の実施例のブロ
ック構成を示す図である。

【図２】本発明の画像復号化装置の第１の実施例のブロ
ック構成を示す図である。

【図３】本発明の画像間予測処理の様子を示す図であ
る。

【図４】本発明の画像タイプの例を示す図である。

【図５】本発明の画像符号化装置の第２の実施例のブロ
ック構成を示す図である。

【図６】本発明の画像復号化装置の第２の実施例のブロ
ック構成を示す図である。

【図７】本発明の画像符号化装置の第３の実施例のブロ
ック構成を示す図である。

【図８】本発明の画像復号化装置の第３の実施例のブロ
ック構成を示す図である。

【図９】従来の画像符号化装置のブロック構成例を示す
図である。

【図１０】従来の画像復号化装置のブロック構成例を示
す図である。

【図１１】本発明の間引き方法の例とその周波数特性を
示す図である。

【図１２】本発明の間引きフレーム反転の様子を示す図
である。

【符号の説明】

１画像入力端子２，１２，１３，５２，５３，５４，５５，７４，７５
画像メモリ３予測減算器４，１１，２３，２５スイッチ５，７１符号化器６符号出力端子７画像タイプ制御器８，９画素間引器，１０，５１，５６，６１画素（切替）スイッチ１４局部復号化器２１符号入力端子２２，８１復号化器２４予測加算器７２ＬＰＦ７３動ベクトル検出器９１加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の参照画像を用いて画像間予測を行な
う動画像復号化装置において、供給される符号を復号化し、再生予測残差信号を得る復
号化手段と、予測に用いる第１の参照画像を画素毎に間引いて第１の
予測信号を出力する第１の画像間予測手段と、予測に用いる第２の参照画像を画素毎に間引いて第２の
予測信号を出力する第２の画像間予測手段と、前記第１の予測信号と第２の予測信号を１画素毎に交互
にして再生予測残差信号に加算し、再生画像信号を得て
出力する予測加算手段とを有することを特徴とする動画
像復号化装置。
【請求項２】請求項１に記載された動画像復号化装置に
おいて、第１の画像間予測手段及び第２の画像間予測手段は、夫
々予測に用いる第１の参照画像を画素単位で間引いて、
半分の画素を格納し、格納画素を予測信号として出力す
る画像メモリと、前記半分の画素の残りの半分の画素を
格納し、出力する画像メモリとで構成されることを特徴
とする動画像復号化装置。
【請求項３】請求項１に記載された動画像復号化装置に
おいて、予測加算手段では、第１の予測画像を予測減算に用いる
画素と第２の予測画像を予測減算に用いるの画素が、走
査線毎あるいはフレームまたはフィールド毎に逆の位置
関係になるようにしたことを特徴とする動画像復号化装
置。
【請求項４】請求項１に記載された動画像復号化装置に
おいて、予測加算手段では、順次予測信号に低域通過特性を有す
る空間フィルタを作用させ、間引きにより縮小された周
波数帯域外の折返し成分となる周波数成分が抑圧された
順次予測信号を復号化画像から減算するようにしたこと
を特徴とする動画像復号化装置。
【請求項５】複数の参照画像を用いて画像間予測を行な
う動画像復号化方法において、供給される符号を復号化し、再生予測残差信号を得、予
測に用いる第１の参照画像を画素毎に間引いて第１の予
測信号を出力し、予測に用いる第２の参照画像を画素毎
に間引いて第２の予測信号を出力し、前記第１の予測信
号と第２の予測信号を１画素毎に交互にして再生予測残
差信号に加算して再生画像信号を出力するようにしたこ
とを特徴とする動画像復号化方法。