JPH10215457A - 動画像復号方法及び動画像復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像メモリへのアクセス回数を低減し画像メモ
リを他の機能に利用することを可能にして回路規模を低
減する。 【解決手段】ステップＳ13において２番目以降の参照マ
クロブロックについてはステップＳ14において共通領域
であるか否かが判定される。共通領域以外の画素につい
てはステップＳ15において更新処理が行われる。共通領
域の画素についてはステップＳ15の更新処理は省略され
る。これにより、画像メモリへのアクセス回数が低減さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予測符号化信号を
復号化するための動画像復号方法及び動画像復号装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＭＰＥＧ２などの動画像符号化方
式がディジタル放送やパッケージメディア等において活
用されつつある。ＭＰＥＧ２の画像符号化方式及び復号
化方式については、刊行本である「最新ＭＰＥＧ教科
書」（アスキー出版局）に詳述されている。

【０００３】ＭＰＥＧ２規格においては、直交変換処
理、量子化処理及び可変長符号化処理によって画像デー
タを圧縮する。直交変換は、入力される標本値を空間周
波数成分等の直交成分に変換するものであり、ｍ×ｎ画
素のブロック単位でＤＣＴ（離散コサイン変換）処理等
を行う。これにより空間的な相関成分が削減可能とな
る。直交変換された成分は量子化することにより、ブロ
ックの信号の冗長度を削減している。

【０００４】更に、量子化出力にハフマン符号化等の可
変長符号化を施すことにより、データ量を一層削減す
る。ハフマン符号化は、量子化出力の統計的符号量から
算出した結果に基づいて符号化を行うものであり、出現
確率が高いデータには短いビットを割当て、出現確率が
低いデータには長いビットを割当てる可変長符号化によ
って全体のデータ量を削減する。

【０００５】更に、ＭＰＥＧ２においては、フレーム内
の画像をＤＣＴ処理するフレーム内圧縮の外に、フレー
ム間の相関を利用して時間軸方向の冗長度を削減するフ
レーム間圧縮も採用する。フレーム間圧縮は、一般の動
画像が前後のフレームでよく似ているという性質を利用
して、前後のフレームの差分を求め差分値（予測誤差）
を符号化することによって、ビットレートを一層低減さ
せるものである。特に、画像の動きを予測してフレーム
間差を求めることにより予測誤差を低減する動き補償フ
レーム間予測符号化が有効である。なお、動き補償予測
に用いた動きベクトルのデータは、可変長符号化して多
重出力するようになっている。

【０００６】このように、ＭＰＥＧ２では、所定フレー
ムの画像データをそのままＤＣＴ処理して符号化するフ
レーム内符号化の外に、所定フレームの画像データとこ
のフレーム前後のフレームの参照画像データとの差分デ
ータのみをＤＣＴ処理して符号化する予測符号化とを採
用する。予測符号化方法としては、時間的に前方向の参
照画像データを動き補償して予測誤差を求める前方予測
符号化と、時間的に後方向の参照画像データを動き補償
して予測誤差を求める後方予測符号化と、符号化効率を
考慮して、前方若しくは後方のいずれか一方又は両方向
の平均を用いた両方向予測符号化とがある。

【０００７】なお、ＭＰＥＧエンコーダにおいて処理す
る輝度信号と色差信号とはサンプリングクロックが相違
する。例えば、色差信号のサンプリングクロックが輝度
信号のサンプリングクロックの１／４の周波数であるも
のとすると、輝度ブロックと色差ブロックの大きさの比
は１：４となる。この場合には、輝度４ブロックと色差
各１ブロックずつとの６ＤＣＴブロックによってマクロ
ブロックを構成して符号化の単位とする。動きベクトル
の検出もマクロブロック単位で行われる。ＤＣＴブロッ
クが８×８画素の大きさであるものとすると、輝度信号
と色信号とは別々に処理するので、１マクロブロックの
大きさは１６×１６画素となる。

【０００８】動きベクトルの検出においては、現フレー
ムの符号化を行うべき注目ブロック（マクロブロック）
に対して相対的な位置関係が同一である参照フレームの
ブロックを中心とした所定の探索範囲を設定する。そし
て、マッチング計算によって、現フレームの注目ブロッ
クのパターンに最も類似したパターンのブロックを探索
範囲内で探索する。つまり、探索範囲内でブロックを
０．５画素単位で移動させながら順次設定し、注目ブロ
ックと探索範囲に設定したブロックとの間で対応する各
画素同士の差分の絶対値を累積するマッチング計算を行
い、最も累積値が小さいブロックを参照マクロブロック
とする。参照マクロブロックと注目ブロックとの位置関
係を示すベクトルを動きベクトルとして求めるようにな
っている。

【０００９】図１７はこのようなＭＰＥＧ２規格に対応
した従来の動画像復号装置を示すブロック図である。ま
た、図１８はその復号方法を説明するためのフローチャ
ートである。

【００１０】入力端子１を介して入力された符号化デー
タは可変長復号化回路（以下、ＶＬＤという）２に供給
される。入力された符号化データは、画像データ又は予
測誤差をＤＣＴ処理して量子化した後、可変長符号化し
たものである。ＶＬＤ２は入力された符号化データを可
変長復号化して、符号化側の可変長符号化処理前のデー
タに戻す。ＶＬＤ２の出力に含まれる動きベクトルは仮
想アドレス生成回路８に供給され、量子化出力は逆量子
化回路（以下、ＩＱという）３に供給される。

【００１１】ＩＱ３はＶＬＤ２の出力を逆量子化して振
幅方向に伸張した後、逆ＤＣＴ回路（以下、ＩＤＣＴ）
４に出力する。ＩＤＣＴ４は逆量子化出力を逆ＤＣＴ処
理して符号化側のＤＣＴ処理前のデータに戻す。ＩＤＣ
Ｔ４の出力は加算器５を介してメモリデータバス６に転
送され、更に、画像メモリ７に転送される。

【００１２】いま、フレーム内符号化された符号化デー
タを復号するものとする。この場合には、ＩＤＣＴ４の
出力はフレームの復元画像であり、ＩＤＣＴ４の出力は
加算器５を介してそのまま画像メモリ７に供給される。
ＩＤＣＴ４の出力はブロック単位の画素データであり、
画像メモリ７は１フレーム分の画素データをライン単位
で記憶する。

【００１３】画像メモリ７の書込み及び読出しは、物理
アドレス生成回路９によって制御される。物理アドレス
生成回路９は、復号されたマクロブロックの画面上の位
置に応じた画像メモリ７上の位置を示す書込みアドレス
を発生する。この場合には、物理アドレス生成回路９
は、メモリ使用量によって決定されるオフセット値を加
算するようになっている。

【００１４】一方、物理アドレス生成回路９は、参照画
像の読出しアドレスについては、仮想アドレス生成回路
８の出力に基づいて生成する。仮想アドレス生成回路８
はＶＬＤ２からの動きベクトルデータに基づいて、復号
するブロックが参照した参照マクロブロックの画面上の
位置（以下、画面アドレスという）を算出する。物理ア
ドレス生成回路９は、画面アドレスを参照マクロブロッ
クの画像メモリ７上の位置(以下、読出しアドレスとい
う）に変換して、画像メモリ７の読出しを行うようにな
っている。

【００１５】ここで、フレーム間符号化された符号化デ
ータを復号化するものとする。この場合には、ＩＤＣＴ
４の出力は予測誤差であり、この予測誤差と参照画像を
加算することによって、元の画像を復元することができ
る。この場合には、符号化時に用いた動きベクトルによ
って参照画像を動き補償した後予測誤差に加算する。

【００１６】動き補償は図１８の処理フローに基づいて
行われる。先ず、図１８のステップＳ1 においてマクロ
ブロックの番号を示すｋを１に初期化する。次に、ステ
ップＳ2 において動きベクトルの情報Ｍv(k)，Ｍh(k)を
取得する。仮想アドレス生成回路８は符号化側で予測誤
差を得るために参照された参照マクロブロックの画面ア
ドレスを動きベクトルに基づいて算出する。この画面ア
ドレスは物理アドレス生成回路９に与えられて、画像メ
モリ７の読出しアドレスが生成される。

【００１７】こうして、画像メモリ７からは動き補償さ
れた参照マクロブロックが読出されてＭＢバッファ10，
11に供給され、ｍ画素×ｎラインの参照マクロブロック
が更新される（ステップＳ3 ）。ＭＢバッファ10，11に
保持された参照マクロブロックのデータは加算器５の加
算タイミングで内挿回路12を介して加算器５に供給され
る。

【００１８】ところで、符号化側においては、動きベク
トルの精度を画素単位の１／２にすることができる。動
きベクトルによって、参照画像として画素間の値が指定
された場合には、画像メモリ７から読出された参照画像
データを補間して、隣接する画素同士の中間の値を得る
必要がある。このため、内挿回路12は参照画像データを
内挿補間して加算器５に出力する。なお、内挿補間を考
慮すると、画像メモリ７から１マクロブロックよりも１
画素分だけ広い範囲の参照画像データを読出す必要があ
る。

【００１９】ＭＢバッファ10，11は片方向予測時には一
方のバッファのみを用い、両方向予測時には両方のバッ
ファを用いる。内挿回路12が半画素位置での画像データ
の演算（以下、ハーフペル演算という）を行うために
は、ｍ×ｎ画素の参照マクロブロックの外縁の画素につ
いては参照マクロブロック外の隣接する画素を用いる必
要がある。このため、ＭＢバッファ10，11は（ｍ＋１）
×（ｎ＋１）画素分のデータを記憶する容量を有してい
なければならない。

【００２０】加算器５は内挿回路12から出力される動き
補償されて内挿補間された参照画像データと予測誤差と
を加算することにより、元の画像を復元する。復元画像
はメモリデータバス６を介して画像メモリ７に格納され
る。この場合には、物理アドレス生成回路９は、復号中
のマクロブロックの画面アドレスが仮想アドレス生成回
路８から供給され、この画面アドレスから画像メモリ７
の書込みアドレスを生成して、画像メモリ７に供給す
る。

【００２１】以後同様にして復号化が行われる。画像メ
モリ７に格納された復元画像データは表示バッファ13に
供給され、ステップＳ5 において表示バッファ13から表
示順に読出されて出力端子14を介して出力される。ステ
ップＳ6 では全てのマクロブロックの復号処理が行われ
たか否かが判断される。全てのマクロブロックの復号処
理が行われていない場合には、マクロブロックの番号ｋ
をインクリメントして（ステップＳ7 ）、処理をステッ
プＳ2 に戻す。

【００２２】なお、出力端子14からの復元画像データを
図示しない表示装置に与えることにより、復元画像を表
示させることができる。また、動き補償はマクロブロッ
ク単位で行われるのに対し、表示はライン単位で行われ
ることから、表示バッファ13がブロックスキャン順から
ラインスキャン順への並べ替えの機能を有することもあ
る。

【００２３】このように、復号処理には参照マクロブロ
ックの読出しが必要である。また、入力される符号化デ
ータのピクチャ順序と復元されたフレーム順とは異なる
ので、加算器５からの復元画像データは、表示タイミン
グまで画像メモリ７に一旦保持させる必要がある。これ
らの画像メモリ７に対する書込み及び読出しによって、
画像メモリ７のバス占有率は極めて高い。このため、回
路に必要なメモリ容量を低減するために、画像メモリ７
を他の機能、例えば、ＯＳＤ（On Screen Display ）等
に用いるメモリとして利用しようとしても、バス占有率
が高いことから兼用することができないという問題があ
った。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の動画像復号装置においては、参照マクロブロック
の読出しによる画像メモリのバス占有率が極めて高く、
画像メモリを他の機能用として兼用することが困難であ
るという問題点があった。

【００２５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、画像メモリのバス占有率を低減することに
より、画像メモリ他の機能用として兼用することを可能
にして、回路規模を低減することができる動画像復号方
法及び動画像復号装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
動画像復号方法は、現画像と参照画像との予測誤差を用
いた動き補償予測符号化によって所定のブロック単位で
符号化された所定ブロックの符号化信号に対して復号処
理を行って復号画像を得る復号手順と、前記復号画像を
参照画像として保持する手順と、保持した参照画像を前
記所定ブロックとは異なるブロックの復号処理に用いる
ために、所定の非更新領域を除いて更新する更新手順と
を具備したものであり、本発明の請求項８に係る動画像
復号装置は、現画像と参照画像との予測誤差を用いた動
き補償予測符号化によって所定のブロック単位で符号化
された所定ブロックの符号化信号が入力され、所定の復
号処理によって復号画像を得る復号手段と、前記復号画
像を参照画像として保持する第１の記憶手段と、この第
１の記憶手段に記憶されているデータを読出して記憶す
る第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段が保持した参
照画像を前記所定ブロックとは異なるブロックの復号処
理に用いるために読出して、所定の非更新領域を除いて
前記第２の記憶手段の内容を更新する更新手段とを具備
したものである。

【００２７】本発明の請求項１においては、復号手順に
よって、符号化信号は復号処理され復号画像が得られ
る。復号画像は参照画像として保持される。保持された
参照画像は、次の復号処理に用いるために、所定の非更
新領域を除いて更新される。非更新領域は更新されない
ので、更新処理の工程数が削減される。

【００２８】本発明の請求項８において、復号手段は符
号化信号を復号処理して復号画像を得る。復号画像は参
照画像として第１の記憶手段に保持される。更新手段
は、第１の記憶手段に保持されている参照画像を読出
し、所定の非更新領域を除いて第２の記憶手段の内容を
更新する。第２の記憶手段から読出された参照画像が復
号手段に与えられて次の復号処理が行われる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る
動画像復号方法の一実施の形態を示すフローチャートで
ある。本実施の形態は参照マクロブロックの更新処理方
法が従来例と異なる。

【００３０】符号化側においては、例えば、ＤＣＴ処
理、量子化処理及び可変長符号化処理によって符号化デ
ータを作成する。また、符号化側では、フレーム内符号
化処理だけでなく、前方又は後方フレームの参照画像を
用いた片方向予測符号化処理及び両方向フレームの参照
画像を用いた両方向予測符号化処理を行っている。ま
た、符号化側においては、予測符号化時に用いた動きベ
クトルの情報を可変長符号化して符号化データに多重し
ている。

【００３１】本実施の形態においても、復号はマクロブ
ロック単位で行われる。図２は復号順序を説明するため
の説明図であり、図２の１区画は画面上の各マクロブロ
ックを示している。図２は矢印によってマクロブロック
の復号順を示している。図２（ａ）は水平方向に並んだ
マクロブロック列毎に復号を行うもので、画面の水平方
向に連続したマクロブロックを順次復号する例を示して
いる。また、図２（ｂ）は画面の垂直方向に連続したマ
クロブロックを順次復号する例を示している。

【００３２】本実施の形態の動画像復号方法において
は、例えば、可変長復号化処理、逆量子化処理及び逆Ｄ
ＣＴ処理を行うと共に、符号化データが予測符号化され
ている場合には、参照画像を動き補償して予測誤差に加
算する処理を行って画像を復元する。可変長復号化処
理、逆量子化処理及び逆ＤＣＴ処理によって、符号化デ
ータをマクロブロック単位で符号化側のＤＣＴ処理前の
画素データに戻す。符号化データが予測符号化されたも
のである場合には、逆ＤＣＴ処理によって得られるデー
タは予測誤差である。この場合には、予測誤差と動き補
償した参照画像との加算処理によって、元の画像を復元
するのである。

【００３３】各マクロブロックの動きベクトルの情報に
応じて、参照画像を各マクロブロック毎に更新する。例
えば、更新処理は、復元された画像データを参照画像と
して用いるために画像メモリに記憶し、画像メモリから
メモリデータバスの空き時間に動き補償しながら読出し
てＭＢバッファに格納することにより行うことができ
る。更新された参照画像を加算処理のタイミングでＭＢ
バッファから読出して、予測誤差と加算する。

【００３４】図１は動き補償予測復号処理を示してい
る。

【００３５】図１のステップＳ10においては、マクロブ
ロックの番号を示すｋを初期化する。マクロブロック番
号ｋは図２に示す復号順に対応したものである。

【００３６】次のステップＳ11は動きベクトルの情報を
取得する手順を示し、符号化データに含まれる水平方向
の動きベクトルＭv(k)及び垂直方向の動きベクトルＭh
(k)とを得る。この動きベクトルの情報に基づいて、復
号するマクロブロックの符号化に際して用いられた参照
マクロブロックのブロック化を行う。参照画像を画像メ
モリに記憶させた場合には、動きベクトルの情報に基づ
いて、画像メモリ上の記録位置、即ち、メモリアドレス
を得るようになっている。

【００３７】ステップＳ12はマクロブロック内の画素の
番号を示すｊを初期化する。画素番号ｊは画像メモリか
らの読出し順に対応している。ステップＳ13はｋが１で
あるか否かを判定する処理である。画面の最初に復号す
るマクロブロックＭＢ（１）については、ステップＳ14
の処理を行うことなく、ステップＳ15に処理を移行す
る。

【００３８】ステップＳ14はｊ番目の画素が共通領域内
の画素であるか否かを判定する手順である。図３は共通
領域及び非更新領域を説明するための説明図である。図
３（ａ）は非更新領域を示し、図３（ｂ）は共通領域を
示している。図３の各区画は画面上の任意の位置の３×
３のマクロブロックを示している。例えば、図３の左上
のマクロブロック（横線部分）をｋ番目のマクロブロッ
クＭＢ（ｋ）とし、中央上のマクロブロック（縦線部
分）を（ｋ＋１）番目のマクロブロックＭＢ（ｋ＋１）
とする。図３の破線太枠はマクロブロックＭＢ（ｋ）が
参照した参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）を示し、実線
太枠はマクロブロックＭＢ（ｋ＋１）が参照した参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）を示している。

【００３９】本実施の形態においては、参照画像の更新
処理については、後述する共通領域の更新処理を省略す
るようになっている。

【００４０】例えば、図３の（ｋ＋１）番目のマクロブ
ロックＭＢ（ｋ＋１）の復号に際して、図３（ａ）の斜
線部に示す非更新領域が設定されたものとする。この参
照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）は非更新領域を含
む。更に、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）内の非
更新領域の一部は、前回の復号処理で読出された参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ）内の領域（以下、共通領域と
いう）である。図（３）（ｂ）の斜線部はこの共通領域
を示している。

【００４１】各マクロブロックの復号に際して、画像メ
モリから参照マクロブロックを読出す場合には、各マク
ロブロック毎に非更新領域を設定し、この非更新領域内
の画像データのうち、既にＭＢバッファに保持されてい
る画像データについては読出しを行わないようになって
いる。そして、非更新領域内の画像データに対応するＭ
Ｂバッファ内の画像データについては更新を行わないよ
うになっている。例えば、図３（ｂ）の参照マクロブロ
ックＲＭＢ（ｋ＋１）の読出しに際して、斜線部に示す
共通領域の読出しは行われず、共通領域の画像データが
記憶されているＭＢバッファの領域は更新されない。

【００４２】図１のステップＳ15は、復号に用いる参照
マクロブロックを画素毎に更新する手順である。１番目
のマクロブロックＭＢ（１）については全画素の更新が
行われ、その他のマクロブロックについては共通領域以
外の画素について更新処理が行われる。更新処理は、例
えば、画像メモリから読出した画素データをＭＢバッフ
ァに与えて対応する領域に記憶させることによって行わ
れる。

【００４３】ステップＳ16は画素の番号を示すｊをイン
クリメントする手順である。ステップＳ17は各マクロブ
ロック内の全画素に対する更新処理が終了したか否かを
判定するステップである。マクロブロックの大きさをｍ
画素×ｎラインとすると、ｊがｎ×ｍよりも大きいか否
かによって全画素の更新処理が終了したか否かを判定す
ることができる。ｊ＞ｎ×ｍでない場合には、処理をス
テップＳ13に戻して更新処理を繰返すようになってい
る。

【００４４】図１のステップＳ18は参照画像と予測誤差
との加算を行う手順である。この手順によって、予測符
号化された符号化データから元の画像が復元される。

【００４５】ステップＳ19は復元された画像を出力する
手順を示している。復元画像は表示のために出力される
と共に、参照画像を得るために画像メモリに記憶される
ようになっている。

【００４６】ステップＳ20では動き補償が終了したか否
かが判断される。ｋの値から１画面の全てのマクロブロ
ックの復号が終了したか否かを判断することができる。
復号が終了していない場合には処理をステップＳ21に移
行する。ステップＳ21はｋをインクリメントする手順で
あり、ｋをインクリメントした後に次のステップＳ12に
処理を移行するようになっている。

【００４７】次に、このように構成された実施の形態の
作用について図４の説明図を参照して説明する。図４は
画像メモリからの読出し処理を説明するためのものであ
り、図４（ａ）は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）と参
照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）との位置関係を示
し、図４（ｂ），（ｃ）は夫々参照マクロブロックＲＭ
Ｂ（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）を示している。

【００４８】いま、画面上の各マクロブロックを水平方
向にラスタスキャン順に順次復号するものとする。フレ
ーム内符号化されたマクロブロックについては、従来と
同様の復号化処理を行う。即ち、符号化データに対する
可変長復号化処理、逆量子化処理及び逆ＤＣＴ処理によ
って元の画像を復元する。

【００４９】復元された画像データは、予測符号化され
た符号化データの復号処理に用いる参照画像を得るため
に画像メモリに記憶させるものとし、参照画像の更新処
理のために、画像メモリに記憶されている参照画像を動
き補償して読出してＭＢバッファに格納するものとす
る。予測符号化された符号化データを復号する場合に
は、ＭＢバッファに格納されている参照マクロブロック
と逆量子化処理後に得られる予測誤差との加算処理を行
う。

【００５０】いま、図３に示すように、ｋ番目のマクロ
ブロックＭＢ（ｋ）の復号化に続けて、水平方向に隣接
した（ｋ＋１）番目のマクロブロックＭＢ（ｋ＋１）を
復号化するものとする。なお、マクロブロックＭＢ
（ｋ）に用いた参照マクロブロックは破線太枠に示す参
照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）であるものとする。マク
ロブロックＭＢ（ｋ＋１）については図３（ａ）の斜線
部分に示す非更新領域が設定されているものとする。

【００５１】図１のステップＳ11において、マクロブロ
ックＭＢ（ｋ＋１）の符号化データから動きベクトルの
情報Ｍv(k+1)，Ｍh(k+1)が取得される。ステップＳ12で
は画素の番号ｊが初期化され、ステップＳ13では復号す
るマクロブロックが最初のマクロブロックＭＢ（１）で
あるか否かが判定される。

【００５２】最初のマクロブロックについては、処理が
ステップＳ15に移行して、ｊ番目の画素が更新される。
次のステップＳ16でｊがインクリメントされ、ステップ
Ｓ17によって全画素が更新されたかが判断される。ステ
ップＳ13乃至Ｓ17のループによって１番目のマクロブロ
ックの全画素が更新される。

【００５３】２番目以降のマクロブロックについては、
ステップＳ13からステップＳ14に処理が移行する。ステ
ップＳ14では、ｊ番目の画素が図３（ｂ）の斜線部分で
示す共通領域の画素であるか否かが判断される。共通領
域以外の画素については、ステップＳ15において更新処
理が行われる。即ち、共通領域以外の画素の画素データ
は画像メモリから読出されてＭＢバッファの対応する領
域に書込まれる。共通領域内の画素については、ステッ
プＳ15の更新処理はスキップされ、処理は次のステップ
Ｓ16に移行する。

【００５４】図４はこのような更新処理を具体的に説明
するためのものである。図４の各区画は１画素を示して
おり、図４では説明を簡略化するためにマクロブロック
を５画素×５ラインで構成している。破線太枠は参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ）を示し、実線太枠は参照マク
ロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）を示している。図４（ａ）
に示すように、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭ
Ｂ（ｋ＋１）は相互に画素23乃至25，33乃至35，43乃至
45の３×３画素が共通である。

【００５５】いま、ＭＢバッファには参照マクロブロッ
クＲＭＢ（ｋ）の画素１乃至５，11乃至15，21乃至25，
31乃至35，41乃至45の画像データが記憶されているもの
とする。また、画素23乃至25，33乃至35，43乃至45の画
素を含む所定の領域が非更新領域に設定されているもの
とする。

【００５６】この場合には、参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ＋１）の読出しに際して、既にＭＢバッファに保存
されている画素のデータ、即ち、図４（ｂ），（ｃ）の
斜線部分に示す画素23乃至25，33乃至35，43乃至45のデ
ータについては読出しを行わない。従って、参照マクロ
ブロックＲＭＢ（ｋ＋１）については、画素26，27，3
6，37，46，47，53乃至57，63乃至67の画素データを順
次読出してＭＢバッファに供給する。ＭＢバッファは画
素23乃至25，33乃至35，43乃至45の画素データを保持し
ている領域についてはデータを更新することなく、他の
領域のデータのみを画像メモリから読出した画素データ
で更新する。

【００５７】１画素の画素データを読出してＭＢバッフ
ァを更新すると、次のステップＳ16によってｊをインク
リメントし、ステップＳ17でｊの値がマクロブロックの
画素数であるｍ×ｎを越えたか否かを判断する。マクロ
ブロック内の共通領域以外の全画素の更新処理が終了し
ていない場合には、処理をステップＳ13に戻して、次の
画素に対する更新処理を行う。

【００５８】マクロブロック内の全画素の更新処理が終
了した場合には、次のステップＳ18に処理を移行する。
ＭＢバッファには参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）
の画像データが保持されており、逆ＤＣＴ処理によって
得られた予測誤差と参照マクロブロックとの加算が行わ
れる。これにより、マクロブロックＭＢ（ｋ＋１）の画
像が復元される。

【００５９】復元された画像はステップＳ19において出
力処理される。復元画像を参照画像として用いる場合に
は、復元された画像は画像メモリに記憶される。また、
表示タイミングになっていない復元画像は表示バッファ
に保持された後、表示タイミングで表示順に出力され
る。ステップＳ20では全てのマクロブロックに対する復
号処理が終了したか否かが判断され、終了していない場
合には、ｋをインクリメントしてステップＳ11に処理を
戻す。

【００６０】なお、共通領域の参照マクロブロックＲＭ
Ｂ（ｋ）における位置と、参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ＋１）における位置とは異なる。従って、画像メモ
リ又はＭＢバッファのアドレス変換を行う必要がある。

【００６１】図４の例では、参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ＋１）の読出しを行う画素数は、５×５−３×３＝
１６画素である。従って、参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ＋１）の読出し処理において、画像メモリに対する
アクセス回数を９画素分だけ低減することができる。

【００６２】このように、本実施の形態では、１連のマ
クロブロックの復号処理において参照マクロブロックを
読出す場合には、前の復号処理で既に読出された画素に
ついては、共通領域の画素として読出しを行わずにＭＢ
バッファの更新を行わないことにより、参照画像の更新
処理に必要なアクセス回数を低減している。これによ
り、データバスを他の機能にも活用することができ、画
像メモリを他の機能に兼用することを可能にして、回路
規模を低減することができる。また、復号処理の処理速
度を向上させることも可能である。

【００６３】なお、本実施の形態においては、共通領域
については更新処理を行わないものとして説明したが、
共通領域のうち一部の領域の画素については更新処理す
るようにしてもよい。また、共通領域であっても更新処
理を行うことがあってもよく、例えば、更新処理を行う
か否かについてマクロブロック毎に指示するようにして
もよい。更に、本実施の形態においては、共通領域のみ
を更新処理しないものとして説明したが、復元画像の画
質が劣化することを許容して、非更新領域の全域につい
て更新処理を行わないように設定してもよい。

【００６４】図５は本発明の他の実施の形態を示すブロ
ック図である。

【００６５】非更新領域の設定方法としては種々の方法
が考えられる。本実施の形態は、非更新領域を外部から
入力して指示する例を示している。本実施の形態におい
ては、非更新領域内の全画素について更新処理を行わな
いようになっている。図５において図１７と同一の構成
要素には同一符号を付してある。

【００６６】図５において入力端子１には符号化データ
が入力される。この符号化データは、例えば、ＤＣＴ処
理、量子化処理及び可変長符号化処理によって作成され
たものであり、フレーム内符号化処理だけでなく、前方
又は後方フレームの参照画像を用いた片方向予測符号化
処理及び両方向フレームの参照画像を用いた両方向予測
符号化処理が行われている。また、符号化データには予
測符号化時に用いた動きベクトルの情報が可変長符号化
されて多重されている。

【００６７】入力端子１を介して入力された符号化デー
タはＶＬＤ２に供給される。ＶＬＤ２は入力された符号
化データを可変長復号化して、符号化側の可変長符号化
処理前のデータに戻す。これにより、ＶＬＤ２からは量
子化出力及び動きベクトルのデータが得られる。ＶＬＤ
２は、量子化出力をＩＱ３に供給し、動きベクトルを仮
想アドレス生成回路21に供給する。

【００６８】ＩＱ３はＶＬＤ２の出力を逆量子化して振
幅方向に伸張した後、ＩＤＣＴ４に出力する。ＩＤＣＴ
４は逆量子化出力を逆ＤＣＴ処理して符号化側のＤＣＴ
処理前のデータに戻す。ＩＤＣＴ４の出力は加算器５を
介してメモリデータバス６に転送され、更に、画像メモ
リ７に転送される。

【００６９】画像メモリ７は、加算器５から復元画像デ
ータが与えられ、この復元画像データを参照画像データ
として記憶するようになっている。画像メモリ７は、物
理アドレス生成回路９に書込み及び読出しが制御され、
物理アドレス生成回路９が指定したブロック化位置のマ
クロブロックの参照画像データを読出してＭＢバッファ
10，11に出力するようになっている。

【００７０】ＭＢバッファ10，11は画像メモリ７からの
動き補償された参照画像データを保持して加算器５に出
力する。加算器５はＩＤＣＴ４から予測誤差の復元画像
データが入力された場合には、ＭＢバッファ10，11から
参照画像データを読出して加算することにより、元の画
像を復元して出力するようになっている。表示バッファ
13は復元画像データを表示タイミングまで保持して表示
順に出力端子14を介して出力するようになっている。

【００７１】本実施の形態においては、端子20を介して
非更新領域情報が入力されるようになっている。非更新
領域情報は、各マクロブロックが参照する参照マクロブ
ロック内の画素のうち更新不要とする領域を示してい
る。非更新領域情報は仮想アドレス生成回路21に供給さ
れる。

【００７２】仮想アドレス生成回路21は、ＶＬＤ２から
動きベクトルの情報が与えられており、動きベクトルの
情報に基づいて、復号するマクロブロックが参照した参
照マクロブロックの画面上の位置を算出する。本実施の
形態においては、仮想アドレス生成回路21は、算出した
参照マクロブロックのうち非更新領域の位置を除く位置
の情報（画面アドレス）を物理アドレス生成回路９に出
力するようになっている。物理アドレス生成回路９は、
復号されたマクロブロックの画面上の位置に応じた画像
メモリ７上の位置を示す書込みアドレスを発生する。

【００７３】次に、このように構成された実施の形態の
動作について説明する。

【００７４】入力端子１を介して入力された符号化デー
タに対する可変長復号化処理、逆量子化処理、逆ＤＣＴ
処理及び加算器５の加算処理は従来と同様である。加算
器５からは復元された画像データがブロック単位でメモ
リデータバス６に転送される。物理アドレス生成回路９
は画像メモリ７に書込みアドレスを与えて、メモリデー
タバス６を介して転送された復元画像データが記憶され
る。こうして、画像メモリ７には参照画像データが格納
される。

【００７５】フレーム間符号化された符号化データが入
力端子１を介して入力された場合には、ＶＬＤ２から動
きベクトル情報が仮想アドレス生成回路21に供給され
る。仮想アドレス生成回路21は、動きベクトル情報に基
づいて、参照マクロブロックの画面アドレスを算出す
る。また、仮想アドレス生成回路21は、端子20を介して
非更新領域情報も与えられており、参照マクロブロック
内の非更新領域を除く部分を示す画面アドレスを生成す
る。仮想アドレス生成回路21は生成した画面アドレスを
物理アドレス生成回路９に出力する。

【００７６】物理アドレス生成回路９は、仮想アドレス
生成回路21から与えられた画面アドレスを読出しアドレ
スに変換して、画像メモリ７に順次出力する。これによ
り、画像メモリ７からは、参照マクロブロックのうち非
更新領域を除く部分の復元画像データが読出され、メモ
リデータバス６を介してＭＢバッファ10，11に転送され
て記憶される。こうして、ＭＢバッファ10，11は、非更
新領域を除く領域のみが更新処理される。

【００７７】ＭＢバッファ10，11は予測誤差との加算タ
イミングにおいて、記憶しているデータを予測誤差の画
面上の位置に対応させて読出す。加算器５はＩＤＣＴ４
からの予測誤差データとＭＢバッファ10，11からの動き
補償された参照マクロブロックデータとの加算を行っ
て、元の画像を復元する。以後、同様の動作が繰返され
て復号化が行われる。復元された画像データは表示バッ
ファ13から表示順に読出されて、出力端子14を介して出
力される。

【００７８】このように、本実施の形態においては、外
部から非更新領域情報を入力することによって、参照マ
クロブロックの画像データのうち非更新領域については
更新処理を行わないようになっており、参照画像の更新
処理に必要なアクセス回数を低減することにより、回路
規模の低減及び復号処理の処理速度の向上を可能にして
いる。

【００７９】図６は本発明の他の実施の形態を示すフロ
ーチャートである。

【００８０】図５の実施の形態においては、外部入力に
よって設定する非更新領域は任意の領域である。しか
し、非更新領域を任意の領域とすると、画像によっては
復号画像の画質が劣化してしまう。図５の実施の形態に
おいても、非更新領域内の画素であっても共通領域の画
素以外の画素については更新処理することにより、復号
画像の画質が劣化することを防止することができる。本
実施の形態は共通領域のみを更新処理しないようにする
手法を具体的に示したものである。図６において図１と
同一の手順には同一符号を付して説明を省略する。

【００８１】本実施の形態は、ｋ番目のマクロブロック
ＭＢ（ｋ）と（ｋ＋１）番目のマクロブロックＭＢ（ｋ
＋１）の動きベクトルＭ（ｋ），Ｍ（ｋ＋１）同士の差
分（相対距離）を用いて、共通領域を求めるようにして
いる。

【００８２】ステップＳ31は、マクロブロックＭＢ
（ｋ），ＭＢ（ｋ＋１）の動きベクトルＭ（ｋ），Ｍ
（ｋ＋１）の垂直成分Ｍv(k)，Ｍv(k+1)の差分ｄmvと水
平成分Ｍh(k),Ｍh(k+1)の差分ｄmhとを求める処理であ
る。ステップＳ32は求めた差分ｄmv，ｄmhの値が夫々条
件式−ｎ＜ｄmv＜ｎ，−２ｍ＜ｄmh＜０を満足するか否
かを判断する処理である。

【００８３】図７はステップＳ32の条件式を説明するた
めの説明図である。

【００８４】図７の細枠は画面上のマクロブロックを示
している。そして、所定のマクロブロックＭＢ（ｋ）の
参照マクロブロックが太枠で示す参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ）であるものとする。動きベクトルの始点をマ
クロブロックの左上端とすると、その終点は参照マクロ
ブロックの左上端である。動きベクトルＭ（ｋ）は図７
の破線太線によって示している。

【００８５】共通領域が存在するためには、参照マクロ
ブロックＲＭＢ（ｋ＋１）の枠と参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ）の枠とが重なる必要がある。つまり、参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）が参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ）と共通の領域を有するためには、参照マクロ
ブロックＲＭＢ（ｋ＋１）の左上端が図７の斜線部内に
存在すればよい。参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）の左
上端の位置に対して参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋
１）の左上端の位置までの水平及び垂直距離がマクロブ
ロックの画素数以内である場合には共通領域が存在す
る。

【００８６】図７の実線太線はマクロブロックＭＢ（ｋ
＋１）がマクロブロックＭＢ（ｋ）の動きベクトルＭ
（ｋ）と同一の動きベクトルを有している場合の動きベ
クトルＭ（ｋ＋１）を示している。この場合の参照マク
ロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）は参照マクロブロックＲＭ
Ｂ（ｋ）に隣接した実線太枠で示される。実線太線で示
す動きベクトルＭ（ｋ＋１）の終点を原点として、動き
ベクトルＭ（ｋ＋１），Ｍ（ｋ）同士の差分ｄmv，ｄmh
が求められる。

【００８７】動きベクトルＭ（ｋ），Ｍ（ｋ＋１）同士
の差分ｄmv，ｄmhが０であっても、水平方向には参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）はマクロブロックの水平
方向画素数分だけ参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）から
ずれた位置に位置する。従って、マクロブロックの大き
さをｍ画素×ｎラインとすると、参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ＋１）が参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）と共
通の領域を有する条件は、−ｎ＜ｄmv＜ｎで且つ−２ｍ
＜ｄmh＜０となる。

【００８８】ステップＳ33は、ｊ番目の画素が非更新領
域内の画素であるか否かを判断する処理である。即ち、
ステップＳ32，Ｓ33の処理によって、ｊ番目の画素が共
通領域の画素であるか否かが判定される。ステップＳ32
及びステップＳ33によって共通領域の画素でないと判断
された場合には、処理をステップＳ15に移行する。ま
た、共通領域の画素であると判断された場合には、ステ
ップＳ15を経ることなく処理をステップＳ16に移行す
る。

【００８９】また、本実施の形態においては、ハーフペ
ル演算処理は参照画像の更新処理後に行うようになって
いる。１マクロブロック分の参照画像の更新が終了する
と、ステップＳ17からステップＳ34に処理が移行する。
ステップＳ34はハーフペル演算を行う手順である。ハー
フペル演算処理は、動きベクトルが画素間の位置（以
下、半画素位置という）を示している場合に、半画素位
置に隣接する画素同士の演算によって半画素位置の画素
値を求めるものである。ステップＳ34のハーフペル演算
処理が終了すると、次のステップＳ18に移行するように
なっている。

【００９０】次に、このように構成された実施の形態の
作用について図８及び図９を参照して説明する。

【００９１】図６のステップＳ31ではマクロブロックＭ
Ｂ（ｋ）とマクロブロックＭＢ（ｋ＋１）の動きベクト
ルＭ（ｋ），Ｍ（ｋ＋１）の差分が求められる。垂直方
向の差分値はｄmv＝Ｍv(k)−Ｍv(k-1)で表され、水平方
向の差分値はｄmh＝Ｍh(k)−Ｍh(k+1)で表される。な
お、Ｍv(0)＝０で、Ｍh(0)＝０であるものとする。

【００９２】最初のマクロブロックＭＢ（１）について
は、ステップＳ13からステップＳ15に処理を移行して、
ｊ番目の画素が更新される。２番目以降のマクロブロッ
クＭＢ（ｋ）については、先ずステップＳ32において動
きベクトルの差分値ｄmv，ｄmhの値が判定される。−ｎ
＜ｄmv＜ｎ，−２ｍ＜ｄmh＜０の場合には、参照マクロ
ブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）に共通領域が
存在するものとして、処理がステップＳ33に移行する。
共通領域が存在しない場合には、ステップＳ15に移行し
て、全画素について更新処理を行う。

【００９３】参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭＢ
（ｋ＋１）相互間に共通領域が存在する場合には、次の
ステップＳ33において、共通領域が非更新領域内の画素
であるか否かが判定される。共通領域内の画素が予め設
定された非更新領域内の画素である場合には、ステップ
Ｓ15の更新処理を行うことなく、ステップＳ16に処理を
移行する。共通領域内の画素が非更新領域内の画素でな
い場合には、ステップＳ15でｊ番目の画素を更新する。

【００９４】これにより、共通領域内の画素で且つ非更
新領域内の画素については、更新処理は行われない。

【００９５】ステップＳ17によって１マクロブロックの
更新処理が終了すると、次にステップＳ34のハーフペル
演算処理が行われる。図８及び図９はハーフペル演算処
理を説明するための説明図である。

【００９６】図８は水平方向に隣接したマクロブロック
ＭＢ（ｋ），ＭＢ（ｋ＋１）を順次復号処理する例を示
している。そして、マクロブロックＭＢ（ｋ），ＭＢ
（ｋ＋１）の動きベクトルが同一であって、参照マクロ
ブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）が水平方向に
隣接しているものとする。図９は図８の斜線で示す参照
マクロブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）の境界
部分を拡大して示している。参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）の境界部においては、半画素
位置の画素を参照したハーフペル演算が必要であるもの
とする。

【００９７】図９の○印は通常の画素の位置（以下、整
数画素位置という）の画素を示し、中に黒丸を有する○
印は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）のハーフペル演算
による半画素位置の画素を示し、黒丸印は参照マクロブ
ロックＲＭＢ（ｋ＋１）のハーフペル演算による半画素
位置の画素を示している。図９に示すように、ブロック
境界近傍の２ラインの６画素を夫々Ｇ1 乃至Ｇ6 とし、
画素Ｇ1 乃至Ｇ4 に囲まれた半画素位置の画素をＧ7 と
し、画素Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ5 ，Ｇ6 に囲まれた半画素位置
の画素をＧ8 とする。

【００９８】ハーフペル演算においては、同一ライン上
では、水平方向に隣接する整数画素位置の２つの画素を
用いて、これらの２画素の間の半画素位置の画素値が求
められる。また、垂直方向では、垂直方向に隣接する整
数画素位置の２つの画素を用いて、これらの２画素の間
の半画素位置の画素値が求められる。

【００９９】更に、水平及び垂直方向に半画素分ずれた
位置の画素値は、水平及び垂直方向に隣接する４つの画
素を用いた演算によって求められる。例えば、参照マク
ロブロックＲＭＢ（ｋ）の画素Ｇ7 は、整数画素位置の
画素Ｇ1 乃至Ｇ4 に対するハーフペル演算によって得ら
れる。また、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）の画
素Ｇ8 は、整数画素位置の画素Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ5 ，Ｇ6
に対するハーフペル演算によって得られる。

【０１００】ステップＳ34のハーフペル演算処理後に、
ステップＳ18において予測誤差と参照マクロブロックと
の加算を行うようになっている。以後の作用は図１と同
様である。

【０１０１】ところで、図６の実施の形態においては、
画素の更新処理の後にハーフペル演算を行っているが、
更新処理前にハーフペル演算を行い、ハーフペル演算後
の参照マクロブロックを更新処理することも考えられ
る。ステップＳ13，Ｓ32，Ｓ33の処理後でステップＳ15
の処理前にハーフペル演算を行うのである。そうする
と、図９の例では、ステップＳ15の更新処理によって、
参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）の例えば画素Ｇ7 等の
半画素位置の画素値が得られる。

【０１０２】しかしながら、そうすると、更新処理後の
画像データとして、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋
１）の画素Ｇ8 の画素値を求めるために必要な整数位置
の画素のデータを得ることができない。即ち、この場合
には、この整数位置の画素について再度更新処理を行う
必要があり、アクセス回数が増加してしまう。

【０１０３】一方、図６の例では、ステップＳ15の更新
処理によって、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）につい
ては画素Ｇ1 乃至Ｇ4 が得られ、参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ＋１）については画素Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ5 ，Ｇ6
が得られる。参照マクロブロックの境界線上の画素Ｇ1
，Ｇ2 を２つの参照マクロブロックのハーフペル演算
処理に共有することができる。即ち、この画素Ｇ1 ，Ｇ
2 の更新処理を省略することができ、アクセス回数を一
層低減することができる。

【０１０４】なお、この場合には、ステップＳ32の条件
式は境界部も含むことになる。つまり、水平方向の半画
素を含む場合には、−２ｍ≦ｄmh≦０となり、垂直方向
の半画素を含む場合には、‐n≦ｄmv≦nとなる。

【０１０５】このように本実施の形態においては、図１
と同様の効果を得ることができると共に、ハーフペル演
算処理を行う場合においてアクセス回数を一層低減する
ことができるという効果を有する。

【０１０６】図１０は本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図である。図１０において図５と同一の構成要素
には同一符号を付して説明を省略する。

【０１０７】図６の実施の形態においては、共通領域内
の画素であっても非更新領域内の画素でない場合には、
更新処理を行うようになっている。しかし、共通領域内
の画素は既にＭＢバッファに格納されているので、更新
処理を行わなくてもよい。本実施の形態は外部からの非
更新領域情報を用いないようになっている。

【０１０８】本実施の形態は共通領域演算回路32を有す
ると共に、仮想アドレス生成回路21に代えて仮想アドレ
ス生成回路31を設けた点が図５と異なる。なお、内挿回
路12はＭＢバッファ10，11の前段に設けられている。

【０１０９】共通領域演算回路32は、ＶＬＤ２から動き
ベクトルが与えられて、参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）の共通領域を検出する。更
に、共通領域演算回路32は、共通領域内で２つの参照マ
クロブロックに共通の画素（以下、共通画素という）を
示す情報を仮想アドレス生成回路31に出力するようにな
っている。仮想アドレス生成回路31は、動きベクトルか
ら求めた参照画像の領域のうちの共通画素以外の画素を
示す画面アドレスを生成する。

【０１１０】内挿回路12は、メモリデータバス６を介し
て画像メモリ７から参照マクロブロックの画像データを
読出し、ハーフペル演算処理を行って、ＭＢバッファ1
0，11に出力するようになっている。

【０１１１】内挿回路12をＭＢバッファ10，11の前段に
設けているので、ＭＢバッファ10，11の容量を１参照マ
クロブロック分のデータを保持することができる容量以
下にすることができる。

【０１１２】次に、このように構成された実施の形態の
動作について図１１を参照して説明する。

【０１１３】ＶＬＤ２からの動きベクトルは共通領域演
算回路32に与えられる。共通領域演算回路32は、図６の
ステップＳ31と同様の演算によって、隣接したマクロブ
ロックが参照した参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），Ｒ
ＭＢ（ｋ＋１）の動きベクトルの差分を求め、差分値が
ステップＳ32の条件を満足しているか否かを判定する。
これにより、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）内の
所定の画素が共通領域内の画素であるか否かを判別す
る。

【０１１４】ところで、内挿回路12は、画像メモリ７に
記憶されている参照マクロブロックの画像データを読出
してハーフペル演算を行う。このため、共通領域演算回
路32は、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）内の所定
の画素が共通画素であるか否かを判断するようになって
いる。

【０１１５】図１１は共通領域と共通画素とを説明する
ための説明図である。図１１（ａ）は動き補償の単位が
１画素である例（以下、整数画素精度という）を示し、
図１１（ｂ）は動き補償の単位が半画素である例（以
下、半画素精度という）を示している。

【０１１６】図１１の一点鎖線は参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ）の境界を示し、実線は参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ＋１）の境界を示している。図１１の○印は参
照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）内の整数画素位置の画素
を示し、黒丸印は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）
内の整数画素位置の画素を示している。図１１の斜線部
は共通領域である。

【０１１７】図１１（ａ）に示す参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）の画素データは、いずれ
も整数画素精度の情報を有しており、○印と黒丸とが重
なっている部分が共通画素である。

【０１１８】一方、図１１（ｂ）に示す参照マクロブロ
ックＲＭＢ（ｋ）の画素データは整数画素精度のみの情
報を有しているが、マクロブロックＭＢ（ｋ）とマクロ
ブロックＭＢ（ｋ＋１）の動きベクトルが１／２画素の
整数倍だけずれていると、図１１（ｂ）に示すように、
参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）は半画素精度の情
報を有する。この場合には、共通領域内に共通画素は存
在しない。

【０１１９】従って、図１１（ｂ）の場合には、内挿回
路12においてハーフペル処理を行うために、参照マクロ
ブロックＲＭＢ（ｋ＋１）内の全ての画素を更新処理す
る必要がある。

【０１２０】共通領域演算回路32は、参照マクロブロッ
ク内の共通画素を示す演算結果を仮想アドレス生成回路
31に出力する。仮想アドレス生成回路31は、参照マクロ
ブロックの読出しに際して、共通画素以外の画素を示す
画面アドレスを発生して画像メモリ７の読出しアドレス
として出力する。

【０１２１】画像メモリ７から読出された参照マクロブ
ロックの画像データは内挿回路12によってハーフペル処
理された後、ＭＢバッファ10，11に与えられて記憶され
る。

【０１２２】他の作用は図５の実施の形態と同様であ
る。

【０１２３】このように、本実施の形態においては、共
通画素については更新処理を行う必要がないので、アク
セス回数を低減することができる。

【０１２４】図１２は本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図である。図１２において図１０と同一の構成要
素には同一符号を付して説明を省略する。

【０１２５】図１０の実施の形態においては、共通領域
内の共通画素のみについて更新処理を省略したが、本実
施の形態は内挿回路12をＭＢバッファ10，11の後段に設
けることにより、共通領域の画素の全てについて更新処
理を省略するようにしたものである。

【０１２６】本実施の形態においては、共通領域演算回
路32に代えて共通領域演算回路35を設けると共に、内挿
回路12をＭＢバッファ10，11の後段に設けた点が図１０
の実施の形態と異なる。

【０１２７】共通領域演算回路35は、ＶＬＤ２から動き
ベクトルが与えられて、参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋１）の共通領域を検出して検出結
果を仮想アドレス生成回路31に出力するようになってい
る。仮想アドレス生成回路31は、参照マクロブロックの
読出しに際して、共通領域内の全ての画素以外の画素を
示す画面アドレスを発生するようになっている。

【０１２８】なお、内挿回路12をＭＢバッファ10，11の
後段に設けているので、ＭＢバッファ10，11の容量は
（ｎ＋１）×（ｍ＋１）個の画素を保持する容量以上の
容量を有している必要がある。

【０１２９】次に、このように構成された実施の形態の
動作について図１３を参照して説明する。

【０１３０】図１３は共通領域と共通画素とを説明する
ための説明図である。図１３は動き補償の単位が半画素
精度である例を示している。図１３の一点鎖線は参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ）の境界を示し、実線は参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）の境界を示している。図
１３の○印は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）内の整数
画素位置の画素を示し、黒丸印は参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ＋１）内の整数画素位置の画素を示している。
図１３の斜線部は共通領域である。

【０１３１】ＶＬＤ２からの動きベクトルは共通領域演
算回路35に与えられる。共通領域演算回路35は、図６の
ステップＳ31と同様の演算によって、隣接したマクロブ
ロックが参照した参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），Ｒ
ＭＢ（ｋ＋１）の動きベクトルの差分を求め、差分値が
ステップＳ32の条件を満足しているか否かを判定する。
これにより、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）内の
所定の画素が共通領域内の画素であるか否かが判別され
る。共通領域演算回路35は、判別結果を仮想アドレス生
成回路31に出力する。

【０１３２】内挿回路12がＭＢバッファ10，11の後段に
配置されるので、参照マクロブロックが半画素精度の情
報を含む場合には、ＭＢバッファ10，11には、整数画素
位置の少なくとも（ｎ＋１）画素×（ｍ＋１）ライン分
の画像データを画像メモリ７から読出す必要がある。即
ち、この場合には、仮想アドレス生成回路31は、参照マ
クロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）の読出しに際して、参照
マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋１）内の共通領域内の画素
と、共通領域に隣接した参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ）の境界部分の画素とを除く他の画素を示す画面ア
ドレスを物理アドレス生成回路９に出力する。

【０１３３】図１３は仮想アドレス生成回路31が設定す
る画素を説明するためのものである。

【０１３４】図１３に示す参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ＋１）の画素データは、半画素精度の情報を有して
おり、共通領域内の境界近傍の画素のハーフペル処理に
は右下り斜線部及び左下り斜線部内の○印の画素を用い
る。従って、内挿回路12が参照マクロブロックＲＭＢ
（ｋ＋１）のハーフペル処理を行う場合には、図１３の
斜線部の○印の画素の画素データがＭＢバッファ10，11
に保持されている必要があるので、これらの画素データ
については更新処理を行わない。画像メモリ７からは右
斜め及び左下り斜線部内の○印の画素以外の画素の画素
データが読出されてＭＢバッファ10，11に供給される。

【０１３５】他の作用は図１０と同様である。

【０１３６】このように、本実施の形態においては、参
照マクロブロックの読出し時のアクセス回数を図１０の
実施の形態よりも低減することができる。

【０１３７】図１４は本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図である。図１４において図１２と同一の構成要
素には同一符号を付して説明を省略する。

【０１３８】上記各実施の形態においては、加算器５か
ら得られる復元画像を表示タイミングまで一旦画像メモ
リ７に保持する例を説明した。本実施の形態は、加算器
５からの復元画像を復元後にすぐに表示することができ
る場合に対応させたものである。

【０１３９】本実施の形態はスイッチ51を設けた点が図
１２の実施の形態と異なる。スイッチ51は加算器５から
の復元画像データをメモリデータバス６又は表示バッフ
ァ13に供給するようになっている。

【０１４０】このように構成された実施の形態において
は、加算器５からの復元画像を参照画像として用いる場
合には、スイッチ51は加算器５の出力をメモリデータバ
ス６を介して画像メモリ７に供給する。一方、加算器５
からの復元画像をすぐに表示に用いることができる場合
には、スイッチ51は加算器５の出力を表示バッファ13に
供給する。

【０１４１】他の作用は図１２の実施の形態と同様であ
る。

【０１４２】このように、本実施の形態においては、全
ての復元画像が画像メモリ７に書込まれるわけではない
ので、画像メモリ７に対するアクセス回数を低減するこ
とができる。

【０１４３】ところで、上記各実施の形態においては、
２つの参照マクロブロック間で共通領域を有する場合に
更新処理を省略する例を示したが、本発明はこれに限定
されるものではない。例えば、３つ以上の参照マクロブ
ロック間で共通領域を有する場合にも適用することがで
きる。

【０１４４】図１５はこの例を示す説明図である。図１
５は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭＢ（ｋ＋
１），ＲＭＢ（ｋ＋２）相互間で共通領域を有する例を
示しており、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），ＲＭＢ
（ｋ＋２）は整数画素精度の情報を有し、参照マクロブ
ロックＲＭＢ（ｋ＋１）は半画素精度の情報を有してい
る例である。図１５の一点鎖線は参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ）の境界を示し、破線は参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ＋１）の境界を示し、実線は参照マクロブロッ
クＲＭＢ（ｋ＋２）の境界を示している。図１５の○印
は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）内の整数画素位置の
画素を示し、黒丸印は参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋
１）内の半画素画素位置の画素を示し、小さい○印は参
照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋２）内の整数画素位置の
画素を示している。図１５の縦線部分、右下り斜線部分
及び左下り斜線部分は共通領域である。

【０１４５】図１５の例では、参照マクロブロックＲＭ
Ｂ（ｋ＋１）の更新処理に際して、縦線及び左下り斜線
部分に示す共通領域以外の画素のみを更新処理する。こ
の場合において、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ）内の
右下がり斜線部分の画素についても更新処理を行わな
い。これにより、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋２）
の更新処理に際して、左下り斜線部分の領域内の画素だ
けでなく右下り斜線部分の領域内の画素についても更新
処理を行うことなく、他の画素のみを更新処理すること
が可能となる。

【０１４６】図１６は複数の参照マクロブロック間にお
ける更新処理を説明するための説明図である。

【０１４７】図１６において円で囲った符号は参照マク
ロブロックの番号を示しており、矢印は更新処理を省略
する参照マクロブロック同士の関係を示している。即
ち、図１６の例では、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋
１），ＲＭＢ（ｋ＋２）は、いずれも参照マクロブロッ
クＲＭＢ（ｋ）との間で共通領域の画素の更新処理を省
略することを示している。また、参照マクロブロックＲ
ＭＢ（ｋ＋３）は、参照マクロブロックＲＭＢ（ｋ），
ＲＭＢ（ｋ＋２）の２つの参照マクロブロックとの共通
領域の画素の更新処理を省略する。また、参照マクロブ
ロックＲＭＢ（ｋ＋５），ＲＭＢ（ｋ＋６）は夫々、参
照マクロブロックＲＭＢ（ｋ＋４），ＲＭＢ（ｋ＋５）
との間で共通領域の画素の更新処理を省略することを示
している。

【０１４８】このように、本発明においては、復号順が
連続した２つの参照マクロブロック同士で画素の更新処
理を省略するだけでなく、復号順が連続していない参照
マクロブロック同士で画素の更新処理を省略してもよ
く、また、複数の参照マクロブロック同士で画素の更新
処理を省略してもよいことは明らかである。

【０１４９】更に、本実施の形態においては、フレーム
画像を用いて説明したが、フィールド画像にも適用でき
ることは明らかである。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像メモリのバス占有率を低減することにより、画像メモ
リ他の機能用として兼用することを可能にして、回路規
模を低減することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動画像復号方法の一実施の形態を
示すフローチャート。

【図２】復号順を説明するための説明図。

【図３】非更新領域及び共通領域を説明するための説明
図。

【図４】図１の実施の形態の動作を説明するための説明
図。

【図５】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。

【図６】本発明の他の実施の形態を示すフローチャー
ト。

【図７】共通領域の条件を説明するための説明図。

【図８】図６の実施の形態を説明するための説明図。

【図９】図６の実施の形態を説明するための説明図。

【図１０】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。

【図１１】共通画素を説明するための説明図。

【図１２】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。

【図１３】図１２の実施の形態を説明するための説明
図。

【図１４】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。

【図１５】更新処理を省略する共通領域を説明するため
の説明図。

【図１６】複数の参照マクロブロック間における更新処
理を説明するための説明図。

【図１７】従来の動画像復号装置を示すブロック図。

【図１８】図１８の従来例の動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【符号の説明】

Ｓ11…動き情報取得手順、Ｓ14…共通領域判定手順、Ｓ
15…ｊ番目の画素の更新手順

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現画像と参照画像との予測誤差を用いた
   動き補償予測符号化によって所定のブロック単位で符号
   化された所定ブロックの符号化信号に対して復号処理を
   行って復号画像を得る復号手順と、 前記復号画像を参照画像として保持する手順と、 保持した参照画像を前記所定ブロックとは異なるブロッ
   クの復号処理に用いるために、所定の非更新領域を除い
   て更新する更新手順とを具備したことを特徴とする動画
   像復号方法。
2. 【請求項２】 前記更新手順は、前記参照画像が記憶さ
   れた画像メモリからバスを介して読出したデータをバッ
   ファに書込むことによって更新を行うことを特徴とする
   請求項１に記載の動画像復号方法。
3. 【請求項３】 前記更新手順は、複数のブロックの動き
   補償予測符号化に用いられた複数の参照画像のデータを
   含むデータに更新することを特徴とする請求項１に記載
   の動画像復号方法。
4. 【請求項４】 前記非更新領域は、任意の領域であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の動画像復号方法。
5. 【請求項５】 前記非更新領域は、前記所定ブロックの
   動き補償予測符号化において参照した参照画像と前記所
   定ブロックとは異なるブロックの動き補償予測符号化に
   おいて参照した参照画像との共通領域を含むことを特徴
   とする請求項１に記載の動画像復号方法。
6. 【請求項６】 前記非更新領域は、ハーフペル処理に必
   要な領域を含むことを特徴とする請求項５に記載の動画
   像復号方法。
7. 【請求項７】 前記共通領域は、前記所定ブロックの動
   き補償予測符号化において参照した参照画像と前記所定
   ブロックとは異なるブロックの動き補償予測符号化にお
   いて参照した参照画像とを夫々示す動きベクトル同士の
   差分が所定の範囲内の値であるか否かによって求められ
   ることを特徴とする請求項５に記載の動画像復号方法。
8. 【請求項８】 現画像と参照画像との予測誤差を用いた
   動き補償予測符号化によって所定のブロック単位で符号
   化された所定ブロックの符号化信号が入力され、所定の
   復号処理によって復号画像を得る復号手段と、 前記復号画像を参照画像として保持する第１の記憶手段
   と、 この第１の記憶手段に記憶されているデータを読出して
   記憶する第２の記憶手段と、 前記第１の記憶手段が保持した参照画像を前記所定ブロ
   ックとは異なるブロックの復号処理に用いるために読出
   して、所定の非更新領域を除いて前記第２の記憶手段の
   内容を更新する更新手段とを具備したことを特徴とする
   動画像復号装置。
9. 【請求項９】 前記更新手段は、前記所定ブロックの動
   き補償予測符号化において参照した参照画像と前記所定
   ブロックとは異なるブロックの動き補償予測符号化にお
   いて参照した参照画像との共通領域を非更新領域とする
   ことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号装置。
10. 【請求項１０】 前記第２の記憶手段から読出した参照
    画像をハーフペル処理して前記復号手段に供給する内挿
    手段を付加したことを特徴とする請求項８に記載の動画
    像復号装置。