JPH10257496A

JPH10257496A - インターレース動画像の動き補償予測装置

Info

Publication number: JPH10257496A
Application number: JP10122776A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nakajima; 康之中島
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JP3201343B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インターレース動画像の符号化で用いられる
動き補償予測において、インターレースブロック当り１
個の動きベクトルを用いたフィールド動き補償を行うこ
とにより符号化効率および画質の向上を図る。【解決手段】入力画面（１０）及び参照画面（１１）
は、ブロック毎に同一パリティ動き検出器（１２）、近
傍フィールド動き検出器（１３）及びフィールド間補間
動き検出器（１４）にそれぞれ入力され、いずれもブロ
ックあたり１個の動きベクトルで動きサーチし、これら
の動き検出器（１２，１３，１４）から出力される予測
誤差信号（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）は、比較器１５に入力さ
れ、ここでどの動き検出モードかが決定され、選択モー
ドＺＭが出力される。選択器１６はこの選択モードにも
とづき動きベクトル（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）の中から選択
を行いＺＶとして出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インターレース動
画像の符号化における動き補償予測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビ会議等の動画像通信やＣＤ
−ＲＯＭ等への動画像蓄積を目的とした動画像の高能率
符号化方式においては、フレーム又はフィールドの画面
で、各画面を例えば１６画素×１６ラインのブロックに
分割して、面内符号化、又は動き補償による参照画面と
現画面の差分を符号化する面間符号化を用いて高能率符
号化を行っている。

【０００３】図１に、一般的な符号化装置の構成を示
す。ここで、７１は減算器であり、入力画面Ｘ１と予測
画面Ｘ２の差分を求めて予測誤差画面Ｘ３を生ずる。７
２は離散コサイン変換（ＤＣＴ）やベクトル量子化器等
の符号化器、７３は量子化器、７４は逆量子化器、７５
は逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）や逆ベクトル量子化
器等の復号器である。また、７６は加算器で復号器７５
によって復元された予測誤差画面Ｘ５と予測画面Ｘ２を
加算して局部復号画面Ｘ６を発生する。該局部復号画面
Ｘ６は参照画面として用いられる。なお、前記参照画面
として、前記局部復号画面Ｘ６に変えて、符号化されて
いない原画面、即ち前記入力画面Ｘ１の前後の画面を用
いることも可能である。

【０００４】フレームメモリ７７には局部復号画面Ｘ６
及び入力画面Ｘ１が格納される。動き検出部７８ではブ
ロック単位で動き検出を行う。フレームメモリ７７から
該当の入力ブロックデータ１０と動きをサーチする領域
の参照ブロックデータ１１が動き検出部７８に入力さ
れ、動き検出後、動きベクトルＺＶと選択フラグＺＭが
出力される。動き補償器７９では、動き検出部７８で得
られた動きベクトルＺＶと選択フラグＺＭを用いて、参
照ブロックデータ１１から予測画面Ｘ２を作成し、出力
する。

【０００５】量子化器７３の出力は可変長符号化器８０
で符号化され、多重化器８１で動き検出部７８で得られ
た動きベクトルＺＶ、選択フラグＺＭと共に多重化さ
れ、符号化出力として出力される。

【０００６】図２は、従来の動き検出部７８の構成の一
例を示したものである。フレーム動き検出器８４はフレ
ームブロックの動きを検出し、予測誤差信号ＥＲと動き
ベクトルＶＲを出力する。一方、フィールド動き検出器
８５はフィールドブロックの動きを検出し、予測誤差信
号ＥＦと動きベクトルＶＦを出力する。これらの予測誤
差信号ＥＲとＥＦは比較器８７で比較される。比較器８
７は予測誤差信号ＥＲとＥＦの小さい方を選択するため
の選択フラグＺＭを選択器８６に出力する。選択器８６
はこれに応答して動作し、前記予測誤差信号が小さい方
の動き検出器を選択し、該選択された動き検出器からの
動きベクトルＺＶを出力する。このように、従来はフレ
ーム動き検出器とフィールド動き検出器から予測誤差信
号を求め、予測誤差信号の小さい方の動き検出器の動き
ベクトルを用いて動き補償を行い、符号化効率の向上を
図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した動き検出部７
８を用いた符号化装置では、フレーム画面とフィールド
画面とに対して動き検出を行い、各々の予測誤差の小さ
い方の動き検出器を選択して動き補償を行っている。こ
の従来の符号化装置には、次のような問題があった。（１）画像が加速度的な動きをした場合には、参照する
画面が偶数ラインと奇数ラインとでは異なることにな
る。このため、フレーム動き検出器８４が選択された時
には、動き補償時の予測誤差が大きくなり、符号化効率
が低下する。（２）画面が等速度的な動きをした場合には、各フィー
ルドの動き量はほとんど同じになる。このため、フィー
ルド動き検出器８５が選択された時には、フレーム画面
での動き補償に比べて、動きベクトル量に関する情報が
２倍に増加し、その結果、符号化効率が低下する。

【０００８】よって本発明の目的は、上述した従来方式
の問題点を解決することにあり、符号化効率及び画質の
向上を図ることができるインターレース動画像の動き補
償予測装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、入力画
面と参照画面とを用いブロック単位で動き補償を行うイ
ンターレース動画像の動き補償予測装置として、インタ
ーレース動画像を２つのフィールドブロックに分解する
ことにより得られたフィールドブロック毎の入力画面及
び参照画面を格納する手段と、前記ブロック毎に、一方
のパリティを持つ参照フィールドブロックから該一方の
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第１
の動きベクトルを求めると共に該一方のパリティを持つ
入力フィールドブロックについての第１の予測信号及び
第１の予測誤差を求め、前記第１の動きベクトルを用い
て他方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該
他方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測し
て該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックにつ
いての第２の予測信号及び第２の予測誤差を求め、前記
第１及び第２の予測誤差の合計を求める同一パリティフ
ィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、入力画面
に時間的に最も近い参照フィールドブロックから該参照
フィールドブロックと同じパリティを持つ入力フィール
ドブロックを予測する第２の動きベクトルを求めると共
に該同じパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第３の予測信号及び第３の予測誤差を求め、前記参
照フィールドブロックとは異なるパリティを持つ入力フ
ィールドブロックと該参照フィールドブロックとの時間
的な距離に応じて前記第２の動きベクトルの大きさを換
算して第３の動きベクトルを求め、該第３の動きベクト
ルを用いて前記異なるパリティを持つ入力フィールドブ
ロックを予測して該異なるパリティを持つ入力フィール
ドブロックについての第４の予測信号及び第４の予測誤
差を求め、前記第３及び第４の予測誤差の合計を求める
近傍フィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、一
方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該一方
のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第
４の動きベクトルを求めると共に該一方のパリティを持
つ入力フィールドブロックについての第５の予測信号を
求め、他方のパリティを持つ参照フィールドブロックと
前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロックとの
時間的な距離に応じて前記第４の動きベクトルの大きさ
を換算して該他方のパリティを持つ参照フィールドブロ
ックから前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロ
ックを予測する第５の動きベクトルを求め、該第５の動
きベクトルを用いて前記一方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックについての第６の予測信号を求め、前記
第５及び第６の予測信号を合成して前記一方のパリティ
を持つ入力フィールドブロックの第５の予測誤差を求
め、前記一方のパリティを持つ参照フィールドブロック
と前記他方のパリティを持つ入力フィールドブロックと
の時間的な距離に応じて前記第４の動きベクトルの大き
さを換算して該一方のパリティを持つ参照フィールドブ
ロックから前記他方のパリティを持つ入力フィールドブ
ロックを予測する第６の動きベクトルを求め、該第６の
動きベクトルを用いて前記他方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックについての第７の予測信号を求め、前
記第４の動きベクトルを用いて前記他方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから該他方のパリティを持つ
入力フィールドブロックを予測して該他方のパリティを
持つ入力フィールドブロックについての第８の予測信号
を求め、前記第７及び第８の予測信号を合成して前記他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックの第６の予
測誤差を求め、前記第５及び第６の予測誤差の合計を求
めるフィールド間補間動き検出手段と、前記同一パリテ
ィフィールド動き検出手段、前記近傍フィールド動き検
出手段及び前記フィールド間補間動き検出手段から出力
された予測誤差を比較して、最適の動き検出手段を選択
する手段とを備えたインターレース動画像の動き補償予
測装置が提供される。

【００１０】本発明では、入力画面をフィールドブロッ
ク単位で参照画面に対して動き検出を行う場合に、同じ
パリティのフィールド間で動き検出を行い、入力画面に
時間的に一番近い参照フィールドとの間で動き検出を行
い、さらに２つの参照フィールドによる合成フィールド
との間で動き検出を行い、動き検出後の３つの予測誤差
信号を比較し、比較結果をもとに動き補償の形態を決定
し、動きベクトルを選択し選択のフラグ及び動きベクト
ルを出力する。このように、インターレース動画像の高
能率符号化装置等の画像伝送や蓄積装置におけるブロッ
ク単位での動き補償予測において、ブロック当り１個の
動きベクトルを用いることによって動きベクトル情報量
の削減を行い、さらに、同一パリティフィールド動き補
償画面、近傍フィールド動き補償画面、又はフィールド
間補間動き補償画面のいずれかを適応的に選択すること
によって、従来フレーム信号のみの動き検出やフィール
ド信号のみの動き検出における符号化効率の低下を防
ぎ、画質の向上及び伝送情報量の削減を実現することが
できる。

【００１１】本発明によれば、前記ブロック毎に、参照
インターレースブロックから入力インターレースブロッ
クを予測する第７の動きベクトルを求めると共に該入力
インターレースブロックの予測誤差を求めるフレーム動
き検出手段をさらに設け、前記選択する手段を、前記同
一パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フィール
ド動き検出手段、前記フィールド間補間動き検出手段及
び前記フレーム動き検出手段から出力された予測誤差を
比較して、最適の動き検出手段を選択する手段としたイ
ンターレース動画像の動き補償予測装置が提供される。

【００１２】本発明によれば、また、前記ブロック毎
に、参照フィールドブロックから一方のパリティを持つ
入力フィールドブロックを予測する第８の動きベクトル
を求めると共に該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックについての第９の予測信号及び第８の予測誤差
を求め、参照フィールドブロックから他方のパリティを
持つ入力フィールドブロックを予測する第９の動きベク
トルを求めると共に該他方のパリティを持つ入力フィー
ルドブロックについての第１０の予測信号及び第９の予
測誤差を求め、前記第８及び第９の予測誤差の合計を求
めるフィールド動き検出手段をさらに設け、前記選択す
る手段を、前記同一パリティフィールド動き検出手段、
前記近傍フィールド動き検出手段、前記フィールド間補
間動き検出手段及び前記フィールド動き検出手段から出
力された予測誤差を比較して、最適の動き検出手段を選
択する手段としたインターレース動画像の動き補償予測
装置が提供される。

【００１３】本発明によれば、さらにまた、前記ブロッ
ク毎に、一方のパリティを持つ参照フィールドブロック
から他方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予
測する第１０の動きベクトルを求めると共に該他方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第１１
の予測信号及び第１０の予測誤差を求め、前記他方のパ
リティを持つ参照フィールドブロックと前記一方のパリ
ティを持つ入力フィールドブロックとの時間的な距離に
応じて前記第１０の動きベクトルの大きさを換算して第
１１の動きベクトルを求め、該第１１の動きベクトルを
用いて前記他方のパリティを持つ参照フィールドブロッ
クから前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロッ
クを予測して該一方のパリティを持つ入力フィールドブ
ロックについての第１２の予測信号及び第１１の予測誤
差を求め、前記第１０及び第１１の予測誤差の合計を求
める逆パリティフィールド動き検出手段をさらに設け、
前記選択する手段を、前記同一パリティフィールド動き
検出手段、前記近傍フィールド動き検出手段、前記フィ
ールド間補間動き検出手段及び前記逆パリティフィール
ド動き検出手段から出力された予測誤差を比較して、最
適の動き検出手段を選択する手段としたインターレース
動画像の動き補償予測装置が提供される。

【００１４】本発明によれば、さらに、前記ブロック毎
に、入力画面に時間的に最も遠い参照フィールドブロッ
クから該参照フィールドブロックと同じパリティを持つ
入力フィールドブロックを予測する第１２の動きベクト
ルを求めると共に該同じパリティを持つ入力フィールド
ブロックについての第１３の予測信号及び第１２の予測
誤差を求め、前記参照フィールドブロックとは異なるパ
リティを持つ入力フィールドブロックと該参照フィール
ドブロックとの時間的な距離に応じて前記第１２の動き
ベクトルの大きさを換算して第１３の動きベクトルを求
め、該第１３の動きベクトルを用いて前記異なるパリテ
ィを持つ入力フィールドブロックを予測して該異なるパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第１４
の予測信号及び第１３の予測誤差を求め、前記第１２及
び第１３の予測誤差の合計を求める遠方フィールド動き
検出手段をさらに設け、前記選択する手段を、前記同一
パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フィールド
動き検出手段、前記フィールド間補間動き検出手段及び
前記遠方フィールド動き検出手段から出力された予測誤
差を比較して、最適の動き検出手段を選択する手段とし
たインターレース動画像の動き補償予測装置が提供され
る。

【００１５】最小の予測誤差を示す選択フラグと、該一
番小さい予測誤差を出力した動き検出手段からの動きベ
クトルを選択する手段とを具備し、該符号化された予測
誤差に、いずれの動き検出手段からの出力を選択したか
を示す選択フラグ及び該選択フラグに対応した動きベク
トルを付加して伝送するようにしたことが好ましい。

【００１６】参照画面のブロックに対して、小数点精度
の補間画素ブロックを作成する手段を具備し、動き検出
精度の向上を図るようにしたことも好ましい。

【００１７】動き検出を行う際に、第１段階として、参
照画面のブロックに対して、整数画素精度の動き検出を
実行して動きベクトルを求め、第２段階で、前記第１段
階で得られた動きベクトルの開始位置の近傍にある小数
点精度の補間画素を用いて動き検出を行い、動き検出処
理時間の短縮化を図るようにしたことも好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、図３のブロック図を参照
して、本発明の第１実施形態を詳細に説明する。この図
３の動き検出器は、図１の符号化装置の動き検出部７８
として用いられるものである。

【００１９】図３は本発明の第１実施形態の構成を示
し、１０は入力ブロックデータ、１１は参照ブロックデ
ータであり、これらは共にインターレース画面となって
いる。該ブロックデータ１０及び１１について、同一パ
リティフィールド動き検出器１２で動き検出が行われ、
動きベクトルＶ１及びブロックの予測誤差Ｅ１が出力さ
れる。また、近傍フィールド動き検出器１３でも動き検
出が行われ、動きベクトルＶ２及び予測誤差Ｅ２が出力
される。さらに、フィールド間補間動き検出器１４でも
動き検出が行われ、動きベクトルＶ３及び予測誤差Ｅ３
が出力される。

【００２０】同一パリティフィールド動き検出器１２、
近傍フィールド動き検出器１３及びフィールド間補間動
き検出器１４から出力された予測誤差Ｅ１、Ｅ２及びＥ
３は比較器１５で比較される。比較器１５は、予測誤差
Ｅ１、Ｅ２及びＥ３のうちの一番小さいものを選択し、
いずれの予測誤差を選択したかを表す信号である選択フ
ラグＺＭを出力する。選択器１６は、選択フラグＺＭに
従って動きベクトルの選択を行い、一番小さい予測誤差
を出力した動き検出器からの動きベクトルを動きベクト
ルＺＶとして出力する。

【００２１】選択器１６で選択フラグＺＭに基づいて動
きベクトルＺＶが選択された後、図１に示した動き補償
器７９は、該動きベクトルに対応する参照ブロックを予
測信号として用いて動き補償を行う。この時、輝度信号
については動きベクトルはそのままの値が用いられる。
一方、色信号については、後述の説明から明らかになる
ように、ブロックサイズが水平方向で輝度の半分である
ため、水平方向の動きベクトルは半分にして用いられ、
これら輝度信号と色度信号とから予測信号が作成され
る。

【００２２】なお、図１に示した多重化器８１から出力
された符号化出力を受信して復号化する、図示されてい
ない復号器側の処理概要を補足すると、この復号器は、
符号化器から送られてきた動き検出の種類及び動きベク
トル量により該当の参照ブロックを探し、動き補償を行
い、予測信号を作成する。

【００２３】以下に、本実施形態の主要部の構成の具体
例を詳細に説明する。

【００２４】まず、図４を参照して、入力画面のブロッ
クデータの構成を詳細に説明する。入力ブロックの大き
さについては、輝度信号は１６画素×１６ライン、２つ
の色差信号についてはそれぞれが８画素×１６ラインと
し、これらをまとめてマクロブロックと呼ぶ。符号化の
一連の処理はこのマクロブロック毎に行われる。

【００２５】図４に示されているように、前記ブロック
は、奇数ラインに存在する奇数フィールドのデータ
（○）と、偶数ラインに存在する偶数フィールドのデー
タ（□）とから構成されている。フレームブロックは、
奇数ラインと偶数ラインとが交互に現れるデータから構
成され、フィールドブロックは、奇数ラインのデータの
みを集めたデータ、又は偶数ラインのデータのみを集め
たデータから構成される。

【００２６】動き検出に用いる参照ブロックについて
は、輝度信号のみを用いる。ブロックの大きさは検索す
る範囲に応じて変化する。例えば、検索範囲が主及び副
走査方向に±７画素の場合は、３０画素×３０ラインと
なる。なお、動き補償後に得られる予測誤差データのサ
イズは、輝度信号及び色差信号共に、図４の入力ブロッ
クと同様の構成となる。

【００２７】図５（Ａ）は、入力画面のブロックデータ
と参照画面のブロックデータを、垂直方向と時間軸方向
とから示したものである。奇数フィールドｆ１のデータ
（○）は奇数ラインに存在し、また、偶数フィールドｆ
２のデータ（□）は偶数ラインに存在する。

【００２８】次に、同一パリティフィールド動き検出器
１２の一具体例を、図６を参照して説明する。同一パリ
ティフィールドは、奇数フィールド同士又は偶数フィー
ルド同士であることを意味する。入力されたブロックデ
ータ１０及び参照ブロックデータ１１は、それぞれ入力
ブロックメモリ２０及び参照ブロックメモリ２１に一旦
記憶される。アドレス発生回路２６からのアドレスに従
って入力ブロックメモリ２０から動き検出を行う領域の
各フィールドデータと参照ブロックメモリ２１からサー
チ用の領域の各フィールドデータとを取り出し、第１及
び第２フィールド予測誤差演算回路２３及び２４で誤差
の計算を行う。

【００２９】この場合、１６画素×１６ラインの入力ブ
ロック信号に対して、図７（Ａ）のように、入力画面の
奇数フィールドｆ１及び偶数フィールドｆ２に同一ベク
トルＭＶ１及びＭＶ２をそれぞれ用いて、奇数フィール
ドの入力データは奇数フィールドの参照データとの間
で、また、偶数フィールドの入力データは偶数フィール
ドの参照データとの間でのそれぞれ予測誤差信号が求め
られる。この予測誤差信号は、差分絶対値の累積和又は
差分二乗値の累積和等により求めることができる。第１
及び第２フィールド予測誤差演算回路２３及び２４で
は、上述のようにして、同一パリティフィールド間でか
つ同一ベクトルを用いて予測誤差信号が求められる。

【００３０】最適ベクトル判定回路２５は、第１及び第
２フィールド予測誤差演算回路２３及び２４で得られた
２つの予測誤差信号の合計を求め、合計予測誤差として
格納する。最適ベクトル判定回路２５は、アドレス発生
回路２６により全てのサーチ点をサーチした後、各サー
チ点での合計予測誤差を比較して、誤差値が最小になる
位置を求め、動きベクトルＶ１と予測誤差Ｅ１とを出力
する。

【００３１】本実施形態では、さらに、小数点精度の補
間画素ブロックに対して動き検出を行い、動き検出精度
を向上させることが可能である。図５（Ｂ）のように元
の画素信号Ａ及びＢ、又はＣ及びＤに対して、例えば１
／２画素精度として同一フィールド内の上下ライン間に
ｐ又はｑのような補間信号を作成して補間画素ブロック
とすることができる。この場合、上下ライン間の補間信
号としては、奇数ラインは奇数ライン間で、偶数ライン
は偶数ライン間で作成する方法で、ｐ＝（Ａ＋Ｂ）／
２、ｑ＝（Ｃ＋Ｄ）／２、…となる。これらの計算で、
精度向上のために四捨五入することが可能である。ま
た、上下ライン間の補間を更に１／４画素精度として動
き検出精度の向上を図ることも可能である。この場合、
図５（Ｂ）のようにｓ、ｔ、ｕ、ｖ点についてｓ＝（３
×Ａ＋Ｂ）／４のようにして補間画素を追加する。な
お、水平方向の画素間の補間信号については１／２画素
精度までとし、補間画素は左右の画素の平均により作成
する。

【００３２】図６の場合、フィールド内補間回路２２に
て各フィールド内の隣接ライン間及び隣接画素間におい
て補間画素を作成して、小数点精度の補間画素ブロック
とする。図７（Ｂ）は、隣接ライン間で補間画素ｐ及び
ｑを作成し、同一ベクトルＭＶ１及びＭＶ２を用いて予
測誤差信号を求めて動き予測する様子を示している。

【００３３】次に、近傍フィールド動き検出器１３の内
部の構成を、図８のブロック図を参照して説明する。入
力されたブロック信号１０及び参照ブロック信号１１
は、それぞれ入力ブロックメモリ２０及び参照ブロック
メモリ２１に一旦記憶される。アドレス発生回路２６か
らのアドレスに従って、入力ブロックメモリ２０から動
き検出を行う領域の各フィールドデータと、参照ブロッ
クメモリ２１から入力フレームに時間的に近い位置にあ
るフィールド内のサーチ対象領域のデータとを取り出
し、第１及び第２フィールド予測誤差演算回路２３及び
２４で誤差の計算を行う。

【００３４】この場合、１６画素×１６ラインの入力ブ
ロック信号に対して、図９（Ａ）のように、入力画面の
奇数フィールドｆ１及び偶数フィールドｆ２のいずれの
入力データに対しても、平行のベクトルＭＶ１及びＭＶ
２を用いて、近傍フィールドの参照データ（図９（Ａ）
ではフィールドｆ２）との間で予測誤差信号を求める。
そして、最適ベクトル判定回路２５では、第１及び第２
フィールド予測誤差演算回路で得られた２つの予測誤差
の合計を求めて、合計予測誤差として格納する。各サー
チ点での合計予測誤差を比較して誤差値が最小となる位
置を求め、動きベクトルＶ２と予測誤差Ｅ２を出力す
る。予測誤差信号としては、差分絶対値の累積和又は差
分二乗値の累積和等が利用できる。

【００３５】なお、各フィールドに対する動きベクトル
は、どちらか一方のベクトルを基本として、他方のベク
トルは時間的な距離比で換算した値を用いる。例えば、
図９（Ａ）では、ＭＶ１を基本ベクトルとし、ＭＶ２と
しては、該基本ベクトルＭＶ１を時間的な距離比ｋで換
算したベクトルを用いる。即ち、ＭＶ２＝ｋ×ＭＶ１と
する。

【００３６】図９（Ａ）では、距離比が１対２であるた
め、ｋ＝２となる。また、距離比は参照画面に応じて一
意的に確定するため、符号化する動きベクトルは、一方
のベクトルのみとする。

【００３７】なお、動き検出精度を向上させるために、
小数点精度の補間画素ブロックに対して動き検出を行う
ことが可能である。この場合、フィールド内補間回路２
２にて近傍フィールド内の隣接ライン間及び隣接画素間
において補間画素を作成して、補間画素ブロックとす
る。図９（Ｂ）は、隣接ライン間で補間画素ｖ及びｑを
作成して、動き予測する様子を示している。

【００３８】次に、フィールド間補間動き検出器１４の
内部の構成を、図１０を参照して説明する。入力された
ブロック信号１０及び参照ブロック信号１１は、それぞ
れ入力ブロックメモリ２０及び参照ブロックメモリ２１
に一旦記憶される。アドレス発生回路２６からのアドレ
スに従って、入力ブロックメモリ２０から動き検出を行
う領域の各フィールドデータと、参照ブロックメモリ２
１からサーチ用の領域の各フィールドデータとを取り出
し、参照フィールドデータはフィールド合成回路２７に
てフィールド間でデータの合成が行われた後、予測デー
タとして、第１及び第２フィールド予測誤差演算回路２
３及び２４で予測誤差の計算を行う。

【００３９】この場合、ブロック信号は１６画素×１６
ラインの入力ブロック信号に対して、図１１（Ａ）のよ
うに、参照画面中の奇数フィールド及び偶数フィールド
の両方のデータを合成した参照画素ｗ及びｘと入力画面
の奇数フィールド及び偶数フィールドとの間で、平行の
ベクトルを用いて予測誤差信号を求める。そして、最適
ベクトル判定回路２５では、第１及び第２フィールド予
測誤差演算回路で得られた２つの予測誤差の合計を求め
て、合計予測誤差として格納する。各サーチ点での合計
予測誤差を比較して誤差値が最小となる位置を求め、動
きベクトルＶ３と予測誤差Ｅ３を出力する。参照画面の
偶数フィールドと奇数フィールドデータとの合成には、
単純平均や、時間的な距離に応じて重み付けをしたデー
タの平均を利用することができる。この場合、動きベク
トルは同一パリティ、また、予測誤差信号としては差分
絶対値の累積和又は差分二乗値の累積和等が利用でき
る。

【００４０】なお、各フィールドに対する動きベクトル
は、どちらか一方のベクトルを基本として、他方のベク
トルは時間的な距離比で換算した値を用いる。例えば、
図１１（Ａ）で、基本のベクトルを入力画面のｆ１と参
照画面のｆ１間とし、これをＭＶ１とする。入力画面の
ｆ１に必要な参照データは、ＭＶ１による参照画面のｆ
１でのデータとＭＶ１を参照画面のｆ２に写影した位置
にあるｆ２のデータの合成を用いる。

【００４１】また、入力画面のｆ２及び参照画面のｆ１
間のベクトルをＭＶ２とすると、ＭＶ２に対しては、Ｍ
Ｖ１を時間的な距離比ｋで換算した値を用いる。即ち、
ＭＶ２＝ｋ×ＭＶ１とする。図１１（Ａ）では、距離比
が２対３であるため、ｋ＝３／２となる。入力画面のｆ
２に必要な参照データは、ＭＶ２による参照画面のｆ１
でのデータとＭＶ２を参照画面のｆ２に写影した位置に
あるｆ２のデータの合成を用いる。

【００４２】また、参照画面に応じて距離比が一意的に
確定するため、符号化する動きベクトルは一方のベクト
ルのみとする。なお、動き検出精度を向上させるため
に、小数点精度の補間画素ブロックに対して動き検出を
行うことが可能である。この場合、フィールド内補間回
路２２にて各フィールド内の隣接ライン間及び隣接画素
間において補間画素を作成して、補間画素ブロックとす
る。図１１（Ｂ）は、隣接ライン間及び隣接画素間で補
間画素ｙ及びｚを作成して、動き予測する様子を示して
いる。

【００４３】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えばブロックのサイズは、１６画素×
１６ラインに限らずに３２画素×３２ライン等種々のサ
イズが適用可能である。また色信号ブロックについて
は、例えば８画素×８ラインの場合には、動き検出で得
られた水平方向動きベクトル及び垂直方向ベクトルの両
方を半分にして予測信号を作成するようにしてもよい。

【００４４】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。この実施形態は、図１２のように、同一パリティ
フィールド動き検出器１２、近傍フィールド動き検出器
１３及びフィールド間補間動き検出器１４を、フレーム
動き検出器１７やフィールド動き検出器１８と組み合わ
せたものである。本実施形態においては、前記各検出器
１２、１３、１４、１７及び１８で検出された予測誤差
値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、ＥＲ及びＥＦを比較器１５に入力
する。比較器１５は、これらの予測誤差値の中から一番
小さいものを選び、選択プラグＺＭを出力する。選択器
１６は、選択フラグＺＭに基づいて最も小さい予測誤差
値をもつ動き検出器の動きベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、
ＶＲ又はＶＦを選択し、ＺＶとして出力する。

【００４５】ここで、フレーム動き検出器１７の内部の
構成を、図１３を参照して説明する。ここでは、入力ブ
ロックデータ１０及び参照ブロックデータ１１は、それ
ぞれ入力ブロックメモリ２０と参照ブロックメモリ２１
に一旦記憶される。アドレス発生回路２６からのアドレ
スに従って、入力ブロックメモリ２０から動き検出を行
う領域のフレームデータと参照ブロックメモリ２１から
サーチ用の領域のフレームデータを取り出し、フレーム
予測誤差演算回路２９で誤差の計算を行う。

【００４６】この場合、図１４（Ａ）のように、２つの
フィールド（○と●が奇数フィールドデータ、□と■が
偶数フィールドデータ）が交互に並んで構成されるフレ
ーム画面Ｆにおいて、入力画面のフレームと参照画面の
フレームとの間での予測誤差信号を求める。最適ベクト
ル判定回路２５は、参照画面をアドレス発生回路２６か
らのアドレスによりサーチして求められた各サーチ点で
の予測誤差信号を比較して、この誤差が最小となる位置
を求め、動きベクトルＶＲと予測誤差ＥＲを出力する。

【００４７】なお、動き検出精度を向上させるために、
小数点精度の補間画素ブロックに対して動き検出を行う
ことが可能である。この場合、フレーム内補間回路２８
にて、同一フレーム内の隣接ライン間及び隣接画素間に
おいて、補間画素を作成して小数点精度の補間画素ブロ
ックとする。図１４（Ｂ）は、隣接ライン間で補間画素
を作成して動き予測する様子を示している。

【００４８】次に、フィールド動き検出器１７の内部の
構成を、図１５を参照して説明する。ここでは、入力ブ
ロックデータ１０及び参照ブロックデータ１１は、それ
ぞれ入力ブロックメモリ２０及び参照ブロックメモリ２
１に一旦記憶される。アドレス発生回路２６からのアド
レスに従って、入力ブロックメモリ２０から動き検出を
行う領域のフィールドデータと参照ブロックメモリ２１
からサーチ用の領域のフィールドデータとを取り出し、
第１フィールド予測誤差演算回路２３及び第２フィール
ド予測誤差演算回路２４にて各フィールドの予測誤差の
計算を行う。

【００４９】この場合、図１６（Ａ）のように、入力画
面の奇数フィールドｆ１及び偶数フィールドｆ２にそれ
ぞれ異なるベクトル（ＭＶ１、ＭＶ２）を用いて、奇数
フィールドの入力データは奇数フィールド又は偶数フィ
ールドの参照データとの間で、また偶数フィールドの入
力データは偶数フィールド又は奇数フィールドの参照デ
ータとの間で予測誤差信号を求める。最適ベクトル判定
回路２５は、第１及び第２フィールド予測誤差演算回路
で得られた２つの予測誤差の合計を求めて、合計予測値
として格納する。各サーチ点での合計予測誤差を比較し
て、誤差値が最小となる位置を求め、入力フィールドに
対する動きベクトルＶＦと予測誤差ＥＦを出力する。

【００５０】なお、動き検出精度を向上させるために、
小数点精度の補間画素ブロックに対して動き検出を行う
ことが可能である。この場合、フィールド内補間回路２
２にて、各フィールド内の隣接ライン間及び隣接画素間
において、補間画素を作成して小数点精度の補間画素ブ
ロックとする。図１６（Ｂ）は、隣接ライン間で補間画
素を作成して動き予測する様子を示している。

【００５１】本実施形態によれば、フレーム動き検出器
１７とフィールド動き検出器１８とが加えられているの
で、第１実施形態に比べて、さらに予測精度を向上させ
ることが可能である。ただしこの場合、動き検出方式の
選択フラグＺＭの増加と演算時間の増加が見込まれる。

【００５２】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。この実施形態は、前記同一パリティフィールド動
き検出器１２、近傍フィールド動き検出器１３及びフィ
ールド間補間動き検出器１４に、図１７及び図１８に示
されているような、逆パリティフィールド動き検出や遠
方フィールド動き検出を組み合わせたものである。

【００５３】この場合、図１７における逆パリティフィ
ールド動き検出は、図７の同一パリティフィールド動き
検出とは逆に、入力画面の奇数フィールド及び偶数フィ
ールドに同一ベクトルを用いて、それぞれ奇数フィール
ドの入力データは偶数フィールドの参照データとの間
で、また偶数フィールドの入力データは奇数フィールド
の参照データとの間での動き検出を行うものである。

【００５４】さらに、図１８における遠方フィールド動
き検出は、図９の近傍フィールド動き検出とは逆に、入
力画面の奇数フィールド及び偶数フィールドに同一ベク
トルを用いて、奇数フィールド及び偶数フィールドいず
れの入力データに対しても時間的に遠方のフィールドの
参照データ（図１８ではフィールドｆ１）との間で動き
検出を行うものである。

【００５５】また、本発明においては、参照画面と入力
画面の時間的な距離又は位置は、任意である。例えば６
フレーム離れた参照画面を参照したり、時間的に後に位
置する参照画面を参照することが可能である。後者の場
合、時間的に逆方向の動き補償を行うことになる。

【００５６】また、参照画面の数についても自由であ
る。例えば、入力画面に対して時間的に前後に位置する
複数の参照画面のそれぞれに本発明を用いて最適予測画
面を得る。そして、それぞれの最適予測画面に対して時
間フィルタを施して合成された新たな画面を、予測画面
とすることも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では同一
パリティフィールド動き検出、近傍フィールド動き検
出、及びフィールド間補間動き検出を適応的に用いるこ
とによって従来フレーム信号のみの動き補償で問題とな
っていた加速度的な動きや早い動きの画像に対しても高
い精度で動き検出が可能となる。また、本発明では、い
ずれの場合も必要なベクトルはブロック当り１つのベク
トルだけなため、従来フィールド信号のみの動き補償で
問題となっていたベクトル量の負担についても半分に軽
減することができ、画質の向上及び伝送情報量の削減を
実現することが可能である。効果の一例として、ＩＳＯ
テスト動画像（ＦｌｏｗｅｒＧａｒｄｅｎ、Ｂｉｃｙ
ｃｌｅ）をＣＣＩＲ６０１画像フォーマットにおいて、
４Ｍｂｉｔ／ｓのビットレートで画質（Ｓ／Ｎ比）はフ
レーム動き補償とフィールド動き補償を適応的に用いた
方式に比較して０．５〜１．０ｄＢ向上、動きベクトル
情報伝送量は３０〜６０％削減できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のインターレース動画像の動き補償予測装
置のブロック図である。

【図２】従来の動き検出部のブロック図である。

【図３】本発明の第１実施形態の動き検出部のブロック
図である。

【図４】入力画面のブロックデータの構成の一例を示す
説明図である。

【図５】入力画面のブロックデータと参照画面のブロッ
クデータの一部を、垂直方向と時間軸方向から示した画
面データの構成図である。

【図６】同一パリティ動き検出器の一具体例を示すブロ
ック図である。

【図７】同一パリティ動き検出器の動作原理の説明図で
ある。

【図８】近傍フィールド動き検出器の一具体例を示すブ
ロック図である。

【図９】近傍フィールド動き検出器の動作原理の説明図
である。

【図１０】フィールド間補間動き検出器の一具体例を示
すブロック図である。

【図１１】フィールド間補間動き検出器の動作原理の説
明図である。

【図１２】本発明の第２実施形態の動き検出部のブロッ
ク図である。

【図１３】フレーム動き検出器の一具体例を示すブロッ
ク図である。

【図１４】フレーム動き検出器の動作原理の説明図であ
る。

【図１５】フィールド動き検出器の一具体例を示すブロ
ック図である。

【図１６】フィールド動き検出器の動作原理の説明図で
ある。

【図１７】本発明の第３実施形態に使用される逆パリテ
ィフィールド動き検出器の動作原理の説明図である。

【図１８】遠方フィールド動き検出器の動作原理の説明
図である。

【符号の説明】

１０入力画面１１参照画面１２同一パリティフィールド動き検出器１３近傍フィールド動き検出器１４フィールド間補間動き検出器１５比較器１６選択器７１減算器７２符号化器７３量子化器７４逆量子化器７５復号器７６加算器７７フレームメモリ７８動き検出部７９動き補償器８０可変長符号化器８１多重化器８４フレーム動き検出器８５フィールド動き検出器８６選択器８７比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画面と参照画面とを用いブロック単
位で動き補償を行うインターレース動画像の動き補償予
測装置において、インターレース動画像を２つのフィールドブロックに分
解することにより得られたフィールドブロック毎の入力
画面及び参照画面を格納する手段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第１の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第１の予測信号及び第１の予測誤差を求め、前記第
１の動きベクトルを用いて他方のパリティを持つ参照フ
ィールドブロックから該他方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックを予測して該他方のパリティを持つ入力
フィールドブロックについての第２の予測信号及び第２
の予測誤差を求め、前記第１及び第２の予測誤差の合計
を求める同一パリティフィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、入力画面に時間的に最も近い参照フ
ィールドブロックから該参照フィールドブロックと同じ
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第２
の動きベクトルを求めると共に該同じパリティを持つ入
力フィールドブロックについての第３の予測信号及び第
３の予測誤差を求め、前記参照フィールドブロックとは
異なるパリティを持つ入力フィールドブロックと該参照
フィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第２
の動きベクトルの大きさを換算して第３の動きベクトル
を求め、該第３の動きベクトルを用いて前記異なるパリ
ティを持つ入力フィールドブロックを予測して該異なる
パリティを持つ入力フィールドブロックについての第４
の予測信号及び第４の予測誤差を求め、前記第３及び第
４の予測誤差の合計を求める近傍フィールド動き検出手
段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第４の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第５の予測信号を求め、他方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記一方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該他方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記一方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第５の動きベクト
ルを求め、該第５の動きベクトルを用いて前記一方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第６の
予測信号を求め、前記第５及び第６の予測信号を合成し
て前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロックの
第５の予測誤差を求め、前記一方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記他方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該一方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記他方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第６の動きベクト
ルを求め、該第６の動きベクトルを用いて前記他方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第７の
予測信号を求め、前記第４の動きベクトルを用いて前記
他方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測して
該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第８の予測信号を求め、前記第７及び第８の予測信
号を合成して前記他方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックの第６の予測誤差を求め、前記第５及び第６の
予測誤差の合計を求めるフィールド間補間動き検出手段
と、前記同一パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フ
ィールド動き検出手段及び前記フィールド間補間動き検
出手段から出力された予測誤差を比較して、最適の動き
検出手段を選択する手段とを備えたことを特徴とするイ
ンターレース動画像の動き補償予測装置。
【請求項２】入力画面と参照画面とを用いブロック単
位で動き補償を行うインターレース動画像の動き補償予
測装置において、インターレース動画像を２つのフィールドブロックに分
解することにより得られたフィールドブロック毎の入力
画面及び参照画面を格納する手段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第１の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第１の予測信号及び第１の予測誤差を求め、前記第
１の動きベクトルを用いて他方のパリティを持つ参照フ
ィールドブロックから該他方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックを予測して該他方のパリティを持つ入力
フィールドブロックについての第２の予測信号及び第２
の予測誤差を求め、前記第１及び第２の予測誤差の合計
を求める同一パリティフィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、入力画面に時間的に最も近い参照フ
ィールドブロックから該参照フィールドブロックと同じ
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第２
の動きベクトルを求めると共に該同じパリティを持つ入
力フィールドブロックについての第３の予測信号及び第
３の予測誤差を求め、前記参照フィールドブロックとは
異なるパリティを持つ入力フィールドブロックと該参照
フィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第２
の動きベクトルの大きさを換算して第３の動きベクトル
を求め、該第３の動きベクトルを用いて前記異なるパリ
ティを持つ入力フィールドブロックを予測して該異なる
パリティを持つ入力フィールドブロックについての第４
の予測信号及び第４の予測誤差を求め、前記第３及び第
４の予測誤差の合計を求める近傍フィールド動き検出手
段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第４の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第５の予測信号を求め、他方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記一方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該他方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記一方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第５の動きベクト
ルを求め、該第５の動きベクトルを用いて前記一方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第６の
予測信号を求め、前記第５及び第６の予測信号を合成し
て前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロックの
第５の予測誤差を求め、前記一方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記他方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該一方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記他方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第６の動きベクト
ルを求め、該第６の動きベクトルを用いて前記他方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第７の
予測信号を求め、前記第４の動きベクトルを用いて前記
他方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測して
該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第８の予測信号を求め、前記第７及び第８の予測信
号を合成して前記他方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックの第６の予測誤差を求め、前記第５及び第６の
予測誤差の合計を求めるフィールド間補間動き検出手段
と、前記ブロック毎に、参照インターレースブロックから入
力インターレースブロックを予測する第７の動きベクト
ルを求めると共に該入力インターレースブロックの予測
誤差を求めるフレーム動き検出手段と、前記同一パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フ
ィールド動き検出手段、前記フィールド間補間動き検出
手段及び前記フレーム動き検出手段から出力された予測
誤差を比較して、最適の動き検出手段を選択する手段と
を備えたことを特徴とするインターレース動画像の動き
補償予測装置。
【請求項３】入力画面と参照画面とを用いブロック単
位で動き補償を行うインターレース動画像の動き補償予
測装置において、インターレース動画像を２つのフィールドブロックに分
解することにより得られたフィールドブロック毎の入力
画面及び参照画面を格納する手段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第１の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第１の予測信号及び第１の予測誤差を求め、前記第
１の動きベクトルを用いて他方のパリティを持つ参照フ
ィールドブロックから該他方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックを予測して該他方のパリティを持つ入力
フィールドブロックについての第２の予測信号及び第２
の予測誤差を求め、前記第１及び第２の予測誤差の合計
を求める同一パリティフィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、入力画面に時間的に最も近い参照フ
ィールドブロックから該参照フィールドブロックと同じ
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第２
の動きベクトルを求めると共に該同じパリティを持つ入
力フィールドブロックについての第３の予測信号及び第
３の予測誤差を求め、前記参照フィールドブロックとは
異なるパリティを持つ入力フィールドブロックと該参照
フィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第２
の動きベクトルの大きさを換算して第３の動きベクトル
を求め、該第３の動きベクトルを用いて前記異なるパリ
ティを持つ入力フィールドブロックを予測して該異なる
パリティを持つ入力フィールドブロックについての第４
の予測信号及び第４の予測誤差を求め、前記第３及び第
４の予測誤差の合計を求める近傍フィールド動き検出手
段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第４の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第５の予測信号を求め、他方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記一方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該他方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記一方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第５の動きベクト
ルを求め、該第５の動きベクトルを用いて前記一方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第６の
予測信号を求め、前記第５及び第６の予測信号を合成し
て前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロックの
第５の予測誤差を求め、前記一方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記他方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該一方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記他方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第６の動きベクト
ルを求め、該第６の動きベクトルを用いて前記他方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第７の
予測信号を求め、前記第４の動きベクトルを用いて前記
他方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測して
該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第８の予測信号を求め、前記第７及び第８の予測信
号を合成して前記他方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックの第６の予測誤差を求め、前記第５及び第６の
予測誤差の合計を求めるフィールド間補間動き検出手段
と、前記ブロック毎に、参照フィールドブロックから一方の
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第８
の動きベクトルを求めると共に該一方のパリティを持つ
入力フィールドブロックについての第９の予測信号及び
第８の予測誤差を求め、参照フィールドブロックから他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測する
第９の動きベクトルを求めると共に該他方のパリティを
持つ入力フィールドブロックについての第１０の予測信
号及び第９の予測誤差を求め、前記第８及び第９の予測
誤差の合計を求めるフィールド動き検出手段と、前記同一パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フ
ィールド動き検出手段、前記フィールド間補間動き検出
手段及び前記フィールド動き検出手段から出力された予
測誤差を比較して、最適の動き検出手段を選択する手段
とを備えたことを特徴とするインターレース動画像の動
き補償予測装置。
【請求項４】入力画面と参照画面とを用いブロック単
位で動き補償を行うインターレース動画像の動き補償予
測装置において、インターレース動画像を２つのフィールドブロックに分
解することにより得られたフィールドブロック毎の入力
画面及び参照画面を格納する手段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第１の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第１の予測信号及び第１の予測誤差を求め、前記第
１の動きベクトルを用いて他方のパリティを持つ参照フ
ィールドブロックから該他方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックを予測して該他方のパリティを持つ入力
フィールドブロックについての第２の予測信号及び第２
の予測誤差を求め、前記第１及び第２の予測誤差の合計
を求める同一パリティフィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、入力画面に時間的に最も近い参照フ
ィールドブロックから該参照フィールドブロックと同じ
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第２
の動きベクトルを求めると共に該同じパリティを持つ入
力フィールドブロックについての第３の予測信号及び第
３の予測誤差を求め、前記参照フィールドブロックとは
異なるパリティを持つ入力フィールドブロックと該参照
フィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第２
の動きベクトルの大きさを換算して第３の動きベクトル
を求め、該第３の動きベクトルを用いて前記異なるパリ
ティを持つ入力フィールドブロックを予測して該異なる
パリティを持つ入力フィールドブロックについての第４
の予測信号及び第４の予測誤差を求め、前記第３及び第
４の予測誤差の合計を求める近傍フィールド動き検出手
段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第４の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第５の予測信号を求め、他方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記一方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該他方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記一方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第５の動きベクト
ルを求め、該第５の動きベクトルを用いて前記一方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第６の
予測信号を求め、前記第５及び第６の予測信号を合成し
て前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロックの
第５の予測誤差を求め、前記一方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記他方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該一方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記他方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第６の動きベクト
ルを求め、該第６の動きベクトルを用いて前記他方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第７の
予測信号を求め、前記第４の動きベクトルを用いて前記
他方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測して
該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第８の予測信号を求め、前記第７及び第８の予測信
号を合成して前記他方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックの第６の予測誤差を求め、前記第５及び第６の
予測誤差の合計を求めるフィールド間補間動き検出手段
と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから他方のパリティを持つ入力フィールドブ
ロックを予測する第１０の動きベクトルを求めると共に
該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第９の予測信号及び第１０の予測誤差を求め、前記
他方のパリティを持つ参照フィールドブロックと前記一
方のパリティを持つ入力フィールドブロックとの時間的
な距離に応じて前記第１０の動きベクトルの大きさを換
算して第１１の動きベクトルを求め、該第１１の動きベ
クトルを用いて前記他方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから前記一方のパリティを持つ入力フィール
ドブロックを予測して該一方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックについての第１０の予測信号及び第１１
の予測誤差を求め、前記第１０及び第１１の予測誤差の
合計を求める逆パリティフィールド動き検出手段と、前記同一パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フ
ィールド動き検出手段、前記フィールド間補間動き検出
手段及び前記逆パリティフィールド動き検出手段から出
力された予測誤差を比較して、最適の動き検出手段を選
択する手段とを備えたことを特徴とするインターレース
動画像の動き補償予測装置。
【請求項５】入力画面と参照画面とを用いブロック単
位で動き補償を行うインターレース動画像の動き補償予
測装置において、インターレース動画像を２つのフィールドブロックに分
解することにより得られたフィールドブロック毎の入力
画面及び参照画面を格納する手段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第１の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第１の予測信号及び第１の予測誤差を求め、前記第
１の動きベクトルを用いて他方のパリティを持つ参照フ
ィールドブロックから該他方のパリティを持つ入力フィ
ールドブロックを予測して該他方のパリティを持つ入力
フィールドブロックについての第２の予測信号及び第２
の予測誤差を求め、前記第１及び第２の予測誤差の合計
を求める同一パリティフィールド動き検出手段と、前記ブロック毎に、入力画面に時間的に最も近い参照フ
ィールドブロックから該参照フィールドブロックと同じ
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第２
の動きベクトルを求めると共に該同じパリティを持つ入
力フィールドブロックについての第３の予測信号及び第
３の予測誤差を求め、前記参照フィールドブロックとは
異なるパリティを持つ入力フィールドブロックと該参照
フィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第２
の動きベクトルの大きさを換算して第３の動きベクトル
を求め、該第３の動きベクトルを用いて前記異なるパリ
ティを持つ入力フィールドブロックを予測して該異なる
パリティを持つ入力フィールドブロックについての第４
の予測信号及び第４の予測誤差を求め、前記第３及び第
４の予測誤差の合計を求める近傍フィールド動き検出手
段と、前記ブロック毎に、一方のパリティを持つ参照フィール
ドブロックから該一方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックを予測する第４の動きベクトルを求めると共に
該一方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第５の予測信号を求め、他方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記一方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該他方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記一方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第５の動きベクト
ルを求め、該第５の動きベクトルを用いて前記一方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第６の
予測信号を求め、前記第５及び第６の予測信号を合成し
て前記一方のパリティを持つ入力フィールドブロックの
第５の予測誤差を求め、前記一方のパリティを持つ参照
フィールドブロックと前記他方のパリティを持つ入力フ
ィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記第４の
動きベクトルの大きさを換算して該一方のパリティを持
つ参照フィールドブロックから前記他方のパリティを持
つ入力フィールドブロックを予測する第６の動きベクト
ルを求め、該第６の動きベクトルを用いて前記他方のパ
リティを持つ入力フィールドブロックについての第７の
予測信号を求め、前記第４の動きベクトルを用いて前記
他方のパリティを持つ参照フィールドブロックから該他
方のパリティを持つ入力フィールドブロックを予測して
該他方のパリティを持つ入力フィールドブロックについ
ての第８の予測信号を求め、前記第７及び第８の予測信
号を合成して前記他方のパリティを持つ入力フィールド
ブロックの第６の予測誤差を求め、前記第５及び第６の
予測誤差の合計を求めるフィールド間補間動き検出手段
と、前記ブロック毎に、入力画面に時間的に最も遠い参照フ
ィールドブロックから該参照フィールドブロックと同じ
パリティを持つ入力フィールドブロックを予測する第１
２の動きベクトルを求めると共に該同じパリティを持つ
入力フィールドブロックについての第９の予測信号及び
第１２の予測誤差を求め、前記参照フィールドブロック
とは異なるパリティを持つ入力フィールドブロックと該
参照フィールドブロックとの時間的な距離に応じて前記
第１２の動きベクトルの大きさを換算して第１３の動き
ベクトルを求め、該第１３の動きベクトルを用いて前記
異なるパリティを持つ入力フィールドブロックを予測し
て該異なるパリティを持つ入力フィールドブロックにつ
いての第１０の予測信号及び第１３の予測誤差を求め、
前記第１２及び第１３の予測誤差の合計を求める遠方フ
ィールド動き検出手段と、前記同一パリティフィールド動き検出手段、前記近傍フ
ィールド動き検出手段、前記フィールド間補間動き検出
手段及び前記遠方フィールド動き検出手段から出力され
た予測誤差を比較して、最適の動き検出手段を選択する
手段とを備えたことを特徴とするインターレース動画像
の動き補償予測装置。
【請求項６】最小の予測誤差を示す選択フラグと、該
一番小さい予測誤差を出力した動き検出手段からの動き
ベクトルを選択する手段とを具備し、該符号化された予測誤差に、いずれの動き検出手段から
の出力を選択したかを示す選択フラグ及び該選択フラグ
に対応した動きベクトルを付加して伝送するようにした
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載
の装置。
【請求項７】参照画面のブロックに対して、小数点精
度の補間画素ブロックを作成する手段を具備し、動き検出精度の向上を図るようにしたことを特徴とする
請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】動き検出を行う際に、第１段階として、
参照画面のブロックに対して、整数画素精度の動き検出
を実行して動きベクトルを求め、第２段階で、前記第１
段階で得られた動きベクトルの開始位置の近傍にある小
数点精度の補間画素を用いて動き検出を行い、動き検出
処理時間の短縮化を図るようにしたことを特徴とする請
求項７に記載の装置。