JPH10322696A - 信号符号化装置、信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法 - Google Patents
信号符号化装置、信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法Info
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- JPH10322696A JPH10322696A JP12444397A JP12444397A JPH10322696A JP H10322696 A JPH10322696 A JP H10322696A JP 12444397 A JP12444397 A JP 12444397A JP 12444397 A JP12444397 A JP 12444397A JP H10322696 A JPH10322696 A JP H10322696A
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- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
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- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力画像信号をイントラ符号化するかインタ
ー符号化するかの選択を効率よく行うことによって、符
号化効率を向上させる。 【解決手段】 入力端子１０からの入力動画像信号を動
きベクトル検出・動き予測残差計算器２１、画像内予測
残差計算器２３、及びフレーム／フィールドＤＣＴ符号
化タイプ判定器２２へ送る。フレーム／フィールドＤＣ
Ｔ符号化タイプ判定器２２で入力ＭＢ（マクロブロッ
ク）のＤＣＴ符号化タイプの判定がされる。このＤＣＴ
符号化タイプに基づいて、画像内予測残差計算器２３に
より画像内予測残差を計算し、得られた画像内予測残差
と入力ＭＢの動き予測残差とを intra/inter判定器２４
で比較して、入力ＭＢのイントラまたはインター符号化
モードを判定する。この判定された符号化モードに従っ
て、イントラ符号化またはインター符号化を行う。
ー符号化するかの選択を効率よく行うことによって、符
号化効率を向上させる。 【解決手段】 入力端子１０からの入力動画像信号を動
きベクトル検出・動き予測残差計算器２１、画像内予測
残差計算器２３、及びフレーム／フィールドＤＣＴ符号
化タイプ判定器２２へ送る。フレーム／フィールドＤＣ
Ｔ符号化タイプ判定器２２で入力ＭＢ（マクロブロッ
ク）のＤＣＴ符号化タイプの判定がされる。このＤＣＴ
符号化タイプに基づいて、画像内予測残差計算器２３に
より画像内予測残差を計算し、得られた画像内予測残差
と入力ＭＢの動き予測残差とを intra/inter判定器２４
で比較して、入力ＭＢのイントラまたはインター符号化
モードを判定する。この判定された符号化モードに従っ
て、イントラ符号化またはインター符号化を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号符号化装置、
信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法に関
し、特に、例えば動画像信号を光ディスクや磁気テープ
などの記録媒体に記録し再生してディスプレイなどに表
示したり、テレビ会議システム、テレビ電話システムや
放送用機器等のように動画像信号を伝送路を介して送信
側から受信側へ伝送する際に適用して好適な信号符号化
装置、信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法
に関するものである。
信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法に関
し、特に、例えば動画像信号を光ディスクや磁気テープ
などの記録媒体に記録し再生してディスプレイなどに表
示したり、テレビ会議システム、テレビ電話システムや
放送用機器等のように動画像信号を伝送路を介して送信
側から受信側へ伝送する際に適用して好適な信号符号化
装置、信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルビデオ信号はデータ量が極め
て多いため、これを小型で記憶容量の少ない記録媒体に
長時間記録しようとする場合、または、これを限られた
通信路の中で多くのチャネル数で伝送しようとする場
合、ビデオ信号を高能率符号化する手段が不可欠とな
る。このような要求に応えるべく、ビデオ信号、特に動
画像信号の相関を利用した高能率符号化方式が提案され
ており、その一つにＭＰＥＧ方式がある。このＭＰＥＧ
（Moving Picture Image Coding Experts Group） と
は、ＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ１１にて
議論され、標準案として提案されたものであり、動き補
償予測符号化と離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete C
osine Transform） 符号化とを組み合わせたハイブリッ
ド方式である。このＭＰＥＧ方式では、まず動画像信号
のフレーム間の動き予測を行ない、その残差信号を計算
して時間軸方向の冗長度を落し、この残差信号に対して
離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて空間軸方向の冗長
度を落としてビデオ信号を能率良く符号化する。
て多いため、これを小型で記憶容量の少ない記録媒体に
長時間記録しようとする場合、または、これを限られた
通信路の中で多くのチャネル数で伝送しようとする場
合、ビデオ信号を高能率符号化する手段が不可欠とな
る。このような要求に応えるべく、ビデオ信号、特に動
画像信号の相関を利用した高能率符号化方式が提案され
ており、その一つにＭＰＥＧ方式がある。このＭＰＥＧ
（Moving Picture Image Coding Experts Group） と
は、ＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ１１にて
議論され、標準案として提案されたものであり、動き補
償予測符号化と離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete C
osine Transform） 符号化とを組み合わせたハイブリッ
ド方式である。このＭＰＥＧ方式では、まず動画像信号
のフレーム間の動き予測を行ない、その残差信号を計算
して時間軸方向の冗長度を落し、この残差信号に対して
離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて空間軸方向の冗長
度を落としてビデオ信号を能率良く符号化する。
【０００３】ＭＰＥＧ方式では、図７に示すように各ピ
クチャを、Ｉピクチャ、ＰピクチャまたはＢピクチャの
３種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、画像信号
を圧縮符号化するようにしている。Ｉピクチャは、イン
トラ符号化ピクチャであり、他のピクチャとは独立して
符号化される。Ｐピクチャは、順方向予測符号化ピクチ
ャであり、時間的に過去に位置するＩまたはＰピクチャ
から予測符号化を行なう。Ｂピクチャは、双方向予測符
号化ピクチャであり、時間的に前後に位置するＩまたは
Ｐピクチャを用いて、順方向，逆方向，または双方向の
ピクチャから予測符号化を行なう。そして、ピクチャの
集合がＧＯＰ（グループオブピクチャ：Group Of Pictu
res） を構成する。それぞれのピクチャは、ＭＢ（マク
ロブロック）に分けられる。例えば４：２：０フォーマ
ットの場合、ＭＢは、４つの輝度のブロックとＹ１，Ｙ
２，Ｙ３，Ｙ４と空間的に対応したＣｂとＣｒの２つの
色差ブロックの６つのブロックで構成される。１つのブ
ロックは、８画素×８ラインの６４個の画素からなる。
クチャを、Ｉピクチャ、ＰピクチャまたはＢピクチャの
３種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、画像信号
を圧縮符号化するようにしている。Ｉピクチャは、イン
トラ符号化ピクチャであり、他のピクチャとは独立して
符号化される。Ｐピクチャは、順方向予測符号化ピクチ
ャであり、時間的に過去に位置するＩまたはＰピクチャ
から予測符号化を行なう。Ｂピクチャは、双方向予測符
号化ピクチャであり、時間的に前後に位置するＩまたは
Ｐピクチャを用いて、順方向，逆方向，または双方向の
ピクチャから予測符号化を行なう。そして、ピクチャの
集合がＧＯＰ（グループオブピクチャ：Group Of Pictu
res） を構成する。それぞれのピクチャは、ＭＢ（マク
ロブロック）に分けられる。例えば４：２：０フォーマ
ットの場合、ＭＢは、４つの輝度のブロックとＹ１，Ｙ
２，Ｙ３，Ｙ４と空間的に対応したＣｂとＣｒの２つの
色差ブロックの６つのブロックで構成される。１つのブ
ロックは、８画素×８ラインの６４個の画素からなる。
【０００４】ＰピクチャとＢピクチャでは、ＭＢ（マク
ロブロック）毎に符号化方法をイントラ符号化（Intra
Coding：画像内予測符号化）またはインター符号化（In
terCoding：動き補償予測符号化）に変更することがで
きる。Ｐピクチャのインター符号化は、順方向予測モー
ドの１種類である。Ｂピクチャのインター符号化は、順
方向予測モード，逆方向予測モード，双方向予測モード
の３種類があり、この中から最も効率の良い予測モード
をインター符号化の方法とする。
ロブロック）毎に符号化方法をイントラ符号化（Intra
Coding：画像内予測符号化）またはインター符号化（In
terCoding：動き補償予測符号化）に変更することがで
きる。Ｐピクチャのインター符号化は、順方向予測モー
ドの１種類である。Ｂピクチャのインター符号化は、順
方向予測モード，逆方向予測モード，双方向予測モード
の３種類があり、この中から最も効率の良い予測モード
をインター符号化の方法とする。
【０００５】ＭＢ（マクロブロック）をイントラ（Intr
a）符号化するかインター（Inter）符号化するかの判定
は、理想的には、両方法で符号化を試みてから、伝送デ
ータが一番少なくなる方法を選択するのが望ましい。し
かし、この方法は、計算時間または計算量が大きくなる
問題がある。
a）符号化するかインター（Inter）符号化するかの判定
は、理想的には、両方法で符号化を試みてから、伝送デ
ータが一番少なくなる方法を選択するのが望ましい。し
かし、この方法は、計算時間または計算量が大きくなる
問題がある。
【０００６】そこで、簡単化したイントラ／インター符
号化判定方法が、MPEG Video Simulation Model 3 （IS
O/IEC JTC1/SC2/WG11 N0010 MPEG90/041 July 1990）で
提案されている。このSimulation Model 3の方法（以下
「モデル３」の方法という。）は、インター符号化の時
の符号化効率を動き補償の予測残差量から推定し、また
イントラ符号化の時の符号化効率をＭＢ内予測残差量か
ら推定し、そして動き補償の予測残差量とＭＢ内予測残
差量を比較することにより、イントラ／インター符号化
を判定するものである。この処理方法について、図８の
フローチャートを用いて説明する。
号化判定方法が、MPEG Video Simulation Model 3 （IS
O/IEC JTC1/SC2/WG11 N0010 MPEG90/041 July 1990）で
提案されている。このSimulation Model 3の方法（以下
「モデル３」の方法という。）は、インター符号化の時
の符号化効率を動き補償の予測残差量から推定し、また
イントラ符号化の時の符号化効率をＭＢ内予測残差量か
ら推定し、そして動き補償の予測残差量とＭＢ内予測残
差量を比較することにより、イントラ／インター符号化
を判定するものである。この処理方法について、図８の
フローチャートを用いて説明する。
【０００７】図８のステップ２００においては、入力Ｍ
Ｂ（マクロブロック）の輝度信号の１６×１６画素の動
き予測残差信号の平均二乗値ＶＡＲを計算する。具体的
には、下記の式（１）に示すように、入力ＭＢ信号Ａ
［ｉ，ｊ］と、動きベクトル（ｘ，ｙ）により参照され
る予測ＭＢ信号Ｆ［ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ］の差分の平均二乗
値を求める。 VAR = (Σ(A[i,j]-F[x+i,y+j])2)/256 (i=0〜15,j=0〜15) (１) なお、二乗値の代わりに絶対値を用いてもよい。
Ｂ（マクロブロック）の輝度信号の１６×１６画素の動
き予測残差信号の平均二乗値ＶＡＲを計算する。具体的
には、下記の式（１）に示すように、入力ＭＢ信号Ａ
［ｉ，ｊ］と、動きベクトル（ｘ，ｙ）により参照され
る予測ＭＢ信号Ｆ［ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ］の差分の平均二乗
値を求める。 VAR = (Σ(A[i,j]-F[x+i,y+j])2)/256 (i=0〜15,j=0〜15) (１) なお、二乗値の代わりに絶対値を用いてもよい。
【０００８】次のステップ２０１では、入力ＭＢのＭＢ
内予測残差量として、輝度信号１６×１６画素の分散値
ＶＡＲＯＲを、下記の式（２）により計算する。 VAROR = (Σ(A[i,j]2)/256 - MEAN2 (i=0〜15,j=0〜15) (２) MEAN = (ΣA[i,j])/256 (３） 次のステップ２０２では、上記ＶＡＲと上記ＶＡＲＯＲ
とを図５の特性により比較する。すなわち、 ＶＡＲ＞ＴＨＲ かつ ＶＡＲＯＲ＜ＶＡＲ であれば、ＭＢモードをイントラ（ＩＮＴＲＡ） 符号
化とし（ステップ２０３）、それ以外ではＭＢモードを
インター（INTER） 符号化とする（ステップ２０４）。
ここでＴＨＲは閾値を示し、例えばＴＨＲ＝６４であ
る。
内予測残差量として、輝度信号１６×１６画素の分散値
ＶＡＲＯＲを、下記の式（２）により計算する。 VAROR = (Σ(A[i,j]2)/256 - MEAN2 (i=0〜15,j=0〜15) (２) MEAN = (ΣA[i,j])/256 (３） 次のステップ２０２では、上記ＶＡＲと上記ＶＡＲＯＲ
とを図５の特性により比較する。すなわち、 ＶＡＲ＞ＴＨＲ かつ ＶＡＲＯＲ＜ＶＡＲ であれば、ＭＢモードをイントラ（ＩＮＴＲＡ） 符号
化とし（ステップ２０３）、それ以外ではＭＢモードを
インター（INTER） 符号化とする（ステップ２０４）。
ここでＴＨＲは閾値を示し、例えばＴＨＲ＝６４であ
る。
【０００９】ステップ２０５では、入力ＭＢを指定され
たＭＢモードで符号化する。イントラ符号化では入力Ｍ
Ｂ、またインター符号化では予測残差ＭＢをブロックに
分解して、各ブロックに対して８×８ＤＣＴ符号化が行
なわれる。
たＭＢモードで符号化する。イントラ符号化では入力Ｍ
Ｂ、またインター符号化では予測残差ＭＢをブロックに
分解して、各ブロックに対して８×８ＤＣＴ符号化が行
なわれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＭＰＥＧ２
では、２種類のＤＣＴ符号化タイプをＭＢ毎に切替える
ことができる。例えば、図２に各ＤＣＴ符号化タイプに
おけるＭＢの輝度信号とブロックの関係を示す。ブロッ
クは、８×８ＤＣＴ符号化が行なわれる単位である。フ
レームＤＣＴ符号化タイプでは、ＭＢの輝度信号を４個
のブロックに分解する際に、各ブロックがフレームで構
成されるように分解する。一方、フィールドＤＣＴ符号
化タイプでは、各ブロックがフィールドで構成されるよ
うに分解する。
では、２種類のＤＣＴ符号化タイプをＭＢ毎に切替える
ことができる。例えば、図２に各ＤＣＴ符号化タイプに
おけるＭＢの輝度信号とブロックの関係を示す。ブロッ
クは、８×８ＤＣＴ符号化が行なわれる単位である。フ
レームＤＣＴ符号化タイプでは、ＭＢの輝度信号を４個
のブロックに分解する際に、各ブロックがフレームで構
成されるように分解する。一方、フィールドＤＣＴ符号
化タイプでは、各ブロックがフィールドで構成されるよ
うに分解する。
【００１１】上述の「モデル３」（Simulation Model
3）の方法は、イントラ符号化の時の符号化効率を推定
するために、１６×１６画素の輝度信号の分散値を計算
しているが、この方法では、２種類のＤＣＴ符号化タイ
プのそれぞれの場合での符号化効率を推定することがで
きないので、問題があった。すなわち、従来例で説明し
た理想的な選択方法であるイントラ符号化とインター符
号化をそれぞれ実際に試みてから、伝送データが一番少
なくなる方法を選択する方法と比べて、「モデル３」
（Simulation Model 3）の方法は、誤って符号化効率の
悪い符号化方法を選択する場合が多いことがわかった。
3）の方法は、イントラ符号化の時の符号化効率を推定
するために、１６×１６画素の輝度信号の分散値を計算
しているが、この方法では、２種類のＤＣＴ符号化タイ
プのそれぞれの場合での符号化効率を推定することがで
きないので、問題があった。すなわち、従来例で説明し
た理想的な選択方法であるイントラ符号化とインター符
号化をそれぞれ実際に試みてから、伝送データが一番少
なくなる方法を選択する方法と比べて、「モデル３」
（Simulation Model 3）の方法は、誤って符号化効率の
悪い符号化方法を選択する場合が多いことがわかった。
【００１２】また、上述の「モデル３」（Simulation M
odel 3）の方法は、イントラ符号化の時の符号化効率を
推定するために、１６×１６画素の輝度信号の分散値を
計算しているが、この方法では、各ブロックに対する８
×８ＤＣＴ符号化の符号化効率を推定するためには不十
分であり、問題があった。すなわち、従来例で説明した
理想的な選択方法と比べて、「モデル３」（Simulation
Model 3）の方法は、誤って符号化効率の悪い符号化方
法を選択する場合が多いことがわかった。
odel 3）の方法は、イントラ符号化の時の符号化効率を
推定するために、１６×１６画素の輝度信号の分散値を
計算しているが、この方法では、各ブロックに対する８
×８ＤＣＴ符号化の符号化効率を推定するためには不十
分であり、問題があった。すなわち、従来例で説明した
理想的な選択方法と比べて、「モデル３」（Simulation
Model 3）の方法は、誤って符号化効率の悪い符号化方
法を選択する場合が多いことがわかった。
【００１３】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであり、上述したような「モデル３」（Simulation
Model 3）の方法に改良を加え、符号化効率を上げるこ
とができるような信号符号化装置、信号符号化方法、信
号記録媒体及び信号伝送方法を提供することを目的とす
る。
ものであり、上述したような「モデル３」（Simulation
Model 3）の方法に改良を加え、符号化効率を上げるこ
とができるような信号符号化装置、信号符号化方法、信
号記録媒体及び信号伝送方法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、上述の課題を
解決するために、入力画像信号を符号化単位となるブロ
ックに分解して、該ブロックに対して直交変換符号化を
行なうイントラ符号化と、入力画像信号のフレーム間の
動き予測を行ない、その残差信号をブロックに分解し
て、該ブロックに対して直交変換符号化を行なうインタ
ー符号化とを選択制御する際に、上記符号化ブロックを
フレームで構成するかフィールドで構成するかの直交変
換符号化タイプを判定し、この判定された直交変換符号
化タイプに基づいて、入力画像信号をイントラ符号化す
るかインター符号化するかを制御することを特徴として
いる。
解決するために、入力画像信号を符号化単位となるブロ
ックに分解して、該ブロックに対して直交変換符号化を
行なうイントラ符号化と、入力画像信号のフレーム間の
動き予測を行ない、その残差信号をブロックに分解し
て、該ブロックに対して直交変換符号化を行なうインタ
ー符号化とを選択制御する際に、上記符号化ブロックを
フレームで構成するかフィールドで構成するかの直交変
換符号化タイプを判定し、この判定された直交変換符号
化タイプに基づいて、入力画像信号をイントラ符号化す
るかインター符号化するかを制御することを特徴として
いる。
【００１５】上記イントラ符号化するかインター符号化
するかの制御は、上記判定された直交変換符号化タイプ
に基づいて、ブロック毎の画像内予測残差の総和を所定
の方法で計算して、前記画像内予測残差量と入力画像の
動き予測残差量とを比較することにより、入力画像信号
をイントラ符号化するかインター符号化するかを判定す
ることにより行うことが挙げられる。
するかの制御は、上記判定された直交変換符号化タイプ
に基づいて、ブロック毎の画像内予測残差の総和を所定
の方法で計算して、前記画像内予測残差量と入力画像の
動き予測残差量とを比較することにより、入力画像信号
をイントラ符号化するかインター符号化するかを判定す
ることにより行うことが挙げられる。
【００１６】上記ブロックは、例えば８×８画素の大き
さのものが用いられ、上記ブロックの画像内予測残差
は、ブロックの平均値からの画素差分値の絶対値和を計
算することにより計算するか、または、ブロックの平均
値からの画素差分値の二乗和を計算することにより求め
るようにすればよい。
さのものが用いられ、上記ブロックの画像内予測残差
は、ブロックの平均値からの画素差分値の絶対値和を計
算することにより計算するか、または、ブロックの平均
値からの画素差分値の二乗和を計算することにより求め
るようにすればよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の動画像符号化方
法、動画像符号化装置の好ましい実施の形態について、
図面を参照しながら説明する。
法、動画像符号化装置の好ましい実施の形態について、
図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は、本発明の動画像符号化方法を適用
した動画像符号化装置の構成例を示すブロック図であ
る。この図１において、端子１０から入力された動画像
信号Ｓ１は、予測残差を得るための演算器１１を介し
て、ＤＣＴ回路１２、量子化回路１３、逆量子化回路１
４、逆ＤＣＴ回路１５、演算器１６及び動き補償回路１
７から成る、動き予測を伴うＤＣＴ符号化部に送られ
る。この符号化部については後述する。
した動画像符号化装置の構成例を示すブロック図であ
る。この図１において、端子１０から入力された動画像
信号Ｓ１は、予測残差を得るための演算器１１を介し
て、ＤＣＴ回路１２、量子化回路１３、逆量子化回路１
４、逆ＤＣＴ回路１５、演算器１６及び動き補償回路１
７から成る、動き予測を伴うＤＣＴ符号化部に送られ
る。この符号化部については後述する。
【００１９】また、端子１０から入力された動画像信号
Ｓ１は、動きベクトル検出・動き予測残差計算器２１へ
入力される。動きベクトル検出・動き予測残差計算器２
１における動きベクトル検出は、参照フレームと入力Ｍ
Ｂ（マクロブロック）の輝度信号のパターンマッチング
で行なうことにより、入力ＭＢの動きベクトルを検出す
るものである。すなわち、例えば下記の式（３）に示す
ように、入力ＭＢ信号の輝度信号Ａ［ｉ，ｊ］と、任意
の動きベクトル（ｘ，ｙ）により参照されるＭＢ信号の
輝度信号Ｆ［ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ］の差の絶対値の和Ｅｆを
求める。
Ｓ１は、動きベクトル検出・動き予測残差計算器２１へ
入力される。動きベクトル検出・動き予測残差計算器２
１における動きベクトル検出は、参照フレームと入力Ｍ
Ｂ（マクロブロック）の輝度信号のパターンマッチング
で行なうことにより、入力ＭＢの動きベクトルを検出す
るものである。すなわち、例えば下記の式（３）に示す
ように、入力ＭＢ信号の輝度信号Ａ［ｉ，ｊ］と、任意
の動きベクトル（ｘ，ｙ）により参照されるＭＢ信号の
輝度信号Ｆ［ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ］の差の絶対値の和Ｅｆを
求める。
【００２０】 Ef = Σ｜A[i,j] - F[x+i,y+j]｜ (i=0〜15,j=0〜15) (３) ここで、参照フレーム信号は原画像である入力動画像信
号Ｓ１であることが好ましいが、動き補償回路１７の中
にあるフレームメモリに記憶されているローカルデコー
ドされたフレーム信号を用いても良い。後者の場合、動
き補償回路１７から参照フレーム信号Ｓ７が動きベクト
ル検出・動き予測残差計算器２１へ入力される。動きベ
クトル検出・動き予測残差計算器２１は、上記Ｅｆが最
小となる座標（ｘ，ｙ）を現在ＭＢの動きベクトルＳ６
とし、またその時のＥｆを動きベクトルの予測残差ＶＡ
Ｒとして出力する。
号Ｓ１であることが好ましいが、動き補償回路１７の中
にあるフレームメモリに記憶されているローカルデコー
ドされたフレーム信号を用いても良い。後者の場合、動
き補償回路１７から参照フレーム信号Ｓ７が動きベクト
ル検出・動き予測残差計算器２１へ入力される。動きベ
クトル検出・動き予測残差計算器２１は、上記Ｅｆが最
小となる座標（ｘ，ｙ）を現在ＭＢの動きベクトルＳ６
とし、またその時のＥｆを動きベクトルの予測残差ＶＡ
Ｒとして出力する。
【００２１】また、上記動画像信号Ｓ１は、フレーム／
フィールドＤＣＴ符号化タイプ判定器２２へ入力され、
ここで入力ＭＢのＤＣＴ符号化タイプの判定がされる。
フィールドＤＣＴ符号化タイプ判定器２２へ入力され、
ここで入力ＭＢのＤＣＴ符号化タイプの判定がされる。
【００２２】図２に、各ＤＣＴ符号化タイプにおけるＭ
Ｂ（マクロブロック）の輝度信号とブロックの関係を示
す。１ブロックは、８×８ＤＣＴ符号化が行なわれる単
位である。フレームＤＣＴ符号化タイプでは、ＭＢの輝
度信号を４個のブロックに分解する際に、各ブロックが
フレームで構成されるように分解する。一方、フィール
ドＤＣＴ符号化タイプでは、各ブロックがフィールドで
構成されるように分解する。
Ｂ（マクロブロック）の輝度信号とブロックの関係を示
す。１ブロックは、８×８ＤＣＴ符号化が行なわれる単
位である。フレームＤＣＴ符号化タイプでは、ＭＢの輝
度信号を４個のブロックに分解する際に、各ブロックが
フレームで構成されるように分解する。一方、フィール
ドＤＣＴ符号化タイプでは、各ブロックがフィールドで
構成されるように分解する。
【００２３】このＤＣＴ符号化タイプの判定方法を示す
プログラムの例を図３に示す。この図３において、ま
ず、入力ＭＢの１６×１６画素の輝度信号ｍｂに対し
て、フレーム内で垂直方向に隣接した画素間差分の絶対
値和ｄｉｆ＿ｆｒとフィールド内で垂直方向に隣接した
画素間差分の絶対値和ｄｉｆ＿ｆｉを計算する。次に、
ｄｉｆ＿ｆｒがｄｉｆ＿ｆｉ以下の場合は、フレームＤ
ＣＴ符号化タイプとして、それ以外の場合は、フィール
ドＤＣＴ符号化タイプと判定する。フレーム／フィール
ドＤＣＴ符号化タイプ判定器２２は、ＤＣＴ符号化タイ
プＳ９を出力して、画像内予測残差計算器２３へ入力す
る。
プログラムの例を図３に示す。この図３において、ま
ず、入力ＭＢの１６×１６画素の輝度信号ｍｂに対し
て、フレーム内で垂直方向に隣接した画素間差分の絶対
値和ｄｉｆ＿ｆｒとフィールド内で垂直方向に隣接した
画素間差分の絶対値和ｄｉｆ＿ｆｉを計算する。次に、
ｄｉｆ＿ｆｒがｄｉｆ＿ｆｉ以下の場合は、フレームＤ
ＣＴ符号化タイプとして、それ以外の場合は、フィール
ドＤＣＴ符号化タイプと判定する。フレーム／フィール
ドＤＣＴ符号化タイプ判定器２２は、ＤＣＴ符号化タイ
プＳ９を出力して、画像内予測残差計算器２３へ入力す
る。
【００２４】また、動画像信号Ｓ１は、画像内予測残差
計算器２３へ入力され、ここで現在ＭＢのフレームＤＣ
Ｔ符号化タイプのブロックとフィールドＤＣＴ符号化タ
イプのブロックの各々のブロック内予測残差に基づい
て、入力ＭＢの画像内予測残差ＶＡＲＯＲを計算する。
計算器２３へ入力され、ここで現在ＭＢのフレームＤＣ
Ｔ符号化タイプのブロックとフィールドＤＣＴ符号化タ
イプのブロックの各々のブロック内予測残差に基づい
て、入力ＭＢの画像内予測残差ＶＡＲＯＲを計算する。
【００２５】図４にＶＡＲＯＲの計算方法のプログラム
の例を示す。この図４のプログラムにおいては、上記図
２に示したように、入力ＭＢの輝度信号のフレームＤＣ
Ｔ符号化タイプのブロックをｂｆｒ０［ｉ，ｊ］，ｂｆ
ｒ１［ｉ，ｊ］，ｂｆｒ２［ｉ，ｊ］，ｂｆｒ３［ｉ，
ｊ］とし、フィールドＤＣＴ符号化タイプのブロックを
ｂｆｉ０［ｉ，ｊ］，ｂｆｉ１［ｉ，ｊ］，ｂｆｉ２
［ｉ，ｊ］，ｂｆｉ３［ｉ，ｊ］とする。ｉは、水平方
向の画素のインデックスであり、ｉ＝０〜７，また、ｊ
は垂直方向の画素のインデックスであり、ｊ＝０〜７で
ある。それぞれのブロックのブロック内予測残差とし
て、それぞれのブロックの平均値からの画素差分値の絶
対値和を計算する。そして、フレームＤＣＴ符号化タイ
プの時の画像内予測残差ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｒをフレー
ムＤＣＴ符号化タイプの４個のブロックのブロック内予
測残差の和とし、フィールドＤＣＴ符号化タイプの時の
画像内予測残差ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉをフィールドＤＣ
Ｔ符号化タイプの４個のブロックのブロック内予測残差
の和とする。そして、ＤＣＴ符号化タイプ（フレーム／
フィールドＤＣＴ符号化タイプ判定器２２から入力され
るＳ９）がフレームタイプの場合は、ＶＡＲＯＲ＿ｍｂ
ｆｒをＶＡＲＯＲとし、またフィールドタイプの場合
は、ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉをＶＡＲＯＲとする。ＭＢ内
予測残差計算器２３は、ＶＡＲＯＲを出力する。
の例を示す。この図４のプログラムにおいては、上記図
２に示したように、入力ＭＢの輝度信号のフレームＤＣ
Ｔ符号化タイプのブロックをｂｆｒ０［ｉ，ｊ］，ｂｆ
ｒ１［ｉ，ｊ］，ｂｆｒ２［ｉ，ｊ］，ｂｆｒ３［ｉ，
ｊ］とし、フィールドＤＣＴ符号化タイプのブロックを
ｂｆｉ０［ｉ，ｊ］，ｂｆｉ１［ｉ，ｊ］，ｂｆｉ２
［ｉ，ｊ］，ｂｆｉ３［ｉ，ｊ］とする。ｉは、水平方
向の画素のインデックスであり、ｉ＝０〜７，また、ｊ
は垂直方向の画素のインデックスであり、ｊ＝０〜７で
ある。それぞれのブロックのブロック内予測残差とし
て、それぞれのブロックの平均値からの画素差分値の絶
対値和を計算する。そして、フレームＤＣＴ符号化タイ
プの時の画像内予測残差ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｒをフレー
ムＤＣＴ符号化タイプの４個のブロックのブロック内予
測残差の和とし、フィールドＤＣＴ符号化タイプの時の
画像内予測残差ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉをフィールドＤＣ
Ｔ符号化タイプの４個のブロックのブロック内予測残差
の和とする。そして、ＤＣＴ符号化タイプ（フレーム／
フィールドＤＣＴ符号化タイプ判定器２２から入力され
るＳ９）がフレームタイプの場合は、ＶＡＲＯＲ＿ｍｂ
ｆｒをＶＡＲＯＲとし、またフィールドタイプの場合
は、ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉをＶＡＲＯＲとする。ＭＢ内
予測残差計算器２３は、ＶＡＲＯＲを出力する。
【００２６】この図４のアルゴリズムの変形例をいくつ
か説明する。上述のブロック内予測残差を計算する時
に、絶対値和の代わりに、二乗和を計算してもよい。そ
の場合は、前記式（３）の計算でも絶対値の代わりに、
二乗和を計算した方が良い。
か説明する。上述のブロック内予測残差を計算する時
に、絶対値和の代わりに、二乗和を計算してもよい。そ
の場合は、前記式（３）の計算でも絶対値の代わりに、
二乗和を計算した方が良い。
【００２７】また、上述のブロックの平均値からの画素
差分値の絶対値和を計算する時の平均値を以下のように
計算しても良い。 mean_mb = (mean_bfr0 + mean_bfr1 + mean_bfr2 + mea
n_bfr3)/4 mean_bfr0 = mean_bfr1 = mean_bfr2 = mean_bfr3 = me
an_mb mean_top = (mean_bfi0 + mean_bfi1)/2 mean_bottom = (mean_bfi2 + mean_bfi3)/2 mean_bfi0 = mean_bfi1 = mean_top mean_bfi2 = mean_bfi3 = mean_bottom これらの式で、mean_ｘ とは、ｘの平均値を表す。
差分値の絶対値和を計算する時の平均値を以下のように
計算しても良い。 mean_mb = (mean_bfr0 + mean_bfr1 + mean_bfr2 + mea
n_bfr3)/4 mean_bfr0 = mean_bfr1 = mean_bfr2 = mean_bfr3 = me
an_mb mean_top = (mean_bfi0 + mean_bfi1)/2 mean_bottom = (mean_bfi2 + mean_bfi3)/2 mean_bfi0 = mean_bfi1 = mean_top mean_bfi2 = mean_bfi3 = mean_bottom これらの式で、mean_ｘ とは、ｘの平均値を表す。
【００２８】また、上記mean_mb を入力ＭＢの輝度信号
の１６×１６画素の平均値としても良い。また上記mean
_topを入力ＭＢの輝度信号のトップフィールドの１６×
８画素の平均値として、上記mean_bottom を入力ＭＢの
輝度信号のボトムフィールドの１６×８画素の平均値と
しても良い。
の１６×１６画素の平均値としても良い。また上記mean
_topを入力ＭＢの輝度信号のトップフィールドの１６×
８画素の平均値として、上記mean_bottom を入力ＭＢの
輝度信号のボトムフィールドの１６×８画素の平均値と
しても良い。
【００２９】ｉｎｔｒａ／ｉｎｔｅｒ（イントラ／イン
ター）判定器２４は、入力ＭＢ（マクロブロック）の上
記ＶＡＲとＶＡＲＯＲに基づいて、入力ＭＢをイントラ
符号化とするかインター符号化とするかを判定する。そ
の判定方法の例を図５に示す。すなわち、この図５にお
いて、 ＶＡＲ＞ＴＨＲ かつ ＶＡＲＯＲ＜ＶＡＲ であれば、ＭＢモードをイントラ符号化とし、それ以外
ではＭＢモードをインター符号化とする。ｉｎｔｒａ／
ｉｎｔｅｒ判定器２４は、ＭＢモードＳ８を動き補償回
路１７へ出力する。ここで、ＴＨＲは所定の閾値であ
る。
ター）判定器２４は、入力ＭＢ（マクロブロック）の上
記ＶＡＲとＶＡＲＯＲに基づいて、入力ＭＢをイントラ
符号化とするかインター符号化とするかを判定する。そ
の判定方法の例を図５に示す。すなわち、この図５にお
いて、 ＶＡＲ＞ＴＨＲ かつ ＶＡＲＯＲ＜ＶＡＲ であれば、ＭＢモードをイントラ符号化とし、それ以外
ではＭＢモードをインター符号化とする。ｉｎｔｒａ／
ｉｎｔｅｒ判定器２４は、ＭＢモードＳ８を動き補償回
路１７へ出力する。ここで、ＴＨＲは所定の閾値であ
る。
【００３０】上述した入力ＭＢをイントラ符号化とする
かインター符号化とするかを判定するアルゴリズムのフ
ローチャートを図６に示す。
かインター符号化とするかを判定するアルゴリズムのフ
ローチャートを図６に示す。
【００３１】この図６において、最初のステップ１００
では、入力ＭＢの輝度信号１６×１６画素の動き予測残
差量ＶＡＲを計算する。次のステップ１０１では、入力
ＭＢの輝度信号のフレームＤＣＴ符号化タイプのブロッ
クのブロック内予測残差の和ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｒとフ
ィールドＤＣＴ符号化タイプのブロックのブロック内予
測残差の和ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉを計算する。次のステ
ップ１０２では、入力ＭＢのＤＣＴ符号化タイプを判定
する。これらのステップ１０１とステップ１０２との順
序は入れ替わっても良い。
では、入力ＭＢの輝度信号１６×１６画素の動き予測残
差量ＶＡＲを計算する。次のステップ１０１では、入力
ＭＢの輝度信号のフレームＤＣＴ符号化タイプのブロッ
クのブロック内予測残差の和ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｒとフ
ィールドＤＣＴ符号化タイプのブロックのブロック内予
測残差の和ＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉを計算する。次のステ
ップ１０２では、入力ＭＢのＤＣＴ符号化タイプを判定
する。これらのステップ１０１とステップ１０２との順
序は入れ替わっても良い。
【００３２】次のステップ１０３では、ＤＣＴ符号化タ
イプがフレームタイプの場合は、ＶＡＲＯＲをＶＡＲＯ
Ｒ＿ｍｂｆｒとし（ステップ１０４）、またフィールド
タイプの場合は、ＶＡＲＯＲをＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉと
する（ステップ１０５）。
イプがフレームタイプの場合は、ＶＡＲＯＲをＶＡＲＯ
Ｒ＿ｍｂｆｒとし（ステップ１０４）、またフィールド
タイプの場合は、ＶＡＲＯＲをＶＡＲＯＲ＿ｍｂｆｉと
する（ステップ１０５）。
【００３３】次のステップ１０６では、ＶＡＲとＶＡＲ
ＯＲに基づいて、入力ＭＢのＭＢモードをイントラ符号
化とするか（ステップ１０７）、インター符号化とする
か（ステップ１０８）を判定する。
ＯＲに基づいて、入力ＭＢのＭＢモードをイントラ符号
化とするか（ステップ１０７）、インター符号化とする
か（ステップ１０８）を判定する。
【００３４】次のステップ１０９では、入力ＭＢを指定
されたＭＢモードで符号化する。イントラ符号化では入
力ＭＢ、またインター符号化では予測残差ＭＢを指定さ
れたＤＣＴ符号化タイプに従ってブロックに分解して、
各ブロックに対して８×８ＤＣＴ符号化が行なわれる。
されたＭＢモードで符号化する。イントラ符号化では入
力ＭＢ、またインター符号化では予測残差ＭＢを指定さ
れたＤＣＴ符号化タイプに従ってブロックに分解して、
各ブロックに対して８×８ＤＣＴ符号化が行なわれる。
【００３５】これによって、入力ＭＢのイントラ／イン
ターの符号化方法の判定をする時に、従来に比べて符号
化効率の良い方法を選択することができるので、符号化
効率を一段と向上し得る動画像符号化方法及び動画像符
号化装置を実現することができる。
ターの符号化方法の判定をする時に、従来に比べて符号
化効率の良い方法を選択することができるので、符号化
効率を一段と向上し得る動画像符号化方法及び動画像符
号化装置を実現することができる。
【００３６】図１の説明に戻り、入力ＭＢのＭＢモード
Ｓ８が決定されてからの符号化処理について詳細に説明
する。
Ｓ８が決定されてからの符号化処理について詳細に説明
する。
【００３７】動き補償回路１７は、画像メモリを備え、
ローカルデコードされた画像を動き補償の参照画像のた
めに記憶している。ＭＢモードＳ８がインター符号化の
場合、動き補償回路１７は、その画像メモリから動きベ
クトルＳ６に基づいて予測ＭＢ信号Ｓ２を読み出す。演
算器１１は、入力動画像Ｓ１の入力ＭＢ信号を加算信号
とし、上記動き補償回路１７からの上記予測ＭＢ信号Ｓ
２を減算信号として加算処理を行うことにより、上記入
力ＭＢ信号と予測ＭＢ信号の差分を計算し、当該差分を
予測残差ＭＢ信号として出力する。一方、ＭＢモードＳ
８がイントラ符号化の場合には、予測を行なわず、入力
ＭＢ信号がそのまま演算器１１から出力される。
ローカルデコードされた画像を動き補償の参照画像のた
めに記憶している。ＭＢモードＳ８がインター符号化の
場合、動き補償回路１７は、その画像メモリから動きベ
クトルＳ６に基づいて予測ＭＢ信号Ｓ２を読み出す。演
算器１１は、入力動画像Ｓ１の入力ＭＢ信号を加算信号
とし、上記動き補償回路１７からの上記予測ＭＢ信号Ｓ
２を減算信号として加算処理を行うことにより、上記入
力ＭＢ信号と予測ＭＢ信号の差分を計算し、当該差分を
予測残差ＭＢ信号として出力する。一方、ＭＢモードＳ
８がイントラ符号化の場合には、予測を行なわず、入力
ＭＢ信号がそのまま演算器１１から出力される。
【００３８】演算器１１からの予測残差ＭＢ信号（イン
トラ符号化の時は入力ＭＢ信号）は、ＤＣＴ回路１２に
送られる。このＤＣＴ回路では、前記予測残差ＭＢ信号
を指定されたＤＣＴ符号化タイプに従ってブロックに分
解して、各ブロックに対して８×８ＤＣＴを施す。この
ＤＣＴ回路１２から出力されたＤＣＴ係数は、量子化回
路１３にて、バッファ１９のビット占有量に従った所定
のステップサイズで量子化される。この量子化回路１３
の量子化出力信号は、逆量子化回路１４と可変長符号化
回路１８とに送られる。
トラ符号化の時は入力ＭＢ信号）は、ＤＣＴ回路１２に
送られる。このＤＣＴ回路では、前記予測残差ＭＢ信号
を指定されたＤＣＴ符号化タイプに従ってブロックに分
解して、各ブロックに対して８×８ＤＣＴを施す。この
ＤＣＴ回路１２から出力されたＤＣＴ係数は、量子化回
路１３にて、バッファ１９のビット占有量に従った所定
のステップサイズで量子化される。この量子化回路１３
の量子化出力信号は、逆量子化回路１４と可変長符号化
回路１８とに送られる。
【００３９】逆量子化回路１４では、量子化回路１３で
使われた量子化ステップに対応して、前記量子化出力信
号に逆量子化処理を施す。当該逆量子化回路１４の出力
は、逆ＤＣＴ回路１５に入力され、ここで逆ＤＣＴ処理
されて復号された予測残差ＭＢ信号が、演算器１６へ入
力される。この演算器１６にはまた、前記した演算器１
１に供給されている予測ＭＢ信号Ｓ２と同一の信号が供
給されている。演算器１６は、前記復号された予測残差
ＭＢ信号に予測ＭＢ信号Ｓ２を加算する。これにより、
ローカルデコードした画像信号が得られる。ローカルデ
コードした画像信号は、動き補償回路１７の中の画像メ
モリに記憶されて、次の動き補償の参照画像として使用
される。
使われた量子化ステップに対応して、前記量子化出力信
号に逆量子化処理を施す。当該逆量子化回路１４の出力
は、逆ＤＣＴ回路１５に入力され、ここで逆ＤＣＴ処理
されて復号された予測残差ＭＢ信号が、演算器１６へ入
力される。この演算器１６にはまた、前記した演算器１
１に供給されている予測ＭＢ信号Ｓ２と同一の信号が供
給されている。演算器１６は、前記復号された予測残差
ＭＢ信号に予測ＭＢ信号Ｓ２を加算する。これにより、
ローカルデコードした画像信号が得られる。ローカルデ
コードした画像信号は、動き補償回路１７の中の画像メ
モリに記憶されて、次の動き補償の参照画像として使用
される。
【００４０】一方、可変長符号化回路１８は、量子化回
路１３から出力信号や量子化ステップサイズや動きベク
トルなどをハフマン符号化して、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ
１３８２８−２（ＭＰＥＧ２ビデオ）のシンタクスに基
づいたビットストリームを出力する。前記ビットストリ
ームは、バッファメモリ１９へ入力される。バッファメ
モリ１９は、出力端子２０から出力されるビットストリ
ームＳ６のビットレートを平滑化するためにある。また
バッファメモリ１９がオーバーフロウしそうになった時
には、そのことを量子化情報として量子化回路１３へフ
ィードバックする。この時、量子化回路１３では量子化
ステップを大きくし、これにより量子化回路１３から出
力される情報量が少なくなされる。端子２０から出力さ
れた符号化信号のビットストリームは、ディスクやテー
プ等の信号記録媒体に記録されたり、伝送路を介して伝
送されることになる。
路１３から出力信号や量子化ステップサイズや動きベク
トルなどをハフマン符号化して、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ
１３８２８−２（ＭＰＥＧ２ビデオ）のシンタクスに基
づいたビットストリームを出力する。前記ビットストリ
ームは、バッファメモリ１９へ入力される。バッファメ
モリ１９は、出力端子２０から出力されるビットストリ
ームＳ６のビットレートを平滑化するためにある。また
バッファメモリ１９がオーバーフロウしそうになった時
には、そのことを量子化情報として量子化回路１３へフ
ィードバックする。この時、量子化回路１３では量子化
ステップを大きくし、これにより量子化回路１３から出
力される情報量が少なくなされる。端子２０から出力さ
れた符号化信号のビットストリームは、ディスクやテー
プ等の信号記録媒体に記録されたり、伝送路を介して伝
送されることになる。
【００４１】以上説明したように、本発明の実施の形態
となる動画像符号化装置は、入力画像信号のフレーム間
の動き予測を行ない、その残差信号をブロックに分解し
て、前記ブロックに対してＤＣＴ等の直交変換符号化を
行なうインター符号化手段と、入力画像信号そのものを
ブロックに分解して、前記ブロックに対して直交変換符
号化を行なうイントラ符号化手段とを有する動画像符号
化装置において、（ａ）上記ブロックをフレームで構成
するかフィールドで構成するかの直交変換符号化方法を
判定する手段（フレーム／フィールドＤＣＴ符号化タイ
プ判定器２２）と、（ｂ）前記判定された直交変換符号
化方法に基づいて、入力画像信号をイントラ符号化する
かインター符号化するかを判定する方法を制御する手段
（画像内予測残差計算器２３及びintra/inter判定器２
４） と、を有している。
となる動画像符号化装置は、入力画像信号のフレーム間
の動き予測を行ない、その残差信号をブロックに分解し
て、前記ブロックに対してＤＣＴ等の直交変換符号化を
行なうインター符号化手段と、入力画像信号そのものを
ブロックに分解して、前記ブロックに対して直交変換符
号化を行なうイントラ符号化手段とを有する動画像符号
化装置において、（ａ）上記ブロックをフレームで構成
するかフィールドで構成するかの直交変換符号化方法を
判定する手段（フレーム／フィールドＤＣＴ符号化タイ
プ判定器２２）と、（ｂ）前記判定された直交変換符号
化方法に基づいて、入力画像信号をイントラ符号化する
かインター符号化するかを判定する方法を制御する手段
（画像内予測残差計算器２３及びintra/inter判定器２
４） と、を有している。
【００４２】上記手段（ｂ）は、手段（ａ）で判定され
た直交変換符号化方法に基づいて、ブロック毎の画像内
予測残差の総和を所定の方法で計算して、前記画像内予
測残差量と入力画像の動き予測残差量とを比較すること
により、入力画像信号をイントラ符号化するかインター
符号化するかを判定する手段である。
た直交変換符号化方法に基づいて、ブロック毎の画像内
予測残差の総和を所定の方法で計算して、前記画像内予
測残差量と入力画像の動き予測残差量とを比較すること
により、入力画像信号をイントラ符号化するかインター
符号化するかを判定する手段である。
【００４３】上記ブロックは、８×８画素の大きさであ
る。上記ブロックの画像内予測残差は、ブロックの平均
値からの画素差分値の絶対値和を計算することにより計
算する。または、上記ブロックの画像内予測残差は、ブ
ロックの平均値からの画素差分値の二乗和を計算するこ
とにより計算する。
る。上記ブロックの画像内予測残差は、ブロックの平均
値からの画素差分値の絶対値和を計算することにより計
算する。または、上記ブロックの画像内予測残差は、ブ
ロックの平均値からの画素差分値の二乗和を計算するこ
とにより計算する。
【００４４】これにより、入力ＭＢのイントラ／インタ
ーの符号化方法の判定をする時に、従来に比べて符号化
効率の良い方法を選択することができるので、符号化効
率を一段と向上し得る動画像符号化装置を実現できる。
ーの符号化方法の判定をする時に、従来に比べて符号化
効率の良い方法を選択することができるので、符号化効
率を一段と向上し得る動画像符号化装置を実現できる。
【００４５】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、例えば取り扱うディジタル
信号はＭＰＥＧ方式の動画像信号に限定されず、イント
ラ／インターの符号化と直交変換とを組み合わせて符号
化された種々のディジタル動画像信号等にも適用でき
る。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
種々の変更が可能であることは勿論である。
に限定されるものではなく、例えば取り扱うディジタル
信号はＭＰＥＧ方式の動画像信号に限定されず、イント
ラ／インターの符号化と直交変換とを組み合わせて符号
化された種々のディジタル動画像信号等にも適用でき
る。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
種々の変更が可能であることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、入力画像信号を符号化
単位となるブロックに分解して、該ブロックに対して直
交変換符号化を行なうイントラ符号化と、入力画像信号
のフレーム間の動き予測を行ない、その残差信号をブロ
ックに分解して、該ブロックに対して直交変換符号化を
行なうインター符号化とを選択制御する際に、上記符号
化ブロックをフレームで構成するかフィールドで構成す
るかの直交変換符号化タイプを判定し、この判定された
直交変換符号化タイプに基づいて、入力画像信号をイン
トラ符号化するかインター符号化するかを制御している
ため、入力画像信号のイントラ／インター符号化とし
て、従来に比べて符号化効率の良い符号化を選択するこ
とができ、符号化効率を向上させることができる。
単位となるブロックに分解して、該ブロックに対して直
交変換符号化を行なうイントラ符号化と、入力画像信号
のフレーム間の動き予測を行ない、その残差信号をブロ
ックに分解して、該ブロックに対して直交変換符号化を
行なうインター符号化とを選択制御する際に、上記符号
化ブロックをフレームで構成するかフィールドで構成す
るかの直交変換符号化タイプを判定し、この判定された
直交変換符号化タイプに基づいて、入力画像信号をイン
トラ符号化するかインター符号化するかを制御している
ため、入力画像信号のイントラ／インター符号化とし
て、従来に比べて符号化効率の良い符号化を選択するこ
とができ、符号化効率を向上させることができる。
【００４７】ここで、上記イントラ符号化するかインタ
ー符号化するかの制御は、上記判定された直交変換符号
化タイプに基づいて、ブロック毎の画像内予測残差の総
和を所定の方法で計算して、前記画像内予測残差量と入
力画像の動き予測残差量とを比較することにより、入力
画像信号をイントラ符号化するかインター符号化するか
を判定することにより行うことが挙げられる。
ー符号化するかの制御は、上記判定された直交変換符号
化タイプに基づいて、ブロック毎の画像内予測残差の総
和を所定の方法で計算して、前記画像内予測残差量と入
力画像の動き予測残差量とを比較することにより、入力
画像信号をイントラ符号化するかインター符号化するか
を判定することにより行うことが挙げられる。
【００４８】これによって、入力画像信号のイントラ／
インターの符号化方法の判定をする時に、従来に比べて
符号化効率の良い方法を選択することができ、符号化効
率を一段と向上し得る信号符号化装置及び信号符号化方
法を実現することができる。
インターの符号化方法の判定をする時に、従来に比べて
符号化効率の良い方法を選択することができ、符号化効
率を一段と向上し得る信号符号化装置及び信号符号化方
法を実現することができる。
【００４９】また、このような効率の良い符号化がなさ
れた信号を信号記録媒体に記録することにより、媒体利
用効率の良好な信号記録媒体を得ることができ、さら
に、このような符号化がなされた信号を伝送することに
より、伝送効率の良い信号伝送が行える。
れた信号を信号記録媒体に記録することにより、媒体利
用効率の良好な信号記録媒体を得ることができ、さら
に、このような符号化がなされた信号を伝送することに
より、伝送効率の良い信号伝送が行える。
【図１】本発明の実施の形態を適用した動画像符号化装
置の概略構成を示すブロック図である。
置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】フレームＤＣＴ符号化タイプとフィールドＤＣ
Ｔ符号化タイプの時のＭＢの輝度信号とブロックの関係
を示す図である。
Ｔ符号化タイプの時のＭＢの輝度信号とブロックの関係
を示す図である。
【図３】フレーム／フィールドＤＣＴ符号化タイプの判
定方法を説明するプログラムを示す図である。
定方法を説明するプログラムを示す図である。
【図４】本発明での入力ＭＢの画像内予測残差量ＶＡＲ
ＯＲの計算方法例を説明するプログラムを示す図であ
る。
ＯＲの計算方法例を説明するプログラムを示す図であ
る。
【図５】入力ＭＢの画像内予測残差量ＶＡＲＯＲと入力
ＭＢの動き予測残差量ＶＡＲを比較して、入力ＭＢをイ
ントラ符号化またはインター符号化にするかを判定する
時の特性を説明するための図である。
ＭＢの動き予測残差量ＶＡＲを比較して、入力ＭＢをイ
ントラ符号化またはインター符号化にするかを判定する
時の特性を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態における入力ＭＢの符号化
方法をイントラ符号化またはインター符号化にするかを
判定するアルゴリズムを説明するためのフローチャート
である。
方法をイントラ符号化またはインター符号化にするかを
判定するアルゴリズムを説明するためのフローチャート
である。
【図７】ＭＰＥＧのＧＯＰとピクチャとＭＢとブロック
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図８】従来ある入力ＭＢの符号化方法をイントラ符号
化またはインター符号化にするかを判定するアルゴリズ
ムを説明するためのフローチャートである。
化またはインター符号化にするかを判定するアルゴリズ
ムを説明するためのフローチャートである。
１２ ＤＣＴ回路、 １３ 量子化回路、 １４ 逆量
子化回路、 １５ 逆ＤＣＴ回路、 １７ 動き補償回
路、 １８ 可変長符号化回路、 １９ バッファメモ
リ、 ２１ 動きベクトル検出・動き予測残差計算器、
２２ フレーム／フィールドＤＣＴ符号化タイプ判定
器、 ２３ 画像内予測残差計算回路、２４ intra／i
nter判定器
子化回路、 １５ 逆ＤＣＴ回路、 １７ 動き補償回
路、 １８ 可変長符号化回路、 １９ バッファメモ
リ、 ２１ 動きベクトル検出・動き予測残差計算器、
２２ フレーム／フィールドＤＣＴ符号化タイプ判定
器、 ２３ 画像内予測残差計算回路、２４ intra／i
nter判定器
Claims (9)
- 【請求項１】 入力画像信号を符号化単位となるブロッ
クに分解して、該ブロックに対して直交変換符号化を行
なうイントラ符号化と、入力画像信号のフレーム間の動
き予測を行ない、その残差信号をブロックに分解して、
該ブロックに対して直交変換符号化を行なうインター符
号化とが選択される符号化手段と、 上記符号化ブロックをフレームで構成するかフィールド
で構成するかの直交変換符号化タイプを判定する符号化
タイプ判定手段と、 上記判定手段により判定された直交変換符号化タイプに
基づいて、入力画像信号をイントラ符号化するかインタ
ー符号化するかを制御する制御手段とを有することを特
徴とする信号符号化装置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、上記符号化タイプ判定
手段で判定された直交変換符号化タイプに基づいて、ブ
ロック毎の画像内予測残差の総和を計算する画像内予測
残差計算手段と、この画像内予測残差量と上記入力画像
信号の動き予測残差量とを比較して、該入力画像信号を
イントラ符号化するかインター符号化するかを判定する
イントラ／インター判定手段とを有して成ることを特徴
とする請求項１記載の信号符号化装置。 - 【請求項３】 上記ブロックの画像内予測残差は、ブロ
ックの平均値からの画素差分値の絶対値和を計算するこ
とにより求めることを特徴とする請求項１記載の信号符
号化装置。 - 【請求項４】 上記ブロックの画像内予測残差は、ブロ
ックの平均値からの画素差分値の二乗和を計算すること
により求めることを特徴とする請求項１記載の信号符号
化装置。 - 【請求項５】 入力画像信号のフレーム間の動き予測を
行ない、その残差信号をブロックに分解して、前記ブロ
ックに対してＤＣＴ等の直交変換符号化を行なうインタ
ー符号化工程と、 入力画像信号そのものをブロックに分解して、前記ブロ
ックに対して直交変換符号化を行なうイントラ符号化工
程とを有する信号符号化方法であって、 上記ブロックをフレームで構成するかフィールドで構成
するかの直交変換符号化タイプを判定する直交変換符号
化タイプ判定工程と、 前記判定された直交変換符号化タイプに基づいて、入力
画像信号をイントラ符号化するかインター符号化するか
を判定する方法を制御する制御工程とを有することを特
徴とする信号符号化方法。 - 【請求項６】 上記制御工程は、上記符号化タイプ判定
手段で判定された直交変換符号化タイプに基づいて、ブ
ロック毎の画像内予測残差の総和を計算する画像内予測
残差計算工程と、この画像内予測残差量と上記入力画像
信号の動き予測残差量とを比較して、該入力画像信号を
イントラ符号化するかインター符号化するかを判定する
イントラ／インター判定工程とを有して成ることを特徴
とする請求項５記載の信号符号化方法。 - 【請求項７】 符号化された信号が記録される信号記録
媒体において、 上記符号化された信号は、 入力画像信号のフレーム間の動き予測を行ない、その残
差信号をブロックに分解して、該ブロックに対してＤＣ
Ｔ等の直交変換符号化を行なうインター符号化と、 入力画像信号そのものをブロックに分解して、該ブロッ
クに対して直交変換符号化を行なうイントラ符号化とに
より符号化されたものであり、 これらの符号化は、 上記ブロックをフレームで構成するかフィールドで構成
するかの直交変換符号化タイプが判定され、 上記判定された直交変換符号化タイプに基づいて、入力
画像信号をイントラ符号化するかインター符号化するか
を判定されて制御されたものであることを特徴とする信
号記録媒体。 - 【請求項８】 入力画像信号のフレーム間の動き予測を
行ない、その残差信号をブロックに分解して、前記ブロ
ックに対してＤＣＴ等の直交変換符号化を行なうインタ
ー符号化工程と、 入力画像信号そのものをブロックに分解して、前記ブロ
ックに対して直交変換符号化を行なうイントラ符号化工
程とを有し、 上記ブロックをフレームで構成するかフィールドで構成
するかの直交変換符号化タイプを判定する直交変換符号
化タイプ判定工程と、 前記判定された直交変換符号化タイプに基づいて、入力
画像信号をイントラ符号化するかインター符号化するか
を判定する方法を制御する制御工程と、 生成された符号化データを伝送する工程とを有すること
を特徴とする信号伝送方法。 - 【請求項９】 上記制御工程は、上記符号化タイプ判定
手段で判定された直交変換符号化タイプに基づいて、ブ
ロック毎の画像内予測残差の総和を計算する画像内予測
残差計算工程と、この画像内予測残差量と上記入力画像
信号の動き予測残差量とを比較して、該入力画像信号を
イントラ符号化するかインター符号化するかを判定する
イントラ／インター判定工程とを有して成ることを特徴
とする請求項８記載の信号伝送方法。
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