JPH11127437A - 動画像符号化方法および装置 - Google Patents
動画像符号化方法および装置Info
- Publication number
- JPH11127437A JPH11127437A JP28846897A JP28846897A JPH11127437A JP H11127437 A JPH11127437 A JP H11127437A JP 28846897 A JP28846897 A JP 28846897A JP 28846897 A JP28846897 A JP 28846897A JP H11127437 A JPH11127437 A JP H11127437A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motion vector
- frame
- search range
- value
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過去の動きベクトルのみによったり、動きベ
クトルの最大値のみによったサーチ範囲によって符号化
することによる効率の低下を防ぐ。 【解決手段】 第１動きベクトル検出部１０２で検出し
た動画像データＳ１０１の動きベクトルから最大値検出
部１０３が検出した絶対値の最大値と、平均値算出部２
０４が算出した絶対値の平均値とからサーチ範囲決定部
２０５が動きベクトルのサーチ範囲を決定し、これに基
づいて第２動きベクトル検出部１０６が検出した符号化
対象となるフレームの前後のフレームとの動きベクトル
によって動き補償を行って可変長符号化部１０７から符
号化データを出力する。
クトルの最大値のみによったサーチ範囲によって符号化
することによる効率の低下を防ぐ。 【解決手段】 第１動きベクトル検出部１０２で検出し
た動画像データＳ１０１の動きベクトルから最大値検出
部１０３が検出した絶対値の最大値と、平均値算出部２
０４が算出した絶対値の平均値とからサーチ範囲決定部
２０５が動きベクトルのサーチ範囲を決定し、これに基
づいて第２動きベクトル検出部１０６が検出した符号化
対象となるフレームの前後のフレームとの動きベクトル
によって動き補償を行って可変長符号化部１０７から符
号化データを出力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動画像符号化装置に
関し、特に動画像のフレーム毎の相関性、すなわち動き
補償予測を利用して符号化を行う動画像符号化方法およ
び装置に関する。
関し、特に動画像のフレーム毎の相関性、すなわち動き
補償予測を利用して符号化を行う動画像符号化方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の動画像符号化装置は、特
開平９−５５９４１に開示されているが、図６にその主
要部分の構成を示す。この構成は国際標準符号化方式で
あるＭＰＥＧ(Motion Picture Image Coding Experis G
roup) 方式を採用している。
開平９−５５９４１に開示されているが、図６にその主
要部分の構成を示す。この構成は国際標準符号化方式で
あるＭＰＥＧ(Motion Picture Image Coding Experis G
roup) 方式を採用している。
【０００３】この動画像符号化装置には、動画像データ
Ｓ２０１は１６×１６画素の単位に分割された状態で入
力され、装置は、減算器２０１と、フレームメモリ２０
２と、動きベクトル検出部２０３と、減算器２０１の出
力が供給されるＤＣＴ部２０４と、ＤＣＴ部２０４の出
力が供給される量子化部２０５と、量子化部２０５の出
力が供給される可変長符号化部２０６および逆量子化部
２０７と、逆量子化部２０７の出力が供給される逆ＤＣ
Ｔ部２０８と、逆ＤＣＴ部２０８の出力が供給される加
算器２０９と、加算器２０９の出力が供給されるフレー
ムメモリ２１０と、フレームメモリ２１０の出力および
動きベクトル検出部２０３の出力が各々供給される動き
補償部２１２と、動きベクトル検出部２０３の出力が供
給される動きベクトル分布判断部２１１とを備えてい
る。また動きベクトル検出部２０３は、動きベクトル分
布判断部２１１の出力が供給される動きベクトルサーチ
範囲制御部２１３を備えている。
Ｓ２０１は１６×１６画素の単位に分割された状態で入
力され、装置は、減算器２０１と、フレームメモリ２０
２と、動きベクトル検出部２０３と、減算器２０１の出
力が供給されるＤＣＴ部２０４と、ＤＣＴ部２０４の出
力が供給される量子化部２０５と、量子化部２０５の出
力が供給される可変長符号化部２０６および逆量子化部
２０７と、逆量子化部２０７の出力が供給される逆ＤＣ
Ｔ部２０８と、逆ＤＣＴ部２０８の出力が供給される加
算器２０９と、加算器２０９の出力が供給されるフレー
ムメモリ２１０と、フレームメモリ２１０の出力および
動きベクトル検出部２０３の出力が各々供給される動き
補償部２１２と、動きベクトル検出部２０３の出力が供
給される動きベクトル分布判断部２１１とを備えてい
る。また動きベクトル検出部２０３は、動きベクトル分
布判断部２１１の出力が供給される動きベクトルサーチ
範囲制御部２１３を備えている。
【０００４】ＭＰＥＧ方式を適用した動画像符号化装置
では、動き補償予測を用いるため予測の基準となるＩフ
レーム（予測を用いないフレーム内符号化画像）とＰフ
レーム（Ｉフレームとの前方向予測画像）の距離がＮフ
レームであり、ＩフレームとＰフレームの間にＮ−１枚
のＢフレーム（Ｉ，Ｐフレームとの双方向予測画像）で
構成されるような動画像データを扱う。ここでは、図５
に示すようにＩフレームとＰフレームの距離が３フレー
ムであり、ＩフレームとＰフレームの間にＢ１、Ｂ２フ
レームが存在するものとする。実際の映像信号の順番と
しては、Ｂ１（−１），Ｂ２（０），Ｉ（１），Ｂ１
（２），Ｂ２（３），Ｐ（４），Ｂ１（５），Ｂ２
（６），Ｐ（７），Ｂ１（８），、であるが、Ｂ１，Ｂ
２は未来からの予測すなわちＢ１（２）はＰ（４）から
の予測も行われるため、実際の符号化に際しては、図５
の下側に示すように、Ｉ（１），Ｂ１（−１），Ｂ２
（０），Ｐ（４），Ｂ１（２），Ｂ２（３），Ｐ
（７），Ｂ１（５），Ｂ２（６），Ｐ（１０），・・・
の順番で符号化される。ここでＢ１（−１），Ｂ２
（０）は、Ｉ（１）の前のフレームである。
では、動き補償予測を用いるため予測の基準となるＩフ
レーム（予測を用いないフレーム内符号化画像）とＰフ
レーム（Ｉフレームとの前方向予測画像）の距離がＮフ
レームであり、ＩフレームとＰフレームの間にＮ−１枚
のＢフレーム（Ｉ，Ｐフレームとの双方向予測画像）で
構成されるような動画像データを扱う。ここでは、図５
に示すようにＩフレームとＰフレームの距離が３フレー
ムであり、ＩフレームとＰフレームの間にＢ１、Ｂ２フ
レームが存在するものとする。実際の映像信号の順番と
しては、Ｂ１（−１），Ｂ２（０），Ｉ（１），Ｂ１
（２），Ｂ２（３），Ｐ（４），Ｂ１（５），Ｂ２
（６），Ｐ（７），Ｂ１（８），、であるが、Ｂ１，Ｂ
２は未来からの予測すなわちＢ１（２）はＰ（４）から
の予測も行われるため、実際の符号化に際しては、図５
の下側に示すように、Ｉ（１），Ｂ１（−１），Ｂ２
（０），Ｐ（４），Ｂ１（２），Ｂ２（３），Ｐ
（７），Ｂ１（５），Ｂ２（６），Ｐ（１０），・・・
の順番で符号化される。ここでＢ１（−１），Ｂ２
（０）は、Ｉ（１）の前のフレームである。
【０００５】従来の動画像符号化装置においては、図７
の動作タイミング図に示さすように、まず最初にＩ
（１）フレームが動き補償を行わない符号化で行われる
（のタイミング）。その後Ｂ１（−１），Ｂ２（０）
フレームが符号化されるが、これは予測フレームがＩ
（１）フレームのみで行われる。次にＰ（４）フレーム
が符号化される（のタイミング）。このＰ（４）フレ
ームの符号化時の動きベクトル検出に際してのサーチ範
囲は、装置が初期状態であるため、水平方向Ｘおよび垂
直方向Ｙに何らかのある初期値を与え行われる。すなわ
ち、のタイミングでＰ（４）フレームのＩ（１）フレ
ームに対する動きベクトルが検出される。その後のタ
イミングでサーチした１フレーム分の動きベクトルで水
平方向の最大値Ｓｘ（ｍａｘ）と最小値Ｓｘ（ｍｉ
ｎ）、垂直方向の最大値Ｓｙ（ｍａｘ）と最小値Ｓｙ
（ｍｉｎ）を求める。その値の絶対値が、あるしきい値
Ｔｓに対して大きいか小さいかによってその後のフレー
ムのベクトルサーチ範囲を決定するようになる。例えば
動きベクトルの最大値が設定したしきい値Ｔｓより大き
かった場合には、サーチ範囲は水平方向Ｘ、垂直方向Ｙ
それぞれ、 Ｓｘ（ｍｉｎ）〜Ｓｘ（ｍａｘ） Ｓｙ（ｍｉｎ）〜Ｓｙ（ｍａｘ） とする。ただし、Ｂ１，Ｂ２フレームは、Ｉフレームと
Ｐフレーム間の３フレームに対して、時間方向の距離が
違うため、上記のサーチ範囲にその時間的係数を乗じ
て、動きベクトルサーチ範囲が決定される。例えばＢ１
フレームとＩフレームの間隔は、Ｉ，Ｐフレームの１／
３なので、Ｂ１フレームのＩフレームに対する動きベク
トルサーチ範囲は、 Ｓｘ（ｍｉｎ）／３〜Ｓｘ（ｍａｘ）／３ Ｓｙ（ｍｉｎ）／３〜Ｓｙ（ｍａｘ）／３ とする。逆に小さかった場合には、 ＡＢＳ（Ｓｘ（ｍｉｎ））≦２m ＡＢＳ（Ｓｘ（ｍａｘ））≦２m ＡＢＳ（Ｓｙ（ｍｉｎ））≦２n ＡＢＳ（Ｓｙ（ｍａｘ））≦２n を満たすｍ，ｎの値を求め、動きベクトルサーチ範囲は
水平方向Ｘ、垂直方向Ｙそれぞれ、 −２m 〜＋２m −２n 〜＋２n とし、のタイミング以降のフレームに対して順次上記
のような処理を行いながら、符号化処理を行う。
の動作タイミング図に示さすように、まず最初にＩ
（１）フレームが動き補償を行わない符号化で行われる
（のタイミング）。その後Ｂ１（−１），Ｂ２（０）
フレームが符号化されるが、これは予測フレームがＩ
（１）フレームのみで行われる。次にＰ（４）フレーム
が符号化される（のタイミング）。このＰ（４）フレ
ームの符号化時の動きベクトル検出に際してのサーチ範
囲は、装置が初期状態であるため、水平方向Ｘおよび垂
直方向Ｙに何らかのある初期値を与え行われる。すなわ
ち、のタイミングでＰ（４）フレームのＩ（１）フレ
ームに対する動きベクトルが検出される。その後のタ
イミングでサーチした１フレーム分の動きベクトルで水
平方向の最大値Ｓｘ（ｍａｘ）と最小値Ｓｘ（ｍｉ
ｎ）、垂直方向の最大値Ｓｙ（ｍａｘ）と最小値Ｓｙ
（ｍｉｎ）を求める。その値の絶対値が、あるしきい値
Ｔｓに対して大きいか小さいかによってその後のフレー
ムのベクトルサーチ範囲を決定するようになる。例えば
動きベクトルの最大値が設定したしきい値Ｔｓより大き
かった場合には、サーチ範囲は水平方向Ｘ、垂直方向Ｙ
それぞれ、 Ｓｘ（ｍｉｎ）〜Ｓｘ（ｍａｘ） Ｓｙ（ｍｉｎ）〜Ｓｙ（ｍａｘ） とする。ただし、Ｂ１，Ｂ２フレームは、Ｉフレームと
Ｐフレーム間の３フレームに対して、時間方向の距離が
違うため、上記のサーチ範囲にその時間的係数を乗じ
て、動きベクトルサーチ範囲が決定される。例えばＢ１
フレームとＩフレームの間隔は、Ｉ，Ｐフレームの１／
３なので、Ｂ１フレームのＩフレームに対する動きベク
トルサーチ範囲は、 Ｓｘ（ｍｉｎ）／３〜Ｓｘ（ｍａｘ）／３ Ｓｙ（ｍｉｎ）／３〜Ｓｙ（ｍａｘ）／３ とする。逆に小さかった場合には、 ＡＢＳ（Ｓｘ（ｍｉｎ））≦２m ＡＢＳ（Ｓｘ（ｍａｘ））≦２m ＡＢＳ（Ｓｙ（ｍｉｎ））≦２n ＡＢＳ（Ｓｙ（ｍａｘ））≦２n を満たすｍ，ｎの値を求め、動きベクトルサーチ範囲は
水平方向Ｘ、垂直方向Ｙそれぞれ、 −２m 〜＋２m −２n 〜＋２n とし、のタイミング以降のフレームに対して順次上記
のような処理を行いながら、符号化処理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の動画像
符号化装置では、Ｐフレームの符号化を行っているとき
の動きベクトルサーチ範囲は、過去のフレームの動きに
基づいて決定されているので、現在符号化しようとして
いるＰフレームの本当の動きベクトル量が過去の動きベ
クトル量によって決められた動きベクトルサーチ範囲よ
り大きかった場合や、シーンチェンジ等により時間の相
関性がなくなった場合には、逆に動きベクトルの値が正
確なものではなくなり、符号化効率すなわち予測が当た
らなくなり、符号量が増大する欠点があり、また、動き
ベクトルサーチ範囲の決定にサーチされた動きベクトル
の最大値のみを参照しているので、１フレーム中のある
ブロックのみが異常に大きなベクトルを発生していたと
きは、そのブロックの値のみに依存してサーチ範囲が決
められ、他の大多数を占める動きベクトルが占める符号
量が減らず、符号化効率が低いという欠点がある。
符号化装置では、Ｐフレームの符号化を行っているとき
の動きベクトルサーチ範囲は、過去のフレームの動きに
基づいて決定されているので、現在符号化しようとして
いるＰフレームの本当の動きベクトル量が過去の動きベ
クトル量によって決められた動きベクトルサーチ範囲よ
り大きかった場合や、シーンチェンジ等により時間の相
関性がなくなった場合には、逆に動きベクトルの値が正
確なものではなくなり、符号化効率すなわち予測が当た
らなくなり、符号量が増大する欠点があり、また、動き
ベクトルサーチ範囲の決定にサーチされた動きベクトル
の最大値のみを参照しているので、１フレーム中のある
ブロックのみが異常に大きなベクトルを発生していたと
きは、そのブロックの値のみに依存してサーチ範囲が決
められ、他の大多数を占める動きベクトルが占める符号
量が減らず、符号化効率が低いという欠点がある。
【０００７】本発明の目的は、過去のフレームの動きに
基づいたサーチ範囲によって動きベクトルの値が不正確
となって符号量が増大し、また、動きベクトルの絶対値
を参照して決定されたサーチ範囲によって符号量が減少
せず符号効率が低下することのない動画像符号化方法お
よび装置を提供することである。
基づいたサーチ範囲によって動きベクトルの値が不正確
となって符号量が増大し、また、動きベクトルの絶対値
を参照して決定されたサーチ範囲によって符号量が減少
せず符号効率が低下することのない動画像符号化方法お
よび装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の動画像符
号化方法は、動画像データのフレーム毎の相関性を利用
し、動きベクトルの補償を行って可変長符号データに符
号化する動画像符号化方法において、動画像データをフ
レーム単位に遅延させるデータ遅延段階と、前記データ
遅延段階により遅延された動画像データと符号化対象の
動画像データから動きベクトルを検出する第１の動きベ
クトル検出段階と、前記第１の動きベクトル検出段階で
検出された動きベクトルの１フレーム内での最大の絶対
値を検出する最大値検出段階と、前記最大値検出段階で
検出された最大値に基づいて動きベクトルサーチ範囲を
決定するサーチ範囲決定段階と、前記サーチ範囲決定段
階によって決定された動きベクトルサーチ範囲に基づい
て符号化対象となるフレームの前後のフレームとの動き
ベクトルを検出する第２の動きベクトル検出段階と、前
記第２の動きベクトル検出段階で検出された動きベクト
ルの値に応じて動き補償された動画像データに可変長符
号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で決
定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して
付加し符号データを出力する可変長符号化段階とを有す
る。
号化方法は、動画像データのフレーム毎の相関性を利用
し、動きベクトルの補償を行って可変長符号データに符
号化する動画像符号化方法において、動画像データをフ
レーム単位に遅延させるデータ遅延段階と、前記データ
遅延段階により遅延された動画像データと符号化対象の
動画像データから動きベクトルを検出する第１の動きベ
クトル検出段階と、前記第１の動きベクトル検出段階で
検出された動きベクトルの１フレーム内での最大の絶対
値を検出する最大値検出段階と、前記最大値検出段階で
検出された最大値に基づいて動きベクトルサーチ範囲を
決定するサーチ範囲決定段階と、前記サーチ範囲決定段
階によって決定された動きベクトルサーチ範囲に基づい
て符号化対象となるフレームの前後のフレームとの動き
ベクトルを検出する第２の動きベクトル検出段階と、前
記第２の動きベクトル検出段階で検出された動きベクト
ルの値に応じて動き補償された動画像データに可変長符
号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で決
定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して
付加し符号データを出力する可変長符号化段階とを有す
る。
【０００９】本発明の第２の動画像符号化方法は、動画
像データのフレーム毎の相関性を利用し、動きベクトル
の補償を行って可変長符号データを符号化する動画像符
号化方法において、入力動画像データの動きベクトルを
検出する動きベクトル検出段階と、前記動きベクトル検
出段階で検出された動きベクトルの１フレーム内での最
大の絶対値を検出する最大値検出段階と、前記動きベク
トル検出段階で検出された動きベクトルの１フレーム内
での絶対値の平均値を算出する平均値算出段階と、前記
最大値検出段階と前記平均値算出段階の結果値から、動
きベクトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定段階
と、前記動きベクトル検出段階で検出された動きベクト
ルの値に応じて動き補償された動画像データに可変長符
号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で決
定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して
付加し符号データを出力する可変長符号化段階とを有す
る。
像データのフレーム毎の相関性を利用し、動きベクトル
の補償を行って可変長符号データを符号化する動画像符
号化方法において、入力動画像データの動きベクトルを
検出する動きベクトル検出段階と、前記動きベクトル検
出段階で検出された動きベクトルの１フレーム内での最
大の絶対値を検出する最大値検出段階と、前記動きベク
トル検出段階で検出された動きベクトルの１フレーム内
での絶対値の平均値を算出する平均値算出段階と、前記
最大値検出段階と前記平均値算出段階の結果値から、動
きベクトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定段階
と、前記動きベクトル検出段階で検出された動きベクト
ルの値に応じて動き補償された動画像データに可変長符
号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で決
定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して
付加し符号データを出力する可変長符号化段階とを有す
る。
【００１０】前記第１の動画像符号化方法は、前記第１
の動きベクトル検出段階で検出された動きベクトルの１
フレーム内の絶対値の平均値を算出する平均値算出段階
を有し、前記サーチ範囲決定段階は、前記最大値検出段
階と前記平均値算出段階の結果値から動きベクトルサー
チ範囲を決定するものであってもよい。
の動きベクトル検出段階で検出された動きベクトルの１
フレーム内の絶対値の平均値を算出する平均値算出段階
を有し、前記サーチ範囲決定段階は、前記最大値検出段
階と前記平均値算出段階の結果値から動きベクトルサー
チ範囲を決定するものであってもよい。
【００１１】本発明の第１の動画像符号化装置は、動画
像データのフレーム毎の相関性を利用し、動きベクトル
の補償を行って可変長符号データに符号化する動画像符
号化装置において、動画像データをフレーム単位に遅延
させるフレームメモリと、前記フレームメモリにより遅
延された動画像データと符号化対象の動画像データから
動きベクトルを検出する第１の動きベクトル検出部と、
前記第１の動きベクトル検出部で検出された動きベクト
ルの１フレーム内での最大の絶対値を検出する最大値検
出部と、前記最大値検出部の出力結果に基づいて動きベ
クトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定部と、前記
サーチ範囲決定部によって決定された動きベクトルサー
チ範囲に基づいて符号化対象となるフレームの前後のフ
レームとの動きベクトルを検出する第２動きベクトル検
出部と、前記第２動きベクトル検出部で検出された動き
ベクトルの値に応じて動き補償された動画像データに可
変長符号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段
階で決定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変
更して付加し符号データを出力する可変長符号化部とを
有する。
像データのフレーム毎の相関性を利用し、動きベクトル
の補償を行って可変長符号データに符号化する動画像符
号化装置において、動画像データをフレーム単位に遅延
させるフレームメモリと、前記フレームメモリにより遅
延された動画像データと符号化対象の動画像データから
動きベクトルを検出する第１の動きベクトル検出部と、
前記第１の動きベクトル検出部で検出された動きベクト
ルの１フレーム内での最大の絶対値を検出する最大値検
出部と、前記最大値検出部の出力結果に基づいて動きベ
クトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定部と、前記
サーチ範囲決定部によって決定された動きベクトルサー
チ範囲に基づいて符号化対象となるフレームの前後のフ
レームとの動きベクトルを検出する第２動きベクトル検
出部と、前記第２動きベクトル検出部で検出された動き
ベクトルの値に応じて動き補償された動画像データに可
変長符号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段
階で決定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変
更して付加し符号データを出力する可変長符号化部とを
有する。
【００１２】本発明の第２の動画像符号化装置は、動画
像データのフレーム毎の相関性を利用し、動きベクトル
の補償により、可変長符号データを符号化する動画像符
号化装置において、入力動画像データの動きベクトルを
検出する動きベクトル検出部と、前記動きベクトル検出
部で検出された動きベクトルの１フレーム内での最大の
絶対値を検出する最大値検出部と、前記動きベクトル検
出部で検出された動きベクトルの１フレーム内での絶対
値の平均値を算出する平均値算出部と、前記最大値検出
部と前記平均値算出部の出力結果から、動きベクトルサ
ーチ範囲を決定するサーチ範囲決定部と、前記動きベク
トル検出部で検出された動きベクトルの値に応じて動き
補償された動画像データに可変長符号を割り当てるとと
もに、前記サーチ範囲決定部で決定されたサーチ範囲を
示す符号をフレーム毎に変更して付加し符号データを出
力する可変長符号化部とを有する。
像データのフレーム毎の相関性を利用し、動きベクトル
の補償により、可変長符号データを符号化する動画像符
号化装置において、入力動画像データの動きベクトルを
検出する動きベクトル検出部と、前記動きベクトル検出
部で検出された動きベクトルの１フレーム内での最大の
絶対値を検出する最大値検出部と、前記動きベクトル検
出部で検出された動きベクトルの１フレーム内での絶対
値の平均値を算出する平均値算出部と、前記最大値検出
部と前記平均値算出部の出力結果から、動きベクトルサ
ーチ範囲を決定するサーチ範囲決定部と、前記動きベク
トル検出部で検出された動きベクトルの値に応じて動き
補償された動画像データに可変長符号を割り当てるとと
もに、前記サーチ範囲決定部で決定されたサーチ範囲を
示す符号をフレーム毎に変更して付加し符号データを出
力する可変長符号化部とを有する。
【００１３】前記第１の動画像符号化装置は、前記第１
の動きベクトル検出部で検出された動きベクトルの１フ
レーム内での絶対値の平均値を算出する平均値算出部を
有し、前記サーチ範囲決定部は、前記最大値検出部と前
記平均値算出部の出力結果から動きベクトルサーチ範囲
を決定するものであってもよい。
の動きベクトル検出部で検出された動きベクトルの１フ
レーム内での絶対値の平均値を算出する平均値算出部を
有し、前記サーチ範囲決定部は、前記最大値検出部と前
記平均値算出部の出力結果から動きベクトルサーチ範囲
を決定するものであってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１５】図１は本発明の動画像符号化装置の第１実
施形態のブロック図、図２は図１の動画像符号化装置の
各部動作のタイミング図、図３は動画像符号化装置にお
ける映像入力時と符号化時の画像フレームを示す図であ
る。
施形態のブロック図、図２は図１の動画像符号化装置の
各部動作のタイミング図、図３は動画像符号化装置にお
ける映像入力時と符号化時の画像フレームを示す図であ
る。
【００１６】この動画像符号化装置は、フレームメモリ
１０１と第１動きベクトル検出部１０２と最大値検出部
１０３とサーチ範囲決定部１０５と第２動きベクトル検
出部１０６と可変長符号化部１０７とフレームメモリ１
０８と減算器１０９とＤＣＴ部１１０を量子化部１１１
と逆量子化部１１２と逆ＤＣＴ部１１３と加算器１１４
とフレームメモリ１１５と動き補償部１１６とフレーム
メモリ１１７とから構成されている。
１０１と第１動きベクトル検出部１０２と最大値検出部
１０３とサーチ範囲決定部１０５と第２動きベクトル検
出部１０６と可変長符号化部１０７とフレームメモリ１
０８と減算器１０９とＤＣＴ部１１０を量子化部１１１
と逆量子化部１１２と逆ＤＣＴ部１１３と加算器１１４
とフレームメモリ１１５と動き補償部１１６とフレーム
メモリ１１７とから構成されている。
【００１７】フレームメモリ１０８は、動画像データＳ
１０１を１フレーム分遅延させる。減算器１０９はフレ
ームメモリ１０８の出力と動き補償部１１６の出力の差
分を行う。ＤＣＴ部１１０は減算器１０９の出力に対し
て、離散コサイン変換の演算を行い、画像データを周波
数成分毎に分類し、その係数を出力する。量子化部１１
１は、そのＤＣＴ係数をある適当な量子化部ステップサ
イズで量子化を行う。逆量子化部１１２は、量子化部１
１１で量子化された値に量子化ステップサイズを乗ずる
ことにより、量子化する前の値に戻すための逆量子化を
行う。逆ＤＣＴ部１１３では、逆量子化部１１２の出力
に対して離散コサイン逆変換の演算を行い、ＤＣＴ部１
１０に入力する前の画像データに変換する。加算器１１
４では、逆ＤＣＴ部１１３の出力と動き補償部１１６の
出力の加算を行う。フレームメモリ１１５は、加算器１
１４の出力の中でＩおよびＰフレームを順次２フレーム
分蓄積する。動き補償部１１６では、第２動きベクトル
検出部１０６で検出された動きベクトルの値に応じた動
き補償された画像データを、フレームメモリ１１５より
抽出する。フレームメモリ１１７は、フレームメモリ１
０８の出力の中のＢフレームの前のＩまたはＰフレーム
を２フレーム分個別に記憶する。第２動きベクトル検出
部１０６は、フレームメモリ１１７から出力される動画
像データとフレームメモリ１０８から出力される動画像
データとの動きベクトルを検出する。フレームメモリ１
０１は、動画像データＳ１０１の中のＢフレームの前の
ＩまたはＰフレームを２フレーム分個別に記憶する。第
１動きベクトル検出部１０２は、フレ−ムメモリ１０１
から出力される動画像データと入力動画像データＳ１０
１との動きベクトルをある一定の動きベクトルサーチ範
囲で検出する。最大値検出部１０３は、第１動きベクト
ル検出部１０２より出力される動きベクトル値の絶対値
を算出し、その１フレーム内での最大値を検出する。サ
ーチ範囲決定部１０５は、最大値検出部１０３が検出し
た１フレーム内での最大値に基づいて、第２動きベクト
ル検出部１０６における動きベクトルサーチ範囲を決定
する。可変長符号化部１０７では、量子化部１１１から
出力される動画像データと第２動きベクトル検出部１０
６から出力される動きベクトルデータに対して、あらか
じめ定められた可変長符号を割り当てて符号化データを
生成する。さらに、サーチ範囲決定部１０５で決定され
たサーチ範囲に対するあらかじめ定められた符号をフレ
ーム毎に変更し割り当てて符号化データに付加して出力
する。
１０１を１フレーム分遅延させる。減算器１０９はフレ
ームメモリ１０８の出力と動き補償部１１６の出力の差
分を行う。ＤＣＴ部１１０は減算器１０９の出力に対し
て、離散コサイン変換の演算を行い、画像データを周波
数成分毎に分類し、その係数を出力する。量子化部１１
１は、そのＤＣＴ係数をある適当な量子化部ステップサ
イズで量子化を行う。逆量子化部１１２は、量子化部１
１１で量子化された値に量子化ステップサイズを乗ずる
ことにより、量子化する前の値に戻すための逆量子化を
行う。逆ＤＣＴ部１１３では、逆量子化部１１２の出力
に対して離散コサイン逆変換の演算を行い、ＤＣＴ部１
１０に入力する前の画像データに変換する。加算器１１
４では、逆ＤＣＴ部１１３の出力と動き補償部１１６の
出力の加算を行う。フレームメモリ１１５は、加算器１
１４の出力の中でＩおよびＰフレームを順次２フレーム
分蓄積する。動き補償部１１６では、第２動きベクトル
検出部１０６で検出された動きベクトルの値に応じた動
き補償された画像データを、フレームメモリ１１５より
抽出する。フレームメモリ１１７は、フレームメモリ１
０８の出力の中のＢフレームの前のＩまたはＰフレーム
を２フレーム分個別に記憶する。第２動きベクトル検出
部１０６は、フレームメモリ１１７から出力される動画
像データとフレームメモリ１０８から出力される動画像
データとの動きベクトルを検出する。フレームメモリ１
０１は、動画像データＳ１０１の中のＢフレームの前の
ＩまたはＰフレームを２フレーム分個別に記憶する。第
１動きベクトル検出部１０２は、フレ−ムメモリ１０１
から出力される動画像データと入力動画像データＳ１０
１との動きベクトルをある一定の動きベクトルサーチ範
囲で検出する。最大値検出部１０３は、第１動きベクト
ル検出部１０２より出力される動きベクトル値の絶対値
を算出し、その１フレーム内での最大値を検出する。サ
ーチ範囲決定部１０５は、最大値検出部１０３が検出し
た１フレーム内での最大値に基づいて、第２動きベクト
ル検出部１０６における動きベクトルサーチ範囲を決定
する。可変長符号化部１０７では、量子化部１１１から
出力される動画像データと第２動きベクトル検出部１０
６から出力される動きベクトルデータに対して、あらか
じめ定められた可変長符号を割り当てて符号化データを
生成する。さらに、サーチ範囲決定部１０５で決定され
たサーチ範囲に対するあらかじめ定められた符号をフレ
ーム毎に変更し割り当てて符号化データに付加して出力
する。
【００１８】次に、この動画像符号化装置の動作を説明
する。
する。
【００１９】動画像データは、図３の下に示したよう
に、あらかじめ符号化順に並び替えられた信号が入力さ
れる。入力された動画像データＳ１０１は、まず、第１
動きベクトル検出部１０２により、ある一定のサーチ範
囲で動きベクトルの検出を行う。図２にその動作タイミ
ングが示されている。まず、図２のの部分でＰ（４）
フレームのＩ（１）フレームに対する動きベクトルが検
出される。この間、実際に符号化されるフレームは、１
フレーム分の遅延を持ったフレームメモリ１０８に蓄積
され、そのフレーム自身の前フレームに対する動きベク
トルが第１動きベクトル検出部１０２で検出されるまで
符号化処理が待たされる。第１動きベクトル検出部１０
２で検出されたベクトルは、最大値検出部１０３に入力
される。最大値検出部１０３では、検出された１フレー
ム内の動きベクトルの中で絶対値の最大値を検出する。
ここで水平方向の最大値Ｍｘ、垂直方向の最大値をＭｙ
とする。この絶対値を使用して、サーチ範囲決定部１０
５では、以下の各演算式１，２を満たす整数値ａ，ｂを
求める。
に、あらかじめ符号化順に並び替えられた信号が入力さ
れる。入力された動画像データＳ１０１は、まず、第１
動きベクトル検出部１０２により、ある一定のサーチ範
囲で動きベクトルの検出を行う。図２にその動作タイミ
ングが示されている。まず、図２のの部分でＰ（４）
フレームのＩ（１）フレームに対する動きベクトルが検
出される。この間、実際に符号化されるフレームは、１
フレーム分の遅延を持ったフレームメモリ１０８に蓄積
され、そのフレーム自身の前フレームに対する動きベク
トルが第１動きベクトル検出部１０２で検出されるまで
符号化処理が待たされる。第１動きベクトル検出部１０
２で検出されたベクトルは、最大値検出部１０３に入力
される。最大値検出部１０３では、検出された１フレー
ム内の動きベクトルの中で絶対値の最大値を検出する。
ここで水平方向の最大値Ｍｘ、垂直方向の最大値をＭｙ
とする。この絶対値を使用して、サーチ範囲決定部１０
５では、以下の各演算式１，２を満たす整数値ａ，ｂを
求める。
【００２０】Ｍｘ≦２a ・・・・・・・式１ Ｍｙ≦２b ・・・・・・・式２ この整数値ａ，ｂより、第２動きベクトル検出部１０６
におけるベクトルサーチ範囲を、 水平方向：−２a 〜２a 垂直方向：−２b 〜２b とする。
におけるベクトルサーチ範囲を、 水平方向：−２a 〜２a 垂直方向：−２b 〜２b とする。
【００２１】このように決定された動きベクトルのサー
チ範囲の動きベクトルが検出されて動き補償された動画
像データが符号化されて出力される。
チ範囲の動きベクトルが検出されて動き補償された動画
像データが符号化されて出力される。
【００２２】図２の動作タイミング図で、のタイミン
グで検出しているＰ（４）フレームのＩ（１）フレーム
に対する動きを、のタイミングで実際に符号化処理を
行う前に事前に検出し、で決定した自分自身の動きに
あった動きベクトル範囲で符号化を行うわけである。
グで検出しているＰ（４）フレームのＩ（１）フレーム
に対する動きを、のタイミングで実際に符号化処理を
行う前に事前に検出し、で決定した自分自身の動きに
あった動きベクトル範囲で符号化を行うわけである。
【００２３】本実施形態の動画像符号化装置では、上述
したように、あらかじめ符号化すべきフレームの動きベ
クトルを検出し、その動き量に応じたベクトルサーチ範
囲でベクトル検出するので、符号化されるフレームの動
きベクトルの符号量の不用意な増加を防ぐことができ
る。
したように、あらかじめ符号化すべきフレームの動きベ
クトルを検出し、その動き量に応じたベクトルサーチ範
囲でベクトル検出するので、符号化されるフレームの動
きベクトルの符号量の不用意な増加を防ぐことができ
る。
【００２４】図４は本発明の動画像符号化装置の第２実
施形態のブロック図である。
施形態のブロック図である。
【００２５】この動画像符号化装置は図１の動画像符号
化装置の構成のうち、フレームメモリ１０８を持たず、
減算器１０９に代って設けられた減算器１１９には、動
画像データＳ１０１が直接入力され、フレームメモリ１
１７を持たず、第１動きベクトル検出部１０２と第２動
きベクトル検出部１０６に代って動きベクトル検出部２
０２を備え、動きベクトル検出部２０２にはフレームメ
モリ１０１の出力と入力した動画像データＳ１０１が入
力され、また、平均値算出部２０４を備え、動きベクト
ル検出部２０２の出力は動き補償部１１６と可変長符号
化部１０７と最大値検出部１０３に入力されるとともに
平均値算出部２０４にも入力され、サーチ範囲決定部２
０５は最大値検出部１０３の出力と平均値算出部２０４
の出力を入力し、出力を動きベクトル検出部２０２と可
変長符号化部１０７に送出する構成となっている。減算
器１１９は動画像データＳ１０１と動き補償部１１６の
出力の差分を行う。動きベクトル検出部２０２はフレー
ムメモリ１０１から出力される動画像データと入力動画
像データＳ１０１との動きベクトルをサーチ範囲決定部
１０５が決定したサーチ範囲で決定する。平均値算定部
２０４は動きベクトル検出部２０２が検出した１フレー
ム内の動きベクトルの絶対値の平均値を算出する。サー
チ範囲決定部２０５は最大値検出部１０３の出力と平均
値算出部２０４の出力とから動きベクトルのサーチ範囲
を決定する。その他の処理は図１の動画像符号化装置と
同様である。
化装置の構成のうち、フレームメモリ１０８を持たず、
減算器１０９に代って設けられた減算器１１９には、動
画像データＳ１０１が直接入力され、フレームメモリ１
１７を持たず、第１動きベクトル検出部１０２と第２動
きベクトル検出部１０６に代って動きベクトル検出部２
０２を備え、動きベクトル検出部２０２にはフレームメ
モリ１０１の出力と入力した動画像データＳ１０１が入
力され、また、平均値算出部２０４を備え、動きベクト
ル検出部２０２の出力は動き補償部１１６と可変長符号
化部１０７と最大値検出部１０３に入力されるとともに
平均値算出部２０４にも入力され、サーチ範囲決定部２
０５は最大値検出部１０３の出力と平均値算出部２０４
の出力を入力し、出力を動きベクトル検出部２０２と可
変長符号化部１０７に送出する構成となっている。減算
器１１９は動画像データＳ１０１と動き補償部１１６の
出力の差分を行う。動きベクトル検出部２０２はフレー
ムメモリ１０１から出力される動画像データと入力動画
像データＳ１０１との動きベクトルをサーチ範囲決定部
１０５が決定したサーチ範囲で決定する。平均値算定部
２０４は動きベクトル検出部２０２が検出した１フレー
ム内の動きベクトルの絶対値の平均値を算出する。サー
チ範囲決定部２０５は最大値検出部１０３の出力と平均
値算出部２０４の出力とから動きベクトルのサーチ範囲
を決定する。その他の処理は図１の動画像符号化装置と
同様である。
【００２６】次に、この動画像符号化装置の動作を説明
する。
する。
【００２７】この動画像符号化装置では、動きベクトル
検出部２０２で入力動画像データＳ１０１のＰ（４）フ
レームのＩ（１）フレームに対する動きベクトルが検出
される。
検出部２０２で入力動画像データＳ１０１のＰ（４）フ
レームのＩ（１）フレームに対する動きベクトルが検出
される。
【００２８】ここで検出された動きベクトルは、最大値
検出部１０３と平均値算出部２０４に入力される。最大
値検出部１０３では、検出された１フレーム内の動きベ
クトルの中での絶対値の最大値を検出する。ここで水平
方向の最大値をＭｘ、垂直方向の最大値をＭｙとする。
一方平均値算出部１０４では、検出された１フレーム内
の動きベクトルの中での絶対値に平均値を算出する。こ
こで水平方向の平均値をＡｘ，垂直方向の平均値をＡｙ
とする。この絶対値および平均値を使用して、サーチ範
囲決定部１０５では、以下の各演算式１から式４を満た
す整数値，ａ，ｂ，ｃ，ｄを求める。
検出部１０３と平均値算出部２０４に入力される。最大
値検出部１０３では、検出された１フレーム内の動きベ
クトルの中での絶対値の最大値を検出する。ここで水平
方向の最大値をＭｘ、垂直方向の最大値をＭｙとする。
一方平均値算出部１０４では、検出された１フレーム内
の動きベクトルの中での絶対値に平均値を算出する。こ
こで水平方向の平均値をＡｘ，垂直方向の平均値をＡｙ
とする。この絶対値および平均値を使用して、サーチ範
囲決定部１０５では、以下の各演算式１から式４を満た
す整数値，ａ，ｂ，ｃ，ｄを求める。
【００２９】Ｍｘ≦２a ・・・・・・・式１ Ｍｙ≦２b ・・・・・・・式２ Ａｘ≦２c ・・・・・・・式３ Ａｙ≦２d ・・・・・・・式４ さらに、ｍ＝ｎ≧０として、 ａ−ｃ＝ｍ・・・・・・・・式５ ｂ−ｄ＝ｎ・・・・・・・・式６ を計算する。このｍ，ｎの値が大きければ大きいほど、
フレーム内の各々の動きベクトルの値がばらついている
ことを表す。したがってｍ，ｎの値が大きいときには、
式３、式４より求められたｃ，ｄの値により、動きベク
トル検出部２０２での動きベクトルサーチ範囲は、水平
方向を−２c 〜＋２c 、垂直方向を−２d〜＋２d に設
定し、Ｐ（４）フレームの符号化処理のための動きベク
トルを出力する。こうすることにより、図１の第１動き
ベクトル検出部１０２で検出された最大値ベクトルに近
い値は、図２の動きベクトル検出部２０２では現れなく
なり、ばらつきのない動きベクトルが検出される。
フレーム内の各々の動きベクトルの値がばらついている
ことを表す。したがってｍ，ｎの値が大きいときには、
式３、式４より求められたｃ，ｄの値により、動きベク
トル検出部２０２での動きベクトルサーチ範囲は、水平
方向を−２c 〜＋２c 、垂直方向を−２d〜＋２d に設
定し、Ｐ（４）フレームの符号化処理のための動きベク
トルを出力する。こうすることにより、図１の第１動き
ベクトル検出部１０２で検出された最大値ベクトルに近
い値は、図２の動きベクトル検出部２０２では現れなく
なり、ばらつきのない動きベクトルが検出される。
【００３０】通常動きベクトルの符号化は、隣り合う符
号化対象ブロックとの差分値に対して行われる。例えば
隣り合うブロックが同じ動きベクトル値だった場合、そ
の差分値ゼロが符号化される。その際の可変長符号は、
例えばＭＰＥＧ方式の場合、表１に示すように“１”の
１ビットである。ところが差分値が大きくなればなるほ
ど、表１に示すように、可変長符号の長さが大きくな
る。したがって結果的に、動きベクトルによる符号量の
増大を抑えることができる。
号化対象ブロックとの差分値に対して行われる。例えば
隣り合うブロックが同じ動きベクトル値だった場合、そ
の差分値ゼロが符号化される。その際の可変長符号は、
例えばＭＰＥＧ方式の場合、表１に示すように“１”の
１ビットである。ところが差分値が大きくなればなるほ
ど、表１に示すように、可変長符号の長さが大きくな
る。したがって結果的に、動きベクトルによる符号量の
増大を抑えることができる。
【００３１】
【表１】
【００３２】また、ＭＰＥＧ方式では、表２に示すよう
に、上述した動きベクトルの差分値の範囲に応じてｆ
ｃｏｄｅと呼ばれる符号も使われる。
に、上述した動きベクトルの差分値の範囲に応じてｆ
ｃｏｄｅと呼ばれる符号も使われる。
【００３３】
【表２】
【００３４】これは例えば、１フレーム内の動きベクト
ルが−８〜＋７．５に収まっている場合、すなわちｆ
ｃｏｄｅ＝１の場合に例えばｆ ｃｏｄｅ＝２、すなわ
ち−１６〜＋１５．５として符号化した場合、各ブロッ
クに対してｆ ｃｏｄｅの値マイナス１の符号長のよけ
いな符号量が発生する。すなわち仮に１フレームの中で
たった１つの動きベクトルのみが−８〜＋７．５を超え
ている場合、その１つの動きベクトルのために全てのブ
ロックに対して１ビットの余分な符号を付けることにな
る。このようなことからも動きベクトルはあまり不用意
に大きなサーチ範囲で行わないことが、余分な符号量増
大を防ぐことになる。
ルが−８〜＋７．５に収まっている場合、すなわちｆ
ｃｏｄｅ＝１の場合に例えばｆ ｃｏｄｅ＝２、すなわ
ち−１６〜＋１５．５として符号化した場合、各ブロッ
クに対してｆ ｃｏｄｅの値マイナス１の符号長のよけ
いな符号量が発生する。すなわち仮に１フレームの中で
たった１つの動きベクトルのみが−８〜＋７．５を超え
ている場合、その１つの動きベクトルのために全てのブ
ロックに対して１ビットの余分な符号を付けることにな
る。このようなことからも動きベクトルはあまり不用意
に大きなサーチ範囲で行わないことが、余分な符号量増
大を防ぐことになる。
【００３５】ｍ，ｎの値がゼロまたは小さかった場合に
は、式１、式２により求められたａ，ｂの値により、第
２動きベクトル検出部での動きベクトルサーチ範囲は、
水平方向を−２a 〜＋２a 、垂直方向を−２b 〜＋２b
とする。
は、式１、式２により求められたａ，ｂの値により、第
２動きベクトル検出部での動きベクトルサーチ範囲は、
水平方向を−２a 〜＋２a 、垂直方向を−２b 〜＋２b
とする。
【００３６】この動画像符号化装置では動画像データの
１フレームの中の動きベクトルの最大値のみでなく、動
きベクトルの平均値をも参照して動きベクトルのサーチ
範囲を決定するので、１フレーム中のあるブロックのみ
が異常に大きなベクトルを発生していたとき、そのブロ
ックの値のみに依存してサーチ範囲が決められ、他の大
多数を占める動きベクトルが占める符号量が減少せずに
符号化効率が低下することが避けられる。
１フレームの中の動きベクトルの最大値のみでなく、動
きベクトルの平均値をも参照して動きベクトルのサーチ
範囲を決定するので、１フレーム中のあるブロックのみ
が異常に大きなベクトルを発生していたとき、そのブロ
ックの値のみに依存してサーチ範囲が決められ、他の大
多数を占める動きベクトルが占める符号量が減少せずに
符号化効率が低下することが避けられる。
【００３７】図５は本発明の動画像符号化装置の第３実
施形態のブロック図である。
施形態のブロック図である。
【００３８】この動画像符号化装置は図１の動画像符号
化装置の構成に、第１動きベクトル検出部１０２の出力
が入力される平均値算出部２０４が設けられ、サーチ範
囲決定部１０５に代ってサーチ範囲決定部２０５が設け
られている。平均値算出部２０４は第１動きベクトル検
出部１０２が検出した動画像データの１フレーム内の動
きベクトルの絶対値の平均値を算出する。サーチ範囲決
定部２０５は最大値決定部１０３の出力と平均値算出部
２０４の出力とから動きベクトルのサーチ範囲を決定す
る。その他の処理は図１の場合と同様である。
化装置の構成に、第１動きベクトル検出部１０２の出力
が入力される平均値算出部２０４が設けられ、サーチ範
囲決定部１０５に代ってサーチ範囲決定部２０５が設け
られている。平均値算出部２０４は第１動きベクトル検
出部１０２が検出した動画像データの１フレーム内の動
きベクトルの絶対値の平均値を算出する。サーチ範囲決
定部２０５は最大値決定部１０３の出力と平均値算出部
２０４の出力とから動きベクトルのサーチ範囲を決定す
る。その他の処理は図１の場合と同様である。
【００３９】次に、この動画像符号化装置の動作を説明
する。
する。
【００４０】入力された動画像データＳ１０１は、図１
の場合と同様に、まず、第１動きベクトル検出部１０２
により、ある一定のサーチ範囲で動きベクトルの検出を
行う。すなわち図３のの部分（４）フレームのＩ
（１）フレームに対する動きベクトルが検出される。こ
こで検出された動きベクトルは、最大値検出部１０３と
平均値算出部２０４に入力される。最大値検出部１０３
では、検出された１フレーム内の動きベクトルの中での
絶対値の最大値を検出する。ここで水平方向の最大値を
Ｍｘ、垂直方向の最大値をＭｙとする。一方平均値算出
部２０４では、検出された１フレーム内の動きベクトル
の中での絶対値に平均値を算出する。ここで水平方向の
平均値をＡｘ，垂直方向の平均値をＡｙとする。この絶
対値および平均値を使用して、サーチ範囲決定部２０５
では、以下の各演算式１から式４を満たす整数値，ａ，
ｂ，ｃ，ｄを求める。
の場合と同様に、まず、第１動きベクトル検出部１０２
により、ある一定のサーチ範囲で動きベクトルの検出を
行う。すなわち図３のの部分（４）フレームのＩ
（１）フレームに対する動きベクトルが検出される。こ
こで検出された動きベクトルは、最大値検出部１０３と
平均値算出部２０４に入力される。最大値検出部１０３
では、検出された１フレーム内の動きベクトルの中での
絶対値の最大値を検出する。ここで水平方向の最大値を
Ｍｘ、垂直方向の最大値をＭｙとする。一方平均値算出
部２０４では、検出された１フレーム内の動きベクトル
の中での絶対値に平均値を算出する。ここで水平方向の
平均値をＡｘ，垂直方向の平均値をＡｙとする。この絶
対値および平均値を使用して、サーチ範囲決定部２０５
では、以下の各演算式１から式４を満たす整数値，ａ，
ｂ，ｃ，ｄを求める。
【００４１】Ｍｘ≦２a ・・・・・・・式１ Ｍｙ≦２b ・・・・・・・式２ Ａｘ≦２c ・・・・・・・式３ Ａｙ≦２d ・・・・・・・式４ 上記式１から式４はのタイミングで行われる。さらに ａ−ｃ＝ｍ・・・・・・・・式５ ｂ−ｄ＝ｎ・・・・・・・・式６ を計算する。このｍ，ｎの値が大きければ大きいほど、
フレーム内の各々の動きベクトルの値がばらついている
ことを表す。したがってｍ，ｎの値が大きいときには、
式３、式４より求められたｃ，ｄの値により、第２動き
ベクトル検出部１０６での動きベクトルサーチ範囲は、
水平方向を−２c 〜＋２c 、垂直方向を−２d 〜＋２d
に設定し、のタイミングで動きベクトル検出処理が行
われ、と同時にのタイミングでＰ（４）フレームの符
号化処理のための動きベクトルを出力する。こうするこ
とにより、第１動きベクトル検出部１０２で検出された
最大値ベクトルに近い値は、第２動きベクトル検出部１
０６では現れなくなり、ばらつきのない動きベクトルが
検出される。
フレーム内の各々の動きベクトルの値がばらついている
ことを表す。したがってｍ，ｎの値が大きいときには、
式３、式４より求められたｃ，ｄの値により、第２動き
ベクトル検出部１０６での動きベクトルサーチ範囲は、
水平方向を−２c 〜＋２c 、垂直方向を−２d 〜＋２d
に設定し、のタイミングで動きベクトル検出処理が行
われ、と同時にのタイミングでＰ（４）フレームの符
号化処理のための動きベクトルを出力する。こうするこ
とにより、第１動きベクトル検出部１０２で検出された
最大値ベクトルに近い値は、第２動きベクトル検出部１
０６では現れなくなり、ばらつきのない動きベクトルが
検出される。
【００４２】動きベクトルの符号化は、隣り合う符号化
対象ブロックの差分値に対して行われ、前述したように
差分値が大きければ可変長符号の長さが大きくなるが、
本実施形態の動画像符号化装置では、図１の場合と同様
に、動きベクトルによる符号量の増大が抑えられるの
で、符号化効率が上昇する。
対象ブロックの差分値に対して行われ、前述したように
差分値が大きければ可変長符号の長さが大きくなるが、
本実施形態の動画像符号化装置では、図１の場合と同様
に、動きベクトルによる符号量の増大が抑えられるの
で、符号化効率が上昇する。
【００４３】また、ＭＰＥＧ方式では、前述したよう
に、その動きベクトルの差分値の範囲に応じてｆ ｃｏ
ｄｅが使われる。これは例えば、１フレーム内の動きベ
クトルが−８〜＋７．５に収まっている場合、すなわち
ｆ ｃｏｄｅ＝１の場合に例えばｆ ｃｏｄｅ＝２、す
なわち−１６〜＋１５．５として符号化した場合、各ブ
ロックに対してｆ ｃｏｄｅの値マイナス１の符号長の
よけいな符号量が発生する。すなわち仮に１フレームの
中でたった１つの動きベクトルのみが−８〜＋７．５を
超えている場合、その１つの動きベクトルのために全て
のブロックに対して１ビットの余分な符号を付けること
になる。このような意味でも本実施形態の動画像符号化
装置は動きベクトルの検出に不用意に大きなサーチ範囲
を行わないので、図１の場合と同様に余分な符号量増大
を防ぐ作用効果がある。
に、その動きベクトルの差分値の範囲に応じてｆ ｃｏ
ｄｅが使われる。これは例えば、１フレーム内の動きベ
クトルが−８〜＋７．５に収まっている場合、すなわち
ｆ ｃｏｄｅ＝１の場合に例えばｆ ｃｏｄｅ＝２、す
なわち−１６〜＋１５．５として符号化した場合、各ブ
ロックに対してｆ ｃｏｄｅの値マイナス１の符号長の
よけいな符号量が発生する。すなわち仮に１フレームの
中でたった１つの動きベクトルのみが−８〜＋７．５を
超えている場合、その１つの動きベクトルのために全て
のブロックに対して１ビットの余分な符号を付けること
になる。このような意味でも本実施形態の動画像符号化
装置は動きベクトルの検出に不用意に大きなサーチ範囲
を行わないので、図１の場合と同様に余分な符号量増大
を防ぐ作用効果がある。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第１動き
ベクトル検出部で、あらかじめ符号化される動画像デー
タの動きベクトル量をサーチしておき、特異な動きベク
トル値が発生した場合に、第２動きベクトル検出部に対
するサーチ範囲を制限して動きベクトル検出を行うこと
により、現在符号化しようとしているＰフレームの本当
の動きベクトル量が過去の動きベクトル量によって決め
られたサーチ範囲より大きかった場合や、シーンチェン
ジ等により時間の相関性がなくなった場合でも、動きベ
クトルの値が不正確になって符号量が増大することが防
がれる効果があり、また、検出した動きベクトルの１フ
レーム中の最大値のみでなく、平均値を算出してサーチ
範囲の決定に参照することにより、１フレーム中のある
ブロックのみが異常に大きなベクトルが発生していて
も、そのブロックの値のみに依存することなく、他の大
多数の動きベクトル量を反映したサーチ範囲が決定され
るので、動きベクトルによる符号量の増大が抑えられ、
符号化効果が向上するという効果がある。
ベクトル検出部で、あらかじめ符号化される動画像デー
タの動きベクトル量をサーチしておき、特異な動きベク
トル値が発生した場合に、第２動きベクトル検出部に対
するサーチ範囲を制限して動きベクトル検出を行うこと
により、現在符号化しようとしているＰフレームの本当
の動きベクトル量が過去の動きベクトル量によって決め
られたサーチ範囲より大きかった場合や、シーンチェン
ジ等により時間の相関性がなくなった場合でも、動きベ
クトルの値が不正確になって符号量が増大することが防
がれる効果があり、また、検出した動きベクトルの１フ
レーム中の最大値のみでなく、平均値を算出してサーチ
範囲の決定に参照することにより、１フレーム中のある
ブロックのみが異常に大きなベクトルが発生していて
も、そのブロックの値のみに依存することなく、他の大
多数の動きベクトル量を反映したサーチ範囲が決定され
るので、動きベクトルによる符号量の増大が抑えられ、
符号化効果が向上するという効果がある。
【図１】本発明の動画像符号化装置の第１実施形態のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の動画像符号化装置における各部動作のタ
イミング図である。
イミング図である。
【図３】動画像符号化装置の映像入力時と符号化時の画
像フレーム関係を示す図である。
像フレーム関係を示す図である。
【図４】本発明の動画像符号化装置の第２実施形態のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】本発明の動画像符号化装置の第３実施形態のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】動画像符号化装置の従来例のブロック図であ
る。
る。
【図７】図６の動画像符号化装置における各部動作のタ
イミング図である。
イミング図である。
１０１，１０８，１１５，１１７ フレームメモリ １０２ 第１動きベクトル検出部 １０３ 最大値検出部 １０５，２０５ サーチ範囲決定部 １０６ 第２動きベクトル検出部 １０７ 可変長符号化部 １０９，１１９ 減算器 １１０ ＤＣＴ部 １１１ 量子化部 １１２ 逆量子化部 １１３ 逆ＤＣＴ部 １１４ 加算器 １１６ 動き補償部 ２０２ 動きベクトル検出部 ２０４ 平均値算出部 Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４ 動画像デ
ータ ＢＬＫ 垂直ブランキング期間
ータ ＢＬＫ 垂直ブランキング期間
Claims (6)
- 【請求項１】 動画像データのフレーム毎の相関性を利
用し、動きベクトルの補償を行って可変長符号データに
符号化する動画像符号化方法において、 動画像データをフレーム単位に遅延させるデータ遅延段
階と、 前記データ遅延段階により遅延された動画像データと符
号化対象の動画像データから動きベクトルを検出する第
１の動きベクトル検出段階と、 前記第１の動きベクトル検出段階で検出された動きベク
トルの１フレーム内での最大の絶対値を検出する最大値
検出段階と、 前記最大値検出段階で検出された最大値に基づいて動き
ベクトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定段階と、 前記サーチ範囲決定段階によって決定された動きベクト
ルサーチ範囲に基づいて符号化対象となるフレームの前
後のフレームとの動きベクトルを検出する第２の動きベ
クトル検出段階と、 前記第２の動きベクトル検出段階で検出された動きベク
トルの値に応じて動き補償された動画像データに可変長
符号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で
決定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更し
て付加し符号データを出力する可変長符号化段階とを有
することを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項２】 動画像データのフレーム毎の相関性を利
用し、動きベクトルの補償を行って可変長符号データを
符号化する動画像符号化方法において、 入力動画像データの動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出段階と、 前記動きベクトル検出段階で検出された動きベクトルの
１フレーム内での最大の絶対値を検出する最大値検出段
階と、 前記動きベクトル検出段階で検出された動きベクトルの
１フレーム内での絶対値の平均値を算出する平均値算出
段階と、 前記最大値検出段階と前記平均値算出段階の結果値か
ら、動きベクトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定
段階と、 前記動きベクトル検出段階で検出された動きベクトルの
値に応じて動き補償された動画像データに可変長符号を
割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で決定さ
れたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して付加
し符号データを出力する可変長符号化段階とを有するこ
とを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項３】 前記第１の動きベクトル検出段階で検出
された動きベクトルの１フレーム内での絶対値の平均値
を算出する平均値算出段階を有し、 前記サーチ範囲決定段階は、前記最大値検出段階と前記
平均値算出段階の結果値から動きベクトルサーチ範囲を
決定する請求項１記載の動画像符号化方法。 - 【請求項４】 動画像データのフレーム毎の相関性を利
用し、動きベクトルの補償を行って可変長符号データに
符号化する動画像符号化装置において、 動画像データをフレーム単位に遅延させるフレームメモ
リと、 前記フレームメモリにより遅延された動画像データと符
号化対象の動画像データから動きベクトルを検出する第
１の動きベクトル検出部と、 前記第１の動きベクトル検出部で検出された動きベクト
ルの１フレーム内での最大の絶対値を検出する最大値検
出部と、 前記最大値検出部の出力結果に基づいて動きベクトルサ
ーチ範囲を決定するサーチ範囲決定部と、 前記サーチ範囲決定部によって決定された動きベクトル
サーチ範囲に基づいて符号化対象となるフレームの前後
のフレームとの動きベクトルを検出する第２の動きベク
トル検出部と、 前記第２の動きベクトル検出部で検出された動きベクト
ルの値に応じて動き補償された動画像データに可変長符
号を割り当てるとともに、前記サーチ範囲決定段階で決
定されたサーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して
付加し符号データを出力する可変長符号化部とを有する
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項５】 動画像データのフレーム毎の相関性を利
用し、動きベクトルの補償により、可変長符号データを
符号化する動画像符号化装置において、 入力動画像データの動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出部と、 前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルの１
フレーム内での最大の絶対値を検出する最大値検出部
と、 前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルの１
フレーム内での絶対値の平均値を算出する平均値算出部
と、 前記最大値検出部と前記平均値算出部の出力結果から、
動きベクトルサーチ範囲を決定するサーチ範囲決定部
と、 前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルの値
に応じて動き補償された動画像データに可変長符号を割
り当てるとともに、前記サーチ範囲決定部で決定された
サーチ範囲を示す符号をフレーム毎に変更して付加し可
変長符号データを出力する可変長符号化部とを有するこ
とを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項６】 前記第１動きベクトル検出部で検出され
た動きベクトルの１フレーム内での絶対値の平均値を算
出する平均値算出部を有し、 前記サーチ範囲決定部は、前記最大値検出部と前記平均
値算出部の出力結果から動きベクトルサーチ範囲を決定
する請求項４記載の動画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28846897A JP2891250B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 動画像符号化方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28846897A JP2891250B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 動画像符号化方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11127437A true JPH11127437A (ja) | 1999-05-11 |
| JP2891250B2 JP2891250B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=17730606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28846897A Expired - Lifetime JP2891250B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 動画像符号化方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2891250B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003056838A1 (en) * | 2001-12-25 | 2003-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Moving picture compression/coding apparatus and motion vector detection method |
| JP2008067353A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-03-21 | Canon Inc | 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP28846897A patent/JP2891250B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003056838A1 (en) * | 2001-12-25 | 2003-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Moving picture compression/coding apparatus and motion vector detection method |
| JP2008067353A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-03-21 | Canon Inc | 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2891250B2 (ja) | 1999-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6256343B1 (en) | Method and apparatus for image coding | |
| JP4528662B2 (ja) | 適応空間最新ベクトルを用いた動き検出 | |
| US20030202587A1 (en) | Video data encoding apparatus and method for removing a continuous repeat field from the video data | |
| JP2970417B2 (ja) | 動画像符号化方式 | |
| JPH10304383A (ja) | 動き補償符号化装置、動き補償符号化方法及び符号化記録媒体 | |
| JP3960451B2 (ja) | シーン特性検出型動画像符号化装置 | |
| JP2005318620A (ja) | 適応時間予測を用いた動きベクトル検出 | |
| JP2000278688A (ja) | 動きベクトル検出装置およびその方法と画像処理装置 | |
| WO2005062625A1 (ja) | 動画像を符号化する方法及び装置 | |
| JP3210082B2 (ja) | 符号化装置及びその方法 | |
| KR100561398B1 (ko) | 동화상 내 구획별로 휘도 변화를 검출하고 보상하는 장치 및 방법 | |
| JP2001128179A (ja) | 動画像符号化装置および方法 | |
| JP2891250B2 (ja) | 動画像符号化方法および装置 | |
| JPH0832969A (ja) | 動きベクトル検出装置 | |
| JP2004274628A (ja) | 動き検出装置、動き検出方法及びプログラム | |
| JP2000261809A (ja) | 画像特徴に応じた画像符号化装置 | |
| JP2001008207A (ja) | 動画像符号化装置及びその方法 | |
| JP3200518B2 (ja) | 画像信号符号化装置 | |
| JP2001238217A (ja) | 動画像符号化装置及びその方法 | |
| KR100635009B1 (ko) | 화면 전체의 움직임을 고려한 움직임예측방법 및 그 장치 | |
| JPH10290461A (ja) | レート制御装置及びレート制御方法 | |
| JP4127006B2 (ja) | 画像信号の符号化装置および符号化方法 | |
| JPH0646411A (ja) | 画像符号化装置 | |
| JPH11355781A (ja) | 動画像符号化装置 | |
| JPH11196423A (ja) | 画像処理装置および方法、並びに提供媒体 |