JPH11225342A - データ符号化装置及びデータ符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、動きのあつた画像データや動きがな
く輝度が変化するだけの画像データを正確に判定してそ
れぞれ最適な符号化処理を実行する。 【解決手段】本発明は、処理フレームと参照フレームと
の差に基づいて画像データを量子化して符号化する場
合、処理フレームの所定画素数からなる処理画像データ
ブロツクに対して参照フレームにおける所定の探索領域
内での輝度差が最小となるサーチ画像データブロツクを
検出し、最小となる輝度差と所定の動き判定閾値とを比
較し、当該輝度差が動き判定閾値を越えていた場合に、
処理画像データブロツク及びサーチ画像データブロツク
間の動きベクトル量と、処理画像データブロツクの画像
データとを量子化して符号化するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。

【０００２】発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 （１）原理（図１〜図１０） （２）データ符号化装置の構成（図１１及び図１２） （３）動作及び効果（図１３） （４）他の実施の形態 発明の効果

【０００３】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ符号化装置及
びデータ符号化方法に関し、例えばＭＰＥＧ２(Moving
Picture Experts Group 2)方式によつて画像データを圧
縮符号化するデータ符号化装置及びデータ符号化方法に
適用して好適なものである。

【０００４】

【従来の技術】従来、ＭＰＥＧ２方式を用いた画像圧縮
方法においては、処理フレームのマクロブロツクに対応
するマクロブロツクを参照フレームの所定エリアの中か
らサーチして輝度値の絶対値差分和が最小となるマクロ
ブロツクを検出する、いわゆるブロツクマツチング法と
呼ばれる動き補償（以下、これを単にＭＣ（Motion Com
pensation ）処理と呼ぶ）処理が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ブロツクマツチング法と呼ばれる動き補償処理において
は、特殊効果の１つであるフエードインまたはフエード
アウト処理の施された画像データを符号化する際、符号
化効率が低下し易いことが一般的に知られている。

【０００６】例えば映画のオープニングやエンデイング
において良く見られるフエードインまたはフエードアウ
ト処理された画像データの一例として、タイトル等の静
止した画像を映し出した画面全体の輝度レベルが徐々に
明るく又は暗くなるシーンがある。

【０００７】このような場合、ＭＰＥＧ２方式ではブロ
ツクマツチング法による動き検出を行うと、本来の画像
の動きあるいは画像の静止した状態とは無関係に画像デ
ータの輝度レベルが変化することにより、輝度値の絶対
値差分和が最小となるマクロブロツクが本来の位置では
ない場所に存在することがあり、このような場合に誤検
出してしまうことが起こり得る。

【０００８】この場合、絵柄の異なるマクロブロツクを
誤つて選択してしまうことになり、この結果差分データ
が多くなつて符号化効率が低下してしまうという問題が
あつた。またフエードインまたはフエードアウト処理
は、フレーム全体に対して処理が行われることが多いた
めに、フレーム全体に歪みが発生して画質劣化が生じて
しまうという問題があつた。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、動きのあつた画像データや動きがなく輝度が変化す
るだけの画像データを正確に判定し、それぞれの画像デ
ータに応じた符号化処理を実行し得るデータ符号化装置
及びデータ符号化方法を提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、処理フレームと参照フレームとの
差に基づいて画像データを量子化して符号化する場合、
処理フレームの所定画素数からなる処理画像データブロ
ツクに対して参照フレームにおける所定の探索領域内で
の輝度差が最小となるサーチ画像データブロツクを検出
し、最小となる輝度差と所定の動き判定閾値とを比較
し、当該輝度差が動き判定閾値を越えていた場合に、処
理画像データブロツク及びサーチ画像データブロツク間
の動きベクトル量と、処理画像データブロツクの画像デ
ータとを量子化して符号化するようにする。

【００１１】処理画像データブロツクとサーチ画像デー
タブロツクとの間の輝度差は、明るさの変化を表すと共
に、処理画像データブロツク及びサーチ画像データブロ
ツク間で画像の動きがあつたか否かを表す情報であるた
めに、最小となる輝度差が所定の動き判定閾値を越えて
いた場合には、処理画像データブロツク及びサーチ画像
データブロツク間で動きがなく輝度が所定の比率以下の
割合で変化した画像ではないと判定することができ、当
該判定結果に基づいて処理画像データブロツク及びサー
チ画像データブロツク間の動きベクトル量と、処理画像
データブロツクの画像データとを符号化することによ
り、この場合の画像データに応じた符号化処理を実行す
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００１３】（１）原理 本発明においては、実際に画像が動いたときと、フエー
ドインまたはフエードアウト時の画像が動かなく輝度が
変化したときとの判定を正確に行い、それぞれの状態に
おける画像データに応じた符号化処理を実行するように
なされている。

【００１４】図１に示すように、処理フレーム１におけ
るマクロブロツクＭＢ１の画素ごとの輝度値をＣ_i 、参
照フレーム２においてマクロブロツクＭＢ１に対応する
同じ位置のマクロブロツクＭＢ２の画素ごとの輝度値を
Ｒ_0i、さらに処理フレーム１と参照フレーム２との間で
動きがあつたときの参照フレーム２におけるマクロブロ
ツクＭＢ１に対応するマクロブロツクＭＢ３の画素ごと
の輝度値をＲ_i とすると、処理フレーム１のマクロブロ
ツクＭＢ１と参照フレーム２のマクロブロツクＭＢ３と
の輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEは、次式

【００１５】

【数１】

【００１６】によつて表される。

【００１７】ここで輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEは、処理
フレーム１のマクロブロツクＭＢ１と参照フレーム２の
マクロブロツクＭＢ３とのマクロブロツク間における各
画素の輝度差の総和であり、２つのマクロブロツク間で
明るさのレベルがどの様に変化したかの割合を輝度差に
よつて示している。

【００１８】因みに、処理フレーム１と参照フレーム２
との間で画像の動きがあつたときにも、２つのマクロブ
ロツク間で絵柄が異なつてくるため輝度差が生じること
になり、この場合にも輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが所定
レベルの値を示すことになる。すなわち輝度値の絶対値
差分和Ｅ_MEは、２つのマクロブロツク間での輝度の変化
と画像の動きの変化を含んだ情報でもある。

【００１９】このような輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが大
きければ、明るさが短時間で急激に変化したこと（例え
ばフラツシユ光が照射された画像データ）を表してお
り、小さければ明るさが長い時間に亘つて緩やかに変化
したこと（例えばフエードインまたはフエードアウト処
理された画像データ）を表している。

【００２０】また図２に示すように、マクロブロツクＭ
Ｂ１の輝度値Ｃ_i を含む平均輝度値Ｃ_AVは、次式

【００２１】

【数２】

【００２２】によつて表され、マクロブロツクＭＢ２の
輝度値Ｒ_0iを含む平均輝度値Ｒ_0AV は、次式

【００２３】

【数３】

【００２４】によつて表される。

【００２５】ここで処理フレーム１と参照フレーム２と
の間で、動きベクトル（０、０）の同じ位置における２
つのマクロブロツク間のＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ
_ACは、上述の（２）式及び（３）式を用いて、次式

【００２６】

【数４】

【００２７】によつて表される。

【００２８】ここでＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACは、処
理フレーム１のマクロブロツクＭＢ１の各画素の輝度値
から１画素当たりの輝度の平均値を減算した結果の全画
素数分の総和より、参照フレーム２のマクロブロツクＭ
Ｂ２の各画素の輝度値から１画素当たりの輝度の平均値
を減算した結果の全画素数分の総和を減算して得られた
動き検出値であり、２つのマクロブロツク間で動きがあ
つたか否かを判定する場合に用いる。

【００２９】例えば、フエードインまたはフエードアウ
ト処理によつて全体的に輝度レベルが低く処理された処
理フレーム１のマクロブロツクＭＢ１と、当該マクロブ
ロツクＭＢ１と絵柄が同一で全体的に輝度レベルが高く
処理された参照フレーム２のマクロブロツクＭＢ２とを
考えてみた場合に、マクロブロツクＭＢ１の各画素の輝
度値から１画素当たりの輝度の平均値を減算した結果の
全画素数分の総和と、マクロブロツクＭＢ２各画素の輝
度値から１画素当たりの輝度の平均値を減算した結果の
全画素数分の総和とは同じ値になる。

【００３０】すなわちＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACは、
マクロブロツクＭＢ１とマクロブロツクＭＢ２との間で
フエードインまたはフエードアウト処理によつて明るさ
のレベルが変化した場合でも、画像が動いていなければ
絵柄が同一であるために値は「０」となる。これは明る
さの変化が激しいフラツシユ光が与えられた場合でも同
じである。

【００３１】従つてＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが大き
ければ画像に大きな動きがあつたことを示し、小さけれ
ば画像の動きが少なかつたことを示し、ＡＣ成分の絶対
値差分和Ｅ_ACが値「０」を示す場合には画像の動きが全
くなかつたことを示している。

【００３２】このようにして算出した輝度値の絶対値差
分和Ｅ_MEが大きく、ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが小さ
い場合には、動きが小さくて明るさの変化が激しい例え
ばフラツシユ光が照射されたような画像データであるこ
とになり、輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが小さく、ＡＣ成
分の絶対値差分和Ｅ_ACが大きい場合には、明るさの変化
が殆どなく大きな動きのあつた画像データであることに
なる。

【００３３】また輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが大きく、
ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが大きい場合には、大きな
動きがあると共に明るさの変化が激しい画像データであ
ることになり、輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが小さく、Ａ
Ｃ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが小さい場合には、動きが殆
どなく明るさの変化の割合が小さい、すなわちフエード
インまたはフエードアウト処理された画像データである
ことになる。このように画像の動きが殆どなく明るさの
レベルだけが変化するような画像データは、ＡＣ成分の
絶対値差分和Ｅ_ACが必ず小さな値を示す。

【００３４】従つて図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、上述のように（１）式によつて求められた輝度値の
絶対値差分和Ｅ_ME（図３（Ａ））と、（４）式によつて
求められたＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC（図３（Ｂ））
とをそれぞれ比較したときに、図４に示すように、ＡＣ
成分の絶対値差分和Ｅ_ACが輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEよ
りも大きい場合（Ｅ_AC＝Ｅ_ME直線の上側に位置する）に
は、フエードインまたはフエードアウト処理が施された
画像データでではなく処理フレーム１と参照フレーム２
との間で画像に動きがあつたと判定し、動きベクトル
（Ｘ_VEC 、Ｙ_VEC ）を基にマクロブロツクＭＢ１の画像
データをインターモードとして符号化する。

【００３５】これに対してＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC
が輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEよりも小さい場合（Ｅ_AC＝
Ｅ_ME直線の下側に位置する）には、処理フレーム１と参
照フレーム２との間で画像に動きがなくフエードインま
たはフエードアウト処理が施された画像データであつた
と判定し、強制的に動きベクトルを（０、０）にすると
共に、輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値
差分和Ｅ_ACを強制的に「０」とし、値が「０」の輝度値
の絶対値差分和Ｅ_ME´またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ
_AC´を基に量子化ステツプサイズ（Ｑ）を小さな値に決
定し、当該量子化ステツプサイズに基づいた符号化処理
を実行する。

【００３６】このように値が「０」の輝度値の絶対値差
分和Ｅ_ME´またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を基に
量子化ステツプサイズ（Ｑ）を算出すれば、データ量の
少ない差分データを符号化するために最適な量子化ステ
ツプサイズを導き出すことができ、これにより、処理フ
レーム１と参照フレーム２との間で動きがなかつたとき
のマクロブロツクＭＢ１とマクロブロツクＭＢ３との差
分データを効率良く符号化処理することができる。

【００３７】ところでこの動き補償処理においては、処
理フレーム１と参照フレーム２との間におけるマクロブ
ロツク間の輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEとＡＣ成分の絶対
値差分和Ｅ_ACとに基づいて、マクロブロツクＭＢ１がフ
エードインまたはフエードアウト処理された画像データ
であるか否かを判定し、それぞれの画像データの状態に
応じた符号化処理を実行するようになされているが、こ
の判定が必ずしも正しくない場合がある。

【００３８】例えば、図５に示すように処理フレーム３
のマクロブロツクＭＢ_C と参照フレーム４のマクロブロ
ツクＭＢ_R との間で実際に画像の動きがあつた場合で、
処理フレーム３のマクロブロツクＭＢ_C と、当該マクロ
ブロツクＭＢ_C と同じ位置に存在する参照フレーム４の
マクロブロツクＭＢ_R0との輝度差が大きくて絵柄の簡単
さ（以下、これを平坦度（フラツトネス）と呼ぶ）が近
い場合、処理フレーム３のマクロブロツクＭＢ_C と参照
フレーム４のマクロブロツクＭＢ_R0との平坦度が近いた
めに、ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACは（４）式により小
さな値が導き出される。

【００３９】また通常のブロツクマツチング法によつて
マツチングされた輝度差が最小となるマクロブロツクＭ
Ｂ_R とマクロブロツクＭＢ_C との輝度値の絶対値差分和
Ｅ_MEは、画像に動きがあつたために輝度値の絶対値差分
和Ｅ_MEは（１）式によりあるレベルの値として算出され
る。

【００４０】この場合、図４のグラフを用いて画像に動
きがあつたか否かを判定するとなると、輝度値の絶対値
差分和Ｅ_MEがあるレベルの値でＡＣ成分の絶対値差分和
Ｅ_ACが小さな値となる位置は、図６に示す範囲Ａの中に
入ることになる。このことは、処理フレーム３のマクロ
ブロツクＭＢ_C と参照フレーム４のマクロブロツクＭＢ
_R との間において、２つのマクロブロツク間で画像の動
きがあつたにも係わらず、範囲Ａがフエードインまたは
フエードアウト処理された画像データであると認める領
域内にあるために、フエードインまたはフエードアウト
処理された画像データとして判定されてしまう。

【００４１】このとき強制的に動きベクトルが（０、
０）にされ、値が「０」の輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME´
またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を基に量子化ステ
ツプサイズ（Ｑ）を小さな値に決定する処理が働くこと
になり、マクロブロツクＭＢ_Cの画像データに対して小
さな量子化ステツプサイズによる符号化処理が行われ
る。このため、符号化された画像データの発生符号量が
多くなり過ぎてしまつて、一定レートで画像データを伝
送するときの発生符号量が多くなり過ぎてしまうことに
より、完全に復号するだけのデータを復号側に伝送し切
れなくなつてしまう。

【００４２】またこの場合、値が「０」の輝度値の絶対
値差分和Ｅ_ME´またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を
基に、データ量の少ない差分データを符号化するために
最適な小さな値の量子化ステツプサイズ（Ｑ）を決定し
ているために、その後の処理系におけるイントラ／イン
ター判定において当該量子化ステツプサイズに応じて必
ずインター処理が選択されることになる。

【００４３】この場合、処理フレーム３と参照フレーム
４との間でフエードインまたはフエードアウト処理され
た画像であると判定したことによつて、マクロブロツク
ＭＢ_C とマクロブロツクＭＢ_R0との差分データをインタ
ー符号化処理しようとすると、逆に発生符号量が多くな
つてしまつて符号化効率が低下すると共にブロツク歪み
が発生する等の不具合が生じてしまう。従つて、このよ
うな場合には実際に画像に動きがあつたので、動きベク
トル（０、０）を用いて符号化するのではなく、通常の
動き補償による符号化処理を行うべきである。

【００４４】従つてマクロブロツクＭＢ_C とマクロブロ
ツクＭＢ_R0との差分データを基に予測符号化処理するよ
りも、マクロブロツクＭＢ_C とマクロブロツクＭＢ_R と
の間の動きベクトル（Ｘ_VEC 、Ｙ_VEC ）を基に差分デー
タをインター符号化処理する方が発生符号量が少なくて
済み、高画質な画像データを生成できるということが幾
つかの実験によつて判明した。

【００４５】図７に示すように、正しいフエードインま
たはフエードアウト処理が施された処理フレーム３のマ
クロブロツクＭＢ_C と参照フレーム４のマクロブロツク
ＭＢ_R0とは絵柄が同じであり、輝度レベル（明るさ）に
変化があるだけである。従つて、このような場合にフエ
ードインまたはフエードアウト処理された画像であると
正確に判定し、動きベクトル（０、０）を用いて差分デ
ータのみを符号化処理すれば発生符号量を抑えることが
できる。

【００４６】ところが、フエードインまたはフエードア
ウト処理が施された場合、ブロツクマツチング法では輝
度レベルの差だけを見て判定しているため、実際には動
きがあつたにも係わらず偶然に輝度レベルが最小となる
マクロブロツクが存在してしまつて誤判定が生じてい
た。

【００４７】このようなことを回避して正確にフエード
インまたはフエードアウト処理された画像であることを
判定するために、本発明では例えば図８に示すように、
２つの映像ソース（例えばフエードイン、フエードアウ
ト処理の施されたタイトル映像や、光量変化の激しい映
像）における実際の輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEやＡＣ成
分の絶対値差分和Ｅ_ACをグラフ上でプロツトしてみた。
この結果、輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME≦1200、ＡＣ成分
の絶対値差分和Ｅ_AC≦2000の範囲にフエードインまたは
フエードアウト処理が施された画像データが集中してい
ることが判明した。

【００４８】これを簡略的な図９を用いて見てみると、
フエードインまたはフエードアウト処理された画像デー
タは範囲Ｂの領域内に集中している。すなわち図１０に
示すように斜線部分で示された領域Ｚの範囲にある場合
に、画像に動きがなくフエードインまたはフエードアウ
ト処理された画像データであると判定し、動きベクトル
を強制的に（０、０）とし、値が「０」の輝度値の絶対
値差分和Ｅ_ME´やＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を基に
算出した量子化ステツプサイズに基づくインター符号化
処理を行い、それ以外の領域にある場合には画像に動き
があつたと判定し、通常の動き検出に基づく符号化処理
を行うようにする。このようにして本発明においては、
画像の動きの誤検出を防止して正確にフエードインまた
はフエードアウト処理された画像データを検出し、それ
ぞれの画像データに応じた符号化処理を実行するように
なされている。

【００４９】（２）データ符号化装置の構成 図１１において、１０は全体として本発明のデータ符号
化装置を示し、まず画像データＤ１を前処理部１１に入
力する。前処理部１１は、順次入力される画像データＤ
１の各フレーム画像についてＩピクチヤ、Ｐピクチヤま
たはＢピクチヤの３つの画像タイプのうちのどの画像タ
イプとして処理するかを指定した後、当該フレーム画像
の画像タイプに応じて当該フレーム画像を符号化する順
番に並び替え、さらに当該フレーム画像を１６画素×１
６ラインの輝度信号及び当該輝度信号に対応する色差信
号によつて構成されるマクロブロツクに分割し、これを
マクロブロツクデータＤ２としてメモリ１２に格納す
る。

【００５０】メモリ１２は、制御部２４によつてマクロ
ブロツクデータＤ２の読み出しタイミングが制御されて
おり、当該制御部２４から供給される制御信号Ｓ１に基
づいてマクロブロツクデータＤ２を読み出し、これを符
号化ブロツク３０の演算回路１３及び動きベクトル検出
部１４にそれぞれ送出する。

【００５１】動きベクトル検出部１４は、マクロブロツ
クデータＤ２の各マクロブロツクの動きベクトルを、当
該マクロブロツクデータＤ２及びフレームメモリ１５に
記憶されている参照画像データＤ１４を基に算出し、動
きベクトルデータＤ１８として動き判定部２５に送出す
る。

【００５２】演算回路１３は、メモリ１２から読み出さ
れたマクロブロツクデータＤ２について、当該マクロブ
ロツクデータＤ２の各マクロブロツクの画像タイプに基
づいてイントラモード、順方向予測モード、逆方向予測
モードまたは双方向予測モードのいずれかの予測モード
の動き補償を行う。

【００５３】ここでイントラモードとは、符号化対象と
なるフレーム画像をそのまま伝送データとする方法であ
り、順方向予測モードとは、符号化対象となるフレーム
画像と過去参照画像との予測残差を伝送データとする方
法である。また逆方向予測モードとは、符号化対象とな
るフレーム画像と未来参照画像との予測残差を転送デー
タとする方法であり、双方向予測モードとは、符号化対
象となるフレーム画像と、過去参照画像及び未来参照画
像の２つの予測画像の平均値との予測残差を伝送データ
とする方法である。

【００５４】まずマクロブロツクデータＤ２がＩピクチ
ヤである場合について説明する。この場合、マクロブロ
ツクデータＤ２はイントラモードで処理される。すなわ
ち、演算回路１３はマクロブロツクデータＤ２のマクロ
ブロツクを、そのまま演算データＤ３としてＤＣＴ(Dis
crete Cosine Transform :離散コサイン変換）部１７に
送出する。

【００５５】ＤＣＴ部１７は、演算データＤ３に対して
ＤＣＴ変換処理を行つてＤＣＴ係数化し、これをＤＣＴ
係数データＤ４として量子化部１８に送出する。量子化
部１８は、ＤＣＴ係数データＤ４に対して量子化処理を
行い、量子化ＤＣＴ係数データＤ５としてＶＬＣ部１９
及び逆量子化部２０にそれぞれ送出する。このとき量子
化部１８は、制御部２４より供給される量子化制御値Ｄ
２１に応じて、量子化処理における量子化ステツプサイ
ズを調整することにより発生する符号量を制御するよう
になされている。

【００５６】逆量子化部２０に送出された量子化ＤＣＴ
係数データＤ５は逆量子化処理を受け、ＤＣＴ係数デー
タＤ１１として逆ＤＣＴ部２１に送出される。そしてＤ
ＣＴ係数データＤ１１は、逆ＤＣＴ部２１において逆Ｄ
ＣＴ処理を受け、演算データＤ１２として演算回路２２
に送出され、参照画像データＤ１３としてフレームメモ
リ１５に記憶される。

【００５７】次に、マクロブロツクデータＤ２がＰピク
チヤである場合について説明する。この場合、演算回路
１３はマクロブロツクデータＤ２について、イントラモ
ードまたは順方向予測モードのいずれかの予測モードに
よる動き補償処理を行う。

【００５８】予測モードがイントラモードの場合、上述
のＩピクチヤの場合と同様に、演算回路１３はマクロブ
ロツクデータＤ２のマクロブロツクをそのまま演算信号
Ｄ３としてＤＣＴ部１７に送出する。

【００５９】これに対して、予測モードが順方向予測モ
ードの場合、演算回路１３はマクロブロツクデータＤ２
について動き補償部１６より供給される順方向予測画像
データＤ１７を用いて減算処理する。

【００６０】順方向予測画像データＤ１７は、フレーム
メモリ１５に記憶されている参照画像データＤ１３を、
動き判定部２５から供給される動きベクトルデータＤ１
８またはＤ２５に応じて動き補償することにより算出さ
れる。すなわち動き補償部１６は、順方向予測モードに
おいてフレームメモリ１５の読出アドレスを動きベクト
ルデータＤ１８に応じてずらして参照画像データＤ１３
を読み出し、これを順方向予測画像データＤ１７として
演算回路１３及び演算回路２２にそれぞれ供給する。

【００６１】演算回路１３は、マクロブロツクデータＤ
２から順方向予測画像データＤ１７を減算して予測残差
としての差分データを得、これを演算データＤ３として
ＤＣＴ部１７に送出する。また演算回路２２には、動き
補償部１６より順方向予測画像データＤ１７が供給され
ており、演算回路２２は演算データＤ１２に当該順方向
予測画像データＤ１７を加算することにより参照画像デ
ータＤ１３を局部再生し、フレームメモリ１５に記憶す
る。

【００６２】次に、メモリ１２からＢピクチヤのマクロ
ブロツクデータＤ２が演算回路１３に供給された場合に
ついて説明する。この場合、演算回路１３はマクロブロ
ツクデータＤ２について、イントラモード、順方向予測
モード、逆方向予測モードまたは双方向予測モードのい
ずれかの動き補償処理を行う。

【００６３】予測モードがイントラモードまたは順方向
予測モードの場合、マクロブロツクデータＤ２は上述の
Ｐピクチヤの場合と同様の処理を受ける。但し、Ｂピク
チヤは他の予測参照画像として用いられないので、参照
画像データＤ１３はフレームメモリ１５には記憶されな
い。

【００６４】これに対して、予測モードが逆方向予測モ
ードの場合、演算回路１３はマクロブロツクデータＤ２
について動き補償部１６より供給される逆方向予測画像
データＤ１６を用いて減算処理する。

【００６５】逆方向予測画像データＤ１６は、フレーム
メモリ１５に記憶されている参照画像データＤ１３を、
動き判定部２５から供給される動きベクトルデータＤ１
８に応じて動き補償することにより算出される。すなわ
ち動き補償部１６は、逆方向予測モードにおいてフレー
ムメモリ１５の読出アドレスを動きベクトルデータＤ１
８に応じてずらして参照画像データＤ１３を読み出し、
これを逆方向予測画像データＤ１６として演算回路１３
及び演算回路２２にそれぞれ供給する。

【００６６】演算回路１３は、マクロブロツクデータＤ
２から逆方向予測画像データＤ１６を減算して予測残差
としての差分データを得、これを演算データＤ３として
ＤＣＴ部１７に送出する。また演算回路２２には、動き
補償部１６より逆方向予測画像データＤ１６が供給され
ており、演算回路２２は演算データＤ１２に当該逆方向
予測画像データＤ１６を加算することにより参照画像デ
ータＤ１３（Ｂピクチヤ）を局部再生するが、Ｂピクチ
ヤは他の予測参照画像として用いられないので、参照画
像データＤ１３はフレームメモリ１５には記憶されな
い。

【００６７】予測モードが双方向モードの場合、演算回
路１３はマクロブロツクデータＤ２から、動き補償部１
６より供給される順方向予測画像データＤ１７及び逆方
向予測画像データＤ１６の平均値を減算して予測残差と
しての差分データを得、演算データＤ３としてＤＣＴ部
１３に送出する。

【００６８】また演算回路２２には動き補償部１６より
順方向予測画像データＤ１７及び逆方向予測画像データ
Ｄ１６が供給されており、演算回路２２は演算データＤ
１２に当該順方向予測画像データＤ１７及び逆方向予測
画像データＤ１６の平均値を加算することにより参照画
像データＤ１３（Ｂピクチヤ）を生成するが、Ｂピクチ
ヤは他の予測参照画像として用いられないので、参照画
像データＤ１３はフレームメモリ１５には記憶されな
い。

【００６９】かくして、データ符号化装置１０に入力さ
れた画像データＤ１は、動き補償予測処理、ＤＣＴ処理
及び量子化処理を受け、量子化ＤＣＴ係数データＤ５と
してＶＬＣ部１９に供給される。

【００７０】ＶＬＣ部１９は、量子化ＤＣＴ係数データ
Ｄ５に対して所定の変換テーブルに基づく可変長符号化
処理を行い、その結果得られるデータを可変長符号化デ
ータＤ６としてバツフア部２３に送出する。

【００７１】バツフア部２３は、ＶＬＣ部１９から供給
される可変長符号化データＤ６の蓄積状態を常時監視し
ており、バツフアの占有量情報Ｄ２３を制御部２４に送
出する。制御部２４は、占有量情報Ｄ２３に基づいて量
子化制御値Ｄ２１を生成して量子化部１８に供給し、量
子化処理における量子化ステツプサイズを調整する。こ
れにより量子化部１８では、バツフア部２３のデータ占
有量に応じて当該バツフア部２３がオーバーフローまた
はアンダーフローしないような発生符号量の可変長符号
化データＤ６を生成する。

【００７２】またバツフア部２３は、所定の読み出しレ
ート（伝送レート）を維持するに十分なデータ量によつ
て構成される例えばピクチヤ単位の符号化データに所定
のヘツダ情報を付加することによりＰＥＳ(Packetized
Elementary Stream)パケツト化し、複数のＰＥＳパケツ
トを連ねたＰＥＳパケツト列を出力データストリームＤ
８として出力するようになされている。

【００７３】ところで動き判定部２５においては、マク
ロブロツクデータＤ２がフエードインまたはフエードア
ウト処理された画像のように動きが無く輝度レベルが変
化しただけの画像データであるか否かを正確に判定し、
その判定結果に応じた符号化処理を制御部２４によつて
実行させるようになされている。

【００７４】ここで動きベクトル検出部１４は、メモリ
１２から読み出されるマクロブロツクデータＤ２に基づ
いて、所定のサーチエリア内での輝度差が最小となる２
つのマクロブロツク間の輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEを
（１）式によつて算出し、ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC
を（４）式によつて算出し、動き判定部２５にそれぞれ
送出する。

【００７５】動き判定部２５は、マイクロコンピユータ
構成でなる比較部２６において輝度値の絶対値差分和Ｅ
_ME及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACを所定の閾値Ｄ（図
１０における動き判定閾値ＤＥ_ME：2000、動き検出閾値
ＤＥ_AC：1200）とそれぞれ比較し、当該比較結果が閾値
Ｄによつて設けられた領域Ｚを越えるような場合にはス
イツチ回路２８の接続端子を端子２８ａ側に切り換え、
比較結果が領域Ｚ内になるような場合には接続端子を端
子２８ｂ側に切り換える。

【００７６】パラメータ発生部２７は、動きベクトル検
出部１４から供給される動きベクトル（Ｘ_VEC 、
Ｙ_VEC ）を表す動きベクトルデータＤ１８と、輝度値の
絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACに代
えて、動きベクトルを強制的に（０、０）とする動きベ
クトルデータＤ２５と、値が「０」でなる輝度値の絶対
値差分和Ｅ_ME´及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を発
生する。

【００７７】従つて比較部２６では、比較結果が領域Ｚ
を越えるような場合、マクロブロツクデータＤ２をフエ
ードインまたはフエードアウト処理された画像データで
はないと判定し、動きベクトル検出部１４から供給され
る動きベクトルデータＤ１８を動き補償部１６に供給す
ると共に、輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶
対値差分和Ｅ_ACを制御部２４に送出する。

【００７８】動き補償部１６は、動きベクトル
（Ｘ_VEC 、Ｙ_VEC ）に基づいてフレームメモリ１５の読
み出しアドレスをずらして参照画像データＤ１６または
Ｄ１７を読み出し、これを演算回路１３に供給する。ま
た制御部２４は、動き判定部２５から供給される輝度値
の絶対値差分和Ｅ_MEとバツフア部２３から供給される占
有量情報Ｄ２３とに基づいて、演算データＤ３を量子化
する際の最適な量子化ステツプサイズを算出し、これを
量子化制御値Ｄ２１として量子化部１８に供給する。

【００７９】これに対して比較結果が領域Ｚ内にあるよ
うな場合、比較部２６はマクロブロツクデータＤ２をフ
エードインまたはフエードアウト処理された画像データ
であると判定し、スイツチ回路２８の接続端子を端子２
８ｂ側に切り換えることによりパラメータ発生部２７か
ら供給される動きベクトル（０、０）の動きベクトルデ
ータＤ２５を動き補償部１６に供給すると共に、値が
「０」でなる輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME´及びＡＣ成分
の絶対値差分和Ｅ_AC´を制御部２４にそれぞれ送出す
る。

【００８０】動き補償部１６は、動きベクトル（０、
０）に応じたフレームメモリ１５の読み出しアドレスに
基づいて参照画像データＤ１６またはＤ１７を読み出
し、これを演算回路１３に供給する。また制御部２４
は、値が「０」でなる輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME´また
はＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を基に量子化部１８の
量子化ステツプサイズ（Ｑ）を小さな値に決定すること
により、フエードインまたはフエードアウトのような輝
度レベルが変化しただけの画像データに対して小さな値
の量子化ステツプサイズ（Ｑ）で２つのマクロブロツク
間の差分データを量子化するようになされている。

【００８１】ところで動き判定部２５は、動きベクトル
データＤ１８または動きベクトルデータＤ２５をＶＬＣ
部１９に対しても送出するようになされており、当該Ｖ
ＬＣ部１９において可変長符号化データＤ６に対して動
きベクトルデータＤ１８またはＤ２５を付加するように
なされている。これにより動きベクトルデータＤ１８ま
たはＤ２５の付加された可変長符号化データＤ６は、復
号側において当該動きベクトルデータＤ１８またはＤ２
５に基づいて動き量が求められて正確に復号される。

【００８２】次に、本発明の動き判定部２５における動
き判定処理手順を図１２のフローチヤートを用いて説明
する。すなわち動き判定部２５は、ＲＴ１の開始ステツ
プから入つてステツプＳＰ１に移る。

【００８３】ステツプＳＰ１において動き判定部２５
は、動きベクトル検出部１４によつて検出されたマクロ
ブロツクデータＤ２の動きベクトルデータＤ１８、及び
輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差分和
Ｅ_ACを比較部２６に入力し、ステツプＳＰ２に移る。

【００８４】ステツプＳＰ２において動き判定部２５
は、動きベクトル検出部１４から供給された輝度値の絶
対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACを比較
部２６において所定の閾値Ｄ（動き判定閾値ＤＥ_ME：20
00、動き検出閾値ＤＥ_AC：1200）と比較し、ステツプＳ
Ｐ３に移る。

【００８５】ステツプＳＰ３において動き判定部２５
は、輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが所定の動き判定閾値Ｄ
Ｅ_ME（2000）以下の範囲内であるか否かを判定する。こ
こで否定結果が得られると、このことは輝度値の絶対値
差分和Ｅ_MEが動き判定閾値ＤＥ_MEを越えていることを表
しており、このとき動き判定部２５はステツプＳＰ７に
移る。これに対してステツプＳＰ３において肯定結果が
得られると、このことは輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが動
き判定閾値ＤＥ_ME以下の範囲内であることを表してお
り、このとき動き判定部２５はステツプＳＰ４に移る。

【００８６】ステツプＳＰ４において動き判定部２５
は、ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが所定の動き検出閾値
ＤＥ_AC（1200）以下の範囲内であるか否かを判定する。
ここで否定結果が得られると、このことはＡＣ成分の絶
対値差分和Ｅ_ACが動き検出閾値ＤＥ_ACを越えていること
を表しており、このとき動き判定部２５はステツプＳＰ
７に移る。これに対してステツプＳＰ４において肯定結
果が得られると、このことはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ
_ACが動き検出閾値ＤＥ_AC以下の範囲内であることを表し
ており、このとき動き判定部２５はステツプＳＰ５に移
る。

【００８７】ステツプＳＰ５において動き判定部２５
は、ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが輝度値の絶対値差分
和Ｅ_MEの値以下であるか否かを判定する。ここで否定結
果が得られると、このことはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ
_ACが輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEの値よりも大きい（すな
わちＥ_ME＝Ｅ_AC直線の上側に位置する）ことを表してお
り、このとき動き判定部２５はステツプＳＰ７に移る。
これに対してステツプＳＰ５において肯定結果が得られ
ると、このことはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが輝度値
の絶対値差分和Ｅ_MEの値以下である（すなわちＥ_ME＝Ｅ
_AC直線の下側に位置する）ことを表しており、このとき
動き判定部２５はステツプＳＰ６に移る。

【００８８】ステツプＳＰ６において動き判定部２５
は、ステツプＳＰ３〜ステツプＳＰ５の全てにおいて肯
定結果が得られたことにより、領域Ｚ（図１０）の範囲
に輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差分
和Ｅ_ACが存在する場合には、すなわちマクロブロツクデ
ータＤ２がフエードインまたはフエードアウト処理され
た画像データであると認識する。これにより動き判定部
２５は、パラメータ発生部２７により動きベクトル
（０、０）の動きベクトルデータＤ２５を動き補償部１
６に供給すると共に、値が「０」でなる輝度値の絶対値
差分和Ｅ_ME´またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を制
御部２４にそれぞれ供給する。

【００８９】かくして動き補償部１６は、動きベクトル
データＤ１８を用いることなく動きベクトル（０、０）
の動きベクトルデータＤ２５を用いることができると共
に、制御部２４は値が「０」でなる輝度値の絶対値差分
和Ｅ_ME´またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を基に量
子化部１８の量子化ステツプサイズ（Ｑ）をより小さな
値に決定するような量子化制御値Ｄ２１を算出し、これ
を量子化部１８に供給する。

【００９０】ステツプＳＰ７において動き判定部２５
は、マクロブロツクデータＤ２をインター符号化処理す
るか否かを判定する。ここで動き判定部２５は、ステツ
プＳＰ６からの処理が続いている場合であればフエード
インまたはフエードアウト処理された画像データである
ために差分データのみを符号化すれば良いので肯定結果
が得られ、このときステツプＳＰ８に移つて動きベクト
ル（０、０）を基に差分データのみを符号化処理して再
度ステツプＳＰ１に戻る。

【００９１】これに対して動き判定部２５は、ステツプ
ＳＰ３〜ステツプＳＰ５のいずれかからの処理に続いて
インター符号化処理するか否かを判定する場合であれ
ば、フエードインまたはフエードアウト処理された画像
データではないので否定結果が得られ、このときステツ
プＳＰ８に移つてマクロブロツクデータＤ２の画像デー
タの状態にそれぞれ応じた符号化処理を行い、再度ステ
ツプＳＰ１に戻つて上述の処理を繰り返す。

【００９２】（３）動作及び効果 以上の構成において、動き判定部２５は動きベクトル検
出部１４によつて算出された輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME
及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACを比較部２６に入力
し、当該比較部２６によつて輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME
及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACの各値がグラフ上にお
ける領域Ｚ（図１０）で示す範囲内に存在するか否かを
判定し、当該範囲内に存在する場合にフエードインまた
はフエードアウト処理された画像データであると判定す
る。

【００９３】このようにフエードインまたはフエードア
ウト処理された画像データであると判定した場合、実際
には輝度レベルの変化だけで画像データに動きはないの
で、動き判定部２５は動きベクトル検出部１４から供給
される動きベクトルデータＤ１８を用いることなく、パ
ラメータ発生部２７によつて発生した動きベクトル
（０、０）の動きベクトルデータＤ２５を動き補償部１
６に供給することにより、参照フレームにおける動きの
ない状態のマクロブロツクの位置を正確に指定すること
ができる。

【００９４】またこのとき動き判定部２５は、値が
「０」でなる輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME´またはＡＣ成
分の絶対値差分和Ｅ_AC´を制御部２４に供給する。制御
部２４においては、値が「０」でなる輝度値の絶対値差
分和Ｅ_ME´またはＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を基に
量子化部１８の量子化ステツプサイズ（Ｑ）を小さな値
に決定するような量子化制御値Ｄ２１を算出し、これを
量子化部１８に供給する。これにより量子化部１８で
は、フエードインまたはフエードアウト処理された画像
データを符号化処理するに相応しい量子化ステツプサイ
ズによつて、処理フレームと参照フレームとにおける２
つのマクロブロツク間の差分データを量子化して効率良
く符号化することができる。

【００９５】さらに動き判定部２５は、比較部２６によ
つて輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差
分和Ｅ_ACの各値がグラフ上における領域Ｚで示す範囲内
に存在しない場合にフエードインまたはフエードアウト
処理された画像データではないと判定する。

【００９６】この場合動き判定部２５は、動きベクトル
検出部１４から供給される動きベクトルデータＤ１８を
動き補償部１６に供給し、制御部２４によつてマクロブ
ロツクデータＤ２の画像データの状態に応じた符号化処
理を行うことができる。

【００９７】すなわち本発明においては、輝度値の絶対
値差分和Ｅ_MEが輝度の変化を表す情報と動きの変化を表
す情報とを含んでおり、フエードインまたはフエードア
ウト処理された画像データよりも画像に動きがあつたと
きの画像データの方が輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが大き
くなるということに基づいて、所定の動き判定閾値ＤＥ
_ME（2000）を越えた場合にフエードインまたはフエード
アウト処理された画像データではないと判定するように
設定する。

【００９８】これにより動き判定部２５においては、フ
エードインまたはフエードアウト処理された画像データ
ではないので当該画像データの状態に応じた効率の良い
符号化処理を実行することができる。

【００９９】また本発明においては、動き判定部２５に
より輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが所定の動き判定閾値Ｄ
Ｅ_ME（2000）以内の場合にはフエードインまたはフエー
ドアウト処理された画像データと判定することができる
が、この場合でもＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが大きな
値を示している場合（例えば動き判定閾値ＤＥ_ME：100
0、動き検出閾値ＤＥ_AC：20000 ）には画像に動きがあ
つたことになる。

【０１００】従つて動き判定部２５は、輝度値の絶対値
差分和Ｅ_MEが所定の動き判定閾値ＤＥ_ME（2000）以内の
場合で、輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEと、動きの変化を表
すＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACとが一定の比率で変化す
るＥ_ME＝Ｅ_AC直線を境界として、輝度値の絶対値差分和
Ｅ_MEの方がＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACよりも高い値を
示すと共に、ＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが所定の動き
検出閾値ＤＥ_AC（1200）以内の場合に、すなわち領域Ｚ
で示す範囲内に存在するときにフエードインまたはフエ
ードアウト処理された画像データであると判定するよう
に設定する。

【０１０１】これにより動き判定部２５は、輝度値の絶
対値差分和Ｅ_MEとＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが領域Ｚ
で示す範囲内に存在するときに、フエードインまたはフ
エードアウト処理された画像データに対する最適な量子
化ステツプサイズによつて、２つのマクロブロツク間に
おける差分データを効率良く符号化することができる。

【０１０２】このようにしてマクロブロツクデータＤ２
がフエードインまたはフエードアウト処理された画像デ
ータであるか否かを正確に判定して符号化処理を行つた
場合の一例を図１３に示す。この図１３は、あるコンサ
ートにおけるライブシーンにおいて、輝度レベル変化の
激しいスポツトライト光が瞬間的に何色にも入れ代わり
ながらドラマーに照射されたときのソロ演奏シーンを映
した映像での発生符号量の変化率を示したものであり、
横軸に時間を示し、縦軸には領域Ｚを設けなかつた場合
の判定結果に基づいて符号化したときの発生符号量と、
当該発生符号量に対して本発明の領域Ｚを設けた場合の
判定結果に基づいて符号化したときの発生符号量の差と
の割合を示している。

【０１０３】この場合、時間の推移に従つて殆どのケー
スにおいて発生符号量がマイナス５〜１０〔％〕程度低
下していることが分かる。このことは、動き判定部２５
においてフエードインまたはフエードアウト処理された
画像データに対する正確な判定を行つていることによ
り、発生符号量を増加させることなく効率良く符号化し
て発生符号量を低下させることができたことを表してい
る。

【０１０４】以上の構成によれば、データ符号化装置１
０においては動き判定部２５によりマクロブロツクデー
タＤ２がフエードインまたはフエードアウト処理された
画像データであるか否かを正確に判定し、当該判定結果
に応じた最適な量子化ステツプサイズを決定して符号化
処理するようにしたことにより、発生符号量の増加を抑
えて効率の良い符号化処理を行うことができる。

【０１０５】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、輝度レベルの変化す
る画像の一例としてフエードインまたはフエードアウト
処理された画像データを正確に判定するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、輝度レベル
が短時間内に急激に変化するフラツシユシーンや窓が急
に開いて明るい光が急に入り込んできたときのような画
像データに本発明の動き判定処理を行つても良い。この
場合、輝度差として表される輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME
が非常に大きい値を示すと共に、動き検出値を表すＡＣ
成分の絶対値差分和Ｅ_ACが小さな値を示すので、輝度値
の絶対値差分和Ｅ_MEの動き判定閾値ＤＥ_MEの値を任意に
設定するようにすれば、上述の実施の形態と同様の効果
を得ることができる。

【０１０６】また上述の実施の形態においては、輝度値
の絶対値差分和Ｅ_MEが動き判定閾値ＤＥ_ME（2000）以下
でかつＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACが動き検出閾値ＤＥ
_ME（1200）以下であり、閾値としてのＥ_ME＝Ｅ_AC直線以
下で示される領域Ｚの範囲内にマクロブロツクデータＤ
２の輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差
分和Ｅ_ACが存在する場合にフエードインまたはフエード
アウト処理された画像データであると判定するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、判定
基準に応じて輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが動き判定閾値
ＤＥ_ME（2000）以下であるという条件だけでフエードア
ウト処理された画像データであると判定するようにして
も良く、また輝度値の絶対値差分和Ｅ_MEが動き判定閾値
ＤＥ_ME（2000）以下であり、かつＥ_ME＝Ｅ_AC直線以下で
示される領域の範囲内にある場合にフエードインまたは
フエードアウト処理された画像データであると判定する
ようにしても良く、判定の基準を任意に設定するように
しても良い。

【０１０７】さらに上述の実施の形態においては、動き
判定部２５においてフエードインまたはフエードアウト
処理された画像データであると判定した場合に、制御部
２４により値が「０」でなる輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME
´及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を用いて量子化ス
テツプサイズを小さな値に決定するための量子化制御値
Ｄ２１を生成するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、必ずしも「０」でなくても量子化
ステツプサイズを小さな値に決定するための量子化制御
値Ｄ２１を生成することができれば数値はいくつでも良
く、例えば値の小さなＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACを用
いるようにしても良い。

【０１０８】さらに上述の実施の形態においては、動き
判定部２５においてフエードインまたはフエードアウト
処理された画像データであると判定した場合に、制御部
２４により値が「０」でなる輝度値の絶対値差分和Ｅ_ME
´及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_AC´を用いてその後の
インター判定処理を行うようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、「インター判定を行う」と
いう予め決められた処理を付け加えるようにしても良
い。

【０１０９】さらに上述の実施の形態においては、動き
判定をマクロブロツク単位で行うようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、所定画素数のブロ
ツク単位やフレーム単位等、他の種々の大きさでなる領
域の画像データを基に動き判定処理を実行するようにし
ても良い。

【０１１０】さらに上述の実施の形態においては、検出
手段及び動き検出算出手段としての動きベクトル検出部
１４と、比較手段としての比較部２６と、符号化手段と
しての符号化ブロツク３０を用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の構成
の検出手段、動き検出算出手段、比較手段及び符号化手
段を用いるようにしても良い。

【０１１１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、処理画像
データブロツクとサーチ画像データブロツクとの間の輝
度差は、明るさの変化を表すと共に、処理画像データブ
ロツク及びサーチ画像データブロツク間で画像の動きが
あつたか否かを表す情報を含んでいるために、最小とな
る輝度差が所定の動き判定閾値を越えていた場合には、
処理画像データブロツク及びサーチ画像データブロツク
間で動きがなく輝度が所定の比率以下の割合で変化した
画像ではないと判定することができ、当該判定結果に基
づいて処理画像データブロツク及びサーチ画像データブ
ロツク間の動きベクトル量と、処理画像データブロツク
の画像データとを量子化して符号化することにより、こ
の場合の画像データに応じた符号化処理を実行すること
ができ、かくして動きのあつた画像データや動きがなく
輝度が変化するだけの画像データを正確に判定し、それ
ぞれの画像データに応じた符号化処理を実行し得るデー
タ符号化装置及びデータ符号化方法を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理の説明に用いた処理フレームと参
照フレームの関係を示す略線図である。

【図２】本発明の原理の説明に用いた平均輝度値Ｃ_AV、
Ｒ_0AV を示す略線図である。

【図３】本発明の原理の説明に用いた輝度値の絶対値差
分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACを示す略線図
である。

【図４】本発明の原理の説明に用いた動き補償処理にお
ける判断基準を示すグラフである。

【図５】本発明の原理の説明に用いた問題が起こる画像
パターンを示す略線図である。

【図６】本発明の原理の説明に用いた誤検出する場合の
判断基準を示すグラフである。

【図７】本発明の原理の説明に用いたフエードインまた
はフエードアウトする場合の略線図である。

【図８】本発明の原理の説明に用いた輝度値の絶対値差
分和Ｅ_ME及びＡＣ成分の絶対値差分和Ｅ_ACのグラフであ
る。

【図９】本発明の原理の説明に用いた目的の画像が持つ
性質を示すグラフである。

【図１０】本発明の原理の説明に用いた有効範囲を示す
グラフである。

【図１１】本発明の実施の形態におけるデータ符号化装
置の構成を示すブロツク図である。

【図１２】動き判定部における動き判定処理手順を示す
フローチヤートである。

【図１３】発生符号量の変化率を示すグラフである。

【符号の説明】

１、３……処理フレーム、２、４……参照フレーム、１
０……データ符号化装置、１３……演算回路、１４……
動きベクトル検出部、１６……動き補償部、２４……制
御部、２５……動き判定部、２６……比較部、２７……
パラメータ発生部、２８……スイツチ回路。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理フレームと参照フレームとの差に基づ
   いて画像データを量子化して符号化するデータ符号化装
   置において、 上記処理フレームの所定画素数からなる処理画像データ
   ブロツクに対して上記参照フレームにおける所定の探索
   領域内での輝度差が最小となるサーチ画像データブロツ
   クを検出する検出手段と、 上記最小となる輝度差と所定の動き判定閾値とを比較す
   る比較手段と、 上記輝度差が上記動き判定閾値を越えていた場合に、上
   記処理画像データブロツク及び上記サーチ画像データブ
   ロツク間の動きベクトル量と、上記処理画像データブロ
   ツクの画像データとを量子化して符号化する符号化手段
   とを具えることを特徴とするデータ符号化装置。
2. 【請求項２】上記処理フレームの上記処理画像データブ
   ロツク及び上記参照フレームにおける上記サーチ画像デ
   ータブロツク間の動きの有無を表す動き検出値を算出す
   る動き検出算出手段を具え、 上記符号化手段は、上記輝度差が上記動き判定閾値以下
   であり、かつ上記動き検出値が、当該動き検出値と上記
   輝度差との比率を基に与えられる閾値以下であつた場合
   に、上記処理画像データブロツク及び上記サーチ画像デ
   ータブロツク間の輝度が所定の比率以下の割合で変化し
   たと判定し、このとき上記動きベクトル量が無いものと
   して、上記処理画像データブロツク及び上記サーチ画像
   データブロツク間の差分データのみを符号化処理するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のデータ符号化装置。
3. 【請求項３】上記符号化手段は、上記輝度差が上記動き
   判定閾値を越えていた場合に量子化ステツプサイズを大
   きくして量子化し、上記輝度差が上記動き判定閾値を越
   えなかつた場合に上記量子化ステツプサイズを小さくし
   て量子化することを特徴とする請求項１に記載のデータ
   符号化装置。
4. 【請求項４】上記検出手段は、上記処理画像データブロ
   ツク及び上記サーチ画像データブロツク間における各画
   素の輝度差の総和を算出することにより上記輝度差を導
   き出すことを特徴とする請求項１に記載のデータ符号化
   装置。
5. 【請求項５】上記動き検出算出手段は、上記処理画像デ
   ータブロツクにおける各画素の輝度値と当該処理画像デ
   ータブロツクの１画素当たりの輝度の平均値との減算結
   果の全画素数分の総和より、上記処理画像データブロツ
   クと同一領域でなる上記参照フレームの上記サーチ画像
   データブロツクにおける各画素の輝度値と当該サーチ画
   像データブロツクの１画素当たりの輝度の平均値との減
   算結果の全画素数分の総和を減算することにより上記動
   き検出値を算出することを特徴とする請求項１に記載の
   データ符号化装置。
6. 【請求項６】処理フレームと参照フレームとの差に基づ
   いて画像データを量子化して符号化するデータ符号化方
   法において、 上記処理フレームの所定画素数からなる処理画像データ
   ブロツクに対して上記参照フレームにおける所定の探索
   領域内での輝度差が最小となるサーチ画像データブロツ
   クを検出し、 上記最小となる輝度差と所定の動き判定閾値とを比較
   し、 上記輝度差が上記動き判定閾値を越えていた場合に、上
   記処理画像データブロツク及び上記サーチ画像データブ
   ロツク間の動きベクトル量と、上記処理画像データブロ
   ツクの画像データとを量子化して符号化することを特徴
   とするデータ符号化方法。
7. 【請求項７】上記処理フレームの上記処理画像データブ
   ロツク及び上記参照フレームにおける上記サーチ画像デ
   ータブロツク間の動きの有無を表す動き検出値を算出
   し、 上記輝度差が上記動き判定閾値以下であり、かつ上記動
   き検出値が、当該動き検出値と上記輝度差との比率を基
   に与えられる閾値以下であつた場合に、上記処理画像デ
   ータブロツク及び上記サーチ画像データブロツク間の輝
   度が所定の比率以下の割合で変化したと判定し、このと
   き上記動きベクトル量が無いものとして上記処理画像デ
   ータブロツク及び上記サーチ画像データブロツク間の差
   分データのみを符号化処理することを特徴とする請求項
   ６に記載のデータ符号化方法。
8. 【請求項８】上記輝度差が上記動き判定閾値を越えてい
   た場合に量子化ステツプサイズを大きくして量子化し、
   上記輝度差が上記動き判定閾値を越えなかつた場合に上
   記量子化ステツプサイズを小さくして量子化することを
   特徴とする請求項６に記載のデータ符号化方法。
9. 【請求項９】上記輝度差を算出する場合、上記処理画像
   データブロツク及び上記サーチ画像データブロツク間に
   おける各画素の輝度差の総和を算出することにより上記
   輝度差を導き出すことを特徴とする請求項６に記載のデ
   ータ符号化方法。
10. 【請求項１０】上記動き検出値を算出する場合、上記処
    理画像データブロツクにおける各画素の輝度値と当該処
    理画像データブロツクの１画素当たりの輝度の平均値と
    の減算結果の全画素数分の総和より、上記処理画像デー
    タブロツクと同一領域でなる上記参照フレームの上記サ
    ーチ画像データブロツクにおける各画素の輝度値と当該
    サーチ画像データブロツクの１画素当たりの輝度の平均
    値との減算結果の全画素数分の総和を減算することによ
    り上記動き検出値を算出することを特徴とする請求項６
    に記載のデータ符号化方法。