JPH1175201A

JPH1175201A - ブロック間適応内挿予測符号化装置、復号化装置、符号化方法及び復号化方法

Info

Publication number: JPH1175201A
Application number: JP24977097A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Takaoka; 勝美高岡; Kenji Sugiyama; 賢二杉山
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16
Anticipated expiration: 2017-08-29
Also published as: JP2900999B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】より少ない符号量で画像をディジタル信号に
する高能率符号化装置において、特にブロック単位で画
像を符号化する装置に関する。【解決手段】予測ブロックにおける一部もしくは全て
の適応予測ブロックの上下及び左右に存在するブロック
の符号化を行なうと共に、符号を局部復号化して復号化
画像を得る第１の符号化手段８、１６と、適応予測ブロ
ックの上下及び左右に存在する前記復号化画像を基に予
測方法を判定することにより、適応予測ブロック内の各
画素に対し、上下に存在する垂直内挿予測信号と、左右
に存在する水平内挿予測信号のどちらか一方の内挿予測
信号を得て、適応予測ブロック内の各画素から内挿予測
信号を減算して予測残差信号を得る適応予測減算手段
（５、６、１０〜１５）と、予測残差信号を符号化して
符号を得る第２の符号化手段８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】画像を効率的に伝送、蓄積、
表示するために、より少ない符号量で画像をディジタル
信号にする高能率符号化装置において、特にブロック単
位で画像を符号化する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

＜ブロック間予測符号化＞画像の符号化において、ＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）等を用いて画像をブロック単位
で符号化する手法が最も一般的に用いられている。そこ
で、各ブロックを独立に符号化するのではなく、符号済
みのブロックから被符号化ブロックの各画像を予測し、
その予測残差を符号化する方法がある。これは例えば
「外挿予測−離散サイン変換による画像の高能率符号
化」電子情報通信学会論文誌 (B)，J71-No.6, pp.717-7
24（昭和63年６月）などに記載されている。前記文献の
場合、符号化処理はブロック単位で順次行なわれるの
で、符号化済みのブロックは被符号化ブロックの片側の
みに存在する。従って、ブロック間予測は符号化済みブ
ロックの存在する片方からだけになり、すなわち外挿予
測となる。

【０００３】この様なブロック間予測の残差信号を符号
化するには、ＤＣＴよりＤＳＴ（離散サイン変換）の方
が符号化効率が高いことが知られている。この方法はブ
ロック間の相関が符号化に利用されるのでブロック毎に
独立に符号化するより符号効率がよい。また、予測信号
は隣接ブロックから連続した信号値で得られるので、予
測残差が完全に符号化されなくても、ブロック間の連続
性がよくなり、ブロック歪みが起こりにくい。

【０００４】＜従来符号化装置＞図８に前記ブロック間
予測符号化装置の例を示す。画像入力端子１から入来す
る画像信号は、ブロック変換器８１でラスタースキャン
構造の画像信号をブロック単位の構造にして予測減算器
５に出力する。予測減算器５はブロック予測器８３から
与えられるブロック間予測信号を被符号化ブロックの画
像信号から減算し、予測残差信号を符号化器８２に与え
る。符号化器８２はＤＳＴの変換処理を行ない、得られ
た変換係数を量子化して符号とする。得られた符号は符
号出力端子９より出力されると共に復号化器８５に与え
られる。

【０００５】復号化器８５は逆量子化で再生係数を得、
逆ＤＳＴで復号予測残差信号を得て予測加算器２３に与
える。予測加算器２３ではブロック予測器８３から与え
られるブロック間予測信号を復号予測残差信号に加算
し、得られた復号画像をブロックラインメモリ８４に与
える。ブロックラインメモリ８４ではブロック単位で画
像の右から左までの分（ブロックライン）の復号画像信
号を蓄積しており、予測に必要な情報をブロック予測器
８３に出力する。ブロック予測器８３は被符号化ブロッ
クの各画素の予測信号を作り予測減算器５に与える。な
お、予測信号形成の具体的手法は前記文献に記載されて
いる。

【０００６】＜従来画像復号化装置＞図８のブロック間
符号化装置に対応する復号化装置について説明する。図
９は、その復号化装置の構成を示したものである。符号
入力端子２１より入来する符号は復号化器８５で、逆量
子化、逆ＤＳＴの処理が行なわれ、予測残差信号が復号
される。復号された予測残差信号は予測加算器２３でブ
ロック予測器８３から与えられるブロック間予測信号が
加算され復号画像となる。この様にして得られた復号画
像はラスター変換器９１に与えられると共にブロックラ
インメモリ８４に与えられる。ラスター変換器９１はブ
ロック変換器８１の逆処理であり、ブロック単位の復号
画像をラスタースキャン構造を有する通常のテレビジョ
ン信号に変換し、画像出力端子２５より出力する。ブロ
ックラインメモリ８４とブロック間予測器８３の動作は
符号化装置のものと同じである。ブロック間予測器８３
で得られたブロック間予測信号は予測加算器２３に与え
られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のブロック間予測
は符号化済みの片方からのみ予測される。この場合、画
像の変化をうまく予測できず、符号効率の改善は十分で
はない。また、巡回型予測となっているため、伝送路で
符号誤りが生じた場合、それ以降の画像に影響を及ぼ
す。本発明は以上の点に着目してなされたもので、画像
をブロック単位に分割して、一部のみブロック内独立で
符号化し、順次符号化を行なう画像符号化装置におい
て、符号化済みブロックによって挟まれるブロックを上
下または左右から適応内挿予測し、残差を符号化するこ
とで、符号誤りが波及せず高い符号化効率が得られるブ
ロック間予測符号化及び復号化装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像をブロッ
ク単位に分割して、一部のブロックをブロック内独立で
符号化し、他の予測ブロックはブロック間予測により符
号化するブロック間適応予測符号化装置において、予測
ブロックの一部もしくは全ての適応予測ブロックの上下
及び左右に存在するブロックの符号化をし符号を得ると
共に、その符号を局部復号して復号化画像を得る符号化
手段と、適応予測ブロックの上下及び左右に存在する復
号化画像を基に予測方法を判定することにより、適応予
測ブロック内の各画素に対し、上下に存在する復号化画
像より生成される垂直内挿予測信号と、左右に存在する
復号化画像より生成される水平内挿予測信号のどちらか
一方の内挿予測信号を得て、適応予測ブロック内の各画
素から内挿予測信号を減算して予測残差信号を得る適応
予測減算手段と、予測残差信号を符号化し符号を得る符
号化手段とを備えたブロック間適応予測符号化装置であ
る。

【０００９】また、画像をブロック単位に分割して、一
部のブロックをブロック内独立で復号化し、他の予測ブ
ロックはブロック間予測により復号化するブロック間適
応予測復号化装置において、予測ブロックの一部もしく
は全ての適応予測ブロックの上下及び左右に存在するブ
ロックの復号化をし復号化画像を得る復号化手段と、適
応予測ブロックに対する予測方法を判定し、判定情報を
得る予測判定手段と、判定情報により、適応予測ブロッ
ク内の各画素に対し、上下に存在する復号化画像より生
成される垂直内挿予測信号と、左右に存在する復号化画
像より生成される水平内挿予測信号のどちらか一方の内
挿予測信号を生成する予測手段と、適応予測ブロックの
予測残差信号を復号化して復号予測残差信号を得、その
復号予測残差信号と内挿予測信号を加算して復号化画像
を得る復号化手段とを備えたブロック間適応予測復号化
装置である。

【００１０】（作用）本発明では、画像をブロッ
ク単位に分割して、一部のブロックをブロック内独立で
符号化し、他の予測ブロックは隣接するブロックによっ
て内挿予測し、残差を符号化することで、挟まれる予測
ブロックに関しては上下または左右の符号化済みブロッ
クから内挿予測されることになり、画像の変化にある程
度適合した予測信号が得られる。また、符号化済みブロ
ックによって上下左右両方向から挟まれる予測ブロック
については、上下方向及び水平方向の内挿予測を行なう
ことが出来、予測ブロックの各画素に対し、それら２つ
の予測方向の異なる内挿予測のうち、発生符号量の少な
いと推定される方の内挿予測を用いることにより予測効
率を上げることができる。一方、ブロック間予測処理を
行なっているが、予測は符号化済みのブロックに挟まれ
るブロックのみで行なわれるので、符号誤りによる復号
処理の誤りは波及しない。

【００１１】

【発明の実施の形態】

＜ブロック間予測符号化装置（第１の実施例）＞本発明
の動画像符号化装置の一実施例について、以下に図と共
に説明する。図１は、その構成を示したもので、図８の
従来例と同一構成要素には同一付番を記してある。画像
入力端子１、予測減算器５、符号出力端子９の動作は基
本的に従来例と同じである。一方、図１には、図８に対
しブロック予測器８３、ブロックラインメモリ８４の代
わりに予測制御器１０、１／４フレームメモリ１１、１
５、乗算器１２、１４、加算器１３があり、１／２フレ
ームメモリ４、スイッチ３、７、符号化効率判定器６が
追加されている。また、ブロック変換器２、符号化器
８、復号化器１６の動作が従来例とは異なる。

【００１２】画像入力端子１から入来する画像信号はブ
ロック変換器２でブロック化され、スイッチ３に出力さ
れる。この際ブロックの順番は従来例の様な順次であ
り、図５のステップ１に示す様にＡ、Ｃ、Ｂの順に左上
から順に出力する。ここで、Ａ、Ｂは独立ブロックであ
り、Ｃは適応予測ブロックである。また、ブロック変換
器２はこの出力される順番に従ってスイッチ３、７の制
御信号を出力する。スイッチ３、７は制御信号によっ
て、Ａ、Ｂの独立ブロックではそのままの信号を符号化
器８に与え、Ｃの予測ブロックでは１／２フレームメモ
リ４に与えるようにする。独立ブロックと予測ブロック
とはフレーム内に交互に存在するため、予測ブロックを
蓄積するメモリはフレームメモリの半分でよい。１／２
フレームメモリ４に蓄えられた予測ブロックは、フレー
ム内の全ての独立ブロック符号化後に順に予測減算器５
に与えられ、加算器１３から得られる２つの予測方向の
異なる内挿予測信号である、垂直内挿予測信号と水平内
挿予測信号とを順に減算して２つの予測残差信号を得て
符号化効率判定器６に与える。

【００１３】符号化効率判定器６は２つ予測残差信号の
うち符号化効率が高いとみなされた予測残差信号をスイ
ッチ７を介して符号化器８に与えると共に、その予測方
向情報を符号化器８に与える。符号化効率の判定には予
測残差信号の誤差量、２乗誤差量もしくは実際に符号化
を行ない、その符号量を基に判定を行なう。また、符号
化効率判定には、予測残差信号を用いず、加算器１３か
ら得られる２つの予測方向の異なる垂直内挿予測信号と
水平内挿予測信号もしくはそれらの信号を生成するのに
用いられるＡ、Ｂの独立ブロックの復号値のブロック間
相関を基に符号化効率の判定を行なってもよい。この場
合、予測方向情報を付加する必要はない。

【００１４】符号化器８は各ブロックの符号化を行なう
ものであるが、独立ブロックと予測ブロックで処理が異
なる。基本的にはＤＣＴされた信号が量子化され、可変
長符号化で情報圧縮されるが、予測ブロックではＤＣＴ
またはＤＳＴを用い、ＤＣ成分が少ないので可変長符号
化はＡＣ成分と同様な処理としてもよい。符号化器８に
より得られた符号は、独立ブロックであれば符号出力端
子９と復号化器１６に与えられ、予測ブロックでは符号
出力端子９にのみ与えられる。

【００１５】復号化器１６は符号化器８の逆処理を行な
い、復号画像を得て、独立ブロックＡは１／４フレーム
メモリ１１に、、独立ブロックＢは１／４フレームメモ
リ１５に与えられる。独立ブロックＡ、Ｂは交互に存在
するため、復号画像を蓄積するメモリの大きさはフレー
ムメモリの１／４でよい。予測ブロック処理時に１／４
フレームメモリ１１、１５は予測に用いる予測ブロック
に隣接する独立ブロック端の画素の画像信号を出力す
る。これらは、それぞれ乗算器１２、１４で係数ｋと
（１−ｋ）がそれぞれ乗じられ、加算器１３で加算され
内挿予測信号となる。この係数ｋは予測制御器１０によ
って、ブロックと画素の位置に応じて決められ、出力さ
れる。具体的予測方法は図７に示されるような線形予測
であり、ｋは予測される画素と参照画素の位置関係によ
って１／９〜８／９となる。

【００１６】また、内挿予測信号に関して、予測ブロッ
クの上下に位置する独立ブロックと左右に位置する独立
ブロックを用い、それぞれ垂直方向での内挿予測と水平
方向での内挿予測を行ない、垂直内挿予測信号と水平内
挿予測信号を作る。この様にして作られた２つの内挿予
測信号は順に予測減算器５に与えられる。独立ブロック
の復号値のブロック間相関を基に符号化効率の判定を行
なう場合は、内挿予測に用いる２つのブロック端の差が
上下方向または左右方向で小さい方の方向を予測方向と
する。

【００１７】予測の手順について、図５のステップ１〜
２に示す。まず、ステップ１では、図の様に１ブロック
おきに配置されたＡ、Ｂの独立ブロックをブロック内独
立で符号化器８で符号化して符号を得ると共に、その符
号を局部復号化器１６で局部復号化して復号化画像を得
る。次にステップ２では、独立ブロックに挟まれたＣの
予測ブロック内の各画素に対して、上下に位置するＡ，
Ｂの独立ブロックと左右に位置するＡ、Ｂの独立ブロッ
クを用いて、上下方向の線形内挿予測と左右方向の線形
内挿予測を行ない、垂直内挿予測信号と水平内挿予測信
号を作り、Ｃの予測ブロックよりそれらを減算器５で減
算して２つの予測残差信号を得て、符号化効率判定器６
で符号化効率の判定を行ない、符号化効率の高い予測残
差を符号化して符号を得ると共に予測方向情報を多重化
する。

【００１８】＜ブロック間予測復号化装置（第１の実施
例）＞本発明の図１の実施例のブロック間予測符号化装
置に対応する復号化装置について説明する。図２はその
構成を示したもので、従来例と同一構成要素には同一付
番を記してある。符号入力端子２１、予測加算器２３、
画像出力端子２５の動作は基本的に従来例と同じであ
る。一方、図２には、図９に対しブロック予測器８３、
ブロックラインメモリ８４の代わりに予測制御器２６、
１／４フレームメモリ１１、１５、乗算器１２、１４、
加算器１３がある。また、スイッチ３、７、１／２フレ
ームメモリ４が追加されている。復号化器２２、ラスタ
ー変換器２４は従来例と動作が異なる。符号入力端子２
１より入来する符号は復号化器２２で、符号化装置の復
号化器１６と同様に符号化器８の逆処理を行ない、復号
画像信号及び復号予測残差信号を得て、スイッチ３に与
える。

【００１９】スイッチ３、７は制御信号によってＡ、Ｂ
の独立ブロックでは復号画像信号を１／２フレームメモ
リ４及び１／４フレームメモリ１１、１５に与え、Ｃの
予測ブロックでは復号予測残差信号を加算器２３に与え
る。Ｃの予測ブロックの復号予測残差信号は、フレーム
内の全ての独立ブロック復号化後に順に予測加算器２３
に与えられ、加算器１３から得られる内挿予測信号を加
算して復号画像となり、スイッチ７を介して１／２フレ
ームメモリ４に与えられる。

【００２０】１／２フレームメモリ４は、先に復号化さ
れたＡ、Ｂの独立ブロックの復号画像を保持しておき、
Ｃの予測ブロックの復号画像が与えられると、図１のブ
ロック変換器２が出力するのと同様の順番で復号画像ブ
ロックをラスター変換器２４に与える。１／４フレーム
メモリ１１、１５、乗算器１２、１４、加算器１３、予
測制御器２６の動作は基本的に図１の符号化装置のもの
と同じであるが、符号化器２２より得られた、図１の予
測ブロック符号化時に適用された予測方向情報を基に、
一方向のみの内挿予測信号を生成する。このようにして
得られた内挿予測信号は予測加算器２３に与えられる。

【００２１】＜ブロック間予測符号化装置（第２の実施
例）＞本発明の第２の実施例の動画像符号化装置につい
て、以下に図と共に説明する。図３は、その構成を示し
たもので、図８の従来例と同一構成要素には同一付番を
記してある。画像入力端子１、予測減算器５、符号出力
端子９、加算器２３の動作は基本的に従来例と同じであ
る。一方、図３には、図８に対しブロック予測器８３の
代わりに予測制御器３３、ブロックメモリ３４、３６、
スイッチ３５、乗算器１２、１４、加算器１３があり、
スイッチ３、７、３１、３２、３８、４０、４１、符号
化効率判定器６、メモリ３９が追加されている。また、
ブロック変換器３０、符号化器４３、ブロックラインメ
モリ３７、復号化器４２の動作が従来例と異なる。

【００２２】画像入力端子１から入来する画像信号はブ
ロック変換器３０でブロック化されスイッチ３に出力さ
れる。この際ブロックの順番は従来例の様に単純な順次
ではなく、図６のステップに１に示した縦２個ずつの４
個単位で、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａ順に出力される。ここで、Ａ
は適応予測ブロックであり、Ｂ、Ｃは非適応予測ブロッ
クであり、Ｄは独立ブロックである。また、ブロック変
換器３０はこの出力される順番に従ってスイッチ３、
７、３１、３２、３８、４０、４１の制御信号を出力す
る。なお、このようなブロックを４個単位で統合する処
理は、画像フォーマットが４：２：０タイプの符号化に
おける輝度信号に対する処理として一般的なものであ
る。

【００２３】スイッチ３は制御信号によってＤの独立ブ
ロックはスイッチ７に、Ａ、Ｂ、Ｃの予測ブロックは予
測減算器５に接続される。予測ブロックは予測減算器５
で加算器１３からの内挿予測信号が減算され予測残差信
号となり、スイッチ３１に与えられる。スイッチ３１は
Ｂ、Ｃの予測ブロックに関してはスイッチ３２に、Ａの
予測ブロックは符号化効率判定器６に接続される。スイ
ッチ３２はスイッチ３１同様に制御され、Ｂ、Ｃの予測
ブロックに関してはそのままの信号を、Ａの予測ブロッ
クに関しては符号化効率判定器６によって出力される予
測残差信号をスイッチ７に与える。

【００２４】スイッチ７はスイッチ３と同様に制御さ
れ、独立ブロックはそのままの信号を、予測ブロックは
予測残差信号を符号化器４３に与える。符号化効率判定
器６はＡの予測ブロック処理時に、予測減算器５によっ
て予測方向の異なる２つの内挿予測信号、垂直内挿予測
信号と水平内挿予測信号を順に減算してに出力される２
つの予測残差信号のうち、符号化効率が高いとみなされ
た予測残差信号をスイッチ３２に与えると共に、その予
測方向情報を符号化器４３とメモリ３９に与える。符号
化効率の判定には予測残差信号の誤差量、２乗誤差量も
しくは実際に符号化を行ないその符号量を基に判定を行
なう。

【００２５】また、符号化効率判定には、予測残差信号
を用いず、加算器１３から得られる２つの予測方向の異
なる垂直内挿予測信号と水平内挿予測信号もしくはそれ
らの信号を生成するのに用いられる符号化済みブロック
とＢ、Ｃの予測ブロックの復号値を基に符号化効率の判
定を行なってもよい。この場合、予測方向情報を付加す
る必要はない。

【００２６】符号化器４３は各ブロックの符号化を行な
うものであるが、独立ブロックと予測ブロックで処理が
異なる。基本的にはＤＣＴされた信号が量子化され、可
変長符号化で情報圧縮されるが、予測ブロックではＤＣ
Ｔの代わりにＤＳＴを用い、ＤＣ成分が少ないので可変
長符号化はＡＣ成分と同様な処理としてもよい。Ａの予
測ブロック処理時には加えて予測方向情報の多重化を行
なう。符号化器４３により得られた符号は、Ｄの独立ブ
ロック、Ｂ、Ｃの予測ブロックであれば符号出力端子９
と復号化器４２に与えられ、Ａの予測ブロックでは符号
出力端子９にのみ与えられる。

【００２７】復号化器４２は符号化器４３の逆処理を行
ない、復号画像および復号予測残差信号を得て、予測加
算器２３に与える。予測加算器２３は予測ブロックでは
スイッチ４１を介して内挿予測信号を与えて、復号予測
残差信号と加算して復号画像を得る。一方、独立ブロッ
クでは何も加算しない。この様にして得られた復号画像
は、ブロックラインメモリ３７に与えられる。さらに、
独立ブロックではブロックメモリ３４に与えられ、予測
ブロックＢではブロックメモリ３６に与えられ、予測ブ
ロックＣではブロックメモリ３４に与えられる。

【００２８】ブロックラインメモリ３７の基本動作は従
来例と同じであるが、予測方法の違いに対応して最大２
倍のブロックの信号を保持する必要がある。ここで、実
際に予測に使われるのはブロックの端の画素だけなの
で、各メモリで保持する画素はそれだけでもよい。ブロ
ックラインメモリ３７と、ブロックメモリ３４もしくは
３６は予測に用いる予測ブロックに隣接するブロック端
の画素の画像信号を出力する。これらは、乗算器１２、
１４で係数ｋと（１−ｋ）が夫々乗じられ、加算器１３
で加算され内挿予測信号となる。この係数ｋは予測制御
器３３によって、ブロックと画素の位置に応じて決めら
れ、出力される。

【００２９】予測制御器３３はｋを出力すると共に制御
信号をスイッチ３５に与える。スイッチ３５はその制御
信号により、Ｂ、Ｃの予測ブロック処理時にはブロック
メモリ３４から画像信号を乗算器１２に与え、垂直もし
くは水平内挿予測信号を生成し、Ａの予測ブロック処理
時にはブロックメモリ３４とブロックメモリ３６の両メ
モリから画像信号を順に乗算器１２に与え、垂直内挿予
測信号と水平内挿予測信号を生成する。

【００３０】具体的予測方法は図７に示される様な線形
予測であり、ｋは予測される画素と参照画素の位置関係
によって１／９〜８／９となる。この様にして作られた
内挿予測信号は予測減算器５とスイッチ３８に与えられ
る。スイッチ３８は制御信号によって、Ａの予測ブロッ
クはメモリ３９に、それ以外はスイッチ４０に接続され
る。

【００３１】メモリ３９はＡの予測ブロック処理時に、
加算器１３から与えられる２つの内挿予測信号を保持
し、符号化効率判定器６より与えられる予測方向情報に
対応する内挿予測信号をスイッチ４０に与える。スイッ
チ４０はスイッチ３８と同様に制御され、Ａの予測ブロ
ックではメモリ３９より出力される内挿予測信号を、そ
れ以外のブロックはそのままの信号をスイッチ４１に与
える。

【００３２】予測の手順について図６のステップ１〜３
に示す。まず、ステップ１では、符号化済みブロックよ
り遊離したＤの独立ブロックをブロック内独立で符号化
し符号を得ると共に、その符号を局部復号して復号化画
像を得る。ステップ２では、符号化済みブロックとＤの
独立ブロックによって、上下もしくは左右を挟まれた
Ｂ、Ｃの予測ブロック内の各画素に対し、符号化済みブ
ロックとＤの独立ブロックの復号化画像から内挿予測信
号を作り、Ｂ、Ｃの予測ブロック内の各画素から、内挿
予測信号を減算して得た予測残差信号を符号化して符号
を得ると共に、その符号を局部復号して復号化画像を得
る。

【００３３】ステップ３では、符号化済みブロックと
Ｂ、Ｃの予測ブロックによって、上下左右を挟まれたＡ
の予測ブロック内の各画素に対し、符号化済みブロック
とＢ、Ｃの予測ブロックの復号化画像から、上下方向の
線形内挿予測と左右方向の線形内挿予測を行ない、垂直
内挿予測信号と水平内挿予測信号を作り、予測ブロック
よりそれらを減算して２つの予測残差信号を得て、符号
化効率の判定を行ない、符号化効率の高い予測残差を符
号化して符号を得ると共に予測方向情報を多重化する。

【００３４】＜ブロック間予測復号化装置（第２の実施
例）＞本発明の図３の実施例のブロック間予測符号化装
置に対応する復号化装置について、以下に図と共に説明
する。図４はその構成を示したもので、従来例と同一構
成要素には同一付番を記してある。符号入力端子２１、
予測加算器２３、画像出力端子２５の動作は基本的に従
来例と同じである。一方、図４には、図９に対しブロッ
ク予測器８３の代わりに予測制御器４７、ブロックメモ
リ３４、３６、スイッチ３５、乗算器１２、１４、加算
器１３がある。また、スイッチ３、７が追加されてい
る。復号化器４５、ラスター変換器４６、ブロックライ
ンメモリ３７は従来例と動作が異なる。

【００３５】符号入力端子２１より入来する符号は復号
化器４５で、符号化装置の復号化器４２と同様に符号化
器４３の逆処理を行ない、復号画像信号及び復号予測残
差信号を得て、スイッチ３に与える。スイッチ３はブロ
ックの処理順によって決められる制御信号によってＤの
独立ブロックはスイッチ７に、Ａ、Ｂ、Ｃの予測ブロッ
クは予測加算器２３に接続される。予測ブロックは予測
加算器２３で加算器１３から与えられる内挿予測信号が
予測残差信号に加算され復号画像となり、スイッチ７に
与えられる。

【００３６】スイッチ７はスイッチ３と同様に制御さ
れ、独立ブロックはそのままの信号を、予測ブロックは
予測加算器２３の出力をラスター変換器４６とブロック
ラインメモリ３７に与える。さらに独立ブロックではブ
ロックメモリ３４に、Ｂの予測ブロックではブロックメ
モリ３６に、Ｃの予測ブロックではブロックメモリ３４
にそれぞれ与えられる。

【００３７】ブロックメモリ３４、３６、スイッチ３
５、乗算器１２、１４、加算器１３、ブロックラインメ
モリ３７、予測制御器４７の動作は基本的に図３の符号
化装置のものと同じであるが、Ａの予測ブロックにおい
ては、復号化器４５より得られた予測方向情報を基に予
測制御器４７はスイッチ３５を制御し、図３の符号化装
置におけるＡの予測ブロック符号化時に適用された予測
方向の予測ブロックの画像信号を乗算器１２に与える。

【００３８】

【発明の効果】本発明では、画像をブロック単位に分割
して、一部のブロックをブロック内独立で符号化し、他
の予測ブロックは隣接するブロックによって内挿予測
し、残差を符号化することで、挟まれる予測ブロックに
関しては上下または左右の符号化済みブロックから内挿
予測されることになり、予測効率が改善される。

【００３９】また、符号化済みブロックによって上下左
右両方向から挟まれる予測ブロックについては、上下方
向及び水平方向の内挿予測を行なうことが出来、予測ブ
ロックの各画素に対し、それら２つの予測方向の異なる
内挿予測のうち、発生符号量の少ないと推定される方の
内挿予測を用いることにより予測効率を上げることが出
来る。

【００４０】これにより符号化器での発生符号量が減少
し、符号化効率が改善される。転送レートが一定になる
ように符号化器を制御した場合は再生画質が改善され
る。一方、ブロック間予測処理を行なっているが、符号
化済みブロック間でのみ予測を行なうため復号誤りは波
及せず、伝送路での符号誤りが再生画質に与える問題は
少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例ブロック間適応内挿予測
符号化装置の構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例ブロック間適応内挿予測
復号化装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例ブロック間適応内挿予測
符号化装置の構成を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例ブロック間適応内挿予測
復号化装置の構成を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例の処理の様子を示す図で
ある。

【図６】本発明の第２の実施例の処理の様子を示す図で
ある。

【図７】本発明の内挿予測の様子を示す図である。

【図８】従来例のブロック間予測符号化装置の構成を示
す図である。

【図９】従来例のブロック間予測復号化装置の構成を示
す図である。

【図１０】従来例の処理の様適応子を示す図である。

【符号の説明】

１画像入力端子２、３０、８１ブロック変換器３、７、３１、３２、３５、３８、４０、４１スイッ
チ４１／２フレームメモリ５予測減算器６符号化効率判定器８、４３、８２符号化器９符号出力端子１０、２６、３３、４７予測制御器１１、１５１／４フレームメモリ１２、１４乗算器１３、２３加算器１６、２２、４２、４５、８５復号化器２１符号入力端子２４、４６、９１ラスター変換器２５画像出力端子３４、３６ブロックメモリ３７、８４ブロックラインメモリ３９メモリ８３ブロック予測器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像をブロック単位に分割して、一部のブ
ロックをブロック内独立で符号化し、他の予測ブロック
はブロック間予測により符号化するブロック間適応内挿
予測符号化装置において、前記予測ブロックにおける一部もしくは全ての適応予測
ブロックの上下及び左右に存在するブロックの符号化を
行ない符号を得ると共に、前記符号を局部復号化して復
号化画像を得る第１の符号化手段と、前記適応予測ブロックの上下及び左右に存在する前記復
号化画像を基に予測方法を判定することにより、前記適
応予測ブロック内の各画素に対し、上下に存在する前記
復号化画像より生成される垂直内挿予測信号と、左右に
存在する前記復号化画像より生成される水平内挿予測信
号のどちらか一方の内挿予測信号を得て、前記適応予測
ブロック内の各画素から前記内挿予測信号を減算して予
測残差信号を得る適応予測減算手段と、前記予測残差信号を符号化して符号を得る第２の符号化
手段とを備えたことを特徴とするブロック間適応内挿予
測符号化装置。
【請求項２】前記請求項１に記載のブロック間適応内挿
予測符号化装置において、予測ブロックは全て適応予測ブロックとし、適応予測減
算手段は、独立ブロックによって、上下左右を挟まれた適応予測ブ
ロック内の各画素に対し、上下に存在する独立ブロック
の復号化画像より生成された垂直内挿予測信号と左右に
存在する独立ブロックの復号化画像より生成された水平
内挿予測信号とを得る予測手段と、前記垂直内挿予測信号を前記適応予測ブロック内の各画
素から減算した垂直予測残差信号と前記水平内挿予測信
号を前記適応予測ブロック内の各画素から減算した水平
予測残差信号とを得る予測減算手段と、前記垂直予測残差信号と前記水平予測残差信号の符号化
効率を評価し、発生符号量の少ないと推定される方の予
測残差信号を得る符号化効率評価手段とを備えたことを
特徴とするブロック間適応内挿予測符号化装置。
【請求項３】前記請求項１に記載のブロック間適応内挿
予測符号化装置において、独立ブロックは符号化済みブロックより遊離して配置
し、予測ブロックは、前記符号化済みブロックと前記独
立ブロックによって、上下もしくは左右を挟まれる非適
応予測ブロックと、上下及び左右を挟まれる適応予測ブ
ロックとで構成されることを特徴とするブロック間適応
内挿予測符号化装置。
【請求項４】画像をブロック単位に分割して、一部のブ
ロックをブロック内独立で復号化し、他の予測ブロック
はブロック間予測により復号化するブロック間適応内挿
予測復号化装置において、前記予測ブロックにおける一部もしくは全ての適応予測
ブロックの上下及び左右に存在するブロックの復号化を
して復号化画像を得る第１の復号化手段と、前記適応予測ブロックに対する予測方法を判定し、判定
情報を得る予測判定手段と、前記判定情報により、前記適応予測ブロック内の各画素
に対し、上下に存在する前記復号化画像より生成される
垂直内挿予測信号と、左右に存在する前記復号化画像よ
り生成される水平内挿予測信号のどちらか一方の内挿予
測信号を生成する予測手段と、前記適応予測ブロックの予測残差信号を復号化して復号
予測残差信号を得、前記復号予測残差信号と前記内挿予
測信号を加算して復号化画像を得る第２の復号化手段と
を備えたことを特徴とするブロック間適応内挿予測復号
化装置。
【請求項５】前記請求項４に記載のブロック間適応内挿
予測復号化装置において、独立ブロックは復号化済みブロックより遊離して配置
し、予測ブロックは、前記復号化済みブロックと前記独
立ブロックによって、上下もしくは左右を挟まれる非適
応予測ブロックと、上下及び左右を挟まれる適応予測ブ
ロックとで構成されることを特徴とするブロック間適応
内挿予測復号化装置。
【請求項６】画像をブロック単位に分割して、一部のブ
ロックをブロック内独立で符号化し、他の予測ブロック
はブロック間予測により符号化するブロック間適応内挿
予測符号化方法において、前記予測ブロックにおける一部もしくは全ての適応予測
ブロックの上下及び左右に存在するブロックの符号化を
し第１の符号を得ると共に、前記第１の符号を局部復号
して復号化画像を得、前記適応予測ブロックの上下及び
左右に存在する前記復号化画像を基に予測方法を判定す
ることにより、前記適応予測ブロック内の各画素に対
し、上下に存在する前記復号化画像より生成される垂直
内挿予測信号と、左右に存在する前記復号化画像より生
成される水平内挿予測信号のどちらか一方の内挿予測信
号を得て、前記適応予測ブロック内の各画素から前記内
挿予測信号を減算して予測残差信号を得、前記予測残差
信号を符号化して第２の符号を得るようにしたことを特
徴とするブロック間適応内挿予測符号化方法。
【請求項７】前記請求項６に記載のブロック間適応内挿
予測符号化方法において、予測ブロックは全て適応予測ブロックとし、適応予測減
算は、独立ブロックによって、上下左右を挟まれた適応
予測ブロック内の各画素に対し、上下に存在する独立ブ
ロックの復号化画像より生成された垂直内挿予測信号と
左右に存在する独立ブロックの復号化画像より生成され
た水平内挿予測信号とを得、前記垂直内挿予測信号を前
記適応予測ブロック内の各画素から減算した垂直予測残
差信号と、前記水平内挿予測信号を前記適応予測ブロッ
ク内の各画素から減算した水平予測残差信号を得、前記
垂直予測残差信号と前記水平予測残差信号の符号化効率
を評価し、発生符号量の少ないと推定される方の予測残
差信号を得るようにしたことを特徴とするブロック間適
応内挿予測符号化方法。
【請求項８】前記請求項６に記載のブロック間適応内挿
予測符号化方法において、独立ブロックは符号化済みブロックより遊離して配置
し、予測ブロックは、前記符号化済みブロックと前記独
立ブロックによって、上下もしくは左右を挟まれる非適
応予測ブロックと、上下及び左右を挟まれる適応予測ブ
ロックで構成されることを特徴とするブロック間適応内
挿予測符号化方法。
【請求項９】画像をブロック単位に分割して、一部のブ
ロックをブロック内独立で復号化し、他の予測ブロック
はブロック間予測により復号化するブロック間適応内挿
予測復号化方法において、前記予測ブロックにおける一部もしくは全ての適応予測
ブロックの上下及び左右に存在するブロックの復号化を
して第１の復号化画像を得、前記適応予測ブロックに対
する予測方法を判定し、判定情報を得、前記判定情報に
より、前記適応予測ブロック内の各画素に対し、上下に
存在する前記復号化画像より生成される垂直内挿予測信
号と、左右に存在する前記復号化画像より生成される水
平内挿予測信号とのどちらか一方の内挿予測信号を生成
し、前記適応予測ブロックの予測残差信号を復号化して
復号予測残差信号を得、前記復号予測残差信号と前記内
挿予測信号を加算して第２の復号化画像を得るようにし
たことを特徴とするブロック間適応内挿予測復号化方
法。
【請求項１０】前記請求項９に記載のブロック間適応内
挿予測復号化方法において、独立ブロックは復号化済みブロックより遊離して配置
し、予測ブロックは、前記復号化済みブロックと前記独
立ブロックによって、上下もしくは左右を挟まれる非適
応予測ブロックと、上下及び左右を挟まれる適応予測ブ
ロックで構成されることを特徴とするブロック間適応内
挿予測復号化方法。