JPH1188888A - 動きベクトル予測符号化方法および動きベクトル復号方法、予測符号化装置および復号装置、並びに、動きベクトルの予測符号化プログラムおよび復号プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動きベクトルの発生符号量を抑え、また、動
きベクトル予測の効率を向上させることができる動きベ
クトル予測符号化方法および動きベクトル復号方法、予
測符号化装置および復号装置、並びに、動きベクトルの
予測符号化プログラムおよび復号プログラムを記録した
記録媒体を提供すること。 【解決手段】 符号化対象小ブロックの動き補償モード
がグローバル動き補償方法で、符号化済み小ブロックの
符号化モードがフレーム間符号化モードで動き補償モー
ドがグローバル動き補償方法の場合、グローバル動きベ
クトルから符号化済み小ブロックの画素毎に平行移動動
きモデルの動きベクトルを求める（ステップＳ１〜Ｓ
５）。次に符号化済み小ブロックの画素毎の動きベクト
ルから代表動きベクトルを算出し（ステップＳ６）予測
ベクトルとする。最後に動きベクトルの成分毎に予測誤
差を算出し予測誤差を符号化する（ステップＳ７，Ｓ
８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、動画像符号化の
動き補償フレーム間予測に用いられる動きベクトルの予
測符号化方法および復号方法、予測符号化装置および復
号装置、並びに、動きベクトルの予測符号化プログラム
および復号プログラムを記録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、動画像符号化において、時間
方向の冗長性を削減するために、符号化済みのフレーム
を予測信号とするフレーム間予測符号化が知られてい
る。この時間方向予測の予測効率を高めるため、動き補
償を行った画像信号を予測信号として予測を行う動き補
償フレーム間予測方法が用いられる。動き補償に用いる
動きベクトルは、想定している動きモデルに応じて、そ
の成分の数や種類が異なる。例えば、平行移動のみの動
きモデルを想定した場合、その動きベクトルは、水平移
動成分と垂直移動成分からなる。また、平行移動に加え
て拡大や縮小を考慮した動きモデルの動きベクトルは、
水平／垂直移動成分と拡大縮小成分の３つからなる。

【０００３】通常、動き補償は、１画面を複数に分割し
た小ブロックなどの分割領域単位で行うため、それぞれ
の分割領域は、個別の動きベクトルをもっている。それ
ら各動きベクトルは、隣接した分割領域同士における近
傍領域間の相関が高いことが知られている。そこで、符
号化対象領域の近傍領域の動きベクトルから符号化対象
領域の動きベクトルを予測し、その予測誤差を可変長符
号化することで動きベクトルの冗長性を削減する手法が
用いられる。

【０００４】また、動画像符号化方式ＩＳＯ／ＩＥＣ
１１１７２−２（ＭＰＥＧ−１）では、符号化対象画像
を複数の小ブロックに区切り、各小ブロック単位で動き
補償を行い、符号化の対象となる小ブロック（以下、符
号化対象小ブロックという）の、符号化済みの小ブロッ
クの動きベクトルから、符号化対象小ブロックの動きベ
クトルを予測している。

【０００５】上述したＭＰＥＧ−１では、補償できる動
きは平行移動のみである。ＭＰＥＧ−１の様に動きベク
トルの成分が少ない単純な動きモデルでは、動きが補償
できないことがある。そこで、動きベクトルの成分の数
が多い、より複雑な動きモデルに対応した動き補償方法
を用いることで、フレーム間の予測効率を向上させるこ
とができる。ただし、その様な動き補償方法を用いて複
雑な動きモデルに対して各小ブロックの動き補償を行う
と、動きベクトルを符号化する際に発生する符号量が増
加してしまう。

【０００６】したがって、その様な場合、符号量の増加
を避けるために、従来より、複数の動き補償方法の中か
ら、符号化対象小ブロックの予測誤差が最小となる動き
補償方法を選択して動きベクトルの符号化を行う方法が
知られている。ここで、そのような符号化方法の例とし
て、平行移動モデルと、平行移動＋拡大／縮小モデル
の、異なる２種類の動きモデルをそれぞれ想定した２つ
の動き補償方法をもち、いずれか一方の動き補償方法を
選択して符号化を行う符号化方法をあげる。

【０００７】ここで、図９（ａ）および（ｂ）に、それ
ぞれ、平行移動動きモデルと、平行移動＋拡大／縮小動
きモデルの例を示す。図９（ａ）に示す平行移動動きモ
デルは、被写体の動きを平行移動成分（ｘ，ｙ）で表現
する動きモデルである。また、図９（ｂ）に示す平行移
動＋拡大／縮小動きモデルは、被写体の動きを平行移動
成分（ｘ，ｙ）だけでなく、被写体の拡大または縮小し
た量を示すパラメータｚを加えて、（ｘ，ｙ，ｚ）で表
現する動きモデルである。図９（ｂ）に示す平行移動＋
拡大／縮小動きモデルの例では、動きベクトルのパラメ
ータｚは、縮小を表す値となる。

【０００８】よって、平行移動モデルの動きベクトル
は、

【数１】 で表され、また、平行移動＋拡大／縮小モデルの動きベ
クトルは、

【数２】 で表される。なお、上記の各式において、ｘは水平方向
成分、ｙは垂直方向成分、ｚは拡大縮小成分である。ま
た、動き補償を行う単位は小ブロックとし、予測効率に
応じて小ブロック毎に動き補償方法を切り替え、動きベ
クトルの予測は、符号化済み小ブロックの動きベクトル
から行うものとする。

【０００９】また、符号化済み小ブロックに対する動き
補償方法と、符号化対象小ブロックの動き補償方法が同
じ場合、次式により動きベクトルの予測誤差を算出す
る。

【００１０】 ・平行移動モデルの場合、 ｄ１x,y＝ｖ１x,y（ｉ）−ｖ１x,y（ｉ−１） ……（１） ・平行移動＋拡大／縮小モデルの場合、 ｄ２x,y,z＝ｖ２x,y,z（ｉ）−ｖ２x,y,z(ｉ−１） ……（２）

【００１１】ここで、ｖ１x,y（ｉ）とｖ２x,y,z(ｉ）
は、符号化対象小ブロックの動きべクトルの成分、ｖ１
x,y（ｉ−１）とｖ２x,y,z(ｉ−１）は、１フレーム前
の小ブロックの動きベクトルの成分である。

【００１２】上記のように、動きベクトルの予測誤差ｄ
x,yとｄx,y,zを算出して符号化し、復号側に伝送する。
なお、各小ブロックのサイズなどが異なる動き補償方法
であっても、動きモデルが同じであれば同様の動きベク
トル予測符号化を行う。

【００１３】また、符号化済み小ブロックの動き補償方
法と、符号化対象小ブロックの動き補償方法とが異なる
場合、および、フレーム内符号化の場合は、各成分の予
測値を０とし、符号化対象小ブロックの動きベクトルの
各成分をそのまま復号側に伝送する。

【００１４】このような符号化方法によれば、動き補償
フレーム間予測符号化における動きベクトルの冗長性を
削減でき、よって、動きベクトルの発生符号量を抑える
ことができる。

【００１５】一方、上述した符号化方法により符号化さ
れた動きベクトルの復号は、次式に示すように、符号化
データ列から予測誤差を取り出し、復号済み小ブロック
の動きベクトルと予測誤差を加えて復号対象小ブロック
の動きべクトルを復号する。

【００１６】 ・平行移動モデルの場合、 ｖ１x,y（ｉ）＝ｖ１x,y（ｉ−１）＋ｄ１x,y ……（３） ・平行移動＋拡大／縮小モデルの場合、 ｖ２x,y,z（ｉ）＝ｖ２x,y,z（ｉ−１）＋ｄ２x,y,z ……（４）

【００１７】ここで、ｖ１x,y（ｉ）とｖ２x,y,z（ｉ）
は復号対象小ブロックの動きベクトルの成分、ｖ１x,y
（ｉ−１）とｖ２x,y,z（ｉ−１）は、復号済み小ブロ
ックの動きベクトルの成分である。

【００１８】また、１９９９年１月の国際規格化を目指
して作業を進めているＩＳ０／ＩＥＣ １４４９６−２
（ＭＰＥＧ−４）の検証モデルにも、同様の動き補償方
法が採用されている。ＭＰＥＧ−４では、カメラのパニ
ング、チルトやズームに起因する画面全体の動きを予測
するグローバル動き補償が採用されている（MPEG Vide
o Group，”MPEG-4 Video Verification Model Versio
n 7.0，”IS0/IEC JTC1/SC29/WG11N1682，April，199
7．）。以下、グローバル動き補償を用いた符号化器の
構成および処理の流れを図１１により簡単に説明する。

【００１９】始めに、符号化対象画像３１はグローバル
動き検出器３４に入力され、ここで画面全体に対するグ
ローバル動きパラメータ３５が求められる。ＭＰＥＧ−
４では、動きモデルに射影変換やアフィン変換を用いる
ことができる。現在の点の座標を（ｘ，ｙ）、対応点の
座標を（ｘ’，ｙ’）とした時、射影変換は以下の式
（５），（６）で表される。

【００２０】 ｘ’＝（ａｘ＋ｂｙ＋ｔｘ）／（ｐｘ＋ｑｙ＋ｓ） ……（５） ｙ’＝（ｃｘ＋ｄｙ＋ｔｙ）／（ｐｘ＋ｑｙ＋ｓ） ……（６）

【００２１】一般にはｓ＝１としたものも射影変換と呼
ばれることが多い。射影変換は二次元変換の一般表現で
あり、ｐ＝ｑ＝０、ｓ＝１とした、以下に示す式
（７），（８）がアフィン変換である。

【００２２】ｘ’＝ａｘ＋ｂｙ＋ｔｘ ……（７） ｙ’＝ｃｘ＋ｄｙ＋ｔｙ ……（８）

【００２３】以上の式において、ｔｘ，ｔｙはそれぞれ
水平、垂直方向の平行移動量を表す。パラメータａは水
平方向の拡大／縮小または反転を表現し、パラメータｄ
は垂直方向の拡大／縮小または反転を表現する。また、
パラメータｂは水平方向のせん断、パラメータｃは垂直
方向のせん断を表す。さらに、ａ＝ｃｏｓθ、ｂ＝ｓｉ
ｎθ、ｃ＝−ｓｉｎθ、ｄ＝ｃｏｓθの場合は角度θの
回転を表す。なお、ａ＝ｄ＝１で、かつ、ｂ＝ｃ＝０の
場合は従来の平行移動モデルと等価である。

【００２４】以上のように、動きモデルにアフィン変換
を用いることにより、平行移動、拡大／縮小、反転、せ
ん断、回転等の様々な動きと、これらの自在な組み合わ
せを表現できる。パラメータ数が８または９の射影変換
ではさらに複雑な動きや変形を表現し得る。

【００２５】さて、グローバル動き検出器３４で求めら
れたグローバル動きパラメータ３５は、フレームメモリ
３２に蓄積された参照画像３３と共にグローバル動き補
償器３６に入力される。グローバル動き補償器３６は、
グローバル動きパラメータ３５から求められる画素毎の
動きベクトルを参照画像３３に作用させ、グローバル動
き補償予測画像３７を生成する。

【００２６】一方、フレームメモリ３２に蓄積された参
照画像３３は、入力画像３１と共にローカル動き検出器
３８に入力される。ローカル動き検出器３８では、１６
画素×１６ラインのマクロブロック毎に、入力画像３１
と参照画像３３との間の動きベクトル３９を検出する。
ローカル動き補償器４０は、マクロブロック毎の動きベ
クトル３９と参照画像３３からローカル動き補償予測画
像４１を生成する。これは従来のＭＰＥＧ等で用いられ
ている動き補償方法そのものである。

【００２７】次に、符号化モード選択器４２では、グロ
ーバル動き補償予測画像３７とローカル動き補償予測画
像４１のうち、入力画像３１との誤差が小さくなる方を
マクロブロック毎に選択する。グローバル動き補償が選
択されたマクロブロックでは、ローカル動き補償を行わ
ないため、動きベクトル３９は符号化されない。符号化
モード選択器４２で選択された予測画像４３は減算器４
４に入力され、入力画像３１と予測画像４３と間の差分
画像４５はＤＣＴ部４６でＤＣＴ係数４７に変換され
る。

【００２８】次に、ＤＣＴ係数４７は、量子化器４８で
量子化インデックス４９に変換される。量子化インデッ
クス４９は量子化インデックス符号化器５７、符号化モ
ード選択情報５６は符号化モード符号化器５８、動きベ
クトル３９は動きベクトル符号化器５９、グローバル動
きパラメータ３５はグローバル動きパラメータ符号化器
６０で個別に符号化された後、多重化されて符号化器出
力となる。

【００２９】また、復号器と同じ復号画像を符号化器内
でも得るため、量子化インデックス４９は、逆量子化器
５０にて量子化代表値５１に戻され、さらに逆ＤＣＴ部
５２で差分画像５３に逆変換される。差分画像５３と予
測画像４３は加算器５４で加算され、局部復号画像５５
となる。この局部復号画像５５はフレームメモリ３２に
蓄積され、次のフレームの符号化時に参照画像として用
いられる。

【００３０】次に、対応するＭＰＥＧ−４復号器の動作
を図１２により説明する。多重化された符号化ビットス
トリームは分離され、個々に復号される。量子化インデ
ックス復号器６１では量子化インデックス４９を、符号
化モード復号器６２では符号化モード選択情報５６を、
動きベクトル復号器６３では動きベクトル３９を、グロ
ーバル動きパラメータ復号器６４ではグローバル動きパ
ラメータ３５を復号する。

【００３１】フレームメモリ６８に蓄積された参照画像
３３は、グローバル動きパラメータ３５と共にグローバ
ル動き補償器６９に入力され、グローバル動き補償画像
３７が生成される。また、参照画像３３は、動きベクト
ル３９と共にローカル動き補償器７０に入力され、ロー
カル動き補償予測画像４１が生成される。符号化モード
選択情報５６は切り替え器７１を動作させ、マクロブロ
ック毎にグローバル動き補償画像３７かローカル動き補
償画像４１のいずれかを予測画像４３として出力する。

【００３２】一方、量子化インデックス４９は、逆量子
化器６５にて量子化代表値５１に戻され、さらに逆ＤＣ
Ｔ部６６で差分画像５３に逆変換される。差分画像５３
と予測画像４３は加算器６７で加算され、局部復号画像
５５となる。この局部復号画像５５はフレームメモリ６
８に蓄積され、次のフレームの符号化時に参照画像とし
て用いられる。

【００３３】上述したＭＰＥＧ−４におけるグローバル
動き補償予測方法は、グローバル動き補償による予測画
像とローカル動き補償による予測画像のうち、マクロブ
ロック毎に予測誤差の小さい方を選択し、フレーム全体
の予測効率を高めるものである。また、グローバル動き
補償が選択されたマクロブロックでは、動きベクトルを
符号化しないため、従来動きベクトルの符号化に要して
いた符号量を削減することができる。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、動き
モデルが異なる複数の動き補償方法を切り替える符号化
方法では、異なる動きモデルの動きベクトル間の予測は
行っていない。これは、例えば、平行移動動きモデルを
想定した動き補償方法と、平行移動＋拡大／縮小動きモ
デルを想定した動き補償方法とを切り替える符号化方法
について考えた場合、両者の動きベクトルにおけるパラ
メータ数の違いから、単なる差分によって平行移動＋拡
大／縮小動きモデルの動きベクトルから平行移動動きモ
デルの動きベクトルの予測をすることができないためで
ある。

【００３５】しかし、動きモデルが異なることで、動き
ベクトルに冗長性がないとは言えない。そこで、平行移
動動きモデルの動きベクトルと、平行移動＋拡大／縮小
動きモデルの動きベクトルの間の相関について、図１０
に示す動きベクトルを参照して考える。図１０におい
て、符号化対象小ブロックＢoaとＢobの動き補償を行う
にあたり、符号化対象小ブロックＢoaは、参照フレーム
に含まれる小ブロックＢraを参照して、平行移動動きモ
デルを想定した動き補償方法により動き補償を行い、符
号化対象小ブロックＢobは、参照フレームに含まれる小
ブロックＢrbを参照して、平行移動＋拡大／縮小動きモ
デルを想定した動き補償方法により動き補償を行うもの
とする。

【００３６】この場合、図１０の動きベクトル

【数３】 は平行移動動きモデル、

【数４】 は平行移動＋拡大／縮小動きモデルとなる。この時、符
号化対象小ブロックＢobの動き補償では、参照フレーム
に含まれる小ブロックＢrbを拡大して参照している。し
たがって、図１０に示す動きベクトル

【外１】 では、平行移動成分がほぼ同じ値となり、冗長性がある
ことを示している。

【００３７】しかしながら従来の方法では、ある動きモ
デルの動きベクトルから、その動きベクトルとは異なる
動きモデルの動きベクトルを予測していないため、動き
モデルが異なる動きベクトル間における冗長性を削減で
きなかった。

【００３８】また、前述したＭＰＥＧ−４では、動きベ
クトルを効率良く符号化するため、予測符号化が用いら
れている。例えば、図１１の動きベクトル符号化器５９
の動作は次のようになっている。すなわち、図１３に示
すように、現在ブロックのベクトルＭＶは、左ブロック
の動きベクトルＭＶ１、真上ブロックの動きベクトルＭ
Ｖ２、右斜め上ブロックのＭＶ３の３つを参照し、これ
らの中央値（メディアン）を予測値としている。現左ブ
ロックのベクトルＭＶの予測値をＰＭＶとすると、ＰＭ
Ｖは次式（７）で定義される。 ＰＭＶ＝median（ＭＶ１，ＭＶ２，ＭＶ３） ……（９）

【００３９】ただし、参照ブロックがフレーム内符号化
モードの場合には動きベクトルが存在しないので、該当
位置のベクトル値を０として中央値を求める。また、参
照ブロックがグローバル動き補償で予測されている場合
にも動きベクトルが存在しないので、該当位置のベクト
ル値を０として中央値を計算する。たとえば、左ブロッ
クがローカル動き補償、真上ブロックがグローバル動き
補償、右斜め上ブロックがフレーム内の場合、ＭＶ２＝
ＭＶ３＝０とする。また、３つの参照ブロックが全てグ
ローバル動き補償の場合、ＭＶ１＝ＭＶ２＝ＭＶ３＝０
となり、これらの中央値も０であるので予測値は０とな
る。この場合、現在ブロックの動きベクトルは予測符号
化しないことと等価であり、符号化効率が低下してしま
う。

【００４０】また、ＭＰＥＧ−４では、ローカル動きベ
クトルの大きさの範囲（レンジ）として［表１］の７通
りが定義されており、それぞれｆｃｏｄｅというビット
ストリーム中の符号語でどのレンジを用いたかを復号器
に指示する。

【表１】

【００４１】ところが、ＭＰＥＧ−４におけるグローバ
ル動きパラメータは−２０４８〜＋２０４７．５の広い
範囲を取り得るため、グローバル動きベクトルから求め
られる動きベクトルも−２０４８〜＋２０４７．５の値
を取り得る。しかし、ローカル動きベクトルのレンジは
それよりも小さく、予測が大きくはずれる場合が起こ
る。例えば、ｆｃｏｄｅ＝３で、現在ブロックの動きベ
クトルが（Ｖx，Ｖy）＝（＋４８，＋３６．５）、グロ
ーバル動きベクトルから求められた予測べクトルが（Ｐ
Ｖx，ＰＶy）＝（＋１０２，＋７５）の場合、予測誤差
は（ＭＶＤx，ＭＶＤy）＝（−５４，−３８．５）とな
り、その絶対値は元の（Ｖx，Ｖy）より大きくなってし
まう。予測誤差（ＭＶＤx，ＭＶＤy）に割り当てられる
符号語の語長は、絶対値が小さいほど短い。したがっ
て、動きベクトル予測により符号量が逆に増大してしま
うという欠点があった。

【００４２】よって、本発明の目的は、動きベクトルの
発生符号量を抑え、動きベクトル予測の効率を向上させ
る動きベクトル予測符号化方法および動きベクトル復号
方法、予測符号化装置および復号装置、並びに、動きベ
クトルの予測符号化プログラムおよび復号プログラムを
記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供す
ることにある。

【００４３】

【課題を解決するための手段】本発明の動きベクトル予
測符号化方法、予測符号化装置、および、コンピュータ
で読取可能な記録媒体に記録された動きベクトルの予測
符号化プログラムは、符号化対象フレームを小ブロック
に分割し、符号化対象小ブロック毎に複数の動き補償方
法から１つの動き補償方法を選択可能な動きベクトル予
測符号化方法において、符号化対象小ブロックの動きベ
クトルを符号化済み小ブロックの動きベクトルから予測
する際、符号化対象小ブロックの動きベクトルと符号化
済み小ブロックの動きベクトルの動きモデルが異なる場
合、予測に用いる符号化済み小ブロックの動きベクトル
を、符号化対象小ブロックの動き補償方法で用いられる
動きベクトルの動きモデルに変換して予測ベクトルを算
出し、符号化対象小ブロックの動きベクトルの予測を行
い、動きベクトルの予測誤差を符号化する。

【００４４】また、上記の動きベクトル予測符号化方法
により符号化された動きベクトルを復号する復号方法、
復号装置、および、コンピュータで読取可能な記録媒体
に記録された動きベクトルの復号プログラムは、復号対
象小ブロックの動きベクトルと復号済み小ブロックの動
きベクトルの動きモデルが異なる場合、復号済み小ブロ
ックの動きベクトルを復号対象小ブロックの動きベクト
ルの動きモデルに変換し、変換した復号済み小ブロック
の動きベクトルから予測ベクトルを求め、予測ベクトル
に予測誤差を加算して動きべクトルを復号する。

【００４５】また、動き補償方法には、前述したよう
に、グローバル動き補償（複数の領域の大局的な動きを
補償する大局動き補償方法）と、ローカル動き補償（各
領域毎の局所的な動きを補償する局所的動き補償方法）
とがある。グローバル動き補償では、複数の領域の大局
的な動きを表す動きベクトルを伝送し、ローカル動き補
償では、各領域毎に動きベクトルを伝送する。

【００４６】そこで、本発明の他の動きベクトル予測符
号化方法、予測符号化装置、および、コンピュータで読
取可能な記録媒体に記録された動きベクトルの予測符号
化プログラムでは、符号化対象小ブロック毎にグローバ
ル動き補償とローカル動き補償を切り替え可能な符号化
方法において、符号化対象小ブロックの動きベクトルを
符号化済み小ブロックの動きベクトルから予測する際、
符号化対象小ブロックと予測に用いる符号化済み小ブロ
ックの動き補償方怯が異なる場合、予測に用いる符号化
済み小ブロックの動きベクトルを、符号化対象小ブロッ
クの動き補償方法で用いられる動きベクトルの形式に変
換して予測ベクトルを算出し、符号化対象小ブロックの
動きベクトルの予測を行い、動きベクトルの予測誤差を
符号化する。

【００４７】また、上記の動きベクトル予測符号化方
法、予測符号化装置、および、コンピュータで読取可能
な記録媒体に記録された動きベクトルの予測符号化プロ
グラムで動きベクトルを符号化する際、符号化対象小ブ
ロックの動き補償方法がローカル動き補償で、予測に用
いる符号化済み小ブロックの動き補償方法がグローバル
動き補償である場合、大局的な動きベクトルから符号化
済み小ブロックの局所的な動きベクトルを算出し、符号
化対象小ブロックの動きベクトルの予測を行い動きベク
トルの予測誤差を符号化する。

【００４８】また、ローカル動き補償が選択された符号
化対象小ブロックの動きベクトルをグローバル動きパラ
メータから予測するにあたり、該予測ベクトルの大きさ
が予め規定された範囲を超える場合に、該予測ベクトル
をその予め規定された範囲内にクリップする。もしく
は、ローカル動き補償が選択されたブロックの動きベク
トルをグローバル動きパラメータから予測するにあた
り、該予測ベクトルの大きさが予め規定された範囲を超
える場合に、該予測ベクトルを０とする。

【００４９】一方、上述した一連の動きベクトル予測符
号化方法、予測符号化装置、および、コンピュータで読
取可能な記録媒体に記録された動きベクトルの予測符号
化プログラムにより符号化された動きベクトルを復号す
る、復号方法、復号装置、および、コンピュータで読取
可能な記録媒体に記録された復号プログラムでは、ま
ず、復号対象小ブロックの動き補償方法と復号済み小ブ
ロックの動き補償方法が異なる場合、復号済み小ブロッ
クの動きベクトルの形式を復号対象小ブロックの動きベ
クトルの形式に変換し、復号対象小ブロックの動きベク
トルの予測べクトルを求め、予測ベクトルに予測誤差を
加算して動きベクトルを復号する。

【００５０】また、復号対象小ブロックの動き補償方法
が局所的動き補償であり、予測に用いる復号済み小ブロ
ックの動き補償方法が大局的動き補償である場合、大局
的な動きベクトルから復号済み小ブロックの局所的な動
きベクトルを算出し、復号対象小ブロックの動きベクト
ルの予測ベクトルを求め、予測ベクトルに予測誤差を加
算して動きベクトルを復号する。

【００５１】そして、上記の動きベクトル符号化または
復号方法、予測符号化装置または復号装置、もしくは、
動きベクトルの予測符号化プログラムまたは復号プログ
ラムにおいて、小ブロックの任意の動きモデルの動きベ
クトルを平行移動動きモデルの動きベクトルに変換する
際、小ブロック内の画素毎に求まる平行移動動きモデル
の動きベクトルから、該小ブロックの代表動きベクトル
を算出する。また、上記の代表動きベクトルを算出する
際、小ブロック内の画素毎の平行移動動きモデルの動き
ベクトルの各成分について、統計的に算出される値（平
均値、中間値、中央値、最頻値、最大値、最小値）を代
表動きベクトルの各成分の値とする。

【００５２】さらに、復号する際、グローバル動きパラ
メータから求められるローカル動きベクトルの予測値
が、予め規定された範囲を超える場合に、該予測ベクト
ルをその予め規定された範囲内にクリップする。もしく
は、グローバル動きパラメータから求められるローカル
動きベクトルの予測値が、予め規定された範囲を超える
場合に、該予測ベクトルを０とする。

【００５３】本発明の動きベクトル予測符号化方法およ
び復号方法、予測符号化装置および復号装置、並びに、
動きベクトルの予測符号化プログラムおよび復号プログ
ラムによれば、動きモデルが異なる動きベクトル間での
動きベクトルの予測が可能となり、また、グローバル動
き補償とローカル動き補償間の動きベクトルについても
動きベクトルの予側が可能となるため、動きべクトルの
発生符号量を低減できる。

【００５４】また、グローバル動きパラメータから得ら
れる予測ベクトルが、ローカル動きベクトルのレンジを
超えた場合にその最小値または最大値にクリップするた
め、たとえば、ｆｃｏｄｅ＝３（動きベクトルのレンジ
は−６４〜＋６３．５画素）で、現在ブロックの動きベ
クトルが（Ｖ_x，Ｖ_y）＝（＋４８，＋３６．５）、グロ
ーバル動きパラメータから求められた予測ベクトルが
（ＰＶx，ＰＶy）＝（＋１０２，＋７５）の場合、予測
ベクトルは（ＰＶx，ＰＶy）＝（＋６３．５，＋６３．
５）にクリップされる。予測誤差（ＭＶＤ_x，ＭＶＤ_y）
＝（−１５．５，−２７）となり、従来の方法の（−５
４，−３８．５）に比べ絶対値は小さくなる。動きベク
トルの差分に割り当てられる符号語は、絶対値が小さい
ほど短い語長であるので、トータルの符号量は削減する
ことができる。

【００５５】また、予測ベクトルを０クリアしてしまう
方法の場合、たとえば、ｆｃｏｄｅ＝３（動きベクトル
のレンジは−６４〜＋６３．５画素）で、現在ブロック
の動きベクトルが（Ｖ_x，Ｖ_y）＝（＋４８，＋３６．
５）、グローバル動きパラメータから求められた予測ベ
クトルが（ＰＶx，ＰＶy）＝（＋１０２，＋７５）の場
合、予測ベクトルは（ＰＶx，ＰＶy）＝（０，０）にク
リアされる。予測誤差は（ＭＶＤ_x，ＭＶＤ_y）＝（＋４
８，＋３６．５）となり、クリップ方式の（−１５．
５，−２７）よりは絶対値が大きくなるものの、従来の
方法の（−５４，−３８．５）に比べ絶対値は小さくな
る。

【００５６】さらに他の例として、ｆｃｏｄｅ＝１（動
きベクトルのレンジは−１６〜＋１５．５画素）で、現
在ブロックの動きベクトルが（Ｖ_x，Ｖ_y）＝（＋３，＋
１．５）、グローバル動きパラメークから求められた予
測ベクトルが（ＰＶx，ＰＶy）＝（＋１０２，＋７５）
の場合を考える。クリップ方式では、予測ベクトルは
（ＰＶx，ＰＶy）＝（＋１５．５，＋１５．５）とな
り、予測誤差（ＭＶＤ_x，ＭＶＤ_y）＝（−１２．５，−
１４）となる。一方、０クリア方式では、予測ベクトル
は（ＰＶx，ＰＶy）＝（０，０）となり、予測誤差（Ｍ
ＶＤ_x，ＭＶＤ_y）＝（＋３，＋１．５）となる。この例
では、クリップ方式よりも０クリア方式の方が、絶対値
を小さくすることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、グロ
ーバル動き補償方法（ＧＭＣ）とローカル動き補償方怯
（ＬＭＣ）を小ブロック毎に切り替え可能とする。グロ
ーバル動き補償方法の動きモデルは、平行移動および拡
大／縮小を考慮した動きモデルとし、ローカル動き補償
方法の動きモデルは、平行移動動きモデルを用いる。

【００５８】また、グローバル動き補償方法は、小ブロ
ック毎に動きベクトルをもたないので、動きベクトルの
予測を行うのは、ローカル動き補償に用いる動きベクト
ルとする。動きベクトルの予測を行う際、動きベクトル
の形式は、平行移動動きモデルの動きベクトルに変換す
る。グローバル動き補償の動きベクトルを平行移動動き
モデルの動きベクトルに変換する際、小ブロックの代表
ベクトルを算出する。小ブロックの代表ベクトルの算出
は、小ブロックの画素毎に算出される動きベクトルの平
均値とする。小ブロックのサイズはＭ×Ｎ画素とする。

【００５９】［第１の実施形態］

【００６０】（１）動きベクトル予測符号化方法および
復号方法：次に、本発明の第１の実施形態における動き
ベクトル予測符号化方法および復号方法について、図１
および図２に示すフローチャートを参照して説明する。

【００６１】（１−１）動きベクトル予測符号化方法：
まず、図１のステップＳ１において、符号化対象小ブロ
ックの動き補償モードを判定する。ここで、符号化対象
小ブロックの動き補償モードがＧＭＣであった場合、動
きベクトルの予測符号化は行わず、動きベクトル符号化
処理を終了する。

【００６２】一方、ステップＳ１において、符号化対象
小ブロックの動き補償モードがＬＭＣであった場合は、
ステップＳ２へ進み、符号化済み小ブロックの符号化モ
ードを判定する。符号化済み小ブロックの符号化モード
がフレーム内符号化モードと判定された場合は、ステッ
プＳ３へ進み、予測ベクトルｖｐを０、すなわち、ｖｐ
＝（０，０）とした後、ステップＳ７（後述する）へ進
む。

【００６３】また、ステップＳ２において、符号化済み
小ブロックの符号化モードがフレーム間符号化モードと
判定された場合は、ステップＳ４へ進み、符号化済み小
ブロックの動き補償モードを判定する。そして、符号化
済み小ブロックの動き補償モードがＬＭＣと判定された
場合、小ブロックの動きベクトルｖ_i-1＝（ｘ_i-1，ｙ
_i-1）を予測ベクトルｖｐとして、ステップＳ７へ進
む。

【００６４】一方、ステップＳ４において、符号化済み
小ブロックの動き補償モードがＧＭＣと判定された場合
は、ステップＳ５へ進み、そのグローバル動きベクトル
ＧＭＶ＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、符号化済み小ブロックの
画素毎の平行移動動きモデルの動きベクトルｖ
_i-1（ｍ，ｎ）＝（ｘ_i-1（ｍ，ｎ），ｙ_i-1（ｍ，
ｎ））を求める。ここで、ｍ，ｎは、小ブロック内の画
素の位置を表す。

【００６５】そして、ステップＳ６へ進み、ステップ１
５において求められた、符号化済み小ブロックの画素毎
の動きベクトルｖ_i-1（ｍ，ｎ）から、代表動きベクト
ルを算出し、予測ベクトルｖｐ＝（ｘ_vp，ｙ_vp）とす
る。ここで、代表動きベクトルは、画素毎の動きベクト
ルｖ_i-1（ｍ，ｎ）の平均値から算出する。

【００６６】

【数５】

【００６７】次にステップＳ７へ進み、以下の式によ
り、動きベクトルの成分毎に符号化対象小ブロックの動
きベクトルｖ_i＝（ｘ_i，ｙ_i）と、予測ベクトルｖｐと
から、予測誤差ｄｘ_iおよびｄｙ_iを算出する。すなわ
ち、 ｄｘ_i＝ｘ_i−ｘ_vp ……（１２）； ｄｙ_i＝ｙ_i−ｙ_vp ……（１３）

【００６８】なお、ステップＳ２で、符号化済み小ブロ
ックの符号化モードがフレーム内符号化モードと判定さ
れた場合は、ステップＳ３で予測ベクトルｖｐ＝（０，
０）となるので、予測誤差ｄｘ_i，ｄｙ_iは、 ｄｘ_i＝ｘ_i−０ ……（１４）； ｄｙ_i＝ｙ_i−０ ……（１５） となる。

【００６９】また、ステップＳ４で、符号化済み小ブロ
ックの動き補償モードがＬＭＣと判定された場合、符号
化済み小ブロックの動きベクトルｖ_i-1＝（ｘ_i-1，ｙ
_i-1）が予測ベクトルｖｐとされるので、予測誤差ｄ
ｘ_i，ｄｙ_iは、 ｄｘ_i＝ｘ_i−ｘ_i-1 ……（１６）； ｄｙ_i＝ｙ_i−ｙ_i-1 ……（１７） となる。

【００７０】次にステップＳ８へ進み、ステップＳ７で
算出された予測誤差ｄｘ_iおよびｄｙ_iを、可逆符号化
（例えばハフマン符号化等）し、動きベクトル符号化処
理を終了する。

【００７１】（１−２）動きベクトル復号方法：次に、
図２を参照して上述した符号化方法により符号化された
動きベクトルの復号方法について説明する。

【００７２】まず、ステップＳ１１において、復号対象
小ブロックの動き補償モードを判定する。ここで、復号
対象小ブロックの動き補償モードがＧＭＣと判定された
場合は、動きベクトルの予測符号化が行われていないも
のとして、復号処理を終了する。

【００７３】一方、復号対象小ブロックの動き補償モー
ドがＬＭＣと判定された場合は、ステップＳ１２へ進
み、可逆符号化された予測誤差ｄｘ_iおよびｄｙ_iを復号
する。

【００７４】そして、ステップＳ１３へ進み、復号済み
小ブロックの符号化モードを判定する。ここで、復号済
み小ブロックの符号化モードが、フレーム内符号化モー
ドであると判定された場合、ステップＳ１４で、予測ベ
クトルをｖｐ＝（０，０）として、ステップＳ１８（後
述する）へ進む。

【００７５】また、ステップＳ１３で、復号済み小ブロ
ックの符号化モードが、フレーム間符号化モードである
と判定された場合は、ステップＳ１５へ進み、復号済み
小ブロックの動き補償モードを判定する。そして、復号
済み小ブロックの動き補償モードがＬＭＣと判定された
場合は、復号済み小ブロックの動きベクトルｖ_i-1＝
（ｘ_i-1，ｙ_i-1）を予測ベクトルｖｐとして、ステップ
Ｓ１８へ進む。

【００７６】一方、ステップＳ１５で、復号済み小ブロ
ックの動き補償モードがＧＭＣと判定された場合は、ス
テップＳ１６へ進み、グローバル動きベクトルＧＭＶ＝
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、復号済み小ブロックの画素毎に平
行移動動きモデルの動きベクトルｖ_i-1（ｍ，ｎ）＝
（ｘ_i-1（ｍ，ｎ），ｙ_i-1（ｍ，ｎ））を求める。ここ
で、ｍ，ｎは、小ブロック内の画素の位置を表す。

【００７７】そして、ステップＳ１７へ進み、復号済み
小ブロックの画素毎の動きベクトルＶ_i-1（ｍ，ｎ）か
ら代表動きベクトルを算出し、予測ベクトルｖｐ＝（ｘ
_vp，ｙ_vp）とする。ここで、代表動きベクトルは、画素
毎の動きベクトルｖ_i-1（ｍ，ｎ）の平均値から算出す
る。

【００７８】

【数６】

【００７９】次にステップＳ１８へ進み、予測ベクトル
ｖｐの各成分ｘ_vpおよびｙ_vpと、予測誤差ｄｘ_iおよび
ｄｙ_iとをそれぞれ加算し、復号対象小ブロックの動き
ベクトルｖ_i＝（ｘ_i ｙ_i）を算出する。すなわち、 ｘ_i＝ｘ_vp＋ｄｘ_i ……（２０）； ｙ_i＝ｙ_vp＋ｄｙ_i ……（２１）

【００８０】なお、ステップＳ１３で、復号済み小ブロ
ックの符号化モードがフレーム内符号化モードと判定さ
れた場合は、ステップＳ１４で予測ベクトルｖｐ＝
（０，０）となるので、復号対象小ブロックの動きベク
トルｖ_i＝（ｘ_i ｙ_i）は、 ｘ_i＝０＋ｄｘ_i ……（２２）； ｙ_i＝０＋ｄｙ_i ……（２３） となる。

【００８１】また、ステップＳ１５で、復号済み小ブロ
ックの動き補償モードがＬＭＣと判定された場合、復号
済み小ブロックの動きベクトルｖ_i-1＝（ｘ_i-1，
ｙ_i-1）が予測ベクトルｖｐとされるので、復号対象小
ブロックの動きベクトルｖ_i＝（ｘ_iｙ_i）は、 ｘ_i＝ｘ_i-1＋ｄｘ_i ……（２４）； ｙ_i＝ｙ_i-1＋ｄｙ_i ……（２５） となる。

【００８２】そして、ステップＳ１８の処理が終わると
動きベクトル復号処理を終了する。

【００８３】なお、上述した実施形態の図１のステップ
Ｓ６および図２のステップＳ１７では、代表動きベクト
ルの算出を平均値で算出しているが、以下の統計量を用
いることもできる。ここでは、画素毎の動きベクトルの
成分ｘ_i-j（ｍ，ｎ），ｙ_i-1（ｍ，ｎ）の集合をそれぞ
れＸ_i-1，Ｙ_i-1とする。

【００８４】・最大値 代表動きベクトルは、次式から算出する。 ｘ_vp＝ｍａｘ（Ｘ_i-1） ……（２６）； ｙ_vp＝ｍａｘ（Ｙ_i-1） ……（２７）

【００８５】・最小値 代表動きベクトルは、次式から算出する。 ｘ_vp＝ｍｉｎ（Ｘ_i-1） ……（２８）； ｙ_vp＝ｍｉｎ（Ｙ_i-1） ……（２９）

【００８６】・中間値 代表動きベクトルは、次式から算出する。 ｘ_vp＝｛ｍａｘ（Ｘ_i-1）＋ｍｉｎ（Ｘ_i-1）｝／２ ……（３０）； ｙ_vp＝｛ｍａｘ（Ｙ_i-1）＋ｍｉｎ（Ｙ_i-1）｝／２ ……（３１）

【００８７】・最頻値動きベクトルの成分毎に度数分布
を調べ、最も度数の大きい値を代表動きべクトルの成分
とする。

【００８８】・中央値 まず、動きベクトルの各成分を大小順に並べる。 ｘｓ₁≦ｘｓ₂≦………≦ｘｓ_n-1≦ｘｓ_n ……（３２）； ｙｓ₁≦ｙｓ₂≦………≦ｙｓ_n-1≦ｙｓ_n ……（３３） ここで、ｎは小ブロックの画素数、ｘｓ，ｙｓは画素毎
の動きベクトルの成分Ｘ_i-1，Ｙ_i-1を大小順に並べ替え
たものである。そして、代表動きべクトルは、並べ替え
た動きベクトルの成分の順番から算出する。すなわち、

【００８９】−画素数ｎが奇数の場合 ｘ_vp＝ｘｓ_(n+1)/2 ……（３４）； ｙ_vp＝ｙｓ_(n+1)/2 ……（３５） −画素数ｎが偶数の場合 ｘ_vp＝（ｘｓ_n/2＋ｘｓ_n/2+1）／２ ……（３６）； ｙ_vp＝（ｙｓ_n/2＋ｙｓ_n/2+1）／２ ……（３７）

【００９０】また、上述した実施形態において、符号化
済み小ブロックの動きベクトルとしては、直前に符号化
した小ブロックの動きベクトルを含め、符号化対象小ブ
ロックより以前に符号化した小ブロックであれば、その
動きベクトルを用いることも可能である。さらに、複数
の符号化済み小ブロックの動きベクトルから予測ベクト
ルを算出することも可能である。

【００９１】（２）動きベクトル予測符号化装置および
復号装置：次に図３および図４を参照して、上述した動
きベクトル符号化方法および復号方法に従って、動きベ
クトルの符号化および復号を行う符号化装置および復号
装置について説明する。

【００９２】（２−１）動きベクトル予測符号化装置 上述した動きベクトル符号化方法に従って動きベクトル
の符号化を行う符号化装置の構成を図３に示す。ここ
で、この図において、グローバル動きベクトルは１画面
に１回入力され、ローカル動きベクトルは、符号化対象
小ブロックがローカル補償の場合にのみ入力される。

【００９３】まず、動きベクトルメモリ１は、入力され
た符号化対象小ブロックのローカル動きベクトルｍｖを
記憶し、次に符号化対象小ブロックのローカル動きベク
トルｍｖが入力されると、記憶しているローカル動きベ
クトルを、符号化済み小ブロックのローカル動きベクト
ルｍｖ_t-1 として出力する。

【００９４】代表動きベクトル算出部２は、内部にメモ
リを有し、入力された符号化対象小ブロックの動き補償
方法がローカル動き補償であり、符号化済み小ブロック
の動き補償方法がグローバル動き補償の時、既に符号化
されたグローバル動きベクトルｇｍｖを内部のメモリか
ら読み出し、そのグローバル動きベクトルｇｍｖから上
記小ブロック毎に代表動きベクトルを算出し、次に符号
化対象小ブロックのローカル動きベクトルｍｖが入力さ
れた時に、符号化済み小ブロックの代表動きベクトルと
して出力する。

【００９５】選択部３は、符号化対象小ブロックの動き
補償モード、符号化済み小ブロックの符号化モード、お
よび、符号化済み小ブロックの動き補償モードに応じ
て、動きベクトルメモリ１から出力される符号化済み小
ブロックの動きベクトルｍｖ_{t- 1} 、または、代表動きベ
クトル算出部２から出力される代表動きベクトルのいず
れか一方を出力するか、もしくは、双方のベクトルを選
択していない状態（以下、中立状態という）となって、
双方の動きベクトルを出力しない。

【００９６】また、減算器４は、符号化対象小ブロック
のローカル動きベクトルｍｖ_t から、選択部３の出力を
減算し、予測誤差ｄｍｖ_t を出力する。動きベクトル符
号化部５は、減算器４から出力される予測誤差ｄｍｖ_t
を可変長符号化し、ローカル動きベクトル情報として出
力する。動きベクトル符号化部６は、グローバル動きベ
クトルｇｍｖを可変長符号化し、グローバル動きベクト
ル情報として出力する。

【００９７】上述した構成の符号化装置の動作について
説明する。まず、外部からグローバル動きベクトルが供
給された場合、供給されたグローバル動きベクトルｇｍ
ｖは、代表動きベクトル算出部２および動きベクトル符
号化部６へそれぞれ入力される。そして、動きベクトル
符号化部６において、可変長符号化された後、外部へ出
力される。また、代表動きベクトル算出部２では、上記
グローバル動きベクトルｇｍｖが内部のメモリに記憶さ
れる。

【００９８】この時、外部からはローカル動きベクトル
が供給されず、また、選択部３は、供給された動きベク
トルがグローバル動きベクトルであることを認識して中
立状態となるため、動きベクトル符号化部５からローカ
ル動きベクトル情報が出力されることはない。

【００９９】次に上述した処理が行われた後、外部から
ローカル動きベクトルｍｖ_t が供給されると、供給され
たローカル動きベクトルｍｖ_t は、動きベクトルメモリ
１および減算器４へそれぞれ入力される。また、この場
合、符号化対象小ブロックの動き補償方法がローカル動
き補償で、かつ、符号化済み小ブロックの動き補償方法
がグローバル動き補償となるので、代表動きベクトル算
出部２において、内部のメモリに記憶されているグロー
バル動きベクトルｇｍｖから、符号化済み小ブロックの
画素毎に、平行移動動きモデルの動きベクトルｖ
_t-1（ｍ，ｎ）＝（ｘ_{t -1}（ｍ，ｎ），ｙ_t-1（ｍ，
ｎ））が求められる（図１，ステップＳ５の処理に相
当）。ここで、ｍ，ｎは、小ブロック内の画素の位置を
表す。

【０１００】そして、代表動きベクトル算出部２におい
て、求めた動きベクトルｖ_t-1（ｍ，ｎ）から、代表動
きベクトルが算出され、符号化済み小ブロックの動きベ
クトルとして出力される（図１，ステップＳ６の処理に
相当）。ここで、代表動きベクトルは、画素毎の動きベ
クトルｖ_t-1（ｍ，ｎ）の平均値から算出する。また、
選択部３は、符号化済み小ブロックの符号化モードを判
定し、フレーム内符号化モードであれば、中立状態とな
って何ら信号を出力せず（図１，ステップＳ３の処理に
相当）、供給されたローカル動きベクトルｍｖ_t は、そ
のまま減算器４を通過して（図１，ステップＳ７の処理
において、前述した（１４）式，（１５）式による演算
処理に相当）、動きベクトル符号化部５において可変長
符号化された後（図１，ステップＳ８の処理に相当）、
外部へ出力される。

【０１０１】一方、選択部３が、符号化済み小ブロック
の符号化モードがフレーム間符号化モードであると判定
した場合は、符号化済み小ブロックの動き補償モードを
判定する（図１，ステップＳ４の処理に相当）。ここで
は、符号化済み小ブロックの動き補償モードは、グロー
バル動き補償モードであるため、選択部３は、代表動き
ベクトル算出部２から出力された代表動きベクトルを選
択して減算器４へ出力する。

【０１０２】これにより、減算器４では、符号化対象小
ブロックから代表動きベクトルが減算され（図１，ステ
ップＳ７の処理において、前述した（１２）式，（１
３）式による演算処理に相当）、その減算結果が予測誤
差ｄｍｖ_t として動きベクトル符号化部５へ出力され、
可変長符号化された後（図１，ステップＳ８の処理に相
当）、外部へ出力される。

【０１０３】次に、上述した処理が行われた後、外部か
らさらにローカル動きベクトルｍｖ _t が供給された場
合、供給されたローカル動きベクトルｍｖ_t は、動きベ
クトルメモリ１および減算器４へそれぞれ入力され、ま
た、動きベクトルメモリ１は、前回入力されたローカル
動きベクトルｍｖ_t-1 を出力する。

【０１０４】また、選択部３は、符号化済み小ブロック
の符号化モードを判定し、フレーム内符号化モードであ
れば、中立状態となって何ら信号を出力せず（図１，ス
テップＳ３の処理に相当）、供給されたローカル動きベ
クトルｍｖ_t は、そのまま減算器４を通過して（図１，
ステップＳ７の処理において、前述した（１４）式，
（１５）式による演算処理に相当）、動きベクトル符号
化部５において可変長符号化された後（図１，ステップ
Ｓ８の処理に相当）、外部へ出力される。

【０１０５】一方、選択部３が、符号化済み小ブロック
の符号化モードがフレーム間符号化モードであると判定
した場合は、符号化済み小ブロックの動き補償モードを
判定する（図１，ステップＳ４の処理に相当）。ここで
は、符号化済み小ブロックの動き補償モードが、ローカ
ル動き補償モードであるため、選択部３は、動きベクト
ルメモリ１から出力された符号化済みのローカル動きベ
クトルｍｖ_t-1 を、減算器４へ出力する。

【０１０６】これにより、減算器４では、符号化対象小
ブロックの動きベクトルｍｖ_t から符号化済みのローカ
ル動きベクトルｍｖ_t-1 が減算され（図１，ステップＳ
７の処理において、前述した（１６）式，（１７）式に
よる演算処理に相当）、その減算結果が予測誤差ｄｍｖ
_t として動きベクトル符号化部５へ出力され、可変長符
号化された後（図１，ステップＳ８の処理に相当）、外
部へ出力される。

【０１０７】（２−２）動きベクトル復号装置：次に前
述した動きベクトル復号方法に従って動きベクトルの復
号を行う復号装置の構成を図４に示す。この図におい
て、動きベクトル復号部１０は、図３に示す動きベクト
ル予測符号化装置から出力されたグローバル動きベクト
ル情報を復号し、グローバル動きベクトルｇｍｖとして
代表動きベクトル算出部１２と、外部へ出力する。動き
ベクトル復号部１１は、図３の動きベクトル予測符号化
装置から出力されたローカル動きベクトル情報を復号
し、予測誤差ｄｍｖ_t として加算器１５へ出力する。

【０１０８】代表動きベクトル算出部１２は、内部にメ
モリを有し、復号対象小ブロックの動き補償方法がロー
カル動き補償であり、復号済み小ブロックの動き補償方
法がグローバル動き補償の時、既に復号されたグローバ
ル動きベクトルｇｍｖを内部のメモリから読み出し、そ
のグローバル動きベクトルｇｍｖから上記小ブロック毎
に代表動きベクトルを算出し、次に動きベクトル復号部
１１によってローカル動きベクトル情報が復号され予測
誤差ｄｍｖ_t が出力された時に、復号済み小ブロックの
代表動きベクトルとして出力する。

【０１０９】選択部１３は、復号対象小ブロックの動き
補償モード、復号済み小ブロックの符号化モード、およ
び、復号済み小ブロックの動き補償モードに応じて、代
表動きベクトル算出部１２から出力される代表動きベク
トル、または、動きベクトルメモリ１４から出力される
復号済み小ブロックの動きベクトルｍｖ_t-1 のいずれか
一方を出力するか、もしくは、中立状態となって、いず
れの動きベクトルも出力しない。

【０１１０】動きベクトルメモリ１４は、加算器１５か
ら出力される復号した小ブロックのローカル動きベクト
ルｍｖを記憶する。そして、次に動きベクトル復号部１
１から予測誤差ｄｍｖ_t が出力されると、記憶している
ローカル動きベクトルを、復号済み小ブロックのローカ
ル動きベクトルｍｖ_t-1 として出力する。また、加算器
１５は、動きベクトル復号部１１から出力される予測誤
差ｄｍｖ_t に、選択部１３の出力を加算し、ローカル動
きベクトルｍｖ_t として動きベクトルメモリ１４および
外部へ出力する。

【０１１１】次に上述した構成の動きベクトル復号装置
の動作について説明する。まず、図３に示す動きベクト
ル予測符号化装置から、グローバル動きベクトル情報が
供給された場合、供給されたグローバル動きベクトル情
報は、動きベクトル復号部１０でグローバル動きベクト
ルｇｍｖに復号され、代表動きベクトル算出部１２と、
外部とへそれぞれ出力される。これにより、代表動きベ
クトル算出部１２において、上記グローバル動きベクト
ルｇｍｖが内部のメモリに記憶される。

【０１１２】この時、図３の動きベクトル予測符号化装
置から、ローカル動きベクトル情報が供給されることは
なく、また、選択部１３は、供給された動きベクトル情
報がグローバル動きベクトル情報であることを認識して
中立状態となるため、加算器１５からローカル動きベク
トルｍｖ_t が出力されることはない。

【０１１３】次に上述した処理が行われた後、図３の動
きベクトル予測符号化装置からローカル動きベクトル情
報が供給されると、供給されたローカル動きベクトル情
報は、動きベクトル復号部１１において予測誤差ｄｍｖ
_t に復号され（図２，ステップＳ１２の処理に相当）、
加算器１５へ出力される。また、この場合、復号対象小
ブロックの動き補償方法がローカル動き補償であり、復
号済み小ブロックの動き補償方法がグローバル動き補償
となるので、代表動きベクトル算出部１２において、内
部に記憶されているグローバル動きベクトルｇｍｖか
ら、復号済み小ブロックの画素毎に、平行移動動きモデ
ルの動きベクトル ｖ_t-1（ｍ，ｎ）＝（ｘ _t-1（ｍ，
ｎ），ｙ_t-1（ｍ，ｎ））が求められる（図２，ステッ
プＳ１６の処理に相当）。ここで、ｍ，ｎは、小ブロッ
ク内の画素の位置を表す。

【０１１４】そして、この求めた動きベクトル ｖ
_t-1（ｍ，ｎ）から、代表動きベクトルが算出され、復
号済み小ブロックの動きベクトルとして出力される（図
２，ステップＳ１７の処理に相当）。ここで、代表動き
ベクトルは、画素毎の動きベクトルｖ_t-1（ｍ，ｎ）の
平均値から算出される。

【０１１５】また、この時、選択部１３は、復号済み小
ブロックの符号化モードを判定し、フレーム内符号化モ
ードであれば、中立状態となって何ら信号を出力しない
（図２，ステップＳ１４の処理に相当）。よって、復号
された予測誤差ｄｍｖ_t は、加算器１５において何等加
算されることなく、そのままローカル動きベクトルｍｖ
_t として、動きベクトルメモリ１４と外部とへ、それぞ
れ出力される（図２，ステップＳ１８の処理において、
前述した（２２）式，（２３）式による演算処理に相
当）。

【０１１６】一方、選択部１３が、復号済み小ブロック
の符号化モードがフレーム間符号化モードであると判定
した場合は、復号済み小ブロックの動き補償モードを判
定する（図２，ステップＳ１５の処理に相当）。ここで
は、復号済み小ブロックの動き補償モードが、グローバ
ル動き補償モードであるため、選択部１３は、代表動き
ベクトル算出部１２から出力された代表動きベクトルを
選択して、加算器１５へ出力する。

【０１１７】これにより、加算器１５では、動きベクト
ル復号部１１により復号された予測誤差ｄｍｖ_t と、代
表動きベクトルとが加算され（図２，ステップＳ１２の
処理において、前述した（２０）式，（２１）式による
演算処理に相当）、その加算結果がローカル動きベクト
ルｍｖ_t として、動きベクトルメモリ１４と外部とへ、
それぞれ出力される。

【０１１８】次に、上述した処理が行われた後、図３の
動きベクトル予測符号化装置からさらにローカル動きベ
クトル情報が供給された場合、動きベクトル復号部１１
において予測誤差ｄｍｖ_t に復号されて、加算器１５へ
出力される。そして、選択部１３は、再び、復号済み小
ブロックの符号化モードを判定し、フレーム内符号化モ
ードであれば、中立状態となって何ら信号を出力せず
（図２，ステップＳ１４の処理に相当）、復号された予
測誤差ｄｍｖ_t は、加算器１５において何等加算される
ことなく、そのままローカル動きベクトルｍｖ_t とし
て、動きベクトルメモリ１４と外部とへ、それぞれ出力
される（図２，ステップＳ１８の処理において、前述し
た（２２）式，（２３）式による演算処理に相当）。

【０１１９】一方、選択部１３で、復号済み小ブロック
の符号化モードがフレーム間符号化モードであると判定
された場合は、復号済み小ブロックの動き補償モードを
判定する（図２，ステップＳ１５の処理に相当）。ここ
では、復号済み小ブロックの動き補償モードが、ローカ
ル動き補償モードであるため、選択部１３は、動きベク
トルメモリ１４から出力される復号済み小ブロックのロ
ーカル動きベクトルｍｖ_t-1 を、加算器１５へ出力す
る。

【０１２０】これにより、加算器１５では、動きベクト
ルメモリ１４から出力された復号済み小ブロックのロー
カル動きベクトルｍｖ_t-1 と予測誤差ｍｖ_t とが加算さ
れ（図２，ステップ２８の処理において、前述した（２
４）式，（２５）式による演算処理に相当）、その加算
結果がローカル動きベクトルｍｖ_t として動きベクトル
メモリ１４と外部とへ、それぞれ出力される。

【０１２１】なお、図３，図４に示した動きベクトル予
測符号化装置および復号装置において、各代表ベクトル
算出部２，１２で算出される代表動きベクトルとして
は、復号済み小ブロックの各画素毎における動きベクト
ルの平均値のみならず、（１−１）符号化方法および
（１−２）復号方法の項目で述べたように、最大値，最
小値，中間値，最頻値，中央値といった統計量を用いて
もよい。

【０１２２】［第２の実施形態］

【０１２３】（１）動きベクトル予測符号化方法および
復号方法：次に、本発明に係る動きベクトル予測符号化
方法および復号方法の、第２の実施形態について説明す
る。第２の実施形態における動きベクトル予測符号化方
法および復号方法が、上述した第１の実施形態と異なる
点は、グローバル動きパラメータから得られる予測ベク
トルが、ローカル動きベクトルのレンジを超えた場合、
その予測ベクトルを当該レンジの最小値または最大値に
クリップする処理を追加した点である。

【０１２４】（１−１）動きベクトル予測符号化方法：
以下、図５に示すフローチャートを参照して、第２の実
施形態における動きベクトル予測符号化方法について具
体的に説明する。図５は、第２の実施形態における動き
ベクトル予測符号化方法を示すフローチャートである。
この図において、図１に示す動きベクトル予測符号化方
法と同様の処理を行うステップについては、同一の符号
を付し、その詳しい説明を省略する。

【０１２５】図５に示す動きベクトル予測符号化方法
が、図１と異なる点は、ステップ１６で代表動きベクト
ルを算出した後、この算出した代表動きベクトル値が予
め規定された範囲内にあるか否かを調べ、当該範囲を超
えた場合は、代表動きベクトルの値をクリッピングする
点である。

【０１２６】すなわち、第１の実施形態で説明したよう
に、ステップＳ１で符号化対象ブロックの動き補償モー
ドがローカル動き補償と判定され、ステップＳ２で符号
化済み小ブロックの符号化モードがフレーム間符号化と
判定され、さらに、ステップＳ４で動き補償モードがＧ
ＭＣであったと判定された場合、ステップＳ５において
グローバル動きベクトルＧＭＶから、符号化済み小ブロ
ックの画素毎に、平行移動動きモデルの動きベクトルが
算出される。

【０１２７】そして、ステップＳ６において、ステップ
Ｓ５で算出された符号化済み小ブロックの各画素毎の動
きベクトルの平均値を求め、求まった平均値を代表動き
ベクトルとする。ここで、代表動きベクトルは、第１の
実施形態における動きベクトル予測符号化方法と同様、
符号化した小ブロックの各画素毎の動きベクトルの平均
値のみならず、最大値，最小値，中間値，最頻値，中央
値といった統計量を用いてもよい。

【０１２８】次にステップＳ２０へ進み、ステップＳ６
で求められた代表動きベクトルの値が、予め定められた
範囲内にあるかどうか判定する。そして、超えていた場
合は、ステップＳ２１へ進み、上述した代表動きベクト
ルを、予め定められた範囲内にクリップする。

【０１２９】ここで、動きベクトルの表現可能な範囲
（例えば、［表１］に示したＭＰＥＧ−４においてｆｃ
ｏｄｅによって規定される範囲）がＭＶ_min以上ＭＶ_max
以下であった場合、代表動きベクトルがＭＶ_min未満の
時は ＭＶ_minに、また、ＭＶ_maxを超える時は ＭＶ_max
とする。例えば、動きベクトルの範囲がＭＰＥＧ−４で
規定されたｆｃｏｄｅ＝３（−６４〜＋６３．５；［表
１］参照）で、グローバル動きパラメータから求められ
た予測ベクトルｖｐが（ｘ_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋
７５）であった場合、これらの値を強制的に（６３．
５，６３．５）とする。

【０１３０】一方、ステップＳ２０において、代表動き
ベクトルの値が予め定められた範囲内にあると判定され
た場合は、ステップＳ６で算出された代表動きベクトル
が、そのまま予測ベクトルｖｐとされる。

【０１３１】そして、ステップＳ７へ進み、符号化対象
小ブロックの動きベクトルと、予測ベクトルの差分（予
測誤差）を計算する。ここで、ＭＰＥＧ−４では図１４
で示したように、符号化対象ブロックの左、真上、右斜
め上の３つのブロックを参照する。このため、これら各
ブロックについて、ステップＳ２〜Ｓ６，Ｓ２０，Ｓ２
１，Ｓ７の処理を個々に行った後、３つの候補ベクトル
の中央値を予測誤差とする。

【０１３２】次いで、ステップＳ８へ進み、ステップＳ
７で求められた予測誤差を符号化して、第２の実施形態
における符号化処理を終了する。

【０１３３】（１−２）動きベクトル復号方法：次に、
図６に示すフローチャートを参照して、第２の実施形態
における動きベクトル復号方法について具体的に説明す
る。図６は、第２の実施形態における動きベクトル復号
方法を示すフローチャートである。この図において、図
２に示す動きベクトル復号方法と同様の処理を行うステ
ップについては、同一の符号を付し、その詳しい説明を
省略する。

【０１３４】図６に示す動きベクトル復号方法が、図２
と異なる点は、ステップ２７で代表動きベクトルを算出
した後、この算出した代表動きベクトル値が予め規定さ
れた範囲内にあるか否かを調べ、当該範囲を超えた場合
は、代表動きベクトル値をクリッピングする点である。

【０１３５】すなわち、第１の実施形態で説明したよう
に、ステップＳ１１で復号対象ブロックの動き補償モー
ドがローカル動き補償と判定されると、ステップＳ１２
で予測誤差が復号される。そして、ステップＳ１３で復
号済み小ブロックの符号化モードがフレーム間符号化と
判定され、ステップＳ１５で動き補償モードがＧＭＣで
あったと判定された場合、ステップＳ１６においてグロ
ーバル動きベクトルＧＭＶから、復号済み小ブロックの
画素毎に、平行移動動きモデルの動きベクトルが算出さ
れる。

【０１３６】そして、ステップＳ１７において、ステッ
プＳ１６で算出された復号済み小ブロックの各画素毎の
動きベクトルの平均値を求め、求まった平均値を代表動
きベクトルとする。ここで、代表動きベクトルは、第１
の実施形態における復号方法と同様、復号済み小ブロッ
クの各画素毎の動きベクトルの平均値のみならず、最大
値，最小値，中間値，最頻値，中央値といった統計量を
用いてもよい。

【０１３７】次にステップＳ２２へ進み、ステップＳ１
７で求められた代表動きベクトルが、予め定められた範
囲内にあるかどうか判定する。そして、超えていた場合
は、ステップＳ２３へ進み、上述した代表動きベクトル
を、予め定められた範囲内にクリップする。

【０１３８】ここで、動きベクトルの表現可能な範囲
（例えば、［表１］に示したＭＰＥＧ−４においてｆｃ
ｏｄｅによって規定される範囲）がＭＶ_min以上ＭＶ_max
以下であった場合、代表動きベクトルがＭＶ_min未満の
時は ＭＶ_minに、また、ＭＶ_maxを超える時は ＭＶ_max
とする。例えば、動きベクトルの範囲がＭＰＥＧ−４で
規定されたｆｃｏｄｅ＝３（−６４〜＋６３．５；［表
１］参照）で、グローバル動きパラメータから求められ
た予測ベクトルｖｐが（ｘ_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋
７５）であった場合、これらの値を強制的に（６３．
５，６３．５）とする。

【０１３９】一方、ステップＳ２２において、代表動き
ベクトルの値が予め定められた範囲内にあると判定され
た場合は、ステップＳ１７で算出された代表動きベクト
ルが、そのまま予測ベクトルｖｐとされる。

【０１４０】次にステップＳ１８へ進み、ステップＳ１
２で求められた復号対象小ブロックの予測誤差と、予測
ベクトルとを加算する。ここで、ＭＰＥＧ−４では、図
１４に示すように符号化対象ブロックの左、真上、右斜
め上の３つのブロックを参照する。よって、これら各ブ
ロックにおいて、ステップＳ１２〜Ｓ１７，Ｓ２２，Ｓ
２３，Ｓ１８の処理を個々に行った後、３つの候補ベク
トルの中央値を予測ベクトルとする。そして、第２の実
施形態における復号処理を終了する。

【０１４１】なお、上述した動きベクトル予測符号化方
法および復号方法において、図５のステップＳ２１およ
び図６のステップＳ２３で行われるクリップ処理は、予
め定められた範囲の最大値または最小値でクリップせ
ず、０でクリップしてもよい。

【０１４２】すなわち、動きベクトルの表現可能な範囲
が、例えばＭＶ_min以上、ＭＶ_max以下であった時、代表
動きベクトルがＭＶ_min未満の場合は０に、また、ＭＶ
_maxを超える場合にも０とする。例えば、動きベクトル
の表現可能な範囲が、ＭＰＥＧ−４で規定されたｆｃｏ
ｄｅ＝３（−６４〜＋６３．５；［表１］参照）で、グ
ローバル動きパラメータから求められた予測ベクトルｖ
ｐが（ｘ_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋７５）の場合、こ
れらを強制的に（０，０）とする。

【０１４３】（２）動きベクトル予測符号化装置および
復号装置：

【０１４４】（２−１）動きベクトル予測符号化装置：
次に、第２の実施形態における動きベクトル予測符号化
方法（図５参照）に従って動きベクトルの予測符号化を
行う動きベクトル予測符号化装置について、図７を参照
して説明する。なお、図７において、図３に示す動きベ
クトル予測符号化装置と同じ構成については、同一の符
号を付し、その詳しい説明を省略する。

【０１４５】図７に示す動きベクトル予測符号化装置が
図３と異なる点は、代表動きベクトル算出部２と選択部
３の一方の入力端との間に、代表動きベクトルクリッピ
ング部２０が設けられている点である。この代表動きベ
クトルクリッピング部２０は、代表動きベクトル算出部
２から出力された代表動きベクトルの値が、予め規定さ
れた範囲内にあるか否かを調べ、その範囲を超えた場合
は、代表動きベクトルの値をその範囲の最大値または最
小値にクリッピングする。

【０１４６】上述した構成の動きベクトル予測符号化装
置によれば、代表動きベクトル算出部２から代表動きベ
クトルが算出された場合、すなわち、代表動きベクトル
算出部２において、図１および図５，ステップＳ５，Ｓ
６に相当する処理が行われた場合、代表動きベクトルク
リッピング部２０において、代表動きベクトル算出部２
で算出された代表動きベクトル値が、予め定められた範
囲内にあるかどうか判定される（図５，ステップＳ２０
の処理に相当）。

【０１４７】そして、代表動きベクトル値が予め定めら
れた範囲を超えていた場合は、代表動きベクトルの値
を、予め定められた範囲内にクリップし（図５，ステッ
プＳ２１の処理に相当）、選択部３へ出力する。また、
代表動きベクトル値が予め定められた範囲内にある場合
は、代表動きベクトル算出部２で算出された代表動きベ
クトルを、そのまま選択部３へ出力する。

【０１４８】すなわち、動きベクトルの表現可能な範囲
（例えば、［表１］に示したＭＰＥＧ−４においてｆｃ
ｏｄｅによって規定される範囲）がＭＶ_min以上ＭＶ_max
以下であった場合、代表動きベクトルがＭＶ_min未満の
時はＭＶ_minに、また、ＭＶ_{ma x}を超える時はＭＶ_maxと
する。例えば、動きベクトルの範囲がＭＰＥＧ−４で規
定されたｆｃｏｄｅ＝３（−６４〜＋６３．５；［表
１］参照）で、グローバル動きパラメータから求められ
た予測ベクトルｖｐが（ｘ_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋
７５）であった場合、これらの値を強制的に（６３．
５，６３．５）とする。

【０１４９】なお、代表動きベクトルクリッピング部２
０で行うクリップ処理は、予め定められた範囲の最大値
または最小値でクリップせず、０でクリップしてもよ
い。すなわち、動きベクトルの表現可能な範囲が、例え
ばＭＶ_min以上、ＭＶ_max以下であった時、代表動きベク
トルがＭＶ_min未満の場合は０に、また、ＭＶ_maxを超え
る場合にも０とする。例えば、動きベクトルの表現可能
な範囲が、ＭＰＥＧ−４で規定されたｆｃｏｄｅ＝３
（−６４〜＋６３．５；［表１］参照）で、グローバル
動きパラメータから求められた予測ベクトルｖｐが（ｘ
_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋７５）の場合、これらを強
制的に（０，０）とする。

【０１５０】これにより、図５のフローチャートに示し
た動きベクトル予測符号化方法に従って符号化を行う動
きベクトル予測符号化装置を実現することができる。

【０１５１】（２−２）動きベクトル復号装置：次に、
第２の実施形態における動きベクトル復号方法（図６参
照）に従って動きベクトルの復号を行う動きベクトル復
号装置について、図８を参照して説明する。なお、図８
において、図４に示す動きベクトル復号装置と同じ構成
については、同一の符号を付し、その詳しい説明を省略
する。

【０１５２】図８に示す動きベクトル復号装置が図４と
異なる点は、代表動きベクトル算出部１２と選択部１３
の一方の入力端との間に、代表動きベクトルクリッピン
グ部２１が設けられている点である。この代表動きベク
トルクリッピング部２１は、代表動きベクトル算出部１
２から出力された代表動きベクトルの値が、予め規定さ
れた範囲内にあるか否かを調べ、その範囲を超えた場合
は、代表動きベクトルの値をその範囲の最大値または最
小値にクリッピングする。

【０１５３】上述した構成の動きベクトル復号装置によ
れば、代表動きベクトル算出部１２から代表動きベクト
ルが算出された場合、すなわち、代表動きベクトル算出
部１２において、図２および図６，ステップＳ１６，Ｓ
１７に相当する処理が行われた場合、代表動きベクトル
クリッピング部２１において、代表動きベクトル算出部
１２で算出された代表動きベクトル値が、予め定められ
た範囲内にあるかどうか判定される（図６，ステップＳ
２２の処理に相当）。

【０１５４】そして、代表動きベクトル値が予め定めら
れた範囲を超えていた場合は、代表動きベクトルの値
を、予め定められた範囲内にクリップし（図６，ステッ
プＳ２２の処理に相当）、選択部１３へ出力する。ま
た、代表動きベクトル値が予め定められた範囲内にある
場合は、代表動きベクトル算出部１２で算出された代表
動きベクトルを、そのまま選択部１３へ出力する。

【０１５５】すなわち、動きベクトルの表現可能な範囲
（例えば、［表１］に示したＭＰＥＧ−４においてｆｃ
ｏｄｅによって規定される範囲）がＭＶ_min以上ＭＶ_max
以下であった場合、代表動きベクトルがＭＶ_min未満の
時はＭＶ_minに、また、ＭＶ_{ma x}を超える時はＭＶ_maxと
する。例えば、動きベクトルの範囲がＭＰＥＧ−４で規
定されたｆｃｏｄｅ＝３（−６４〜＋６３．５；［表
１］参照）で、グローバル動きパラメータから求められ
た予測ベクトルｖｐが（ｘ_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋
７５）であった場合、これらの値を強制的に（６３．
５，６３．５）とする。

【０１５６】また、代表動きベクトルクリッピング部２
１で行うクリップ処理は、予め定められた範囲の最大値
または最小値でクリップせず、０でクリップしてもよ
い。すなわち、動きベクトルの表現可能な範囲が、例え
ばＭＶ_min以上、ＭＶ_max以下であった時、代表動きベク
トルがＭＶ_min未満の場合は０に、また、ＭＶ_maxを超え
る場合にも０とする。例えば、動きベクトルの表現可能
な範囲が、ＭＰＥＧ−４で規定されたｆｃｏｄｅ＝３
（−６４〜＋６３．５；［表１］参照）で、グローバル
動きパラメータから求められた予測ベクトルｖｐが（ｘ
_PV，ｙ_PV）＝（＋１０２，＋７５）の場合、これらを強
制的に（０，０）とする。

【０１５７】これにより、図６のフローチャートに示し
た動きベクトル復号方法に従って復号を行う復号装置を
実現することができる。

【０１５８】なお、第１の実施形態および第２実施形態
において、図１または図５のフローチャートに示した動
きベクトル予測符号化手順、もしくは、図３のブロック
図に示した動きベクトルメモリ１，代表動きベクトル算
出部２，選択部３，減算器４，動きベクトル符号化部５
・６、さらに、図７のブロック図に示した代表動きベク
トルクリッピング部２０の動作を実現するためのプログ
ラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク等のコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体
に記録されたプログラムを上記コンピュータに読み込ま
せ、実行することにより動きベクトルの予測符号化を行
ってもよい。

【０１５９】また同様に、図２または図６のフローチャ
ートに示した動きベクトル復号手順、もしくは、図４の
ブロック図に示した動きベクトル復号部１０・１１，代
表動きベクトル算出部１２，選択部１３，動きベクトル
メモリ１４，加算器１５、さらに、図８のブロック図に
示した代表動きベクトルクリッピング部２１の動作を実
現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な
記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラ
ムを上記コンピュータに読み込ませ、実行することによ
り動きベクトルの復号を行ってもよい。

【０１６０】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れることなく、請求の範囲内で種々変更・応用が可能で
ある。

【０１６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の動きベク
トル予測符号化方法および復号方法、予測符号化装置お
よび復号装置、並びに、動きベクトルの予測符号化プロ
グラムおよび復号プログラムによれば、動きモデルが異
なる動きベクトル間での動きベクトルの予測が可能とな
り、また、グローバル動き補償とローカル動き補償間の
動きベクトルについても動きベクトルの予側が可能とな
るので、動きべクトルの発生符号量を低減できる。ま
た、動きベクトル予測の効率を向上させる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態における動きベクト
ル予測符号化方法を示すフローチャートである。

【図２】 本発明の第１の実施形態における動きベクト
ル復号方法を示すフローチャートである。

【図３】 本発明の第１の実施形態における動きベクト
ル予測符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明の第１の実施形態における動きベクト
ル復号装置の構成を示すブロック図である。

【図５】 本発明の第２の実施形態における動きベクト
ル予測符号化方法を示すフローチャートである。

【図６】 本発明の第２の実施形態における動きベクト
ル復号方法を示すフローチャートである。

【図７】 本発明の第２の実施形態における動きベクト
ル予測符号化装置の構成を示すブロック図である。

【図８】 本発明の第２の実施形態における動きベクト
ル復号装置の構成を示すブロック図である。

【図９】 動きモデルの一例を示す図であり、（ａ）は
平行移動動きモデルを、（ｂ）は平行移動＋拡大／縮小
動きモデルを示す図である。

【図１０】 動きモデルの動きベクトルを示す図であ
る。

【図１１】 動画像符号化方法の符号化器の構成の一例
（ＭＰＥＧ−４符号化器）を示す図である。

【図１２】 図１１の符号化器に対応する復号器（ＭＰ
ＥＧ−４復号器）の構成を示す図である。

【図１３】 ＭＰＥＧ−４の動きベクトル予測における
参照ブロックの配置を示す図である。

【符号の説明】

１，１４ 動きベクトルメモリ ２，１２ 代表動きベクトル算出部 ３，１３ 選択部 ４ 減算器 ５，６ 動きベクトル符号化部 １０，１１ 動きベクトル復号部 １５ 加算器 ２０，２１ 代表動きベクトルクリッピング部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 裕 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 嵯峨田 淳 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 高村 誠之 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化対象フレームを小ブロックに分割
   し、符号化対象小ブロック毎に複数の動き補償方法から
   １つの動き補償方法を選択可能な動きベクトル予測符号
   化方法において、 符号化対象小ブロックの動きベクトルを符号化済み小ブ
   ロックの動きベクトルから予測する際、符号化対象小ブ
   ロックの動きベクトルと符号化済み小ブロックの動きベ
   クトルの動きモデルが異なる場合、予測に用いる符号化
   済み小ブロックの動きベクトルを、符号化対象小ブロッ
   クの動き補償方法で用いられる動きベクトルの動きモデ
   ルに変換して予測ベクトルを算出し、符号化対象小ブロ
   ックの動きベクトルの予測を行い、動きベクトルの予測
   誤差を符号化することを特徴とする動きベクトル予測符
   号化方法。
2. 【請求項２】 符号化対象フレームを小ブロックに分割
   し、符号化対象小ブロック毎に大局的動き補償方法と局
   所的動き補償方法を切り替え可能な動きべクトル予測符
   号化方法において、 符号化対象小ブロックの動きベクトルを符号化済み小ブ
   ロックの動きベクトルから予測する際、符号化対象小ブ
   ロックと予測に用いる符号化済み小ブロックの動き補償
   方法が異なる場合、予測に用いる符号化済み小ブロック
   の動きベクトルを、符号化対象小ブロックの動き補償方
   法で用いられる動きベクトルの形式に変換し、符号化対
   象小ブロックの動きベクトルの予測を行い、動きベクト
   ルの予測誤差を符号化する動きベクトル予測符号化方
   法。
3. 【請求項３】 符号化対象小ブロックの動き補償方法が
   局所的動き補償方法で、予測に用いる符号化済みの小ブ
   ロックの動き補償方法が大局的動き補償である場合、大
   局的な動きベクトルから符号化済み小ブロックの局所的
   な動きベクトルを算出し、符号化対象小ブロックの動き
   ベクトルの予測ベクトルを求め、動きベクトルの予測誤
   差を符号化することを特徴とする請求項２記載の動きベ
   クトル予測符号化方法。
4. 【請求項４】 前記求めた符号化対象小ブロックにおけ
   る動きベクトルの予測ベクトルの大きさが予め規定され
   た範囲内にない場合、該求めた予測ベクトルの大きさ
   を、前記規定範囲内にクリップすることを特徴とする請
   求項１から３のいずれか１項記載の動きベクトル予測符
   号化方法。
5. 【請求項５】 前記求めた符号化対象小ブロックにおけ
   る動きベクトルの予測ベクトルの大きさが予め規定され
   た範囲内にない場合、該求めた予測ベクトルの大きさを
   ０とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   項記載の動きベクトル予測符号化方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の動きベクトル予測符号
   化方法を用いて符号化された動きベクトルを復号する動
   きベクトル復号方法において、 復号対象小ブロックの動きベクトルと復号済み小ブロッ
   クの動きベクトルの動きモデルが異なる場合、復号済み
   小ブロックの動きベクトルを復号対象小ブロックの動き
   ベクトルの動きモデルに変換し、復号対象小ブロックの
   動きベクトルの予測ベクトルを求め、予測ベクトルに予
   測誤差を加算して動きベクトルを復号することを特徴と
   する動きベクトル復号方法。
7. 【請求項７】 請求項２に記載の動きベクトル予測符号
   化方法を用いて符号化された動きベクトルを復号する動
   きベクトル復号方法において、 復号対象小ブロックの動き補償方法と復号済み小ブロッ
   クの動き補償方法が異なる場合、復号済み小ブロックの
   動きベクトルの形式を復号対象小ブロックの動きベクト
   ルの形式に変換し、復号対象小ブロックの動きベクトル
   の予測ベクトルを求め、予測べクトルに予測誤差を加算
   して動きベクトルを復号することを特徴とする動きベク
   トル復号方法。
8. 【請求項８】 請求項３に記載の動きベクトル予測符号
   化方法を用いて符号化された動きベクトルを復号する動
   きベクトル復号方法において、 復号対象小ブロックの動き補償方法が局所的動き補償方
   法で、予測に用いる復号済み小ブロックの動き補償方法
   が大局的動き補償である場合、大局的な動きベクトルか
   ら復号済み小ブロックの局所的な動きベクトルを算出
   し、復号対象小ブロックの動きべクトルの予測ベクトル
   を求め、予測ベクトルに予測誤差を加算して動きベクト
   ルを復号することを特徴とする動きベクトル復号方法。
9. 【請求項９】 前記求められた予測ベクトルの大きさが
   予め規定された範囲内にない場合、該予測ベクトルの大
   きさを、前記規定範囲内にクリップすることを特徴とす
   る請求項６から８のいずれか１項記載の動きベクトル復
   号方法。
10. 【請求項１０】 前記求められた予測ベクトルの大きさ
    が予め規定された範囲内にない場合、該予測ベクトルの
    大きさを０とすることを特徴とする請求項６から８のい
    ずれか１項記載の動きベクトル復号方法。
11. 【請求項１１】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを、動きベクトルのパラメータ数がより少ない
    動きモデルの動きベクトルに変換する際、小ブロック内
    の画素毎に求まる該動きモデルの動きベクトルから、小
    ブロックの代表動きベクトルを算出することを特徴とす
    る請求項１から５のいずれか１項記載の記載の動きベク
    トル予測符号化方法。
12. 【請求項１２】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを、動きベクトルのパラメータ数がより少ない
    動きモデルの動きベクトルに変換する際、小ブロック内
    の画素毎に求まる該動きモデルの動きベクトルから、小
    ブロックの代表動きベクトルを算出することを特徴とす
    る請求項６から１０のいずれか１項記載の動きベクトル
    復号方法。
13. 【請求項１３】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを平行移動動きモデルの動きベクトルに変換す
    る際、小ブロック内の画素毎に求まる平行移動動きモデ
    ルの動きベクトルから、該小ブロックの代表動きベクト
    ルを算出することを特徴とする請求項１から５のいずれ
    か１項記載の動きベクトル予測符号化方法。
14. 【請求項１４】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを平行移動動きモデルの動きベクトルに変換す
    る際、小ブロック内の画素毎に求まる平行移動動きモデ
    ルの動きベクトルから、該小ブロックの代表動きベクト
    ルを算出することを特徴とする請求項６から１０のいず
    れか１項記載の動きベクトル復号方法。
15. 【請求項１５】 代表動きベクトルを算出する際、小ブ
    ロック内の画素毎の平行移動動きモデルの動きベクトル
    の各成分について、成分毎に算出される値である、平均
    値、中間値、中央値、最頻値、最大値、最小値のいずれ
    かを代表動きベクトルの各成分の値とすることを特徴と
    する請求項１３記載の動きベクトル予測符号化方法。
16. 【請求項１６】 代表動きベクトルを算出する際、小ブ
    ロック内の画素毎の平行移動動きモデルの動きベクトル
    の各成分について、成分毎に算出される値である、平均
    値、中間値、中央値、最頻値、最大値、最小値のいずれ
    かを代表動きベクトルの各成分の値とすることを特徴と
    する請求項１４項記載の動きベクトル復号方法。
17. 【請求項１７】 フレーム全体の大局的な動きや変形を
    予測するグローバル動き補償と、ブロック毎の局所的な
    動きを予測するローカル動き補償のいずれかを用いてフ
    レーム間予測を行う動きベクトルの予測符号化方法であ
    って、 符号化対象小ブロックの動き補償モードを判定する段階
    と、 符号化対象小ブロックの動き補償モードがローカル動き
    補償の場合、符号化済み小ブロックの符号化モードを判
    定する段階と、 前記符号化済み小ブロックの符号化モードがフレーム内
    符号化の場合、当該ブロックの動きベクトルを０とする
    段階と、 前記符号化済み小ブロックの符号化モードがフレーム間
    符号化の場合、該符号化済み小ブロックの動き補償モー
    ドを判定する段階と、 前記符号化済み小ブロックの動き補償モードがグローバ
    ル動き補償の場合、グローバル動きパラメータから、該
    符号化済み小ブロックの画素毎の動きベクトルを計算す
    る段階と、 前記画素毎の動きベクトルから予め決められた方法で前
    記符号化済み小ブロックの代表動きベクトルを計算する
    段階と、 前記代表動きベクトルが規定範囲内にあるかどうか判定
    する段階と、 前記代表動きベクトルが規定範囲内にないとき、前記代
    表ベクトルを前記規定範囲内にクリッピングするか、０
    とする段階と、 前記符号化対象小ブロックの動きベクトルと予測ベクト
    ルの差分である予測誤差を計算する段階と、 前記計算された予測誤差を符号化する段階とを有するこ
    とを特徴とする動きベクトル予測符号化方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の動きベクトルの予
    測符号化方法に対応する動きベクトルの復号方法であっ
    て、 復号対象ブロックの動き補償モードを判定する段階と、 復号対象ブロックの動き補償モードがローカル動き補償
    の場合、動きベクトルの予測誤差を復号する段階と、 復号済み小ブロックの符号化モードを判定する段階と、 前記復号済み小ブロックの符号化モードがフレーム内符
    号化モードの場合、当該ブロックの動きベクトルを０と
    する段階と、 前記復号済み小ブロックの符号化モードがフレーム間符
    号化モードの場合、該復号済み小ブロックの動き補償モ
    ードを判定する段階と、 前記復号済み小ブロックの動き補償モードがグローバル
    動き補償の場合、グローバル動きパラメータから参照ブ
    ロックの画素毎の動きベクトルを計算する段階と、 前記画素毎の動きベクトルから予め決められた方法でブ
    ロックの代表動きベクトルを計算する段階と、 前記代表動きベクトルが規定範囲内にあるかどうか判定
    する段階と、 前記代表動きベクトルが前記規定範囲にないとき、前記
    代表動きベクトルを前記規定範囲内にクリッピングする
    か、０にする段階と、 前記復号済み小ブロックの予測誤差と予測ベクトルを加
    算する段階とを有する動きベクトル復号方法。
19. 【請求項１９】 符号化対象フレームを小ブロックに分
    割し、符号化対象小ブロック毎に大局的動き補償方法と
    局所的動き補償方法を切り替え可能な動きべクトル予測
    符号化装置において、 入力された符号化対象小ブロックの局所的な動きベクト
    ルを記憶し、次に符号化対象小ブロックの局所的な動き
    ベクトルが入力された時に、符号化済み小ブロックの局
    所的動きベクトルとして出力する符号化済み小ブロック
    記憶手段と、 入力された大局的な動きベクトルを、前記小ブロック毎
    に、前記局所的な動きベクトルの形式に変換して、前記
    符号化対象小ブロックにおける動きベクトルの予測ベク
    トルを求め、次に符号化対象小ブロックの局所的な動き
    ベクトルが入力された時に、符号化対象小ブロックの予
    測ベクトルとして出力する予測ベクトル算出手段と、 前記符号化対象小ブロックの動き補償方法が局所的動き
    補償方法であり、予測に用いる符号化済み小ブロックの
    動き補償方法が大局的動き補償方法である場合、前記予
    測ベクトル算出手段により算出された予測ベクトルを選
    択し、双方の動き補償方法が局所的動き補償方法であっ
    た場合、前記符号化済み小ブロック記憶手段から出力さ
    れる符号化済み小ブロックの局所的動きベクトルを予測
    ベクトルとして選択する予測ベクトル選択手段と、 前記予測ベクトル選択手段により選択された予測ベクト
    ルと、入力された符号化対象小ブロックの動きベクトル
    とから、該符号化対象小ブロックにおける動きベクトル
    の予測誤差を出力する予測誤差出力手段と、 前記予測誤差出力手段から出力された予測誤差、およ
    び、前記入力された大局的な動きベクトルを符号化する
    符号化手段とを有することを特徴とする動きべクトル予
    測符号化装置。
20. 【請求項２０】 前記予測ベクトル算出手段により算出
    された予測ベクトルの大きさが、予め規定された範囲内
    にない場合、該予測ベクトルの大きさを、該予め規定さ
    れた範囲内にクリップするクリップ手段を有することを
    特徴とする請求項１９記載の動きベクトル予測符号化装
    置。
21. 【請求項２１】 前記予測ベクトル算出手段により算出
    された予測ベクトルの大きさが、予め規定された範囲内
    にない場合、該変換された符号化済み小ブロックの局所
    的な動きベクトルの大きさを０にするクリップ手段を有
    することを特徴とする請求項１９記載の動きベクトル予
    測符号化装置。
22. 【請求項２２】 請求項１９に記載の動きベクトル予測
    符号化装置により符号化された動きベクトルを復号する
    動きベクトル復号装置において、 符号化された復号対象小ブロックにおける動きベクトル
    の予測誤差および大局的動きベクトルを復号する復号手
    段と、 前記動きベクトル復号装置により復号された復号済み小
    ブロックの局所的な動きベクトルを記憶し、次に前記予
    測誤差が前記復号手段によって復号された時に出力する
    復号済み小ブロック記憶手段と、 前記復号手段により大局的な動きベクトルが復号された
    場合、該大局的な動きベクトルを、小ブロック毎に局所
    的な動きベクトルに変換して前記復号対象小ブロックに
    おける動きベクトルの予測ベクトルを算出し、次に前記
    予測誤差が前記復号手段によって復号された時に出力す
    る予測ベクトル算出手段と、 前記復号手段により復号された予測誤差の動き補償方法
    が局所的動き補償方法であり、予測に用いる復号済み小
    ブロックにおける動きベクトルの動き補償方法が大局的
    動き補償である場合、前記予測ベクトル算出手段から出
    力される予測ベクトルを選択し、双方の動き補償方法が
    局所的動き補償方法であった場合、前記復号済み小ブロ
    ック記憶手段から出力される復号済み小ブロックの局所
    的動きベクトルを予測ベクトルとして選択する予測ベク
    トル選択手段と、 前記予測ベクトル選択手段により選択された予測ベクト
    ルに、前記復号手段により復号された予測誤差を加算し
    て動きベクトルを復号する動きベクトル復号手段とを有
    することを特徴とする動きベクトル復号装置。
23. 【請求項２３】 前記予測ベクトル算出手段により算出
    された予測ベクトルの大きさが、予め規定された範囲内
    にない場合、該予測ベクトルの大きさを、該予め規定さ
    れた範囲内にクリップするクリップ手段を有することを
    特徴とする請求項２２記載の動きベクトル復号装置。
24. 【請求項２４】 前記予測ベクトル算出手段により算出
    された予測ベクトルの大きさが、予め規定された範囲内
    にない場合、該変換された符号化済み小ブロックの局所
    的な動きベクトルの大きさを０にするクリップ手段を有
    することを特徴とする請求項２２記載の動きベクトル復
    号装置。
25. 【請求項２５】 前記予測ベクトル算出手段は、 小ブロックの任意の動きモデルの動きベクトルを、動き
    ベクトルのパラメータ数がより少ない動きモデルの動き
    ベクトルに変換する際、小ブロック内の画素毎に求まる
    該動きモデルの動きベクトルから、小ブロックの代表動
    きベクトルを算出することを特徴とする請求項１９から
    ２１のいずれか１項記載の動きベクトル予測符号化装
    置。
26. 【請求項２６】 前記予測ベクトル算出手段は、 小ブロックの任意の動きモデルの動きベクトルを、動き
    ベクトルのパラメータ数がより少ない動きモデルの動き
    ベクトルに変換する際、小ブロック内の画素毎に求まる
    該動きモデルの動きベクトルから、小ブロックの代表動
    きベクトルを算出することを特徴とする請求項２２から
    ２４のいずれか１項記載の動きベクトル復号装置。
27. 【請求項２７】 前記予測ベクトル算出手段は、 小ブロックの任意の動きモデルの動きベクトルを平行移
    動動きモデルの動きベクトルに変換する際、小ブロック
    内の画素毎に求まる平行移動動きモデルの動きベクトル
    から、該小ブロックの代表動きベクトルを算出すること
    を特徴とする請求項１９から２１のいずれか１項記載の
    動きベクトル予測符号化装置。
28. 【請求項２８】 前記予測ベクトル算出手段は、 小ブロックの任意の動きモデルの動きベクトルを平行移
    動動きモデルの動きベクトルに変換する際、小ブロック
    内の画素毎に求まる平行移動動きモデルの動きベクトル
    から、該小ブロックの代表動きベクトルを算出すること
    を特徴とする請求項２２から２４のいずれか１項記載の
    動きベクトル復号装置。
29. 【請求項２９】 前記予測ベクトル算出手段は、 予測ベクトルを算出する際、小ブロック内の画素毎の平
    行移動動きモデルの動きベクトルの各成分について、成
    分毎に算出される値である、平均値、中間値、中央値、
    最頻値、最大値、最小値のいずれかを該予測ベクトルの
    各成分の値とすることを特徴とする請求項２７記載の動
    きベクトル予測符号化装置。
30. 【請求項３０】 前記予測ベクトル算出手段は、 予測ベクトルを算出する際、小ブロック内の画素毎の平
    行移動動きモデルの動きベクトルの各成分について、成
    分毎に算出される値である、平均値、中間値、中央値、
    最頻値、最大値、最小値のいずれかを代表動きベクトル
    の各成分の値とすることを特徴とする請求項２８記載の
    動きベクトル復号装置。
31. 【請求項３１】 符号化対象フレームを小ブロックに分
    割し、符号化対象小ブロック毎に複数の動き補償方法か
    ら１つの動き補償方法を選択可能な動きベクトル予測符
    号化を行う動きベクトル予測符号化プログラムを記録し
    たコンピュータにより読み取り可能な記録媒体であっ
    て、 符号化対象小ブロックの動きベクトルを符号化済み小ブ
    ロックの動きベクトルから予測する際、符号化対象小ブ
    ロックの動きベクトルと符号化済み小ブロックの動きベ
    クトルの動きモデルが異なる場合、予測に用いる符号化
    済み小ブロックの動きベクトルを、符号化対象小ブロッ
    クの動き補償方法で用いられる動きベクトルの動きモデ
    ルに変換して予測ベクトルを算出するステップと、 前記算出した予測ベクトルに基づいて符号化対象小ブロ
    ックの動きベクトルの予測を行い、動きベクトルの予測
    誤差を符号化するステップとを有することを特徴とする
    動きベクトル予測符号化プログラムを記録したコンピュ
    ータ読み取り可能な記録媒体。
32. 【請求項３２】 符号化対象フレームを小ブロックに分
    割し、符号化対象小ブロック毎に大局的動き補償方法と
    局所的動き補償方法を切り替え可能な動きべクトル予測
    符号化プログラムを記録したコンピュータにより読み取
    り可能な記録媒体であって、 符号化対象小ブロックの動きベクトルを符号化済み小ブ
    ロックの動きベクトルから予測する際、符号化対象小ブ
    ロックと予測に用いる符号化済み小ブロックの動き補償
    方法が異なる場合、予測に用いる符号化済み小ブロック
    の動きベクトルを、符号化対象小ブロックの動き補償方
    法で用いられる動きベクトルの形式に変換するステップ
    と、 前記形式を変換した動きベクトルにより、符号化対象小
    ブロックの動きベクトルの予測を行い、動きベクトルの
    予測誤差を符号化させるステップとを有することを特徴
    とする動きベクトル予測符号化プログラムを記録したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。
33. 【請求項３３】 前記符号化対象小ブロックの動き補償
    方法が局所的動き補償方法であり、予測に用いる符号化
    済みの小ブロックの動き補償方法が大局的動き補償であ
    る場合、大局的な動きベクトルから符号化済み小ブロッ
    クの局所的な動きベクトルを算出するステップと、 前記符号化対象小ブロックの動きベクトルの予測ベクト
    ルを求め、動きベクトルの予測誤差を符号化するステッ
    プとを有することを特徴とする請求項３２記載の動きベ
    クトル予測符号化プログラムを記録したコンピュータ読
    み取り可能な記録媒体。
34. 【請求項３４】 前記求めた符号化対象小ブロックにお
    ける動きベクトルの予測ベクトルの大きさが予め規定さ
    れた範囲内にない場合、該求めた予測ベクトルの大きさ
    を、前記規定範囲内にクリップするステップを有するこ
    とを特徴とする請求項３１から３３のいずれか１項記載
    の動きベクトル予測符号化プログラムを記録したコンピ
    ュータ読み取り可能な記録媒体。
35. 【請求項３５】 前記求めた符号化対象小ブロックにお
    ける動きベクトルの予測ベクトルの大きさが予め規定さ
    れた範囲内にない場合、該求めた予測ベクトルの大きさ
    を０とするステップを有することを特徴とする請求項３
    １から３３のいずれか１項記載の動きベクトル予測符号
    化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
36. 【請求項３６】 請求項３１に記載の動きベクトル予測
    符号化プログラムを実行することにより符号化された動
    きベクトルを復号する動きベクトル復号プログラムを記
    録したコンピュータにより読み取り可能な記録媒体であ
    って、 復号対象小ブロックの動きベクトルと復号済み小ブロッ
    クの動きベクトルの動きモデルが異なる場合、復号済み
    小ブロックの動きベクトルを復号対象小ブロックの動き
    ベクトルの動きモデルに変換して、復号対象小ブロック
    の動きベクトルの予測ベクトルを求めるステップと、 該求めた予測ベクトルに予測誤差を加算して動きベクト
    ルを復号するステップとを有することを特徴とする動き
    ベクトル復号プログラムを記録したコンピュータにより
    読み取り可能な記録媒体。
37. 【請求項３７】 請求項３２に記載の動きベクトル予測
    符号化プログラムを実行することにより符号化された動
    きベクトルを復号する動きベクトル復号プログラムを記
    録したコンピュータにより読み取り可能な記録媒体であ
    って、 復号対象小ブロックの動き補償方法と復号済み小ブロッ
    クの動き補償方法が異なる場合、復号済み小ブロックの
    動きベクトルの形式を復号対象小ブロックの動きベクト
    ルの形式に変換して、復号対象小ブロックの動きベクト
    ルの予測ベクトルを求めるステップと、 該求めた予測べクトルに予測誤差を加算して動きベクト
    ルを復号するステップとを有することを特徴とする動き
    ベクトル復号プログラムを記録したコンピュータにより
    読み取り可能な記録媒体。
38. 【請求項３８】 請求項３３に記載の動きベクトル予測
    符号化プログラムを実行することにより符号化された動
    きベクトルを復号する動きベクトル復号プログラムを記
    録したコンピュータにより読み取り可能な記録媒体であ
    って、 復号対象小ブロックの動き補償方法が局所的動き補償方
    法で、予測に用いる復号済み小ブロックの動き補償方法
    が大局的動き補償である場合、大局的な動きベクトルか
    ら復号済み小ブロックの局所的な動きベクトルを算出
    し、復号対象小ブロックの動きべクトルの予測ベクトル
    を求めるステップと、 該求めた予測ベクトルに予測誤差を加算して動きベクト
    ルを復号するステップとを有することを特徴とする動き
    ベクトル復号プログラムを記録したコンピュータにより
    読み取り可能な記録媒体。
39. 【請求項３９】 前記求められた予測ベクトルの大きさ
    が予め規定された範囲内にない場合、該予測ベクトルの
    大きさを、前記規定範囲内にクリップするステップを有
    することを特徴とする請求項３６から３８のいずれか１
    項記載の動きベクトル復号プログラムを記録したコンピ
    ュータ読み取り可能な記録媒体。
40. 【請求項４０】 前記求められた予測ベクトルの大きさ
    が予め規定された範囲内にない場合、該予測ベクトルの
    大きさを０とするステップを有することを特徴とする請
    求項３６から３８のいずれか１項記載の動きベクトル復
    号プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
41. 【請求項４１】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを、動きベクトルのパラメータ数がより少ない
    動きモデルの動きベクトルに変換する際、小ブロック内
    の画素毎に求まる該動きモデルの動きベクトルから、小
    ブロックの代表動きベクトルを算出するステップを有す
    ることを特徴とする請求項３１から３５のいずれか１項
    記載の動きベクトル予測符号化プログラムを記録したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。
42. 【請求項４２】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを、動きベクトルのパラメータ数がより少ない
    動きモデルの動きベクトルに変換する際、小ブロック内
    の画素毎に求まる該動きモデルの動きベクトルから、小
    ブロックの代表動きベクトルを算出するステップを有す
    ることを特徴とする請求項３６から４０のいずれか１項
    記載の動きベクトル復号プログラムを記録したコンピュ
    ータ読み取り可能な記録媒体。
43. 【請求項４３】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを平行移動動きモデルの動きベクトルに変換す
    る際、小ブロック内の画素毎に求まる平行移動動きモデ
    ルの動きベクトルから、該小ブロックの代表動きベクト
    ルを算出するステップを有することを特徴とする請求項
    ３１から３５のいずれか１項記載の動きベクトル予測符
    号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
    記録媒体。
44. 【請求項４４】 小ブロックの任意の動きモデルの動き
    ベクトルを平行移動動きモデルの動きベクトルに変換す
    る際、小ブロック内の画素毎に求まる平行移動動きモデ
    ルの動きベクトルから、該小ブロックの代表動きベクト
    ルを算出するステップを有することを特徴とする請求項
    ３６から４０のいずれか１項記載の動きベクトル復号プ
    ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
45. 【請求項４５】 代表動きベクトルを算出する際、小ブ
    ロック内の画素毎の平行移動動きモデルの動きベクトル
    の各成分について、成分毎に算出される値である、平均
    値、中間値、中央値、最頻値、最大値、最小値のいずれ
    かを代表動きベクトルの各成分の値とするステップを有
    することを特徴とする請求項４３記載の動きベクトル予
    測符号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可
    能な記録媒体。
46. 【請求項４６】 代表動きベクトルを算出する際、小ブ
    ロック内の画素毎の平行移動動きモデルの動きベクトル
    の各成分について、成分毎に算出される値である、平均
    値、中間値、中央値、最頻値、最大値、最小値のいずれ
    かを代表動きベクトルの各成分の値とするステップを有
    することを特徴とする請求項４４記載の動きベクトル復
    号プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
47. 【請求項４７】 フレーム全体の大局的な動きや変形を
    予測するグローバル動き補償と、ブロック毎の局所的な
    動きを予測するローカル動き補償のいずれかを用いてフ
    レーム間予測を行う動きベクトルの予測符号化プログラ
    ムを記録したコンピュータにより読み取り可能な記録媒
    体であって、 符号化対象小ブロックの動き補償モードを判定するステ
    ップと、 符号化対象小ブロックの動き補償モードがローカル動き
    補償の場合、符号化済み小ブロックの符号化モードを判
    定するステップと、 前記符号化済み小ブロックの符号化モードがフレーム内
    符号化の場合、当該ブロックの動きベクトルを０とする
    ステップと、 前記符号化済み小ブロックの符号化モードがフレーム間
    符号化の場合、該符号化済み小ブロックの動き補償モー
    ドを判定するステップと、 前記符号化済み小ブロックの動き補償モードがグローバ
    ル動き補償の場合、グローバル動きパラメータから、該
    符号化済み小ブロックの画素毎の動きベクトルを計算す
    るステップと、 前記画素毎の動きベクトルから予め決められた方法で前
    記符号化済み小ブロックの代表動きベクトルを計算する
    ステップと、 前記代表動きベクトルが規定範囲内にあるかどうか判定
    するステップと、 前記代表動きベクトルが規定範囲内にないとき、前記代
    表ベクトルを前記規定範囲内にクリッピングするか、０
    とするステップと、 前記符号化対象小ブロックの動きベクトルと予測ベクト
    ルの差分である予測誤差を計算するステップと、 前記計算された予測誤差を符号化するステップとを有す
    ることを特徴とする動きベクトル予測符号化プログラム
    を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
48. 【請求項４８】 請求項４２に記載の動きベクトル予測
    符号化プログラムより符号化された動きベクトルを復号
    する動きベクトルの復号プログラムを記録したコンピュ
    ータにより読み取り可能な記録媒体であって、 復号対象ブロックの動き補償モードを判定するステップ
    と、 復号対象ブロックの動き補償モードがローカル動き補償
    の場合、動きベクトルの予測誤差を復号するステップ
    と、 復号済み小ブロックの符号化モードを判定するステップ
    と、 前記復号済み小ブロックの符号化モードがフレーム内符
    号化モードの場合、当該ブロックの動きベクトルを０と
    するステップと、 前記復号済み小ブロックの符号化モードがフレーム間符
    号化モードの場合、該復号済み小ブロックの動き補償モ
    ードを判定するステップと、 前記復号済み小ブロックの動き補償モードがグローバル
    動き補償の場合、グローバル動きパラメータから参照ブ
    ロックの画素毎の動きベクトルを計算するステップと、 前記画素毎の動きベクトルから予め決められた方法でブ
    ロックの代表動きベクトルを計算するステップと、 前記代表動きベクトルが規定範囲内にあるかどうか判定
    するステップと、 前記代表動きベクトルが前記規定範囲にないとき、前記
    代表動きベクトルを前記規定範囲内にクリッピングする
    か、０にするステップと、 前記復号対象小ブロックの予測誤差と予測ベクトルを加
    算するステップとを有する動きベクトル復号プログラム
    を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。