JPH1198513A - 動画像符号化／復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通常再生と同容量のフレームメモリで、シーン
チェンジ前後でも破綻のない逆方向再生を可能とする動
画像符号化／復号化装置を提供する。 【解決手段】符号化回路１００において隣接するＩまた
はＰフレームの間で逆方向の符号化を行い、Ｂフレーム
の符号化データの作成時には参照画像の時間の順序を逆
転させて符号化を行い、復号化回路１４０において逆方
向再生時は通常のＩフレームの符号化データと逆方向の
符号化を行ったＰフレームと参照画像の時間の順序を逆
転させて符号化を行ったＢフレームを用いることにより
逆方向再生を行う。

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／復号
化装置に係り、逆方向再生を容易に実現できる動画像符
号化装置および動画像復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像を高能率に圧縮符号化する動画像
符号化方式の国際標準であるＭＰＥＧ（ＭＰＥＧ１また
はＭＰＥＧ２）方式では、周知のように動画像のフレー
ム内の相関に加えて、フレーム間の相関を利用して冗長
な情報を削除することにより、符号化効率を高めてい
る。前者のフレーム間相関を利用した符号化は、次のよ
うにして行われる。

【０００３】図２の「順方向符号化順序」と記した部分
は、典型的なＭＰＥＧ方式の符号化パターンを示してい
る。図中、Ｉｎ（ｎは数字でフレームの入力順序を示
す）と示されているフレームは、Ｉピクチャ（フレーム
内符号化画像）と呼ばれ、現フレーム内の情報だけを用
いて符号化する画像である。Ｐｍと示されているフレー
ムは、Ｐピクチャ（順方向予測符号化画像（フレーム間
双方向予測符号化画像ともいう））と呼ばれ、直前に符
号化を行ったＩまたはＰピクチャを参照画像として動き
補償を行って符号化する画像である。Ｂｋと示されてい
るフレームは、Ｂピクチャ（双方向予測符号化画像）と
呼ばれ、時間的に直前および直後のＩまたはＰフレーム
を参照画像として動き補償を行って符号化する画像であ
る。ここでｍ，ｋは数字であり、いずれもフレームの入
力順序を表している。なお、本発明で使用するＩフレー
ム、Ｐフレーム、Ｂフレームという用語は、それぞれＩ
ピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャと同義である。

【０００４】予測に用いる参照画像の依存関係から、図
２に示されているように順方向符号化は入力画像の順序
と異なり、Ｉ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｐ５，Ｂ３，Ｂ４，Ｐ
８，Ｂ６，Ｂ７，Ｐ１１，Ｂ９，Ｂ１０，…の順序で行
われる。この図２の例で、入力画像のうちのＢ９フレー
ムを復号化側で復元するために必要な画像を調べてみる
と、次の通りである。

【０００５】Ｂ９フレームの符号化時に参照画像として
直接使用するフレームは、Ｐ８フレームとＰ１１フレー
ムである。Ｐ１１フレームはＰ８フレームを参照画像と
し、Ｐ８フレームはＰ５フレームを参照画像とする。ま
た、Ｐ５フレームはＩ２フレームを参照画像とする。従
って、復号化側でＢ９フレームを完全に再生するために
は、Ｉ２，Ｐ５，Ｐ８，Ｐ１１，Ｂ９の画像の符号化デ
ータが必要である。

【０００６】これは復号化側で動画像データを順方向に
再生する場合の例であるが、実際には逆転再生機能、す
なわち動画像データを逆方向に再生する機能も要求され
る。ＭＰＥＧ方式によって符号化された動画像データを
逆方向再生する方法として、順方向再生画像から逆方向
再生画像を復号する方法がある。具体的には、逆方向再
生時には逆方向再生の開始フレームに最も近い時間的に
過去のＩフレームをサーチし、Ｉフレームから順方向に
復号を行って得られた順方向再生画像をフレームメモリ
に保存しておき、表示開始フレームまでの復号が完了し
た時点で、フレームメモリの内容を逆方向再生画像とな
るように並べ替えて読み出して表示を行う方法である。

【０００７】しかし、このように逆方向再生に必要な画
像をフレームメモリに蓄積しておく方法では、逆方向再
生を実現するためのみに復号化装置に大容量のフレーム
メモリを余分に用意しておくことが必要であり、順方向
再生に比して逆方向再生の重要度が低いことを考える
と、コスト面から好ましくない。

【０００８】一方、ビデオオンデマンドシステムでは、
動画像の送出側（配信側）であらかじめ逆方向符号化し
た符号化データを格納しておき、ユーザから逆方向再生
の要求を受けたときにその符号化データを送出する手法
が考えられる。この方法は、復号化装置に余計なフレー
ムメモリを要求しないが、送出側で順方向符号化と逆方
向符号化の２種類の符号化データを保存しておく必要が
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
技術では、復号化装置側だけで逆方向再生を行おうとす
る場合、あらかじめ順方向に動画像信号系列を復号し
て、それらをフレームメモリに保存しておき、フレーム
メモリの内容を逆方向に表示を行うことにより逆方向再
生を実現しているため、復号化装置で大量のフレームメ
モリを持つ必要があり、逆方向再生の重要度の低さを考
えると、コスト面から好ましくないという問題があっ
た。

【００１０】また、ビデオオンデマンドシステムを構成
しようとした場合、復号化装置に余計なフレームメモリ
を持たせないように、送出側であらかじめ順方向用と逆
方向用の符号化データを保存しておく必要があり、符号
化データの保存スペースが二重に要求されるという問題
があった。

【００１１】本発明の目的は、復号化側に大量のフレー
ムメモリを用意することなく順方向再生を行うことがで
きる動画像符号化装置および動画像復号化装置を提供す
ることにある。

【００１２】本発明の他の目的は、ビデオオンデマンド
システムの送出側で逆方向再生用の符号化データを記録
を行う場合に保存しておくべき情報量を削減できる動画
像符号化装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】逆方向再生という特殊な
再生形態を考慮した場合、再生される画像が符号化側と
完全に一致していなくとも許容されるような用途が多数
ある。例えば、シーンを逆方向にサーチする場合には、
画面の内容が把握できる程度の画質で十分である。さら
に、復号化側で得られた復号画像信号が符号化側の局部
復号信号と微妙に異なったために符号化雑音の誤差が累
積しても、周期的にフレーム内符号化により画面のリフ
レッシュが行われるため、復号側ではあまり問題になら
ない。

【００１４】本発明は、このような点に着目してなされ
たもので、逆方向再生時に復号化側で符号化側の局部復
号信号とは完全に一致しなくとも、シーンチェンジ等で
再生不能なフレームが発生することがなく、順方向再生
に必要なフレームメモリを用いて逆方向再生を可能とす
る動画像符号化装置および動画像復号化装置を提供する
ものである。

【００１５】上記課題を解決するために、本発明の第１
の動画像符号化装置は、入力動画像を(a) Ｉフレーム
（現フレーム内の情報のみを用いて符号化するフレーム
内符号化画像）と、(b) Ｐフレーム（過去に符号化を行
った画像：ＩまたはＰフレームを参照画像として現フレ
ーム内の情報を符号化する順方向予測符号化画像）と、
(c) Ｂフレーム（ＩフレームまたはＰフレームを参照画
像として現在の画面内の情報を符号化する双方向予測符
号化画像）とに分類して符号化する動画像符号化装置に
おいて、ＩフレームまたはＰフレームの順方向符号化と
同時に、現在符号化を行っているＩフレームまたはＰフ
レームを参照画像として直前のＰフレームの逆方向符号
化を行い、またＢフレームの順方向符号化と同時に、Ｂ
フレームを挟んでいる参照画像の時間関係を逆転してＢ
フレームの逆方向符号化を行うことを特徴とする。

【００１６】また、第１の動画像符号化装置に対応する
第１の動画像復号化装置は、(a) Ｉフレーム（現フレー
ム内の情報のみを用いて符号化するフレーム内符号化画
像）またはＰフレーム（過去に符号化を行った画像：Ｉ
またはＰフレームを参照画像として現フレーム内の情報
を符号化する順方向予測符号化画像）の順方向符号化と
同時に、現在符号化を行っているＩフレームまたはＰフ
レームを参照画像として直前のＰフレームの逆方向符号
化を行い、(b) ＩフレームまたはＰフレームを参照画像
として現在の画面内の情報を符号化するＢフレームの順
方向符号化と同時に、Ｂフレームを挟んでいる参照画像
の時間関係を逆転してＢフレームの逆方向符号化を行っ
て得られた符号化データを復号して再生する動画像復号
化装置において、順方向再生時には、Ｉフレームと、順
方向符号化を行ったＰフレームと、順方向符号化を行っ
たＢフレームの符号化データのいずれかを選択して復号
を行い、逆方向再生時には、Ｉフレームと、逆方向符号
化を行ったＰフレームと、逆方向符号化を行ったＢフレ
ームの符号化データのいずれかを選択して復号を行うこ
とを特徴とする。

【００１７】すなわち、第１の動画像符号化装置では、
通常の順方向符号化とは別に、これと同時に隣接するＩ
またはＰフレームの間で逆方向符号化を行う。図２を例
にとると、例えばＰ８フレームに対しては順方向符号化
を行う場合の参照画像をＰ５フレームとし、逆方向符号
化を行う場合の参照画像をＰ１１フレームとして符号化
を行う。

【００１８】そして、Ｂフレームの逆方向符号時には参
照画像の時間の順序を逆転させて符号化を行う。図２を
例にすると、Ｂ６フレームに対して順方向符号化を行う
場合はＰ５フレームを前方参照画像とし、Ｐ８フレーム
を後方参照画像とするが、逆方向符号化を行う場合はＰ
８フレームを前方参照画像とし、Ｐ５フレームを後方参
照画像とする。

【００１９】一方、第１の動画像復号化装置側での逆方
向再生時には、通常のＩフレームの符号化データと、逆
方向の符号化を行ったＰフレームと、参照画像の時間の
順序を逆転させて符号化を行ったＢフレームを用いるこ
とにより、通常再生時と全く同じ処理を行って逆方向再
生を行うことができ、復号化装置側では逆方向再生用の
フレームメモリを削減することができる。

【００２０】本発明の第２の動画像符号化装置は、第１
の動画像符号化装置からＢフレームの順方向符号化と同
時に、Ｂフレームを挟んでいる参照画像の時間関係を逆
転してＢフレームの逆方向符号化を行う機能を除去し、
ＩフレームまたはＰフレームの順方向符号化と同時に、
現在符号化を行っているＩフレームまたはＰフレームを
参照画像として直前のＰフレームの逆方向符号化を行う
ことを特徴とする。

【００２１】一方、第２の動画像符号化装置に対応する
第２の動画像復号化装置では、順方向再生時には、第１
の動画像復号化装置と同様に、フレーム内符号化画像
と、順方向符号化を行った順方向予測符号化画像と、順
方向符号化を行った双方向予測符号化画像の符号化デー
タのいずれかを選択して復号を行うが、逆方向再生時に
は、フレーム内符号化画像と、逆方向符号化を行った順
方向予測符号化画像と、順方向符号化を行った双方向予
測符号化画像の符号化データのいずれかを選択して復号
を行い、かつ双方向予測符号化画像については参照画像
の前方と後方の関係を逆転して復号を行う。

【００２２】すなわち、第２の動画像符号化／復号化装
置では、逆方向再生用のＢフレームの符号化データを用
いずに順方向符号化により得られた符号化データを逆方
向再生に代用することにより、保存しておく符号化デー
タの量を削減することができる。これは、上述の説明で
Ｂフレームの逆方向符号化に使用する参照画像の組み合
わせが順方向と逆方向の向きを逆転させるだけで置き換
えられるためである。この場合の逆方向再生を実現する
方法は２種類あり、一つは復号化装置側でＢフレームの
順方向符号化データの参照画像情報の前方と後方を反転
させる方法であり、もう一つは符号化装置側でＢフレー
ムの参照画像情報の前方と後方を反転させる方法であ
る。

【００２３】本発明の第３の動画像符号化装置は、後者
の方法に対応したもので、ＩフレームまたはＰフレーム
の順方向符号化と同時に、現在符号化を行っているＩフ
レームまたはＰフレームを参照画像として直前のＰフレ
ームの逆方向符号化を行い、得られた符号化データをあ
らかじめ記録しておき、ユーザからの順方向再生の要求
時には、Ｉフレームと順方向符号化を行ったＰフレー
ム、Ｂフレームの符号化データを選択して送出し、逆方
向再生の要求時には、Ｉフレームと、逆方向符号化を行
ったＰフレームと、Ｂフレームの符号化データの参照画
像の前方と後方を選択するフラグの時間関係を逆転させ
るように付加情報を書き換えて、符号化データを送出す
ることを特徴とする。

【００２４】これにより、従来は逆方向再生のために送
出側で符号化データを二重に保存しておかなければなら
なかったのに対して、本発明では逆方向再生のために追
加して保存しておくべき符号化データは、逆方向符号化
を行ったＰフレームだけで良いことになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施形態）本発明の第１の実施形態を図１、図
２および図３を使用して説明する。図１は本実施形態に
係る動画像符号化／復号化装置の構成を示すブロック図
であり、図２は本実施形態で符号化を行う際の符号化順
序および使用する参照画像を示し、図３は逆転再生化を
行う際の復号順序を示している。

【００２６】図１において、符号化回路１００は入力動
画像信号１０１をＭＰＥＧ方式に従って符号化する動画
像符号化装置であり、原画像用フレームメモリ１０２、
第１のセレクタ１０３、ＤＣＴ（離散コサイン変換）回
路１０４、量子化器１０５、可変長符号化回路１０６、
逆量子化器１０８、ＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換）回
路１０９、第２のセレクタ１１０、参照画像用フレーム
メモリ１１１，１１２、第３、第４のセレクタ１１３，
１１４、動き予測回路１１５、動き補償用減算器１１６
および加算器１１７からなり、符号化データ１０７を出
力する。符号化データ１０７は、ハードディスク装置１
２０に蓄えられる。

【００２７】一方、復号化回路１４０はハードディスク
装置１２０から読み出された符号化データをＭＰＥＧ方
式に従って復号する動画像復号化装置であり、可変長復
号化回路１４２、逆量子化器１４３、動き補償回路１４
７、ＩＤＣＴ回路１４８、加算器１４９、参照画像用フ
レームメモリ１５２および表示順序並べ替え用フレーム
メモリ１５３からなり、再生画像信号を出力する。

【００２８】本実施形態では、符号化回路１００におい
てＩフレームまたはＰフレームの順方向符号化と同時
に、現在符号化を行っているＩフレームまたはＰフレー
ムを参照画像として直前のＰフレームの逆方向符号化を
行い、またＢフレームの順方向符号化と同時に、Ｂフレ
ームを挟んでいる参照画像の時間関係を逆転してＢフレ
ームの逆方向符号化を行うことが特徴である。

【００２９】一方、復号化回路１４０においては順方向
再生時には、Ｉフレームと順方向符号化を行ったＰフレ
ームと順方向符号化を行ったＢフレームの符号化データ
のいずれかを選択して復号を行い、逆方向再生時には、
Ｉフレームと逆方向符号化を行ったＰフレームと逆方向
符号化を行ったＢフレームの符号化データのいずれかを
選択して復号を行うことが特徴である。

【００３０】以下、本実施形態の動画像符号化／復号化
装置の詳細な構成と動作を図２および図３により説明す
る。図２および図３は、一般的にＭＰＥＧ方式の符号化
に用いられるＩフレームの間隔を１５フレーム、Ｉまた
はＰフレームの間隔を３フレームとしたときの画像の入
力順序と符号化順序の関係を示している。入力画像はＢ
０，Ｂ１，Ｉ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｐ５，…と表記し、順方
向符号化後の画像（通常の場合）は（Ｉ２），（Ｂ
０），（Ｂ１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ４）…と表
記している。また、本発明に基づく逆方向符号化後の画
像はｂ０，ｂ１，ｂ３，ｂ４，ｐ５，ｂ６，…と表記し
ている。

【００３１】［Ｉ２フレームの符号化］まず、最初にＩ
２フレームの符号化を行う。原画像用フレームメモリ１
０２から読み出された原画像信号（Ｉ２フレーム）は、
セレクタ１０３を介してＤＣＴ回路１０４に入力され
る。ＤＣＴ回路１０４から出力されるＤＣＴ係数情報は
量子化器１０５で量子化された後、可変長符号化回路１
０６で可変長符号化され、符号化データ１０７として出
力される。また、量子化器１０５の出力は逆量子化器１
０８にも入力される。逆量子化器１０８の出力は、ＩＤ
ＣＴ回路１０９に入力される。ＩＤＣＴ回路１０９の出
力は、セレクタ１１０を介して以降の符号化で用いる参
照画像信号（（Ｉ２）フレーム）として参照画像用フレ
ームメモリＡ１１１に保存される。

【００３２】［Ｂ０フレームの順方向符号化］次に、Ｂ
０フレームの順方向符号化を行う。原画像用フレームメ
モリ１０２から読み出された原画像信号（Ｂ０フレー
ム）は、動き予測回路１１５の原画入力に入力される。
また、参照画像用フレームメモリＡ１１１から読み出さ
れた参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セレクタ１
１４を介して動き予測回路１１５の後方参照画像入力に
入力される。動き予測回路１１５では、原画像と後方参
照画像の動き予測を行い、これにより生成された動き予
測信号が減算器１１６に出力される。減算器１１６で
は、動き予測信号と原画像信号（Ｂ０フレーム）との差
である予測誤差信号を生成し、この予測誤差信号はセレ
クタ１０３を介してＤＣＴ回路１０４に出力される。Ｄ
ＣＴ回路１０４から出力されるＤＣＴ係数情報は量子化
器１０５で量子化された後、さらに可変長符号化回路１
０６で可変長符号化され、符号化データ１０７として出
力される。

【００３３】［Ｂ０フレームの逆方向符号化］Ｂ０フレ
ームの逆方向符号化は、次のように行われる。原画像用
フレームメモリ１０２から読み出された原画像信号（Ｂ
０フレーム）は、動き予測回路１１５の原画入力に入力
される。また、参照画像用フレームメモリＡ１１１から
読み出された参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セ
レクタ１１４を介して前方参照画像として出力され、セ
レクタ１１３を介して動き予測回路１１５の前方参照画
像入力に入力される。動き予測回路１１５では、原画像
と前方参照画像の動き予測を行い、これにより生成され
た動き予測信号が減算器１１６に出力される。減算器１
１６では、動き予測信号と原画像信号（Ｂ０フレーム）
との差である予測誤差信号を計算し、この予測誤差信号
はセレクタ１０３を介してＤＣＴ回路１０４に出力され
る。ＤＣＴ回路１０４から出力されるＤＣＴ係数情報は
量子化器１０５で量子化された後、さらに可変長符号化
回路１０６で可変長符号化され、符号化データ１０７と
して出力される。

【００３４】［Ｂ１フレームの順方向および逆方向符号
化］次に行うＢ１フレームの順方向および逆方向符号化
は、用いる原画像信号をＢ１フレームとして、Ｂ０フレ
ームの符号化と同様に行われる。

【００３５】［Ｐ５フレームの順方向符号化］次に、Ｐ
５フレームの順方向符号化を行う。原画像用フレームメ
モリ１０２から読み出された原画像信号（Ｐ５フレー
ム）は、動き予測回路１１５の原画入力に入力される。
また、参照画像用フレームメモリＡ１１１から読み出さ
れた参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セレクタ１
１４を介して前方参照画像信号として出力され、セレク
タ１１３を介して動き予測回路１１５の前方参照画像入
力に入力される。動き予測回路１１５では、原画像と前
方参照画像の動き予測を行い、これにより生成された動
き予測信号が減算器１１６に出力される。減算器１１６
では、動き予測信号と原画像信号（Ｐ５フレーム）との
差である予測誤差信号を計算し、この予測誤差信号はセ
レクタ１０３を介してＤＣＴ回路１０４に出力される。
ＤＣＴ回路１０４から出力されたＤＣＴ係数情報は量子
化器１０５で量子化された後、さらに可変長符号化回路
１０６で可変長符号化され、符号化データ１０７として
出力される。また、量子化器１０５の出力は逆量子化器
１０８にも入力される。逆量子化器１０８の出力はＩＤ
ＣＴ回路１０９に入力され、ＩＤＣＴ回路１０９の出力
は加算器１１７で動き予測信号と加算された後、セレク
タ１１０を介して以降の符号化で用いる参照画像信号
（（Ｐ５）フレーム）として参照画像用フレームメモリ
Ｂ１１２に保存される。

【００３６】［Ｂ３フレームの順方向符号化］次に、Ｂ
３フレームの順方向符号化を行う。原画像用フレームメ
モリ１０２から読み出された原画像信号（Ｂ３フレー
ム）は動き予測回路１１５の原画入力に入力される。ま
た、参照画像用フレームメモリＡ１１１から読み出され
た参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セレクタ１１
４を介して動き予測回路１１５の前方参照画像入力に入
力され、参照画像用フレームメモリＢ１１２から読み出
された参照画像信号（（Ｐ５）フレーム）は、セレクタ
１１４を介して動き予測回路１１５の後方参照画像入力
に入力される。動き予測回路１１５では、原画像と前方
および後方参照画像の動き予測を行い、これにより生成
された動き予測信号が減算器１１６に出力される。減算
器１１６では、動き予測信号と原画像信号（Ｂ３フレー
ム）との差である予測誤差信号を計算し、この予測誤差
がセレクタ１０３を介してＤＣＴ回路１０４に出力され
る。ＤＣＴ回路１０４から出力されるＤＣＴ係数情報は
量子化器１０５で量子化された後、さらに可変長符号化
回路１０６で可変長符号化され、符号化データ１０７と
して出力される。

【００３７】［Ｂ３フレームの逆方向符号化］Ｂ３フレ
ームの逆方向符号化は、次のように行われる。原画像用
フレームメモリ１０２から読み出された原画像信号（Ｂ
３フレーム）は、動き予測回路１１５の原画入力に入力
される。また、参照画像用フレームメモリＡ１１１から
読み出された参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セ
レクタ１１４を介して前方参照画像信号として出力さ
れ、セレクタ１１３を介して動き予測回路１１５に入力
される。また、参照画像用フレームメモリＢ１１２から
読み出された参照画像信号（（Ｐ５）フレーム）は、セ
レクタ１１４を介して後方参照画像信号として動き予測
回路１１５に入力される。動き予測回路１１５では原画
像と前方および後方参照画像の動き予測を行い、動き予
測信号が減算器１１６に出力される。減算器１１６で
は、動き予測信号と原画像信号Ｂ３との差である予測誤
差信号を計算し、この予測誤差信号はセレクタ１０３を
介してＤＣＴ回路１０４に出力される。ＤＣＴ回路１０
４から出力されるＤＣＴ係数情報は量子化器１０５で量
子化された後、さらに可変長符号化回路１０６で可変長
符号化され、符号化データ１０７として出力される。

【００３８】［Ｂ４フレームの順方向および逆方向符号
化］次に行うＢ４フレームの順方向および逆方向符号化
は、用いる原画像信号をＢ４フレームとし、Ｂ３フレー
ムの符号化と同様に行われる。

【００３９】［Ｐ８フレームの順方向符号化］次に行う
Ｐ８フレームの順方向符号化は、用いる原画像信号をＰ
８フレームとし、前方参照画像信号を（Ｐ５）フレーム
として、Ｐ５フレームの符号化と同様に行われる。

【００４０】［Ｐ５フレームの逆方向符号化］Ｐ５フレ
ームの逆方向符号化は、次のように行われる。原画像用
フレームメモリ１０２から読み出された原画像信号（Ｐ
５フレーム）は、動き予測回路１１５の原画入力に入力
される。また、原画像用フレームメモリ１０２から読み
出された参照画像信号（Ｐ８フレーム）は、セレクタ１
１４を介して前方参照画像信号として出力され、セレク
タ１１３を介して動き予測回路１１５の前方参照画像入
力に入力される。動き予測回路１１５では原画像と前方
参照画像の動き予測を行い、これにより生成される動き
予測信号が減算器１１６に出力される。減算器１１６で
は、動き予測信号と原画像信号Ｐ５との差である予測誤
差信号を計算し、この予測誤差信号はセレクタ１０３を
介してＤＣＴ回路１０４に出力される。ＤＣＴ回路１０
４から出力されるＤＣＴ係数情報は量子化器１０５で量
子化された後、さらに可変長符号化回路１０６で可変長
符号化され、符号化データ１０７として出力される。以
下、同様にして順方向および逆方向の符号化が行われ
る。

【００４１】以上のような処理により、順方向の符号化
データは（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ１），（Ｐ５），
（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｐ８），（Ｂ６），（Ｂ７），
（Ｐ１１），（Ｂ９），（Ｂ１０），（Ｐ１４），（Ｂ
１２），（Ｂ１３），…の順に生成され、逆方向の符号
化データは、ｂ０，ｂ１，ｂ３，ｂ４，ｐ５，ｂ６，ｂ
７，ｐ８，ｂ９，ｂ１０，ｐ１１，ｂ１２，ｂ１３，ｐ
１４，…の順に生成される。

【００４２】こうして符号化回路１００で生成された符
号化データ１０７は、ハードディスク装置１２０に記録
される。記録に当たっては、例えばＩフレームの符号化
データ１２１、順方向のＰフレームの符号化データ１２
２、逆方向のＰフレームの符号化データ１２３、順方向
のＢフレームの符号化データ１２４、逆方向のＢフレー
ムの符号化データ１２５というように、記録位置を分け
ておく。

【００４３】一方、復号化回路１４０では順方向再生を
行う場合、従来と同様に（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ
１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｐ８），（Ｂ
６），（Ｂ７），（Ｐ１１），（Ｂ９），（Ｂ１０），
（Ｐ１４），（Ｂ１２），（Ｂ１３），…の順序になる
ように、ハードディスク装置１２０からデータを選択し
て読み出す。また、逆方向再生を行う場合、図３に示す
ように、ｐ１４，ｐ１１，ｂ１３，ｂ１２，ｐ８，ｂ１
０，ｂ９，ｐ５，ｂ７，ｂ６，ｂ４，ｂ３，ｂ１，ｂ０
の順序になるように、ハードディスク装置１２０に記録
されたデータを選択して読み出す。ハードディスク装置
１２０から適切な順序で読み出された順方向または逆方
向の符号化データは、復号化回路１４０で復号される。

【００４４】復号化回路１４０において、符号化データ
１４１は可変長復号化回路１４２に入力され、ＤＣＴ係
数情報が逆量子化器１４３に、前方動きベクトル情報１
４４と後方動きベクトル情報１４５と動き補償モード情
報１４６が動き補償回路１４７にそれぞれ入力される。
逆量子化器１４３で逆量子化されたＤＣＴ係数情報はＩ
ＤＣＴ回路１４８に入力される。ＩＤＣＴ回路１４８の
出力は加算器１４９に入力される。動き補償回路１４７
で作成された予測画像信号１５０は加算器１４９に入力
される。

【００４５】加算器１４９では、動き補償モード情報１
４６を参照して、ＩＤＣＴ回路１４８の出力をそのまま
出力するか、ＩＤＣＴ回路１４８の出力と予測画像信号
１５０を加算して出力するかを判断し、再生画像信号１
５１を表示順序並べ替え用フレームメモリ１５３に出力
する。また、ＩフレームおよびＰフレームの再生画像信
号１５１は、以降の処理で参照画像信号として用いるた
めに、フレームメモリ１５２に保存される。

【００４６】表示順序並べ替え用フレームメモリ１５３
では、順方向再生の場合は（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ
１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｐ８），（Ｂ
６），（Ｂ７），（Ｐ１１），（Ｂ９），（Ｂ１０），
（Ｐ１４），（Ｂ１２），（Ｂ１３），…の順に再生さ
れた再生画像信号について、Ｂ０，Ｂ１，Ｉ２，Ｂ３，
Ｂ４，Ｐ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｐ８，Ｂ９，Ｂ１０，Ｐ１
１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｐ１４，…の順に表示されるよう
に並べ替えを行う。

【００４７】また、表示順序並べ替え用フレームメモリ
１５３では、逆方向再生の場合はｐ１４，ｐ１１，ｂ１
３，ｂ１２，ｐ８，ｂ１０，ｂ９，ｐ５，ｂ７，ｂ６，
Ｉ２，ｂ４，ｂ３，…，ｂ１，ｂ０の順に再生された再
生画像信号について、ｐ１４，ｂ１３，ｂ１３，ｐ１
１，ｂ１０，ｂ９，ｐ８，ｂ７，ｂ６，ｐ５，ｂ４，ｂ
３，（Ｉ２），ｂ１，ｂ０の順に表示されるように並べ
替えを行う。

【００４８】（第２の実施形態）本発明の符号化復号化
装置の第２の実施形態を図４、図５および図６を使用し
て説明する。図４は本実施形態に係る動画像符号化／復
号化装置の構成を示す図であり、図５は本実施形態で符
号化を行う際の符号化順序および使用する参照画像を示
し、図６は逆方向再生を行う際の復号順序を示してい
る。

【００４９】図４において、符号化回路４００は入力動
画像信号４０１をＭＰＥＧ方式に従って符号化する動画
像符号化装置であり、原画像用フレームメモリ４０２、
第１のセレクタ４０３、ＤＣＴ回路４０４、量子化器４
０５、可変長符号化回路４０６、逆量子化器４０８、Ｉ
ＤＣＴ回路４０９、第２のセレクタ４１０、参照画像用
フレームメモリ４１１，４１２、第３、第４のセレクタ
４１３，４１４、動き予測回路４１５、動き補償用減算
器４１６および加算器４１７からなり、符号化データ４
０７を出力する。符号化データ４０７は、ハードディス
ク装置４２０に蓄えられる。

【００５０】一方、復号化回路１４０はハードディスク
装置４２０から読み出された符号化データをＭＰＥＧ方
式に従って復号する動画像復号化装置であり、可変長復
号化回路４４２、逆量子化器４４３、動き補償回路４４
７、ＩＤＣＴ回路４４８、加算器４４９、参照画像用フ
レームメモリ４５２、表示順序並べ替え用フレームメモ
リ４５３および動きベクトル情報用セレクタ４５４から
なり、再生画像信号を出力する。

【００５１】本実施形態は、符号化回路４００において
ＩフレームまたはＰフレームの順方向符号化と同時に、
現在符号化を行っているＩフレームまたはＰフレームを
参照画像として直前のＰフレームの逆方向符号化を行う
ことが特徴であり、復号化回路４４０においては順方向
再生時にはフレーム内符号化画像と順方向符号化を行っ
た順方向予測符号化画像と順方向符号化を行った双方向
予測符号化画像の符号化データのいずれかを選択して復
号を行うが、逆方向再生時にはフレーム内符号化画像
と、逆方向符号化を行った順方向予測符号化画像と順方
向符号化を行った双方向予測符号化画像の符号化データ
のいずれかを選択して復号を行い、かつ双方向予測符号
化画像については参照画像の前方と後方の関係を逆転し
て復号を行うことが特徴である。

【００５２】以下、本実施形態の動画像符号化／復号化
装置の詳細な構成と動作を図５および図６により説明す
る。図５および図６は、一般的にＭＰＥＧで符号化に用
いられるＩフレームの間隔を１５フレーム、ＩまたはＰ
フレームの間隔を３フレームとした時の画像の入力順序
と符号化順序の関係を示している。入力画像はＢ０，Ｂ
１，Ｉ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｐ５，…と表記し、順方向符号
化後の画像（通常の場合）は（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ
１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ４），…と表記してい
る。また、本発明に基づく逆方向符号化後の画像はｂ
０，ｂｌ，ｂ３，ｂ４，ｐ５，ｂ６，…と表記してい
る。

【００５３】［Ｉ２フレームの符号化］まず、最初にＩ
２フレームの符号化を行う。原画像用フレームメモリ４
０２から読み出された原画像信号（Ｉ２フレーム）は、
セレクタ４０３を介してＤＣＴ回路４０４に入力され
る。ＤＣＴ回路４０４から出力されるＤＣＴ係数情報は
量子化器４０５で量子化された後、さらに可変長符号化
回路４０６で可変長符号化され、符号化データ４０７と
して出力される。また、量子化器４０５の出力は逆量子
化器４０８にも入力される。逆量子化器４０８の出力は
ＩＤＣＴ回路４０９に入力される。ＩＤＣＴ回路４０９
の出力はセレクタ４１０を介して以降の符号化で用いる
参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）として参照画像用フ
レームメモリＡ４１１に保存される。

【００５４】［Ｂ０フレームの順方向符号化］次に、Ｂ
０フレームの順方向符号化を行う。原画像用フレームメ
モリ４０２から読み出された原画像信号（Ｂ０フレー
ム）は、動き予測回路４１５の原画入力に入力される。
また、参照画像用フレームメモリＡ４１１から読み出さ
れた参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セレクタ４
１４を介して動き予測回路４１５の後方参照画像入力に
入力される。動き予測回路４１５では原画像と後方参照
画像の動き予測を行い、これにより生成された動き予測
信号が減算器４１６に出力される。減算器４１６で動き
予測信号と原画像信号（Ｂ０フレーム）との差である予
測誤差信号を計算し、この予測誤差信号はセレクタ４０
３を介してＤＣＴ回路４０４に出力される。ＤＣＴ回路
４０４から出力されるＤＣＴ係数情報は量子化器４０５
で量子化された後、さらに可変長符号化回路４０６で可
変長符号化され、符号化データ４０７として出力され
る。

【００５５】［Ｂ１フレームの順方向および逆方向符号
化］次に行うＢ１フレームの順方向および逆方向符号化
は、用いる原画像信号をＢ１フレームとし、Ｂ０フレー
ムの符号化と同様に行われる。

【００５６】［Ｐ５フレームの順方向符号化］次に、Ｐ
５フレームの順方向符号化を行う。原画像用フレームメ
モリ４０２から読み出された原画像信号（Ｐ５フレー
ム）は動き予測回路４１５の原画入力に入力される。ま
た、参照画像用フレームメモリＡ４１１から読み出され
た参照画像信号（（Ｉ２）フレーム）は、セレクタ４１
４を介して前方参照画像信号として出力され、セレクタ
４１３を介して動き予測回路４１５の前方参照画像入力
に入力される。動き予測回路４１５では原画像と前方参
照画像の動き予測を行い、これにより生成された動き予
測信号が減算器４１６に出力される。減算器４１６で
は、動き予測信号と原画像信号（Ｐ５フレーム）との差
である予測誤差信号を計算し、この予測誤差信号はセレ
クタ４０３を介してＤＣＴ回路４０４に出力される。Ｄ
ＣＴ回路４０４から出力されるＤＣＴ係数情報は量子化
器４０５で量子化された後、さらに可変長符号化回路４
０６で可変長符号化され、符号化データ４０７として出
力される。

【００５７】また、量子化器４０５の出力は逆量子化器
４０８にも入力される。逆量子化器４０８の出力はＩＤ
ＣＴ回路４０９に入力される。ＩＤＣＴ回路４０９の出
力は加算器４１７で動き予測信号と加算された後、セレ
クタ４１０を介して以降の符号化で用いる参照画像信号
（（Ｂ５）フレーム）として参照画像用フレームメモリ
Ｂ４１２に保存される。

【００５８】［Ｂ３フレームの順方向符号化］次に、Ｂ
３フレームの順方向符号化を行う。原画像用フレームメ
モリ４０２から読み出された原画像信号（Ｂ３フレー
ム）は、動き予測回路４１５の原画入力に入力される。
また、参照画像用フレームメモリＡ４１１から読み出さ
れた参照画像（（Ｉ２）フレーム）は、セレクタ４１４
を介して動き予測回路４１５の前方参照画像入力に入力
され、参照画像用フレームメモリＢ４１２から読み出さ
れた参照画像信号（（Ｐ５）フレーム）は、セレクタ４
１４を介して動き予測回路４１５の後方参照画像入力に
入力される。動き予測回路４１５では原画像と前方およ
び後方参照画像の動き予測を行い、これにより生成され
た動き予測信号が減算器４１６に出力される。減算器４
１６では、動き予測信号と原画像信号（Ｂ３フレーム）
との差である予測誤差信号を計算し、この予測誤差んし
はセレクタ４０３を介してＤＣＴ回路４０４に出力され
る。ＤＣＴ回路４０４から出力されるＤＣＴ係数情報は
量子化器４０５で量子化された後、さらに可変長符号化
回路４０６で可変長符号化され、符号化データ４０７と
して出力される。

【００５９】［Ｂ４フレームの順方向および逆方向符号
化］次に行うＢ４フレームの順方向および逆方向符号化
は、用いる原画像信号をＢ４フレームとし、Ｂ３フレー
ムの符号化と同様に行われる。

【００６０】［Ｐ８フレームの順方向符号化］次に行う
Ｐ８フレームの順方向符号化は、用いる原画像信号をＰ
８フレームとし、前方参照画像信号をＰ５フレームとし
て、Ｐ５フレームの符号化と同様に行われる。

【００６１】［Ｐ５フレームの逆方向符号化］Ｐ５フレ
ームの逆方向符号化は、次のように行われる。原画像用
フレームメモリ４０２から読み出された原画像信号（Ｐ
５フレーム）は、動き予測回路４１５の原画入力に入力
される。また、原画像用フレームメモリ４０２から読み
出された参照画像信号（Ｐ８フレーム）は、セレクタ４
１４を介して前方参照画像として出力され、セレクタ４
１３を介して動き予測回路４１５の前方参照画像入力に
入力される。動き予測回路４１５では原画像と前方参照
画像の動き予測を行い、これにより得られた動き予測信
号が減算器４１６に出力される。減算器４１６では、動
き予測信号と原画像信号（Ｐ５フレーム）との差である
予測誤差信号を計算し、この予測誤差信号はセレクタ４
０３を介してＤＣＴ回路４０４に出力される。ＤＣＴ回
路４０４から出力されるＤＣＴ係数情報は量子化器４０
５で量子化された後、さらに可変長符号化回路４０６で
可変長符号化され、符号化データ４０７として出力され
る。以下、同様にして順方向および逆方向の符号化を行
う。

【００６２】以上のような処理により、順方向の符号化
データは（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ１），（Ｐ５），
（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｐ８），（Ｂ６），（Ｂ７），
（Ｐ１１），（Ｂ１０），（Ｐ１４），（Ｂ１２），
（Ｂ１３），…の順に生成され、逆方向の符号化データ
は…，ｐ５，…ｐ８，…，ｐ１１，…，ｐ１４，…の順
に生成される。

【００６３】こうして符号化回路４００で生成された符
号化データは、ハードディスク装置４２０に記録され
る。記録に当たっては、例えばＩフレームの符号化デー
タ４２１、順方向のＰフレームの符号化データ４２２、
逆方向のＰフレームの符号化データ４２３、Ｂフレーム
の符号化データ４２４というように、記録位置を分けて
おく。

【００６４】一方、復号化回路４４０では順方向に復号
を行う場合、従来と同様に（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ
１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｂ８），（Ｂ
６），（Ｂ７），（Ｐ１１），（Ｂ９），（Ｂ１０），
（Ｐ１４），（Ｂ１２），（Ｂ１３），…の順序になる
ように、ハードディスク装置４２０に記録されたデータ
を選択して読み出す。また、逆転再生を行う場合、図６
に示すように、ｐ１４，ｐ１１，（Ｂ１３），（Ｂ１
２），ｐ８，（Ｂ１０），（Ｂ９），ｐ５，（Ｂ７），
（Ｂ６），（Ｉ２），（Ｂ４），（Ｂ３），（Ｂ１），
（Ｂ０）の順序になるようにハードディスク装置４２０
に記録されたデータを選択して読み出す。ハードディス
ク装置４２０から適切な順序で読み出された順方向また
は逆方向の符号化データは、復号化回路４４０で復号さ
れる。

【００６５】復号化回路４４０において、符号化データ
４４１は可変長復号化回路４４２に入力され、ＤＣＴ係
数情報が逆量子化器４４３に、前方動きベクトル情報４
４４と後方動きベクトル情報４４５がセレクタ４５４に
それぞれ入力され、動き補償モード情報４４６が動き補
償回路４４７に入力される。

【００６６】セレクタ４５４には、順方向再生か逆方向
再生かを示す再生モード指定信号４５５が入力され、逆
方向再生の場合は動きベクトル情報の前方成分４４４と
後方成分４４５を入れ替えて動き補償回路４４７に出力
する。逆量子化器４４３で逆量子化されたＤＣＴ係数
は、ＩＤＣＴ回路４４８に入力される。ＩＤＣＴ回路４
４８の出力は加算器４４９に入力される。

【００６７】動き補償回路４４７で作成された予測画像
信号４５０は加算器４４９に入力される。加算器４４９
では、動き補償モード情報４４６を参照して、ＩＤＣＴ
回路４４８の出力をそのまま出力するか、ＩＤＣＴ回路
４４８の出力と予測画像４５０を加算して出力するかを
判断し、再生画像信号４５１を表示順序並べ替え用フレ
ームメモリ４５３に出力する。また、Ｉフレームおよび
Ｐフレームの再生画像信号４５１は、以降の処理で参照
画像信号として用いるために参照画像用フレームメモリ
４５２に保存される。

【００６８】表示順序並べ替え用フレームメモリ４５３
では、順方向再生の場合は（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ
１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｐ８），（Ｂ
６），（Ｂ７），（Ｐ１１），（Ｂ９），（Ｂ１０），
（Ｐ１４），（Ｂ１２），（Ｂ１３），…の順に再生さ
れた再生画像信号について、Ｂ０，Ｂ１，Ｉ２，Ｂ３，
Ｂ４，Ｐ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｐ８，Ｂ９，Ｂ１０，Ｐ１
１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｐ１４，…の順に表示されるよう
に並べ替えを行う。

【００６９】また、表示順序並べ替え用フレームメモリ
４５３では、逆転再生の場合はｐ１４，ｐ１１，（Ｂ１
３），（Ｂ１２），ｐ８，（Ｂ１０），（Ｂ９），ｐ
５，（Ｂ７），（Ｂ６），（Ｉ２），（Ｂ４），（Ｂ
３），（Ｂ１），（Ｂ０）の順に再生された再生画像信
号について、ｐ１４，（Ｂ１３），（Ｂ１２），ｐ１
１，（Ｂ１０），（Ｂ９），ｐ８，（Ｂ７），（Ｂ
６），ｐ５，（Ｂ４），（Ｂ３），（Ｉ２），（Ｂ
１），（Ｂ０）の順に表示されるように並べ替えを行
う。

【００７０】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を説明する。本実施形態はビデオオンデマンド
システムに好適であり、図７に動画像符号化／復号化装
置の構成を示すブロック図であり、図７において、符号
化回路７０１はハードディスク装置７１０および再生デ
ータ選択回路７２０とともにビデオオンデマンドシステ
ムの送出側に設けられ、図４中の符号化回路４００と同
一構成で、かつ同一の動作を行う。すなわち、Ｉフレー
ムとＢフレームの符号化は従来と同様の順方向を行い、
Ｐフレームの符号化には従来の順方向符号化と本発明に
基づく逆方向の符号化を行う。

【００７１】符号化回路７０１においては、順方向の符
号化データは（Ｉ２），（Ｂ０），（Ｂ１），（Ｐ
５），（Ｂ３），（Ｂ４），（Ｐ８），（Ｂ６），（Ｂ
７），（Ｐ１１），（Ｂ９），（Ｂ１０），（Ｐ１
４），（Ｂ１２），（Ｂ１３）…の順に生成され、逆方
向の符号化データは…，ｐ５，…，ｐ８，…，ｐ１１，
…，ｐ１４，…の順に生成される。

【００７２】ハードディスク装置７１０は、符号化回路
７０１から出力される符号化データを保存する。記録に
際しては、例えばＩフレームの符号化データ７２１、順
方向のＰフレームの符号化データ７２２、逆方向のＰフ
レームの符号化データ７２３、Ｂフレームの符号化デー
タ７２４というように、記録位置を分けておく。

【００７３】また、本実施形態ではユーザからの再生方
向の指定に従ってハードディスク装置７１０からのデー
タを選択する再生データ選択回路７２０が設けられてい
る。この再生データ選択回路７２０によるデータ選択手
順を以下に示す。

【００７４】順方向再生が指定された場合、Ｉフレーム
の符号化データ７２１と、セレクタ７２５で選択された
Ｐフレームの順方向符号化データ７２２と、Ｂフレーム
の符号化データ７２４がＢフレーム符号化データフラグ
書換回路７２７で何も処理をされずに出力される。これ
らの符号化データは、セレクタ７２６によって（Ｉ
２），（Ｂ０），（Ｂ１），（Ｐ５），（Ｂ３），（Ｂ
４），（Ｐ８），（Ｂ６），（Ｂ７），（Ｐ１１），
（Ｂ９），（Ｂ１０），（Ｐ１４），（Ｂ１２），（Ｂ
１３），…の順に選択され、伝送路７３０を通して復号
化回路７０２に送出される。

【００７５】逆方向再生が指定された場合、Ｉフレーム
の符号化データ７２１と、セレクタ７２５で選択された
Ｐフレームの逆方向符号化データ７２３と、Ｂフレーム
の符号化データ７２４がＢフレーム符号化データフラグ
書換部７２７で参照画像の前後関係を反転して出力され
る。これらの符号化データは、セレクタ７２６によって
ｐ１４，ｐ１１，（Ｂ１３），（Ｂ１２），ｐ８，（Ｂ
１０），（Ｂ９），ｐ５，（Ｂ７），（Ｂ６），（Ｉ
２），（Ｂ４），（Ｂ３），（Ｂ１），（Ｂ０）の順に
選択され、伝送路７３０を通して復号化回路７０２に送
出される。

【００７６】復号化回路７０２は、ビデオオンデマンド
システムのユーザ側に設置される端末に構成され、図１
の復号化回路１４０と同一構成で同じ動作を行う。従っ
て、ここでは復号化回路７０２の詳細な説明は省略す
る。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば復
号化側に大量のフレームメモリを用意することなく順方
向再生を行うことができる動画像符号化／動画像復号化
装置を提供することができる。

【００７８】また、本発明によればビデオオンデマンド
システムの送出側で逆方向再生用の符号化データを記録
を行う場合に保存しておくべき情報量を削減できる動画
像符号化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る動画像符号化復
号化装置の構成を示すブロック図

【図２】第１の実施形態において符号化を行う際の符号
順序と参照画像を示す図

【図３】第１の実施形態において逆転再生を行う際の復
号化順序と表示順序を示す図

【図４】本発明の第２の実施形態に係る動画像符号化復
号化装置の構成を示すブロック図

【図５】第２の実施形態において符号化を行う際の符号
化順序と参照画像を示す図

【図６】第２の実施形態において逆転再生を行う際の復
号化順序と表示順序を示す図

【図７】本発明の第３の実施形態に係る動画像符号化復
号化装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１００…符号化回路 １０１…入力画像信号 １０２…原画像用フレームメモリ １０３…原画信号・残差信号選択用セレクタ １０４…ＤＣＴ回路 １０５…量子化器 １０６…可変長符号化回路 １０７…符号化データ １０８…逆量子化器 １０９…ＩＤＣＴ回路 １１０…局部復号信号用セレクタ １１１…参照画像用フレームメモリＡ １１２…参照画像用フレームメモリＢ １１３…前方参照画像用セレクタ １１４…参照画像用セレクタ １１５…動き予測回路 １１６…動き補償用減算器 １１７…局部復号信号生成用加算器 １２１…Ｉフレームの符号化データ １２２…順方向のＰフレームの符号化データ １２３…逆方向のＰフレームの符号化データ １２４…順方向のＢフレームの符号化データ １２５…逆方向のＢフレームの符号化データ １４０…復号化回路 １４１…符号化データ １４２…可変長復号化回路 １４３…逆量子化回路 １４４…前方動きベクトル情報 １４５…後方動きベクトル情報 １４６…動き補償モード情報 １４７…動き補償回路 １４８…ＤＣＴ回路 １４９…加算器 １５０…予測画像信号 １５１…再生画像信号 １５２…参照画像用フレームメモリ １５３…表示順序並べ替え用フレームメモリ ４００…符号化回路 ４０１…入力画像信号 ４０２…原画像用フレームメモリ ４０３…原画信号・残差信号選択用セレクタ ４０４…ＤＣＴ回路 ４０５…量子化器 ４０６…可変長符号化回路 ４０７…符号化データ ４０８…逆量子化器 ４０９…ＩＤＣＴ回路 ４１０…局部復号信号用セレクタ ４１１…参照画像用フレームメモリＡ ４１２…参照画像用フレームメモリＢ ４１３…前方参照画像用セレクタ ４１４…参照画像用セレクタ ４１５…動き予測回路 ４１６…動き補償用減算器 ４１７…局部復号信号生成用加算器 ４２０…ハードディスク装置 ４２１…エフレームの符号化データ ４２２…順方向のＰフレームの符号化データ ４２３…逆方向のＰフレームの符号化データ ４２４…順方向のＢフレームの符号化データ ４２５…逆方向のＢフレームの符号化データ ４４０…復号化回路 ４４１…符号化データ ４４２…可変長復号化回路 ４４３…逆量子化回路 ４４４…前方動きベクトル情報 ４４５…後方動きベクトル情報 ４４６…動き補償モード情報 ４４７…動き補償回路 ４４８…ＩＤＣＴ回路 １４９…加算器 ４５０…予測画像信号 ４５１…再生画像信号 ４５２…参照画像用フレームメモリ ４５３…表示順序並べ替え用フレームメモリ ４５４…動きベクトル情報用セレクタ ４５５…再生モード指定信号 ７０１…符号化回路 ７０２…復号化回路 ７１０…符号化データ蓄積用ハードディスク装置 ７２０…再生データ選択回路 ７２１…Ｉフレームの符号化データ ７２２…順方向のＰフレームの符号化データ ７２３…逆方向のＰフレームの符号化データ ７２４…Ｂフレームの符号化データ ７２５…Ｐフレーム符号化データ選択用セレクタ ７２６…Ｉ，Ｐ，Ｂフレーム選択用セレクタ ７２７…Ｂフレーム符号化データフラグ書換回路 ７３０…伝送路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力動画像を(a) 現フレーム内の情報のみ
   を用いて符号化するフレーム内符号化画像と、(b) 過去
   に符号化を行った画像を参照画像として現フレーム内の
   情報を符号化する順方向予測符号化画像と、(c) フレー
   ム内符号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像
   として現在の画面内の情報を符号化する双方向予測符号
   化画像とに分類して符号化する動画像符号化装置におい
   て、 フレーム内符号化画像または順方向予測符号化画像の順
   方向符号化と同時に、現在符号化を行っているフレーム
   内符号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像と
   して直前の順方向予測符号化画像の逆方向符号化を行
   い、 双方向予測符号化画像の順方向符号化と同時に、双方向
   予測符号化画像を挟んでいる参照画像の時間関係を逆転
   して双方向予測符号化画像の逆方向符号化を行うことを
   特徴とする動画像符号化装置。
2. 【請求項２】(a) 現フレーム内の情報のみを用いて符号
   化するフレーム内符号化画像または過去に符号化を行っ
   た画像を参照画像として現フレーム内の情報を符号化す
   る順方向予測符号化画像の順方向符号化と同時に、現在
   符号化を行っているフレーム内符号化画像または順方向
   予測符号化画像を参照画像として直前の順方向予測符号
   化画像の逆方向符号化を行い、さらに(b) フレーム内符
   号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像として
   現在の画面内の情報を符号化する双方向予測符号化画像
   の順方向符号化と同時に、双方向予測符号化画像を挟ん
   でいる参照画像の時間関係を逆転して双方向予測符号化
   画像の逆方向符号化を行って得られた符号化データを復
   号して再生する動画像復号化装置において、 順方向再生時には、フレーム内符号化画像と、順方向符
   号化を行った順方向予測符号化画像と、順方向符号化を
   行った双方向予測符号化画像の符号化データのいずれか
   を選択して復号を行い、 逆方向再生時には、フレーム内符号化画像と、逆方向符
   号化を行った順方向予測符号化画像と、逆方向符号化を
   行った双方向予測符号化画像の符号化データのいずれか
   を選択して復号を行うことを特徴とする動画像復号化装
   置。
3. 【請求項３】入力動画像を(a) 現フレーム内の情報のみ
   を用いて符号化するフレーム内符号化画像と、(b) 過去
   に符号化を行った画像を参照画像として現フレーム内の
   情報を符号化する順方向予測符号化画像と、(c) フレー
   ム内符号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像
   として現在の画面内の情報を符号化する双方向予測符号
   化画像とに分類して符号化する動画像符号化装置におい
   て、 フレーム内符号化画像または順方向予測符号化画像の順
   方向符号化と同時に、現在符号化を行っているフレーム
   内符号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像と
   して直前の順方向予測符号化画像の逆方向符号化を行う
   ことを特徴とする動画像符号化装置。
4. 【請求項４】現フレーム内の情報のみを用いて符号化す
   るフレーム内符号化画像または過去に符号化を行った画
   像を参照画像として現フレーム内の情報を符号化する順
   方向予測符号化画像の順方向符号化と同時に、現在符号
   化を行っているフレーム内符号化画像または順方向予測
   符号化画像を参照画像として直前の順方向予測符号化画
   像の逆方向符号化を行って得られた符号化データを復号
   して再生する動画像復号化装置において、 順方向再生時には、フレーム内符号化画像と、順方向符
   号化を行った順方向予測符号化画像と、順方向符号化を
   行った双方向予測符号化画像の符号化データのいずれか
   を選択して復号を行い、 逆方向再生時には、フレーム内符号化画像と、逆方向符
   号化を行った順方向予測符号化画像と、順方向符号化を
   行った双方向予測符号化画像の符号化データのいずれか
   を選択して復号を行い、かつ双方向予測符号化画像につ
   いては参照画像の前方と後方の関係を逆転して復号を行
   うことを特徴とする動画像復号化装置。
5. 【請求項５】入力動画像を(a) 現フレーム内の情報のみ
   を用いて符号化するフレーム内符号化画像と、(b) 過去
   に符号化を行った画像を参照画像として現フレーム内の
   情報を符号化する順方向予測符号化画像と、(c) フレー
   ム内符号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像
   として現在の画面内の情報を符号化する双方向予測符号
   化画像とに分類して符号化する動画像符号化装置におい
   て、 フレーム内符号化画像または順方向予測符号化画像の順
   方向符号化と同時に、現在符号化を行っているフレーム
   内符号化画像または順方向予測符号化画像を参照画像と
   して直前の順方向予測符号化画像の逆方向符号化を行
   い、得られた符号化データをあらかじめ記録しておき、 ユーザからの順方向再生の要求時には、フレーム内符号
   化画像と順方向符号化を行った順方向予測符号化画像
   と、双方向予測符号化画像の符号化データを選択して送
   出し、 逆方向再生の要求時には、フレーム内符号化画像と、逆
   方向符号化を行った順方向予測符号化画像と、双方向予
   測符号化画像の符号化データの参照画像の前方と後方を
   選択するフラグの時間関係を逆転させるように付加情報
   を書き換えて、符号化データを送出することを特徴とす
   る動画像符号化装置。