WO2003063503A1

WO2003063503A1 - Moving picture signal coding method, decoding method, coding apparatus, and decoding apparatus

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Publication number: WO2003063503A1
Application number: PCT/JP2003/000664
Authority: WO
Inventors: Yoshinori Suzuki
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2003-07-31
Also published as: KR20040075317A; US20080310511A1; JPWO2003063503A1; EP1469682A4; HK1095461A1; KR100962759B1; US20080165856A1; CN1265649C; KR20070108571A; CN1550110A; JP5042267B2; US8233542B2; JP4401783B2; JP2009171608A; EP1469682A1; US8194746B2; KR100924850B1

Description

明細 ^: 動画像信号の符号化方法、複号化方法、符号化装置及ぴ復号化装置技 fe分野

本発明は、動画像信号の符号化方法、復号化方法、符号化装置及び復号化装置、特に、動きべクトルの符号化及び複号化技術に関するものである。背景技術

動画像の符号化 ·復号化処理の概要について説明する。動画像の符号化は、一般的に、図 13 の符号化装置で行われる。符号化の対象となる動画像の 1 フレームは、図 3に示すように、 1個の輝度信号（Y 信号： 61) と 2個の色差信号（Cr 信号： 62, Cb 信号： 63)で構成されており、色差信号の画像サイズは縦横とも輝度信号の 1/2 となる。一般のビデオ規格では、動画像の各フレームを小ブロックに分割し、マクロプロックと呼ばれるブロック単位で再生処理を行う。

上記マクロブロックは、図 5に示ように、 16x16 画素の 1個の Y 信号ブロック 30 と、それと空間的に一致する 8x8 画素の Cr信号ブロック 31 並びに Cb 信号ブロック 31 で構成されている。画像信号の符号化は. 上記マクロブロック単位で処理される。符号化には、大きく分けて、ィントラ符号化（ィントラモード）、と予測符号化（ィンターモード）とがある。

図 1 3の画像信号の符号化装置において、イントラ符号化の場合は、符号化対象の入力マク口ブロック画像 201 は、 DCT符号化プロックに分割され DCT変換器 203 で直接 DCT203 を行い、 DCT係数に変換される。差替え） 5鈸各変換係数は量子化器で 204され、多重化器 206で符号化される。

DCT 符号化ブロックサイズは従来の符号化方式では 8 X 8 画素が一般的であるが、最近では MPEG- 4 Part 10 (Advanced Vi deo Coding)等で 4x4画素サイズによる DCT変換も検討されている。

図 6に示すように、各マクロブロックは 24個の 4x4画素ブロックに分割され、 DCT変換器 203 でそれぞれ 16個の DCT係数に変換される。量子化された DCT係数はの一部は、局部復号器 220 の逆量子化,器 207 と逆 DCT器 208で、入力マクロブロックに復号され、フレームメモリ 210 に合成される。局部復号器 220は、後述の復号装置と同様の復号画像を作成する。フレームメモリ 210に蓄積された画像は後述の時間方向の予測に用いられる。このイントラ符号化は、前フレームに似通った部分がないマクロブロック（第 1符号化フレームも含む）や、 DCT に伴う蓄積演算誤差を解消したい部分等に配置される。

インター（予測符号化）符号化の場合は、入力マクロブロック画像 201 とフレームメモリ 210 に蓄積されている符号化済みフレームの復号画像（参照フレーム）間の動き補償処理が、動き補償器 211で行われる。動き補償とは、参照フレームから対象マクロブロックの内容と似通った部分（一般的には、プロック内の予測誤差信号の絶対値和あるいは 2乗誤差和が小さい部分を選択する）を検索し、その動き量（動きべクトル）を符号化する時間方向の圧縮技術である。

図 4に動き捕償の処理構造を示す。図 4は、太枠で囲んだ現フレーム 71 の輝度信号プロック 72 について、前フレーム 73 (参照フレーム）上の予測ブロック 75 と動きべクトル 76 を示した図である。動きべクトル 76 は、現フレームの太枠ブロックに対して空間的に同位置に相当する前フレーム上のブロック 74 (破線）から、前フレーム上の予測ブロック 75 領域までの移動分を示す（色差信号用の動きべクトル長は、輝度信号の半分とし、符号化はしない）。検出された動きべクトルは、 MV 予測器 215 から得られる予測動きべクトル（隣接プロックの動きべクトルから予測）との間で差分処理きれた後、多重化器 206 で符号化される。動き捕償により前フレームから抜き出された予測マクロブ口ック画像 213 は、現フレームの入力マクロブ口ック画像 201 との間で差分器 202にて差分処理され、差分マクロブロック画像が生成される。

差分マクロブロック画像は、図 6に示すように、 24 個の 4x4 画素ブロックに分割され、 DCT変換器 203 でそれぞれ 16個の DCT係数に変換される。各 DCT係数は、量子化器 204にて量子化され、多重化器 206で符号化される。インター符号化の場合も、量子化 DCT係数を局部復号器 220の逆量子化器 207 と逆 DCT器 208で、差分マクロブロック画像に復号し、加算器 209にて予測マクロブロック画像と加算した後、フレームメモリ 210に合成する。なお、ここでは、 1マクロブロックで符号化する動きべクトルの数を 1本としているが、マクロブロックを更に小プロックに分割し、小ブロック毎に動きベクトルを算出し符号化する方法が一般的である。例えば、 MPEG- 4 Part 10 (Advanced Vi deo Coding)では、動き補償を行う際のマクロブロック分割タイプ（輝度成分）を図 7として考える。基本はタイプ 51〜タイプ 54 の 4種類である。タイプ 54 は、 4個の 8 X 8 ブロック 54- 0〜54- 3 それぞれにつレヽて、更にタイプ 54a， 54b, 54c, 54dとイントラ符号化の 5種類から選択する。

更に、予測符号化の動き補償方法としては、時間的に過去のフレームの情報を用いて動き捕償を行う前方向予測符号化と、時間的に過去と未来のフレームの情報を用いて動き捕償を行う双方向予測符号化に分けられる。上記前方向予測符号化の動き補償では、前方予測のみを扱うが、双方向符号化の動き捕償では、前方予測の他に、後方予測、双方向予測並びに時間的に未来のフレームにおける動きべクトル情報を利用して双方向から予測を行う直接予測を极う。

動きべクトルの符号化精度は、. 整数画素以下の精度まで扱うことがー般的である。例えば、 MPEG - 4 Part 2 の Advanced Simple Profi l e では、 1/2画素精度と 1/4画素精度がビットデータ毎に選択することが可能となっている。整数画素精度以下の予測値の算出方法については、説明を省く力 1/2画素精度では 2 タップの線形フィルタ、 1/4画素精度では 8 タップフィルタと 2 タップフィルタを画素位置に応じて適応的に用いている。また、 MPEG- 4 Part 10 でも 1/4 画素精度で動きべクトルを表現することが検討されており、， 6 タップフィルタと 2 タップフィルタを. 用いて予測値を算出する。このように、長いタップ数のフィルタを用いることにより予測性能が向上する。

全てのマクロブロックに対してイントラ符号化を適用したフレームを I - Pi cture , 前方向予測符号化あるいはィントラ符号化にて構成されるフレームを P_Pi _Cture、双方向符号化符号化あるいはイントラ符号化にて構成されるフレームを B-P i cture と呼ぶ。 P- Pi cture あるいは B- Pictureでは、図 1 3 の INTRA/INTER判定器 214にて、各マクロブロックを予測符号化とイントラ符号化のいずれで行うかを判定し、判定結果 218を多重化器 206で符号化する。動画像の符号化信号の複号化は、符号化と逆の手順で行われる。一般的に、図 1 4の動画像復号装置で行われる。

符号解読部 501では、入力された符号化データを解析し、動きべタトル関連情報とマクロブロックタイプ情報を MV 予測器 508 に、量子化

DCT係数情報を逆量子化器 502 に振り分ける。マクロブロックタイプがイントラ符号化であった場合には、復号した量子化 DCT係数情報を、逆量子化器 502 と逆 DCT器 503 において、 4 X 4画素プロック毎に逆量子化 ' 逆 DCT処理し、マクロブロック画像を再生する。マクロブロックの予測モードが予測符号化.であった場合には、 MV 予測器 508 にて復号差分動きべクトルと予測動きべクトルから復号動きべクトルが算出され、動き補償器 504に入力される。動き補償器 504では、動き量に従って、前フレームの復号画像が蓄積されているフレームメモリ 507から予測マクロブロック画像を抜き出す。

次に、予測誤差信号に関する符号化データを、逆量子化器 502 と逆 DCT器 503において、 4 X 4画素ブロック毎に、逆量子化■逆 DCT処理し, 差分マクロブロック画像を再生する。そして、予測マクロブロック画像と差分マクロブロック画像を加算器 505にて加算処理し、マクロプロック画像を再生する。再生されたマクロブロック画像、合成器 506にて復号フレーム画像に合成される。また、復号フレーム画像は、次フレームの予測用にフレームメモリ 50ァに蓄積される。

本発明に関連する文献として、特許公開公報（特開平 1 1 一 4 6 3 6 4号公報）がある。この文献では、ブロック単位で符号化 ·復号化処理を行う動画像の符号化 ·復号化方法において、数種類の動きべクトル精度を用意し、複数個束ねたブロック単位で動きべクトルの符号化精度を切り換える手段が、記載されている。

従来知られている動画像信号の動き補償符号化では、プロックに含まれる動きベクトル数が複数種類用意されており、動きベクトルの符号化精度が 1 /8画素精度のように高い符号化方式が検討されている。しかしながら、動きベクトルの符号量の関係から、ブロックに複数の動きが含まれる場合でも、少ない動きべクトル数で符号化する方法が選択される傾向がある。また、整数画素精度以下の予測画素を長いタップ数のフィルタを用いて生成する場合には、 1個の予測ブロックを生成するために用いる参照画像内の画素数が大きくなるというメモリアクセスの問題が発生する。この間題は、特に動き捕償を行う際に問題となる。

従って、本発明の目的は、動きベクトルの符号量を削減及び符号化ブ口ック内のプロック数の増大による動き予測誤差情報の削減ができる動画像信号の符号化方法、復号化方法、符号化装置及び復号化装置を提供することである。

本発明の他の目的は、符号化装置及ぴ復号化装置において、動き補償時メモリアクセス範囲を低減することである。発明の開示

上記目的を達成するため、本発明は、画像を複数の符号化ブロックに分割し、符号化プロック内の動きべクトルを隣接位置の動きべクトルカ、ら予測し、符号化すべき動きべクトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをブロック単位で符号化する手順を含む動画像符号化方法において、

動きベクトルを符号化が、（ 1 ) 差分動きベクトルの精度を数種類用意し、符号化プロック毎に差分動きべクトルの精度を選定し、選定した精度の情報及びその精度の差分動きべクトルとを符号化する手順をもつ又は（ 2 ) 動きベクトルの精度を数種類用意し、符号化ブロック毎に動きベクトルの精度を選定し、選定した精度の情報と、選定した精度に修正した予測動きべクトルと選定した精度の動きべクトルより算出される差分動きべクトルとを符号化する手順をもつ。

ここで、上記（1 ) 及ぴ（2) の場合において、差分動きベクトルの符号化に伴う精度値（以下、 mv_shift 値とも略称）の決定及び符号化処理は、全てのマクロブロックで行う他、マクロブロックのタイプ（例えば、符号化動きべクトルの数の大小）や周囲の状況（例えば、隣接マクロブロックルの状況）を利用し、特定マクロブロックの mv_shi ft 値の符号化を省略する場合を含む。

上記（2) の場合、動きべクトルの水平成分と垂直成分で異なる精度を割り当て、各成分は割り当てられた精度の動きべクトルから算出された差分べクトルを符号化するようにしてもよい。

本発明の動画像の復号化は、本発明の動画像符号化による符号を用いて、符号化の手順と逆の手順によって、符号化ブロックの画像再生を行う。即ち、動きべクトルの精度を複数用意し、動きべクトルの水平成分と垂直成分で異なる精度を割り当てる。各成分は該割り当てられた精度に修正し、該修正予測動きべクトルと割り当てられた精度の動きべクトルから算出される差分動きべクトルを符号化する。

さらに、復号化の ·場合にも、 mv_shi ft 値の設定は、復号すべき符号が符号化された処理に対応して行われる。例えば、符号化において、マクロブロックのタイプ、あるいは周囲の状況で mv— shi ft 値が符号化されていない符号の再生においては、復号マクロブロックのタイプ、あるいは周囲の状況で mv— shi ft値が決定、処理される。

本発明の目的、特徴、符号化装置及び複号化装置の構成は以下の図面を伴う実施例の説明によってさらに明確にされる。図面の簡単な説明

図 1は、前方向予測フレームのデータシンタックスの例を示した図である。

図 2は、双方向予測フレームのデータシンタックスの例を示した図である。

図 3は、マクロフロック分割を説明する図である。

図 4は、動き補償の原理を説明する図である。

図 5は、マクロブロックに含まれる有意 DCT係数の有無を符号化する際に利用するブロック構成を示す図である。

図 6は、 DCT 処理並びに符号化処理を行うブロック単位を示すマクロブ口ック構成を示す図である。

図 7は、動き捕償を行うプロック単位を示す輝度プロックの構成を示す図である。

図 3は、予測動きべクトルの生成を説明する図である。

図 9は、動きべクトル精度の符号表の例を示した図である。

図 1 0は、動きべクトル精度の予測方法を説明する図である。

図 1 1は、本発明の実施例による P-P i ctureにおけるマクロブロックタイブの符号表と 8x8パーティションタイプの符号表を示す図である。図 1 2は、本発明の実施例による B_P i ctureにおけるマクロブロックタイブの符号表と 8x8パーティションタイプの符号表を示す図である。図 1 3は、動画像符号化装置の一般的構成を示すブロック図である。図 1 4は、本動画像復号化装置の一般的構成を示すプロック図である。図 1 5は、従来法におけるマクロブロックタイプの符号表の例を説明した図である。

図 1 6は、ユニバーサル符号化表の構成例を示した図である。

図 1 7は、フィールド信号におけるフレーム構造のマクロブロックの構成例を示した図である。

図 1 8は、ブロックサイズで動きベクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図である。

囪 1 9は、本発明の実施例における動きべクトルの成分で動きべクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図である。

図 2 0は、本発明の実施例における動きべクトルの成分とマクロブロック構成で動きべクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図である。図 2 1は、本発明の実施例におけるブロックサイズと動きべクトルの成分とマク口プロック構成で動きべクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図である。

図 2 2は、本発明の実施例におけるブロックサイ.ズと動きべクトルの成分とマクロプロック構成で動きべクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図の別例である。

図 2 3は ·、本発明の実施例におけるブロックサイズと動きべクトルの成分で動きべクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図の例である。図 2 4は、本発明の実施例におけるブロックサイズと動きべクトルの成分で動きべクトルの符号化精度を切り換える処理の流れ図の別例である _c 図 2 5は、本発明による動画像符号化装置の動きベクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 2 6は、本発明による動画像複号化装置の動きべクトルの複号化部の実施例の構成図である。

図 2 7は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 2 8は、本発明による動画像複号化装置の動きべクトルの復号化部の実施例の構成図である。

図 2 9は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 3 0は本発明による動画像復号化装置の動きべクトルの復号号化部の実施例の構成図である。

図 3 1は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 3 2は、本発明による動画像復号化装置の動きべクトルの復号化部の実施例の構成図である。

図 3 3は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 3 4は、本発明による動画像複号化装置の動きべトルの複号化部の実施例の構成図である。

図 3 5は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 3 6は、本発明による動画像復号化装置の動きべクトルの復号化部の実施例の構成図である。

図 3 7は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 3 8は、本発明による動画像復号化装置の動きベクトルの復号化部の実施例の構成図である。

図 3 9は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 4 0は、本発明による動画像複号化装置の動きべクトルの複号化部の実施例の構成図である。

図 4 1は、本発明による動画像符号化装置の動きベクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 4 2は、本発明による動画像複号化装置の動きべクトルの複号化部の実施例の構成図である。

図 4 3は、本発明による動画像符号化装置の動きベクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 4 4は、本発明による動画像復号化装置の動きべクトルの復号化部の実施例の構成図である。

図 4 5は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 4 6は、本発明による動画像復号化装置の動きべクトルの復号化部の実施例の構成図である。

図 4 7は、本発明による動画像符号化装置の動きべクトルの符号化部の実施例の構成図である。

図 4 8は、本発明による動画像複号化装置の動きべクトルの複号化部の実施例の構成図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の実施例を説明する前に、以下の説明の理解を容易にするため、符号化装置の多重化器で作成される符号データのデータシンタックスについて説明する。

図 1力 S P- Pictureのデータシンタックス、図 2力 S B— Pictureデータシンタックスの一部（CBP15 以降は図 1 と同じであるため省略）を示す。なお、ここでは、データ（動きベクトル精度情報） 13 は、データシンタックス内に現れないものとして説明する。また、 I- picture については、本発明の特徴に含まれないため説明を省略する。

picture header! 0 には画像サイズ、再生時刻等フレームの再生情報に関するデータが含まれる。 picture typell は、フレームタイプ情報で、 I一 Picture, P— Picture, B— Picture の種 U力 Sここで符号ィ匕される。 MB typel2 力、ら Tcoeff chromal7 がマクロブロックデータにあたり、フレーム内のマクロブロック数だけ燥り返される。 MB typel2 では図 15 の表 95 (P - picture)又は表 96 (B- Picture)に示されるマクロブロックモードからマクロブロック毎に 1つのモードが選択され、符号化される _c SKIP モードは、前フレームの復号画像から空間的に同一位置に相当するマクロプロック画像を切り出しコピーすることを意味する。表内の IntraMXN の M， N は空間予測を行う際の小ブロックサイズを示す。 MX N は動き補償を行う際の小ブロック単位を示しており、それぞれ図 7のモード 1〜モード 4に対応している。

Directは、直接予測を意味する。 Block 1並びに Block 2は、図 7のモード 2又はモード 3における 2個の小ブロックを識別しており、各小ブロックの予測方向が Forward (前方予測）、 Backward (後方予測）、 Bi-directional (双方向予測）のいずれであるかを示す。 MB typel2 で 8x8 (split)を選択したマクロブロックにつレ、ては、 8x8 Partition 18 が発生する。それ以外のマクロブロックモードでは、 8x8 Partition 18 は発生しなレ、。 8x8 Partition 18では、図 11の表 92 (P_picture)又は図 12 の表 94 (B - Picture)に示される 8x8 パーティションモードから 8x8 パーティション毎に 1つのモードが選択され、符号化される。表内の Intra は空間予測を示す。 MXN は動き補償を行う際の小ブロック単位を示しており、それぞれ図 7のパーティション 1〜パーティション 4 に対応している。 Directは、直接予測を意味する。

Prediction は、各小ブロックの予測方向が Forward (前方予測）、 Backward (後方予測）、 Bi-directional (双方向予測）のいずれであるかを示す。 MVD14 は、 P- Picture における差分動きべクトルの符号化データを示す。従って、 MB typel2 が IntraMXN の場合には、このデータは発生しない。 MB typel2力 S MXNの場合には、 MVD14は、 MB type と 8X8 Partition が示すベタトル数だけ繰り返し符号化される。例えば、 16 X 8 の場合には、符号化すべき差分動きべクトル数が 2個であり、各動きベタトルは水平、垂直の 2成分から構成されるため、 4個の MVDが連続して符号化される。 MVDFW23 と MVDBW24 は、 B- Picture における差分動きべクトルの符号化データを示す。 MVDFW23 は、 MB type 12 と 8x8 Partition 18 が示す前方予測（双方向予測も含む）に伴う動きべクトルを含むマクロブロックである場合に発生する。同様に、 MVDBW24 は、 MB type 12 と 8x8 Partition 18 が示す後方予測（双方向予測も含む）に伴う動きべクトルを含むマクロブ口ックである場合に発生する。従つて、 MB typel2 力 S IntraMXN あるいは Direct の場合の場合には、このデータは発生しない。 MB typel2 が MXN であり、前方予測（双方向予測も含む）に伴う動きベクトルが存在する場合には、 MVDFW23 は、 MB type と 8X8 Partition が示す前方予測（双方向予測も含む）に伴うベクトル数（差分動きべクトル数 X 2、水平 ·垂直成分）だけ繰り返し符号ィ匕される。同様に、 MB typel2 力 S MXN であり、後方予測（双方向予測も含む）に伴う動きべクトルが存在する場合には、 MVDBW24 は、 MB type と 8X8 Partition が示す後方予測（双方向予測も含む）に伴うベクトル数（差分動きベクトル数 X 2、水平 ·垂直成分）だけ繰り返し符号ィ匕される。

CBP15 は、図 6に示される 24個の DCT ブロックについて、 0以外の量子化 DCT係数（有意係数）が 16 個係数に含まれているか否かを示す符号化データである。伹し、 24 個の各 DCT ブロックについてそれぞれ有意係数の有無情報を符号化すると付加情報が大きくなるため、ここでは、図 6に示すように 4個の DCT ブロックをまとめた 8X8 ブロック単位で有意係数の有無を符号化するものとする。

Tcoeff lumal6 は、輝度ブロック 40 における量子化 DCT係数の符号化データを示す。符号化は、 4X4 ブロック 40- 0力ら 4x4ブロック 40 - 15 まで、番号の小さい順にそれぞれ 16個の量子化係数が符号化される但し、 CBP にて有意係数が無いことが示されている 8X8 ブロックについては、符号化処理が省略される。

Tcoeff chromal7 は、輝度ブロック 40 における量子化 DCT係数の符号化データを示す。符号化は、 4X4ブロック 41-0， 41-2, 41-3, 41-4, 42-0, 42-1, 42-3, 42- 4 の順にそれぞれ 16個の量子化係数が符号化される。但し、 CBP15 で有意係数が無いことが示されている信号成分については、符号化処理が省略される。

図 1 と 2に示したマクロブロックレベルの符号化データの符号化方法については、 1種類の可変長符号表のみを用いる Universal VLC(UVLC), 固定長符号化と可変長符号化（各符号化要素に異なる符号表を用意）を組み合わせた符号化方法並びに、算術符号化（例えば、非特許文献 1参照）等が考えられる。図 1 6の表 83 が UVLC の構成を示しており、 Xn の値は '0' 又は '1' となる。表 84 に、実際の可変長符号表の例を示す。算術符号化の具体的な方法としては、各符号の意味を数ビットのバイナリーデータに置き換え、各ビットを各々の 0 と 1の発生確率を示す生起確率モデルに応じて符号化する方法を考える。この方法は、 CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)と呼はれてレヽる ( Witten et al. , " Arithmetic Coding for Data Compression", Comm. of the ACM, 30 (6), 1987, pp.520-541) 。本発明は、特に、動きベクトルの符号化部/複号化部に特徴をもつ。即ち、図 1及び図 2のデータ MVDシンタツタスで M V Dprecisionl3部の処理、図 13 の符号化装置の MV予測部部 215、動き捕償部 2 1 1部. 及ぴ図 14の復号化装置の MV部 508、動き補償部 5 0 4部の構成並び信号処理方法にの特徴をもつ。他の部分の構成及び信号処理方法は従来の装置、方法と実質的に同じであり、以下本発明の特徴部の実施例について説明する。

<実施例 1 >

本実施は、動きべクトルの符号化部は、画像を複数の符号化ブロックに分割し、上記符号化プロックの画像信号及び上記符号化プロック内の動きベクトルを隣接位置の動きベクトルから予測し、符号化すべき動きベタトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをブ口ック単位で符号化する動画像符号化（以下動画像の動き補償符号化と略称）において、差分動きベクトルの精度を数種類用意し、複号化プロック毎に差分動きベクトルの精度を選定し、選定した精度の情報及びその精度の情報の差分動きべクトルを符号化する方法である。

まず、上記予測動きベクトルの生成を図 8を用いて説明する。ここで、動きベクトルを符号化する対象の小ブロックを 50 とする。小ブロック 50では、動きベクトルの水平 ·垂直成分それぞれについて、隣接位置 A, B, C に位置する 3ブロックの動きベクトルを候捕としてその中間値を計算し、中間値の動きべクトルを予測動きべクトルとする。伹し、符号化順序ゃマクロブ口ック位置の関係で位置 Cのブロックが符号化前の場合や画像の外に位置する場合には、位置 Cの代わりに位置 Dに位置するブロックの動きべクトルを候補動きべクトルの 1つとして用いる。なお, 位置 A, B, C, D のブロックが動きべクトルを持たない場合には、その動きベクトルを 0ベクトルとして予測処理を行う。この際、 3個の候補ブロックのうち 2個が動きべクトルを持たない場合には、残りの 1つの候補動きベクトルを予測動きベクトルとする。上述の予測方法は、図 7 のモード 1 (51 )のブロック 51-0，モード 4 (54)の小ブロック 54a - 0、 54b— 0、 54b— 1、 54c— 0、 54c— 2並ぴ ίこ 54d— 0〜54d—3 こつヽて ίま、同じ予測方法を用いる。

モード 2 (52)の 2個の小ブロック（52-0， 52- 1 )、モード 3 (53 )の 2個の小ブロック（53-0, 53- 1 )については、図 8に示す矢印の根元に位置するブロックの動きベクトルを予測値とする。なお、いずれのモードにおいても、色差成分用の動きべクトルは符号化せず、輝度成分の動きべクトルを 2で割る等して使用する。 .

本実施例 1では、まず、差分動きべクトルの精度の候補を、 1 /4 画素精度、 1 /2画素精度、 1画素精度の 3種類とする。 MVを 1 /4画素精度表現の動きべクトル成分を 4倍した値、 PMV を 1/4画素精度表現の'予測動きベクトル成分を 4倍した値とすると、この表現で、各精度候補に対する MVの値は以下のように制限される。

1画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける（MV PMV)の値が水平，垂直成分とも 4の倍数となる MV。

1/2 画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける（MV- PMV)の値が水平 ·垂直成分とも 2の倍数となる MV。

1/4 画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける（MV- PMV)の値が水平 ·垂直成分も 1 の倍数となる MV。

従って、本方式の効果を符号化特性に反映させるためには動きべクトル推定において、予測誤差信号の絶対値和或いは 2乗誤差和に、動きべクトルの符号量の影響を加えた評価関数を用意する。この際、各小プロックの最適評価値を（MV - PMV)の各精度について算出し、マクロブロック内の全小ブロックの動きべクトル推定処理が終了した後、各精度について小ブロックの評価値の加算値を計算することにより、評価値の総和が小さい精度を差分動きべクトルの精度と決定する。符号化する差分動きベクトル MVDは式（ 1 ) で算出される。

MVD = (MV - PMV) >>mv_shift ( 1 )

式（ 1 ) 中の mv— shi ftは、図 9の表 81に示す値である。式（ 1 ) は- 動きべクトル成分 MV から予測動きべクトル成分 PMV を引いた値を、 mv— shift で示す数だけ右に算術ビットシフトした値が差分動きべクトル成分 MVD であることを示す。ここで、動きべクトル成分 MV から予測動きべクトル成分 PMVを引いた値は 1くく mv— shift の倍数であり、算術右ビットシフト処理した差分動きべクトル成分 MVDが 1 の倍数の値となる _c Pi cture type 力 S P— Picture の場合には、 mv— shift 力 S図 1 のデータ MVD prec i s ions に示す符号化データ要素、 MVD がデータ MVD 14 に示す符号化要素として符号化される。 Picture type が B - Picture の場合には、 mv— shift が図 2のデータ MVD precisionl3 に示す符号化データ要素、 MVD がデータ MVDFW23 (MVD が前方予測の差分動きべクトルの場合）又はデータ MVDBW24 (MVD が後方予測の差分動きべクトルの場合）に示す符号化データ要素として符号化される。なお、 MVD precision の符号化は差分動きべクトルの符号化データ（MVD14 又は、 MVDFW23 と MVDBW24)が発生しないマクロブロックでは省略される。具体的には、 P - Picture: MB type 力 S IntraMXN又 ίま、 MB type 力 S 8x8 (split)で 4個の /Jヽブロックの 8x8 partition力 S全て intraの場合、 B— Picture: MB type 力 S IntraMXN又は Direct の場合、さらに MB type力 S 8x8 (split)で 4個の/ J、プロックの 8x8 partition力 S全て intra又は direct の場合である。従来例に示したように、符号化方法としては、 UVLC や算術符号化等を採用する。図 9の表 81 に示すコードは、 UVLCを使用した場合の符号化コードの例である。算術符号化の場合には、例えば符号化 MB (図 10 の 7C)の予測動きべクトルの生成値は、直左 MB (図 10 の 7A)と直上 MB (図 10 の 7B)の mv— shift 値から算出される発生確率テーブルに従つて符号化する。

複号化側では、復号 mv一 shift値と復号 MVD並びに PMVから、以下の式、

MV = (MVDくく mv— shift) + PMV ( 2 )

に従って、务動きべクトル成分の復号、即ち MV 値を再生（復号化）する。式（2 ) は、差分動きべクトル成分 MVD を mv_shift で示す数だけ左に算術ビットシフトした値に予測動きべクトル成分 PMVを加えた値が復号動きぺクトル成分 MV になることを示す。この算術左ビットシフト処理により、復号された差分動きべクトル成分 MVD は 1 の倍数から l«mv_shift の倍数（符号化側の MV- PMV に対応）となる。この値に PMV を加えることで復号動きべクトル成分 MV は元の精度の値に復元される。次に、差分動きべクトルの精度の候補が、 1/8 画素精度、 1/4 画素精度、 1/2画素精度、 1画素精度の 4種類の場合について述べる。 MVを 1/8 画素精度表現の動きべクトル成分を 8倍した値、 PMV を 1/8画素精度表現の予測動きベクトル成分を 8倍した値とすると、この表現で、各精度候補に対する MVの値は以下のように制限される。

1画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける（MV-PMV)の値が水平 ·垂直成分とも 8の倍数となる MV。

1/2 画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける（MV - PMV)の値が水平 ·垂直成分とも 4の倍数となる MV。

1/ 画素精度：マクロブロック内の全小プロックにおける（MV - PMV)の値が水平 ·垂直成分とも 2 の倍数となる MV。

1/8 画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける（MV - PMV)の値が水平 ·垂直成分とも 1 の倍数となる MV。

動き推定の方法については、 1/4 画素精度、 1/2 画素精度、 1 画素精度の 3種類の場合と同じであるため、説明を省略する。差分動きべクトル MVD は式（ 1 ) で算出される。ここで、動きべクトル成分 MV から予測動きべクトル成分 PMVを引いた値は 1くく mv_shift の倍数であり、算術右ビットシフト処理した差分動きべクトル成分 MVDが 1の倍数の値となり，前述の式（ 1 ) で算出される。式（ 1 ) 中の mv— shift は、図 9の表 82 に示す値である。

mv_shift と MVD の符号化方法ついては、差分動きべクトルの精度の候補が、 1/4 画素精度、 1/2 画素精度、 1 画素精度の 3種類の場合と同じであるため、説明を省略するが、 UVLC を使用した場合の符号化コードは、表 81ではなく表 82に従うことなる。

復号化側の処理も、差分動きべクトルの精度の候補が、 1/4 画素精度. 1/2画素精度、 1画素精度の 3種類の場合と同じであり、復号 mv_shift 値と復号 MVD並びに PMVから、前述の式（ 2 ) に従って、各動きべクトル成分の復号 MV 値が再生される。式（ 2 ) は、差分動きべクトル成分 MVD を mv_shift で示す数だけ左に算術ビットシフトした値に予測動きベタトル成分 PMV を加えた値が復号動きべクトル成分 MV になることを示す。この算術左ビットシフト処理により、復号された差分動きべクトル成分 MVDは 1の倍数から 1〈く mv_shiftの倍数（符号化側の MV- PMVに対応）となる。この値に PMVを加えることで復号動きべクトル成分 MVは元の精度の値に復元される。

<実施例 2〉

本実施 2は、動画像の動き補償符号化において、動きベクトルの精度を複数種類用意し、マクロプロック毎に動きべクトルの精度を選定し、選定した精度情報と、その選定した精度に修正した予測動きべクトルとその選定した精度に修正した符号化動きべクトルから算出される差分動きべクトルを符号化する方法である。

まず、予測動きべクトルと符号化動きべクトルの精度の候補を、 1/4 画素精度、 1/2画素精度、 1画素精度の 3種類とする。 MVを 1/4画素精度表現の動きべクトル成分を 4倍した値、 PMV を 1/4画素精度表現の予測動きべクトル成分を 4倍した値とすると、この表現で、各精度候補に対する MVの値は以下のように制限される。

1画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける MV の値が水平 ·垂直成分とも 4の倍数となる. MV。

1/2 画素精度：マクロブロック内の全小プロックにおける MV の値が水平 ·垂直成分とも 2の倍数となる MV。

1/4 画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける MV の値が水平■垂直成分とも 1 の倍数となる MV。従って、本方式の効果を符号化特性に反映されるためには動きべクトル推定において、予測誤差信号の絶対値和或いは 2乗誤差和に、動きべタトルの符号量の影響を加えた評価関数を用意する。この際、各小プロックの最適評価値を MV の各精度について算出してき、マクロブロック内の全小ブロックの動きベクトル推定処理が終了した後、各精度について小プロックの評価値の加算値を計算することにより、評価値の総和が小さい精度を差分動きべクトルの精度を決定できる。符号化する差分動きべクトノレ MVDは以下の式、

MVD = (MV - （（PMV》mv_shift)くく mv— shift) )》mv— shift ( 3 ) で算出される。式（ 3 ) 中の mv_shift は、図 9の表 8 1に示す値である。式（ 3 ) は、動きべクトル成分 MV 力ら、予測動きべクトル成分 PMV を mv_shift で示す数だけ右に算術ビットシフトのち直ちに左に算術ビットシフトした値を引いた値に対して、さらに mv_shift で示す数だけ第 2の算術右ビットシフトを実施した値が差分動きべクトル成分 MVD になることを示す。ここで、予測動きベクトル成分に対する連続する右ビットシフト処理並びに左ビットシフト処理は、予測動きべクトル成分 PMV の値を MV と同じ 1くく mv_shift の倍数の値に変換する役割を果たす。また、第 2の算術右ビットシフト処理により、差分動きべクトル成分 MVDが 1の倍数の値となる。

このように、符号化動きベクトルの精度を切り換える方法で'は、動き推定の際に PMV の精度を考慮する必要はないが、 MVD の生成処理の際に, PMV 予測動きべクトルの精度を mv_shift の精度に落とす処理を行う必要がある。但し、式（3 ) は下記のように簡略化することにより、演算ステップ数を削減できる。回路設計等の実装時に有効である。この式では、動きべクトル成分 MV と予測動きべクトル成分 PMV を 1の倍数の値に変換してから差分処理を実施している。「 1の倍数に変換した予測べタトル成分を 1くく mv_shift倍した値」は上式における「1くく mv— shift倍の値に変換した予測動きベクトル成分」と同等であり、また動きべタトル成分 MV は 1くく mv_shift の倍数であるため、下記の式を用いることによる情報の欠落は発生しない。

MVD = (MV》mv— shi ft) -（PMV》mv— shift)。（4 )

mv— shift と MVD のデータシンタックス図 1 と図 2への割り当てと符号化方法については、差分動きべクトルの精度を切り換える方法と同じであるため説明を省略する。

復号化側では、復号 mv一 shift値と復号 MVD並びに PMVから、以下の式、

MV = (MVD<<mv_shift) + ( (PMV》mv— shift)くく mv— shift) ( 5 ) に従って、各動きべクトル成分の復号 MV 値を再生する。この式（ 5 ) は、差分動きべクトル成分 MVD を mv— shift で示す数だけ左に算術ビットシフトした値に、予測動きべクトル成分 PMV を mv_shift で示す数だけ右に算術ビットシフトのち直ちに左に算術ビットシフトした値を加えた値が復.号動きべクトル成分 MV になることを示す。ここで、予測動きベタトル成分に対する連続する右ビットシフト処理並びに左ビットシフト処理と、 MVD を差分動きべクトル成分 mv— shift で示す数だけ左に算術ビットシフトする処理は、各成分を 1くく mv_shiftの倍数の値に変換する役割を果たしている。従って、復号動きべクトル成分 MV は元の l«mv_shift の倍数となる。なお、式（ 5 ) は下記のように簡略化することにより、演算ステップ数を削減できる。回路設計等の実装時に有効である。式（ 5 ) では、 1の倍数の値に変換した予測動きベクトル成分 PMV に復号した差分動きべクトル DMV を加算した値に対して、 mv_shifi で示す数だけ左算術ビットシフトを施した値が復号動きべクトル成分 MV になることを示す。「 1 の倍数に変換した予測ベクトル成分を 1くく mv一 shift 倍した値」は上式における「1くく mv_shift の倍数に変換した予測動きベクトル成分」と同等であり、また差分動きベクトル成分 DMV は 1の倍数であるため、下記式（ 6 ) を用いることによる情報の欠落は発生しない。

MV = (MVD + (PMV》mv— shift) )くく mv— shift ( 6 )

次に、差分動きべクトルの精度の候補が、 1/8 画素精度、 1/4 画素精度、 1/2画素精度、 1画素精度の 4種類の場合について述べる。 MVを 1/8画素精度表現の動きべクトル成分を 8倍した値、 PMV.を 1/8画素精度表現の予測動きべクトル成分を 8倍した値とすると、この表現で、各精度候捕に対する MVの値は以下のように制限される。

1画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける MV の値が水平 ·垂直成分とも 8 の倍数となる MV。

1/2 画素精度：マクロブロック内の全小プロックにおける MV の値が水平 ·垂直成分とも 4の倍数となる MV。

1/4 画素精度：マクロプロック内の全小ブロックにおける MV の値が水平 ·垂直成分とも 2の倍数となる MV。

1/8 画素精度：マクロブロック内の全小ブロックにおける MV の値が水平 ·垂直成分とも 1 の倍数となる MV。

動き推定の方法については、 1/4 画素精度、 1/2 画素精度、 1 画素精度の 3種類の場合と同じであるため、説明を省略する符号化する。符号化する差分動きべクトル MVDは以下の式、

MVD = (MV- ( (PMV》mv— shift)くく mv—shif ）》mv— shift ( 3 ) で算出される。式中の mv— shiftは、図 9の表 82に示す値である。この式は、動きべクトル成分 MVから予測動きべクトル成分 PMVを mv_shif1: で示す数だけ右に算術ビットシフトのち直ちに左に算術ビッビットシフトした値を引いた値に対して、さらに mv_shift で示す数だけ第 2の算術右ビットシフトを実施した値が差分動きべクトル成分 MVDになることを示す。ここで'、予測動きベクトル成分に対する連続する右ビットシフト処理並びに左ビットシフト処理は、予測動きべクトル成分 PMV の値を MVと同じ l «mv_shiftの倍数の値に変換する役割を果たす。

また、第 2 の算術右ビットシフト処理により、差分動きべクトル成分 MVD力 S 1の倍数の値となる。

mv一 shift と MVD の符号化方法ついては、差分動きべクトルの精度の候補が、 1/4 画素精度、 1/2 画素精度、 1 画素精度の 3種類の場合と同じであるため、説明を省略するが、 UVLC を使用した場合の符号化コードは、表 8 1ではなく表 8 2に従うことなる。但し、上式は下記のように簡略化することにより、演算ステップ数を削減できる。回路設計等の実装時に有効である。この式では、動きべクトル成分 MV. と予測動きべクトル成分 PMVを 1の倍数の値に変換してから差分処理を実施している。「 1 の倍数に変換した予測べクトル成分を 1くく mv_shift倍した値」は上式における「1くく mv— shift の倍数に変換した予測動きべクトル成分」と同等であり、また動きべクトル成分 MV は 1くく mv— shift の倍数であるため、下記の式を用いることによる情報の欠落は発生しない。

MVD = (MV>>mv_shif t) - (PMV>>mv_shif t) ( 4 )

復号化側の処理も、差分動きべクトルの精度の候捕が、 1/4 画素精度、 1/2画素精度、 1画素精度の 3種類の場合と同じであり、復号 mv— shift 値と復号 MVD並びに PMVから、以下の式、

MV = (MVDくく mv— shift) + ( (PMV》mv— shift)くく mv_shift) ( 5 ) に従って、各動きべクトル成分の復号 MV 値が再生される。この式は、差分動きべクトル成分 MVD を mv_shift で示す数だけ左に算術ビットシフトした値に、予測動きべクトル成分 PMV を mv一 shift で示す数だけ右に算術ビットシフトのち直ちに左に算術ビットシフトした値を加えた値が復号動きべクトル成分 MV になることを示す。ここで、予測動きべクトル成分に対する連続する右ビットシフト処理並びに左ビットシフト処理と、 MVD を差分動きべクトル成分 mv_shi ft で示す数だけ左に算術ビットシフトする処理は、各成分を 1くく mv_shi ftの倍数の値に変換する役割を果たしている。従って、復号動きべクトル成分 MV は元の 1くく mv一 shift の倍数となる。なお、この式は下記のように簡略化することにより、演算ステップ数を削減できる。回路設計等の実装時に有効である。この式では、 1の倍数の値に変換した予測動きベクトル成分 PMV に復号した差分動きぺクトル DMV を加算した値に対して、 mv— shi ft で示す数だけ左算術ビットシフトを施した値が復号動きべクトル成分 MV になることを示す。「 1 の倍数に変換した予測ベクトル成分を mv— sh i ft 倍した値」は上式における「mv— shift の倍数に変換した予測動きベクトル成分」と同等であり、また差分動きベクトル成分 DMVは 1 の倍数であるため、下記の式を用いることによる情報の欠落は発生しない。

MV = (MVD + (PMV》mv— shi ft) )くく mv— shift ( 6 ) 上記実施例 1及び 2を比較すると、実施例 1は実際に符号化する差分動きべクトルの精度を調整するため、実施例 2に比較して演算が簡単である。これに対して、実施例 2は、符号化すべき動きベクトルの精度を調整するため、各精度を想定した場合の探索画素が予測べクトルに依存しない。従って、符号化性能のみを追求する場合には実施例 1が有効であるが、後述するメモリアクセス削減方法では、実施例 2が有効である _c く実施例 3 >

本実施例 3は、 mv_shi ft 値の符号化を極力行わずに、ブロックモードに応じて予め決めておく符号化方法及ぴ復号化方法で、マクロブロックの選択率が高い領域での、 _mv— shift 値の符号量の増大防止する方法である。即ち、マクロブロックに伴う動きべクトル数が少ないモードでは、予め規定したデフォルトの動きべクトル精度で差分動きべクトルの符号化並びに復号化処理を行う。この処理により、動きベクトル精度情報の符号化並びに復号化処理を省略する。

例えば、 MB type力 S 16 X 16 のマクロブロックでは、 1/4画素精度或いは 1/8画素精度で符号化並びに複号化処理を行うように符号化側と復号側で設定し、これらのモードのマクロプロックでは精度情報の符号化 · 復号化処理を省略する。ここでは、 MB type が 16x16 のマクロブロックのみを精度情報の符号化 ·複号化処理を省略するモードとして設定しているが、その対象をさらに拡張できる。例えば、 MB type が 16x16, 16x8並びに 8x16 のマクロブロックを 1/4画素精度或いは 1/8画素精度で符号化並びに複号化処理を行うように符号化側と復号側で設定することも有効である。また、 P- Pi cture では、 MB type が 16x16 のマクロブ口ックのみを精度情報の符号化 ·復号化処理を省略するモードとして設定し、符号化する動きべクトル数が多い B- Picture では、 MB type が 16x16， 16x8 並びに 8x16 のマクロブロックまでを精度情報の符号化 . 複号化処理を省略するモードとして設定してもよい。

なお、上記動きべクトル精度の default 値は、 mv— shift 値と同様に 0-3 (1/4 MC typeのときには 0-2)の範囲で設定可能であり、ビットストリーム単位或いはフレーム単位で切り換える。この際、 default 値の符号は、ビットストリーム単位の場合にはデータの始めのヘッダ部、フレーム単位の場合には picture header データに含まれるものとする。なお、ビットストリーム単位の場合においては、符号化側と複号化側で予め定めておけば、符号化データに含める必要はない。

さらに、図 1 5 の表 95 と表 96 の替わりに、図 1 1 の表 91 と図 1 2 の表 93に示すような mv_shiftの値を規定したマクロブロックタイプを用意することにより、 m_V__Shift 値の符号化に伴う付加情報を削減することができる。また、 mv_shift 値を算術符号化する際に、マクロブロックに含まれる動きべクトル数の基づいて、符号化に用いる確率モデルを適応的に切り換えることで、符号化効率を向上させることができる。なお、ここでは、 mv— shift の切り換え単位をマクロブロック単位としているが、 8 X 8 毎に切り換える場合も考えられる。このような処理は- MB— type に 8 X 8毎に処理するモードと 16 X 16毎に処理するモードを設けることにより実現できる。また、.表 81又は表 82に 8x8毎に切り換えるモードを設け、更に 4個の mv— shift 値を 8x8 毎に符号化する方法でも実現できる。

またさらに、差分動きべクトル或いは動きべクトルの精度の選択切り換え単位として、フレーム全体で固定にする場合やシーケンス全体で固定にするようにしてもよい。精度の選択切り換え単位を固定することは. 符号化/復号化処理を簡略化することになる。従って、実装コストを考慮したシンプルな符号化/復号化方式では、精度の切り換え単位をフレーム単位やシーケンス単位で固定することが有効である。

く実施例 4 >

、本実施例 4は、周囲の状況からシフト値を一意に判定する方法である。即ち、隣接マクロブロック力ら符号化対象マクロブロックの mv_shift 値を予測することにより、 mv— shift 値の符号量を削減する。例えば、符号化対象マクロブロック（図 1 0のマクロブロック 7C)の mv— shift 値を、直左のマクロブロック（7A)、直上のマクロブロック (7B)の mv_shift 値から予測する。予測方法としては、 7A と 7B の mv_shift 値の加算値から予測する方法がある。具体的な利用手段としては、加算値が 0であり、 7C の MB type が 16x16 の場合には、 mv— shift値（MVD preci si on)の符号化を省略し規定値として 1/8画素精度或いは 1/4画素精度を符号化 ·復号化側の両者で用い、それ以外の加算値と MB type の組み合わせの場合には、 mv_shift 値の符号化を行制御手段がある。なお、この具体例は一例であり、予測に用いる隣接マクロブロックの種類、予測方法、制御を行う MB type の種類、制御時の場合分け種類等の組み合わせは多種ある。例えば、制御を行う MB typeを 2個以下の差分動きべクトルまで拡張したり、加算値の制御ボイントを 2以下に拡張したりすることで、 mv— shift 値の符号量の削減量は大きくなる。また、動きベクトルの予測のような方法で隣接 MB の mv一 shift 値から現 MB の mv_shift値を予測し、その差分値を符号化する方法等がある。

上述の実施例の動きべクトルの符号化精度切り換える手段には次のような変形も含まれる。

本実施例では、動きべクトルの符号化精度の候捕を 1/8 画素精度、 1/4 画素精度、 1/2 画素精度、 1 画素精度としているが、これに限定されない。例えば 1/ 16画素精度まで含める場合や、 1/2画素精度、 1画素精度の 2種類とする場合。

また、上記実施例では、動きべクトルの符号化精度情報の符号化をマクロブ口ック単位で行っているが、複数のマクロブロックグループ毎に動きベクトルの符号化精度情報を切り換える方法。

さらに、上記実施例では、マクロブロックにおける動き捕償ブロックの分割モードを図 7に示した 4種類としているが、本明細書動きべクトル符号化方法は、動き捕償プロックの分割モードの種類と数が変更されても実施できるため、動きべクトルの符号化プロック構成は限定されない

また、上記実施例では、符号化データの符号化方式として UVLC ゃ算術符号化を説明した、本明細書の動きベクトル符号化方法は、ェントロピー符号化の種類に限定されず実施できる。また、 UVLC の符号表の構成や算術符号化/復号化の構成の方法も実施例の表には限定されない。またさらに、本実施例では、 16x16， 16x8 並びに 8x16 モードについて mv_shift 値の default 値を利用しているが、この default 値を 8x8 (spl it)の一部の Part it i onモードに適用できる。また、実施例では、 default 値の設定をビットストリーム単位又はフレーム単位としている力 S、各マクロブロック単位について、異なる値を割り当てもよい。例えば、 16x 16 モードでは、 default値を 1 と設定し、 16x8 と 8x16 モードでは、 default値を 0 と設定する方法がある。総括的に言えば、マクロブロックモードゃ 8x8 Part it ionモードについて、それぞれ適用する差分動きべクトル（或いは動きべクトル）の符号化精度をフレーム単位或いはシーケンス単位で規定し、符号化伝送すればよい（シーケンス単位の場合には、予め符号化側と復号化側で各モードにおける符号化精度を決めておけば、精度情報の符号化は必要ない）。前述のように、符号化精度の選択切り換え単位を固定することは、符号化/複号化処理を簡略化することになる。 default 値を規定するモードを増やすことにより、実装コストはさらに低減される。よりシンプルな構成を必要とする符号化 /複号化方式では、より多くのモードに対して、符号化精度の切り換え単位を固定することが有効である。

以上は本発明による動画像の符号化方法及び復号化方法の実施例について説明した。本発明による動画像の符号化装置及び複号化装置は、実施例の方法図 1 3の符号化装置については、まず、動き補償器 211 に MB type と 8x8 Part it ion の組み合わせに応じて mv— shift 値の符号化を 0N/0FF する判定処理、 mv_shift 値を考慮した動き推定処理、 mv_shift を伴う MVD, MVDFW, MVDBWの算出処理並びに mv_shif t値を多重化罨 206 に伝える処理が追加される。また、多重化器 206 に mv_shift 値を MVD precision として符号化する処理を追加する。図 1 4 の復号化装置については、符号解読器 501 に MB type と 8x8 Partitionの復号値に応じて mv_shift値の復号化を 0N/0FFする判定処理、 MVD precision を mv_shift値として復号する処理並ぴに mv— shift 値を MV予測器 508 に伝える処理を加える処理部を設ける。また、 MV予 lj器 508 こ mv_shiftを伴う MVD， MVDFW, MVDBWを MV ίこ再生,する処理音 |5 を設ける。

図 2 5、図 2 7、図 2 9、図 3 1、図 3 3、図 3 5、図 3 7、図 3 9及び図 4 1 は、何れも本発明による動画像の符号化装置の実施例の要部 (動きべクトルの符号化部）構成を示すプロック図である。図 2 6、図 2 8、図 3 0、図 3 2、図 3 4、図 3 6、図 3 8、図 4 0及ぴ図 4 2は- それぞれ図 2 5、図 2 7、図 2 9、図 3 1、図 3 3、図 3 5、図 3 7、図 3 9及ぴ図 4 1の符号化装置に対応する本発明による動画像の復号化装置の実施例の要部（動きベクトルの復号化部）構成を示すブロック図である。の実施例の要部（動きベクトルの符号化部）構成を示すブロック図である。

各図において、実質的に同じ機能プロックについては同一番号を付している。各図の装置の構成、動作は、上記実施例 1ないし 4の説明によつて、容易に実現できるので、上記各実施例との対応のみ示し、詳細な説明は省く。 ...

図 2 5 と図 2 6の装置は、それぞれ実施例 1の式（ 1 ) 及び（ 2 ) を実行する回路で構成され、シフト（m_V_shift)値の決定が外部入力（動きべクトル検出時に求まる）のみによって制御される。 MV予測部 215 は各ブロックの動きベクトル MVを記憶したメモリ 101 を利用し、予測動きべクトル PMVを作る。減算器 102は、これらの差分 MV - PMVをえる。右シフト処理部 103は MV-PMVを右シフトする。復号側では、符号側の逆処理を行うため、動きベクトル M Vを記憶したメモリ 101、左シフト処理部 11 3及び加算器 1 1 2が設けられる。 .

図 2 7と図 2 8 の装置は、それぞれ実施例 1 の式（ 1 ) 及び（ 2 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv_shift)値の決定が外部入力（動きべクトル検出時に求まる）とマクロブロックのタイプ等の条件のいずれかによつて決定され、制御される。シフト値選択部 104 は特定のプロックタイプを選択した場合、 m_V— shift 値を選択し、制御回路 1 0 5で、該部力、らの mv— shift値から、ブロックタイプに対応した mv— shift値で右シフト処理部 103を処理する。

図 2 9 と図 3 0 の装置は、それぞれ実施例 1 のそれぞれ式（ 1 ) 及ぴ ( 2 ) を実行する回路で構成され、シフト（m_V_shift)値の決定がマクロブロックのタイプ等の条件のみによって決定され、制御される。

図 3 1 と図 3 2の装置は、それぞれ実施例 2の式（ 3 ) 及び（ 5 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv一 shift)値の決定が外部入力（動きベタトル検出時に求まる）のみによって制御される。精度修正処理部 106は、式（3 ) の（PMV》mv— shift)《mv_shift の処理を行う。

図 3 3 と図 3 4の装置は、それぞれ実施例 2の式（ 3 ) 及び（ 5 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv— shift)値の決定が外部入力（動きベクトル検出時に求まる）とマクロブロックのタイプ等の条件のいずれかのよって決定され、制御される。

図 3 5 と図 3 6 の装置は、それぞれ実施例 2の式（ 3 ) 及ぴ（ 5 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv_shift)値の決定がマクロブロックのタイプ等のみによって制御される。

図 3 7と図 3 8 の装置は、それぞれ実施例 2の式（ 4 ) 及び（ 6 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv一 shift)値の決定が外部入力（動きベクトル検出時に求まる）のみによって制御される。

図 3 9 と図 4 ◦の装置は、それぞれ実施例 2の式（ 4 ) 及ぴ（ 6 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv— shi ft)値の決定が外部入力（動きベタトル検出時に求まる）とマクロブロックのタイプ等の条件のいずれかのよって決定され、制御される。

図 4 1 と図 4 2の装置は、それぞれ実施例 2のそれぞれ式（ 4 ) 及び ( 6 ) を実行する回路で構成され、シフト（mv_shift)値の決定がマクロブロックのタイプ等の条件のいずれかのよって決定され、制御される。く実施例 5 >

図 18は、実施例 5の符号化方法の処理フロー図である。

本実施例 5は長いタップ数のフィルタを用いた動き補償でメモリァクセス領域が拡大する問題を解決するため、符号化動きべクトルの精度を切り換える符号化'復号化方法である。

長いフィルタを用いて生成する予測値は、画素精度以下の予測画素のみである。従って、動きベクトルの符号化精度を整数画素に限定することにより、メモリアクセス領域は削減できる。しかし、動きべクトルの符号化精度を整数画素に限定することは、予測性能を低減させる。そこで、本実施例 5では、メモリアクセス範囲の拡大が装置実装或いはソフトウエア実装に影響する程度に応じて、画素精度を制限する。特に、動き捕償時のブロックサイズが小さい場合についてのみ、動きベクトルの符号化精度を制限する。

メモリアクセス領域の拡大に伴う影響は、ブロックサイズが小さいほど大きくなる。サイズの小さぃブロックは本来ァクセスする画素数が少ない。そのため、サイズの大きいブロックと小さいブロックを比較すると、元のアクセス範囲に対する拡大アクセス領域の比率は、ブロックサィズが小さいほど大きい。本実施例の符号化装置方は、 1/4 画素精度の動き補償を図 7のプロック分割に対して行う場合、図 1 8のように、まずブロックサイズ判別し（処理 801 ) 、 mv_shift 値を選択する。本実施例の場合には、 8x8 Part ition 2 (8x4) t 8x8 Part ition 3 (4x8)では 1/2 画素精度（処理 8 1 1 ) , 8x8 Part ition 3 (4x4)では整数画素精度（処理 812) 、 8x8 画素並びにそれ以上の大きなサイズのブロックでは、 1/4 画素精度（図 1 8 処理 813) を選択し、選択された mv— shi ft で、右シフト処理分 103 , を駆動して動き補償を行う。動きべクトルの符号化時には、 8x4 と 4x8 画素サイズのブ口ックでは mv_shiftを 1、 4x4画素サイズのプロックでは mv— shift を 2、それ以外の画素サイズのブロックでは mv— shift を 0 とする。

また、 P— pi cture と B— pi cture を用レヽた方式で ίま、 B— pi cture のみこ上記精度切り換えを適用し、 P- picture では、ブロックサイズに関わらず 1/4画素精度で動き補償を行うようにしてもよい。なお、ここでは、整数画素精度で動き捕償を行うプロックサイズを 4x4のみとしているが- これを、 8x4 と 4x8まで拡張してもよい。この場合、 8x4 と 4x8 と 4x4画素サイズのブロックでは mv— shift を 2、それ以外の画素サイズのプロックでは mv— shiftを 0 とする。

本実施例による動画像の符号化装置及ぴ復号化装置における動きべクトルの符号化部及び復号化部は、それぞれ前記図 4 1及び図 4 2 と同様に構成される。

く実施例 6 >

図 1 9，図 4 5及ぴ図 4 6は，それぞれ本発明の実施例 6の符号化方法処理フロー図、符号化装置の要部構成図及ぴ復号装置の要部構成図である。本実施例も長いタップ数のフィルタを用いた動き捕償でメモリァクセス領域が拡大する問題を解決するため、動きべクトルの垂直'水平各成分を異なる符号化精度で符号化することにより、メモリアクセス範囲を制限する。

符号化装置のシフト選択部 124は、図 1 9 のように、動きべクトルカ垂直成分か否かをし（処理 801 ) 、 mv一 shi ft を選択する。タイプ適応部 124 は、選択された mv— shi ft で、右シフト処理部 103 を駆動して動き補償を行う。本実施例では、 1 /4 画素精度の動き補償で、動きべクトルの垂直成分を整数画素精度（処理 812) 、水平成分を 1 /4画素精度（処理 813) とし、垂直成分を符号化/復号化する際の m_V__Shift を 2、水平成分を符号化/復号化する際の mv一 shiftを 0 とする。

本実施例のメモリアクセス範囲拡大の影響が大きい動きべクトルの垂直成分の符号化精度を制限する方法は効果が大きい。画像データは、左上から右下に向けてラスタスキヤン順でメモリに保存されているのが一般的である。そのため、ある画素から隣接画素にアクセス範囲を広げる場合、水平方向の 1画素は 1画素分を意味するが、垂直方向の 1画素は 1 ライン分を意味する。従って、垂直方向へのメモリアクセスに伴うェ数は、水平方向のそれよりも大きい。さらに、 1画素 lbyt eの画素データを、 byt e 単位（1画素）ではなく、 word単位（ 2画素毎）.や dword 単位 ( 4画素毎）で保存する実装方法では、水平方向へのメモリアクセス範囲の拡大は、 word 単位或いは dword 単位で発生するため、その影響はあまり大きくない。これに対して、垂直方向では 1画素分のアクセスであつても、メモリアクセス範囲は必ず拡大される。従って、垂直方向の動きべクトルの符号化精度を制限する方法は、メモリアクセス範囲の縮小という観点で効果的である。

また、実施例 5及び実施例 6 の方法を綜合して、図 2 3のような処理を行うようにしてもよい。即ち、シフト選択部 124 は、 8x4, 4x8 並ぴに 4x4画素サイズのブロックについてのみ、動きべクトルの垂直成分を整数画素に制限する。さらに、ブロックサイズに応じて、範囲を制限するべクトル成分を切り替える手段も有効である。

上述のように、メモリアクセス領域の拡大に伴う影響は、ブロックサィズが小さレ、ほど大きいが、これは、ブロックの縦横比率にも言える。つまり、ブロックの縦横サイズの比率が異なる場合には、サイズの小さい成分ほどアクセス範囲拡大の影響は大きくなる。図 7のプロック分割で考えると、サイズが 4画素の成分に対して制限をかけることが有効と言える。

<実施例 Ί >

図 2 4、図 4 3及び図 4 4は、それぞれ、本発明の実施例 7の符号化方法の処理フロー図、符号化装置の要部構成図及ぴ復号装置の要部構成図である。

本実施例は、符号化装置（図 4 3 ) 、複号化装置（図 4 4 ) のシフト値選択部 124 は図 2 4の処理フローに示すように、ブロックサイズが 8x4 (縦 X 横）のときは水平成分を整数画素精度（mv_shi ft=2)で垂直成分を 1/4画素精度（mv_shift=0)、ブロックサイズが 4x8 (縦 x横）のときは水平成分を 1 /4 画素精度（mv_sh i f1:=0)で垂直成分を整数画素精度 (mv_shift=2) , ブロックサイズが 4x4 (縦 x横）のときは水平 ·垂直成分とも整数画素精度（mv— shi ft=2)とする。なお、予測性能の観点から、 8x4 と 4x8 モードの水平 ·垂直成分の扱いを入れ替えてもよい。これは. サイズが小さい成分ほど精度の高い予測方法が有効という概念に起因する。いずれの方法を適用するかは、メモリアクセス制限の必要性、符号化性能、ビットレート等のアプリケーションによつ—て決定される。

く実施例 8 >

図 2 0、図 4 7及び図 4 8は、それぞれ、本発明の実施例 8の符号化方法処理フロー図、符号化装置の要部構成図及び復号装置の要部構成図である。本実施例は、実施例 7において、入力画像がインタレー„ス信号であり、マクロブロックがフレーム構造の場合に、動きベクトルの垂直成分を偶数画素精度に制限する方法である。

図 1 7は、インタレース信号をフレーム構造で符号化/復号化する場合のマクロブロックを示す。図上の実線は奇数フィールド（top f i e l d)、破線は偶数フィールド（bottom fi e l d)を意味する。図 1 7から、奇数値の動きべクトルは、奇数フィールド上の予測値を参照画像上の偶数フィールドから生成され、偶数ブイールド上の予測値を参照画像上の奇数フィールドから生成される。インタレース信号では、奇数フィールドと偶数フィールドは表示時刻が異なるため、奇数値の垂直成分ベクトルは、実際には発生しない。

そこで、本実施例では、入力画像がインタレース信号で、マクロブロックがフレーム構造の場合について動きべクトルの垂直成分を偶数画素精度に制限する。符号化/複号化装置において、垂直成分を符号化/復号化する際の mv— shi ftを 3 (図 2 0 処理 803、 814) 、水平成分を符号化 /複号化する際の mv_sh i ftを 0 (図 2 0 処理 813) とする。このインタレース信号のフレーム構造場合も、図 21及ぴ図 22 の流れ図に示すように、実施例 7の方法と組み合わせて、 8x4， 4x8 並びに 4x4 画素サイズのブロックについてのみ（図 2 1 処理 801 ) 、動きベクトルの垂直成分を整数画素に制限するするようにしてもよい。さらに、インタレース信号の符号化方式としては、フレーム構造、フィールド構造並びにフレーム構造とフィールド構造をマクロブロック毎に切り換える適応方式があり、その方法に応じて動きべクトルの符号化精度の選定方法を変えるようにしてもよい。例えば、ィンタレース信号とプログレツシブ信号を扱う符号化規格では、フレーム構造の符号化方式は信号走査に関わらず同じ場合がある。この場合には、フレーム構造並びにフィールド構造では、小さいサイズのブロックについて、垂直方向の動きべクトノレの符号化精度を整数画素精度に限定して符号化/復号化（図 2 0と図 2 1並びに囪 2 2 処理 812) し、フレーム構造とフィールド構造をマクロブロック毎に切り換える適応方式では、小さいサイズのブロックについて、フレーム構造では垂直方向の動きべクトルの符号化精度を偶数画素精度に限定し（図 2 0 と図 2 1 の処理 814) 、フィールド構造では整数画素精度に限定して符号化/復号化する（図 2 0 と図 2 1 の処理 812) という方法でもよレ、。なお、この際、フレーム構造ではブロックのサイズに関わらず垂直方向の動きべクトルの符号化精度を偶数画素精度に限定し (図 2 2の処理 814) 、フィールド構造では小さいサイズのブロックについて整数画素精度に限定して符号化/復号化する（図 2 2 処理 801 と処理 812) という方法でもよい。

実施例 7 及び 8のメモリアクセス範囲低減方式では、 mv_shift 値の符号化/複号化処理は必要ない。従って、図 1 、図 2における MVD Predi ct ion l 3 と図 1 1 と図 1 2における mv_shi f1: は必要ない。また、図 1 3において、 mv_shift 値を動き補償器 211 から多重化器 206 に伝える処理は必要ない。さらに、図 1 4 .において、 mv_shift 値を符号解読器 501から MV予測器 508に伝える処理は必要ない。 mv— shi ft値は、予測モードに従って MV予測器 508で決められる。

なお、本実施例 8のメモリアクセス範囲低減方式は、符号化動きべクトルと予測動きべクトルの精度を切り換える手段を用いて「ブロックサィズに応じて動きべクトルの符号化精度を整数画素に限定すること」、

「動きべクトルの垂直成分の符号化精度を整数画素或いは偶数画素に限定すること」であり、動き補償の精度、用意する動きべクトル符号化精度の種類並びに動きべクトルの符号化精度を切り換えるプロックサイズについては、上記実施例に限定されるものではない。また、動きべタトルの精度を ]_/2画素精度に限定することでメモリアクセス範囲が低減される動き補償方式では、動きべクトルを整数画素精度ではなく、 1 /2 画素精度に限定する方法も本発明で実現できる。産業上の利用可能性

本発明は動画像を伝送、蓄積、表示する装置、システム.で、画像情報をより少ない符号量のディジタル信号を符号化する技術を必要とする産業上の分野で利用される。

Claims

請求の範囲

1 - 画像を複数の符号化ブロックに分割し、符号化ブロックの動きべクトルを隣接ブロックの動きべクトルから予測して予測動きべクトルとし、符号化すべき動きべクトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをプロッグ単位で符号化する手順を含む動画像の符号化方法であって、

差分動きべクトルの精度を数種類用意し、符号化プロック毎に差分動きべクトルの精度を選定し、選定した精度の情報及びその精度の差分動きベクトルとを符号化する手順を有する。

2 . 画像を複数の符号化ブロックに分割し、符号化ブロックの動きべクトルを隣接ブロックの動きべクトルから予測して予測動きべクトルとし、符号化すべき動きべクトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをプロック単位で符号化する手順を含む動画像の符号化方法であって、

動きべクトルの精度を数種類用意し、符号化プロック毎に動きべクトルの精度を選定し、.上記選定した精度の情報及び上記選定した精度に修正した予測動きべクトルと選定した精度の動きべクトルより算出される差分動きべクトルとを符号化する手順を有する。

3 . 画像を複数の復号ブロックに分割し、復号ブロックの動きべク卜ノを隣接プロックの復号動きべクトルから予測し、復号差分動きべクトルと予測動きべクトルより復号動きべクトルを算出する手段を含む動画像複号化方法であって、

差分動きべクトルの精度を数種類用意し、復号ブ口ック毎に差分動きべクトルの精度情報とその精度の差分動きべクトルを復号化し、復号差分動きべクトルの精度を予測動きべクトルと同じ精度に修正した後、精度修正した復号差分動きべトルと予測動きべクトルから復号ブ口ックの動きべクトルを算出する手順を有する。

4 . 画像を複数の復号ブ口ックに分割し、復号ブ口ックの動きべクトルを隣接プロックの復号動きべクトルから予測し、復号差分動きべクトルと予測動きべクトルより復号動きべクトルを算出する手段を含む動画像復号化方法であって、動きべクトルの精度を数種類用意し、復号プロック毎に動きべクトルの精度情報とその精度の差分動きべクトルを復号化し、予測動きべクトルの精度を復号精度情報と同じ精度に修正した後、復号差分動きべクトルと精度修正した予測動きべクトルから復号ブ口ックの動きべクトルを算出する手順をもつ。

5 . 請求項 1の動画像の符号化方法であって、更に、差分動きべタトルの精度を付加情報として符号化するか、或いは固定の精度に規定するかを示す識別情報を含み、かつ符号化プロックの種類として符号化すベき動きべクトルの数が異なる複数のブロックタイプを用意し、差分動きべクトルの精度と符号化ブロック内の動きべクトル数とこの組み合わせに該当するプロックタイプとを選定する手順を含み、符号化プロックのプロックタイプが付加情報として差分動きべクトルの精度を符号化することを示す場合にはプロックタイプと選定した精度め情報とその精度の差分動きべクトルとを符号化し、符号化プロックのプロックタイプが規定の精度で差分動きべクトルを符号化することを示す場合にはプロックタイプと規定精度の差分動きべクトルとを符号化する。

6 . 請求項 2記載の動画像の符号化方法であって、更に、動きべクトルの精度を付加情報として符号化するか、或いは固定の精度に規定するかを示す識別情報を含み、かつ符号化プロックの種類として符号化すべき動きべクトルの数が異なる複数のブロックタイプを用意し、動きべクトルの精度と符号化ブロック内の動きべクトル数とこの組み合わせに該当するブロックタイプとを選定する手順を含み、

ブロックタイプが付加情報として動きべクトルの精度を符号化することを示す場合には、ブロックタイプと、選定した精度の情報と、選定した精度に修正した予測動きべクトルと選定した精度の動きべクトルより算出される差分動きべクトルとを符号化し、

プロックタイプが規定の精度で動きべクトルを符号化することを示す場令には、ブロックタイプと、規定精度に修正した予測動きベクトルと規定精度の動きべクトルより算出される差分動きべクトルを符号化する手順を有する。

7 . 請求項 3記載の動画像の復号化方法であって、さらに、差分動きベタトルの精度を付加情報として復号するか、或いは固定の精度に規定するかを示す識別情報を含み、かつ復号ブ口ックの種類として復号すべき動きべクトルの数が異なる複数のプロックタイプを用意し、復号すべきブロックのブロックタイプを復号する手順を有し、

復号ブロックタイプが付加情報として差分動きべクトルの精度を復号することを示す場合には精度の情報とその精度の差分動きべクトルとを号し、

復号プロックタイプが規定の精度で差分動きべクトルを復号することを示す場合には規定精度の差分動きべクトルを復号し、

復号差分動きべクトルの精度を予測動きべクトルと同じ精度に修正した後、镥度修正した復号差分動きべクトルと予測動きべクトルから復号ブロックの動きべクトルを算出する手順を有する。

8 . 請求項 4記載のの動画像の復号化方法であって、さらに、動きべクトルの精度を付加情報として復号するか、或いは固定の精度に規定するかを示す識別情報を含み、かつ復号ブロックの種類として復号すべき動きべクトルの数が異なる複数のプロックタイプを用意し、ブロック夕ィプを復号しする手順を有し、

復号ブロックタイプが付加情報として動きべクトルの精度を復号することを示す場合には精度の情報とその精度の差分動きべクトルとを復号し、

復号ブロックタイプが規定の精度で動きべクトルを復号することを示す場合には規定精度の差分動きべクトルを復号し、復号差分動きべクトルと精度修正した予測動きべクトルから復号ブロックの動きべクトルを算出することする手順を有する。

9 . 請求項 1記載の動画像の符号化方法であって、さらに、

ブロック内で符号化すべき動きべクトルの数が異なる複数種の小ブロック形状を用意し、前記差分動きベクトルの精度、小ブロック形状種及び前記差分動きべクトルの精度を付加情報として符号化するか否かを決定し、前記決定に応じて一意に定まる識別情報をブロック毎に符号化して出力する手順を有する。

1 0 . 請求項 1記載の動画像の符号化方法であって、さらに、ブロック内で符号化すべき動きべクトルの数が異なる複数種の小プロック形状を用意し、前記動きベクトルの精度、小ブロック形状種、及び、前記動きべクトルの精度を付加情報として符号化するか否かを決定する手順と、各ブロックについて、付加情報として動きべクトルの精度を符号化する場合は、前記決定に応じて一意定まる識別情報、選定した精度の情報及び選定した精度に修正した予測動きべクトルと選定した精度の動きべクトルより算出される差分動きべクトルとを符号化して出力し、

付加情報として動きベクトルの精度を符号化しない場合は、前記決定に応じて一意定まる識別情報、該識別情報に応じた精度に修正した予測動きべクトルと該精度の動きべクトルより算出される差分動きべクトルとを符号化して出力する手順を有する。 1 1 . 画像を複数のブロックに分割し、該ブロックの動きベクトルを隣接する復号動きべクトルから予測し、復号差分動きべクトルと予測した動きベクトルより該ブロックの動きベクトルを算出する手順を含む動画像の復号化方法であって、

前記復号差分動きべクトルの精度を複数用意し、ブロック内で復号化すべき動きべクトルの数が異なる複数種の小プロック形状を用意し、前記復号差分動きベクトルの精度、小ブロック形状種、及び、前記復号差分動きべクトルの精度を付加情報として復号化するか否かに応じて一意に定まるブロック毎に符号化された識別情報を受け取り、複合化した該識別情報に従って複合化を行う手順を有する。

1 2 . 請求項 1記載の動画像符号化方法であって、さらに、

プロック内で符号化すべき動きべクトルの数が異なる複数種の小ブロック形状タイプを用意し、前記各小ブロック形状について、差分動きべクトル精度をデフォルト値で固定するか可変値とするかが規定されており、前記差分動きベクトルの精度、小ブロック形状種及び差分動きベクトルの精度を付加情報として符号化するか否かを決定する手順、前記デフォルト値と前記決定に応じて一意に定まる識別情報をコード化し、符号化データに含めて出力する手順を有する。

1 3 . 画像を複数の復号ブ口ックに分割し、該ブロックの動きべクトルを隣接位置の復号動きベクトルから予測し、前記ブロックの動きべクトルを復号し、復号差分動きべクトルと予測動きべクトルより復号動きベタトルを算出する手順を含む動画像復号化方法であって、

差分動きべクトルの精度を複数用意し、プロック内で復号すべき動きべクトル数が異なる複数種の小プロック形状タイプを用意し、前記各小ブロック形状について、差分動きベクトル精度をデフォルト値で固定するか可変値とするかが規定されており、前記デフォルト値と、前記差分動きべクトルの精度情報或いは差分動きべクトルの精度を付加情報として復号するかデフオルト値とするかを示す情報と小プロック形状種とを一意に定める識別情報を符号化データから解読する手順を有する。

1 4 . 画像を複数の符号化ブロックに分割し、符号化ブロック内の動きべクトルを隣接位置の動きべクトルから予測し、符号化すべき動きべクトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをプロック単位で符号化する手順を含む動画像符号化方法であって、

動きべクトルの精度を数種類用意し、上記動きべクトルと上記予測動きべクトルのビット列のデータ長は用意されている精度のうち最も高い精度のベタトル値を表現できる長さであり、動きべクトル精度を選定し、上記動きべクトルと上記予測動きべクトルのビット列を選定した精度より高い精度の数値を表すためのビット分だけ右に算術シフトした修正動きベクトルと修正予測動きベクトルのビット列をそれぞれ算出し、上記修正予測動きべクトル並びに上記修正動きべクトルから算出される差分動きべクトルを符号化する手順を有する。

1 5 . 画像を複数の符号化ブロックに分割し、符号化ブロック内の動きべクトルを隣接位置の動きべクトルから予測し、符号化すべき動きべクトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをプロック単位で符号化する手順を含む動画像符号化方法であって、動きべクトルの精度を数種類用意し、上記動きべクトルと上記予測動きべクトルのビット列のデータ長は用意されている精度のうち最も高い精度のベタトル値を表現できる長さであり、符号化プロックの種類として符号化すべき動きベクトル数が異なる複数のブロックタイプを用意し、さらに各プロックタイプは動きべクトルの精度を規定する識別情報を含んでおり，動きべクトル精度とブロック内の動きべクトル数の組み合わせに該当するブロックタイプを選定し、上記動きべクトルと上記予測動きべクトルのビット列を選定した精度より高い精度の数値を表すためのビット分だけ右に算術シフトした修正動きべクトルと修正予測動きべクトルのビット列をそれぞれ算出し、ブロックタイプと、上記修正予測動きベクトル並びに上記修正動きべクトルより算出される差分動きべクトルとを符号化する手順を有する。 1 6 . 画像を複数の復号ブロックに分割し、復号ブロック内の動きべクトルを隣接位置の復号動きべクトルから予測し、復号差分動きべクトルと予測動きべクトルより復号動きべクトルを算出する手段を含む動画像複号化方法であって、動きべクトルの精度を数種類用意し、上記動きべクトルと上記予測動きべクトルのビット列のデータ長は用意されている精度のうち最も高い精度のベクトル値を表現できる長さであり、差分動きべクトルを復号化し、上記予測動きべクトルのビット列を上記規定精度より高い精度の数値を表すためのビット分だけ右に算術シフトした修正予測動きべクトルのビット列を算出し、上記復号差分動きべクトルと修正予測動きべクトルから規定精度のベタトル値を表現できるデータ長の動きべクトルを算出し、該動きべクトルを上記復号動きべクトルのデータ長に変換する手順を有する。

1 7 . 画像を複数の復号ブ口ックに分割し、復号ブロック内の動きべクトルを隣接位置の復号動きべクトルから予測し、復号差分動きべクトルと予測動きべクトルより復号動きべクトルを算出する手段を含む動画像復号化方法であって、動きべクトルの精度を数種類用意し、上記動きベタトルと上記予測動きべクトルのビット列のデータ長は用意されている精度のうち最も高い精度のベタトル値を表現できる長さであり、復号ブロックの種類として復号すべき動きべクトル数が異なる複数のブロックタイプを用意し、さらに各ブロックタイプは、動きべクトルの精度を規定する識別情報を含んでおり、ブロックタイプを復号し、復号プロックタイプにより規定される精度の差分動きべクトルを復号化し、上記予測動きべクトルのビット列から上記規定精度を高い精度の数値を表すためのビット分だけ右に算術シフトした修正予測動きべクトルのビット列を算出し、上記復号差分動きべクトルと該修正予測動きべクトルから復号ブロックタイプにより規定される精度のべクトル値を表現できるデータ長の動きべクトルを算出し、該動きべクトルを上記復号動きべクトルのデータ長に変換する手順を有する。

1 8 . 画像を複数の符号化ブロックに分割し、符号化ブロック内の動きベクトルを隣接位置の動きベクトルから予測し、符号化すべき動きべクトルとその予測動きべクトルより算出される差分動きべクトルをプロック単位で符号化する手順を含む動画像の符号化方法であって、動きべクトルの精度を複数用意し、動きべクトルの水平成分と垂直成分で異なる精度を割り当て、上記予測べクトルの各成分を該割り当てられた精度に修正し、上記修正された予測動きべクトルと割り当てられた精度の動きべクトルから算出される差分動きべクトルを符号化する手順を有する。

1 9 . 請求項 1 8記載の動画像符号化方法であって、上記は像が順次走査された画像であり、上記動きべクトルの精度は 3種類以上であり、上記動きべクトルの水平成分と垂直成分で異なる精度を割り当ては動きベタトルの水平成分に第 1の精度、フィールド構造の符号化プロックにおける動きべクトルの垂直成分に第 1の精度より低い第 2の精度、フレーム構造の符号化プロックにおける動きべクトルの垂直成分に第 2 の精度より低い第 3 の精度を割り当てる。

2 0 . 画像を複数の復号ブロックに分割し、復号ブロック内の動きべクトルを隣接位置の復号動きべクトルから予測し、復号差分動きべクトルと予測動きべクトルより復号動きべクトルを算出する手段を含む動画像復号化方法であって、

動きべクトルの精度を数種類用意し、動きべクトルの水平成分と、垂直成分に異なる精度が割り当てられており、差分動きべクトルを復号化し、上記予測動きベクトルの各成分を割り当てられた精度に修正し、上記復号差分動きべクトルと修正予測動きべクトルから割り当てられた精度で動きべクトルの各成分を算出し、該動きべクトルの各成分を上記復号動きベクトルの精度に変換するものであって、前記水平成分の精度は前記垂直成分より高い。

2 1 . 請求項 2 0記載の動画像複号化方法であって、上記画像が順次走查であり、上記動きべクトルの精度を 3種類以上であり、動きべクトルの水平成分と、垂直成分に異なる精度が害 !jり当てが動きべクトルの水平成分に第 1の精度、フィールド構造の復号プロックにおける動きべクトルの垂直成分に第 1 の精度より低い第 2の精度、フレーム構造の復号ブロックにおける動きべクトルの垂直成分に第 2の精度より低い第 3の精度を割り当て、、差分動きベクトルを複号化し、上記予測動きべクトルの各成分を割り当てられた精度に修正し、上記復号差分動きべクトル

10. と修正予測動きべクトルから割り当てられた精度で動きべクトルの各成分を算出し、該動きべクトルの各成分を上記復号動きべクトルの精度に変換する手順を有する。