JP2952226B2 - 動画像の予測符号化方法および復号方法、動画像予測符号化または復号プログラムを記録した記録媒体、および、動画像予測符号化データを記録した記録媒体 - Google Patents
動画像の予測符号化方法および復号方法、動画像予測符号化または復号プログラムを記録した記録媒体、および、動画像予測符号化データを記録した記録媒体Info
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Description
化方法および復号方法に関する。
や、IS0/IEC 11172−2(MPEG−
1)、IS0/IEC 13818−2(MPEG−
2)等の既存のビデオ符号化規格では、動画像の時間冗
長性を抑圧する手段として、動き補償フレーム間予測を
用いている。また、現在作業を進めているIS0/IE
C 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。
象画像(現フレーム)を16画素×16ラインのブロッ
ク(以降、マクロブロックと呼ぶ)に区切り、各マクロ
ブロック毎に参照画像(参照フレーム)に対する動き量
(動きベクトル:水平方向成分(移動量)をtx、垂直
方向成分(移動量)をtyとする)を検出し、参照画像
における現フレームのマクロブロックに対応するブロッ
クを動きベクトル分シフトして生成した予測画像と現フ
レームとの問のフレーム間差分を符号化する。
の画像データと最もよくマッチングする画像は、上記動
きベクトル(tx、ty)を用いて、参照フレーム中の予
測画像データの座標(x’,y’)として次式のように
対応づけられる。 X’=X+tx y’=y+ty 即ち、参照フレーム中の同位置(x,y)の画素値では
なく、これを動きベクトル(tx,ty)分シフトした位
置の画素値を予測値とすることにより、フレーム間予測
効率を大幅に向上させることが可能となる。
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
償が提案されている(H. Jozawa(如沢), "Core exper
iment on global motion compensation (P1)Version
5.0", Description of CoreExperiments on Efficient
Coding in MPEG-4 Video, December, 1996)。以下、グ
ローバル動き補償を用いた符号化器、復号器の構成およ
び処理フローを図3と図4により簡単に説明する。
力画像1)と参照画像(データ)3はグローバル動き検
出部4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5が求められる。ここで用いられる動き
モデルの例としては、射影変換、双一次変換、アフィン
変換等がある。如沢らの方式はどの動きモデルに対して
も実施可能であり、動きモデルの種類については問わな
いが、これら代表的な動きモデルについて簡単に説明す
る。
(x,y)、参照フレームにおける予測された対応点の
座標を(x’,y’)としたとき、射影変換は以下の式
で表される。 x’=(ax+by+tx)/(px+qy+s) y’=(cx+dy+tx)/(px+qy+s) ……(1) ここで、a〜d、p、q、sは定数である。射影変換は
二次元変換の一般表現であり、一般には、式(1)でs
=1としたものが射影変換と呼ばれることが多い。ま
た、p=q=0,s=1としたものがアフィン変換であ
る。
ても、下式(3)に示すようにアフィン変換となる。 x’=ax+by+tx y’=cx+dy+ty ……(3)
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=sin
θ,c=−sinθ,d=cosθの場合は角度θの回
転を表す。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。
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。パラメータ数が更に多い射影変換や双
一次変換では、さらに複雑な動きを表現し得る。
たグローバル動きパラメータ5は、フレームメモリ2に
蓄積された参照画像3と共にグローバル動き補償部6に
入力される。グローバル動き補償部6では、グローバル
動きパラメータ5から求められる画素毎の動きベクトル
を参照画像3に作用させ、グローバル動き補償予測画像
(データ)7を生成する。
画像3は、入力画像1と共にローカル動き検出部8に人
力される。ローカル動き検出部8では、16画素×16
ラインのマクロブロック毎に、入力画像1と参照画像3
との間の動きベクトル9を検出する。ローカル動き補償
部10では、マクロブロック毎の動きベクトル9と参照
画像3とから、ローカル動き補償予測画像(データ)1
1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。
バル動き補償予測画像7とローカル動き補償予測画像1
1のうち、入力画像1に関する誤差が小さくなる方をマ
クロブロック毎に選択する。予測モード選択部12で選
択された予測画像13は減算器14に入力され、入力画
像1と予測画像13と間の差分画像15はDCT(離散
コサイン変換)部16でDCT係数17に変換される。
DCT部16から得られたDCT係数17は、量子化部
18で量子化インデックス19に変換される。量子化イ
ンデックス19、グ口ーバル動きパラメータ5、動きベ
クトル9、さらに、予測モード選択部12から出力され
る予測モード選択情報26は、符号化部101〜104
でそれぞれ個別に符号化された後、多重化部27’で多
重化されて符号化器出力(符号化ビット列)28’とな
る。
致させるため、量子化インデックス19は、逆量子化部
20にて量子化代表値21に戻され、さらに逆DCT部
22で差分画像23に逆変換される。差分画像23と予
測画像13は加算器24で加算され、局部復号画像25
となる。この局部復号画像25はフレームメモリ2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。
ビット列28’を、分離器29’で、符号化された量子
化インデックス19、予測モード選択情報26、動きベ
クトル9、グローバル動きパラメータ5の四つに分離
し、復号部201〜204でそれぞれ復号する。次に、
フレームメモリ33に蓄積された参照画像3(図3に示
す参照画像3と同一)は、復号されたグローバル動きパ
ラメータ5と共にグローバル動き補償部34に入力す
る。グローバル動き補償部34では、参照画像3にグロ
ーバル動きパラメー夕5を作用させ、図3と同一のグロ
ーバル動き補償予測画像7を生成する。一方、参照画像
3はローカル動き補償部35にも入力される。ローカル
動き補償部35では、参照画像3に動きベクトル9を作
用させて、図3と同一のローカル動き補償予測画像11
を生成する。
ローカル動き補償予測画像11は予測モード選択部36
に入力される。予測モード選択部36では、復号された
予測モード選択情報26に基づき、グローバル動き補償
予測画像7またはローカル動き補償予測画像11を選択
し、これを予測画像13とする。
は、逆量子化部30にて量子化代表値21に戻され、さ
らに逆DCT部31で差分画像23に逆変換される。差
分画像13と予測画像23は加算器32で加算され、局
部復号画像25となる。この局部復号画像25はフレー
ムメモリ33に蓄積され、次のフレームの復号化時に参
照画像として用いられる。
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。これを実
現するためには、各ブロックがグローバル動き補償とロ
ーカル動き補償のいずれを用いて予測されたかを復号器
に指示するため、符号化データ列中にどちらの予測方法
を用いたかを示す符号語を挿入する必要がある。このた
め、発明者による現在標準化作業中のMPEG−4への
提案では、マクロブロックの符号化データ構造(シンタ
ックス)は下表1の通りとなっている。表1は、符号化
データ列の並びを擬似Cコードで記述したもので、符号
化器や復号器の動作も示している。また、図5は、表1
のデータ構造(ビットストリーム構造)を模式的に表し
た図であり、D1〜D8に示す符号語、動きベクトル、
DCT係数情報(量子化インデックス)順にデータが構
成される。
はビデオ・オブジェクト・プレーン(VOP)と称され
ている。V0Pのタイプには下表2に示す4つがある。
やMPEG−2におけるI−,P−,B−ピクチャと同
じである。SPRITE−VOPは、MPEG−4で新
たに加えられた概念で、動画像シーケンス中の1ビデオ
クリップ全体の背景画像(静的スプライト)や、グロー
バル動き補償により得られる動的スプライトから予測す
るVOPである。表1のシンタックスでは、簡単のため
I−VOPとB−V0Pの部分を省略している。また、
MPEG−4では任意形状ビデオオブジェクトを符号化
するために形状情報も記述しているが、これも簡単のた
め省略している。
号化器では、まずV0PタイプがSPRITEのとき、
予測モード選択情報26として、MCSELという1ビ
ットの符号語(D1)を出力する。MCSELは、現在
のマクロブロックがグローバル動き補償により予測され
たか、あるいはローカル動き補償により予測されたかを
示すフラグである。グローバル動き補償の場合にはMC
SEL=1、ローカル動き補償の場合にはMCSEL=
0を出力する。
Eのとき、CODという1ビットの符号語(D2)を出
力する。CODは現在のマクロブロックをスキップした
か否かを示すフラグであり、スキップせずに符号化する
ときはCOD=0、スキップするときはCOD=1を出
力する。マクロブロックスキップは、マクロブロックタ
イプがINTERで、かつ動きベクトルが(0,0)
で、かつDCT係数が全て0の場合に適用される。マク
ロブロックタイプ、動きベクトル情報、DCT係数の全
てを符号化しなくて済むため、大幅な圧縮が可能とな
る。COD=0のときには以下の処理に進み、COD=
lのときには以下の全てをスキップして次のマクロブロ
ックの処理に進む。
長符号語(D3)を出力する。MCBPCはマクロブロ
ックタイプと2つの色差信号ブロックのDCT係数の有
無を示す符号語である。マクロブロックタイプ(モー
ド)には下表3に示す5つの種類がある。
符号化モード、即ち、INTRAまたはINTRA+Q
の場合には、Acpred_flag という符号語(D4)を出力
する。Acpred_flag は、現在の、マクロブロックでDC
Tの交流(AC)係数予測を行ったか否かを示すフラグ
で、AC係数予測を行った場合には Acpred_flag=1、行
わなかった場合には Acpred_flag=0を出力する。
長符号語(D5)を出力する。CBPYは、4つの輝度
信号ブロックのDCT係数が存在するか否かを示す。ま
た、マクロブロックタイプがlNTER+QまたはIN
TRA+Qの場合には、量子化ステップ情報DQUAN
T(可変長符号語:D6)を出力する。
符号化モードでない、即ち、INTRAでもINTRA
+Qでもない場合、動きベクトル情報(D7)を出力す
る。ただし、V0PタイプがSPRITEの場合には、
MCSEL=0、すなわちローカル動き補償が用いられ
たときにのみ動きベクトル情報(D7)を出力し、MC
SEL=1、すなわちグローバル動き補償が用いられた
ときには動きベクトル情報は出力しない。
まれている各8×8ブロックのDCT係数情報を量子化
インデックス19(D8)として出力する。
は、マクロブロックタイプがフレーム内符号化モード
(INTRAまたはINTRA+Q)の場合にも、MC
SELを出力してしまう。フレーム内符号化モードの場
合には、グローバル動き補償もローカル動き補償も用い
ないため、MCSELの指定は無意味である。したがっ
て、この場合、1マクロブロックにつき1ビットの不要
な情報を付加してしまう問題点があった。
は、マクロブロックスキップはグローバル動き補償の場
合がほとんどであり、ローカル動き補償のマクロブロッ
クスキップはほとんど発生しない。したがって、マクロ
ブロックスキップの場合にも、MCSELは実質的には
不要であり、この場合も1マクロブロックにつきlビッ
トの情報を付加してしまう問題点があった。
ータ中でオーバーヘッド情報が占める割合はわずかであ
り、それほど問題ではなかった。しかしながら、近年イ
ンターネットの普及に伴い、低レートの映像伝送に対す
るニーズが高まってきた。低伝送レートの映像情報の符
号化ではオーバーヘッド情報の占める割合が必然的に増
大し、オーバーヘッド情報を削減する必要性が高まって
きている。
クにつき1ビットであるが、352画素×288ライン
のCIF(Common Intermediate Format)画像で1フレ
ーム当たり396ビット、176画素×144ラインの
QCIF(Quarter CIF)画像で99ビットものビット
数を必要とする。MCSELの符号量は符号化レートに
よらず固定であり、低レート符号化時には全体の符号量
のうちに占める割合が増大し、大きな負担となる。例え
ば、QCIFで10フレーム/秒の画像を20kbit
/秒で符号化する場合、MCSELは99×10≒1k
bit/秒の情報量となり、全データレートの5%もの
割合を占める。
く着目し、その問題点の解決を試みた。即ち、本発明の
目的は、グローバル動き補償モードと、ローカル動き補
償モードの2種類の予測モードを有する動画像の予測符
号化方法において、不要なMCSELを1ビットでも多
く削減させ、圧縮効率を向上させる、動画像の予測符号
化方法とこれに対応する動画像の復号方法を提供するこ
とである。
に、本発明は、グローバル動き補償段階とローカル動き
補償段階とを選択的に実行する動画像の予測符号化方法
において、処理ブロックが前記グローバル動き補償段階
または前記ローカル動き補償段階のいずれを用いて予測
されたかを示す予測モード選択符号語を、前記処理ブロ
ックがフレーム間符号化ブロックである場合、該処理ブ
ロックを符号化したデータ列中の、該ブロックの符号化
モードを示す符号語以降に挿入し、それ以外の場合には
前記予測モード選択符号語を前記データ列中に挿入しな
い方法を第1の方法として提供する。
クがブロックスキップされる場合には必ず前記グローバ
ル動き補償段階を選択するとともに、スキップされたブ
ロックにおいては前記予測モード選択符号語を省略する
方法を第2の方法として提供する。
されたデータ列を復号する復号方法であって、前記処理
ブロックがフレーム間符号化されている場合には符号化
データ列から前記予測モード選択符号語を読み込み、選
択された予測方法を用いて復号し、それ以外の場合には
該予測モード選択符号語を読み込まない方法を提供す
る。
タ列を復号する復号方法であって、前記処理ブロックが
ブロックスキップされた場合には、前記予測モード選択
符号語を読み込まずに前記グローバル動き補償段階に対
応する復号化処理を行う方法を提供する。
レーム内符号化モード、即ちINTRAまたはINTR
A+Qの場合には、グローバル、ローカルいずれの動き
補償方法も用いないため、各マクロブロックがいずれの
予測方法を用いたかを示すフラグ(MCSEL)は本来
不要である。しかし、従来の予測符号化方法では、MC
SELがマクロブロックタイプを示す符号語(MCBP
C)の前に位置しているため、復号器ではMCBPCを
読み出すまではMCSELが必要か否かを判別できず、
マクロブロックタイプがフレーム内符号化モードである
なしに関わらず全てのマクロブロックにMCSELを付
加しなければならなかった。
れば、MCSELがMCBPCよりも後ろに位置するこ
とになる。これにより、復号器では、マクロブロックタ
イプを読み込んだ後にMCSELが来るか否かを判定で
きる。したがって、フレーム内符号化モードの場合には
MCSELを付加しないで済み、不要なオーバーヘッド
情報を削減することができる。
が効く画像では、マクロブロックスキップが行われるの
はグローバル動き補償の場合がほとんどであり、ローカ
ル動き補償の場合にはマクロブロックスキップはほとん
ど発生しない。したがって、マクロブロックスキップの
場合にも、MCSELは実質的には不要である。本発明
の上記第2の方法によれば、マクロブロックスキップを
グローバル動き補償の場合に限定し、マクロブロックス
キップ時のMCSELを削除することができるので、余
分なオーバーヘッド情報を更に削減することができる。
れか記載の方法を実行させるための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、および、上記
いずれかの復号方法により符号化されたデータを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するもの
である。
を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態の符号
化器の構成を示す図である。この符号化器は、図3に示
した従来の符号化器と多重化部27の処理のみが異なっ
ている。これは、本発明の符号化器および復号器の構成
要素、処理の流れが従来のものと同じであるためであ
る。しかし、符号化データ列の構造は異なるので、以
下、本発明の符号化データ構造(シンタックス)を表4
に示して説明する。また、図6は、表4のデータ構造
(ビットストリーム構造)を模式的に表した図であり、
D11〜D19に示す符号語、動きベクトル、DCT係
数情報(量子化インデックス)順にデータが構成され
る。
VOPタイプがPまたはSPRITEのとき、前述の1
ビットの符号語COD(D11)を出力する。マクロブ
ロックスキップは、従来例と同様に、マクロブロックタ
イプがINTERで、かつ動きベクトルが(0,0)
で、かつDCT係数が全て0の場合に適用される。ただ
し、グローバル動き補償とローカル動き補償のうちのい
ずれを用いたかを示す情報が必要となるため、COD=
1のときにも、VOPタイプがSPRITEの場合に限
りMCSEL(予測モード選択情報)26(D12)を
出力する。グローバル動き補償を用いた場合にはMCS
EL=1、ローカル動き補償を用いた場合にはMCSE
L=0を出力する。COD=1の場合には、以降の処理
を全てスキップして次のマクロブロックの処理に進む。
この場合、マクロブロックタイプ、動きベクトル情報
9、DCT係数の量子化インデックス19全てを符号化
しなくて済むため、大幅な圧縮が可能となる。
CBPC(D13)を出力する。次に、VOPタイプが
SPRITEで、かつマクロブロックタイプがINTE
RまたはINTER+Qである場合、MCBPCに続い
て、上記MCSEL26(D14)を出力する。グロー
バル動き補償またはローカル動き補償のモード選択は、
従来と同様に予測モード選択部12で行う。選沢の方法
は自由である。予測誤差が小さくなる方を選んでもよい
し、予測誤差と発生符号量の双方を考慮して決定しても
よい。
符号化モード(INTRAまたはINTRA+Q)の場
合には、前述の符号語Acpred_flag (D15)を出力す
る。続いて、符号化器は、前述の可変長符号語CBPY
(D16)を出力する。次に、マクロブロックタイプが
INTER+QまたはINTRA+Qの場合には、前述
の量子化ステップ情報DQUANT(可変長符号語:D
17)を出力する。
符号化モードでない、即ち、INTRAでもINTRA
+Qでもない場合、動きベクトル9(D18)を出力す
る。ただし、VOPタイプがSPRITEの場合、MC
SEL=1、すなわちグローバル動き補償が用いられた
ときには動きベクトル9は出力しない。MCSEL=
0、すなわちローカル動き補償が用いられたときにのみ
動きベクトル9を出力する。
まれている各8×8ブロックのDCT係数情報を量子化
インデックス19(D19)として出力する。
測モード選択情報(MCSEL)26、動きベクトル
9、グローバル動きパラメータ5はそれぞれ符号化部1
01〜104で符号化され、多重化部27は、これらの
符号化データを上述した規則に従って多重化して符号化
器出力28を出力する。ここで、グローバル動きパラメ
ータ5は各VOPに1組あれば良いので、マクロブロッ
クレイヤのシンタックス(表4)には含めていない。ま
た、表4のシンタックスでは、簡単のためI−VOPと
B−VOPの部分を省略している。また、MPEG−4
では、前述のように任意形状のビデオオブジェクトを符
号化するために形状情報も記述しているが、これも簡単
のため省略している。
の構成図である。図4の従来の復号器と分離部29の処
理のみが異なっている。以下、この復号器での処理を、
図2と表4と図6により説明する。表4に示すように、
本実施形態の復号器では、まずVOPタイプがPまたは
SPRITEのとき、符号語COD(D11)を読み出
す。COD=1かつVOPタイプがSPRITEの場合
には、続いてMCSEL(D12)を読み出す。
MCSEL=1の場合には、参照画像3とグローバル動
きパラメータ5から得られるグローバル動き補償予測画
像7を予測画像13とする。MCSEL=0の場合に
は、動きベクトルが(0,0)であるため、参照画像3
をそのまま予測画像13とする。COD=1の場合に
は、DCT係数が全て0であるため、得られた予測画像
13をそのまま現在のマクロブロックの復号画像25と
して出力する。
語MCBPC(D13)を読み出す。そして、MCBP
Cから、マクロブロックタイプと2つの色差信号のDC
T係数の有無に関する復号情報を得る。次に、VOPタ
イプがSPRITEで、かつマクロブロックタイプがI
NTERまたはINTER+Qである場合、MCBPC
に続いてMCSEL(D14)を読み出す。
またはINTRA+Qの場合には、符号語Acpred_flag
(D15)を読み出す。続いて、CBPY(D16)を
読み出し、輝度信号のDCT係数の有無の復号情報を得
る。次に、マクロブロックタイプがINTER+Qまた
はINTRA+Qの場合には、可変長符号語の量子化ス
テップ情報DQUANT(D17)を読み出す。
でもINTRA+Qでもない場合、動きベクトル9(D
18)を読み出す。ただし、VOPタイプがSPRIT
Eの場合、MCSEL=1、すなわちグローバル動き補
償が用いられたときには、動きベクトル情報は存在しな
いので読み出しを行わない。MCSEL=0、すなわち
ローカル動き補償が用いられたときにのみ動きベクトル
9を読み出す。MCSELは切り替え器36を動作さ
せ、MCSEL=1の場合には、参照画像3とグローバ
ル動きパラメータ5から得られるグローバル動き補償予
測画像7を予測画像13とする。MCSEL=0の場合
には、参照画像3と動きベクトル9から得られるローカ
ル動き補償予側画像11を予測画像13とする。
8×8ブロックのDCT係数情報(D19)すなわち量
子化インデックス19を読み出す。量子化インデックス
19は、逆量子化部30で量子化代表値21に戻され、
さらに逆DCT部31で差分画像23に逆変換される。
差分画像23と予測画像13は加算器32で加算され、
復号画像25となる。この復号画像25はフレームメモ
リ33に蓄積され、次のフレームの復号時に参照画像と
して用いられる。
分なオーバーヘッド情報を削減する予測符号化方法を、
図1と下表5を用いて説明する。また、図7は、表5の
データ構造(ビットストリーム構造)を模式的に表した
図であり、D21〜D28に示す符号語、動きベクト
ル、DCT係数情報順にデータが構成される。
はSPRITEのとき、符号語COD(D21)を出力
する。CODにより示されるマクロブロックスキップ
は、グローバル動き補償を用いる場合でかつDCT係数
が全て0の場合に適用され、ローカル動き補償の場合に
は適用されない。このため、表4にあったMCSELが
表5では削除されている。マクロブロックスキップの場
合には、以降の処理を全てスキップして次のマクロブロ
ックの処理に進むので、当該マクロブロックのマクロブ
ロックタイプ、DCT係数を符号化しなくて良い。この
ため、大幅な圧縮が可能となる。
(D22)を出力する。次に、VOPタイプがSPRI
TEで、かつマクロブロックがINTERまたはINT
ER+Qである場合、MCBPCに続いて、MCSEL
(D23)を出力する。予測モード選択部12で行われ
る動き補償モードの選択方法は自由であり、予測誤差が
小さくなる方を選んでもよいし、予測誤差と発生符号量
の双方を考慮して決定してもよい。
符号化モード、即ち、INTRAまたはINTRA+Q
の場合には、符号語 Acpred_flag(D24)を出力す
る。続いて、符号化器は、可変長符号語CBPY(D2
5)を出力する。次に、マクロブロックタイプがINT
ER+QまたはINTRA+Qの場合には、可変長符号
語の量子化ステップ情報DQUANT(D26)を出力
する。
符号化モードでない、即ち、INTRAでもINTRA
+Qでもない場合、動きベクトル9(D27)を出力す
る。ただし、VOPタイプがSPRITEの場合、MC
SEL=1、すなわちグローバル動き補償が用いられた
ときには動きベクトル情報を出力せず、MCSEL=
0、すなわちロ一カル動き補償が用いられたときにのみ
動きベクトルを出力する。最後に、マクロブロックに含
まれている各8×8ブロックのDCT係数情報(D2
8)を出力する。
って出力された量子化インデックス19、予測モード選
択情報(MCSEL)26、動きベクトル9とグローバ
ル動きパラメータ5を多重化して符号化器出力28を出
力する。ここで、グローバル動きパラメータ5は、表4
と同様に、表5のマクロブロックレイヤのシンタックス
にも含めていない。なお、表5のシンタックスでは、簡
単のためI−VOPとB−VOPの部分を省略してい
る。また、前述したMPEG−4に関する形状情報につ
いての記述も、ここでも省略している。
る復号器の処理を図2と表5と図7により説明する。表
5に示す復号方法では、まずVOPタイプがPまたはS
PRITEのとき、符号語COD(D21)を読み出
す。COD=1の場合には、参照画像3とグローバル動
きパラメータ5から得られるグローバル動き補償予測画
像7を予測画像13とする。COD=1の場合には、D
CT係数は全て0であるため、得られた予測画像13を
そのまま現在のマクロブロック復号画像25として出力
する。
語MCBPC(D22)を読み出し、マクロブロックタ
イプと2つの色差信号のDCT係数の有無についての復
号情報を得る。次に、VOPタイプがSPRITEで、
かつマクロブロックタイプがINTERまたはINTE
R+Qである場合、MCBPCに続いて、MCSEL
(D23)を読み出す。
またはINTRA+Qの場合、符号語Acpred_flag (D
24)を読み出す。続いて、CBPY(D25)を読み
出し、輝度信号のDCT係数の有無の復号情報を得る。
次に、マクロブロックタイプがINTER+QまたはI
NTRA+Qの場合には、可変長符号語の量子化ステッ
プ情報DQUANT(D26)を読み出す。
でもINTRA+Qでもない場合、動きベクトル9(D
27)を読み出す。ただし、VOPタイプがSPRIT
Eの場合、MCSEL=1、すなわちグローバル動き補
償が用いられたときには動きベクトル9は存在しないの
で読み出しを行わない。MCSEL=0、すなわちロー
カル動き補償が用いられたときにのみ動きベクトル9を
読み出す。MCSELは切り替え器36を動作させ、M
CSEL=1の場合には、参照画像3とグローバル動き
パラメータ5から得られるグローバル動き補償予測画像
7を予測画像13とする。MCSEL=0の場合には、
参照画像3と動きベクトル9から得られるローカル動き
補償予測画像11を予測画像13とする。
8×8ブロックのDCT係数情報(D28)、すなわち
量子化インデックス19を読み出す。量子化インデック
ス19は、逆量子化部30で量子化代表値21に戻さ
れ、さらに逆DCT部31で差分画像23に逆変換され
る。差分画像23と予測画像13は加算器32で加算さ
れ、復号画像25となる。この復号画像25はフレーム
メモリ33に蓄積され、次のフレームの復号時に参照画
像として用いられる。
例について、実行プログラムのフローチャートをまとめ
て図示する。また、従来方法の実行プログラムのフロー
チャートも比較のために挙げる。なお、以下のフローチ
ャートにおいて、VOPタイプの設定およびマクロブロ
ックタイプの設定または判定(最も効率の良いマクロブ
ロックタイプを選ぶ)処理等、本発明の説明上特に必要
と思われない従来技術部分に関しては省略している。
グラム全体のフローチャートであり、図8中のは図9
中のの流れに続き、図9中のは図8中のの流れに
続く。図9中に二重枠で囲ったマクロブロックレイヤの
多重化処理ブロックが、本発明の特徴に関する部分であ
る。図10および11は、従来のマクロブロックレイヤ
多重化処理例を示すフローチャートであり、図10中の
およびは、それぞれ図11中のおよびの流れに
続く。
照して説明した本発明の(第1の)方法によるマクロブ
ロックレイヤ多重化処理例を示すフローチャートであ
り、図12中のおよびは、それぞれ図13中のお
よびの流れに続く。図14および15は、表5および
図7を参照して説明した本発明の(第2の)方法による
マクロブロックレイヤ多重化処理例を示すフローチャー
トであり、図14中のおよびは、それぞれ図15中
のおよびの流れに続く。
体のフローチャートであり、図中に二重枠で囲ったマク
ロブロックレイヤの分離および復号処理ブロックが、本
発明の特徴に関する部分である。図17および18は、
従来のマクロブロックレイヤ分離および復号処理例を示
すフローチャートであり、図17中のおよびは、そ
れぞれ図18中のおよびの流れに続く。
り多重化されたマクロブロックレイヤの分離および復号
処理例を示すフローチャートであり、図19中のおよ
びは、図20中のおよびの流れに続く。図21お
よび22は、上記第2の方法により多重化されたマクロ
ブロックレイヤの分離および復号処理例を示すフローチ
ャートであり、図21中のおよびは、図22中の
およびの流れに続く。図19、20および図21,2
2にそれぞれ示すように、符号化時に決定されたデータ
の構造に従って復号処理の内容が分かれる。
像の予測符号化方法および復号方法によれば、不要なM
CSELを1ビットでも多く削減することができ、余分
なオーバヘッド情報を削減して圧縮効率を向上させるこ
とができる。符号化レートが低いほど本発明の効果は大
きい。
図である。
示す図である。
示す図である。
を模式的に表した図である。
を模式的に表した図である。
を模式的に表した図である。
チャート(その1)である。
チャート(その2)である。
を示すフローチャート(その1)である。
を示すフローチャート(その2)である。
ックレイヤ多重化処理例を示すフローチャート(その
1)である。
ックレイヤ多重化処理例を示すフローチャート(その
2)である。
ックレイヤ多重化処理例を示すフローチャート(その
1)である。
ックレイヤ多重化処理例を示すフローチャート(その
2)である。
チャートである。
号処理例を示すフローチャート(その1)である。
号処理例を示すフローチャート(その2)である。
ブロックレイヤの分離および復号処理例を示すフローチ
ャート(その1)である。
ブロックレイヤの分離および復号処理例を示すフローチ
ャート(その2)である。
ブロックレイヤの分離および復号処理例を示すフローチ
ャート(その1)である。
ブロックレイヤの分離および復号処理例を示すフローチ
ャート(その2)である。
Claims (4)
- 【請求項1】フレーム全体の大局的な動きを予測するグ
ローバル動き補償段階と、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段階とを選択的に実行する、
動画像の予測符号化方法において、処理ブロックがフレーム間符号化ブロックであり、かつ
ブロックスキップされない場合には、処理ブロックが前
記グローバル動き補償段階または前記ローカル動き補償
段階のいずれを用いて予測されたかを示す予測モード選
択符号語を、 該処理ブロックを符号化したデータ列中
の、該ブロックの符号化モードを示す符号語以降に挿入
し、前記処理ブロックがフレーム内符号化ブロックであ
る場合には、前記予測モード選択符号語を前記データ列
中に挿入しないこと、前記処理ブロックがフレーム間符
号化ブロックであり、かつブロックスキップされる場合
には、必ず前記グローバル動き補償段階を選択するとと
もに、スキップされたブロックにおいては、前記予測モ
ード選択符号語を、前記データ列中に挿入しないことを
特徴とする動画像の予測符号化方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の予測符号化方法で符号化
されたデータ列を復号する復号方法であって、 前記処理ブロックがブロックスキップされなかった場合
には、該処理ブロックがフレーム間符号化されているな
らば、符号化データ列から前記予測モード選択符号語を
読み込み、選択された予測方法を用いて復号し、該処理
ブロックがフレーム内符号化されているならば、前記予
測モード選択符号語を読み込まないこと、前記処理ブロ
ックがブロックスキップされた場合には、前記予測モー
ド選択符号語を読み込まずに前記グローバル動き補償段
階に対応する復号処理を行うことを特徴とする動画像の
復号方法。 - 【請求項3】コンピュータに請求項1〜2のいずれか記
載の方法を実行させるための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。 - 【請求項4】請求項1の方法により符号化されたデータ
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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---|---|---|---|
JP1080898A JP2952226B2 (ja) | 1997-02-14 | 1998-01-22 | 動画像の予測符号化方法および復号方法、動画像予測符号化または復号プログラムを記録した記録媒体、および、動画像予測符号化データを記録した記録媒体 |
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JP9-30367 | 1997-02-14 | ||
JP3036797 | 1997-02-14 | ||
JP1080898A JP2952226B2 (ja) | 1997-02-14 | 1998-01-22 | 動画像の予測符号化方法および復号方法、動画像予測符号化または復号プログラムを記録した記録媒体、および、動画像予測符号化データを記録した記録媒体 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-01-22 JP JP1080898A patent/JP2952226B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH10290463A (ja) | 1998-10-27 |
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