JPH10341440A

JPH10341440A - 動画像符号化方法および装置

Info

Publication number: JPH10341440A
Application number: JP14911697A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shimizu; 淳清水; Kazuto Kamikura; 一人上倉; Yutaka Watanabe; 裕渡辺; Atsushi Sagata; 淳嵯峨田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】フレーム間符号化の動きベクトル検出の演算
量と参照回数を減らす。【解決手段】符号化対象ブロックの隣接フレームへの
動きベクトルから予測ブロックの位置を算出する（ステ
ップ１０１）。予測ブロックを構成する隣接参照フレー
ム内の１つ以上の参照ブロックを抽出する（ステップ１
０２）。各隣接参照ブロックの動きベクトルが実際の動
きを表しているかを評価し、評価値が低い動きベクトル
を除外する（ステップ１０３）。各隣接参照ブロックの
動きベクトルの重み係数を算出する（ステップ１０
４）。符号化対象ブロックの隣接フレームへの動きベク
トルと、各隣接参照ブロックの動きベクトルと重み係数
から符号化対象ブロックの動きベクトルを算出する（ス
テップ１０５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力されたフレー
ムをブロックに分割し、ブロック毎に過去または未来の
隣接するフレームに対する動きベクトルを検出し、検出
された動きベクトルにより動き補償フレーム間予測を行
う動画像符号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、動画像符号化方法では、時間方
向の冗長性を除去するため、動き補償フレーム間予測が
用いられてる。動き補償フレーム間予測とは、参照フレ
ームを動きベクトルにより動き補償をした画像信号を予
測信号とし、符号化対象ブロックの予測誤差を算出する
方法である。動き補償フレーム間予測を用いる場合、動
きベクトルを探索をする必要がある。

【０００３】通常、動きベクトルを探索範囲は、符号化
対象フレームと参照フレーム間の距離に比例して拡大さ
れる。フレーム間距離が１での動きベクトルの探索範囲
を±Ｓ×±Ｓとする。フレーム間距離がｄでは、±ｄ・
Ｓ×±ｄ・Ｓの範囲を探索する。よって、フレーム間距
離ｄでの探索範囲は、フレーム間距離が１の隣接フレー
ムでの動きベクトル探索に対し、ｄ×ｄ倍となる。フレ
ーム間距離１での動きベクトルの探索範囲が±Ｓ×±Ｓ
での演算回数をＵとすると、フレーム間距離ｄでの演算
回数はｄ² ・Ｕとなる。

【０００４】動きベクトルの探索は膨大な演算回数を伴
うため、演算回数を削減する方法が必要とされている。
一般に、演算回数を削減する方法として、テレスコピッ
クサーチが用いられる。テレスコピックサーチは、参照
フレームと符号化対象フレームの間に存在するフレーム
に対し順次動き探索を行うことにより、動きベクトルを
検出する手法である。フレーム間距離ｄでの演算量はｄ
・Ｕとなり、演算回数を削減できる。

【０００５】テレスコピックサーチの例を図９に示す。
今、フレームｎ＋３を符号化対象フレーム、フレームｎ
を参照フレームとして、動きベクトル検出を行う場合を
示す。まず、探索範囲±Ｓ×±Ｓで、フレームｎ＋２へ
の動きベクトルｖ１を検出する。続いて、動きベクトル
ｖ１移動した位置を中心に、探索範囲±Ｓ×±Ｓで、フ
レームｎ＋３からフレームｎ＋１への動きベクトルｖ２
＋ｖ１を検出する。同様に、動きベクトルｖ２＋ｖ１移
動した位置を中心に探索を行い、フレームｎ＋３からフ
レームｎへの動きベクトルｖ３＋ｖ２＋ｖ１を検出す
る。この動きベクトルを符号化対象ブロックの動きベク
トルｖ０とする。この例での演算回数は３Ｕとなる。

【０００６】このように、テレスコピックサーチを用い
ることで、演算回数を削減できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、符号
化対象フレームと参照フレーム間のフレームに対し、順
次動き探索を行っている。

【０００８】いま、図１０に示すような参照関係で符号
化処理を行う場合を考える。フレーム間距離１での動き
ベクトルの探索範囲が±Ｓ×±Ｓ、その演算回数をＵと
する。テレスコッピクサーチでは、参照関係Ｐ１の演算
回数はＵ、参照関係Ｐ２の演算回数は２Ｕ、参照関係Ｐ
３の演算回数は３Ｕというように、符号化対象フレーム
と参照フレームとのフレーム間距離に比例して、符号化
対象フレームの演算量が増加する問題がある。

【０００９】また、参照関係Ｐ２とＰ３では、それぞれ
参照関係と無関係なフレームを参照しなければならず、
その参照回数はフレーム間距離に比例する。

【００１０】このように、テレスコピックサーチでは、
各フレームの参照関係が一様でない場合、参照関係のフ
レーム間距離に比例して演算量や参照回数が増加し、演
算量や各フレームの参照回数が均一にならないという問
題がある。このため、例えば、実時間で符号化処理を行
う場合、最大演算量と最大参照回数により動画像符号化
処理部を設計する必要があった。

【００１１】本発明の目的は、フレーム間符号化の動き
ベクトル検出の演算量と参照回数を削減する動画像符号
化方法および装置を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、符号化対象フレーム
と参照フレームのフレーム間距離によらずフレーム間符
号化の動きベクトル検出の演算量と参照回数を均一にす
る動画像符号化方法および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】本発明の動画像符号化方
法は、符号化対象フレームが隣接するフレーム以外のフ
レームを参照フレームとする際、該参照フレームと符号
化対象フレームの間に存在するブロック毎に検出された
動きベクトルから、参照フレームと符号化対象フレーム
間の動きベクトルを推定する。

【００１４】本発明の実施態様によれば、符号化対象フ
レームの各ブロックの動きベクトルを推定する際、符号
化対象ブロックから隣接するフレームへの動きベクトル
を検出し、検出された動きベクトルにより求まる予測ブ
ロックを構成する隣接フレームのブロックを抽出し、抽
出したブロックの情報をもとに、参照フレームから符号
化対象フレームへの動きベクトルを符号化対象ブロック
毎に推定する。

【００１５】本発明の実施態様によれば、符号化対象フ
レームと予測ブロックを構成する隣接フレームのブロッ
クが持つ動きベクトルをもとに、符号化対象ブロックの
動きベクトルを推定する際、予測ブロックを構成する隣
接フレームの各ブロックについて、予測ブロックの構成
比率を算出し、算出された構成比率をもとに重み係数を
算出し、隣接フレーム内の各ブロックの動きベクトルに
重み付けをし、参照フレームから符号化対象フレームへ
の動きベクトルを符号化対象ブロック毎に推定する。

【００１６】本発明の実施態様によれば、符号化対象フ
レームと抽出した隣接フレームのブロックが持つ動きベ
クトルをもとに、符号化対象フレームの各ブロックの動
きベクトルを推定する際、隣接フレームの抽出したブロ
ックの動きベクトルがどの程度実際の動きを表している
かを評価し、該評価価値の低い動きベクトルを用いずに
参照フレームから符号化対象フレームへの動きベクトル
を符号化対象ブロック毎に推定する。

【００１７】本発明の実施態様によれば、動き補償フレ
ーム間予測を用いる動画像符号化方法において、符号化
対象フレームが隣接フレーム以外のフレームを参照する
際、参照フレームと符号化対象フレームの間に存在する
フレームが複数ある場合、上記のいずれかの動きベクト
ル推定を複数回繰り返すことにより、参照フレームから
符号化対象フレームへの動きベクトルを推定する。

【００１８】本発明の動画像符号化装置は、符号化対象
フレームの各符号化対象ブロックの隣接フレームへの動
きベクトルから決まる隣接フレーム内での予測ブロック
の位置に存在するブロックが持つ動きベクトルをもとに
参照フレームから符号化対象フレームへの動きベクトル
を符号化対象ブロック毎に推定する動きベクトル推定手
段を有する。

【００１９】本発明の実施態様によれば、動きベクトル
推定手段は、予測ブロックを構成する隣接フレームの各
ブロックについて、予測ブロックの構成比率を算出し、
算出された構成比率をもとに重み係数を算出し、隣接フ
レーム内の各ブロックの動きベクトルに重み付けをし、
参照フレームから符号化対象フレームへの動きベクトル
を符号化対象ブロック毎に推定する。

【００２０】本発明の実施態様によれば、動きベクトル
推定手段は、隣接フレームの抽出したブロックの動きベ
クトルがどの程度実際の動きを表しているかを評価し、
該評価値の低い動きベクトルを用いずに、参照フレーム
から符号化対象フレームへの動きベクトルを符号化対象
ブロック毎に推定する。

【００２１】本発明は、符号化対象フレームとフレーム
間距離が１であるフレーム（以下、隣接フレーム）で動
きベクトルを検出し、その動きベクトルから、隣接フレ
ーム以外を参照する参照関係の動きベクトルを推定す
る。

【００２２】本発明は、図１に示す手順により符号化対
象ブロックから参照フレームへの動きベクトルを推定す
る。

【００２３】１．符号化対象ブロックの隣接フレームへ
の動きベクトルから予測ブロックの位置を算出する（ス
テップ１０１）。

【００２４】２．予測ブロックを構成する隣接参照フレ
ーム内の１つ以上の参照ブロックを抽出する（ステップ
１０２）。

【００２５】３．各隣接参照ブロックの動きベクトルが
実際の動きを表しているかを評価し、評価値が低い動き
ベクトルを除外する（ステップ１０３）。

【００２６】４．各隣接参照ブロックの動きベクトルの
重み係数を算出する（ステップ１０４）。

【００２７】５．符号化対象ブロックの隣接フレームへ
の動きベクトルと、各隣接参照ブロックの動きベクトル
と重み係数から符号化対象ブロックの動きベクトルを算
出する（ステップ１０５）。

【００２８】次に、本発明の基本構成を、過去のフレー
ムを参照する場合を例にして述べる。本発明の基本構成
を図２に示す。まず、入力されたフレームは、ブロック
分割部２０１でブロックに分割される。動きベクトル検
出部２０２で、フレームメモリ２０３に蓄えられている
直前に入力されたフレームからの動きベクトルを検出す
る。検出された動きベクトルは動きベクトルメモリ２０
４に記憶される。フレームメモリ２０３内のフレームが
参照フレームである場合、スイッチ２０６を“Ｄ”に切
り替え、検出した動きベクトルを符号化処理部２０７に
渡し、符号化を行う。フレームメモリ２０３内のフレー
ムが参照フレームでない場合、動きベクトルメモリ２０
４に記憶されれている動きベクトルを用い、動きベクト
ル推定部２０５で、符号化対象フレームから参照フレー
ムまでの動きベクトルを推定する。スイッチ２０６を
“Ｅ”に切り替え、推定した動きベクトルを符号化処理
部２０７に渡し、符号化を行う。ここで、動きベクトル
メモリ２０４の容量は、符号化対象フレームと参照フレ
ームのフレーム間距離の最大値に比例する。例えば、先
に示した図１０の参照関係では、２フレーム分の動きベ
クトルを記憶できるだけの容量が必要となる。

【００２９】提案方法の動作例として、図１０の参照関
係での動きベクトル検出を考える。既に、フレームｎが
フレームメモリ２０３に蓄えられているとする。探索範
囲は、±Ｓ×±Ｓでの１フレーム当りの演算回数をＵ、
ブロック数をＮとする。各フレームの参照関係と動きベ
クトルの関係を図３に示す。

【００３０】フレームｎ＋１が入力された場合、隣接フ
レームｎとの間で、符号化対象フレームのブロックｉ
（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）の動きベクトル

【００３１】

【外１】を検出する。動きベクトル

【００３２】

【外２】は、動きベクトルメモリ２０４に記憶される。参照関係
Ｐ１は、隣接フレーム間の参照なので、スイッチ２０６
を“Ｄ”に切り替え、検出した動きベクトルを符号化処
理部２０７に渡し、符号化を行う。

【００３３】次に、フレームｎ＋２が入力された場合、
隣接フレームｎ＋１との間で、符号化対象フレームのブ
ロック毎に動きベクトル

【００３４】

【外３】を検出する。先程と同様に動きベクトル

【００３５】

【外４】は動きベクトルメモリ２０４に記憶される。参照関係Ｐ
２は、隣接フレーム間参照ではないので、動きベクトル

【００３６】

【外５】の推定を行う。動きベクトル推定部２０５で

【００３７】

【外６】と、動きベクトルメモリ２０４に記憶されている動きベ
クトルＶ₀₁から推定する。

【００３８】

【数１】

【００３９】ここで、Ｖ₀₁はフレームｎとフレームｎ＋
１間で検出された全ブロックの動きベクトルである。参
照関係Ｐ２は隣接フレーム間参照ではないので、スイッ
チ２０６を“Ｅ”に切り替え、推定した動きベクトル

【００４０】

【外７】を符号化処理部２０７に渡し、符号化を行う。

【００４１】次に、フレームｎ＋３が入力された場合、
隣接フレームｎ＋２との間で、符号化対象フレームのブ
ロック毎に動きベクトル

【００４２】

【外８】を検出する。先程と同様に動きベクトル

【００４３】

【外９】は、動きベクトルメモリ２０４に記憶される。参照関係
Ｐ３は、隣接フレーム間参照ではないので、動きベクト
ル

【００４４】

【外１０】の推定を行う。動きベクトル推定部２０５で、

【００４５】

【外１１】と、動きベクトルメモリ２０４に記憶されている動きベ
クトルＶ₀₁，Ｖ₁₂から推定する。

【００４６】

【数２】

【００４７】ここで、Ｖ₀₁はフレームｎとフレームｎ＋
１間で検出された全ブロックの動きベクトル、Ｖ₁₂はフ
レームｎ＋１とフレームｎ＋２間で検出された全ブロッ
クの動きベクトルである。参照関係Ｐ３は、隣接フレー
ム間参照ではないので、スイッチ２０６を“Ｅ”に切り
替え、推定した動きベクトル

【００４８】

【外１２】を符号化処理部２０７に渡し、符号化を行う。

【００４９】次に、動きベクトル推定部２０５について
述べる。符号化対象ブロックと参照フレームの関係を図
４に示す。この図は、図３における参照関係Ｐ２を示し
ている。符号化対象フレームをｎ＋２、参照フレームを
ｎとする。

【００５０】まず、符号化対象ブロックの隣接フレーム
への動きベクトル

【００５１】

【外１３】から、隣接フレーム内での予測ブロックの位置を求め
る。予測ブロックの位置に存在する１つ以上のブロック
（以下、隣接参照ブロック）が持つ動きベクトル

【００５２】

【外１４】を符号化データから抽出する。隣接参照ブロック数は、
ブロック形状や予測ブロックと隣接参照ブロックの配置
により決まる。図４の例では、ブロック形状が正方形
で、予測ブロックは、４つの隣接参照ブロック（bloc
k_i）（ｉ＝１〜４）と重なり、４つの動きベクトル

【００５３】

【外１５】が存在する。この隣接参照ブロックの動きベクトル

【００５４】

【外１６】に対して重み付けし、次式より新たな動きベクトル

【００５５】

【外１７】

【００５６】を算出する。

【数３】

【００５７】ここで、重みｗ_i は、隣接参照ブロックと
予測ブロックとの関係から算出されるものである。例え
ば、予測ブロックに示す各隣接参照ブロックblock_iの面
積比率から算出することができる。この他、符号化対象
ブロックの画像信号と各隣接参照ブロックの画像信号の
相関係数などがある。また、隣接参照ブロックの動きベ
クトルの信頼度を算出し、信頼度の低い動きベクトルを
除外して推定することにより、動き補償フレーム間予測
効率を向上させることができる。動きベクトルの信頼度
としては、動き検出時の予測誤差や符号化モード、動き
ベクトルの向きや大きさがある。

【００５８】次に、符号化対象フレームと参照フレーム
のフレーム間距離が３以上の場合について述べる。参照
関係Ｐ３の場合、まず、フレームｎ＋３からフレームｎ
＋１への動きベクトル

【００５９】

【外１８】を上記の方法で推定する。そして、その動きベクトル

【００６０】

【外１９】を図４の

【００６１】

【外２０】とし、フレームｎ＋１の動きベクトルＶ₀₁をもとに、動
きベクトル

【００６２】

【外２１】を推定する。フレーム間隔が３以上の場合でも同様に、
繰り返し推定することで、符号化対象フレームと参照フ
レームの間の動きベクトルを推定することができる。

【００６３】未来方向の予測は、上記の参照の順番を逆
にすることで容易に実現できる。

【００６４】提案方法での演算量を、以下に示す。ま
ず、隣接フレーム間での動きベクトル探索回数は隣接フ
レーム間の探索のみで、Ｖ₀₁，Ｖ₁₂，Ｖ₂₃の３回であ
る。よって、演算量は３Ｕとなる。また、各フレーム
（ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２）の参照回数はそれぞれ１回であ
る。

【００６５】参考までに、同様の参照関係をテレスコピ
ックサーチで動きベクトル検出を行った場合の演算量と
参照回数を示すと、演算量はＵ＋（Ｕ＋Ｕ）＋（Ｕ＋Ｕ
＋Ｕ）＝６Ｕとなり、各フレーム（ｎ，ｎ＋１，ｎ＋
２）の参照回数はそれぞれ３回、２回、１回である。

【００６６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００６７】図１は本発明の一実施形態の動画像符号化
装置の構成図である。本実施形態の符号化アルゴリズム
は、動き補償フレーム間予測と離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）を基本としている。動き補償フレーム間予測は、先
に示した図１０の参照関係のうち、参照関係Ｐ１とＰ２
で行う。ブロック形状は正方形とし、動きベクトルを推
定するための重み係数は面積比率から算出する。本実施
形態では、符号化モードは、フレーム間符号化モード
（以下、インタモード）とフレーム内符号化モード（以
下、イントラモード）の２種類がある。動きベクトル検
出時の予測誤差の大きさにより符号化モードをイントラ
モードに切り替えている。

【００６８】図６中、図２と同じ参照番号は同じ構成要
素を示している。

【００６９】符号化処理部２０７はブロック分割部３０
１とフレームメモリ３０２と動き補償部３０３とスイッ
チ３０４と減算器３０５とＤＣＴ部３０６と量子化部３
０７と逆量子化部３０８とＩＤＣＴ部３０９と加算器３
１０と符号化部３１１で構成されている。

【００７０】まず、入力されたフレームは、ブロック分
割部２０１でブロックに分割される。動きベクトル検出
部２０２で、フレームメモリ２０３に蓄えられている直
前に入力されたフレームからの動きベクトルｖ₀ を検出
する。その際、予測誤差Ｅｒｒから、符号化対象ブロッ
クの符号化モードｍ₀ を次式により決定する。

【００７１】

【数４】

【００７２】ここで、ＴＨは、符号化モード決定のため
の閾値である。検出した動きベクトルｖ₀ を動きベクト
ルメモリ２０４に、符号化モードｍ₀ を符号化モードメ
モリ２０８に記憶する。参照関係がＰ１のように、フレ
ームメモリ２０３内のフレームが参照フレームである場
合、スイッチ２０６Ａおよびスイッチ２０６Ｂを“Ｄ”
に切り替え、検出した動きベクトルと符号化モードｍ₀
を符号化処理部２０７に渡し、符号化処理を行う。ま
た、参照関係がＰ２のように、フレームメモリ２０３内
のフレームが参照フレーム以外の場合、動きベクトルメ
モリ２０４に記憶されている動きベクトルと、符号化モ
ードメモリ２０８に記憶されている符号化モードを用
い、動きベクトル推定部２０５で、符号化対象フレーム
から参照フレームまでの動きベクトルを推定する。スイ
ッチ２０６Ａおよびスイッチ２０６Ｂを“Ｅ”に切り替
え、推定した動きベクトル

【００７３】

【外２２】と符号化モードｍ_new を符号化処理部２０７に渡し、符
号化処理を行う。

【００７４】符号化処理部２０７では、符号化対象フレ
ームをブロックに分割し、先に決定された符号化モード
に基づき、符号化処理を行う。符号化モードがインタで
ある場合は、先に算出された動きベクトルにより、フレ
ームメモリ３０２内の符号化済みフレームに対し動き補
償部３０３で動き補償を行い、予測ブロックを抽出す
る。符号化モードがイントラの場合、予測ブロックの信
号は０とする。予測ブロックと符号化対象ブロックの差
分にＤＣＴ部３０６でＤＣＴを施し、量子化部３０７で
量子化した後、符号化部３１１で可変長符号化を行う。
また、量子化された信号は、逆量子化部３０８で逆量子
化した後、ＩＤＣＴ部３０９で逆ＤＣＴを施し、加算器
３１０で予測ブロックの信号を加えて、復号する。この
復号信号はフレームメモリ３０２に蓄えられ、次に符号
化対象フレームの動き補償に用いられる。

【００７５】図７は符号化対象ブロックの符号化モード
決定手順を示す流れ図である。

【００７６】１．符号化対象ブロックの隣接フレームへ
の動きベクトル

【００７７】

【外２３】と符号化モードｍ₀ を算出する（ステップ４０１）。

【００７８】２．ステップ４０２で、符号化対象ブロッ
クの符号化モードｍ₀ がイントラモードである場合は、
フレーム内符号化にて符号化を行う。

【００７９】３．ステップ４０３で、参照フレームが隣
接フレームである場合は、検出した動きベクトル

【００８０】

【外２４】を動き補償フレーム間予測に用いる。

【００８１】４．隣接フレームの各参照ブロックの符号
化モードと動きベクトルから、参照フレームへの動きベ
クトル

【００８２】

【外２５】と符号化モードｍ_new を算出する（ステップ４０４）。

【００８３】５．算出した符号化モードｍ_new により、
符号化対象ブロックの符号化モードを決定する。

【００８４】上記の手順４における動きベクトル

【００８５】

【外２６】と符号化モードｍ_new の算出方法は、以下の通りであ
る。図８に、動きベクトル算出方法の流れ図を示す。

【００８６】１．符号化対象ブロックの動きベクトル

【００８７】

【外２７】から予測ブロックの位置を算出する（ステップ５０
１）。

【００８８】２．予測ブロックが重なる隣接フレーム内
の１つ以上の参照ブロックを抽出する（ステップ５０
２）。予測ブロックの位置により１〜４つの隣接参照ブ
ロックblock_iと重なる可能性がある（図５）参照ブロッ
ク数をＮＢとする。

【００８９】３．予測ブロックと各隣接参照ブロックbl
ock_i（ｉ＝１，・・・，ＮＢ）が重なり合う面積ｐ_i を
算出する（ステップ５０３）。

【００９０】４．各隣接参照ブロックblock_iの符号化モ
ードｍ_i を調べ、イントラモードの参照ブロックを除外
する（ステップ５０４）。

【００９１】５．ステップ５０５で、イントラモードの
隣接ブロックの占有面積が５０％を越える場合、符号化
対象ブロックの符号化モードｍ_new をイントラモードと
する。

【００９２】６．インタモードの隣接ブロックInter bl
ock_i（ｉ＝１，・・・・ＮＩＢ≦ＮＢ）が占める総面積
ｐ_all を計算する（ステップ５０６）。ここで、ＮＩＢ
はインタモード隣接ブロックの数、Inter p_iは、各イン
タモード隣接ブロックの占有面積である。

【００９３】

【数５】７．各インタモード隣接ブロックの占有面積Inter p_i，
各隣接ブロックの動きベクトル

【００９４】

【外２８】符号化対象ブロックの隣接フレームへの動きベクトル

【００９５】

【外２９】から、符号化対象ブロックの動きベクトル

【００９６】

【外３０】を算出する。

【００９７】

【数６】

【００９８】ここで、手順４でイントラモードのブロッ
クを除外している。符号化モードがイントラモードであ
ることは、動きベクトル検出時の予測誤差が大きいこと
を示しており、その動きベクトルの信頼性は低いと考え
られる。そこで、信頼性が低い動きベクトルを除外する
ため、イントラモードを除外している。

【００９９】以上述べた実施形態では、重み係数として
面積比率を用いたが、符号化対象ブロック画像信号と参
照ブロックの画像信号間の相関係数でもよい。動きベク
トルの正しさの評価値として符号化モードを用いたが、
動きベクトル検出時の予測誤差や動きベクトルの向きで
もよい。、また、ブロックを正方形としたが、これにと
らわれるものではない。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動きベクトル探索の演算量とフレームメモリの参照回数
を減らすことができ、かつ、演算量と参照回数は符号化
対象フレームと参照フレームのフレーム間距離によらな
い。結果として、演算量と参照回数を低減し、演算量と
参照回数が一様な動きベクトル探索が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動きベクトル推定方法の流れ図であ
る。

【図２】本発明の動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【図３】動きベクトルの推定を示す図である。

【図４】符号化対象ブロックと参照フレームの関係を示
す図である。

【図５】予測ブロックと重なる参照ブロックを示す図で
ある。

【図６】本発明の一実施形態の動画像符号化装置のブロ
ック図である。

【図７】図６の実施形態における、符号化対象ブロック
の符号化モード決定手順を示す流れ図である。

【図８】図６の実施形態における動きベクトル算出の流
れ図である。

【図９】テレスコピックサーチを示す図である。

【図１０】フレーム間の参照関係を示す図である。

【符号の説明】

１０１〜１０５ステップ２０１ブロック分割部２０２動きベクトル検出部２０３フレームメモリ２０４動きベクトルメモリ２０５動きベクトル推定部２０６，２０６Ａ，２０６Ｂスイッチ２０７符号化処理部３０１ブロック分割部３０２フレームメモリ３０３動き補償部３０４スイッチ３０５減算器３０６ＤＣＴ部３０７量子化部３０８逆量子化部３０９ＩＤＣＴ部３１０加算器３１１符号化部４０１〜４０５ステップ５０１〜５０７ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたフレームをブロックに分割
し、ブロック毎に過去または未来の隣接するフレームに
対する動きベクトルを検出し、検出された動きベクトル
により動き補償フレーム間予測を行う動画像符号化方法
において、符号化対象フレームが隣接するフレーム以外のフレーム
を参照フレームとする際、該参照フレームと符号化対象
フレームの間に存在するブロック毎に検出された動きベ
クトルから、参照フレームと符号化対象フレーム間の動
きベクトルを推定することを特徴とする動画像符号化方
法。
【請求項２】符号化対象フレームの各ブロックの動き
ベクトルを推定する際、符号化対象ブロックから隣接す
るフレームへの動きベクトルを検出し、検出された動き
ベクトルにより求まる予測ブロックを構成する隣接フレ
ームのブロックを抽出し、抽出したブロックの情報をも
とに、参照フレームから符号化対象フレームへの動きベ
クトルを符号化対象ブロック毎に推定する、請求項１記
載の方法。
【請求項３】符号化対象フレームと予測ブロックを構
成する隣接フレームのブロックが持つ動きベクトルをも
とに、符号化対象ブロックの動きベクトルを推定する
際、予測ブロックを構成する隣接フレームの各ブロック
について、予測ブロックの構成比率を算出し、算出され
た構成比率をもとに重み係数を算出し、隣接フレーム内
の各ブロックの動きベクトルに重み付けをし、参照フレ
ームから符号化対象フレームへの動きベクトルを符号化
対象ブロック毎に推定する、請求項２記載の方法。
【請求項４】符号化対象フレームと抽出した隣接フレ
ームのブロックが持つ動きベクトルをもとに、符号化対
象ブロックの動きベクトルを推定する際、隣接フレーム
の抽出したブロックの動きベクトルがどの程度実際の動
きを表しているかを評価し、該評価価値の低い動きベク
トルを用いずに、参照フレームから符号化対象フレーム
への動きベクトルを符号化対象ブロック毎に推定する、
請求項２記載の方法。
【請求項５】動き補償フレーム間予測を用いる動画像
符号化方法において、符号化対象フレームが隣接フレー
ム以外のフレームを参照する際、参照フレームと符号化
対象フレームの間に存在するフレームが複数ある場合、
請求項１から４のいずれかに記載の動きベクトル推定を
複数回繰り返すことにより、参照フレームから符号化対
象フレームへの動きベクトルを推定することを特徴とす
る動画像符号化方法。
【請求項６】入力されたフレームをブロックに分割
し、ブロック毎に過去または未来の隣接フレームに対す
る動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルによ
り動き補償フレーム間予測を行う動画像符号化装置にお
いて、符号化対象フレームの各符号化対象ブロックの隣接フレ
ームへの動きベクトルから決まる隣接フレーム内での予
測ブロックの位置に存在するブロックが持つ動きベクト
ルをもとに参照フレームから符号化対象フレームへの動
きベクトルを符号化対象ブロック毎に推定する動きベク
トル推定手段を有することを特徴とする動画像符号化装
置。
【請求項７】前記動きベクトル推定手段は、予測ブロ
ックを構成する隣接フレームの各ブロックについて、予
測ブロックの構成比率を算出し、算出された構成比率を
もとに重み係数を算出し、隣接フレーム内の各ブロック
の動きベクトルに重み付けをし、参照フレームから符号
化対象フレームへの動きベクトルを符号化対象ブロック
毎に推定する請求項６記載の装置。
【請求項８】前記動きベクトル推定手段は、隣接フレ
ームの抽出したブロックの動きベクトルがどの程度実際
の動きを表しているかを評価し、該評価値の低い動きベ
クトルを用いずに、参照フレームから符号化対象フレー
ムへの動きベクトルを符号化対象ブロック毎に推定する
請求項６記載の装置。