JP2897082B2 - 動き補償可変長符号化方式 - Google Patents
動き補償可変長符号化方式Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像の高能率符号化
方式に関し、特に動き補償可変長符号化テーブルを複数
個用いるようにした動き補償可変長符号化方式に関する
ものである。
方式に関し、特に動き補償可変長符号化テーブルを複数
個用いるようにした動き補償可変長符号化方式に関する
ものである。
【０００２】動画像の高能率符号化方式においては、原
画と予測値との差分を符号化した情報と、動き検出を行
って得た動きベクトルとをそれぞれ可変長符号化して、
所要の可変長符号化出力を発生する。
画と予測値との差分を符号化した情報と、動き検出を行
って得た動きベクトルとをそれぞれ可変長符号化して、
所要の可変長符号化出力を発生する。
【０００３】このような動きベクトルの符号化方式は、
複数の動き補償符号化テーブルから最適のテーブルを選
択して行うことによって、より効率的な符号化を行える
ものであることが要望される。
複数の動き補償符号化テーブルから最適のテーブルを選
択して行うことによって、より効率的な符号化を行える
ものであることが要望される。
【０００４】
【従来の技術】図１３は、従来の符号化回路を示したも
のであって、１０１は原画と予測値との差分を符号化す
る符号化器、１０２は符号化信号に対する可変長符号化
（ＶＬＣ）部、１０３は動きベクトルに対する可変長符
号化（ＶＬＣ）部、１０４は１フレーム分の画像を蓄え
るフレームメモリ、１０５は可変遅延器、１０６は動き
検出を行う動き検出部、１０７は減算部、１０８は加算
部である。可変遅延器１０５，動き検出部１０６は動き
補償部１０９を形成し、符号化信号に対するＶＬＣ部１
０２，動きベクトルに対するＶＬＣ部１０３は、可変長
符号化器１１０を形成している。
のであって、１０１は原画と予測値との差分を符号化す
る符号化器、１０２は符号化信号に対する可変長符号化
（ＶＬＣ）部、１０３は動きベクトルに対する可変長符
号化（ＶＬＣ）部、１０４は１フレーム分の画像を蓄え
るフレームメモリ、１０５は可変遅延器、１０６は動き
検出を行う動き検出部、１０７は減算部、１０８は加算
部である。可変遅延器１０５，動き検出部１０６は動き
補償部１０９を形成し、符号化信号に対するＶＬＣ部１
０２，動きベクトルに対するＶＬＣ部１０３は、可変長
符号化器１１０を形成している。
【０００５】入力信号は、原画像信号をブロックスキャ
ンすることによって、複数画素からなるブロック単位で
入力され、減算部１０７と、動き補償部１０９とに加え
られる。減算部１０７においては、原画像の信号と可変
遅延器１０５からの予測値の信号との差分（予測誤差）
を求める。符号化器１０１は、この差分の信号を符号化
して、可変長符号化器１１０と加算部１０８に入力す
る。符号化は、例えばベクトル量子化や、離散コサイン
変換（ＤＣＴ）等によって行われる。加算部１０８で
は、この符号化された信号を復号化して予測値の信号を
加算することによって再生信号を作成する。この信号
は、フレームメモリ１０４に蓄えられることによって、
１符号化フレーム前の再生画像の信号を発生する。一
方、動き補償部１０９では、動き検出部１０６において
フレームメモリ１０４からの前符号化フレームの再生画
像と原画像とのマッチングをとって、動きベクトルを検
出する。検出された動きベクトルは、可変長符号化器１
１０と、可変遅延器１０５とに加えられる。可変遅延器
１０５では、動きベクトルに応じてフレームメモリ１０
４からの前符号化フレームの画像信号を遅延することに
よって、前述の予測値の信号を発生する。
ンすることによって、複数画素からなるブロック単位で
入力され、減算部１０７と、動き補償部１０９とに加え
られる。減算部１０７においては、原画像の信号と可変
遅延器１０５からの予測値の信号との差分（予測誤差）
を求める。符号化器１０１は、この差分の信号を符号化
して、可変長符号化器１１０と加算部１０８に入力す
る。符号化は、例えばベクトル量子化や、離散コサイン
変換（ＤＣＴ）等によって行われる。加算部１０８で
は、この符号化された信号を復号化して予測値の信号を
加算することによって再生信号を作成する。この信号
は、フレームメモリ１０４に蓄えられることによって、
１符号化フレーム前の再生画像の信号を発生する。一
方、動き補償部１０９では、動き検出部１０６において
フレームメモリ１０４からの前符号化フレームの再生画
像と原画像とのマッチングをとって、動きベクトルを検
出する。検出された動きベクトルは、可変長符号化器１
１０と、可変遅延器１０５とに加えられる。可変遅延器
１０５では、動きベクトルに応じてフレームメモリ１０
４からの前符号化フレームの画像信号を遅延することに
よって、前述の予測値の信号を発生する。
【０００６】可変長符号化器１１０では、符号化信号に
対するＶＬＣ部１０２で、符号化された差分の信号を可
変長符号化し、動きベクトルに対するＶＬＣ部１０３
で、検出された動きベクトルを可変長符号化することに
よって、可変長符号化出力を発生する。動きベクトルに
対するＶＬＣ部１０３は動き補償符号化テーブルを有
し、これを参照して入力された動き検出結果に該当する
符号語を出力することによって、動きベクトルに対する
可変長符号化を行う。
対するＶＬＣ部１０２で、符号化された差分の信号を可
変長符号化し、動きベクトルに対するＶＬＣ部１０３
で、検出された動きベクトルを可変長符号化することに
よって、可変長符号化出力を発生する。動きベクトルに
対するＶＬＣ部１０３は動き補償符号化テーブルを有
し、これを参照して入力された動き検出結果に該当する
符号語を出力することによって、動きベクトルに対する
可変長符号化を行う。
【０００７】図１４は、動きベクトルのマッチングを説
明するものであって、１１は原画像を示し、１２はフレ
ームメモリ中における１符号化フレーム前の再生画像
（前画像）を示している。一般的な動き補償のマッチン
グのとり方としては、動き補償の探索範囲の大きさを例
えば（＋ｘ〜−ｘ，＋ｙ〜−ｙ）としたとき、１３で示
される原画像のブロック（ａ，ｂ）に対して、前画像１
２において動き補償テーブルによって定められる１４で
示す探索範囲（ａ＋ｘ〜ａ−ｘ，ｂ＋ｙ〜ｂ−ｙ）内に
おいて、原画像ブロック１３と前画像１２中の画像ブロ
ックとの差分を計算して、累積誤差が最も少なくなるブ
ロックを１５としたとき、その位置（ａ＋ｋ，ｂ＋ｍ）
に対するベクトル（ｋ，ｍ）を動きベクトル１６として
決定する。この場合の差分は、多くは絶対値誤差によっ
て、ときには二乗誤差によって計算される。
明するものであって、１１は原画像を示し、１２はフレ
ームメモリ中における１符号化フレーム前の再生画像
（前画像）を示している。一般的な動き補償のマッチン
グのとり方としては、動き補償の探索範囲の大きさを例
えば（＋ｘ〜−ｘ，＋ｙ〜−ｙ）としたとき、１３で示
される原画像のブロック（ａ，ｂ）に対して、前画像１
２において動き補償テーブルによって定められる１４で
示す探索範囲（ａ＋ｘ〜ａ−ｘ，ｂ＋ｙ〜ｂ−ｙ）内に
おいて、原画像ブロック１３と前画像１２中の画像ブロ
ックとの差分を計算して、累積誤差が最も少なくなるブ
ロックを１５としたとき、その位置（ａ＋ｋ，ｂ＋ｍ）
に対するベクトル（ｋ，ｍ）を動きベクトル１６として
決定する。この場合の差分は、多くは絶対値誤差によっ
て、ときには二乗誤差によって計算される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１３に示された従来
の符号化回路においては、入力画像の性質が、動きの少
ない画像または動きの大きい画像等のように、画像の動
きの性質が異なる場合でも、動きベクトルの可変長符号
化テーブルとしては、１種類のもののみを使用してい
た。そのため、例えば動きが極端に大きい画像等の場合
には、その動きに対して符号化テーブルの動き補償範囲
が小さいためミスマッチングを生じやすく、画質の劣化
を招くという問題があった。
の符号化回路においては、入力画像の性質が、動きの少
ない画像または動きの大きい画像等のように、画像の動
きの性質が異なる場合でも、動きベクトルの可変長符号
化テーブルとしては、１種類のもののみを使用してい
た。そのため、例えば動きが極端に大きい画像等の場合
には、その動きに対して符号化テーブルの動き補償範囲
が小さいためミスマッチングを生じやすく、画質の劣化
を招くという問題があった。
【０００９】また、動きが小さい画像に対しては、符号
化テーブルにおける動きベクトル符号化範囲が必要以上
に広く、動きベクトル符号化範囲の広い符号化テーブル
には、大きな動きに対応する動きベクトルの符号語を含
んでいるため、必要以上に長い符号語を割り当てる結果
となって、符号化効率が低下し画質の向上を妨げること
になるという問題があった。
化テーブルにおける動きベクトル符号化範囲が必要以上
に広く、動きベクトル符号化範囲の広い符号化テーブル
には、大きな動きに対応する動きベクトルの符号語を含
んでいるため、必要以上に長い符号語を割り当てる結果
となって、符号化効率が低下し画質の向上を妨げること
になるという問題があった。
【００１０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、動画像の高能率符号化方
式において、複数個の動き補償可変長符号化テーブルを
備え、１符号化フレーム前の動きベクトルの情報を用い
て動きの大小，性質に応じて最適な符号化テーブルを選
択して動きベクトルの符号化を行うことによって、ベク
トルのミスマッチングを減少させるとともに、効率的な
動きベクトルの符号化を行うことができる、動き補償可
変長符号化方式を提供することを目的としている。
決しようとするものであって、動画像の高能率符号化方
式において、複数個の動き補償可変長符号化テーブルを
備え、１符号化フレーム前の動きベクトルの情報を用い
て動きの大小，性質に応じて最適な符号化テーブルを選
択して動きベクトルの符号化を行うことによって、ベク
トルのミスマッチングを減少させるとともに、効率的な
動きベクトルの符号化を行うことができる、動き補償可
変長符号化方式を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、１符号化フレ
ーム前の再生画像と予測値との差分を符号化した符号化
信号を可変長符号化するとともに、動き検出部において
１符号化フレーム前の再生画像と原画像とのマッチング
を行って検出した動きベクトルを動き補償符号化テーブ
ルを用いて可変長符号化する動画像の高能率符号化方式
において、複数個の動き補償符号化テーブルと、前１符
号化フレームの動きベクトルを保持するメモリと、保持
された前１符号化フレームの動きベクトルから動きベク
トルの発生頻度の性質を判断する計算・判定部と、この
判断結果に応じて複数の動き補償符号化テーブルを選択
する切り替え部とを設けたことを特徴とするものであ
る。
ーム前の再生画像と予測値との差分を符号化した符号化
信号を可変長符号化するとともに、動き検出部において
１符号化フレーム前の再生画像と原画像とのマッチング
を行って検出した動きベクトルを動き補償符号化テーブ
ルを用いて可変長符号化する動画像の高能率符号化方式
において、複数個の動き補償符号化テーブルと、前１符
号化フレームの動きベクトルを保持するメモリと、保持
された前１符号化フレームの動きベクトルから動きベク
トルの発生頻度の性質を判断する計算・判定部と、この
判断結果に応じて複数の動き補償符号化テーブルを選択
する切り替え部とを設けたことを特徴とするものであ
る。
【００１２】
【作用】動画像の高能率符号化方式においては、１符号
化フレーム前の再生画像と予測値との差分を符号化した
符号化信号を可変長符号化するとともに、動き検出部１
で、１符号化フレーム前の再生画像と原画像とのマッチ
ングを行って動きベクトルを検出し、これを動き補償符
号化テーブルを用いて可変長符号化することによって、
動画像の符号化を行う。この際、動画像の高能率符号化
方式において、複数個の動き補償符号化テーブル２1 〜
２n を設けるとともに、メモリ３に前１符号化フレーム
の動きベクトルを保持し、計算・判定部４を設けて、メ
モリ３に保持された前１符号化フレームの動きベクトル
から動きベクトルの発生頻度の性質を判断して、情報を
発生する。そして切り替え部５1,５2 においてこの情報
に応じて、複数の動き補償符号化テーブル２1 〜２n を
選択する切り替えを行う。
化フレーム前の再生画像と予測値との差分を符号化した
符号化信号を可変長符号化するとともに、動き検出部１
で、１符号化フレーム前の再生画像と原画像とのマッチ
ングを行って動きベクトルを検出し、これを動き補償符
号化テーブルを用いて可変長符号化することによって、
動画像の符号化を行う。この際、動画像の高能率符号化
方式において、複数個の動き補償符号化テーブル２1 〜
２n を設けるとともに、メモリ３に前１符号化フレーム
の動きベクトルを保持し、計算・判定部４を設けて、メ
モリ３に保持された前１符号化フレームの動きベクトル
から動きベクトルの発生頻度の性質を判断して、情報を
発生する。そして切り替え部５1,５2 においてこの情報
に応じて、複数の動き補償符号化テーブル２1 〜２n を
選択する切り替えを行う。
【００１３】この場合、計算・判定部４において、１フ
レーム中の０となる動きベクトルの数があるしきい値を
超えたか否かの判定結果と、１画面中における動きベク
トルの最大値および最小値がそれぞれのしきい値を超え
たか否かの判定結果とに応じて、複数の動き補償符号化
テーブル２1 〜２n を選択する情報を発生する。
レーム中の０となる動きベクトルの数があるしきい値を
超えたか否かの判定結果と、１画面中における動きベク
トルの最大値および最小値がそれぞれのしきい値を超え
たか否かの判定結果とに応じて、複数の動き補償符号化
テーブル２1 〜２n を選択する情報を発生する。
【００１４】またこの場合、計算・判定部４において、
１フレーム中における最大値または最小値をとる動きベ
クトルの数がそれぞれのしきい値を超えたか否かの判定
結果と、１画面中の０となる動きベクトルの数があるし
きい値を超えたか否かの判定結果とに応じて、複数の動
き補償符号化テーブル２1 〜２n を選択する情報を発生
する。
１フレーム中における最大値または最小値をとる動きベ
クトルの数がそれぞれのしきい値を超えたか否かの判定
結果と、１画面中の０となる動きベクトルの数があるし
きい値を超えたか否かの判定結果とに応じて、複数の動
き補償符号化テーブル２1 〜２n を選択する情報を発生
する。
【００１５】さらにこの場合、計算・判定部４におい
て、１フレーム中における動きベクトルの平均値を求め
て、この平均値に応じて複数の動き補償符号化テーブル
２1 〜２n を選択する情報を発生する。
て、１フレーム中における動きベクトルの平均値を求め
て、この平均値に応じて複数の動き補償符号化テーブル
２1 〜２n を選択する情報を発生する。
【００１６】従って本発明によれば、複数の動き補償符
号化テーブル中から、１符号化フレーム前の動きベクト
ルの情報を用いて、最適な符号化テーブルを選択するこ
とができるので、ベクトルのミスマッチを少なくして、
効率的な符号化を行うことができる。
号化テーブル中から、１符号化フレーム前の動きベクト
ルの情報を用いて、最適な符号化テーブルを選択するこ
とができるので、ベクトルのミスマッチを少なくして、
効率的な符号化を行うことができる。
【００１７】
【実施例】図２は、本発明の一実施例の構成を示したも
のであって、図１３におけると同じものを同じ番号で示
し、２０１1 〜２０１n はそれぞれ動き補償符号化テー
ブル１〜ｎである。また２０２，２０３はスイッチ、２
０４は動きベクトルを１フレーム分蓄えるメモリ、２０
５は動きベクトルの動きの大小，性質等を計算し判定す
る計算・判定部である。
のであって、図１３におけると同じものを同じ番号で示
し、２０１1 〜２０１n はそれぞれ動き補償符号化テー
ブル１〜ｎである。また２０２，２０３はスイッチ、２
０４は動きベクトルを１フレーム分蓄えるメモリ、２０
５は動きベクトルの動きの大小，性質等を計算し判定す
る計算・判定部である。
【００１８】入力信号は、原画像信号をブロックスキャ
ンすることによってブロック単位で入力され、減算部１
０７と動き補償部１０９とに加えられる。減算部１０７
で原画像の信号と可変遅延器１０５からの予測値の信号
との差分（予測誤差）を求め、符号化器１０１でこの差
分の信号を符号化して、可変長符号化器１１０と加算部
１０８に加える。加算部１０８でこの符号化された信号
を復号化して予測値の信号と加算して再生信号を作成
し、フレームメモリ１０４に蓄えることによって再生画
像の信号を発生する。動き補償部１０９では、動き検出
部１０６でフレームメモリ１０４からの前符号化フレー
ムの再生画像と原画像とのマッチングをとって、動きベ
クトルを検出して、可変長符号化器１１０と、可変遅延
器１０５とに加える。可変遅延器１０５では、動きベク
トルに応じてフレームメモリ１０４からの前フレームの
画像信号を遅延して、予測値の信号を発生する。以上の
動作は、図１１に示された従来の符号化回路と同様であ
る。
ンすることによってブロック単位で入力され、減算部１
０７と動き補償部１０９とに加えられる。減算部１０７
で原画像の信号と可変遅延器１０５からの予測値の信号
との差分（予測誤差）を求め、符号化器１０１でこの差
分の信号を符号化して、可変長符号化器１１０と加算部
１０８に加える。加算部１０８でこの符号化された信号
を復号化して予測値の信号と加算して再生信号を作成
し、フレームメモリ１０４に蓄えることによって再生画
像の信号を発生する。動き補償部１０９では、動き検出
部１０６でフレームメモリ１０４からの前符号化フレー
ムの再生画像と原画像とのマッチングをとって、動きベ
クトルを検出して、可変長符号化器１１０と、可変遅延
器１０５とに加える。可変遅延器１０５では、動きベク
トルに応じてフレームメモリ１０４からの前フレームの
画像信号を遅延して、予測値の信号を発生する。以上の
動作は、図１１に示された従来の符号化回路と同様であ
る。
【００１９】可変長符号化器１１０では、符号化信号に
対するＶＬＣ部１０２で、符号化された差分の信号を可
変長符号化して出力する。また、動き検出部１０６にお
ける動きベクトル検出結果は、メモリ２０４において１
フレーム分蓄えられる。計算・判定部２０５では、メモ
リ２０４に蓄えられている前符号化フレームの動きベク
トルの情報から、動きの大小，性質等を判定して、その
結果をスイッチ２０２，２０３に与えることによって、
動き補償符号化テーブル２０１1 〜２０１n のいずれか
を選択するように切り替えを行わせるとともに、判定結
果の情報を動き検出部１０６に帰還することによって、
動き検出時の探索範囲を計算・判定結果に応じて変化さ
せて、動き補償符号化テーブルの選択と、動き検出動作
時の動作範囲とを合致させるようにする。動き検出部１
０６で検出された原画像に対する動きベクトルは、選択
された動き補償符号化テーブルを用いて可変長符号化さ
れる。
対するＶＬＣ部１０２で、符号化された差分の信号を可
変長符号化して出力する。また、動き検出部１０６にお
ける動きベクトル検出結果は、メモリ２０４において１
フレーム分蓄えられる。計算・判定部２０５では、メモ
リ２０４に蓄えられている前符号化フレームの動きベク
トルの情報から、動きの大小，性質等を判定して、その
結果をスイッチ２０２，２０３に与えることによって、
動き補償符号化テーブル２０１1 〜２０１n のいずれか
を選択するように切り替えを行わせるとともに、判定結
果の情報を動き検出部１０６に帰還することによって、
動き検出時の探索範囲を計算・判定結果に応じて変化さ
せて、動き補償符号化テーブルの選択と、動き検出動作
時の動作範囲とを合致させるようにする。動き検出部１
０６で検出された原画像に対する動きベクトルは、選択
された動き補償符号化テーブルを用いて可変長符号化さ
れる。
【００２０】このように本発明の動き補償可変長符号化
方式では、原画像における動きに合わせて最適な動き補
償符号化テーブルを選択できるので、動き検出時におけ
るミスマッチを少なくし、画質を向上させて効率的な符
号化を行うことができる。また受信側では、伝送された
可変長符号を復号化する際に動き補償符号化テーブルを
用いるが、受信側でも送信側と同様に１符号化フレーム
前に符号化された動きベクトルの情報を用いて、動き補
償符号化テーブルを選択して復号化を行うこととすれ
ば、１符号化フレーム前の動きベクトルの情報は既に受
信側に送られているため、新たに情報を送ることなく、
動き補償符号化テーブルを選択して復号化を行うことが
できるので、従来方式に若干の回路追加を行うだけで本
発明方式を適用することができる。以下、理解しやすく
するため簡単な符号語を例として説明する。この場合、
動きベクトルの範囲を±４〜７とする。
方式では、原画像における動きに合わせて最適な動き補
償符号化テーブルを選択できるので、動き検出時におけ
るミスマッチを少なくし、画質を向上させて効率的な符
号化を行うことができる。また受信側では、伝送された
可変長符号を復号化する際に動き補償符号化テーブルを
用いるが、受信側でも送信側と同様に１符号化フレーム
前に符号化された動きベクトルの情報を用いて、動き補
償符号化テーブルを選択して復号化を行うこととすれ
ば、１符号化フレーム前の動きベクトルの情報は既に受
信側に送られているため、新たに情報を送ることなく、
動き補償符号化テーブルを選択して復号化を行うことが
できるので、従来方式に若干の回路追加を行うだけで本
発明方式を適用することができる。以下、理解しやすく
するため簡単な符号語を例として説明する。この場合、
動きベクトルの範囲を±４〜７とする。
【００２１】図３〜図６は、それぞれ本発明における動
き補償符号化テーブルの例（ａ）〜（ｄ）を示したもの
であって、図３は動きが大きいが０付近に集中している
場合を示し、図４は動きは小さいが０付近にあまり集中
していない場合を示し、図５は動きは大きいが０付近に
あまり集中していない場合を示し、図６は動きが小さく
て０付近に集中している場合を示している。
き補償符号化テーブルの例（ａ）〜（ｄ）を示したもの
であって、図３は動きが大きいが０付近に集中している
場合を示し、図４は動きは小さいが０付近にあまり集中
していない場合を示し、図５は動きは大きいが０付近に
あまり集中していない場合を示し、図６は動きが小さく
て０付近に集中している場合を示している。
【００２２】図７，図８は、図２に示された実施例にお
ける一動作例を示すフローチャート（１），（２）であ
って、メモリ２０４，計算・判定部２０５の部分におけ
る動作のうち、特に判定動作についての例を示してい
る。
ける一動作例を示すフローチャート（１），（２）であ
って、メモリ２０４，計算・判定部２０５の部分におけ
る動作のうち、特に判定動作についての例を示してい
る。
【００２３】まずステップ３０１で、１符号化フレーム
前の動きベクトル情報ＶＸ（ｕ，ｖ），ＶＹ（ｕ，ｖ）
と、判定のためのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を用
意する。ここでｕ，ｖは１フレーム中のブロックの数で
ある。ステップ３０２で、初期値を設定する。なお図中
・は、ＸまたはＹを表している。ＭＩＮＳＵＭ・は１フ
レーム中におけるＸまたはＹ方向におけるベクトルの最
小値を示し、初期値として動きベクトルの範囲（探索範
囲）より大きい任意の値とする。ＭＡＸＳＵＭ・は１フ
レーム中におけるＸまたはＹ方向におけるベクトルの最
大値を示し、初期値として動きベクトルの範囲（探索範
囲）より小さい任意の値とする。ＣＯＵＮＴ・は１フレ
ーム中のＸまたはＹについての０の値をとるベクトルの
数を示し、初期値を０とする。ＣＯＵＮＴＳは動き補償
を行った数（動きベクトル数）を示し、初期値を０とす
る。
前の動きベクトル情報ＶＸ（ｕ，ｖ），ＶＹ（ｕ，ｖ）
と、判定のためのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を用
意する。ここでｕ，ｖは１フレーム中のブロックの数で
ある。ステップ３０２で、初期値を設定する。なお図中
・は、ＸまたはＹを表している。ＭＩＮＳＵＭ・は１フ
レーム中におけるＸまたはＹ方向におけるベクトルの最
小値を示し、初期値として動きベクトルの範囲（探索範
囲）より大きい任意の値とする。ＭＡＸＳＵＭ・は１フ
レーム中におけるＸまたはＹ方向におけるベクトルの最
大値を示し、初期値として動きベクトルの範囲（探索範
囲）より小さい任意の値とする。ＣＯＵＮＴ・は１フレ
ーム中のＸまたはＹについての０の値をとるベクトルの
数を示し、初期値を０とする。ＣＯＵＮＴＳは動き補償
を行った数（動きベクトル数）を示し、初期値を０とす
る。
【００２４】次に１画面分のベクトルについて、Ｘ方向
のベクトルＶＸ，Ｙ方向のベクトルＶＹのそれぞれにつ
いて、動きベクトル数（ＣＯＵＮＴＳ）を計数し、ベク
トルの最小値（ＭＩＮＳＵＭ・）を求め、ベクトルの最
大値（ＭＡＸＳＵＭ・）を求め、ベクトル０の数（ＣＯ
ＵＮＴ・）を計数する（ステップ３０３）。そして次の
ステップ３０４〜３０６において、求められたベクトル
の最大値、最小値およびベクトル０の数から、ベクトル
ＶＸ，ＶＹにおける、動きベクトル発生頻度の大体の傾
向を推定する。強制的にフレーム内符号化を行った等の
場合のように、動きベクトルが存在しない場合には、最
大値，最小値の計算やカウントは行わない。なお、ステ
ップ３０４でベクトル０の数（ＣＯＵＮＴ・）を判定す
るしきい値としては、所定しきい値ＴＨ１・に、全体の
ブロック数（ｕ×ｖ）に対する動きベクトルの発生数
（ＣＯＵＮＴＳ）の比率を乗じた値を用いる。
のベクトルＶＸ，Ｙ方向のベクトルＶＹのそれぞれにつ
いて、動きベクトル数（ＣＯＵＮＴＳ）を計数し、ベク
トルの最小値（ＭＩＮＳＵＭ・）を求め、ベクトルの最
大値（ＭＡＸＳＵＭ・）を求め、ベクトル０の数（ＣＯ
ＵＮＴ・）を計数する（ステップ３０３）。そして次の
ステップ３０４〜３０６において、求められたベクトル
の最大値、最小値およびベクトル０の数から、ベクトル
ＶＸ，ＶＹにおける、動きベクトル発生頻度の大体の傾
向を推定する。強制的にフレーム内符号化を行った等の
場合のように、動きベクトルが存在しない場合には、最
大値，最小値の計算やカウントは行わない。なお、ステ
ップ３０４でベクトル０の数（ＣＯＵＮＴ・）を判定す
るしきい値としては、所定しきい値ＴＨ１・に、全体の
ブロック数（ｕ×ｖ）に対する動きベクトルの発生数
（ＣＯＵＮＴＳ）の比率を乗じた値を用いる。
【００２５】ステップ３０４〜３０６では、しきい値を
用いて、発生頻度のタイプを推定する。例えば、ステッ
プ３０４でベクトル０の数があるしきい値を超え、かつ
ステップ３０６で最小値がしきい値（ＴＨ２・）より小
さく、最大値がしきい値（ＴＨ３・）を超えた場合は、
０近辺に集中し、かつ大きいベクトルも多少存在する場
合である。この場合は、図３に示された動き補償符号化
テーブル（ａ）を選択すると符号化効率がよいので、ス
テップ３０７に進む。
用いて、発生頻度のタイプを推定する。例えば、ステッ
プ３０４でベクトル０の数があるしきい値を超え、かつ
ステップ３０６で最小値がしきい値（ＴＨ２・）より小
さく、最大値がしきい値（ＴＨ３・）を超えた場合は、
０近辺に集中し、かつ大きいベクトルも多少存在する場
合である。この場合は、図３に示された動き補償符号化
テーブル（ａ）を選択すると符号化効率がよいので、ス
テップ３０７に進む。
【００２６】ステップ３０４でベクトル０の数があるし
きい値を超え、かつステップ３０６で最大値，最小値が
しきい値を超えない場合は、０付近に集中し、かつ大き
いベクトルは存在しない場合である。この場合は、図６
に示された動き補償符号化テーブル（ｄ）を選択すると
符号化効率がよいので、ステップ３０９に進む。
きい値を超え、かつステップ３０６で最大値，最小値が
しきい値を超えない場合は、０付近に集中し、かつ大き
いベクトルは存在しない場合である。この場合は、図６
に示された動き補償符号化テーブル（ｄ）を選択すると
符号化効率がよいので、ステップ３０９に進む。
【００２７】ステップ３０４でベクトル０の数があるし
きい値以下で、かつステップ３０５で最小値，最大値が
しきい値を超えた場合は、０付近に集中していず、かつ
大きいベクトルが存在する場合である。この場合は、図
５に示された動き補償符号化テーブル（ｃ）を選択する
と符号化効率がよいので、ステップ３０８に進む。
きい値以下で、かつステップ３０５で最小値，最大値が
しきい値を超えた場合は、０付近に集中していず、かつ
大きいベクトルが存在する場合である。この場合は、図
５に示された動き補償符号化テーブル（ｃ）を選択する
と符号化効率がよいので、ステップ３０８に進む。
【００２８】ステップ３０４でベクトル０の数があるし
きい値以下で、かつステップ３０５で最小値，最大値が
しきい値を超えない場合は、０付近に集中していず、か
つ大きいベクトルが存在しない場合である。この場合
は、図４に示された動き補償符号化テーブル（ｂ）を選
択すると符号化効率がよいので、ステップ３１０に進
む。
きい値以下で、かつステップ３０５で最小値，最大値が
しきい値を超えない場合は、０付近に集中していず、か
つ大きいベクトルが存在しない場合である。この場合
は、図４に示された動き補償符号化テーブル（ｂ）を選
択すると符号化効率がよいので、ステップ３１０に進
む。
【００２９】図７，図８のフローチャートに示された動
作例では、メモリ２０４に入力される情報に、「動きベ
クトルの範囲が、動き補償符号化テーブル２０１1 〜２
０１n の取り得る値の最大値まで可能であること」とい
う条件が必要である。すなわち、１符号化フレーム前に
検出した動き補償符号化テーブルの選択によって、±７
ではなく、４までしか値をとれない場合には、もしも実
際にはより大きい値を持つベクトルが発生していたとし
ても制限がつけられ、次フレーム以降、大きめのベクト
ルを持つテーブルを選択することができなくなる。
作例では、メモリ２０４に入力される情報に、「動きベ
クトルの範囲が、動き補償符号化テーブル２０１1 〜２
０１n の取り得る値の最大値まで可能であること」とい
う条件が必要である。すなわち、１符号化フレーム前に
検出した動き補償符号化テーブルの選択によって、±７
ではなく、４までしか値をとれない場合には、もしも実
際にはより大きい値を持つベクトルが発生していたとし
ても制限がつけられ、次フレーム以降、大きめのベクト
ルを持つテーブルを選択することができなくなる。
【００３０】図９，図１０は、図２に示された実施例に
おける他の動作例を示すフローチャートであって、１符
号化フレーム前に検出した動き補償符号化テーブルにお
けるベクトルの範囲よりも大きめのベクトルが発生して
いる場合に、次符号化フレーム以降、大きめのベクトル
を持つ動き補償符号化テーブルを選択することができる
ようにした例を示し、現在選ばれている動き補償符号化
テーブルが、図４または図６に示されるテーブル（ｂ）
または（ｄ）である場合とする。
おける他の動作例を示すフローチャートであって、１符
号化フレーム前に検出した動き補償符号化テーブルにお
けるベクトルの範囲よりも大きめのベクトルが発生して
いる場合に、次符号化フレーム以降、大きめのベクトル
を持つ動き補償符号化テーブルを選択することができる
ようにした例を示し、現在選ばれている動き補償符号化
テーブルが、図４または図６に示されるテーブル（ｂ）
または（ｄ）である場合とする。
【００３１】ステップ４０１〜４０３は、図７，図８の
例におけるステップ３０１〜３０３と同じである。ただ
しステップ４０２では、Ｘ方向およびＹ方向について、
動きベクトルの範囲内で最大値をとるベクトルの数（Ｃ
ＭＡＸ・）と、最小値をとるベクトルの数（ＣＭＩＮ
・）の初期値を０とする。
例におけるステップ３０１〜３０３と同じである。ただ
しステップ４０２では、Ｘ方向およびＹ方向について、
動きベクトルの範囲内で最大値をとるベクトルの数（Ｃ
ＭＡＸ・）と、最小値をとるベクトルの数（ＣＭＩＮ
・）の初期値を０とする。
【００３２】ステップ４０４では、動きベクトルの範囲
内で最大値をとったベクトルの個数（ＣＭＡＸ・）と、
同じく最小値をとったベクトルの個数（ＣＭＩＮ・）を
調べる。ステップ４０５で、ステップ４０４で調べた最
大値をとったベクトルの個数（ＣＭＡＸ・）がしきい値
（ＴＨ２）を超え、または最小値をとったベクトルの個
数（ＣＭＩＮ・）がしきい値（ＴＨ３）より小さいか否
かを調べる。さらにステップ４０６および４０９でベク
トル０の数（ＣＯＵＮＴ・）の数があるしきい値を超え
たか否を調べる。この場合におけるベクトル０の数を判
定するしきい値は図８に示されたものと同じである。
内で最大値をとったベクトルの個数（ＣＭＡＸ・）と、
同じく最小値をとったベクトルの個数（ＣＭＩＮ・）を
調べる。ステップ４０５で、ステップ４０４で調べた最
大値をとったベクトルの個数（ＣＭＡＸ・）がしきい値
（ＴＨ２）を超え、または最小値をとったベクトルの個
数（ＣＭＩＮ・）がしきい値（ＴＨ３）より小さいか否
かを調べる。さらにステップ４０６および４０９でベク
トル０の数（ＣＯＵＮＴ・）の数があるしきい値を超え
たか否を調べる。この場合におけるベクトル０の数を判
定するしきい値は図８に示されたものと同じである。
【００３３】ステップ４０５で動きベクトルの範囲内で
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
を超え、ステップ４０６でベクトルの値が０付近に集中
している場合には、図３の動き補償符号化テーブル
（ａ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
０７ヘ進む。
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
を超え、ステップ４０６でベクトルの値が０付近に集中
している場合には、図３の動き補償符号化テーブル
（ａ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
０７ヘ進む。
【００３４】ステップ４０５で動きベクトルの範囲内で
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
を超え、ステップ４０６でベクトルの値が０付近に集中
していない場合には、図５の動き補償符号化テーブル
（ｃ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
０８ヘ進む。
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
を超え、ステップ４０６でベクトルの値が０付近に集中
していない場合には、図５の動き補償符号化テーブル
（ｃ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
０８ヘ進む。
【００３５】ステップ４０５で動きベクトルの範囲内で
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
以下で、ステップ４０９でベクトルの値が０付近に集中
している場合には、図６の動き補償符号化テーブル
（ｄ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
１０ヘ進む。
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
以下で、ステップ４０９でベクトルの値が０付近に集中
している場合には、図６の動き補償符号化テーブル
（ｄ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
１０ヘ進む。
【００３６】ステップ４０５で動きベクトルの範囲内で
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
以下で、ステップ４０９でベクトルの値が０付近に集中
していない場合には、図４の動き補償符号化テーブル
（ｂ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
１１ヘ進む。
最大値または最小値をとったベクトルの個数がしきい値
以下で、ステップ４０９でベクトルの値が０付近に集中
していない場合には、図４の動き補償符号化テーブル
（ｂ）を選択すると符号化効率がよいので、ステップ４
１１ヘ進む。
【００３７】図７，図８および図９，図１０のフローチ
ャートに示された動作例では、メモリ２０４に保持され
る情報に、「動きベクトルのなかで発生頻度が最も高い
のは、０および０の周辺である」という条件が必要であ
る。すなわち、動きベクトルの推定平均値は、０とみな
して０の発生頻度をカウントして、最高頻度を決定して
いた。また特に図３，図６の動き補償符号化テーブル
は、０の発生が最も多いとして定められている。しかし
ながら、もしもパンニング等を考慮に入れた場合には、
パンニングしている方向の発生頻度が最も高くなる。
ャートに示された動作例では、メモリ２０４に保持され
る情報に、「動きベクトルのなかで発生頻度が最も高い
のは、０および０の周辺である」という条件が必要であ
る。すなわち、動きベクトルの推定平均値は、０とみな
して０の発生頻度をカウントして、最高頻度を決定して
いた。また特に図３，図６の動き補償符号化テーブル
は、０の発生が最も多いとして定められている。しかし
ながら、もしもパンニング等を考慮に入れた場合には、
パンニングしている方向の発生頻度が最も高くなる。
【００３８】図１１は、図２に示された実施例における
さらに他の動作例を示すフローチャートであって、最も
発生頻度が高いベクトルに最も小さい符号語を割り当て
るようにした場合を示している。この例では、発生頻度
が高い付近にあまり集中していない場合に対しては、改
善効果がないとみなして、発生頻度が高い付近に集中し
ている場合を取り上げる。
さらに他の動作例を示すフローチャートであって、最も
発生頻度が高いベクトルに最も小さい符号語を割り当て
るようにした場合を示している。この例では、発生頻度
が高い付近にあまり集中していない場合に対しては、改
善効果がないとみなして、発生頻度が高い付近に集中し
ている場合を取り上げる。
【００３９】図１２は、本発明における動き補償符号化
テーブルの例（ｅ）を示したものであって、発生頻度が
最も高いベクトルに最も小さい符号語を割り当てる場合
の動き補償符号化テーブルの一例を示している。
テーブルの例（ｅ）を示したものであって、発生頻度が
最も高いベクトルに最も小さい符号語を割り当てる場合
の動き補償符号化テーブルの一例を示している。
【００４０】図１１において、ステップ５０１は図３ま
たは図７，図８の動作例の場合と同じである。ただしこ
の場合はしきい値を必要としない。ステップ５０２でベ
クトルの平均値ＡＶＲを求め、ステップ５０３で図１２
に示された動き補償符号化テーブルにおけるαが求めら
れた平均値ＡＶＲとなるように、複数の動き補償符号化
テーブル２０１1 〜２０１n から選択して、これによっ
て可変長符号化を行う。
たは図７，図８の動作例の場合と同じである。ただしこ
の場合はしきい値を必要としない。ステップ５０２でベ
クトルの平均値ＡＶＲを求め、ステップ５０３で図１２
に示された動き補償符号化テーブルにおけるαが求めら
れた平均値ＡＶＲとなるように、複数の動き補償符号化
テーブル２０１1 〜２０１n から選択して、これによっ
て可変長符号化を行う。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の動き補償符号化テーブル中から１符号化フレーム前
の動きベクトルの情報を用いて最適な符号化テーブルを
選択することができるので、ベクトルのミスマッチを少
なくして、効率的な符号化を行うことができる。また既
存の情報である１符号化フレーム前の動きベクトルの情
報を用いて動き補償符号化テーブルの選択を行うので、
受信側でも同様な方式で動き補償符号化テーブルを選択
して復号化を行うことができ、新たにテーブル選択のた
めのサイド情報を伝送する必要がなく、従って、従来方
式に若干の回路追加を行うだけで本発明方式を適用する
ことができるようになる。
数の動き補償符号化テーブル中から１符号化フレーム前
の動きベクトルの情報を用いて最適な符号化テーブルを
選択することができるので、ベクトルのミスマッチを少
なくして、効率的な符号化を行うことができる。また既
存の情報である１符号化フレーム前の動きベクトルの情
報を用いて動き補償符号化テーブルの選択を行うので、
受信側でも同様な方式で動き補償符号化テーブルを選択
して復号化を行うことができ、新たにテーブル選択のた
めのサイド情報を伝送する必要がなく、従って、従来方
式に若干の回路追加を行うだけで本発明方式を適用する
ことができるようになる。
【図１】本発明の原理的構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図である。
【図３】本発明における動き補償符号化テーブルの例
（ａ）を示す図である。
（ａ）を示す図である。
【図４】本発明における動き補償符号化テーブルの例
（ｂ）を示す図である。
（ｂ）を示す図である。
【図５】本発明における動き補償符号化テーブルの例
（ｃ）を示す図である。
（ｃ）を示す図である。
【図６】本発明における動き補償符号化テーブルの例
（ｄ）を示す図である。
（ｄ）を示す図である。
【図７】図２に示された実施例における動作例を示すフ
ローチャート（１）である。
ローチャート（１）である。
【図８】図２に示された実施例における動作例を示すフ
ローチャート（２）である。
ローチャート（２）である。
【図９】図２に示された実施例における他の動作例を示
すフローチャート（１）である。
すフローチャート（１）である。
【図１０】図２に示された実施例における他の動作例を
示すフローチャート（２）である。
示すフローチャート（２）である。
【図１１】図２に示された実施例におけるさらに他の動
作例を示すフローチャートである。
作例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明における動き補償符号化テーブルの例
（ｅ）を示す図である。
（ｅ）を示す図である。
【図１３】従来の符号化回路を示す図である。
【図１４】動きベクトルのマッチングを説明する図であ
る。
る。
１ 動き検出部 ２1 〜２n 動き補償符号化テーブル ３ メモリ ４ 計算・判定部 ５1,５2 切り替え部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68
Claims (4)
- 【請求項１】 １符号化フレーム前の再生画像と予測値
との差分を符号化した符号化信号を可変長符号化すると
ともに、動き検出部（１）において１符号化フレーム前
の再生画像と原画像とのマッチングを行って検出した動
きベクトルを動き補償符号化テーブルを用いて可変長符
号化する動画像の高能率符号化方式において、複数個の
前記動き補償符号化テーブル（２1 〜２n ）と、前１符
号化フレームの前記動きベクトルを保持するメモリ
（３）と、該保持された前１符号化フレームの動きベク
トルから動きベクトルの発生頻度の性質を判断する計算
・判定部（４）と、該判断結果に応じて前記複数の動き
補償符号化テーブル（２1 〜２n ）を選択する切り替え
部（５1,５2 ）とを設けたことを特徴とする動き補償可
変長符号化方式。 - 【請求項２】 前記計算・判定部（４）が、１フレーム
中の０となる動きベクトルの数があるしきい値を超えた
か否かの判定結果と、１フレーム中における動きベクト
ルの最大値および最小値がそれぞれのしきい値を超えた
か否かの判定結果とに応じて前記複数の動き補償符号化
テーブル（２1 〜２n ）を選択する情報を発生すること
を特徴とする請求項１に記載の動き補償可変長符号化方
式。 - 【請求項３】 前記計算・判定部（４）が、１フレーム
中における最大値または最小値をとる動きベクトルの数
がそれぞれのしきい値を超えたか否かの判定結果と、１
フレーム中の０となる動きベクトルの数があるしきい値
を超えたか否かの判定結果とに応じて前記複数の動き補
償符号化テーブル（２1 〜２n ）を選択する情報を発生
することを特徴とする請求項１に記載の動き補償可変長
符号化方式。 - 【請求項４】 前記計算・判定部（４）が、１フレーム
中における動きベクトルの平均値を求めて、該平均値に
応じて前記複数の動き補償符号化テーブル（２1 〜
２n ）を選択する情報を発生することを特徴とする請求
項１に記載の動き補償可変長符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8591491A JP2897082B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 動き補償可変長符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8591491A JP2897082B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 動き補償可変長符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299688A JPH04299688A (ja) | 1992-10-22 |
| JP2897082B2 true JP2897082B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=13872078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8591491A Expired - Fee Related JP2897082B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 動き補償可変長符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897082B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06268994A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | G C Technol Kk | 動きベクトルの符号化方法と復号方法 |
| EP1139670B1 (en) * | 1994-03-25 | 2010-08-18 | Nec Corporation | Image reproducing device |
| JP4034380B2 (ja) | 1996-10-31 | 2008-01-16 | 株式会社東芝 | 画像符号化／復号化方法及び装置 |
| JP4142180B2 (ja) | 1998-10-29 | 2008-08-27 | 富士通株式会社 | 動きベクトル符号化装置および復号装置 |
| JP6256222B2 (ja) * | 2014-06-19 | 2018-01-10 | 三菱電機株式会社 | 端末装置及びデータ管理装置 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP8591491A patent/JP2897082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04299688A (ja) | 1992-10-22 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990119 |
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