JP2938677B2 - 動き補償予測方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像伝送や画像圧縮な
ど動画像の予測を必要とする装置に利用される動画像の
動き補償予測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体技術の進歩にともない、画
像伝送や画像の圧縮に利用される動き補償予測方法は多
くの分野で利用されている。従来の動き補償予測方法と
して、ある１枚の参照画像より動き補償を行う方法があ
る。

【０００３】図６は従来の画像の動き補償予測方法の概
念を示す図である。図６において、動画像信号は時間軸
上、等間隔ｔ０でサンプリングされた画像の集合であ
る。例えばＮＴＳＣ信号では各フィールドは１／６０秒
毎にサンプリングされ、ＰＡＬ信号では各フィールドは
１／５０秒毎にサンプリングされている。ここで、例え
ばある被写体が動いている場合、第（Ｍ−１）番目の画
像での被写体Ａ′の空間的位置と、第Ｍ番目の画像での
被写体Ａの空間的位置はｔ０の間に動いた分だけずれる
事となる。ここで、第Ｍ番目の画像を第（Ｍ−１）番目
の画像から予測する場合を考える。この場合入力画像と
参照画像の時間差ｔ０の間の動きを補償し精度のよい予
測を行うために、第Ｍ番目画像を１つ以上の画素を含む
ブロックに分け、各ブロック毎に（Ｍ−１）番目の画像
との間で動きを検出し、この動き分だけずらした位置の
画素値を予測値とする。これを図６を用いて説明する
と、第Ｍ番目画像の画素Ｘの予測値として第（Ｍ−１）
番目画像における前記画素Ｘと空間的に同位置の画素で
あるＸ’からブロック単位に検出した動きＭＶだけずら
した画素Ｘ”を画素Ｘの予測値としている。但し、図６
においてはブロックのサイズを３×３としている。

【０００４】なお、信号がインターレース信号である場
合は前記の画像としてフレームとする場合と、フィール
ドとする場合、また参照画像をフレームとし入力画像を
フィールドとする場合などいくつかの場合が考えられる
が、基本的な考え方は図６で説明したものである。この
ような例として、国際標準化委員会であるＣＭＴＴ(Com
mission Mixte CCIR/CCITT pour les Transmissio
ns Televisuelleset Sonores3)で標準化を行ったReco
mmendation 723 , "Transmission ofcomponent-cod
ed digital television signals for contributio
n-quality at the third hierarchical level of
CCITT Recommendation G.702"がある。この勧告の
中ではフレーム間動き補償予測とフィールド間予測を適
応的に切り換えている。このように従来の動き補償予測
方法においても検出された動きの応じてこの動きを補償
して予測を行うため、動きを含む動画像であっても精度
よく予測を行える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の動き補償予測方法では、正しく動き補償予測を行え
なかったり、また正しく行える場合でも参照する画像の
画素密度は参照画像の画素密度となり、更に精度の良い
予測を行えないという問題点があった。

【０００６】例えばインタレース信号をフレームとして
扱いフレームからブロックを生成し動き補償予測を行う
場合は、フレーム内の２つのフィールドの時間的なサン
プリング位置の違いを無視してフレームを合成し動き補
償している。このため、正しいフィールドのサンプリン
グ位置で考えた場合、第一フィールドと第二フィールド
で補償している動きが一致しない場合がある。このよう
な例を図７に示す。図７において入力信号はインタレー
ス信号であり（図７（ａ））、これをフレームに合成し
て動き補償予測を行う。今検出した動きの垂直成分が１
であったとすると、図７（ｂ）に示すように第Ｍフレー
ムの第１フィールドは第（Ｍ−１）フレームの第２フィ
ールドから予測され、第Ｍフレームの第２フィールドは
第（Ｍ−１）フレームの第１フィールドから予測される
事になる。この動作を正しいフィールド位置で考えたも
のが図７（ｃ）である。図７（ｃ）より明らかなよう
に、第Ｍフレームの第１フィールドと第２フィールドで
は補償している動きが一致していない。このようにイン
タレース画像をフレームとして扱い動き補償を行うと、
第１フィールドと第２フィールドで補償する動きが異な
ってしまう場合があるために、このような現象が発生す
るベクトルでは予測の精度が劣化するという問題があ
る。

【０００７】次に、上記のようにある画像間のサンプリ
ング時間差を無視せず、正しい位置の画像として動き補
償予測を行う場合を考える。このような例としては、イ
ンタレース信号に対してフィールドからブロックを生成
し、動き補償予測を行う場合や、ノンインタレース信号
に対して動き補償予測を行う場合がある。この場合は時
間的に正しい位置の画像を用いて動き補償予測を行うた
めに、上記インタレース信号のフレームよりブロックを
生成して動き補償予測を行う時のような問題は生じな
い。しかし、この場合は１枚の参照画像から予測を行っ
ており、このために参照する画像の画素密度は参照画像
の画素密度となり、より精度の良い予測を行おうとする
と限界がある。図８にインタレース信号の入力に対して
フィールドからブロックを生成して動き補償を行う場合
を示している。この場合はフィールド画像を参照画像と
して予測を行っているために、例えば図示しているよう
に、動きベクトルが０の時は参照画像上の予測で必要な
位置にはサンプリング点がなく、フィールド内補間によ
りの画素値すなわち予測値を算出しなければならない。
これをフレーム内の画素値でブロックを生成し、動き補
償する場合と比較すると、フィールドで動き補償を行う
場合は垂直方向の画素密度がフレームで行う場合の半分
である為に、精度の良い動き補償予測を行おうとしても
限界がある。これはノンインタレース信号を入力とする
場合でも同じであり、共に参照する画像の画素密度は参
照画像の画素密度となり、より精度の良い動き補償予測
を行おうとすると限界があるという問題点がある。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、複数枚の参照画像を利用する事により非
常に精度の良い予測を行う事の出来る優れた動き補償予
測方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、２つの参照フィールドに基づいて対象フ
ィールドについての動き補償を行う動き補償予測方法で
あって、第１の参照フィールドと対象フィールドとの間
の第１の動きベクトルを検出し、対象フィールド内の各
画素ごとに、前記第１の動きベクトルにより定まる前記
第１の参照フィールド内の点の近傍の複数の画素値と任
意の係数との積和により第１の動き補償予測値を求め、
対象フィールド内の各画素ごとに、前記第１の動きベク
トルに所定の比を乗じて生成した第２の参照フィールド
と対象フィールドとの間の第２の動きベクトルにより定
まる前記第２の参照フィールド内の点の近傍の複数の画
素値と任意の係数との積和により第２の動き補償予測値
を求め、前記第１および第２の動き補償予測値と任意の
係数との積和により前記対象フィールドについての動き
補償予測値を求める構成としたものである。

【００１０】また本発明は、上記の発明において第２の
動きベクトルを生成するために第１の動きベクトルに乗
ずる所定の比を、対象フィールドおよび第１の参照フィ
ールドの時間間隔と、前記対象フィールドおよび第２の
参照フィールドの時間間隔との比により定める構成とし
たものである。

【００１１】

【００１２】

【作用】したがって本発明によれば、１つ以上の画素を
含むブロック単位にある時間間隔で検出された動きに応
じて、サンプリングされた時間の異なる複数枚の参照画
像が入力画像から前記時間間隔だけ離れた時間での画像
となるように必要に応じある動きベクトルを用いて参照
画像の時間位置の補正を行なうために、入力画像から前
記時間間隔だけ離れた位置の複数枚の画像を得る事がで
きる。この複数枚の画像を合わせる事で画素密度の高い
参照画像を得、この画素密度の高い参照画像を用いて前
記検出された動き分だけ補償した位置の画素値を算出し
これを予測値とするために、非常に精度のよい動き補償
予測を行うことができる。

【００１３】更に、本発明によれば上記の参照画像の時
間位置の補正を行うベクトルを、ある時間間隔で検出さ
れた動きより算出するする事ができ、該時間補正用の動
きベクトルを再度検出する必要がなく、かつ精度の良い
動き補償を行う事ができる。

【００１４】また、入力信号としてインタレース信号と
し、参照画像をあるフレームの２つのフィールドとする
事によって、フレーム画像に対して上記動き補償予測を
適応できるため、フレームをベースとして行う動き補償
予測に対して、精度よく予測を行うことができる。

【００１５】更に、１つ以上の画素を含むブロック単位
にある時間間隔で検出された動きとして、複数枚の入力
画像のブロックの内、各ブロックの占める空間的位置の
すべて又は一部が重なる各入力画像のブロックに対して
同一の値を使う為、複数の入力画像のいくつかのブロッ
クに対して動き検出を複数回行う必要がなく、かつ精度
の良い動き補償予測を行うことができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を説明する図で
ある。図１は入力信号をインタレース信号とし、フィー
ルド内の画素からブロックを生成しフィールド画像をベ
ースとする動き補償予測を前提としている。ここで、入
力画像は第Ｍフィールドであり、参照画像は第（Ｍ−
１）フィールドおよび第（Ｍ−２）フィールドである。
今、図１において、あるブロックの動き補償予測を行う
為の動きベクトル（ＭＶ）は２フィールド間隔、つまり
第Ｍフィールドと第（Ｍ−２）フィールドとの間で検出
されるものとする。説明の都合上検出された動きのうち
垂直方向の動きについてのみ考える事とし、また、画素
値をａ（ｘ，ｙ）と表す事とする。ここでｘはフィール
ド番号を表し、ｙはライン番号を表す。ライン番号は下
からフレームのライン間隔で１，２，・・・のように番
号付けされている。各画素の垂直方向の位置は常にフレ
ームラインを単位として表される。

【００１７】今、ａ（Ｍ，１）の予測値を求める事を考
える。検出されたＭＶの垂直成分を１とするとａ（Ｍ，
１）の動き補償予測値は（Ｍ−２，２）の位置の画素値
となる。次に、第（Ｍ−１）フィールドの参照画像の位
置を第（Ｍ−２）フィールドの位置の画像となるように
時間位置の補正を行う。この時間位置を補正するベクト
ルをＭＶａｄｊとする。ＭＶａｄｊをＭＶより算出する
とき、例えば第（Ｍ−２）フィールドと第Ｍフィールド
間の動きが一定であると仮定すると、以下の関係が容易
に導き出せる。

【００１８】ＭＶａｄｊ＝ −ＭＶ／２ よってＭＶの垂直成分が１であればＭＶａｄｊの垂直成
分はー０．５となる。これを図１に示すように第（Ｍ−
１）フィールドを第（Ｍ−２）フィールドの位置に位置
補正を行うとａ（Ｍ−１，２）は（Ｍ−２，２．５）の
位置に補正される。以上の動作の後にａ（Ｍ，１）の動
き補償予測値である（Ｍ−２，２）の位置を第（Ｍ−
２）フィールド及び時間位置補正された第（Ｍ−１）フ
ィールドの画素値から求める。この際必要な画素値を例
えば近傍の画素値より距離に反比例した重みつき平均で
求めるとすれば、（Ｍ−２，２）の位置の画素値つまり
ａ（Ｍ，１）の動き補償予測値は以下の式により求めら
れる。

【００１９】 ａ（Ｍ−２，１）／３＋２＊ａ（Ｍ−１，２）／３ 以上は垂直成分のみを考慮した時の説明であるが、垂
直、水平の両成分を持つ場合も同様の動作を行うものと
する。

【００２０】このように、上記第１の実施例によれば、
１つ以上の画素を含むブロック単位にある時間間隔で検
出された動きに応じて、サンプリングされた時間の異な
る複数枚の参照画像が入力画像から前記時間間隔だけ離
れた時間での画像となるように必要に応じある動きベク
トルを用いて参照画像の時間位置の補正を行なうため
に、入力画像から前記時間間隔だけ離れた位置の複数枚
の画像を得る事ができる。この複数枚の画像を合わせる
事で画素密度の高い参照画像を得、この画素密度の高い
参照画像を用いて前記検出された動き分だけ補償した位
置の画素値を算出しこれを予測値とするために、非常に
精度のよい動き補償予測を行う事が出来るという効果を
有する。

【００２１】上記第１の実施例では、参照画像を２つの
画像と仮定したがこの枚数は複数枚であれば何枚でも良
く、複数枚の参照画像の位置を前画像・前前画像と仮定
したがこれらの位置は任意であり、ＭＶよりＭＶａｄｊ
を算出する際に動きが一定であると仮定をおいて算出を
行ったがこの仮定はある法則に従えばどのような仮定で
もよく、必要な位置の画素値を求めるのに近傍の画素値
から距離に反比例した重み付き平均で求めたがこの求め
方は重み付き平均に限らず例えば任意の係数の複数の低
域通過型フィルタや、また外挿というように周辺の画素
に任意の係数を乗じたものの和とすることができる。

【００２２】又、上記第１の実施例では、複数枚の参照
画像の位置の補正を行うベクトルＭＶａｄｊとしてブロ
ック単位に検出された動きベクトルＭＶより算出した
が、これを第（Ｍ−１）フィールドと第（Ｍ−２）フィ
ールド間でＭＶとは独立に検出する事もできる。この場
合は独立に検出する事により、より正確な動きで該時間
補正を行う事が出来るために、更に精度の良い動き補償
予測を行う事が出来るという効果を有する。

【００２３】更に、上記第１の実施例では入力信号をイ
ンタレース信号とし各画像としてフィールド画像を仮定
をしたが、これをノンインタレース画像としても同様の
説明により精度よく予測を行う事が出来るという効果を
有する。

【００２４】第２の実施例として入力信号をインタレー
ス信号とし、フレームを単位として動き補償予測を行う
方法を示す。図２は本発明の第２の実施例を説明する図
である。図２においては、参照画像を前フレームの２つ
のフィールドつまり第（Ｍ−１），第（Ｍ−２）フィー
ルドとし、入力画像を現フレームの２つのフィールドつ
まり第Ｍフィールド、第（Ｍ＋１）フィールドとする。
また、図２においてあるブロックの動き補償予測を行う
ための動きベクトルは現フレームの２つのフィールド毎
に別々に入力画像と参照フレーム内で且つ入力画像と同
一位相のフィールドとの間で求められているものとす
る。第Ｍフィールドの動き補償予測のための動ベクトル
をＭＶ（Ｍ）と表し、第（Ｍ＋１）フィールドのための
動ベクトルをＭＶ（Ｍ＋１）と表すものとする。又、各
画素位置の画素値の表し方については前記第１の実施例
に従うものとする。又、図２においては説明の都合上検
出された動きのうち垂直方向の動きについてのみ考える
事とする。

【００２５】図２において第Ｍフィールド内の画素の予
測は第（Ｍ−１）フィールドと第（Ｍ−２）フィールド
の画像を用いて行われる。このときの動作は前記第１の
実施例と全く同じである。よって例えばＭＶ（Ｍ）の垂
直成分が１．５であるとすれば、第１の実施例と同様の
動作により、ａ（Ｍ，１）の予測値は（Ｍ−２，２．
５）の位置の画素値となり、この値は以下の式により求
められる。

【００２６】 ａ（Ｍ−２，１）／７＋ ６＊ａ（Ｍ−１，２）／７ 又、第（Ｍ＋１）フィールド内の画素の予測値は第Ｍフ
ィールド内の画素の予測の場合と同様に参照フレームの
２つのフィールド、第（Ｍ−１）及び（Ｍ−２）フィー
ルドより予測される。この際の考え方は前記第Ｍフィー
ルド内の画素の予測と同様であるが、この場合は第（Ｍ
−２）フィールドを第（Ｍ−１）フィールドの位置に補
正を行わなければならない。この時間位置を補正するベ
クトルをＭＶａｄｊ（Ｍ＋１）とする。ＭＶａｄｊ（Ｍ
＋１）をＭＶ（Ｍ＋１）より算出するとき、例えば第
（Ｍ−２）フィールドと第（Ｍ＋１）フィールド間の動
きが一定であると仮定すると、以下の関係が容易に導き
出せる。

【００２７】 ＭＶａｄｊ（Ｍ＋１）＝ＭＶ（Ｍ＋１）／２ よってＭＶ（Ｍ＋１）の垂直成分が１であればＭＶａｄ
ｊ（Ｍ＋１）の垂直成分は０．５となる。図２に示すよ
うに第（Ｍ−２）フィールドを第（Ｍ−１）フィールド
の位置に位置補正を行うとａ（Ｍ−２，３）は（Ｍ−
１，２．５）の位置に補正される。以上の動作の後にａ
（Ｍ＋１，２）の予測値である（Ｍ−１，３）の位置を
第（Ｍ−１）フィールド及び時間位置補正された第（Ｍ
−２）フィールドの画素値から求める。この際必要な画
素値を例えば近傍の画素値より距離に反比例した重みつ
き平均で求めるとすれば、（Ｍ−１，３）の位置の画素
値つまりａ（Ｍ＋１，２）の動き補償予測値は以下の式
により求められる。

【００２８】 ａ（Ｍ−１，４）／３＋２＊ａ（Ｍ−２，３）／３ 以上は垂直成分のみを考慮した時の説明であるが、垂
直、水平の両成分を持つ場合も同様の動作を行うものと
する。

【００２９】このように、上記第２の実施例によれば、
入力信号としてインタレース信号とし、参照画像をある
フレームの２つのフィールドとする事によって、フレー
ム画像に対して上記動き補償予測を適応できるため、フ
レームをベースとして行う動き補償予測に対して、精度
よく予測を行う事が出来るという効果を有する。

【００３０】上記第２の実施例においても第１の実施例
の場合と同様に参照フレームの枚数、参照フレームの位
置、ＭＶ（Ｍ）またはＭＶ（Ｍ＋１）よりＭＶａｄｊ
（Ｍ）またはＭＶａｄｊ（Ｍ＋１）を導き出すときの仮
定、必要な位置の画素値を求めるときの計算方法及び内
挿か外挿かに関しては任意に選ぶ事が出来る。また、本
実施例では動き補償予測のための動ベクトルは入力画像
と参照フレーム内で且つ入力画像と同相のフィールドと
の間で求められているとしたが、これは逆相のフィール
ドとの間で求められていても同様の動作で同様の効果を
得る事が出来る。また、第１の実施例の場合と同様に位
置補正ベクトルを検出動ベクトルとは独立に求める事に
より、更に精度の良い動き補償予測を行う事が出来ると
いう効果を有する。

【００３１】第３の実施例としてインタレースの入力信
号に対して、フレームを単位に動き補償を行う他の方法
を示す。図３、４は本発明の第３の実施例を説明する図
である。図３において参照画像は第（Ｎ−１）フレーム
すなわち第（Ｍ−２），第（Ｍ−１）フィールドであ
り、入力画像は第Ｎフレームすなわち第Ｍ，第（Ｍ＋
１）フィールドである。今、動き補償を行うブロックは
フレームから生成されているものとする。つまり、第Ｎ
フレームの画素から生成されるブロック単位に第（Ｎ＋
１）フレームとの間に動きベクトルＭＶが求められてい
るとする。このときのブロックの様子を図３に示してい
る。これをフィールドベースの予測方法として考え直す
と以下の様に考える事が出来る。参照画像は第（Ｎー
１）フレームの２つのフィールドであり、入力画像は第
Ｎフレームの２つのフィールドである。また、ＭＶの検
出間隔は２フィールド間隔である。但し、前記ブロック
内に含まれる画素については、第Ｍフィールドの画素で
あっても第（Ｍ＋１）フィールドの画素であっても同じ
動ベクトルＭＶとなる。

【００３２】つまり、この場合は第２の実施例において
上記のフレームより生成されたブロック内の画素で用い
る動きベクトルは、その画素が第Ｍフィールドに属する
か第（Ｍ＋１）フィールドに属するかに関わらずで同一
の値をとる。他の動作は第２の実施例と同様となる。図
４にＭＶの垂直成分が１の場合の例を示している。以上
は垂直成分のみを考慮した時の説明であるが、垂直、水
平の両成分を持つ場合も同様の動作を行うものとする。

【００３３】この様に第３の実施例によればフレームか
ら生成されるブロック内のように、予め決められた空間
的領域内に位置する２つの入力フィールドの画素に対し
て同一の動きベクトルを使用するため、各フィールド毎
に動き検出を行う必要がなく、かつ精度の良い動き補償
予測を行う事が出来るという効果を有する。

【００３４】上記第３の実施例においても第２の実施例
の場合と同様に参照フレームの枚数、参照フレームの位
置、ＭＶよりＭＶａｄｊを導き出すときの仮定、必要な
位置の画素値を求めるときの計算方法及び内挿か外挿か
に関しては任意に選ぶ事が出来る。本実施例においては
フレームを単位とする動き補償予測をベースに説明を行
ったが、これは第１の実施例で示したようなフィールド
をベースとしても、またノンインタレース画像をベース
としてもその効果は変わらない。また、複数枚の入力画
像のブロックの内、動ベクトルとして同一の値を使用す
るブロックの決め方として、各ブロックの占める空間的
位置のすべてまたは一部が重なる各入力画像のブロック
としてもその効果は変わらない。また、第２の実施例の
場合と同様に位置補正ベクトルを検出動ベクトルとは独
立に求める事により、更に精度の良い動き補償予測を行
う事が出来るという効果を有する。

【００３５】図５は本発明の第４の実施例を説明した図
である。第４の実施例は第１の実施例と前提は同じであ
り、入力信号をインタレース信号とし、入力画像を第Ｍ
フィールド、参照画像を第（Ｍ−１）フィールド、第
（Ｍ−２）フィールドとする。今、図５において、ある
ブロックの動き補償予測を行う為の動きベクトル（Ｍ
Ｖ）は２フィールド間隔、つまり第Ｍフィールドと第
（Ｍ−２）フィールドとの間で検出されるものとする。
説明の都合上検出された動きのうち垂直方向の動きにつ
いてのみ考える事とし、各画素位置の画素値の表し方は
図１と同様である。

【００３６】今、ａ（Ｍ，１）の予測値を求める事を考
える。検出されたＭＶの垂直成分を３とするとａ（Ｍ，
１）の動き補償予測値は（Ｍ−２，４）の位置の画素値
となる。まず、この画素値を第（Ｍ−２）フィールド内
の画素値より求める。例えば近傍の画素値より距離に反
比例した重みつき平均で求めるとすれば、（Ｍ−２，
４）の位置の画素値は以下の式により求められる。

【００３７】 ａ（Ｍ−２，３）／２＋ａ（Ｍ−２，５）／２ 次に前記ＭＶより入力画像（第Ｍフィールド）と第（Ｍ
−１）フィールドとの動きを算出する。第Ｍフィールド
と第（Ｍ−１）フィールド間の時間差は第Ｍフィールド
と第（Ｍ−２）フィールドの時間差の１／２である。よ
ってこの動きベクトルは ＭＶ／２ と考える事が出来る。今、ＭＶの垂直成分は３であるの
でＭＶ／２の垂直成分は１．５となる。よって第（Ｍ−
１）フィールドの画像からａ（Ｍ，１）の動き補償予測
値を求めると（Ｍ−１，２．５）の位置の画素値とな
る。この画素値を第（Ｍ−１）フィールド内の画素値よ
り求める。例えば近傍の画素値より距離に反比例した重
みつき平均で求めるとすれば、（Ｍ−１，２．５）の位
置の画素値は以下の式により求められる。

【００３８】 ３＊ａ（Ｍ−１，２）／４＋ａ（Ｍ−１，４）／４ 以上で求めた２つの予測値より例えばその平均をとりａ
（Ｍ，１）の予測値とする。以上は垂直成分のみを考慮
した時の説明であるが、垂直、水平の両成分を持つ場合
も同様の動作を行うものとする。

【００３９】このように、上記第４の実施例によれば、
１つ以上の画素を含むブロック単位に、ある時間間隔で
検出された動きに応じて、サンプリングされた時間の異
なる複数枚の参照画像と入力画像との間の動きを前記検
出された動きより算出し、各参照画像で前記算出された
動き分だけ補償した位置の画素値を算出するために複数
枚の参照画像より複数の動き補償予測値を得る事が出来
る。この複数の予測値より入力画像の予測値を算出する
ために、予測値にノイズを含むような場合でもこのノイ
ズを除去する事ができ、精度の良い動き補償予測を行う
事が出来るという効果を有する。

【００４０】上記第４の実施例においても第１の実施例
の場合と同様に参照画像の枚数、参照画像の位置、各参
照画像内で必要な位置の画素値を求めるときの各参照画
像内で必要な位置の画素値を求めるのに近傍の画素の距
離に反比例した重み付き平均に限らず任意の係数の低域
通過型フィルタを用いたり外挿というように周辺の画素
に任意の係数を乗じたものの和とすることができる。そ
れぞれの参照画像内で求めた複数の画素値より予測値を
算出する方法については、単純平均以外にもある重みを
つけて算出する方法や低域通過型フィルタの係数を用い
て算出する方法などが考えられる。本実施例においては
インタレース信号のフィールドを単位とする動き補償を
ベースに説明を行ったが、これは第２、第３の実施例で
示したようにフレームをベースとしても、またノンイン
ターレース画像をベースとしてもその効果は変わらな
い。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、上記実施例より明らかなよう
に、１つ以上の画素を含むブロック単位にある時間間隔
で検出された動き応じて、サンプリングされた時間の異
なる複数枚の参照画像が入力画像から前記時間間隔だけ
離れた時間での画像となるように必要に応じある動きベ
クトルを用いて参照画像の時間位置の補正を行うため
に、入力画像から前記時間間隔だけ離れた位置の複数枚
の画像を得る事ができる。この複数枚の画像を合わせる
事で画素密度の高い参照画素を得、この画素密度の高い
参照画像を用いて前記検出された動き分だけ補償した位
置の画素値を画像の性質によって異なった算出方法で算
出することが可能であり、これを予測値とする為に、ノ
イズが頂上された画像でもそのノイズを軽減させ高画質
な予測画素を得るとともに、非常に精度のよい動き補償
予測を行う事が出来るという効果を有する。

【００４２】更に、本発明によれば上記の参照画像の時
間位置の補正を行うベクトルを、ある時間間隔で検出さ
れた動きより算出するする事ができ、該時間補正用の動
きベクトルを再度検出する必要がなく、かつ精度の良い
動き補償を行う事が出来るという効果を有する。 ま
た、入力信号としてインタレース信号とし、参照画像を
あるフレームの２つのフィールドとする事によって、フ
レーム画像に対して上記動き補償予測を適応できるた
め、フレームをベースとして行う動き補償予測に対し
て、精度よく予測を行う事ができという効果を有する。

【００４３】更に、１つ以上の画素を含むブロック単位
にある時間間隔で検出された動きとして、複数枚の入力
画像のブロックの内、各ブロックの占める空間的位置の
すべて又は一部が重なる各入力画像のブロックに対して
同一の値を使う為、複数の入力画像のいくつかのブロッ
クに対して動き検出を複数回行う必要がなく、かつ精度
の良い動き補償予測を行う事が出来るという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の説明図

【図２】本発明の第２の実施例の説明図

【図３】フレームをベースとする動き補償予測における
ブロックの説明図

【図４】本発明の第３の実施例の説明図

【図５】本発明の第４の実施例の説明図

【図６】従来の動き補償予測方法の概念図

【図７】従来のフレーム間動き補償予測方法の問題点の
説明図

【図８】従来のフィールド間動き補償予測方法の説明図

フロントページの続き (56)参考文献 電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ− 305「インターレース画像における動き 補償方式」（1992．３) 電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ− 354「蓄積系メディア用符号化に適した フレーム間／フィールド間動き補償の検 討」（1991．３)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの参照フィールドに基づいて対象フ
   ィールドについての動き補償を行う動き補償予測方法で
   あって、 第１の参照フィールドと対象フィールドとの間の第１の
   動きベクトルを検出し、 対象フィールド内の各画素ごとに、前記第１の動きベク
   トルにより定まる前記第１の参照フィールド内の点の近
   傍の複数の画素値と任意の係数との積和により第１の動
   き補償予測値を求め、 対象フィールド内の各画素ごとに、前記第１の動きベク
   トルに所定の比を乗じて生成した第２の参照フィールド
   と対象フィールドとの間の第２の動きベクトルにより定
   まる前記第２の参照フィールド内の点の近傍の複数の画
   素値と任意の係数との積和により第２の動き補償予測値
   を求め、 前記第１および第２の動き補償予測値と任意の係数との
   積和により前記対象フィールドについての動き補償予測
   値を求めることを特徴とする動き補償予測方法。
2. 【請求項２】 第２の動きベクトルを生成するために第
   １の動きベクトルに乗ずる所定の比が、対象フィールド
   および第１の参照フィールドの時間間隔と、前記対象フ
   ィールドおよび第２の参照フィールドの時間間隔との比
   により定められることを特徴とする請求項１記載の動き
   補償予測方法。