JP3237029B2 - 動画像圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画像圧縮処理等に用
いられる動画像圧縮装置に係り、詳細には、時間軸方向
の予測を伴う動画像圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像圧縮の国際標準としてＪＰＥＧ（Jo
int Photograghic Expert Group）やＭＰＥＧ（Moving
Picture Expert Group）がある。

【０００３】ＭＰＥＧは、ＭＰＥＧI，ＭＰＥＧII，Ｍ
ＰＥＧIIIの３レベルの規格案が検討されている。ＭＰ
ＥＧIでは、１．５Ｍｂｐｓの通信回線で伝送できる動
画像圧縮を目的としており、おもにテレビ電話やテレビ
会議などで使用することが考えられている。ＭＰＥＧI
では、現行のＮＴＳＣ方式のビデオ画像を３２０×２４
０ピクセルの解像度として扱い、１フレームを構成する
２フィールドのうち１フィールドのみのデータを用い
る。ＭＰＥＧIIでは、１０Ｍｂｐｓの通信回線で伝送で
きる圧縮が目標で、ＩＳＤＮなどによる動画像伝送やデ
ィジタル・ビデオがターゲットとされている。そして、
ＭＰＥＧIIIは、ハイビジョンなどによる次世代テレビ
が対象となっている。

【０００４】ＭＰＥＧの特徴は、ＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform：離散コサイン変換）による静止画像圧
縮に加えて、時間軸方向の圧縮のためのフレーム間予測
処理を行なうことであるが、動画像圧縮の前提条件とし
てフレームのランダム・アクセスができること、早送り
による再生や巻戻し再生（逆方向）ができることがあげ
られている。従って、ＭＰＥＧにおけるフレーム間予測
は、前向きと後向きの両方向を採用している。ＭＰＥＧ
にあっても、基本的にはＭＣ（動き補償）＋ＤＣＴを用
いる。動き補償を行なうブロックサイズは１６×１６
（但し８×８のモードもある）、ＤＣＴは８×８ブロッ
クに対して行なう。また、この動き補償は１／２画素精
度で行なう。１／２画素精度の動き補償は、予測に用い
る参照フレーム上において画素単位でずらした位置を調
べるのみならず、画素と画素の間の位置を補間によって
生成し、マッチングをとることによって行なう。時間方
向の予測を伴う動画像圧縮装置では、カメラのＰＡＮや
被写体の移動による予測効率の低下を軽減させるため
に、動きを補償による予測を行なっている。この動き補
償は、着目フレームと参照フレーム間で対象領域の動き
ベクトルを検出し、参照フレームにおいて動きベクトル
分だけずらした位置を参照画素とし、これを予測値とし
て着目画素との差分（予測誤差）を伝送する方法であ
る。例えば、動き補償予測を図７に示すように予測元画
像の動きベクトルを基に移動体の動きを予測し、原画像
においてその動きを補償している。動き補償は１６×１
６画素のブロック単位で前画像のそのブロックの位置の
近傍で一番差分が少ないところを探索し、それとの差分
をとることによりさらに送らなければならないデータを
削減するという手法であり、動きベクトルを検出する手
段として図８に示すように一般に動き補償の対象となる
部分画像の元の場所から一定の範囲内をサーチし、最も
誤差の少ない場所を選ぶという方法をとっている。

【０００５】また、時間方向の予測を伴う通常の動画像
圧縮装置（ＣＣＩＴＴ Ｈ．２６１やＭＰＥＧ．Ｖｉｄ
ｅｏ等）では、生成された動きベクトルを符号化する場
合、その付近の部分画像（通常は、１つ前に処理された
部分画像）の持つ動きベクトルとの差分をとり、その差
分のみを符号化している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の動画像圧縮装置にあっては、動き補償の対象
となる部分画像のは基の場所から一定の範囲内をサーチ
し、最も予測誤差エネルギの少ない場所を選ぶという方
法をとっていたため、画像によっては高周波成分が多く
含まれている場合があり、画像に多くの高周波成分が含
まれているとＤＣＴで変換したときに非常に圧縮効率が
落ちてしまうことになる。すなわち、低周波成分にエネ
ルギが集中している方が圧縮効率が良いが、例えば、ボ
ール等の移動物体を追いかけた場合、背景と移動物体と
の間にエッジ部分が存在する。エッジになる部分はよそ
く元になる画像にも現在の画像にも 両方存在するから
高周波成分のピークが２ケ所出てしまい圧縮効率が落ち
てしまう。このように、部分画像の予測誤差エネルギの
合計だけでは、誤差が低周波成分にあるのか、高周波成
分にあるのかわからず、予測した動きベクトルが必ずし
も符号化効率が良いとは限らないという欠点があった。

【０００７】そこで本発明は、動き補償時に符号化効率
を上げることができることができる動画像圧縮装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記目的達成のため、入力画面を所定のブロックに分割
し、動きベクトルをブロック毎に用意し、以前の再生画
像から動きベクトル分だけずらしてフレーム間予測を行
う動き補償手段を備えた動画像圧縮装置であって、画像
データに対し直交変換手段により周波数軸に変換し時間
軸方向に圧縮を行う時間予測を伴った動画像圧縮装置に
おいて、 予測のために切り出した部分画像に対し複数の
動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、 前記
動きベクトル検出手段により検出された複数の動きベク
トルの予想誤差エネルギを算出する予測誤差エネルギ算
出手段と、 圧縮対象の予測差分画像から高周波成分を抽
出する高周波成分抽出手段と、 前記高周波成分抽出手段
により抽出された高周波成分が所定値以下で、前記予測
誤差エネルギ算出手段により算出された予測誤差エネル
ギが最小のときの動きベクトルを実際に符号化する際の
動きベクトルとして決定する動きベクトル決定手段とを
備えている。

【０００９】請求項２記載の発明は、入力画面を所定の
ブロックに分割し、動きベクトルをブロック毎に用意
し、以前の再生画像から動きベクトル分だけずらしてフ
レーム間予測を行う動き補償手段を備えた動画像圧縮装
置であって、画像データに対し直行変換手段により周波
数軸に変換し時間軸方向に圧縮を行う時間予測を伴った
動画像圧縮装置において、 予測のために切り出した部分
画像に対し複数の動きベクトルを検出する動きベクトル
検出手段と、 前記動きベクトル検出手段により検出され
た複数の動きベクトルの予測誤差エネルギを算出する予
測誤差エネルギ算出手段と、 圧縮対象の予測差分画像か
ら高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、 前記予
測誤差エネルギ算出手段により算出された予測誤差エネ
ルギが最小のときの動きベクトルを選択する第１の動き
ベクトル選択手段と、 前記高周波成分抽出手段により抽
出された高周波成分が所定値以下で、前記予測誤差エネ
ルギ算出手段により算出された予測誤差エネルギが最小
のときの動きベクトルを選択する第２の動きベクトル選
択手段と、 前記第１の動きベクトル選択手段により選択
された動きベクトル及び第２の動きベクトル選択手段に
より選択された動きベクトルのうち実際に符号化すると
き最も効率の良い動きベクトルを決定する動きベクトル
決定手段とを備えている。

【００１０】前記高周波成分抽出手段により抽出された
高周波成分と比較される所定値は、例えば請求項３に記
載されているように、前記部分画像毎の量子化幅に応じ
て設定されるものであってもよい。

【００１１】また、前記高周波成分抽出手段は、例えば
請求項４に記載されているように、画像データから圧縮
の障害となる高周波成分を抽出するラブラシアンフィル
タを含んで構成されたものであってもよい。前記直交変
換手段は、例えば請求項５に記載されているように、離
散コサイン変換（ＤＣＴ）を行う離散コサイン変換によ
り構成してもよく、前記時間予測は、例えば請求項６に
記載されているように、時間軸方向の圧縮のためのフレ
ーム間予測処理を行うものであってもよい。

【００１２】

【作用】請求項１、２、３、４、５、及び６記載の発明
では、まず、予測のために切り出した部分画像に対して
動きベクトル検出手段により複数の動きベクトルが検出
され、予測誤差エネルギ算出手段により複数の動きベク
トルの予測誤差エネルギが算出される。また、高周波成
分抽出手段により圧縮対象の予測差分画像から高周波成
分が抽出される。

【００１３】

【００１４】そして、動きベクトル決定手段により、抽
出された高周波成分が所定値以下で、前記予測誤差エネ
ルギ算出手段により算出された予測誤差エネルギが最小
のときの動きベクトルが実際に符号化する際の動きベク
トルとして決定される。この場合、第１の動きベクトル
選択手段により通常通り予測誤差エネルギが最小のとき
の動きベクトルを選択するとともに、第２の動きベクト
ル選択手段により抽出された高周波成分が所定値以下
で、予測誤差エネルギが最小のときの動きベクトルを選
択し、これら２つの動きベクトルのうち実際に符号化す
ることによって符号長を求め、符号化効率の良い動きベ
クトルを決定するようにしてもよい。

【００１５】従って、予測差分画像に高周波成分があま
り含まれない場所の動きベクトルを採用することがで
き、動き補償時に符号化効率を上げることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図６は本発明に係る動画像圧縮装置
の一実施例を示す図である。

【００１８】先ず、構成を説明する。図１は動画像圧縮
装置のブロック図であり、この図において、動画像圧縮
装置の符号化器は、画像モード、予測モード、動きベク
トル及び各種制御信号を出力して、システム全体の制御
を行なうコントローラ３０と、データ圧縮すべき画像デ
ータを記憶する画像メモリ３１と、画像メモリ３１から
読み出した画像データに動き補償フレーム間予測処理に
よる予測結果を減算する減算器３２と、減算器３２によ
り減算された画像データをコントローラ３０に出力する
とともに、該画像データに対しＤＣＴ演算を行なうＤＣ
Ｔ演算部３３と、コントローラ３０で決定された量子化
幅に従ってＤＣＴ演算の出力データを一定の誤差の範囲
内で量子化する量子化部３４と、量子化部３４により量
子化された画像データに対し画像データのほか各種ブロ
ック属性信号を可変長符号化した後、定められたデータ
構造の符号列に多重化するＶＬＣ（Ｖａｒｉａｂｌｅ
Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｅ：可変長符号化）３５と、変動
する情報発生を一定レートに平滑化するバッファ３６
と、周期的なフレーム内符号化フレームを基本とした動
き補償予測を行なう動き補償フレーム間予測部３７と、
により構成されている。

【００１９】上記動き補償フレーム間予測部３７は、量
子化部３４により量子化された画像データを逆量子化す
る逆量子化部３８と、逆量子化部３８により量子化前の
画像データに戻されたデータに対し逆ＤＣＴ（ＩＤＣ
Ｔ）演算を施すＩＤＣＴ演算部３９と、ＩＤＣＴ演算部
３９によりＤＣＴ処理される前の画像データに戻された
データに動き補償を加算する加算器４０と、コントロー
ラ３０からの画像モード、予測モードに従って信号経路
を切り換えるスイッチ４１、４２、４３と、コントロー
ラ３０で演算処理（図６参照）された動きベクトルによ
り動き補償予測を行なう予測器４４、４５とから構成さ
れる。

【００２０】次に、本実施例の動作を説明する。

【００２１】一般に、時間予測を伴う動画像圧縮装置で
は、ある時点の画像は、それよりも過去もしくは未来の
画像からの予測によりその差分を圧縮対象のデータとし
ている。図２に示すように一枚の画像１０はいくつかの
部分画像１１に分けられ、それぞれの部分画像１１につ
いて別々に動き補償を含む予測処理が行われる。

【００２２】動き予測処理は、予測誤差エネルギが最小
になる場所を探すことで行われるが、本実施例では、こ
の際に単に予測誤差エネルギが最小の所を求めるだけで
はなく、その予測差分画像の持つ高周波成分がある程度
以上小さいものの中で誤差エネルギが最小の場所を探し
出し、それらのうち符号量の少ない方を最後に選択す
る。このように、動き予測を行う際に予測誤差エネルギ
の合計の他に予測差分画像が低周波成分にあるのか高周
波成分にあるのかを確認し、それを考慮に入れて動き予
測をすることで符号化効率を上げ画質を向上させること
ができるようにする。

【００２３】差分画像から高周波成分を抽出するために
バイパスフィルタを使用する。例えば、高周波成分を抽
出するためのフィルタとしてラプラシアルフィルタを利
用すれば簡単な計算で高周波成分を取り出すことができ
る。

【００２４】図３及び図４はラプラシアンフィルタのマ
スク（関数）を示す図であり、図３は１次元のラプラシ
アンフィルタ、図４は２次元のラプラシアンフィルタの
例である。

【００２５】上記ラプラシアンフィルタ１２は、主に局
所的な濃度変化を検出する目的で設計された差分フィル
タであり、ラプラシアンフィルタ１２を用いると簡単な
演算で高周波成分を抽出することができる。ラプラシア
ンフィルタ１２は、一般に図３及び図４のようなマスク
を置いて、係数を対応する各画素の濃度値（画素値）に
かけて足し合わせた値を中央の画素値とする。例えば、
１次元フィルタを高周波成分の存在する画素に適用した
例を図５に示すように高周波成分のあるところ（すなわ
ち、段差があるところ）には値が出ないところは０とな
っている。

【００２６】ところで、H.261やＭＰＥＧ等では予測差
分画像を符号化する際に量子化によってデータの削減を
行なうので量子化幅により実際の符号化時にどの程度高
周波成分が残るのか変わる。このため、高周波数成分が
どの程度小さければ良いのかは量子化幅に依存すること
になる。

【００２７】いま、量子化幅をｑ、高周波成分の存在量
を調べるための係数（ここでは、高周波成分係数と呼
ぶ）をＨとした場合の動きベクトルのサーチ処理手順は
図６で示される。

【００２８】図６は動画像圧縮装置の動きベクトルのサ
ーチ処理を示すフローチャートであり、本フローは予測
誤差エネルギが最小の動きベクトルと高周波成分が余り
含まれない場所における予測誤差エネルギが最小の動き
ベクトルの２つの動きベクトルを探し出す例を示してい
る。

【００２９】上記２つの動きベクトルのうち、予測誤差
エネルギが最小の候補をＥ、高周波成分の誤差エネルギ
がｑ×Ｈ以下で予測誤差エネルギが最小の候補をＨＥと
し、それぞれの動きベクトルデータをＥｍｖ，ＨＥｍ
ｖ、予測誤差エネルギをＥｅｎｅ，ＨＥｅｎｅとする。
また、与えられた動きベクトルのサーチ範囲の中からこ
れらの動きベクトルを発見するために候補として選出さ
れる動きベクトルのベクトルデータをＴｍｖ、予測誤差
エネルギをＴｅｎｅ、高周波成分の誤差エネルギ（予測
差分画像にラプラシアンフィルタをかけ、その絶対値を
合計したもの）をＴｈｅｎｅとする。

【００３０】先ず、ステップＳ１で上記通常の予測誤差
エネルギＴｅｎｅ、高周波成分の誤差エネルギＴｈｅｎ
ｅ、及びそのときの動きベクトルの候補を選択する。こ
の場合、画面全部から動きベクトルをサーチしてもよい
が、一般にある程度決められたサーチ範囲から動きベク
トルの候補を選択する。次いで、ステップＳ２で候補と
して選出される動きベクトルの予測誤差エネルギＴｅｎ
ｅと通常の予測誤差エネルギＥｅｎｅとを比較し、Ｔｅ
ｎｅ＜Ｅｅｎｅのときは候補として選出される動きベク
トルのベクトルデータＴｍｖを予測誤差エネルギが最小
の候補Ｅの動きベクトルデータＥｍｖとし、候補として
選出される動きベクトルの予測誤差エネルギＴｅｎｅを
通常の予測誤差エネルギＥｅｎｅとする（Ｅｍｖ←Ｔｍ
ｖ，Ｅｅｎｅ←Ｔｅｎｅ）。ここで、通常の予測誤差エ
ネルギＥｅｎｅにはそれまで探した動きベクトルの中で
最小の予測誤差エネルギが格納されているものとし、予
測誤差エネルギが最小の候補Ｅの動きベクトルデータＥ
ｍｖには最小の動きベクトルが格納されているものとす
る。そして、新たに計算した予測誤差エネルギＴｅｎｅ
の方が通常の予測誤差エネルギＥｅｎｅよりも小さけれ
ば（Ｔｅｎｅ＜Ｅｅｎｅであれば）それぞれ予測誤差エ
ネルギと動きベクトルを更新するようにしている。この
ステップＳ２によって予測誤差エネルギが最小の動きベ
クトルＥｍｖとその予測誤差エネルギＥｅｎｅが探し出
される。

【００３１】次いで、ステップＳ３で予測差分画像の持
つ高周波成分がある程度以上小さいものの中で誤差エネ
ルギが最小の場所を探し出す。具体的には、量子化幅を
ｑ、高周波成分の存在量を調べるための係数（高周波成
分係数）Ｈとした場合、高周波成分の誤差エネルギＴｈ
ｅｎｅが量子化幅ｑと係数Ｈを掛けたもの以下（Ｔｈｅ
ｎｅ≦ｑ×Ｈ）でかつ通常の予測誤差エネルギＴｅｎｅ
が予測誤差エネルギが最小の候補ＨＥの予測誤差エネル
ギＨＥｅｎｅより小さい（Ｔｅｎｅ＜ＨＥｅｎｅ）か否
かを判別し、この条件を満たすときは候補として選出さ
れる動きベクトルのベクトルデータＴｍｖを高周波成分
の誤差エネルギがｑ×Ｈ以下で予測誤差エネルギが最小
の候補をＨＥの動きベクトルデータＨＥｍｖとし、通常
の予測誤差エネルギＴｅｎｅを予測誤差エネルギが最小
の候補ＨＥの予測誤差エネルギＨＥｅｎｅとする（ＨＥ
ｍｖ←Ｔｍｖ，ＨＥｅｎｅ←Ｔｅｎｅ）。ここで、高周
波成分がどの程度大きくてもよいかはＤＣＴ演算後の量
子化時の量子化幅に依存し、例えば量子化幅が細かけれ
ば高周波成分はかなり小さくなければならないが、量子
化幅が粗ければ高周波成分はある程度大きくても許容で
きるので、本実施例では高周波成分の誤差エネルギＴｈ
ｅｎｅが現在の量子化幅ｑに係数Ｈを掛けたもの以下で
あることを条件の１つとする。なお、本実施例では量子
化幅に応じて予測差分画像の高周波成分の程度を決定す
るようにしているが、高周波成分の程度を固定値で与え
るようにしてもよい。また、量子化幅ｑは、符号化器の
コントローラ３０がシステム変数として常に保持してい
るものであるからこれを呼び出してきて使用する。この
ステップＳ３によっていままである程度高周波成分画小
さいものの中で最も誤差エネルギが小さかったものより
も小さければ更新可能であると判断して動きベクトルデ
ータＨＥｍｖ、予測誤差エネルギＨＥｅｎｅが更新され
る。これにより、いままでの候補の中で高周波成分の誤
差エネルギがなくてそのグループの中で誤差エネルギが
一番小さいものが得られることになる。

【００３２】次いで、ステップＳ４で全ての候補を選択
したか否かを判別し、全ての候補を選択し終えていない
ときはステップＳ１に戻って上記処理を繰り返す。全て
の候補を選択したか否かは例えば動きベクトル算出する
ためのマクロブロックについて上記ステップＳ１〜Ｓ３
の処理をしたかにより判断する。全ての候補を選択し終
えたときには最終的に２つの動きベクトル候補（すなわ
ち、全体の中から一番誤差エネルギの小さい動きベクト
ルのベクトルデータＥｍｖと高周波成分がある程度小さ
いもののグループの中から一番誤差エネルギの小さい動
きベクトルのベクトルデータＨＥｍｖ）が得られる。全
ての候補を選択したときはステップＳ５で得られた２つ
の動きベクトル候補のうち最適な候補を採用する。本実
施例では、最適な候補を採用するため実際に符号化して
符号長の短い方を選択する。すなわち、予測誤差エネル
ギが最小の候補Ｅの動きベクトルデータＥｍｖの符号長
とＨＥの動きベクトルデータＨＥｍｖの符号長とを比較
し、ＨＥｍｖの符号長がＥｍｖの符号長より大きいとき
は通常通りＥｍｖを用いた方が符号化効率が高くなると
判断してＳ６でＥｍｖを動きベクトルとして採用して本
フローの処理を終え、ＨＥｍｖの符号長がＥｍｖの符号
長以下のときはＨＥｍｖを用いた方が符号化効率が高く
なると判断してＳ７でＨＥｍｖを動きベクトルとして採
用して本フローの処理を終える。ここで、ステップＳ５
における２つの動きベクトルによる符号長の算出はマク
ロブロックについて１回の演算により行なう。なお、符
号長を算出するにあたって実際に完全な形で符号化を行
なわなくてもある程度符号化の目処が立つように大まか
に計算する態様でもよい。

【００３３】本実施例では、高周波成分が小さいグルー
プの中で一番誤差エネルギの小さい動きベクトル（ステ
ップＳ３）をそのまま採用するのではなく、従来と同様
な全体の中から一番誤差エネルギの小さい動きベクトル
（ステップＳ２）をも算出し２つの動きベクトルのうち
実際に符号化を行なって符号長の短い方を選択するよう
にしているのは次のような理由による。例えば、１フレ
ーム１フレームが全く連続していないような動画になっ
ていない場合には、高周波成分がある程度以上小さくな
ることは殆ど考えられないことになり上記ステップＳ３
で候補が得られないことも考えられる。このような場合
を考慮して従来と同様な動きベクトル決定方法は残して
おいてどのような場合であっても従来と同様な方法によ
る動きベクトルが選択されることを保障している。

【００３４】以上説明したように、本実施例の動画像圧
縮装置は、予測のために切り出した部分画像に対し複数
の動きベクトルＥｍｖ，ＨＥｍｖとその予測誤差エネル
ギＴｅｎｅ，Ｔｈｅｎｅを算出するとともに、予測差分
画像から高周波成分を抽出し、算出された予測誤差エネ
ルギが最小のときの動きベクトルと高周波成分が所定値
以下で、前記予測誤差エネルギ算出手段により算出され
た予測誤差エネルギが最小のときの動きベクトルとを実
際に符号化したときの符号長により選択して採用すべき
動きベクトルを決定するようにしているので、高周波成
分がすくない場所の動きベクトルを選択することが可能
となって動き補償時に符号化効率を上げることができ、
全体的な画質を向上させることができる。すなわち、本
動画像圧縮装置は、動き予測を行なう際に予測誤差エネ
ルギ最小の場所の他に、予測差分画像が低周波数成分に
あるのか高周波数成分にあるのかを確認し予測差分画像
に高周波成分があまり含まれていない場所を候補として
挙げ符号化効率の良い動きベクトルを採用するものであ
る。これによって符号化効率を上げ、画質を向上させる
ことが可能となる。

【００３５】なお、本実施例では、予測誤差エネルギ最
小の場所を求め、最後に符号化長を演算して最終的な決
定をしていたが、これに代えて高周波成分が少ない場所
のみを動きベクトルの候補の対象とすることもできる。
このようにすれば、動きベクトルサーチの計算量等を削
減することが可能になる。

【００３６】また、本実施例では、高周波成分の抽出に
ラプラシアンフィルタ用いているが、これは一例であり
他のフィルタを使用してもよいことは言うまでもない。
また、ラプラシアンフィルタを用いると計算が簡単に行
えるという効果があるが、高周波成分を取り出す場合に
はハイパスフィルタを設計して用いるようにしてもよ
い。適当なハイパスフィルタを設計するようにすれば動
きベクトルの選択の効率を上げることができる。

【００３７】また、本実施例では動画像圧縮装置をＭＰ
ＥＧアルゴリズムに基づく動画像圧縮装置に適用した例
であるが、勿論これには限定されず、動き補償による時
間方向の予測を伴うものであれば全ての装置に適用可能
であることは言うまでもない。

【００３８】また、本実施例では、変換符号化方式にＤ
ＣＴを適用しているが、このＤＣＴ方式には限定され
ず、例えば、アダマール変換、ハール（Harr）変換、傾
斜変換（スラント変換）、対称性サイン変換などを用い
た動画像圧縮装置に適用することができる。

【００３９】さらに、上記動画像圧縮装置を構成する回
路や部材の数、種類などは前述した実施例に限られない
ことは言うまでもなく、ソフトウェア（例えば、Ｃ言
語）により実現するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】請求項１、２、３、４、５、及び６記載
の発明によれば、予測のために切り出した部分画像に対
し複数の動きベクトルを検出し、検出された複数の動き
ベクトルの予測誤差エネルギを算出するとともに、予測
差分画像から高周波成分を抽出し、該予測誤差エネルギ
及び高周波成分に基づいて実際に符号化するとき最も効
率の良い動きベクトルを決定するようにしているので、
動き補償時における符号化効率を上げることができ、全
体の画質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】動画像圧縮装置のブロック構成を示す図であ
る。

【図２】動画像圧縮装置の部分画像を示す図である。

【図３】動画像圧縮装置のラプラシアンフィルタのマス
クを示す図である。

【図４】動画像圧縮装置のラプラシアンフィルタのマス
クを示す図である。

【図５】動画像圧縮装置のラプラシアンフィルタの動作
を示す図である。

【図６】動画像圧縮装置の動作を示すフローチャートで
ある。

【図７】動画像圧縮装置の動き補償予測を示す図であ
る。

【図８】動画像圧縮装置の動きベクトルサーチ範囲を示
す図である。

【符号の説明】

３０ コントローラ ３１ 画像メモリ ３２ 減算器 ３３ ＤＣＴ演算部 ３４ 量子化部 ３５ ＶＬＣ ３６ バッファ ３７ 動き補償フレーム間予測部 ３８ 逆量子化部 ３９ ＩＤＣＴ演算部 ４０ 加算器 ４１，４２，４３ スイッチ ４４，４５ 予測器

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力画面を所定のブロックに分割し、動き
   ベクトルをブロック毎に用意し、以前の再生画像から動
   きベクトル分だけずらしてフレーム間予測を行う動き補
   償手段を備えた動画像圧縮装置であって、画像データに
   対し直交変換手段により周波数軸に変換し時間軸方向に
   圧縮を行う時間予測を伴った動画像圧縮装置において、 予測のために切り出した部分画像に対し複数の動きベク
   トルを検出する動きベクトル検出手段と、 前記動きベクトル検出手段により検出された複数の動き
   ベクトルの予測誤差エネルギを算出する予測誤差エネル
   ギ算出手段と、 圧縮対象の予測差分画像から高周波成分を抽出する高周
   波成分抽出手段と、 前記高周波成分抽出手段により抽出された高周波成分が
   所定値以下で、前記予測誤差エネルギ算出手段により算
   出された予測誤差エネルギが最小のときの動きベクトル
   を実際に符号化する際の動きベクトルとして決定する動
   きベクトル決定手段と、 を具備したことを特徴とする動画像圧縮装置。
2. 【請求項２】入力画面を所定のブロックに分割し、動き
   ベクトルをブロック毎に用意し、以前の再生画像から動
   きベクトル分だけずらしてフレーム間予測を行う動き補
   償手段を備えた動画像圧縮装置であって、画像データに
   対し直交変換手段により周波数軸に変換し時間軸方向に
   圧縮を行う時間予測を伴った動画像圧縮装置において、 予測のために切り出した部分画像に対し複数の動きベク
   トルを検出する動きベクトル検出手段と、 前記動きベクトル検出手段により検出された複数の動き
   ベクトルの予測誤差エネルギを算出する予測誤差エネル
   ギ算出手段と、 圧縮対象の予測差分画像から高周波成分を抽出する高周
   波成分抽出手段と、 前記予測誤差エネルギ算出手段により算出された予測誤
   差エネルギが最小のときの動きベクトルを選択する第１
   の動きベクトル選択手段と、 前記高周波成分抽出手段により抽出された高周波成分が
   所定値以下で、前記予測誤差エネルギ算出手段により算
   出された予測誤差エネルギが最小のときの動きベクトル
   を選択する第２の動きベクトル選択手段と、 前記第１の動きベクトル選択手段により選択された動き
   ベクトル及び第２の動きベクトル選択手段により選択さ
   れた動きベクトルのうち実際に符号化するとき最も効率
   の良い動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段
   と、 を具備したことを特徴とする動画像圧縮装置。
3. 【請求項３】 前記高周波成分抽出手段により抽出された
   高周波成分と比較される所定値は、前記部分画像毎の量
   子化幅に応じて設定されることを特徴とする請求項１又
   は、請求項２の何れかに記載の動画像圧縮装置。
4. 【請求項４】 前記高周波成分抽出手段は、画像データか
   ら圧縮の障害となる高周波成分を抽出するラブラシアン
   フィルタを含んで構成されたことを特徴とする請求項１
   又は、請求項２の何れかに記載の動画像圧縮装置。
5. 【請求項５】 前記直交変換手段は、離散コサイン変換
   （ＤＣＴ）を行う離散コサイン変換であることを特徴と
   する請求項１又は、請求項２の何れかに記載の動画像圧
   縮装置。
6. 【請求項６】 前記時間予測は、時間軸方向の圧縮のため
   のフレーム間予測処理を行うものであることを特徴とす
   る請求項１又は、請求項２記載の動画像圧縮装置。