JPH0376485A

JPH0376485A - 画像符号化方法及び画像符号化装置

Info

Publication number: JPH0376485A
Application number: JP1213381A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Takahashi; 俊也高橋; Toshihide Akiyama; 秋山　利秀
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1991-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、画像信号の高能率符号化を行なう画像符号化
方法および画像符号化装置に関するものである。

従来の技術ディジタル化された画像信号の伝送速度は１００　Ｍｂ
ｐｓ以上に達し、この信号を既存の通信回線を用いて、
そのまま伝送することは、伝送容量、伝送コストの点か
ら困難である。高能率符号化は画像信号の冗長度を除去
し伝送速度を低減する技術で、様々な方式の画像符号化
装置が従来から提案されている。直交変換符号化装置は
、前記画像符号化装置の一例であり、近年、広く用いら
れている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の直交変換符号
化装置の一例について説明する。

一般に動きの少ない自然画は、水平、垂直３時間方向の
画素間の相関が高く、直交変換係数は低シーケンシにエ
ネルギが多く、高シーケンシでは小さい、直交変換符号
化はこの性質を利用して画像信号の圧縮を行なうもので
ある。第６図は従来の３次元直交変換符号化および復号
化装置のブロック図を示すものである。第６図において
、６１は３次元ブロック化回路、６２は直交変換回路、
６３はフィルタ回路、６４は量子化器、６５は伝送路、
６６は逆量子化器、６７は逆直交変換回路、６８は３次
元逆ブロック化回路である。

以上のように構成された画像符号化および復号化装置に
ついて、以下その動作を説明する。

３次元ブロック化回路６１に入力された画像入力データ
は、水平、垂直２時間方向を含めて３次元ブロック化さ
れ、直交変換回路６２で直交変換される。フィルタ回路
６３では、直交変換回路６２から出力された変換係数を
低シーケンシの係数は通過し、高シーケンシの係数はＯ
になるような３次元フィルタでフィルタリングする。そ
の後、前記フィルタ回路６３の出力は、量子化器６４で
量子化され伝送路６５に送られる。伝送路６５を通して
送られた信号は、逆量子化器６６で逆量子化され変換係
数に戻される。前記変換係数は、逆直交変換回路６７で
逆直交変換され、さらに３次元逆ブロック化回路６８で
もとの画像配列信号に並び替えられ復号画像信号として
、出力される。

このようにして、エネルギが小さく、視覚的に目立たな
い高シーケンシの係数が削除されるため、画質劣化を抑
えた圧縮が可能となる（例えば、日刊工業新聞社刊、吹
抜敬彦著“画像のディジクル信号処理”第９章、）発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、常に高シーケンシ
の係数を削減してしまうので、高シーケンシの成分が多
い画像、たとえば、細かい絵柄の多い画像などは画質の
劣化が目立ってしまう。また、３次元直交変換では、時
間方向の高シーケンシの成分は動きに対応するので、動
きの激しい画像では動きが不連続となってしまうという
問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、どのような絵柄の画像でも
視覚的に劣化が目立たず、かつ高い圧縮率を実現できる
画像符号化方法および画像符号化装置を提供するもので
ある。

上記問題点を解決するために本発明の画像符号化方法は
、入力された画像データｓ（ｎ、ｍ、ｔ）を、水平ｎ′
画素、垂直ｍ′画素１時間ｔ′画素（１＜ｎ’　、ｍ’
　、ｔ’　）の３次元ブロックｓｂ（ｈ、ｖ、ｔ）に分
割し、この３次元ブロックを３次元直交変換した直交変
換係数をｂ　（ｕ、　ｗ。

ｆ）とし、同時に、３次元ブロックの一部である、水平
ｎ′画素、垂直ｍ′画素でｔｌ戒された時刻りにおける
２次元ブロックを用いて、ブロックマツチングにより前
記２次元ブロックの時刻（ｔ＋ｔ’−１）の動き量ｍ　
（ｍｘ、ｍｙ）を検出し、この検出した動き量ｍ　（ｍ
ｘ、ｍｙ）を前記３次元ブロックの動き量とし、水平方
向の動き量の絶対値ｍｘ　１、垂直方向の動き量の絶対
値｜ｍｙ｜、および水平、垂直方向の動き量のベクトル
和ｍｚ＝　Ｊ＝コ２１Ｈｙ　２−から３次元フィルタ係
数比（ｕ、ｗ、ｆ）を決定し、３次元直交変換して得ら
れた前記変換係数値を動き量より定めた３次元フィルタ
係数をもつ３次元フィルタを用いてフィルタリングする
という構成を備えたものである。

作用本発明は上記した構成によって、動きの大きいところで
は空間解像度を下げかつ時間解像度を上げ、動きの小さ
いところでは空間解像度を上げかつ時間解像度を下げる
といった適応処理が可能となるので、細かい絵柄の画像
や動きの激しい画像でも、視覚的に劣化が目立たず、か
つ高圧縮な画像符号化方法および画像符号化装置を実現
できることとなる。

実施例以下本発明の一実施例の画像符号化方法について、図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における画像符号化方法
の説明図である。以下第１図および第２図を用いてその
動作を説明する。

まず第１図（ａ）は、入力された画像データｓ（ｎｍ、
ｔ）を、水平８画素、垂直８画素２時間方向４フレーム
の３次元ブロックに分割し、前記ブロックを３次元直交
変換した後の変換係数の一部を示すものである。この場
合の直交変換は、例えばＤＣＴ　（離散余弦変換）で、
その他ＤＦＴ（離散フーリエ変換）、ＤＨＴ（離散アダ
マール変換）などでも良い。以下の実施例において、画
像の水平方向を示す水平軸ｈ、垂直方向を示す垂直軸Ｖ
、時間方向を示す時間軸ｔが３次元直交変換により、そ
れぞれＵ軸、Ｗ軸、ｆ軸に変換されるものとする。第１
図ではｆ＝Ｏの場合の（Ｕ、Ｖ）平面の変換係数を示し
ており、ｒ＝１〜３の場合は同様であるため省略しであ
る。また、図中添え字の小さいものが低シーケンシ、大
きいものが高シーケンシに相当する。第１図（ｂ）は、
前記３次元ブロック化されたデータのうち０フレーム目
の２次元ブロックが、３フレーム目にどの方向へ、何画
素動いたかを示す動きベクトルｍ　（ｍｘ、ｍｙ）を示
すものである。図中、ｈ軸が水平方向、■軸が垂直方向
、Ｌ軸が時間方向を示す。また、同図において、点線で
囲まれた１＝ａ〜３フレームにまたがる８Ｘ８Ｘ４画素
の直方体を、３次元ブロックとして直交変換するものと
する。動きベクトルは以下のような手法で求めたもので
ある。まず、入力された画像データの１＝０のフレーム
を８×８の２次元ブロックに分割する。次にｔ＝１のフ
レームに対して、画像処理等で一般によく知られている
ブロックマツチング等の手段を用いて、１−Ｏにおける
２次元ブロックに対応する、ｔ＝１フレーム上の８×８
の２次元ブロックを求める。この時のり、ｖ方向への移
動量を、ｔ＝１フレームの動きベクトルとする。ｔ＝２
フレームに対しては、ｔ−１で検出された８×８の２次
元ブロックを基準として、同様の動きベクトルを求める
。以下、同様にｔ＝３フレームまでの動きベクトルを求
め、各フレーム間での動きベクトルを加算したものを、
１−ａ〜３の動きベクトルとする。第１図中）の動きベ
クトルｍ　（ｍｘ、ｍｙ）は、ｏ〜３フレーム間に、水
平方向にｍｘ＝ｈ’画素、垂直方向にｍｙ＝０画素（す
なわち動きなし）動いていることを示している。３次元
フィルタの係数ｋ（ｕ、ｗ、ｆ）は、動きベクトルｍ（
ｍｘ、ｍｙ）より、次のように定める。あらかじめ動き
量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙｈ、ｍｚｈ、および変換係数
のしきい値ｕ１、ｗ１．ｆｌおよび画質の関係は実験な
どで求めておいて、｜ｍｘ｜、ｌ＞ｍｘｈなるときはｕ
＞ｕ　１でｋ　（ｕ、　ｗ、　　ｆ）＝Ｏとし、｜ｍｙ
｜＞ｍｙｈなるときはｗ＞ｗｌでｋ　（ｕ。

ｗ、ｆ）＝Ｏとし、１ｍｚｌ＜ｍｚｈなるときはｆ＞ｆ
　１でｋ　（ｕ、　ｗ、　　ｆ）　＝Ｏとする。あるい
は、より細かい制御が必要な場合には、実験などで求め
た動き量のしきい値ｍｘ　ｈ、ｍｙ　ｈ、ｍｚ　ｈ。

および変換係数のしきい値ｕ　１　＋　ｗ　１　＋　ｆ
　１　、　　ｕ　２　。

ｗ２．ｆ２を用いて変換係数のしきい値ｕｐ、ｗｐ。

ｆｐを、｜ｍｘ｜、ｌ＞ｍｘｈなるときはｕｐ＝ｕ　１
、ｍｘＩ＜ｍｘｈなるときはｕｌ＜ｕ２であるｕｐ＝ｕ
２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈなるときはｗｐ＝Ｗ１．｜ｍｙ｜
、ｌ≦ｍｙｈなるときはｗｌ＜ｗ２であるｗｐ＝ｗ２、
ｍｚ＜ｍｚｈなるときはｆｐ＝ｆ１、ｍｚ≧ｍｚｈなる
ときは［１＜［２であるｆｐ＝ｆ２として定める。そし
て、３次元直交変換空間上で、（ｕｐ、ｏ、０）、（０
，ＷＰ、Ｏ）。

（０，０，ｆｐ）を通る平面または曲面の方程式％式％
）＞ｃ　（ｃは定数）を満たす前記３次元フィルタの係数
１（（ｕ、　　ｗ、　　ｆ）をｋ（ｕ、ｗ、ｆ）＝０と
する。

さて、第１図（ロ）のような動きベクトルｍ　（ｍｘ。

ｍｙ）が検出された場合、水平または垂直方向の動き量
に対めしたシーケンシの成分まで通過させるようなフィ
ルタが決められる。この例では、水平方向に大きな動き
があり垂直方向には動きがないため、水平方向の解像度
を落とし垂直方向の解像度をそのままにしておくのが視
覚的に最も劣化が目立たない、また、水平方向の動き量
と垂直方向の動き量のベクトル和で表わされる物体の動
き量はやはり大きいため、時間方向の解像度は落とすべ
きではない、今、実験等で画質劣化を最小に抑えられる
ような動き量のしきい値ｍｘｈ（＜ｈ’とする）、ｍｙ
ｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕｌ−５＋ｕ２
＝８＋Ｗ１−５．ｗ２＝８゜ｆｌ＝５．ｆ２＝８が定め
られたとすると、以下のようにして３次元フィルタをう
る。変換係数のしきい値ｕＰ　＋　ｗＰ　＋　ｆ　Ｐが
、第１図中）の動きベクトルｍ（ｍｘ、ｍｙ）から、　
ｍｘ（＝ｈ’　）＞ｍｘ　ｈでｕｐ＝５、ｍｙ　（＝Ｏ
）≦ｍｙｈでｗｐ＝８、ｍｚ　（＝ｈ’　　）≧ｍｚｈ
でｆｐ−ｓとなる０次に平面の方程式は、（５，０，０
）、（０，８，０）（０，０，８）を通るのでｐ　（ｕ
、ｗ、ｆ）＝８１５ｕ＋ｗ−８となる。そこで、ｐ（ｕ
、ｗ、ｆ）〉−１をみたす３次元フィルタの係数ｋ　（
ｕ、　ｗ。

ｆ）−〇とし、ｐ　（ｕ、ｗ、ｆ）≦０をみたす３次元
フィルタの係数ｋ　（ｕ、ｗ、ｆ）＝１とする。

第１図（ｃ）は以上のような方法で求めた３次元フィル
タの１例である。第１図（ｃ）では３次元フィルタのう
ちｆ＝ｏにおける２次元平面のフィルタ係数を示してお
り、ｆ＝１〜３はｆ＝ｏと同じフィルタ係数となるので
省略している。第１図（イ）は、第１図（ｂ）のフィル
タを第１図（ａ）の変換係数にかけたものである。第１
図（ｄ）でわかるように、第１図（ｃ）の３次元フィル
タは、水平方向すなわちＵ軸方向の高シーケンシの変換
係数を削減しｗ、ｆ軸の変換係数は削減しない、また、
視覚的に鈍感な斜め方向の成分を削減している。従って
、第１図（ｃ）のような３次元フィルタを変換係数にか
けることにより、前記したように効果的な圧縮が可能と
なる。

また、第２図は、第１図（ｂ）と動き量が異なる場合の
フィルタの例を示す説明図である。第２図において、（
ａ）はｆ軸方向に最も低いシーケンシ、すなわちｆ＝０
に対するフィルタ、（ｂ）、　（ｃ）、（イ）の順にそ
れぞれｆ＝１．２，３．すなわち時間方向に高いシーケ
ンシに対するフィルタとなる。第２図（ａ）〜（ｄ）の
３次元フィルタが構成されるのは、動き量が０の場合で
ある。動きがない場合、人間は細かい絵柄まで識別でき
るので解像度をあげておく必要がある。また、時間方向
には、変化が殆どないので、ｆ軸方向の変換係数は削除
しても構わない。従って、第２図（ａ）はすべての変換
係数を通過させるフィルタ、（ロ）〜（ｄ）はすべて遮
断するフィルタとなっている６以上のように本実施例に
よれば、物体の動きに応じて、変換係数の削減のしかた
が異なり、視覚的に鈍感な部分を効果的に削減できるた
め、画質を大幅に劣化させることなく高い圧縮率が実現
できる。また前述の効果は、実際のコンピュータシュミ
レーションによって、視覚的に画質を劣化させることな
く、約１５％のデータを削減できることを確認済である
。

第３図は本発明の第２の実施例を示す画像符号化方法の
説明図である。第１の実施例と異なるのは、フィルタを
選択するのではなく、量子化の対象となる変換係数を選
択するところである０画像データを直交変換した後の変
換係数は、低シーケンシにエネルギが集中しているため
、低シーケンシの変換係数を先に伝送し、高シーケンシ
の変換係数を後から伝送するように並べかえるのが一般
的である。第３図（ａ）は、従来の並べかえ方法を示す
図で、第３図（ａ）および（ロ）では、ｆ−０の場合の
変換係数の並べかえ方法を示しており、ｒ−ｔ〜３につ
いては、ｆ−０と同様の並べかえかたを行なうものとし
て省略しである。第３図（ａ）において、変換係数は図
の矢印の順に量子化器へ送出され、圧縮率を高くしたい
ときには並べかえた変換係数の途中までで送出を中断す
る。前述のように、低シーケンシの変換係数を先に送出
し途中で送出をやめ、高シーケンシの変換係数を送出し
ないようにすることによって、低シーケンシの変換係数
のみが量子化の対象となり、従来例と同じ効果を得るこ
とができる。今、第１の実施例と同様に、入力画像デー
タを３次元ブロック化し、前記ブロックを３次元直交変
換すると同時に、動き検出によって第１図（ロ）と同じ
動きベクトルｍ（ｍｘ。

ｍｙ）が検出されたとする。動き量のしきい値ｍｘｈ、
ｍｙｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１
、ｆ　１および画質の関係はあらかじめ実験などで求め
ておくものとする。今、動き量と変換係数のしきい値を
第１の実施例と等しく定めたとすると、第１の実施例と
同様の方法で平面の方程式ｐ　（ｕ、　ｗ、　　ｆ）が
定まり、ｐ　（ｕ。

ｗ、ｆ）＜１を満たす変換係数ｂ　（ｕ、　ｗ、　　ｆ
）が量子化の対象となる。第３図０））は、この例で図
中０以外の変換係数が量子化の対象となる。ここで、第
３図（ａ）のような並べ変えを行なっても良いが、同図
のような方法で並べかえを行なうと、量子化の対象とな
らない変換係数も量子化器に送出されてしまう。そこで
、第３図（ｂ）では図中の矢印のように変換係数を並べ
かえ、更に×点で送出をやめるものとする。このように
並べかえを行なって、送出を途中で中断すれば水平方向
は低シーケンシのみ、垂直方向は高シーケンシの変換係
数まで送出されることとなる。すなわち、前記した方法
によれば、第１の実施例における第１図（ｄ）で示した
変換係数と同じ変換係数のみ符号化されることとなるた
め、第１の実施例と全く同様の効果を得ることができる
。また、ｆ−１〜３の変換係数に対しては、水平、垂直
方向の動き量のベクトル和が大きいため、第１の実施例
と同様に、第３図（ｂ）と同し並べかえ、送出の中断を
行なうものとする。一方、動きが０の場合は、時間方向
に最も低いシーケンシすなわちｆ＝０の変換係数のみ第
３図（ａ）のように並べかえを行なって、変換係数を送
出し、ｆ＝１〜３の変換係数は送出しないようにする。

以上のように、動き量によってフィルタを選択するので
はなく、量子化の対象となる変換係数を選択しても、第
１の実施例と同様の効果を得ることかできる。

第４図は本発明の第３の実施例を示す画像符号化装置の
ブロック図である。同図において、４１は３次元ブロッ
ク化回路、４２は直交変換回路、４３はフィルタ回路、
４４は量子化器、４５はフィルタ選択回路、４６は動き
検出回路である。

上記のように構成された画像符号化装置について、以下
その動作を説明する。３次元ブロック化回路４１に入力
された画像入力データは、水平。

垂直１時間方向を含めて３次元ブロック化され、直交変
換回路４２で直交変換される。前記画像入力データは同
時に動き量検出回路４６に人力され、第１の実施例で示
したように、ブロックマツチング法により各３次元ブロ
ックごとに、動き量が検出される。前記動き量はフィル
タ選択回路４５に入力され、第１の実施例で示したよう
な３次元フィルタが各ブロックごとに選択される。フィ
ルタ回路４３では、直交変換回路４２から出力された変
換係数を、フィルタ選択回路４５で選択された３次元フ
ィルタを用いてフィルタリングする。その後、前記フィ
ルタ回路４３の出力は、量子化器４４で量子化される。

以上のような画像符号化装置を用いることにより、第１
の実施例で示した画像符号化方法が実現できることとな
る。また、本実施例によれば、変換係数を動きに応して
削減するだけなので、復号装置は従来例と同しものをな
んら変更することなく使用できることとなる。

第５図は本発明の第４の実施例を示す画像符号化装置の
ブロック図である。同図において、４１の３次元ブロッ
ク化回路、４２の直交変換回路、４４の量子化器、４６
の動き検出回路は、第３の実施例と同様のものである。

第３の実施例と異なるのは、５１のスキャン回路、５２
の変換係数決定回路、５３のマルチプレクサを設けた点
である。

上記のように構成された画像符号化装置について、以下
その動作を説明する。動き検出回路４６で、第１の実施
例で示したように、ブロックマツチング法により検出さ
れた各３次元ブロックの動き量は、変換係数決定回路５
２に人力され、各ブロックごとに、第３図（ｂ）に示し
たような量子化の対象となる変換係数が決定される。ス
キャン回路５１では、変換係数決定回路５２の出力に基
づき、量子化の対象となる変換係数を選択し、さらに選
択された変換係数のみ並べかえ、すなわちスキャンを行
なって、並べかえた順序で変換係数を量子化器４４に送
出する。変換係数の選択情報は画像復号の際に必要とな
るので、マルチプレクサ５３で量子化画像データと切り
換えられ、多重化されて伝送路に送出される。以上のよ
うな画像符号化装置を用いることにより、第３の実施例
で示した画像符号化方法が実現できることとなる。

なお、第１．第２の実施例では、選択されるフィルタま
たは変換係数を２種類としたが、これに限るものではな
く、水平、垂直９時間方向を組み合わせて、種々のフィ
ルタまたは変換係数を用いることができる。

第１．第２の実施例において、フィルタの係数は、すべ
て整数となっていたが、これに限るものではなく、実数
を用いて、フィルタの特性を細か＜制御することも可能
である。

第３の実施例におけるフィルタ回路、第４の実施例にお
けるスキャン回路は、量子化器の前においであるが、量
子化器の出力を制御するように、量子化器の後ろにおい
ても、以上の実施例と全く同じ効果が期待できる。

また以上の実施例では、すべて３次元の直交変換を例と
して説明したが、時間方向のフィルタあるいは量子化の
対象となる変換係数が減るだけで、２次元の直交変換に
も適用できる。

さらに以上の実施例では、フィルタを用いた例と変換係
数を用いた例を別に説明したが、両方同時に用いること
も可能である。

発明の効果以上のように本発明は、入力された画像データｓ（ｎ、
ｍ、ｔ）（ｎ　：水平方向の画素のインデクス、ｍ：垂
直方向の画素のインデクス、ｔ：時間方向の画素のイン
デクス）を、水平ｎ′画素、垂直ｍ′画素９時間ｔ′画
素（１＜　ｎ　’　＋ｍ’　＋　ｔ　’　）の３次元ブ
ロックｓｂ　（ｈ、　　ｖ、　　ｔ）に分割し、前記３
次元ブロックを３次元直交変換した直交変換係数をｂ　
（ｕ、ｗ、ｆ）（０≦ｕ≦ｎ′−１，０≦ｗ≦ｍ′−１
，０≦ｆ≦ｔ’−１）とし、同時に、前記３次元ブロッ
クの一部である、水平ｎ画素、垂直ｍ′画素で構成され
た時刻りにおける２次元ブロックを用いて、ブロックマ
ツチングにより前記２次元ブロックの時刻（ｔ＋ｔ’　
−１）の動き１ｍ　（ｍｘ、ｍｙ）を検出し、前記検出
した動き量ｍ（ｍｘ、ｍｙ）を前記３次元ブロック動き
量とし、水平方向の動き量の絶対値｜ｍｘ｜、垂直方向
の動き量の絶対値｜ｍｙ｜、１、および水平２垂直方向
の動き量のベクトル和ｍｚ−φｎｘ　　＋ｍｙ’−から
３次元フィルタ係数ｋ　（ｕ、　ｗ、　　ｆ）を決定し
、前記３次元直交変換して得られた前記変換係数値を、
前記動き量より定めた前記３次元フィルタ係数をもつ３
次元フィルタを用いてフィルタリングすることにより、
視覚的に鈍感な部分を効果的に削減できるため、画質を
大幅に劣化させることなく高い圧縮率を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における画像符号化方法
の説明図、第２図は第１図と異なるフィルタの説明図、
第３図は本発明の第２の実施例を示す画像符号化方法の
説明図、第４図は本発明の第３の実施例を示す画像符号
化装置のブロック図、第５図は本発明の第４の実施例を
示す画像符号化装置のブロック図、第６図は従来の３次
元直交変換符号化および復号化装置のブロック図である
。４１・・・・・・３次元ブロック化回路、４２・・・・
・・直交変換回路、４３・・・・・・フィルタ回路、４
４・・・・・・量子化器、４５・・・・・・フィルタ選
択回路、４６・・・・・・動き検出回路、５１・・・・
・・スキャン回路、５２・・・・・・変換係数決定回路
、５３・・・・・・マルチプレクサ、６１・・・・・・
３次元ブロック化回路、６２・・・・・・直交変換回路
、６３・・・・・・フィルタ回路、６４・・・・・・量
子化器、６５・・・・・・伝送路、６６・・・・・・逆
量子化器、６７・・・・・・逆直交変換回路、６８・・
・・・・３次元逆ブロック化回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力された画像データｓ（ｎ、ｍ、ｔ）（ｎ：水
平方向の画素のインデクス、ｍ：垂直方向の画素のイン
デクス、ｔ：時間方向の画素のインデクス）を水平ｎ′
画素、垂直ｍ′画素、時間ｔ′画素（ｔ＜ｎ′、ｍ′、
ｔ′）の３次元ブロックｓｂ（ｈ、ｖ、ｔ）に分割し、
前記３次元ブロックを３次元直交変換した直交変換係数
をｂ（ｕ、ｗ、ｆ）（０≦ｕ≦ｎ′−１、０≦ｗ≦ｍ′
−１、０≦ｆ≦ｔ′−１）とし、同時に、前記３次元ブ
ロックの一部である、水平ｎ′画素、垂直ｍ′画素で構
成された時刻ｔにおける２次元ブロックを用いて、ブロ
ックマッチングにより前記２次元ブロックの時刻（ｔ＋
ｔ′−１）の動き量ｍ（ｍｘ、ｍｙ）を検出し、前記検
出した動き量ｍ（ｍｘ、ｍｙ）を前記３次元ブロックの
動き量とし、水平方向の動き量の絶対値｜ｍｘ｜、垂直
方向の動き量の絶対値｜ｍｙ｜、および水平、垂直方向
の動き量のベクトル和ｍｚ＝√ｍｘ＾２＋ｍｙ＾２から
３次元フィルタ係数ｋ（ｕ、ｗ、ｆ）を決定し、前記３
次元直交変換して得られた前記変換係数値を、前記動き
量より定めた前記３次元フィルタ係数を持つ３次元フィ
ルタを用いて、フィルタリングすることを特徴とする画
像符号化方法。
（２）３次元フィルタの係数ｋ（ｕ、ｗ、ｆ）をあらか
じめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙｈ、ｍｚｈ、
および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｆ１を用いて、
｜ｍｘ｜＞ｍｘｈなるときは、ｕ＞ｕ１でｋ（ｕ、ｗ、
ｆ）＝０とし、｜ｍｙ｜＜ｍｙｈなるときは、ｗ＞ｗ１
でｋ（ｕ、ｗ、ｆ）＝０とし、｜ｍｚ｜＜ｍｚｈなると
きは、ｆ＞ｆ１でｋ（ｕ、ｗ、ｆ）＝０とすることを特
徴とする請求項（１）記載の画像符号化方法。
（３）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙ
ｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｆ
１、ｕ２、ｗ２、ｆ２を用いて変換係数のしきい値ｕｐ
、ｗｐ、ｆｐを、｜ｍｘ｜＞ｍｘｈなるときはｕｐ＝ｕ１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなるときはｕ１＜ｕ２であるｕｐ＝ｕ
２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈなるときはｗｐ＝ｗ１、｜ｍｙ｜
≦ｍｙｈなるときはｗ１＜ｗ２であるｗｐ＝ｗ２、ｍｚ＜ｍｚｈなるときは
ｆｐ＝ｆ１、ｍｚ≧ｍｚｈなるときはｆ１＜ｆ２である
ｆｐ＝ｆ２として定め、３次元直交変換空間上で前記（
ｕｐ、０、０）、（０、ｗｐ、０）（０、０、ｆｐ）を
通る平面の方程式をｐ（ｕ、ｗ、ｆ）としたとき、ｐ（
ｕ、ｗ、ｆ）＞ｃ（ｃは定数）を満たす３次元フィルタ
の係数ｋ（ｕ、ｗ、ｆ）をｋ（ｕ、ｗ、ｆ）＝０とする
ことを特徴とする請求項（１）記載の画像符号化方法。
（４）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙ
ｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｆ
１、ｕ２、ｗ２、ｆ２を用いて、変換係数のしきい値ｕ
ｐ、ｗｐ、ｆｐを、｜ｍｘ｜＞ｍｘｈなるときはｕｐ＝
ｕ１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなるときはｕ１＜ｕ２であるｕ
ｐ＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈなるときはｗｐ＝ｗ１、｜
ｍｙ｜≦ｍｙｈなるときはｗ１＜ｗ２であるｗｐ＝ｗ２
、ｍｚ＜ｍｚｈなるときはｆｐ＝ｆ１、ｍｚ＞ｍｚｈな
るときはｆ１＜ｆ２であるｆｐ＝ｆ２として定め、３次
元直交変換空間上で前記（ｕｐ、０、０）、（０、ｗｐ
、０）、（０、０、ｆｐ）を通る曲面の方程式をｇ（ｕ
、ｗ、ｆ）としたときｇ（ｕ、ｗ、ｆ）＞ｃ（ｃは定数
）を満たす３次元フィルタの係数ｋ（ｕ、ｗ、ｆ）を、
ｋ（ｕ、ｗ、ｆ）＝０とすることを特徴とする請求項（
１）記載の画像符号化方法。
（５）入力された画像データｓ（ｎ、ｍ、ｔ）を、水平
ｎ′画素、垂直ｍ′画素（１＜ｎ′、ｍ′）の２次元ブ
ロックｓｂ（ｈ、ｖ）に分割し、前記２次元ブロックを
２次元直交変換し直交変換係数をｂ（ｕ、ｗ）とし、同
時に、前記２次元ブロックを用いてブロックマッチング
により前記２次元ブロックの時刻（ｔ＋１）の動き量ｍ
（ｍｘ、ｍｙ）を検出し、水平方向の動き量の絶対値｜
ｍｘ｜、垂直方向の動き量の絶対値｜ｍｙ｜から２次元
フィルタを決定し、２次元直交変換して得られた変換係
数値を前記動き量より定められた前記２次元フィルタで
フィルタリングすることを特徴とする画像符号化方法。
（６）２次元フィルタの係数ｋ（ｕ、ｗ）を、あらかじ
め定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙｈ、および変換
係数のしきい値ｕ１、ｗ１を用いて、｜ｍｘ｜＞ｍｘｈ
なるときはｕ＞ｕ１でｋ（ｕ、ｗ）＝０とし、ｍｙ＞ｍ
ｙｈなるときはｗ＞ｗ１でｋ（ｕ、ｗ）＝０とすること
を特徴とする請求項（５）記載の画像符号化方法。
（７）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙ
ｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｕ２、ｗ２
を用いて変換係数のしきい値ｕｐ、ｗｐを、｜ｍｘ｜＞
ｍｘｈなるときはｕｐ＝ｕ１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなると
きはｕ１＜ｕ２であるｕｐ＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈな
るときはｗｐ＝ｗ１、ｍｙ≦ｍｙｈなるときはｗ１＜ｗ
２であるｗｐ＝ｗ２として定め、２次元直交変換空間上
で（ｕｐ、０）、（０、ｗｐ）を通る直線の方程式をｐ
（ｕ、ｗ）としたときｐ（ｕ、ｗ）＞ｃ（ｃは定数）を
満たす２次元フィルタの係数ｋ（ｕ、ｖ）をｋ（ｕ、ｖ
）＝０とすることを特徴とする請求項（５）記載の画像
符号化方法。
（８）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙ
ｈおよび変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｕ２、ｗ２を
用いて変換係数のしきい値ｕｐ、ｗｐを、｜ｍｘ｜＞ｍ
ｘｈなるときはｕｐ＝ｕ１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなるとき
はｕ１＜ｕ２であるｕｐ＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈなる
ときはｗｐ＝ｗ１、｜ｍｙ｜≦ｍｙｈなるときはｗ１＜
ｗ２であるｗｐ＝ｗ２として定め、２次元直交変換空間
上で（ｕｐ、０）、（０、ｗｐ）を通る曲線の方程式を
ｇ（ｕ、ｗ）としたときｇ（ｕ、ｗ）＞ｃ（ｃは定数）
を満たす２次元フィルタの係数ｋ（ｕ、ｖ）をｋ（ｕ、
ｖ）＝０とすることを特徴とする請求項（５）記載の画
像符号化方法。
（９）入力された画像データｓ（ｎ、ｍ、ｔ）（ｎ：水
平方向の画素のインデクス、ｍ：垂直方向の画素のイン
デクス、ｔ：時間方向の画素のインデクス）を水平ｎ′
画素、垂直ｍ′画素、時間ｔ′画素（１＜ｎ′、ｍ′、
ｔ′）の３次元ブロックｓｂ（ｈ、ｖ、ｔ）に分割し、
前記３次元ブロックを３次元直交変換した直交変換係数
をｂ（ｕ、ｗ、ｆ）（０≦ｕ≦ｎ′−１、０≦ｗ≦ｍ′
−１、０≦ｆ≦ｔ′−１）とし、同時に、前記３次元ブ
ロックの一部である、水平ｎ′画素、垂直ｍ′画素で構
成された時刻ｔにおける２次元ブロックを用いて、ブロ
ックマッチングにより前記２次元ブロックの時刻（ｔ＋
ｔ′−１）の動き量ｍ（ｍｘ、ｍｙ）を検出し、この検
出した動き量ｍ（ｍｘ、ｍｙ）を前記３次元ブロックの
動き量とし、水平方向の動き量の絶対値｜ｍｘ｜、垂直
方向の動き量の絶対値｜ｍｙ｜、および水平、垂直方向
の動き量のベクトル和ｍｚ＝√ｍｘ＾２＋ｍｙ＾２から
量子化の対象となる直交変換係数を決定し、この決めら
れた直交変換係数値のみを量子化することを特徴とする
画像符号化方法。
（１０）量子化の対象となる直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ、
ｆ）をあらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙ
ｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｆ
１を用いて、｜ｍｘ｜＞ｍｘｈなるときはｕ＜ｕ１、｜
ｍｙ｜＞ｍｙｈなるときはｗ＜ｗ１、ｍｚ＜ｍｚｈなる
ときはｆ＜ｆ１を満たす直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ、ｆ）
とすることを特徴とする請求項（９）記載の画像符号化
方法。
（１１）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍ
ｙｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、
ｆ１、ｕ２、ｗ２、ｆ２を用いて変換係数のしきい値ｕ
ｐ、ｗｐ、ｆｐを、｜ｍｘ｜＞ｍｘｈなるなときはｕｐ
＝ｕ１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなるとときはｕ１＜ｕ２であ
るｕｐ＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｎなるときはｗｐ＝ｗ１、｜ｍｙ｜≦ｍｙｈなるときはｗ１＜ｗ２であるｗｐ＝ｗ
２、ｍｚ＜ｍｚｈなるときはｆｐ＝ｆ１、ｍｚ≧ｍｚｈ
なるときはｆ１＜ｆ２であるｆ１＝ｆ２として定め、３
次元直交変換空間上で、（ｕｐ、０、０）、（０、ｗｐ
、０）、（０、０、ｆｐ）を通る平面の方程式をｐ（ｕ
、ｗ、ｆ）としたときｐ（ｕ、ｗ、ｆ）＜ｃ（ｃは定数
）を満たす直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ、ｆ）のみを量子化
することを特徴とする請求項（９）記載の画像符号化方
法。
（１２）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍ
ｙｈ、ｍｚｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、
ｆ１、ｕ２、ｗ２、ｆ２を用いて、変換係数のしきい値
ｕｐ、ｗｐ、ｆｐを、ｍｘ＞ｍｘｈなるときはｕｐ＝ｕ
１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなるときはｕ１＜ｕ２であるｕｐ
＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈなるときはｗｐ＝ｗ１、｜ｍ
ｙ｜≦ｍｙｈなるときはｗ１＜ｗ２であるｗｐ＝ｗ２、
ｍｚ＜ｍｚｈなるときはｆｐ＝ｆ１、ｍｚ≧ｍｚｈなる
ときはｆ１＜ｆ２であるｆ１＝ｆ２として定め、３次元
直交変換空間上で（ｕｐ、０、０）、（０、ｗｐ、０）
、（０、０、ｆｐ）を通る曲面の方程式をｇ（ｕ、ｗ、
ｆ）としたときｇ（ｕ、ｗ、ｆ）＜ｃ（ｃは定数）を満
たす直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ、ｆ）のみを量子化するこ
とを特徴とする請求項（９）記載の画像符号化方法。
（１３）入力された画像データｓ（ｎ、ｍ、ｔ）を、水
平ｎ′画素、垂直ｍ′画素（１＜ｎ′、ｍ′）の２次元
ブロックｓｂ（ｈ、ｖ）に分割し、前記２次元ブロック
を２次元直交変換し直交変換係数をｂ（ｕ、ｗ）とし、
同時に、前記２次元ブロックを用いてブロックマッチン
グにより前記２次元ブロックの時刻（ｔ＋１）の動き量
ｍ（ｍｘ、ｍｙ）を検出し、水平方向の動き量の絶対値
｜ｍｘ｜、垂直方向の動き量の絶対値｜ｍｙ｜から量子
化の対象となる直交変換係数を決定し、この決定された
直交変換係数値のみを量子化することを特徴とする画像
符号化方法。
（１４）量子化の対象となる直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ）
を、あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍｙｈ
、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１を用いて、｜ｍ
ｘ｜＞ｖｘｈなるときはｕ＜ｕ１、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈな
るときはｗ＜ｗ１を満たす直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ）と
することを特徴とする請求項（１３）記載の画像符号化
方法。
（１５）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍ
ｙｈ、および変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｕ２、ｗ
２を用いて変換係数のしきい値ｕｐ、ｗｐを、｜ｍｘ｜
＞ｍｘｈなるときはｕｐ＝ｕ１、ｍｘ≦ｍｘｈなるとき
はｕ１＜ｕ２であるｕｐ＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈなる
ときはｗｐ＝ｗ１、ｍｙ≦ｍｙｈなるときはｗ１＜ｗ２
であるｗｐ＝ｗ２として定め、２次元直交変換空間上で
（ｕｐ、０）、（０、ｗｐ）を通る直線の方程式をｐ（
ｕ、ｗ）としたときｐ（ｕ、ｗ）＜ｃ（ｃは定数）を満
たす直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ）のみを量子化することを
特徴とする請求項（１３）記載の画像符号化方法。
（１６）あらかじめ定めた動き量のしきい値ｍｘｈ、ｍ
ｙｈおよび変換係数のしきい値ｕ１、ｗ１、ｕ２、ｗ２
を用いて変換係数のしきい値ｕｐ、ｗｐを、｜ｍｘ｜＞
ｍｘｈなるときはｕｐ＝ｕ１、｜ｍｘ｜≦ｍｘｈなると
きはｕ１＜ｕ２であるｕｐ＝ｕ２、｜ｍｙ｜＞ｍｙｈな
るときはｗｐ＝ｗ１、｜ｍｙ｜≦ｍｙｈなるときはｗ１
＜ｗ２であるｗｐ＝ｗ２として定め、２次元直交変換空
間上で（ｕｐ、０）、（０、ｗｐ）を通る曲線の方程式
をｇ（ｕ、ｗ）としたときｇ（ｕ、ｗ）＜ｃ（ｃは定数
）を満たす直交変換係数ｂ（ｕ、ｗ）のみを量子化する
ことを特徴とする請求項（１３）記載の画像符号化方法
。
（１７）入力された画像データを、ｋ（２≦ｋ≦３、ｋ
は整数）次元のブロックに分割するｋ次元ブロック化回
路と、前記ブロック化された画像データを入力しｋ次元
直交変換する直交変換回路と、ｊ（２≦ｊ≦ｋ、ｊは整
数）次元ブロックを用いてブロックマッチングにより前
記ｊ次元ブロックの動き量を検出する動き検出回路と、
前記動き検出回路の出力よりフィルタを選択するフィル
タ選択回路と、前記直交変換回路の出力である変換係数
を入力し前記フィルタ選択回路で選択されたフィルタを
用いて前記変換係数をフィルタリングするフィルタ回路
と、前記フィルタ回路の出力を量子化する量子化器とを
備えたことを特徴とする画像符号化装置。
（１８）入力された画像データを、ｋ（２≦ｋ≦３、ｋ
は整数）次元のブロックに分割するに次元ブロック化回
路と、前記ブロック化された画像データを入力しｋ次元
直交変換する直交変換回路と、ｊ（２≦ｊ≦ｋ、ｊは整
数）次元ブロックを用いてブロックマッチングにより前
記ｊ次元ブロックの動き量を検出する動き検出回路と、
前記動き検出回路の出力より量子化の対象となる直交変
換係数を決定する変換係数選択回路と、前記直交変換回
路の出力である変換係数を入力し前記変換係数選択回路
で決定された直交変換係数のみを量子化器に送出するス
キャン回路と、前記スキャン回路の出力を量子化する量
子化器とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。