JPH07135660A

JPH07135660A - 動きベクトル符号化装置

Info

Publication number: JPH07135660A
Application number: JP28322093A
Authority: JP
Inventors: Kinji Hashimoto; 欽司橋本; Shoichi Nishino; 正一西野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【目的】差分符号をあらかじめ設定した順番に可変長
符号化器へ転送することにより符号化効率の高い動きベ
クトル符号化装置を提供する。【構成】動きベクトル値を差分符号化する際に動きベ
クトルの真値を符号化してから次に動きベクトルの真値
を符号化するまでのブロック数を差分周期とし、ブロッ
ク数のカウントを行い差分周期ごとに遅延器101のリセ
ットを行う差分周期カウンタ102と、現動きベクトル値
と遅延器の格納値との差分値を符号化する差分符号化器
103と、差分符号を可変長符号化する可変長符号化器104
と、差分符号化器103で符号化された差分符号を格納す
る差分符号メモリ105と、差分周期カウンタ102に同期し
て差分符号メモリ105に格納された差分符号を予め設定
された順番に可変長符号化器104へ転送するメモリデ−
タ制御器106より構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像を記録および伝送す
る場合、映像信号のデータ量を削減するために動きベク
トルの高能率符号化を行う動きベクトル符号化装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像のディジタル信号処理技術や
半導体の集積技術などの進歩により、映像信号をディジ
タル符号化した装置の開発が盛んになってきている。映
像信号の符号化装置の１つに時間方向の冗長を削減する
ものがある。この代表例としてＭＰＥＧがあり、現在標
準化作業が活発に行われている。ＭＰＥＧでは、空間方
向の圧縮にＤＣＴ（離散コサイン変換）を、時間方向の
圧縮に動き補償が用いられている。

【０００３】動き補償とは、入力映像信号をある大きさ
（例えば水平１６画素、垂直１６画素）のブロックに分
割し、以前のフレームの再生映像信号である予測フレ−
ムから動きベクトル分ずらして予測を行うフレーム間予
測のことである。ここで、動きベクトルは水平と垂直の
２方向のベクトルとして表現される。以下に従来技術を
ＭＰＥＧに代表される動き補償符号化方式を基に説明す
る。

【０００４】図７は従来の動き補償符号化装置の構成図
である。図７において、７０１はバッファメモリ、７０
２はブロック化器、７０３はフレームメモリ、７０４は
動きベクトル検出器、７０５は予測ブロック信号生成
器、７０６は減算器、７０７は直交変換器、７０８は量
子化器、７０９は直交変換符号化器、７１０は動きベク
トル符号化器、７１１は逆量子化器、７１２は逆直交変
換器、７１３は加算器、７１４、７１５はスイッチであ
る。

【０００５】まず、１フレーム目の映像信号をバッファ
メモリ７０１に格納する。格納された映像信号をブロッ
ク化器７０２により水平１６画素・垂直１６画素のブロ
ックに分割する。１フレーム目の映像信号は予測映像信
号が存在しないため、スイッチ７１４を用いて直交変換
器７０７に直接入力されて直交変換され、その変換係数
は量子化器７０８により量子化し、直交変換符号化器７
０９により符号化される。

【０００６】量子化出力は符号化されるとともに、逆量
子化器７１１によって量子化器７０８の逆の操作が施さ
れ、逆直交変換器７１２によって再び映像信号に変換さ
れる。このときスイッチ７１５により加算器７１３はス
ルーの状態になっている。戻された映像信号はフレーム
メモリ７０３に蓄えわれ、次のフレームの予測に用いら
れる。

【０００７】次フレームの映像信号をバッファメモリ７
０１に格納する。格納された映像信号をブロック化器７
０２により水平１６画素・垂直１６画素のブロックに分
割する。それぞれのブロックの映像信号は１フレーム前
の復号信号上の対応する位置を基準位置として、あらか
じめ決められた探索範囲内で最もフレーム間予測誤差の
少ない位置を動きベクトルとして動きベクトル検出器７
０４により検出し、１フレーム前の信号の基準位置から
検出した動きベクトル分変位されたブロックの映像信号
を予測ブロック信号として予測ブロック信号生成器７０
５により生成し、符号化しようとするブロックとの差分
を減算器７０６により計算する。

【０００８】得られた差分信号は空間的冗長性を除去す
るために直交変換器７０７により直交変換し、その変換
係数は量子化器７０８により量子化し、直交変換符号化
器７０９により符号化される。一方、動きベクトル検出
器７０４により検出された動きベクトルは動きベクトル
符号化器７１０を用いて符号化される。

【０００９】量子化出力は符号化されるとともに、逆量
子化器７１１によって量子化器７０８の逆の操作が施さ
れ、逆直交変換器７１２によって差分信号に再び変換さ
れ、加算器７１３により予測ブロック信号と加えられる
ことにより映像信号に戻される。戻された映像信号はフ
レームメモリ７０３に蓄えられ次のフレームの予測に用
いられる。

【００１０】１フレーム目の他に符号化しようとするブ
ロックの入力信号そのものを変換・符号化した方が差分
信号を変換・符号化した場合よりも符号量が少なくなる
場合のために、入力信号をそのまま符号化することが必
要となる。そのためスイッチ７１４を用いて直交変換器
７０７への入力を切替える。このとき直交変換器７０７
からの出力は映像信号そのものであるため、スイッチ７
１５により予測ブロック信号を加えないようにする。

【００１１】ここで、本発明の主眼である動きベクトル
の符号化について以下詳しく説明する。動きベクトルの
符号化方法として、ＭＰＥＧでは直前ブロックの動きベ
クトルとの差分値を可変長符号化する方法が用いてられ
ている。これは、静止状態やパニング・ズーム時などの
通常よく現れる映像において差分値が０の近傍に集中す
るため、差分値を可変長符号化することにより符号量の
削減を図ることが可能であるからである。ＭＰＥＧで
は、可変長符号化方法として１次元ハフマン符号化を用
いている。

【００１２】図８は、ＭＰＥＧで用いられている１次元
ハフマン符号化テ−ブルである。ここで、動きベクトル
の存在範囲は水平方向・垂直方向共−１５から＋１５で
ある。そのため、動きベクトルの差分値の存在範囲は水
平方向・垂直方向共−３０から＋３０となる。ＭＰＥＧ
では差分符号化方法として折り返し符号化を用いてお
り、差分符号値の存在範囲を−１６から＋１５にほぼ半
減している。これらの差分符号に対する可変長符号とし
て、差分符号値の絶対値の小さい順に符号長の短い可変
長符号を割り当てている。

【００１３】差分符号化は、差分されたデータを復号す
る時にエラーが発生した場合エラーが伝搬されるブロッ
ク単位で行う。これは動きベクトルの真値を符号化して
から次に動きベクトルの真値を符号化するまでのブロッ
ク数であり、ここでは差分周期と定義する。

【００１４】図９は図７の動きベクトル符号化器７１０
の詳細ブロック図である。図９において、符号化対象の
動きベクトル値を現動きベクトル値とする。また、直前
の動きベクトル値を前動きベクトル値とする。９０１は
遅延器で、動きベクトル値を格納する。９０２は差分周
期カウンタで、差分周期ごとに遅延器９０１のリセット
を行う。９０３は差分符号化器で、現動きベクトル値と
遅延器９０１の格納値との差分値を符号化する。９０４
は可変長符号化器で、差分符号化器９０３で符号化され
た差分符号を可変長符号化する。

【００１５】図１０は図９で示した詳細ブロックの動作
を説明するフローチャートである。以下に２フレーム目
以降の１フレームの映像信号についての処理手順を示
す。

【００１６】（１００１）画素数を水平８００画素・垂
直８００画素とし、ブロックの大きさを水平１６画素・
垂直１６画素とし、水平ブロックの総数を５０・垂直ブ
ロックの総数を５０とする。また、差分周期を１０ブロ
ックとする。初期値として、対象ブロックの水平ブロッ
クを０ブロック、垂直ブロックを０ブロック、差分周期
ブロックを０ブロックに設定する。（１００２）へ行
く。

【００１７】（１００２）遅延器９０１の水平および垂
直方向の動きベクトル値をそれぞれ０に初期化する。
（１００３）へ行く。

【００１８】（１００３）差分符号化器９０３を用い
て、現動きベクトル値と遅延器９０１に格納された値と
の差分値を符号化する。（１００４）へ行く。

【００１９】（１００４）現動きベクトル値を遅延器９
０１に格納する。（１００５）へ行く。

【００２０】（１００５）可変長符号化器９０４によ
り、差分符号化器９０３により求めた差分符号を可変長
符号化する。（１００６）へ行く。

【００２１】（１００６）差分周期カウンタ９０２によ
り差分周期ブロックに１を加算する。（１００７）へ行
く。

【００２２】（１００７）差分周期ブロックが差分周期
の１０ブロックに等しいかを調べる。等しい場合（１０
０８）へ行く。そうでない場合（１００９）へ行く。

【００２３】（１００８）遅延器９０１の水平および垂
直方向の動きベクトル値をそれぞれ０にリセットする。
また、差分周期ブロックを０にリセットする。（１００
９）へ行く。

【００２４】（１００９）対象ブロックの水平ブロック
に１を加算する。（１０１０）へ行く。

【００２５】（１０１０）対象ブロックの水平ブロック
が水平ブロックの総数である５０に等しいかを調べる。
等しい場合、（１０１１）へ行く。そうでない場合、
（１００３）へ行く。

【００２６】（１０１１）対象ブロックの水平ブロック
を０にリセットする。対象ブロックの垂直ブロックに１
を加算する。（１０１２）へ行く。

【００２７】（１０１２）対象ブロックの垂直ブロック
が垂直ブロックの総数である５０に等しいかを調べる。
等しい場合、処理を終了する。そうでない場合、（１０
０３）へ行く。

【００２８】可変長符号化方法には、ＭＰＥＧで動きベ
クトル符号化に用いられている１次元ハフマン符号化の
他に、量子化係数の符号化などに用いられているランレ
ングス符号化がある。ランレングス符号化は、差分周期
内のブロックに対し、１つまたは連続する複数個のブロ
ックの水平および垂直方向の動きベクトルの差分符号値
をまとめて１つの符号語に符号化する。動きベクトルの
符号化においても差分符号値が０になる頻度が高いため
ランレングス符号化を用いることは有効である。

【００２９】図１１は動きベクトルの可変長符号化にラ
ンレングス符号化を用いた場合の符号長テーブルの一例
である。ここで、差分周期を１０ブロックとしている。
このとき、動きベクトルの数は水平方向と垂直方向を合
わせ２０個となる。また、差分符号化方法として折り返
し符号化を用い、差分符号値の存在範囲は−１６から＋
１５とする。

【００３０】run と value を以下のように定義する。 run : 連続する０の値の差分符号の個数(run = 0,...,
19) value: 連続する０の値の差分符号の直後の差分符号値
(value = -16,...,+15) (run,value) : run、value で示される合計 run ＋１
個の情報ここですべてが０の場合、可変長符号語は (19,0)とな
る。図１１の符号長は正負を表すサインビットを含んで
いないため、 valueが０でない場合の符号長は１ビット
増加する。さらに、図１１で符号長が空白になっている
部分は以下で示すように２つの符号語の組合せに変換し
て符号化する。 (run,value) -> (run - 1,0) + (0,value) 次に図１２，図１３に、動きベクトルの可変長符号化に
ランレングス符号化を用いた場合の可変長符号化テーブ
ルを示す。ここで符号語のｓは、入力されるvalueが正
の数の場合は０、負の数の場合は１となる。

【００３１】このような可変長符号化器を用いた場合、
可変長符号化器へ転送する差分符号の順番により、連続
する０の値の差分符号の個数が異なるため、異なる符号
長の可変長符号が生成される。そのため効率のよい可変
長符号を生成するためには、差分符号化器から可変長符
号化器へ差分符号を効率のよい順番に転送できることが
必要となる。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の動
きベクトル符号化装置においては前述の具体例で説明し
たように、差分符号化を行った順に可変長符号化器に差
分符号が転送されるため、ランレングス符号化などの入
力デ−タの順番に依存する可変長符号化方法を用いた場
合、必ずしも効率のよいデ−タの順番に差分符号を可変
長符号化器へ転送することはできないという課題を有し
ていた。

【００３３】本発明は、かかる点に鑑み、あらかじめ設
定した順番に差分符号を可変長符号化器へ転送すること
により符号化効率の高い動きベクトル符号化装置を提供
することを目的とするものである。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、動きベクトル値を差分符号化する際に動き
ベクトルの真値を符号化してから次に動きベクトルの真
値を符号化するまでのブロック数を差分周期とし、符号
化対象の動きベクトル値を現動きベクトル値、直前の動
きベクトル値を前動きベクトル値としたとき、動きベク
トル値を格納する遅延器と、ブロック数のカウントを行
い差分周期ごとに遅延器のリセットを行う差分周期カウ
ンタと、現動きベクトル値と遅延器の格納値との差分値
を符号化する差分符号化器と、差分符号を可変長符号化
する可変長符号化器と、差分符号化器で符号化された差
分符号を格納する差分符号メモリと、差分周期カウンタ
に同期して差分符号メモリに格納された差分符号をあら
かじめ設定された順番に可変長符号化器へ転送するメモ
リデ−タ制御器を備えたものである。

【００３５】

【作用】本発明の動きベクトル符号化装置は前記した構
成により、差分符号化器を用い現動きベクトル値と前動
きベクトル値の差分符号化を行い、差分符号を差分符号
メモリに格納する。メモリデ−タ制御器を用い差分周期
カウンタに同期して差分周期ごとに差分符号メモリに格
納された差分符号をあらかじめ設定された順番で差分符
号化器に転送する。

【００３６】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例における動き
ベクトル符号化装置について図面を用いて説明する。図
１は本発明の第１の実施例における動きベクトル符号化
装置の構成図である。ここでは、図７の従来例における
動きベクトル符号化装置の動きベクトル符号化器７１０
のみが異なるため、その構成を記載している。

【００３７】図１において、符号化対象の動きベクトル
値を現動きベクトル値、直前の動きベクトル値を前動き
ベクトル値とする。１０１は遅延器で、動きベクトル値
を格納する。１０２は差分周期カウンタで、ブロック数
のカウントを行い差分周期ごとに遅延器１０１のリセッ
トを行う。１０３は差分符号化器で、現動きベクトル値
と遅延器１０１の格納値との差分値を符号化する。１０
４は可変長符号化器で、差分符号を可変長符号化する。
１０５は差分符号メモリで、差分符号化器１０３で符号
化された差分符号を格納する。１０６はメモリデータ制
御器で、差分周期カウンタ１０２に同期して差分符号メ
モリ１０５に格納された差分符号をあらかじめ設定され
た順番に可変長符号化器１０４へ転送する。

【００３８】図２は図１の動作を説明するフローチャー
トである。以下に２フレーム目以降の１フレームの映像
信号についての処理手順を示す。

【００３９】（２０１）画素数を水平８００画素・垂直
８００画素とし、ブロックの大きさを水平１６画素・垂
直１６画素とし、水平ブロックの総数を５０・垂直ブロ
ックの総数を５０とする。また、差分周期を１０ブロッ
クとする。初期値として、対象ブロックの水平ブロック
を０ブロック、垂直ブロックを０ブロック、差分周期ブ
ロックを０ブロックに設定する。（２０２）へ行く。

【００４０】（２０２）遅延器１０１の水平および垂直
方向の動きベクトル値をそれぞれ０に初期化する。（２
０３）へ行く。

【００４１】（２０３）差分符号化器１０３を用いて、
現動きベクトル値と遅延器１０１に格納された値との差
分値を符号化する。（２０４）へ行く。

【００４２】（２０４）現動きベクトル値を遅延器１０
１に格納する。（２０５）へ行く。（２０５）差分符号
化器１０３により符号化された差分符号を、差分符号メ
モリ１０５に格納する。（２０６）へ行く。

【００４３】（２０６）差分周期カウンタ１０２により
差分周期ブロックに１を加算する。（２０７）へ行く。

【００４４】（２０７）差分周期ブロックが差分周期の
１０ブロックに等しいかを調べる。等しい場合（２０
８）へ行く。そうでない場合（２１１）へ行く。

【００４５】（２０８）メモリデータ制御器１０６を用
いて、差分符号メモリ１０５から可変長符号化器１０４
へあらかじめ設定された順番にデータの出力制御を行
う。（２０９）へ行く。

【００４６】（２０９）差分周期内にあるブロックの差
分符号を可変長符号化する。（２１０）へ行く。

【００４７】（２１０）遅延器１０１の水平および垂直
方向の動きベクトル値をそれぞれ０にリセットする。ま
た、差分周期ブロックを０にリセットする。（２１１）
へ行く。

【００４８】（２１１）対象ブロックの水平ブロックに
１を加算する。（２１２）へ行く。（２１２）対象ブロ
ックの水平ブロックが水平ブロックの総数である５０に
等しいかを調べる。等しい場合、（２１３）へ行く。そ
うでない場合、（２０３）へ行く。

【００４９】（２１３）対象ブロックの水平ブロックを
０にリセットする。対象ブロックの垂直ブロックに１を
加算する。（２１４）へ行く。

【００５０】（２１４）対象ブロックの垂直ブロックが
垂直ブロックの総数である５０に等しいかを調べる。等
しい場合、処理を終了する。そうでない場合、（２０
３）へ行く。

【００５１】ここでは、差分符号化器１０３として、Ｍ
ＰＥＧで採用されている折り返し符号化を用いて動きベ
クトルの差分符号化を行う。

【００５２】また、可変長符号化器１０４として、ラン
レングス符号化を用いて差分符号の可変長符号化を行
う。ランレングス符号化は、差分周期内のブロックに対
し、１つまたは連続する複数個のブロックの水平または
垂直方向の動きベクトルの差分符号値をまとめて１つの
符号語に符号化する。このような可変長符号化器を用い
た場合、可変長符号化器に転送する差分符号の順番によ
り、可変長符号が異なってくる。

【００５３】図３は、可変長符号化器への転送データの
並べ換えパターンを示している。ここで、水平方向及び
垂直方向の動きベクトル値をｈｉ、ｖｉ（ｉ＝０〜
９）とし、差分符号値をΔｈｉ、Δｖｉ（ｉ＝０〜
９）とする。Δｈ０とΔｖ０は真値の差分符号値とす
る。ここで、動きベクトルはｈ０、ｖ０からｈ９、ｖ９
へ図３の左から右の順に差分符号化器１０３へ入力され
るとする。

【００５４】まず、差分符号を入力順に可変長符号化器
へ転送した場合は、可変長符号語として、(0,1)、(0,-
1)、(8,1)、(5,1)、(2,0)が生成される。図１２，図１
３の可変長符号化テーブルを用いた場合、差分周期内の
動きベクトルの符号長は３５ビットとなる。

【００５５】並べ換えパターン１は、差分符号化された
逆順に可変長符号化へデータを転送する場合である。こ
のとき、可変長符号語として、(3,1)、(5,1)、(8,-1)、
(0,1)が生成される。図１２，図１３の可変長符号化テ
ーブルを用いた場合、差分周期内の動きベクトルの符号
長は２７ビットとなる。

【００５６】これは、動きベクトルの真値の差分符号で
あるΔｈ０、Δｖ０を可変長符号化器へ最後に転送する
ことにより、連続する０の値の差分符号の個数が多くな
ったため、符号化効率が向上したと考えられる。

【００５７】並べ換えパターン２は、水平方向の差分符
号の後に垂直方向の差分符号を転送した場合である。こ
のとき可変長符号語として、(0,1)、(4,1)、(2,1)、(1,
-1)、(8,0)が生成される。図１２，図１３の可変長符号
化テーブルを用いた場合、差分周期内の動きベクトルの
符号長は３４ビットとなる。

【００５８】これは、水平方向と垂直方向の動きベクト
ル値は本来独立であると考えられるからである。水平方
向のみにパニング以外の動きがあり垂直方向にパニング
以外の動きがない場合、垂直方向の差分値は０になるた
め連続する０の値の差分符号の個数が多くなったため、
符号化効率が向上したと考えられる。

【００５９】並べ換えパターン３は、並べ換えパターン
２で動きベクトルの真値の差分符号であるΔｈ０、Δｖ
０を最後に転送した場合である。このとき、可変長符号
語として、(4,1)、(2,1)、(10,1)、(0,-1)が生成され
る。図１２，図１３の可変長符号化テーブルを用いた場
合、差分周期内の動きベクトルの符号長は２５ビットと
なる。

【００６０】並べ換えパターン４は、並べ換えパターン
２を逆順にした後、最後の２つがΔｖ０、Δｈ０になる
ようにした場合である。このとき、可変長符号語とし
て、(10,1)、(2,1)、(4,-1)、(0,1)が生成される。図１
２，図１３の可変長符号化テーブルを用いた場合、差分
周期内の動きベクトルの符号長は２５ビットとなる。

【００６１】並べ換えパターン３および並べ換えパター
ン４は、動きベクトルの真値の差分符号を可変長符号化
器へ最後に転送し、さらに動きベクトルの差分値の差分
符号に対しては、水平方向の差分符号を転送した後に垂
直方向の差分符号を転送するか、垂直方向の差分符号を
転送した後に水平方向の差分符号を転送するかのいずれ
かであり、並べ換えパターン１と並べ換えパターン２の
２つの効果により、連続する０の値の差分符号の個数が
さらに多くなり、符号化効率が並べ換えパターン１と並
べ換えパターン２よりさらに向上したと考えられる。

【００６２】以上のように、第１の実施例の動きベクト
ル符号化装置を用いることにより、差分符号メモリを用
いて可変長符号化器への転送データの順番を並び換える
ことにより、連続する０の値の差分符号の個数が多くな
る差分符号の順に可変長符号化することが可能となり、
動きベクトルの符号化効率を向上させることができる。

【００６３】（実施例２）第１の実施例では差分符号を
可変長符号化器１０４へ転送する順番を並べ換えるため
に、差分周期内に存在する差分符号を格納する差分符号
メモリ１０５とメモリデータ制御器が１０６が必要とな
る。ところが、これらの規模の増加が実現上支障となる
場合がある。

【００６４】そこで第２の実施例では、差分符号メモリ
を真値の動きベクトルの差分符号に必要な容量に削減
し、メモリデータ制御器１０６の代わりにスイッチを設
けることで構成することが可能な動きベクトル符号化装
置について述べる。

【００６５】以下に、本発明の第２の実施例における動
きベクトル符号化装置について図面を用いて説明する。

【００６６】図４は本発明の第２の実施例における動き
ベクトル符号化装置の構成図である。ここでは、図７の
従来例における動きベクトル符号化装置の動きベクトル
符号化器７１０のみが異なるため、その構成を記載して
いる。

【００６７】図４において、符号化対象の動きベクトル
値を現動きベクトル値、直前の動きベクトル値を前動き
ベクトル値とする。４０１は遅延器で、動きベクトル値
を格納する。４０２は差分周期カウンタで、ブロック数
のカウントを行い差分周期ごとに遅延器４０１のリセッ
トを行う。４０３は差分符号化器で、現動きベクトル値
と遅延器４０１の値との差分値を符号化する。４０４は
可変長符号化器で、差分符号をランレングス符号化を用
いて可変長符号化する。

【００６８】４０５は差分符号メモリで、差分周期カウ
ンタ４０２に同期して直前に格納されている差分符号を
可変長符号化器４０４へ転送し、新たに差分符号化器４
０３で符号化された差分符号を格納する。４０６はスイ
ッチで、差分周期カウンタ４０２に同期して動きベクト
ルの真値の差分符号を差分符号メモリ４０５に、動きベ
クトルの差分値の差分符号を可変長符号化器４０６に転
送する。

【００６９】図５は図４の動作を説明するフローチャー
トである。以下に２フレーム目以降の１フレームの映像
信号についての処理手順を示す。

【００７０】（５０１）画素数を水平８００画素・垂直
８００画素とし、ブロックの大きさを水平１６画素・垂
直１６画素とし、水平ブロックの総数を５０・垂直ブロ
ックの総数を５０とする。また、差分周期を１０ブロッ
クとする。初期値として、対象ブロックの水平ブロック
を０ブロック、垂直ブロックを０ブロック、差分周期ブ
ロックを０ブロックに設定する。（５０２）へ行く。

【００７１】（５０２）遅延器４０１の水平および垂直
方向の動きベクトル値をそれぞれ０に初期化する。（５
０３）へ行く。

【００７２】（５０３）差分符号化器４０３を用いて、
現動きベクトル値と遅延器４０１に格納された値との差
分値を符号化する。（５０４）へ行く。

【００７３】（５０４）現動きベクトルを遅延器４０１
に格納する。（５０５）へ行く。（５０５）差分周期カ
ウンタ４０２により差分周期ブロックに１を加算する。
（５０６）へ行く。

【００７４】（５０６）差分周期ブロックが１ブロック
に等しいかを調べる。等しい場合（５０７）へ行く。そ
うでない場合（５０８）へ行く。

【００７５】（５０７）差分符号メモリ４０５に格納さ
れている差分符号を可変長符号化器４０４に転送し、現
在対象の差分符号を差分符号メモリ４０５に新規に格納
する。（５０８）へ行く。

【００７６】（５０８）差分符号を可変長符号化する。
（５０９）へ行く。（５０９）差分周期ブロックが差分
周期の１０ブロックに等しいかを調べる。等しい場合
（５１０）へ行く。そうでない場合（５１１）へ行く。

【００７７】（５１０）遅延器４０１の水平および垂直
方向の動きベクトル値をそれぞれ０にリセットする。ま
た、差分周期ブロックを０にリセットする。（５１１）
へ行く。

【００７８】（５１１）対象ブロックの水平ブロックに
１を加算する。（５１２）へ行く。（５１２）対象ブロ
ックの水平ブロックが水平ブロックの総数である５０に
等しいかを調べる。等しい場合、（５１３）へ行く。そ
うでない場合、（５０３）へ行く。

【００７９】（５１３）対象ブロックの水平ブロックを
０にリセットする。対象ブロックの垂直ブロックに１を
加算する。（５１４）へ行く。

【００８０】（５１４）対象ブロックの垂直ブロックが
垂直ブロックの総数である５０に等しいかを調べる。等
しい場合、処理を終了する。そうでない場合、（５０
３）へ行く。

【００８１】ここでは、差分符号化器４０３として、Ｍ
ＰＥＧで採用されている折り返し符号化を用いて動きベ
クトルの差分符号化を行う。

【００８２】また、可変長符号化器４０４として、ラン
レングス符号化を用いて差分符号の可変長符号化を行
う。

【００８３】本実施例の構成を用いることにより、動き
ベクトルの真値の差分符号を差分符号メモリ４０５に格
納し、それ以降のブロックの動きベクトルの差分符号を
順次可変長符号化器４０４に転送していき、最後に差分
符号メモリ４０５に格納された動きベクトルの真値の差
分符号を可変長符号化器４０４に転送するため、連続す
る０の値の差分符号の個数が多い可変長符号を作成する
ことが可能となる。

【００８４】図６は、可変長符号化器への転送データの
並べ換えパターンを示している。ここで、水平方向およ
び垂直方向の動きベクトル値をｈｉ、ｖｉ（ｉ＝０〜
９）とし、差分符号値をΔｈｉ、Δｖｉ（ｉ＝０〜
９）とする。Δｈ０とΔｖ０は真値の差分符号値とす
る。ここで、動きベクトルはｈ０、ｖ０からｈ９、ｖ９
へ図６の左から右の順に差分符号化器４０３へ入力され
るとする。

【００８５】まず、差分符号を入力順に可変長符号化器
へ転送した場合は、可変長符号語として、(0,1)、(0,-
1)、(8,1)、(5,1)、(2,0)が生成される。図１２，図１
３の可変長符号化テーブルを用いた場合、差分周期内の
動きベクトルの符号長は３５ビットとなる。

【００８６】並べ換えパターンでは、動きベクトルの真
値の差分符号であるΔｈ０、Δｖ０を最後に可変長符号
化へ転送する。このとき、可変長符号語として、(8,
1)、(5,1)、(3,1)、(0,-1)が生成される。図１２，図１
３の可変長符号化テーブルを用いた場合、差分周期内の
動きベクトルの符号長は２７ビットとなる。

【００８７】これは、動きベクトルの真値の差分符号で
あるΔｈ０、Δｖ０を可変長符号化器へ最後に転送する
ことにより、連続する０の値の差分符号の個数が多くな
ったため、符号化効率が向上したと考えられる。

【００８８】以上のように、第２の実施例の動きベクト
ル符号化装置を用いることにより、差分周期カウンタ４
０２に同期して動きベクトルの真値の差分符号に対応す
る差分符号メモリ４０５とスイッチ４０６を用いて差分
符号を可変長符号化器４０４へ転送する順番を制御する
ことにより、連続する０の値の差分符号の個数が多い可
変長符号を生成することが可能となり、実施例１よりも
簡単な構成で動きベクトルの符号化効率を向上させるこ
とができる。

【００８９】

【発明の効果】本発明の動きベクトル符号化装置は、差
分符号を差分符号メモリに格納し、メモリデ−タ制御器
を用い差分周期ごとに可変長符号化器へあらかじめ設定
した順番に差分符号を転送することによって、可変長符
号化器に適した順番でデ−タを転送することができ、符
号化効率のよい可変長符号化を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における動きベクトル符
号化器の構成図

【図２】本発明の第１の実施例における動きベクトル符
号化装置のフローチャート

【図３】本発明の第１の実施例における差分符号の並べ
換えパターンを示す図

【図４】本発明の第２の実施例における動きベクトル符
号化器の構成図

【図５】本発明の第２の実施例における動きベクトル符
号化装置のフローチャート

【図６】本発明の第２の実施例における差分符号の並べ
換えパターンを示す図

【図７】従来の動きベクトル符号化装置の構成図

【図８】従来の動きベクトル符号化装置の動きベクトル
符号化テーブルを示す図

【図９】従来の動きベクトル符号化装置の動きベクトル
符号化器のブロック図

【図１０】従来の動きベクトル符号化装置のフローチャ
ート

【図１１】ランレングス符号化を用いた可変長符号化器
の符号長テーブルを示す図

【図１２】ランレングス符号化を用いた可変長符号化器
の符号化テーブルを示す図

【図１３】ランレングス符号化を用いた可変長符号化器
の符号化テーブルを示す図

【符号の説明】

１０１遅延器１０２差分周期カウンタ１０３差分符号化器１０４可変長符号化器１０５差分符号メモリ１０６メモリデータ制御器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動きベクトル値を差分符号化する際に動き
ベクトルの真値を符号化してから次に動きベクトルの真
値を符号化するまでのブロック数を差分周期とし、符号
化対象の動きベクトル値を現動きベクトル値、直前の動
きベクトル値を前動きベクトル値としたとき、動きベク
トル値を格納する遅延器と、ブロック数のカウントを行
い前記差分周期ごとに前記遅延器のリセットを行う差分
周期カウンタと、前記現動きベクトル値と前記遅延器の
格納値との差分値を符号化する差分符号化器と、差分符
号を可変長符号化する可変長符号化器と、前記差分符号
化器で符号化された差分符号を格納する差分符号メモリ
と、前記差分周期カウンタに同期して前記差分符号メモ
リに格納された差分符号をあらかじめ設定された順番に
前記可変長符号化器へ転送するメモリデ−タ制御器を備
えたことを特徴とする動きベクトル符号化装置。
【請求項２】メモリデ−タ制御器は、動きベクトルの真
値の差分符号を動きベクトルの差分値の差分符号の後に
前記可変長符号化器へ転送することを特徴とする請求項
１記載の動きベクトル符号化装置。
【請求項３】可変長符号化器は、ランレングス符号化を
行うことを特徴とする請求項１記載の動きベクトル符号
化装置。
【請求項４】メモリデ−タ制御器は、動きベクトルの差
分値の差分符号の中で、水平方向の差分符号を転送した
後に垂直方向の差分符号を転送するか、垂直方向の差分
符号を転送した後に水平方向の差分符号を転送するかの
いずれかの制御を行うことを特徴とする請求項１記載の
動きベクトル符号化装置。
【請求項５】動きベクトル値を差分符号化する際に動き
ベクトルの真値を符号化してから次に動きベクトルの真
値を符号化するまでのブロック数を差分周期とし、符号
化対象の動きベクトル値を現動きベクトル値、直前の動
きベクトル値を前動きベクトル値としたとき、動きベク
トル値を格納する遅延器と、ブロック数のカウントを行
い前記差分周期ごとに前記遅延器のリセットを行う差分
周期カウンタと、前記現動きベクトル値と前記遅延器の
値との差分値を符号化する差分符号化器と、差分符号を
ランレングス符号化を用いて可変長符号化する可変長符
号化器と、前記差分周期カウンタに同期して直前に格納
されている差分符号を前記可変長符号化器へ転送し、新
たに前記差分符号化器で符号化された差分符号を格納す
る差分符号メモリと、前記差分周期カウンタに同期して
動きベクトルの真値の差分符号を前記差分符号メモリ
に、動きベクトルの差分値の差分符号を前記可変長符号
化器に転送するスイッチを備えたことを特徴とする動き
ベクトル符号化装置。