JPH09238350A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の周波数帯域に分割された画像信号の各
帯域成分信号について、各々、フレーム間の相関を利用
して符号化効率を高める。 【解決手段】 帯域分割フィルタ１０は入力画像信号１
００を４つの帯域成分信号に分割する。第１の符号化回
路２０は、最も低周波数の帯域成分信号１１に対して動
きベクトルを検出し、動き補償予測符号化を行う。第２
の符号化回路１０４は、前記動き補償による動きベクト
ル１１４を入力し、この動きベクトルに応じて他の高周
波数域を含む帯域成分信号１２、１３に対してフレーム
間符号化又はフレーム内符号化を行う。第３の符号化回
路３０は、最も高周波数の帯域成分信号１４に対してフ
レーム内符号化を行う。高周波数域を含む帯域成分信号
１２、１３に対してフレーム間符号化が行われるので、
フレーム間の相関が利用でき、発生符号情報量が少な
く、また、復号画像の画質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号を複数の
周波数帯域に分割してサブバンド符号化を行う動画像符
号化装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像信号に対する圧縮方式の１つ
としてサブバンド符号化が知られている。このサブバン
ド符号化は、水平方向及び垂直方向の帯域分割フィルタ
により画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号（サ
ブバンド信号）に分割し、この分割された各帯域成分信
号毎に最適な符号化処理を行うものである。

【０００３】図６はサブバンド分割の一例として、入力
画像信号を４分割する場合の説明図を示す。帯域分割フ
ィルタとしては、折り返し歪みを除去するために直交ミ
ラーフィルタ（ＱＭＦ）が知られている。同図におい
て、６００、６０８、６１２はハイパス（ＨＰ）特性の
帯域分割フィルタ、６０２、６１０、６１４はローパス
（ＬＰ）特性の帯域分割フィルタ、６０４、６０６は水
平方向のダウンサンプリング回路（間引き回路）、６１
６、６１８、６２０、６２２は垂直方向のダウンサンプ
リング回路（間引き回路）である。

【０００４】入力画像信号１００は、帯域分割フィルタ
６００、６０２により水平方向にフィルタリングされ
て、２つの周波数帯域に分割され、その後、ダウンサン
プリング回路６０４、６０６により水平方向にダウンサ
ンプリングされる。更に、ダウンサンプリング回路６０
４の出力は帯域分割フィルタ６０８、６１０により垂直
方向にフィルタリングされると共に、ダウンサンプリン
グ回路６０６の出力は帯域分割フィルタ６１２、６１４
により垂直方向にフィルタリングされて、画像信号１０
０が４つの帯域成分に分割される。続いて、ダウンサン
プリング回路６１６、６１８、６２０、６２２が前記帯
域成分を各々垂直方向にダウンサンプリングする。その
結果、入力画像信号１００は、水平方向及び垂直方向共
に低周波数の帯域成分信号１１、水平方向に低周波数で
垂直方向に高周波数な帯域成分信号１２、水平方向に高
周波数で垂直方向に低周波数の帯域成分信号１３、及び
水平方向及び垂直方向共に高周波数の帯域成分信号１４
の４つの帯域成分に分割される。各々の帯域成分の画素
数は、水平方向及び垂直方向共に入力画像信号１００の
半分値になっている。

【０００５】また、前記のようなサブバンド分割の他の
一例として、図７は入力画像信号１００を７分割する場
合の説明図である。図７において、７００、７０８、７
１２、７２４、７３２、７３６はハイパス特性の帯域分
割フィルタ、７０２、７１０、７１４、７２６、７３
４、７３８はローパス特性の帯域分割フィルタ、７０
４、７０６、７２８、７３０は水平方向のダウンサンプ
リング回路（間引き回路）、７１６、７１８、７２０、
７２２、７４０、７４２、７４４、７４６は垂直方向の
ダウンサンプリング回路（間引き回路）である。

【０００６】図７では、図６と同様に入力画像信号１０
０を４分割した後、最も低周波数の帯域成分信号（ＬＬ
１）に対してのみ、更に、繰り返して水平方向及び垂直
方向にフィルタリングを行い且つダウンサンプリングを
施して、７つの帯域成分信号（ＨＨ１、ＨＬ１、ＬＨ
１、ＨＨ２、ＨＬ２、ＬＨ２、ＬＬ２：ここで数値１、
２は階層数を表す）を得ている。第２階層の各帯域成分
（ＨＨ２、ＨＬ２、ＬＨ２、ＬＬ２）の画素数は、水平
方向及び垂直方向共に入力画像信号の１／４値である。

【０００７】前記のようなサブバンド分割を利用した動
画像符号化装置として、例えば、岸本、奥村、入江著
「ＡＴＭ網におけるＨＤＴＶ伝送分配システム」（ＰＣ
ＳＪ’９０）に示されている動画像符号化装置がある。
この動画像符号化装置は、その送信部をサブバンド符号
化に適用している。図８は、従来の動画像符号化装置に
おいて帯域分割サブバンド符号化の構成図である。同図
において、１００はディジタル化された入力画像信号、
１０は前記図６又は図７に示した構成を持つ帯域分割フ
ィルタであって、入力画像信号１００を４つの周波数帯
域の帯域成分信号に分割する。２０は前記分割された帯
域成分信号のうち最も低い周波数帯域の成分信号１１を
動き補償予測符号化する低域符号化回路であって、符号
化データ１１２と動きベクトル情報１１４とを出力す
る。３０、４０、５０は相互に同一構成の高域符号化回
路であって、高周波数域を含む帯域成分信号１２、１
３、１４を各々量子化する量子化器１６と、この量子化
器１６で量子化された信号を可変長符号化する可変長符
号化回路１８とを内蔵し、この各可変長符号化回路１８
から各々符号化データ１１６、１１８、１２０を出力す
る。６０は多重化回路であって、前記低域符号化回路２
０からの符号化データ１１２及び動きベクトル情報１１
４、並びに３つの高域符号化回路３０、４０、５０から
の符号化データ１１６、１１８、１２０の多重化を行
い、その多重化された符号化系列７０を出力する。

【０００８】ここで、高域符号化回路３０、４０、５０
での符号化は、現フレーム内で閉じた符号化（フレーム
内符号化）である。一方、低域符号化回路２０での符号
化は、最も低周波数の帯域成分信号に対する符号化であ
って、画素間での相関が強いので、例えば直交変換によ
る周波数変換を利用した符号化が行われ、この符号化は
フレーム間符号化である。

【０００９】

【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、以下のような問題点を有する。即ち、入
力画像の動きが少ない場合には一般にフレーム間の相関
が強いにも拘らず、高周波数域を含む帯域成分信号の符
号化は、常にフレーム内符号化であるため、符号化時の
発生符号情報量の増大を引き起こす。また、各帯域成分
信号の符号化はその周波数帯域で閉じているので、各帯
域成分間に存在する相関を利用できず、符号化時の画質
劣化及び発生符号情報量の増大を引き起こす。

【００１０】本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み、
その目的は、帯域成分信号でフレーム間の相関を積極的
に利用した動画像符号化装置、及び符号化時の発生符号
情報量の増大を招かない動画像符号化装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明では、高周波数成分を含む帯域成分信号をも
フレーム間符号化を行い得る構成を採用し、また一部の
高周波数帯域では画像信号を分割しない構成を採用す
る。

【００１２】即ち、請求項１記載の発明の動画像符号化
装置は、画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号に
分割する帯域分割手段と、前記帯域分割手段により分割
された最も低周波数帯域の帯域成分信号について動きベ
クトルを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段に
よって動きベクトルが検出された帯域成分信号と予測信
号との差分である予測誤差信号を得て、動き補償する動
き補償手段と、前記動き補償手段によって動き補償され
た予測誤差信号を符号化する低域符号化手段と、前記動
きベクトルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外
の所定の一部の周波数帯域の帯域成分信号をフレーム間
符号化する高域符号化手段と、残りの周波数帯域の帯域
成分信号をフレーム内符号化する他の高域符号化手段と
を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明の動画像符号化装置
は、画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号に分割
する帯域分割手段と、前記帯域分割手段により分割され
た最も低周波数帯域の帯域成分信号について動きベクト
ルを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段によっ
て動きベクトルが検出された帯域成分信号と予測信号と
の差分である予測誤差信号を得て、動き補償する動き補
償手段と、前記動き補償手段によって動き補償された予
測誤差信号を符号化する低域符号化手段と、前記動き検
出手段により検出された動きベクトル情報に基いてフレ
ーム間符号化及びフレーム内符号化の何れか一方を選択
し、前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の所定の一部の周波数帯域の帯域成分信号を
前記選択に従って符号化する高域符号化手段と、残りの
周波数帯域の帯域成分信号をフレーム内符号化する他の
高域符号化手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明は、前記請求項１又は
請求項２記載の動画像符号化装置において、低域符号化
手段は、予測誤差信号を直交変換する直交変換回路と、
前記直交変換回路により変換された予測誤差信号を量子
化する量子化器と、前記量子化器により量子化された予
測誤差信号を可変長符号化する可変長符号化回路とを備
えることを特徴とする。

【００１５】請求項４記載の発明は、前記請求項１記載
の動画像符号化装置において、高域符号化手段は、帯域
成分単位の復号画像データを記憶するフレームメモリ
と、前記フレーム信号の復号画像データ及び、動きベク
トルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波
数帯域の帯域成分信号を入力し、この帯域成分信号から
前記復号画像データを減算して差信号を得る減算器と、
前記減算器の差信号を量子化する量子化器と、前記量子
化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回路と、前
記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、前記逆
量子化器の出力及び前記フレームメモリの復号画像デー
タを入力し、この両者を加算して新たな復号画像データ
を得る加算器とを備え、前記加算器の復号画像データは
前記フレームメモリに記憶されることを特徴とする。

【００１６】請求項５記載の発明は、前記請求項２記載
の動画像符号化装置において、高域符号化手段は、動き
検出手段により検出された動きベクトル情報に基いてフ
レーム内符号化又はフレーム間符号化を指示する切り替
え指示回路と、帯域成分単位の復号画像データを記憶す
るフレームメモリと、前記フレーム信号の復号画像デー
タ及び、動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の周波数帯域の帯域成分信号を入力し、この
帯域成分信号から前記復号画像データを減算して差信号
を得る減算器と、前記切り替え指示回路の指示に従っ
て、前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の周波数帯域の帯域成分信号、及び前記善算
器の差信号の何れか一方を選択する第１の選択器と、前
記第１の選択器の出力を量子化する量子化器と、前記量
子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回路と、
前記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、前記
切り替え指示回路の指示に従って、前記フレームメモリ
の復号画像データを選択し、又はその選択を停止する第
２の選択器と、前記逆量子化器の出力及び前記第２の選
択器の出力を入力し、この両者を加算して新たな復号画
像データを得る加算器とを備え、前記加算器の復号画像
データは前記フレームメモリに記憶されることを特徴と
する。

【００１７】請求項６記載の発明は、前記請求項５記載
の動画像符号化装置において、第１の選択器は、切り替
え指示回路がフレーム間符号化を指示するときには減算
器の出力を選択する一方、フレーム内符号化を指示する
ときには動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の周波数帯域の帯域成分信号を選択し、第２
の選択器は、切り替え指示回路がフレーム間符号化を指
示するときにはフレームメモリの復号画像データを選択
し、フレーム内符号化を指示するときには前記復号画像
データの選択を停止することを特徴とする。

【００１８】請求項７記載の発明は、前記請求項５記載
の動画像符号化装置において、切り替え指示回路は、動
き検出手段により検出された動きベクトル情報を入力
し、零値でない動きベクトルの数が設定値以上の場合に
はフレーム内符号化を指示し、零値でない動きベクトル
の数が設定値未満の場合にはフレーム間符号化を指示す
ることを特徴とする。

【００１９】請求項８記載の発明は、前記請求項１又は
請求項２記載の動画像符号化装置において、他の高域符
号化手段は、入力した帯域成分信号を量子化する量子化
器と、前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符
号化器とを備えることを特徴とする。

【００２０】請求項９記載の発明の動画像符号化装置
は、画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号に分割
する帯域分割手段と、前記帯域分割手段により分割され
た最も低周波数帯域の帯域成分信号について動きベクト
ルを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段によっ
て動きベクトルが検出された帯域成分信号と予測信号と
の差分である予測誤差信号を得て、動き補償する動き補
償手段と、前記動き補償手段によって動き補償された予
測誤差信号を符号化する低域符号化手段と、前記動きベ
クトルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周
波数帯域の帯域成分信号を符号化する高域符号化手段と
を備え、前記帯域分割手段において、複数の周波数帯域
は、予め定めた周波数帯域を除く周波数帯域であること
を特徴とする。

【００２１】請求項１０記載の発明は、前記請求項９記
載の動画像符号化装置において、予め定めた周波数帯域
は、水平方向及び垂直方向に高周波数である周波数帯域
であることを特徴とする。

【００２２】以上の構成により、請求項１ないし請求項
８記載の発明では、高域符号化手段でフレーム間符号化
が採用されるので、フレーム間の相関を利用でき、符号
化時の画質が向上すると共に発生符号情報量が比較的少
量で済む。

【００２３】特に、請求項２記載の発明では、低周波数
の帯域成分信号について検出した動きベクトルに基い
て、フレーム内符号化又はフレーム間符号化を選択し
て、高周波数域の帯域成分信号の符号化を行うので、各
帯域成分信号間に存在する相関を利用でき、符号化時の
画質の劣化が小さく抑制される。

【００２４】また、請求項９及び請求項１０記載の発明
では、一部の高周波数帯域では、画像信号を分割しない
ので、画像信号の分割処理速度が速くなると共に、発生
符号情報量の増大が防止される。特に、この分割しない
高周波数帯域を、水平方向及び垂直方向に高周波数であ
る帯域に限定した場合には、この帯域では帯域成分信号
が小電力であるので、復号画像の画質は良好に保持され
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の動画像符号化装置
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【００２６】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態の動画像符号化装置を示す。図１におい
て、１００はディジタル化された入力画像信号、１０は
帯域分割フィルタ（帯域分割手段）であって、前記入力
画像信号１００を図６の構成により４つの周波数帯域の
帯域成分信号に分割する。即ち、水平方向及び垂直方向
共に低周波数帯域の信号１１、水平方向に低周波数域で
垂直方向に高周波数域の信号１２、水平方向に高周波数
域で垂直方向に低周波数域の信号１３、水平方向及び垂
直方向共に高周波数域の信号１４に分割する。

【００２７】２０は分割された帯域成分信号のうち最も
低い周波数帯域の成分信号１１を動き補償予測符号化す
る第１の符号化回路であって、符号化データ１１２と動
きベクトル情報１１４とを出力する。１０４は本発明の
特徴的な構成を持つ第２の符号化回路（高域符号化手
段）であって、前記高周波数成分を含む一部の帯域成分
信号１２、１３を入力し、この帯域成分信号１２、１３
をフレーム間符号化して、各々の符号化データ１１６、
１１８を出力する。３０は第３の符号化回路（他の高域
符号化手段）であって、残りの高周波数帯域成分信号１
４を入力し、この帯域成分信号１４をフレーム内符号化
して、符号化データ１２０を出力する。６０は多重化回
路であって、前記第１の符号化回路２０からの符号化デ
ータ１１２及び動きベクトル情報１１４、並びに第２及
び第３の符号化回路１０４、３０からの符号化データ１
１６、１１８、１２０の多重化を行い、その多重化され
た符号化系列７０を出力する。

【００２８】前記第３の符号化回路３０は、前記従来例
を示す図８の高域符号化回路３０と同一構成である。即
ち、図８の構成と同様に、帯域成分信号１４を量子化す
る量子化器１６と、ここで量子化された信号を可変長符
号化する可変長符号化回路１８とを備え、前記符号化回
路１８から符号化データ１２０が出力される。

【００２９】前記第１の符号化回路２０の内部構成を図
９に示す。図９の符号化回路２０は、動き検出回路（動
き検出手段）１９９と、動き補償回路（動き補償手段）
２００と、低域符号化回路（低域符号化手段）２０１と
から成る。

【００３０】前記動き検出回路１９９は、後述するフレ
ームメモリ１９８から符号化対象ブロックの周辺に位置
するブロック２８を読み出すと共に、低周波数帯域信号
１１を入力し、この両者から最も近似しているブロック
を選出し、このブロックの位置から動きベクトルを検出
し、その検出した動きベクトル情報１１４を前記多重化
回路６０に出力する。

【００３１】前記動き補償回路２００は、フレームメモ
リ１９８と、減算器１９１とを有する。前記フレームメ
モリ１９８は、後述するように前フレームの符号化済デ
ータを局部復号した信号を記憶し、前記動き検出回路１
９９で検出された動きベクトル情報１１４に基いて最も
近似するブロックを予測信号２７として出力する。ま
た、前記減算器１９１は、低周波数帯域信号１１から前
記フレームメモリ１９８からの予測信号２７を減算し、
その減算結果である予測誤差信号２１を低域符号化回路
２０１に出力する。

【００３２】前記低域符号化回路２０１は、前記減算器
１９１からの予測誤差信号２１を直交変換し、その変換
結果である変換係数信号２２を出力する直交変換回路１
９２と、この直交変換回路１９２の変換係数信号２２を
量子化し、その量子化信号２３を出力する量子化器１９
３と、前記量子化器１９３の量子化信号２３を可変長符
号化して圧縮し、その結果である符号化データ１１２を
多重化回路６０に出力する。

【００３３】前記動き補償回路２００は、更に、前記低
域符号化回路２０１の量子化器１９３の量子化信号２３
を逆量子化する逆量子化器１９５と、この逆量子化器１
９５の逆量子化信号２４を逆直交変換して局部復号し、
その結果である復号差分信号２５を出力する逆直交変換
回路１９６と、この逆直交変換回路１９６からの復号差
分信号２５と前記フレームメモリ１９８からの予測信号
２７とを加算する加算器１９７とを備え、前記加算器１
９７の加算結果である今回のフレーム信号は前記フレー
ムメモリ１９８に記憶される。

【００３４】図３は前記第２の符号化回路１０４の内部
構成を示す。同図の符号化回路１０４は、高帯域成分信
号１２をフレーム間符号化する符号化回路１０４ａと、
他の高帯域成分信号１３をフレーム間符号化する符号化
回路１０４ｂとから成り、この両回路１０４ａ、１０４
ｂは同一構成である。以下、符号化回路１０４ａの内部
構成を説明する。同図の符号化回路１０４ａは、帯域成
分単位で前フレームの符号化データを局部復号して得ら
れる復号画像データを記憶するフレームメモリ３０６
と、入力帯域成分信号１２から前記フレームメモリ３０
６からの前フレームの復号画像データ（予測信号）３１
７を減算する減算器３０１と、この減算器３０１からの
差信号３１２を量子化する量子化器３０２と、この量子
化器３０２からの量子化信号３１３を可変長符号化する
可変長符号化回路３０３とを備えると共に、前記量子化
器３０２からの量子化信号３１３を逆量子化して復号
し、復号差分信号３１５を得る逆量子化器３０４と、前
記逆量子化器３０４の復号差分信号３１５と前記フレー
ムメモリ３０６からの予測信号３１７とを加算して局部
復号画像データ３１６を得る加算器３０５とを備え、前
記加算器３０５の局部復号画像データ３１６はフレーム
メモリ３０６に記憶され、次のフレームの符号化に用い
られる。

【００３５】従って、本実施の形態では、高周波数域成
分である２つの帯域成分信号１２、１３の符号化に対し
て、前フレームの局部復号画像信号との差分を用いたフ
レーム間符号化が採用される。よって、入力画像の動き
が比較的少ない場合には、フレーム間の相関があるの
で、符号化効率を高めて発生符号情報量を少なく抑える
ことができる。

【００３６】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態の動画像符号化装置を示す。図２におい
て、図１と異なるのは第２の符号化回路１０５の内部構
成である。第２の符号化回路１０５には、第１の符号化
回路２０で検出された動きベクトル情報１１４が入力さ
れる。

【００３７】図４は、前記第２の符号化回路１０５の内
部構成を示す。同図の符号化回路１０５は、高帯域成分
信号１２を符号化する符号化回路１０５ａと、他の高帯
域成分信号１３を符号化する符号化回路１０５ｂとから
成り、この両回路１０５ａ、１０５ｂは同一構成であ
る。以下、符号化回路１０５ａの内部構成を説明する。
同図の符号化回路１０５ａは、前記第１の実施の形態の
符号化回路１０４ａに次の構成を付加したものである。
以下、付加した構成のみを説明し、同一構成の部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。同図の
符号化回路１０５ａでは、フレーム間／フレーム内符号
化切り替え指示回路４０２と、第１の選択器４０８と、
第２の選択器４０９とを備える。

【００３８】前記フレーム間／フレーム内符号化切り替
え指示回路４０２は、動き検出回路１９９からの動きベ
クトル情報１１４を入力し、零値でない動きベクトルの
個数の合計と閾値ＴＨとを比較して、零値でない動きベ
クトルの合計が閾値ＴＨ以上の場合にはフレーム内符号
化を選択するように指示信号４２１を出力し、一方、零
値でない動きベクトルの合計が閾値ＴＨ未満の場合には
フレーム間符号化を選択するように指示信号４２１を出
力する。第１の選択器４０８は、前記指示信号４２１を
受け、フレーム内符号化の選択が指示される場合には入
力帯域成分信号１２を選択し、一方、フレーム間符号化
の選択が指示される場合には減算器３０１からの差信号
を選択して、その選択した信号を量子化器３０２に出力
する。前記第２の選択器４０９は、前記指示信号４２１
を受け、フレーム間符号化の選択が指示される場合には
フレームメモリ３０６の予測信号３１７を選択し、この
予測信号３１７を選択信号４２９として加算器３０５に
出力し、一方、フレーム内符号化の選択が指示される場
合には前記予測信号３１７の選択を停止する。

【００３９】従って、本実施の形態では、低周波数の帯
域成分信号１１で求めた動きベクトル情報に基いて、フ
レーム内符号化及びフレーム間符号化の何れか一方を選
択して符号化し、入力画像の動きが少ない場合にはフレ
ーム間の相関を利用したフレーム間符号化を行い、一
方、シーンチェンジ等の入力画像の動きが多い場合には
フレーム内符号化が行われるので、発生符号情報量を少
なく抑えることができると共に、符号化時の画質劣化も
小さく抑えることができる。

【００４０】（第３の実施の形態）図５は第３の実施の
形態の動画像符号化装置を示す。本実施の形態は、動画
像符号化装置の全体構成は、従来例を示す図８、又は本
発明の前記第１若しくは第２の実施の形態を示す図１、
図２の構成と同様であり、帯域分割フィルタ１０の内部
構成のみが異なる。

【００４１】図５は本実施の形態の帯域分割フィルタ９
の内部構成を示す。同図において、６００、６０２は入
力画像信号１００を水平方向に２つの周波数帯域に分割
する直交ミラーフィルタより成る各々ハイパス特性、ロ
ーパス特性の帯域分割フィルタ、６０４、６０６は前記
帯域分割フィルタ６００、６０２の出力信号を各々水平
方向にダウンサンプリングするダウンサンプリング回路
である。また、６１０は前記ダウンサンプリング回路６
０４の出力を垂直方向にフィルタリングするローパス特
性の帯域分割フィルタ、６１２、６１４は前記ダウンサ
ンプリング回路６０４の出力を垂直方向にフィルタリン
グする各々ハイパス特性、ローパス特性の帯域分割フィ
ルタ、６１８、６２０、６２２は前記垂直方向の帯域分
割フィルタ６１０、６１２、６１４の出力を各々ダウン
サンプリングする垂直方向のダウンサンプリング回路で
あり、前記ダウンサンプリング回路６１８、６２０、６
２２は、各々、水平方向に高周波数で且つ垂直方向に低
周波数の帯域成分信号１３、水平方向に低周波数で垂直
方向に高周波数の帯域成分信号１２、水平方向及び垂直
方向共に低周波数の帯域成分信号１１を出力する。

【００４２】従って、本実施の形態では、水平及び垂直
方向共に高周波数の帯域成分信号は分割されない。この
帯域成分信号は、他の３つの帯域成分信号に比べ信号電
力が小さい。したがって、復号画像の画質にさほど影響
なく、前記分割しない分、帯域成分への分割処理速度が
速くなると共に、符号化時の発生符号情報量を少なく抑
えることができる。

【００４３】尚、本発明は前記実施の形態に限定されな
い。例えば、第１及び第２の実施の形態において帯域分
割フィルタ１０は図６に示した帯域分割を行ったが、帯
域分割は、図７の帯域分割や、図７の帯域分割での帯域
成分ＬＬ２を更に繰り返し水平及び垂直方向にフィルタ
リングし、更にダウンサンプリングを行って、１０個の
帯域成分に分割する場合、又は他の帯域分割方法等であ
ってもよいのは勿論である。また、第１、第２の実施の
形態では、第２の符号化回路１０４、１０５は、帯域成
分信号１２、１３に関してフレーム間符号化を行った
が、他の帯域成分信号をフレーム間符号化してもよい。
同様に、第３の符号化回路３０は、帯域成分信号１４に
関してフレーム内符号化を行ったが、他の帯域成分信号
をフレーム内符号化してもよい。更に、第２の実施の形
態では、零値でない動きベクトルの合計数と閾値とを比
較して符号化方法を決定したが、動きベクトル情報に基
づく他の決定方法で指示信号を出力してもよい。加え
て、前記実施の形態では、動き補償後に直交変換回路、
量子化、可変長符号化を行ったが、ＰＣＭ符号化又はＤ
ＰＣＭ符号化を行ってもよい。また、直交変換、量子
化、可変長符号化はこれ等に限定されず、他の手法によ
ってもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項８記載の発明の動画像符号化装置によれば、高周波
数域の帯域成分信号の符号化にもフレーム間符号化を採
用したので、フレーム間の相関を利用でき、復号画像の
画質の向上を図ることができると共に、発生符号情報量
を有効に低減できる。

【００４５】特に、請求項２記載の発明の動画像符号化
装置によれば、低周波数の帯域成分信号について検出し
た動きベクトルに基いて、フレーム内符号化又はフレー
ム間符号化を選択して、高周波数域の帯域成分信号の符
号化を行うので、各帯域成分信号間に存在する相関を利
用して、符号化時の画質の劣化を小さく抑制することが
できる。

【００４６】また、請求項９及び請求項１０記載の発明
の動画像符号化装置によれば、一部の高周波数帯域で画
像信号を分割しないので、画像信号の分割処理速度の向
上を図ることができると共に、発生符号情報量の増大を
有効に防止できる。特に、この分割しない高周波数帯域
を、水平方向及び垂直方向に高周波数である帯域に限定
した場合には、復号画像の画質を良好に保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の動画像符号化装置
の全体構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の動画像符号化装置
の全体構成を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の動画像符号化装置
における第２の符号化回路の内部構成を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の動画像符号化装置
における第２の符号化回路の内部構成を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態における動画像符号
化装置における帯域分割フィルタの内部構成を示す図で
ある。

【図６】帯域分割の手法を示す説明図である。

【図７】帯域分割の他の手法を示す説明図である。

【図８】従来の動画像符号化装置の全体構成を示す図で
ある。

【図９】従来の動画像符号化装置における符号化回路の
内部構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ 帯域分割フィルタ １６ 量子化器 １８ 可変長符号化回路 ３０ 第３の符号化回路（他の高域符号化
回路） １０４、１０５ 第２の符号化回路（高域符号化回
路） １１４ 動きベクトル情報 １９２ 直交変換回路 １９３ 量子化器 １９４ 可変長符号化回路 １９９ 動き検出回路（動き検出手段） ２００ 動き補償回路（動き補償手段） ２０１ 低域符号化回路（低域符号化手段） ３０１ 減算器 ３０２ 量子化器 ３０３ 可変長符号化回路 ３０４ 逆量子化回路 ３０５ 加算器 ３０６ フレームメモリ ４０２ 切り替え指示回路 ４０８ 第１の選択器 ４０９ 第２の選択器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分
   信号に分割する帯域分割手段と、 前記帯域分割手段により分割された最も低周波数帯域の
   帯域成分信号について動きベクトルを検出する動き検出
   手段と、 前記動き検出手段によって動きベクトルが検出された帯
   域成分信号と予測信号との差分である予測誤差信号を得
   て、動き補償する動き補償手段と、 前記動き補償手段によって動き補償された予測誤差信号
   を符号化する低域符号化手段と、 前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波数帯
   域以外の所定の一部の周波数帯域の帯域成分信号をフレ
   ーム間符号化する高域符号化手段と、 残りの周波数帯域の帯域成分信号をフレーム内符号化す
   る他の高域符号化手段とを備えたことを特徴とする動画
   像符号化装置。
2. 【請求項２】 画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分
   信号に分割する帯域分割手段と、 前記帯域分割手段により分割された最も低周波数帯域の
   帯域成分信号について動きベクトルを検出する動き検出
   手段と、 前記動き検出手段によって動きベクトルが検出された帯
   域成分信号と予測信号との差分である予測誤差信号を得
   て、動き補償する動き補償手段と、 前記動き補償手段によって動き補償された予測誤差信号
   を符号化する低域符号化手段と、 前記動き検出手段により検出された動きベクトル情報に
   基いてフレーム間符号化及びフレーム内符号化の何れか
   一方を選択し、前記動きベクトルが検出された帯域成分
   信号の周波数帯域以外の所定の一部の周波数帯域の帯域
   成分信号を前記選択に従って符号化する高域符号化手段
   と、 残りの周波数帯域の帯域成分信号をフレーム内符号化す
   る他の高域符号化手段とをを備えたことを特徴とする動
   画像符号化装置。
3. 【請求項３】 低域符号化手段は、 予測誤差信号を直交変換する直交変換回路と、 前記直交変換回路により変換された予測誤差信号を量子
   化する量子化器と、 前記量子化器により量子化された予測誤差信号を可変長
   符号化する可変長符号化回路とを備えることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の動画像符号化装置。
4. 【請求項４】 高域符号化手段は、 帯域成分単位の復号画像データを記憶するフレームメモ
   リと、 前記フレーム信号の復号画像データ及び、動きベクトル
   が検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波数帯
   域の帯域成分信号を入力し、この帯域成分信号から前記
   復号画像データを減算して差信号を得る減算器と、 前記減算器の差信号を量子化する量子化器と、 前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回
   路と、 前記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、 前記逆量子化器の出力及び前記フレームメモリの復号画
   像データを入力し、この両者を加算して新たな復号画像
   データを得る加算器とを備え、 前記加算器の復号画像データは前記フレームメモリに記
   憶されることを特徴とする請求項１記載の動画像符号化
   装置。
5. 【請求項５】 高域符号化手段は、 動き検出手段により検出された動きベクトル情報に基い
   てフレーム内符号化又はフレーム間符号化を指示する切
   り替え指示回路と、 帯域成分単位の復号画像データを記憶するフレームメモ
   リと、 前記フレーム信号の復号画像データ及び、動きベクトル
   が検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波数帯
   域の帯域成分信号を入力し、この帯域成分信号から前記
   復号画像データを減算して差信号を得る減算器と、 前記切り替え指示回路の指示に従って、前記動きベクト
   ルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波数
   帯域の帯域成分信号、及び前記減算器の差信号の何れか
   一方を選択する第１の選択器と、 前記第１の選択器の出力を量子化する量子化器と、 前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回
   路と、 前記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、 前記切り替え指示回路の指示に従って、前記フレームメ
   モリの復号画像データを選択し、又はその選択を停止す
   る第２の選択器と、 前記逆量子化器の出力及び前記第２の選択器の出力を入
   力し、この両者を加算して新たな復号画像データを得る
   加算器とを備え、 前記加算器の復号画像データは前記フレームメモリに記
   憶されることを特徴とする請求項２記載の動画像符号化
   装置。
6. 【請求項６】 第１の選択器は、切り替え指示回路がフ
   レーム間符号化を指示するときには減算器の出力を選択
   する一方、フレーム内符号化を指示するときには動きベ
   クトルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周
   波数帯域の帯域成分信号を選択し、 第２の選択器は、切り替え指示回路がフレーム間符号化
   を指示するときにはフレームメモリの復号画像データを
   選択し、フレーム内符号化を指示するときには前記復号
   画像データの選択を停止することを特徴とする請求項５
   記載の動画像符号化装置。
7. 【請求項７】 切り替え指示回路は、 動き検出手段により検出された動きベクトル情報を入力
   し、零値でない動きベクトルの数が設定値以上の場合に
   はフレーム内符号化を指示し、零値でない動きベクトル
   の数が設定値未満の場合にはフレーム間符号化を指示す
   ることを特徴とする請求項５記載の動画像符号化装置。
8. 【請求項８】 他の高域符号化手段は、 入力した帯域成分信号を量子化する量子化器と、 前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化器
   とを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   の動画像符号化装置。
9. 【請求項９】 画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分
   信号に分割する帯域分割手段と、 前記帯域分割手段により分割された最も低周波数帯域の
   帯域成分信号について動きベクトルを検出する動き検出
   手段と、 前記動き検出手段によって動きベクトルが検出された帯
   域成分信号と予測信号との差分である予測誤差信号を得
   て、動き補償する動き補償手段と、 前記動き補償手段によって動き補償された予測誤差信号
   を符号化する低域符号化手段と、 前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波数帯
   域以外の周波数帯域の帯域成分信号を符号化する高域符
   号化手段とを備え、 前記帯域分割手段において、複数の周波数帯域は、予め
   定めた周波数帯域を除く周波数帯域であることを特徴と
   する動画像符号化装置。
10. 【請求項１０】 予め定めた周波数帯域は、水平方向及
    び垂直方向に高周波数である周波数帯域であることを特
    徴とする請求項９記載の動画像符号化装置。