JPH10150664A - 映像信号符号化装置および復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同じ動きを含むブロックをまとめて領域を構
成し、領域毎に動きパラメータを検出することにより、
動きに関する符号量を削減できる映像信号符号化装置お
よびその復号化装置を得る。 【解決手段】 入力映像信号をブロックに分割し、１個
ないし互いに隣接する複数個のブロックをまとめて領域
を構成し、領域毎に画像間の動きパラメータを検出する
動き情報検出手段と、各領域を構成するブロックを示す
符号を出力する領域情報符号化手段とを備え、前記領域
情報符号化手段が各領域について、その領域に属する１
つのブロックを起点として予め定めた探索順に従って各
ブロックが当該領域に属するか否かを検出する手段を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像間の動きを検
出し、動き補償を行うことにより映像信号の時間方向の
冗長度を削減する映像信号符号化装置、およびその復号
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像間の動きベクトルを検出し、
この動きベクトルを用いて動き補償予測符号化を行う映
像信号符号化装置が多々開発されている。これらの構成
については、例えば、吹抜敬彦：「ＴＶ画像の多次元信
号処理」、日刊工業新聞社、P.273〜274に示されてい
る。図１２はこのような従来の映像信号符号化装置を示
すブロック図である。図において、１は映像信号の入力
端子であり、この入力端子１から入力された映像信号は
減算器２の第一の入力と動き検出回路７の第一の入力に
与えられる。減算器２の出力は予測誤差符号化回路３に
入力される。予測誤差符号化回路３の出力は外部へ出力
されるとともに、予測誤差復号化回路４に入力される。
予測誤差復号化回路４の出力は、加算器５の第一の入力
に与えられる。加算器５の出力はフレームメモリ６に入
力される。フレームメモリ６の出力は、動き検出回路７
の第二の入力と予測画像作成回路８の第一の入力に与え
られる。動き検出回路７の出力は外部へ出力されるとと
もに、予測画像作成回路８の第二の入力に与えられる。
予測画像作成回路８の出力は減算器２の第二の入力と加
算器５の第二の入力に与えられる。

【０００３】次に動作について説明する。入力端子１か
ら入力される映像信号は、例えば、１秒あたり３０枚の
画像で構成されている。各画像は、減算器２において、
予測画像作成回路８から出力される予測画像との差分が
求められる。予測画像は次のようにして生成される。ま
ず、動き検出回路７で、入力画像と、フレームメモリ６
に記憶された画像とが比較され、動きベクトルが検出さ
れる。予測画像作成回路８は、この動きベクトルとフレ
ームメモリ６に記憶された画像を用いて予測画像を作成
する。

【０００４】減算器２から出力される予測誤差は、予測
誤差符号化回路３において、離散コサイン変換、量子化
などを用いて符号化される。予測誤差復号化回路４は、
予測誤差符号化回路３と逆の動作を行い、符号化された
予測誤差を復号する。復号された予測誤差は、加算器５
において、予測画像と加算され、復号画像が生成され
る。この復号画像はフレームメモリ６に記憶され、次の
画像の符号化に用いられる。予測誤差符号化回路３から
出力される符号化された予測誤差と、動き検出回路７か
ら出力される動きベクトルが入力映像信号を表現する符
号化データとなる。

【０００５】このような従来の映像信号符号化装置にお
いては、画像を複数の画素から成るブロックに分割し、
ブロック毎に動きベクトルを求める動き検出回路が採用
されている。多くの場合、ブロックサイズは固定で、同
一ブロック内の画素であれば、同じ動きベクトルを使う
ことになる。しかし、同一ブロック内に動きの異なる部
分が混在すると、誤った動きベクトルを検出してしまう
ことがあるので、誤検出を少なくするため、動き物体の
輪郭部分を含むブロックについては、さらに小さく分割
したブロック単位に動きベクトルを検出する方式もあ
る。

【０００６】例えば、図１３は特公平８−３２０４４号
公報に示された従来の動きベクトル検出回路を示すブロ
ック図である。図において、９はブロック単位動きベク
トル検出回路、１０は分割ブロック単位動きベクトル検
出回路、１１は動き輪郭検出回路、１２はセレクト回路
である。

【０００７】次に動作について説明する。入力された２
枚の画像のうち、今符号化しようとしている画像の画素
データをg1(x,y)、既に符号化した画像の画素データをg
2(x,y)とすると、ブロック単位動きベクトル検出回路９
は、ブロック毎に、

【０００８】

【数１】

【０００９】の値が最小となるａとｂを求めて、検出ベ
クトル(a,b)を出力する。一方、分割ブロック単位動き
ベクトル検出回路１０は、ブロック単位動きベクトル検
出回路９で用いたブロックをさらに小さく分割した分割
ブロック単位に動きベクトルを検出する。検出方法はブ
ロック単位動きベクトル検出回路９の処理と同様であ
る。

【００１０】動き輪郭検出回路１１は、動き物体の輪郭
を含むブロックを検出するための回路である。検出方法
は、（１）式の最小値が所定の値以上であるときには２
画像間に対応するブロックが無いものとして、そのブロ
ックは動き物体の輪郭部分を含むと判定する。セレクト
回路１２では、動き輪郭検出回路１１により動き物体の
輪郭を含むブロックと判定された部分では、同一ブロッ
ク内に動きの異なる部分が混在することにより生じる誤
検出画素の数を少なく抑えている分割ブロック単位動き
ベクトル検出回路１０の検出ベクトルを出力し、動き物
体の輪郭を含まないブロックと判定された部分では、検
出精度の良いブロック単位動きベクトル検出回路９の検
出ベクトルを出力する。

【００１１】図１３の従来の動きベクトル検出回路によ
る検出動きベクトルの例を図１４に示す。実線１３は動
き物体の輪郭である。実線１３の輪郭線を含むブロック
では小さい分割ブロック単位に動きベクトルが出力さ
れ、輪郭線を含まないブロックはブロック単位に動きベ
クトルが出力される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の映像信号符号化
装置は、ブロック単位で動きベクトルを検出するため、
同じ動きが広範囲にわたっている場合も、分割ブロック
を含むブロックの数だけ動きベクトルを送らねばなら
ず、特に低レートにおいて、この動きベクトルの符号量
がビットレート削減の障害となるという問題点があっ
た。

【００１３】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、同じ動きを含むブロックをまと
めて領域を構成し、領域毎に動きパラメータを検出する
ことにより、動きに関する符号量を削減できる映像信号
符号化装置およびその復号化装置を得ることを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る映像信号
符号化装置は、入力映像信号をブロックに分割し、１個
ないし互いに隣接する複数個のブロックをまとめて領域
を構成し、各領域毎に画像間の動きパラメータを検出す
る動き情報検出手段と、各領域を構成するブロックを示
す符号を出力する領域情報符号化手段と、各領域につい
てその領域に属する１つのブロックを起点として予め定
めた探索順に従って各ブロックが当該領域に属するか否
かを検出する手段とを備えたものである。

【００１５】また、この発明に係る映像信号符号化装置
は、領域情報符号化手段が予め定めたブロックの走査順
に従って、未だ符号化していない領域に属するブロック
を検出し、このブロックが属する領域について、このブ
ロックを起点として予め定めた探索順に従って各ブロッ
クが当該領域に属するか否かを検出するよう構成したも
のである。

【００１６】また、この発明に係る映像信号符号化装置
は、領域情報符号化手段が、各領域についてその領域に
属する１つのブロックを起点として予め定めた探索順に
従って各ブロックが当該領域に属するか否かを検出し、
当該領域に属する場合は領域に属することを示す符号を
出力し、当該領域に属さない場合でかつ未だ符号化して
いない領域に属する場合は領域に属さないことを示す符
号を出力し、当該領域に属さない場合でかつ既に符号化
した領域に属する場合は符号を出力しないように構成し
たものである。

【００１７】また、この発明に係る映像信号符号化装置
は、入力映像信号を大ブロックに分割し、１つの大ブロ
ックをさらに複数の小ブロックに分割するか否かを決定
するブロック分割決定手段と、このブロック分割決定手
段で決定された大小のブロックのうち１個ないし互いに
隣接する複数個のブロックをまとめて領域を構成し、領
域毎に画像間の動きパラメータを検出する動き情報検出
手段と、ブロック分割決定手段で決定されたブロック分
割の情報と各領域を構成するブロックの情報を記憶する
ブロック分割／領域情報記憶手段と、各領域を構成する
ブロックを示す符号を出力する領域情報符号化手段とを
備え、動き情報検出手段が構成した一つの領域に、１つ
の大ブロックに含まれるすべての小ブロックが属する場
合、この大ブロックは分割しないとして前記ブロック分
割／領域情報記憶手段がブロック分割の情報を書き換え
るように構成したものである。

【００１８】また、この発明に係る映像信号復号化装置
は、映像信号をブロックに分割し、１個ないし互いに隣
接する複数個のブロックをまとめて領域を構成し、領域
毎に画像間の動きパラメータと、各領域を構成するブロ
ックを示す符号を出力する映像信号符号化装置の復号化
装置であって、各領域を構成するブロックを示す符号を
復号して各ブロックがどの領域に属するかを検出する領
域情報復号化手段と、各ブロックがどの領域に属するか
を記憶する領域情報記憶手段とを備え、前記領域情報記
憶手段は、前記領域情報復号化手段が各画像の復号を開
始する前に、各ブロックの属する領域を、未伝送の領域
を示す信号にリセットするように構成したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて具体的に説明する。尚、従来と同
一符号は従来のものと同一あるいは相当のものを表す。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１による映
像信号符号化装置を示すブロック図である。図におい
て、１は映像信号の入力端子であり、この入力端子１か
ら入力された映像信号は減算器２の第一の入力と動き検
出回路７ａの第一の入力に与えられる。減算器２の出力
は予測誤差符号化回路３に入力される。予測誤差符号化
回路３の出力は外部へ出力されるとともに、予測誤差復
号化回路４に入力される。

【００２０】予測誤差復号化回路４の出力は、加算器５
の第一の入力に与えられる。加算器５の出力はフレーム
メモリ６に入力される。フレームメモリ６の出力は、動
き検出回路７ａの第二の入力と予測画像作成回路８ａの
第一の入力に与えられる。動き検出回路７ａの第一、第
二、第三の出力は予測画像作成回路８ａの第二、第三、
第四の入力にそれぞれ与えられる。予測画像作成回路８
ａの出力は減算器２の第二の入力と加算器５の第二の入
力に与えられる。また、動き検出回路７ａの第一の出力
は分割情報符号化回路１０１にも与えられ、動き検出回
路７ａの第二の出力は領域情報符号化回路１０２にも与
えられ、動き検出回路７ａの第三の出力は動きパラメー
タ符号化回路１０３にも与えられる。分割情報符号化回
路１０１、領域情報符号化回路１０２、動きパラメータ
符号化回路１０３の出力は外部へ出力される。

【００２１】図２は、動き検出回路７ａの一構成例を示
すブロック図である。図において、９ａは入力端子１か
ら入力される画像と、フレームメモリ６から出力される
画像とを入力とするブロック単位動きベクトル検出回路
であり、ブロック単位動きベクトル検出回路９ａの出力
はブロック分割決定手段２０１の第一の入力に与えられ
る。一方、入力端子１から入力される画像と、フレーム
メモリ６から出力される画像とは、分割ブロック単位動
きベクトル検出回路１０ａにも入力され、分割ブロック
単位動きベクトル検出回路１０ａの出力はブロック分割
決定手段２０１の第二の入力に与えられる。

【００２２】ブロック分割決定手段２０１の出力は、ブ
ロック分割／領域情報記憶手段２０２の第一の入力に与
えられる。他方、入力端子１から入力される画像と、フ
レームメモリ６から出力される画像とは、動き情報検出
手段２０３の第一、第二の入力にも与えられる。動き情
報検出手段２０３の第三の入力には、ブロック分割／領
域情報記憶手段２０２の第一の出力が与えられ、動き情
報検出手段２０３の第一の出力はブロック分割／領域情
報記憶手段２０２の第二の入力に与えられる。ブロック
分割／領域情報記憶手段２０２の第二、第三の出力は、
それぞれ動き検出回路７ａの第一、第二の出力として、
出力される。また、動き情報検出手段２０３の第二の出
力は、動き検出回路７ａの第三の出力として、出力され
る。

【００２３】次に動作について説明する。入力端子１か
ら入力される映像信号は、例えば、１秒あたり３０枚の
画像で構成されている。各画像は、減算器２において、
予測画像作成回路８ａから出力される予測画像との差分
が求められる。減算器２から出力される予測誤差は、予
測誤差符号化回路３において、離散コサイン変換、量子
化などを用いて符号化される。予測誤差復号化回路４
は、予測誤差符号化回路３と逆の動作を行い、符号化さ
れた予測誤差を復号する。復号された予測誤差は、加算
器５において、予測画像と加算され、復号画像が生成さ
れる。この復号画像はフレームメモリ６に記憶され、次
の画像の符号化に用いられる。

【００２４】予測画像は次のようにして生成される。ま
ず、動き検出回路７ａで、入力画像と、フレームメモリ
６に記憶された画像とが比較され、領域毎の動きパラメ
ータが検出される。この領域は、画像をブロックに分割
し、１個ないし互いに隣接する複数個のブロックをまと
めて構成したものである。予測画像作成回路８ａは、こ
の動き検出回路７ａで検出された領域毎の動きパラメー
タと、ブロック分割の情報と、各領域を構成するブロッ
クの情報とを用いて、フレームメモリ６に記憶された画
像から予測画像を作成する。動き検出回路７ａから出力
されるブロック分割の情報と、各領域を構成するブロッ
クの情報と、領域毎の動きパラメータは、それぞれの特
性に従って符号化される。

【００２５】動き検出回路７ａの動作を図２に従って、
さらに詳しく説明する。まず、ブロック単位動きベクト
ル検出回路９ａは、従来例と同様に、入力画像を複数画
素から成る大ブロックに分割し、この大ブロック単位に
フレームメモリ６に記憶された画像との比較を行い、
（１）式の値が最小となるａとｂを求めて、検出ベクト
ル(a,b)と（１）式の最小値を出力する。分割ブロック
単位動きベクトル検出回路１０ａは、上記大ブロックを
さらに小さい複数の小ブロックに分割し、この小ブロッ
ク単位に動きベクトルの検出を行う点だけが、ブロック
単位動きベクトル検出回路９ａと異なる。

【００２６】ブロック分割決定手段２０１は、上記大ブ
ロックをそのまま用いるか、小ブロックに分割するかを
決定する。例えば、ブロック単位動きベクトル検出回路
９ａから出力される（１）式の最小値は、大ブロックに
分割したときの各大ブロックの予測歪みであり、分割ブ
ロック単位動きベクトル検出回路１０ａから出力される
（１）式の最小値は小ブロックに分割したときの各小ブ
ロックの予測歪みであるので、各大ブロックの予測歪み
Enとその大ブロックに含まれるすべての小ブロックの予
測歪みの和Esを比較して、Es＜Enであれば、その大ブロ
ックは小ブロックに分割し、Es≧Enであれば、その大ブ
ロックは小ブロックに分割しないとする。

【００２７】あるいは、予測歪みが同等であれば分割し
ない方が、各領域を構成するブロックの情報を少ない符
号量で表わせるので、Es＋α＜En（α≧０）であれば、
その大ブロックは小ブロックに分割し、Es＋α≧Enであ
れば、その大ブロックは小ブロックに分割しないとして
もよい。例えば、従来例の図１４のような画像の場合、
ブロック分割決定手段２０１は図３のようなブロック分
割を決定し、このブロック分割の情報はブロック分割／
領域情報記憶手段２０２に記憶される。

【００２８】動き情報検出手段２０３は、ブロック分割
／領域情報記憶手段２０２に記憶されたブロック分割を
もとに、隣接する複数のブロックをまとめて一つの領域
を構成できるか否かを判定し、構成された領域毎に動き
パラメータを検出する。ここで決定された各領域につい
て、どのブロックから構成されるかという情報が、ブロ
ック分割／領域情報記憶手段２０２に出力され、記憶さ
れる。従って、ブロック分割／領域情報記憶手段２０２
には、図３のようなブロック分割の情報と、これをもと
に構成した図４のような領域情報が記憶される。

【００２９】ここで、もし動き情報検出手段２０３が構
成したある領域に、１つの大ブロックに含まれるすべて
の小ブロックが属する場合、この大ブロックは分割しな
いものとして、ブロック分割／領域情報記憶手段２０２
は記憶されたブロック分割の情報を修正する。例えば、
ブロック分割決定手段２０１が図５（ａ）のようなブロ
ック分割を決定し、出力したとする。このブロック分割
は一旦、ブロック分割／領域情報記憶手段２０２に記憶
される。動き情報検出手段２０３はこのブロック分割を
もとに領域を構成するが、最終的に決定した領域が図５
（ｂ）のようになった場合、一つの大ブロックに含まれ
るすべての小ブロック５０１、５０２、５０３、５０４
はすべて同じ領域５０５に属している。このような場
合、この大ブロック５０６は小ブロックに分割しないも
のとして、ブロック分割／領域情報記憶手段２０２は記
憶されたブロック分割の情報を図５（ｃ）のように修正
する。

【００３０】次に、動き情報検出手段２０３の検出方法
の一例について、詳しく説明する。図６は、動き情報検
出手段２０３の検出方法の一例を示すフローチャートで
ある。動き情報検出手段２０３はまず、未だどの領域に
属するか決定していないブロックを検出する（手順６０
１）。検出ブロックが無い場合はこの画像の処理を終了
し、有る場合は次の手順６０３に進む（手順６０２）。
手順６０３では、手順６０１で検出したブロックと同じ
領域Ｒに属するブロックを探索し、領域Ｒを構成するブ
ロックを決定する。手順６０４では、手順６０３で決定
した領域Ｒの動きパラメータを検出する。手順６０４が
終了したら、手順６０１に戻る。

【００３１】以下、各手順について説明する。まず、手
順６０１では、あらかじめ定めたブロックの走査順に従
って、未だ、どの領域に属するか決定されていないブロ
ックを検出する。ブロックの走査順としては、例えば、
大ブロックの一列を左から右、上から下の順とする。小
ブロックについては大ブロック内で左から右、上から下
の順とする。すなわち、図７のようにブロック分割され
ている場合、大ブロック７０１、小ブロック７０２、小
ブロック７０３、小ブロック７０４、小ブロック７０
５、大ブロック７０６、大ブロック７０７、…の順に、
走査を行い、右端まで走査を行なったら、下のブロック
列の走査を行う。

【００３２】手順６０３では、手順６０１で検出したブ
ロックを起点として、予め定めた探索順に従って各ブロ
ックが同じ領域に属するか否かを検出し、このブロック
の属する領域Ｒを決定する。図８は、手順６０３の探索
手順を示すフローチャートである。手順６０１で検出し
たブロックを起点として、右、下、左の順に探索を繰り
返し、領域が拡大しなくなったら、探索を終了する。

【００３３】例えば、図９（ａ）において、９０１が手
順６０１で検出したブロックとすると、このブロック９
０１の属する領域Ｒを次のように決定する。まず、ブロ
ック９０１を起点として、右方向に探索を行う。すなわ
ち、ブロック９０１に隣接するブロック９０２につい
て、ブロック９０１と同じ動きパラメータで画像間の動
きを表現できるかを調べる。同じ動きパラメータで表現
できる場合は、ブロック９０１と同じ領域Ｒに属すると
判定し、そうでない場合は領域Ｒに属さないと判定す
る。ただし、ブロック９０２が既に他の領域に属すると
判定されている場合は、領域Ｒに属さないと判定する。

【００３４】ブロック９０１に隣接するブロック９０４
についても、同様に、領域Ｒと同じ動きパラメータで画
像間の動きが表現できる場合には、領域Ｒに属するとし
て領域Ｒを拡大し、そうでない場合には領域Ｒに属さな
いと判定する。ブロック９０２が領域Ｒに属する場合
は、さらにブロック９０２に隣接するブロック９０３に
ついて、同様の判定を行う。ブロックが小ブロックであ
る場合には、右隣だけでなく、同じ大ブロックに属する
隣接する小ブロックすべてについて探索を行う。例え
ば、ブロック９０４が領域Ｒに属さない場合も、ブロッ
ク９０３が領域Ｒに属するならば、ブロック９０５につ
いて探索を行う。

【００３５】右方向の探索で領域Ｒが拡大できなくなっ
たら、次は下方向に探索を行う。例えば、右方向の探索
で、領域Ｒが図９（ｂ）の斜線部のようになったら、次
はこの領域Ｒの下のブロックでかつ領域Ｒに隣接するブ
ロックについて、左から探索を行う。すなわち、まず、
ブロック９０８について判定を行い、ブロック９０８が
領域Ｒに属さないと判定されたときは右隣のブロック９
０９について判定を行う。領域Ｒが下方向に拡大できな
かった場合は、領域Ｒの探索を終了し、手順６０４に進
む。

【００３６】領域Ｒが下方向に拡大できた場合は、その
ブロックを起点として、左方向に探索を行う。すなわ
ち、図９（ｃ）のように領域Ｒがブロック９０８で下方
向に拡大した場合は、ブロック９０８から左方向に探索
を行う。左方向の探索で領域Ｒが拡大できなくなった
ら、次はブロック９０８を起点として、右方向に探索を
行う。いずれも、領域Ｒに隣接し、かつ領域Ｒと同じ動
きパラメータで表現できる場合は、領域Ｒに属すると判
定し、そうでない場合は領域Ｒに属さないと判定する。
ただし、そのブロックが既に他の領域に属すると判定さ
れている場合は、領域Ｒに属さないと判定する。右方向
の探索で領域Ｒが拡大できなくなったら、再び下方向の
探索に戻る。

【００３７】手順６０４では、手順６０３で決定した領
域Ｒの動きパラメータを検出する。動きパラメータとし
ては、例えば、画像の平行移動だけでなく、回転、拡
大、縮小などの動きも表わせるアフィン動きパラメータ
を用いる。すなわち、入力画像の画素データをg1(x,
y)、既に符号化した画像の画素データをg2(x,y)とする
と、領域Ｒに属するすべてのxとyについて

【００３８】

【数２】

【００３９】により、座標(x,y)を座標(x■,y■)に変換
したとき、

【００４０】

【数３】

【００４１】の値が最小となるパラメータ（a,b,c,d,e,
f)を、領域Ｒの動きパラメータとして検出する。

【００４２】最後に、分割情報符号化回路１０１と領域
情報符号化回路１０２について、符号化方法の一例を示
す。分割情報符号化回路１０１は、動き検出回路７ａの
ブロック分割／領域情報記憶手段２０２から出力される
ブロック分割の情報を符号化する。すなわち、各大ブロ
ックについて、さらに複数の小ブロックに分割するか否
かを表わす符号を出力する。

【００４３】領域情報符号化回路１０２は、動き検出回
路７ａのブロック分割／領域情報記憶手段２０２から出
力される領域情報、すなわち、各領域を構成するブロッ
クの情報を符号化する。符号化方法としては、例えば、
各領域について、動き情報検出手段２０３の手順６０３
と同じ探索順に従って、各ブロックが当該領域に属する
か否かを検出し、当該領域に属する場合は領域に属する
ことを示す符号を出力し、当該領域に属さない場合は領
域に属さないことを示す符号を出力する。なお、ブロッ
クが既に符号化した領域に属する場合は、符号を送らな
くても当該領域に属さないことがわかるので、当該領域
に属さない場合でかつ未だ符号化していない領域に属す
る場合は領域に属さないことを示す符号を出力し、当該
領域に属さない場合でかつ既に符号化した領域に属する
場合は符号を出力しないように構成してもよい。

【００４４】また、各領域の先頭のブロック、すなわち
探索の起点となるブロックについては、ブロックのアド
レスを符号化する。あるいは、動き情報検出手段２０３
の手順６０１と同じ走査順に従って、未だ符号化してい
ない領域に属するブロックを検出し、このブロックの属
する領域を、このブロックを起点として符号化するよう
構成してもよい。この場合には、起点となるこのブロッ
クのアドレスを符号化する必要はない。

【００４５】なお、上記実施の形態１においては、ブロ
ック分割決定手段２０１が画像を大ブロックと小ブロッ
クの２つのブロックサイズに分割したが、ブロックサイ
ズは２通りに限定されるものではなく、３通り以上のブ
ロックサイズを用いても、また１つのブロックサイズの
みを用いてもよい。ブロックサイズが１種類の場合は分
割情報符号化回路１０１が不要となる。

【００４６】また、上記実施の形態１においては、ブロ
ック分割決定手段２０１が、ブロック単位動きベクトル
検出回路９ａから出力される予測歪みと、分割ブロック
単位動きベクトル検出回路１０ａから出力される予測歪
みとを比較して、大ブロックをそのまま用いるか、小ブ
ロックに分割するかを決定したが、ブロック分割決定手
段２０１は、動き物体の輪郭情報を用いてブロック分割
を決定するよう構成してもよい。

【００４７】さらに、上記実施の形態１においては、動
き情報検出手段２０３が各領域の動きパラメータとして
アフィン動きパラメータを出力するとしたが、動きパラ
メータはこれに限るものではなく、従来と同様の動きベ
クトルや、動きの２次関数表現などを用いてもよい。ま
た、動き情報検出手段２０３は図８のフローチャートに
従って領域を構成するとしたが、領域の構成方法はこれ
に限るものではなく、例えば、一旦構成した領域につい
て動きパラメータを求めた後、再び隣接する複数の領域
が１つの領域に統合できるか否かを検出する動作を繰り
返すように構成してもよい。

【００４８】実施の形態２．図１０は、本発明の実施の
形態２による映像信号復号化装置を示すブロック図であ
る。図において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは入力端子で
あり、入力端子１ａから入力された信号は予測誤差復号
化回路４ａを介して加算器５ａの第一の入力に与えられ
る。入力端子１ｂから入力された信号は分割情報復号化
回路１００１を介してメモリ１００２ａに入力され、メ
モリ１００２ａの出力は領域情報復号化回路１００３の
第一の入力と予測画像作成回路８ｂの第一の入力とに与
えられる。領域情報復号化回路１００３の第二の入力に
は入力端子１ｃから入力された信号が与えられ、領域情
報復号化回路１００３の出力はメモリ１００２ｂに与え
られる。

【００４９】メモリ１００２ｂの第一の出力は領域情報
復号化回路１００３の第三の入力に与えられ、メモリ１
００２ｂの第二の出力は予測画像作成回路８ｂの第二の
入力に与えられる。入力端子１ｄから入力された信号は
動きパラメータ復号化回路１００４を介して、予測画像
作成回路８ｂの第三の入力に与えられる。予測画像作成
回路８ｂの出力は加算器５ａの第二の入力に与えられ、
加算器５ａの出力は、この映像信号復号化装置の出力と
して外部へ出力されるとともに、フレームメモリ６ａに
入力される。フレームメモリ６ａの出力は予測画像作成
回路８ｂの第四の入力に与えられる。

【００５０】次に動作について説明する。実施の形態２
による映像信号復号化装置は、実施の形態１による映像
信号符号化装置から出力される信号を復号する装置であ
る。図１における予測誤差符号化回路３、分割情報符号
化回路１０１、領域情報符号化回路１０２、動きパラメ
ータ符号化回路１０３から出力される信号が、それぞ
れ、入力端子１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに与えられる。

【００５１】まず、入力端子１ａには符号化された予測
誤差が入力され、予測誤差復号化回路４ａで復号され
る。すなわち、予測誤差復号化回路４ａは予測誤差符号
化回路３と逆の動作を行い、予測誤差を出力する。入力
端子１ｂには符号化された分割情報が入力され、分割情
報復号化回路１００１で復号される。分割情報復号化回
路１００１は分割情報符号化回路１０１と逆の動作を行
い、各画像のブロック分割の情報を出力する。すなわ
ち、画像を大ブロックに分割し、各大ブロックをさらに
複数の小ブロックに分割するか否かを表わす信号を出力
する。このブロック分割の情報はメモリ１００２ａに記
憶される。

【００５２】入力端子１ｃには符号化された領域情報が
入力され、領域情報復号化回路１００３で復号される。
領域情報復号化回路１００３は領域情報符号化回路１０
２と逆の動作を行い、各領域を構成するブロックの情報
を出力する。領域情報復号化回路１００３から出力され
る領域情報はメモリ１００２ｂに記憶される。メモリ１
００２ｂは、メモリ１００２ａに記憶されたブロック分
割の各ブロックについて、そのブロックが属する領域を
記憶する。例えば、各領域を復号された順に１、２、
３、…と番号付けし、各ブロックが属する領域の番号を
記憶する。なお、各画像の復号を開始する前に、各ブロ
ックが属する領域を、未伝送の領域を示す信号、例えば
０、にリセットしておく。

【００５３】領域情報復号化回路１００３とメモリ１０
０２ｂの動作を具体的に述べると、次のようになる。例
えば、領域情報符号化回路１０２が実施の形態１で述べ
たように、予め定めた走査順に従って、未だ符号化して
いない領域に属するブロックを検出し、このブロックの
属する領域について、このブロックを起点として予め定
めた探索順に従って、各ブロックが当該領域に属するか
否かを検出し、当該領域に属する場合は領域に属するこ
とを示す符号を出力し、当該領域に属さない場合でかつ
未だ符号化していない領域に属する場合は領域に属さな
いことを示す符号を出力し、当該領域に属さない場合で
かつ既に符号化した領域に属する場合は符号を出力しな
いように構成されているとする。図１１は、このような
場合の領域情報復号化回路１００３とメモリ１００２ｂ
の動作を示すフローチャートである。

【００５４】まず、各画像の領域情報の復号を開始する
前に、メモリ１００２ｂ内の各ブロックが属する領域の
番号を０にリセットする。最初はすべてのブロックの領
域番号が０なので、走査順で先頭のブロックの領域番号
を１として、メモリ１００２ｂの内容を書き換える。次
に、予め定められた探索順の各ブロックについて、メモ
リ１００２ｂに記憶された領域番号を確認し、領域番号
が０であれば、まだ符号化されていない領域に属するの
で、入力端子１ｃから入力された符号を読み取る。この
符号が領域に属することを示している場合は、このブロ
ックの属する領域番号を１としてメモリ１００２ｂの内
容を書き換え、領域に属さないことを示している場合は
メモリ１００２ｂの内容を保持する。探索順で最後のブ
ロックが終了すれば、次の領域の復号に移る。

【００５５】ｎ番目の領域（ｎ＞１、ｎは自然数）につ
いては、まず、予め定められた走査順に領域番号が０の
ブロックを検出し、該当ブロックがあれば、そのブロッ
クの領域番号をｎとして、メモリ１００２ｂの内容を書
き換える。次に、このブロックを起点として予め定めら
れた探索順の各ブロックについて、最初の領域と同様の
復号処理を行う。予め定められた走査順に走査して、領
域番号が０のブロックを検出できない場合は、この画像
の領域情報の復号を終了する。

【００５６】一方、入力端子１ｄには符号化された動き
パラメータが入力され、動きパラメータ復号化回路１０
０４で復号される。動きパラメータ復号化回路１００４
は動きパラメータ符号化回路１０３と逆の動作を行い、
各領域の動きパラメータを出力する。以上のようにして
復号されたブロック分割の情報と、各ブロックが属する
領域の情報と、領域毎の動きパラメータとを用いて、予
測画像作成回路８ｂはフレームメモリ６ａから出力され
る復号画像から予測画像を作成する。この予測画像は予
測誤差復号化回路４ａから出力される予測誤差と加算さ
れ、復号画像が出力される。この復号画像はフレームメ
モリ６ａに記憶され、次の画像の復号に用いられる。

【００５７】なお、上記実施の形態２においては、各画
像を大ブロックに分割し、各大ブロックをさらに複数の
小ブロックに分割するか否かを示す分割情報が符号化さ
れて、入力端子１ｂに入力されるとしたが、ブロックサ
イズが一つの場合は、分割情報を入力する必要はなく、
従って、分割情報復号化回路１００１は不要となる。

【００５８】また、上記実施の形態２においては、メモ
リ１００２ａとメモリ１００２ｂとを備えたが、メモリ
１００２ａとメモリ１００２ｂを一つのメモリで構成し
てもよい。すなわち、一つのメモリにブロック分割の情
報と、各ブロックがどの領域に属するかを示す情報とを
記憶するよう構成することもできる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る映像信号
符号化装置によれば、入力映像信号をブロックに分割
し、１個ないし互いに隣接する複数個のブロックをまと
めて領域を構成し、領域毎に画像間の動きパラメータを
検出するので、動きに関する符号量を削減することがで
きる。さらに、各領域の情報も、その領域に属する１つ
のブロックを起点として予め定めた探索順に従って各ブ
ロックが当該領域に属するか否かを検出し、これを符号
とするので、少ない符号量で、各領域を構成するブロッ
クを表わすことができるという効果がある。

【００６０】また、この発明に係る映像信号符号化装置
によれば、領域の情報を符号化する際、あらかじめ定め
たブロックの走査順に従って、未だ符号化していない領
域に属するブロックを検出し、このブロックが属する領
域について、このブロックを起点として符号化を行うの
で、起点となるブロックのアドレスを符号化する必要が
なく、領域の情報の符号量を削減することができるとい
う効果がある。

【００６１】また、この発明に係る映像信号符号化装置
によれば、各領域の情報を符号化する際に、予め定めた
探索順に従って各ブロックが当該領域に属するか否かを
検出し、これを符号とするが、そのブロックが既に符号
化した領域に属する場合は符号を出力しないので、領域
の情報の符号量を削減することができるという効果があ
る。

【００６２】また、この発明に係る映像信号符号化装置
によれば、入力映像信号を大ブロックに分割し、１つの
大ブロックをさらに複数の小ブロックに分割するか否か
を決定し、決定された大小のブロックのうち１個ないし
互いに隣接する複数個のブロックをまとめて領域を構成
し、領域毎に画像間の動きパラメータを検出するので、
動きに関する符号量を削減することができる。さらに、
ブロック分割の情報と各領域を構成するブロックの情報
も符号化するが、構成した一つの領域に、１つの大ブロ
ックに含まれるすべての小ブロックが属する場合、この
大ブロックは分割しないとしてブロック分割の情報を修
正するので、各領域を構成するブロックの情報の符号量
を削減できるという効果がある。

【００６３】また、この発明に係る映像信号復号化装置
は、映像信号をブロックに分割し、１個ないし互いに隣
接する複数個のブロックをまとめて領域を構成し、領域
毎に画像間の動きパラメータと、各領域を構成するブロ
ックを示す符号を出力する映像信号符号化装置の復号化
装置であって、各領域を構成するブロックを示す符号を
復号して各ブロックがどの領域に属するかを検出する領
域情報復号化手段と、各ブロックがどの領域に属するか
を記憶する領域情報記憶手段とを備え、領域情報記憶手
段は、前記領域情報復号化手段が各画像の復号を開始す
る前に、各ブロックの属する領域を、未伝送の領域を示
す信号にリセットするので、既に符号化した領域に属す
るブロックについての符号を出力しない場合も復号でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置の動き検出回路７ａを示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置のブロック分割の一例を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置の領域分割の一例を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置のブロック分割と領域分割の一例を示す図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置の動き情報検出手段２０３の動作を示すフローチ
ャートである。

【図７】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置の動き情報検出手段２０３におけるブロックの走
査順の一例を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置の動き情報検出手段２０３におけるブロックの探
索順を示すフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態１による映像信号符号
化装置の動き情報検出手段２０３におけるブロックの探
索順を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２による映像信号復
号化装置を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２による映像信号復
号化装置の領域情報復号化回路の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１２】 従来の映像信号符号化装置を示すブロック
図である。

【図１３】 従来の映像信号符号化装置の動き検出回路
を示すブロック図である。

【図１４】 従来の映像信号符号化装置の動きベクトル
の検出を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 減算器 ３ 予測誤
差符号化回路 ４ 予測誤差復号化回路 ５ 加算器 ６ フレー
ムメモリ ８、８ａ 予測画像作成回路 ７、７ａ 動
き検出回路 １０２ 領域情報符号化回路 ２０１ ブロ
ック分割決定手段 ２０２ ブロック分割／領域情報記憶手段 ２０３
動き情報検出手段 １００３ 領域情報復号化回路 １００２ｂ
メモリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像信号をブロックに分割し、１個
   ないし互いに隣接する複数個のブロックをまとめて領域
   を構成し、各領域毎に画像間の動きパラメータを検出す
   る動き情報検出手段と、 前記各領域を構成するブロックを示す符号を出力する領
   域情報符号化手段と、 前記各領域について、その領域に属する１つのブロック
   を起点として予め定めた探索順に従って各ブロックが当
   該領域に属するか否かを検出する手段とを備えたことを
   特徴とする映像信号符号化装置。
2. 【請求項２】 領域情報符号化手段が、あらかじめ定め
   たブロックの走査順に従って、未だ符号化していない領
   域に属するブロックを検出し、このブロックが属する領
   域について、このブロックを起点として予め定めた探索
   順に従って各ブロックが当該領域に属するか否かを検出
   するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の映像
   信号符号化装置。
3. 【請求項３】 領域情報符号化手段が、各領域について
   その領域に属する１つのブロックを起点として予め定め
   た探索順に従って各ブロックが当該領域に属するか否か
   を検出し、当該領域に属する場合は領域に属することを
   示す符号を出力し、当該領域に属さない場合でかつ未だ
   符号化していない領域に属する場合は領域に属さないこ
   とを示す符号を出力し、当該領域に属さない場合でかつ
   既に符号化した領域に属する場合は符号を出力しないこ
   とを特徴とする請求項１記載の映像信号符号化装置。
4. 【請求項４】 入力映像信号を大ブロックに分割し、１
   つの大ブロックをさらに複数の小ブロックに分割するか
   否かを決定するブロック分割決定手段と、 このブロック分割決定手段で決定された大小のブロック
   のうち１個ないし互いに隣接する複数個のブロックをま
   とめて領域を構成し、領域毎に画像間の動きパラメータ
   を検出する動き情報検出手段と、 前記ブロック分割決定手段で決定されたブロック分割の
   情報と各領域を構成するブロックの情報を記憶するブロ
   ック分割／領域情報記憶手段と、 各領域を構成するブロックを示す符号を出力する領域情
   報符号化手段とを備え、前記動き情報検出手段が構成し
   た一つの領域に、１つの大ブロックに含まれるすべての
   小ブロックが属する場合、この大ブロックは分割しない
   として前記ブロック分割／領域情報記憶手段がブロック
   分割の情報を書き換えることを特徴とする映像信号符号
   化装置。
5. 【請求項５】 映像信号をブロックに分割し、１個ない
   し互いに隣接する複数個のブロックをまとめて領域を構
   成し、領域毎に画像間の動きパラメータと、各領域を構
   成するブロックを示す符号を出力する映像信号符号化装
   置の復号化装置であって、 各領域を構成するブロックを示す符号を復号して各ブロ
   ックがどの領域に属するかを検出する領域情報復号化手
   段と、 各ブロックがどの領域に属するかを記憶する領域情報記
   憶手段とを備え、 前記領域情報記憶手段は、前記領域情報復号化手段が各
   画像の復号を開始する前に、各ブロックの属する領域を
   未伝送の領域を示す信号にリセットすることを特徴とす
   る映像信号復号化装置。