JPH06141301A - 画像情報圧縮装置、伸長装置及び圧縮伸長装置 - Google Patents

画像情報圧縮装置、伸長装置及び圧縮伸長装置

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JPH06141301A
JPH06141301A JP31117292A JP31117292A JPH06141301A JP H06141301 A JPH06141301 A JP H06141301A JP 31117292 A JP31117292 A JP 31117292A JP 31117292 A JP31117292 A JP 31117292A JP H06141301 A JPH06141301 A JP H06141301A
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Tomoyuki Shindo
朋行 進藤
Seiji Higure
誠司 日暮
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動き補償予測を行いつつ複数画面に係る時間
方向の直交変換を行う。 【構成】 動き補償予測を行いつつ、ＡフレームとＢフ
レームとを１組として複数画面に係る時間方向の直交変
換を行う画像情報圧縮伸長装置であって、Ａフレームに
係る動きベクトル信号２４ａを得る動き検出手段２４
と、動きベクトル信号２４ａに基づいてＡフレームに対
し動き補償予測を施し得た第３のブロック信号２５ａを
出力する動き予測手段２５と、第３のブロック信号２５
ａと第１のブロック信号２３ａとに基づいて複数画面に
係る時間方向の直交変換を行い得た第１，第２の変換情
報を出力する直交変換手段ＴＴとを有することを特徴と
する画像情報圧縮伸長装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像情報圧縮装置、伸
長装置及び圧縮伸長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、映像信号の冗長度を削減するた
め、面内方向のみならず時間方向に対しても冗長度の削
減を図るため３次元の直行変換（以下「ＤＣＴ」と略
す。）が行われていた。そして、この３次元ＤＣＴにお
いては、画面上の２次元的に同一の位置で時間的にずれ
た画素を対象にＤＣＴを施していた。
【０００３】また、動き予測と２次元ＤＣＴとを組み合
わせて時間方向の冗長度を削減する圧縮装置としては、
テレビ会議／電話方式のｎ×３８４ｋｂ／ｓＣＯＤＥＣ
等で使われている方式がある。（“テレビ会議／電話方
式の国際標準化動向”テレビジョン学会誌 Vol.42,NO.1
1 1988 P1219〜P1225 ） この方式を図１１に図示するブロック図を用いて説明す
るに、その概要は、動ベクトルの検出結果に基づいて生
成される予測画像信号１２ａと入力画像信号ａａとの差
分を取り得た予測誤差信号１ａを面内直交変換手段４を
用いて符号化するものである。
【０００４】図１１において、入力画像信号ａａが動き
検出手段１１に供給され、１フレーム前の入力画像信号
ａａに相当するメモリ出力信号１０ａと入力画像信号ａ
ａとを比較して得た動きベクトル信号１１ａを動き予測
手段１２に供給する。尚、本願において１フレームとは
１画面の意であり、飛び越し走査における１フィールド
及び１フレームを含む概念とする。
【０００５】そして、動き予測手段１２にてメモリ出力
信号１０ａより動きベクトル信号１１ａに基づいて予測
した予測画像信号１２ａを生成し、減算手段１にて入力
画像信号ａａより上記予測画像信号１２ａを減算して得
た予測誤差信号１ａを予測判別手段２と第１の選択手段
３とに供給する。
【０００６】この予測判別手段２は予測が有効であるか
否かを判別するものであって、入力画像信号ａａと予測
誤差信号１ａとの情報量を比較し、後者の情報量が前者
の情報量より少ない場合は予測が有効であると判別し、
逆に、後者の情報量が前者の情報量より多い場合は予測
が無効であると判別する。そして、この判別結果に基づ
いて第１，第２の選択手段３，９は動作する。即ち、第
１の選択手段３は、予測が有効である場合に予測誤差信
号１ａを、一方、予測が無効である場合には入力画像信
号ａａを選択して、面内直交変換手段４に供給する。ま
た、第２の選択手段９は予測が有効である場合にのみ予
測画像信号１２ａを後述する加算手段８に供給するもの
である。
【０００７】そして、面内直交変換手段４にて２次元Ｄ
ＣＴを施した信号を量子化手段５にて再量子化して情報
量を圧縮した出力画像信号ｂｂを図示せぬ符号化手段に
供給する。また、出力画像信号ｂｂはローカルデコーダ
中の逆量子化手段６と面内逆直交変換手段７とを介して
予測誤差信号１ａに相当する信号を復号し、この信号と
第２の選択手段９を介して得た予測画像信号１２ａとを
加算手段８で加算して入力画像信号ａａに相当する復号
信号８ａを得ている。そして、この復号信号８ａを上記
したメモリ手段１０に供給し、１フレーム遅延して上記
したメモリ出力信号１０ａを得ている。
【０００８】このようにして、動き予測と２次元ＤＣＴ
とを組み合わせて時間方向の冗長度を削減する圧縮装置
においては、予測誤差信号１ａに２次元ＤＣＴを施し、
これを再量子化して情報量を削減すると共に再量子化で
発生する量子化誤差の累積を回避するため、ローカルデ
コーダを用いて量子化誤差を含む復号信号８ａに基づい
て予測画像信号１２ａを生成していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た３次元ＤＣＴにおいては、画面上の２次元的に同一の
位置で時間的にずれた画素を対象にＤＣＴを施していた
ため、入力画像中の物体が動くと、時間方向の相関がな
くなり、冗長度の削減が図れないという問題点があっ
た。
【００１０】一方、動き予測と２次元ＤＣＴとを組み合
わせた場合は、入力画像中の物体が動いたとしても、動
き予測手段により時間方向の相関を高めることができる
ので、冗長度の削減が可能となるが、ローカルデコーダ
必要となり、演算量、回路規模が大きくなるといった問
題点があった。
【００１１】そこで、本発明は係る問題点を解決するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
以下の構成を提供するものである。
【００１３】動き補償予測を行いつつ、基準画面と他の
１以上の画面とを１組として複数画面に係る時間方向の
直交変換を行う画像情報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長
装置であって、該他の１以上の画面に係る動き情報を得
る動き検出手段と、該動き情報に基づいて該他の１以上
の画面に対し動き補償予測を施し得た１以上の予測画像
情報を出力する動き予測手段と、該１以上の予測画像情
報と該基準画面の画像情報とに基づいて複数画面に係る
時間方向の直交変換を行い得た変換情報を出力する直交
変換手段とを有することを特徴とする画像情報圧縮装置
又は画像情報圧縮伸長装置。
【００１４】請求項１に記載した画像情報圧縮装置又は
画像情報圧縮伸長装置の出力情報が入力される画像情報
伸長装置又は画像情報圧縮伸長装置であって、該出力情
報より上記変換情報と上記動き情報とを復号する復号化
手段と、上記動き情報に基づいて上記変換情報中の所定
の情報に動き補償予測を施す動き予測手段と、該動き予
測手段の出力情報と上記変換情報中の他の情報とに基づ
いて複数画面の係る時間方向の逆直交変換を行うことを
特徴とする画像情報伸長装置又は画像情報圧縮伸長装
置。
【００１５】動き補償予測を行いつつ、基準画面と他の
１以上の画面とを１組として複数画面に係る時間方向の
直交変換を画面分割した所定のブロック毎に行う画像情
報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長装置であって、該他の
１以上の画面に係る動き情報を該所定のブロック毎に得
る動き検出手段と、該動き情報に基づいて該他の１以上
の画面に対し動き補償予測を施し得た１以上の予測画像
情報を該所定のブロック毎に出力する動き予測手段と、
該１以上の予測画像情報と該基準画面の画像情報とに基
づいて複数画面に係る時間方向の直交変換を所定のブロ
ック毎に施し得た変換情報を出力する直交変換手段とを
備え、該変換情報の一部を該動き予測手段の入力に該所
定のブロック毎にフィードバックすることを特徴とする
画像情報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長装置。
【００１６】請求項３に記載した画像情報圧縮装置の出
力情報が入力される画像情報伸長装置又は画像情報圧縮
伸長装置であって、該出力情報より上記変換情報と上記
動き情報とを復号する復号化手段と、上記動き情報に基
づいて上記変換情報中の所定の情報に動き補償予測を施
す動き予測手段と、該動き予測手段の出力情報と上記変
換情報中の他の情報とに基づいて時間方向の逆直交変換
を該所定のブロック毎に行ない画像情報を得る逆直交変
換手段とを備え、該画像情報の一部を該動き予測手段の
入力に該所定のブロック毎に圧縮時とは逆の順序でフィ
ードバックすることを特徴とする画像情報圧縮装置又は
画像情報圧縮伸長装置。
【００１７】
【実施例】図１は本発明に係る画像情報圧縮伸長装置の
一実施例のブロック図、図２は時間方向変換手段のブロ
ック図、図３は図２のタイミングチャート、図４，図５
は図２の動作を説明するための概念図、図６は他の時間
方向変換手段のブロック図、図７は時間方向逆変換手段
のブロック図、図８は図７のタイミングチャート、図９
は第２実施例に係る時間方向変換手段のブロック図、図
１０は第２実施例に係る時間方向逆変換手段のブロック
図である。以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
尚、連続して入力される入力画像信号ａａの奇数枚目を
Ａフレーム、偶数枚目をＢフレームと呼ぶことにする。
【００１８】本実施例の概要は、時間方向変換手段に
て、Ａフレーム（他の１以上の画面）に係る入力画像信
号ａａを所定のブロックに分割し、これから動きベクト
ルに基づいてブロック毎にＡフレームに係る予測画像信
号を生成し、Ａフレームに係る予測画像信号とＢフレー
ム（基準画面）に係る入力画像信号ａａとを対象として
時間方向のＤＣＴを施すものである。 （第１実施例）図１を用いて画像情報圧縮伸長装置全体
を説明する。まず、送信側より説明するに、図示せぬ伝
送路より入力画像信号ａａがタイミング発生手段Ｃと時
間方向変換手段Ｄとに供給され、タイミング発生手段Ｃ
にて入力画像信号ａａに係る垂直同期信号よりＡ，Ｂフ
レームの判別等の制御信号ｃ１を生成して、この制御信
号ｃ１を時間方向変換手段Ｄに供給する。そして、後述
する時間方向変換手段Ｄは動きベクトルを用いて入力画
像信号ａａにアダマール変換，ＤＣＴ等の時間方向の直
交変換を施し複数画面に係る冗長度を削減し、更に、面
内方向変換手段Ｅにて、アダマール変換，ＤＣＴ等の直
交変換又はサブバンド，ウエーブレット等の帯域分割を
用いた変換により１画面内での冗長度を削減する。そし
て、量子化手段Ｆにて直線再量子化又は非直線再量子化
を施し情報量を削減し、その結果を符号化手段Ｇにてラ
ンレングス符号化、ハフマン符号化又は算術符号化等の
符号化を施して伝送路Ｈに供給する。尚、この伝送路Ｈ
は、例えば、電話回線、光デイスク等であり、また、画
像情報圧縮伸長装置がＶＴＲである場合にはテープヘッ
ド系である。
【００１９】つぎに、送信側と相補的な関係にある受信
側を説明するに、伝送路Ｈより復号化手段Ｉに信号が供
給され、ここで復号化した信号を逆量子化手段Ｊ、面内
方向逆変換手段Ｋを介して時間方向逆変換手段Ｌに供給
する。そして、時間方向逆変換手段Ｌにて復号化手段Ｉ
より供給される動きベクトル信号２４ａ、Ａ，Ｂフレー
ムの制御信号ｃ１、及び予測判別信号３２ａに基づいて
時間方向の逆変換を施し得た出力画像信号ｄｄを図示せ
ぬ伝送路に供給する。
【００２０】ここで、本発明の要旨に係る時間方向変換
手段Ｄについて図２を中心に図３〜図５を参照しつつ説
明する。図２において入力画像信号ａａ（図３（Ａ）に
図示）がフレーム分割手段２０に供給され、ここでＡフ
レーム（奇数番目）に係る信号２０ａ（同図（Ｂ）に図
示）とＢフレームに係る信号２０ｂ（同図（Ｃ）に図
示）とに分割して、信号２０ａを第１の選択手段２１の
一方の入力に、また、信号２０ｂをラスタ−ブロック変
換手段２３に夫々供給する。尚、図３中に図示した記号
「Ａ」，「Ｂ」は夫々Ａ，Ｂフレームに係るという意で
あり、記号「0 」「1 」「2 」は第１，第２，第３番目
のＡ，Ｂフレームに係るという意であり、記号「ｔ」は
ＤＣＴされたデータを含むという意であり、記号「ｍ」
は動き予測したという意であり、また、記号「ｋ」は最
終出力であるという意である。
【００２１】そして、第１の選択手段２１は信号２０ａ
と後述する直交変換手段ＴＴより供給される第１の変換
出力信号２７ａとを１フレーム毎に交互に選択出力し
て、図３（Ｄ）に図示する信号２１ａを第１のメモリ手
段２２に供給する。
【００２２】そして、Ａ0 フレームの書き込みが終了し
た図３（Ｄ）中に図示したＴ０以降はブロック単位の処
理が行われる。このＴ０の時点での第１のメモリ手段２
２の状態は図４（Ａ）に図示する如くａ００からａｍｎ
までのブロックが所定の領域に書き込まれており、ａ０
０，ａ０１，…ａ１０，ａ１２，…ａ１ｎ，…ａｍ０，
ａｍ１，…ａｍｎの順に処理が行われる。尚、同図
（Ｂ）はブロックａ００，ａ０１の詳細を図示したもの
である。
【００２３】ブロックａ００，ａ０１に係る処理につい
て詳述する。まず、ラスタ−ブロック変換手段２３にて
Ｂ0 フレームに係る信号２０ｂを縦４画素×横４画素の
ブロック単位に分割して得た第１のブロック信号２３ａ
を動き検出手段２４の一方の入力に供給する。この際、
Ａ0 フレームのブロックａ００に対応するＢ0 フレーム
のブロックｂ００を同図（Ｃ）に図示する。
【００２４】また、動き検出手段２４の他方の入力に
は、第１のメモリ手段２２より第１のブロック信号２３
ａに係るブロックｂ００より大きいＡ0 フレームに係る
ブロック（例えば、縦８画素×横８画素）に相当する第
２のブロック信号２２ｂが供給され、ここで両者を比較
してフレーム間の動きベクトルを表す動きベクトル信号
２４ａを得て、この信号を動き予測手段２５と後段の符
号化手段Ｇとに供給する。即ち、比較すべき第２のブロ
ック信号２２ｂは同図（Ｄ）に図示するブロックａ０
０，ａ０１，ａ１０，ａ１１となり、この範囲から取り
出される全ての縦４画素×横４画素のブロックとブロッ
クｂ００とを比較して、最も近い値を取るブロックを求
めることにより動きベクトル信号２４ａを得ている。こ
こでは、同図（Ｄ）中に点線で図示たブロックが最も近
い値を取るブロックであったとする。
【００２５】そして、動き予測手段２５は動きベクトル
信号２４ａを用いて第２のブロック信号２２ｂに動き補
償予測を施して予測画像情報を得ている。即ち、第１の
ブロック信号２３ａと同じ大きさのブロック単位を有す
る第３のブロック信号２５ａを得て、この信号を直交変
換手段ＴＴ中の加算手段２６と減算手段２９とに供給す
る。ここで、第３のブロック信号２５ａは図５（Ａ）に
図示するブロックとなる。
【００２６】直交変換手段ＴＴは，例えば，図示する如
く係数手段２７，３０の係数を「１／２」に設定してな
る直交変換の一態様であるアダマール変換である。尚、
アダマール変換は後述するように直交変換に拡張可能で
ある。そして、加算手段２６と減算手段２９にて、第
１，第３のブロック信号２３ａ，２５ａに加算，減算を
施した後、係数手段２７，３０９を介して、第１，第２
の変換出力信号２７ａ，３０ａを得ている。そして、第
１の変換出力信号２７ａのブロックａ００に係るブロッ
クを図５（Ｂ）に図示するここで、第１，第２の変換出
力信号２７ａ，３０ａに係るブロックを縦Ｙ画素×横Ｘ
画素と一般的に表して夫々Ｐ，Ｑとし、第１，第３のブ
ロック信号２３ａ，２５ａに係るブロックをＳ，Ｒとす
ると、Ｐ，Ｑは以下の式で夫々表すことができる。
【００２７】 Ｐ[i][j]＝（Ｒ[i][j]＋Ｓ[i][j]）／２……式１ Ｑ[i][j]＝（Ｒ[i][j]−Ｓ[i][j]）／２……式２ 但し i＝0,1,…,Y-1 j=0,1,…,X-1 このようにして得られた第２の変換出力信号３０ａはフ
レーム合成手段３３の一方の入力に供給され、また、第
１の変換出力信号２７ａはブロック単位で第１の選択手
段２１を介して第１のメモリ手段２２にフィードバック
される。
【００２８】この結果、同図（Ｂ）に図示したブロック
を第１のメモリ手段２２に再書き込みを行い、再書き込
みが終了した時点での第１のメモリ手段２２の状態は、
同図（Ｃ）に図示する如く動き予測手段２５より出力さ
れた画素に対応する点線で囲まれた画素が書き変わり、
ブロックａ００に関する処理が終了する。
【００２９】そして、ブロックａ００に続きブロックａ
０１の処理を開始する。ここで、ブロックａ０１につい
ては動きベクトルが検出されなかったとすると、動き予
測手段２５の出力信号たる第３のブロック信号２５ａは
同図（Ｄ）に図示する如く、ブロックａ００において直
交変換した２５ｔ，３５ｔ，４５ｔを含むものとなる。
そして、このブロックに対して直交変換を施し得た第１
の変換出力信号２７ａを第１の選択手段２１を介して第
１のメモリ手段２２に書き込んだ結果を同図（Ｅ）に図
示する．同様にして、ブロックａ００からブロックａｍ
ｎまでの処理を全て行いＡ0 ，Ｂ0 フレームの組みを１
単位とした処理が完結する。そして、フレーム合成手段
３３の他方の入力には第１のメモリ手段２２よりフレー
ム単位の処理が完結した第１の変換出力信号２７ａに係
る第３の変換出力信号２２ａが供給され、ここで、第２
の変換出力信号３０ａと第３の変換出力信号２２ａとを
合成して図３（Ｈ）に図示する時間方向変換信号３３ａ
を得て、この信号を図示せぬ面内方向変換手段Ｅに供給
する。また、以後のフレームについても同様の処理を繰
り返す。
【００３０】このようにして、時間方向変換手段Ｄにお
いては、Ａフレームに係るブロックに動き補償予測を施
したブロックとＢフレームに係るブロックとの間で時間
方向の直交変換を施すため、動きのある入力画像信号ａ
ａに対しても冗長度を削減できる。
【００３１】さてここで、時間方向変換手段Ｄの応用例
について図６を用いて説明するに、図６が図２と相違す
るのは予測判別手段３２と第２，第３の選択手段２８，
３１とを新たに設けると共に予測判別信号３２ａを図示
せぬ符号化手段Ｇに供給した点である。即ち、予測判別
手段３２では減算手段２９の出力と第１のブロック信号
２３ａとをブロック毎に比較し、動き予測手段２５で行
った動き補償予測の予測精度を判別する。具体的には、
第１のブロック信号２３ａの情報量が減算手段２９の出
力の情報量より大きい場合には動き補償予測が誤って行
われたとみなし、逆に、第１のブロック信号２３ａの情
報量が減算手段２９の出力の情報量より小さい場合には
動き補償予測が正しかったと判断する。そして、この判
断結果に基づいて第２，第３の選択手段２８，３１は動
作し、動き補償予測が正しかったと判断した際は図２の
場合と同様に第２，第３の選択手段２８，３１は第１，
第２の変換出力信号２７ａ，３０ａを夫々出力する。一
方、動き補償予測が誤っていると判断した際は、Ａフレ
ームに係り直交変換手段ＴＴの一方の入力である第３の
ブロック信号２５ａを第２の選択手段２８は出力し、ま
た、Ｂフレームに係り直交変換手段ＴＴの他方の入力で
ある第１のブロック信号２３ａを第３の選択手段３１は
出力する。
【００３２】従って、本応用例によれば、動き補償予測
が誤っていると判断した際は直交変換手段ＴＴを回避し
て動作し，実質的に第１のメモリ手段２２への再書き込
みを中断すると共に通常の入力画像信号ａａを出力でき
るので、冗長度をより削減することができる。
【００３３】次に、本発明の要旨に係り、時間方向変換
手段Ｄと相補的な関係にある時間方向逆変換手段Ｌにつ
いて図７，図８を用いて説明するに、図６と同一の構成
には同一の符号を付しその説明を省略する。尚、図８は
時間方向変換手段Ｄにて動き補償予測が正しかった場合
についてのタイミングチャートである。
【００３４】図７が図６と相違するのは動き検出手段２
４と予測判別手段３２と係数手段２７，３０とが削除さ
れ、第３の選択手段３１とフレーム合成手段３３との間
に新たに第２のメモリ手段３４を介挿した点である。こ
こで、動き検出手段２４と予測判別手段３２とが不要と
なったのは、復号化手段Ｉより動きベクトル信号２４ａ
と予測判別信号３２ａとが供給されるからである。
【００３５】図７において、図示せぬ面内方向逆変換手
段Ｋより供給されるその出力信号ｃｃ（図８（Ａ）に図
示）がフレーム分割手段２０にて第１の変換出力信号２
７ａに係る信号２０ａ（図８（Ｃ）に図示）と第２の変
換出力信号３０ａに係る信号２０ｂ（図８（Ｂ）に図
示）とに分割される。
【００３６】信号２０ａは第１の選択手段２１に、信号
２０ｂはラスタ−ブロック変換手段２３に供給される。
そして、第１の選択手段２１は図８（Ｄ）に図示する如
く、信号２０ａと第１の復号信号２６ａに係る信号２８
ａとを交互に選択出力する。
【００３７】そして、Ａ0kフレームの書き込みが終了し
た図８（Ｄ）中に図示したＴ１以降はブロック単位の処
理が行われる。第１のメモリ手段２１には送信側と同様
に図４（Ａ）に図示する如くａ００からａｍｎまでのブ
ロックが所定の領域に書き込まれており、送信側とは逆
の順序で、即ち、ａｍｎ，…ａｍ１，ａｍ０，…ａ１
２，ａ１０…ａ０１，ａ００の順に時間方向変換手段Ｄ
と同様に動き補償予測、第１のメモリ手段２２への再書
き込み等の処理を行ない、Ａ0k，Ｂ0kフレームの組みを
１単位とした処理が完結する。以後、これを繰り返す。
【００３８】そして、Ｂフレームに係る第２の復号信号
２９ａはＡフレームに係る第１の復号信号と時間調整す
るため、第２のメモリ手段３４を介してフレーム合成手
段３３に供給され、ここで、合成して得た出力画像信号
ｄｄが図示せぬ伝送路に供給される。
【００３９】このようにして、時間方向逆変換手段Ｌは
送信側とは逆の順序でブロック単位の処理を行うように
したので、例えば、図５（Ｅ）に図示する「２５ｔｔ」
の如く動き補償予測及び直交変換が複数回に渡り施され
ている画素についても、完全に復元することができる。
【００４０】（第２実施例）第１実施例においては、動
き予測を用いた２フレーム間の時間方向の直交変換変換
を行ったが、第２実施例はこれを４フレームに拡張して
更に情報量の圧縮伸長を行うものである。このために、
図１に図示した画像圧縮伸長装置において、時間方向変
換手段Ｄを図９に図示する構成に変更し、また、時間方
向逆変換手段Ｌを図１０に図示する構成に変更すること
とした。
【００４１】図９を用いて変更後の時間方向変換手段Ｄ
Ｄを説明するに、入力画像信号ａａは図示せぬ４フレー
ム分割手段によって、第１〜第４の入力画像信号ａａ１
〜ａａ４に分割する。ここで、ｋを整数としたとき、第
１の入力画像信号ａａ１は入力画像信号ａａの４ｋ番目
のフレームに係る信号であり、第２の入力画像信号ａａ
２は入力画像信号ａａの４ｋ＋１番目のフレームに係る
信号であり、第３の入力画像信号ａａ３は入力画像信号
ａａの４ｋ＋２番目のフレームに係る信号であり、第４
の入力画像信号ａａ４は入力画像信号ａａの４ｋ＋３番
目のフレームに係る信号である。また、第１〜第４の時
間方向変換手段Ｄ１〜Ｄ４は上述した時間方向変換手段
Ｄからフレーム分割手段２０とフレーム合成手段３３と
を削除したものである。
【００４２】そして、第１，第２の入力画像信号ａａ
１，ａａ２と第３，第４の入力画像信号ａａ３，ａａ４
とに、第１，第２の時間方向変換手段Ｄ１，Ｄ２を用い
て、動き予測を用いた２フレーム間の時間方向の直交変
換を夫々施し、和の変換成分に係る出力信号（ａａ１＋
ａａ２），（ａａ３＋ａａ４）と差の変換成分に係る出
力信号（ａａ１−ａａ２），（ａａ３−ａａ４）とを得
ている。
【００４３】そして、和の変換成分に係る出力信号どう
し、差の変換成分に係る出力信号どうしを第３，第４の
時間方向変換手段Ｄ３，Ｄ４を用いて夫々変換して第１
〜第４の変換出力信号ｂｂ１〜ｂｂ４を得ている。ここ
で、第１〜第４の変換出力信号ｂｂ１〜ｂｂ４は以下の
式で表すことができる。但し、動き補償予測は考慮しな
いこととする。
【００４４】 ｂｂ１＝（ａａ１＋ａａ２＋ａａ３＋ａａ４）／４…式３ ｂｂ２＝（ａａ１＋ａａ２−ａａ３−ａａ４）／４…式４ ｂｂ３＝（ａａ１−ａａ２＋ａａ３−ａａ４）／４…式５ ｂｂ４＝（ａａ１−ａａ２−ａａ３＋ａａ４）／４…式６ 上記式３〜式６より時間方向変換手段ＤＤは時間方向に
４次のアダマール変換を施しており、更に、実際には動
き補償予測を行いつつ４次のアダマール変換を施してい
る。尚、第１〜第４の時間方向変換手段Ｄ１〜Ｄ４中の
係数手段３０，２７の係数を適宜設定することにより一
般的な直交変換とすることもできる。
【００４５】そして、第１〜第４の変換出力信号ｂｂ１
〜ｂｂ４を図示せぬ４フレーム合成手段を介してこれら
の信号を合成し、その結果を後段の面内方向変換手段Ｅ
に供給する。また、第１〜第４の時間方向変換手段Ｄ１
〜Ｄ４から出力される第１〜第４の動きベクトル信号ｍ
ｍ１〜ｍｍ４及び第１〜第４の予測判別信号ｉｉ１〜ｉ
ｉ４は後段の符号化手段Ｇに供給される。
【００４６】次に図１０を用いて時間方向変換手段ＤＤ
と相補的な関係にある時間方向逆変換手段ＬＬを説明す
るに、面内方向逆変換手段Ｋよりその出力信号が図示せ
ぬ４フレーム分割手段に供給され、ここで上記した第１
〜第４の変換出力信号ｂｂ１〜ｂｂ４に分割される。ま
た、第１〜第４の時間方向逆変換手段Ｌ１〜Ｌ４は上述
した時間方向逆変換手段Ｌからフレーム分割手段２０と
フレーム合成手段３３とを削除したものである。
【００４７】そして、第１〜第４の時間方向逆変換手段
Ｌ１〜Ｌ４は、復号化手段Ｉより供給される第１〜第４
の動きベクトル信号ｍｍ１〜ｍｍ４及び第１〜第４の予
測判別信号ｉｉ１〜ｉｉ４を用いて逆変換を行い、第１
〜第４の入力画像信号ａａ１〜ａａ４に相当する第１〜
第４の出力画像信号ｄｄ１〜ｄｄ４を得てこれを図示せ
ぬ４フレーム合成手段にて合成して、最終出力たる出力
画像信号ｄｄを得ている。
【００４８】このようにして、送信側においては動き補
償予測を行いつつ４次のアダマール変換を施こすことが
できるので、単に時間方向に４次のアダマール変換を行
うよりも情報量を圧縮でき、また、式３は時間方向の積
分であるから、後段の面内方向変換手段Ｅにて更に情報
量を圧縮でき、動き補償予測と２次元ＤＣＴとを組み合
わせたものよりも格段に優れた圧縮率を得ることができ
る。また、受信側においては完全に入力画像信号ａａを
復元することができる。
【００４９】尚、第２実施例においては、第１実施例に
おける時間方向変換手段Ｄを４個用いることにより動き
補償予測を用いた２フレーム間の直交変換を４フレーム
間の直交変換に拡張したが、更に、第１実施例を第２実
施例に拡張したように時間方向変換手段ＤＤを４個用い
ることにより１６フレーム間の直交変換に拡張すること
ができ、これを繰り返せば２ｎフレーム間の直交変換に
拡張することができることは勿論である。
【００５０】更に、上述した第１実施例において、Ａフ
レームに係る第１の選択手段２１から動き予測手段まで
の構成を複数設け、それらの構成により複数のフレーム
（他の１以上の画面）夫々に係る動き補償予測して得た
複数の予測画像情報とＢフレーム（基準画面）に係る画
像情報との間で直交変換を施すことにより直交変換に拡
張することができ、またこの際、直交変換の結果である
変換情報の一部を第１実施例と同様に動き予測手段の入
力にフィードバックしても良いことは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】上述したように本発明の画像情報圧縮装
置に係る構成によれば、特に、１以上の予測画像情報と
基準画面の画像情報とに基づいて複数画面に係る時間方
向の直交変換を行い得た変換情報を出力する直交変換手
段を有するので、直交変換手段の入力情報の相関性を高
めることができ、従来の３次元ＤＣＴを用いた画像情報
圧縮装置では冗長度を削減することができなかった動き
のある画像に対しても冗長度を削減できるという効果が
ある。また、動き予測と２次元ＤＣＴとを組み合わせた
従来の画像情報圧縮装置においては、予測誤差信号に２
次元ＤＣＴを施し再量子化して情報量を削減するため、
再量子化で発生する量子化誤差の累積を回避するローカ
ルデコーダを必須の構成としたが、本発明の画像情報圧
縮装置に係る構成によれば、基準画面と他の１以上の画
面とを１組として複数画面に係る時間方向の直交変換処
理を行うので、直交変換処理がこの１組で完結し、再量
子化で発生する量子化誤差が累積することがないので、
ローカルデコーダを削減でき演算量、回路規模の縮小を
図ることができるという効果がある。
【００５２】また、上述したように本発明の画像情報伸
長装置に係る構成によれば、動き予測手段の出力情報と
変換情報中の他の情報とに基づいて複数画面の係る時間
方向の逆直交変換を行うので、完全に入力画像情報を復
元できるという効果がある。
【００５３】また、上述したように本発明の画像情報圧
縮装置に係る構成によれば、特に、１以上の予測画像情
報と基準画面の画像情報とに基づいて複数画面に係る時
間方向の直交変換を所定のブロック毎に施し得た変換情
報の一部を動き予測手段の入力に所定のブロック毎にフ
ィードバックするので、簡易な構成で情報量を増やすこ
となくローカルデコーダを削減できるという効果があ
る。
【００５４】また、上述したように本発明の画像情報圧
縮装置に係る構成によれば、特に、画像情報の一部を動
き予測手段の入力に該所定のブロック毎に圧縮時とは逆
の順序でフィードバックするので、完全に入力画像情報
を復元できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像情報圧縮伸長装置の一実施例
のブロック図である。
【図２】時間方向変換手段のブロック図である。
【図３】図２のタイミングチャートである。
【図４】図２の動作を説明するための概念図である。
【図５】図２の動作を説明するための概念図である。
【図６】他の時間方向変換手段のブロック図である。
【図７】時間方向逆変換手段のブロック図である。
【図８】図７のタイミングチャートである。
【図９】第２実施例に係る時間方向変換手段のブロック
図である。
【図１０】第２実施例に係る時間方向逆変換手段のブロ
ック図である。
【図１１】従来の技術を説明するためのブロック図であ
る。
【符号の説明】
２４ 動き検出手段 ２４ａ 動きベクトル信号（動き情報） ２５ 動き予測手段 ２５ａ 第３のブロック信号（予測画像情報） Ｉ 復号化手段 ＴＴ 直交変換手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】動き補償予測を行いつつ、基準画面と他の
    １以上の画面とを１組として複数画面に係る時間方向の
    直交変換を行う画像情報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長
    装置であって、 該他の１以上の画面に係る動き情報を得る動き検出手段
    と、 該動き情報に基づいて該他の１以上の画面に対し動き補
    償予測を施し得た１以上の予測画像情報を出力する動き
    予測手段と、 該１以上の予測画像情報と該基準画面の画像情報とに基
    づいて複数画面に係る時間方向の直交変換を行い得た変
    換情報を出力する直交変換手段とを有することを特徴と
    する画像情報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載した画像情報圧縮装置又は
    画像情報圧縮伸長装置の出力情報が入力される画像情報
    伸長装置又は画像情報圧縮伸長装置であって、 該出力情報より上記変換情報と上記動き情報とを復号す
    る復号化手段と、 上記動き情報に基づいて上記変換情報中の所定の情報に
    動き補償予測を施す動き予測手段と、 該動き予測手段の出力情報と上記変換情報中の他の情報
    とに基づいて複数画面の係る時間方向の逆直交変換を行
    うことを特徴とする画像情報伸長装置又は画像情報圧縮
    伸長装置。
  3. 【請求項３】動き補償予測を行いつつ、基準画面と他の
    １以上の画面とを１組として複数画面に係る時間方向の
    直交変換を画面分割した所定のブロック毎に行う画像情
    報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長装置であって、 該他の１以上の画面に係る動き情報を該所定のブロック
    毎に得る動き検出手段と、 該動き情報に基づいて該他の１以上の画面に対し動き補
    償予測を施し得た１以上の予測画像情報を該所定のブロ
    ック毎に出力する動き予測手段と、 該１以上の予測画像情報と該基準画面の画像情報とに基
    づいて複数画面に係る時間方向の直交変換を所定のブロ
    ック毎に施し得た変換情報を出力する直交変換手段とを
    備え、 該変換情報の一部を該動き予測手段の入力に該所定のブ
    ロック毎にフィードバックすることを特徴とする画像情
    報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長装置。
  4. 【請求項４】請求項３に記載した画像情報圧縮装置の出
    力情報が入力される画像情報伸長装置又は画像情報圧縮
    伸長装置であって、 該出力情報より上記変換情報と上記動き情報とを復号す
    る復号化手段と、 上記動き情報に基づいて上記変換情報中の所定の情報に
    動き補償予測を施す動き予測手段と、 該動き予測手段の出力情報と上記変換情報中の他の情報
    とに基づいて時間方向の逆直交変換を該所定のブロック
    毎に行ない画像情報を得る逆直交変換手段とを備え、 該画像情報の一部を該動き予測手段の入力に該所定のブ
    ロック毎に圧縮時とは逆の順序でフィードバックするこ
    とを特徴とする画像情報圧縮装置又は画像情報圧縮伸長
    装置。
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