JPH06233285A

JPH06233285A - 動画像圧縮方法

Info

Publication number: JPH06233285A
Application number: JP3439293A
Authority: JP
Inventors: Masashi Tagami; 勝詞田上
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-01-30
Filing date: 1993-01-30
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】回路規模の増大を招くことなく、システム破
綻や画質劣化を回避して、全体として良好に画質を維持
する。【構成】Ｉ₀，Ｂ₀の各画像が入力されると、動き検出
部５８においてＩ₀，Ｂ₀による動き検出が行われる。次
に、Ｉ₁の画像が入力されると、動き検出部５４におい
てＩ₁，Ｂ₀による動き検出が行われる。次に、Ｂフレー
ム差分化部５６では、Ｉ₀，Ｂ₀，Ｉ₁，及び動き検出部
５４，５８の動きベクトルデータに基づいてＢ₀の動き
補償差分化画像ΔＢ₀が求められる。Ｉ₀，ΔＢ₀には、
ＤＣＴ部６０，６２によるＤＣＴ処理，量子化部６４に
よる量子化，符号化部６８による符号化の処理が順に行
われて、それらの符号が出力される。このとき、量子化
部６４で、Ｉ₀，ΔＢ₀の量子化粗さなどが符号量制御部
６６によって管理され、Ｉ₀とΔＢ₀との符号量割当てが
適応的に決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルＶＴＲなど
で動き補償を用いて画像圧縮を行なう動画像符号化方法
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】動き補償を利用する動画像圧縮は、一般
的に以下のような手法で行われる。例えば、ＤＣＴ（離
散的コサイン変換）を行うと想定した場合、画像を構成
する各フレームは、基本的な圧縮処理方法により次の３
種類に大別される。面内圧縮フレーム（以下Ｉフレーム，又は単にＩとい
う）一方向予測フレーム（以下Ｐフレーム、又は単にＰと
いう）両方向予測フレーム（以下Ｂフレーム、又は単にＢと
いう）

【０００３】これらのうち、及びのフレームは、イ
ンターフレーム（フレーム間動き補償フレーム）とも称
される。なお、本出願では、１画像をフレーム又はフィ
ールドのいずれとしてもよいが、以下の説明では、理解
を容易にするために１画像がノンインタレースのフレー
ムであると仮定している。

【０００４】原画像の各フレームは、その入力並びの順
に、例えば図１１のように、圧縮処理したフレームに割
り振られる。同図中の矢印は、フレーム間の動き補償関
係を表わしている。すなわち、Ｐフレームは、矢印Ｆ
１，Ｆ２で示すように、それに先立つ直近のＩ又はＰの
１フレームによって動き補償されている。Ｂフレーム
は、矢印Ｆ３〜Ｆ１４で示すように、前後の直近のＩ又
はＰの２フレームによって動き補償されている。通常、
Ｉフレームから次のＩフレームの直前までがひとつのま
とまりとなっており、ＧＯＰ（グループオブピクチャ）
と称される。

【０００５】ここで、圧縮した画像を伸長したときの画
質を良好に維持するためには、Ｉ，Ｐ，Ｂの３種類の各
圧縮フレームに対する符号量割当て比率が重要となる。
圧縮率や仕様にもよるが、例えば符号量比において、概
ね、Ｉ：Ｐ：Ｂ≒１００：４０：１０がよいと言われている。このような符号量制御は、従
来、システム毎に決定された具体的な符号量割当て比率
に従ってフレーム毎に管理されており、場合によって
は、過去の符号化実績や符号量予測示標が参照されて符
合量割当て比率が修正される。

【０００６】また、図１１に矢印で示したフレーム並び
における動き補償の連鎖によって、Ｉ又はＰフレームの
符号化／逆符号化誤差が累積することを回避するため、
通常動き補償はＩ又はＰフレームの復元画像をもとに行
われている。

【０００７】ここでは、理解を容易にするために、
「Ｉ，Ｂ，Ｉ，Ｂ，Ｉ，……」のようなＩ及びＢフレー
ムによる単純な構成の従来例について説明する。図１２
には、そのような圧縮処理を行う装置のブロック構成が
示されている。また、図１３には、主要メモリにおける
データの格納状態と主要部の動作順序が示されている。

【０００８】同図中、（Ａ）は図１２の装置の動作中に
データを格納するフレームメモリＭ９１のデータ占有状
況，（Ｂ）は動き検出部２６，２８内のバッファメモリ
Ｍ９２の動きベクトルデータ占有状況，（Ｃ）は出力バ
ッファメモリＭ９３のデータ占有状況，（Ｄ）はプロセ
スの稼動状況を示す。同図（Ａ）〜（Ｃ）の斜線部分で
は、データが存在している。

【０００９】また、同図（Ａ）のフレームメモリＭ９１
でのデータ占有の開始が斜めに示されているのは、画像
データが図の左上から右下へと順次入力されることを表
わしている。このフレームメモリＭ９１は、入力デー
タ，処理データを格納するためのメモリである。更に、
図１３中、時刻ＴＦの時点では、全てのメモリＭ９１〜
Ｍ９３にデータが存在しているため、これ以上のメモリ
使用は困難である。

【００１０】なお、図１２に入力画像データが動き検出
部２６，２８などに直接入力され、あるいはＢフレーム
差分化部３０の出力データがＤＣＴ部３２に直接入力さ
れるように接続表示されているのは便宜的なもので、こ
れらのデータはフレームメモリＭ９１に適宜格納される
とともに、必要に応じて適宜読み出されるようになって
いる（以下に示す従来例や本発明の実施例についても同
様である）。

【００１１】更に、同図（Ｄ）において、メモリＭ９１
〜Ｍ９３のデータ占有状況と呼応しているプロセスは上
段から下段へと進行し、上段のプロセスが開始する前に
下段のプロセスが開始されることはないし、また上段の
プロセスが終了する前に下段のプロセスが終了すること
もない。

【００１２】これらの図において、圧縮対象となる画像
は、フレームメモリＭ９１に格納の後、切換スイッチ１
０の切換えによってフレーム毎に交互にＩ，Ｂ側に適宜
供給される。Ｉ側から説明すると、最初のＩフレームと
なる入力画像Ｉ₀（図１３（Ａ）参照）は、ＤＣＴ部１
２におけるＤＣＴ処理（同図（Ｄ）ｄｃｔ（Ｉ₀）参
照），量子化部１４における量子化（同図（Ｄ）ｅｎｃ
（Ｉ₀）参照），符号化部１６における符号化の処理が
順に行われてＩ₀フレームの符号が出力される（同図
（Ｃ）参照）。このとき、符号量制御部１８による上述
した符号量割当て比率に相当する制御が行われる。

【００１３】他方、量子化データについては、逆量子化
部２０による逆量子化（同図（Ｄ）ｄｅｃ（Ｉ₀）参
照），逆ＤＣＴ部２２による逆ＤＣＴ処理（同図（Ｄ）
ｉｄｃｔ（Ｉ₀）参照）が行われ、Ｉ₀の復元画像ｉ₀が
得られる。このｉ₀フレームは、フレームメモリＭ９１
に格納される（同図（Ａ）参照）。

【００１４】次の入力画像Ｂ₀（同図（Ａ）参照）は、
フレームメモリＭ９１のｉ₀とともに動き検出部２６に
供給され、ここで動き検出（同図（Ｄ）ｍｅ（ｉ₀／
Ｂ₀）参照）が行われてその動きベクトルデータが得ら
れる（同図（Ｂ）参照）。

【００１５】他方、次の入力画像Ｉ₁が供給されると、
上述したＤＣＴ，量子化，符号化，逆量子化，逆ＤＣＴ
処理が同様に実行される（同図（Ｄ）ｄｃｔ（Ｉ₁），
ｅｎｃ（Ｉ₁），ｄｅｃ（Ｉ₁），ｉｄｃｔ（Ｉ₁）参
照）。そして、Ｉ₁フレームの符号が出力される（同図
（Ｃ）参照）。

【００１６】また、動き検出部２８では、Ｉ₁の復元画
像ｉ₁から動き検出（同図（Ｄ）ｍｅ（ｉ₁／Ｂ₀）参
照）が行われてそのデータが得られる（同図（Ｂ）参
照）。Ｂフレーム差分化部３０では、ｉ₀，ｉ₁，Ｂ₀，
動き検出部２６，２８のデータに基づいてＢの動き補償
差分化画像ΔＢが求められる（同図（Ａ），（Ｄ）ｍｃ
（ｉ₀／Ｂ₀／ｉ₁）参照）。

【００１７】このΔＢは、ＤＣＴ部３２によるＤＣＴ処
理（同図（Ｄ）ｄｃｔ（ΔＢ₀）参照），量子化部３４
による量子化（同図（Ｄ）ｅｎｃ（ΔＢ₀）参照），符
号化部３６による符号化の処理が順に行われて、Ｂ₀フ
レームの符号が出力される（同図（Ｃ）参照）。

【００１８】なお、このような動作を、画像情報圧縮の
効率上最良とされる方式で行うと、図１５に示すように
なる。ただし、この場合、回路は最も複雑でかつ大規模
となる。ほとんど図１３と同様であるが、同図（Ａ）の
フレームメモリＭ９１が約１．５倍の容量となってい
る。

【００１９】以上のように、図１２の従来例によれば、
ＩフレームとＢフレームの量子化／符号化はフレーム別
に行われ、それぞれ目標符号量となるよう符号量制御さ
れる。ここで、Ｂフレームの動き補償差分化画像△Ｂ
は、Ｉフレームの符号化終了後、復元した画像をもとに
して行われる。このため、ＩフレームとＢフレームは、
両者の目標符号量によって関係づけられ、両者の画質，
例えば量子化粗さの関係は結果的なものであって直接の
関連をもっていない。

【００２０】このような欠点を補うために、符号化が終
了したＩフレームとＢフレームの内容から、以降のフレ
ームの符号化における符号量の目標量（比率）の修正を
行なうことが提案されているが、既に符号化の終了した
フレームの画質の関係を直接修正することは回路上困難
である。

【００２１】次に、前記従来例の符号量制御の中心とな
る符号量割当て比率について更に検討する。典型的なＩ
フレームとＢフレームの符号量割当て比率は、上述した
ように概ねＩ：Ｂ＝１００：１０程度である。

【００２２】Ｂフレームの符号は、動きベクトル及び
ブロックの種類を表わす符号，動き検出できずに面内
の相関のみによる圧縮を行なうブロック（以下「イント
ラブロック」という）の符号，差分化された画像ブロ
ックの符号の３つからなっている。これらのうち、
は、Ｂフレームの符号量の１０％〜数１０％を必要とす
る。Ｉフレーム内のブロックと同じ性質を持つのイン
トラブロックは、一般的なパン画像において動き検出が
良好であっても、Ｂフレーム中のブロック数で数％程度
存在する。従って、は、Ｂフレームの符号の数１０％
を占める。

【００２３】すると、結果として、の差分画像の符号
は、Ｂフレームの符号の数１０％程度を占めることにな
り、全体としてＩフレームのブロックの数１０分の１に
圧縮される。このような理由から、現在の技術では、一
定の画質を維持しつつＢフレームの符号量を更に抑制す
ることは非常に困難である。

【００２４】更に、複雑な動きのある画像や高周波成分
の多い画像では、動き検出が難しいことがある。このよ
うな画像では、結果的にイントラブロックの数や差分ブ
ロック情報が増大する。これらの情報を圧縮情報に取り
込むには、上述したＩフレームに対して１０％程度のＢ
フレームの符号量割当て比率では小さく、Ｂフレームの
画質劣化を招くことになる。このように、Ｂフレームの
符号量を更に抑制することは困難であり、画像によって
は逆に符号量を増大しないと良好な画質を得ることがで
きない。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】このような不都合に対
処するため、符合量制御条件の穏やかなシステムでは、
以降のフレーム符号量を先取りして消費するという方法
がとられている。図１４（Ａ）にはこの様子が示されて
いる。最初の２フレームについては、Ｉ₀，Ｂ₀の符号量
がちょうど収まっている。しかし、次の２フレームで
は、符号量が多いため、Ｂ₁の符号量がその次の２フレ
ームの部分にはみだしており、符号量が先取りされてい
る。従って、以降のＩ₂，Ｂ₂の２フレームの全体の目標
符号量は下方修正されることになる。

【００２６】ところで、ディジタルＶＴＲは符号量制御
条件の厳しいシステムである。このシステムでは、トラ
ックをヘッドが横切るような高速サーチなどのトリック
プレー実現のために、多くとも数千ビット程度での符号
の完結が望まれている。このような符号量制御の厳しい
システムにあっては、上述した符号量の先取りは非常に
難しい。

【００２７】また、ディジタルＶＴＲでは符号量制御単
位の大きさも１／１００フレーム相当と小さい。図１４
（Ｂ）には、その様子が示されている。すなわち、１／
１００フレーム相当の符号量にＩ，Ｂの各１／２００フ
レーム相当の領域の符号が含まれている。このため、Ｂ
フレームの符号量はオーバーフローしやすく、システム
の破綻をきたすか、それを避けようとすると、Ｂフレー
ムの画質が著しく低下することになる。

【００２８】このような不都合を回避する１つの方法
は、Ｉフレームの符号量割当て比率を減らしてＢフレー
ムの符号量割当て比率を増大させることである。ところ
が、Ｂフレームの動き補償は、上述したようにＩフレー
ムの復元画像を用いて行われるため、結果的にＩ，Ｂ両
フレームの画質を恒常的に低下させることになる。

【００２９】更に、図１４（Ｃ）に示すように、Ｉフレ
ームとＢフレームとをそれぞれ集めて符号量制御単位と
することも考えられる。しかし、このような手法では、
符号量制御単位が数種類できることになるとともに、符
号量制御単位末端のフレーム（図示の例ではＢ₅）は依
然として寸断されるか、又はオーバーフローする危険性
が残っている。更に、ＩフレームとＢフレームの符号量
割当て比率を固定化しなければ、システムの複雑化を回
避できない。しかし、固定化すれば、特殊な画柄につい
てはＩフレームとＢフレームの画質バランスを維持でき
なくなる。

【００３０】本発明は、これらの点に着目したもので、
回路規模の増大を招くことなく、システム破綻や画質劣
化を回避して、全体として画質を良好に維持することが
できる動画像圧縮方法を提供することを、その目的とす
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、圧縮された画像が、面内圧縮画像
と動き補償差分化画像とを含む動画像圧縮方法におい
て、原画像間で動き補償差分化を行って動き補償差分化
画像を得るステップと、これによって得られた動き補償
差分化画像の符号化と面内圧縮画像の符号化とを同時に
行い、この符号化における面内圧縮画像と動き補償差分
化画像の符号量割当てを適応的に決定するステップとを
含むことを特徴とする。

【００３２】第２の発明は、圧縮された画像が、面内圧
縮画像と少なくとも１つの動き補償差分化画像をそれぞ
れ含む第１の画像群と、第１の画像群に基づいて動き補
償された動き補償差分化画像による第２の画像群とを含
む動画像圧縮方法において、前記第１の画像群に含まれ
る動き補償差分化画像をその復元画像に動き補償差分化
を行なって得るステップと、請求項１記載の方法によっ
て前記第２の画像群の動き補償を行うステップと、これ
らによって得られた動き補償差分化画像の符号化と面内
圧縮画像の符号化とを同時に行い、この符号化における
面内圧縮画像と動き補償差分化画像の符号量割当てを適
応的に決定するステップとを含むことを特徴とする。

【００３３】第３の発明は、前記第１又は第２の発明に
おいて、原画像から復元画像を差し引いた誤差画像を得
るステップと、これによって得られた誤差画像を符号量
割当ての適応的決定に考慮するステップとを含むことを
特徴とする。本発明の主要な態様によれば、面内圧縮画
像内の一定のブロックと少なくとも１つ以上の動き補償
差分化画像内の一定のブロックの符号量の総量が一定と
なるように、符号量割当てが行われる。また、他の主要
な態様によれば、圧縮処理の対象となるブロックは、画
像内の複数の領域にまたがって設定される。

【００３４】

【作用】本発明によれば、処理対象となる画像は、面内
圧縮画像と動き補償差分化画像に圧縮される。このと
き、動き補償差分化の処理も、原画像を利用して行われ
る。そして、例えば量子化粗さの調整などによって、そ
れらの圧縮画像間の符号量割当てを適応的に決定し、そ
れらの画像情報の符号化が行われる。

【００３５】また、圧縮画像が、面内圧縮画像（Ｉ）と
少なくとも１つの動き補償差分化画像（Ｐ）を含む第１
の画像群と、第１の画像群に基づいて動き補償される第
２の画像群（Ｂ）とを含む場合には、第１の画像群中の
動き補償差分化画像については、復元画像から動き補償
差分化を行なうことでその圧縮が行われる。更に他の発
明によれば、原画像から復元画像を差し引いて誤差画像
が求められる。そして、この誤差画像が符号量割当てに
考慮される。

【００３６】

【実施例】以下、本発明による動画像圧縮方法の実施例
について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３７】＜第１実施例＞最初に、図１〜図４を参照
しながら、本発明の第１実施例について説明する。図１
には、第１実施例の装置構成が示されている。同図にお
いて、圧縮対象となる画像の入力側には、切換スイッチ
５０が設けられている。この切換スイッチ５０のＩ側に
は、動き検出部５４，Ｂフレーム差分化部５６がそれぞ
れ接続されている。また、切換スイッチ５０のＢ側に
は、動き検出部５４，５８，Ｂフレーム差分化部５６が
それぞれ接続されている。また、動き検出部５４，５８
の出力側はＢフレーム差分化部５６に接続されている。

【００３８】Ｂフレーム差分化部５６のＩの画像デー
タ，Ｂの差分化画像データの各出力側は、ＤＣＴ部６
０，６２にそれぞれ接続されており、これらＤＣＴ部６
０，６２の出力側は量子化部６４に接続されている。こ
の量子化部６４には符号量制御部６６が接続されてお
り、量子化部６４の出力側は符号化部６８に接続されて
いる。更に、入力画像データや各部の処理データを格納
し、必要な場合には遅延して出力するフレームメモリＭ
１１，動き検出処理用のバッファメモリＭ１２，出力デ
ータを格納する出力バッファメモリＭ１３が設けられて
いる。

【００３９】以上の各部のうち、動き検出部５４，５
８、Ｂフレーム差分化部５６では、復元画像ではなく原
画像を用いて動き検出処理や差分化処理が行われるよう
になっている。従って、本実施例では、前記従来例のよ
うな逆量子化部や逆ＤＣＴ部によるローカルデコーダは
存在しない。また、量子化部６４では、Ｉ，Ｂの両フレ
ームについて同時に量子化の処理が行われるようになっ
ている。すなわち、Ｂフレームについては、原画像間に
おいて動き検出，動き補償差分化されて確定するため、
Ｉフレームとともに量子化／符号化が可能である。例え
ば、ＩフレームとＢフレームの量子化粗さの関係，すな
わち画質バランスを制御して符号化が行われる。このよ
うな制御は、符号量制御部６６によって行われるように
構成されている。

【００４０】次に、図２を参照しながら、前記実施例の
動作について説明する。まず最初は、Ｉ₀フレームの原
画像データがフレームメモリＭ１１に格納される（図２
（Ａ）第１段目参照）。次に、Ｂ₀フレームの原画像デ
ータが同様に入力され、フレームメモリＭ１１に格納さ
れるようになる（図２（Ａ）第２段目参照）。すると、
動き検出部５８において、Ｉ₀，Ｂ₀による動き検出が開
始され（図２（Ｄ）ｍｅ（Ｉ₀／Ｂ₀）参照）、その動き
ベクトルデータがバッファメモリＭ１２に得られる（同
図（Ｂ）上段参照）。

【００４１】次に、Ｉ₁フレームの原画像データがフレ
ームメモリＭ１１に格納される（図２（Ａ）第３段目参
照）。すると、動き検出部５４において、Ｉ₁，Ｂ₀によ
る動き検出が開始され（図２（Ｄ）ｍｅ（Ｉ₁／Ｂ₀）参
照）、そのベクトルデータがバッファメモリＭ１２に得
られる（同図（Ｂ）中段参照）。Ｂフレーム差分化部５
６では、Ｉ₀，Ｂ₀，Ｉ₁，動き検出部５４，５８の検出
ベクトルデータに基づいてＢ₀の動き補償差分化画像Δ
Ｂ₀が求められ（同図（Ｄ）ｍｃ（Ｉ₀／Ｂ₀／Ｉ ₁）参
照）、フレームメモリＭ１１に格納される（同図（Ａ）
第２段参照）。

【００４２】次に、Ｉ₀，ΔＢ₀に対しては、ＤＣＴ部６
０，６２によるＤＣＴ処理（同図（Ｄ）ｄｃｔ（Ｉ₀）
／ｄｃｔ（ΔＢ₀）参照），量子化部６４による量子化
処理（同図（Ｄ）ｅｎｃ（Ｉ₀）／ｅｎｃ（ΔＢ₀）参
照），符号化部６８による符号化処理が順に行われて、
Ｉ₀及びＢ₀フレームの符号が出力バッファメモリＭ１３
に出力される（同図（Ｃ）参照）。

【００４３】この場合において、量子化部６４では、Ｄ
ＣＴ処理されたＩ₀，ΔＢ₀の量子化粗さ，ブロックデー
タ破棄，あるいは各ブロックの符号化形式のいずれか少
なくとも１つが、符号量制御部６６によって管理され、
面内圧縮画像Ｉ₀と動き補償画像ΔＢ₀との符号量割当て
が適応的に決定される。

【００４４】次には、Ｂ₁フレームの原画像データが入
力され、フレームメモリＭ１１に格納されるようになる
（図２（Ａ）第４段目参照）。すると、動き検出部５８
において、Ｉ₁，Ｂ₁による動き検出が開始され（図２
（Ｄ）ｍｅ（Ｉ₁／Ｂ₁）参照）、その動きベクトルデー
タがバッファメモリＭ１２に得られる（同図（Ｂ）下段
参照）。

【００４５】以上の動作は、図２に示すように繰り返し
行われる。ところで、各プロセスの出力の開始点のデー
タ入力に対する遅延については、データ入力開始からそ
のプロセスの実行に必要な最終データが入力されるまで
の遅延が支配的である。これは、パイプライン処理を仮
定しているために、プロセス進行のための時間遅延が相
対的に小さいためである。主な２つの遅延について説明
すると、次のようになる。

【００４６】動き検出，動き補償差分化の遅延例えば、画像が図３に示すように、水平７２０ドット，
垂直４８０ラインであるとする。ここで、同図に斜線で
示す１６×１６ドットのブロックの動き検出を、水平±
１６ドット，垂直±８ドットの点線で示す範囲でパター
ンマッチングしながら行うと仮定する。外部からの画像
データ入力が走査順に行われるとすると、点線領域の画
像データがすべて揃うためには、（１６＋８−１）ライ
ン分と、次の１ラインの（１６＋１６）ドット分の時
間，すなわち、 ΔＴ_MV＝（１６＋８−１）×７２０＋１６＋１６＝１６
５９２クロックの時間が必要となる。

【００４７】従って、図２（Ｄ）にｍｅ（Ｉ₀／Ｂ₀）で
示す動き検出部５８の動作は、図２（Ａ）第２段に示す
Ｂ₀の画像データの入力開始からΔＴ_MV遅れて開始され
ることになる。なお、図２（Ａ）の斜めの部分は、４８
０ライン分の画像データが全部揃うまでの時間ΔＴ₄₈₀
である。

【００４８】符号化の遅延次に、ディジタルＶＴＲでは上述したように符号量制御
単位はかなり小さく、例えば図４に斜線で示すように１
６×１６×４画素領域程度の圧縮データを一単位とす
る。このように、小さな領域毎の画質を均一にするた
め、画像データを複数の領域から集めるシャフリングが
通常行われている。

【００４９】同図の例では、一番最初の符号量制御に必
要なデータ入力が終了するのは、順次走査の場合で、
（２４０＋１６−１）ライン分と、次の１ラインの（３
６０＋１６）ドット分の時間，すなわち、 ΔＴ_EN＝（２４０＋１６−１）×７２０＋３６０＋１６
＝１８３９７６クロックの時間が必要となる。

【００５０】従って、図２（Ｄ）にｅｎｃ（Ｉ₀）／ｅ
ｎｃ（ΔＢ₀）で示す量子化部６４の出力動作は、図２
（Ａ）第２段に示すＢ₀の画像データの入力時点からΔ
Ｔ_EN遅れて開始されることになる。

【００５１】次に、以上のような図２に示す本実施例の
動作と、図１３，図１５に示した従来例の動作とを比較
する。本実施例では図２（Ｄ）に示すように最大でも４
段の動作が行われるのみである。しかし、図１３，図１
５の従来では最大８段の動作が進行する。従って、本実
施例では、回路負担が増大することはない。

【００５２】特に、動き検出（ｍｅで表示），ＤＣＴ
（ｄｃｔで表示），及び逆ＤＣＴ（ｉｄｃｔで表示）
は、非常に負担の重いプロセスである。本実施例では、
これらが全て時間軸方向に分散されている。しかし、従
来例ではそれらが重なっており、連続して平行的に実行
されることになる。また、従来例では、ローカルデコー
ダ（逆ＤＣＴ含む）が必要であるばかりでなく、２フレ
ーム期間中の１フレーム期間しか稼動しないＤＣＴプロ
セスや逆ＤＣＴプロセスが存在する。このため、動作周
波数を倍増させるか、あるいはそれらの高負荷部分の回
路規模を倍増させる必要がある。

【００５３】また、処理時間の遅延の面においても、従
来例は８プロセス連続であり、４プロセス連続の本実施
例と比較して各プロセスの処理遅延における許容範囲が
小さくなっている。

【００５４】次に、メモリ使用量について検討すると、
本実施例，図１３の従来例のいずれにおいても、フレー
ムメモリＭ１１が４本，出力バッファメモリＭ１３が２
本である。動きベクトルバッファメモリＭ１２について
は、図２（Ｂ）に示すように、本実施例の方が従来例よ
りも１本多く必要である。しかし、メモリ容量からみる
と、例えばフレームメモリＭ１１の１本が４Ｍビット，
出力バッファメモリＭ１３の１本が８００ビット程度で
あるのに対し、動きベクトルバッファメモリＭ１２は１
本１２Ｋビット程度と小さい。従って、全体としてみる
と、メモリ使用量はほぼ同規模であるといえる。

【００５５】他方、圧縮上理想とされる図１５の従来例
では、図１３の従来例と比較して、更に２本のフレーム
メモリＭ１１が必要となる。ここで、図２，図１３，図
１５の（Ｄ）に左方向の矢印を付けた各プロセスの末端
のタイミングを、約１フレーム期間相当早めることがで
きると仮定する。すると、それらの図の（Ａ）のフレー
ムメモリＭ１１の１本（図１５では２本）の削減が理論
上は可能である。

【００５６】これを実行する場合、実施例では、ＤＣＴ
部６０，６２の回路規模を２倍とするとともに、量子化
部６４及び符号化部６８を高集積化することで可能であ
る。しかし、図１３の従来例では、逆ＤＣＴ，動き検
出，ＤＣＴを含む７つのプロセスの回路で高集積化を行
なわなければならず、かかる手法によるフレームメモリ
削減は非常に困難である。

【００５７】次に、本実施例における誤差の累積につい
て検討すると次のようになる。Ｉフレーム＋Ｂフレーム
の構成で問題となるのはＢフレームに生ずる誤差のみで
ある。Ｂフレームの動き補償では、上述したように通常
前後両方向からの予測画像２枚の時間軸内挿（Ｉ＋Ｂの
場合、画素毎の平均値化）を行った予測画像を用いるモ
ードが中心となる。簡単のために、前後の予測画像
Ｉ_f，Ｉ_bが同じ量子化粗さで量子化されたとすると、予
測画像Ｉ_f，Ｉ_bの量子化誤差△Ｉは一方向予測の場合と
同程度である。 △Ｉ＝（△Ｉ_f＋△Ｉ_b）／２

【００５８】符号化すべきＢフレームの差分画像ｂ＋△
Ｂは、２枚の復元予測画像ｉ_f，ｉ_bを用いて、ｂ＋△Ｂ＝Ｂ−（Ｉ_f＋Ｉ_b）／２＝Ｂ−（ｉ_f＋△Ｉ_f＋ｉ_b＋△Ｉ_b）／２ ≒Ｂ−（ｉ_f＋ｉ_b）／２−（△Ｉ_f＋△Ｉ_b）／２となる。ここで、除算のまるめ誤差を無視すれば、（△
Ｉ_f＋△Ｉ_b）／２が着目すべき誤差である。

【００５９】他方、十分大きな値のＤＣＴ係数の量子化
では、誤差△Ｉ_f，△Ｉ_bはランダムである。ここで、Ｉ
_f，Ｉ_b，Ｂが仮に同じ量子化粗さで量子化されたとする
と、△Ｂ＋（△Ｉ_f＋△Ｉ_b）／２が切上げ（あるいは切
下げ）られる場合の期待値は、量子化粗さ８のとき０．
４１となり、４のとき０．３１となる。つまり、誤差が
表面化する場合の期待値は、通常Ｂフレームの差分ΔＢ
はＩフレームよりも粗く量子化されるが、仮に２倍粗く
量子化されたとすると、その値は半減する。

【００６０】また、逆にＤＣＴ係数が小さいときの量子
化では、誤差△Ｉ_f，△Ｉ_bはランダムではなく、絶対値
が小さい誤差の発生確率が大きくなる。つまり、△Ｂ≧
（△Ｉ_f＋△Ｉ_b）／２であるために、誤差が表面化する
期待値は更に小さくなる。実験的にも、Ｉ＋Ｂの場合、
本実施例で懸念される誤差は、画質上それほど大きくは
ない。

【００６１】以上のように、本実施例によれば、動き補
償差分化が原画像間で行なわれ、符号化のプロセスにお
いて面内圧縮画像と動き補償差分化画像との符号量割当
てが適応的に決定されるので、システム破綻や画質劣化
を良好に回避できる。また、全体として、従来とほぼ同
様のメモリ使用量で、処理遅延の許容及び回路負荷の分
散が実現され、回路規模の削減も可能となる。

【００６２】＜第２実施例＞次に、図５〜図８を参照し
ながら本発明の第２実施例について説明する。この実施
例は、Ｉ，Ｂの他にＰも利用し、Ｐフレームの動き補償
差分化にのみ復元画像を用いるものである。図５には、
第２実施例の構成が示されている。同図において、圧縮
対象となる画像の入力側は、切換スイッチ７０のＩ側，
動き検出部７８，８２，動き補償差分化部８０，切換ス
イッチ８４のＢ側にそれぞれ接続されている。動き検出
部７８，８２，及び切換スイッチ８４の出力側は、動き
補償差分化部８０に接続されている。

【００６３】動き補償差分化部８０の出力側は、切換ス
イッチ７０のＰ側，ＤＣＴ部８６にそれぞれ接続されて
いる。切換スイッチ７０の出力側はＤＣＴ部８８に接続
されている。そして、ＤＣＴ部８６，８８の出力側は、
量子化部９０に接続されている。量子化部９０には符号
量制御部９２が設けられており、量子化部９０の出力側
は、符号化部９４に接続されている。また、量子化部９
０には、逆量子化部９６，逆ＤＣＴ部９８が接続されて
おり、逆ＤＣＴ部９８の出力側は、画像復元部１００に
接続されており、その出力側は切換スイッチ８４のＰ側
に接続されている。

【００６４】なお、切換スイッチ７０は、ＤＣＴ部８
６，８８，量子化部９０における処理画像に対応して
Ｉ，Ｐの入力選択を行うためのものであり、切換スイッ
チ８４は動き補償差分化部８０の処理画像に対応して
Ｂ，Ｐの入力選択を行うためのものである。

【００６５】図６には、従来技術によって、Ｐフレーム
の動き補償差分化にのみ復元画像を用いるようにした比
較例の構成が参考までに示されており、図５の実施例と
同様の構成部分，又は対応する構成部分には同一の符号
が付されている。その構成を説明すると、圧縮対象とな
る画像の入力側は、切換スイッチ７１のＩ側，動き検出
部７８，８２，動き補償差分化部８０にそれぞれ接続さ
れている。

【００６６】動き補償差分化部８０の出力側は、切換ス
イッチ７１のＰ／Ｂ側に接続されている。切換スイッチ
７１の出力側はＤＣＴ部８７に接続されており、ＤＣＴ
部８７の出力側は量子化部９１に接続されている。量子
化部９１には符号量制御部９３が設けられており、量子
化部９１の出力側は、符号化部９４に接続されている。
また、量子化部９１の出力側は、逆量子化部９６，逆Ｄ
ＣＴ部９８が接続されており、逆ＤＣＴ部９８の出力側
は、画像復元部１００に接続されている。なお、図５の
切換スイッチ８４に対応するものは図示していない。

【００６７】本実施例及び比較例においても、入力画像
又は処理画像はフレームメモリＭ２１，Ｍ８１に適宜格
納されるとともに、必要に応じ遅延して出力されるよう
になっており、この様子が後述する図７（Ａ），図８
（Ａ）にそれぞれ示されている。

【００６８】次に、図７及び図８を参照しながら、前記
第２実施例及び従来比較例の動作について説明する。図
７は第２実施例のものであり、同図中（Ａ）にはフレー
ムメモリＭ２１におけるデータの占有状況，（Ｂ）には
プロセスの稼動状況がそれぞれ示されている。また、図
８は従来比較例のものであり、同様にフレームメモリＭ
８１におけるデータの占有状況及びプロセスの稼動状況
がそれぞれ（Ａ），（Ｂ）示されている。

【００６９】以下の説明では、理解を容易にするため
に、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，Ｂを１つの単位（ＧＯＰ）と
するフレーム並びを例として説明する。なお、Ｉ，Ｂ，
Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，……やＩ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，
Ｐ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，……といったフレーム並びに
も、一般的に適用可能である。

【００７０】まず、図５，図７の第２実施例の方から説
明する。最初、Ｉ₀フレームの原画像データがフレーム
メモリＭ２１に格納され（図７（Ａ）第１段目参照）、
次に、Ｂ₀フレームの原画像データがフレームメモリＭ
２１に格納される（同図（Ａ）第２段目参照）。以後、
Ｐ₁，Ｂ₁，Ｐ₂の順に原画像データがフレームメモリＭ
２１に順に格納される（同図（Ａ）第３段目〜第５段目
参照）。

【００７１】次に、以上の動作に対応して、動き検出部
７８では、Ｉ₀，Ｂ₀の原画像による動き検出が行われる
（同図（Ｂ）ｍｅ（Ｉ₀／Ｂ₀）参照）。更に、次のステ
ップでは、動き検出部７８，８２によって、Ｂ₀とＰ₁，
Ｉ₀とＰ₁の原画像に基づく動き検出が行われる（同図
（Ｂ）ｍｅ（Ｂ₀／Ｐ₀），ｍｅ（Ｉ₀／Ｐ₁）参照）。動
き補償差分化部８０では、Ｉ₀，Ｂ₀，Ｐ₁の原画像デー
タ，動き検出部７８，８２の動きベクトルデータに基づ
いてＢ₀の動き補償差分化画像ΔＢ₀が求められ（同図
（Ｂ）ｍｃ（Ｉ₀／Ｂ₀／Ｐ₁）参照）、フレームメモリ
Ｍ２１に格納される（同図（Ａ）第２段目参照）。

【００７２】次に、このΔＢ₀及びＩ₀は、ＤＣＴ部８
６，８８にそれぞれ供給され、それらによるＤＣＴ処理
（同図（Ｂ）ｄｃｔ（Ｉ₀）／ｄｃｔ（ΔＢ₀）参照），
量子化部９０による量子化処理（同図（Ｂ）ｅｎｃ（Ｉ
₀）／ｅｎｃ（ΔＢ₀）参照），符号化部９４による符号
化処理が順に行われて、Ｉ₀及びＢ₀フレームの符号が出
力される。なお、量子化部９０では、前記第１実施例と
同様の適応的符号化が行われる。

【００７３】次に、量子化部９０から出力された量子化
データについては、逆量子化部９６による逆量子化（同
図（Ｂ）ｄｅｃ（ｉ₀）参照），逆ＤＣＴ部９８による
逆ＤＣＴ処理（同図（Ｂ）ｉｄｃｔ（ｉ₀）参照）が行
われ、Ｉ₀の復元画像ｉ₀が得られる。このｉ₀フレーム
は、フレームメモリＭ２１に格納される（同図（Ａ）第
１段目参照）。

【００７４】次に、動き検出部７８，８２では、Ｐ₁と
Ｂ₁による動き検出（同図（Ｂ）ｍｅ（Ｐ₁／Ｂ₁）参
照），Ｂ₁とＰ₂による動き検出（同図（Ｂ）ｍｅ（Ｂ₁
／Ｐ₂）参照），Ｐ₁とＰ₂による動き検出（同図（Ｂ）
ｍｅ（Ｐ₁／Ｐ₂）参照）が順に行われる。そして、動き
補償差分化部８０では、Ｐ₁，Ｂ₁，Ｐ₂の原画像データ
と、動き検出部７８，８２の動きベクトルデータに基づ
いてＢ₁の動き補償差分化画像ΔＢ₁が求められ（同図
（Ｂ）ｍｃ（Ｐ₁／Ｂ₁／Ｐ₂）参照）、フレームメモリ
Ｍ２１に格納される（同図（Ａ）第４段目参照）。

【００７５】次に、画像復元部１００から復元画像ｉ₀
が動き補償差分化部８０に供給され、これとフレームメ
モリＭ２１から供給されたＰ₁の原画像データから、動
き補償差分化部８０によってＰ₁の動き補償差分化画像
ΔＰ₁が求められ（同図（Ｂ）ｍｃ（ｉ₀／Ｐ₁）参
照）、フレームメモリＭ２１に格納される（同図（Ａ）
第３段目参照）。

【００７６】以上のようにして求められたΔＢ₁，ΔＰ₁
は、いずれもＤＣＴ処理部８６，８８に供給され、それ
らによるＤＣＴ処理（同図（Ｂ）ｄｃｔ（ΔＰ₁）／ｄ
ｃｔ（ΔＢ₁）参照）が行われる。その後、量子化部９
０による量子化（同図（Ｂ）ｅｎｃ（ΔＰ₁）／ｅｎｃ
（ΔＢ₁）参照），符号化部９４による符号化処理が順
に行われる。

【００７７】次に、ΔＰ₁については、逆量子化部９６
による逆量子化（同図（Ｂ）ｉｄｅｃ（Δｐ₁）参
照），逆ＤＣＴ部９８による逆ＤＣＴ処理（同図（Ｂ）
ｉｄｃｔ（Δｐ₁）参照）が行われて、画像復元部１０
０に供給される。画像復元部１００では、入力されたΔ
ｐ₁と復元画像ｉ₁との加算が行われ、逆動き補償が行わ
れる（同図（Ｂ）ｉｍｃ（ｉ₀／Δｐ₁）参照）。以上の
動作が、順に繰り返し行われる。

【００７８】これに対し、図６に示す比較例の動作は図
８に示すようになる。この比較例では、ＤＣＴ部８７に
おけるＤＣＴ処理（図８（Ｂ）ｄｃｔ（ΔＰ₁），ｄｃ
ｔ（ΔＢ₀），ｄｃｔ（ΔＰ₂），ｄｃｔ（ΔＢ₁），…
…）及び量子化部９１における量子化処理（同図（Ｂ）
ｅｎｃ（ΔＰ₁），ｅｎｃ（ΔＢ₀），ｅｎｃ（Δ
Ｐ₂），ｅｎｃ（ΔＢ₁），……）が、いずれも１フレー
ム分ずつである。

【００７９】次に、第２実施例と比較例を比較すると、
フレームメモリについては、比較例が４本であるのに対
し本実施例は５本となり、本実施例の方が１本多く必要
になる。しかし、プロセスについては、本実施例では図
５（Ｂ）に示すように最大で９段の動作が行われるが、
比較例では図６（Ｂ）に示すように最大で１１段の動作
が行われ、回路負荷は本実施例の方が低減されている。
なお、動き検出（ｍｅ）プロセスは、いずれも前記図２
の第１実施例，図１３の従来例と比較して、いずれも２
倍必要であり、この点では両者は同等である。また、ロ
ーカルデコーダ（逆量子化部，逆ＤＣＴ部）のプロセス
も両者ともに必要であり、この点でも両者は同等であ
る。

【００８０】また、各プロセスの処理遅延に対する制約
は、比較例については連続するプロセス数が多く、図１
３の従来例よりもさらに厳しくなる。しかし、本実施例
では、ローカルデコーダが追加されているものの第１実
施例と本質的に同等であり、比較例よりも処理遅延の面
で有利である。

【００８１】なお、本実施例の符号量制御部９２におい
て、「Ｉ及びＢ」又は「Ｐ及びＢ」を符号量制御単位
（ただし２種となる）とすることもできるが、出力バッ
ファメモリ（図示せず）にデータを保存すれば、「Ｉ，
Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，及びＢ」を符号量制御単位とすること
もできる。

【００８２】以上のように、本実施例によれば、比較例
に対しフレームメモリ１本の追加が必要になるものの、
前記第１実施例と同様に適応的な符号量割当てが可能で
あり、Ｂフレーム符号化における破綻を抑制しつつ処理
遅延の許容及び回路規模の削減が可能となる。また、Ｐ
フレームの動き補償差分化が、これに先立つＩ又はＰフ
レームの復元画像に基づいて行われており、これによっ
てＰフレームにおける圧縮／復元誤差の累積が防止され
ている。

【００８３】なお、第１実施例では、本発明の理解を容
易にするために、Ｉ，Ｂの２つのフレーム並びに限定し
てプロセスの連続を強調した装置構成としたが、第１実
施例は本質的に第２実施例の特殊な場合であり、第２実
施例でも実現可能である。また、上述したように、いず
れの実施例においても動き検出は全て原画像間で行なっ
ているが、第２実施例では、Ｐフレームの動き補償差分
化の入力の一方がこれに先立つＩ又はＰフレームの復元
画像となっている。

【００８４】＜第３実施例＞次に、図９及び図１０を参
照しながら本発明の第３実施例について説明する。図９
には、第３実施例の構成が示されている。前記第２実施
例では、切換スイッチ８４によって復元画像を直接動き
補償差分化部８０による動き補償差分化に用いている。

【００８５】しかし、第３実施例では、画像入力側と画
像復元部１００の出力側が差分化部１１０に接続されて
おり、復元画像と原画像との差分画像，すなわち誤差画
像が求められるようになっている。差分化部１１０の出
力側はＤＣＴ部１１４に接続されており、このＤＣＴ部
１１４の出力側は量子化部１１６に接続されている。こ
の量子化部１１６には、符号量制御部１１８が設けられ
ている。その他の部分は、前記第２実施例と同様であ
る。

【００８６】このように、原画像と復元画像との差分化
を行って、この差分を別個にＤＣＴ部１１４でＤＣＴ処
理して量子化部１１６，符号化部９４に供給すること
で、より高度な符号量割当て判断が可能となる。

【００８７】図１０（Ａ）には、量子化部１１６及び符
号化部９４の部分の第１の構成例が示されている。この
例は、最も単純な構成例で、量子化部１１６は量子化器
１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃによって構成されてい
る。これら量子化器１１６Ａ〜１１６Ｃの入力側にはＤ
ＣＴ部８８，８６，１１４がそれぞれ接続されており、
出力側は符号化部９４にぞれぞれ接続されている。ま
た、符号量制御部１１８が量子化器１１６Ａ〜１１６Ｃ
にそれぞれ接続されている。

【００８８】この構成例によれば、現在ＤＣＴ部８６，
符号化器１１６Ａで符号化されつつあるフレームがＰフ
レームであるとすると、ＤＣＴ部１１４，符号化器１１
６Ｃでは直近のＩ又はＰフレームの符号化・復元誤差
（Ｉ−ｉ）又は（Ｐ−ｐ）の符号化処理が行われる。す
なわち、量子化部１１６は、累積誤差を軽減するため、
先行する直近のＩ又はＰフレームの符号化・復元誤差の
ＤＣＴ係数をも受け取る。すると、量子化部１１６で
は、現在のＰフレームのＤＣＴ係数と誤差分のＤＣＴ係
数のすべてを加えて同じ量子化粗さで量子化が行われ、
第２実施例と同様の結果が得られるようになる。

【００８９】ここで、ＤＣＴ処理の精度が十分であると
仮定できるときは、動き補償差分化画像ΔＢ，ΔＰの情
報量に対して符号化・復元誤差（Ｉ−ｉ），（Ｐ−ｐ）
の情報量を評価し、適応的に情報を破棄することが可能
となる。例えば、ΔＢ，ΔＰが一定情報量以上で、量子
化ステップが一定値以下のときには誤差を無視するとい
う具合である。また、動き補償差分化画像ΔＢ，ΔＰと
符号化・復元誤差（Ｉ−ｉ），（Ｐ−ｐ）とが特定のパ
ターンを満たしたときにその誤差分を符号化に反映させ
るなどの論理的判断を行なうことも可能となる。例え
ば、モスキートノイズが発生し、動きが緩やかなパター
ンなどである。このように、本実施例によれば、誤差の
累積を排除し、かつ誤差の破棄によるデータ量削減（圧
縮）の効果も得られる。

【００９０】例えば、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂのフレーム並びに
おいてＰを符号化しようとするときには、動き補償差分
化画像ΔＢ，ΔＰは、いずれも時間軸方向の画像変化分
である。これに対し、Ｉフレームの誤差分は面内圧縮で
の誤差分であって、前記動き補償差分化画像ΔＢ，ΔＰ
とは性質が異なる。このため、ΔＢ，ΔＰの量子化粗さ
制御や誤差分の破棄を適応的に行なって、より高度な符
号量割当てを実施すれば、一層効果的な符号化を達成す
ることができる。

【００９１】次に、図１０（Ｂ）には、量子化部１１６
及び符号化部９４の部分の第２の構成例が示されてい
る。この例では、ＤＣＴ部８６の出力側が量子化器１１
６Ｄに接続されており、ＤＣＴ部８８の出力側が量子化
器１１６Ｅ及びメモリ１１６Ｆにそれぞれ接続されてお
り、ＤＣＴ部１１４の出力側が加算器１１６Ｇに接続さ
れている。メモリ１１６Ｆの出力側は加算器１１６Ｇに
接続されており、加算器１１６Ｇの出力側は量子化器１
１６Ｈに接続されている。

【００９２】量子化器１１６Ｄ，１１６Ｅの出力側は符
号化部９４Ａに接続されており、量子化器１１６Ｈ及び
符号化部９４Ａの出力側は符号化部９４Ｂに接続されて
いる。また、符号化部９４Ａの出力側は、復号化部１２
０を介して逆量子化部９６に接続されており、符号量制
御部１１８は、量子化器１１６Ｈ，符号化部９４Ａ，９
４Ｂにそれぞれ接続されている。

【００９３】この構成例では、現在符号化しているＩ又
はＰフレームの符号化・復元誤差（Ｉ−ｉ），（Ｐ−
ｐ）がＤＣＴ部１１４でＤＣＴ処理され、Ｉ又はＰフレ
ームから予測補償された差分化画像ΔＢ又はΔＰの符号
化内容の修正に用いられる。

【００９４】符号化器９４Ａから出力されるＩ又はＰフ
レームの符号化出力は出力バッファメモリ（図示せず）
に格納されるので、不変である。他方、ＤＣＴ部８６に
よる動き補償差分化画像ΔＢ，ΔＰのＤＣＴ係数データ
はメモリ１１６Ｆに格納される（又は、ジグザグスキャ
ン後の符号化の段階でメモリ１１６Ｆに格納される）。
そして、ＤＣＴ部１１４から符号化・復元誤差（Ｉ−
ｉ），（Ｐ−ｐ）のＤＣＴ係数データ入力されるのをま
って、加算器１１６ＧによりＤＣＴ係数データの状態で
順次加算が行われる。この加算によるＤＣＴ係数データ
の置換は、所定の優先順位に従って順に行われる。

【００９５】符号量制御部１１８は、このような符号化
・復元誤差（Ｉ−ｉ），（Ｐ−ｐ）のＤＣＴ係数の加算
による置換によって符号量が増加するのを監視し、目標
符号量を越える直前においてＤＣＴ係数データの加算に
よる置換，すなわち符号の修正を打切る。

【００９６】通常、単純な量子化を行なうと生成符号量
と目標符号量の差は数％程度見込まれるので、第１段の
量子化／符号化（動き補償差分化画像ΔＢ，ΔＰの量子
化／符号化）は単純に行なってフレーム間の画質バラン
スを取り、この符号量差を誤差による符号修正時の符号
量増加分に割当てる。このとき、第１段の量子化が十分
細かな量子化粗さにできる画像では誤差も十分小さく、
第１段の量子化が粗くなる情報量の多い画像ではシステ
ムの破綻を防止する目的が達成できる。図１０（Ｂ）の
構成例ではこのような背景にあって可能な限り誤差の累
積を抑制することができる。

【００９７】なお、図１０（Ｂ）の実施例では、Ｉ，
Ｐ，Ｉ，Ｐ，……のフレーム並びの場合には、第１段の
符号化から誤差入力に至る遅延が動き補償サーチ範囲に
対応する程度で済むために必要メモリ増加量が比較的小
さく、他の場合には同図（Ａ）の構成にフレームメモリ
を追加する必要がある。

【００９８】以上のように、第３実施例によれば、原画
像と復元画像との差分による誤差画像を得るとともに、
この誤差画像をもとに、符号量割当てが仮に決定された
動き補償差分化画像の符号化内容が修正され、より高度
な符号化が可能となる。

【００９９】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。（１）前記実施例の符号量割当てにおいて、面内圧縮画
像Ｉ内の一定ブロックと少なくとも１つ以上の動き補償
画像Ｂ，Ｐ内の一定ブロックの符号量の総量を一定に制
御を行うようにしてよい。（２）その他、１画面の水平ドット数や垂直ライン数な
どは、必要に応じて適宜設定してよい。また、前記実施
例は、上述したようにノンインターレースのフレームの
場合であるが、インターレースのフィールドやフレーム
の各画像にも適用可能である。（３）本発明は、ディジタルＶＴＲのような符号量制御
の厳しいシステムが好適な適用対象であるが、それ以外
の動画像記録再生装置にも適用可能である。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による動画
像圧縮方法によれば、次のような効果がある。（１）原画像間で動き補償差分化を行って得た動き補償
差分化画像と、面内圧縮を行った面内圧縮画像との間の
符号量割当てを適応的に決定して符号化を行うこととし
たので、回路規模の増大を招くことなく、システム破綻
や動き補償差分化画像の画質劣化を回避して、全体とし
て良好に画質を維持することができるという効果があ
る。

【０１０１】（２）圧縮画像が、面内圧縮画像と少なく
とも１つの動き補償差分化画像を含む第１の画像群と、
第１の画像群に基づいて動き補償される第２の画像群と
を含む場合に、前記第１の画像群に含まれる動き補償差
分化画像を復元画像に動き補償差分化を行なって得るこ
ととしたので、その画像における圧縮／復元誤差の累積
が防止される。（３）原画像と復元画像との差分による誤差画像を利用
して符号量制御を行うこととしたので、より高度な符号
化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動画像圧縮方法の第１実施例にか
かる装置を示すブロック図である。

【図２】前記第１実施例の作用を示す説明図である。

【図３】前記実施例における動き検出の画素領域を示す
説明図である。

【図４】前記実施例における圧縮データの単位を示す説
明図である。

【図５】本発明の第２実施例にかかる装置を示すブロッ
ク図である。

【図６】前記第２実施例に対応する従来技術による比較
例を示すブロック図である。

【図７】前記第２実施例の作用を示す説明図である。

【図８】前記比較例の作用を示す説明図である。

【図９】本発明の第３実施例にかかる装置を示すブロッ
ク図である。

【図１０】前記第３実施例の主要部の構成例を示すブロ
ック図である。

【図１１】圧縮されたフレーム間の動き補償関係を示す
説明図である。

【図１２】従来技術の一例を示すブロック図である。

【図１３】前記従来例の作用を示す説明図である。

【図１４】Ｉ及びＢフレームに対する符号割当ての様子
を示す説明図である。

【図１５】従来技術による理想的な圧縮処理の作用を示
す説明図である。

【符号の説明】

５０，７０，８４…切換スイッチ、５４，５８，７８，
８２…動き検出部、５６…Ｂフレーム差分化部、６０，
６２，８６，８８，１１４…ＤＣＴ部、６４，９０，１
１６…量子化部、６６，９２，１１８…符号量制御部、
６８，９４…符号化部、８０…動き補償差分化部、９４
Ａ，９４Ｂ…符号化器、９６…逆量子化部、９８…逆Ｄ
ＣＴ部、１００…画像復元部、１１６Ａ〜１１６Ｅ，１
１６Ｈ…符号化器、１１６Ｆ…メモリ、１１６Ｇ…加算
器、Ｍ１１，Ｍ２１，Ｍ３１…フレームメモリ、Ｍ１２
…バッファメモリ、Ｍ１３…出力バッファメモリ、ｄｃ
ｔ…ＤＣＴ処理、ｅｎｃ…符号化、ｉｄｃｔ…逆ＤＣＴ
処理、ｉｅｎｃ…逆符号化、ｉｍｃ…逆差分化、ｍｅ…
動き検出、ｍｃ…動き補償差分化処理、Ｂ，Ｉ，Ｐ…入
力画像データ、ΔＢ，ΔＰ…動き補償差分化画像、ｉ，
ｐ…復元画像。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮された画像が、面内圧縮画像と動き
補償差分化画像とを含む動画像圧縮方法において、原画
像間で動き補償差分化を行って動き補償差分化画像を得
るステップと、これによって得られた動き補償差分化画
像の符号化と面内圧縮画像の符号化とを同時に行い、こ
の符号化における面内圧縮画像と動き補償差分化画像の
符号量割当てを適応的に決定するステップとを含むこと
を特徴とする動画像圧縮方法。
【請求項２】圧縮された画像が、面内圧縮画像と少な
くとも１つの動き補償差分化画像をそれぞれ含む第１の
画像群と、第１の画像群に基づいて動き補償された動き
補償差分化画像による第２の画像群とを含む動画像圧縮
方法において、前記第１の画像群に含まれる動き補償差
分化画像をその復元画像に動き補償差分化を行なって得
るステップと、請求項１記載の方法によって前記第２の
画像群の動き補償を行うステップと、これらによって得
られた動き補償差分化画像の符号化と面内圧縮画像の符
号化とを同時に行い、この符号化における面内圧縮画像
と動き補償差分化画像の符号量割当てを適応的に決定す
るステップとを含むことを特徴とする動画像圧縮方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の動画像圧縮方法
において、原画像から復元画像を差し引いた誤差画像を
得るステップと、これによって得られた誤差画像を符号
量割当ての適応的決定に考慮するステップとを含むこと
を特徴とする動画像圧縮方法。