JPH0730896A - 動きベクトル符号化及び復号化方法 - Google Patents

動きベクトル符号化及び復号化方法

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JPH0730896A
JPH0730896A JP5154775A JP15477593A JPH0730896A JP H0730896 A JPH0730896 A JP H0730896A JP 5154775 A JP5154775 A JP 5154775A JP 15477593 A JP15477593 A JP 15477593A JP H0730896 A JPH0730896 A JP H0730896A
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unit
block
moving image
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Shoichi Masaki
彰一 正木
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 符号化された動画像データに誤りが発生し、
動きベクトルに誤りが発生した場合についても、誤りが
同一フレームの他のブロックに波及しなく、更に動きベ
クトルを高能率符号化する動きベクトル符号化及び復号
化方法を提供する。 【構成】 動画像データが動画像信号符号化装置に入力
された場合、動画像信号符号化装置が、動きベクトル検
出部１１３でフレームを構成する各ブロックの動きベク
トルを検出し、フレーム間差分動きベクトル検出部１１
ｄでブロック毎に検出した動きベクトルと１フレーム前
の動きベクトルとの差を検出し、差分動きベクトルと
し、差分動きベクトルを動きベクトル符号化部１１ｅで
可変長符号化し、動画像信号復号化装置に送信する。動
画像信号復号化装置では、動きベクトル加算部１２８に
てブロック毎に１フレーム前の動きベクトルと受信した
差分動きベクトルとを加算し、受信フレームの動きベク
トルを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像信号符号化装置
及び復号化装置において、隣接するフレーム間の動画像
の動きを示す動きベクトルを高能率符号化し、更に動き
ベクトルの伝送誤りが発生した場合においても、誤りに
よる画質劣化を同一フレーム上の他ブロックに波及させ
ない動きベクトル符号化及び復号化方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、動きベクトルの高能率符号化方法
に関しては、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１に示されるよう
に、入力動画像フレームを複数のブロックに分割し、ブ
ロック毎に１フレーム前の動画像データと比較し動きベ
クトルを検出する。検出した各ブロックの動きベクトル
を動画像信号復号化装置に対して送信を行う場合、隣接
するブロック間に動きベクトルの相関性があるために、
左隣のブロックの動きベクトルとの差だけを可変長符号
で符号化して送信する。この従来の動きベクトル符号化
及び復号化方法の一例を示す。
【０００３】図９及び１０は、従来の動きベクトル符号
化及び復号化方法における動画像信号符号化装置及び復
号化装置である。図９において、動画像信号符号器７１
は、時間的に連続する複数のフレームで構成される画像
信号をディジタル化した形で入力するための動画像信号
入力端子７１１と、動画像信号入力端子７１１から入力
された動画像データを走査変換し複数の画素から構成さ
れるブロック単位のデータとして出力する走査変換部７
１２と、走査変換部７１２の出力データブロックの動き
ベクトルを検出する動きベクトル検出部７１３と、１フ
レーム前の局部復号済み動画像データを格納するフレー
ムメモリ７１４と、動きベクトル検出部７１３の出力動
きベクトル情報に基づいてフレームメモリ７１４内の動
画像データから予測値を検索して出力する動き補償部７
１５と、走査変換部７１２の出力信号を遅延させる遅延
部７１６と、遅延部７１６からのデータブロックと動き
補償部７１５からの予測値の差分を演算して予測誤差を
出力する差分部７１７と、差分部７１７からの予測誤差
を量子化する量子化部７１８と、量子化部７１８で量子
化された予測誤差を逆量子化する逆量子化部７１９と、
逆量子化部７１９で逆量子化された予測誤差と動き補償
部７１５からの予測値を加算して復号動画像データを演
算してフレームメモリ７１４に格納する加算部７１ａ
と、量子化部７１８からの予測誤差を可変長符号化する
可変長符号化部７１ｂと、動きベクトル検出部７１３で
検出したブロックの動きベクトルとそのブロックの左隣
のブロックの動きベクトルとの差をとるブロック間差分
動きベクトル検出部７１ｃと、ブロック間差分動きベク
トル検出部７１ｃで得られた動きベクトルを可変長符号
化する動きベクトル可変長符号化部７１ｄと、可変長符
号化部７１ｂの出力と動きベクトル可変長符号化部７１
ｄの出力を多重化する多重化符号部７１ｅと、動画像信
号の送信の制御を行う送信部７１ｆと、符号化された動
画像データを出力する符号出力端子７１ｇを具備してい
る。
【０００４】また、図１０に示す動画像信号復号化装置
７２は、動画像信号符号化装置７１からの符号化された
動画像信号が入力される符号入力端子７２１と、多重化
された動画像信号の受信を制御する受信部７２２と、多
重化された動画像データを予測誤差と動きベクトルに分
割する多重化復号部７２３と、可変長符号化された予測
誤差を復号する復号部７２４と、可変長符号化された動
きベクトルを復号する動きベクトル復号部７２５と、量
子化された予測誤差を逆量子化する逆量子化部７２６
と、動きベクトル復号部７２５で復号された動きベクト
ルとその動きベクトルに該当するブロックの左隣のブロ
ックの動きベクトルとを加算して動きベクトルを算出す
るブロック間動きベクトル加算部７２７と、１フレーム
前の局部復号済み動画像データを格納するフレームメモ
リ７２８と、動きベクトル復号部７２５の出力動きベク
トル情報に基づいてフレームメモリ７２８内の動画像デ
ータから予測値を検索して出力する動き補償部７２９
と、動画像信号を出力する動画像信号出力端子７２ｂ
と、逆量子化部７２６で逆量子化された予測誤差と動き
補償部７２９からの予測値を加算して復号動画像データ
を演算してフレームメモリ７２８に格納するとともに動
画像信号出力端子７２ｂに出力する加算部７２ａを具備
している。
【０００５】以上のように構成された動画像信号符号化
及び復号化装置における従来の動きベクトル符号化及び
復号化方法について、以下にその動作について説明す
る。
【０００６】動画像信号入力端子７１１から入力された
動画像信号は、走査変換部７１２により走査変換され複
数の画素から構成されるブロックを単位に動きベクトル
検出部７１３に入力される。動きベクトル検出部７１３
は、フレームメモリ７１４に格納されている１フレーム
前の局所復号済み画像データと入力されたブロックを比
較し、動きベクトルを求め、動き補償部７１５とブロッ
ク間差分動きベクトル検出部７１ｃに出力する。動き補
償部７１５では入力した動きベクトル情報を元にフレー
ムメモリ７１４内の画像データから該当する予測値を探
し出して差分部７１７及び加算部７１ａに出力する。差
分部７１７では、遅延回路７１６により遅延されたブロ
ックと動き補償部７１５より出力された予測値より予測
誤差を算出し、量子化部７１８に出力する。量子化部７
１８では、この予測誤差を量子化し、これを可変長符号
化部７１ｂに及び逆量子化部７１９に出力する。逆量子
化部７１９は、予測誤差を逆量子化し、加算部７１ａに
出力する。加算部７１ａは、逆量子化された予測誤差と
予測値とを加算することにより画像データを復号し、フ
レームメモリ７１４に格納する。ブロック間差分動きベ
クトル検出部７１ｃでは、入力された動きベクトルに対
応するブロックの左隣のブロックの動きベクトルを検出
し、入力された動きベクトルとの差をとり差分を動きベ
クトル可変長符号化部７１ｄに出力する。動きベクトル
可変長符号化部７１ｄは、左隣のブロックとの差分をと
った差分動きベクトルを可変長符号に符号化し、多重化
符号部７１ｅに出力する。量子化された予測誤差は、可
変長符号化部７１ｂにより可変長符号化され、多重化符
号部７１ｅで、可変長符号化された差分動きベクトルと
ともに多重化され、送信部７１ｆを介して符号出力端子
７１ｇに出力される。
【０００７】動画像信号符号化装置７２においては、符
号入力端子７２１より入力された符号化された動画像デ
ータは、受信部７２２を介して多重化復号部７２３に入
力される。多重化復号部７２３は、予測誤差データと動
きベクトルを分離し、予測誤差データを復号部７２４
へ、動きベクトルは、動きベクトル復号部７２５へ出力
する。復号部７２４は予測誤差を復号し、逆量子化部７
２６に出力する。逆量子化部７２６は、量子化された予
測誤差を逆量子化し、加算器７２６に出力する。動きベ
クトル復号部７２５では、可変長符号化された動きベク
トルを復号し、ブロック間動きベクトル加算部７２７に
出力する。ブロック間動きベクトル加算部７２７は、入
力された動きベクトルに対応するブロックの左隣のブロ
ックの動きベクトルを検出し、入力された動きベクトル
と加算し、動きベクトルとして動き補償部７２９に出力
する。動き補償部７２９では入力した動きベクトル情報
を元にフレームメモリ７２８内の画像データから該当す
る予測値を探し出して加算部７２ａに出力する。加算部
７２ａは、逆量子化された予測誤差と予測値とを加算す
ることにより画像データを復号し、フレームメモリ７２
８に格納するとともに動画像信号出力端子７２ｂに出力
する（ＣＣＩＴＴ勧告 Ｈ．２６１）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の動きベクトル符号化及び復号化方法では、動きベク
トルを同一フレーム中の隣接するブロック（左隣のブロ
ック）の動きベクトルとの差をとり、この差をとった動
きベクトルを可変長符号で符号化し、動画像信号復号器
に送信する。そのため動きベクトルに伝送誤りが発生し
た場合、伝送誤りが発生したブロックのみだけでなく、
他のブロックに対しても影響を与えてしまい、最悪画面
の１／９が誤って復号される場合が生じる。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決し、動
きベクトルの伝送誤りが発生した場合についても、誤り
による影響を誤りを発生したブロックのみにとどめるこ
とができる方法を提供することを目的とする。
【００１０】また、動きベクトルを高能率に符号化でき
る方法を提供することを目的とする。
【００１１】更に、動画像信号復号化装置において、誤
った動きベクトルによって生じる画質劣化を最小限にと
どめることができる動きベクトル符号化及び復号化方法
を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第１の発明は、動画像データが動画像信号符号化装
置に入力された場合、動画像信号符号化装置に、入力さ
れた動画像データを複数の画素から構成されるブロック
に分割する走査変換部と、分割されたブロック毎に１フ
レーム前の動画像信号と比較し、動きベクトルを検出す
る動きベクトル検出部と、ブロック毎に動きベクトルと
１フレーム前の動きベクトルの差をとり差分動きベクト
ルとするフレーム間差分動きベクトル検出部を設け、フ
レーム間の動きベクトルの差分を送信できるように構成
したものである。
【００１３】第２の発明は、第１の発明の動画像信号符
号化装置に、第１の発明で検出した差分動きベクトルの
大小を決定する比較部と、差分動きベクトルがある一定
のしきい値よりも大きければ、動きベクトル検出部で検
出した動きベクトルを固定長符号で符号化する固定長符
号化部と、差分動きベクトルがある一定のしきい値より
も小さければ、差分動きベクトルを可変長符号で符号化
する可変長符号化部を設け、差分動きベクトルの大小に
よって符号を可変にできるように構成したものである。
【００１４】第３の発明は、動画像信号復号化装置に、
受信した符号化された動きベクトルが誤っているかどう
かを判定する誤り検出部と、固定長符号で符号化された
動きベクトルが誤っていた場合、動きベクトルの誤って
いるブロックに隣接するブロックの動きベクトルで誤っ
ている動きベクトルを補正し、可変長符号で符号化され
た動きベクトルが誤っていた場合、誤って受信したブロ
ックの動きベクトルを１フレーム前の同一ブロックの動
きベクトルで補正する誤り補正部を設け、動きベクトル
の伝送誤りが発生した場合についても、画質劣化を防止
できるように構成したものである。
【００１５】
【作用】第１の発明は、上記構成により動画像データが
動画像信号符号化装置に入力された場合、動画像信号符
号化装置が画像フレームを構成するブロック毎に動きベ
クトルを検出し、検出した動きベクトルと１フレーム前
の動きベクトルの差をブロック毎にとり、差分動きベク
トルとし、この差分動きベクトルを符号化して動画像信
号復号化装置に送信することで符号化された動きベクト
ルに伝送誤りが発生した場合についても、誤りによる影
響を誤りが発生したブロックのみにとどめることができ
る。
【００１６】第２の発明は、上記構成により動画像信号
符号化装置が、第１の発明において検出した差分動きベ
クトルと差分動きベクトルの大小を決定するしきい値を
比較し、差分動きベクトルがしきい値よりも小さけれ
ば、短い符号を割り当てた可変長符号で差分動きベクト
ルを可変長符号化し、差分動きベクトルがしきい値より
も大きければ、固定長符号でフレーム間の動きベクトル
を符号化することで、動きベクトルを高能率に符号化す
ることができる。
【００１７】第３の発明は、上記構成により動画像信号
復号化装置が、受信した符号化された動きベクトルが誤
っているかどうかを判定し、符号化された動きベクトル
を誤って受信していると判定したとし、誤って受信した
動きベクトルが固定長で符号化されているとしたなら
ば、同一フレーム上の動きベクトルが誤っているブロッ
クに隣接するブロックの動きベクトルから誤って受信し
た動きベクトルを補正し、誤って受信した動きベクトル
が可変長で符号化されているとしたならば、誤って受信
した動きベクトルを１フレーム前の、動きベクトルが誤
っているブロックと同一ブロックの動きベクトルで補正
することで、誤った動きベクトルによって生じる画質劣
化を最小限にとどめることができる。
【００１８】
【実施例】（実施例１）第１の発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。
【００１９】図１及び２は、第１の発明における動きベ
クトル符号化及び復号化方法における動画像信号符号化
装置及び復号化装置の構成図である。図１において、動
画像信号符号器１１は、時間的に連続する複数のフレー
ムで構成される画像信号をディジタル化した形で入力す
るための動画像信号入力端子１１１と、動画像信号入力
端子１１１から入力された動画像データを走査変換し複
数の画素から構成されるブロック単位のデータとして出
力する走査変換部１１２と、走査変換部１１２の出力デ
ータブロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検
出部１１３と、１フレーム前の局部復号済み動画像デー
タを格納するフレームメモリ１１４と、動きベクトル検
出部１１３の出力動きベクトル情報に基づいてフレーム
メモリ１１４内の動画像データから予測値を検索して出
力する動き補償部１１５と、走査変換部１１２の出力信
号を遅延させる遅延部１１６と、遅延部１１６からのデ
ータブロックと動き補償部１１５からの予測値の差分を
演算して予測誤差を出力する差分部１１７と、差分部１
１７からの予測誤差を量子化する量子化部１１８と、量
子化部１１８で量子化された予測誤差を逆量子化する逆
量子化部１１９と、逆量子化部１１９で逆量子化された
予測誤差と動き補償部１１５からの予測値を加算して復
号動画像データを演算してフレームメモリ１１４に格納
する加算部１１ａと、量子化部１１８からの予測誤差を
可変長符号化する可変長符号化部１１ｂと、１フレーム
前の各ブロック毎の動きベクトルを格納している符号器
動きベクトル格納部１１ｃと、動きベクトル検出部１１
３で検出した動きベクトルと符号器動きベクトル格納部
１１ｃに格納されている１フレーム前の動きベクトルと
の差を同一ブロック毎に検出するフレーム間差分動きベ
クトル検出部１１ｄと、差分動きベクトルを可変長符号
化する動きベクトル符号化部１１ｅと、可変長符号化部
１１ｂの出力と動きベクトル符号化部１１ｅの出力を多
重化する多重化符号部１１ｆと、動画像信号の送信の制
御を行う送信部１１ｇと、符号化された動画像データを
出力する符号出力端子１１ｈを具備している。
【００２０】また、図２に示す動画像信号復号化装置１
２は、動画像信号符号化装置１１からの符号化された動
画像信号が入力される符号入力端子１２１と、多重化さ
れた動画像信号の受信を制御する受信部１２２と、多重
化された動画像データを予測誤差と動きベクトルに分割
する多重化復号部１２３と、可変長符号化された予測誤
差を復号する復号部１２４と、量子化された予測誤差を
逆量子化する逆量子化部１２５と、符号化された動きベ
クトルを復号する動きベクトル復号部１２６と、１フレ
ーム前に受信した各ブロックの動きベクトルを格納する
復号器動きベクトル格納部１２７と、受信したブロック
の差分動きベクトルとそのブロックと同一ブロック動き
ベクトルを復号器動きベクトル格納部１２９より検出
し、加算する動きベクトル加算部１２８と、１フレーム
前の局部復号済み動画像データを格納するフレームメモ
リ１２９と、復号器動きベクトル格納部１２７に格納さ
れている動きベクトル情報に基づいてフレームメモリ１
２ｃ内の動画像データから予測値を検索して出力する動
き補償部１２ａと、動画像信号を出力する動画像信号出
力端子１２ｃと、逆量子化部１２５で逆量子化された予
測誤差と動き補償部１２ａからの予測値を加算して復号
動画像データを演算してフレームメモリ１２９に格納す
るとともに動画像信号出力端子１２ｃに出力する加算部
１２ｂを具備している。
【００２１】図３は、本発明におけるフレーム間差分動
きベクトル検索部の検索例である。図３において、２１
は動きベクトル検出部、２２はフレーム間差分動きベク
トル検出部、２３は動きベクトル検出結果、２４は符号
器動きベクトル格納部に格納されている１フレーム前の
各ブロックにおける動きベクトル、２５はフレーム間差
分動きベクトル検出部の検出結果である。
【００２２】以下に図１、図２、図３を用いて第１の発
明の動画像信号符号化及び復号化装置における動きベク
トル符号化及び復号化方法について説明する。但し、動
画像信号符号化装置における画像データの予測誤差の検
出方法や、動画像信号復号化装置における予測誤差デー
タによる画像復号方法等については、従来例と同様であ
るため、ここでは動きベクトルの符号化及び復号化の方
法についてのみに限定し説明する。
【００２３】動画像信号入力端子１１１から入力された
動画像信号は、走査変換部１１２により走査変換され複
数の画素から構成されるブロックを単位に動きベクトル
検出部１１３に入力される。動きベクトル検出部１１３
は、フレームメモリ１１４に格納されている１フレーム
前の局所復号済み画像データと入力されたブロックを比
較し、動きベクトルを求め、動き補償部１１５とフレー
ム間差分動きベクトル検出部１１ｄに出力する。フレー
ム間差分動きベクトル検出部１１ｄでは、図３に示すよ
うに動きベクトル検出部１１３で検出した動きベクトル
と符号器動きベクトル格納部１１ｃに格納されている１
フレーム前のブロック毎の動きベクトルとの差を同一ブ
ロック毎にとり、差分動きベクトルとし、動きベクトル
符号化部１１ｅに出力する。動きベクトル符号化部１１
ｅは、フレーム間差分動きベクトル検出部１１ｄで検出
した差分動きベクトルを可変長符号で符号化し、多重化
符号部１１ｆに出力する。従来例と同様に量子化された
予測誤差は、可変長符号化部１１ｂにより可変長符号化
され、多重化符号部１１ｆで、符号化された動きベクト
ルとともに多重化され、送信部１１ｇを介して符号出力
端子１１ｈに出力される。
【００２４】動画像信号復号化装置１２においては、符
号入力端子１２１より入力された符号化された動画像デ
ータは、受信部１２２を介して多重化復号部１２３に入
力される。多重化復号部１２３は、予測誤差データと動
きベクトルを分離し、予測誤差データを復号部１２４
へ、動きベクトルは、動きベクトル復号部１２６に出力
する。動きベクトル復号部１２６は、可変長符号で符号
化された差分動きベクトルを復号し、動きベクトル加算
部１２８に出力する。動きベクトル加算部１２８は、差
分動きベクトルと復号器動きベクトル格納部１２７に格
納されている１フレーム前の動きベクトルを同一ブロッ
ク毎に加算を行い、現受信フレームの動きベクトルを算
出し、復号器動きベクトル格納部１２７に格納する。動
き補償部１２ａでは、従来例と同様に復号器動きベクト
ル格納部に格納されている現フレームの動きベクトルを
元にフレームメモリ１２９内の画像データから該当する
予測値を探し出して加算部１２ｂに出力する。加算部１
２ｂは、逆量子化された予測誤差と予測値とを加算する
ことにより画像データを復号し、フレームメモリ１２９
に格納するとともに動画像信号出力端子１２ｃに出力す
る。
【００２５】以上のように本実施例によれば、動画像信
号符号化装置に走査変換部と動きベクトル検出部とフレ
ーム間差分動きベクトル検出部を設けることで、動画像
データが動画像信号符号化装置に入力された場合、動画
像信号符号化装置は、画像フレームを構成するブロック
毎に動きベクトルを動きベクトル検出部で検出し、検出
した動きベクトルと１フレーム前の動きベクトルの差を
フレーム間差分動きベクトル検出部で検出し、差分動き
ベクトルとし、この差分動きベクトルを符号化して動画
像信号復号化装置に送信することで符号化された動きベ
クトルに伝送誤りが発生した場合についても、誤りによ
る影響を誤りが発生したブロックのみにとどめることが
できる。
【００２６】（実施例２）第２の発明の実施例について
図面を参照しながら説明する。
【００２７】図４及び５は、第２の発明における動きベ
クトル符号化及び復号化方法における動画像信号符号化
装置及び復号化装置の構成図である。図４において、３
１１は動画像信号入力端子、３１２は走査変換部、３１
３は動きベクトル検出部、３１４はフレームメモリ、３
１５は動き補償部、３１６は遅延部、３１７は差分部、
３１８は量子化部、３１９は逆量子化部、３１ａは加算
部、３１ｂは可変長符号化部、３１ｃは符号器動きベク
トル格納部、３１ｄはフレーム間差分動きベクトル検出
部、３１ｉは送信部、３１ｊは符号出力端子、３２１は
符号入力端子、３２２は受信部、３２３は多重化復号
部、３２４は復号部、３２５は逆量子化部、３２８は復
号器動きベクトル格納部、３２９は動きベクトル加算
部、３２ａはフレームメモリ、３２ｂは動き補償部、３
２ｃは加算部、３２ｄは動画像信号出力端子で、以上は
図１の構成と同様なものである。動画像信号符号化装置
３１において、図１の構成と異なるのは、動画像信号符
号化装置３１が、図１における動画像信号符号化装置１
１が有している各部に加えて、フレーム間差分動きベク
トル検出部３１ｄで検出した差分動きベクトルの大小を
決定するしきい値を格納するしきい値格納部３１ｅと、
差分動きベクトルとしきい値格納部３１ｅに格納されて
いるしきい値とを比較して差分動きベクトルの大小を決
定する比較部３１ｆと、比較部３１ｆの出力に従って動
きベクトル及び差分動きベクトルを固定長または可変長
符号化を行う動きベクトル符号化部３１ｇと、可変長符
号化部３１ｂの出力と動きベクトル符号化部の出力を多
重化する多重化符号部３１ｈを具備する点である。な
お、動きベクトル符号化部３１ｇは、動きベクトルを固
定長符号で符号化する固定長符号化部３１ｇ１と、差分
動きベクトルを可変長符号で符号化する可変長符号化部
３１ｇ２を有している。
【００２８】また、図５に示す動画像信号復号化装置３
２において、図２の構成と異なるのは、動画像信号復号
化装置３２が、図２における動画像信号復号化装置１２
が有している各部に加えて、受信した符号化された動き
ベクトルが固定長符号か可変長符号かを識別する符号識
別部３２６と、固定長符号または可変長符号で符号化さ
れた動きベクトルを復号する動きベクトル復号部３２７
を具備している点である。なお、動きベクトル復号化部
３２７は、固定長符号で符号化された動きベクトルを復
号する固定長復号部３２７１と、可変長符号で符号化さ
れた差分動きベクトルを復号する可変長復号部３２７２
を有している。
【００２９】図６は、第２の発明における動きベクトル
の符号化例である。図６において、動きベクトルの可変
長符号で符号化した場合の符号化例と、固定長符号で符
号化した場合の符号化例を示している。
【００３０】以下に図４、図５、図６を用いて第２の発
明の動画像信号符号化及び復号化装置における動きベク
トル符号化及び復号化方法について説明する。但し、動
画像信号符号化装置における画像データの予測誤差の検
出方法や、動画像信号復号化装置における予測誤差デー
タによる画像復号方法等については、従来例と同様であ
るため省略し、ここでは動きベクトルの符号化及び復号
化の方法についてのみに限定し説明する。
【００３１】動画像信号入力端子３１１から入力された
動画像信号は、走査変換部３１２により走査変換され複
数の画素から構成されるブロックを単位に動きベクトル
検出部３１３に入力される。動きベクトル検出部３１３
は、１フレーム前の局所復号済み画像データと入力され
たブロックを比較し、動きベクトルを求め、動き補償部
３１５とフレーム間差分動きベクトル検出部３１ｄに出
力する。フレーム間差分動きベクトル検出部３１ｄで
は、検出した動きベクトルと１フレーム前の各ブロック
毎の動きベクトルとの差を同一ブロック毎にとり、差分
動きベクトルとし比較部３１ｆに出力する。比較部３１
ｆでは、しきい値格納部３１ｅに格納されているしきい
値とフレーム間差分動きベクトル検出部３１ｄの出力結
果である差分動きベクトルとを比較し、差分動きベクト
ルの大小を決定し、その結果を動きベクトル符号化部３
１ｇに出力する。動きベクトル符号化部３１ｇは、比較
部３１ｆの出力結果より、差分動きベクトルがしきい値
よりも大きければ、動きベクトル検出部３１３で検出さ
れた動きベクトルを固定長符号化部３１ｇ１で固定長符
号化し、小さければ差分動きベクトルを可変長符号化部
３１ｇ２で可変長符号化を行い、多重化符号部３１ｈに
出力する。ここで動きベクトルの検出範囲を±１５画素
の範囲で検索すると仮定すると図６に示すようになる。
従来例と同様に量子化された予測誤差は、可変長符号化
部３１ｂにより可変長符号化され、多重化符号部３１ｈ
で、符号化された動きベクトルとともに多重化され、送
信部３１ｉを介して符号出力端子３１ｊに出力される。
【００３２】動画像信号符号化装置３２においては、符
号入力端子３２１より入力された符号化された動画像デ
ータは、受信部３２２を介して多重化復号部３２３に入
力される。多重化復号部３２３は、予測誤差データと動
きベクトルを分離し、予測誤差データを復号部３２４
へ、動きベクトルは、符号識別部３２６に出力する。符
号識別部３２６は、入力された動きベクトルが固定長符
号で符号化されているか可変長符号で符号化されている
かを識別し、動きベクトル復号部に識別情報を出力す
る。動きベクトル復号部３２７では、識別情報に従い、
動きベクトルが固定長符号で符号化されているならば固
定長復号部３２７１で復号し、可変長符号で符号化され
ているならば可変長符号復号部３２７２で復号する。動
きベクトル復号部３２７は、復号された動きベクトルを
復号器動きベクトル格納部に格納し、差分動きベクトル
を動きベクトル加算部３２９に出力する。動きベクトル
加算部３２９は、差分動きベクトルと復号器動きベクト
ル格納部３２８に格納されている１フレーム前の動きベ
クトルを同一ブロック毎に加算を行い、現受信フレーム
の動きベクトルを算出し、復号器格納部３２８に格納す
る。動き補償部３２ｂでは、従来例と同様に復号器動き
ベクトル格納部に格納されている現フレームの動きベク
トルを元にフレームメモリ３２ａ内の画像データから該
当する予測値を探し出して加算部３２ｃに出力する。加
算部３２ｃは、逆量子化された予測誤差と予測値とを加
算することにより画像データを復号し、フレームメモリ
３２ａに格納するとともに動画像信号出力端子３２ｄに
出力する。
【００３３】本実施例によれば、第１の発明における動
画像信号符号化装置に比較部としきい値格納部と動きベ
クトルを符号化する固定長符号化部と可変長符号化部を
設けることで、動画像信号符号化装置は、第１の発明に
おいて検出した差分動きベクトルとしきい値格納部に格
納しているしきい値を比較部で比較し、比較した結果、
差分動きベクトルがしきい値よりも小さければ、可変長
符号化部において、短い符号を割り当てた可変長符号で
差分動きベクトルを符号化し、差分動きベクトルがしき
い値よりも大きければ、固定長符号化部において、固定
長符号で動きベクトル検出部で検出した動きベクトルを
符号化することで、動きベクトルを高能率に符号化する
ことができる。
【００３４】（実施例３）第３の発明の実施例について
図面を参照しながら説明する。
【００３５】図７は、第３の発明における動きベクトル
符号化及び復号化方法における動画像信号復号化装置の
構成図である。図７において、５１１は符号入力端子、
５１２は受信部、５１３は多重化復号部、５１４は復号
部、５１５は逆量子化部、５１６は符号識別部、５１８
は動きベクトル復号部、５１９は復号器動きベクトル格
納部、５１ａは動きベクトル加算部、５１ｃはフレーム
メモリ、５１ｄは動き補償部、５１ｅは加算部、５１ｆ
は動画像信号出力端子で、以上は図５の構成と同様なも
のである。動画像信号復号化装置５１において、図５の
動画像信号復号化装置３２の構成と異なるのは、動画像
信号復号化装置５１が、図５における動画像信号復号化
装置３２が有している各部に加えて、動きベクトルに誤
りが発生しているか発生していないかを判断する誤り検
出部５１７と、誤り検出部５１７で誤りが検出された場
合、符号識別部５１６の出力結果に従って、誤り補正を
行う誤り補正部５１ｂを具備している点である。
【００３６】図８は、第３の発明における動きベクトル
が誤った場合の誤り補正例である。図８において、固定
長符号で符号化された動きベクトルが誤って受信された
場合の誤り補正例と、可変長符号で符号化された動きベ
クトルが誤って受信された場合の補正例を示している。
【００３７】以下に図７、図８を用いて第３の発明の動
画像信号符号化及び復号化装置における動きベクトル符
号化及び復号化方法について説明する。但し、動画像信
号符号化装置における画像データの予測誤差の検出方法
や、動画像信号復号化装置における予測誤差データによ
る画像復号方法等については、従来例と同様であるため
ここでは省略する。また、動きベクトルの符号化の方法
についても実施例２と同様であるため説明を省略し、こ
こでは動きベクトルの復号化の方法についてのみに限定
し説明する。
【００３８】実施例２と同様に図４における動画像信号
符号化装置３１で予測誤差及び動きベクトルが符号化さ
れて動画像信号復号化装置５１に送信されたとする。動
画像信号復号化装置５１において、符号入力端子５１１
より入力された符号化された動画像データは、受信部５
１２を介して多重化復号部５１３に入力される。多重化
復号部５１３は、予測誤差データと動きベクトルを分離
し、予測誤差データを復号部５１４へ、動きベクトル
は、符号識別部５１６及び誤り検出部５１７へ出力す
る。符号識別部５１６は、入力された動きベクトルが固
定長符号で符号化されているか可変長符号で符号化され
ているかを識別し、誤り検出部５１７に識別情報を出力
する。誤り検出部５１７では入力された識別情報に従
い、受信した動きベクトルに誤りがないかどうかを判定
し、誤りがなければ動きベクトル復号部５１８へ符号識
別部５１６の出力結果を出力し、誤りがあれば誤り補正
部５１ｂへ符号識別部５１６の出力結果を出力する。動
きベクトル復号部５１８では、識別情報に従い、動きベ
クトルが固定長符号で符号化されているならば固定長復
号部５１８１で復号し、可変長符号で符号化されている
ならば可変長符号復号部５１８２で復号する。動きベク
トル復号部５１８は、復号された動きベクトルを復号器
動きベクトル格納部に格納し、差分動きベクトルを動き
ベクトル加算部５１ａに出力する。動きベクトル加算部
５１ａは、差分動きベクトルと復号器動きベクトル格納
部５１９に格納されている１フレーム前の動きベクトル
を同一ブロック毎に加算を行い、現受信フレームの動き
ベクトルを算出し、復号器格納部５１９に格納する。動
きベクトルが誤っている場合、誤り補正部５１ｂにて、
動きベクトルが固定長符号で符号化されているならば、
動きベクトルの誤っているブロックに隣接するブロック
の動きベクトルを復号器動きベクトル格納部５１９から
検出し、図８に示すように補正を行う。可変長符号で符
号化されているならば、受信した動きベクトルは１フレ
ーム前の同一ブロックナンバーの動きベクトルと大きく
変わらないために、図８に示すように１フレーム前の動
きベクトルとの差はないものとし、差分動きベクトルを
０として、誤っている動きベクトルを１フレーム前の同
一ブロックナンバーの動きベクトルで補正する。動き補
償部５１ｄでは、従来例と同様に復号器動きベクトル格
納部に格納されている現フレームの動きベクトルを元に
フレームメモリ５１ｃ内の画像データから該当する予測
値を探し出して加算部５１ｅに出力する。加算部５１ｅ
は、逆量子化された予測誤差と予測値とを加算すること
により画像データを復号し、フレームメモリ５１ｃに格
納するとともに動画像信号出力端子５１ｆに出力する。
【００３９】なお、誤り補正部の補正方法では、図８に
おける実施例として、誤った動きベクトルのブロックに
隣接する両隣のブロックが同じ動きベクトルを持ち、両
隣の動きベクトルの平均値をとって補正したが、右隣の
ブロックに依存させたり、左隣のブロックに依存させた
り、上下左右のブロックの動きベクトルの平均値をとっ
たり、隣接する８ブロックの動きベクトルの平均値をと
ってもよいことは言うまでもない。
【００４０】本実施例によれば、動画像信号復号化装置
に、誤り検出部と誤り補正部を設けることで、動画像信
号復号化装置は、受信した符号化された動きベクトルが
誤っているかどうかを誤り検出部で検出し、誤り検出部
が符号化された動きベクトルを誤って受信していると判
定した場合、誤り補正部によって、誤っているブロック
の動きベクトルが固定長で符号化されているとしたなら
ば、同一フレーム上の誤っているブロックに隣接するブ
ロックの動きベクトルで誤っているブロックの動きベク
トルを補正し、誤っているブロックの動きベクトルが可
変長で符号化されているとしたならば、誤っているブロ
ックの動きベクトルを１フレーム前の同一ブロックの動
きベクトルで補正することで、動きベクトルが誤ること
によって生じる画質劣化を最小限にとどめることができ
る。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明における動きベクト
ル符号化及び復号化方法は、動画像信号符号化装置にて
動きベクトルを高能率に符号化でき、更に動画像信号復
号化装置において、受信した符号化された動きベクトル
に伝送誤り等が発生した場合、誤りによる影響を誤った
ブロックのみにとどめることができ、また、誤ったブロ
ックの動きベクトルが１フレーム前の同じブロックの動
きベクトルと大きく変化するならば、誤ったブロックに
隣接するブロックの動きベクトルで補正し、誤ったブロ
ックの動きベクトルが１フレーム前の同じブロックの動
きベクトルとあまり変わらないならば、１フレーム前の
同一ブロックの動きベクトルで補正することで、画質劣
化を最小限にとどめることができる優れた動きベクトル
符号化及び復号化方法を実現できるものである。
【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画像信号符号
化装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施例における動画像信号復号化装置の構成
を示すブロック図
【図３】同実施例におけるフレーム間差分動きベクトル
検出部の検出例を示す図
【図４】本発明の第２の実施例における動画像信号符号
化装置の構成を示すブロック図
【図５】同実施例における動画像信号復号化装置の構成
を示すブロック図
【図６】同実施例における動きベクトルの符号化例を示
す図
【図７】本発明の第３の実施例における動画像信号復号
化装置の構成を示すブロック図
【図８】同実施例における動きベクトルが誤った場合の
誤り補正例を示す図
【図９】従来の動画像信号符号化装置の構成を示すブロ
ック図
【図１０】従来の動画像信号復号化装置の構成を示すブ
ロック図
【符号の説明】
１１ 動画像信号符号化装置 １１１ 動画像信号入力端子 １１２ 走査変換部 １１３ 動きベクトル検出部 １１４ フレームメモリ １１５ 動き補償部 １１６ 遅延部 １１７ 差分部 １１８ 量子化部 １１９ 逆量子化部 １１ａ 加算部 １１ｂ 可変長符号化部 １１ｃ 符号器動きベクトル格納部 １１ｄ フレーム間差分動きベクトル検出部 １１ｅ 動きベクトル符号化部 １１ｆ 多重化符号部 １１ｇ 送信部 １１ｈ 符号出力端子 １２ 動画像信号復号化装置 １２１ 符号入力端子 １２２ 受信部 １２３ 多重化復号部 １２４ 復号部 １２５ 逆量子化部 １２６ 動きベクトル復号部 １２７ 復号器動きベクトル格納部 １２８ 動きベクトル加算部 １２９ フレームメモリ １２ａ 動き補償部 １２ｂ 加算部 １２ｃ 動画像信号出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/133 Ｚ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】動画像信号符号化装置と動画像信号復号化
    装置が有線または無線で接続される通信系において、動
    画像データが動画像信号符号化装置に入力された場合、
    動画像信号符号化装置が入力された動画像データを複数
    の画素から構成されるブロックに分割し、分割された前
    記ブロック毎に１フレーム前の局所復号済みの動画像デ
    ータと比較し、動きベクトルを検出し、前記ブロック毎
    に前記動きベクトルと１フレーム前の動きベクトルの差
    をとり差分動きベクトルとし、前記差分動きベクトルを
    動画像信号復号化装置に送信し、動画像信号復号化装置
    においては、受信した前記差分動きベクトルと１フレー
    ム前に受信した動きベクトルを同一ブロック毎に加算し
    現受信フレームの動きベクトルを算出することを特徴と
    する動きベクトル符号化及び復号化方法。
  2. 【請求項２】入力された動画像データを走査変換し複数
    の画素から構成されるブロック単位のデータとして出力
    する走査変換部と、１フレーム前の局所復号済み動画像
    データを格納しているフレームメモリと、前記走査変換
    部の出力データと前記フレームメモリに格納されている
    動画像データを各ブロック毎に比較し、動きベクトルを
    検出する動きベクトル検出部と、１フレーム前の動きベ
    クトルをブロック毎に格納する符号器動きベクトル格納
    部と、前記動きベクトル検出部で検出した動きベクトル
    と前記符号器動きベクトル格納部に格納されている１フ
    レーム前の各ブロックの動きベクトルとの差を同一ブロ
    ック毎に検出するフレーム間差分動きベクトル検出部
    と、前記フレーム間差分動きベクトル検出部で検出した
    請求項１記載の差分動きベクトルを符号化する動きベク
    トル符号化部と、画像データ等の送信の制御を行う送信
    部を具備したことを特徴とする動画信号符号化装置。
  3. 【請求項３】動画像信号符号化装置からの画像データ等
    の受信を制御する受信部と、１フレーム前のブロック毎
    の動きベクトルを格納する復号器動きベクトル格納部
    と、受信した請求項１記載の差分動きベクトルと前記復
    号器動きベクトル格納部に格納されている動きベクトル
    をブロック毎に加算して現受信フレームの動きベクトル
    を検出する動きベクトル加算部を具備したことを特徴と
    する動画像信号復号化装置。
  4. 【請求項４】動画像信号符号化装置が動画像信号符号化
    装置が入力された動画像データを複数の画素から構成さ
    れるブロックに分割し、分割された前記ブロック毎に１
    フレーム前の局所復号済みの動画像データと比較し、動
    きベクトルを検出し、前記ブロック毎に前記動きベクト
    ルと１フレーム前の動きベクトルの差をとり差分動きベ
    クトルとし、前記差分動きベクトルと前記差分動きベク
    トルの大小を決定するしきい値を比較し、前記差分動き
    ベクトルが前記しきい値よりも大きければ、前記動きベ
    クトルを固定長で符号化し、前記差分動きベクトルが前
    記しきい値よりも小さければ、前記差分動きベクトルを
    可変長符号で符号化し、固定長符号で符号化された前記
    動きベクトルまたは、可変長符号で符号化された前記差
    分動きベクトルを動画像信号復号化装置に送信し、動画
    像信号復号化装置においては、受信したデータが固定長
    符号で符号化されているか、可変長符号で符号化されて
    いるかを判定し、固定長符号で符号化されていると判定
    したならば、受信した固定長で符号化された前記動きベ
    クトルを復号し動きベクトルを検出し、可変長符号で符
    号化されていると判定したならば、受信した可変長で符
    号化されている前記差分動きベクトルと１フレーム前に
    受信した動きベクトルを加算し、現受信フレームの動き
    ベクトルを算出することを特徴とする請求項１記載の動
    きベクトル符号化及び復号化方法。
  5. 【請求項５】フレーム間差分動きベクトル検出部で検出
    した差分動きベクトルの大小を決定するためのしきい値
    を格納するしきい値格納部と、前記しきい値格納部に格
    納されているしきい値と前記差分動きベクトルとを比較
    する比較部と、動きベクトル検出部で検出された動きベ
    クトルを固定長で符号化する固定長符号化部と、前記差
    分動きベクトルを可変長で符号化する可変長符号化部を
    具備したことを特徴とする請求項２記載の動画像信号符
    号化装置。
  6. 【請求項６】動画像信号符号化装置から受信した動きベ
    クトルが固定長か可変長かを判定する符号識別部と、受
    信した固定長で符号化された動きベクトルを復号する固
    定長復号部と、受信した可変長で符号化された動きベク
    トルを復号する可変長復号部を具備したことを特徴とす
    る請求項３記載の動画像信号復号化装置。
  7. 【請求項７】動画像信号復号化装置が動画像信号符号化
    装置から、動きベクトルが固定長符号化された固定長動
    きベクトルまたは、差分動きベクトルが可変長符号化さ
    れた可変長差分動きベクトルを表わす符号化データを受
    信した場合、前記符号化データが誤っているか否かを判
    定し、前記符号化データが誤っていなければ動きベクト
    ルを算出し、前記固定長動きベクトルが誤っているなら
    ば、前記固定長動きベクトルが誤っているブロックに隣
    接するブロックの動きベクトルで、前記固定長動きベク
    トルが誤っているブロックの動きベクトルを補正し、前
    記可変長差分動きベクトルが誤っているならば、前記可
    変長差分動きベクトルの誤っているブロックの動きベク
    トルを、１フレーム前の同一ブロックの動きベクトルで
    補正すること特徴とする請求項４記載の動きベクトル符
    号化及び復号化方法。
  8. 【請求項８】受信したブロックの動きベクトルの誤りの
    有無を検出する誤り検出部と、動きベクトルの誤りを補
    正する誤り補正部を設けたことを特徴とする請求項６記
    載の動画像信号復号化装置。
JP5154775A 1993-06-25 1993-06-25 動きベクトル符号化及び復号化方法 Pending JPH0730896A (ja)

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JP5154775A JPH0730896A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 動きベクトル符号化及び復号化方法
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