JPH1155672A - 動画像符号化装置および動画像復号化装置および動画像符号化方法および動画像復号化方法 - Google Patents

動画像符号化装置および動画像復号化装置および動画像符号化方法および動画像復号化方法

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JPH1155672A
JPH1155672A JP21027897A JP21027897A JPH1155672A JP H1155672 A JPH1155672 A JP H1155672A JP 21027897 A JP21027897 A JP 21027897A JP 21027897 A JP21027897 A JP 21027897A JP H1155672 A JPH1155672 A JP H1155672A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 視覚上重要な画像領域の画像品質を劣化させ
ることなく、符号化データの発生量を低減する。 【解決手段】 入力画像信号１は、領域分割部２に入力
される。外部メモリから取り出された１フレーム前の領
域形状を初期領域形状として、入力画像信号１は複数の
領域に分割される。領域分割部２は、各領域のアクティ
ビティ等に基づいて領域の再分割を行い、１領域とその
近傍領域との間の符号化コストを低減するように統合処
理を行う。領域分割部２が決定した領域形状情報３等は
符号化部７において符号化されるとともに、ビットスト
リーム１１に変換される。符号化部７は局所復号画像８
を出力し、外部メモリ９に書き込む。局所復号画像８
は、領域分割処理及び符号化処理の参照画像１０として
利用される。領域形状情報３も外部メモリ９に書き込ま
れる。領域形状情報３は領域分割処理において利用され
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、動画像を符号化す
る技術に関する。特に、対象物の動きを予測して符号化
を行う予測符号化に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２３は、第一の従来技術である、ITU-
Tの勧告H.263に基づく動画像符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。同図において、１は入力画像、１０１
は差分器、１０２は予測信号、１０３は予測誤差信号、
１０４は符号化部、１０５は符号化データ、１０６は復
号部、１０７は復号された予測誤差信号、１０８は加算
器、１０９は局所復号画像信号、１１０はメモリ、１１
１は予測部、１１２は動きベクトル、をそれぞれ表す。
【０００３】まず符号化すべき入力画像１は、差分器１
０１に入力される。差分器１０１は、この入力画像１と
後述する予測信号１０２との差分をとり、それを予測誤
差信号１０３として出力する。符号化部１０４は、入力
画像１または予測誤差信号１０３を符号化して符号化デ
ータ１０５を出力する。符号化部１０４における符号化
の方法としては、予測誤差信号１０３を直交変換の一種
であるDCT（DiscreteCosine Transformation : 離散コ
サイン変換）を用いて空間領域から周波数領域に変換
し、DCTによって得られた変換係数を線形量子化する手
法が採用されている。
【０００４】前記符号化部１０４で得られた符号化デー
タ１０５は２つに分岐され、一方は図示しない受信側復
号化装置に向けて送出され、他方は本装置内の復号部１
０６に入力される。復号部１０６は、符号化部１０４と
逆の動作を行い、符号化データより復号予測誤差信号１
０７を求めて出力する。加算器１０８は、復号予測誤差
信号１０７を予測信号１０２に加算することにより復号
画像信号１０９を求め、出力する。予測部１１１は、符
号化すべき入力画像１とメモリ１１０に蓄えられた１フ
レーム前の復号画像信号１０９とを用いて動き補償予測
を行い、予測信号１２３と動きベクトル１１２を出力す
る。このとき動き補償はマクロブロックと呼ばれる１６
×１６画素からなる固定サイズのブロック単位で行われ
る。さらに動きの激しい領域に位置するブロックに対し
ては、オプショナルな機能として、マクロブロックを４
分割した８×８画素のサブブロック単位で動き補償予測
を行う機能がある。このようにして求められた動きベク
トル１１２は図示しない受信側復号化装置に向かって送
出され、予測信号１０２は前記差分器１０１および加算
器１０８に送られる。
【０００５】図２４は第二の従来技術に係わる動画像符
号化装置の構成図である。この装置は、L.C.Realらによ
る A Very Low Bit Rate Video Coder Based on Vecto
r Quantization (IEEE Trans. on Image Processing,
VOL.5, NO.2, Feb.1996)で提案された符号化方式に基づ
く。同図において、１１３は領域分割部、１１４は予測
部、１１５は領域決定部、１１６は符号化モード情報、
１１７は動きベクトル、１１８は符号化部、１１９は符
号化データ、をそれぞれ表す。
【０００６】図２４のように、本方式では、入力画像１
をまず領域分割部１１３において複数の領域に分割す
る。領域分割部１１３では、動き補償予測誤差に基づい
た領域形状の決定を行っており、あらかじめ用意した１
０種類のブロックサイズ４×４, ４×８, ８×４, ８×
８, ８×１６, １６×８, １６×１６, １６×３２, ３
２×１６, ３２×３２の中から、フレーム間信号の分散
の閾値判定により、動きの大きい領域には小さなブロッ
クを割り当て、背景などの動きの小さい領域には大きな
ブロックを割り当てている。具体的には、予測部１１４
で得られた予測誤差信号について、領域決定部１１５で
その分散値を計算し、これに基づいてブロックサイズを
決定していく。領域形状情報や各領域の符号化モードな
どの属性情報１１６、動きベクトル１１７もこの時点で
決定され、属性情報１１６のうちの符号化モード情報に
したがって予測誤差信号または原信号が符号化部１１８
で符号化され、符号化データ１１９を得る。以降の処理
は第一の従来技術と同じである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記第一の従来技術で
は、符号化単位の領域の形が２種類に限定される。しか
も、それらはともに正方形である。したがって、さほど
動きがない背景のような領域であっても動きの激しい被
写体のエッジ部分などの領域であっても特に区別なく符
号化することになるので、画像のシーン構造にダイナミ
ックに適応した符号化を行うことができない。
【０００８】また、上記第二の従来技術は、複数のサイ
ズの正方ブロックを準備し、重要度の低い領域は大きな
ブロックで粗く符号化し、重要度の高い領域は小さいブ
ロックで密に符号化することで画像のシーン構造に対応
した符号化を行うようになっているが、領域の形状が正
方ブロックに限定されており、任意の形状の画像領域に
対する適応性には改善の余地がある。
【０００９】また、任意形状に対応した領域分割を行っ
て、この領域単位で符号化を行う場合、領域分割に係わ
る演算量が増えるのみならず、領域形状に関する符号量
も増大する。
【００１０】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、種々の画像構造に
的確に対応できる領域分割技術を用いた動画像符号化技
術を提供することにある。本発明のより具体的な目的
は、画像や各領域の内容に応じて、領域分割の方法や符
号化の方法を適切に選択することにより、より画像のシ
ーン構造に適応した符号化を行うと共に、領域分割に関
する演算量や領域形状や符号化モード等に係わる符号量
を削減することにある。本発明のさらに別の目的は、い
ろいろな形状に分割された領域の符号化データを正しく
復号する技術の提供にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力デジタル
画像を複数の領域に分割し、領域毎に分別された画像信
号を出力する領域分割部と、該領域分割部によって得ら
れた領域形状を表す情報を記憶するメモリと、前記領域
分割部から出力された領域の画像信号、動き情報、属性
情報や、入力画像の領域形状を表す情報などを符号化
し、符号化データを出力する符号化部と、を備え、前記
領域分割部は、過去に領域分割符号化された画像の領域
形状を前記メモリから読み出し、符号化すべき画像に射
影し、初期領域形状とする射影部と、該射影部によって
得られた領域形状を初期形状とした入力画像の領域のそ
れぞれについて、所定の判定方法に基づいてより小さい
領域に分割する分割処理部と、該分割処理部によって分
割された複数の領域のそれぞれについて、所定の判定方
法に基づいて隣接する領域と統合するか否かを判定しな
がら領域の統合を行う統合処理部と、を備えることを特
徴とするものである。
【００１２】また、本発明は、前記分割処理部は、前記
射影部によって得られた領域毎にアクティビティを計算
するアクティビティ算出部と、該アクティビティを予め
設定された基準値と比較する比較部と、該比較部におけ
る比較の結果、前記アクティビティが基準値を上回る領
域をさらに小さな領域へ分割する細分割部と、を含むこ
とを特徴とするものである。
【００１３】また、本発明は、前記分割処理部は、前記
射影部によって得られた各領域について、その領域形状
とは無関係に固定サイズのブロック単位でアクティビテ
ィを算出するアクティビティ算出部と、該アクティビテ
ィを予め設定された基準値と比較する比較部と、該比較
部における比較の結果、アクティビティが基準値を上回
るブロック位置の領域をさらに小さな領域へ分割する細
分割部と、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】また、本発明は、前記領域分割部は、所定
の評価方法に基づいて領域分割を行った結果の評価値を
算出する評価値算出部と、符号化すべき画像を過去に領
域分割符号化された画像の領域形状に基づいて領域分割
を行ったときの評価値を判定し、過去に領域分割符号化
された画像の領域形状を利用するか否かを選択する判定
部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１５】また、本発明は、前記判定部は、符号化す
べき画像を過去に領域分割符号化された画像の領域形状
に基づいて領域分割を行ったときの評価値が、予め設定
された基準値を超える場合に、過去に領域分割符号化さ
れた画像の領域形状を利用せずに、領域分割を行うこと
を特徴とするものである。
【００１６】また、本発明は、前記判定部は、符号化す
べき画像を過去に領域分割符号化された画像の領域形状
に基づいて領域分割を行ったときの評価値が、予め設定
された基準値を超える場合に、フレーム内で領域分割を
行うことを特徴とするものである。
【００１７】また、本発明は、複数の領域に分割された
後に符号化された画像の符号化データであって、過去に
領域分割符号化された画像の領域形状を利用して領域分
割を行ったか否かの分割情報を含む符号化データを入力
し、この符号化データを復号する動画像復号化装置にお
いて、前記分割情報をもとに領域形状情報を復号し、符
号化の際に分割された各領域の形状を復元する領域形状
復元部と、復元した各領域の形状をもとに領域が符号化
された順序を特定し、符号化データから各領域の画像を
復号する画像データ復号部と、を備えることを特徴とす
るものである。
【００１８】また、本発明は、入力デジタル画像を複数
の領域に分割し、領域毎に分別された画像信号を出力す
る領域分割部と、該領域分割部から出力された領域の画
像信号、動き情報、属性情報や、入力画像の領域分割状
態を表す情報などを符号化し、符号化データを出力する
符号化部と、を備え、前記領域分割部によって得られた
領域のサイズに基づいて、選択できる符号化モードの組
合せを切り替える符号化モード選択部と、を備えること
を特徴とするものである。
【００１９】また、本発明は、複数の領域に分割された
後に符号化された画像の符号化データを入力して復号す
る動画像復号化装置において、符号化データに含まれる
領域形状情報をもとに符号化の際に分割された各領域の
形状を復元する領域形状復元部と、復元した各領域のサ
イズをもとに選択できる符号化モードの組合せを特定
し、符号化データ中の符号化モードに対応する符号語か
ら該領域の符号化モードを特定し、該符号化モードに基
づいて各領域の画像を復号する画像データ復号部と、を
備えることを特徴とするものである。
【００２０】また、本発明は、入力デジタル画像を複数
の領域に分割し、領域毎に分別された画像信号を出力す
る領域分割ステップと、該領域分割部によって得られた
領域形状を表す情報を記憶するメモリステップと、前記
領域分割部から出力された領域の画像信号、動き情報、
属性情報や、入力画像の領域形状を表す情報などを符号
化し、符号化データを出力する符号化ステップと、を備
え、前記領域分割ステップは、過去に領域分割符号化さ
れた画像の領域形状を前記メモリから読み出し、符号化
すべき画像に射影し、初期領域形状とする射影ステップ
と、該射影部によって得られた領域形状を初期形状とし
た入力画像の領域のそれぞれについて、所定の判定方法
に基づいてより小さい領域に分割する分割処理ステップ
と、該分割処理部によって分割された複数の領域のそれ
ぞれについて、所定の判定方法に基づいて隣接する領域
と統合するか否かを判定しながら領域の統合を行う統合
処理ステップと、を備えることを特徴とするものであ
る。
【００２１】また、本発明は、前記分割処理ステップ
は、前記射影ステップにおいて得られた領域毎にアクテ
ィビティを計算するアクティビティ算出ステップと、該
アクティビティを予め設定された基準値と比較する比較
ステップと、該比較ステップにおける比較の結果、前記
アクティビティが基準値を上回る領域をさらに小さな領
域へ分割する細分割ステップと、を含むことを特徴とす
るものである。
【００２２】また、本発明は、前記分割処理ステップ
は、前記射影ステップにおいて得られた各領域につい
て、その領域形状とは無関係に固定サイズのブロック単
位でアクティビティを算出するアクティビティ算出ステ
ップと、該アクティビティを予め設定された基準値と比
較する比較ステップと、該比較ステップにおける比較の
結果、アクティビティが基準値を上回るブロック位置の
領域をさらに小さな領域へ分割する細分割ステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【００２３】また、本発明は、前記領域分割ステップ
は、所定の評価方法に基づいて領域分割を行った結果の
評価値を算出する評価値算出ステップと、符号化すべき
画像を過去に領域分割符号化された画像の領域形状に基
づいて領域分割を行ったときの評価値を判定し、過去に
領域分割符号化された画像の領域形状を利用するか否か
を選択する判定ステップと、を備えることを特徴とする
ものである。
【００２４】また、本発明は、前記判定ステップは、符
号化すべき画像を過去に領域分割符号化された画像の領
域形状に基づいて領域分割を行ったときの評価値が、予
め設定された基準値を超える場合に、過去に領域分割符
号化された画像の領域形状を利用せずに、領域分割を行
うことを特徴とするものである。
【００２５】また、本発明は、前記判定ステップは、符
号化すべき画像を過去に領域分割符号化された画像の領
域形状に基づいて領域分割を行ったときの評価値が、予
め設定された基準値を超える場合に、フレーム内で領域
分割を行うことを特徴とするものである。
【００２６】また、本発明は、複数の領域に分割された
後に符号化された画像の符号化データであって、過去に
領域分割符号化された画像の領域形状を利用して領域分
割を行ったか否かの分割情報を含む符号化データを入力
し、この符号化データを復号する動画像復号化方法にお
いて、前記分割情報をもとに領域形状情報を復号し、符
号化の際に分割された各領域の形状を復元する領域形状
復元ステップと、復元した各領域の形状をもとに領域が
符号化された順序を特定し、符号化データから各領域の
画像を復号する画像データ復号ステップと、を備えるこ
とを特徴とするものである。
【００２７】また、本発明は、入力デジタル画像を複数
の領域に分割し、領域毎に分別された画像信号を出力す
る領域分割ステップと、該領域分割ステップから出力さ
れた領域の画像信号、動き情報、属性情報や、入力画像
の領域分割状態を表す情報などを符号化し、符号化デー
タを出力する符号化ステップと、を備え、前記領域分割
ステップにおいて得られた領域のサイズに基づいて、選
択できる符号化モードの組合せを切り替える符号化モー
ド選択ステップと、を備えることを特徴とするものであ
る。
【００２８】また、本発明は、複数の領域に分割された
後に符号化された画像の符号化データを入力して復号す
る動画像復号化方法において、符号化データに含まれる
領域形状情報をもとに符号化の際に分割された各領域の
形状を復元する領域形状復元ステップと、復元した各領
域のサイズをもとに選択できる符号化モードの組合せを
特定し、符号化データ中の符号化モードに対応する符号
語から該領域の符号化モードを特定し、該符号化モード
に基づいて各領域の画像を復号する画像データ復号ステ
ップと、を備えることを特徴とするものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．本実施の形態では、請求項１、１０に記
載の符号化装置及び方法による動画像符号化装置につい
て説明する。図１は本実施の形態における動画像符号化
装置の構成を示すブロック図である。同図において、１
は入力画像、２は領域分割部、３は領域形状情報、４は
領域画像信号、５は領域動き情報、６は領域属性情報、
７は符号化部、８は局所復号画像、９はメモリ、１０は
差分画像、１１は符号化ビットストリーム、をそれぞれ
表す。図２は本符号化装置の動作を示すフローチャート
である。
【００３０】まず、図１および図２をもとに、装置全体
の動作について説明する。入力画像１は領域分割部２に
入力され(S1)、ここでまず、メモリ９に蓄えられた１フ
レーム前に領域分割符号化された画像（参照画像）の領
域形状情報３を読み出し、該領域形状を初期形状とし
て、初期分割(S2)と近傍領域統合(S3)の２系統の処理を
行う。領域分割部２の動作は後で詳しく述べる。領域分
割部２は、結果として入力画像を領域に分割した状態を
表す形状情報３、各領域の画像信号４、各領域の動き情
報５、各領域の符号化モードなどの属性情報６を符号化
部７へ受け渡す。また次に領域分割および符号化を行う
フレームの初期分割状態とするため、領域形状情報３を
メモリ９に蓄えておく。符号化部７では、これらの情報
を適当な符号化方式に基づいてビットパターンに変換
し、多重化して符号化ビットストリーム１１として出力
する(S4、S5)。また、動き補償予測に基づく領域分割お
よび符号化を行うため、符号化部７では領域ごとに局所
復号画像８を生成し、これをメモリ９に蓄えておく。領
域分割部２および符号化部７はメモリ９に蓄えられた局
所復号画像を差分画像１０として読み出し、動き補償予
測を行う。ただし、領域分割の過程で動き補償予測が行
われているので符号化部７では、動き補償予測を新たに
行わなくてもよい。
【００３１】以下、本発明の主たる要素である領域分割
部２の動作について詳述する。図３は本実施の形態にお
ける領域分割部２の詳細な構成図である。同図におい
て、１２は射影部、１３は初期形状情報、１４は分割処
理部、１５は分割形状情報、１６は統合処理部、をそれ
ぞれ表す。
【００３２】図４に分割処理部１４の内部構成を示す。
同図において、１７はアクティビティ算出部、１８はア
クティビティ、１９は分割判定部、をそれぞれ表す。図
５は射影部１２および分割処理部１４の動作を示すフロ
ーチャートである。
【００３３】本実施の形態における分割処理部１４は、
請求項２記載のアクティビティに基づく分割を行う。ア
クティビティとは、画像の特徴又は特性を判定するため
に、画像情報の所定の性質に関して数値化されたデータ
である。
【００３４】まず符号化する画像をFt, １フレーム前に
領域分割符号化された画像をFt-1とすると、射影部１２
において、Ft-1の領域形状情報３をメモリ９から読み出
し、Ft-1の領域形状をFtに射影し(S8)、射影された領域
形状を初期形状情報１３として分割処理部１４に渡す。
Ftに図６のようにFt-1の最終の領域形状(Sfinal nとす
る)が射影されたとする。このときのFtに含まれる領域
数をN0とし、各領域をS0 n(１≦n≦N0)と表記する。この
各S0 nについて、さらに分割を行うかどうかを判定する
(S9)。このため、アクティビティ算出部１７で各領域の
アクティビティを算出する。ここでのアクティビティは
次式に示す符号量-歪みコストL(S0 n)を採用する。
【００３５】
【数１】L(S0 n) = D(S0 n) + λR(S0 n) ここでD(S0 n)はS0 nの符号化歪み、R(S0 n)はS0 nの符号量
で、λは定数である。
【００３６】図７にアクティビティ算出部１７の内部構
成図を示す。同図において、２０は暫定符号化部、２１
は復号部、２２は符号化歪み算出部、２３は符号量-歪
みコスト算出部、２４は定数、をそれぞれ表す。
【００３７】また図８はアクティビティ算出部の動作を
示すフローチャートである。
【００３８】まず暫定符号化部２０において、S0 nの符
号化を行う(S13)。ここでの符号化の目的は、符号化歪
みD(S0 n)算出のための局所復号画像と、符号量R(S0 n)を
求めることにある。本実施の形態では、暫定符号化部２
０では、メモリ９中の差分画像１０を用いて動き補償予
測を行って符号化を実施する。ここで符号化されるデー
タは、画像データ、つまり予測誤差信号または原信号、
予測画像を特定するための動き情報、符号化モードなど
の属性情報を含み、これらの符号量の総和がR(S0 n)であ
る。予測誤差信号は原信号と動きパラメータ探索の結果
得られる予測画像の差として得られる。
【００３９】一方、復号部２１では、暫定符号化部２０
で得られた符号化データを用いて局所復号画像を生成す
る(S14)。次いで符号化歪み算出部２２において、この
局所復号画像と原画像との間の歪みD(S0 n)を計算する(S
15)。符号量-歪みコスト算出部２３は、暫定符号化部２
０で得られた符号量R(S0 n)、符号化歪み算出部２２で得
られた符号化歪みD(S0 n)をもとに、定数２４のもとで前
述の符号量-歪みコストL(S0 n)を計算する(S16)。算出さ
れたL(S0 n)をアクティビティ１８として、分割判定部１
９に渡す。
【００４０】次いで分割判定部１９において、アクティ
ビティ１８とあらかじめ設定した閾値THと比較して、S0
nをさらに分割するかどうかを判定する(S9)。この分割
判定部１９は、本発明の比較部に相当する。アクティビ
ティ１８がTHより大きい場合、そのS0 nを分割する。す
なわち、分割判定部１９は、本発明の組分割部にも相当
する。分割の方法については、例えば図９のようにその
領域を構成している最小のブロックに均等分割する方法
などがある。それ以外の例として、領域のサイズに応じ
て分割するブロックのサイズを可変にすることもでき
る。
【００４１】この時点での各領域を、分割領域S1 nと表
記する。この分割状態を分割形状情報として統合処理部
１６に渡す。
【００４２】次いで統合処理部１６において、各S1 nに
ついて隣接する領域との統合を行う。
【００４３】領域の分割、統合処理終了後、最終的に入
力画像１の領域分割状態を表す情報３、各領域の画像信
号４、動き情報５、属性情報６が符号化部７に出力され
る。
【００４４】領域分割状態を表す情報３には、領域の形
状情報が含まれる。領域の形状情報としては、例えば、
分割および統合の処理過程に関する情報を採用する。復
号側では、この情報をもとに符号化装置と同様の処理を
再現することで、領域形状を把握することができる。１
フレーム前に領域分割符号化された画像の領域形状を初
期形状とした場合、再分割が行われた領域に関しての
み、該領域の位置情報と分割の処理過程に関する情報を
符号化して伝送すればよく、再分割を行わない領域に関
しては、分割過程に関する情報を伝送する必要がない。
TV会議のようなシーンでは、領域形状情報を効果的に削
減できるだけでなく、領域分割処理時間を低減できる。
【００４５】以上の射影部１２を含む領域分割部２の動
作により、１フレーム前の領域形状を利用せずに、画像
を無条件に均等に分割した状態を初期形状として領域分
割を行う場合に比べて、領域分割における計算量、およ
び領域形状の符号量を削減することができる。
【００４６】本実施の形態ではアクティビティとして符
号量-歪みコストを採用したが、それ以外の例として、
以下のものが考えられる。
【００４７】第一の例は、領域の動き補償予測に伴う予
測誤差電力である。動き補償予測はブロックマッチング
法により行う。このとき領域の形状は任意形状のため、
通常のブロックマッチング法を適用するために、図１０
に示すように、領域に外接する矩形を定義し、この外接
矩形単位でブロックマッチングを行う。図１１はブロッ
クマッチング法による動き補償予測の方法を示してい
る。ブロックマッチング法では、次の式を与えるベクト
ルvが被予測領域Sの動きベクトルとして求められる。
【００４８】
【数２】 ただし、被予測領域Sの時刻tにおける(x, y)上の画素値
をfS(x, y, t)、時刻t-1における(x, y)上の画素値をfS
(x, y, t-1)、位置(x, y, t-1)をベクトルvだけ変位さ
せた位置の画素値をfS(x+vx, y+vy, t-1)とする。ま
た、Rは動きベクトル探索範囲を表す。
【００４９】この結果得られたベクトルによって、予測
画像はfS(x+vx, y+vy, t-1)で与えられ、予測誤差電
力、すなわちアクティビティはDminとなる。この方法で
アクティビティを定義することにより、１フレーム前に
領域分割符号化された画像の領域形状で動き補償予測を
行った結果、予測誤差が大きい領域について再分割を行
い、領域形状を変更することができる。
【００５０】第二の例は領域内の分散値である。分散値
は領域の画素分布の複雑さを表しており、エッジなど画
素値が急激に変化する画像を含む領域では分散値が大き
くなる。領域S内の画素値をfS(x, y, t)とし、領域S内
の画素値の平均値をμSとすると、領域内の分散値σSは
次式で与えられる。
【００５１】
【数３】 このアクティビティを採用すれば、１フレーム前に領域
分割符号化された画像の領域形状を用いた場合、エッジ
を含んでしまうような領域について、再分割を行い、領
域形状を変更することができる。
【００５２】第三の例は領域内のエッジ強度である。エ
ッジ強度は例えば、G.Robinsonによる「Edge detection
by compass gradient masks」(Journal of Computer G
raphics and Image Processing, Vol.6, No.5, Oct.197
7)に記載されるソーベル演算子(Sobel Operator)で求め
たり、エッジ上に分布する画素数(エッジ分布面積)とし
て求めることができる。このアクティビティを採用すれ
ば、１フレーム前に領域分割符号化された画像の領域形
状を用いた場合エッジを含む領域について、エッジを検
出し、その結果に基づいて領域を再分割し、領域形状を
変更することができる。
【００５３】第四の例は今まで述べたアクティビティの
値の線形和である。各アクティビティ値に適度の重み付
けを行うことにより、種々の画像への対応することがで
きる。
【００５４】実施の形態２．本実施の形態では、請求項
３、１２に記載の符号化装置、方法に基づく動画像符号
化装置について説明する。本実施の形態では、実施の形
態１で述べた動画像符号化装置の分割処理部１４の構成
だけが異なるので、この部分についてのみ説明する。本
実施の形態における分割処理部１４の内部構成図を図１
２に示す。同図において、２５はブロック抽出部であ
る。また、図１３は図１２に示す分割処理部１４の動作
を示すフローチャートである。
【００５５】本実施の形態の分割処理部１４では、射影
された領域形状とは無関係に、まずブロック抽出部２５
で、固定サイズのブロック(B0 m)を抽出し(S17)、このブ
ロック単位でアクティビティを算出する。次に分割判定
部１９において、アクティビティ１８とあらかじめ設定
した閾値THと比較して(S18)、アクティビティ１８がTH
より大きい場合、そのブロック位置の領域についてのみ
分割する(S19)。分割の方法については、例えば図１４
のように、そのブロックを均等分割する方法などがあ
る。
【００５６】本実施の形態では領域形状とは無関係にア
クティビティを算出するため、大きな領域の一部に変更
があった場合に、その部分のみを検出し、分割すること
ができる。
【００５７】実施の形態３．本実施の形態では、請求項
４、１３に記載の符号化装置、方法に基づく動画像符号
化装置について説明する。本実施の形態では、実施の形
態１で述べた動画像符号化装置の領域分割部２の構成だ
けが異なるので、この部分についてのみ説明する。本実
施の形態における領域分割部２の内部構成図を図１５に
示す。同図において、２６は評価値算出部、２７は初期
状態判定部、２８は評価値、２９は初期状態決定フラ
グ、をそれぞれ表す。
【００５８】図１６は図１５の構成による領域分割部２
の動作を示すフローチャートである。
【００５９】本実施の形態の領域分割部２では、射影部
１２でFt-1の領域形状を射影したFtに対して、該領域形
状に基づく分割を行ったときのFtの評価値(E0 tとする)
を算出する(S22)。評価値としては例えば、実施の形態
１で述べた各領域Sk(１≦k≦N0)の符号量-歪みコストL
(Sk)の総和Lを採用する。
【００６０】
【数４】 初期状態判定部２７では、該評価値に基づき、Ft-1の領
域形状を初期状態とするか否かを判定する。実際の判定
は該評価値を閾値判定(S23)することにより、行う。該
評価値E0 tが予め設定された閾値TH0を超えた場合には、
Ft-1の領域形状を利用せず、フレーム全体を固定サイズ
のブロックに均等に分割した状態を初期状態とする(S2
4)など、１フレーム前の状態とは関係なく、分割を行
う。閾値判定の結果、Ft-1の領域形状を利用するか否か
の情報を初期状態決定フラグ２９として、符号化部７に
渡す。
【００６１】それ以外の例として、E0 tが閾値TH0を超え
た場合に、フレーム内情報のみを用いて領域分割、およ
び符号化を行うこともできる。フレーム内情報のみを用
いた領域分割の方法としては例えば、領域内の分散値を
アクティビティとする領域分割がある。領域内の分散値
については実施の形態１で述べたとおりである。
【００６２】フレーム内情報として分散値を採用すれ
ば、画像の局所的な構造の複雑さに応じて領域を分割す
ることができる。
【００６３】また、閾値を二つ設定し、フレーム内情報
のみを用いた領域分割と、フレーム内/フレーム間情報
を用いた領域分割を切り替えて、併用することもでき
る。
【００６４】予め設定された閾値をTH1, TH2(TH1 > TH
2)とする。E0 tが閾値TH1を超えた場合には上述したよう
に、フレーム内情報のみを用いて領域分割を行う。ま
た、TH2 < E0 t≦ TH1のときには動き補償予測を行って
求めた符号量-歪みコストや予測誤差電力等をもとに、
領域分割を行う。
【００６５】本実施の形態によれば、フレーム間の動き
が大きく、１フレーム前の領域分割の形状を用いること
に意味がない場合には、１フレーム前の領域形状を用い
ずに、領域分割を行うことができる。
【００６６】さらに、評価値をもとにシーンチェンジ等
を判定することにより、シーンチェンジなどがあった場
合にはフレーム内の情報のみを用いた領域分割に切り替
えるなど、より画像の内容に応じた符号化を行うことが
できる。
【００６７】実施の形態４．本実施の形態では今まで述
べた１フレーム前の領域形状を利用して領域分割を行う
動画像符号化装置によって生成される符号化ビットスト
リームを復号する動画像復号化装置を説明する。図１７
に本実施の形態に係わる復号化装置の構成を示す。
【００６８】同図において、３０はビットストリーム解
析部、３１は初期分割方法復号部、３２は初期分割方法
フラグ、３３は射影部、３４は領域形状復号部、３５は
属性情報復号部、３６は画像データ復号部、３７は動き
情報復号部、３８は動きパラメータ、３９は動き補償
部、４０は予測画像、４１は画像復元部、４２は外部メ
モリ、４３は再生画像、をそれぞれ表す。
【００６９】本実施の形態における復号化装置は、画像
フレームもしくは画像フレーム中の部分画像に関して、
１フレーム前に領域分割符号化された画像あるいは部分
画像の領域形状を用いて、領域分割を行うか、また１フ
レーム前の画像の領域形状を用いない場合に、フレーム
内情報のみを用いて符号化するかといった領域分割の方
法に関する情報をまず復号し、次にこの情報に基づい
て、領域分割状態を表す領域形状を表す符号化ビットス
トリームを復号する。つぎに所定の符号化方法により符
号化された各領域の画像データ、各領域の属性情報、各
領域の動き情報とからなる符号化ビットストリームを復
号し、領域画像を復元し、画像フレームもしくは画像フ
レーム中の部分画像領域を再生する。
【００７０】本実施の形態では、領域形状の記述は、符
号化の際、領域を分割および統合したときの処理過程の
明示による。分割の処理過程の記述は、領域を予め決め
られた順番で走査し、分割が行われたかどうかを記述す
ることにより行う。統合に関しても同様である。１フレ
ーム前の領域形状を利用して分割を行う場合には、分割
が行われた領域に関してのみ、その領域の位置情報と分
割の処理過程を記述すればよい。復号化装置では、符号
化装置同様、１フレーム前の領域形状を利用する場合に
は、１フレーム前の領域形状を符号化すべき画像に射影
し、分割、統合の処理過程に関する情報をもとに最終的
な領域分割状態を復元することができる。
【００７１】図１８は本実施の形態に係わる復号化装置
の動作を示すフローチャートである。
【００７２】符号化ビットストリーム１１は、まずビッ
トストリーム解析部３０に入力され、ビット列から符号
化データへの変換が行われる(S25)。符号化データのう
ち、まず初期分割方法フラグが初期分割方法復号部３１
において復号され(S26)、初期分割方法フラグより１フ
レーム前の領域形状を利用するか否かを判定し(S27)、
１フレーム前の領域形状を利用する場合には、射影部３
３において、１フレーム前の領域形状を射影する(S2
8)。また１フレーム前の領域形状を利用しない場合に
は、符号化装置同様、固定サイズのブロックに均等分割
を行う(S29)。次に領域形状情報が領域形状復号部３４
において復号され、上述の方法で画像フレームもしくは
画像フレーム中の部分画像の領域分割状態が復元される
(S30)。領域が復元されたことにより、以降のビットス
トリーム中に符号化されている領域情報の符号化順序が
特定される。各領域をSnと呼ぶ。
【００７３】次いで符号化順序に従って、ビットストリ
ームから順次各領域のデータが復号される。まず領域Sn
の属性情報が属性情報復号部３５で復号され、領域の符
号化モード情報などが復号される(S31)。ここでインタ
ーモード、すなわち予測誤差信号を符号化するモードで
あれば(S32)、動き情報復号部３７において動きパラメ
ータが復号される(S33)。動きパラメータ３８は動き補
償部３９に送られ、動き補償部３９はこれに基づいて外
部メモリ４２内に蓄積される参照画像中の予測画像に相
当するメモリアドレスを計算し、外部メモリ４２から予
測画像を取り出す(S34)。次いで画像データ復号部３６
において領域Snの画像データが復号される(S35)。イン
ターモードの場合は、この復号された画像データと予測
画像４０とを加算することによって最終的な領域Snの再
生画像４３が復元される。イントラモードの場合には、
復号された画像データそのものが最終的な領域Snの再生
画像４３となる。再生画像は以降の予測画像生成のため
の参照画像として用いるため、外部メモリ４２に書き込
まれる。これらの判断および再生画像の復元は画像復元
部４１で行われる(S36)。
【００７４】一連の処理は、画像フレームもしくは画像
フレーム中の部分画像に含まれる全領域について行われ
た時点で終了する。以降の他の画像フレームもしくは画
像フレーム中の部分画像についても同様の処理を施せば
よい。
【００７５】実施の形態５．図１９は本実施の形態に係
わる動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【００７６】同図において、４４は符号化モード選択
部、４５は符号化モード組合せ表、４６は領域サイズ、
４７は選択された符号化モード組合せ、をそれぞれ表
す。
【００７７】また、図２０は図１９の構成による動画像
符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【００７８】本実施の形態では、各領域の符号化モード
を選択する際に、予め領域サイズに対して、選択できる
符号化モードの組合せを決めておく。符号化モードとし
ては、インターモード（フレーム間符号化モード）、イ
ントラモード（フレーム内符号化モード）、１フレーム
前の同じ位置の領域画像をそのままコピーするコピーモ
ード、量子化パラメータが１領域前と変わる場合と変わ
らない場合などがあげられる。例えば、大きなサイズの
領域で、イントラモード（フレーム内符号化モード）が
選択されることは少ないので、選択できる符号化モード
をインターモード（フレーム間符号化モード）とコピー
モードのみに限定する。
【００７９】符号化モード選択部４４では、領域分割部
２によって得られた領域のサイズ４６に応じて、予め設
定された符号化モードの組合せ表４５の中から選択でき
る符号化モードの組合せ４７を選択し(S40)、その中か
ら符号化モードを決定する(S41)。
【００８０】以上の構成により、付加情報なしで領域サ
イズに応じて選択できる符号化モードを効果的に限定で
きるため、符号化モードの符号量を削減することができ
る。
【００８１】実施の形態６．本実施の形態では、上述の
実施の形態５で述べた動画像符号化装置によって生成さ
れる符号化ビットストリームを復号して再生画像を得る
動画像復号化装置について説明する。
【００８２】図２１に本実施の形態における復号化装置
の構成を示す。同図において、４８は領域サイズ算出
部、４９は符号化モード選択部、５０は選択できる符号
化モードの組合せ、５１は符号化モード復号部、をそれ
ぞれ表す。
【００８３】この復号化装置は、画像フレームまたは画
像フレーム中の部分画像に関して、まず符号化ビットス
トリーム中の領域分割状態を表す領域形状情報を復元
し、各領域の領域サイズより、各領域の符号化モードの
組合せを特定し、符号化モードを復号する。この符号化
モードに基づいて符号化された各領域の画像データ、各
領域の動き情報とからなる符号化ビットストリームを復
号し、領域画像を復元し、画像フレームもしくは画像フ
レーム中の部分画像を再生する。
【００８４】図２２は本実施の形態における復号化装置
の動作を示すフローチャートである。
【００８５】符号化ピットストリーム１１は、まずビッ
トストリーム解析部３０に入力され、ビット列から符号
化データへの変換が行われる(S25)。符号化データのう
ち、領域形状情報が領域形状復号部３４において復号さ
れ、画像フレームもしくは画像フレーム中の部分画像内
の領域分割の状態が復元される(S26)。この領域分割状
態の復元により、以降のビットストリーム中に符号化さ
れている領域情報の符号化順序が特定される。本文で
は、各領域をSnと呼ぶ。次いで、符号化順序に従って、
ビットストリームから順次各領域のデータが復号され
る。まず領域サイズ算出部４８において、各領域Snの形
状よりSnの領域サイズを算出する(S44)。領域サイズと
しては、図１０に示すように、領域の外接矩形のサイズ
や、領域に含まれる画素数などを採用する。次に符号化
モード選択部４９において、Snの領域サイズよりその領
域を符号化するために用いた符号化モードの組合せを選
択する(S45)。選択された組合せの中から、符号化モー
ド復号部５１において、領域Snの符号化モード情報が復
号される(S46)。以下この符号化モードに基づいて、各
領域の画像データが復元される。復元方法については、
実施の形態４で述べた方法と同様である。
【００８６】
【発明の効果】本発明の動画像符号化装置は領域分割部
と符号化部を含み、領域分割部は分割処理部と統合処理
部を含む。この結果、領域の分割のみならず統合が行わ
れるため、画像の構造に柔軟な符号化が実現する。また
射影部において、１フレーム前に領域分割符号化された
画像の領域形状を符号化すべき画像に射影し、初期領域
形状とするため、形状の変更のあった領域についてのみ
分割処理部において再分割を行うことができ、領域分割
に係わる演算量、および領域形状のための符号量を削減
することができる。
【００８７】また、分割処理部が比較部を含む場合は、
領域のアクティビティを予め決められた閾値と比較する
ことによって、形状の変更のあった領域を検出し、その
領域についてのみ再分割を行い、それ以外の領域は分割
を行わないため、領域分割に係わる演算量、および領域
形状のための符号量を削減することができる。
【００８８】また、分割処理部が、領域形状とは無関係
に固定サイズのブロック単位でアクティビティを求め、
アクティビティが予め決められた閾値を超えるブロック
の位置の領域のみを分割する場合には、ある領域の中で
形状の変更のあった部分のみを検出し、分割することが
できるため、例えば背景のような大きな領域に別の物体
が現れた場合に新たな領域を検出することができる。
【００８９】また、本発明の動画像符号化装置は判定部
を含み、判定部が評価値算出部を含む場合には、１フレ
ーム前の領域形状を符号化すべき画像の領域として符号
化を行ったときの結果に基づき、符号化を良好にする方
向で現フレームの領域分割の手法を選択することができ
る。
【００９０】また、そのとき、フレーム間の動きが大き
く、１フレーム前の領域形状を用いることに意味がない
場合には、１フレーム前の領域形状を用いずに領域分割
することができる。
【００９１】また、評価値をもとにシーンチェンジ等を
検出した場合には、フレーム内情報のみを用いた領域分
割および符号化に切り替えることもできる。
【００９２】他方、本発明の動画像復号化装置は、領域
分割方法復号部と領域形状復元部および画像データ復号
部を備えるため、動画像符号化装置で画像の内容に応じ
た領域分割方法によって、いろいろな形状の領域が生成
されていても対応することができる。従って、本発明の
動画像符号化装置との組合せが容易になる。
【００９３】本発明の別の動画像符号化装置は、領域分
割部、符号化モード選択部、符号化部を含み、領域分割
部によって得られた領域のサイズによって、選択できる
符号化モードの組合せを限定することにより、符号化モ
ードに必要な符号量を削減することができる。
【００９４】他方、本発明の別の動画像復号化装置は、
領域形状復元部、符号化モード選択部、符号化部を備え
るため、動画像符号化装置で各領域のサイズによって選
択できる符号化モードの組合せが限定されていても対応
することができる。従って、本発明の動画像符号化装置
との組合せが容易になる。
【００９５】本発明の動画像符号化方法は領域分割ステ
ップと符号化ステップを含み、領域分割ステップは分割
処理ステップと統合処理ステップを含む。この結果、領
域の分割のみならず統合が行われるため、画像の構造に
柔軟な符号化が実現する。また射影ステップにおいて、
１フレーム前に領域分割符号化された画像の領域形状を
符号化すべき画像に射影し、初期領域形状とするため、
形状の変更のあった領域についてのみ分割処理ステップ
において再分割を行うことができ、領域分割に係わる演
算量、および領域形状のための符号量を削減することが
できる。
【００９６】また、分割処理ステップが比較ステップを
含む場合は、領域のアクティビティを予め決められた閾
値と比較することによって、形状の変更のあった領域を
検出し、その領域についてのみ再分割を行い、それ以外
の領域は分割を行わないため、領域分割に係わる演算
量、および領域形状のための符号量を削減することがで
きる。
【００９７】また、分割処理ステップが、領域形状とは
無関係に固定サイズのブロック単位でアクティビティを
求め、アクティビティが予め決められた閾値を超えるブ
ロックの位置の領域のみを分割する場合には、ある領域
の中で形状の変更のあったステップ分のみを検出し、分
割することができるため、例えば背景のような大きな領
域に別の物体が現れた場合に新たな領域を検出すること
ができる。
【００９８】また、本発明の動画像符号化方法は判定ス
テップを含み、判定ステップが評価値算出ステップを含
む場合には、１フレーム前の領域形状を符号化すべき画
像の領域として符号化を行ったときの結果に基づき、符
号化を良好にする方向で現フレームの領域分割の手法を
選択することができる。
【００９９】また、そのとき、フレーム間の動きが大き
く、１フレーム前の領域形状を用いることに意味がない
場合には、１フレーム前の領域形状を用いずに領域分割
することができる。
【０１００】また、評価値をもとにシーンチェンジ等を
検出した場合には、フレーム内情報のみを用いた領域分
割および符号化に切り替えることもできる。
【０１０１】他方、本発明の動画像復号化方法は、領域
分割方法復号ステップと領域形状復元ステップおよび画
像データ復号ステップを備えるため、動画像符号化方法
で画像の内容に応じた領域分割方法によって、いろいろ
な形状の領域が生成されていても対応することができ
る。従って、本発明の動画像符号化方法との組合せが容
易になる。
【０１０２】本発明の別の動画像符号化方法は、領域分
割ステップ、符号化モード選択ステップ、符号化ステッ
プを含み、領域分割ステップによって得られた領域のサ
イズによって、選択できる符号化モードの組合せを限定
することにより、符号化モードに必要な符号量を削減す
ることができる。
【０１０３】他方、本発明の別の動画像復号化方法は、
領域形状復元ステップ、符号化モード選択ステップ、符
号化ステップを備えるため、動画像符号化方法で各領域
のサイズによって選択できる符号化モードの組合せが限
定されていても対応することができる。従って、本発明
の動画像符号化方法との組合せが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係わる動画像符号化装置及び方
法全般に共通な構成図である。
【図２】 図１の符号化装置、方法の動作を示すフロー
チャートである。
【図３】 図１の領域分割部の内部構成図である。
【図４】 図３の分割処理部の内部構成図である。
【図５】 図３の射影部および図４の分割処理部の動作
を示すフローチャートである。
【図６】 図３の射影部における領域形状の射影の例を
示す図である。
【図７】 図４のアクティビティ算出部の内部構成図で
ある。
【図８】 図７のアクティビティ算出部の動作を示すフ
ローチャートである。
【図９】 図４の分割処理部における領域の均等分割結
果の例を示す図である。
【図１０】 領域の外接矩形の例を示す図である。
【図１１】 ブロックマッチングによる動き補償予測を
示す図である。
【図１２】 図３の分割処理部の別の実施の形態を示す
図である。
【図１３】 図１４の分割処理部の動作を示すフローチ
ャートである。
【図１４】 図１２の分割処理部におけるブロックの均
等分割結果の例を示す図である。
【図１５】 図３の領域分割部の別の実施の形態を示す
図である。
【図１６】 図１５の領域分割部の動作を示すフローチ
ャートである。
【図１７】 実施の形態に係わる動画像復号化装置の内
部構成図である。
【図１８】 図１７の復号化装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図１９】 実施の形態に係わる動画像符号化装置の別
の構成図である。
【図２０】 図１９の符号化装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図２１】 実施の形態に係わる動画像復号化装置の別
の内部構成図である。
【図２２】 図２１の復号化装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図２３】 第一の従来技術に係わる動画像符号化装置
を示す図である。
【図２４】 第二の従来技術に係わる動画像符号化装置
を示す図である。
【符号の説明】
１ 入力画像、２ 領域分割部、３ 領域形状情報、４
領域画像信号、５領域動き情報、６ 領域属性情報、
７ 符号化部、８ 局所復号画像、９ メモリ、１０
差分画像、１１ 符号化ビットストリーム、１２ 射影
部、１３ 初期形状情報、１４ 分割処理部、１５ 分
割形状情報、１６ 統合処理部、１７アクティビティ算
出部、１８ アクティビティ、１９ 分割判定部、２０
暫定符号化部、２１ 復号部、２２ 符号化歪み算出
部、２３ 符号量-歪みコスト算出部、２４ 定数、２
５ ブロック抽出部、２６ 評価値算出部、２７ 初期
状態判定部、２８ 評価値、２９ 初期状態決定フラ
グ、３０ ビットストリーム解析部、３１ 初期分割方
法復号部、３２ 初期分割方法フラグ、３３ 射影部、
３４ 領域形状復号部、３５ 属性情報復号部、３６
画像データ復号部、３７ 動き情報復号部、３８ 動き
パラメータ、３９ 動き補償部、４０ 予測画像、４１
画像復元部、４２ 外部メモリ、４３ 再生画像、４
４ 符号化モード選択部、４５ 符号化モード組合せ
表、４６ 領域サイズ、４７ 選択された符号化モード
組合せ、４８ 領域サイズ算出部、４９ 符号化モード
選択部、５０ 選択できる符号化モードの組合せ、５１
符号化モード復号部、１０１差分器、１０２ 予測信
号、１０３ 予測誤差信号、１０４ 符号化部、１０５
符号化データ、１０６ 復号部、１０７ 復号された
予測誤差信号、１０８加算器、１０９ 局所復号画像信
号、１１０ メモリ、１１１ 予測部、１１２ 動きベ
クトル、１１３ 領域分割部、１１４ 予測部、１１５
領域決定部、１１６ 符号化モード情報、１１７ 動
きベクトル、１１８ 符号化部、１１９ 符号化デー
タ。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力デジタル画像を複数の領域に分割
    し、領域毎に分別された画像信号を出力する領域分割部
    と、 該領域分割部によって得られた領域形状を表す情報を記
    憶するメモリと、 前記領域分割部から出力された領域の画像信号、動き情
    報、属性情報や、入力画像の領域形状を表す情報などを
    符号化し、符号化データを出力する符号化部と、 を備え、 前記領域分割部は、 過去に領域分割符号化された画像の領域形状を前記メモ
    リから読み出し、符号化すべき画像に射影し、初期領域
    形状とする射影部と、 該射影部によって得られた領域形状を初期形状とした入
    力画像の領域のそれぞれについて、所定の判定方法に基
    づいてより小さい領域に分割する分割処理部と、 該分割処理部によって分割された複数の領域のそれぞれ
    について、所定の判定方法に基づいて隣接する領域と統
    合するか否かを判定しながら領域の統合を行う統合処理
    部と、 を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の動画像符号化装置におい
    て、 前記分割処理部は、 前記射影部によって得られた領域毎にアクティビティを
    計算するアクティビティ算出部と、 該アクティビティを予め設定された基準値と比較する比
    較部と、 該比較部における比較の結果、前記アクティビティが基
    準値を上回る領域をさらに小さな領域へ分割する細分割
    部と、 を含むことを特徴とする動画像符号化装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の動画像符号化装置におい
    て、 前記分割処理部は、 前記射影部によって得られた各領域について、その領域
    形状とは無関係に固定サイズのブロック単位でアクティ
    ビティを算出するアクティビティ算出部と、 該アクティビティを予め設定された基準値と比較する比
    較部と、 該比較部における比較の結果、アクティビティが基準値
    を上回るブロック位置の領域をさらに小さな領域へ分割
    する細分割部と、 を含むことを特徴とする動画像符号化装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の動画
    像符号化装置において、 前記領域分割部は、 所定の評価方法に基づいて領域分割を行った結果の評価
    値を算出する評価値算出部と、 符号化すべき画像を過去に領域分割符号化された画像の
    領域形状に基づいて領域分割を行ったときの評価値を判
    定し、過去に領域分割符号化された画像の領域形状を利
    用するか否かを選択する判定部と、 を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の動画像符号化装置にお
    いて、 前記判定部は、符号化すべき画像を過去に領域分割符号
    化された画像の領域形状に基づいて領域分割を行ったと
    きの評価値が、予め設定された基準値を超える場合に、
    過去に領域分割符号化された画像の領域形状を利用せず
    に、領域分割を行うことを特徴とする動画像符号化装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の動画像符号化装置にお
    いて、 前記判定部は、符号化すべき画像を過去に領域分割符号
    化された画像の領域形状に基づいて領域分割を行ったと
    きの評価値が、予め設定された基準値を超える場合に、
    フレーム内で領域分割を行うことを特徴とする動画像符
    号化装置。
  7. 【請求項７】 複数の領域に分割された後に符号化され
    た画像の符号化データであって、過去に領域分割符号化
    された画像の領域形状を利用して領域分割を行ったか否
    かの分割情報を含む符号化データを入力し、この符号化
    データを復号する動画像復号化装置において、 前記分割情報をもとに領域形状情報を復号し、符号化の
    際に分割された各領域の形状を復元する領域形状復元部
    と、 復元した各領域の形状をもとに領域が符号化された順序
    を特定し、符号化データから各領域の画像を復号する画
    像データ復号部と、 を備えることを特徴とする動画像復号化装置。
  8. 【請求項８】 入力デジタル画像を複数の領域に分割
    し、領域毎に分別された画像信号を出力する領域分割部
    と、 該領域分割部から出力された領域の画像信号、動き情
    報、属性情報や、入力画像の領域分割状態を表す情報な
    どを符号化し、符号化データを出力する符号化部と、を
    備え、 前記領域分割部によって得られた領域のサイズに基づい
    て、選択できる符号化モードの組合せを切り替える符号
    化モード選択部と、 を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
  9. 【請求項９】 複数の領域に分割された後に符号化され
    た画像の符号化データを入力して復号する動画像復号化
    装置において、 符号化データに含まれる領域形状情報をもとに符号化の
    際に分割された各領域の形状を復元する領域形状復元部
    と、 復元した各領域のサイズをもとに選択できる符号化モー
    ドの組合せを特定し、符号化データ中の符号化モードに
    対応する符号語から該領域の符号化モードを特定し、該
    符号化モードに基づいて各領域の画像を復号する画像デ
    ータ復号部と、 を備えることを特徴とする動画像復号化装置。
  10. 【請求項１０】 入力デジタル画像を複数の領域に分割
    し、領域毎に分別された画像信号を出力する領域分割ス
    テップと、 該領域分割部によって得られた領域形状を表す情報を記
    憶するメモリステップと、 前記領域分割部から出力された領域の画像信号、動き情
    報、属性情報や、入力画像の領域形状を表す情報などを
    符号化し、符号化データを出力する符号化ステップと、 を備え、 前記領域分割ステップは、 過去に領域分割符号化された画像の領域形状を前記メモ
    リから読み出し、符号化すべき画像に射影し、初期領域
    形状とする射影ステップと、 該射影部によって得られた領域形状を初期形状とした入
    力画像の領域のそれぞれについて、所定の判定方法に基
    づいてより小さい領域に分割する分割処理ステップと、 該分割処理部によって分割された複数の領域のそれぞれ
    について、所定の判定方法に基づいて隣接する領域と統
    合するか否かを判定しながら領域の統合を行う統合処理
    ステップと、 を備えることを特徴とする動画像符号化方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の動画像符号化方法に
    おいて、 前記分割処理ステップは、 前記射影ステップにおいて得られた領域毎にアクティビ
    ティを計算するアクティビティ算出ステップと、 該アクティビティを予め設定された基準値と比較する比
    較ステップと、 該比較ステップにおける比較の結果、前記アクティビテ
    ィが基準値を上回る領域をさらに小さな領域へ分割する
    細分割ステップと、 を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の動画像符号化方法に
    おいて、 前記分割処理ステップは、 前記射影ステップにおいて得られた各領域について、そ
    の領域形状とは無関係に固定サイズのブロック単位でア
    クティビティを算出するアクティビティ算出ステップ
    と、 該アクティビティを予め設定された基準値と比較する比
    較ステップと、 該比較ステップにおける比較の結果、アクティビティが
    基準値を上回るブロック位置の領域をさらに小さな領域
    へ分割する細分割ステップと、 を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１０乃至１２のいずれかに記載
    の動画像符号化方法において、 前記領域分割ステップは、 所定の評価方法に基づいて領域分割を行った結果の評価
    値を算出する評価値算出ステップと、 符号化すべき画像を過去に領域分割符号化された画像の
    領域形状に基づいて領域分割を行ったときの評価値を判
    定し、過去に領域分割符号化された画像の領域形状を利
    用するか否かを選択する判定ステップと、 を備えることを特徴とする動画像符号化方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の動画像符号化方法
    において、 前記判定ステップは、符号化すべき画像を過去に領域分
    割符号化された画像の領域形状に基づいて領域分割を行
    ったときの評価値が、予め設定された基準値を超える場
    合に、過去に領域分割符号化された画像の領域形状を利
    用せずに、領域分割を行うことを特徴とする動画像符号
    化方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の動画像符号化方法
    において、 前記判定ステップは、符号化すべき画像を過去に領域分
    割符号化された画像の領域形状に基づいて領域分割を行
    ったときの評価値が、予め設定された基準値を超える場
    合に、フレーム内で領域分割を行うことを特徴とする動
    画像符号化方法。
  16. 【請求項１６】 複数の領域に分割された後に符号化さ
    れた画像の符号化データであって、過去に領域分割符号
    化された画像の領域形状を利用して領域分割を行ったか
    否かの分割情報を含む符号化データを入力し、この符号
    化データを復号する動画像復号化方法において、 前記分割情報をもとに領域形状情報を復号し、符号化の
    際に分割された各領域の形状を復元する領域形状復元ス
    テップと、 復元した各領域の形状をもとに領域が符号化された順序
    を特定し、符号化データから各領域の画像を復号する画
    像データ復号ステップと、 を備えることを特徴とする動画像復号化方法。
  17. 【請求項１７】 入力デジタル画像を複数の領域に分割
    し、領域毎に分別された画像信号を出力する領域分割ス
    テップと、 該領域分割ステップから出力された領域の画像信号、動
    き情報、属性情報や、入力画像の領域分割状態を表す情
    報などを符号化し、符号化データを出力する符号化ステ
    ップと、を備え、 前記領域分割ステップにおいて得られた領域のサイズに
    基づいて、選択できる符号化モードの組合せを切り替え
    る符号化モード選択ステップと、 を備えることを特徴とする動画像符号化方法。
  18. 【請求項１８】 複数の領域に分割された後に符号化さ
    れた画像の符号化データを入力して復号する動画像復号
    化方法において、 符号化データに含まれる領域形状情報をもとに符号化の
    際に分割された各領域の形状を復元する領域形状復元ス
    テップと、 復元した各領域のサイズをもとに選択できる符号化モー
    ドの組合せを特定し、符号化データ中の符号化モードに
    対応する符号語から該領域の符号化モードを特定し、該
    符号化モードに基づいて各領域の画像を復号する画像デ
    ータ復号ステップと、 を備えることを特徴とする動画像復号化方法。
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