(57)【要約】【課題】従来は、動きベクトルが予測動きベクトルと大きく異なる場合には、符号化する差分値は大きくなり、動きベクトルの符号量が増加し、その結果、画像間予測誤差の符号量が減少する。【解決手段】誤差量算出器１１５は予測動きベクトルＭＶｐと再生画像について動き補償予測を行って、画像間予測誤差ＡＥｐを算出する。誤差量算出器１１３は、動きベクトルＭＶｅと再生画像について動き補償予測を行って、画像間予測誤差ＡＥｅを算出する。動きベクトル選択器１１４は画像間予測誤差ＡＥｐとＡＥｅを比較して、誤差量の小さい方の画像間予測誤差を選択して、動き補償予測器１１０に動きベクトルＭＶｓとして供給する。予測動きベクトルを、符号化対象ブロックの動きベクトルとすることで動きベクトルの差分値を０とすることにより、動きベクトルの符号量を少なくすることができる。【選択図】            図１
2004235869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号と参照画像信号とに基づき検出される動きベクトルを用いた動き補償画像間予測符号化により前記入力画像信号を符号化した画像データを得ると共に、前記動きベクトルから予め定められた方法により求められた予測動きベクトルと前記動きベクトルとの差分値を符号化した動きベクトルデータとを得る動き補償予測符号化装置において、
前記動きベクトルである第１の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第１の誤差量を求める第１の誤差量検出手段と、
前記予測動きベクトルである第２の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第２の誤差量を求める第２の誤差量検出手段と、
動き補償画像間予測符号化における量子化ステップ幅の設定値が大きくなるに従って、値の大きくなる補正量を前記第１の誤差量に加算して補正誤差量を得、この補正誤差量と前記第２の誤差量とを比較する比較手段と、
比較結果として前記第２の誤差量よりも前記補正誤差量の方が小さい場合には、前記第１の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択し、比較結果として前記第２の誤差量が前記補正誤差量以下の場合には、前記第２の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択する動きベクトル選択手段と
を設けたことを特徴とする動き補償予測符号化装置。
【請求項２】
入力画像信号と参照画像信号とに基づき検出される動きベクトルを用いた動き補償画像間予測符号化により前記入力画像信号を符号化した画像データを得ると共に、前記動きベクトルから予め定められた方法により求められた予測動きベクトルと前記動きベクトルとの差分値を符号化した動きベクトルデータとを得る動き補償予測符号化装置において、
動き補償画像間予測符号化処理の前段に設けられ、前記入力画像信号の高域成分を除去する除去強度可変の高域除去フィルタと、
前記動きベクトルである第１の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第１の誤差量を求める第１の誤差量検出手段と、
前記予測動きベクトルである第２の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第２の誤差量を求める第２の誤差量検出手段と、
前記高域除去フィルタの除去強度の設定値が大きくなるに従って、値の大きくなる補正量を前記第１の誤差量に加算して補正誤差量を得、この補正誤差量と前記第２の誤差量とを比較する比較手段と、
比較結果として前記第２の誤差量よりも前記補正誤差量の方が小さい場合には、前記第１の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択し、比較結果として前記第２の誤差量が前記補正誤差量以下の場合には、前記第２の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択する動きベクトル選択手段と
を設けたことを特徴とする動き補償予測符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動き補償予測符号化装置に係り、特にブロック単位で動きベクトルを用いて動き補償予測をして、動きベクトルと予め定められた方法によって得られる予測動きベクトルとから求めた差分ベクトルを符号化する動画像の動き補償予測符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時間的情報圧縮方法の一つである動き補償予測は、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  ＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）などの国際標準方式でも広く用いられていて、ブロック毎に画像間予測を行う際に動画像の動きに合わせて画像の各ブロックを移動させてから予測する。動き補償予測は、一般に１６×１６画素または８×８画素単位で行われ、動きベクトルもその単位で求められる。
【０００３】
以下、上記のような動き補償予測を行う従来の動き補償予測符号化装置について説明する。図６は従来の動き補償予測符号化装置の一例のブロック図、図７は従来の動き補償予測符号化装置の動作説明用フローチャートを示す。図６において、入力された画像信号は動き検出器１１１に供給され、ここで動き補償予測のブロック単位で画像メモリ１０９に蓄積されている再生画像信号をハーフぺル単位で移動させて入力画像信号とブロックマッチングを取り、絶対誤差和（又は二乗誤差和）の最も小さくなる移動を動きベクトルとする（図７のステップＳ１０１）。動き検出器１１１で得られた動きベクトルは動き補償予測器１１０の他に、動きベクトル符号化器１１２にも与えられる。
【０００４】
動き補償予測器１１０は、動き検出器１１１から与えられる動きベクトルに従って、画像メモリ１０９に蓄積されている再生画像信号をブロック毎に移動させ、画像間予測信号を得る（図７のステップＳ１０２）。動き補償予測により得られた画像間予測信号は、減算器１０１及び加算器１０８に供給される。減算器１０１は、入力された画像信号と動き補償予測器１１０から供給される画像間予測信号とを減算し（図７のステップＳ１０３）、予測誤差信号を得てＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）１０２に供給する。
【０００５】
ＤＣＴ１０２は、入力された予測誤差信号に対して８×８画素単位で離散コサイン変換（ＤＣＴ）の変換処理を行い（図７のステップＳ１０４）、得られた係数を量子化器１０３に供給する。量子化器１０３は所定の量子化ステップ幅で係数を量子化し（図７のステップＳ１０５）、固定長の符号となった係数を可変長符号化器１０４と逆量子化器１０６に供給する。可変長符号化器１０４は２次元の８×８個の係数を１次元に変換し、係数をハフマン符号で符号化し（図７のステップＳ１０６）、得られたハフマン符号列を多重化器１０５に供給する。
【０００６】
一方、動きベクトル符号化器１１２では、所定の手順で求められた予測動きベクトルと符号化対象となるブロックの動きベクトルを水平成分、垂直成分毎に比較し、その差分値を符号化する（図７のステップＳ１０７）。符号化された動きベクトルの符号列は多重化器１０５に供給され、ここで可変長符号化器１０４からの画像間予測誤差の符号列と多重化される（図７のステップＳ１０８）。
【０００７】
他方、逆量子化器１０６及び逆ＤＣＴ１０７では量子化器１０３及びＤＣＴ１０２の逆処理が行われ、予測誤差を再生する（図７のステップＳ１０９及びステップＳ１１０）。逆ＤＣＴ１０７から取り出された予測誤差は、加算器１０８に供給され、ここで動き補償予測器１１０からの予測信号と加算されて再生画像となり（図７のステップＳ１１１）、画像メモリ１０９に蓄えられる（図７のステップＳ１１２）。画像メモリ１０９は、蓄えた再生画像を動き検出器１１１と動き補償予測器１１０に供給する。
【０００８】
また、上記の構成以外の動き補償予測符号化装置も従来知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の従来の動き補償予測符号化装置では、参照画像信号と入力動画像信号とから検出される第１の動きベクトルを用いて動き補償を行い第１の動き補償画像信号を得る第１の動き補償画像信号出力手段と、第１の動きベクトルに対して時系列上で前に検出した第２の動きベクトルを用いて動き補償を行って第２の動き補償画像信号を得る第２の動き補償画像信号出力手段と、前記第１及び第２の動き補償画像信号のブロック同士を比較して、絶対値誤差和又は二乗誤差和が少ない方の動き補償画像信号を選択して、選択された動き補償画像信号に対応する動きベクトルを出力するモード選択手段と、モード選択手段から出力された動きベクトルを一時的に記憶すると共に、第２の動きベクトルとして出力するレジスタと、選択された動き補償画像信号と動き画像信号からの残差信号を符号化して符号化する符号化手段とを備え、動きベクトルの符号量を減少させるように構成したものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３５０２１４号公報（第３−５頁、図１−図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の図６及び特許文献１記載の従来の動き補償予測符号化装置は、いずれも絶対誤差和（又は二乗誤差和）の最も小さくなる動きベクトルを、動きベクトル符号化器で符号化しているため、動きベクトルの符号量については考慮されていない。従って、動きベクトルが予測動きベクトルと大きく異なる場合には、符号化する差分値は大きくなり、動きベクトルの符号量が増加し、その結果、画像間予測誤差の符号量が減少するため、特にビットレートが低い場合などに画質劣化が大きくなる。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、符号化対象のブロックにおいて、その予測動きベクトルを動きベクトルとして使用することで、差分値０とし、動きベクトルの符号量を減少させ、画像間予測誤差の符号量を増加させて画質を向上させる動き補償予測符号化装置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】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、入力画像信号と参照画像信号とに基づき検出される動きベクトルを用いた動き補償画像間予測符号化により入力画像信号を符号化した画像データを得ると共に、動きベクトルから予め定められた方法により求められた予測動きベクトルと動きベクトルとの差分値を符号化した動きベクトルデータとを得る動き補償予測符号化装置において、動きベクトルである第１の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第１の誤差量を求める第１の誤差量検出手段と、予測動きベクトルである第２の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第２の誤差量を求める第２の誤差量検出手段と、動き補償画像間予測符号化における量子化ステップ幅の設定値が大きくなるに従って、値の大きくなる補正量を第１の誤差量に加算して補正誤差量を得、この補正誤差量と第２の誤差量とを比較する比較手段と、比較結果として第２の誤差量よりも補正誤差量の方が小さい場合には、第１の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択し、比較結果として第２の誤差量が補正誤差量以下の場合には、第２の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択する動きベクトル選択手段とを設けた構成としたものである。
【００１３】
この発明では、予測動きベクトルである第２の動きベクトルを、符号化対象ブロックの動きベクトルとすることで動きベクトルの差分値を０とすることができる。また、この発明では、出力される動き補償予測符号化信号の発生符号量に応じて量子化ステップを制御すると共に、量子化ステップが大きいときほど、補正度合いを大きくして第２の誤差量を補正するようにしたため、量子化ステップに応じて符号化対象ブロックの動きベクトルとして予測動きベクトルが選択される割合を変化させることができる。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明は、入力画像信号と参照画像信号とに基づき検出される動きベクトルを用いた動き補償画像間予測符号化により入力画像信号を符号化した画像データを得ると共に、動きベクトルから予め定められた方法により求められた予測動きベクトルと動きベクトルとの差分値を符号化した動きベクトルデータとを得る動き補償予測符号化装置において、動き補償画像間予測符号化処理の前段に設けられ、入力画像信号の高域成分を除去する除去強度可変の高域除去フィルタと、動きベクトルである第１の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第１の誤差量を求める第１の誤差量検出手段と、予測動きベクトルである第２の動きベクトルを用いた動き補償画像間予測を行った場合の誤差量である第２の誤差量を求める第２の誤差量検出手段と、高域除去フィルタの除去強度の設定値が大きくなるに従って、値の大きくなる補正量を第１の誤差量に加算して補正誤差量を得、この補正誤差量と第２の誤差量とを比較する比較手段と、比較結果として第２の誤差量よりも補正誤差量の方が小さい場合には、第１の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択し、比較結果として第２の誤差量が補正誤差量以下の場合には、第２の動きベクトルを動き補償画像間予測符号化に用いる動きベクトルとして選択する動きベクトル選択手段とを設けた構成としたものである。
【００１５】
この発明では、予測動きベクトルである第２の動きベクトルを、符号化対象ブロックの動きベクトルとすることで動きベクトルの差分値を０とすることができる。また、この発明では、出力される動き補償予測符号化信号の発生符号量に応じて高域除去フィルタの除去強度を制御すると共に、高域除去フィルタの除去強度が大きいときほど、補正度合いを大きくして第２の誤差量を補正するようにしたため、高域除去フィルタの除去強度に応じて符号化対象ブロックの動きベクトルとして予測動きベクトルが選択される割合を変化させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる動き補償予測符号化装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。図１に示す本実施の形態では、図６に示した従来の動き補償予測符号化装置と比較して、誤差量算出器１１３及び１１５、動きベクトル選択器１１４が増えている。また、画像メモリ１０９、動き検出器１１１、動きベクトル符号化器１１２の動作が従来と異なる。図１で減算器１０１、ＤＣＴ１０２、量子化器１０３、可変長符号化器１０４、多重化器１０５、逆量子化器１０６、逆ＤＣＴ１０７、加算器１０８、動き補償予測器１１０の動作は従来と同じである。
【００１７】
図２は図１に示した本発明の動き補償予測符号化装置の第１の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。図２は従来の動き補償予測符号化装置を説明する図７のフローチャートと比較して、誤差量算出手順Ｓ１２１、誤差量算出手順Ｓ１２２、動きベクトルを選択する手順Ｓ１２３が増えている。なお、図２中、図７と同じ番号の手順は従来例と同じ処理であり、その説明を省略する。
【００１８】
従来例とは異なる本実施の形態の動作について説明する。図１において、動きベクトル符号化器１１２は、符号化の対象となるブロックについて所定の手順で求められた予測動きベクトルＭＶｐを誤差量算出器１１５に与える。一方、画像メモリ１０９は誤差量算出器１１３及び１１５に再生画像を供給する。誤差量算出器１１５は予測動きベクトルＭＶｐと再生画像について動き補償予測を行って、画像間予測誤差ＡＥｐを算出する（図２のステップＳ１２１）。
【００１９】
一方、動き検出器１１１は従来例と同様にして動き補償のブロック毎に蓄積されている再生画像を移動させて入力画像とのブロックマッチングを取り、絶対誤差和（又は二乗誤差和）の最も小さくなる移動を動きベクトルＭＶｅとし、誤差量算出器１１３に供給する（図２のステップＳ１０１）。誤差量算出器１１３は、上記の動きベクトルＭＶｅと再生画像について動き補償予測を行って、画像間予測誤差ＡＥｅを算出する（図２のステップＳ１２２）。本実施の形態では、誤差量算出器１１３、１１５の算出する画像間予測誤差ＡＥｅ、ＡＥｐは絶対誤差和とする。
【００２０】
上記の画像間予測誤差ＡＥｐが誤差量算出器１１５から動きベクトル選択器１１４に供給され、画像間予測誤差ＡＥｅが誤差量算出器１１３から動きベクトル選択器１１４に供給される。動きベクトル選択器１１４はこれら２つの画像間予測誤差ＡＥｐとＡＥｅを比較して、誤差量の小さい方の画像間予測誤差を選択して、動き補償予測器１１０に動きベクトルＭＶｓとして供給する（図２のステップＳ１２３）。
【００２１】
すなわち、動きベクトル選択器１１４は、上記のステップＳ１２３では、まず、ＡＥｅ＜ＡＥｐかどうか判定し、ＡＥｅ＜ＡＥｐであれば、画像間予測誤差ＡＥｅに対応する動きベクトルＭＶｅを選択して動きベクトルＭＶｓとし、ＡＥｅ≧ＡＥｐであれば、画像間予測誤差ＡＥｐに対応する予測動きベクトルＭＶｐを選択して動きベクトルＭＶｓとする。
【００２２】
このようにして選択して得られた動きベクトルＭＶｓは、動き補償予測器１１０に供給されると共に、動きベクトル符号化器１１２にも供給される。動きベクトル符号化器１１２は、符号化の対象となるブロックについて所定の手順で求められた予測動きベクトルＭＶｐと、動きベクトル選択器１１４で選択された動きベクトルＭＶｓとを水平成分、垂直成分毎に比較し、その差分値を符号化する。符号化された動きベクトルの符号列は多重化器１０５に供給され、ここで可変長符号化器１０４からの画像間予測誤差の符号列と多重化される。
【００２３】
ここで、動きベクトル符号化器１１２において所定の手順で求められる予測動きベクトルＭＶｐについて更に説明する。ＭＰＥＧ−４における予測動きベクトルＭＶｐの算出方法は図３のように符号化対象となるブロックの動きベクトルＭＶに対して、３つの周辺ブロックの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３の水平成分、垂直成分毎に中央値を予測動きベクトルの水平成分、垂直成分とする。
【００２４】
ＭＰＥＧ−４では、ＭＢと呼ばれる４つのブロックをまとめた単位が存在する。図３（ａ）は符号化対象ブロックがＭＢ内において左上にある場合の３つの周辺ブロックの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３の位置を示し、図３（ｂ）は符号化対象ブロックがＭＢ内において右上にある場合の３つの周辺ブロックの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３の位置を示し、図３（ｃ）は符号化対象ブロックがＭＢ内において左下にある場合の３つの周辺ブロックの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３の位置を示し、図３（ｄ）は符号化対象ブロックがＭＢ内において右下にある場合の３つの周辺ブロックの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３の位置を示している。
【００２５】
例えば、ＭＶ１が（−２，１３）、ＭＶ２が（０，１４）、ＭＶ３が（２，１０）であれば、予測動きベクトルＭＶｐは、その水平成分、垂直成分が動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３の水平成分、垂直成分毎の中央値であるから（０，１３）となる。
【００２６】
ところで、動き検出器１１１によって求められた動きベクトルＭＶｅは、絶対誤差和（又は二乗誤差和）を最小とする移動であって、必ずしも動きベクトルＭＶｅとして画像の動きに合ったものが得られるとは限らない。入力された画像にノイズが混入していたり、符号化対象ブロックが物体のエッジ境界などに位置している場合に、動きベクトルＭＶｅが画像の適切な動きを捉えることができないことがある。このような影響を受けて、動きベクトルＭＶｅが（０，０）となり、このときの動きベクトルＭＶｅによる画像間予測誤差ＡＥｅが「２１８」になったとする。一方、予測動きベクトルＭＶｐによる画像間予測誤差ＡＥｐは「１８４」であったとする。
【００２７】
一般的に予測誤差を符号化する場合には、予測誤差が多く残っていると、発生する符号量は増加するため、画像間予測誤差が小さい予測動きベクトルＭＶｐを用いて符号化した方が、動きベクトルＭＶｅを用いて符号化する場合と比較して、予測誤差の符号化に必要な符号量が減少する。上記の場合、予測動きベクトルＭＶｐは（０，１３）であり、また、このとき選択された動きベクトルＭＶｓは（０，１３）となり、符号化される差分値ＭＶｄはＭＶｓ−ＭＶｐで表されるため、（０，０）（＝（０，１３）−（０，１３））となる。動きベクトルの差分値の符号量も可変長符号化されるため、動きベクトルの差分値も０に近いほど符号量は少なくなり、ＭＶｐが選択された場合には動きベクトルの差分値に要する符号量は減少する。
【００２８】
なお、ベクトル選択の精度を上げるために、誤差量算出器１１３、１１５の算出する画像間予測誤差を絶対誤差和の代わりに予測誤差を実際に符号化して得られた符号量とすることもある。ただし、この場合の演算量はかなり多くなる。
【００２９】
このようにして動き検出器１１１が画像の適切な動きを捉えることができなかった場合においても、本実施の形態による動き補償予測符号化装置では、発生符号量が抑制され、好適な画質を提供することが可能となる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本発明になる動き補償予測符号化装置の第２の実施の形態のブロック図を示す。図４に示す第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態と比較して高域除去フィルタ１１７及び符号量制御器１１６が追加されている。また、量子化器１０３及び動きベクトル選択器１１８の動作が本発明の第１の実施の形態と異なる。図４の他のブロックである減算器１０１、ＤＣＴ１０２、可変長符号化器１０４、多重化器１０５、逆量子化器１０６、逆ＤＣＴ１０７、加算器１０８、画像メモリ１０９、動き補償予測器１１０、動き検出器１１１、誤差量算出器１１３及び１１５、動きベクトル符号化器１１２の動作は本発明の第１の実施の形態と同じである。
【００３１】
図５は図４の本発明の動き補償予測符号化装置の第２の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。図５中、図２と同一処理ステップには、同一符号を付し、その説明を省略する。図５には、図２に示した本発明の第１の実施の形態の説明用フローチャートと比較して、符号量を測定する手順Ｓ１３０、量子化ステップ幅を設定する手順Ｓ１３１、高域除去フィルタ１１７の強度を設定する手順Ｓ１３２が追加されている。また、動きベクトルを選択する手順Ｓ１３３が本発明の第１の実施の形態と異なる。
【００３２】
図４において、符号量制御器１１６は、この装置の出力符号化信号の発生符号量を測定する（図５のステップＳ１３０）。符号量制御器１１６は、発生符号量に応じた量子化ステップ幅を設定し、それを高域除去フィルタ１１７及び量子化器１０３に供給する。ここで、上記の量子化ステップ幅の設定に際しては、発生符号量が予め設定した符号量よりも大きな場合には量子化ステップ幅を粗く、小さな場合には細かく設定される（図５のステップＳ１３１）。
【００３３】
量子化器１０３は符号量制御器１１７から供給された量子化ステップ幅で、ＤＣＴ１０２から出力された係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変長符号化器１０４と逆量子化器１０６に供給する。また、量子化器１０３は、量子化ステップ幅を動きベクトル選択器１１８に供給する。
【００３４】
高域除去フィルタ１１７は、符号量制御器１１６から供給された量子化ステップ幅に応じて入力画像信号に施す高域を除去するフィルタの強度を変える。すなわち、高域除去フィルタ１１７は、量子化幅が粗い場合には高域を除去するフィルタの強度を強く設定し、量子化幅が細かな場合には弱く設定する（ステップＳ１３２）。また、高域除去フィルタ１１７は、高域を除去するフィルタの強度を動きベクトル選択器１１８に供給する。
【００３５】
他方、第１の実施の形態と同様にして、動きベクトル符号化器１１２により予測動きベクトル（ＭＶｐ）が算出され（図５のステップＳ１２０）、誤差量算出器１１５によりＭＶｐと再生画像について動き補償予測を行って、画像間予測誤差（ＡＥｐ）が算出される（図５のステップＳ１２１）。また、動き検出器１１１は従来例と同様にして動き補償のブロック毎に蓄積されている再生画像を移動させて入力画像とのブロックマッチングを取り、絶対誤差和（又は二乗誤差和）の最も小さくなる移動を動きベクトルＭＶｅとし（図５のステップＳ１０１）、誤差量算出器１１３により、この動きベクトルＭＶｅと再生画像について動き補償予測を行って、画像間予測誤差ＡＥｅを算出する（図５のステップＳ１２２）。
【００３６】
上記の画像間予測誤差ＡＥｐが誤差量算出器１１５から動きベクトル選択器１１８に供給され、画像間予測誤差ＡＥｅが誤差量算出器１１３から動きベクトル選択器１１８に供給される。動きベクトル選択器１１８は、量子化器１０３からの量子化ステップ幅の大きさ、高域除去フィルタ１１７からの高域を除去するフィルタの強度に応じて、予測動きベクトルＭＶｐの選択される割合を変化させる。
【００３７】
すなわち、量子化幅の粗い場合には予測動きベクトルＭＶｐの選択割合が大きくなるように、細かな場合には予測動きベクトルＭＶｐの選択割合が小さくなるようにする。また、高域を除去するフィルタの強度が強い場合には予測動きベクトルＭＶｐの選択割合が大きくなるように、弱い場合には予測動きベクトルＭＶｐの選択割合が小さくなるようにする（図５のステップＳ１３３）。
【００３８】
ここで、上記ステップＳ１３３における予測動きベクトルＭＶｐの選択割合を変化させる方法について詳細に説明する。動きベクトル選択器１１８は、量子化ステップ幅に応じてオフセット値（Ｏｑ）を設定し（図５のステップＳ１３３１）、高域除去フィルタ１１７の強度に応じてオフセット値（Ｏｆ）を設定する（図５のステップＳ１３３２）。上記の量子化ステップ幅に応じて設定するオフセット値（Ｏｑ）と、高域を除去するフィルタの強度に応じて設定するオフセット値（Ｏｆ）は、表１のように設定されている。
【００３９】
【表１】
2004235869.tif 000003
表１に示すように、量子化ステップ幅が粗くなるに従ってオフセット値Ｏｑは大きくなる。高域を除去するフィルタの強度はＡが一番弱く、アルファベットの昇順に従って徐々に強くなり、Ｅが最も強い。すなわち、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅなる関係にある。また、表１に示すように、高域を除去するフィルタの強度が強くなるに従ってオフセット値Ｏｆは大きくなる。
【００４０】
動きベクトル選択器１１８は、動き検出器１１１が求めた動きベクトルＭＶｅの画像間予測誤差である誤差量算出器１１３からのＡＥｅに、オフセット値Ｏｆ及びＯｑを加算した値（ＡＥｅ＋Ｏｑ＋Ｏｆ）と、誤差量算出器１１５からの予測動きベクトルＭＶｐの画像間予測誤差ＡＥｐとを大小比較し（図５のステップＳ１３３３）、上記の加算値がＡＥｐよりも小さいときには、動きベクトルＭＶｅを動きベクトルＭＶｓとして選択し（図５のステップＳ１３３４）、上記の加算値がＡＥｐ以上であるときには、予測動きベクトルＭＶｐを動きベクトルＭＶｓとして選択する（図５のステップＳ１３３５）。
【００４１】
従って、量子化幅の粗い場合や高域を除去するフィルタの強度が強い場合には、上記のオフセット値Ｏｑ及びＯｆは大きな値をとるので、上記の加算値が大きくなり、その結果、ステップＳ１３３３において上記の加算値がＡＥｐ以上であると判定される割合が高くなるため、ステップＳ１３３５の処理である予測動きベクトルＭＶｐを動きベクトルＭＶｓとして選択する割合が大きくなる。
【００４２】
ここで、本発明の第１の実施の形態と同じく、動きベクトル符号化器１１２で求められた予測動きベクトルＭＶｐが（０，１３）、この予測動きベクトルＭＶｐによる画像間予測誤差ＡＥｐは「１８４」であるとする。また、動き検出器１１１によって求められた動きベクトルＭＶｅが（２，１０．５）であり、この動きベクトルＭＶｅによる画像間予測誤差ＡＥｅが「１７６」であるとする。
【００４３】
更に、このときの高域を除去するフィルタの強度はＡ、量子化ステップが「６」であったとする。従って、この場合のオフセット値Ｏｆは表１から「０」、オフセット値Ｏｑは表１から「１６」となる。また、表２はＭＰＥＧ−４における動きベクトルの差分値を符号化するためのＶＬＣテーブルの一部を示す。
【００４４】
【表２】
2004235869.tif 000004
動きベクトルＭＶｅを選択した場合の動きベクトルの差分値は（２，−２．５）であるため、表２から「２」が７ビットで、「−２．５」が８ビットであるから、動きベクトルの発生符号量は両者の和である１５（＝７＋８）ビットである。一方、予測動きベクトルＭＶｐを選択した場合の差分値は（０，０）であるため、表２から「０」が１ビットであるから、動きベクトルの発生符号量は両者の和である２ビットである。
【００４５】
動きベクトルＭＶｅを選択した場合の予測誤差の実際の発生符号量が４９ビット、予測動きベクトルＭＶｐを選択した場合の予測誤差の実際の発生符号量が５６ビットであるとする。この結果、動きベクトルＭＶｅを選択した場合の符号化対象のブロック全体の発生符号量が６４ビット（＝４９ビット＋１５ビット）、予測動きベクトルＭＶｐを選択した場合の符号化対象のブロック全体の発生符号量が５８ビット（＝５６ビット＋２ビット）となり、予測動きベクトルＭＶｐを選択した方が符号化効率が良いことがわかる。
【００４６】
本実施の形態では、前述したように、ＡＥｐ（＝１８４）＜ＡＥｅ（＝１７６）＋Ｏｆ（＝０）＋Ｏｑ（＝１６）となり、２つの画像間予測誤差ＡＥｐとＡＥｅに大差のない場合は、オフセット値Ｏｆ及びＯｑが作用することによって、予測動きベクトルＭＶｐが選択されることによって符号化効率が向上することがわかる。
【００４７】
特にビットレートの低い場合において、動きベクトルに符号量を費やすために予測誤差の符号量が不足することが画質劣化の原因となる。そこで、本実施の形態では、量子化ステップ幅が粗い場合や高域除去フィルタ１１７の高域を除去するフィルタの強度が強い場合には、画像を符号化する符号量が十分ではないと判断し、２つの画像間予測誤差ＡＥｐとＡＥｅに大差がない場合には、予測動きベクトルＭＶｐの選択される割合を大きくして動きベクトルの符号量を減らすことで、相対的に画像間予測誤差の符号量を増やし、これによりビットレートの低い場合においても好適な画質を提供することができる。
【００４８】
なお、上記した装置の機能をプログラムによりコンピュータに実現させるようにしてもよい。このプログラムは、記憶媒体から読みとられてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。
【００４９】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図４の実施の形態では、量子化器１０３の量子化ステップと、高域除去フィルタ１１７の高域を除去するフィルタ強度の両方を、出力符号化信号の発生符号量に応じて可変制御するようにしているが、どちらか一方だけを可変制御するようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予測動きベクトルである第２の動きベクトルを、符号化対象ブロックの動きベクトルとすることで動きベクトルの差分値を０とするようにしたため、動きベクトルの符号量を少なくすることができ、これにより、相対的に画像間予測誤差の符号量を増やし、ビットレートの低い場合においても好適な画質を提供することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、量子化ステップ幅の大きさや高域除去フィルタの除去強度に応じて、符号化対象ブロックの動きベクトルとして予測動きベクトルが選択される割合を変化させるようにしたため、２つの画像間予測誤差に大差のない場合は、予測動きベクトルが選択されるようにでき、これによって符号化効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】図１に示した本発明装置の第１の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図３】ＭＰＥＧ−４における予測動きベクトルＭＶｐの算出方法の説明図である。
【図４】本発明装置の第２の実施の形態のブロック図である。
【図５】図４に示した本発明装置の第２の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図６】従来の動き補償予測符号化装置の一例のブロック図である。
【図７】図６に示した従来装置の動作説明用フローチャートである。
【符号の説明】
１０１  減算器
１０２  ＤＣＴ
１０３  量子化器
１０４  可変長符号化器
１０５  多重化器
１０６  逆量子化器
１０７  逆ＤＣＴ
１０８  加算器
１０９  画像メモリ
１１０  動き補償予測器
１１１  動き検出器
１１２  動きベクトル符号化器
１１３、１１５  誤差量算出器
１１４、１１８  動きベクトル選択器
１１６  符号量制御器
１１７  高域除去フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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