(57)【要約】【課題】少ない演算量で、動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法、動画像符号化方法、および動画像復号化方法を提供する。【解決手段】動きベクトル導出部１１は、参照ベクトルに係るパラメータＴＲ１が予め定められた所定値を超えるかどうかを比較する比較部２０、比較部２０の比較結果に応じて予め記憶されているパラメータＴＲの最大値を選択するかパラメータＴＲ１を選択するかを切り換える切り換え部２１、乗数パラメータテーブル（乗数用）２２、およびパラメータＴＲ１とこのパラメータＴＲ１の逆数（１／ＴＲ１）に近似された値とを対応付ける乗数パラメータテーブル（除数用）２４を備える。【選択図】　図２
2004088731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、
対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得ステップと、
前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得ステップと、
前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得ステップと、
前記第１パラメータがあらかじめ設定された所定範囲に含まれるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記所定範囲に含まれない場合、前記第１所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定範囲に含まれる場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップと
を含むことを特徴とする動きベクトル導出方法。
【請求項２】
ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、
対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得ステップと、
前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得ステップと、
前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得ステップと、
前記第１パラメータがあらかじめ設定された第１所定値以上であるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第１所定値以上である場合、前記第１所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定値未満である場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップと
を含むことを特徴とする動きベクトル導出方法。
【請求項３】
前記判断ステップでは、さらに、前記第１パラメータがあらかじめ設定された前記第１所定値より小さい値である第２所定値以下であるか否かを判断し、
前記動きベクトル導出ステップでは、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第２所定値以下であれば、前記第２所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する
ことを特徴とする請求項２記載の動きベクトル導出方法。
【請求項４】
前記動きベクトル導出方法は、さらに、前記第１パラメータと前記第１パラメータに対する逆数の値との関係を示す乗数パラメータテーブルを参照して、前記取得された第１パラメータを前記逆数の値に変換し、得られた値を第３パラメータとして取得する変換ステップを含む
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の動きベクトル導出方法。
【請求項５】
前記動きベクトル導出ステップでは、
前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングする際、前記参照動きベクトル、前記第２パラメータ、および前記第３パラメータを乗算して前記対象ブロックの動きベクトルを導出する
ことを特徴とする請求項４記載の動きベクトル導出方法。
【請求項６】
前記第１所定値は、前記乗数パラメータテーブルにおける第１パラメータの最大値である
ことを特徴とする請求項４記載の動きベクトル導出方法。
【請求項７】
前記動きベクトル導出ステップでは、
前記第１所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングする際、前記乗数パラメータテーブルを参照して前記第１所定値を前記第１パラメータの最大値に対する前記逆数の値に変換し、前記参照動きベクトル、前記逆数の値および前記第２パラメータを乗算して前記対象ブロックの動きベクトルを導出する
ことを特徴とする請求項６記載の動きベクトル導出方法。
【請求項８】
前記第２所定値は、前記乗数パラメータテーブルにおける第１パラメータの最小値である
ことを特徴とする請求項４記載の動きベクトル導出方法。
【請求項９】
前記動きベクトル導出ステップでは、
前記第２所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングする際、前記乗数パラメータテーブルを参照して前記第２所定値を前記第１パラメータの最小値に対する前記逆数の値に変換し、前記参照動きベクトル、前記逆数の値および前記第２パラメータを乗算して前記対象ブロックの動きベクトルを導出する
ことを特徴とする請求項８記載の動きベクトル導出方法。
【請求項１０】
ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、
対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得ステップと、
前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得ステップと、
前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得ステップと、
前記第１パラメータがあらかじめ設定された第１所定値以上であるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第１所定値以上である場合、前記参照動きベクトルを前記対象ブロックの動きベクトルとして導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定値未満である場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップと
を含むことを特徴とする動きベクトル導出方法。
【請求項１１】
前記判断ステップでは、さらに、前記第１パラメータがあらかじめ設定された前記第１所定値より小さい値である第２所定値以下であるか否かを判断し、
前記動きベクトル導出ステップでは、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第２所定値以下であれば、前記参照動きベクトルを前記対象ブロックの動きベクトルとして導出する
ことを特徴とする請求項１０記載の動きベクトル導出方法。
【請求項１２】
前記ピクチャとピクチャとの間隔は、前記ピクチャとピクチャとの表示順における時間的な間隔であり、前記ピクチャ間の時間の間隔、または前記ピクチャとピクチャとに割り当てられているピクチャ番号の差、または前記ピクチャ間に存在するピクチャの枚数に基づく間隔である
ことを特徴とする請求項２または請求項１０記載の動きベクトル導出方法。
【請求項１３】
動画像を構成する各ピクチャをブロック単位で符号化する動画像符号化方法であって、
請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の動きベクトル導出方法により導出された動きベクトルを用いて符号化対象ブロックの動き補償画像を生成する動き補償ステップと、
前記動き補償画像を用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項１４】
動画像を構成する各ピクチャがブロック単位で符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化方法であって、
請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の動きベクトル導出方法により導出された動きベクトルを用いて復号化対象ブロックの動き補償画像を生成する動き補償ステップと、
前記動き補償画像を用いて前記復号化対象ブロックを復号化する復号化ステップと
を含むことを特徴とする動画像復号化方法。
【請求項１５】
ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出装置であって、
対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得手段と、
前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得手段と、
前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得手段と、
前記第１パラメータがあらかじめ設定された第１所定値以上であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断の結果、前記第１パラメータが前記第１所定値以上である場合、前記第１所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定値未満である場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出手段と
を備えることを特徴とする動きベクトル導出装置。
【請求項１６】
ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出装置であって、
対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得手段と、
前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得手段と、
前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得手段と、
前記第１パラメータがあらかじめ設定された第１所定値以上であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断の結果、前記第１パラメータが前記第１所定値以上である場合、前記参照動きベクトルを前記対象ブロックの動きベクトルとして導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定値未満である場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出手段と
を備えることを特徴とする動きベクトル導出装置。
【請求項１７】
動画像を構成する各ピクチャをブロック単位で符号化する動画像符号化装置であって、
請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の動きベクトル導出方法により導出された動きベクトルを用いて符号化対象ブロックの動き補償画像を生成する動き補償手段と、
前記動き補償画像を用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化手段と
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項１８】
動画像を構成する各ピクチャがブロック単位で符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化装置であって、
請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の動きベクトル導出方法により導出された動きベクトルを用いて復号化対象ブロックの動き補償画像を生成する動き補償手段と、
前記動き補償画像を用いて前記復号化対象ブロックを復号化する復号化手段と
を備えることを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項１９】
ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出するためのプログラムであって、
請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載の動きベクトル導出方法に含まれるステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像間でブロック単位の動きを示す動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法、導出された動きベクトルを用いて動き補償を伴うピクチャ間予測符号化によって動画像の符号化を行う動画像符号化方法および動画像復号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディアアプリケーションの発展に伴い、画像・音声・テキストなど、あらゆるメディアの情報を統一的に扱うことが一般的になってきた。この時、全てのメディアをディジタル化することにより統一的にメディアを扱うことが可能になる。しかしながら、ディジタル化された画像は膨大なデータ量を持つため、蓄積・伝送のためには、画像の情報圧縮技術が不可欠である。一方で、圧縮した画像データを相互運用するためには、圧縮技術の標準化も重要である。画像圧縮技術の標準規格としては、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合　電気通信標準化部門）のＨ．２６１、Ｈ．２６３、ＩＳＯ（国際標準化機構）のＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４などがある。
【０００３】
これらの動画像符号化方式に共通の技術として動き補償を伴うピクチャ間予測がある。これらの動画像符号化方式の動き補償では、入力画像を構成する各ピクチャを所定のサイズの矩形（以下、ブロックという）に分割し、各ブロック毎にピクチャ間の動きを示す動きベクトルから符号化および復号化で参照する予測画像を生成する。
【０００４】
動きベクトルの検出はブロックごと若しくはブロックを分割した領域ごとに行われる。符号化の対象としているピクチャに対して、画像の表示順にしたがって前方または後方（以下、単に前方、後方という）に位置する符号化済みのピクチャを参照ピクチャとする。動き検出では、参照ピクチャの中で符号化対象ブロックを最も適切に予測できるブロック（領域）を選定し、そのブロックの符号化対象ブロックに対する相対位置を最適な動きベクトルとする。同時に、参照可能なピクチャの中から最も適切に予測できる予測方法を特定する情報である、予測モードが決定される。
【０００５】
予測モードとしては、例えば、表示時間的に前方または後方にあるピクチャを参照してピクチャ間予測符号化を行う直接モードがある（例えば、非特許文献１参照）。直接モードでは、動きベクトルは明示的に符号化データとして符号化されず、既に符号化された動きベクトルから導出される。即ち、符号化対象のピクチャに対して近傍にある符号化済みピクチャ内において、符号化対象ピクチャのブロックとピクチャ内の同じ座標位置（空間位置）にあるブロック（以下、参照ブロックという）の動きベクトルを参照することにより、符号化対象ブロックの動きベクトルを算出する。そして、この算出された動きベクトルに基づいて予測画像（動き補償データ）が生成される。なお、復号化の際には、同様にして既に復号化された動きベクトルから直接モードの動きベクトルが導出される。
【０００６】
ここで、具体的に、直接モードにおける動きベクトルの算出について説明する。図１７は、直接モードにおける動きベクトルの説明図である。図１７において、ピクチャ１２００、ピクチャ１２０１、ピクチャ１２０２及びピクチャ１２０３が表示順に配置されている。ピクチャ１２０２が符号化対象であるピクチャであり、ブロックＭＢ１は符号化対象のブロックである。図１７では、ピクチャ１２００とピクチャ１２０３とを参照ピクチャとして、ピクチャ１２０２のブロックＭＢ１の複数ピクチャ間予測が行われる場合が示されている。なお、以下では説明を簡単にするためにピクチャ１２０３がピクチャ１２０２の後方、ピクチャ１２００がピクチャ１２０２の前方として説明するが、必ずしもピクチャ１２０３およびピクチャ１２００がこの順序で並んでいる必要は無い。
【０００７】
ピクチャ１２０２より後方にある参照ピクチャであるピクチャ１２０３が、前方にあるピクチャ１２００を参照する動きベクトルを有している。そこで、符号化対象のピクチャ１２０２の後方に位置するピクチャ１２０３の参照ブロックＭＢ２が有する動きベクトルＭＶ１を用いて、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルを決定する。求める２つの動きベクトルＭＶｆ、ＭＶｂは以下の式１（ａ）及び式１（ｂ）を用いて算出される。
【０００８】
ＭＶｆ＝ＭＶ１×ＴＲｆ／ＴＲ１　　　　…式１（ａ）
ＭＶｂ＝−ＭＶ１×ＴＲｂ／ＴＲ１　　　…式１（ｂ）
ここで、ＭＶｆは符号化対象ブロックＭＢ１の前方向動きベクトル、ＭＶｂは符号化対象ブロックＭＢ１の後方向動きベクトル、ＴＲ１はピクチャ１２００とピクチャ１２０３との時間の間隔（動きベクトルＭＶ１の参照先ピクチャまでの時間の間隔）、ＴＲｆはピクチャ１２００とピクチャ１２０２との時間の間隔（動きベクトルＭＶｆの参照先ピクチャまでの時間の間隔）、ＴＲｂはピクチャ１２０２とピクチャ１２０３との時間の間隔（動きベクトルＭＶｂの参照先ピクチャまでの時間の間隔）。なお、ＴＲ１、ＴＲｆ、ＴＲｂについては、ピクチャ間の時間の間隔に限られるものではなく、例えばピクチャごとに割り当てられるピクチャ番号の差を利用したデータ、ピクチャの表示順序（またはピクチャの表示順序を示す情報）の差を利用したデータ、ピクチャ間の枚数を利用したデータなど、ピクチャ間の表示順における時間的な間隔が認識でき、動きベクトルのスケーリングで用いられる指標となるデータ（ストリーム中で明示的もしくは暗示的に含まれているデータ、もしくはストリームに関連付けられているデータ）であればよい。
【０００９】
次に、動きベクトルを求める処理の流れについて説明する。図１８は、動きベクトルを求める処理の流れを示すフローチャートである。まず、参照ブロックＭＢ２の有する動きベクトルの情報が取得される（ステップＳ１３０１）。図１７の例では、動きベクトルＭＶ１の情報が取得される。次に、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルを導出するためのパラメータが取得される（ステップＳ１３０２）。符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルを導出するためのパラメータとは、ステップＳ１３０１で取得された動きベクトルをスケーリングする際に用いられるスケーリング係数データである。具体的には、式１（ａ）及び式１（ｂ）におけるＴＲ１、ＴＲｆ、ＴＲｂが該当する。次に、これらのパラメータにより前述の式１（ａ）及び式１（ｂ）を用いて乗除算で、ステップＳ１３０１で取得された動きベクトルをスケーリングし、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｆ及びＭＶｂを導出する（ステップＳ１３０３）。
【００１０】
【非特許文献１】
ＩＳＯ／ＩＥＣ　ＭＰＥＧ　ａｎｄ　ＩＴＵ−Ｔ　ＶＣＥＧ
Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｄｒａｆｔ　Ｎｕｍｂｅｒ　２，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　２
２００２−０３−１５、Ｐ．６４　７．４．２　Ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒｓ　ｉｎ　ｄｉｒｅｃｔ　ｍｏｄｅ
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記式１（ａ）及び式１（ｂ）に示すように動きベクトルを導出するためには除算処理が必要となる。しかし、第一の課題として、除算処理は、加算や乗算といった演算と比べて演算処理に多くの時間がかかる。これでは携帯電話等の低消費電力が要求される機器には、低消費電力仕様で演算能力の低い演算装置が使用されることを鑑みると好ましくない。
【００１２】
そこで、除算処理を避けるために、除数に対応する乗数パラメータを参照し、乗算処理により動きベクトルを導出することが考えられる。これにより除算の代わりにより演算量の少ない乗算で演算が可能となり、スケーリングの演算を簡単化できる。
【００１３】
しかし、第二の課題として動きベクトルを導出するためのパラメータは、参照ピクチャと対象ブロックのピクチャの間隔によって様々な値が適用されるため、そのパラメータのとりうる値は多い。つまり、全ての除数に対応する乗数パラメータを用意すると膨大なパラメータ数を用意しなければならなく、多くのメモリが必要になる。
【００１４】
そこで上記第一の課題と第二の課題を解決するために、本発明は、少ない演算量で、動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法、動画像符号化方法、および動画像復号化方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る動きベクトル導出方法は、ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得ステップと、前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得ステップと、前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得ステップと、前記第１パラメータがあらかじめ設定された所定範囲に含まれるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記所定範囲に含まれない場合、前記第１所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定範囲に含まれる場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る動きベクトル導出方法は、ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得ステップと、前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得ステップと、前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得ステップと、前記第１パラメータがあらかじめ設定された第１所定値以上であるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第１所定値以上である場合、前記第１所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定値未満である場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記判断ステップでは、さらに、前記第１パラメータがあらかじめ設定された前記第１所定値より小さい値である第２所定値以下であるか否かを判断し、前記動きベクトル導出ステップでは、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第２所定値以下であれば、前記第２所定値および前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出してもよい。
【００１８】
また、前記動きベクトル導出方法は、さらに、前記第１パラメータと前記第１パラメータに対する逆数の値との関係を示す乗数パラメータテーブルを参照して、前記取得された第１パラメータを前記逆数の値に変換し、得られた値を第３パラメータとして取得する変換ステップを含むことが好ましい。
【００１９】
また、前記動きベクトル導出ステップでは、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングする際、前記参照動きベクトル、前記第２パラメータ、および前記第３パラメータを乗算して前記対象ブロックの動きベクトルを導出するのが好ましい。
【００２０】
これによって、参照動きベクトルをスケーリングする際に必要となる除算処理を乗算処理で行うことができ、さらに参照動きベクトルをスケーリングする際に使用するパラメータの値を所定範囲に制限したことにより、メモリ上に格納する乗数パラメータテーブルを削減することができる。また、符号化処理と復号化処理とで演算誤差による結果の不一致が生じることを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る動きベクトル導出方法は、ピクチャを構成するブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出方法であって、対象ブロックの動きベクトルを導出するための参照動きベクトルを取得する参照動きベクトル取得ステップと、前記参照動きベクトルを有するピクチャと前記参照動きベクトルが参照するピクチャとの間隔に対応する第１パラメータを取得する第１パラメータ取得ステップと、前記対象ブロックを含むピクチャと前記対象ブロックが参照するピクチャとの間隔に対応する少なくとも１つの第２パラメータを取得する第２パラメータ取得ステップと、前記第１パラメータがあらかじめ設定された第１所定値以上であるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第１所定値以上である場合、前記参照動きベクトルを前記対象ブロックの動きベクトルとして導出し、一方、前記第１パラメータが前記所定値未満である場合、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて前記参照動きベクトルをスケーリングして前記対象ブロックの動きベクトルを導出する動きベクトル導出ステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
ここで、前記判断ステップでは、さらに、前記第１パラメータがあらかじめ設定された前記第１所定値より小さい値である第２所定値以下であるか否かを判断し、前記動きベクトル導出ステップでは、前記判断ステップでの判断の結果、前記第１パラメータが前記第２所定値以下であれば、前記参照動きベクトルを前記対象ブロックの動きベクトルとして導出してもよい。
【００２３】
これによって、参照動きベクトルが参照するピクチャと参照動きベクトルを有するピクチャとの間隔が所定範囲以外のとき、動きベクトルの導出を簡略化することができる。
【００２４】
また、本発明に係る動画像符号化方法は、動画像を構成する各ピクチャをブロック単位で符号化する動画像符号化方法であって、本発明に係る動きベクトル導出方法により導出された動きベクトルを用いて符号化対象ブロックの動き補償画像を生成する動き補償ステップと、前記動き補償画像を用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る動画像復号化方法は、動画像を構成する各ピクチャがブロック単位で符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化方法であって、本発明に係る動きベクトル導出方法により導出された動きベクトルを用いて復号化対象ブロックの動き補償画像を生成する動き補償ステップと、前記動き補償画像を用いて前記復号化対象ブロックを復号化する復号化ステップとを含むことを特徴とする。
【００２６】
なお、本発明は、このような動きベクトル導出方法、動画像符号化方法および動画像復号化方法として実現することができるだけでなく、このような動きベクトル導出方法、動画像符号化方法および動画像復号化方法が含む特徴的なステップを手段として備える動きベクトル導出装置、動画像符号化装置および動画像復号化装置として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図１の処理において、既に従来の技術で図１７を用いて説明した用語については図１７における符号と同じ符号を用いて説明する。本実施の形態が従来の技術と異なる点は、符号化対象ピクチャ１２０２の動きベクトル導出のために用いられるパラメータの数値幅を所定範囲に制限したことである。
【００２９】
動画像符号化装置は、図１に示すように動きベクトル符号化部１０、動きベクトル導出部１１、メモリ１２、減算器１３、直交変換部１４、量子化部１５、逆量子化部１６、逆直交変換部１７、加算器１８、および可変長符号化部１９を備えている。
【００３０】
動きベクトル符号化部１０は、各ピクチャの動きベクトル（ＭＶ１等）を符号化し、動きベクトルストリームとして出力する。動きベクトル導出部１１は、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）、パラメータＴＲｔａｒ及びパラメータＴＲ１を用いて符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌ（ＭＶｂ及びＭＶｆ）を導出する。ここでは既に説明した式１（ａ）及び式１（ｂ）に基づいて参照ブロックＭＢ２の動きベクトルをスケーリングする。パラメータＴＲｔａｒは既に説明したＴＲｂまたはＴＲｆに相当する。
【００３１】
メモリ１２は、参照ピクチャの画像データと動きベクトル導出部１１で導出した符号化対象ピクチャ１２０２の動きベクトルＭＶｓｃｌとを記憶する。また、このメモリ１２では、参照ピクチャの画像データと符号化対象ピクチャ１２０２の動きベクトルＭＶｓｃｌとに基づいて、動き補償データが生成される。減算器１３は、入力画像データとメモリ１２より入力された動き補償データとの差分を計算し、差分値を得る。直交変換部１４は、差分値をＤＣＴ変換し、ＤＣＴ係数を出力する。量子化部１５は、ＤＣＴ係数を量子化ステップを用いて量子化する。逆量子化部１６は、量子化されたＤＣＴ係数を量子化ステップを用いて逆量子化し、元のＤＣＴ係数に戻す。逆直交変換部１７は、ＤＣＴ係数を逆直交変換し差分画像データ（差分値）を出力する。
【００３２】
加算器１８は、逆直交変換部１７からの差分画像データ（差分値）とメモリ１２に記憶されている参照ピクチャの画像データとを加算し、符号化対象ピクチャ１２０２の入力画像データ（元の入力画像データ）に対応する復号画像データを得る。この復号画像データは符号化対象ピクチャ１２０２より後に符号化される符号化対象ピクチャの符号化の際に参照するための画像データとしてメモリ１２に記憶される。可変長符号化部１９は、量子化部１５で量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化する。
【００３３】
次に上記のように構成された動画像符号化装置において直接モードによって符号化する際の動作について図１を用いて説明する。
【００３４】
各ピクチャの動きベクトルは動きベクトル符号化部１０で符号化されて動きベクトルストリームとして出力される。
【００３５】
動きベクトル導出部１１では、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）をパラメータＴＲｔａｒ及びＴＲ１によりスケーリングして符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルを導出する。メモリ１２は、記憶された参照ピクチャの画像データの中から、動きベクトル導出部１１で導出した動きベクトルで示す画像を抽出し、動き補償データとして出力する。
【００３６】
減算器１３により、入力画像データとメモリ１２から出力された動き補償データとの差分が計算され、差分値である差分画像データが求められる。差分値は直交変換部１４で直交変換されＤＣＴ係数に変換される。ＤＣＴ係数は量子化部１５で量子化され、逆量子化部１６で元のＤＣＴ係数に逆量子化され復元される。ＤＣＴ係数は逆直交変換部１７で差分画像データ（差分値）に逆直交変換して復元され、この差分画像データ（差分値）は、加算器１８において、メモリ１２から出力された動き補償データと加算されて元の入力画像データに対応する復号画像データが得られる。得られた入力画像データは次の符号化対象ピクチャ符号化の際に参照するための画像データとしてメモリ１２に記憶される。
【００３７】
また、量子化部１５で量子化されたＤＣＴ係数は、可変長符号化部１９で可変長符号化され、ストリームとして出力される。
【００３８】
次にパラメータの数値幅（大きさ）を所定範囲に制限して動きベクトルをスケーリングする構成について図２を用いて説明する。
【００３９】
図２は図１の動きベクトル導出部１１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
動きベクトル導出部１１は、図２に示すように比較部２０、切り換え部２１、乗数パラメータテーブル（乗数用）２２、乗算器２３、２５、および乗数パラメータテーブル（除数用）２４を備えている。
【００４１】
比較部２０は、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）に係るパラメータＴＲ１が予め定められた所定値を超えるかどうかを比較する。切り換え部２１は、比較部２０の比較結果に応じて予め記憶されているパラメータＴＲの最大値を選択するかパラメータＴＲ１を選択するかを切り換える。乗数パラメータテーブル２２は、パラメータＴＲｔａｒ（ＴＲｂまたはＴＲｆ）と乗数（乗算値）の対応を示している。乗算器２３は、乗数パラメータテーブル２２から出力された乗数パラメータを参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）に乗じる。
【００４２】
乗数パラメータテーブル２４は、切り換え部２１の出力値と乗算値の対応を示している。乗算器２５は、乗数パラメータテーブル２４から出力されるパラメータを乗算器２３の出力値に乗じる。
【００４３】
以下、図２を用いて動作について説明する。この図２に示す動きベクトル導出部１１Ａは、図１に示す動画像符号化装置のブロック図における動きベクトル導出部１１を示している。
【００４４】
参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）に係るパラメータＴＲ１は、比較部２０で予め定められた所定値を超えるかどうか比較される。この結果、パラメータＴＲ１が所定値を超えない場合には、切り換え部２１は当該パラメータＴＲ１をそのまま選択する。一方、パラメータＴＲ１が所定値を超える場合には、切り換え部２１は予め定められた所定値（ＴＲの最大値）を選択する。
【００４５】
また、符号化対象ブロックの動きベクトルＭＶｓｃｌ（ＭＶｂまたはＭＶｆ）のパラメータＴＲｔａｒ（ＴＲｂまたはＴＲｆ）は乗数パラメータテーブル２２で対応する乗数パラメータが選択され、選択された乗数パラメータが乗算器２３によって参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒに乗じられる。
【００４６】
乗数パラメータテーブル２４では切り換え部２１で選択されたパラメータに対応する乗数パラメータが選択され、選択された乗数パラメータが乗算器２５によって乗算器２３の出力に乗じられる。
【００４７】
このようにして、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒに乗算器２３及び乗算器２５でそれぞれ乗算パラメータを乗じた値（スケーリングされた値）が符号化対象ピクチャ１２０２の動きベクトルＭＶｓｃｌとなる。
【００４８】
図３は乗数パラメータテーブルの一例を示す図であり、この例では図２の乗数パラメータテーブル２４に相当する。
【００４９】
図３に示す一番左の欄がこのテーブルに入力されるパラメータＴＲ１（除数）を表しており、このパラメータＴＲ１は「１」から「８」までの所定範囲に制限されている。真中の欄はパラメータの逆数（１／ＴＲ１）を示している。一番右の欄は乗数パラメータ（Ｔｓｃｌ）を示しており、真中の欄に示すパラメータの逆数（１／ＴＲ１）に近似された値を示している。実際の計算では一番右の乗算パラメータ（Ｔｓｃｌ）が符号化対象ピクチャ１２０２の動きベクトルＭＶｓｃｌの導出のための値として使用されるため、計算が簡単になる。
【００５０】
すなわち、例えば図１７に示す符号化対象ブロックＭＢ１の２つの動きベクトルＭＶｆ、ＭＶｂは、以下の式２（ａ）及び式２（ｂ）を用いて算出されることになる。
【００５１】
ＭＶｆ＝　ＭＶ１×ＴＲｆ×Ｔｓｃｌ　　　　…式２（ａ）
ＭＶｂ＝−ＭＶ１×ＴＲｂ×Ｔｓｃｌ　　　　…式２（ｂ）
ここで、ＭＶｆは符号化対象ブロックＭＢ１の前方向動きベクトル、ＭＶｂは符号化対象ブロックＭＢ１の後方向動きベクトル、Ｔｓｃｌはピクチャ１２００とピクチャ１２０３との間隔の逆数に対応する乗数パラメータ即ち１／ＴＲ１であり、ＴＲｆはピクチャ１２００とピクチャ１７０２との間隔、ＴＲｂはピクチャ１２０２とピクチャ１２０３との間隔である。
【００５２】
次に、図４を用いて符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを求める処理を説明する。
【００５３】
図４は動きベクトルＭＶｓｃｌを求める処理手順を示すフローチャートである。動きベクトル導出部１１Ａは、参照ブロックＭＢ２の有する動きベクトルＭＶｔａｒの情報が取得する（ステップＳ４０１）。この動きベクトルＭＶｔａｒは式１（ａ）、（ｂ）におけるＭＶ１に相当する。次に、動きベクトル導出部１１Ａは、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出するためのパラメータＴＲｔａｒおよびパラメータＴＲ１が取得する（ステップＳ４０２）。このパラメータＴＲｔａｒは、式１（ａ）、（ｂ）におけるＴＲｆ及びＴＲｂに該当する。
【００５４】
次に、比較部２０は、除数に対応するパラメータＴＲ１が予め定められた所定値以上かどうかを判断する（ステップＳ４０３）。判断の結果、パラメータＴＲ１が所定値以上であれば、切り換え部２１は最大除数に対応するパラメータ（図３の例ではＴＲ１の最大値「８」）を選択する。これによって、動きベクトル導出部１１Ａは、最大除数に対応するパラメータを用いて、ステップＳ４０１で取得された動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングし、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出する（ステップＳ４０５）。一方、取得されたパラメータＴＲ１が所定値未満であれば、切り換え部２１は除数に対応するパラメータを選択する。これによって、動きベクトル導出部１１Ａは、除数に対応するパラメータを用いて同様のスケーリングを行い、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出する（ステップＳ４０４）。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、参照ブロックの動きベクトルをスケーリングする際に使用するパラメータの値を所定値以下制限したことにより、メモリ上に格納する除数に対応する乗数パラメータテーブルを削減でき、また、符号化処理と復号化処理とで演算誤差による結果の不一致が生じることを防止することができるという効果も有する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、上記判断（ステップＳ４０３）においてパラメータＴＲ１が予め定められた所定値以上かどうかを判断しているが、これに限られるものではなく、パラメータＴＲ１が予め定められた所定範囲に含まれるか否かを判断しても構わない。例えば、図５に示すように参照ブロックＭＢ２が有する動きベクトルＭＶ１が後方にあるピクチャを参照する場合、パラメータＴＲ１（除数）およびパラメータＴＲ１に対応する乗数パラメータＴｓｃｌは、次のように負の値となる。図５において、ピクチャ１５００、ピクチャ１５０１、ピクチャ１５０２及びピクチャ１５０３が表示順に配置されている。ピクチャ１５０１が符号化対象であるピクチャであり、ブロックＭＢ１は符号化対象のブロックである。図５では、ピクチャ１５００とピクチャ１５０３とを参照ピクチャとして、ピクチャ１５０１のブロックＭＢ１の２方向予測が行われる場合を示している。
【００５７】
ピクチャ１５０１より前方にある参照ピクチャであるピクチャ１５００が、後方にあるピクチャ１５０３を参照する動きベクトルを有している。そこで、符号化対象のピクチャ１５０１の前方に位置するピクチャ１５００の参照ブロックＭＢ２が有する動きベクトルＭＶ１を用いて、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルを決定する。求める２つの動きベクトルＭＶｆ、ＭＶｂは上記式２（ａ）及び式２（ｂ）を用いて算出される。このように参照ブロックＭＢ２が有する動きベクトルＭＶ１が後方にあるピクチャを参照する場合、パラメータＴＲ１（除数）およびパラメータＴＲ１に対応する乗数パラメータＴｓｃｌは、負の値となる。
【００５８】
よって、パラメータＴＲ１が予め定められた第１の所定値以上であるか否か、およびパラメータＴＲ１が予め定められた第２の所定値以下であるか否かを判断する。この判断の結果、パラメータＴＲ１が第１の所定値以上である場合、最大除数に対応するパラメータを用いて動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングし、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出する。また、パラメータＴＲ１が第２の所定値以下である場合、最小除数に対応するパラメータを用いて動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングし、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出する。さらに、パラメータＴＲ１が第１の所定値未満、かつ第２の所定値より大きい場合、パラメータＴＲ１を用いて動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングし、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出する。
【００５９】
なお、従来の技術でも説明したが、本実施の形態において、パラメータＴＲ１及びＴＲｔａｒのピクチャの間隔は、ピクチャ間の時間の間隔に限られるものではなく、例えばピクチャごとに割り当てられるピクチャ番号の差を利用したデータ、ピクチャの表示順序（またはピクチャの表示順序を示す情報）の差を利用したデータ、ピクチャ間の枚数を利用したデータなど、ピクチャ間の表示順における時間的な間隔が認識でき、動きベクトルのスケーリングで用いられる指標となるデータであれば何でもよい。
【００６０】
また、除数を所定の範囲に制限することをしなければ除数に対応する乗数のパラメータは無限個になるため、除数に対応するパラメータテーブルが実現不可能であり、除算を乗算で実現するという仕組み自体が実現できない。
【００６１】
なお、パラメータＴＲ１が予め定められた所定範囲に含まれるか否かを判断する一例として、図４に示したように「所定値以上」かどうかを述べたが、「所定値を超える」または「所定値未満」などの条件であっても良い。
【００６２】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、参照する動きベクトルである動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングして動きベクトルＭＶｓｃｌを導出するとき、パラメータＴＲ１と乗数パラメータテーブルが有する除数の上限値とを比較し、ＴＲ１が上限値以上のときに乗数パラメータテーブルが有する最大の除数に対応する値を、入力されたパラメータＴＲ１に対応する乗数パラメータとして用いた。本実施の形態２では、パラメータＴＲ１と乗数パラメータテーブルが有する除数の上限値とを比較し、ＴＲ１が上限値以上のときに動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングにより導出せず、入力されたＭＶｔａｒをそのまま動きベクトルＭＶｓｃｌとする。これにより、上限値以上のときの動きベクトルＭＶｓｃｌの導出処理が簡略化される。以下、本発明の実施の形態２について図面を参照しながら説明する。
【００６３】
図６は本実施の形態２に係る動きベクトル導出部の構成を示すブロック図である。この図６に示す動きベクトル導出部１１Ｂは、図１に示す画像符号化装置のブロック図における動きベクトル導出部１１を示している。なお、図１に示す画像符号化装置のブロック図における動きベクトル導出部１１以外の構成は、実施の形態１において説明したとおりである。よって、図６に示す動きベクトル導出部１１Ｂについて、図３および図１７を参照しながら説明する。
【００６４】
動きベクトル導出部１１Ｂは、図６に示すように乗数パラメータテーブル（乗数用）５０、乗数パラメータテーブル（除数用）５１、比較部５２、乗算器５３、５４、および切り換え部５５を備えている。
【００６５】
この動きベクトル導出部１１Ｂは、図１７に示す参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）、パラメータＴＲｔａｒ（ＴＲｆおよびＴＲｂ）及びパラメータＴＲ１を用いて符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトル（ＭＶｂ及びＭＶｆ）を導出する。ここでは既に説明した上記式２（ａ）及び式２（ｂ）を用いて参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングする。パラメータＴＲｔａｒは既に説明したＴＲｂまたはＴＲｆに相当する。
【００６６】
比較部５２は、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒに係るパラメータＴＲ１が予め定められた所定値を超えるかどうかを比較する。ここで、予め定められた所定値とは、例えば図３に示す乗数パラメータテーブルが有する除数の最大値である「８」である。切り換え部５５は、比較部５２の比較結果に応じて乗算器５４の出力（処理５７）または入力された参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ（処理５８）を選択する。
【００６７】
乗数パラメータテーブル（乗数用）５０は、パラメータＴＲｔａｒ（ＴＲｂまたはＴＲｆ）と乗数（乗算値）との対応を示している。乗数パラメータテーブル（除数用）５１は、ＴＲ１と乗数（除数）との対応を示している。なお、本実施の形態２においては乗数パラメータテーブル５０に入力されるＴＲｔａｒをそのまま乗算器５３への入力とするが、これに限られず、乗数パラメータテーブル５０において必要に応じて算術処理を行うようにしてもよい。
【００６８】
乗算器５３は、乗数パラメータテーブル（乗数用）５０から出力された乗数パラメータを参照ピクチャ１２０３の動きベクトルＭＶｔａｒ（ＭＶ１）に乗じる。乗算器５４は、乗数パラメータテーブル（除数用）５１から出力された乗数パラメータを乗算器５３の出力値に乗じる。なお、乗算器５３と乗算器５４の乗算処理の順序は逆になってもよい。
【００６９】
次に、図７を用いて図６に示す動きベクトル導出部１１Ｂの動作について説明する。図７は動きベクトルＭＶｓｃｌを求める処理手順を示すフローチャートである。
【００７０】
まず、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒを取得する（ステップＳ６０１）。次に、符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌを導出するためのパラメータ（ＴＲ１およびＴＲｔａｒ）を取得する（ステップＳ６０２）。
【００７１】
次に、上記取得した除数に対応するパラメータＴＲ１が予め定められた所定値以上かどうかを判断する（ステップＳ６０３）。判断の結果、除数に対応するパラメータＴＲ１が所定値以上であれば切り換え部５５により処理５８が選択される。一方、除数に対応するパラメータＴＲ１が所定値以上でなければ切り換え部５５により処理５７が選択される。
【００７２】
切り換え部５５により処理５８が選択されると、ステップ６０１で取得された参照する動きベクトルＭＶＴａｒをそのまま動きベクトルＭＶｓｃｌとする（ステップＳ６０５）。一方、切り換え部５５により処理５７が選択されると、除数（ＴＲ１）に対応するパラメータを用いて動きベクトルＭＶｓｃｌが導出される（ステップＳ６０４）。つまり、乗算器５３と乗算器５４の乗算処理の結果が動きベクトルＭＶｓｃｌとなる。
【００７３】
図１７に示す符号化対象ピクチャ１２０２は前後２つの動きベクトルＭＶｆとＭＶｂとを有するため、それぞれについて図７の処理がなされる。つまり、動きベクトルＭＶｓｃｌとして動きベクトルＭＶｆを算出するためには、ステップＳ６０２において取得するパラメータＴＲｔａｒはパラメータＴＲｆであり、動きベクトルＭＶｓｃｌとして動きベクトルＭＶｂを算出するためには、ステップＳ６０２において取得するパラメータＴＲｔａｒはパラメータＴＲｂである。
【００７４】
以上のように、本実施の形態２によれば、参照ブロックの動きベクトルをスケーリングする際に使用するパラメータの値を所定範囲に制限し、さらに、上限値を超えるとき、動きベクトルＭＶｔａｒをスケーリングせず、入力されたＭＶｔａｒをそのまま動きベクトルＭＶｓｃｌとする、といった一定の処理手順を決めることにより、符号化処理と復号化処理とで演算誤差による結果の不一致が生じることを防止することができる。また、動きベクトルを導出するための処理量を減らすことができる。また、メモリ上に格納する乗数パラメータテーブルを削減できる。
【００７５】
なお、従来の技術でも説明したが、本実施の形態２においてパラメータＴＲ１及びＴＲｔａｒは、時間のデータに限らず、ピクチャごとに割り当てられるピクチャ番号の差を利用したデータ（例えば図１７でピクチャ１２００のピクチャ番号が１２００、ピクチャ１２０３のピクチャ番号が１２０３の場合、１２０３から１２００を引いて得られる３）、符号化対象ピクチャと参照ピクチャとの間にあるピクチャ枚数を利用したデータ（例えば図１７の場合、ＴＲ１としてピクチャ１２００とピクチャ１２０３の間にあるピクチャ枚数は２枚であるが、ピクチャ間隔は２＋１＝３とする）など、ピクチャ間の表示順における時間的な間隔を定量的に定めることができるデータであれば何でもよい。
【００７６】
また、本実施の形態２では、パラメータＴＲ１と乗数パラメータテーブルが有する除数の上限値とを比較し、ＴＲ１が上限値を超えないときに、乗数パラメータテーブル５１を用いて乗算部５４で乗算処理を行う例について説明したが、図１０に示すように除数パラメータテーブル９１を用いて除数部９４で除算処理を行うようにしてもよい。この図１０に示す動きベクトル導出部１１Ｃは、図１に示す画像符号化装置の構成図における動きベクトル導出部１１を示している。なお、図１に示す動画像符号化装置のブロック図における動きベクトル導出部１１以外の構成は、実施の形態１において説明したとおりである。また、図１０において図６と同一の構成については、図６で用いた符号と同一の符号を用いた。
【００７７】
また、上記実施の形態１および実施の形態２では式２（ａ）及び式２（ｂ）を用いて図１７に示す動きベクトルを導出する場合について説明したが、図８や図９に示す動きベクトルを導出する場合でも、本願明細書に記載の発明を利用することができる。
【００７８】
まず、図８に示す直接モードにおける動きベクトルの導出方法について説明する。図８において、ピクチャ１７００、ピクチャ１７０１、ピクチャ１７０２及びピクチャ１７０３が表示順に配置されており、ブロックＭＢ１は符号化対象ブロックである。図８では、ピクチャ１７００とピクチャ１７０３とを参照ピクチャとして、符号化対象ブロックＭＢ１を双方向予測する例を示す。
【００７９】
符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｆおよびＭＶｂは、符号化対象ブロックＭＢ１より表示時間で後方に位置する参照ブロックＭＢ２が有する動きベクトルＭＶ１を用いて、上記の式２（ａ）と式２（ｂ）により導出することができる。
【００８０】
ここで、ＭＶｆは符号化対象ブロックＭＢ１の前方向動きベクトル、ＭＶｂは符号化対象ブロックＭＢ１の後方向動きベクトル、Ｔｓｃｌはピクチャ１７００とピクチャ１７０３との間隔の逆数に対応する乗数パラメータ即ち１／ＴＲ１であり、ＴＲｆはピクチャ１７０１とピクチャ１７０２との間隔、ＴＲｂはピクチャ１７０２とピクチャ１７０３との間隔である。
【００８１】
なお、ＴＲ１、ＴＲｆ、ＴＲｂについては、上記で説明したようにピクチャ間隔を定量的に定めることができるデータであれば何でもよい。また、動きベクトルＭＶｆや動きベクトルＭＶｂを求める処理の流れについては図４または図７で説明した通りである。
【００８２】
次に、図９に示す動きベクトルの導出方法について説明する。図９において、ピクチャ１８００、ピクチャ１８０１及びピクチャ１８０２が表示順に配置されており、ブロックＭＢ１は符号化対象ブロックである。図９では、符号化対象ブロックＭＢ１はピクチャ１８００とピクチャ１８０１とを参照ピクチャとして予測され、動きベクトルＭＶ１と動きベクトルＭＶ２とを有する。また、動きベクトルＭＶ２は動きベクトルＭＶ１を以下のようにスケーリングした動きベクトルＭＶｓｃｌを用いて予測符号化される。
【００８３】
まず、符号化対象ブロックＭＢ１から、動きベクトルＭＶ２が参照するピクチャ１８００へのベクトルである動きベクトルＭＶｓｃｌが以下の式を用いて導出される。なお、符号化される動きベクトルＭＶ２自体は所定の方法で導出されているものとする。式３（ａ）及び式３（ｂ）は実施の形態１で示した場合に適用でき、式４（ａ）及び式４（ｂ）は実施の形態２で示した場合に適用できる。
【００８４】
ＭＶｓｃｌ＝ＭＶ１×ＴＲ３×Ｔｓｃｌ　　　（ＴＲ１＜上限値）式３（ａ）
ＭＶｓｃｌ＝ＭＶ１×ＴＲ３×ＴｓｃｌＭｉｎ（ＴＲ１≧上限値）式３（ｂ）
ＭＶｓｃｌ＝ＭＶ１×ＴＲ３×Ｔｓｃｌ　　　（ＴＲ１＜上限値）式４（ａ）
ＭＶｓｃｌ＝ＭＶ１　　　　　　　　　　　　（ＴＲ１≧上限値）式４（ｂ）
ここで、Ｔｓｃｌは、ＴＲ１をピクチャ１８０１とピクチャ１８０２との間隔としたときのＴＲ１の逆数、上限値とは乗数パラメータテーブル５１（除数用）における最大の除数（図３では「８」）、ＴｓｃｌＭｉｎは、乗数パラメータテーブル５１（除数用）における最大の除数（ＴＲ１）に対応する乗数パラメータ、ＴＲ３はピクチャ１８００とピクチャ１８０２との間隔、ＴＲ１はピクチャ１８０１とピクチャ１８０２との間隔である。
【００８５】
次に、動きベクトルＭＶ２を符号化するためには、動きベクトルＭＶ２自体を符号化せず、式３（ａ）から式４（ｂ）いずれかを用いて導出された動きベクトルＭＶｓｃｌと所定の方法で導出されている動きベクトルＭＶ２との差（差分ベクトル）のみを符号化し、復号化処理において、符号化された差分ベクトルと動きベクトルＭＶ１をスケーリングしたＭＶｓｃｌとを用いて動きベクトルＭＶ２が導出されることになる。
【００８６】
なお、ＴＲ１、ＴＲ３については、上記で説明したようにピクチャ間の表示順における時間的な間隔を定量的に定めることができるデータであれば何でもよい。また、動きベクトルＭＶｓｃｌを求める処理の流れについては図４または図７で説明した通りである。また、図３で示した乗数パラメータテーブルは、上限値を「８」としているが、これに限られず、「１６」や「３２」としてもよい。ただ、除数が大きくなると、除数に対応する逆数の変化が小さくなるため、上限値を大きく設定し作成した乗数パラメータを用いても導出される動きベクトルの誤差はかなり小さい。
【００８７】
（実施の形態３）
図１１は、本実施の形態に係る動画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【００８８】
動画像復号化装置は、図１１に示すように可変長復号化部１０００、逆量子化部１００１、逆直交変換部１００２、加算演算部１００３、動きベクトル用復号化部１００４、動きベクトル導出部１００５、およびメモリ１００６を備えている。なお、動きベクトル導出部１００５の構成および動作については、上記実施の形態１および実施の形態２と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００８９】
可変長復号化部１０００は、上記した各実施の形態に係る動画像符号化装置から出力された符号化済データストリームに可変長復号化処理を実行して逆量子化部１００１に予測誤差符号化データを出力するとともに、動きベクトル導出パラメータＴＲｔａｒ、ＴＲ１を動きベクトル導出部１００５に出力する。逆量子化部１００１は、入力された予測誤差符号化データを逆量子化する。逆直交変換部１００２は、逆量子化された予測誤差符号化データを逆直交変換し、差分画像データを出力する。
【００９０】
動きベクトル用復号化部１００４は、入力された動きベクトルストリームを復号化し、動きベクトルの情報を抽出する。動きベクトル導出部１００５は、参照ブロックＭＢ２の動きベクトルＭＶｔａｒ、パラメータＴＲｔａｒ及びパラメータＴＲ１を用いて符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌ（ＭＶｂ及びＭＶｆ）を導出する。メモリ１００６は、参照ピクチャの画像データと動きベクトル導出部１００５で導出された符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌとを記憶する。また、メモリ１００６は、参照ピクチャの画像データと符号化対象ブロックＭＢ１の動きベクトルＭＶｓｃｌとに基づいて、動き補償データを生成する。加算演算部１００３は、入力された差分画像データと動き補償データとを加算し、復号化画像が生成して出力する。
【００９１】
次に、上記のように構成された動画像復号化装置において直接モードによって復号化する際の動作について説明する。
【００９２】
動画像符号化装置から出力された符号化済データストリームは、可変長復号化部１０００へ入力される。可変長復号化部１０００は、符号化済データストリームに可変長復号化処理を実行して逆量子化部１００１に差分符号化データを出力するとともに、パラメータＴＲｔａｒ、ＴＲ１を動きベクトル導出部１００５に出力する。逆量子化部１００１へ入力された差分符号化データは逆量子化された後、逆直交変換部１００２で逆直交変換されて差分画像データとして加算演算部１００３に出力される。
【００９３】
また、本実施の形態に係る動画像復号化装置に入力された動きベクトルストリームは動きベクトル用復号化部１００４に入力され、動きベクトルの情報が抽出される。具体的には、動きベクトル用復号化部１００４は、動きベクトルストリームを復号化し、動きベクトル導出パラメータＭＶｔａｒを動きベクトル導出部１００５に出力する。続いて、動きベクトル導出部１００５では、動きベクトルＭＶｔａｒ、パラメータＴＲｔａｒおよびＴＲ１を用いて符号化対象ブロックの動きベクトルＭＶｓｃｌ（ＭＶｂ及びＭＶｆ）を導出する。そして、メモリ１００６は、記憶している参照ピクチャの画像データの中から、動きベクトル導出部１００５で導出された動きベクトルで示される画像を抽出し、動き補償データとして出力する。加算演算部１００３は、入力された差分画像データと動き補償データとを加算し、復号画像データを生成して最終的に再生画像として出力する。
【００９４】
（実施の形態４）
さらに、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または動画像復号化方法の構成を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記憶媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
【００９５】
図１２は、実施の形態１〜実施の形態３の動画像符号化方法および動画像復号化方法をコンピュータシステムにより実現するためのプログラムを格納するための記憶媒体についての説明図である。
【００９６】
図１２（ｂ）は、フレキシブルディスクの正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディスクを示し、図１２（ａ）は、記録媒体本体であるフレキシブルディスクの物理フォーマットの例を示している。フレキシブルディスクＦＤはケースＦ内に内蔵され、該ディスクの表面には、同心円状に外周からは内周に向かって複数のトラックＴｒが形成され、各トラックは角度方向に１６のセクタＳｅに分割されている。従って、上記プログラムを格納したフレキシブルディスクでは、上記フレキシブルディスクＦＤ上に割り当てられた領域に、上記プログラムとしての動画像符号化方法が記録されている。
【００９７】
また、図１２（ｃ）は、フレキシブルディスクＦＤに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示す。上記プログラムをフレキシブルディスクＦＤに記録する場合は、コンピュータシステムＣｓから上記プログラムとしての動画像符号化方法または動画像復号化方法をフレキシブルディスクドライブＦＤＤを介して書き込む。また、フレキシブルディスク内のプログラムにより上記動画像符号化方法をコンピュータシステム中に構築する場合は、フレキシブルディスクドライブによりプログラムをフレキシブルディスクから読み出し、コンピュータシステムに転送する。
【００９８】
なお、上記説明では、記録媒体としてフレキシブルディスクを用いて説明を行ったが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこれに限らず、ＩＣカード、ＲＯＭカセット等、プログラムを記録できるものであれば同様に実施することができる。
【００９９】
さらにここで、上記実施の形態で示した動画像符号化方法や動画像復号化方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
【０１００】
図１３は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムｅｘ１００の全体構成を示すブロック図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ｅｘ１０７〜ｅｘ１１０が設置されている。
【０１０１】
このコンテンツ供給システムｅｘ１００は、例えば、インターネットｅｘ１０１にインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２および電話網ｅｘ１０４、および基地局ｅｘ１０７〜ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ　ｄｉｇｉｔａｌ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ）ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４、カメラ付きの携帯電話ｅｘ１１５などの各機器が接続される。
【０１０２】
しかし、コンテンツ供給システムｅｘ１００は図１３のような組合せに限定されず、いずれかを組み合わせて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ｅｘ１０７〜ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網ｅｘ１０４に直接接続されてもよい。
【０１０３】
カメラｅｘ１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話は、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式、若しくはＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式の携帯電話機、またはＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）等であり、いずれでも構わない。
【０１０４】
また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、カメラｅｘ１１３から基地局ｅｘ１０９、電話網ｅｘ１０４を通じて接続されており、カメラｅｘ１１３を用いてユーザが送信する符号化処理されたデータに基づいたライブ配信等が可能になる。撮影したデータの符号化処理はカメラｅｘ１１３で行っても、データの送信処理をするサーバ等で行ってもよい。また、カメラｅｘ１１６で撮影した動画データはコンピュータｅｘ１１１を介してストリーミングサーバｅｘ１０３に送信されてもよい。カメラｅｘ１１６はデジタルカメラ等の静止画、動画が撮影可能な機器である。この場合、動画データの符号化はカメラｅｘ１１６で行ってもコンピュータｅｘ１１１で行ってもどちらでもよい。また、符号化処理はコンピュータｅｘ１１１やカメラｅｘ１１６が有するＬＳＩｅｘ１１７において処理することになる。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータｅｘ１１１等で読み取り可能な記録媒体である何らかの蓄積メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込んでもよい。さらに、カメラ付きの携帯電話ｅｘ１１５で動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ｅｘ１１５が有するＬＳＩで符号化処理されたデータである。
【０１０５】
このコンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザがカメラｅｘ１１３、カメラｅｘ１１６等で撮影しているコンテンツ（例えば、音楽ライブを撮影した映像等）を上記実施の形態同様に符号化処理してストリーミングサーバｅｘ１０３に送信する一方で、ストリーミングサーバｅｘ１０３は要求のあったクライアントに対して上記コンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４等がある。このようにすることでコンテンツ供給システムｅｘ１００は、符号化されたデータをクライアントにおいて受信して再生することができ、さらにクライアントにおいてリアルタイムで受信して復号化し、再生することにより、個人放送をも実現可能になるシステムである。
【０１０６】
このシステムを構成する各機器の符号化、復号化には上記各実施の形態で示した動画像符号化装置あるいは動画像復号化装置を用いるようにすればよい。
【０１０７】
その一例として携帯電話について説明する。
【０１０８】
図１４は、上記実施の形態で説明した動画像符号化方法と動画像復号化方法を用いた携帯電話ｅｘ１１５を示す図である。携帯電話ｅｘ１１５は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ２０１、ＣＣＤカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ２０３、カメラ部ｅｘ２０３で撮影した映像、アンテナｅｘ２０１で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ｅｘ２０２、操作キーｅｘ２０４群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ｅｘ２０８、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ｅｘ２０５、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号化されたデータを保存するための記録メディアｅｘ２０７、携帯電話ｅｘ１１５に記録メディアｅｘ２０７を装着可能とするためのスロット部ｅｘ２０６を有している。記録メディアｅｘ２０７はＳＤカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
【０１０９】
さらに、携帯電話ｅｘ１１５について図１５を用いて説明する。携帯電話ｅｘ１１５は表示部ｅｘ２０２及び操作キーｅｘ２０４を備えた本体部の各部を統括的に制御するようになされた主制御部ｅｘ３１１に対して、電源回路部ｅｘ３１０、操作入力制御部ｅｘ３０４、画像符号化部ｅｘ３１２、カメラインターフェース部ｅｘ３０３、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）制御部ｅｘ３０２、画像復号化部ｅｘ３０９、多重分離部ｅｘ３０８、記録再生部ｅｘ３０７、変復調回路部ｅｘ３０６及び音声処理部ｅｘ３０５が同期バスｅｘ３１３を介して互いに接続されている。
【０１１０】
電源回路部ｅｘ３１０は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付ディジタル携帯電話ｅｘ１１５を動作可能な状態に起動する。
【０１１１】
携帯電話ｅｘ１１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等でなる主制御部ｅｘ３１１の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ｅｘ２０５で集音した音声信号を音声処理部ｅｘ３０５によってディジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ３０１でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ２０１を介して送信する。また携帯電話機ｅｘ１１５は、音声通話モード時にアンテナｅｘ２０１で受信した受信データを増幅して周波数変換処理及びアナログディジタル変換処理を施し、変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ｅｘ３０５によってアナログ音声データに変換した後、これを音声出力部ｅｘ２０８を介して出力する。
【０１１２】
さらに、データ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キーｅｘ２０４の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ｅｘ３０４を介して主制御部ｅｘ３１１に送出される。主制御部ｅｘ３１１は、テキストデータを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ３０１でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ２０１を介して基地局ｅｘ１１０へ送信する。
【０１１３】
データ通信モード時に画像データを送信する場合、カメラ部ｅｘ２０３で撮像された画像データをカメラインターフェース部ｅｘ３０３を介して画像符号化部ｅｘ３１２に供給する。また、画像データを送信しない場合には、カメラ部ｅｘ２０３で撮像した画像データをカメラインターフェース部ｅｘ３０３及びＬＣＤ制御部ｅｘ３０２を介して表示部ｅｘ２０２に直接表示することも可能である。
【０１１４】
画像符号化部ｅｘ３１２は、本願発明で説明した動画像符号化装置を備えた構成であり、カメラ部ｅｘ２０３から供給された画像データを上記実施の形態で示した動画像符号化装置に用いた符号化方法によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部ｅｘ３０８に送出する。また、このとき同時に携帯電話機ｅｘ１１５は、カメラ部ｅｘ２０３で撮像中に音声入力部ｅｘ２０５で集音した音声を音声処理部ｅｘ３０５を介してディジタルの音声データとして多重分離部ｅｘ３０８に送出する。
【０１１５】
多重分離部ｅｘ３０８は、画像符号化部ｅｘ３１２から供給された符号化画像データと音声処理部ｅｘ３０５から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ３０１でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ２０１を介して送信する。
【０１１６】
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナｅｘ２０１を介して基地局ｅｘ１１０から受信した受信データを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部ｅｘ３０８に送出する。
【０１１７】
また、アンテナｅｘ２０１を介して受信された多重化データを復号化するには、多重分離部ｅｘ３０８は、多重化データを分離することにより画像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスｅｘ３１３を介して当該符号化画像データを画像復号化部ｅｘ３０９に供給すると共に当該音声データを音声処理部ｅｘ３０５に供給する。
【０１１８】
次に、画像復号化部ｅｘ３０９は、本願発明で説明した動画像復号化装置を備えた構成であり、画像データのビットストリームを上記実施の形態で示した符号化方法に対応した復号化方法で復号化することにより再生動画像データを生成し、これをＬＣＤ制御部ｅｘ３０２を介して表示部ｅｘ２０２に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データが表示される。このとき同時に音声処理部ｅｘ３０５は、音声データをアナログ音声データに変換した後、これを音声出力部ｅｘ２０８に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まる音声データが再生される。
【０１１９】
なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるディジタル放送が話題となっており、図１６に示すようにディジタル放送用システムにも上記実施の形態の少なくとも動画像符号化装置または動画像復号化装置のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ｅｘ４０９では映像情報のビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ｅｘ４１０に伝送される。これを受けた放送衛星ｅｘ４１０は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナｅｘ４０６で受信し、テレビ（受信機）ｅｘ４０１またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ｅｘ４０７などの装置によりビットストリームを復号化してこれを再生する。また、記録媒体であるＣＤやＤＶＤ等の蓄積メディアｅｘ４０２に記録したビットストリームを読み取り、復号化する再生装置ｅｘ４０３にも上記実施の形態で示した動画像復号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタｅｘ４０４に表示される。また、ケーブルテレビ用のケーブルｅｘ４０５または衛星／地上波放送のアンテナｅｘ４０６に接続されたセットトップボックスｅｘ４０７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタｅｘ４０８で再生する構成も考えられる。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでも良い。また、アンテナｅｘ４１１を有する車ｅｘ４１２で衛星ｅｘ４１０からまたは基地局ｅｘ１０７等から信号を受信し、車ｅｘ４１２が有するカーナビゲーションｅｘ４１３等の表示装置に動画を再生することも可能である。
【０１２０】
更に、画像信号を上記実施の形態で示した動画像符号化装置で符号化し、記録媒体に記録することもできる。具体例としては、ＤＶＤディスクｅｘ４２１に画像信号を記録するＤＶＤレコーダや、ハードディスクに記録するディスクレコーダなどのレコーダｅｘ４２０がある。更にＳＤカードｅｘ４２２に記録することもできる。レコーダｅｘ４２０が上記実施の形態で示した動画像復号化装置を備えていれば、ＤＶＤディスクｅｘ４２１やＳＤカードｅｘ４２２に記録した画像信号を再生し、モニタｅｘ４０８で表示することができる。
【０１２１】
なお、カーナビゲーションｅｘ４１３の構成は例えば図１５に示す構成のうち、カメラ部ｅｘ２０３とカメラインターフェース部ｅｘ３０３、画像符号化部ｅｘ３１２を除いた構成が考えられ、同様なことがコンピュータｅｘ１１１やテレビ（受信機）ｅｘ４０１等でも考えられる。
【０１２２】
また、上記携帯電話ｅｘ１１４等の端末は、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型の端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末の３通りの実装形式が考えられる。
【０１２３】
このように、上記実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記実施の形態で説明した効果を得ることができる。
【０１２４】
また、本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【０１２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る動きベクトル導出方法よれば、参照動きベクトルをスケーリングする際に必要となる除算処理を乗算処理で行うことができるので、少ない演算量で動きベクトルを導出することができる。また、参照動きベクトルをスケーリングする際に使用するパラメータの値を所定範囲に制限したことにより、メモリ上に格納する乗数パラメータテーブルを削減することができる。よって、動きベクトルを導出するときの処理負荷が小さいため、処理能力の低い機器であっても処理可能であり、その実用的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の動きベクトル導出部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の乗数パラメータテーブルを示す図である。
【図４】本発明の動きベクトルを導出する方法を示すフロー図である。
【図５】本発明の動きベクトルの説明図である。
【図６】本発明の動きベクトル導出部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の動きベクトルを導出する方法を示すフロー図である。
【図８】本発明の動きベクトルの説明図である。
【図９】本発明の動きベクトルの説明図である。
【図１０】本発明の動きベクトル導出部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の動画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法をコンピュータシステムにより実現するためのプログラムを格納するための記録媒体についての説明図であり、（ａ）　記録媒体本体であるフレキシブルディスクの物理フォーマットの例を示した説明図、（ｂ）　フレキシブルディスクの正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディスクを示した説明図、（ｃ）　フレキシブルディスクＦＤに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示した説明図である。
【図１３】コンテンツ供給システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１４】携帯電話の例を示す概略図である。
【図１５】携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図１６】ディジタル放送用システムの例を示す図である。
【図１７】動きベクトルの説明図である。
【図１８】従来の動きベクトルを求める処理の流れを示すフロー図である。
【符号の説明】
１０　動きベクトル符号化部
１１　動きベクトル導出部
１２　メモリ
１３　減算器
１４　直交変換部
１５　量子化部
１６　逆量子化部
１７　逆直交変換部
１８　加算器
１９　可変長符号化部
２０　比較部
２１　切り換え部
２２　乗数パラメータテーブル（乗数用）
２３、２５　乗算器
２４　乗数パラメータテーブル（除数用）
１０００　可変長復号化部
１００１　逆量子化部
１００２　逆直交変換部
１００３　加算演算部
１００４　動きベクトル用復号化部
１００５　動きベクトル導出部
１００６　メモリ
【図１】
2004088731.tif 000003
【図２】
2004088731.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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