(57)【要約】【課題】飛越走査によるテレビジョン信号を動き補償フレーム間予測符号化する符号器において、動きベクトルの垂直成分を偶数画素（偶数走査線）単位で探索し、あるいは表現することにより、符号化効率を向上させる。【解決手段】周知の動き補償フレーム間予測符号器において、例えばブロックマッチングの場合、動きベクトルを探索するために参照するフレームに偏倚（ズレ）を与える計数回路のうち、垂直成分探索のための計数回路では偶数単位で計数する。【効果】ほぼ現在の回路形式を踏襲しながら、動きベクトル垂直成分を偶数単位で探索することにより、符号化効率の向上、および／あるいは回路構成の簡易化が実現する。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛越走査された画像信号の動き補償フレーム間予測符号化において、フレーム画像のブロック単位に動きベクトルを探索する際に、垂直方向には偶数画素又は偶数走査線のみとする偏倚を与えて探索することを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
飛越走査された２つのフィールド画像から構成されるフレーム画像をブロック分割し、ブロックの動き補償をフレーム構造で行う場合に、動きベクトルの垂直成分の値を偶数の数の精度に限定して動き探索を行うとともに、探索の結果検出された動きベクトルの垂直成分を偶数の数の精度で符号化することを特徴とする符号化方法。
【請求項３】
飛越走査された２つのフィールド画像から構成されるフレーム画像をブロック分割し、ブロックの動き補償をフレーム構造で行う場合に、動きベクトルの垂直成分を偶数の数に限定して動き探索を行うとともに、探索の結果検出された動きベクトルの垂直成分と偶数の精度に精度修正した予測動きベクトルの垂直成分の差分値を偶数の数の精度で符号化することを特徴とする符号化方法。
【請求項４】
飛越走査された２つのフィールド画像から構成されるフレーム画像の符号化データをブロック単位で復号する方法であって、ブロックの動き補償をフレーム構造で行う場合に、復号した動きベクトルの垂直成分の値を偶数値に修正することを特徴とする復号化方法。
【請求項５】
飛越走査された２つのフィールド画像から構成されるフレーム画像の符号化データをブロック単位で復号する方法であって、ブロックの動き補償をフレーム構造で行う場合に、復号した動きベクトルデータの垂直成分の値と偶数の精度に精度修正した予測動きベクトルの垂直成分の値との加算値を算出したのち、該加算値を偶数値に修正することを特徴とする復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮動画像データの符号化・復号化技術に属するものであり、特に、インタレース画像における動きベクトル表現と動きベクトルの符号化・復号化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン信号（以下、ＴＶ信号と記す）の高能率符号化として、動き補償フレーム間予測符号化があり、既に、これに基づくＭＰＥＧ等がよく知られている。この方法では、周知のように、時間的に異なる２つのフレームを比較して、その中の動く物体が前フレームから如何に移動したかを探索し、その動き分をブロック単位に補償して（それだけ位置を戻して）フレーム間予測を行う。なお、逆方向予測では、未来のフレームから予測する。
【０００３】
通常、動きベクトル（ＭＶ）の探索は、図１に示すように、ブロックマッチングによって行われる。即ち、現在のフレーム１、ｆｎ（ｘ，ｙ）  をブロック２（厳密にはマクロブロック）に分け、以下、このブロック毎にＭＶを探索する。飛越走査では、フレームではなくフィールドの場合もある。これと、過去のフレーム３（双方向予測における逆方向予測では未来のフレームの場合もある）ｆｎ−１（ｘ，ｙ）  を参照し、このフレーム３を（ξ，η）だけずらして、
ＳＡＤ（ξ，η）＝Σ｜ｆｎ（ｘ，ｙ）−ｆｎ−１（ｘ＋ξ，ｙ＋η）｜      （１）
なる差分絶対値和を計算する。これを行うのが、差分絶対値回路４、および総和回路５である。そして、この式（１）における（ξ，η）を、ξ計数回路６、および、η計数回路７により、探索範囲（−ＬからＬ）で少しづつ変化させて、ＳＡＤが最小となる場合の（ξ，η）をＭＶとする。探索範囲は、水平、垂直とも等しいとは限らない。
【０００４】
これを行うため、ある（ξ，η）で得られたＳＡＤを以前に求められた最小値記憶回路８の値と比較し、もし以前の最小値より小さい場合、即ち、差分回路９出力が負の場合、このＳＡＤを最小値記憶回路８に記憶する。さらにこの時の（ξ，η）をξη記憶回路１０に記憶する。
【０００５】
この動作を（ξ，η）を変化させながら、探索範囲全体について繰り返す。その結果、ＳＡＤが最小になる（ξ，η）がξη回路１０に記憶されているので、ＭＶとして出力する。なお、ある画像ブロックのＭＶ探索に際しては、ＳＡＤ最小値の初期値として、十分大きな値を入れておく。
【０００６】
（ξ，η）の変更方法としては、例えば、ηをある値にしてξを、−ＬからＬまで、１づつ増やす。これが終ると、ηを、＋１して同様なことを繰り返す。
【０００７】
変化させる単位としては、図１に示した１画素（垂直方向には１走査線である）単位の他、半画素単位（この場合を半画素精度と言う）がある。例えば、広く用いられているＭＰＥＧ−２  のＭＶ表現には、画素精度と半画素精度がある。半画素精度の時は実効的に１／２づつ増やす。また、半画素精度で行うための内挿回路が必要であるが、本発明では直接の関係がないため略記する。さらに最近では、１／４や１／８画素精度もあるが、この場合も基本的な構成は同じである。
【０００８】
なお、ＭＶの求め方には、上記のフレーム単位の場合の他、フィールド単位の場合がある。符号化において、前者ではＭＶがマクロブロック当り１本なのに対し、後者では２本を要する。フレーム単位で動きを補償するフレーム予測はゆっくりした動きを伴う部分や静止部分の予測に適しており、フィールド単位で動きを補償するフィールド予測は早い動きを伴う部分の予測に適している。そのため、例えばＭＰＥＧ−２やＭＰＥＧ−４では、マクロブロック毎に動き補償の方法をフレーム予測とフィールド予測から選択できる。また、ＭＰＥＧ−２では、さらにフレーム単位で適用する動き補償方法をフレーム予測とフィールド予測から選択できる。
【０００９】
そして、ＭＶ情報ならびにフレーム構造／フィールド構造の識別情報と、ＭＶだけずらせた前フレームのブロックから現フレームを予測した時の予測誤差を、それぞれ符号化して、両者を合わせて符号化データとする。
【００１０】
符号化データの生成方法ならびに符号化データの復元方法については、非特許文献１及び非特許文献２詳細が記載されているため割愛するが、本発明に関連するインタレース信号のマクロブロック構造と動きベクトルの予測符号化手順についてＭＰＥＧ−４の場合を例として簡単に触れておく。
【００１１】
ＭＰＥＧ−４のマクロブロックはフレーム構造であり、１６×１６画素の輝度ブロック１個と８×８画素の色差ブロック２個（４：２：０フォーマットの場合）から構成される。図４のブロック３０が輝度ブロック、ブロック３１と３２が色差ブロックを示している。図上のラインは信号の走査線を示しており、ここでは、実線が第１フィールド（ＴＯＰ  Ｆｉｅｌｄ）、破線が第２フィールド（Ｂｏｔｔｏｍ  Ｆｉｅｌｄ）を意味しているものと考える。
【００１２】
ＭＶがマクロブロック当り１本とするフレーム予測の場合には、図４のように２つのフィールドが混在したブロックを単位としてＭＶの探索と符号化を実施する。この場合、参照とする過去あるいは未来の画像もフレーム構造とする。
【００１３】
フィールド単位で動き補償を行う場合には、図５のようにマクロブロックの３信号ブロック４０〜４２をそれぞれ２個のフィールド単位のブロック（実線がｔｏｐフィールドブロック、破線がｂｏｔｔｏｍフィールドブロック）に分け、フィールド単位でＭＶの探索と符号化を実施する。この場合、参照とする過去あるいは未来の画像もフィールド構造とする。したがって、フィールド単位の動きベクトルの垂直成分の値は、フレーム単位のベクトルの垂直成分に換算すると半分の値となる。
【００１４】
一般の符号化方法では、ＭＶはベクトル成分そのものの値ではなく、各成分毎に周囲のブロックから予測値を求め、その差分値を符号化する。復号化側では、復号した差分値に符号化側と同じ方法で求めた予測値を加算することで元の値を再生する。
【００１５】
一般的な予測動きベクトルの生成方法を示す。動きベクトルを符号化する対象のブロックを５０と仮定する。動きベクトルの水平・垂直成分それぞれについて、隣接位置Ａ，  Ｂ，  Ｃに位置する３ブロックの動きベクトルを候補としてその中間値を計算し、中間値を各動きベクトル成分の予測値とする。但し、Ｃに位置するブロックが存在しない場合（画像の外）には、Ｄに位置するブロックの動きベクトルにて代用する。
【００１６】
ＭＰＥＧ−４では、１つのフレーム内にフレーム構造のマクロブロックとフィールド構造のマクロブロックが混在するため、予測の際には垂直成分のフェーズの違いを統一的に扱う処理が必要となる。予測の候補となるＡ，  Ｂ，  Ｃに位置するブロックのいずれかがフィールド構造の場合には、そのブロックに属する２本のＭＶの垂直成分をそれぞれ２倍するとともに、各成分の平均値を求め、１本の予測候補とする。符号化対象ブロック５０がフィールド構造の場合には、隣接位置Ａ，  Ｂ，  Ｃから選択された予測動きベクトルを２本のＭＶの予測動きベクトルとして用いる。但し、垂直成分については１／２倍した値を予測値する。符号化対象ブロック５０がフレーム構造の場合には、予測動きベクトルの垂直成分のフェーズは符号化する符号化対象ブロックの動きベクトルと同じであるため、垂直成分を１／２倍する処理は行わない。
【非特許文献１】
ＭＰＥＧ−２：  ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃ．  Ｈ．２６２（２０００）｜ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−２：２０００  （２０００年１２月１５日発行）
【非特許文献２】
ＭＰＥＧ−４：  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−２：２００１  （２００１年１２月０１日発行）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
飛越走査の画像信号をフレーム構造として扱う場合に、ＭＶの垂直成分が、事実上偶数走査線のみと見なすことができるという特徴が既存の標準では見逃されている。そのため、既存の標準では、フレーム構造で動きの補償を行うフレーム予測においても、偶数走査線単位ではなく、奇数走査線も含めた１走査線を単位とした冗長な処理がなされている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
フレーム予測を適用する際、垂直方向の動き探索を偶数画素（偶数走査線）のみに限定する。また、ＭＶの垂直成分を偶数値に限定した表現に変更することにより、フレーム予測時のＭＶの情報量を削減する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本願発明を説明する。
【００２０】
飛越走査の画像信号、例えばＴＶ信号では、ＭＶの垂直成分は、事実上偶数走査線のみと見なすことができる。これを、図２と図３を用いて説明する。
【００２１】
フィールドとフィールドの間に物体が図２に示すように動いたとする。その結果、両フィールドを合わせたフレーム画像は、図３のようになる。即ち、水平移動成分がある場合、フレーム画像においてはその垂直エッジ部分に特有のギザギザが生じる。
【００２２】
このようなフレーム画像では、ＭＶの垂直成分は奇数画素（奇数走査線）になり得ない。何故なら、奇数番目走査線と偶数番目走査線における画像のズレ、即ち、ギザギザの様子が、近接するフレームで変わることはほとんどあり得ず、ＳＡＤが小さくなるためには垂直の偏倚は奇数にならざるを得ないからである。
【００２３】
したがって、ＭＶの垂直成分として、奇数画素（奇数走査線）に符号語を割当てる必要がない。
【００２４】
本発明では、以上説明したように、飛越走査においては、フレーム予測のＭＶの垂直成分には偶数画素（偶数走査線）しかないことを利用して、情報量の削減を行い、符号化効率の向上を実現する。
【００２５】
即ち、ＭＶの垂直成分については、垂直方向には偶数画素又は偶数走査線のみの偏倚を与えて探索することにより偶数値のみに限定する。そして、非特許文献１や２に定義されるような動きベクトル符号化用の符号化テーブルにおいて偶数値、奇数値の両者に割り与えられている符号語（コード）を、偶数値にのみ与えることによって、同一偶数値に与えられる符号語のビット数を減らす。これにより、符号化効率の向上が図られる。
【００２６】
回路構成上では、ＭＶにおける垂直アドレスを変更するη計数回路７において、フレーム予測を行う場合に偶数画素又は偶数走査線のみの偏倚を与える点が従来と異なる。この点を図１０に示す。即ち、マクロブロックがフレーム構造の場合には、従来η計数回路７によってηを１だけ増減していたものを、初期値を偶数として２づつ増減するようにスイッチ１１を切り替える。これによって、ηは偶数値のみをとることになる。マクロブロックがフィールド構造の場合には、従来の方法と同様にηを１づつ増減する。整数画素探索間隔の設定手順例を図９に示す。ここでは、探索範囲を全探索とし、フレーム／フィールド構造をマクロブロック毎に切り換える場合を例に説明する。まず、探索対象のマクロブロックが切り出され（処理１００）、その構造が判定される（処理１０１）。フレーム構造の場合には、探索開始位置（処理１１１）の設定後、探索開始位置の水平成分が奇数走査線上の画素の場合には（処理１１５）、処理１１２にて偶数画素に修正される。修正の方法としては１画素プラスするなどの手段が考えられる。次に、参照画像をフレーム構造に設定した後（処理１１３）、探索画素間隔を水平成分１画素、垂直成分２画素に設定する（処理１１４）。マクロブロック構造がフィールドの場合には、最初にｔｏｐフィールドブロック（図５の実線）を切り出す（処理１２１）。次に、探索開始画素を予測動きベクトルが示す画素に設定し、参照画像をｔｏｐフィールドに設定する（処理１２２と１２３）。探索画素間隔は、水平成分・垂直成分とも１画素に設定する（処理１２４）。この処理１２１〜１２４をｂｏｔｔｏｍフィールドブロックに対しても実施する。
【００２７】
ここでは、全探索を例に説明したが、画素を間引き整数探索を行う場合もある。その場合には、処理１１４にて垂直成分の探索画素間隔を２の倍数に設定する。また、ここでは予測動きベクトルと探索開始位置としているが、これを０ベクトルとする場合もある。その場合には、処理１１２は必要ない。
【００２８】
又、ここでは、ＭＶの精度を整数画素精度としているが、従来の技術の項目で示したように、これが、半画素精度あるいは１／４画素精度以上の高精度の場合であっても基本構成は同じである。
【００２９】
次に、ＭＶの精度を１／２画素精度とした場合を例として、フレーム構造のマクロブロックにおける動きベクトルの符号化ならびに復号化方法を示す。本発明では、垂直方向成分の動きベクトル符号化精度が、マクロブロック構造によって異なるため、精度の異なる動きベクトルがフレーム上に混在する。そのため、精度の低いフレーム構造のマクロブロックに含まれる動きベクトルの垂直成分（…−４，−２，  ０，  ２，  ４…）を、符号化方式にて定められた通常の精度（この例では１／２画素精度，  …−２，  −１．５，  −１，  −０．５，  ０，  ０．５，  １，  １．５，  ２…）と同様の方法で符号化することは、決して発生しない値（この例では、−１．５，  −１，  −０．５，  ０．５，  １，  １．５など奇数値と少数値以下第一位が５となる値）を含んだ符号化テーブルを使用することを意味する。これは、符号化効率の面で好ましくない。そこで本発明では、ベクトル表現をスケーリング処理にて変更することにより、符号化効率を低減することなく、通常精度の動きベクトル成分の値と同じ符号化方式（符号化テーブル）を用いることを可能にする。具体的には、フレーム構造のマクロブロックについて、動きベクトルの垂直成分の値を１／４倍（半画素精度の場合）して符号化する。この処理により、垂直成分の値の候補である…−４，  −２，  ０，  ２，  ４…は、それぞれ…−１，−０．５，  ０，  ０．５，  １…として扱われることになる。この際、予測動きベクトルの垂直成分についても、復号側での再現性を確保するため、偶数の値に量子化する。以下に、スケーリング処理の演算式を示す。
下記の式では、ＭＶを１／２画素精度表現の動きベクトル成分を２倍した値、ＰＭＶを１／２画素精度表現の予測動きベクトル成分を２倍した値とする。つまり、ＭＶとＰＭＶの値は整数（…−２，  −１，  ０，  １，  ２…）となる。このとき、符号化する差分動きベクトルＭＶＤは以下の式にて算出される。
水平成分：
ＭＶＤ  ＝  ＭＶ  −  ＰＭＶ
垂直成分：
ＭＶＤ  ＝  （ＭＶ  −  （（ＰＭＶ＞＞２）＜＜２））＞＞２
または
ＭＶＤ  ＝  （ＭＶ＞＞２）    （ＰＭＶ＞＞２）
または
ＭＶＤ  ＝  （ＭＶ／４）    （ＰＭＶ／４）．
このように、フレーム構造のマクロブロックでは、動きベクトルの垂直成分が偶数の数に限定されるため、通常の半画素精度の動きベクトル成分値に対して、１／４倍の値で符号化できる。ここで、割り算でなく、シフト処理を用いているのは、演算工数を減らすためである。垂直成分の第２例について、スケーリング回路の構成例を図１１と１２に示す。図１１では、水平成分への処理を
ＭＶＤ  ＝  （ＭＶ＞＞０）    （ＰＭＶ＞＞０）
とし、シフト値をフレーム／フィールド構造選択ならびに水平／垂直成分選択という２個のパラメータによってスイッチ２０３にて切り替える構成である。動きベクトルＭＶと予測動きベクトルＰＭＶは、それぞれ、スイッチ２０３によって選択されたシフト値により右シフト演算ユニット２０１にてシフト処理される。出力値は差分ユニット２０２にて差分処理され、差分動きベクトルＭＶＤが得られる。図１２でも同じ２個のパラメータを用いるが、シフト値ではなく、スイッチ２０４にて右シフト処理を行うか否かを切り替える構成である。この構成では、水平成分の場合やフィールド構造の場合には、シフト処理は行われない。
【００３０】
一方、復号化側では、復号したＭＶＤならびにＰＭＶから、以下の逆スケーリング式にしたがって、各動きベクトル成分の復号ＭＶ値を再生する。具体的には、１／２画素精度の動き補償を想定した本例では、フレーム構造のマクロブロックにおける動きベクトルの垂直成分を４倍する。この際、符号化側と同様に予測動きベクトルの垂直成分は、符号化側での再現性を確保するため、偶数の値に量子化する。これらの処理により、フレーム構造のマクロブロックにおける動きベクトルの垂直成分の値は、偶数値に戻される。本処理を行うことにより、復号ＭＶ値はすべて１／２画素精度の値に復元され、復号側での動き補償ならびに動きベクトルの予測処理をベクトルの精度を気にせずに統一的に実施することが可能となる。
水平成分：
ＭＶ  ＝  ＭＶＤ  ＋  ＰＭＶ
垂直成分：
ＭＶ  ＝  （ＭＶＤ＜＜２）  ＋  （（ＰＭＶ＞＞２）＜＜２）
または
ＭＶ  ＝  （ＭＶＤ  ＋  （ＰＭＶ＞＞２））＜＜２
または
ＭＶ  ＝  （ＭＶＤ  ＋  （ＰＭＶ／４））×４．
垂直成分の第２例について、逆スケーリング回路の構成例を図１３と１４に示す。図１３では、水平成分を
ＭＶ  ＝  （ＭＶＤ  ＋  （ＰＭＶ＞＞０））＜＜０
とし、シフト値をフレーム／フィールド構造ならびに水平／垂直成分という２個のパラメータによってスイッチ２０３にて切り替える構成である。まず予測動きベクトルＰＭＶは、スイッチ２０３によって選択されたシフト値により右シフト演算ユニット２０１にてシフト処理される。シフト処理後の予測動きベクトルと復号された差分動きベクトルＭＶＤは加算ユニット２０５にて加算処理される。その出力値は、スイッチ２０３にて選択されたシフト値により左シフト演算ユニット２０６にて左シフト処理され復号動きベクトルＭＶを得る。図１４でも同じ２個のパラメータを用いるが、シフト値ではなく、スイッチ２０４にてシフト処理を行うか否かを切り替える構成である。この構成では、水平成分の場合やフィールド構造の場合には、シフト処理は行われない。なお、図１１と図１３は、２個のパラメータの値に関わらず処理手順が同じであるため、並列処理に向いており、図１２と図１４は回路規模こそ大きくなるが、高速処理に向いている。さらに、図１２と図１４については、スイッチ２０４を用いる代わりに、図１５、１６に示すように２通りの回路を用意し、パラメータに応じてその使用を切り替えるように設計する方法もある。
【００３１】
ここまでは、ＭＶ探索時の評価尺度をＳＡＤとしてきたが、動きベクトルの影響を考慮した評価尺度を用いるとより効果的である。例えば、符号化する動きベクトルの本数が少ないフレーム構造の場合についてＳＡＤから一定値を引くことで、フレーム構造のマクロブロックを選択されやすくする方法がよく用いられる。
【００３２】
ここまでは、動きベクトルの精度を半画素精度として説明してきたが、１／４画素精度やそれ以上の高精度でも本発明は適用できる。例えば、１／４画素精度の場合には、フレーム構造のマクロブロックにおける垂直成分の動きベクトル探索について、奇数画素と１／２画素に加えて１／４画素の探索が省略される。この１／４画素精度の場合には、動きベクトルのスケーリング処理では動きベクトルを１／８倍（３ビットシフト）、逆スケーリング処理では８倍する。なお、動き補償の精度が符号化側と復号側で予め定められている通常の符号化／復号化方法では、スケーリング／逆スケーリングを行う際のシフト値は、一意に決定するため、その識別は必要ない。非特許文献２のように２種類の動き補償精度の選択が可能な符号化方式においても、シーケンスあるいはフレームのヘッダ情報として識別情報が伝送されるため、シフト値は事前に知りえる。
【００３３】
ここまでは、輝度信号について述べてきたが、ここで色信号についても触れておく。一般の画像符号化方法では、色差信号用の動きベクトルは符号化せず、輝度信号のものをスケーリングして用いる。たとえば、色差フォーマットが４：２：０の場合、輝度信号の動きベクトルの水平・垂直成分をそれぞれ１／２倍して用いる。そのため、本発明を４：２：０色差フォーマットの画像に適用する場合、フレーム構造のマクロブロックにおける輝度信号の動きベクトルの垂直成分の±２．０，  ６．０，  １０．０．．．．は、色差信号の動きベクトルの垂直成分に換算すると奇数値となる点に注意する必要がある。この場合、フレーム構造の信号としてそのまま奇数値を用いても画像符号化・復号化の手順としては完結しているため方法としての問題は発生しない。しかしながら、これは、１つのマクロブロックにおいて、同一フィールドに属する輝度信号の画素と色差信号の画素が異なるフィールドを対象に動き補償を行うことを意味する。そこで、内挿処理にて生成した同一フィールド内の内挿画素を用いる場合も考えられる。いずれの場合においても、動きベクトルそのものの表現方法ならびに動きベクトルの符号化／復号化方法は変わらないため本発明の構成が適用できる。なお、色差フォーマットが、４：２：２ならびに４：４：４の場合においては、ここで説明した色差信号の問題は発生しない。したがって、本発明の動きベクトル表現ならびに動きベクトル符号化・復号化方法が適用できる。
【００３４】
フレーム／フィールド構造を識別する単位としては、図４と図５に示すようなマクロブロック単位の他に、図７と図８に示すように、２個マクロブロックにて区別する場合もある。この場合には、符号化する動きベクトルの数はフレーム構造であってもフィールド構造であっても同じであり、また予測動きベクトルの選定方法も異なるが、フレーム構造における垂直方向の動きベクトル探索ならびに動きベクトルの符号化／復号化については、本発明の構成が適用できる。
【００３５】
ここまでは、フレーム／フィールド構造の識別をマクロブロック単位で行う場合について説明してきたが、フレーム単位で切り換える場合もある。この場合には、フレーム構造を選択したフレームに対して、本発明の動きベクトル表現ならびに動きベクトル符号化／復号化方法が適用できる。
【００３６】
ここまでは、マクロブロック内の動きベクトルをフレーム構造では１本、フィールド構造では２本として説明してきた。しかしながら、マクロブロックをさらに小ブロックに分割し、その小ブロック単位で動き補償を行う方法も最近では頻繁に用いられる。このように小ブロック分割を実施する符号化／復号化方法おいても、小ブロックがフレーム構造の場合には、動きベクトルの垂直成分を偶数値に限定する本発明の動きベクトル表現ならびに動きベクトル符号化／復号化方法は適用できる。
以下、上記構成に関連した他の実施例を記載する。
（１）ゼロベクトル優遇との関連：画像中に特徴点の乏しい平坦ブロック（空や壁など）では、雑音などの影響で、無意味に大きなＭＶが探索される場合がある。同様に、［ＭＶ垂直成分＝奇数］となる場合もあり得る。前者の無意味なＭＶを避けるため、ゼロベクトル優遇と言う方法が周知である。本発明の場合、このような領域では、しかし、ゼロベクトル優遇により、ＭＶ＝０（偶数）となる場合が多く、奇数となる場合の数はさらに減る。
（２）ＭＶ垂直成分の表現の統一：フィールド単位の予測の場合、ＭＶはフィールド内での走査線数を単位として表している。フレーム予測で、偶数を単位として表すことは、フィールド内の走査線数を単位として表すのと等価であり、統一性があり制御しやすい。
（３）予測モード選択：予測方法の何れのモードを採るかは、符号器設計者の決める所であるが、本願発明を採用することにより、ＭＶが１本でよいフレーム予測が有利となる範囲が拡がる。
（４）ＭＶ探索範囲の減少：  ＭＶの垂直成分を偶数のみに限定するので、探索ステップ数は当然のことながら半画素精度の場合の１／４以下になる。ＭＶ探索は、符号器の処理ステップに占める負担が大きく、これが軽減されれば、回路構成が簡素かされる等の効果がある。
（５）ＭＶ垂直成分としては、飛び越し走査画像の特徴を考慮した新規の符号化テーブルを用意することが望ましい。しかし、従来に近い方法としては、偶数値を２で割った値に従来の符号語を割当て、復号の際に２倍するという方法もある。
（６）従来技術の説明や実施例においては、通常用いられているブロックマッチングの場合を示したが、勾配法など、他の手段においても本発明は適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
ほぼ現在の回路形式を踏襲しながら、動きベクトル垂直成分を偶数単位で探索することにより、符号化効率の向上、および／あるいは回路構成の簡易化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】動きベクトルＭＶ探索の公知の一般的な説明図。
【図２】移動する画像例の説明図。
【図３】飛越走査信号からフレーム画像を構成したときの画像例の説明図。
【図４】フレーム構造のマクロブロックの構成を示す図。
【図５】フィールド構造のマクロブロックの構成を示す図。
【図６】予測動きベクトル選定方法の説明図。
【図７】フレーム構造のマクロブロックの別構成を示す図。
【図８】フィールド構造のマクロブロックの構成を示す図。
【図９】整数探索画素設定処理の流れ図。
【図１０】本発明における動きベクトルＭＶ探索の回路構成例。
【図１１】本発明における動きベクトルスケーリング回路の構成図例。
【図１２】本発明における動きベクトルスケーリング回路の構成図別例。
【図１３】本発明における復号動きベクトル逆スケーリング回路の構成図例。
【図１４】本発明における復号動きベクトル逆スケーリング回路の構成図別例。
【図１５】本発明における動きベクトルスケーリング回路の構成図第３例。
【図１６】本発明における復号動きベクトル逆スケーリング回路の構成図第３例。
【符号の説明】
１…テレビジョン信号の現フレーム、２…動きベクトルを探索するブロック、３…参照するブロック（例えば前のフレーム）、７…動きベクトルの垂直成分ηを探索するためのη計数回路、９…さらに小さなＳＡＤが見付かったとき（差分値が負のとき）、ＳＡＤやξηをセットするための差分回路、１０…探索された動きベクトルの結果を記憶するξη回路、３０、６０…フレーム構造の輝度ブロック、３１、３２、６１、６２…フレーム構造の色差ブロック、４０、７０…フィールド構造の輝度ブロック、４１、４２、７１、７２…フィールド構造の色差ブロック、２０１…右シフト処理ユニット、２０３…差分ユニット、２０３、２０４…スイッチャー、２０５…加算ユニット、２０６…左シフト処理ユニット。
【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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【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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