JPH10224800A

JPH10224800A - 動きベクトル符号化方法および復号化方法

Info

Publication number: JPH10224800A
Application number: JP2490897A
Authority: JP
Inventors: Shinya Sumino; 眞也角野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】動きベクトル符号化の効率を大幅に向上す
る。【解決手段】符号化判定器３１０は動きベクトル情報
３０６を参照していずれを動きベクトル符号化器３１３
で符号化するかを判定する。符号化判定器３１０の指令
によってスイッチ３１１は第１の動きベクトル３００ま
たは第２の動きベクトル３０１の一方を選択して動きベ
クトル符号化器３１３で符号化し、動きベクトル符号化
信号３０２として出力する。またスイッチ３１２は、第
２の動きベクトル３０１の符号化が必要（動きベクトル
が存在している）場合で且つ動きベクトル符号化器３１
３で符号化されない場合、もしくは第２の動きベクトル
３０１の符号化が必要（動きベクトルが存在している）
場合で且つ動きベクトル符号化器３１３で第２の動きベ
クトル３０１の一部の情報が符号化されない場合に、動
きベクトル符号化器３１４で符号化して動きベクトル符
号化信号３０３として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を符号化する
際に必要な動きベクトルを効率よく符号化するために使
用する動きベクトル符号化方法・復号化方法と、前記動
きベクトル符号化と同様の原理で動き補償を行って画像
信号を効率よく符号化するために使用する画像符号化方
法・復号化方法と、それをハードウェアで実現する動き
ベクトル符号化装置・復号化装置と、それをソフトウェ
アで実現するためのプログラムが記録された記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号の符号化では、動きベクトルを
参照した動き補償符号化が効率の良い符号化として知ら
れている。動き補償符号化では動きベクトルが必要であ
り、効率の良い画像符号化には効率の良い動きベクトル
の符号化の実現が必要である。従来の動きベクトル符号
化方法としては、MPEG1/2に代表されるように、動きベ
クトルの予測値を計算し、被符号化動きベクトルと動き
ベクトルの予測値の差分値を符号化する方法が一般的で
ある。なお、MPEG1/2等の従来の動きベクトルの予測値
は常に１つであり、単純な動きの画像を符号化するには
十分な性能が得られる。一方、複雑な動きの画像では、
いくつかの判断基準で作成した複数の動きベクトルの予
測値を被符号化動きベクトルと比較し、最も被符号化動
きベクトルに近い動きベクトルの予測値と被符号化動き
ベクトルの差分値と、被符号化動きベクトルに近い動き
ベクトルの予測値を特定する参照値特定信号を符号化す
ることで符号化効率が得られる。

【０００３】また、画像信号は同じ位置の画素値に対し
て複数の動きベクトルを有する場合がある。

【０００４】例えば、物体単位で符号化する場合には、
物体の形状の動きベクトルと物体の画素値の動きベクト
ルの両者が存在する。両者の動きベクトルをまとめて符
号化すれば効率の良い符号化が実現できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
動きベクトルの予測値が存在する場合には、参照値特定
信号の符号化が必要であり、単純に前記参照値特定信号
を符号化しては符号化効率がそれほど向上しない。符号
化効率を劣化させることなく参照値特定信号を節約でき
ればより符号化効率を向上させることができる。

【０００６】また、同じ位置の画素値に対して複数の動
きベクトルを有する場合、従来では一方の動きベクトル
を他方の動きベクトルと差分符号化する方法が考えられ
ていたに過ぎない。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑み、複数の動きベ
クトルの予測値が存在する場合に適応的に参照値特定信
号を符号化することで、符号化効率を劣化させることな
く参照値特定信号を節約し符号化効率を大きく向上する
ことを目的とする。また、同じ位置の画素値に対して複
数の動きベクトルを有する場合、一方の動きベクトルを
他方の動きベクトルとして符号化することで、後者の動
きベクトル符号化の効率を大幅に向上することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、第１の発明は、複数の動きベクトル予測値候補を参
照して入力された動きベクトルを符号化する動きベクト
ル符号化方法であって、前記複数の動きベクトル予測値
候補から動きベクトル予測値を所定の規則で決定するモ
ードと前記複数の動きベクトル予測値候補から一方を選
択するモードの２つのモードの何れかで動きベクトル予
測値を導出し、前記動きベクトル予測値を参照して前記
入力された動きベクトルを符号化した符号化信号と前記
モードを示す信号を出力する動きベクトル符号化方法で
ある。

【０００９】第２の発明は、動きベクトルを符号化した
符号化信号と前記符号化で参照した動きベクトルの選択
モードを示す信号を入力とし、複数の動きベクトル予測
値候補を参照して符号化された動きベクトルを復号化す
る動きベクトル符号化方法であって、前記選択モードに
対応して前記複数の動きベクトル予測値候補から動きベ
クトル予測値を所定の規則で決定するか又は前記複数の
動きベクトル予測値候補から一方を選択して動きベクト
ル予測値を導出し、前記動きベクトル予測値を参照して
前記入力された符号化信号を復号化して動きベクトルを
出力する動きベクトル復号化方法である。

【００１０】第３の発明は、複数の動きベクトル予測値
候補を参照して入力された画像信号を符号化する画像符
号化方法であって、前記複数の動きベクトル予測値候補
から動きベクトル予測値を所定の規則で決定するモード
と前記複数の動きベクトル予測値候補から一方を選択す
るモードの２つのモードの何れかで動きベクトル予測値
を導出し、前記動きベクトル予測値を参照して前記入力
された画像信号を符号化した符号化信号と前記モードを
示す信号を出力する画像符号化方法である。

【００１１】第４の発明は、画像信号を符号化した符号
化信号と前記符号化で参照した動きベクトルの選択モー
ドを示す信号を入力とし、複数の動きベクトル予測値候
補を参照して符号化された画像信号を復号化する画像符
号化方法であって、前記選択モードに対応して前記複数
の動きベクトル予測値候補から動きベクトル予測値を所
定の規則で決定するか又は前記複数の動きベクトル予測
値候補から一方を選択して動きベクトル予測値を導出
し、前記動きベクトル予測値を参照して前記入力された
符号化信号を復号化して画像信号を出力する画像復号化
方法である。

【００１２】第５の発明は、複数の動きベクトル予測値
候補を参照して入力された動きベクトルを符号化する動
きベクトル符号化方法であって、所定の条件が満足され
る場合は前記複数の動きベクトル予測値候補を相互比較
し所定の規則で１つを選択して動きベクトル予測値と
し、前記所定の条件が満足されない場合は前記複数の動
きベクトル予測値候補から前記入力された動きベクトル
を参照して所定の規則で１つを選択して動きベクトル予
測値とし且つ選択した動きベクトル予測値を特定する情
報を生成し、前記動きベクトル予測値を参照して前記入
力された動きベクトルを符号化し、前記動きベクトル予
測値を特定する情報と前記動きベクトルを符号化した信
号を出力とする動きベクトル符号化方法である。

【００１３】第６の発明は、複数の動きベクトル予測値
候補と前記動きベクトル予測値候補から動きベクトル候
補を特定する情報を参照して入力された動きベクトル符
号化信号を復号化する動きベクトル復号化方法であっ
て、所定の条件が満足される場合は前記複数の動きベク
トル予測値候補を相互比較し所定の規則で１つを選択し
て動きベクトル予測値とし、前記所定の条件が満足され
ない場合は前記動きベクトル予測値を特定する情報を参
照して前記複数の動きベクトル予測値候補から１つを選
択して動きベクトル予測値とし、前記動きベクトル予測
値を参照して前記入力された符号化された動きベクトル
を復号化して出力する動きベクトル復号化方法である。

【００１４】第７の発明は、複数の動きベクトルを符号
化する動きベクトル符号化方法であって、前記複数の動
きベクトルの一方を選択し、前記選択した動きベクトル
を第１の方法で符号化し、前記選択されなかった動きベ
クトルを符号化する必要がある場合には前記選択されな
かった動きベクトルを第２の方法で符号化する動きベク
トル符号化方法である。

【００１５】第８の発明は、１つ以上の動きベクトルを
符号化した符号化信号を復号化して複数の動きベクトル
を復号化する動きベクトル復号化方法であって、前記符
号化信号を第１の方法で動きベクトルを復号化し、前記
符号化信号に２つ以上の動きベクトルが符号化されてい
れば第２の方法で動きベクトルを復号化し、動きベクト
ルが１つの場合は前記第１の方法で復号化したベクトル
が何に対応する動きベクトルかを判定して対応する動き
ベクトルとして出力する動きベクトル復号化方法であ
る。

【００１６】第９の発明は、複数の動きベクトル予測値
候補を参照して入力された動きベクトルを符号化する動
きベクトル符号化装置であって、前記複数の動きベクト
ル予測値候補から動きベクトル予測値を所定の規則で決
定するモードと前記複数の動きベクトル予測値候補から
一方を選択するモードの２つのモードの何れかで動きベ
クトル予測値を導出する符号化判定手段と、前記動きベ
クトル予測値を参照して前記入力された動きベクトルを
符号化する動きベクトル符号化手段を備え、前記動きベ
クトル符号化手段で符号化した符号化信号と前記モード
を示す信号を出力する動きベクトル符号化装置である。

【００１７】第１０の発明は、動きベクトルを符号化し
た符号化信号と前記符号化で参照した動きベクトルの選
択モードを示す信号を入力とし、複数の動きベクトル予
測値候補を参照して符号化された動きベクトルを復号化
する動きベクトル符号化装置であって、前記選択モード
に対応して前記複数の動きベクトル予測値候補から動き
ベクトル予測値を適応的に決定するか又は所定の規則で
前記複数の動きベクトル予測値候補から一方を選択して
動きベクトル予測値を導出する符号化判定手段と、前記
動きベクトル予測値を参照して前記入力された符号化信
号を復号化する動きベクトル復号化手段を備え、前記ベ
クトル復号化手段で復号化した動きベクトルを出力する
動きベクトル復号化装置である。

【００１８】第１１の発明は、複数の動きベクトル予測
値候補を参照して入力された画像信号を符号化する画像
符号化装置であって、前記複数の動きベクトル予測値候
補から動きベクトル予測値を所定の規則で決定するモー
ドと前記複数の動きベクトル予測値候補から一方を選択
するモードの２つのモードの何れかで動きベクトル予測
値を導出する符号化判定手段と、前記動きベクトル予測
値を参照して前記入力された画像信号を符号化する動き
補償符号化手段を備え、前記動き補償符号化手段で符号
化した符号化信号と前記モードを示す信号を出力する画
像符号化装置である。

【００１９】第１２の発明は、画像信号を符号化した符
号化信号と前記符号化で参照した動きベクトルの選択モ
ードを示す信号を入力とし、複数の動きベクトル予測値
候補を参照して符号化された画像信号を復号化する画像
符号化装置であって、前記選択モードに対応して前記複
数の動きベクトル予測値候補から動きベクトル予測値を
所定の規則で決定するか又は前記複数の動きベクトル予
測値候補から一方を選択して動きベクトル予測値を導出
する符号化判定手段と、前記動きベクトル予測値を参照
して前記入力された符号化信号を復号化する動き補償復
号化手段を備え、前記動き補償復号化手段で復号化した
画像信号を出力する画像復号化装置である。

【００２０】第１３の発明は、複数の動きベクトルを符
号化する動きベクトル符号化装置であって、前記複数の
動きベクトルの一方を選択する選択手段と、前記選択し
た動きベクトルを符号化する第１の動きベクトル符号化
手段と、前記選択されなかった動きベクトルを符号化す
る必要がある場合には前記選択されなかった動きベクト
ルを符号化する第２の動きベクトル符号化手段を備えた
動きベクトル符号化装置である。

【００２１】第１４の発明は、１つ以上の動きベクトル
を符号化した符号化信号を復号化して複数の動きベクト
ルを復号化する動きベクトル復号化装置であって、前記
符号化信号を復号化する第１の動きベクトル復号化手段
と、前記符号化信号に２つ以上の動きベクトルが符号化
されていれば他の動きベクトルを復号化する第２の動き
ベクトル復号化手段と、動きベクトルが１つの場合は前
記第１の方法で復号化したベクトルがどの信号に対応す
る動きベクトルかを判定する符号化判定手段と、前記判
定結果に基づいて復号化した動きベクトルを対応する信
号の動きベクトルとして出力する選択手段を備えた動き
ベクトル復号化装置である。

【００２２】第１５の発明は、複数の動きベクトル予測
値候補を参照して入力された動きベクトルを符号化する
動きベクトル符号化装置であって、前記複数の動きベク
トル候補値を入力として前記複数の動きベクトル予測値
候補から１つを選択可能かどうかを決定して出力する符
号化判定手段と、前記符号化判定手段出力を参照して予
測値候補から１つを選択可能でない場合は前記複数の動
きベクトル候補値と前記入力された動きベクトルを比較
して所定の規則で１つの動きベクトル予測値候補を選択
しその選択した動きベクトル予測値候補を特定する情報
を出力する参照値判定手段と、前記符号化判定手段出力
を参照して予測値候補から１つを選択可能である場合は
前記複数の動きベクトル予測値候補から所定の規則で１
つを選択して出力し又予測値候補から１つを選択可能で
ない場合は前記参照値判定手段出力で特定した動きベク
トル予測値候補を出力する予測値生成手段と、前記予測
値生成手段出力を参照して前記入力された動きベクトル
を符号化して出力する動きベクトル符号化手段を備え、
前記参照値判定手段出力と前記動きベクトル符号化手段
出力を装置の出力とする動きベクトル符号化装置であ
る。

【００２３】第１６の発明は、複数の動きベクトル予測
値候補と前記動きベクトル予測値候補から動きベクトル
候補を特定する情報を参照して入力された動きベクトル
符号化信号を復号化する動きベクトル復号化装置であっ
て、前記複数の動きベクトル候補値を入力として前記複
数の動きベクトル予測値候補から１つを選択可能かどう
かを決定して出力する符号化判定手段と、前記符号化判
定手段出力を参照して予測値候補から１つを選択可能で
ある場合は前記複数の動きベクトル予測値候補から所定
の規則で１つを選択して出力し又予測値候補から１つを
選択可能でない場合は前記動きベクトル候補を特定する
情報に対応する動きベクトル予測値候補を出力する予測
値生成手段と、前記予測値生成手段出力を参照して前記
入力された動きベクトル符号化信号を復号化して出力す
る動きベクトル復号化手段を備え、前記動きベクトル復
号化手段出力を装置の出力とする動きベクトル復号化装
置である。

【００２４】第１９の発明は、コンピュータの記録媒体
であって、請求項１から請求項１２の少なくとも１つを
実現するプログラムが記録されている記録媒体である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図２２を用いて説明する。

【００２６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の動きベクトル符号化装置のブロック図である。同
図において、１は被符号化動きベクトル、２は第１の動
きベクトル予測値候補、３は第２の動きベクトル予測値
候補、２０は動きベクトル予測値を適応的に選択するか
どうかの符号化判定情報４を参照して適応的な選択の有
無を意味する適応選択有無情報１０を出力する符号化判
定器、２１は入力された動きベクトル予測値候補の予測
値候補情報５と適応選択有無情報１０を参照して動きベ
クトル予測値をスイッチ２２で選択する参照値判定器、
２３は動きベクトル予測値を参照して被符号化動きベク
トルを符号化し動きベクトル符号化信号１１を出力する
動きベクトル符号化器である。

【００２７】以上の様に構成された実施の形態1の動き
ベクトル符号化装置について、以下その動作を説明す
る。動きベクトルを符号化する場合には、被符号化動き
ベクトルと動きベクトル予測値との差分値を符号化する
ことで効率のよい符号化が可能であるが、動きベクトル
予測値として複数の動きベクトルが参照可能な場合があ
る。図2は動きベクトルを画面内から選択する場合の説
明図である。従来の符号化では、被符号化動きベクトル
MV0を符号化する際に、動きベクトルMV1, MV2およびMV3
から１つの動きベクトル予測値を生成する。しかしなが
ら、MV1, MV2およびMV3の３つを動きベクトル予測値候
補とし、MV0の符号化の際に３つの動きベクトルのいず
れかを適応的に動きベクトル予測値として選択すれば、
所定の方法で１つの動きベクトル予測値を選択するより
も符号化効率が削減できる場合がある。また、図３は動
きベクトルを画面間から選択する場合の説明図である。
MV1およびMV2は異なる時刻の画面の動きベクトルであ
り、MV1およびMV2の2つを動きベクトル予測値候補と
し、MV0の符号化の際に２つの動きベクトルのいずれか
を適応的に動きベクトル予測値として選択すれば、所定
の方法で１つの動きベクトル予測値を選択するよりも符
号化効率が削減できる場合がある。なお、図３は必ずし
も異なる時刻の画面である必要はなく、階層符号化の場
合にベースレイアからエンハンスメントレイアの予測
や、物体単位の符号化の場合における物体の形状信号ま
たは物体の画素値信号の一方から他方の予測でも同様の
効果が実現できる。複数の動きベクトル予測値候補から
適応的に動きベクトル予測値として選択する方法として
は、符号化・復号化済の動きベクトルの値によって選択
する方法が代表的な方法の１つである。例えば、図２の
例では、符号化・復号化済の動きベクトルの値によって
MV1, MV2およびMV3のいずれを動きベクトル予測値とす
るかを決定する。このような複数の動きベクトル予測値
候補から適応的に動きベクトル予測値を選択する方法
は、動きベクトルが空間的に相関のある画像信号では非
常に有効であるが、あまり相関がない画像信号では逆に
所定の方法で１つの動きベクトル予測値を選択する通常
の方法の方が符号化効率が高い。そこで、所定の方法で
１つの動きベクトル予測値を選択する方法と、複数の動
きベクトル予測値候補から適応的に動きベクトル予測値
を選択する方法を、所定の単位で切り替え可能とし、前
記所定の単位毎にいずれの方法で符号化するかを識別す
る適応選択有無情報１０を出力するものが図１の実施の
形態１の動きベクトル符号化装置である。

【００２８】符号化判定器２０は符号化判定情報４を参
照して適応的な選択の有無を意味する適応選択有無情報
１０を出力する。符号化判定情報４の例としては、時刻
的に前後の動きベクトルを参照可能な双方向予測符号化
（MPEGのBフレーム）の場合に前時刻の動きベクトルを
強制的に選択したい場合や、複数の動きベクトル予測値
候補から適応的に動きベクトル予測値を選択すると符号
化効率が劣化する場合や、物体単位の符号化で物体の形
状信号と物体の画素値信号を独立に符号化するために一
方から他方の動きベクトルの参照を禁止することを符号
化判定器２０に通知するために使用される。参照値判定
器２１は予測値候補情報５を参照して複数の動きベクト
ル予測値候補から１つを選択し、スイッチ２２に通知す
る。予測値候補情報５の例としては、動きベクトル予測
値候補が復号化の際に参照可能であるか（参照する動き
ベクトルが既に符号化されており、正しく復号化可能で
あるか）を示す信号や、物体単位の符号化で物体の輪郭
部であるか物体内部であるかもしくは物体外部であるか
を示す信号がある。スイッチ２２は参照値判定器２１の
判断結果に基づいて第１の動きベクトル予測値候補２ま
たは第２の動きベクトル予測値候補３の一方を選択して
動きベクトル符号化器２３に通知する。動きベクトル符
号化器２３はスイッチ２２の出力を参照して被符号化動
きベクトル１を符号化し、動きベクトル符号化信号１１
として出力する。この図１の実施の形態１の動きベクト
ル符号化装置では適応選択有無情報１０と動きベクトル
符号化信号１１が出力となり、復号化の際に使用され
る。なお、通常の使用においては、予測値候補情報５は
復号化の際に別の情報から正しく復号化可能な信号を使
用するため敢えて符号化する必要がないが、必要な場合
は動きベクトル符号化装置の出力として復号化装置に送
信してもよい。また、符号化判定器２０で適応選択有無
情報１０を切り替える周期はフレーム単位や数ライン
（MPEG1/2のマクロブロックスライス）が好ましいが、
スイッチ２２を切り替える周期の整数倍であれば任意の
値に設定することが可能である。

【００２９】なお、図２および図３の説明でMV1, MV2お
よびMV3の３つまたは２つを動きベクトル予測値候補と
して説明したが、それらの動きベクトルから導出される
動きベクトル（例えばMV1とMV2の平均値とMV2とMV3の平
均値など）を動きベクトル予測値候補としてもよく、ま
たMV1, MV2およびMV3の一部の動きベクトルが存在しな
い場合は所定値（例えばゼロベクトル）をその代わりに
使用することも可能である。

【００３０】（実施の形態２）図４は実施の形態２の動
きベクトル復号化装置のブロック図である。同図におい
て、図１の実施の形態１の動きベクトル符号化装置の機
器と同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の
説明を省略する。２４はスイッチ２２の動きベクトル予
測値を参照して動きベクトル符号化信号１１を復号化し
復号化動きベクトル１２を出力する動きベクトル復号化
器である。

【００３１】以上の様に構成された実施の形態２の動き
ベクトル復号化装置について、以下その動作を説明す
る。実施の形態２の動きベクトル復号化装置は適応選択
有無情報１０と動きベクトル符号化信号１１を入力と
し、第１の動きベクトル予測値候補２と第２の動きベク
トル予測値候補３と適応選択有無情報１０を参照して復
号化動きベクトル１２を出力する装置であり、図１の実
施の形態１の動きベクトル符号化装置の符号化信号を復
号化することができる。なお、実施の形態１で説明した
ように、通常の使用においては、予測値候補情報５は復
号化の際に別の情報から正しく復号化可能であるが、必
要な場合は動きベクトル符号化装置の出力として送信さ
れて復号化装置の入力となる。動きベクトル復号化器２
４はスイッチ２２の動きベクトル予測値を参照して動き
ベクトル符号化信号１１を復号化して復号化動きベクト
ル１２を出力する。動きベクトル符号化信号１１が動き
ベクトル予測値と差分符号化されている場合には、動き
ベクトル復号化器２４は動きベクトル符号化信号１１と
動きベクトル予測値を加算する加算器で実現できる。

【００３２】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３の動きベクトル符号化装置のブロック図である。同
図において、図１の実施の形態１の動きベクトル符号化
装置と同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作
の説明を省略する。同図において、３０は第１の動きベ
クトル予測値候補２と第２の動きベクトル予測値候補３
と符号化判定情報４を参照して適応的な選択の有無を意
味する適応選択有無情報１０を出力する符号化判定器、
３１は被符号化動きベクトル１と第１の動きベクトル予
測値候補２と第２の動きベクトル予測値候補３と予測値
候補情報５と適応選択有無情報１０を参照して動きベク
トル予測値選択信号８を出力する参照値判定器、３３は
予測値候補情報５で動きベクトル予測値が一意に決定で
きない場合に動きベクトル予測値選択信号８を出力する
スイッチ、３４は適応選択有無情報１０が適応選択を示
す場合にスイッチ３４の出力を動きベクトル予測値選択
信号１３として出力するスイッチである。

【００３３】以上の様に構成された実施の形態３の動き
ベクトル符号化装置について、以下その動作を説明す
る。実施の形態１の動きベクトル符号化装置では参照値
判定器２１で予測値候補情報５と適応選択有無情報１０
のみを参照して動きベクトル予測値選択信号を決定す
る。実施の形態１の動きベクトル符号化装置は従来の動
きベクトル符号化装置より効率的な符号化が実現できる
が、更なるビット数の削減が必要な場合は参照値判定器
３１で第１の動きベクトル予測値候補２と第２の動きベ
クトル予測値候補３を被符号化動きベクトル１と比較
し、被符号化動きベクトル１の符号化ビット数が少ない
動きベクトル予測値候補を選択することが必要である。
しかしながら、その場合には何れの動きベクトル予測値
として選択したかを示す動きベクトル予測値選択信号８
を復号化側に送信する必要があり、動きベクトル予測値
選択信号８のビット数を削減することが重要である。そ
こで、適応選択有無情報１０が適応選択を示す場合にの
みスイッチ３４をオンにして動きベクトル予測値選択信
号８を動きベクトル予測値選択信号１３として出力すれ
ば、適応選択有無情報１０が適応選択を示さない場合は
動きベクトル予測値選択信号８の送信が不要となりビッ
ト数が節約できる。また、予測値候補情報５で動きベク
トル予測値が第１の動きベクトル予測値候補２と第２の
動きベクトル予測値候補３の何れであるかが復号化側で
一意に正しく決定できる場合も動きベクトル予測値選択
信号８の送信が不要となる。

【００３４】符号化判定器３０は第１の動きベクトル予
測値候補２と第２の動きベクトル予測値候補３と符号化
判定情報４を参照して適応的な選択の有無を意味する適
応選択有無情報１０を出力する。例えば、第１の動きベ
クトル予測値候補２と第２の動きベクトル予測値候補３
が殆ど一致する場合には何れの動きベクトル予測値候補
を動きベクトル予測値としても符号化効率は殆ど変化し
ないので、その際に適応選択有無情報１０で適応選択を
行わない指示を出せば、符号化効率を劣化させることな
く予測値選択信号８のビット数を削減できる。参照値判
定器３１は、適応選択有無情報１０が適応選択を行う指
示を出した場合に、第１の動きベクトル予測値候補２と
第２の動きベクトル予測値候補３を被符号化動きベクト
ル１と比較し、被符号化動きベクトル１を効率よく符号
化できる動きベクトル予測値候補が予測値候補情報５の
指示で動きベクトル予測値として選択可能であればそれ
を動きベクトル予測値とし、選択可能でなければ他方を
動きベクトル予測値とするように動きベクトル予測値選
択信号８でスイッチ２２に通知する。スイッチ３３は予
測値候補情報５で動きベクトル予測値が復号化側で一意
に正しく決定できない場合のみオンになり、スイッチ３
４は適応選択有無情報１０が適応選択を行う指示を出し
た場合にのみオンになる。この図５の実施の形態３の動
きベクトル符号化装置では動きベクトル予測値選択信号
１３と動きベクトル符号化信号１１が出力となり、復号
化の際に使用される。なお、実施の形態１の動きベクト
ル符号化装置と同様に、通常の使用においては、予測値
候補情報５は復号化の際に別の情報から正しく復号化可
能な信号を使用するため敢えて符号化する必要がない
が、必要な場合は動きベクトル符号化装置の出力として
復号化装置に送信してもよい。

【００３５】（実施の形態４）図６は実施の形態４の動
きベクトル復号化装置のブロック図である。同図におい
て、図５の実施の形態３の動きベクトル符号化装置およ
び図４の実施の形態２の動きベクトル復号化装置の機器
と同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説
明を省略する。４０は予測値候補情報５に応じて動きベ
クトル予測値選択信号を出力するスイッチ、４１は適応
選択有無情報１０に応じて動きベクトル予測値選択信号
を出力するスイッチである。

【００３６】以上の様に構成された実施の形態４の動き
ベクトル復号化装置について、以下その動作を説明す
る。実施の形態４の動きベクトル復号化装置は動きベク
トル予測値選択信号１３と動きベクトル符号化信号１１
を入力とし、第１の動きベクトル予測値候補２と第２の
動きベクトル予測値候補３と符号化判定情報４を参照し
て復号化動きベクトル１２を出力する装置であり、図５
の実施の形態３の動きベクトル符号化装置の符号化信号
を復号化することができる。なお、実施の形態３で説明
したように、通常の使用においては、予測値候補情報５
は復号化の際に別の情報から正しく復号化可能である
が、必要な場合は動きベクトル符号化装置の出力として
送信されて復号化装置の入力となる。スイッチ４０は予
測値候補情報５で動きベクトル予測値が第１の動きベク
トル予測値候補２と第２の動きベクトル予測値候補３の
何れであるかが一意的に決定できれば一方を選択し、そ
うでなければ動きベクトル予測値選択信号１３を出力す
る。スイッチ４１は適応選択有無情報１０が適応的な動
きベクトル予測値選択を指示するのであればスイッチ４
０の出力を選択し、適応的な選択を指示しなければ動き
ベクトル予測値が第１の動きベクトル予測値候補２また
は第２の動きベクトル予測値候補３の何れか一方を選択
する。但し、スイッチ４０およびスイッチ４１で第１の
動きベクトル予測値候補２または第２の動きベクトル予
測値候補３の何れか一方を選択する際は、動きベクトル
符号化装置で選択した動きベクトルと同じ動きベクトル
を選択する。他の機器の動作は図５の実施の形態３の動
きベクトル符号化装置および図４の実施の形態２の動き
ベクトル復号化装置と同じであり、前記の様に図５の実
施の形態３の動きベクトル符号化装置の適応選択有無情
報８を正しく復号化できるので動きベクトルを正しく復
号化できる。

【００３７】（実施の形態５）図７は符号化判定器３０
の具体的な構成例のブロック図である。同図において、
図５の実施の形態３の動きベクトル符号化装置および図
６の実施の形態４の動きベクトル復号化装置の機器と同
じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明を
省略する。１００は減算器、１０１は比較器である。

【００３８】以上の様に構成された図７の符号化判定器
３０の動作について説明する。この符号化判定器３０は
第１の動きベクトル予測値候補２と第２の動きベクトル
予測値候補３の差分値を差分器１００で計算し、比較器
１０１で符号化判定情報４と比較し、差分値が符号化判
定情報４以上の場合は適応選択有無情報１０で適応選択
を行うことを指示し、差分値が符号化判定情報４以上の
場合は適応選択を行わないことを指示するものである。
第１の動きベクトル予測値候補２と第２の動きベクトル
予測値候補３の差分値が小さければ動きベクトル予測値
を適応的に選択した場合と固定的に選択した場合の差が
殆どないので、適応的な選択を禁止することで予測値選
択信号１３のビット数を削減できる効果がある。なお、
実施の形態５における符号化判定情報４は、値が大きい
場合には適応選択有無情報１０で適応選択を行い易くな
るので、適応選択の比率を変えるパラメータの意味があ
る。

【００３９】（実施の形態６）図８は参照値判定器３１
の具体的な構成例のブロック図である。同図において、
図５の実施の形態３の動きベクトル符号化装置と同じ動
作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明を省略
する。１１０および１１１は減算器、１１２は比較器、
１１３，１１４および１１５はスイッチである。

【００４０】以上の様に構成された図８の参照値判定器
３１の動作について説明する。この符号化判定器３０は
被符号化動きベクトル１と第１の動きベクトル予測値候
補２および第２の動きベクトル予測値候補３の差分値を
それぞれ差分器１１０および差分器１１１で計算し、比
較器１１２差分値を比較して絶対の小さな差分値となる
動きベクトル予測値候補をスイッチ１１３で選択する。
スイッチ１１４は、予測値候補情報５が何れかの動きベ
クトル予測値候補を参照不可能（復号化側で正しく参照
できない）な場合は参照可能な一方を選択し、双方が参
照可能な場合はスイッチ１１３の出力を選択する。スイ
ッチ１１５は、適応選択有無情報１０が適応的な選択を
禁止する場合は所定の一方を選択し、適応的な選択が許
可される場合はスイッチ１１４の出力を選択する。

【００４１】以上の様にして、予測値候補情報５および
適応選択有無情報１０を参照しつつ、適切な動きベクト
ルの予測値を決定することができる。

【００４２】（実施の形態７）図９は動きベクトル符号
化器２３の具体的な構成例のブロック図である。同図に
おいて、図１の実施の形態１の動きベクトル符号化装置
および図５の実施の形態３の動きベクトル符号化装置と
同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明
を省略する。１２０は減算器、１２１は差分ベクトル符
号化器である。

【００４３】以上の様に構成された図９の動きベクトル
符号化器２３の動作について説明する。差分器１２０は
被符号化動きベクトル１と動きベクトル予測値７の差分
値（差分ベクトル）を計算し、差分ベクトル符号化器１
２１で符号化して動きベクトル符号化信号１１になる。
動きベクトル予測値７は被符号化動きベクトル１との差
分値が小さいベクトルであり、差分器１２０の出力はゼ
ロベクトルに集中する分布となる。従って、差分ベクト
ル符号化器１２１においてゼロベクトル近傍で短い符号
長となる可変長符号化を行うことで、効率の良い動きベ
クトル符号化が行える。

【００４４】（実施の形態８）図１０は動きベクトル復
号化器２４の具体的な構成例のブロック図である。同図
において、図４の実施の形態２の動きベクトル復号化装
置および図６の実施の形態４の動きベクトル復号化装置
と同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説
明を省略する。１３０は差分ベクトル復号化器、１３１
は加算器である。

【００４５】以上の様に構成された図１０の動きベクト
ル復号化器２４の動作について説明する。実施の形態８
の動きベクトル復号化器は実施の形態７の動きベクトル
符号化器の復号動作を行うものである。差分ベクトル復
号化器１３０は動きベクトル符号化信号１１を復号化し
て動きベクトル予測値７との差分値（差分ベクトル）を
復号化し、加算器１３１は前記差分ベクトル復号化器１
３０の出力と動きベクトル予測値７を加算して復号化動
きベクトル１２として出力する。以上の様に、実施の形
態７の動きベクトル符号化器の復号動作を正しく行え
る。

【００４６】（実施の形態９）図１１は本発明の実施の
形態９の画像符号化装置のブロック図である。同図にお
いて、図１の実施の形態１の動きベクトル符号化装置と
同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明
を省略する。同図において、２２０はスイッチ２２の出
力である動きベクトル予測値を参照して被符号化画像信
号２０１を動き補償符号化して画像符号化信号２１１を
出力する動き補償符号化器である。

【００４７】以上の様に構成された実施の形態９の画像
符号化装置について、以下その動作を説明する。

【００４８】実施の形態９の画像符号化装置は複数の動
きベクトル予測値候補から１つを動きベクトル予測値と
して選択し、その選択した動きベクトル予測値で被符号
化画像信号２０１を動き補償符号化し、画像符号化信号
２１１として出力するものである。動きベクトル予測値
の決定方法は図１の実施の形態１の動きベクトル符号化
装置と同じであり、第１の動きベクトル予測値候補２と
第２の動きベクトル予測値候補３が復号化側で既知であ
れば両ベクトルから動き補償誤差が少ないものを動きベ
クトル予測値として参照値判定器２１で選択すれば、符
号化効率が向上する。動きベクトル予測値候補として
は、前時刻および後時刻の同じ空間位置のそれぞれの動
きベクトルを使用してもよく、物体単位の画像信号にお
ける画素値信号と形状信号および各画素の透過度を表す
透過度信号の何れかの動きベクトルを他方の信号の符号
化に使用してもよい。例えば、形状信号と画素値信号の
各動きベクトルを動きベクトル予測値候補とし、透過度
信号を動き補償符号化することができる。

【００４９】（実施の形態１０）図１２は実施の形態１
０の画像復号化装置のブロック図である。同図におい
て、図４の実施の形態２の動きベクトル復号化装置およ
び図１１の実施の形態９の画像符号化装置の機器と同じ
動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明を省
略する。同図において、２２１はスイッチ２２の出力で
ある動きベクトル予測値を参照して画像符号化信号２１
１を動き補償復号して復号化画像信号２１２を出力する
動き補償復号化器である。

【００５０】以上の様に構成された実施の形態１０の画
像復号化装置について、以下その動作を説明する。実施
の形態１０の画像復号化装置はスイッチ２２の出力であ
る動きベクトル予測値を参照して画像符号化信号２１１
を復号化する装置である。動きベクトル予測値の決定方
法は図４の実施の形態２の動きベクトル復号化装置と同
じであり、第１の動きベクトル予測値候補２と第２の動
きベクトル予測値候補３が復号化側で既知であれば画像
符号化装置の動き補償符号化で参照した動きベクトル予
測値を図４の実施の形態２の動きベクトル復号化装置と
同様の方法で生成できるので、画像符号化信号２１１を
正しく復号化することができる。

【００５１】（実施の形態１１）図１３は本発明の実施
の形態１１の画像符号化装置のブロック図である。同図
において、図５の実施の形態３の動きベクトル符号化装
置および図１１の実施の形態９の画像符号化装置と同じ
動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明を省
略する。

【００５２】以上の様に構成された実施の形態１１の画
像符号化装置について、以下その動作を説明する。実施
の形態１１の画像符号化装置と実施の形態９の画像符号
化装置の違いは、実施の形態９の画像符号化装置が実施
の形態１の動きベクトル符号化装置と同じ動きベクトル
予測値を参照して動き補償符号化するのに対し、実施の
形態１１の画像符号化装置は実施の形態３の動きベクト
ル符号化装置と同じ動きベクトル予測値を参照して動き
補償符号化することである。但し、図１３の実施の形態
１１の画像符号化装置では被符号化動きベクトル１が存
在しないので、参照値判定器３１では被符号化動きベク
トル１を参照しない方法で動きベクトル予測値選択信号
８を決定する。

【００５３】（実施の形態１２）図１４は実施の形態１
２の画像復号化装置のブロック図である。同図におい
て、図６の実施の形態４の動きベクトル復号化装置、図
１２の実施の形態１０の画像復号化装置および図１３の
実施の形態１１の画像符号化装置の機器と同じ動作をす
る機器は同じ番号を付し、その動作の説明を省略する。

【００５４】以上の様に構成された実施の形態１２の画
像復号化装置について、以下その動作を説明する。実施
の形態１２の画像復号化装置と実施の形態１０の画像復
号化装置の違いは、実施の形態１０の画像復号化装置が
実施の形態２の動きベクトル復号化装置と同じ動きベク
トル予測値を参照して動き補償復号化するのに対し、実
施の形態１２の画像復号化装置は実施の形態４の動きベ
クトル復号化装置と同じ動きベクトル予測値を参照して
動き補償復号化することである。

【００５５】（実施の形態１３）図１５は動き補償符号
化器２２０の具体的な構成例のブロック図である。同図
において、図１１の実施の形態９の画像符号化装置と同
じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明を
省略する。２３０はメモリ、２３１は減算器、２３２は
符号化器、２３３は復号化器、２３４は加算器である。

【００５６】以上の様に構成された図１５の動き補償符
号化器２２０の動作について説明する。図１５の動き補
償符号化器２２０はMPEG1/2で使用されている代表的な
動き補償符号化器の構成である。メモリ２３０には復号
化済画像信号が記憶されており、動きベクトル予測値７
で示される画像信号が減算器２３１に出力される。減算
器２３１は被符号化画像信号２０１とメモリ２３０出力
の差分値を計算し、符号化器２３２で符号化する。符号
化器２３２では直交変換および量子化および可変長符号
化が行われて画像符号化信号２１１が出力される。復号
化器２３３は画像符号化信号２１１を復号化し、加算器
２３４でメモリ２３０出力と加算してメモリ２３０に記
憶され、後続の画像信号の符号化に使用される。復号化
器２３３では符号化器２３２の逆の処理である可変長復
号化および逆量子化および逆直交変換が行われる。な
お、符号化器２３２および復号化器２３３は直交変換の
代わりに予測符号化やサブバンド符号化、ウェーブレッ
ト符号化でもよく、また可変長符号化の代わりに固定長
符号化を使用することも可能である。

【００５７】（実施の形態１４）図１６は動き補償復号
化器２２１の具体的な構成例のブロック図である。同図
において、図１２の実施の形態１０の動き補償復号化装
置および図１５の実施の形態１３の動き補償復号化器と
同じ動作をする機器は同じ番号を付し、その動作の説明
を省略する。

【００５８】以上の様に構成された図１６の動き補償復
号化器２２１の動作について説明する。実施の形態１４
の動き補償復号化器は実施の形態１３の動き補償符号化
器の復号動作を行うものである。実施の形態１４の動き
補償復号化器の構成は図１５の実施の形態１３の動き補
償復号化器の一部であり、その部分の動作は図１５の実
施の形態１３の動き補償復号化器で説明したものと同じ
である。

【００５９】（実施の形態１５）図１７は実施の形態１
５の動きベクトル符号化装置のブロック図である。同図
において、３００は第１の動きベクトル、３０１は第２
の動きベクトル、３１３は動きベクトルを符号化して動
きベクトル符号化信号３０２を出力する動きベクトル符
号化器、３１４は動きベクトルを符号化して動きベクト
ル符号化信号３０３を出力する動きベクトル符号化器、
３１０は動きベクトル３００および動きベクトル３０１
を切り替える指標となる動きベクトル情報３０６を参照
してスイッチ３１１およびスイッチ３１２を切り替えと
動きベクトル符号化器３１３の符号化モードを切り替え
る符号化判定器である。

【００６０】以上の様に構成された実施の形態１５の動
きベクトル符号化装置について、以下その動作を説明す
る。この実施の形態１５の動きベクトル符号化装置は第
１の動きベクトル３００と第２の動きベクトル３０１の
２つの動きベクトルを同時に符号化する動きベクトル符
号化装置である。図１８は２つの動きベクトルを同時に
符号化する説明図である。各画面はMPEG1/2のようにマ
クロブロックに分割されており、符号化が必要な動きベ
クトルをマクロブロック毎に矢印で表す。即ち、矢印が
記載されていないマクロブロックは画面内符号化されて
いたり符号化が省略されている等の理由で動きベクトル
の符号化が必要でないことを表す。図１８（ａ）は第１
の動きベクトル３００、図１８（ｂ）は第２の動きベク
トル３０１を意味している。動きベクトルは隣接する動
きベクトルの相関を利用すれば効率的な符号化が可能で
あるが、動きベクトルの個数が少ない場合は隣接する動
きベクトルの相関が十分に利用できないため符号化効率
が向上しない。そこで、第１の動きベクトル３００と第
２の動きベクトル３０１に相関があるならば、一方の動
きベクトルの一部を他方の動きベクトルとまとめて符号
化することで、隣接する動きベクトルの相関を有効に利
用することが可能になる。図１８（ｃ）は図１８（ａ）
の動きベクトルが存在する場合はその動きベクトルを図
１８（ｃ）の動きベクトルとし、図１８（ａ）の動きベ
クトルが存在しない場合で且つ図１８（ｂ）の動きベク
トルが存在する場合はその動きベクトルを図１８（ｃ）
の動きベクトルとするものである。一方、図１８（ｄ）
は図１８（ａ）の動きベクトルと図１８（ｂ）の動きベ
クトルの両者が存在する場合に図１８（ｂ）の動きベク
トルを図１８（ｄ）の動きベクトルとするものである。
図１８（ｃ）の各動きベクトルが図１８（ａ）もしくは
図１８（ｂ）の動きベクトルの何れであるかが復号化時
に正しく特定できれば、図１８（ａ）の動きベクトルと
図１８（ｂ）の動きベクトルを符号化する代わりに図１
８（ｃ）の動きベクトルと図１８（ｄ）の動きベクトル
を符号化することで動きベクトルを正しく符号化・復号
化可能である。図１８（ｃ）の動きベクトルは隣接する
動きベクトルの個数が多いので隣接する動きベクトルの
相関が十分に利用した効率的な符号化が可能であり、一
方図１８（ｄ）は図１８（ｃ）の同じマクロブロック位
置の動きベクトルとの相関が強いので、図１８（ｄ）と
図１８（ｃ）の動きベクトルの相関を利用した効率的な
符号化が可能である。

【００６１】画像信号は物体単位の画像信号であり、物
体の形状信号の動きベクトルが図１８（ａ）、物体の画
素値信号の動きベクトルが図１８（ｂ）に対応するもの
とする。形状信号は物体の内部であるか外部であるかを
識別する信号であり、物体内部および物体外部では一様
な値であるから形状情報の動き動き補償符号化の効果は
物体の輪郭部に限定される。さて、物体の形状信号の符
号化においては、従来、下記の４通りのモードで符号化
を行っている。

【００６２】１．物体外部であることを表す符号２．物体内部であることを表す符号３．物体境界部で且つ画面内符号化であることを表す符
号と、画面内符号化データ４．動き補償符号化であることを表す符号と、動きベク
トルと、動き補償符号化データである。このことより、
４．の場合以外は形状の動きベクトルが符号化されない
ので、動きベクトルが符号化されていれば必ず画素値信
号の動きベクトルであるということが形状信号から一意
に判断できる。更に、物体内部の形状信号は必ず２．の
モードで符号化することにすれば、物体内部の動きベク
トルは必ず画素値信号の動きベクトルであると判断でき
る。以上のようにすれば、特別な付加情報なしで図１８
（ｄ）の各動きベクトルが図１８（ａ）の動きベクトル
であるか図１８（ｂ）の動きベクトルであるかを特定で
きる。図１９は何れの動きベクトルかを特定する概念の
説明図である。

【００６３】符号化判定器３１０は動きベクトル情報３
０６を参照して図１８（ａ）の動きベクトルまたは図１
８（ｂ）の動きベクトルのいずれを動きベクトル符号化
器３１３で符号化するかを判定する。動きベクトル情報
３０６は図１８（ａ）および図１８（ｂ）の各動きベク
トルが存在するかどうか通知するものであり、図１９で
説明した形状信号の符号化モードがその例である。符号
化判定器３１０の指令によってスイッチ３１１は第１の
動きベクトル３００または第２の動きベクトル３０１の
一方を選択して動きベクトル符号化器３１３で符号化
し、動きベクトル符号化信号３０２として出力する。ま
たスイッチ３１２は、第２の動きベクトル３０１の符号
化が必要（動きベクトルが存在している）場合で且つ動
きベクトル符号化器３１３で符号化されない場合、もし
くは第２の動きベクトル３０１の符号化が必要（動きベ
クトルが存在している）場合で且つ動きベクトル符号化
器３１３で第２の動きベクトル３０１の一部の情報が符
号化されない場合に、動きベクトル符号化器３１４で符
号化して動きベクトル符号化信号３０３として出力され
る。入力される動きベクトルが第１の動きベクトル３０
０または第２の動きベクトル３０１のいずれかによって
動きベクトル符号化器３１３の符号化方法を変更する必
要がある場合は、符号化判定器３１０から動きベクトル
符号化器３１３に指令を出して符号化方法を切り替え
る。また、動きベクトル符号化器３１３で第２の動きベ
クトル３０１の一部のみが符号化される場合には、動き
ベクトル符号化器３１３で符号化されなかった部分の第
２の動きベクトル３０１のデータを符号化する。

【００６４】（実施の形態１６）図２０は実施の形態１
６の動きベクトル復号化装置のブロック図である。同図
において、図１７の実施の形態１５の動きベクトル符号
化装置の機器と同じ動作をする機器は同じ番号を付し、
その動作の説明を省略する。３１５は動きベクトルを復
号化して復号化動きベクトル３０４を出力する動きベク
トル復号化器、３１６は動きベクトルを復号化して復号
化動きベクトル３０５を出力する動きベクトル復号化
器、３１７は動きベクトル符号化器３１３の出力を切り
替えるスイッチ、３１８は動きベクトル符号化器３１４
の出力を切り替えるスイッチである。

【００６５】以上の様に構成された実施の形態１６の動
きベクトル復号化装置について、以下その動作を説明す
る。実施の形態１６の動きベクトル復号化装置は符号化
判定器３１０の指令によってスイッチ３１７とスイッチ
３１８と動きベクトル復号化器３１５と動きベクトル復
号化器３１６を切り替えて、動きベクトル符号化信号３
０２および動きベクトル符号化信号３０３を復号化する
ものであり、符号化判定器３１０の指令によって動きベ
クトル符号化装置と同じ切替を行うことで図１７の実施
の形態１５の動きベクトル符号化装置の符号化信号を復
号化することができる。即ち、符号化判定器３１０の指
令によって動きベクトル復号化器３１５は図１７の動き
ベクトル符号化器３１３の逆の動作を行い、動きベクト
ル復号化器３１６は図１７の動きベクトル符号化器３１
４の逆の動作を行う。なお、図１７の動きベクトル符号
化器３１３で第２の動きベクトル３０１の一部のみが符
号化される場合には、動きベクトル復号化器３１５で復
号化した一部のデータを参照して他のデータを動きベク
トル復号化器３１６で復号化する。スイッチ３１７およ
びスイッチ３１８は符号化判定器３１０の指令によっ
て、復号化した第１の動きベクトルを復号化動きベクト
ル３０４とし、復号化した第２の動きベクトルを復号化
動きベクトル３０５として出力するように切り替える。

【００６６】（実施の形態１７）図２１は２つの動きベ
クトルを符号化する動きベクトル符号化方法の具体例で
ある。図２１（ａ）に示すように第１の動きベクトルは
整数精度の動きベクトルであり、第２の動きベクトルは
実数精度の動きベクトルとする。従って、第１の動きベ
クトル符号化器（図１７の動きベクトル符号化器３１
３）は第１の動きベクトルを符号化するためには整数精
度で十分なため、整数精度で符号化する動きベクトル符
号化器とすることが符号化効率の観点から妥当である。
一方、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルを同時
に符号化することを考えれば、図２１（ｂ）に示すよう
に第２の動きベクトル符号化器（図１７の動きベクトル
符号化器３１４）は第２の動きベクトルを符号化するた
めには実数精度が必要である。しかしながら、第１の動
きベクトルが無く実数精度の第２の動きベクトルを第１
の動きベクトル符号化器で符号化する場合には、第１の
動きベクトル符号化器が整数精度しか符号化できないた
めに、実数精度の符号化ができない。そこで、図２１
（ｃ）に示すように、実数を整数部と小数部に分離し、
整数部を第１の動きベクトル符号化器で符号化して小数
部を第２の動きベクトル符号化器で符号化すれば、第２
の動きベクトルを小数精度で符号化可能である。

【００６７】なお、第２の動きベクトル符号化器で、整
数部を含む動きベクトルを符号化する場合（第２の動き
ベクトルを符号化する場合）と小数部のみを符号化する
場合で、符号化方式を切り替えたり、可変長符号の符号
表を切り替えても良い。また、動きベクトル符号化器の
動作で説明したが、動きベクトル復号化器でも同様に実
現できることは自明である。

【００６８】（実施の形態１８）また、本発明はプログ
ラムによって実現し、これをフロッピーディスク等の記
録媒体に記録して移送することにより、独立した他のコ
ンピュータシステムで容易に実施することができる。図
２２に記録媒体の例としてフロッピーディスクを示す。

【００６９】なお、実施の形態１８においては、記録媒
体としてフロッピーディスクを示したが、ICカードやCD
-ROMや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。

【００７０】更に、実施の形態１から実施の形態１７で
は動きベクトルの予測値候補や被符号化動きベクトルが
２つの場合の実施の形態のみを説明したが、３つ以上の
場合も同様に実現できる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の動
きベクトルの予測値が存在する場合に適応的に参照値特
定信号を符号化することで、符号化効率を劣化させるこ
となく参照値特定信号を節約し符号化効率を大きく向上
できる。また、同じ位置の画素値に対して複数の動きベ
クトルを有する場合、一方の動きベクトルを他方の動き
ベクトルとして符号化することで、後者の動きベクトル
符号化の効率を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の動きベクトル符号化装置のブロ
ック図

【図２】動きベクトルを画面内から選択する場合の説明
図

【図３】動きベクトルを画面間から選択する場合の説明
図

【図４】実施の形態２の動きベクトル復号化装置のブロ
ック図

【図５】実施の形態３の動きベクトル符号化装置のブロ
ック図

【図６】実施の形態４の動きベクトル復号化装置のブロ
ック図

【図７】符号化判定器３０の具体的な構成例のブロック
図

【図８】参照値判定器３１の具体的な構成例のブロック
図

【図９】動きベクトル符号化器２３の具体的な構成例の
ブロック図

【図１０】動きベクトル復号化器２４の具体的な構成例
のブロック図

【図１１】実施の形態９の画像符号化装置のブロック図

【図１２】実施の形態１０の画像復号化装置のブロック
図

【図１３】実施の形態１１の画像符号化装置のブロック
図

【図１４】実施の形態１２の画像復号化装置のブロック
図

【図１５】動き補償符号化器２２０の具体的な構成例の
ブロック図

【図１６】動き補償復号化器２２１の具体的な構成例の
ブロック図

【図１７】実施の形態１５の動きベクトル符号化装置の
ブロック図

【図１８】２つの動きベクトルを同時に符号化する説明
図

【図１９】何れの動きベクトルかを特定する概念の説明
図

【図２０】実施の形態１６の動きベクトル復号化装置の
ブロック図

【図２１】動きベクトル符号化方法の具体例を示す図

【図２２】本発明の実施の形態１８による記録媒体のブ
ロック図

【符号の説明】

２０，３０，３１０符号化判定器２１，３１参照値判定器２３，３１３，３１４動きベクトル符号化器２４，３１５，３１６動きベクトル復号化器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の動きベクトル予測値候補を参照して
入力された動きベクトルを符号化する動きベクトル符号
化方法であって、前記複数の動きベクトル予測値候補か
ら動きベクトル予測値を決定するモードと所定の規則で
前記複数の動きベクトル予測値候補から一方を選択する
モードの２つのモードの何れかで動きベクトル予測値を
導出し、前記動きベクトル予測値を参照して前記入力さ
れた動きベクトルを符号化した符号化信号と前記モード
を示す信号を出力する動きベクトル符号化方法。
【請求項２】動きベクトルを符号化した符号化信号と前
記符号化で参照した動きベクトルの選択モードを示す信
号を入力とし、複数の動きベクトル予測値候補を参照し
て符号化された動きベクトルを復号化する動きベクトル
符号化方法であって、前記選択モードに対応して前記複
数の動きベクトル予測値候補から動きベクトル予測値を
所定の規則で決定するか又は前記複数の動きベクトル予
測値候補から一方を選択して動きベクトル予測値を導出
し、前記動きベクトル予測値を参照して前記入力された
符号化信号を復号化して動きベクトルを出力する動きベ
クトル復号化方法。
【請求項３】複数の動きベクトル予測値候補を参照して
入力された画像信号を符号化する画像符号化方法であっ
て、前記複数の動きベクトル予測値候補から動きベクト
ル予測値を決定するモードと所定の規則で前記複数の動
きベクトル予測値候補から一方を選択するモードの２つ
のモードの何れかで動きベクトル予測値を導出し、前記
動きベクトル予測値を参照して前記入力された画像信号
を符号化した符号化信号と前記モードを示す信号を出力
する画像符号化方法。
【請求項４】画像信号を符号化した符号化信号と前記符
号化で参照した動きベクトルの選択モードを示す信号を
入力とし、複数の動きベクトル予測値候補を参照して符
号化された画像信号を復号化する画像復号化方法であっ
て、前記選択モードに対応して前記複数の動きベクトル
予測値候補から動きベクトル予測値を所定の規則で決定
するか又は前記複数の動きベクトル予測値候補から一方
を選択して動きベクトル予測値を導出し、前記動きベク
トル予測値を参照して前記入力された符号化信号を復号
化して画像信号を出力する画像復号化方法。
【請求項５】複数の動きベクトル予測値候補を参照して
入力された動きベクトルを符号化する動きベクトル符号
化方法であって、所定の条件が満足される場合は前記複
数の動きベクトル予測値候補を相互比較し所定の規則で
１つを選択して動きベクトル予測値とし、前記所定の条
件が満足されない場合は前記複数の動きベクトル予測値
候補から前記入力された動きベクトルを参照して所定の
規則で１つを選択して動きベクトル予測値とし且つ選択
した動きベクトル予測値を特定する情報を生成し、前記
動きベクトル予測値を参照して前記入力された動きベク
トルを符号化し、前記動きベクトル予測値を特定する情
報と前記動きベクトルを符号化した信号を出力とする動
きベクトル符号化方法。
【請求項６】所定の条件は、複数の動きベクトル予測値
候補を相互比較してその差を計算し、前記差が所定値以
下となることである請求項５記載の動きベクトル符号化
方法。
【請求項７】複数の動きベクトル予測値候補と前記動き
ベクトル予測値候補から動きベクトル候補を特定する情
報を参照して入力された動きベクトル符号化信号を復号
化する動きベクトル復号化方法であって、所定の条件が
満足される場合は前記複数の動きベクトル予測値候補を
相互比較し所定の規則で１つを選択して動きベクトル予
測値とし、前記所定の条件が満足されない場合は前記動
きベクトル予測値を特定する情報を参照して前記複数の
動きベクトル予測値候補から１つを選択して動きベクト
ル予測値とし、前記動きベクトル予測値を参照して前記
入力され符号化された動きベクトルを復号化して出力す
る動きベクトル復号化方法。
【請求項８】所定の条件は、複数の動きベクトル予測値
候補を相互比較してその差を計算し、前記差が所定値以
下である請求項７記載の動きベクトル復号化方法。
【請求項９】１つ以上の動きベクトルを符号化する動き
ベクトル符号化方法であって、前記複数の動きベクトル
の一方を選択し、前記選択した動きベクトルを第１の方
法で符号化し、前記選択されなかった動きベクトルを符
号化する必要がある場合には前記選択されなかった動き
ベクトルを第２の方法で符号化する動きベクトル符号化
方法。
【請求項１０】少なくとも１つの動きベクトルを符号化
する場合には、必ず第１の方法で符号化する請求項９記
載の動きベクトル符号化方法。
【請求項１１】１つ以上の動きベクトルを符号化した符
号化信号を復号化して複数の動きベクトルを復号化する
動きベクトル復号化方法であって、前記符号化信号を第
１の方法で動きベクトルを復号化し、前記符号化信号に
２つ以上の動きベクトルが符号化されていれば第２の方
法で動きベクトルを復号化し、動きベクトルが１つの場
合は前記第１の方法で復号化したベクトルが何に対応す
る動きベクトルかを判定して対応する動きベクトルとし
て出力する動きベクトル復号化方法。
【請求項１２】複数の動きベクトルの少なくとも１つを
符号化する場合には、第１の方法で符号化する請求項１
１記載の動きベクトル符号化方法。
【請求項１３】複数の動きベクトル予測値候補を参照し
て入力された動きベクトルを符号化する動きベクトル符
号化装置であって、前記複数の動きベクトル予測値候補
から動きベクトル予測値を所定の規則で決定するモード
と前記複数の動きベクトル予測値候補から一方を選択す
るモードの２つのモードの何れかで動きベクトル予測値
を導出する符号化判定手段と、前記動きベクトル予測値
を参照して前記入力された動きベクトルを符号化する動
きベクトル符号化手段を備え、前記動きベクトル符号化
手段で符号化した符号化信号と前記モードを示す信号を
出力する動きベクトル符号化装置。
【請求項１４】動きベクトルを符号化した符号化信号と
前記符号化で参照した動きベクトルの選択モードを示す
信号を入力とし、複数の動きベクトル予測値候補を参照
して符号化された動きベクトルを復号化する動きベクト
ル符号化装置であって、前記選択モードに対応して前記
複数の動きベクトル予測値候補から動きベクトル予測値
を所定の規則で決定するか又は前記複数の動きベクトル
予測値候補から一方を選択して動きベクトル予測値を導
出する符号化判定手段と、前記動きベクトル予測値を参
照して前記入力された符号化信号を復号化する動きベク
トル復号化手段を備え、前記ベクトル復号化手段で復号
化した動きベクトルを出力する動きベクトル復号化装
置。
【請求項１５】複数の動きベクトル予測値候補を参照し
て入力された画像信号を符号化する画像符号化装置であ
って、前記複数の動きベクトル予測値候補から動きベク
トル予測値を所定の規則で決定するモードと前記複数の
動きベクトル予測値候補から一方を選択するモードの２
つのモードの何れかで動きベクトル予測値を導出する符
号化判定手段と、前記動きベクトル予測値を参照して前
記入力された画像信号を符号化する動き補償符号化手段
を備え、前記動き補償符号化手段で符号化した符号化信
号と前記モードを示す信号を出力する画像符号化装置。
【請求項１６】画像信号を符号化した符号化信号と前記
符号化で参照した動きベクトルの選択モードを示す信号
を入力とし、複数の動きベクトル予測値候補を参照して
符号化された画像信号を復号化する画像符号化装置であ
って、前記選択モードに対応して前記複数の動きベクト
ル予測値候補から動きベクトル予測値を適応的に決定す
るか又は所定の規則で前記複数の動きベクトル予測値候
補から一方を選択して動きベクトル予測値を導出する符
号化判定手段と、前記動きベクトル予測値を参照して前
記入力された符号化信号を復号化する動き補償復号化手
段を備え、前記動き補償復号化手段で復号化した画像信
号を出力する画像復号化装置。
【請求項１７】複数の動きベクトルを符号化する動きベ
クトル符号化装置であって、前記複数の動きベクトルの
一方を選択する選択手段と、前記選択した動きベクトル
を符号化する第１の動きベクトル符号化手段と、前記選
択されなかった動きベクトルを符号化する必要がある場
合には前記選択されなかった動きベクトルを符号化する
第２の動きベクトル符号化手段を備えた動きベクトル符
号化装置。
【請求項１８】１つ以上の動きベクトルを符号化した符
号化信号を復号化して複数の動きベクトルを復号化する
動きベクトル復号化装置であって、前記符号化信号を復
号化する第１の動きベクトル復号化手段と、前記符号化
信号に２つ以上の動きベクトルが符号化されていれば他
の動きベクトルを復号化する第２の動きベクトル復号化
手段と、動きベクトルが１つの場合は前記第１の動きベ
クトル復号化手段で復号化したベクトルがどの信号に対
応する動きベクトルかを判定する符号化判定手段と、前
記判定結果に基づいて復号化した動きベクトルを対応す
る信号の動きベクトルとして出力する選択手段を備えた
動きベクトル復号化装置。
【請求項１９】複数の動きベクトル予測値候補を参照し
て入力された動きベクトルを符号化する動きベクトル符
号化装置であって、前記複数の動きベクトル候補値を入
力として前記複数の動きベクトル予測値候補から１つを
選択可能かどうかを決定して出力する符号化判定手段
と、前記符号化判定手段出力を参照して予測値候補から
１つを選択可能でない場合は前記複数の動きベクトル候
補値と前記入力された動きベクトルを比較して所定の規
則で１つの動きベクトル予測値候補を選択しその選択し
た動きベクトル予測値候補を特定する情報を出力する参
照値判定手段と、前記符号化判定手段出力を参照して予
測値候補から１つを選択可能である場合は前記複数の動
きベクトル予測値候補から所定の規則で１つを選択して
出力し又予測値候補から１つを選択可能でない場合は前
記参照値判定手段出力で特定した動きベクトル予測値候
補を出力する予測値生成手段と、前記予測値生成手段出
力を参照して前記入力された動きベクトルを符号化して
出力する動きベクトル符号化手段を備え、前記参照値判
定手段出力と前記動きベクトル符号化手段出力を装置の
出力とする動きベクトル符号化装置。
【請求項２０】複数の動きベクトル予測値候補と前記動
きベクトル予測値候補から動きベクトル候補を特定する
情報を参照して入力された動きベクトル符号化信号を復
号化する動きベクトル復号化装置であって、前記複数の
動きベクトル候補値を入力として前記複数の動きベクト
ル予測値候補から１つを選択可能かどうかを決定して出
力する符号化判定手段と、前記符号化判定手段出力を参
照して予測値候補から１つを選択可能である場合は前記
複数の動きベクトル予測値候補から所定の規則で１つを
選択して出力し又予測値候補から１つを選択可能でない
場合は前記動きベクトル候補を特定する情報に対応する
動きベクトル予測値候補を出力する予測値生成手段と、
前記予測値生成手段出力を参照して前記入力された動き
ベクトル符号化信号を復号化して出力する動きベクトル
復号化手段を備え、前記動きベクトル復号化手段出力を
装置の出力とする動きベクトル復号化装置。
【請求項２１】コンピュータの記録媒体であって、請求
項１から請求項１２の少なくとも１つを実現するプログ
ラムが記録されている記録媒体。