(57)【要約】  入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置であって、符号化対象である入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定部と、判定部により静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化部と、判定部により微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化部と、判定部により通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化部とを備えた映像符号化装置。
2012121234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置であって、
符号化対象である前記入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定部と、
前記判定部により静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化部と、
前記判定部により微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化部と、
前記判定部により通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化部と
を備えた映像符号化装置。
【請求項２】
前記判定部は、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度および周辺領域における動きベクトルを用いて前記静止領域か、前記微小な動きを伴う領域か、前記通常の動きを伴う領域かを判定する請求項１に記載の映像符号化装置。
【請求項３】
前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項１または請求項２記載の映像符号化装置。
【請求項４】
前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項５】
前記静止領域または微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定部をさらに備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項６】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化方法であって、
符号化対象である前記入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、
前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、
前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップと
を有する映像符号化方法。
【請求項７】
前記判定ステップは、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度および周辺領域における動きベクトルを用いて前記静止領域か、前記微小な動きを伴う領域か、前記通常の動きを伴う領域かの判定を行う請求項６に記載の映像符号化方法。
【請求項８】
前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項６または請求項７記載の映像符号化方法。
【請求項９】
前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項６から８のいずれか１項に記載の映像符号化方法。
【請求項１０】
前記静止領域または微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定ステップをさらに有する請求項６から９のいずれか１項に記載の映像符号化方法。
【請求項１１】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置上のコンピュータに映像符号化処理を行わせる映像符号化プログラムであって、
符号化対象である入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、
前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、
前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップと
を前記コンピュータに行わせる映像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化器の画質を向上させる映像符号化技術に関し、特に、動き探索及び符号化モード選択における演算量を抑止する映像符号化装置、映像符号化方法および映像符号化プログラムに関する。
本願は、２０１１年３月９日に、日本に出願された特願２０１１−０５１３５４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ．２６４／ＡＶＣ（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０”ＭＰＥＧ−４  Ｐａｒｔ  １０  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ”）に代表される映像符号化においては、空間方向の相関を利用してフレーム内の情報に閉じて符号化を行うイントラ符号化と、時間方向の相関を利用してフレーム間の情報を用いて符号化を行うインター符号化を、符号化対象である画像の性質に応じて適応的に切り替えて使用することで圧縮効率の向上を図っている。インター符号化においては動き補償技術が用いられており、符号化対象となる領域が、参照フレームとよばれる過去あるいは未来のフレームにおいてどの位置に存在したか、すなわち、参照フレームと符号化対象フレームとの間でどれだけ動いたかを示す動きベクトルを探索する。この場合、参照フレームにおいて、その動きベクトル分だけ離れた位置に似通った領域が存在し、その領域との差分値は非常に小さくなることが期待できる。これを利用して、符号化対象領域の信号そのものではなく、参照フレームとの差分信号を符号化することで符号化効率を向上させることができる。【０００３】
動きベクトルを求める動き探索処理においては、ブロックマッチングと呼ばれる手法が広く用いられている。Ｈ．２６４／ＡＶＣでは符号化の単位として画面を分割した矩形ブロック領域が使用されている。参照フレームにおける符号化対象ブロック位置を中心とする探索範囲において、符号化対象ブロックとの画素値の差分絶対値和等の評価値を算出し、最小値を取るブロックパターン位置と、符号化対象ブロック位置との距離を動きベクトルとする。ブロックマッチングにおいては、参照フレームの探索範囲内全てのブロックパターンに対して、１画素ずつずらしながら評価値を算出する全探索と呼ばれる手法が一般的である。【０００４】
しかしながら、ブロックマッチングに要する演算量はその他の符号化処理と比較して膨大となる。特に、ブロックマッチングを、リアルタイムでのライブ映像配信などへ符号化装置を適用する場合、動き探索の演算量を減らすことは必須である。動き探索の演算量は探索範囲の広さに応じて増加する。しかし、演算量を低減するために探索範囲を単純に一様に狭めてしまうと、動きの大きい領域が存在する場合に適切な動きベクトルが検出できず、符号化効率が低下するという問題がある。【０００５】
また、Ｈ．２６４／ＡＶＣのインター符号化においては、ブロックサイズを変更することによる複数の符号化モードが許可されている。符号化するブロックの単位はマクロブロックと呼ばれる１６×１６画素の矩形ブロックである。マクロブロックは、以下のブロックに分割することが許されている。
（１）１６×１６ブロックで一つの動きベクトルを使用する。
（２）二つの１６×８ブロックに分割して二つの動きベクトルを使用する。
（３）二つの８×１６ブロックに分割して二つの動きベクトルを使用する。
（４）四つの８×８ブロックに分割し、それぞれの８×８ブロックに対して以下（４−１）〜（４−４）の分割を許可する。
（４−１）８×８ブロックで一つの動きベクトルを使用する。
（４−２）二つの８×４ブロックに分割して二つの動きベクトルを使用する。
（４−３）二つの４×８ブロックに分割して二つの動きベクトルを使用する。
（４−４）四つの４×４ブロックに分割して四つの動きベクトルを使用する。【０００６】
最適な符号化モード選択を実施するためには、許可されているブロック分割全てに対して動きベクトルを検出する必要がある。さらに前述のように、Ｈ．２６４／ＡＶＣにはインター符号化以外にもイントラ符号化があり、どちらの符号化を使用するかを決定するためにはイントラ符号化を実施して符号量を算出し、インター符号化による符号量と比較する必要がある。これらモード選択に要する負荷も映像符号化における演算量増加の要因となっている。【０００７】
従来、動き探索の負荷を軽減するために、領域毎に動き量を推定し、動きが小さい領域に対しては探索範囲を適切に狭めることによって演算量を削減することが行われていた。この方法は、例えば、ＴＶ会議などのようにカメラが固定されている映像においては、背景等の静止領域と動領域がはっきり分かれているため効果的である。領域毎に動き量を推定し、探索範囲を制御する従来技術として、例えば特許文献１に記載されている技術がある。特許文献１では、符号化対象フレームと参照フレームとの相関評価結果に基づき、動き探索範囲を縮小することで動き探索の演算量を抑えている。【０００８】
しかしながら、特許文献１では、動きベクトルに対する情報量を考慮せずに動き探索範囲を制限していることによる画質劣化の可能性がある。またインターモードの選択方法やイントラ／インター符号化の判定については言及されていないため、符号化モード判定を実施することによる演算負荷は軽減されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
動き探索における演算量を削減することは、符号化装置の高速化に対して必須であるが、探索範囲を一様に狭めてしまうと、符号化効率が低下するという問題がある。また、Ｈ．２６４／ＡＶＣのように符号化モードが多い方式においては、モード選択に伴う演算量を削減することも考慮する必要がある。【００１１】
特許文献１に記載の技術では、符号化対象フレームと参照フレームとの相関評価結果に基づき、相関が高い領域については動き探索範囲を縮小することによって動き探索の演算量を抑える方式であるが、探索範囲の決定において動きベクトルの情報量を考慮していない。符号化対象は、符号化対象領域の画素値以外にも動きベクトルも含まれている。Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、符号化対象ブロックの周辺ブロックで算出された動きベクトルの中央値を用いてＰＭＶと呼ばれる予測ベクトルを算出し、符号化対象ブロックで検出された動きベクトルとＰＭＶとの差分値を符号化する。【００１２】
ＰＭＶが大きい値であるにも関わらず、相関評価の結果のみを用いて探索範囲を狭めた場合、動きベクトルの情報量が大きくなることで符号化効率が低下する。また、インターモードの選択方法やイントラ／インター符号化の判定については言及されていないため、符号化モード判定のためには符号化方式で許可されているモードそれぞれに対して符号化を実施する必要があり、これに伴う演算負荷は軽減されない。以上のように、従来技術にあっては、動きベクトルの符号量が増加する可能性があること、および、符号化モード判定に伴う演算量の軽減がなされないという問題点がある。【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、動き探索および符号化モード判定に伴う映像符号化における演算量を、従来技術よりも効果的に抑止することができる映像符号化装置、映像符号化方法および映像符号化プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置であって、符号化対象である入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定部と、前記判定部により静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化部と、前記判定部により微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化部と、前記判定部により通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化部とを備えたことを特徴とする。【００１５】
本発明は、前記判定部は、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度および周辺領域における動きベクトルを用いて前記領域判定を行うことを特徴とする。【００１６】
本発明は、前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行うことを特徴とする。【００１７】
本発明は、前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行うことを特徴とする。【００１８】
本発明は、前記静止領域または前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定部をさらに備えることを特徴とする。【００１９】
本発明は、入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化方法であって、符号化対象である入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップとを有することを特徴とする。【００２０】
本発明は、前記判定ステップは、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度および周辺領域における動きベクトルを用いて前記領域判定を行うことを特徴とする。【００２１】
本発明は、前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行うことを特徴とする。【００２２】
本発明は、前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行うことを特徴とする。【００２３】
本発明は、前記静止領域または前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定ステップをさらに有することを特徴とする。【００２４】
本発明は、入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置上のコンピュータに映像符号化処理を行わせる映像符号化プログラムであって、符号化対象である入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップとを前記コンピュータに行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、領域の判定に周辺ベクトルの値を利用することで、動きベクトル符号量の増加による符号化効率低下を抑えつつ、動き探索に伴う演算量を抑止することができるという効果が得られる。また、符号化モード選択に伴う演算量も同様に抑止することができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における動き探索の探索範囲および符号化モード決定の処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による映像符号化方法、映像符号化装置および映像符号化プログラムを説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１００は、映像の符号化を行う符号化部であり、符号化部１００における符号化処理は、領域判定部１０２、動きベクトルメモリ１０３、符号化モード決定部１１４との情報のやり取りを除いては、従来のＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６４その他の映像符号化を行う装置と同様である。なお、図１を参照して符号化部１００の構成を説明するに際して、符号化部１００が従来から普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明を簡単に行う。
【００２８】
フレームメモリ１０１に蓄えられた入力映像信号は、予測残差信号生成部１２０に入力し、イントラ／インターモード決定部１１９から出力される予測信号との残差である予測残差信号に変更した後、直交変換部１０４に入力し、直交変換による変換係数を出力する。変換係数は、量子化部１０５に入力し、量子化部１０５において、符号化制御部１０９から設定される量子化ステップサイズに従って量子化する。この量子化された変換係数は、可変長符号化部１０６に入力し、可変長符号化部１０６において可変長符号化する。可変長符号化部１０６から出力する符号化データは、多重化部１０７において多重化し、バッファ部１０８に格納する。バッファ部１０８からは符号化ストリームとして出力する。
符号化制御部１０９は、バッファ部１０８に格納された符号化データ量から量子化部１０５における発生符号量を制御する。
【００２９】
一方、量子化された変換係数は、逆量子化部１１０において逆量子化し、逆直交変換部１１１において逆直交変換することにより復号予測残差信号を生成する。この復号予測残差信号は、加算器１２１でイントラあるいはインター符号化による予測信号と加算し、復号信号を生成する。復号信号は、続くフレームの予測符号化における参照画像として用いるために、ローカルデコード画像メモリ１１２に格納する。
【００３０】
また、フレームメモリ１０１に蓄積された入力映像信号は、前述の符号化処理以外に領域判定部１０２にも入力し、領域判定部１０２は入力映像および動きベクトルメモリ１０３から入力する周辺領域の動きベクトル情報に基づいて、静止領域か微小な動きを伴う領域か通常の動きを伴う領域かの判定を実施し、判定結果に基づいて探索範囲およびインター符号化モードを選別する動き探索制御信号を動き探索部１１３に入力する。
【００３１】
動き探索部１１３はフレームメモリ１０１からの入力映像信号とローカルデコード画像メモリ１１２に格納されているローカルデコード画像とを用いて、領域判定部１０２から入力された動き探索制御信号に基づいて決定された探索範囲および符号化モードに従って動き探索処理を実施する。動き補償部１１５は検出された動きベクトルに従って、ローカルデコード画像メモリ１１２を参照し、インター符号化による予測信号を生成する。インターモード決定部１１６は、動き補償部１１５の処理結果に基づいてインター符号化モードを決定する。
【００３２】
インター符号化に加えてイントラ符号化が実施されるが、それに先立って、符号化モード決定部１１４は、領域判定部１０２からの領域判定結果および動き探索により求まる差分絶対値和などの評価値を用いてイントラ符号化を実施するか否かを決定する。イントラ符号化部１１７は符号化モード決定部１１４の処理結果であるモード制御信号に応じて、イントラ符号化を実施する、あるいは実施しない。イントラ符号化を実施する場合は、フレームメモリ１０１から入力された入力映像信号を用いてイントラ符号化を実施し、イントラモード決定部１１８はその結果に基づいてイントラ符号化モードを決定する。
【００３３】
イントラ／インターモード決定部１１９は、イントラモードとインターモードの結果に基づいていずれのモードを用いるか決定し、決定されたモードの予測信号を出力する。ただし、符号化モード決定部１１４においてイントラモードを実施しないと決定された場合は、符号化モード決定部１１４からの制御信号に従って必ずインターモードを選択する。
【００３４】
次に、図２を参照して、動き探索の探索範囲および符号化モード決定の処理動作について説明する。図２は、動き探索の探索範囲および符号化モード決定の処理動作を示すフローチャートである。まず、参照フレームと符号化対象フレームの同位置との類似度ΔＤＣを計算する（ステップＳ１）。なお、類似度ΔＤＣは参照フレームと符号化対象フレームの画素間における差分絶対値和を用いることが一般的であるが、演算量を減らすために差分絶対値を計算する対象の画素を１画素あるいは２画素飛ばしとしてもよい。次に、ΔＤＣの値が０であるか否かを判定し（ステップＳ２）、ΔＤＣ＝０の場合、静止領域と判断して動き探索は実施せずに動きベクトルを（０，０）と決定し、インター符号化モードに固定する（ステップＳ３）。静止領域の場合は、ブロックサイズを分割しても全てのブロックで動きベクトルは（０，０）となるため符号化モードを変更する意味はなく、Ｈ．２６４／ＡＶＣにおいては最も動きベクトル数の少ないブロックサイズ１６×１６を用いるのが効率的である。
【００３５】
一方、ΔＤＣが０より大きい場合、ΔＤＣが閾値Ｔｈ＿ＤＣより小さいか否かを判定する（ステップＳ８）。この判定の結果、ΔＤＣが閾値Ｔｈ＿ＤＣより小さい場合、周辺ベクトルの中央値から算出される｜ＰＭＶ｜を算出し（ステップＳ９）、｜ＰＭＶ｜の値が０であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定の結果、｜ＰＭＶ｜が０であれば、ΔＤＣが０の場合と同様、静止領域と判断して動き探索は実施せずに動きベクトルを（０，０）と決定し、インター符号化モードに固定する（ステップＳ３）。
【００３６】
｜ＰＭＶ｜の値が０より大きい場合、｜ＰＭＶ｜が閾値Ｔｈ＿ＰＭＶより小さいか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定の結果、｜ＰＭＶ｜が閾値Ｔｈ＿ＰＭＶより小さい場合、微小な動きを持つ領域と判断して、探索範囲を狭く設定して動き探索を実施する（ステップＳ１２）。設定される探索範囲としては、例えば、ＰＭＶと同じ動きベクトルを含む最小の探索範囲などが考えられる。図２においてはインター符号化モードについては特に制限していないが、微小な動きの場合はブロックサイズを分割しても各ブロックで求まる動きベクトルにはほとんど差がないことが予想されるため、さらに演算量を抑制するために、最も動きベクトル数の少ないブロックサイズ１６×１６に固定してしまい、他のインター符号化モードでの動き探索は実施しないようにしてもよい。
【００３７】
ステップＳ３あるいはステップＳ１２を実施した後、動き探索により求められる評価値Ｃｏｓｔを算出する（ステップＳ４）。一般に、ブロックマッチング手法においては、評価値Ｃｏｓｔは差分絶対値和が使用される。そして、Ｃｏｓｔが閾値Ｔｈ＿Ｃｏｓｔより小さいか否かを判定し（ステップＳ５）、小さい場合は符号化モードはインターモード固定としてイントラ符号化は実施しないことでモード選択に伴う演算量を削減する（ステップＳ６）。Ｃｏｓｔが閾値Ｔｈ＿Ｃｏｓｔより小さくない場合は、イントラ符号化を実施し、イントラモードとインターモードの効率を比較してモード判定を行う（ステップＳ７）。また、ΔＤＣが閾値Ｔｈ＿ＤＣより大きい場合、あるいは、｜ＰＭＶ｜の値がＴｈ＿ＰＭＶより大きい場合は、通常の探索範囲で動き探索を行い、符号化モードを限定することもしない（ステップＳ１３）。
【００３８】
以上説明したように、符号化対象領域に対して、参照フレームとの類似度および周辺ベクトルの値を用いて、静止領域か微小な動きを伴う領域か通常の動きを伴う領域かを判定し、静止領域と判定された領域に対してはインターの符号化モードを制限しつつ、動き探索を行うことなく動きベクトルを（０，０）と決定する。また微小な動きを持つ領域と判定された領域に対しては探索範囲を制限して動き探索を行う。また、これらの領域については、イントラ符号化を実施するか否かを、動き探索で算出された評価値と閾値との比較で決定する。通常の動きを伴う領域と判断された領域に対しては、通常の探索範囲で動き探索を行う。
【００３９】
このような手法を用いることにより、静止領域か、微小な動きを伴う領域か、または通常の動きを伴う領域かの判定に、参照フレームとの類似度に加えて周辺ベクトルの値を利用することで、動きベクトルの情報量が大きくなることを抑えつつ、静止領域及び微小な動きを伴う領域については、狭い範囲での動き探索に限定することにより、動き探索の演算量を抑える。また、静止領域について、インターの符号化モードを制限することでインターモード選択に伴う演算量を抑える。さらに、これらの領域について、イントラ符号化を実施せずに、動き探索で算出された評価値と閾値との比較のみでイントラ符号化の実施／非実施を決定することで、イントラ／インターモード選択に伴う演算量を抑えることができる。
【００４０】
なお、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより映像符号化処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４１】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
動き探索および符号化モード判定に伴う演算量を、効果的に抑止することができる映像符号化装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
映像符号化処理において、動き探索及び符号化モード選択における演算量を抑止することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１００    符号化部
１０１    フレームメモリ
１０２    領域判定部
１０３    動きベクトル
１０４    直交変換部
１０５    量子化部
１０６    可変長符号化部
１０７    多重化部
１０８    バッファ部
１０９    符号化制御部
１１０    逆量子化部
１１１    逆直交変換部
１１２    ローカルデコード画像メモリ
１１３    動き探索部
１１４    符号化モード決定部
１１５    動き補償部
１１６    インターモード決定部
１１７    イントラ符号化部
１１８    イントラモード決定部
１１９    イントラ／インターモード決定部
１２０    予測残差信号生成部
１２１    加算器
【図１】
2012121234.tif 000003
【図２】
2012121234.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月25日(2012.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置であって、
符号化対象である前記入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定部と、
前記判定部により静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化部と、
前記判定部により微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化部と、
前記判定部により通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化部と
を備えた映像符号化装置。
【請求項２】
前記判定部は、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度により、前記入力映像信号が前記静止領域または前記微小な動きを伴う領域であると判定した後、周辺ブロックで算出された動きベクトルの中央値であるＰＭＶを用いて前記入力映像信号が前記静止領域または前記微小な動きを伴う領域のいずれかであるかの判定を行う請求項１に記載の映像符号化装置。
【請求項３】
前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項１または請求項２記載の映像符号化装置。
【請求項４】
前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項５】
前記静止領域または微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定部をさらに備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項６】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化方法であって、
符号化対象である前記入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、
前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、
前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップと
を有する映像符号化方法。
【請求項７】
前記判定ステップは、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度により、前記入力映像信号が前記静止領域または前記微小な動きを伴う領域であると判定した後、周辺ブロックで算出された動きベクトルの中央値であるＰＭＶを用いて前記入力映像信号が前記静止領域または前記微小な動きを伴う領域のいずれかであるかの判定を行う請求項６に記載の映像符号化方法。
【請求項８】
前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項６または請求項７記載の映像符号化方法。
【請求項９】
前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項６から８のいずれか１項に記載の映像符号化方法。
【請求項１０】
前記静止領域または微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定ステップをさらに有する請求項６から９のいずれか１項に記載の映像符号化方法。
【請求項１１】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置上のコンピュータに映像符号化処理を行わせる映像符号化プログラムであって、
符号化対象である入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、
前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、
前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップと
を前記コンピュータに行わせる映像符号化プログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月27日(2014.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化装置であって、
符号化対象である前記入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定部と、
前記判定部により静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化部と、
前記判定部により微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化部と、
前記判定部により通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化部と
を備え、
前記判定部は、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度により、前記入力映像信号が前記静止領域であるまたは前記静止領域でないと判定した後、前記静止領域でないと判定された場合に、周辺ブロックで算出された動きベクトルの中央値であるＰＭＶを閾値と比較した結果に基づき、前記入力映像信号が前記通常の動きを伴う領域または前記微小な動きを伴う領域のいずれかであるかの判定を行う映像符号化装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記静止領域でないと判定した場合でも、前記ＰＭＶの値が０である場合は静止領域であると判定し、０でない場合は静止領域でないと判定し直す判定を、前記ＰＭＶと閾値との比較の前に行う請求項１に記載の映像符号化装置。
【請求項３】
前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項１または２記載の映像符号化装置。
【請求項４】
前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項５】
前記静止領域または微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定部をさらに備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の映像符号化装置。
【請求項６】
入力映像信号に対してイントラ符号化および動き補償を伴うインター符号化を用いる映像符号化方法であって、
符号化対象である前記入力映像信号に対して静止領域か、微小な動きを伴う領域か、通常の動きを伴う領域かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより静止領域と判定された領域に対して動きベクトル（０，０）のインター符号化を行う第１の符号化ステップと、
前記判定ステップにより微小な動きを伴う領域と判定された領域に対して制限された探索範囲内において動き探索およびインター符号化を行う第２の符号化ステップと、
前記判定ステップにより通常の動きを伴う領域と判断された領域に対して通常の探索範囲で動き探索およびインター符号化を行う第３の符号化ステップと
を有し、
前記判定ステップは、参照フレームと符号化対象フレームとの類似度により、前記入力映像信号が前記静止領域であるまたは前記静止領域でないと判定した後、前記静止領域でないと判定された場合に、周辺ブロックで算出された動きベクトルの中央値であるＰＭＶを閾値と比較した結果に基づき、前記入力映像信号が前記通常の動きを伴う領域または前記微小な動きを伴う領域のいずれかであるかの判定を行う映像符号化方法。
【請求項７】
前記判定ステップは、前記静止領域でないと判定した場合でも、前記ＰＭＶの値が０である場合は静止領域であると判定し、０でない場合は静止領域でないと判定し直す判定を、前記ＰＭＶと閾値との比較の前に行う請求項６に記載の映像符号化方法。
【請求項８】
前記静止領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項６または７に記載の映像符号化方法。
【請求項９】
前記微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してインター符号化モードを限定して符号化を行う請求項６から８のいずれか１項に記載の映像符号化方法。
【請求項１０】
前記静止領域または微小な動きを伴う領域と判定された領域に対してイントラ符号化を実施するか否かを決定する決定ステップをさらに有する請求項６から９のいずれか１項に記載の映像符号化方法。
【請求項１１】
コンピュータに、請求項６から１０のいずれか１項に記載の映像符号化方法を実行させるための映像符号化プログラム。
【国際調査報告】
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