(57)【要約】【課題】多様な絵柄に対して、付加情報の情報量を抑制しつつ、予測ベクトル性能を向上できる動画像符号化装置および動画像復号装置を提供すること。【解決手段】マクロブロック単位での符号化の際にインター符号化を許容する動画像符号化装置ＡＡは、インター符号化の際に処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御部２２と、予測ベクトル制御部２２による推測に基づいて処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する第１の予測ベクトル生成部２３と、を備える。【選択図】図２
2010233135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクロブロック単位での符号化の際にインター符号化を許容する動画像符号化装置において、
インター符号化の際に、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段と、
前記予測ベクトル制御手段による推測に基づいて、前記処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段と、
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測して、予測ベクトル生成手法を決定し、
前記予測ベクトル生成手段は、前記予測ベクトル制御手段により決定された予測ベクトル生成手法に基づいて、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルから前記予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、
前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさのメディアンを算出し、前記算出したメディアンと、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、
前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、
前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさの平均を算出し、前記算出した平均と、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、
前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項７】
請求項５に記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル生成手段は、前記推測部により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルを前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項８】
請求項５に記載の動画像符号化装置において、
前記予測ベクトル生成手段は、前記推測部により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記予測ベクトルとして採用する動きベクトルを識別するための制御情報を、前記処理ブロックの符号化されたデータとしてのビットストリームに付与することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項９】
マクロブロック単位での復号の際にインター符号化を許容する動画像復号装置において、
インター符号化されたブロックを復号する際に、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段と、
前記予測ベクトル制御手段による推測に基づいて、前記処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段と、
を備えることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の動画像復号装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測して、予測ベクトル生成手法を決定し、
前記予測ベクトル生成手段は、前記予測ベクトル制御手段により決定された予測ベクトル生成手法に基づいて、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルから前記予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の動画像復号装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の動画像復号装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれかに記載の動画像復号装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、
前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさのメディアンを算出し、前記算出したメディアンと、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、
前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、
を備えることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１２のいずれかに記載の動画像復号装置において、
前記予測ベクトル制御手段は、
前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさの平均を算出し、前記算出した平均と、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、
前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、
を備えることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の動画像復号装置において、
前記予測ベクトル生成手段は、前記推測部により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルを前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１６】
請求項８に記載の動画符号化装置により符号化されたビットストリームをマクロブロック単位で復号する際に、インター符号化を許容する動画像復号装置において、
インター符号化されたブロックを復号する際に、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段と、
前記予測ベクトル制御手段による推測に基づいて、予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段と、を備え、
前記予測ベクトル生成手段は、前記予測ベクトル制御手段により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記ビットストリームに付与された制御情報に基づいて、前記予測ベクトルを決定することを特徴とする動画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面を複数のマクロブロック（以下、「ＭＢ」と呼ぶ。）に分割し、ＭＢ単位で符号化する際にインター符号化を許容する動画像符号化装置と、ＭＢ単位での復号の際にインター符号化を許容する動画像復号装置と、に関し、特に、符号化済みブロックにおける動きベクトルから、処理ブロックにおける動きベクトルの予測ベクトルを生成する動画像符号化装置および動画像復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＭＢ単位での符号化の際にインター符号化を許容する動画像符号化装置において、ＭＢまたはＭＢを細分化したブロック（以下、単に「ブロック」と呼ぶ。）単位でインター符号化を行っている。この場合、例えば、後述の非特許文献１に記載の手法や、後述の非特許文献２に記載の手法により、予測ベクトルを生成する。これら手法によれば、予測ベクトルと、動き補償により求められる動きベクトルと、の差分のみを符号化することで、動きベクトルの符号化に要する符号量を抑制できる。
【０００３】
ここで、予測ベクトルを生成するブロックを処理ブロックとし、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックを参照ブロックとし、参照ブロックの動きベクトルを参照ベクトルとする。すると、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法では、参照ベクトルのメディアンによって成されるベクトルを予測ベクトルとして採用する。
【０００４】
具体的には、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法では、２つまたは３つの参照ブロックについて、全ての参照ベクトルのｘ成分およびｙ成分に関するメディアン（中央）を算出し、算出したｘ成分およびｙ成分によって成されるベクトルを予測ベクトルとする。この非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法について、図７を用いて以下に説明する。
【０００５】
図７において、Ｂｐｒｅｄは、予測ベクトルを生成するブロックである処理ブロックを示す。一方、Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃは、処理ブロックＢｐｒｅｄに隣接するブロックである参照ブロックを示す。
【０００６】
Ｖｐｒｅｄは、処理ブロックＢｐｒｅｄにおける予測ベクトルを示し、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃのそれぞれは、参照ブロックＢａ、Ｂｂ、Ｂｃのそれぞれにおける参照ベクトルを示す。ここで、参照ベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃは、式（１）のように表すことができる。
【０００７】
【数１】
2010233135.tif 000003
【０００８】
式（１）において、ｘａ、ｘｂ、ｘｃのそれぞれは、参照ベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃのそれぞれのｘ成分を示し、ｙａ、ｙｂ、ｙｃのそれぞれは、参照ベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃのそれぞれのｙ成分を示す。
【０００９】
予測ベクトルＶｐｒｅｄについて、ｘ成分をｘｐｒｅｄとし、ｙ成分をｙｐｒｅｄとすると、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法では、予測ベクトルＶｐｒｅｄのｘ成分ｘｐｒｅｄおよびｙ成分ｙｐｒｅｄは、式（２）のように表される。
【００１０】
【数２】
2010233135.tif 000004
【００１１】
なお、式（２）の関数ｍｅｄｉａｎは、引数のメディアンを求める関数であり、式（３）のように表すことができる。
【００１２】
【数３】
2010233135.tif 000005
【００１３】
ところが、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法では、絵柄特徴を考慮していないため、予測ベクトルと、動き補償により求められる動きベクトルと、の差分が大きくなり、動きベクトルの符号化に要する符号量が増加するおそれがあった。
【００１４】
一方、非特許文献２に記載の予測ベクトル生成手法では、参照ベクトルのメディアンによって成されるベクトルだけでなく、参照ベクトル自体も、予測ベクトルとして採用可能としている。このため、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法と比べて、予測ベクトルとなりうる種類が増加するので、予測ベクトルと、動き補償により求められる動きベクトルと、の差分を小さくして、予測ベクトル性能を改善できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-VCEG, “Text of ISO/IEC 14496 10 Advanced Video Coding 3rd Edition”, July 2004.
【非特許文献２】G. Laroche, “RD Optimized Coding for Motion Vector Predictor Selection”, IEEE Trans. On Circuits and systems, Dec. 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法では、上述のように、予測ベクトルとして、参照ベクトルのメディアンによって成されるベクトルを採用しているが、絵柄特徴を考慮していないため、エッジ近傍での予測ベクトル性能の低下が著しい場合があった。この非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法におけるエッジ近傍での予測ベクトル性能の低下について、図８を用いて以下に説明する。なお、エッジとは、動きの異なるオブジェクト同士の境界といった、信号の変化が局所的に大きな部分を示す。
【００１７】
図８において、ＭＶは、処理ブロックＢｐｒｅｄにおける動きベクトルを示す。また、図８では、参照ブロックＢａおよび処理ブロックＢｐｒｅｄに、水平方向に延在する水平方向エッジが含まれており、参照ブロックＢｂおよび参照ブロックＢｃと、参照ブロックＢａおよび処理ブロックＢｐｒｅｄとで、動きベクトルが異なっている。
【００１８】
ここで、説明を簡略化するため、参照ベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃを式（４）のように表すこととする。
【００１９】
【数４】
2010233135.tif 000006
【００２０】
また、参照ベクトルＶａと、処理ブロックＢｐｒｅｄにおける動きベクトルＭＶとは、等しいものとすると、この動きベクトルＭＶを式（５）のように表すことができる。
【００２１】
【数５】
2010233135.tif 000007
【００２２】
一方、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法により、参照ベクトルＶａ、Ｖｂ、Ｖｃのメディアンによって成されるベクトルを予測ベクトルＶｐｒｅｄとすると、この予測ベクトルＶｐｒｅｄを式（６）のように表すことができる。
【００２３】
【数６】
2010233135.tif 000008
【００２４】
上述の式（５）および式（６）によれば、処理ブロックＢｐｒｅｄにおいて、予測ベクトルＶｐｒｅｄが動きベクトルＭＶから乖離する。このため、予測ベクトルＶｐｒｅｄと動きベクトルＭＶとの差分が大きくなるので、動きベクトルの符号化に要する符号量が増加し、エッジ近傍での予測ベクトル性能が低下する。
【００２５】
一方、非特許文献２に記載の予測ベクトル生成手法では、上述のように、参照ベクトルのメディアンによって成されるベクトルだけでなく、参照ベクトル自体も、予測ベクトルとして採用可能とすることで、予測ベクトルの絵柄適応性の向上を図っている。この手法によれば、エッジ近傍においても、エッジが延在する方向に沿った位置の参照ベクトルを予測ベクトルとして採用することで、適切な予測ベクトルを選択できるので、エッジ近傍での予測ベクトル性能が低下するのを防止できる。
【００２６】
しかしながら、非特許文献２に記載の予測ベクトル生成手法では、適切な予測ベクトルを選択するためには、制御情報が必要となる。このため、非特許文献１に記載の予測ベクトル生成手法で十分な予測ベクトル性能が得られる絵柄においては、制御情報という付加情報の増加を招くだけである。
【００２７】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、多様な絵柄に対して、付加情報の情報量を抑制しつつ、予測ベクトル性能を向上できる動画像符号化装置および動画像復号装置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】
【００２８】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
【００２９】
（１）本発明は、マクロブロック単位での符号化の際にインター符号化を許容する動画像符号化装置において、インター符号化の際に、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段（例えば、図２の予測ベクトル制御部２２に相当）と、前記予測ベクトル制御手段による推測に基づいて、前記処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段（例えば、図２の第１の予測ベクトル生成部２３に相当）と、を備えることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００３０】
この発明によれば、マクロブロック単位での符号化の際にインター符号化を許容する動画像符号化装置に、インター符号化の際に処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段と、予測ベクトル制御手段による推測に基づいて処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段と、を設けた。このため、多様な絵柄に対して、付加情報の情報量を抑制しつつ、予測ベクトル性能を向上でき、符号化効率を向上できる。
【００３１】
（２）本発明は、（１）の動画像符号化装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測して、予測ベクトル生成手法を決定し、前記予測ベクトル生成手段は、前記予測ベクトル制御手段により決定された予測ベクトル生成手法に基づいて、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルから前記予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００３２】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測して、予測ベクトル生成手法を決定することとした。また、予測ベクトル生成手段により、予測ベクトル制御手段により決定された予測ベクトル生成手法に基づいて、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルから予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、予測ベクトルとすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
（３）本発明は、（１）または（２）の動画像符号化装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００３４】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさに基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
（４）本発明は、（１）または（２）の動画像符号化装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００３６】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさに基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
（５）本発明は、（１）〜（４）のいずれかの動画像符号化装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさのメディアンを算出し、前記算出したメディアンと、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、を備えることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００３８】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段に、評価部および推測部を設けた。そして、評価部により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさのメディアンを算出し、算出したメディアンと、符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価することとした。また、推測部により、評価部による評価に基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００３９】
（６）本発明は、（１）〜（４）のいずれかの動画像符号化装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさの平均を算出し、前記算出した平均と、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、を備えることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００４０】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段に、評価部および推測部を設けた。そして、評価部により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさの平均を算出し、算出した平均と、符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価することとした。また、推測部により、評価部による評価に基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４１】
（７）本発明は、（５）の動画像符号化装置について、前記予測ベクトル生成手段は、前記推測部により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルを前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００４２】
この発明によれば、予測ベクトル生成手段により、推測部により処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルを予測ベクトルとすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
（８）本発明は、（５）の動画像符号化装置について、前記予測ベクトル生成手段は、前記推測部により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記予測ベクトルとして採用する動きベクトルを識別するための制御情報を、前記処理ブロックの符号化されたデータとしてのビットストリームに付与することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。
【００４４】
この発明によれば、予測ベクトル生成手段により、推測部により処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、予測ベクトルとして採用する動きベクトルを識別するための制御情報を、処理ブロックの符号化されたデータとしてのビットストリームに付与することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
（９）本発明は、マクロブロック単位での復号の際にインター符号化を許容する動画像復号装置において、インター符号化されたブロックを復号する際に、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段（例えば、図５の予測ベクトル制御部１３２に相当）と、前記予測ベクトル制御手段による推測に基づいて、前記処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段（例えば、図５の第３の予測ベクトル生成部１３３に相当）と、を備えることを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００４６】
この発明によれば、マクロブロック単位での復号の際にインター符号化を許容する動画像復号装置に、インター符号化されたブロックを復号する際に処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段と、予測ベクトル制御手段による推測に基づいて処理ブロックにおける予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段と、を設けた。このため、多様な絵柄に対して、付加情報の情報量を抑制しつつ、予測ベクトル性能を向上でき、符号化効率を向上できる。
【００４７】
（１０）本発明は、（９）の動画像復号装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測して、予測ベクトル生成手法を決定し、前記予測ベクトル生成手段は、前記予測ベクトル制御手段により決定された予測ベクトル生成手法に基づいて、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルから前記予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００４８】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測して、予測ベクトル生成手法を決定することとした。また、予測ベクトル生成手段により、予測ベクトル制御手段により決定された予測ベクトル生成手法に基づいて、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルから予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、予測ベクトルとすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
（１１）本発明は、（９）または（１０）の動画像復号装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００５０】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさに基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
（１２）本発明は、（９）または（１０）の動画像復号装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさに基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００５２】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさに基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
（１３）本発明は、（９）〜（１２）のいずれかの動画像復号装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさのメディアンを算出し、前記算出したメディアンと、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、を備えることを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００５４】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段に、評価部および推測部を設けた。そして、評価部により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさのメディアンを算出し、算出したメディアンと、符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価することとした。また、推測部により、評価部による評価に基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００５５】
（１４）本発明は、（９）〜（１２）のいずれかの動画像復号装置について、前記予測ベクトル制御手段は、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさの平均を算出し、前記算出した平均と、前記符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、前記符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、前記算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価する評価部と、前記評価部による評価に基づいて、前記処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する推測部と、を備えることを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００５６】
この発明によれば、予測ベクトル制御手段に、評価部および推測部を設けた。そして、評価部により、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさの平均を算出し、算出した平均と、符号化済みブロックにおける動きベクトルの成分または大きさ、あるいは、符号化済みブロックにおける差分ベクトルの成分または大きさと、の差分を算出し、算出した差分が最大である符号化済みブロックを評価することとした。また、推測部により、評価部による評価に基づいて、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
（１５）本発明は、（１３）の動画像復号装置について、前記予測ベクトル生成手段は、前記推測部により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルを前記予測ベクトルとすることを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００５８】
この発明によれば、予測ベクトル生成手段により、推測部により処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルを前記予測ベクトルとすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【００５９】
（１６）本発明は、（８）の動画像符号化装置により符号化されたビットストリームをマクロブロック単位で復号する際に、インター符号化を許容する動画像復号装置において、インター符号化されたブロックを復号する際に、処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段（例えば、図５の予測ベクトル制御部１３２に相当）と、前記予測ベクトル制御手段による推測に基づいて、予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段（例えば、図５の第３の予測ベクトル生成部１３３に相当）と、を備え、前記予測ベクトル生成手段は、前記予測ベクトル制御手段により前記処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、前記ビットストリームに付与された制御情報に基づいて、前記予測ベクトルを決定することを特徴とする動画像復号装置を提案している。
【００６０】
この発明によれば、動画符号化装置により符号化されたビットストリームをマクロブロック単位で復号する際にインター符号化を許容する動画像復号装置に、インター符号化されたブロックを復号する際に処理ブロックにおける符号化性能の低下を推測する予測ベクトル制御手段と、予測ベクトル制御手段による推測に基づいて予測ベクトルを生成する予測ベクトル生成手段と、を設けた。そして、予測ベクトル生成手段により、予測ベクトル制御手段により処理ブロックにおける符号化性能の低下の懸念があると推測された場合、ビットストリームに付与された制御情報に基づいて、予測ベクトルを決定することとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、エッジ近傍における予測ベクトル性能の低下を検知でき、低下を検知したときのみ、適切な予測ベクトルを示す制御情報を付与することで、効率的に制御情報を付与できる。このため、エッジ（特に動オブジェクト境界）に起因する問題を解決することができるとともに、問題解決に必要な付加情報の情報量を抑制できる。その結果、エッジ近傍における動きベクトル予測性能を改善でき、符号化効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施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２】前記動画像符号化装置が備えるインター符号化予測値生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】前記動画像符号化装置が備える第１の予測ベクトル生成部２３の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図５】前記動画像復号装置が備えるインター予測値生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】前記動画像符号化装置および前記動画像復号装置によるエッジ検知処理を説明するための図である。
【図７】従来例に係る予測ベクトル生成手法を説明するための図である。
【図８】従来例に係る予測ベクトル生成手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
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。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００６４】
＜動画像符号化装置ＡＡの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置ＡＡの構成を示すブロック図である。動画像符号化装置ＡＡは、画面内のＭＢ単位での符号化の際にインター符号化を許容し、動き補償により動きベクトルを決定するとともに、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックの動きベクトルに基づいて予測ベクトルを生成し、動きベクトルと予測ベクトルとの差分を符号化する。この動画像符号化装置ＡＡは、イントラ符号化予測値生成部１、インター符号化予測値生成部２、モード判定制御部３、ＤＣＴ／量子化部４、ＩＤＣＴ／逆量子化部５、エントロピー符号化部６、第１のローカルメモリ７、および第２のローカルメモリ８を備える。
【００６５】
イントラ符号化予測値生成部１は、入力映像ａと、符号化済みブロックにおける局所復号された画素値ｃと、同一フレーム内の処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける予測情報（動きベクトルおよび発明手法の適用有無を表す情報を含む）ｄと、を入力とする。このイントラ符号化予測値生成部１は、符号化済みブロックにおける局所復号された画素値ｃに基づき、処理ブロックにおける各イントラ予測方向の予測値を生成し、生成した予測値に対して、入力信号との差分を求めることで、イントラ符号化における符号化歪みを算出する。そして、算出した符号化歪みと、符号化済みブロックにおける予測情報ｄと、に基づき、各イントラ予測方向におけるコスト値を算出し、算出したコスト値を比較して、処理ブロックの符号化に最も適したイントラ予測方向を選択する。そして、最適なイントラ予測方向における予測値ｅと、最適なイントラ予測方向に関する情報ｆと、最適なイントラ予測方向におけるコスト値ｇと、を出力する。
【００６６】
インター符号化予測値生成部２は、入力映像ａと、符号化済みブロックにおける局所復号された画素値ｃと、同一フレーム内の処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける予測情報ｄと、を入力とし、最適な動きベクトルにおける予測値ｈと、最適な動きベクトルの予測情報（後述の制御情報ｉ１および差分ベクトルｉ２を含む）ｉと、最適な動きベクトルの予測情報におけるコスト値ｊと、を出力する。このインター符号化予測値生成部２の詳細については、図２を用いて後述する。
【００６７】
モード判定制御部３は、イントラ符号化予測値生成部１から出力される最適なイントラ予測方向におけるコスト値ｇと、インター符号化予測値生成部２から出力される最適な動きベクトルの予測情報におけるコスト値ｊと、を入力とし、これら入力されるコスト値ｇ、ｊの比較を行い、処理ブロックに適する符号化モードを選択する。この符号化モードの選択により、イントラ符号化予測値生成部１から出力される最適なイントラ予測方向における予測値ｅと、インター符号化予測値生成部２から出力される最適な動きベクトルにおける予測値ｈと、のうち、符号化に用いられる予測値が切り替わることとなる。また、この符号化モードの選択により、イントラ符号化予測値生成部１から出力される最適なイントラ予測方向に関する情報ｆと、最適な動きベクトルの予測情報ｉと、のうち、符号化に用いられる情報が切り替わることとなる。
【００６８】
ＤＣＴ／量子化部４は、入力映像ａに対する予測値ｅまたは予測値ｈとの差分を入力とし、入力される信号に対して、ＤＣＴ処理および量子化処理を施し、量子化されたＤＣＴ係数ｋを出力する。
【００６９】
ＩＤＣＴ／逆量子化部５は、量子化されたＤＣＴ係数ｋを入力とし、入力される信号に対して、逆量子化処理および逆ＤＣＴ処理を施し、逆ＤＣＴされた画素信号ｍを出力する。
【００７０】
エントロピー符号化部６は、量子化されたＤＣＴ係数ｋと、予測情報ｆまたは予測情報ｉと、を入力とし、入力される信号についてエントロピー符号化を行い、符号化データｂとして出力する。
【００７１】
第１のローカルメモリ７は、予測値ｅまたは予測値ｈと、逆ＤＣＴされた画素信号ｍと、の和をとった信号、すなわち符号化済みブロックにおける局所復号された画素値ｃを入力とする。そして、符号化済みブロックにおける局所復号された画素値ｃを蓄積し、適宜、イントラ符号化予測値生成部１およびインター符号化予測値生成部２に供給する。
【００７２】
第２のローカルメモリ８は、予測情報ｆまたは予測情報ｉ、すなわち符号化済みブロックにおける予測情報ｄを入力とする。そして、符号化済みブロックにおける予測情報ｄを蓄積し、適宜、イントラ符号化予測値生成部１およびインター符号化予測値生成部２に供給する。なお、符号化済みブロックにおける予測情報ｄには、本発明手法の適用有無を示す情報が含まれる。
【００７３】
＜インター符号化予測値生成部２の構成＞
図２は、インター符号化予測値生成部２の構成を示すブロック図である。インター符号化予測値生成部２は、ＭＶ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）抽出部２１、予測ベクトル制御部２２、第１の予測ベクトル生成部２３、第２の予測ベクトル生成部２４、参照先決定部２５、ベクトル差分抽出部２６、歪み算出部２７、およびコスト値算出部２８を備える。
【００７４】
ＭＶ抽出部２１は、符号化済みブロックにおける予測情報（差分ベクトル）ｄを入力とする。このＭＶ抽出部２１は、入力される予測情報ｄから、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルｎの情報を抽出し、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルｎを出力する。
【００７５】
予測ベクトル制御部２２は、符号化済みブロックにおける予測情報ｄを入力とする。そして、入力される予測情報ｄに含まれる動きベクトルに基づき、各ブロック間での乖離を評価し、処理ブロックにおける発明手法の適用可否を判断し、判断に応じた制御信号ｐを出力する。この判断により、予測ベクトル生成手法が選択されることとなる。
【００７６】
第１の予測ベクトル生成部２３は、処理ブロックに隣接するＮ個の符号化済みブロックにおける動きベクトルｎから、予測ベクトルとして最適なベクトルを選択し、選択したベクトルを予測ベクトルｑとして出力するとともに、予測ベクトルｑを表す制御情報ｉ１を出力する。この第１の予測ベクトル生成部２３の詳細については、図３を用いて後述する。
【００７７】
第２の予測ベクトル生成部２４は、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルｎについて、ｘ成分およびｙ成分のメディアンをそれぞれ求め、求めたｘ成分およびｙ成分からなるベクトルを、予測ベクトルｒとして出力する。
【００７８】
参照先決定部２５は、入力映像ａと、符号化済みブロックにおける局所復号された画素値ｃと、を入力とする。この参照先決定部２５は、処理ブロックにおける入力映像ａの画素値について、局所復号された画素値ｃを対象に、探索範囲内で最も画素信号が近い同矩形の位置を探し、最も画素信号が近い位置について、処理ブロックからの空間的な相対位置を、動きベクトルｓとする。また、最も画素信号が近い位置における局所復号された画素値について、同画素値を予測値ｈとする。さらに、入力映像ａの画素値に対する予測値ｈの差分を、予測誤差ｔとする。そして、これら動きベクトルｓ、予測値ｈ、および予測誤差ｔを出力する。
【００７９】
ベクトル差分抽出部２６は、動きベクトルｓと、予測ベクトルｑまたは予測ベクトルｒのうち制御信号ｐに応じて選択されるものと、を入力とする。このベクトル差分抽出部２６は、動きベクトルｓに対する予測ベクトルｑまたは予測ベクトルｒの差分を、差分ベクトルｉ２とする。また、差分ベクトルｉ２について、エントロピー符号化を施し、差分ベクトルｉ２により発生する符号量ｕを求める。そして、差分ベクトル（復号する際に用いられる予測に関する情報）ｉ２と、差分ベクトルｉ２の符号化に要する符号量ｕと、を出力する。
【００８０】
歪み算出部２７は、入力映像ａ、予測誤差ｔ、および予測値ｈを入力とする。この歪み算出部２７は、入力される予測誤差ｔについて、ＤＣＴ、量子化、逆量子化、および逆ＤＣＴの処理を施し、これら処理を施した結果に対して予測値ｈを加えた信号（局所復号信号）を算出する。ここで、入力信号に対する局所復号信号の差分を求め、差分信号について二乗和を算出し、差分信号の二乗和（符号化歪み）ｖを出力する。
【００８１】
コスト値算出部２８は、差分ベクトルの符号量ｕおよび符号化歪みｖを入力とする。このコスト値算出部２８は、符号量ｕおよび符号化歪みｖをコスト関数に入力してコスト値ｊを算出し、出力する。
【００８２】
＜第１の予測ベクトル生成部２３の構成＞
図３は、第１の予測ベクトル生成部２３の構成を示すブロック図である。第１の予測ベクトル生成部２３は、候補ＭＶ抽出部２３１および最適予測ＭＶ決定部２３２を備える。
【００８３】
候補ＭＶ抽出部２３１は、第１の単位候補ＭＶ抽出部Ｂ１〜第Ｎの単位候補ＭＶ抽出部ＢＮまでのＮ個の単位候補ＭＶ抽出部を備える。この候補ＭＶ抽出部２３１は、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルｎから、候補となる動きベクトルをＮ個選択する。
【００８４】
最適予測ＭＶ決定部２３２は、候補ＭＶ抽出部２３１により選択されたＮ個の動きベクトルについて、符号化により発生する誤差および符号量に基づき、符号化効率を示すコスト値を評価する。そして、Ｎ個の動きベクトルのそれぞれのコスト値を比較し、最も効率が良い動きベクトルを予測ベクトルｑとし、予測ベクトルｑと、予測ベクトルｑを表す制御情報ｉ１と、を出力する。
【００８５】
＜動画像復号装置ＢＢの構成＞
図４は、本発明の一実施形態に係る動画像復号装置ＢＢの構成を示すブロック図である。動画像復号装置ＢＢは、画面内のＭＢ単位での符号化の際に拡張イントラ符号化を許容する。この動画像復号装置ＢＢは、符号化データ解析部１０１、イントラ予測値生成部１０２、インター予測値生成部１０３、予測手法制御部１０４、およびメモリ１０５を備える。
【００８６】
符号化データ解析部１０１は、符号化データｂを入力とする。なお、入力される符号化データｂには、発明手法の適用有無を示す情報が含まれる。この符号化データ解析部１０１は、エントロピー復号部（図示省略）を備え、このエントロピー復号部により符号化データｂをエントロピー復号し、シンタックスに従って符号化データｂに記述される内容を解析する。また、各ブロックにおいて、予測ベクトル制御部２２と同様の処理に基づきエッジの有無を評価し、エッジが含まれるブロックの符号化データから、発明手法の適用有無を示す情報を取得する。そして、シンタックス解析の結果として得られる、残差信号Ａと、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける予測情報Ｂと、を出力する。
【００８７】
イントラ予測値生成部１０２は、符号化データ解析部１０１が備える上述のエントロピー復号部から得られる予測情報Ｂと、メモリ１０５から得られる復号済み画素値Ｃと、を入力とする。このイントラ予測値生成部１０２は、復号済み画素値Ｃを元に、予測情報Ｂにしたがってイントラ予測値Ｄを生成し、出力する。
【００８８】
インター予測値生成部１０３は、復号済み画素値Ｃと、同一フレーム内の隣接する復号済みブロックおよび処理ブロックにおける予測情報Ｂと、を入力とし、インター符号化における予測値Ｅを出力する。このインター予測値生成部１０３の詳細については、図５を用いて後述する。
【００８９】
予測手法制御部１０４は、符号化データ解析部１０１が備える上述のエントロピー復号部から得られる予測情報Ｂを入力とする。この予測手法制御部１０４は、予測情報Ｂがイントラ予測に関するものであるか、インター予測に関するものであるかを識別し、イントラ予測とインター予測とを切り替えるための制御信号Ｆを出力する。
【００９０】
メモリ１０５は、イントラ予測値Ｄまたはインター予測値Ｅと、残差信号Ａと、の和をとった信号、すなわち復号済み画素値Ｃを入力とする。このメモリ１０５は、復号済み画素値Ｃを蓄積し、未復号ブロックの復号処理を行う際に、適宜、復号済み画素値Ｃをイントラ予測値生成部１０２およびインター予測値生成部１０３に供給する。
【００９１】
＜インター予測値生成部１０３の構成＞
図５は、インター予測値生成部１０３の構成を示すブロック図である。インター予測値生成部１０３は、ＭＶ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）抽出部１３１、予測ベクトル制御部１３２、第３の予測ベクトル生成部１３３、第４の予測ベクトル生成部１３４、ＭＶ生成部１３５、および参照先決定部１３６を備える。
【００９２】
ＭＶ抽出部１３１は、ローカルメモリから供給される符号化済みブロックにおける予測情報Ｂ（実際の動きベクトルに対する予測ベクトルとの差分）を入力とする。このＭＶ抽出部１３１は、入力される予測情報Ｂから、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルＧの情報を抽出し、この動きベクトルＧを出力する。
【００９３】
予測ベクトル制御部１３２は、ローカルメモリから供給される符号化済みブロックにおける予測情報Ｂを入力とする。この予測ベクトル制御部１３２は、入力される予測情報Ｂに含まれる動きベクトルに基づき、各ブロック間での乖離を評価し、処理ブロックにおける発明手法の適用可否を判断し、判断に応じた制御信号Ｈを出力する。この判断により、予測ベクトル生成手法が選択されることとなる。
【００９４】
第３の予測ベクトル生成部１３３は、ローカルメモリから供給される符号化済みブロックにおける予測情報Ｂと、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルＧと、を入力とする。この第３の予測ベクトル生成部１３３は、予測情報Ｂに含まれる手法制御情報に従い、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックの予測ベクトルＩを選択し、この予測ベクトルＩを出力する。
【００９５】
第４の予測ベクトル生成部１３４は、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルＧを入力とする。この第４の予測ベクトル生成部１３４は、入力される動きベクトルＧのｘ成分およびｙ成分のメディアンをそれぞれ求め、求めたｘ成分およびｙ成分からなるベクトルを、予測ベクトルＪとして出力する。
【００９６】
ＭＶ生成部１３５は、ローカルメモリから供給される符号化済みブロックにおける予測情報Ｂと、予測ベクトルＩまたは予測ベクトルＪと、を入力とする。このＭＶ生成部１３５は、予測情報Ｂに含まれる処理ブロックにおける差分ベクトルと、予測ベクトルＩまたは予測ベクトルＪと、の各成分同士の和を求め、求めた各成分によって成されるベクトルを、処理ブロックにおける動きベクトルＫとして出力する。
【００９７】
参照先決定部１３６は、ローカルメモリから供給される符号化済みブロックにおける予測情報Ｂと、符号化済みブロックにおける符号化結果を復号した画素値Ｃと、動きベクトルＫと、を入力とする。この参照先決定部１３６は、動きベクトルＫと、予測情報Ｂに含まれる参照先ブロックを識別する情報と、に基づき、符号化済みブロックにおいて予測値とする画素値を特定し、この画素値を処理ブロックにおける予測値Ｌとして出力する。
【００９８】
＜予測ベクトル制御部２２および予測ベクトル制御部１３２によるエッジ検知処理＞
以下に、予測ベクトル制御部２２および予測ベクトル制御部１３２によるエッジ検知処理について説明する。エッジ検知処理では、処理ブロックに隣接する符号化済みブロックにおける動きベクトルに関する情報に基づき、処理ブロックにおけるエッジを検知する。
【００９９】
具体的には、処理ブロックに隣接する符号化済みブロック間での動きベクトルの乖離に基づき、処理ブロックにおけるエッジ検知を行う。この乖離判定方法として、メディアンからの乖離による判定方法と、平均からの乖離による判定方法と、がある。
【０１００】
＜メディアンからの乖離による判定方法＞
以下に、メディアンからの乖離による判定方法について説明する。ここで、３つの数値またはベクトルを入力とし、これら入力のメディアンに基づいて、これら入力の中で最も外れた数値またはベクトルを出力する関数を、関数ｍｉｎｏｒ＿ｍｅｄと定義し、式（７）のように表す。
【０１０１】
【数７】
2010233135.tif 000009
【０１０２】
なお、式（７）において、α、β、γは、数値またはベクトルである。また、関数ｍｅｄｉａｎは、３つの数値またはベクトルを入力とし、これらのメディアン値またはメディアンベクトルを出力する関数である。また、｜・｜は、α、β、γが数値の場合には絶対値を出力する関数であり、α、β、γがベクトルの場合には距離を出力する関数である。
【０１０３】
＜平均からの乖離による判定方法＞
以下に、平均からの乖離による判定方法について説明する。ここで、３つの数値またはベクトルを入力とし、これら入力の平均に基づいて、これら入力の中で最も外れた数値またはベクトルを出力する関数を、関数ｍｉｎｏｒ＿ａｖｇと定義し、式（８）のように表す。
【０１０４】
【数８】
2010233135.tif 000010
【０１０５】
なお、式（８）において、α、β、γは、数値またはベクトルである。また、関数ａｖｅｒａｇｅは、３つの数値またはベクトルを入力とし、これらの平均値または平均ベクトルを出力する関数である。また、｜・｜は、α、β、γが数値の場合には絶対値を出力する関数であり、α、β、γがベクトルの場合には距離を出力する関数である。
【０１０６】
＜関数ｍｉｎｏｒを用いたエッジ検知方法＞
以下に、図６を用いて、処理ブロックに隣接する４つの符号化済みブロックにおける動きベクトル情報を用いることを考える。図６において、ＢＰＲＥＤは、処理ブロックを示し、ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤは、処理ブロックＢＰＲＥＤに隣接する４つの符号化済みブロックを示す。
【０１０７】
ここで、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれの動きベクトルに関する情報をＭＡ〜ＭＤとすると、上述の関数ｍｉｎｏｒ＿ｍｅｄまたは上述の関数ｍｉｎｏｒ＿ａｖｇ（以下、総称して「関数ｍｉｎｏｒ」と呼ぶ）が式（９）のように表される場合には、水平エッジが存在すると判定する。一方、関数ｍｉｎｏｒが式（１０）のように表される場合には、垂直エッジが存在すると判定する。
【０１０８】
【数９】
2010233135.tif 000011
【０１０９】
【数１０】
2010233135.tif 000012
【０１１０】
符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤにおける動きベクトルから判定する場合には、動きベクトルそのものを用いて判定する方法と、動きベクトルの大きさを用いて判定する方法と、がある。
【０１１１】
動きベクトルそのものを用いて判定する方法では、上述の符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれの動きベクトルに関する情報ＭＡ〜ＭＤとして、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれにおける動きベクトルを用いる。
【０１１２】
動きベクトルの大きさを用いて判定する方法では、上述の符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれの動きベクトルに関する情報ＭＡ〜ＭＤとして、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれにおける動きベクトルの大きさを用いる。なお、ベクトルの大きさとは、このベクトルのｘ成分とｙ成分の二乗和の平方根をとった値である。
【０１１３】
一方、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤにおける差分ベクトルから判定する場合には、差分ベクトルそのものを用いて判定する方法と、差分ベクトルの大きさを用いて判定する方法と、がある。ここで、符号化済みブロックにおける差分ベクトルとは、各ブロックにおける、動きベクトルと予測ベクトルとの差分のベクトルのことである。
【０１１４】
差分ベクトルそのものを用いて判定する方法では、上述の符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれの動きベクトルに関する情報ＭＡ〜ＭＤとして、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれにおける差分ベクトルを用いる。
【０１１５】
差分ベクトルの大きさを用いて判定する方法では、上述の符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれの動きベクトルに関する情報ＭＡ〜ＭＤとして、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれにおける差分ベクトルの大きさを用いる。なお、ベクトルの大きさとは、このベクトルのｘ成分とｙ成分の二乗和の平方根をとった値である。
【０１１６】
以上の動画像符号化装置ＡＡおよび動画像復号装置ＢＢによれば、エッジ近傍における予測ベクトル性能の低下を検知でき、低下を検知したときのみ、適切な予測ベクトルを示す制御情報を付与することで、効率的に制御情報を付与できる。このため、エッジ(特に動オブジェクト境界)に起因する問題を解決することができるとともに、問題解決に必要な付加情報の情報量を抑制できる。その結果、エッジ近傍における動きベクトル予測性能を改善でき、符号化効率を向上できる。
【０１１７】
なお、上述の動画像符号化装置ＡＡおよび動画像復号装置ＢＢをエンコーダに適用し、符号化実験を行った場合、従来と比べて約０．５７％の平均符号量を削減できた。ここで、上述の符号化実験では、処理ブロックにおけるエッジ検知では、上述のメディアンからの乖離による判定方法を用いるとともに、上述の符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤのそれぞれの動きベクトルに関する情報ＭＡ〜ＭＤとして、符号化済みブロックＢＡ〜ＢＤにおける動きベクトルを用いた。
【０１１８】
なお、本発明の動画像符号化装置ＡＡの処理や動画像復号装置ＢＢの処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶し、記録媒体に記録されたプログラムを動画像符号化装置ＡＡや動画像復号装置ＢＢに読み込ませ、実行することによって、本発明を実現できる。
【０１１９】
また、上述のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納した動画像符号化装置ＡＡや動画像復号装置ＢＢ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。
【０１２０】
また、上述のプログラムは、上述の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、上述の機能を動画像符号化装置ＡＡや動画像復号装置ＢＢにすでに記録されているプログラムとの組合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。
【０１２１】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１２２】
２・・・インター符号化予測値生成部
２２、１３２・・・予測ベクトル制御部
２３・・・第１の予測ベクトル生成部
１０３・・・インター予測値生成部
１３３・・・第３の予測ベクトル生成部
２３１・・・候補ＭＶ抽出部
２３２・・・最適予測ＭＶ決定部
ＡＡ・・・動画像符号化装置
ＢＢ・・・動画像復号装置
【図１】
2010233135.tif 000013
【図２】
2010233135.tif 000014
【図３】
2010233135.tif 000015
【図４】
2010233135.tif 000016
【図５】
2010233135.tif 000017
【図６】
2010233135.tif 000018
【図７】
2010233135.tif 000019
【図８】
2010233135.tif 000020