(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インター予測符号化方法において、
インター予測を通じて参照ピクチャを検索して現在ピクチャの現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、前記検索結果に基づいて、前記現在ブロックの動きベクトルを推定する段階と、
前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれに対して同じイントラ予測モードでイントラ予測を行い、前記イントラ予測の結果として生成された前記現在ブロックのイントラ予測残差と、前記参照ブロックのイントラ予測残差との差値を生成する段階と、
前記推定された動きベクトルと、前記生成された前記現在ブロックのイントラ予測残差及び前記参照ブロックのイントラ予測残差間の差値とに基づいて、前記現在ブロックを符号化する段階を含み、
前記現在ピクチャと前記参照ピクチャは時間的に異なる位置のピクチャであり、
前記差値は、イントラ予測方向についての情報を含まない、ことを特徴とするインター予測符号化方法。
【請求項２】
前記現在ブロックのイントラ予測残差と、前記参照ブロックのイントラ予測残差との差値を生成する段階は、
前記現在ブロックに対してイントラ予測を行い、前記現在ブロックのイントラ予測残差を生成する段階と、
前記参照ブロックに対してイントラ予測を行い、前記参照ブロックのイントラ予測残差を生成する段階と、
前記現在ブロックのイントラ予測残差から前記参照ブロックのイントラ予測残差を減算し、前記現在ブロックのイントラ予測残差と、前記参照ブロックのイントラ予測残差との差値を生成する段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載のインター予測符号化方法。
【請求項３】
前記現在ブロック及び参照ブロックに対するイントラ予測は、
前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれに隣接した画素の画素値を利用して行うことを特徴とする請求項２に記載のインター予測符号化方法。
【請求項４】
インター予測符号化装置において、
インター予測を通じて参照ピクチャを検索して現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、前記参照ピクチャに基づいて、前記現在ブロックの動きベクトルを推定する動き推定部と、
前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれに対して同じイントラ予測モードでイントラ予測を行い、前記イントラ予測の結果として生成された前記現在ブロックのイントラ予測残差と、前記参照ブロックのイントラ予測残差との差値を生成する動き補償部と、
前記推定された動きベクトルと、前記前記現在ブロックのイントラ予測残差及び前記参照ブロックのイントラ予測残差の差値とに基づいて、前記現在ブロックを符号化する符号化部とを含み、
前記現在ピクチャと前記参照ピクチャは時間的に異なる位置のピクチャであり、
前記差値は、イントラ予測方向についての情報を含まない、ことを特徴とするインター予測符号化装置。
【請求項５】
前記動き補償部は、
前記現在ブロックに対してイントラ予測を行い、前記現在ブロックのイントラ予測残差を生成する第１イントラ予測部と、
前記参照ブロックに対してイントラ予測を行い、前記参照ブロックのイントラ予測残差を生成する第２イントラ予測部と、
前記現在ブロックのイントラ予測残差から前記参照ブロックのイントラ予測残差を減算し、前記イントラ予測残差の差値を生成するインター予測部とを含むことを特徴とする請求項４に記載のインター予測符号化装置。
【請求項６】
前記第１イントラ予測部及び前記第２イントラ予測部は、
前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれに隣接した画素の画素値を利用し、イントラ予測を行うことを特徴とする請求項５に記載のインター予測符号化装置。
【請求項７】
インター予測復号化方法において、
現在ブロックの動きベクトルと、前記現在ブロックのイントラ予測残差及び参照ブロックのイントラ予測残差間の差値とに基づいて符号化された前記現在ブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する段階と、
前記受信されたビットストリームから、前記現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とを抽出する段階と、
前記抽出された現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とに基づいて、前記現在ブロックを復元する段階とを含み、
前記現在ブロックは現在ピクチャに含まれたブロックであり、前記参照ブロックは参照ピクチャに含まれたブロックであり、前記現在ピクチャと前記参照ピクチャは時間的に異なる位置のピクチャであり、前記差値は、イントラ予測方向についての情報を含まず、前記参照ブロック及び前記現在ブロックに対して同じイントラ予測モードでイントラ予測を行う、ことを特徴とするインター予測復号化方法。
【請求項８】
前記現在ブロックについてのデータは、
前記現在ブロックに対してイントラ予測を行った結果として生成された前記現在ブロックのイントラ予測残差から、前記参照ブロックに対してイントラ予測を行った結果として生成された前記参照ブロックのイントラ予測残差を減算して生成された差値についてのデータであることを特徴とする請求項７に記載のインター予測復号化方法。
【請求項９】
前記復元する段階は、
前記参照ブロックに対してイントラ予測を行い、前記参照ブロックのイントラ予測残差を生成する段階と、
前記参照ブロックのイントラ予測残差に前記差値を加算し、前記現在ブロックのイントラ予測残差を生成する段階と、
前記現在ブロックに対してイントラ予測を行い、前記現在ブロックのイントラ予測値を生成し、前記生成された現在ブロックのイントラ予測値に前記現在ブロックのイントラ予測残差を加算し、前記現在ブロックを復元する段階とを含むことを特徴とする請求項８に記載のインター予測復号化方法。
【請求項１０】
インター予測復号化装置において、
現在ブロックの動きベクトルと、前記現在ブロックのイントラ予測残差及び参照ブロックのイントラ予測残差間の差値とに基づいて符号化された前記現在ブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する、前記受信されたビットストリームから前記現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とを抽出する復号化部と、
前記抽出された現在ブロックについてのデータと、インター予測モードについての情報とに基づいて、前記現在ブロックを復元する動き補償部とを含み、
前記現在ブロックは現在ピクチャに含まれたブロックであり、前記参照ブロックは参照ピクチャに含まれたブロックであり、前記現在ピクチャと前記参照ピクチャは時間的に異なる位置のピクチャであり、前記差値は、イントラ予測方向についての情報を含まず、
前記動き補償部は、前記参照ブロック及び前記現在ブロックに対して同じイントラ予測モードでイントラ予測を行う、ことを特徴とするインター予測復号化装置。
【請求項１１】
前記現在ブロックについてのデータは、
前記現在ブロックに対してイントラ予測を行った結果として生成された前記現在ブロックのイントラ予測残差から、前記参照ブロックに対してイントラ予測を行った結果として生成された前記参照ブロックのイントラ予測残差を減算して生成された差値についてのデータであることを特徴とする請求項１０に記載のインター予測復号化装置。
【請求項１２】
前記動き補償部は、
前記参照ブロックに対してイントラ予測を行い、前記参照ブロックのイントラ予測残差を生成する第１イントラ予測部と、
前記参照ブロックのイントラ予測残差に、前記前記現在ブロックのイントラ予測残差と、前記参照ブロックのイントラ予測残差との差値を加算し、前記現在ブロックのイントラ予測残差を生成するインター予測部と、
前記現在ブロックに対してイントラ予測を行い、前記現在ブロックのイントラ予測値を生成し、前記生成された現在ブロックのイントラ予測値に、前記現在ブロックのイントラ予測残差を加算し、前記現在ブロックを復元する第２イントラ予測部とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のインター予測復号化装置。
【請求項１３】
現在ブロックの動きベクトルと、前記現在ブロックのイントラ予測残差及び参照ブロックのイントラ予測残差間の差値とに基づいて符号化された前記現在ブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する段階と、
前記受信されたビットストリームから、前記現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とを抽出する段階と、
前記抽出された現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とに基づいて、前記現在ブロックを復元する段階とを含み、
前記現在ブロックは現在ピクチャに含まれたブロックであり、前記参照ブロックは参照ピクチャに含まれたブロックであり、前記現在ピクチャと前記参照ピクチャは時間的に異なる位置のピクチャであり、前記差値は、イントラ予測方向についての情報を含まず、前記参照ブロック及び前記現在ブロックに対して同じイントラ予測モードでイントラ予測を行う、方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インター予測符号化／復号化方法及び装置に係り、さらに詳細には、符号化の対象になる現在ブロックに係わる残差（residue）が最小化されるようにインター予測を行い、このインター予測結果に基づいて、現在ブロックを符号化／復号化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ（advanced  video  coding）のような映像圧縮方式では、映像を符号化するために、１つのピクチャをマクロブロックに分ける。そして、インター予測（inter  prediction）及びイントラ予測（intra  prediction）を利用し、それぞれのマクロブロックを符号化する。その後、符号化されたマクロブロックのデータサイズ及び原本マクロブロックの歪曲程度を考慮して最適の符号化モードを選択し、マクロブロックを符号化する。
【０００３】
インター予測を利用して映像を符号化する方法は、ピクチャ間の時間的な冗長性（redundancies）を除去して映像を圧縮する方法であり、動き推定符号化方法が代表的な例である。
【０００４】
動き推定符号化は、一つ以上の参照ピクチャを利用し、現在ピクチャの動きをブロック単位で推定して補償して映像を符号化する方法である。動き推定符号化では、所定の評価関数を利用し、現在ブロックと最も類似した参照ブロックを参照ピクチャの決まった検索範囲で検出する。類似したブロックが検索されれば、現在ブロックと、参照ピクチャ内の類似したブロックとの間の残差（residue）だけ伝送することによって、データの圧縮率を高める。現在ブロックは、１６×１６、８×１６、８×８など、多様なサイズのブロックが使われうる。図１Ａを参照しつつ詳細に説明する。
【０００５】
図１Ａは、従来技術によるインター予測方法を図示している。図１Ａを参照するに、映像の符号化／復号化において、インター予測は、少なくとも一つ以上の参照ピクチャを利用して行われる。
【０００６】
現在ピクチャ１１０の現在符号化の対象になる現在ブロック１１２をインター予測するにおいて、映像の符号化装置は、参照ピクチャ１２０を検索し、現在ブロック１１２と最も類似した参照ブロック１２２を捜し出す。ここで、参照ブロック１２２は、現在ブロック１１２を最も良好に予測できるブロックであり、現在ブロック１１２の画素値と参照ブロック１２２の画素値との差である残差が最も小さいブロックが選択されうる。
【０００７】
参照ブロック１２２の検索が終われば、参照ブロック１２２は、現在ブロック１１２の予測値になるので、現在ブロック１１２と参照ブロック１２２との差である残差のみ符号化してビットストリームを生成する。このとき、ピクチャ内部の現在ブロック１１２の位置と参照ブロック１２２の相対的な位置との差は、動きベクトル１３０になって、動きベクトル１３０についての情報もビットストリームのオーバーヘッド（overhead）に挿入されて伝送される。映像符号化の圧縮率を高めるために、残差のみ伝送するので、残差が小さいほど、映像符号化の圧縮率は向上する。
【０００８】
イントラ予測は、現在ピクチャのブロックを符号化するために、参照ピクチャを参照するのではなく、符号化しようという現在ピクチャの以前に符号化された領域を利用し、符号化しようという現在ブロックの予測値を計算する。イントラ予測モードには、輝度成分の４×４イントラ予測モード、８×８イントラ予測モード、１６×１６イントラ予測モード、及び色のため成分のイントラ予測モードに分かれる。
【０００９】
図１Ｂは、従来技術によるイントラ予測方法を図示している。図１Ｂを参照するに、映像の符号化／復号化において、イントラ予測は、現在ピクチャ１４０の以前に符号化された領域１４２を利用して行われる。
【００１０】
以前に符号化された領域１４２に含まれている現在ブロック１４６に隣接した画素１４８を利用し、現在ブロック１４６の予測値を生成する。現在ブロックに対して、さまざまなイントラ予測モード、すなわち、多様なサイズ及び多様なイントラ予測方向によって、イントラ予測を行い、その中から選択された最適のイントラ予測モードによって、予測値を生成する。予測値が生成されれば、現在ブロック１４６の画素値と予測値との差である残差のみを符号化することによって、映像符号化の圧縮率を高める。
【００１１】
図１Ａ及び図１Ｂを介して述べた通り、インター予測符号化、イントラ予測符号化いずれも、符号化される情報の量を減らすために、インター予測、イントラ予測を行って生成される予測値を利用して残差を生成し、残差のみを符号化して伝送する。すなわち、現在ブロックに係わる残差をさらに大きく減らすことができるならば、映像符号化の圧縮率も高まる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、インター予測を行うにおいて、現在ブロックに係わる残差をさらに小さくできるインター予測符号化／復号化方法及び装置を提供するところにある。
【００１３】
本発明の目的はまた、前記インター予測符号化／復号化方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記技術的課題を解決するための本発明によるインター予測符号化方法は、参照ピクチャを検索して現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、前記検索結果に基づいて、前記現在ブロックの動きベクトルを推定する段階と、前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれに対してイントラ予測を行い、前記イントラ予測の結果として生成された前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれのイントラ予測残差の差値を生成する段階と、前記推定された動きベクトル及び前記生成された差値に基づいて、前記現在ブロックを符号化する段階とを含む。
【００１５】
本発明によるさらに望ましい実施形態によれば、前記現在ブロック及び参照ブロックに対するイントラ予測は、前記現在ブロック及び前記参照ブロックに対して同じイントラ予測モードでイントラ予測を行うことを特徴とする。
【００１６】
前記技術的課題を解決するための本発明によるインター予測符号化装置は、参照ピクチャを検索して現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、前記検索結果に基づいて、前記現在ブロックの動きベクトルを推定する動き推定部と、前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれに対してイントラ予測を行い、前記イントラ予測の結果として生成された前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれのイントラ予測残差の差値を生成する動き補償部と、前記推定された動きベクトル及び前記インター予測の結果に基づいて、前記現在ブロックを符号化する符号化部とを含む。
【００１７】
前記技術的課題を解決するための本発明によるインター予測復号化方法は、現在ブロック、及び参照ピクチャを検索して決定された前記現在ブロックに対応する参照ブロックに対してそれぞれイントラ予測を行い、前記イントラ予測の結果として生成された前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれのイントラ予測残差の差値を生成した後、前記現在ブロックの動きベクトル及び前記生成された差値に基づいて符号化された前記現在ブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する段階と、前記受信されたビットストリームから前記現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とを抽出する段階と、前記抽出された現在ブロックについてのデータ及びインター予測モードについての情報に基づいて、前記現在ブロックを復元する段階とを含む。
【００１８】
前記技術的課題を解決するための本発明によるインター予測符号化装置は、現在ブロック、及び参照ピクチャを検索して決定された前記現在ブロックに対応する参照ブロックに対してそれぞれイントラ予測を行い、前記イントラ予測の結果として生成された前記現在ブロック及び前記参照ブロックそれぞれのイントラ予測残差の差値を生成した後、前記現在ブロックの動きベクトル及び前記生成された差値に基づいて符号化された前記現在ブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームから前記現在ブロックについてのデータと、前記現在ブロックのインター予測モードについての情報とを抽出する復号化部と、前記抽出された現在ブロックについてのデータ及びインター予測モードについての情報に基づいて、前記現在ブロックを復元する動き補償部とを含む。
【００１９】
前記技術的課題を解決するために本発明は、前記のインター予測符号化及び復号化方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の例示的な実施形態によれば、現在ブロック及び参照ブロックのイントラ予測残差の差値であるインター予測残差のみを符号化することによって、残差のサイズが小さくなり、映像符号化の圧縮率を向上させる。
【００２１】
また、現在ブロックのイントラ予測において、イントラ予測モード、すなわち、イントラ予測方向についての情報をビットストリームに挿入する必要がないので、映像符号化の圧縮率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】従来技術によるインター予測方法を図示する図である。
【図１Ｂ】従来技術によるイントラ予測方法を図示する図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態によるインター予測符号化装置を図示する図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態によるインター予測方法を図示する図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態によるインター予測符号化方法のフローチャートである。
【図５】本発明の例示的な実施形態によるインター予測復号化装置を図示する図である。
【図６】本発明の例示的な実施形態によるインター予測復号化方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図２は、本発明の例示的な実施形態によるインター予測符号化装置を図示する図である。図２を参照するに、本発明によるインター予測符号化装置は、動き推定部２１０、動き補償部２２０、符号化部２３０、復元部２４０、フレームメモリ２５０及びフィルタ２６０を含む。ここで、動き補償部２２０及び符号化部２３０は、本発明によるインター予測符号化装置に対応する。
【００２５】
動き推定部２１０は、フレームメモリ２５０に保存されている参照ピクチャを検索して現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、検索結果に基づいて、現在ブロックの動きベクトルを推定する。
【００２６】
図１Ａに図示されているように、現在ブロック１１２の画素値を利用して参照ピクチャ１２０を検索し、参照ブロック１２２を捜し出す。参照ブロック１２２が決定されれば、現在ピクチャでの現在ブロックの位置と、参照ピクチャでの参照ブロックの相対的な位置との差を計算し、動きベクトル１３０を生成する。
【００２７】
動き補償部２２０は、本発明の例示的な実施形態によるインター予測を行う。すなわち、現在ブロック及び参照ブロックそれぞれに対してイントラ予測を行い、イントラ予測の結果、生成された現在ブロック及び参照ブロックそれぞれのイントラ予測残差の差値を生成する。
【００２８】
本発明の例示的な実施形態によるインター予測方法は、従来技術のイントラ予測方法とインター予測方法とを結合し、現在ブロックに係わる残差を最小化する方法である。動き補償部２２０は、かような本発明によるインター予測を行う。図３を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態によるインター予測方法を図示する図である。図３を参照するに、本発明による動き補償部２２０は、現在ピクチャ３１０の現在ブロック３１４を予測するために、参照ピクチャ３２０の参照ブロック３２４を利用するインター予測を行う。動き推定部２１０で、現在ピクチャ３１０の現在ブロック３１４に対応する参照ピクチャ３２０の参照ブロック３２４を決定し、動きベクトル３３０を計算すれば、動き補償部２２０は、本発明の例示的な実施形態によるインター予測を行う。以下では、１つの参照ピクチャ及び１つの参照ブロックを利用してインター予測を行う場合を例にとって説明する。しかし、本発明の例示的な実施形態によるインター予測方法は、それに限定されるものではなく、複数の参照ピクチャ及び複数の参照ブロックを利用してインター予測を行うことができることは、本発明に属する技術分野で当業者は、容易に理解することができるであろう。
【００３０】
動き補償部２２０はまず、現在ブロック３１４に対して、現在ブロックのイントラ予測値を生成する。望ましくは、現在ピクチャ３１０の以前に符号化された領域に含まれている現在ブロック３１４に隣接した画素３１２の画素値を利用し、イントラ予測を行う。
【００３１】
イントラ予測の遂行結果として、現在ブロック３１４のイントラ予測値が生成されれば、生成されたイントラ予測値を現在ブロック３１４の画素値から減算し、現在ブロックに対するイントラ予測残差を生成する。
【００３２】
次に、動き補償部２２０は、動き推定部２１０で決定された参照ブロック３２４に対して、イントラ予測値を生成する。現在ブロック３１４のイントラ予測値が生成されるときと同様に、参照ブロック３２４に隣接した画素３２２の画素値を利用し、イントラ予測を行う。
【００３３】
イントラ予測の遂行結果として、参照ブロック３２４のイントラ予測値が生成されれば、生成されたイントラ予測値を参照ブロック３２４の画素値から減算し、参照ブロックに対するイントラ予測残差を生成する。
【００３４】
現在ブロック３１４に対するイントラ予測残差、及び参照ブロック３２４に対するイントラ予測残差がいずれも生成されれば、生成されたイントラ予測残差に基づいて、インター予測残差を生成する。望ましくは、現在ブロック３１４に対するイントラ予測残差から参照ブロック３２４に対するイントラ予測残差を減算し、差値であるインター予測残差を生成する。
【００３５】
本発明のインター予測方法に基づいて符号化された現在ブロック３１４を復号化するためには、現在ブロック３１４に使われたイントラ予測モードについての情報が必要である。言い換えれば、現在ブロック３１４のイントラ予測方向についての情報が復号化のために必要である。従って、残差を小さくしたにもかかわらず、イントラ予測方向についての情報がビットストリームのオーバーヘッド（overhead）に付され、映像符号化の圧縮率を低くする効果を半減させる。
【００３６】
本発明の例示的な実施形態によれば、参照ブロック３２４のイントラ予測に利用されたイントラ予測モードを現在ブロック３１４のイントラ予測にも利用する。符号化／復号化時に、参照ブロック３２４は、以前にすでに符号化／復号化された参照ピクチャ３２０に含まれている。従って、参照ブロック３２４のイントラ予測モードをまず決定し、決定されたイントラ予測モードを現在ブロック３１４のイントラ予測を行うときにも同一に適用することによって、別途に現在ブロック３１４のイントラ予測モードについての情報をオーバーヘッドに含める非効率を防止する。
【００３７】
本発明によるインター予測符号化で、現在ブロックについてのデータは、２つのイントラ予測残差の差値であるインター予測残差である。従来技術のように、参照ブロックの画素値を現在ブロックの予測値として、現在ブロックの画素値から減算した残差を符号化するのではなく、現在ブロック及び参照ブロックのイントラ予測残差の差値だけを符号化して符号化する残差を小さくする。かような利点は、次の式（１）によって明確になる。
【００３８】
Inter  prediction  residue＝（Ｏ−Ｆ（ｏ））−（Ｐ−Ｆ（ｒ））
＝Ｏ−［Ｐ＋（Ｆ（ｏ）−Ｆ（ｒ））］      （１）
現在ブロック３１４の画素値がＯであり、イントラ予測遂行の結果として生成された現在ブロック３１４のイントラ予測値がＦ（ｏ）であり、参照ブロック３２４の画素値がＰであり、イントラ予測遂行の結果として生成された参照ブロック３２４のイントラ予測値がＦ（ｒ）であると仮定する。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態によるインター予測残差は、式（１）に記載されたように、現在ブロックの画素値と予測値との差である現在ブロックの残差から、参照ブロックの画素値と予測値との差である参照ブロックの残差を減算した値になる。
【００４０】
これをさらに整理してみれば、現在ブロック３１４の画素値から、参照ブロック３２４の画素値及びイントラ予測値の差値を足した値を減算し、インター予測残差を生成する。
【００４１】
従来技術によれば、Ｏ−Ｐがインター予測残差であったが、本発明の例示的な実施形態によれば、Ｏ−Ｐから（Ｆ（ｏ）−Ｆ（ｒ））をさらに減算した値がインター予測残差になるので、残差が小さくなるより、映像符号化の圧縮率が向上することになる。（Ｆ（ｏ）−Ｆ（ｒ））が負の値である場合には、絶対値を取ってＯ−Ｐからさらに減算したり、従来技術のようにＯ−Ｐのみ符号化し、適応的にインター予測符号化に使われる残差を最小化することもできる。
【００４２】
再び図２を参照するに、本発明の例示的な実施形態による動き補償部２２０は、第１イントラ予測部２２２、第２イントラ予測部２２４及びインター予測部２２６を含む。
【００４３】
第１イントラ予測部２２２は、フレームメモリ２５０に保存されている現在ピクチャの以前に符号化された領域に含まれた現在ブロックに隣接した画素を利用し、現在ブロックのイントラ予測値を生成する。イントラ予測値が生成されれば、これを現在ブロックの画素値から減算し、現在ブロックのイントラ予測残差を生成する。
【００４４】
第２イントラ予測部２２４は、動き推定部２１０で決定された現在ブロックに対応する参照ブロックに対してイントラ予測を行う。フレームメモリ２５０に保存されている参照ピクチャを参照し、参照ブロックに対してイントラ予測を行い、イントラ予測値を生成する。イントラ予測値が生成されれば、これを参照ブロックの画素値から減算し、参照ブロックのイントラ予測残差を生成する。また、イントラ予測に利用されたイントラ予測モードについての情報を第１イントラ予測部２２２に伝送し、第１イントラ予測部２２２が、第２イントラ予測部２２４で利用されたイントラ予測モードと同じイントラ予測モードで、イントラ予測可能とする。
【００４５】
インター予測部２２６は、第１イントラ予測部２２２で生成された現在ブロックのイントラ予測残差、及び第２イントラ予測部２２４で生成された参照ブロックのイントラ予測残差を受信し、現在ブロックのインター予測残差を生成する。現在ブロックのイントラ予測残差から、参照ブロックのイントラ予測残差を減算する方法で、インター予測残差を生成できる。
【００４６】
生成されたインター予測残差は、符号化部２３０で周波数領域に変換された後、量子化、エントロピ符号化を経てビットストリームに符号化される。このとき、動き推定部２１０から現在ブロックの動きベクトルについての情報を受信し、オーバーヘッドに挿入する。
【００４７】
復元部２４０は、符号化部２３０から符号化された現在ブロックのインター予測残差についてのデータを受信し、逆量子化、逆変換を介して、現在ブロックのインター予測残差を復元する。第１イントラ予測部２２２から現在ブロックのイントラ予測値を受信し、第２イントラ予測部２２４から参照ブロックのイントラ予測残差を受信し、現在ブロックを復元する。第２イントラ予測部２２４から受信した参照ブロックのイントラ予測残差に、復元したインター予測残差を加算し、現在ブロックのイントラ予測残差をまず生成する。生成された現在ブロックのイントラ予測残差に、現在ブロックのイントラ予測値を加算し、現在ブロックを復元する。
【００４８】
復元された現在ブロックは、フィルタ２６０でデブロッキングフィルタリングされ、フレームメモリ２５０に保存される。フレームメモリ２５０は、現在ブロックのイントラ予測に利用される現在ピクチャの以前に符号化された領域だけではなく、参照ピクチャについての情報をいずれも保存しており、第１イントラ予測部２２２及び第２イントラ予測部２２４がこれを参照してイントラ予測を行う。
【００４９】
図４は、本発明の例示的な実施形態によるインター予測符号化方法について説明するためのフローチャートである。
【００５０】
図４を参照するに、段階４１０で、本発明の例示的な実施形態によるインター予測符号化装置は、参照ピクチャを検索し、現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、検索結果に基づいて、現在ブロックの動きベクトルを推定する。フレームメモリ２５０に保存されている参照ピクチャを検索し、現在ブロックに対応する参照ブロックを決定し、現在ピクチャでの現在ブロックの位置と、参照ピクチャでの参照ブロックの相対的な位置との差を計算し、動きベクトルを生成する。
【００５１】
段階４２０で、本発明によるインター予測符号化装置は、現在ブロック及び参照ブロックそれぞれに対してイントラ予測を行い、イントラ予測の結果として生成された現在ブロック及び参照ブロックそれぞれのイントラ予測残差の差値を生成する。
【００５２】
現在ブロックに対して、現在ブロックに隣接した現在ピクチャの以前に符号化された領域に含まれている画素を利用してイントラ予測し、イントラ予測値を生成し、参照ブロックに対して、参照ブロックに隣接した画素を利用しイントラ予測し、イントラ予測値を生成する。イントラ予測がいずれも終われば、それぞれのイントラ予測値を実際画素値から減算し、現在ブロック及び参照ブロックのイントラ予測残差を生成する。望ましくは、現在ブロック及び参照ブロックを、同じイントラ予測モードによってイントラ予測する。
【００５３】
生成された現在ブロックのイントラ予測残差から参照ブロックのイントラ予測残差を減算することによって、イントラ予測残差の差値を生成する。
【００５４】
段階４３０で、本発明によるインター予測符号化装置は、段階４１０で生成された動きベクトル、及び段階４２０で生成されたイントラ予測残差の差値、すなわち、インター予測残差を符号化する。
【００５５】
図５は、本発明の例示的な実施形態によるインター予測復号化装置を図示する図である。図５を参照するに、本発明の例示的なによるインター予測復号化装置は、復号化部５１０、動き補償部５２０、フレームメモリ５３０及びフィルタを含む。
【００５６】
復号化部５１０は、図３に図示されたインター予測方法を利用し、インター予測符号化された現在ブロックについてのデータを含むビットストリームを受信し、受信されたビットストリームから、現在ブロックについてのデータ及びインター予測モードについての情報を抽出する。
【００５７】
受信されたビットストリームに対してエントロピ復号化を行い、インター予測モードについての情報を抽出する。また、エントロピ復号化の遂行結果として生成された量子化された係数を逆量子化して逆変換し、現在ブロックのインター予測残差を生成する。インター予測モードについての情報は、現在ブロックが本発明によるインター予測符号化方法によって符号化されたことを示す情報である。また、インター予測モードについての情報は、現在ブロックのインター予測に利用された動きベクトルについての情報も含まれている。
【００５８】
抽出されたインター予測残差は、現在ブロック及び参照ブロックのイントラ予測残差の差値であって、図３に図示されたインター予測符号化方法によって符号化されて生成される現在ブロックについてのデータである。
【００５９】
動き補償部５２０は、復号化部５１０で抽出された現在ブロックについてのデータ、すなわち、インター予測残差及びインター予測モードについての情報に基づいて、現在ブロックを復元する。
【００６０】
本発明の例示的な実施形態による動き補償部５２０は、第１イントラ予測部５２２、インター予測部５２４及び第２イントラ予測部５２６を含む。
【００６１】
第１イントラ予測部５２２は、フレームメモリ５３０を参照して参照ブロックを設定し、参照ブロックに対してイントラ予測を行う。復号化部５１０で抽出したインター予測モードについての情報には、動きベクトルが含まれている。従って、動きベクトルに基づいて、フレームメモリ５３０に保存されている現在ブロックのインター予測に利用される参照ブロックを設定し、参照ブロックに対して、参照ブロックに隣接した画素を利用しイントラ予測を行う。
【００６２】
イントラ予測遂行の結果として生成された参照ブロックのイントラ予測値と参照ブロックとを比較し、その差値である参照ブロックのイントラ予測残差を生成する。
【００６３】
インター予測部５２４は、第１イントラ予測部５２２で生成された参照ブロックのイントラ予測残差に、復号化部５１０で抽出されたインター予測残差を加算し、現在ブロックのイントラ予測残差を生成する。
【００６４】
第２イントラ予測部５２６は、インター予測部５２４で生成された現在ブロックのイントラ予測残差を利用し、現在ブロックを復元する。
【００６５】
フレームメモリ５３０に保存されている現在ブロックに隣接した現在ピクチャの以前に符号化された領域に含まれている画素を利用し、現在ブロックに対して、イントラ予測を行う。イントラ予測遂行の結果として生成された現在ブロックの予測値に、インター予測部５２４で生成された現在ブロックのイントラ予測残差を加算することによって、現在ブロックを復元する。
【００６６】
本発明の例示的な実施形態によれば、現在ブロックのイントラ予測モード、すなわち、イントラ予測方向についての情報は、ビットストリームに含まれていないので、参照ブロックのイントラ予測モードと同じモードで、イントラ予測を行う。
【００６７】
第２イントラ予測部５２６の出力として復元された現在ブロックの画素値は、フィルタ５４０でデブロッキング・フィルタリングされた後、次のブロックの復号化に利用されるために、フレームメモリ５３０に保存される。
【００６８】
図６は、本発明の例示的な実施形態によるインター予測復号化方法について説明するためのフローチャートである。図６を参照するに、段階６１０で、本発明によるインター予測復号化装置は、図３に図示された本発明のインター予測符号化方法によって符号化された現在ブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する。
【００６９】
段階６２０で、本発明によるインター予測復号化装置は、段階６１０で受信したビットストリームに含まれている現在ブロックについてのデータと、現在ブロックのインター予測モードについての情報とを抽出する。
【００７０】
現在ブロックについてのデータは、現在ブロックのイントラ予測残差及び参照ブロックのイントラ予測残差の差値であるインター予測残差にデータを含んでいる。現在ブロックのインター予測モードについての情報には、現在ブロックが本発明によるインター予測符号化方法によって符号化されたことを示す情報と、現在ブロックの動きベクトルについての情報とが含まれている。
【００７１】
段階６３０で、本発明によるインター予測復号化装置は、段階６２０で抽出した現在ブロックについてのデータと、インター予測モードについての情報とに基づいて、現在ブロックを復元する。
【００７２】
段階６２０で抽出した動きベクトルに基づいて参照ブロックを決定し、決定された参照ブロックのイントラ予測残差を生成する。生成された参照ブロックのイントラ予測残差に、段階６２０で抽出したインター予測残差を加算し、現在ブロックのイントラ予測残差を生成する。生成されたイントラ予測残差を、現在ブロックのイントラ予測値からさらに減算することによって、現在ブロックを復元する。
【００７３】
以上のように、本発明はたとえ限定された実施形態と図面とによって説明されたにしても、本発明が前記の実施形態に限定されるものではなく、それらは、本発明が属する分野で当業者ならば、かような記載から多様な修正及び変形が可能であろう。従って、本発明の思想は、特許請求範囲によってのみ把握されるものであり、それと均等であるか、または等価的な変形は、いずれも本発明の思想の範疇に属するものである。また、本発明によるシステムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、コンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。記録媒体の例としては、ＲＯＭ（read-only  memory）、ＲＡＭ（random-access  memory）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあって、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行されうる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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