(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面予測システムにおいて、
複数の画素を備える第１画面ブロックを初期化する初期モジュールと、
第２画面ブロックの第１重心点と第１動きベクトルを提供する提供モジュールと、
前記初期モジュールと前記提供モジュールに接続されて前記第１重心点に基づいて位置点を探索する位置探索モジュールは、前記第１重心点と前記位置点との関係に基づいて、対応してそれぞれ第１加重値と第２加重値を生成することにより、複数の前記画素が前記第１画面ブロックにおいて第１最少画素強度誤差値を備え、
前記提供モジュールと前記位置探索モジュールに接続されて、前記第１重心点、前記第１動きベクトル、前記位置点、前記第１加重値と前記第２加重値に基づいて、複数の画素が前記第１画面ブロックにおいて第２最少画素強度誤差値を備える第２動きベクトルを探索するベクトル探索モジュールと、
前記提供モジュール、前記位置探索モジュールと前記ベクトル探索モジュールに接続されて前記第１動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値と前記第２加重値に基づいて前記各画素の予測強度値を順次演算する処理モジュールとを備えており、
前記第１最少画素強度誤差値は、下記式（１）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値であり、
前記第２最少画素強度誤差値は、下記式（２）のΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値であることを特徴とする画面予測システム。
0005427823.tif 000007
（式（１）のうち、Ｂは、ブロック動き補償予測部分、wb(s,s1,s2)=r2(s,s2)  /(r2(s,s1)+r2(s,s2))は、点s1と点s2を決めた後の画素sの対応点s1の加重値、  1-wb(s,s1,s2)は、対応点s2の加重値、r(s1,s2)は、任意の画素点s1とs2との距離、stは、第１重心点、sとｂは、領域Ｂのいずれか任意の画素点、sb*は、複数の画素が、第１画面ブロックにおいて、第１最少予測画素強度誤差理論値を備える位置点を表す。）
0005427823.tif 000008
（式（２）のうち、ｓは、任意の画素、Ik(ｓ)は、任意の画素の強度値、Ｂは、ブロック動き補償予測部分、Ik-1(ｓ+ｖt)とIk-1(ｓ+ｖb)は、任意の画素に位置移動した後の１枚前の画面の強度値、ｖb*は、テンプレートマッチング予測部分において最少予測画素強度誤差値の位置点の動きベクトル、ｗb(ｓ)は、任意の画素が第２動きベクトルｖbに対応した加重値を表す。）
【請求項２】
前記処理モジュールにより、前記第１動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値および前記第２加重値の線形結合を行い、前記各画素の前記予測強度値を演算することを特徴とする請求項１に記載の画面予測システム。
【請求項３】
前記位置探索モジュールは、任意の画素と前記第１重心点との距離の逆二乗および前記画素と前記位置点との距離の逆二乗に基づいて、対応して前記第１加重値と前記第２加重値を生成することを特徴とする請求項１に記載の画面予測システム。
【請求項４】
前記提供モジュールは、さらに第３画面ブロックの第２重心点と第３動きベクトルを提供することを特徴とする請求項１に記載の画面予測システム。
【請求項５】
前記位置探索モジュールは、前記第１重心点と前記第２重心点に基づいて、位置点を探索し、前記位置探索モジュールは、前記各画素の前記第１重心点と前記第２重心点の関係に基づいて、それぞれ対応して前記第１加重値、前記第２加重値および第３加重値を生成して、複数の前記画素が前記第１画面ブロックにおいて前記第１最少画素強度誤差値を持たせることを特徴とする請求項４に記載の画面予測システム。
【請求項６】
前記ベクトル探索モジュールは、前記第１重心点、前記第２重心点、前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記位置点、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、複数の前記画素が前記第１画面ブロックにおいて前記第２最少画素強度誤差値を備えた前記第２動きベクトルを探索することを特徴とする請求項５に記載の画面予測システム。
【請求項７】
前記処理モジュールにより、前記第１動きベクトル、前記第3動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、順次、前記各画素の前記予測強度値を演算することを特徴とする請求項６に記載の画面予測システム。
【請求項８】
前記提供モジュールは、さらに前記第３画面ブロックの第４動きベクトルを提供することを特徴とする請求項４に記載の画面予測システム。
【請求項９】
前記ベクトル探索モジュールは、前記第１重心点、前記第２重心点、前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記第４動きベクトル、前記位置点、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、複数の前記画素が前記第１画面ブロックにおいて前記第２最少画素強度誤差値を備えた前記第２動きベクトルを探索することを特徴とする請求項８に記載の画面予測システム。
【請求項１０】
前記処理モジュールにより、前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記第４運動ベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、順次、前記各画素の前記予測強度値を演算することを特徴とする請求項９に記載の画面予測システム。
【請求項１１】
以下のステップを含む画面予測方法であって、コンピュータが、
複数の画素を備える第１画面ブロックを初期化し、
第２画面ブロックの第１重心点と第１動きベクトルを提供し、
前記第１重心点に基づいて、位置点を探索し、
前記第１重心点と前記位置点の関係に基づいて、それぞれ対応して第１加重値と第２加重値を生成することにより、複数の前記画素が、前記第１画面ブロックにおいて、第１最少画素強度誤差値を備え、
前記第１重心点、前記第１動きベクトル、前記位置点、前記第１加重値と前記第２加重値に基づいて、複数の前記画素の前記第１画面ブロックにおいて、第２最少画素強度誤差値の第２動きベクトルを探索し、
前記第１動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値および前記第２加重値に基づいて、順次に各前記画素の強度予測値を演算するようになっており、
前記第１最少画素強度誤差値は、下記の式（３）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値であり、
前記第２最少画素強度誤差値は、下記の式（４）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値であることを特徴とする画面予測方法。
0005427823.tif 000009
（式（３）のうち、Ｂは、ブロック動き補償予測部分、wb(s,s1,s2)=r2(s,s2)  /(r2(s,s1)+r2(s,s2))は、点s1と点s2を決めた後の画素sの対応点s1の加重値、1-wb(s,s1,s2)は、対応点s2の加重値、r(s1,s2)は、任意の画素点s1とs2との距離、stは、第１重心点、sとｂは、領域Ｂのいずれか任意の画素点、sb*は、複数の画素が、第１画面ブロックにおいて、第１最少予測画素強度誤差理論値を備える位置点を表す。）
0005427823.tif 000010
（式（４）のうち、ｓは、任意の画素、Ik(ｓ)は、任意の画素の強度値、Ｂは、ブロック動き補償予測部分、Ik-1(ｓ+ｖt)とIk-1(ｓ+ｖb)は、任意の画素に位置移動した後の１枚前の画面の強度値、ｖb*は、テンプレートマッチング予測部分において最少予測画素強度誤差値の位置点の動きベクトル、ｗb(ｓ)は、任意の画素が第２動きベクトルｖbに対応した加重値を表す。）
【請求項１２】
前記第１動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値および前記第２加重値の線形結合を行い、前記各画素の前記強度予測値を演算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の画面予測方法。
【請求項１３】
任意の画素と前記第１重心点における距離の逆二乗および前記画素と前記位置点との距離の逆二乗のいずれかに基づいて、対応して前記第１加重値と前記第２加重値を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の画面予測方法。
【請求項１４】
第３画面ブロックの第２重心点と第３動きベクトルを提供するステップをさらに含めることを特徴とする請求項１１に記載の画面予測方法。
【請求項１５】
前記第１重心点と前記第２重心点に基づいて、前記位置点を探索し、
前記第１重心点、前記第２重心点と前記位置点の関係に基づいて、それぞれ対応して前記第２加重値と前記第３加重値を生成することにより、複数の画素が、前記第１画面ブロックにおいて、前記第１最少画素強度誤差値を備えるステップをさらに含むことを特
徴とする請求項１４に記載の画面予測方法。
【請求項１６】
前記第１重心点、前記第２重心点、前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記位置点、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、複数の前記画素が前記第１画面ブロックにおいて前記第２最少画素強度誤差値を備えた前記第２動きベクトルを探索するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の画面予測方法。
【請求項１７】
前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値、前記第２加重値と前記第３加重値に基づいて、順次、前記各画素の前記強度予測値を演算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の画面予測方法。
【請求項１８】
前記第３画面ブロックの第４動きベクトルを提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の画面予測方法。
【請求項１９】
前記第１重心点、前記第２重心点、前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記第４動きベクトル、前記位置点、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、複数の前記画素が前記第１画面ブロックにおいて前記第２最少画素強度誤差値を備えた前記第２動きベクトルを探索するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の画面予測方法。
【請求項２０】
前記第１動きベクトル、前記第３動きベクトル、前記第４動きベクトル、前記第２動きベクトル、前記第１加重値、前記第２加重値および前記第３加重値に基づいて、順次、前記各画素の前記強度予測値を演算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の画面予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面予測システムとその予測方法に係り、特に、伝送ビットを軽減して画面間の予測効率を向上できる画面予測システムとその予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のオーバーラップブロック動き補償（Overlapped Block Motion Compensation, OBMC）方法は、最小平均二乗誤差（Linear Minimum Mean Square Error, LMMSE）法に基づいて、使用する動きベクトル補償予測（Motion Vector Compensated Predictor）値の比重を算出した上、すべての予測値に各自の比重を乗じて最適な予測値を計算する。そのうち、従来のオーバーラップブロック動き補償方法は、主に、大きさが固定したブロックの動き予測に使用されている（先行技術文献無し）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、不規則なブロックサイズの動き予測における従来のオーバーラップブロック動き補償方法を使用した最小平均二乗誤差法には、余分な比重パラメーターを多く生成し、この余分な比重パラメーターが記憶装置と格納スペースの余分な負担となる。同時に、不規則ブロックの動き予測には、大きさが異なるブロック間の幾何関係を多く生成し、それぞれの幾何関係とも最少平均二乗誤差法により、最適な比重を算出しなければならないが、そのような状況において、劣決定（Under-determined Problem）の状態が発生する。
【０００５】
よって、需要面から、理想な画面予測システムとその予測方法により、送信ビット数を軽減すると共に、画面間の予測効率を向上することは、実務応用面の急務問題となっている。
【０００６】
本発明は、前述の公知技術の問題点について画面予測システムとその予測方法を提供し、現在のマルチメディア応用に当たり、映像画面間予測の伝送効率と予測効率があまり理想でない問題点の解決を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を達成するために、初期モジュール、提供モジュール、位置探索モジュール、ベクトル探索モジュールと、処理モジュールとを備えた画面予測システムを提供する。
【０００８】  前記初期モジュールにより、複数の画素を備える第１画面ブロックを初期化する。前記提供モジュールにより、第２画面ブロックの第１重心点と第１動きベクトルを提供する。【０００９】
前記位置探索モジュールは、初期モジュールと提供モジュールに接続され、かつ、第１重心点に基づいて位置点を探索する。当該位置探索モジュールは、第１重心点と位置点との関係に基づいて、それぞれ対応して第１加重値と第２加重値を生成することにより、複数の画素が、第１画面ブロックにおいて、第１最少画素強度誤差値を生成する。
ここで、上記第１最少画素強度誤差値は、下記式（１）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値である。
0005427823.tif 000002
（式（１）のうち、Ｂは、ブロック動き補償予測部分、wb(s,s1,s2)=r2(s,s2)/(r2(s,s1)+r2(s,s2))は、点s1と点s2を決めた後の画素sの対応点s1の加重値、1-wb(s,s1,s2)は、対応点s2の加重値、r(s1,s2)は、任意の画素点s1とs2との距離、stは、第１重心点、sとｂは、領域Ｂのいずれか任意の画素点、sb*は、複数の画素が、第１画面ブロックにおいて、第１最少予測画素強度誤差理論値を備える位置点を表す。）
【００１０】
前記ベクトル探索モジュールは、提供モジュールと前記位置探索モジュールに接続され、かつ、第１重心点、第１動きベクトル、位置点、第１加重値と第２加重値に基づいて、複数の画素が第１画面ブロックにおいて第２最少画素強度誤差値を備える第２動きベクトルを探索する。前記処理モジュールは、提供モジュール、位置探索モジュールおよびベクトル探索モジュールに接続され、かつ、第１動きベクトル、第２動きベクトル、第１加重値と第２加重値に基づいて、順次、各画素の予測強度値を演算する。
ここで、上記第２最少画素強度誤差値は、下記式（２）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値である。
0005427823.tif 000003
（式（２）のうち、ｓは、任意の画素、Ik(ｓ)は、任意の画素の強度値、Ｂは、ブロック動き補償予測部分、Ik-1(ｓ+ｖt)とIk-1(ｓ+ｖb)は、任意の画素に位置移動した後の１枚前の画面の強度値、ｖb*は、テンプレートマッチング予測部分において最少予測画素強度誤差値の位置点の動きベクトル、ｗb(ｓ)は、任意の画素が第２動きベクトルｖbに対応した加重値を表す。）
【００１１】
本発明の目的を達成するために、以下のステップを含める画面予測方法をさらに提供する。
【００１２】
複数の画素を備える第１画面ブロックを初期化する。第２画面ブロックの第１重心点と第１動きベクトルを提供する。第１重心点に基づいて、位置点を探索する。第１重心点と位置点との関係に基づいて、それぞれ対応して第１加重値と第２加重値を生成することにより、複数の画素が、第１画面ブロックにおいて、第１最少画素強度誤差値を持たせる。かつ、第１重心点、第１動きベクトル、位置点、第１加重値と第２加重値に基づいて、複数の画素が第１画面ブロックにおいて第２最少画素強度誤差値を備える第２動きベクトルを探索する。かつ、第１動きベクトル、第２動きベクトル、第１加重値と第２加重値に基づいて、順次、各画素の強度予測値を演算する。
ここで、上記第１最少画素強度誤差値は、上述した式（１）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値であり、上記第２最少画素強度誤差値は、上述した式（２）のうちのΣ以降の計算式（Σを含む）が取り得る値の最小値である。
【００１３】
そのうち、処理モジュールにより第１動きベクトル、第２動きベクトル、第１加重値と第２加重値の線形結合（linear combination）を行った上、各画素の強度予測値を演算する。
【００１４】
そのうち、位置探索モジュールは、任意の画素の第１重心点における距離の逆二乗および画素と位置点との距離の逆二乗のいずれかに基づいて、対応して第１加重値と第２加重値を生成する。
【００１５】
そのうち、前記提供モジュールにより、第３画面ブロックの第２重心点と第３動きベクトルをさらに提供する。
【００１６】
そのうち、位置探索モジュールは、第１重心点と第２重心点に基づいて、位置点を探索し、位置探索モジュールは、各画素の第１重心点と第２重心点との関係に基づいて、それぞれ対応して第１加重値、第２加重値および第３加重値を生成することにより、複数の画素が第１画面ブロックにおいて第１最少画素強度誤差値を持たせる。
【００１７】
そのうち、ベクトル探索モジュールは、第１重心点、第２重心点、第１動きベクトル、第３動きベクトル、位置点、第１加重値、第２加重値および第３加重値に基づいて、複数の画素が第１画面ブロックにおいて第２最少画素強度誤差値を備えた第２動きベクトルを探索する。
【００１８】
そのうち、処理モジュールは、第１動きベクトル、第３動きベクトル、第２動きベクトル、第１加重値、第２加重値および第３加重値に基づいて、順次、各画素の強度予測値を演算する。
【００１９】
そのうち、提供モジュールは、さらに第３画面ブロックの第４動きベクトルを提供する。
【００２０】
そのうち、ベクトル探索モジュールは、第１重心点、第２重心点、第１動きベクトル、第３動きベクトル、第４動きベクトル、位置点、第１加重値、第２加重値および第３加重値に基づいて、複数の画素が第１画面ブロックにおいて第２最少画素強度誤差値を備えた第２動きベクトルを探索する。
【００２１】
そのうち、処理モジュールは、第１動きベクトル、第３動きベクトル、第４動きベクトル、第２動きベクトル、第１加重値、第２加重値および第３加重値に基づいて、順次、各画素の強度予測値を演算する。
【００２２】
そのうち、処理モジュールは、パラメトリックなオーバーラップブロック動き補償（Parametric Overlapped Block Motion Compensation, POBMC）方式により、各画素の強度予測値を演算する。
【発明の効果】
【００２３】
以上の説明のとおり、本発明の画面予測システムとその予測方法によれば、以下の作用効果が達成される。
【００２４】
本発明の画面予測システムとその予測方法によれば、テンプレートマッチングと従来のブロックマッチングを結合し予測値を生成し、同等な多重仮設（Multi-hypothesis）効率を得ることができる。本発明によれば、従来のブロックマッチングにより生成する動きベクトルに必要なビット数の負担しかかからない。本発明の予測方法によれば、さらに、ブロックマッチングに使用する照合基準（Matching Criterion）により、一層の予測効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る画面予測システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る画面予測システムの一実施形態の態様図である。
【図３】本発明に係る画面予測システムのもう一つの実施形態の態様図である。
【図４】本発明の画面予測方法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】
【００２６】
以下、関連図面に基づいて、本発明に係る画面予測システムとその予測方法の各実施形態を説明する。なお、理解の便利を図るため、以下に示す実施形態のうち、同じ素子には、同じ符号が割りつけられている。
（一実施形態）
図１は、本発明に係る画面予測システムとその予測方法の一実施形態のブロック図である。図示のように、本発明に係る画面予測システム１は、初期モジュール１０、提供モジュール１１、位置探索モジュール１２及びベクトル探索モジュール１３と、処理モジュール１４とを備える。
【００２７】
初期モジュール１０は、第１画面ブロック１０１を初期化する。そのうち、第１画面ブロック１０１は、たとえば、複数の画素を備えた正方形或いは長方形である。提供モジュール１１は、第２画面ブロック１１１の第１重心点１１２ａと第１動きベクトル１１２ｂとを提供する。
【００２８】
位置探索モジュール１２は、初期モジュール１０と提供モジュール１１とに接続され、かつ、第２画面ブロック１１１の第１重心点１１２ａに基づいて、複数の画素が第１画面ブロック１０１において最少予測画素強度誤差値を備えた位置点１２１を探索する。さらに、位置探索モジュール１２は、各画素の第１重心点１１２ａと位置点１２１との関係に基づいて、それぞれ対応して第１加重値１２２と第２加重値１２３を生成することにより、複数の画素が、第１画面ブロック１０１において、第１最少予測画素強度誤差理論値を備え、かつ、以下の条件式を満足する。
【００２９】
【数１】
0005427823.tif 000004
【００３０】
そのうち、Ｂは、そのブロック動き補償予測部分１０１である。
【００３１】
wb(s,s1,s2)=r2(s,s2)/(r2(s,s1)+r2(s,s2))は、点s1と点s2を決めたあと、画素sの対応点s1の加重値であり、1-wb(s,s1,s2)は、対応点s2の加重値であり、r(s1,s2)は、任意の画素点s1とs2の距離であり、stは、第１重心点１１２ａであり、ｓとｂは、領域Ｂのいずれか任意の画素点であり、sb*は、複数の画素が第１画面ブロック１０１において第１最少予測画素強度誤差理論値を備える位置点である。
【００３２】
ベクトル探索モジュール１３は、提供モジュール１１と位置探索モジュール１２とに接続され、かつ、第１重心点１１２ａ、第１動きベクトル１１２ｂ、位置点１２１、第１加重値１２２と第２加重値１２３に基づいて、複数の画素が第１画面ブロック１０１において最少画素強度誤差値を備える第２動きベクトル１３１を探索し、かつ、以下の条件式を満足する。
【００３３】
【数２】
0005427823.tif 000005
【００３４】
そのうち、ｓは、任意の画素であり、Ik（ｓ）は、任意の画素の強度値であり、Ｂは、そのブロック動き補償予測部分１０１であり、Ik-1（ｓ+ｖt）とIk-1（ｓ+ｖb）は、任意の画素に位置移動した後、１枚前の画面の強度値であり、ｖb*は、テンプレートマッチング予測部分において、最少予測画素強度誤差値の位置点の動きベクトルであり、ｗb（ｓ）は、任意の画素が第２動きベクトルｖb２２１に対応した加重値である。
【００３５】
処理モジュール１４は、提供モジュール１１、位置探索モジュール１２およびベクトル探索モジュール１３に接続される。処理モジュール１４は、演算と処理の集積回路または整合された特定応用の集積回路である。ただし、本発明を実施するときは、この限りでない。処理モジュール１４は、第１動きベクトル１１２ｂ０、第２動きベクトル１３１、第１加重値１２２および第２加重値１２３に基づいて、順次、各画素の強度予測値１４１を演算する。
【００３６】
図２は、本発明に係る画面予測システムとその予測方法の本一実施形態の態様図である。図示のように、本発明に係る画面予測システム１の処理モジュールは、パラメトリックなオーバーラップブロック動き補償（Parametric Overlapped Block Motion Compensation, POBMC）方式により、いずれかの不規則なサンプリングブロックの動きベクトルを参照した上、強度予測値を生成する。
【００３７】
本一実施形態において、画面予測システム１では、テンプレートマッチング予測（Template Matching Prediction, TMP）部分２１とブロック動き補償予測（Block Motion Compensated Prediction, BMC）部分２２が結合されている。
【００３８】
ブロック動き補償予測部分２２（たとえば、本一実施形態の第１画面ブロック１０１）の第２動きベクトルｖb２２１とテンプレートマッチング予測部分２１（たとえば、本一実施形態の第２画面ブロック１１１）の第１動きベクトルｖt２１１に基づいて、第２動きベクトルｖb２２１に対応する第１加重値と第１動きベクトルｖt２１１に対応する第２加重値とを生成することができる。
【００３９】
テンプレートマッチング予測部分２１の第１動きベクトルｖt２１１は、復号側で算出されている。よって、前述の２ベクトルの予測技術は、ブロック動き補償予測部分２２の第２動きベクトルｖb２２１だけを伝送すれば良い。このように、第２動きベクトルｖb２２１と第１動きベクトルｖt２１１は、パラメトリックなオーバーラップブロック動き補償方式により、各画素のもっと精確な強度予測値（図示しない）を生成することができる。
【００４０】
前述のとおり、第１動きベクトルｖt２１１は、第１重心点２１２、位置点２２２、第１加重値１２２と第２加重値１２３に基づいて、複数の画素が第１画面ブロック１０１において最少画素強度誤差正味値を備える第２動きベクトル１３１を探索し、パラメトリックなオーバーラップブロック動き補償方式により、各画素の強度予測値を生成し、かつ、以下の条件式を満足する。
【００４１】
【数３】
0005427823.tif 000006
【００４２】
そのうち、ｓは、任意の画素であり、Ik（ｓ）は、任意の画素の強度値であり、Ｂは、そのブロック動き補償予測部分２２であり、Ik-1（ｓ+ｖt）とIk-1（ｓ+ｖb）は、任意の画素に位置移動した後、１枚前の画面の強度値であり、ｖb*は、テンプレートマッチング予測部分において、最少予測強度誤差値の位置点の動きベクトルであり、ｗb（ｓ）は、任意の画素が第２動きベクトルｖb２２１に対応した加重値である。
【００４３】
このように、最適化の第２動きベクトルｖb２２１を探索することにより、ｗb（ｓ）は、前述の条件を満足し、パラメトリックなオーバーラップブロック動き補償方式より算出できる。まず、第１動きベクトルｖt２１１は、たとえば、テンプレートマッチング予測部分２１を第１重心点のベクトルとする。引き続き、各画素がブロック動き補償予測部分２２において生成するベクトルが備える最少誤差の位置点を探索する。本実施形態において、テンプレートマッチング予測部分２１は、たとえば、幅が４画素、もっとも長手側は２０画素のＬ字型であり、第１重心点はブロック動き補償予測部分２２の左上隅の第１位置２１２（もし、ブロック動き補償予測部分２２は一番左上隅の点を座標[０, ０]で示すとき、第１位置２１２は[２, ２]となる）に位置する。
【００４４】
一方、ブロック動き補償予測部分２２は、たとえば、長さが１６画素の正方形であり、位置点は、ブロック動き補償予測部分２２の右上隅の第２位置２２２（もし、ブロック動き補償予測部分２２は一番左上隅の点を座標[０, ０]で示すとき、第２位置２２２は[１０, １０]）に位置する。
【００４５】
これにより、任意の画素と第１重心点（すなわち、第１位置２１２、本一実施形態において[２, ２]）の距離の逆二乗および画素と位置点（すなわち、第２位置２２２、本一実施形態において[１０, １０]）の距離の逆二乗に対応して加重値ｗb（ｓ）を獲得し、その画素の予測ベクトルを演算する。
【００４６】
（もう一つの実施形態）
図３は、本発明に係る画面予測システムとその予測方法のもう一つの実施形態の態様図である。図示のように、本発明に係る画面予測システム１は、さらに、複数のテンプレートマッチング予測部分とブロック動き補償予測部分に結合することができる。
【００４７】
つまり、ブロック動き補償予測部分３１の第２動きベクトルｖ1３１１、第１テンプレートマッチング予測部分３２の第１動きベクトルｖ2３２１と第３動きベクトルｖ2’３２２、第２テンプレートマッチング予測部分３３の第４動きベクトルｖ3３３１、第３テンプレートマッチング予測部分３４の第５動きベクトルｖ4３４１と第６動きベクトルｖ4’３４２に基づいて、各動きベクトル３３１、３２１、３２２、３３１、３４１および３４２に対応して各加重値を生成することができる。
【００４８】
つまり、このパラメトリックなオーバーラップブロック動き補償方式は、複数のテンプレートマッチング予測部分または複数の動きベクトルを参照し当該動きベクトルに対応して、それぞれ異なる加重値を生成した上、順次、各画素の予測ベクトル（図示しない）を演算することができる。
【００４９】
特に説明することは、本発明の技術分野の当業者には、前述の各機能モジュールを知り得ることができ、当業者は、設計の都合により、そのいずれかを一つの整合モジュールにするか、または各機能の詳細単元に分解することができる。このほか、前述のテンプレートマッチング予測部分またはブロック動きベクトル予測部分の形状、サイズなどの実施形態、および一つまたは一つ以上の重心点に基づいて、位置点の探索方法について、例示の目的であり、制限を加わるものではない。当業者であれば、さらに延長および変化ができる。
【００５０】
前述した本発明に係る画面予測システムの説明において、本発明に係る画面予測システム方法の概念も合わせて説明している。しかし、本発明のより明確を図るため、以下のフローチャートと合わせて詳細説明する。
【００５１】
図４は、本発明に係る画面予測方法のフローチャートである。図示のように、本発明に係る画面予測方法は、画面予測システムに適用するものである。主に、初期モジュール、提供モジュールおよび位置探索モジュールと、処理モジュールとを備える。画面予測方法は、以下のステップを含む。
【００５２】  ステップＳ４１では、複数の画素を備える第１画面ブロックを初期化する。
【００５３】
ステップＳ４２では、第２画面ブロックの第１重心点と第１動きベクトルを提供する。
【００５４】
ステップＳ４３では、第１重心点に基づいて、位置点を探索する。
【００５５】
ステップＳ４４では、第１重心点と位置点の関係に基づいて、それぞれ対応して第１加重値と第２加重値を生成することにより、複数の画素が、第１画面ブロックにおいて、第１最少画素強度誤差値を備える。
【００５６】
ステップＳ４５では、第１重心点、第１動きベクトル、位置点、第１加重値と第２加重値に基づいて、複数の画素の第１画面ブロックにおいて、第２最少画素強度誤差値の第２動きベクトルを探索する。
【００５７】
ステップＳ４６では、第１動きベクトル、第２動きベクトル、第１加重値および第２加重値に基づいて、順次、各画素の強度予測値を演算する。
【００５８】
本発明に係る画面予測システムの画面予測方法、その詳細説明と実施方式は、前述した本発明の画面予測システムに説明してあり、ここでの説明は省略する。
【００５９】
前述とおり、本発明に係る画面予測システムとその予測方法は、比重計算式によることができる。予測される画素の所在位置と使用の動きベクトルの所在位置のブロックの重心位置に基づいて、最適な比重を算出することができる。
【００６０】
よって、本発明の技術によれば、いずれかの不規則な形状の動きベクトル予測方法に結合することができる。同時に、本発明によれば、テンプレートマッチングと従来のブロックマッチングを結合し予測値を生成し、多重仮設（Multi-hypothesis）の同等効率が得られる。しかし、従来のブロックマッチングにより生成する運動ベクトルの所要ビット数の負担しかかからない。本発明に係る予測方法によれば、さらに、ブロックマッチングに使用する照合基準（Matching Criterion）により、一層の予測効果が得られる。
【符号の説明】
【００６１】
１    画面予測システム
１０  初期モジュール
１０１      第１画面ブロック
１１  提供モジュール
１１１      第２画面ブロック
１１２ａ    第１重心点
１１２ｂ    第１動きベクトル
１２  位置探索モジュール
１２１      位置点
１２２      第１加重値
１２３      第２加重値
１３  ベクトル探索モジュール
１３１      第２動きベクトル
１４  処理モジュール
１４１      強度予測値
２１  テンプレートマッチング予測部分
２１１      第２動きベクトルｖt
２１２      第１位置
２２  ブロック動き補償予測部分
２２１      第１動きベクトルｖb
２２２      第２位置
３１  ブロック動き補償予測部分
３１１      第１動きベクトルｖ1
３２  第１テンプレートマッチング予測部分
３２１      第２動きベクトルｖ2
３２２      第３動きベクトルｖ2’
３３  第２テンプレートマッチング予測部分
３３１      第４動きベクトルｖ3
３４  第３テンプレートマッチング予測部分
３４１      第５動きベクトルｖ4
３４２      第６動きベクトルｖ4’
Ｓ４１〜Ｓ４６    ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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