(57)【要約】  ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該ダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するダイレクトベクトル判定部３４と、ダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成部３５とを設ける。
2010052838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の動きベクトルを決定し、上記動きベクトルを用いて、上記映像信号の圧縮符号化を行う動画像符号化装置において、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像と上記動画像の差分画像を求め、上記差分画像を符号化する符号化手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の動きベクトルを決定し、上記動きベクトルを用いて、上記映像信号の圧縮符号化を行う動画像符号化装置において、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトル又は上記動きベクトル予測手段により予測された１つ以上の動きベクトルを選択し、その選択した１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像と上記動画像の差分画像を求め、上記差分画像を符号化するとともに、上記動き補償予測画像生成手段による動きベクトルの選択結果を示す情報を符号化し、上記情報の符号化データを上記差分画像の符号化データと多重化する符号化手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の動きベクトルを決定し、上記動きベクトルを用いて、上記映像信号の圧縮符号化を行う動画像符号化装置において、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該画面に隣接している許容範囲領域の外部領域を含むか否かを判定し、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含まなければ、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せず、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含めば、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像と上記動画像の差分画像を求め、上記差分画像を符号化する符号化手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項４】
符号化手段は、動きベクトル選別手段の判定に用いられる許容範囲領域を示す情報を符号化し、上記情報の符号化データを差分画像の符号化データと多重化することを特徴とする請求項３記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の動きベクトルを決定し、上記動きベクトルを用いて、上記映像信号の圧縮符号化を行う動画像符号化装置において、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、上記動きベクトルを出力し、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正して、修正後の動きベクトルを出力する動きベクトル修正手段と、上記動きベクトル修正手段から出力された１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像と上記動画像の差分画像を求め、上記差分画像を符号化する符号化手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項６】
符号化手段は、動きベクトル修正手段による動きベクトルの修正方式を示す情報を符号化し、上記情報の符号化データを差分画像の符号化データと多重化することを特徴とする請求項５記載の動画像符号化装置。
【請求項７】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割し、各単位領域の動きベクトルを用いて、圧縮符号化されている映像信号を復元する動画像復号装置において、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記映像信号の圧縮符号化データから予測残差信号を復号し、上記予測残差信号と上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像を加算する復号手段とを備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項８】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割し、各単位領域の動きベクトルを用いて、圧縮符号化されている映像信号を復元する動画像復号装置において、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記映像信号の圧縮符号化データと多重化されている動きベクトルの選択結果を示す情報の符号化データから動きベクトルの選択結果を認識し、その選択結果にしたがって上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトル又は上記動きベクトル予測手段により予測された１つ以上の動きベクトルを選択し、その選択した１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記映像信号の圧縮符号化データから予測残差信号を復号し、上記予測残差信号と上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像を加算する復号手段とを備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項９】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割し、各単位領域の動きベクトルを用いて、圧縮符号化されている映像信号を復元する動画像復号装置において、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該画面に隣接している許容範囲領域の外部領域を含むか否かを判定し、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含まなければ、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せず、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含めば、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記映像信号の圧縮符号化データから予測残差信号を復号し、上記予測残差信号と上記動き補償予測画像生成手段から出力された動き補償予測画像を加算する復号手段とを備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１０】
動きベクトル選別手段は、映像信号の圧縮符号化データと多重化されている許容範囲領域を示す情報の符号化データから上記許容範囲領域を認識して、上記許容範囲領域を判定に用いることを特徴とする請求項９記載の動画像復号装置。
【請求項１１】
動画像の映像信号を構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割し、各単位領域の動きベクトルを用いて、圧縮符号化されている映像信号を復元する動画像復号装置において、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、上記動きベクトルを出力し、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば、上記動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正して、修正後の動きベクトルを出力する動きベクトル修正手段と、上記動きベクトル修正手段から出力された１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段と、上記映像信号の圧縮符号化データから予測残差信号を復号し、上記予測残差信号と上記動き補償予測画像生成手段から出力された動き補償予測画像を加算する復号手段とを備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１２】
動きベクトル修正手段は、映像信号の圧縮符号化データと多重化されている動きベクトルの修正方式を示す情報の符号化データから上記修正方式を認識し、上記修正方式にしたがって、動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正することを特徴とする請求項１１記載の動画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディジタルの映像信号である動画像データを圧縮符号化して、動画像圧縮符号化データを出力する動画像符号化装置と、動画像符号化装置から出力された動画像圧縮符号化データを復号処理して、ディジタルの映像信号を復元する動画像復号装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧやＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６ｘ等の国際標準映像符号化方式では、映像信号の各フレームを符号化するに際して、輝度信号１６×１６画素と、その輝度信号に対応する色差信号８×８画素分をまとめたブロックデータ（以下、「マクロブロック」と記載する）を一単位として、動き探索／補償技術及び直交変換／変換係数量子化技術に基づいて圧縮することで、符号化する方法が採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
ビットストリームを復号する場合も、マクロブロックを一単位にして処理を実施し、最終的に１画像全部のマクロブロックを復号した後、復号画像として出力する。【０００３】
一般に、動画像符号化装置における動き探索は、符号化対象のマクロブロックの近傍に対して実施される。
そのため、画面の端に位置するマクロブロックについては、有効な探索領域が必然的に狭くなり、そのような位置でのマクロブロックについての符号化においては、他の位置のマクロブロックより動き補償予測の精度が低下することが避けられない。
したがって、符号化対象の画面端のマクロブロックにおいては、画質劣化の問題が発生することが知られている。【０００４】
そこで、以下の特許文献１に開示されている動画像符号化装置では、画面端のマクロブロックにおける画質の劣化を抑制するために、画面端のマクロブロックの量子化パラメータを調整するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０５９７７９号公報（図１）
【発明の概要】
【０００６】
従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、画面端のマクロブロックにおける画質の劣化を防止することができるが、画面端のマクロブロックの量子化パラメータを調整すると、画面端のマクロブロックの符号量が他の部分のマクロブロックの符号量より多くなってしまうため、圧縮率の低下を招いてしまうなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、圧縮率の低下を招くことなく、画面端のマクロブロックにおける画質の劣化を防止することができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、上記のような動画像符号化装置から出力された動画像圧縮符号化データを復号処理して、ディジタルの映像信号を復元することができる動画像復号装置を得ることを目的とする。
【０００８】
この発明に係る動画像符号化装置は、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段とを設け、符号化手段が上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像と上記動画像の差分画像を求め、上記差分画像を符号化するようにしたものである。
【０００９】
この発明によれば、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する動きベクトル予測手段と、上記動きベクトル予測手段により予測された動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する動きベクトル選別手段と、上記動きベクトル選別手段により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成手段とを設け、符号化手段が上記動き補償予測画像生成手段により生成された動き補償予測画像と上記動画像の差分画像を求め、上記差分画像を符号化するように構成したので、圧縮率の低下を招くことなく、画面端のマクロブロックにおける画質の劣化を防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による動画像符号化装置と動画像復号装置間の接続関係を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による動画像符号化装置１を示す構成図である。
【図３】図２の動画像符号化装置１における動き補償部２６の内部を示す構成図である。
【図４】Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているダイレクトベクトル算出部３３の処理内容を示す説明図である。
【図５】Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているダイレクトベクトル算出部３３の処理内容を示す説明図である。
【図６】Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているダイレクトベクトル算出部３３の処理内容を示す説明図である。
【図７】Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているダイレクトベクトル算出部３３の処理内容を示す説明図である。
【図８】片方のダイレクトベクトルの先端が画面外の領域を指し示す場合を示す説明図である。
【図９】画面端画素を画面外に引き伸ばす「画面端拡張」と呼ばれる技術を示す説明図である。
【図１０】画面外部の領域を含む単位領域を指し示すダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外することで、動き補償予測画像生成部３５により生成される動き補償予測画像を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による動画像復号装置２を示す構成図である。
【図１２】図１１の動画像復号装置２における動き補償部５０の内部を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による動画像符号化装置１を示す構成図である。
【図１４】図１３の動画像符号化装置１における動き補償部７１の内部を示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による動画像復号装置２を示す構成図である。
【図１６】図１５の動画像復号装置２における動き補償部８０の内部を示す構成図である。
【図１７】ダイレクトベクトル判定部３４の処理内容を示す説明図である。
【図１８】ダイレクトベクトル判定部３４の処理内容を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置と動画像復号装置間の接続関係を示す構成図である。
図１において、動画像符号化装置１は例えばＨ．２６４／ＡＶＣの符号化方式を用いる符号化装置であり、動画像の動画像データ（映像信号）を入力すると、その動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の動きベクトルを決定し、各単位領域の動きベクトルを用いて、その動画像データの圧縮符号化を行うことで、その動画像データの圧縮符号化データであるビットストリームを動画像復号装置２に送信する。
動画像復号装置２は動画像符号化装置１から送信されたビットストリームを受信すると、各単位領域の動きベクトルを用いて、そのビットストリームに対する復号処理を実施することで、動画像の動画像データ（映像信号）を復元する。
【００１２】
＜動画像符号化装置１の構成＞
図２はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図３は図２の動画像符号化装置１における動き補償部２６の内部を示す構成図である。
図２の動画像符号化装置１における基本的な構成は、Ｈ．２６４／ＡＶＣで一般に用いられる動画像符号化装置の構成と同じである。
ただし、Ｈ．２６４／ＡＶＣには、図３のダイレクトベクトル判定部３４が動き補償部２６に実装されていないが、図２の動画像符号化装置１の動き補償部２６には、ダイレクトベクトル判定部３４が実装されており、この点においてのみ相違している。
【００１３】
図２において、減算器１１は動画像データとイントラ予測補償部２３により生成されたイントラ予測画像の画像データとの差分を求め、その差分のデータであるイントラ差分データを符号化モード判定部１３に出力する処理を実施する。
減算器１２は動画像データと動き補償部２６により生成された動き補償予測画像の画像データとの差分を求め、その差分のデータであるインター差分データを符号化モード判定部１３に出力する処理を実施する。
【００１４】
符号化モード判定部１３は減算器１１から出力されたイントラ差分データと減算器１２から出力されたインター差分データとを比較して、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用するのか、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用するのかを決定し、その決定した符号化モードをスイッチ１９，２８、動き補償部２６及び可変長符号化部１６に通知する処理を実施する。また、符号化モード判定部１３はイントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用する場合、減算器１１から出力されたイントラ差分データを変換部１４に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用する場合、減算器１２から出力されたインター差分データを変換部１４に出力する処理を実施する。
【００１５】
変換部１４は符号化モード判定部１３から出力されたイントラ差分データ又はインター差分データを整数変換して、その整数変換データを量子化部１５に出力する処理を実施する。
量子化部１５は変換部１４から出力された整数変換データを量子化して、その量子化データを可変長符号化部１６及び逆量子化部１７に出力する処理を実施する。
【００１６】
可変長符号化部１６は量子化部１５から出力された量子化データと、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードと、スイッチ２８から出力されたイントラ予測モード又はベクトル情報（動き予測部２７により決定された最適な動きベクトルに関するベクトル情報）とを可変長符号化し、その可変長符号化データ（圧縮符号化データ）であるビットストリームを動画像復号装置２に送信する処理を実施する。
なお、減算器１１，１２、符号化モード判定部１３、変換部１４、量子化部１５及び可変長符号化部１６から符号化手段が構成されている。
【００１７】
逆量子化部１７は量子化部１５から出力された量子化データを逆量子化して、その逆量子化データを逆変換部１８に出力する処理を実施する。
逆変換部１８は逆量子化部１７から出力された逆量子化データを逆整数変換して、その逆整数変換データである画素ドメインの差分データを加算器２０に出力する処理を実施する。
【００１８】
スイッチ１９は符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、イントラ予測補償部２３により生成されたイントラ予測画像の画像データを加算器２０に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、動き補償部２６により生成された動き補償予測画像の画像データを加算器２０に出力する処理を実施する。
加算器２０はスイッチ１９から出力されたイントラ予測画像又は動き補償予測画像の画像データと逆変換部１８から出力された画素ドメインの差分データを加算する処理を実施する。
【００１９】
イントラ予測用メモリ２１は加算器２０から出力された加算データをイントラ予測用画像の画像データとして格納するメモリである。
イントラ予測部２２は動画像データとイントラ予測用メモリ２１に格納されている周辺画素の画像データ（イントラ予測用画像の画像データ）を比較して、最適なイントラ予測モードを決定する処理を実施する。
イントラ予測補償部２３はイントラ予測用メモリ２１に格納されている周辺画素の画像データ（イントラ予測用画像の画像データ）から、イントラ予測部２２により決定された最適なイントラ予測モードのイントラ予測画像を生成する処理を実施する。
【００２０】
ループフィルタ２４は加算器２０から出力された加算データに含まれている予測ループ内の雑音成分を除去するなどのフィルタリング処理を実施する。
フレームメモリ２５はループフィルタ２４によるフィルタリング処理後の加算データを参照画像の画像データとして格納するメモリである。
動き補償部２６は動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、動き予測部２７により決定された１つ以上の最適な動きベクトルとフレームメモリ２５に格納されている参照画像の画像データから動き補償予測画像を生成する処理を実施する。
【００２１】
動き予測部２７は動画像データと、フレームメモリ２５に格納されている参照画像の画像データと、動き補償部２６の予測ベクトル算出部３２により予測された予測ベクトルと、動き補償部２６のダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルとから、１つ以上の最適な動きベクトルを決定する処理を実施する。例えば、Ｐピクチャの動きベクトルであれば、最適な動きベクトルとして、１つの動きベクトルを決定し、Ｂピクチャの動きベクトルであれば、最適な動きベクトルとして、２つの動きベクトルを決定する。
即ち、動き予測部２７は一般にＲ−Ｄオプティマイゼイションと呼ばれる技術（単に、動画像データとフレームメモリ２５に格納されている参照画像の画像データとの差分を最小にするだけでなく、動きベクトルの符号量も加味した形の動きベクトルの決定技術）によって、１つ以上の最適な動きベクトルを決定する処理を実施する。
【００２２】
スイッチ２８は符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、イントラ予測部２２により決定された最適なイントラ予測モードを可変長符号化部１６に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、動き予測部２７により決定された最適な動きベクトルに関するベクトル情報（最適な動きベクトルが動き補償部２６の予測ベクトル算出部３２により予測された予測ベクトルから決定されている場合、その動きベクトルと予測ベクトルの差分を示す差分ベクトル、最適な動きベクトルが動き補償部２６のダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルから決定されている場合、そのダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報）を可変長符号化部１６に出力する処理を実施する。
【００２３】
図３において、動き補償部２６のベクトルマップ保存用メモリ３１は動き予測部２７により決定された最適な動きベクトル、即ち、各ピクチャにおける符号化済みの単位領域の動きベクトルを保存するメモリである。ただし、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、その動きベクトルの保存を継続するが、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、その動きベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する。
予測ベクトル算出部３２はベクトルマップ保存用メモリ３１に保存されている動きベクトルを参照し、所定の規則に基づいて、１つ以上の予測ベクトルを予測する処理を実施する。
【００２４】
ダイレクトベクトル算出部３３はベクトルマップ保存用メモリ３１に保存されている動きベクトル、即ち、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルをダイレクトベクトルとして１つ以上予測する処理を実施する。なお、ダイレクトベクトル算出部３３は動きベクトル予測手段を構成している。
【００２５】
ダイレクトベクトル判定部３４はダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルを動き予測部２７に出力するが、画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する処理を実施する。なお、ダイレクトベクトル判定部３４は動きベクトル選別手段を構成している。
【００２６】
動き補償予測画像生成部３５は動き予測部２７により決定された１つ以上の最適な動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する処理を実施する。なお、動き補償予測画像生成部３５は動き補償予測画像生成手段を構成している。
【００２７】
次に動作について説明する。
ただし、図２の動画像符号化装置１において、動き補償部２６のダイレクトベクトル判定部３４以外の処理部については、Ｈ．２６４／ＡＶＣで一般に用いられる処理と同等であるため、ダイレクトベクトル判定部３４以外の処理部の動作については簡単に説明する。
【００２８】
減算器１１は、動画像の動画像データを入力すると、その動画像データと後述するイントラ予測補償部２３により生成されたイントラ予測画像の画像データとの差分を求め、その差分のデータであるイントラ差分データを符号化モード判定部１３に出力する。
また、減算器１２は、動画像の動画像データを入力すると、その動画像データと後述する動き補償部２６により生成された動き補償予測画像の画像データとの差分を求め、その差分のデータであるインター差分データを符号化モード判定部１３に出力する。
【００２９】
符号化モード判定部１３は、減算器１１からイントラ差分データを受け、減算器１２からインター差分データを受けると、そのイントラ差分データとインター差分データとを比較して、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用するのか、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用するのかを決定する。ただし、イントラ差分データとインター差分データを比較することによる符号化モードの決定方法は、一般にＲ−Ｄオプティマイゼイションと呼ばれる技術（単に差分が小さい方を選択する、というわけではなく、符号量も加味した形の符号化モードの決定技術）を用いる。
【００３０】
符号化モード判定部１３は、符号化モードを決定すると、その符号化モードをスイッチ１９，２８、動き補償部２６及び可変長符号化部１６に通知する。
また、符号化モード判定部１３は、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用する場合、減算器１１から出力されたイントラ差分データを変換部１４に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードを採用する場合、減算器１２から出力されたインター差分データを変換部１４に出力する。
【００３１】
変換部１４は、符号化モード判定部１３からイントラ差分データ又はインター差分データを受けると、そのイントラ差分データ又はインター差分データを整数変換して、その整数変換データを量子化部１５に出力する。
量子化部１５は、変換部１４から整数変換データを受けると、その整数変換データを量子化して、その量子化データを可変長符号化部１６及び逆量子化部１７に出力する。
可変長符号化部１６は、量子化部１５から出力された量子化データと、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードと、後述するスイッチ２８から出力されたイントラ予測モード又はベクトル情報（動き予測部２７により決定された最適な動きベクトルに関するベクトル情報）とを可変長符号化し、その可変長符号化データであるビットストリームを動画像復号装置２に送信する。
【００３２】
逆量子化部１７は、量子化部１５から量子化データを受けると、その量子化データを逆量子化して、その逆量子化データを逆変換部１８に出力する。
逆変換部１８は、逆量子化部１７から逆量子化データを受けると、その逆量子化データを逆整数変換して、その逆整数変換データである画素ドメインの差分データを加算器２０に出力する。
【００３３】
スイッチ１９は、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、後述するイントラ予測補償部２３により生成されたイントラ予測画像の画像データを加算器２０に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、後述する動き補償部２６により生成された動き補償予測画像の画像データを加算器２０に出力する。
加算器２０は、スイッチ１９から出力されたイントラ予測画像又は動き補償予測画像の画像データと逆変換部１８から出力された画素ドメインの差分データを加算し、その加算データをイントラ予測用メモリ２１及びループフィルタ２４に出力する。
【００３４】
イントラ予測部２２は、入力された動画像の動画像データと、イントラ予測用メモリ２１に格納されている周辺画素の画像データ（イントラ予測用画像の画像データ）を比較して、最適なイントラ予測モードを決定する。最適なイントラ予測モードの決定方法は、一般にＲ−Ｄオプティマイゼイションと呼ばれる技術を用いるので、詳細な説明を省略する。
イントラ予測補償部２３は、イントラ予測部２２が最適なイントラ予測モードを決定すると、イントラ予測用メモリ２１に格納されている周辺画素の画像データ（イントラ予測用画像の画像データ）から、そのイントラ予測モードのイントラ予測画像を生成し、そのイントラ予測画像の画像データを減算器１１及びスイッチ１９に出力する。ただし、イントラ予測画像の生成方法は、Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているので、詳細な説明を省略する。
【００３５】
ループフィルタ２４は、加算器２０から加算データ（動き補償予測画像の画像データ＋画素ドメインの差分データ）を受けると、その加算データに含まれている予測ループ内の雑音成分を除去するなどのフィルタリング処理を実施し、フィルタリング処理後の加算データを参照画像の画像データとしてフレームメモリ２５に格納する。
動き補償部２６は、動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、動き予測部２７により決定された１つ以上の最適な動きベクトルとフレームメモリ２５に格納されている参照画像から動き補償予測画像を生成する処理を実施する。
以下、動き補償部２６の処理内容を具体的に説明する。
【００３６】
動き補償部２６のベクトルマップ保存用メモリ３１には、以前、動き予測部２７により決定された最適な動きベクトル、即ち、各ピクチャにおける符号化済みの単位領域の動きベクトルが保存されている。ただし、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、その動きベクトルの保存が継続されるが、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、その動きベクトルは加算平均対象のベクトルから除外される。
動き補償部２６の予測ベクトル算出部３２は、ベクトルマップ保存用メモリ３１に保存されている各ピクチャにおける符号化済みの単位領域の動きベクトルを参照して、所定の規則に基づいて、１つ以上の予測ベクトルを算出する。ただし、予測ベクトルの算出規則は、Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているので、詳細な説明を省略する。
【００３７】
動き補償部２６のダイレクトベクトル算出部３３は、ベクトルマップ保存用メモリ３１に保存されている動きベクトル、即ち、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや、上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルをダイレクトベクトルとして１つ以上予測する。
【００３８】
ここで、図４から図７はＨ．２６４／ＡＶＣに開示されているダイレクトベクトル算出部３３の処理内容を示す説明図である。
Ｈ．２６４／ＡＶＣにおけるダイレクトベクトルは、Ｂピクチャで使われるベクトルであり、図４から図７では、時間ダイレクト方式の例を示している。
この例では、ダイレクトベクトル算出部３３により、図７に示すような２つのダイレクトベクトル（Ｂピクチャのベクトルを参照）が算出されることになる。
このため、後述する動き補償予測画像生成部３５が動き補償予測画像を生成する際、図８に示すような画像位置を参照することになり、片方のダイレクトベクトルが画面外の領域を含む参照を行うことになる（Ｐピクチャの点線部を参照）。
ただし、ダイレクトベクトルの先端が画面内を指し示していても、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルは画面外を指し示していることとする。
【００３９】
Ｈ．２６４／ＡＶＣには、一般に「画面端拡張」と呼ばれる技術が規格で定められている。即ち、図９に示すように、画面端画素を画面外に引き伸ばすような形で画面外画素を決定することが規格化されている。
これにより、図９に示されている灰色の部分が、動き補償予測画像生成部３５から動き補償予測画像の一部として、ダイレクトモード予測画像が出力されてしまうため、予測効率の低下につながる。
因みに、この例に示す画像をＨ．２６４／ＡＶＣの一般の方法を用いて符号化した場合には、該当ブロックの符号化に約３０ｂｉｔ必要とする（（ＣＡＶＬＣ、Ｂ＿１６ｘ１６＿Ｌ０、動きベクトル（８．０，８．０）、係数ナシ）で符号化する必要がある）。
【００４０】
この実施の形態１では、上記のようなダイレクトモード予測画像の出力を回避するために、ダイレクトベクトルの決定を図１０に示すアルゴリズムで行うようにしている。
図１０に示すアルゴリズムは、画面外を含む領域を指し示すダイレクトベクトルを不採用とするアルゴリズムであり、後述するダイレクトベクトル判定部３４が当該アルゴリズムを実行する。
画面外を含む領域を指し示すダイレクトベクトルを不採用とすると、片方向の参照となり、ダイレクトモード予測画像が符号化対象画像と一致するため、予測効率が格段に向上する。
この実施の形態１の例では、Ｂ＿Ｓｋｉｐを符号化すれば十分ということになる（Ｂ＿Ｓｋｉｐは可変長符号であるが、一般には平均１ｂｉｔ以下程度であることが知られている）。
【００４１】
動き補償部２６のダイレクトベクトル判定部３４は、ダイレクトベクトル算出部３３が１つ以上のダイレクトベクトルを予測すると、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルを動き予測部２７に出力するが、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する。
ただし、ダイレクトベクトル算出部３３により予測された全てのダイレクトベクトルが、画面外部の領域を含む単位領域を指し示すダイレクトベクトルに該当する場合には、例外的に、ダイレクトベクトル判定部３４において加算平均対象のベクトルから除外せずに、それらのダイレクトベクトルを動き予測部２７に出力するものとする。
【００４２】
動き予測部２７は、動画像の動画像データと、フレームメモリ２５に格納されている参照画像の画像データと、動き補償部２６の予測ベクトル算出部３２により予測された予測ベクトルと、動き補償部２６のダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルとから、１つ以上の最適な動きベクトルを決定する。
例えば、Ｐピクチャの動きベクトルであれば、最適な動きベクトルとして、１つの動きベクトルを決定し、Ｂピクチャの動きベクトルであれば、最適な動きベクトルとして、２つの動きベクトルを決定する。ただし、１つ以上の最適な動きベクトルの決定方法は、一般にＲ−Ｄオプティマイゼイションと呼ばれる技術（単に、動画像データとフレームメモリ２５に格納されている参照画像の画像データとの差分を最小にするだけでなく、動きベクトルの符号量も加味した形の動きベクトルの決定技術）によって、１つ以上の最適な動きベクトルを決定する処理を実施する。
【００４３】
動き予測部２７は、最適な動きベクトルを決定すると、その最適な動きベクトルに関するベクトル情報をスイッチ２８に出力する。
即ち、動き予測部２７は、最適な動きベクトルを決定するに際して、動き補償部２６の予測ベクトル算出部３２により予測された予測ベクトルを用いて決定していれば、その動きベクトルと予測ベクトルの差分を示す差分ベクトルをベクトル情報としてスイッチ２８に出力する。
動き予測部２７は、最適な動きベクトルを決定するに際して、動き補償部２６のダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルを用いて決定していれば、ダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報をベクトル情報としてスイッチ２８に出力する。
【００４４】
動き補償部２６の動き補償予測画像生成部３５は、動き予測部２７が最適な動きベクトルを１つだけ決定すると、その動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値を動き補償予測画像として生成する。
また、動き補償予測画像生成部３５は、動き予測部２７が最適な動きベクトルを２つ以上決定すると、２つ以上の最適な動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する。
上記のようにして、動き補償部２６のダイレクトベクトル判定部３４が、画面外部の領域を含む単位領域を指し示すダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外することで、動き補償予測画像生成部３５により生成される動き補償予測画像は図１０のようになる。
このため、Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、Ｂ＿Ｓｋｉｐにできず、約３０ｂｉｔの符号を要する部分において、この実施の形態１では、Ｂ＿Ｓｋｉｐにできるため、僅か１ｂｉｔ程度の符号で済み、予測効率が向上する利点が得られる。
【００４５】
スイッチ２８は、符号化モード判定部１３により決定された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、イントラ予測部２２により決定された最適なイントラ予測モードを可変長符号化部１６に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、動き予測部２７により決定された最適な動きベクトルに関するベクトル情報を可変長符号化部１６に出力する。
【００４６】
＜動画像復号装置２の構成＞
図１１はこの発明の実施の形態１による動画像復号装置２を示す構成図であり、図１２は図１１の動画像復号装置２における動き補償部５０の内部を示す構成図である。
図１１の動画像復号装置２における基本的な構成は、Ｈ．２６４／ＡＶＣで一般に用いられる動画像復号装置の構成と同じである。
ただし、Ｈ．２６４／ＡＶＣには、図１２のダイレクトベクトル判定部６６が動き補償部５０に実装されていないが、図１１の動画像復号装置２の動き補償部５０には、ダイレクトベクトル判定部６６が実装されており、この点においてのみ相違している。
【００４７】
図１１において、可変長復号部４１は動画像符号化装置１から送信されたビットストリームを受信すると、そのビットストリームのシンタックス解析を実施して、動画像符号化装置１の量子化部１５から出力された量子化データに相当する予測残差信号符号化データを逆量子化部４２に出力し、動画像符号化装置１の符号化モード判定部１３により決定された符号化モードをスイッチ４６，５１に出力する。また、動画像符号化装置１のイントラ予測部２２から出力されたイントラ予測モード又は動き予測部２７から出力されたベクトル情報をスイッチ４６に出力し、動き予測部２７から出力されたベクトル情報を動き補償部５０に出力する処理を実施する。
【００４８】
逆量子化部４２は可変長復号部４１から出力された予測残差信号符号化データを逆量子化して、その逆量子化データを逆変換部４３に出力する処理を実施する。
逆変換部４３は逆量子化部４２から出力された逆量子化データを逆整数変換して、その逆整数変換データである予測残差信号復号値を加算器４４に出力する処理を実施する。
加算器４４はスイッチ５１から出力されたイントラ予測画像又は動き補償予測画像の画像データと逆変換部４３から出力された予測残差信号復号値を加算する処理を実施する。
【００４９】
ループフィルタ４５は加算器４４から出力された加算データに含まれている予測ループ内の雑音成分を除去するなどのフィルタリング処理を実施し、フィルタリング処理後の加算データを復号画像（動画像）の動画像データとして出力する処理を実施する。
なお、可変長復号部４１、逆量子化部４２、逆変換部４３、加算器４４及びループフィルタ４５から復号手段が構成されている。
【００５０】
スイッチ４６は可変長復号部４１から出力された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、可変長復号部４１から出力されたイントラ予測モードをイントラ予測補償部４８に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、可変長復号部４１から出力されたベクトル情報を動き補償部５０に出力する処理を実施する。
【００５１】
イントラ予測用メモリ４７は加算器４４から出力された加算データをイントラ予測用画像の画像データとして格納するメモリである。
イントラ予測補償部４８はイントラ予測用メモリ４７に格納されている周辺画素の画像データ（イントラ予測用画像の画像データ）から、スイッチ４６より出力されたイントラ予測モードのイントラ予測画像を生成する処理を実施する。
【００５２】
フレームメモリ４９はループフィルタ４５から出力された動画像データを参照画像の画像データとして格納するメモリである。
動き補償部５０は動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、フレームメモリ４９に格納されている参照画像の画像データから動き補償予測画像を生成する処理を実施する。
【００５３】
スイッチ５１は可変長復号部４１から出力された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、イントラ予測補償部４８により生成されたイントラ予測画像の画像データを加算器４４に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、動き補償部５０により生成された動き補償予測画像の画像データを加算器４４に出力する処理を実施する。
【００５４】
図１２において、動き補償部５０のベクトルマップ保存用メモリ６１はスイッチ６７から出力された動きベクトル、即ち、各ピクチャにおける復号済みの単位領域の動きベクトルを保存するメモリである。
スイッチ６２は可変長復号部４１から出力されたベクトル情報が差分ベクトルに相当していれば、予測ベクトル算出部６３を起動し、そのベクトル情報がダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示していれば、ダイレクトベクトル算出部６５を起動する処理を実施する。
【００５５】
予測ベクトル算出部６３はベクトルマップ保存用メモリ６１に保存されている動きベクトルを参照し、所定の規則に基づいて、１つ以上の予測ベクトルを予測する処理を実施する。
加算器６４は予測ベクトル算出部６３により予測された予測ベクトルと可変長復号部４１から出力された差分ベクトル（予測ベクトル算出部６３が起動している状況では、可変長復号部４１から出力されるベクトル情報は差分ベクトルに相当する）を加算し、その加算結果である動きベクトルをスイッチ６７に出力する処理を実施する。
【００５６】
ダイレクトベクトル算出部６５はベクトルマップ保存用メモリ６１に保存されている動きベクトル、即ち、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルを１つ以上予測する処理を実施する。なお、ダイレクトベクトル算出部６５は動きベクトル予測手段を構成している。
【００５７】
ダイレクトベクトル判定部６６はダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルをスイッチ６７に出力するが、画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する処理を実施する。なお、ダイレクトベクトル判定部６６は動きベクトル選別手段を構成している。
【００５８】
スイッチ６７は可変長復号部４１から出力されたベクトル情報が差分ベクトルに相当していれば、加算器６４から出力された動きベクトルを動き補償予測画像生成部６８及びベクトルマップ保存用メモリ６１に出力し、そのベクトル情報がダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示していれば、ダイレクトベクトル判定部６６から出力された動きベクトルであるダイレクトベクトルを動き補償予測画像生成部６８及びベクトルマップ保存用メモリ６１に出力する処理を実施する。
動き補償予測画像生成部６８はスイッチ６７から出力された１つ以上の動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する処理を実施する。なお、動き補償予測画像生成部６８は動き補償予測画像生成手段を構成している。
【００５９】
次に動作について説明する。
可変長復号部４１は、動画像符号化装置１から送信されたビットストリームを受信すると、そのビットストリームのシンタックス解析を実施する。
これにより、動画像符号化装置１の量子化部１５から出力された量子化データに相当する予測残差信号符号化データを逆量子化部４２に出力し、動画像符号化装置１の符号化モード判定部１３により決定された符号化モードをスイッチ４６，５１に出力する。
また、動画像符号化装置１のイントラ予測部２２から出力されたイントラ予測モード又は動き予測部２７から出力された差分ベクトル（ベクトル情報）をスイッチ４６に出力し、動き予測部２７から出力されたベクトル情報を動き補償部５０に出力する。
【００６０】
逆量子化部４２は、可変長復号部４１から予測残差信号符号化データを受けると、その予測残差信号符号化データを逆量子化して、その逆量子化データを逆変換部４３に出力する。
逆変換部４３は、逆量子化部４２から逆量子化データを受けると、その逆量子化データを逆整数変換して、その逆整数変換データである予測残差信号復号値を加算器４４に出力する。
【００６１】
スイッチ４６は、可変長復号部４１から出力された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、可変長復号部４１から出力されたイントラ予測モードをイントラ予測補償部４８に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、可変長復号部４１から出力されたベクトル情報を動き補償部５０に出力する。
【００６２】
イントラ予測補償部４８は、スイッチ４６からイントラ予測モードを受けると、イントラ予測用メモリ４７に格納されている周辺画素の画像データ（イントラ予測用画像の画像データ）から、そのイントラ予測モードのイントラ予測画像を生成し、そのイントラ予測画像の画像データをスイッチ５１に出力する。ただし、イントラ予測画像の生成方法は、Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているので、詳細な説明を省略する。
【００６３】
動き補償部５０は、スイッチ４６からベクトル情報を受けると、動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、フレームメモリ４９に格納されている参照画像の画像データから動き補償予測画像を生成する。
以下、動き補償部５０の処理内容を具体的に説明する。
【００６４】
動き補償部５０のベクトルマップ保存用メモリ６１には、以前算出された動きベクトル、即ち、各ピクチャにおける復号済みの単位領域の動きベクトルが保存されている。
動き補償部５０のスイッチ６２は、可変長復号部４１からベクトル情報を受けると、そのベクトル情報が差分ベクトルに相当するものであるのか、そのベクトル情報がダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報であるのかを判別する。
スイッチ６２は、そのベクトル情報が差分ベクトルに相当していれば、予測ベクトル算出部６３を起動し、そのベクトル情報がダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報であれば、ダイレクトベクトル算出部６５を起動する。
【００６５】
動き補償部５０の予測ベクトル算出部６３は、スイッチ６２から起動指令を受けると、ベクトルマップ保存用メモリ６１に保存されている各ピクチャにおける復号済みの単位領域の動きベクトルを参照して、所定の規則に基づいて、１つ以上の予測ベクトルを算出する。ただし、予測ベクトルの算出方法は、Ｈ．２６４／ＡＶＣに開示されているので、詳細な説明を省略する。
動き補償部５０の加算器６４は、予測ベクトル算出部６３から１つ以上の予測ベクトルを受けると、各予測ベクトルと可変長復号部４１から出力された差分ベクトル（予測ベクトル算出部６３が起動している状況では、可変長復号部４１から出力されるベクトル情報は差分ベクトルに相当する）を加算し、その加算結果である動きベクトルをスイッチ６７に出力する。
【００６６】
動き補償部５０のダイレクトベクトル算出部６５は、スイッチ６２から起動指令を受けると、ベクトルマップ保存用メモリ６１に保存されている動きベクトル、即ち、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや、上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルをダイレクトベクトルとして１つ以上予測する。
なお、ダイレクトベクトル算出部６５の処理内容は、図３のダイレクトベクトル算出部３３の処理内容と同様であるため、詳細な説明を省略する（図４から図７を参照）。
【００６７】
動き補償部５０のダイレクトベクトル判定部６６は、ダイレクトベクトル算出部６５が１つ以上のダイレクトベクトルを予測すると、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルをスイッチ６７に出力するが、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する。
ただし、ダイレクトベクトル算出部６５により予測された全てのダイレクトベクトルが、画面外部の領域を含む単位領域を指し示すダイレクトベクトルに該当する場合には、例外的に、ダイレクトベクトル判定部６６において加算平均対象のベクトルから除外せずに、それらのダイレクトベクトルをスイッチ６７に出力するものとする。
なお、ダイレクトベクトル判定部６６の処理内容は、図３のダイレクトベクトル判定部３４の処理内容と同様である。
【００６８】
動き補償部５０のスイッチ６７は、可変長復号部４１から出力されたベクトル情報が差分ベクトルに相当するものであるのか、そのベクトル情報がダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報であるのかを判別する。
スイッチ６７は、そのベクトル情報が差分ベクトルに相当していれば、加算器６４から出力された動きベクトルを動き補償予測画像生成部６８及びベクトルマップ保存用メモリ６１に出力し、そのベクトル情報がダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報であれば、ダイレクトベクトル判定部６６から出力された動きベクトルであるダイレクトベクトルを動き補償予測画像生成部６８及びベクトルマップ保存用メモリ６１に出力する。
【００６９】
動き補償部５０の動き補償予測画像生成部６８は、スイッチ６７から１つだけ動きベクトルを受けると、その動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値を動き補償予測画像として生成する。
また、動き補償予測画像生成部６８は、スイッチ６７から２つ以上の動きベクトルを受けると、２つ以上の最適な動きベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する。
なお、動き補償予測画像生成部６８の処理内容は、図３の動き補償予測画像生成部３５の処理内容と同様である。
【００７０】
上記のようにして、動き補償部５０のダイレクトベクトル判定部６６が、画面外部の領域を含む単位領域を指し示すダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外することで、動き補償予測画像生成部６８により生成される動き補償予測画像は図１０のようになる。
このため、Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、Ｂ＿Ｓｋｉｐにできず、約３０ｂｉｔの符号を要する部分において、この実施の形態１では、Ｂ＿Ｓｋｉｐにできるため、僅か１ｂｉｔ程度の符号で済み、予測効率が向上する利点が得られる。
【００７１】
スイッチ５１は、可変長復号部４１から出力された符号化モードが、イントラ予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、イントラ予測補償部４８により生成されたイントラ予測画像の画像データを加算器４４に出力し、動き予測に基いて圧縮を実施する符号化モードであれば、動き補償部５０により生成された動き補償予測画像の画像データを加算器４４に出力する。
【００７２】
加算器４４は、逆変換部４３から予測残差信号復号値を受け、スイッチ５１からイントラ予測画像又は動き補償予測画像の画像データを受けると、その予測残差信号復号値とイントラ予測画像又は動き補償予測画像の画像データを加算し、その加算データをループフィルタ４５に出力する。
また、加算器４４は、その加算データをイントラ予測用画像の画像データとしてイントラ予測用メモリ４７に格納する。
【００７３】
ループフィルタ４５は、加算器４４から加算データを受けると、その加算データに含まれている予測ループ内の雑音成分を除去するなどのフィルタリング処理を実施し、フィルタリング処理後の加算データを復号画像（動画像）の動画像データとして出力する。
また、ループフィルタ４５は、復号画像の動画像データを参照画像の画像データとしてフレームメモリ４９に格納する。
【００７４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、動画像符号化装置１においては、符号化対象のピクチャにおける符号化対象の単位領域の近傍に存在している符号化済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している符号化済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記符号化対象の単位領域の動きベクトルをダイレクトベクトルとして１つ以上予測するダイレクトベクトル算出部３３と、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該ダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するダイレクトベクトル判定部３４と、ダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成部３５とを設け、動き補償予測画像生成部３５により生成された動き補償予測画像と動画像の差分画像を求め、その差分画像を符号化するように構成したので、圧縮率の低下を招くことなく、画面端のマクロブロックにおける画質の劣化を防止することができる効果を奏する。
【００７５】
また、動画像復号装置２においては、復号対象のピクチャにおける復号対象の単位領域の近傍に存在している復号済みの単位領域の動きベクトルや上記ピクチャと時間的に前後している復号済みのピクチャにおける上記単位領域と同一位置の単位領域の動きベクトルから、上記復号対象の単位領域の動きベクトルをダイレクトベクトルとして１つ以上予測するダイレクトベクトル算出部６５と、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、当該ダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するダイレクトベクトル判定部６６と、ダイレクトベクトル判定部６６により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域の画素値の加算平均を取ることで動き補償予測画像を生成する動き補償予測画像生成部６８とを設け、動画像の圧縮符号化データから予測残差信号を復号し、その予測残差信号復号値と動き補償予測画像生成部６８により生成された動き補償予測画像を加算するように構成したので、図２の動画像符号化装置１から出力されたビットストリームを復号処理して、動画像の動画像データを復元することができる効果を奏する。
【００７６】
なお、この実施の形態１では、映像符号化方式として、Ｈ．２６４／ＡＶＣを用いる例を示したが、Ｈ．２６４／ＡＶＣと類似の符号化方式（例えば、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｓｕａｌ、ＳＭＰＴＥ ＶＣ−１など）についても、同様に適用することができる。
【００７７】
実施の形態２．
＜動画像符号化装置１の構成＞
図１３はこの発明の実施の形態２による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１４は図１３の動画像符号化装置１における動き補償部７１の内部を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００７８】
図１３及び図１４において、動き補償部７１は動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、動き予測部７２により決定された１つ以上の最適な動きベクトルとフレームメモリ２５に格納されている参照画像の画像データから動き補償予測画像を生成する処理を実施する。
ただし、動き補償部７１は図２の動き補償部２６と異なり、内部のダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルだけでなく、内部のダイレクトベクトル算出部３３により予測された全てのダイレクトベクトルを動き予測部７２に出力するようにしている。
【００７９】
動き予測部７２は図２の動き予測部２７と同様に、ダイレクトベクトル又は予測ベクトルを用いて、最適な動きベクトルを決定するが、動き補償部７１からダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトルだけでなく、ダイレクトベクトル算出部３３により予測された全てのダイレクトベクトルを受けているので、画面端付近での予測効率が高くなる方のダイレクトベクトルを選択するようにしている。
また、動き予測部７２はどちらのダイレクトベクトルを選択したかを示す情報をベクトル情報に含めてスイッチ２８に出力する。
【００８０】
次に動作について説明する。
動き補償部７１は、内部の予測ベクトル算出部３２により予測された１つ以上の予測ベクトルを動き予測部７２に出力するとともに、内部のダイレクトベクトル判定部３４により加算平均対象のベクトルから除外されずに残っている１つ以上のダイレクトベクトル（以下、「ダイレクトベクトルＡ」と称する）を動き予測部７２に出力する。
また、動き補償部７１は、内部のダイレクトベクトル算出部３３により予測された全てのダイレクトベクトル（以下、「ダイレクトベクトルＢ」と称する）を動き予測部７２に出力する。
【００８１】
動き予測部７２は、動き補償部７１からダイレクトベクトルと予測ベクトルを受けると、図２の動き予測部２７と同様にして、最適な動きベクトルを決定するが、動き補償部７１からダイレクトベクトルＡだけでなく、ダイレクトベクトルＢも受けているので、どちらのダイレクトベクトルを用いた方が、画面端付近での予測効率が高くなるかを判定して、ダイレクトベクトルＡ又はダイレクトベクトルＢを選択する。
ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、上記実施の形態１でも説明したように予測効率が低下するため、ダイレクトベクトルＢよりダイレクトベクトルＡを用いた方が、画面端付近での予測効率が高くなるが、例えば、単位領域が含んでいる画面外部の領域の面積が僅かな場合には、ダイレクトベクトルＢを用いた方が、画面端付近での予測効率が高くなることがある。
なお、予測効率が最も高いダイレクトベクトルの選択方法は、一般にＲ−Ｄオプティマイゼイションと呼ばれる技術を用い、最適なダイレクトベクトルを決定する処理を実施する。
【００８２】
動き予測部７２は、最適な動きベクトルを決定すると、その最適な動きベクトルに関するベクトル情報をスイッチ２８に出力する。
即ち、動き予測部７２は、最適な動きベクトルを決定するに際して、動き補償部７１の予測ベクトル算出部３２により予測された予測ベクトルを用いて決定していれば、その動きベクトルと予測ベクトルの差分を示す差分ベクトルをベクトル情報としてスイッチ２８に出力する。
動き予測部７２は、最適な動きベクトルを決定するに際して、動き補償部７１のダイレクトベクトル判定部３４から出力されたダイレクトベクトルＡを用いて決定していれば、ダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報と、ダイレクトベクトル判定部３４から出力されたダイレクトベクトルＡを選択している旨を示す情報とをベクトル情報としてスイッチ２８に出力する。
動き予測部７２は、最適な動きベクトルを決定するに際して、動き補償部７１のダイレクトベクトル算出部３３から出力されたダイレクトベクトルＢを用いて決定していれば、ダイレクトベクトルから最適な動きベクトルが決定されている旨を示す情報と、ダイレクトベクトル算出部３３から出力されたダイレクトベクトルＢを選択している旨を示す情報とをベクトル情報としてスイッチ２８に出力する。
【００８３】
＜動画像復号装置２の構成＞
図１５はこの発明の実施の形態２による動画像復号装置２を示す構成図であり、図において、図１１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
また、図１６は図１５の動画像復号装置２における動き補償部８０の内部を示す構成図であり、図において、図１２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００８４】
図１５及び図１６において、動き補償部８０は動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、フレームメモリ４９に格納されている参照画像の画像データから動き補償予測画像を生成する処理を実施する。
ただし、動き補償部８０は図１１の動き補償部５０と異なり、可変長復号部４１から出力されたベクトル情報に含まれているダイレクトベクトルＡ又はダイレクトベクトルＢの選択情報にしたがって、内部のダイレクトベクトル判定部６６又はダイレクトベクトル算出部６５から出力されるダイレクトベクトルを選択するようにしている。
【００８５】
動き補償部８０のスイッチ８１は可変長復号部４１から出力されたベクトル情報に含まれているダイレクトベクトルの選択情報が、ダイレクトベクトルＡを選択している旨を示していれば、ダイレクトベクトル判定部６６から出力されたダイレクトベクトルを選択してスイッチ６７に出力し、ダイレクトベクトルＢを選択している旨を示していれば、ダイレクトベクトル算出部６５から出力されたダイレクトベクトルを選択してスイッチ６７に出力する処理を実施する。
【００８６】
次に動作について説明する。
動き補償部８０は、図１１の動き補償部５０と同様に、動画像データを構成する複数のピクチャを所定の単位領域に分割して、各単位領域の予測ベクトルやダイレクトベクトルを１つ以上予測するとともに、フレームメモリ４９に格納されている参照画像の画像データから動き補償予測画像を生成する。
ただし、動き補償部８０は、図１１の動き補償部５０と異なり、可変長復号部４１から出力されたベクトル情報に含まれているダイレクトベクトルＡ又はダイレクトベクトルＢの選択情報にしたがって、内部のダイレクトベクトル判定部６６又はダイレクトベクトル算出部６５から出力されるダイレクトベクトルを選択する。
【００８７】
即ち、動き補償部８０のスイッチ８１は、可変長復号部４１からベクトル情報を受けると、そのベクトル情報に含まれているダイレクトベクトルの選択情報が、ダイレクトベクトルＡを選択している旨を示していれば、ダイレクトベクトル判定部６６から出力されたダイレクトベクトルを選択してスイッチ６７に出力し、ダイレクトベクトルＢを選択している旨を示していれば、ダイレクトベクトル算出部６５から出力されたダイレクトベクトルを選択してスイッチ６７に出力する。
【００８８】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、ダイレクトベクトルＡ又はダイレクトベクトルＢを選択して、動き補償予測画像を生成するようにしているので、画面端付近での予測効率が向上する可能性を高めることができる効果を奏する。
【００８９】
なお、上記のベクトル情報を符号化する単位については、各種符号化単位（符号化対象ブロック毎、スライス（符号化対象ブロックの集合）単位、ピクチャ単位、シーケンス（ピクチャの集合）単位）が考えられるのは言うまでもない。ベクトル情報を上記の各種符号化単位の１パラメータとして符号化し、ビットストリーム上に符号化することで、動画像復号装置２に対して、動画像符号化装置１が意図するダイレクトベクトルの選択結果を伝えることができる。
【００９０】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２の動画像符号化装置１におけるダイレクトベクトル判定部３４では、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するものについて示したが、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、ダイレクトベクトル判定部３４が、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該画面に隣接している許容範囲領域の外部領域を含むか否かを判定し、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せず、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含めば、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するようにしてもよい。
【００９１】
図１７はダイレクトベクトル判定部３４の処理内容を示す説明図である。
以下、ダイレクトベクトル判定部３４の処理内容を具体的に説明する。
ダイレクトベクトル判定部３４には、予め、図１７に示すような許容範囲領域（画面に隣接している領域）が設定されている。
ダイレクトベクトル判定部３４は、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含むか否かを判定する。
【００９２】
ダイレクトベクトル判定部３４は、図１７（ｂ）に示すように、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含まなければ（ダイレクトベクトルが指し示す画素位置が許容範囲領域内であれば）、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せずに、そのダイレクトベクトルを動き予測部２７（または７２）に出力する。
ダイレクトベクトル判定部３４は、図１７（ｃ）に示すように、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含めば（ダイレクトベクトルが指し示す画素位置が許容範囲領域外であれば）、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する。
【００９３】
上記実施の形態１，２の動画像復号装置２におけるダイレクトベクトル判定部６６では、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するものについて示したが、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、ダイレクトベクトル判定部６６が、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該画面に隣接している許容範囲領域の外部領域を含むか否かを判定し、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せず、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が当該許容範囲領域の外部領域を含めば、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するようにしてもよい。
【００９４】
以下、ダイレクトベクトル判定部６６の処理内容を具体的に説明する。
ダイレクトベクトル判定部６６には、予め、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４と同一の許容範囲領域が設定されている。
ダイレクトベクトル判定部６６は、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含むか否かを判定する。
【００９５】
ダイレクトベクトル判定部６６は、図１７（ｂ）に示すように、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含まなければ（ダイレクトベクトルが指し示す画素位置が許容範囲領域内であれば）、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せずに、そのダイレクトベクトルをスイッチ６７（または８１）に出力する。
ダイレクトベクトル判定部６６は、図１７（ｃ）に示すように、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含めば（ダイレクトベクトルが指し示す画素位置が許容範囲領域外であれば）、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外する。
【００９６】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外せず、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が許容範囲領域の外部領域を含めば、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するように構成したので、画面端付近での予測効率が向上する可能性を高めることができる効果を奏する。
【００９７】
この実施の形態３では、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４と、動画像復号装置２のダイレクトベクトル判定部６６とが、予め、同一の許容範囲領域を設定されているものについて示したが、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４により設定された許容範囲領域を示す情報を符号化し、その符号化データをビットストリームに含めて動画像復号装置２に送信するようにしてもよい。
これにより、動画像復号装置２のダイレクトベクトル判定部６６では、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４に設定されている許容範囲領域と同一の許容範囲領域を使用することが可能になる。
【００９８】
なお、許容範囲領域を示す情報を符号化する単位については、各種符号化単位（符号化対象ブロック毎、スライス（符号化対象ブロックの集合）単位、ピクチャ単位、シーケンス（ピクチャの集合）単位）が考えられるのは言うまでもない。許容範囲領域を示す情報を上記の各種符号化単位のパラメータとして符号化し、ビットストリーム上に符号化することで、動画像復号装置２に対して、動画像符号化装置１が意図した許容範囲領域を伝えることができる。
【００９９】
実施の形態４．
上記実施の形態１，２の動画像符号化装置１におけるダイレクトベクトル判定部３４では、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するものについて示したが、ダイレクトベクトル判定部３４が動きベクトル修正手段を構成し、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルを動き予測部２７（または７２）に出力し、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正して、修正後のダイレクトベクトルを動き予測部２７（または７２）に出力するようにしてもよい。
【０１００】
図１８はダイレクトベクトル判定部３４の処理内容を示す説明図である。
以下、ダイレクトベクトル判定部３４の処理内容を具体的に説明する。
ダイレクトベクトル判定部３４は、ダイレクトベクトル算出部３３により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含むか否かを判定する。
【０１０１】
ダイレクトベクトル判定部３４は、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、上記実施の形態１，２と同様に、そのダイレクトベクトルを動き予測部２７（または７２）に出力する。
ダイレクトベクトル判定部３４は、図１８（ａ）に示すように、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば（ダイレクトベクトルが画面外部を指している場合）、図１８（ｂ）（ｃ）に示すように、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正して、修正後のダイレクトベクトルを動き予測部２７（または７２）に出力する。
なお、図１８（ｂ）は水平及び垂直の各成分を独立に画面内に修正している例を示し、図１８（ｃ）は水平及び垂直の各成分を、向きを保ちつつ画面内に修正している例を示している。
【０１０２】
上記実施の形態１，２の動画像復号装置２におけるダイレクトベクトル判定部６６では、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含む場合には、そのダイレクトベクトルを加算平均対象のベクトルから除外するものについて示したが、ダイレクトベクトル判定部６６が動きベクトル修正手段を構成し、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、そのダイレクトベクトルをスイッチ６７（または８１）に出力し、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正して、修正後のダイレクトベクトルをスイッチ６７（または８１）に出力するようにしてもよい。
【０１０３】
以下、ダイレクトベクトル判定部６６の処理内容を具体的に説明する。
ダイレクトベクトル判定部６６は、ダイレクトベクトル算出部６５により予測されたダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含むか否かを判定する。
【０１０４】
ダイレクトベクトル判定部６６は、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含まなければ、上記実施の形態１，２と同様に、そのダイレクトベクトルをスイッチ６７（または８１）に出力する。
ダイレクトベクトル判定部６６は、図１８（ａ）に示すように、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば（ダイレクトベクトルが画面外部を指している場合）、図１８（ｂ）（ｃ）に示すように、動画像符号化装置１におけるダイレクトベクトル判定部３４の修正方式と同一の修正方式で、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正して、修正後のダイレクトベクトルをスイッチ６７（または８１）に出力する。
【０１０５】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、ダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域が画面外部の領域を含めば、そのダイレクトベクトルが指し示す画素位置を基点とする単位領域を画面内の領域に修正するように構成したので、画面端付近での予測効率が向上する可能性を高めることができる効果を奏する。
【０１０６】
この実施の形態４では、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４と、動画像復号装置２のダイレクトベクトル判定部６６とが、同一の修正方式で、ダイレクトベクトルを修正するものについて示したが、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４が使用する修正方式を示す情報を符号化し、その符号化データをビットストリームに含めて動画像復号装置２に送信するようにしてもよい。
これにより、動画像復号装置２のダイレクトベクトル判定部６６では、動画像符号化装置１のダイレクトベクトル判定部３４が使用する修正方式と同一の修正方式を使用することが可能になる。
【０１０７】
なお、上記のベクトルの修正方式を示す情報を符号化する単位については、各種符号化単位（符号化対象ブロック毎、スライス（符号化対象ブロックの集合）単位、ピクチャ単位、シーケンス（ピクチャの集合）単位）が考えられるのは言うまでもない。ベクトルの修正方式を示す情報を上記の各種符号化単位の１パラメータとして符号化し、ビットストリーム上に符号化することで動画像復号装置２に対して、動画像符号化装置１が意図したベクトルの修正方式を伝えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
この発明に係る動画像符号化装置及び動画像復号装置は、圧縮率の低下を招くことなく、画面端のマクロブロックにおける画質の劣化を防止することができるため、ディジタルの映像信号である動画像データを圧縮符号化して、動画像圧縮符号化データを出力する動画像符号化装置と、動画像符号化装置から出力された動画像圧縮符号化データを復号処理して、ディジタルの映像信号を復元する動画像復号装置等に用いるのに適している。
【図１】
2010052838.tif 000003
【図２】
2010052838.tif 000004
【図３】
2010052838.tif 000005
【図４】
2010052838.tif 000006
【図５】
2010052838.tif 000007
【図６】
2010052838.tif 000008
【図７】
2010052838.tif 000009
【図８】
2010052838.tif 000010
【図９】
2010052838.tif 000011
【図１０】
2010052838.tif 000012
【図１１】
2010052838.tif 000013
【図１２】
2010052838.tif 000014
【図１３】
2010052838.tif 000015
【図１４】
2010052838.tif 000016
【図１５】
2010052838.tif 000017
【図１６】
2010052838.tif 000018
【図１７】
2010052838.tif 000019
【図１８】
2010052838.tif 000020
【国際調査報告】
2010052838.tif 000021
2010052838.tif 000022