(57)【要約】【課題】カラー成分間の単一符号化モードを利用した予測映像の生成方法および装置と、それを利用した映像とビデオの符号化／復号化方法および装置を提供する。【解決手段】原映像に、各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得る空間上予測映像生成部１００と、原映像に、各映像成分別に、同じブロックサイズ、同じモーションベクトルおよび同じ動き補間方法を適用し、各映像成分の過去および現行フレームとの間にブロック単位で動きを推定して時間上予測映像を得る時間上予測映像生成部１２０と、空間上および時間上予測映像を利用し、符号化モードを選択する符号化モード選択部１４０と、符号化モード選択部で選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成する単一モード予測映像生成部１６０と、を備えることを特徴とする予測映像の生成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から予測映像を得ることを特徴とする空間上予測映像の生成方法。
【請求項２】
前記画素ブロックのサイズが４×４である場合、９個の予測方向のうち何れか一つを予測方向として決定することを特徴とする請求項１に記載の空間上予測映像の生成方法。
【請求項３】
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間において所定サイズのブロック単位で動きを推定し、予測映像を得ることを特徴とする時間上予測映像の生成方法。
【請求項４】
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得るステップと、
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間において所定サイズのブロック単位で動きを推定し、時間上予測映像を得るステップと、
前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択するステップと、
前記選択した符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成するステップと、
を含むことを特徴とする予測映像の生成方法。
【請求項５】
前記符号化モードを選択するステップは、
前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とについてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算し、前記２つの値を加えた値を最も小さくする符号化モードを選択するステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の予測映像の生成方法。
【請求項６】
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得る空間上予測映像生成部と、
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法を適用とし、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間において所定サイズのブロック単位で動きを推定して時間上予測映像を得る時間上予測映像生成部と、
前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択する符号化モード選択部と、
前記符号化モード選択部で選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成する単一モード予測映像生成部と、
を備えることを特徴とする予測映像の生成装置。
【請求項７】
前記符号化モード選択部は、
前記空間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する空間上ビット量／画質歪曲計算部と、
前記時間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する時間上ビット量／画質歪曲計算部と、
前記ビット量と画質歪曲とを加えた値を比較し、その値を小さくする符号化モードを選択する性能比較部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の予測映像の生成装置。
【請求項８】
二種以上の映像成分を含む原映像で前記各映像成分別に、同じ符号化モードを使用して予測映像を作る予測映像生成部と、
前記原映像と前記予測映像との差に該当する剰余を生成する剰余生成部と、
前記剰余に相当するデータを符号化してビット列に生成する符号化部と、
を備えることを特徴とするカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化装置。
【請求項９】
前記予測映像生成部は、
前記原映像の各映像成分について、イントラ方式ならば、前記各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用し、予測映像を得る空間上予測映像生成部と、
前記原映像の各映像成分について、インター方式ならば、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間における所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズと、同じ動き推定と、動き補間方法とを使用し、予測映像を得る時間上予測映像生成部と、
前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択する符号化モード選択部と、
前記符号化モード選択部で選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成する単一モード予測映像生成部と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化装置。
【請求項１０】
前記符号化モード選択部は、
前記空間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する空間上ビット量／画質歪曲計算部と、
前記時間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する時間上ビット量／画質歪曲計算部と、
前記ビット量と画質歪曲とを加えた値を比較し、その値を小さくする符号化モードを選択する性能比較部と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化装置。
【請求項１１】
前記剰余生成部で生成された剰余について、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余を剰余変換する剰余変換部を更に備え、
前記符号化部は、前記各剰余変換された映像成分別剰余についてビット列に生成することを特徴とする請求項８に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化装置。
【請求項１２】
前記剰余変換部で変換された剰余について、所定サイズのブロック別に変換および量子化する変換／量子化部を更に備え、
前記符号化部は、前記各変換および量子化された係数についてビット列に生成することを特徴とする請求項１１に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化装置。
【請求項１３】
（ａ）二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じ符号化モードを使用して予測映像を生成するステップと、
（ｂ）前記原映像と前記予測映像との差に該当する剰余を生成するステップと、
（ｃ）前記剰余データを符号化してビット列に生成するステップと、
を含むことを特徴とするカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化方法。
【請求項１４】
前記（ａ）ステップは、
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得るステップと、
二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間における所定サイズのブロック単位で動きを推定し、時間上予測映像を得るステップと、
前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択するステップと、
前記選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化方法。
【請求項１５】
前記符号化モードを選択するステップは、
前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とについてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算し、前記２つの値を加えた値を最も小さくする符号化モードを選択するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化方法。
【請求項１６】
前記（ｂ）ステップで生成された剰余について、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余を剰余変換するステップを含み、
前記（ｃ）ステップは、前記各剰余変換された映像成分別剰余についてビット列に生成するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化方法。
【請求項１７】
前記変換された剰余について所定サイズのブロック別に変換および量子化するステップを更に含み、
前記（ｃ）ステップは、前記各変換および量子化された係数についてビット列に生成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化方法。
【請求項１８】
二種以上の映像成分を含む原映像で前記原映像と前記予測映像との差を剰余とするとき、ビット列から剰余情報を復号化して復元するデータ復元部と、
復元された剰余データに、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加え、映像を復元する予測補償部と、
を備えることを特徴とするカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化装置。
【請求項１９】
前記予測補償部は、
前記原映像の各映像成分について、イントラ方式ならば、前記各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用して得られた予測映像を、前記復元された剰余データに加えて映像を復元する空間上予測補償部と、
前記原映像の各映像成分について、インター方式ならば、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズと、同じ動き推定と、動き補間方法とを使用して得られた予測映像を、前記復元された剰余データに加えて映像を復元する時間上予測補償部と、
を備えることを特徴とする請求項１８に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化装置。
【請求項２０】
前記データ復元部で復元されたデータが剰余変換されたデータである場合、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余変換されたデータを逆変換する剰余逆変還部を更に備え、
前記予測補償部は、
前記各剰余逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて予測補償を行うことを特徴とする請求項１８に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化装置。
【請求項２１】
前記データ復元部で復元されたデータが変換および量子化された剰余データである場合、前記変換および量子化されたデータについて所定サイズブロック単位で逆量子化および逆変換を行う逆量子化／逆変還部を更に備え、
前記予測補償部は、
前記各逆量子化／逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて予測補償を行うことを特徴とする請求項１８に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化装置。
【請求項２２】
（ａ）二種以上の映像成分を含む原映像で前記原映像と前記予測映像との差を剰余とするとき、ビット列から剰余情報を復号化して復元するステップと、
（ｂ）復元された剰余データに、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加え、映像を復元するステップと、
を含むことを特徴とするカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化方法。
【請求項２３】
前記（ｂ）ステップは、
（ｂ１）前記原映像の各映像成分について、イントラ方式ならば、前記各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用して予測映像を得るステップと、
（ｂ２）前記原映像の各映像成分について、インター方式ならば、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズと、同じ動き推定と、動き補間方法とを使用し、予測映像を得るステップと、
を含むことを特徴とする請求項２２に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化方法。
【請求項２４】
前記（ａ）ステップは、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余を逆変換するステップを更に含み、
前記（ｂ）ステップは、前記各剰余逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて映像を復元するステップを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化方法。
【請求項２５】
前記（ａ）ステップは、前記所定サイズのブロック単位で逆量子化および逆変換を行うステップを更に含み、
前記（ｂ）ステップは、前記各逆量子化／逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて映像を復元するステップを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載のカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化方法。
【請求項２６】
請求項１ないし５、１３ないし１７、２２ないし２５の何れか１項に記載の方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして格納した、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、カラー映像の符号化／復号化に関し、特に、カラー成分間の単一符号化モードを利用した映像およびビデオの符号化／復号化方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、機器から映像を取得する場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ型式で取得する。しかし、このように得た映像を圧縮する場合には、ＹＣｒＣｂのような映像形式に変換することが一般的である。このとき、Ｙは白黒映像であって輝度成分を含み、ＣｂおよびＣｒはカラー成分を含む。Ｒ、Ｇ、Ｂ映像では、情報がＲ、Ｇ、Ｂに均等に分布されているが、ＹＣｂＣｒ映像では、情報がＹ成分に集中し、ＣｂおよびＣｒの情報の量は小さい。したがって、圧縮をする場合、圧縮効率が高まるという長所がある。
【０００３】
このように、Ｙ成分が有する統計的特性とＣｂおよびＣｒ成分が有する統計的特性とが異なるため、ＹＣｂＣｒ映像では、圧縮するときに、Ｙ成分とＣｂおよびＣｒ成分とを異なる方法で処理する符号化方法が一般的に使われてきた。例えば、近年標準化されたＩＳＯ／ＩＥＣ  ＭＰＥＧおよびＩＴＵ−Ｔ  ＶＣＥＧのＪｏｉｎｔ  Ｖｉｄｅｏ  ＴｅａｍのＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４標準化技術（非特許文献１参照）について説明すると、ビデオ信号でＹ成分をイントラ映像で符号化するときに、４×４ブロック単位での予測方向により、９個の予測方法を使用して空間上予測を行う。また、１６×１６ブロック単位での予測方向により、４個の予測方法を使用して空間上予測を行う。しかし、ＣｂおよびＣｒの場合には、Ｙ成分に比べて映像が比較的単純なために、Ｙ成分とは独立的に８×８ブロック単位での予測方向により、４個の予測方法を使用して空間上予測を行う。
【０００４】
更に、インター映像で符号化するときにも、Ｙ成分の場合には、６タップフィルタを使用して予測映像を拡張し、精密に動き補償を行う。一方、ＣｂおよびＣｒ成分の場合には、双一次フィルタを使用して予測映像を拡張して動き補償を行う。このように、既存の方法では、Ｙ成分とＣｂおよびＣｒ成分の統計的特性が異なるために、異なる方法を使用して映像を圧縮していた。
【０００５】
しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像をＹＣｂＣｒに変換するときに、色相歪曲の発生などにより、映像の品質が劣化してしまう。そのため、近年では、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像を直接符号化する方法について研究がなされている。特に、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４標準のＦＲＥ×ｔ（Fidelity Range Extension）標準では、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像を直接符号化できるようにサポートしており、その場合、剰余変換という技術を使用し、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像で空間上または時間上予測を行って剰余映像を得た後、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの剰余相互間に存在する重複される情報を除去し、画質を劣化させずに符号化効率を高める技術が新しく採択された。
【０００６】
このように、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像を直接符号化する場合、既存の方法では符号化効率が下がってしまう。それは、ＹＣｂＣｒで使用する方法をそのまま適用するためである。したがって、Ｒ、Ｇ、Ｂ入力映像をＹＣｂＣｒに変換せずに、そのままＲ、Ｇ、Ｂ領域で符号化するときに、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像の統計的特性に合わせて空間上予測および時間上予測を行って高画質を維持し、かつ符号化効率を高めることができるような方策が必要である。
【非特許文献１】"Text of ISO/IEC FDIS 14496-10: Information Technology-Coding of audio-visual objects-Part 10: Advanced Video Coding", ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, N 5555, March, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、カラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像を生成する、単一符号化モードを利用した空間上予測映像の生成方法を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、カラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像を生成する、単一符号化モードを利用した時間上予測映像の生成方法を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとする更に他の技術的課題は、カラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像を生成する、単一符号化モードを利用した予測映像の生成方法、および、その装置を提供することである。
【００１０】
本発明が解決しようとする更に他の技術的課題は、単一符号化モードを利用した映像およびビデオ符号化方法、並びに、その装置を提供することである。
【００１１】
本発明が解決しようとする更に他の技術的課題は、単一符号化モードを利用した映像およびビデオ復号化方法、並びに、その装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記技術的課題を解決するための本発明による空間上予測映像の生成方法は、二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から予測映像を得ることを特徴とする。
【００１３】
前記空間上予測映像の生成方法は、前記画素ブロックのサイズが４×４である場合、９個の予測方向のうちいずれか一つを予測方向として決定することが望ましい。
【００１４】
前記他の技術的課題を解決するための本発明による時間上予測映像の生成方法は、二種以上の映像成分を含む原映像で前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、予測映像を得ることを特徴とする。
【００１５】
更に、他の技術的課題を解決するための本発明による単一符号化モードを利用した予測映像の生成方法は、二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得るステップと、二種以上の映像成分を含む原映像で前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間において所定サイズのブロック単位で動きを推定し、時間上予測映像を得るステップと、前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択するステップと、前記選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成するステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
前記符号化モードを選択するステップは、前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とについてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算し、前記２つの値を加えた値を最も小さくする符号化モードを選択するステップを含むことが望ましい。
【００１７】
更に、他の技術的課題を解決するための本発明による単一符号化モードを利用した予測映像の生成装置は、二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得る空間上予測映像生成部と、二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間において所定サイズのブロック単位で動きを推定し、時間上予測映像を得る時間上予測映像生成部と、前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択する符号化モード選択部と、前記符号化モード選択部で選択された予測画像をカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成する単一モード予測映像生成部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
前記符号化モード選択部は、前記空間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する空間上ビット量／画質歪曲計算部と、前記時間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する時間上ビット量／画質歪曲計算部と、前記ビット量と画質歪曲とを加えた値を比較し、その値を最も小さくする符号化モードを選択する性能比較部とを備えることが望ましい。
【００１９】
更に、他の技術的課題を解決するための本発明によるカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化装置は、二種以上の映像成分を含む原映像で前記各映像成分別に、同じ符号化モードを使用して予測映像を作る予測映像生成部と、前記原映像と予測映像との差に該当する剰余を生成する剰余生成部と、前記剰余データを符号化してビット列に生成する符号化部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
前記予測映像生成部は、前記原映像の各成分につき、イントラ方式ならば、各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用し、予測映像を得る空間上予測映像生成部と、前記原映像の各成分につき、インター方式ならば、各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間における所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズと、同じ動き推定と、動き補間方法とを使用し、予測映像を得る時間上予測映像生成部と、前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択する復号化モード選択部と、前記符号化モード選択部で選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成する単一モード予測映像生成部とを備えることが望ましい。
【００２１】
前記符号化モード選択部は、前記空間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する空間上ビット量／画質歪曲計算部と、前記時間上予測映像についてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算する時間上ビット量／画質歪曲計算部と、前記ビット量と画質歪曲とを加えた値を比較し、その値を最も小さくする符号化モードを選択する性能比較部とを備えることが望ましい。
【００２２】
前記本発明による符号化装置は、前記剰余生成部で生成された剰余について、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余を剰余変換する剰余変換部を更に備え、前記符号化部は、前記各剰余変換された映像成分別剰余についてビット列に生成することが望ましい。
【００２３】
前記本発明による符号化装置は、前記剰余変換部で変換された剰余について所定サイズのブロック別に変換および量子化する変換／量子化部を更に備え、前記符号化部は、前記各変換および量子化された係数についてビット列に生成することが望ましい。
【００２４】
前記更に他の技術的課題を解決するための本発明によるカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像符号化方法は、（ａ）二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に同じ符号化モードを使用して予測映像を生成するステップと、（ｂ）前記原映像と予測映像との差に該当する剰余を生成するステップと、（ｃ）前記剰余データを符号化してビット列に生成するステップとを含むことを特徴とする。
【００２５】
前記（ａ）ステップは、二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じ予測方向を適用し、現行フレームの所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から空間上予測映像を得るステップと、二種以上の映像成分を含む原映像に、前記各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、前記各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間における所定サイズのブロック単位で動きを推定し、時間上予測映像を得るステップと、前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とを利用し、符号化モードを選択するステップと、前記選択された符号化モードをカラー映像の各成分別に同一に適用し、予測映像を生成するステップとを含むことが望ましい。
【００２６】
前記符号化モードを選択するステップは、前記空間上予測映像と前記時間上予測映像とについてそれぞれビット量と画質の歪曲とを計算し、前記２つの値を加えた値を最も小さくする符号化モードを選択するステップを含むことが望ましい。
【００２７】
前記本発明による符号化方法は、前記（ｂ）ステップで生成された剰余について、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余を剰余変換するステップを含み、前記（ｃ）ステップは、前記各剰余変換された映像成分別剰余についてビット列に生成するステップを含むことが望ましい。
【００２８】
前記本発明による符号化方法は、前記変換された剰余について所定サイズのブロック別に変換および量子化するステップを更に含み、前記（ｃ）ステップは、前記各変換および量子化された係数についてビット列に生成するステップを更に含むことが望ましい。
【００２９】
更に、他の技術的課題を解決するための本発明によるカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化装置は、二種以上の映像成分を含む原映像で前記原映像と予測映像との差を剰余とするとき、ビット列から剰余情報を復号化して復元するデータ復元部と、復元された剰余データに、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加え、映像を復元する予測補償部と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
前記予測補償部は、前記原映像の各成分について、イントラ方式ならば、各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用して得られた予測映像を、前記復元された剰余データに加えて映像を復元する空間上予測補償部と、前記原映像の各成分について、インター方式ならば、各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズと、同じ動き推定と、動き補間方法とを使用して得られた予測映像を、前記復元された剰余データに加えて映像を復元する時間上予測補償部を備えることが望ましい。
【００３１】
前記本発明による復号化装置は、前記データ復元部で復元されたデータが剰余変換されたデータである場合、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余変換されたデータを逆変換する剰余逆変還部を更に備え、前記予測補償部は、前記各剰余逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて予測補償を行うことが望ましい。
【００３２】
前記本発明による復号化装置は、前記データ復元部で復元されたデータが変換および量子化された剰余データである場合、前記変換および量子化されたデータについて所定サイズブロック単位で逆量子化および逆変換を行う逆量子化／逆変還部を更に備え、前記予測補償部は、前記各逆量子化／逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて予測補償を行うことが望ましい。
【００３３】
前記更に他の技術的課題を解決するための本発明によるカラー成分間の単一符号化モードを利用した映像復号化方法は、（ａ）二種以上の映像成分を含む原映像で前記原映像と予測映像との差を剰余とするとき、ビット列から剰余情報を復号化して復元するステップと、（ｂ）復元された剰余データに、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加え、映像を復元するステップと、を含むことを特徴とする。
【００３４】
前記（ｂ）ステップは、（ｂ１）前記原映像の各成分につき、イントラ方式ならば、各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用して予測映像を得るステップと、（ｂ２）前記原映像の各成分について、インター方式ならば、各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズと、同じ動き推定と、動き補間方法とを使用し、予測映像を得るステップとを含むことが望ましい。
【００３５】
前記本発明による復号化方法は、前記（ａ）ステップで生成された剰余について、前記映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、前記剰余を逆変換するステップを更に含み、前記（ｂ）ステップは、前記各剰余逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて映像を復元するステップを更に含むことが望ましい。
【００３６】
前記本発明による復号化方法は、前記（ａ）ステップで生成された剰余につき、前記所定サイズブロック単位で逆量子化および逆変換を行うステップを更に含み、前記（ｂ）ステップは、前記各逆量子化／逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて映像を復元するステップを更に含むことが望ましい。
【００３７】
前記記載された方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして格納した、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】
【００３８】
本発明によるカラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像の生成する方法およびその装置と、該単一符号化モードを利用して映像およびビデオを符号化／復号化する方法およびその装置と、によれば、カラー映像の各成分を空間上隣接した画素や時間上で隣接した画素を使用して予測符号化するときに、各カラー成分に同じ予測方法を使用することにより、カラー成分の予測誤差信号間に情報の重複性を高めることによって符号化効率を高めることができる。
【００３９】
例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂカラー映像を使用する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ入力映像をＹＣｂＣｒに変換せずに、そのままＲ、Ｇ、Ｂ領域で符号化するときに、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像の統計的特性に合わせて空間上予測および時間上予測を行い、高画質を維持し、かつ符号化効率を高めることができる。
【００４０】
また、機器から直接取得できるＲ、Ｇ、Ｂビデオ映像を既存のＹＣｂＣｒ映像への変換を行う過程を経ずに効果的に直接圧縮を行うことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ領域で直接符号化を行う。そのため、ＹＣｂＣｒ領域に変換するときに発生する色相の歪曲のような映像品質損失が生じないため、高品質の映像情報が必要なデジタル映画およびデジタルアーカイブのような応用に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用した予測映像の生成方法、および、その装置について詳細に説明する。
【００４２】
図１は、カラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像を生成する装置の構成をブロック図で示したものであり、空間上予測映像生成部１００と、時間上予測映像生成部１２０と、符号化モード選択部１４０と、単一モード予測映像生成部１６０とを備える。
空間上予測映像生成部１００は、二種以上の映像成分を含む原映像に、各映像成分別に同じ予測方向を適用し、現行のフレームにおける所定サイズの画素ブロックに空間的に近接した画素から、空間上予測映像を生成する。
【００４３】
時間上予測映像生成部１２０は、二種以上の映像成分を含む原映像に、各映像成分別に、同じブロックサイズと、同じモーションベクトルと、同じ動き補間方法とを適用し、各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間において、所定サイズのブロック単位で動きを推定し、時間上予測映像を生成する。
【００４４】
符号化モード選択部１４０は、空間上予測映像と時間上予測映像とを利用して符号化モードを選択し、空間上ビット量／画質歪曲計算部１４２と、時間上ビット量／画質歪曲計算部１４４と、性能比較部１４６とを備える。
【００４５】
空間上ビット量／画質歪曲計算部１４２は、空間上予測映像について、それぞれビット量と画質の歪曲とを計算する。時間上ビット量／画質歪曲計算部１４４は、時間上予測映像について、それぞれビット量と画質の歪曲とを計算する。性能比較部１４６は、ビット量と画質歪曲とを加えた値を比較し、その値が小さなものに該当する符号化モードを単一符号化モードとして選択する。単一モード予測映像生成部１６０は、カラー映像の各成分別に選択された符号化モードを適用し、予測映像を生成する。
【００４６】
図２は、本発明の一実施形態に係る予測映像の生成方法をフローチャートで示したものである。この概略を説明すると、カラー映像の各カラー成分について同じ予測方向を適用し、空間上予測映像を生成する（ステップ２００）。次いで、カラー映像の各カラー成分について同じブロックサイズ、同じモーションベクトル、同じ補間方法を使用して、時間上予測映像を生成する（ステップ２２０）。生成された空間上予測映像と時間上予測映像とについて各符号化モード別に、それぞれビット量と画質歪曲とを計算する（ステップ２４０）。計算された結果を比較し、ビット量が少なく、かつ画質歪曲の小さな符号化モードを選択する（ステップ２６０）。選択された符号化モードを適用し、予測映像を生成する（ステップ２８０）。
【００４７】
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用した予測映像の生成方法と、その装置の動作を説明する。
本発明の一実施形態に係る、カラー映像の成分別の単一符号化モードを利用した予測映像の生成装置では、カラー入力映像Ｆｎは、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像を使用する。カラー映像は、ブロック単位で処理される。符号化効率を高めるために、過去フレーム映像Ｆ’ｎ−１で動きを推定して予測する、時間予測をするインター方法と、現行フレーム映像Ｆ’ｎで空間的に隣接しているブロックで予測する、空間予測を使用するイントラ方法とを使用する。このとき、さまざまな符号化モードのうち最も効果的なモードを選択する。
【００４８】
空間予測モード、すなわちイントラモードである場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれも同じ予測モードを使用して空間上予測映像を生成し、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの剰余間に相互関連性を高める。
【００４９】
そして、時間予測を行う場合、すなわちインターモードである場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂが同じブロックサイズと同じモーションベクトルとを使用し、また予測映像を拡張するときに、Ｒ、Ｇ、Ｂ間に同じフィルタを使用して補間を行い、時間上予測映像を生成する。
【００５０】
まず、空間予測方法を使用する場合に、如何なるモードを使用すれば最も効率的であるかを決定する。例えば、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４では、図８Ａおよび８Ｂのように、４×４ブロックサイズごとに９種の予測方法を使用して予測を行う。そして、これ以外に１６×１６サイズブロックを使用し、４種の予測方法を使用して予測する。このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂに同じ予測方法を適用して予測を行う。各モード別に予測を行った結果として得ることになるビット量と画質の歪曲とを計算し、この２つの値を加えた値が最も小さな予測方法を選択する。このとき、ビット量は、変換および量子化を経た後でエントロピ符号化を行ってビット量を計算でき、画質の歪曲は、数式（１）のように映像を復元し、原本映像との差を自乗して合算した値の平均を使用できる。
【００５１】
【数１】
2006246474.tif 000003
ここで、Ｄは画質歪曲の程度を数値で表した値であり、ｐは現行映像の画素値、ｑは過去映像の画素値、そして、ｉは現行ブロック内での画素のインデックスを表す。そして、画質の歪曲とビット量とを乗じるときに、二値間の単位を調整するために、定数を乗じ、数式（２）のように使用する。
【００５２】
【数２】
2006246474.tif 000004
ここでＲはビット率、λは単位調整のための定数を表す。このような値を各予測方法別に計算した後、Ｌが最も小さな予測方法を選択する。
【００５３】
そして、インター方法では、図９のように、ブロックを分割して動き予測を行う。このとき、前述のような方法で各予測方法のうちＬを計算し、その値が最も小さな方法を選択する。このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分に同じ予測方法を適用する。そして、モーションベクトルも、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分に同じ値を使用する。また、動き予測を詳細に行うために、予測映像を補間して拡張する方法が使われるが、このとき、６タップフィルタまたは双一次フィルタが広く使われる。
【００５４】
図１０は、予測映像を補間して拡張するために、過去フレームの映像を垂直／水平方向にそれぞれ４倍ずつ補間するとき、６タップフィルタを使用した例である。６タップフィルタは、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４で使用する方式である。この図面で、過去フレームの画素ＡからＵまで与えられたとき、１／４あるいは１／２解像度の画素ａで、ｓを次のような方式で求める。
【００５５】
まず、垂直あるいは水平方向で、１／２解像度の位置にあるｂおよびｈは、周囲の６つの画素を利用し、数式（３）および（４）を用いて補間する。
【００５６】
【数３】
2006246474.tif 000005
【００５７】
【数４】
2006246474.tif 000006
ここで、Ｃｌｉｐ１（×）は、×を映像画素のビット範囲内に切り取る役割を果たす。もし８ビット映像ならば、×が０より小さければ０とし、２５５より大きければ２５５、その他の値は、本来の値をそのまま維持させる役割を果たす。補間に使用したフィルタタップは、比較的周囲の画素を多用した６タップフィルタである［１、−５、２０、２０、−５、１］である。
【００５８】
垂直および水平方向に１／２解像度の位置にあるｊ画素は、以前に復元された垂直あるいは水平方向に１／２解像度にある周囲の画素を利用し、数式（５）または（６）を用いて補間する。
【００５９】
【数５】
2006246474.tif 000007
または、
【数６】
2006246474.tif 000008
ここで、周囲画素ｃｃ，ｄｄ，ｈ１，ｍ１，ｅｅ，ｆｆあるいはａａ，ｂｂ，ｂ，ｓ１，ｇｇ，ｈｈは、数式（３）のように、６フィルタを使用して補間した中間結果である。
【００６０】
１／２解像度の最後の値であるｓおよびｍは、数式４のように、ｓ１およびｍ１から復元する。１／４解像度の位置にあるａ，ｃ，ｄ，ｎ，ｆ，ｉ，ｋおよびｑは、２つの垂直あるいは水平方向に隣接した画素の平均により、数式（７）の通りに求める。
【００６１】
【数７】
2006246474.tif 000009
【００６２】
１／４解像度の位置にあるｅ，ｇ，ｐおよびｒは、２つの対角線方向に隣接した画素の平均により、数式（８）の通りに求める。
【００６３】
【数８】
2006246474.tif 000010
【００６４】
図１１は、予測映像を補間して拡張するために、過去フレームの映像を垂直／水平方向にそれぞれ４倍ずつ補間するとき、双一次補間方法を使用した例である。この双一次補間方法は、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４で使用する方式である。過去フレームの画素Ａ、Ｂ、ＣおよびＤで、１／４あるいは１／２の解像度の画素ａを数式（９）で求める。
【００６５】
【数９】
2006246474.tif 000011
ここで、ｄｘは、ａがＡあるいはＣから水平方向に離れた距離を１／４解像度で表示した値である。そして、ｄｙは、ａがＡあるいはＢから垂直方向に離れた距離を１／４解像度で表示した値である。
【００６６】
双一次補間方法は、６タップフィルタを使用した場合に比べ、比較的周囲の画素を少なく使って補間する値と近接した距離の周囲値を使うということが分かる。
本発明では、Ｒ、Ｇ、Ｂに同じ補間方法を適用することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ剰余信号は互いに類似した信号となる。その結果、剰余変換による効果が高まる。同じ補間方法を適用するために、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれも６タップフィルタを使用できる。または、いずれも双一次方法で統一して使用できる。または、ブロック単位で最適の方法を選択し、選択した方法が如何なるものであっても、ブロック単位で符号化して使用することができる。
このように空間予測を行うときに、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれも同じ予測モードを使用し、同じ動き補間方法を使用することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの剰余間に相互連関性を高めることができる。
【００６７】
図８Ａは、空間上予測のための隣接画素の位置と、予測する現行ブロックの画素の位置とを表した図面である。この方法は、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４標準符号化方式で使用する方法と同じである。図面では、４×４サイズのブロックデータＰａ、Ｐｂ、・・・、Ｐｑを予測するために、過去に符号化されて復元された空間上の隣接したデータＰ０、Ｐ１、・・・、Ｐ１２を利用する。図８Ｂは、空間上で隣接した画素から投影し、現行ブロックを予測するための０から８までの９種の予測方向を表す。例えば、０の方向の場合は、隣接した画素値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４を垂直方向に投影し、Ｐａ、Ｐｅ、ＰｉおよびＰｍはＰ１値と、Ｐｂ、Ｐｆ、ＰｊおよびＰｎはＰ２値と、Ｐｃ、Ｐｇ、ＰｋおよびＰｏはＰ３値と、Ｐｄ、Ｐｈ、ＰｌおよびＰｑはＰ４値と予測する。他の方向の場合も同様に投影を介して予測する。
【００６８】
図９は、映像の時間上予測のための動きの基本単位として使用するマクロブロックの分割方法を表した図面である。この方法は、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４標準符号化方式で使用する方法である。基本的に、縦横に１６サイズのマクロブロックを１６×１６、１６×８、８×１６、８×８の多様なサイズに分け、それぞれモーションベクトルを求め、時間上で映像値を予測する。特に、８×８サイズのブロックは、更に８×８、８×４、４×８、４×４サイズに分けているため、精密な動きも正確に感知することができる。
【００６９】
再び図１を参照すると、空間上ビット量／画質歪曲計算部１４２は、前述のように空間上予測映像生成部１００で生成された予測映像を利用して、イントラ方式で各モードにおいて求めたビット量と画質歪曲とを計算する。そして、時間上ビット量／画質歪曲計算部１４４は、インター方式での各モードで求めたビット量と画質歪曲とを計算する。そして、性能比較部１４６では、計算された値を比較し、最も符号化効率の高い符号化モードを選択し、単一モード予測映像生成部１６０では、選択された符号化モードを適用し、予測映像を生成する。
【００７０】
一方、符号化モード選択部１４０で符号化効率の最も高い符号化モードを選択するにあたり、ビット量と画質歪曲とを計算して比較することは、一実施例であり、本発明が使われる状況により、ビット量および画質歪曲以外の他の要素に用いて、最も符号化効率の高い符号化モードを選択してもよい。
【００７１】
図３は、本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して、映像およびビデオを符号化する装置についての構成をブロック図で示したものであり、予測映像生成部３００と、剰余生成部３１０と、剰余変換部３２０と、変換／量子化部３３０と、エントロピ符号化部３４０と、逆量子化／逆変還部３５０と、剰余逆変還部３６０と、予測補償部３７０とを備える。
【００７２】
予測映像生成部３００は、二種以上の映像成分を含む原映像で各映像成分別に、同じ符号化モードを使用して予測映像を作る。この予測映像生成部は、前述の本発明の一実施形態に係る予測映像の生成装置をそのまま利用することが可能である。したがって、予測映像生成部３００は、図１に示す空間上予測映像生成部１００と、時間上予測映像生成部１２０と、符号化モード選択部１４０と、単一モード予測映像生成部１６０とを備えてよい。
【００７３】
剰余生成部３１０は、原映像と予測映像との差に該当する剰余を生成する。剰余変換部３２０は、剰余生成部３１０で生成された剰余を、映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、剰余変換する。変換／量子化部３３０は、剰余変換部３２０で変換された剰余を、所定サイズのブロック別に変換および量子化する。エントロピ符号化部３４０は、変換／量子化部３３０で変換および量子化されたデータをエントロピ符号化してビット列を生成する。
【００７４】
逆量子化／逆変還部３５０、剰余逆変還部３６０および予測補償部３７０は、予測映像生成部３００で予測映像を生成するときに必要な現行フレームの予測映像Ｆ’ｎと、過去フレームの予測映像Ｆ’ｎ−１とを生成するために、変換／量子化部３３０で変換および量子化されたデータを逆量子化／逆変換、剰余逆変換および予測補償を行う。
【００７５】
図４は、本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して映像およびビデオを符号化する方法をフローチャートで示したものである。まず、同じ符号化モードを使用して予測映像を生成する（ステップ４００）。ステップ４００は、前述の図２の予測映像の生成方法と同一なので、詳細な説明は省略する。その後、原映像と予測映像との差を求めて剰余を生成し、生成した剰余を変換する（ステップ４２０）。その次に、離散コサイン変換（ＤＣＴ）のような変換および量子化を行い（ステップ４４０）、変換および量子化したデータをエントロピ符号化してビット列を生成する（ステップ４６０）。
【００７６】
本発明の一実施形態に係る符号化装置のカラー入力映像Ｆｎは、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像を使用し、映像をブロック単位で処理する。符号化装置は、符号化効率を高めるために、過去フレーム映像Ｆ’ｎ−１で動きを推定して予測する時間予測を行うインター方法と、現行フレームＦ’ｎで空間的に隣接しているブロックで予測する空間予測を使用するイントラ方法とを使用する。このとき、符号化モード選択部１４０を介してさまざまな符号化モードのうち、最も効果的なモードを選択する。
【００７７】
空間予測モードを選択する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの何れも同じ予測モードを使用し、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの剰余間に相互連関性を高める。そして、時間予測を行う場合、Ｒ、Ｇ、Ｂに同じブロックサイズと同じモーションベクトルとを使用し、また予測映像を拡張するときに、Ｒ、Ｇ、Ｂ間に同じフィルタを使用して補間させる。ここで、選択された符号化モード情報により、空間または時間予測符号化を行えば、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの剰余信号を得ることができる。各成分間の重複される情報を除去するために、各成分間に剰余変換を行う。そして、各成分ブロック別に圧縮するために、ＤＣＴあるいは離散整数変換のような変換を行った後、変換係数を量子化してエントロピ符号化を経てビット列を生成する。符号化の逆過程を経て復元された映像は、その後のブロックで予測符号化のために使われる。
【００７８】
図５は、本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して映像およびビデオを復号化する装置の構成をブロック図で示したものであり、エントロピ復号化部５００と、逆量子化／逆変還部５２０と、剰余逆変還部５４０と、予測補償部５６０とを備える。
【００７９】
エントロピ復号化部５００は、ビット列をエントロピ復号化し、逆量子化／逆変還部５２０は、エントロピ復号化されたデータを所定サイズのブロック単位で逆量子化および逆変換する。
【００８０】
剰余逆変還部５４０は、二種以上の映像成分を含む原映像で、原映像と予測映像との差を剰余とするとき、逆量子化および逆変換されたデータ、すなわち映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、変換された剰余データを逆変換して剰余データを復元する。
【００８１】
予測補償部５６０は、復元された剰余データに、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加え、映像を復元する。図６は、図５の予測補償部５６０の構成を更に詳細にブロック図で示したものであり、空間上予測補償部６００と、時間上予測補償部６５０とを含む。
【００８２】
空間上予測補償部６００は、原映像の各成分につき、イントラ方式ならば、各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用して得られた予測映像を、復元された剰余データに加えて映像を復元する。
【００８３】
時間上予測補償部６５０は、原映像の各成分につき、インター方式ならば、各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズ、同じ動き推定（ＭＥ）および動き補間（ＭＣ）方法を使用して得られた予測映像を、復元された剰余データに加えて映像を復元する。
【００８４】
図７は、本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して映像とビデオを復号化する方法を、フローチャートで示したものである。
二種以上の映像成分を含む原映像において、原映像と予測映像との差を剰余とするとき、ビット列から剰余情報を復号化して復元する。もしビット列がエントロピ符号化して生成されたものであれば、エントロピ復号化する（ステップ７００）。そして、エントロピ復号化されたデータにつき、所定サイズブロック単位で逆量子化および逆変換を行う（ステップ７２０）。逆量子化および逆変換されたデータ、すなわち映像成分の剰余相互間の関係性を利用し、変換された剰余データを逆変換して剰余データを復元する（ステップ７４０）。
【００８５】
各剰余逆変換された映像成分別剰余に、同じ符号化モードを使用して作った予測映像を加えて映像を復元する（ステップ７６０）。ステップ７６０での予測映像は、以下の通り得ることができる。原映像の各成分につき、イントラ方式ならば、各映像成分の現行フレームの画素ブロックと空間的に近接した画素から同じ予測方向を適用して予測映像を得る。もしインター方式ならば、各映像成分の過去フレームと現行フレームとの間に所定サイズのブロック単位で、同じブロックサイズ、同じ動き推定および動き補間方法を使用し、予測映像を得る。
【００８６】
以上の複合化方法によって、図３および図４の符号化過程と反対の過程を経て圧縮されたビット列から映像が復元される。圧縮されたデータは、エントロピ復号化部５００、逆量子化および逆変還部５２０、そして剰余逆変還部５４０を経てＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの剰余信号を得る。ここで、インターモードの場合は、過去映像Ｆ’ｎ−１を使用して予測した値に、イントラモードの場合には、空間的に隣接したブロック値を空間上予測方法で予測した値に、各成分の剰余値を加えて映像を復元する。
【００８７】
本発明は、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（情報処理機能を有する任意の装置を含む）で読み取り可能なコードを記録することによって実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を格納可能な如何なる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録装置の例としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フレキシブルディスク、光学式データ保存装置などが挙げられる。
【００８８】
以上、本発明を図面に示した実施形態を用いて説明したが、これらは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、本発明の範囲および趣旨から逸脱しない範囲で多様な変更および変形が可能なことは理解できるであろう。したがって、本発明の技術的範囲は、説明された実施形態によって定められず、特許請求の範囲により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のカラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像を生成する方法およびその装置と、該単一符号化モードを利用して映像およびビデオを符号化／復号化する方法およびその装置は、例えば、映像処理関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して予測映像を生成する装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、予測映像を生成する方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して、映像およびビデオを符号化する装置について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、カラー成分間の単一符号化モードを利用して映像およびビデオを符号化する方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して映像およびビデオを復号化する装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の予測補償部の構成を更に詳細に示したブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、カラー成分間の単一符号化モードを利用して映像とビデオを復号化する方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】空間上予測のための隣接画素の位置と、予測する現行ブロックの画素の位置とを表した図面である。
【図８Ｂ】空間上で隣接した画素から投影し、現行ブロックを予測するための０から８までの９種の予測方向を表す図面である。
【図９】映像の時間上予測のための動きの基本単位として使用するマクロブロックの分割方法を表した図面である。
【図１０】６タップフィルタを使用したＭＣ補間方法を示す図面である。
【図１１】双一次フィルタを使用したＭＣ補間方法を示す図面である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  空間上予測映像生成部
１２０  時間上予測映像生成部
１４０  符号化モード選択部
１４２  空間上ビット量／画質歪曲計算部
１４４  時間上ビット量／画質歪曲計算部
１４６  性能比較部
１６０  単一モード予測映像生成部
【図１】
2006246474.tif 000012
【図２】
2006246474.tif 000013
【図３】
2006246474.tif 000014
【図４】
2006246474.tif 000015
【図５】
2006246474.tif 000016
【図６】
2006246474.tif 000017
【図７】
2006246474.tif 000018
【図８Ａ】
2006246474.tif 000019
【図８Ｂ】
2006246474.tif 000020
【図９】
2006246474.tif 000021
【図１０】
2006246474.tif 000022
【図１１】
2006246474.tif 000023