(57)【要約】【課題】従来技術による符号化モードの選択を改善する。【解決手段】事前分析フェーズが、該事前分析フェーズにおいて計算されたブロックに対応する動きベクトルに基づいて、現在画像の偶数及び奇数フィールドブロックと参照画像の偶数及び奇数フィールドブロックとの相関レベルの計算を実行し、符号化モード決定段階の際に、前記相関レベルに応じて、インター符号化モードの中から、同じパリティもしくは逆のパリティを有するフィールド間のインター符号化又はフレーム間のインター符号化を課すようにする。【選択図】図１
2006025428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在画像と参照画像との間の画素再帰型動き推定を用いた事前分析フェーズ（６）と、現在画像と参照画像との間のブロックマッチング動き推定段階（１１）に続いて、イントラモード、同じパリティもしくは逆のパリティのフィールド間のインターモード、又はフレーム間のインターモードのような符号化モードの決定段階（１３）を有する画像ブロック単位での実際の符号化フェーズとを含んだ、ソース画像のシーケンスを符号化する方法において、
前記事前分析フェーズは、該事前分析フェーズにおいて計算された前記ブロックに対応する動きベクトルに基づいて、現在画像の偶数及び奇数フィールドブロックと参照画像の偶数及び奇数フィールドブロックとの相関レベルの計算を実行し、前記符号化モード決定段階の際に、前記相関レベルに応じて、インター符号化モードの中から、同じパリティもしくは逆のパリティを有するフィールド間のインター符号化又はフレーム間のインター符号化を課す、ことを特徴とするソース画像のシーケンスを符号化する方法。
【請求項２】
逆のパリティを有するフィールド間の相関レベルが同じパリティを有するフィールド間の相関レベルよりも低い場合に、フィールド間のインター符号化を課す、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記事前分析フェーズはまた、相関レベルに応じてフィールド間又はフレーム間の符号化モードを決定するために、現在画像のフレームブロックと参照画像のフレームブロックとの間の相関の計算を実施する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記相関計算は下記のＤＦＤ値
【数１】
2006025428.tif 000013
を計算することであり、ここで、ｐｉｘｃ（ｉ，ｊ）は現在ブロックのｉ行ｊ列の画素の輝度値に相当し、ｐｉｘｐｒｅｄ（ｉ，ｊ）は参照画像内の又は予測ブロック内の動きベクトルにより指定されたブロックのｉ行ｊ列の画素の輝度値に相当する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
画像ブロックをトップブロックとボトムブロックとに区分し、ただし、トップブロックはトップフィールドに対応し、ボトムブロックはボトムフィールドに対応し、また逆も同様であり、
フレーム間のインターモードが、トップブロックとボトムブロックの各々に対して、参照画像の再構成されたトップフィールド又はボトムフィールドを選択することから構成されるようにする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記事前分析フェーズ（６）は、画素再帰型動き推定により計算された動きに基づいた動き補償フィルタリングによる雑音低減フェーズを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ブロックマッチング動き推定は階層型である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記画素再帰型動き推定を比較的に解像度の低いソース画像に対して実施する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記事前分析フェーズ中に計算された前記ブロックに対応した動きベクトルは、前記ブロックに関係した画素に関して計算された動きベクトルである、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記事前分析フェーズ中に計算された前記ブロックに対応した動きベクトルは、前記ブロックに関係した画素に関して計算された動きベクトルの成分のメジアン値又は平均値から得られる、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記相関計算を複数の参照画像に対して行い、相関値に応じて前記事前分析フェーズは１つ又は複数の参照画像の選択を行う、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
画素再帰型動き推定器を有する事前分析回路（６）と、符号化モード決定回路（１３）に接続された画像ブロックマッチング動き推定器（１１）を有する画像ブロック単位での実際の符号化回路とを備えた、請求項１記載の方法を実施するための符号化装置において、
前記事前分析回路は、前記画素再帰型動き推定器により計算された動きベクトルに基づいて、現在画像の偶数及び奇数フィールドブロックと参照画像の偶数及び奇数フィールドブロックとの相関レベルの計算を実行し、前記符号化モード決定回路において、前記相関レベルに応じて、前記インター符号化モードの中から、同じパリティもしくは逆のパリティを有するフィールド間のインター符号化又はフレーム間のインター符号化が課される、ことを特徴とする符号化装置。
【請求項１３】
前記事前分析回路は、再構成された画像に関するフィールド及び／又はフレーム上での動き推定を決めるために、前記ブロックマッチング動き推定回路に符号化モード情報を伝送する、請求項１２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソース画像のシーケンスを符号化する方法又は装置、より詳細には、画素再帰動き推定による事前分析フェーズとブロック動き推定によるペアリングを用いた絶対符号化フェーズとを含む方法に関する。
【０００２】
技術分野はビデオ圧縮である。我々は特に、大幅な圧縮利得を提供する符号化である適応フレーム／フィールド符号化を画像又はブロックのレベルで実現するブロックベースの圧縮スキームに関心がある。これは例えばＭＰＥＧ４パート１０（Ｈ２６４）規格である。これらの古典的に実施されている図式では、マクロブロックレベルでのフレーム／フィールド符号化決定は符号化ループ内で行われるので、フレームモード又はフィールドモードのみで動作する非適応型エンコーダに関して二重の複雑性が持ち込まれる。この機能性は実現の観点からはコスト高である。
【０００３】
この符号化決定は、種々の要素の中でもとりわけ時間的相関に、またその結果として、予測符号化のために符号化回路により行われる動き推定に依存する。この予測符号化は一般にブロックマッチング型であり、かつ階層型である。
【０００４】
例えばＨ２６４又はＭＰＥＧ４パート１０規格に適合した「ブロックマッチング」タイプの階層型動き推定器の場合、各ブロックサイズ（４×４，４×８，８×４，８×８，８×１６，１６×８，１６×１６）と各参照画像とに関して動きベクトル場が計算される。ＭＢＡＦＦとして知られるマクロブロックペアによる符号化のために、推定器は、マクロブロックごとに、フレーム用の１つの動きベクトル場とフィールド用の２つの動きベクトル場を供給する。なお、ＭＢＡＦＦはＭａｃｒｏＢｌｏｃｋＡｄａｐｔｉｖｅＦｒａｍｅＦｉｅｌｄを表す英語の頭辞語である。したがって、１６×１６サイズのマクロブロックの場合、各参照画像に関して４１×３の動きベクトルが計算される。この数は多重参照モードの場合のように複数の参照画像が使用される場合には増大する。この複数の符号化可能性からの選択は計算の観点から非常にコスト高である。
【０００５】
第２に、Ｈ２６４規格の例では、フレーム又はフィールド符号化に関する決定は、輝度ブロック用のサイズ１６×３２の画像内の各垂直マクロブロックペアに関して独立に行われうる。この符号化オプションは“ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ−ａｄａｐｔｉｖｅ  ｆｒａｍｅ／ｆｉｅｌｄ  ｃｏｄｉｎｇ”の頭辞語ＭＢＡＦＦとして知られている。フレームモードで符号化されたマクロブロックペアに関しては、各マクロブロックは飛越し走査された画像の走査線を含んでいる。フィールドモードで符号化されたマクロブロックペアに関しては、トップマクロブロックはトップフィールド又は奇数フィールドの走査線を含み、ボトムマクロブロックはボトムフィールド又は偶数フィールドの走査線を含んでいる。
【０００６】
符号化モードの決定は、符号化コストとモードに関連した歪みとの測定に基づかせることができるが、ＭＰＥＧ２規格に関しては、マクロブロックのレベルにおいてではなく、マクロブロックペアのレベルで行われる。したがって、可能な組合せが増大し、それゆえに計算の負荷が増大する。
【０００７】
計算を軽減する１つの解決方法は、比較的高い解像度での計算を制限するために、低解像度画像のためのフィールドとフレームとの間で選択を行うことから成っている。ピラミッドの上位レベルで、したがってソース画像の解像度よりも低い解像度で行われるこれらの時期尚早な選択は、垂直解像度が不十分であり、またトップフィールドとボトムフィールドの選択が１走査線分のずれで行われるため、良好な結果を生じない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は上記の不利点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、現在画像と参照画像との間の画素再帰型動き推定を用いた事前分析フェーズと、現在画像と参照画像との間のブロックマッチング動き推定段階に続いて、イントラモード、同じパリティもしくは逆のパリティを有するフィールド間のインターモード、又はフレーム間のインターモードのような符号化モードの決定段階を有する画像ブロック単位での実際の符号化フェーズとを含んだ、ソース画像のシーケンスを符号化する方法において、前記事前分析フェーズは、該事前分析フェーズにおいて計算された前記ブロックに対応する動きベクトルに基づいて、現在画像の偶数及び奇数フィールドブロックと参照画像の偶数及び奇数フィールドブロックとの間の相関レベルの計算を実行し、前記符号化モード決定段階の際に、前記相関レベルに応じて、インター符号化モードの中から、同じパリティもしくは逆のパリティを有するフィールド間のインター符号化又はフレーム間のインター符号化を課すようにすることにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
１つの実施形態によれば、フィールド間のインター符号化は、逆パリティのフィールド間の相関レベルが同じパリティのフィールド間の相関レベルよりも低い場合に課される。
【００１１】
１つの実施形態によれば、相関レベルに応じてフィールド間の又はフレーム間の符号化モードを決定するために、事前分析フェーズも現在の画像のフレームブロックと参照画像のフレームブロックとの間の相関の計算を実施する。
【００１２】
１つの実施形態によれば、相関の計算は次のＤＦＤ値を計算することから成る：
【００１３】
【数１】
2006025428.tif 000003
ここで、ｐｉｘｃ（ｉ，ｊ）は現在ブロックのｉ行ｊ列の画素の輝度値に相当し、ｐｉｘｐｒｅｄ（ｉ，ｊ）は参照画像内の又は予測ブロック内の動きベクトルによって指定されたブロックのｉ行ｊ列の画素の輝度値に相当する。
【００１４】
１つの実施形態によれば、画像ブロックはトップブロックとボトムブロックとに区分される。トップブロックはトップフィールドに対応し、ボトムブロックはボトムフィールドに対応し、また逆も成り立つ。フレーム間のインターモードは、トップブロックとボトムブロックの各々に対して、参照画像の再構成されたトップフィールド又はボトムフィールドを選択することから成っている。この選択は画像ブロック全体での相関度に依存している。
【００１５】
１つの実施形態によれば、事前分析フェーズは、画素再帰型動き推定により計算された動きに基づいた動き補償フィルタリングによる雑音低減フェーズを含んでいる。
【００１６】
１つの実施形態によれば、ブロックマッチング動き推定は階層型である。
【００１７】
１つの実施形態によれば、画素再帰型動き推定は低解像度のソース画像に対して実施される。
【００１８】
１つの実施形態によれば、事前分析フェーズ中に計算された前記ブロックに対応した動きベクトルは、前記ブロックに関係した画素に関して計算された動きベクトルである。
【００１９】
１つの実施形態によれば、事前分析フェーズ中に計算された前記ブロックに対応した動きベクトルは、前記ブロックに関係した画素に関して計算された動きベクトルの成分のメジアン値又は平均値から得られる。
【００２０】
１つの実施形態によれば、相関の計算は複数の参照画像に対して行われ、事前分析フェーズは相関値に応じて１つ又は複数の参照画像の選択を実施する。
【００２１】
本発明はまた、画素再帰型動き推定器を有する事前分析回路と、符号化モード決定回路に接続された画像ブロックマッチング動き推定器を有する画像ブロック単位での実際の符号化回路とを備え、前記事前分析回路が、前記画素再帰型動き推定器により計算された動きベクトルに基づいて、現在画像の偶数及び奇数フィールドブロックと参照画像の偶数及び奇数フィールドブロックとの間の相関レベルの計算を実行し、前記符号化モード決定回路において、前記相関レベルに応じて、インター符号化モードの中から、同じパリティもしくは逆のパリティを有するフィールド間のインター符号化又はフレーム間のインター符号化が課される、ことを特徴とする符号化装置にも関する。
【００２２】
１つの実施形態によれば、事前分析回路は、再構成された画像に関するフィールド及び／又はフレーム上での動き推定を決めるために、ブロックマッチング動き推定回路に符号化モード情報を伝送する。
【００２３】
フレーム符号化モード又はフィールド符号化モードの事前選択は、実際の符号化の前にソース画像の雑音低減を実現する動き補償フィルタリング回路の動き推定器により計算された動きベクトル場を用いて、符号化ループに先行して行われる。
【００２４】
したがって、マクロブロックレベルでフレーム／フィールド適応符号化を実施する際の複雑さが低減される。符号化モジュールの符号化決定回路の計算は単純化される。
【００２５】
他の特徴及び利点は実施例の説明と添付した図面とから明らかとなる。実施例の説明は非限定的な例として与えられている。
【実施例】
【００２６】
ソース画像のディジタルビデオデータはエンコーダの入力側で受信され、事前分析回路６へ伝送される。画像は画像ブロック単位でフィルタリングされ、減算器１の第１入力側に伝送される。イントラ符号化モードか又はインター符号化モードかに応じて、減算器１は第１入力側で受信した現在ブロックに関する情報を伝送するか、又はこの情報から第２入力側で得られる予測ブロックに対応した最新情報を減算する。減算器の出力データは離散コサイン変換／量子化回路２に伝送される。この回路の量子化された出力係数はエントロピックエンコーダによるエントロピー符号化を受け、バッファメモリ４に記憶される。このメモリの占有率はビットレート制御回路５に伝送される。ビットレート制御回路５は事前分析回路からのデータも受信し、量子化器２の量子化ステップに影響を与える。
【００２７】
現在画像は再構成され、予測ブロックを提供する。したがって、量子化された係数は参照番号７の回路により逆量子化と逆離散コサイン変換を受け、復号された輝度値が供給される。
【００２８】
加算器８は、予想ブロックがインターモードで符号化されている場合には、この予測ブロックを復号された係数のブロックに加算することができる。再構成されたブロックは、再構成された現在画像を記憶する画像メモリに記憶される前に、フィルタリング回路９によりフィルタリングされる。
【００２９】
階層型動き推定器１１は、画像メモリ１０に記憶されている復号又は再構成された画像に関する情報と、事前分析回路６からのソース画像の現在マクロブロックに関する情報を受け取る。階層型動き推定器１１は、この現在マクロブロックと再構成された画像との間の相関の計算を既知の原理にしたがって実行し、動きベクトルを形成する。これらのベクトルは、符号化コストの計算を実行し、符号化モードを決定する符号化決定回路１３に伝送される。この符号化モードと、必要ならば、相応する動きベクトルも、動き補償回路１２に伝送される。動き補償回路１２は再構成された画像の動き補償を実施し、この再構成された画像から予測画像ブロックを形成する。動きベクトルはまた符号化とデコーダへの伝送とのためにエントロピー符号化回路３に伝送される。
【００３０】
より詳細には、エンコーダの入力側には、解像度低減回路と画素再帰型動き推定回路とフィルタリング回路とを含んだ事前分析回路３が存在している。これらの回路は、画像が符号化される前に、画像に対して雑音低減を実施することができる。当該技術分野では、画素再帰型動き推定がブロック単位の動き推定よりも雑音低減に適していることは認知されている。したがって、エンコーダのこの事前分析フェーズにおいて実施されるのはこのタイプのアルゴリズムである。
【００３１】
本発明によれば、事前分析回路は相関計算を実行し、フレーム／フィールド符号化決定情報を符号化モード決定回路１３に供給する。事前分析回路は、後で説明する決定モジュールにより行われる計算を単純化するために、フィールド／フレームモード事前選択を実行する。
【００３２】
エンコーダの入力側で受信した画像シーケンスのソース画像はサブサンプリングされ、場合によっては事前分析回路により補間され、空間解像度のより低い画像が形成される。画素再帰型動き推定は画像の実際の符号化に先行してこの事前分析回路により行われる。したがって、画素再帰型動き推定はより低い解像度の画像に対して画素単位で計算される。我々の実施例では、この低解像度画像のサイズは水平方向及び垂直方向に二分されている。この推定はまた、動きのあるエリアや予測不能なエリアの検出、好適な予測方向などのような符号化モジュールに役立つ所定量の情報を事前に提供することができる。
【００３３】
この動き推定に基づいた動き補償フィルタリング動作は、つづいて最大解像度の画像に対して実施される。このフィルタリングは画像の雑音を低減し、したがってエンコーダの効率を改善する。
【００３４】
事前分析回路は符号化すべきシーケンスのＧＯＰ構造を、すなわち、インター又はイントラ、参照画像、双方向などの画像タイプを定義するために使用することができる。このＧＯＰという用語はＭＰＥＧ規格で定義されている“Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ”の頭辞語である。
【００３５】
事前分析は予め決められた数の画像に対して行われる。事前分析と実際の画像の符号化との間の遅延時間は、ビットレート制御のために検討されるピクチャグループの程度の長さとすることができる。この遅延時間は、例えば、ＭＰＥＧ規格に対しては１ＧＯＰ又は数ＧＯＰに相当する。
【００３６】
我々の実施例では、動き推定回路１１は階層構造とブロックマッチング方式とに基づいている。現在マクロブロックは、最も低い解像度から始まって最大解像度レベルへ至る上昇する解像度のピラミッドにしたがって構成された復号画像と比較される。動きベクトル場は、最低レベルから最高レベルまで解像度の各レベルについて推定され、あるレベルで行われた推定はより高いレベルに対する予測として使用することができる。このピラミッドは符号化回路の種々の符号化モードに依存している。したがって、フィールドのための、フレームのための、及び参照画像のためのピラミッドが存在する。したがって、多重参照方式では、この数は増大する。
【００３７】
動きベクトルは、フレームに関係したマクロブロックペアについて、ならびに、フィールドに関係したこれらマクロブロックペアの各マクロブロックについて計算される。
【００３８】
このフィルタリング回路９は、符号化ループにおいて、ブロックの影響を減少させるため再構成画像のフィルタリングを行う。画像メモリ１０に記憶されるのは、このフィルタリングされた画像である。
【００３９】
事前分析回路６はビットレート制御回路５に接続されており、ビットレート制御を単純化する目的で、ビットレート制御回路５に画像タイプごとのＧＯＰ構造情報と符号化コスト情報とを供給する。したがって、ビットレート制御回路５は事後的にこの情報を考慮に入れることができる。事前分析回路は、イントラモードでの最初のパスのあいだに、符号化の観点から画像の複雑度を決定し、画像タイプごとに符号化コストの推定値を制御回路に伝送する。これにより、制御回路はＤＣＴ＋Ｑ回路の量子化ステップを計算することができる。
【００４０】
符号化モード決定回路は、イントラモード、インターモード、双方向、参照画像選択などの符号化モードを選択するために、符号化のコスト又はエネルギーの計算を行う。符号化モード決定回路は、動き推定器から受け取った位置ベクトルの中から、事前分析回路により選択されなかったモードに相応する位置ベクトルを除去し、残りのベクトルから、最も符号化コストの低い動きベクトルを選択する。
【００４１】
図２は、種々のタイプのマクロブロック符号化に対して画素再帰型動き推定器が行う動き推定を示している。
【００４２】
フレームはインタレースされた２つのフィールドに分割されている。この２つのフィールドは異なる間隔で示されている。トップフィールド又は奇数フィールドとして知られる時間上の第１のフィールドはフレームの各奇数ライン上に現れ、一方、ボトムフィールド又は偶数フィールドとして知られる第２のフィールドはフレームの偶数ライン上に現れる。この２つのフィールドがフレームを形成している。
【００４３】
参照番号２４の１６×１６マクロブロックは実線で示された第１のトップフィールドに属しており、参照番号１５の１６×１６マクロブロックは実線で示された次のトップフィールドに属している。
【００４４】
参照番号１４の１６×１６マクロブロックは点線で示された第１のボトムフィールドに属しており、参照番号１６の１６×１６マクロブロックは点線で示された次のボトムフィールドに属している。
【００４５】
参照番号２１及び２２の２つの１６×１６マクロブロックから成るマクロブロックのペアはインタレースされた画像又はフレームに属しており、したがって順次連続するトップフィールド及びボトムフィールドの走査線により構成されている。
【００４６】
マクロブロッのペアがフレームモードで符号化され、したがって参照番号２１のように順次連続する偶数ラインと奇数ラインから構成されている場合には、参照番号２３の動きベクトルは参照番号２２の１６×３２マクロブロックによって表されている先行するインタレース画像を指す。動き推定のための補間は偶数ラインと奇数ラインを用いて行われる。
【００４７】
マクロブロックペアがフィールドモードで符号化される場合には、マクロブロックペアは参照番号１５の偶数ラインから成るトップマクロブロックと参照番号１６の奇数ラインから成るボトムマクロブロックとから構成される。トップマクロブロックに関する動きベクトルは、参照番号１７のベクトルのようにトップフィールド、すなわち、先行する奇数フィールドのマクロブロックを指すか、又は参照番号１８のベクトルのようにボトムフィールド、すなわち、先行する偶数フィールドのマクロブロックを指す。ボトムマクロブロックに関する動きベクトルは、参照番号２０のベクトルのように先行する偶数フィールドのマクロブロックを指すか、又は参照番号１９のベクトルのように先行する奇数フィールドのマクロブロックを指す。
【００４８】
動き推定に使用される画像はソース画像よりも解像度の低い画像である。サブサンプリングとフィルタリングは事前分析回路により行われる。この低解像度画像は記憶され、この現在画像と以前の参照画像との間で画素再帰型動き推定が行われ、記憶される。
【００４９】
動きベクトル場、画素動きベクトルは、マクロブロック単位の動きベクトルとマッチするように処理される。例えば、最大解像度の画像のマクロブロックに関するすべての画素動きベクトルが考慮され、この動きベクトルの集合のメジアン動きベクトルがこのマクロブロックに割当てられる。またこれらの動きベクトルの平均値を選ぶことも可能である。サブサンプリングはまた、サンプリングされた画像の１つの画素が原画像のマクロブロックに対応するように、すなわち、１つの動きベクトルが１つのマクロブロックに対応するように行ってもよい。
【００５０】
図２は符号化モードの事前選択における第１の解法に相当する。
【００５１】
事前分析回路６の動き推定器は各画像に関して５つの動きベクトル場を計算する。これらのベクトルは以下の動きに対応している：
現在フレームと先行フレームとの間の動き
現在の偶数フィールドと先行する偶数フィールドとの間の動き
現在の偶数フィールドと先行する奇数フィールドとの間の動き
現在の奇数フィールドと先行する偶数フィールドとの間の動き
現在の奇数フィールドと先行する奇数フィールドとの間の動き。
【００５２】
事前分析回路は、マクロブロックの各々について、これらの動きベクトル場に関する相関の計算を行う。
【００５３】
したがって、現在画像の各フィールドについて、事前分析回路は同じパリティを有する参照フィールドのフィールド間差分の和を計算する。これら各フィールドに対応するフレーム又はインタレース画像の３２行１６列の二重マクロブロックに基づいて、偶数フィールドのマクロブロックに関して下式が得られる：
【００５４】
【数２】
2006025428.tif 000004
また、奇数フィールドのマクロブロックに関しては下式が得られる：
【００５５】
【数３】
2006025428.tif 000005
ここで、ｐｉｘｐｒｅｄは動きベクトルに基づいた予測値である。フレームの二重マクロブロックの走査線の各値ｉに対して、ｊ列は０から１５まで増分される。２ｉの走査線が二重マクロブロックから取り出された偶数フィールドのマクロブロックに相応し、２ｉ＋１の走査線が奇数フィールドに相応する。
【００５６】
同様に、現在画像の各フレームに関して、事前分析回路は逆のパリティを有する参照フィールドのフィールド間差分の和を計算する。現在の偶数フィールドのマクロブロックに関しては、下式が得られる：
【００５７】
【数４】
2006025428.tif 000006
また、現在の奇数フィールドのマクロブロックに関しては下式が得られる：
【００５８】
【数５】
2006025428.tif 000007
【００５９】
最後に、フレームに関して、二重マクロブロックに関して、事前分析回路はフレーム間差分の和を計算する：
【００６０】
【数６】
2006025428.tif 000008
ここで、ｐｉｘｐｒｅｄは動きベクトルに基づいた予測値である。
【００６１】
画像の各フィールドに関して、計算回路は最小のＤＦＤを生じる参照フィールドのパリティを選択する。
【００６２】
【数７】
2006025428.tif 000009
例えば、第１の表現では、ＤＦＤｅｖｅｎ，ｓａｍｅｐａｒｉｔｙがＤＦＤｅｖｅｎ，ｏｐｐｏｓ．ｐａｒｉｔｙより低い値の場合には、選択されるのはＤＦＤｅｖｅｎ，ｓａｍｅｐａｒｉｔｙである。ＤＦＤｅｖｅｎ，ｓａｍｅｐａｒｉｔｙがＤＦＤｅｖｅｎ，ｏｐｐｏｓ．ｐａｒｉｔｙより高い値の場合には、ＤＦＤｅｖｅｎ，ｏｐｐｏｓ．ｐａｒｉｔｙが選択される。
【００６３】
各フィールドの最小ＤＦＤ値は加算される：
【００６４】
【数８】
2006025428.tif 000010
【００６５】
フィールド符号化とフレーム符号化との間の選択は対応するＤＦＤを比較することにより為される。ただし、その際、フィールド符号化に関するＤＦＤには値λによりペナルティが課される。このλ＞０パラメータにより、２つの動きベクトルを伝送するフィールドモードにおける付加的な符号化コストを考慮に入れることが可能となる：
【００６６】
【数９】
2006025428.tif 000011
【００６７】
このように、事前分析回路は以前の結果に応じて最も有利な符号化モードを選択する。事前分析回路はこの情報を符号化モード決定回路に伝送し、符号化モード決定回路は選択された符号化モードのみに計算を限定する。
【００６８】
こうして、事前分析回路により選択されたモードが単純にフィールドレベルでの符号化なのか又はフレームレベルでの符号化なのかに応じて、符号化モード決定回路により行われる符号化コストの計算はフィールドモード又はフレームモードに限定される。
【００６９】
この限定はさらに拡大させることもできる。したがって、フィールドモードが選択されているときには、事前分析回路はこの符号化モードに対して偶数フィールド又は奇数フィールドを課すことができ、しかもそれをマクロブロックペアを構成する各マクロブロックに対して課すことができる。
【００７０】
第２のより簡単な解法は図３に対応するものである。この解法は、事前分析回路の動き推定器に対しては、図中参照番号１７，１８，１９，２０で示されたフィールドに関する４つのベクトル場を計算すること、及び、現在画像の各フィールドに関して同じパリティを有する参照フィールドと逆のパリティを有する参照フィールドのそれぞれのフィールド間差分の和を計算することから成っている：
【００７１】
【数１０】
2006025428.tif 000012
【００７２】
フレーム選択は一般にマクロブロックペアを構成する２つのマクロブロックがあるフィールドから同じパリティのフィールドへ同じ動きをする場合に為される。したがって、現在画像の１つのフィードに関して、逆のパリティを有するフィールドに対応するＤＦＤが同じパリティを有するフィールドに対応するＤＦＤよりも低い場合、マクロブロック符号化選択はフィールドモードである。実際、この場合には、マクロブロックペアを構成する偶数フィールドのマクロブロックと奇数フィールドのマクロブロックがこの同じ動きをしない可能性が非常に高いので、フレームモードは不利である。例えば、これは２つのフィールドの間の２０ｍｓの時間的間隔における動きが大きいケースである。
【００７３】
そうでなければ、すなわち、同じパリティを有するフィールドに関する動きベクトルが近傍にあれば、事前分析回路によってフレームモードが選択される。
【００７４】
このように、この解法では、事前分析回路６は符号化決定回路１３によって検査される符号化モードを選択するためにフレームレベルで動き推定を行う必要がない。
【００７５】
別の解法は、事前分析回路の動き推定器により計算されたフィールドベクトルに基づいてフレームベクトル場を計算することである。フィールドに関して計算された動きベクトルは、フレームの二重マクロブロックに関する相応するＤＦＤを計算するために用いられる。その際、選択されるベクトルは最小の差分ＤＦＤであるＤＦＤｆｒａｍｅを生じるベクトルである。我々はＤＦＤを計算する第１の解法のケースに戻るが、このケースでは、動き推定器はフレーム間の動きを推定する必要がない。
【００７６】
これは実施例である。もちろん、本発明は相関を求めるべきブロック又はマクロブロックに分割されるすべてのタイプの画像に適用される。中間段階はこれらのブロック又はマクロブロックに分割すること、及びこれらのブロック又はマクロブロックの各部分に対する相関を求めることから成っていてよい。
【００７７】
動き推定器は本発明の範囲を逸脱することなく画素再帰型又は階層型以外のタイプのものとすることができる。
【００７８】
符号化選択回路１３に伝送される符号化モードの選択に関する情報は階層型動き推定回路１１にも伝送してよい。したがって、この回路は動き推定の計算を選択されたモード、フィールド又はフレームのみに限定することができ、したがって動き推定器の計算量を低減することができる。
【００７９】
本願は伝送又はビデオ情報格納のためのディジタルデータ圧縮に関する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明によるエンコーダのブロック図を示す。
【図２】第１の解法において事前分析回路の動き推定器により計算される５つの動きベクトルを示す。
【図３】第２の解法において事前分析回路の動き推定器により計算される４つの動きベクトルを示す。
【符号の説明】
【００８１】
１  減算器
２  離散コサイン変換／量子化回路
３  エントロピー符号化回路
４  バッファメモリ
５  ビットレート制御回路
６  事前分析回路
７  参照回路
８  加算器
９  フィルタリング回路
１０  画像メモリ
１１  動き推定回路
１２  動き補償回路
１３  符号化モード決定回路
１４  マクロブロック
１５  マクロブロック
１６  マクロブロック
１７  動きベクトル
１８  動きベクトル
１９  動きベクトル
２０  動きベクトル
２１  マクロブロック
２２  マクロブロック
２３  動きベクトル
２４  マクロブロック
【図１】
2006025428.tif 000014
【図２】
2006025428.tif 000015
【図３】
2006025428.tif 000016