(57)【要約】【課題】  動き補償予測において符号化効率の高い評価尺度を用いたブロックサイズの選択の高速処理を可能とする動画像圧縮符号化装置、方法の提供。【解決手段】  動き補償予測器は、予測信号生成器１０４から生成された予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号１４の差分情報からコスト値を生成するコスト計算機１０５と、前記コスト値を基に複数の予測モードを選択してコスト計算機１０７へ出力する予備選択器１０６と、予備選択器１０６から出力されたブロックサイズについて前記差分情報を周波数変換し、新たなコスト値を生成するコスト計算機１０７と、前記周波数変換した後のコスト値を基に最適なブロックサイズを選択するブロックサイズ選択器１０８とを備えている。【選択図】  図２
2006180196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、
前記予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、
を備えたことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項２】
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、
前記ブロック選択で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから、動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、
を備えたことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項３】
動き補償予測装置において、ブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、ブロックとサブブロックの動き補償予測装置のいずれか一方が、前記ブロックサイズを選択する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の動画像圧縮符号化装置。
【請求項４】
動き補償予測装置において、ブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、
前記ブロックサイズを選択する手段で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、
を備え、前記ブロックサイズの予備選択数がブロックとサブブロックで異なる、ことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項５】
動きベクトル検出器と、動き補償予測器と、フレームメモリとを含む動画像圧縮符号化装置において、
前記動き補償予測器が、前記動きベクトル検出器で生成された動きベクトルを基に、前記フレームメモリからブロックの再構成信号を読み込んで入力信号をフィルタに出力する複数の入力信号呼出器と、対応する前記入力信号呼出器からの入力信号に対して、フィルタ処理をして予測信号を生成し、対応する予測信号メモリへ出力する複数のフィルタと、前記複数のフィルタでそれぞれ生成された複数の予測信号をそれぞれ蓄積し出力する複数の予測信号メモリと、を備えた予測信号生成器と、
前記予測信号および入力された動画像信号の差分情報を計算し第１の評価値を出力する第１のコスト計算機と、前記第１の評価値の少ないブロックサイズから少なくとも２つのブロックサイズを選択し、選択したブロックサイズを出力する予備選択器と、前記予備選択器から出力されたブロックサイズに対応する差分情報に対して周波数変換をした第２の評価値を計算して出力する第２のコスト計算機と、前記第２のコスト計算機によって出力された第２の評価値からブロックサイズを選択し、前記選択したブロックサイズとその評価値を動き補償予測器の結果として出力するブロックサイズ選択器と、を備えたブロックサイズ判定器と、
前記予測モード判別器から出力されたブロックサイズに対応する予測信号を、前記予測信号メモリから読み込んで、動き補償予測器の結果として、前記第２の評価値と前記ブロックサイズとともに出力する予測信号呼出回路と、
を有する、ことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項６】
動きベクトル検出器と、動き補償予測器と、フレームメモリとを含む動画像圧縮符号化装置において、
前記動き補償予測器が、前記動きベクトル検出器で生成された動きベクトルを基に、前記フレームメモリからブロックの再構成信号を読み込んで入力信号をフィルタに出力する複数の入力信号呼出器と、対応する前記入力信号呼出器からの入力信号に対して、フィルタ処理をして予測信号を生成し、対応する予測信号メモリへ出力する複数のフィルタと、前記複数のフィルタでそれぞれ生成された複数の予測信号をそれぞれ蓄積し出力する複数の予測信号メモリと、を備えた予測信号生成器と、
入力される動画像信号と前記予測信号生成器との差分情報から、第１の評価値を計算して出力する第１のコスト計算機と、前記第１の評価値からブロックサイズを選択し、前記ブロックサイズとその前記差分情報を出力するブロックサイズ選択器と、前記ブロックサイズの差分情報を周波数変換し、第２の評価値を計算して、動き補償予測器の結果として前記ブロックサイズと第２の評価値を出力する第２のコスト計算機と、を備えたブロックサイズ判定器と、
前記予測モード判別器から出力されたブロックサイズに対応する予測信号を、前記予測信号メモリから読み込んで、動き補償予測器の結果として、前記第２の評価値と前記ブロックサイズとともに出力する予測信号呼出回路と、
を有する、ことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項７】
動きベクトル検出器と、動き補償予測器と、フレームメモリとを含む動画像圧縮符号化装置において、
前記動き補償予測器が、前記動きベクトル検出器で生成された動きベクトルを基に、前記フレームメモリからブロックの再構成信号を読み込んで入力信号をフィルタに出力する複数の入力信号呼出器と、対応する前記入力信号呼出器からの入力信号に対して、フィルタ処理をして予測信号を生成し、対応する予測信号メモリへ出力する複数のフィルタと、前記複数のフィルタでそれぞれ生成された複数の予測信号をそれぞれ蓄積し出力する複数の予測信号メモリと、を備えた予測信号生成器と、
入力される動画像信号と前記予測信号生成器からの予測信号との差分情報を計算して出力する差分計算機と、ブロックサイズの差分情報に対して、周波数変換し評価値を計算して出力する第１のコスト計算機と、前記第１のコスト計算機から出力された評価値を基に、ブロックサイズを選択し、動き補償予測器の結果として前記選択されたブロックサイズとその評価値を出力するブロックサイズ選択器と、を備えたブロックサイズ判定器と、
前記予測モード判別器から出力されたブロックサイズに対応する予測信号を、前記予測信号メモリから読み込んで、動き補償予測器の結果として、前記第２の評価値と前記ブロックサイズとともに出力する予測信号呼出回路と、
を有する、ことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項８】
前記動画像信号と前記動きベクトルと前記フレームメモリからの再構成信号とを入力とする第１の動き補償予測器と、
前記第１の動き補償予測器の出力を受け、出力端子または第２の動き補償予測器の入力に切替え出力するスイッチと、
前記動画像信号と前記動きベクトルと前記スイッチの出力を受ける第２の動き補償予測器とを備え、
前記第１および第２の動き補償予測器は、請求項５乃至７のいずれか一に記載の動き補償予測器よりなる、ことを特徴とする動画像圧縮符号化装置。
【請求項９】
動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定するステップと、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成するステップと、
前記予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出するステップと、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択するステップと、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出するステップと、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択するステップと、
を含む、ことを特徴とする動画像圧縮符号化方法。
【請求項１０】
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定するステップと、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成するステップと、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出するステップと、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択するステップと、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出するステップと、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択するステップと、
前記ブロック選択で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定するステップと、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成するステップと、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出するステップと、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択するステップと、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出するステップと、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択するステップと、
を含む、ことを特徴とする動画像圧縮符号化方法。
【請求項１１】
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、ブロックとサブブロックの動き補償予測装置のいずれか一方が、前記ブロックサイズを選択するステップを含む、ことを特徴とする請求項９記載の動画像圧縮符号化方法。
【請求項１２】
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定するステップと、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成するステップと、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出するステップと、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択するステップと、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出するステップと、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択するステップと、
前記ブロック選択で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定するステップと、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成するステップと、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出するステップと、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択するステップと、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出するステップと、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択するステップと、
を含み、前記ブロックサイズの予備選択数がブロックとサブブロックで異なる、ことを特徴とする動画像圧縮符号化方法。
【請求項１３】
動画像圧縮符号化装置を構成するコンピュータに、
動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する処理と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する処理と、
前記予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する処理と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する処理と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する処理と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する処理と、
を実行させるプログラム。
【請求項１４】
動画像圧縮符号化装置を構成するコンピュータに、
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する処理と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する処理と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する処理と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する処理と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する処理と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する処理と、
前記ブロック選択で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する処理と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する処理と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する処理と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する処理と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する処理と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する処理と、
を実行させるプログラム。
【請求項１５】
前記動画像圧縮符号化装置を構成するコンピュータに、
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、ブロックとサブブロックの動き補償予測装置のいずれか一方が、前記最適なブロックサイズを選択する処理を含む、ことを特徴とする請求項１３記載のプログラム。
【請求項１６】
動画像圧縮符号化装置を構成するコンピュータに、
動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する処理と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する処理と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する処理と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する処理であって、前記ブロックサイズの予備選択数がブロックとサブブロックで異なる処理と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する処理と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する処理と、
前記ブロック選択で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する処理と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する処理と、
前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する処理と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する処理と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する処理と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動画像圧縮符号化技術に関し、動き補償予測方式のブロックサイズを複数種類の評価値で選択して符号化する動画像圧縮符号化方法と装置並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
H.264/MPEG-4 Part 10(ISO/IEC 14496-10)（「H.264」という)（非特許文献１）において、動き補償予測方式は16x16ブロック単位で16x16、16x8、8x16、8x8のブロックと、8x8ブロック単位で8x8、8x4、4x8、4x4のサブブロックが存在する。
【０００３】
16x16, 16x8, 8x16, 8x8のブロック内で動き補償予測を行ったときに、8x8ブロックが選ばれた場合に、サブブロックの中から最適なブロックが選択される。
【０００４】
動き補償予測装置のブロックを選択する評価尺度として、H.264の標準化作業を行っているJVTの会合での寄書JVT-I049d0.doc（非特許文献２）において、動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号と、予測信号生成装置から出力される予測信号との差分情報のコスト値を生成するSAD(Sum of Absolute Difference)、及び、すべてのブロックサイズに対して差分情報をアダマール変換（Hadamard Transform）して、コスト値を生成するSATD(Sum of Absolute Transformed Difference)が提案されている。
【０００５】
JVT（Joint Vide Team）での標準化活動の一環として開発されているH.264の参照ソフト(Joint Model: 以下、「JM」という)において、動き補償予測装置のブロック選択にSAD及びSATDが採用されている。ブロックサイズ選択時のコスト値は、すべてSADもしくは、動き補償の入力となる動きベクトルの1/2画素単位か1/4画素単位の検出時にSAD、もしくはSATDのいずれか一方を選択することが出来る。
【０００６】
動き補償予測は前記動きベクトルの検出時の各ブロックサイズのコスト値を基に、最適なブロックサイズを選択する。
【０００７】
【非特許文献１】H.264/MPEG-4 Part 10(ISO/IEC 14496-10)  インターネット＜ＵＲＬ：http://www.itu.int/rec/recommendation.asp?type=item&|ang=e&parent=T-REC-H.264-200305-I>
【非特許文献２】JVT-I049d0.doc   インターネット＜ftp://standards.polycom.com/2003_09_SanDiego/＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した従来の動き補償予測装置は、下記記載の問題点を有している。
【０００９】
第１の問題点は、動き補償予測に関して、入力信号と予測信号のSADだけでブロック選択を行うと符号化効率が良くない、ということである。
【００１０】
その理由は、動画像圧縮符号化装置で符号化されたデータは、前記差分情報に対して周波数変換がなされているので、前記差分情報だけでは、符号化効率を評価する尺度として精度が悪いためである。
【００１１】
第２の問題点は、符号化効率を上げるためにSATDを行う場合、最適なブロックサイズを選択するための処理量が多い、ということである。
【００１２】
その理由は、動き補償予測には、複数のブロックサイズが存在するため、最適なブロックを選択する場合、すべてのブロックサイズに対して前記差分情報を周波数変換した値を算出する必要があるためである。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、動き補償予測方式の符号化効率を向上できる動画像圧縮符号化方法と装置並びにプログラムを提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、高速に処理ができる動き補償予測方式をもつ動画像圧縮符号化方法と装置並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成する本発明は、概略、以下の構成とされる。
【００１６】
本発明の一のアスペクト（側面）に係る動画像圧縮符号化装置は、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測方式の入力信号を決定する手段と、前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、前記予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、を備えている。
【００１７】
本発明の他のアスペクトに係る動画像圧縮符号化装置は、動き補償予測装置においてブロックサイズよりも小さなサブブロックが存在する場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、前記ブロック選択で予め定められたブロックが選ばれた場合に、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから、動き補償予測装置の入力信号を決定する手段と、前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する手段と、前記予測信号と前記動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する手段と、前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する手段と、前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する手段と、前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する手段と、を備える。
【００１８】
本発明の他のアスペクトに係る方法は、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定するステップと、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成するステップと、
前記予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出するステップと、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択するステップと、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出するステップと、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択するステップと、を含む。
【００１９】
本発明の他のアスペクトに係るコンピュータ・プログラムは、
動画像圧縮符号化装置を構成するコンピュータに、動きベクトル検出装置で生成された動きベクトルから動き補償予測装置の入力信号を決定する処理と、
前記入力信号にフィルタ処理をして予測信号を生成する処理と、
前記予測信号と動画像圧縮符号化装置に入力される動画像信号との差分情報を基に、第１の評価値を算出する処理と、
前記第１の評価値を基に、複数のブロックサイズを予備選択する処理と、
前記予備選択されたブロックサイズの差分情報を基に、第２の評価値を算出する処理と、
前記第２の評価値を基に、前記予備選択されたブロックサイズから１つのブロックサイズを選択する処理と、を実行させるプログラムよりなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、動き補償予測方式でブロックサイズ選択をする際に、SADのみでブロック選択を選択する方法と比べて符号化効率を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、動き補償方式でブロックサイズを選択する際に、すべてのブロックサイズに対してSATDをする必要がないため、処理量を削減でき高速に動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明についてさらに詳細に説述すべく、添付図面を参照して以下に説明する。本発明の動き補償予測装置は、ブロックサイズ選択を多段探索する。より具体的には、例えば２段探索の場合、動画像圧縮符号化装置の入力信号と、動き補償予測手段で生成した複数種類のブロックサイズごとに生成される予測信号との差分情報からコスト計算機（図２の１０５）によって求まるコスト値を基に複数のブロックを選択する予備選択器（図２の１０６）と、前記選択されたブロックサイズに対応する前記差分情報を周波数変換して新たなコスト値を求めるコスト計算機（図２の１０７）と、前記新たなコスト値から最適なブロックサイズ１つを選択するブロックサイズ選択器（ 図２の１０８）を有する。
【００２３】
予備選択器は、動き補償予測方式のすべてのブロックサイズから差分情報のコスト値の小さい上位２つ以上のブロックサイズを選択し、コスト計算機に出力する。
【００２４】
コスト計算機は、予備選択器から出力されたブロックサイズのみ差分情報を周波数変換してコスト値を、ブロックサイズ選択器に出力する。
【００２５】
ブロックサイズ選択器は、入力されたブロックサイズの中から周波数変換された後のコスト値を基に最適なブロックサイズを選択する。以下実施例に即して説明する。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明の一実施例の構成を示す図である。図１を参照すると、動画像信号１４は、フレーム内予測器３と動きベクトル検出器２と動き補償予測器１に入力される。動きベクトル検出器２で検出された動きベクトルと、フレームメモリ１０の再構成情報１３に基づき、動き補償を行う動き補償予測器１を備え、スイッチ１１は、フレーム内予測器３と、動き補償予測器１の出力とを切り替える。減算器で動画像信号１４からスイッチ１１の出力を減算した結果は、DIT器４でDIT(Discrete Integer Transform)変換され、量子化器５にて量子化され可変長符号器６にて可変長符号化される。量子化器５の出力は、逆量子化器７で逆量子化され逆DIT器８で逆DIT変換される。逆DIT器８の出力とスイッチ１１の出力とは加算器で加算され、加算結果がフレーム内予測器３とループ内フィルタ器９に供給され、ループ内フィルタ器９の出力はフレームメモリ１０に格納される。
【００２７】
図２は、図１の動き補償予測器１の構成の一例を示す図である。図２を参照すると、動き補償予測器１は、予測信号生成器１０４と、ブロックサイズ判定器１０９と、予測信号呼出装置１１０を備えて構成されている。
【００２８】
まず、予測信号生成器１０４について説明する。予測信号生成器１０４は、複数の入力信号呼出器１０１と、複数のフィルタ１０２と、複数の予測信号メモリ１０３を備えている。入力信号呼出器１０１は、図１の動きベクトル検出器２で生成された動きベクトル１２を基に、図１のフレームメモリ１０から各ブロックの再構成信号１３を読み込んで、入力信号１１１を、フィルタ１０２へ出力する。
【００２９】
フィルタ１０２は、入力信号呼出器１０１からの入力信号１１１に対して、フィルタ処理をして予測信号１１２を生成し、予測信号メモリ１０３へ出力する。
【００３０】
動き補償の予測において、前記非特許文献１では、図１の動きベクトル検出器２で求められた動きベクトル１２に基づいて、予測信号を生成する。
【００３１】
動きベクトルが指す場所が、整数画素の位置の場合、入力信号を、そのまま予測信号として用いる。
【００３２】
動きベクトルが指す場所が、１/２画素単位の位置の場合、入力信号１１１から６タップのフィルタを用いて、１/２画素単位の画像信号を生成し、予測信号を求める。
【００３３】
更に、動きベクトルが指す場所が、１/４画素単位の位置の場合、入力信号１１１と１/２画素単位の画像信号との平均値から、１/４画素単位の画像信号を生成し、予測信号１１２を生成し、予測信号を求める。
【００３４】
予測信号メモリ１０３は、フィルタ１０２で生成された予測信号を蓄積し、コスト計算機１０５と予測信号呼出装置１１０へ予測信号を出力する。
【００３５】
ブロックサイズ判定装置１０９は、コスト計算機１０５と、予備選択器１０６と、コスト計算機１０７と、ブロックサイズ選択器１０８とを備えている。
【００３６】
コスト計算機１０５は、予測信号１１２及び動画像信号１４の差分情報１１３を計算し、予備選択器１０６にコスト値１１４を出力する。コスト計算機１０５は、例えば差分情報（block difference）１１３として、
Diff(i,j)=Original(i,j)-Prediction(i,j)    …(1)
を算出する。ただし、Prediction(i,j)は予測信号１１２、Original(i,j)は動画像信号１４である。
【００３７】
そして、コスト計算機１０５は、差分データDiff(i,j)の絶対値の和であるSAD(Sum of Absolute Difference)（次式（２）参照）をコスト値１１４として出力する。
【００３８】
SAD=Σi,j｜Diff(i,j)｜                      …(2)
【００３９】
予備選択器１０６は、コスト計算機１０５からのコスト値１１４を受け取り、コスト値１１４の少ないブロックサイズから少なくとも２つのブロックサイズを選択し、選択したブロックサイズ１１５（ブロックサイズ候補）を、コスト計算機１０７へ出力する。
【００４０】
コスト計算機１０７は、予備選択器１０６から出力されたブロックサイズ１１５に対応する差分情報１１３に対して周波数変換をしたコスト値１１６を計算し、ブロックサイズ選択器１０８へ出力する。コスト計算機１０７は、差分データDiff(i,j)を、例えばアダマール変換（Hadamard Transform）等により周波数変換して得られるDiffT(i,j)の絶対値の和であるSATD(Sum of Absolute Transformed Difference)（次式（３）参照）を当該ブロックのコスト値１１６として算出する。
【００４１】
SATD=（Σi,j｜DiffT(i,j)｜）/2                …(3)
【００４２】
ブロックサイズ選択器１０８は、コスト計算機１０７によって出力されたコスト値１１６から最適なブロックサイズ１１７を選択し、ブロックサイズ１１７とそのコスト値１１６を動き補償予測器の結果として出力する。
【００４３】
動画像信号１４は、動画像圧縮符号化装置１５の入力画像信号である。
【００４４】
予測信号呼出装置１１０は、ブロックサイズ選択器１０８から出力されたブロックサイズ１１７に対応する予測信号１１２を、予測信号メモリ１０３から読み込んで、動き補償予測器の結果として、前記コスト値１１６と前記ブロックサイズ１１７とともに出力する。もしくは、予測信号呼出装置１１０は、図１のスイッチ１１で動き補償予測器が選ばれた場合に、ブロックサイズ選択器１０８から出力されたブロックサイズ１１７に対応する予測信号を予測信号メモリ１０３から読み込んで、動き補償予測器の結果として前記コスト値１１６と前記ブロックサイズ１１７とともに出力する。
【００４５】
本実施例は、２段探索について説明したが、
・２段目の探索で複数のブロックを選択し、DiffT(i,j)を図１の量子化器５によって量子化した値から、コスト値を求める、もしくは、
・DiffT(i,j)を図１の量子化器５によって量子化した値を、図１の可変長符号器６によって符号化した値からコスト値を求める、
という手段により、３段以上に拡張することが出来る。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施例について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。図１の動き補償予測器１について、ブロックとサブブロックが存在する場合にブロックサイズを選択する部分の構成を示している。前記非特許文献１に従えば、１６ｘ１６、１６ｘ８、８ｘ１６、８ｘ８のブロックサイズで動き補償予測をする。
【００４７】
そして、８ｘ８のサブブロックが最適なブロックサイズとして選ばれた場合に、８ｘ８と、８ｘ４と、４ｘ８と、４ｘ４のブロックサイズで動き補償予測をし、動き補償予測器全体の最適なブロックサイズを決定する。
【００４８】
動き補償予測器全体の構成は、ブロックの動き補償予測器２０１１と、サブブロックの動き補償予測器２０１２、スイッチ２０２を備えて構成されている。
【００４９】
スイッチ２０２は、動き補償予測器２０１１において選択されたブロックサイズを入力とし、８ｘ８のブロックサイズが選ばれた場合に、動き補償予測器２０１２に進み、それ以外の場合は、選択されたブロックサイズと前記選択されたブロックサイズのコスト値と予測信号を出力する。
【００５０】
ここで、動き補償予測器２０１１〜２０１Ｎの各々は、図２に示した動き補償予測器と同一構成とされる。
【００５１】
次に本発明の第３の実施例について、図４及び図５を参照して詳細に説明する。図４は、動き補償予測器１に、ブロックとサブブロックが存在する場合に、ブロックサイズを選択する部分の構成を示している。図４のブロックサイズ選択部は、ブロックの動き補償予測器３０１と、サブブロックの動き補償予測器３０２と、スイッチ３０３とを備えて構成されている。
【００５２】
ブロックの動き補償予測器３０１と、サブブロックの動き補償予測器３０２のうち、一方は、図２の動き補償予測器を有しており、他方は、後述する図５、もしくは図６の構成及び動作の動き補償予測器を有している。
【００５３】
図５において、予測信号生成器４０４は、複数の入力信号呼出器４０１と、複数のフィルタ４０２と、複数の予測信号メモリ４０３を備えている。ブロックサイズ判定器４０８は、コスト計算機４０５と、ブロックサイズ選択器４０６と、コスト計算機４０７とを備えて構成されている。
【００５４】
コスト計算機４０５は、動画像圧縮符号化装置１５に入力される動画像信号１４と予測信号生成器４０４との差分情報４１２（例えば上式（１）参照）から、コスト値４１３を計算し（例えば上式（２）のSAD）、ブロックサイズ選択器４０６に出力する。
【００５５】
ブロックサイズ選択器４０６は、コスト計算機４０５から出力されたコスト値４１３から、最適なブロックサイズ４１４を選択し、コスト計算機４０７へブロックサイズ４１４と、その差分情報４１２を出力する。
【００５６】
コスト計算機４０７は、ブロックサイズ４１４の差分情報４１２（例えば上式（１）のDiff（i,j））を周波数変換し（例えばアダマール変換して得られるDiffT（i,j））、コスト値４１５を計算し（例えば上式（３）のSATD）、動き補償予測器の結果として、ブロックサイズ４１４とコスト値４１５を出力する。
【００５７】
図６において、ブロックサイズ判定器４２８は、差分計算機４２５と、コスト計算機４２６と、ブロックサイズ選択器４２７とを備えて構成されている。予測信号生成器４２４は、図５の予測信号生成器４０４と同一である。
【００５８】
差分計算機４２５は、動画像圧縮符号化装置１５に入力される動画像信号１４と予測信号生成器４２４から出力される予測信号との差分情報４３２を計算し（例えば上式（１）参照）、コスト計算機４２６に出力する。
【００５９】
コスト計算機４２６は、すべてのブロックサイズの差分情報４３２（Diff（i,j））に対して、周波数変換して（例えばアダマール変換して得られるDiffT（i,j））、コスト値４３３を計算し（例えば上式（３）のSATD）、ブロックサイズ選択器４２７に出力する。
【００６０】
ブロックサイズ選択器４２７は、コスト計算機４２６から出力されたコスト値４３３を基に最適なブロックサイズ４３４を選択し、動き補償予測器の結果として前記最適なブロックサイズ４３４とそのコスト値４３３を出力する。これ以外の構成及び動作は、第２の実施例と同じなので説明を省略する。
【００６１】
本発明の第４の実施例について、図７を参照して説明する。図７は、動き補償予測器１にブロックとサブブロックが存在する場合に、ブロックサイズを選択する部分の構成を示している。本実施例ではブロックサイズ選択数が２種類存在する場合について説明する。
【００６２】
ブロックサイズ選択部は、ブロックサイズ毎にブロックサイズの予備選択数が異なる動き補償予測器５０１、５０２、スイッチ５０３を備えて構成される。
【００６３】
動き補償予測器５０１及び５０２の構成について説明する。動き補償予測器５０１及び５０２は、図２及び図８の動き補償予測器を用いる。図２と図８の相違点は、予備選択器１０６及び予備選択器５１６で選択される予測モードの予備選択数が異なる、ことである。上記以外の構成及び動作は前記第２の実施例と同じであるため、その説明は省略する。
【００６４】
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の全体の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の構成の一部を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の構成の一部を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１      動き補償予測器
２      動きベクトル検出器
３      フレーム内予測器
４      DIT(Discrete Integer Transform)器
５      量子化器
６      可変長符号器
７      逆量子化器
８      逆DIT器
９      ループ内フィルタ器
１０    フレームメモリ
１１    スイッチ
１２    動きベクトル
１３    再構成信号
１４    動画像信号
１５    動画像圧縮符号化装置
１０１  入力信号呼出器
１０２  フィルタ
１０３  予測信号メモリ
１０４  予測信号生成器
１０５  コスト計算機
１０６  予備選択器
１０７  コスト計算機
１０８  ブロックサイズ選択器
１０９  ブロックサイズ判定器
１１０  予測信号呼出装置
１１１  入力信号
１１２  予測信号
１１３  差分情報
１１４  コスト値
１１５  ブロックサイズ
１１６  コスト値
１１７  ブロックサイズ
１１８  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
２０１  動き補償予測器
２０２  スイッチ
２０３  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
２０４  8x8ブロックサイズのコスト値・予測信号
２０５  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
３０１  動き補償予測器
３０２  動き補償予測器
３０３  スイッチ
３０４  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
３０５  8x8ブロックサイズのコスト値・予測信号
３０６  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
４０１  入力信号呼出器
４０２  フィルタ
４０３  予測信号メモリ
４０４  予測信号生成器
４０５  コスト計算機
４０６  ブロックサイズ選択器
４０７  コスト計算機
４０８  ブロックサイズ判定器
４０９  予測信号呼出装置
４１０  入力信号
４１１  予測信号
４１２  差分情報
４１３  コスト値
４１４  ブロックサイズ
４１５  コスト値
４１６  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
４２１  入力信号呼出器
４２２  フィルタ
４２３  予測信号メモリ
４２４  予測信号生成器
４２５  差分計算機
４２６  コスト計算機
４２７  ブロックサイズ選択器
４２８  ブロックサイズ判定器
４２９  予測信号呼出装置
４３０  入力信号
４３１  予測信号
４３２  差分情報
４３３  コスト値
４３４  ブロックサイズ
４３５  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
５０１  動き補償予測器
５０２  動き補償予測器
５０３  スイッチ
５０４  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
５０５  8x8ブロックサイズのコスト値/予測信号
５０６  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
５１１  入力信号呼出器
５１２  フィルタ
５１３  予測信号メモリ
５１４  予測信号生成器
５１５  コスト計算機
５１６  予備選択器
５１７  コスト計算機
５１８  ブロックサイズ選択器
５１９  ブロックサイズ判定器
５２０  予測信号呼出装置
５２１  入力信号
５２２  予測信号
５２３  差分情報/コスト値
５２４  ブロックサイズ候補
５２５  コスト値
５２６  ブロックサイズ
５２７  ブロックサイズ/コスト値/予測信号
【図１】
2006180196.tif 000003
【図２】
2006180196.tif 000004
【図３】
2006180196.tif 000005
【図４】
2006180196.tif 000006
【図５】
2006180196.tif 000007
【図６】
2006180196.tif 000008
【図７】
2006180196.tif 000009
【図８】
2006180196.tif 000010