(57)【要約】  本発明は、動画符号化時に符号化モードを速く決定し、その符号化モード下で動画を符号化する方法及び装置を提供する。  本発明に係る映像符号化方法は、（ａ）映像の符号化に使用される複数の符号化モードのうち、映像を構成する所定大きさのブロックが、所定の第１モードに対応する条件を満足するか否かを判断するステップと、（ｂ）所定の条件を満足する場合には、第１モードをブロックの符号化モードと決定するステップとを含むことを特徴とする。これにより、画質の大きな低下なしに映像の符号化を迅速に行える。
2007513566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像の符号化方法において、
（ａ）前記映像の符号化に使用される複数の符号化モードのうち、前記映像を構成する所定大きさのブロックが、所定の第１モードに対応する条件を満足するか否かを判断するステップと、
（ｂ）前記所定の条件を満足する場合には、前記第１モードを前記ブロックの符号化モードと決定するステップとを含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
（ｃ）前記第１モード下で、前記ブロックに対する符号化された動画データを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
【請求項３】
前記第１モードは
前記ブロックの符号化モード情報のみを伝送または保存するスキップモードであることを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
【請求項４】
前記第１モードは、Ｈ．２６４でのスキップモードであることを特徴とする請求項３に記載の符号化方法。
【請求項５】
前記所定の条件は、前記所定のブロックの動きの推定に使用されるブロックの大きさが１６ｘ１６であり、参照ピクチャが、フレームメモリに保存された参照ピクチャのうち、前記所定のブロックが属したピクチャと時間的に最も近いピクチャであり、動きベクトルが（０，０）であるか、または予測動きベクトルと同じであり、前記所定のブロックと参照ピクチャのブロックとの画素値の差を変換して量子化した結果が何れも０であることを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
【請求項６】
前記所定の条件は、前記所定のブロックの動きの推定に使用されるブロックの大きさが８ｘ８であり、第１参照ピクチャ及び第１動きベクトルは、前記ブロックの空間的または時間的隣接ブロックの第２参照ピクチャ及び第２動きベクトル情報から推定したものと同じであり、前記所定のブロックと参照ピクチャの隣接ブロックとの画素値の差を変換して量子化した結果が何れも０であることを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
【請求項７】
映像の符号化方法において、
（ａ）前記映像を構成する現在ピクチャでの所定大きさのブロックに対して、インターモード下で参照ピクチャの参照ブロックとの時間的類似度を計算するステップと、
（ｂ）前記計算された時間的類似度及び、前記ブロックと、前記現在ピクチャから隣接したブロックとの空間的類似度の差によって、イントラモード下での符号化過程を省略するステップとを含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項８】
前記時間的類似度は、前記ブロックの符号化に所要されたビット数により決定され、前記空間的類似度は、符号化しようとする現在ピクチャのブロックと隣接したブロックとの画素値の差によって決定されることを特徴とする請求項７に記載の符号化方法。
【請求項９】
前記時間的類似度は、前記ブロックと参照ピクチャの参照ブロックとの画素値の差によって決定され、前記空間的類似度は、符号化しようとする現在ピクチャのブロックと隣接したブロックとの画素値の差によって決定されることを特徴とする請求項７に記載の符号化方法。
【請求項１０】
前記空間的類似度は、
現在符号化しようとするブロック内で、他のブロックとの境界部分に存在する画素と、前記画素と隣接したデコーディングされたブロックの画素との画素値の差を、輝度及び色度別にそれぞれ計算して決定されることを特徴とする請求項８に記載の符号化方法。
【請求項１１】
前記時間的類似度は、
現在ピクチャのブロックと、これに対する参照ブロックとの差値の符号化に所要されたビット数、動きベクトルの符号化に所要されたビット数、及び参照ピクチャ情報の符号化に所要されたビット数を含む情報によって決定されることを特徴とする請求項８に記載の符号化方法。
【請求項１２】
映像の符号化に使用される複数の符号化モードのうち、前記映像を構成する所定大きさのブロックが、所定の第１モードに対応する条件を満足するか否かを判断する判断部と、
前記所定の条件を満足する場合には、前記第１モードを前記ブロックの符号化モードと決定する符号化モード決定部とを備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項１３】
前記第１モード下で圧縮された動画データを生成する符号化実行部をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１４】
前記第１モードは、
前記ブロックの符号化モード情報のみを伝送または保存するスキップモードであることを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１５】
前記所定の条件は、前記所定のブロックの動きの推定に使用されるブロックの大きさが１６ｘ１６であり、参照ピクチャが、フレームメモリに保存された参照ピクチャのうち、前記所定のブロックが属したピクチャと時間的に最も近いピクチャであり、動きベクトルが（０，０）であるか、または予測動きベクトルと同じであり、前記所定のブロックと参照ピクチャのブロックとの画素値の差を変換して量子化した結果が何れも０であることを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１６】
前記所定の条件は、前記所定のブロックの動きの推定に使用されるブロックの大きさが８ｘ８であり、第１参照ピクチャ及び第１動きベクトルは、前記ブロックの空間的または時間的隣接ブロックの第２参照ピクチャ及び第２動きベクトル情報から推定したものと同じであり、前記所定のブロックと参照ピクチャの隣接ブロックとの画素値の差を変換して量子化した結果が何れも０であることを特徴とする請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１７】
現在ピクチャでの所定大きさのブロックに対して、インターモード下で参照ピクチャの参照ブロックとの時間的類似度を計算する時間的類似度計算部と、
前記測定された時間的類似度及び、前記ブロックと前記現在ピクチャから隣接したブロックとの空間的類似度の差によって、イントラモード下での符号化過程を省略して一つの符号化モードを定める比較部とを備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項１８】
前記決まった符号化モード下で圧縮された動画データを生成する符号化実行部をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の符号化装置。
【請求項１９】
前記時間的類似度は、前記ブロックの符号化に所要されたビット数により決定され、前記空間的類似度は、符号化しようとする前記所定ブロックと、それに隣接したブロックとの画素値の差によって決定されることを特徴とする請求項１７に記載の符号化装置。
【請求項２０】
前記時間的類似度は、前記ブロックと参照ピクチャの参照ブロックとの画素値の差によって決定され、前記空間的類似度は、符号化しようとする前記所定ブロックと、それに隣接したブロックとの画素値の差によって決定されることを特徴とする請求項１７に記載の符号化装置。
【請求項２１】
前記空間的類似度は、
現在符号化しようとする所定ブロック内で、他のブロックとの境界部分に存在する画素と、前記画素と隣接したデコーディングされたブロックの画素との画素値の差を、輝度及び色度別にそれぞれ計算して決定されることを特徴とする請求項１９に記載の符号化装置。
【請求項２２】
前記時間的類似度は、
現在ピクチャのブロックと、これに対する参照ブロックとの差値の符号化に所要されたビット数、動きベクトルの符号化に所要されたビット数、及び参照ピクチャ情報の符号化に所要されたビット数を含む情報によって決定されることを特徴とする請求項１９に記載の符号化装置。
【請求項２３】
映像の符号化方法を行うプログラムが具現されたコンピュータで読み取り可能な媒体において、前記映像符号化方法は、
（ａ）前記映像の符号化に使用される複数の符号化モードのうち、前記映像を構成する所定大きさのブロックが、所定の第１モードに対応する条件を満足するか否かを判断するステップと、
（ｂ）前記所定の条件を満足する場合には、前記第１モードを前記ブロックの符号化モードと決定するステップとを含むことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画符号化に係り、さらに詳細には、動画符号化時に符号化モードを速く決定し、その符号化モード下で動画を符号化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画の圧縮に関するＨ．２６４標準によって動画を符号化するためには、一つのピクチャをマクロブロックに分ける。そして、それぞれのマクロブロックをインタープリディクションでの全ての符号化モード及びイントラプリディクションでの全ての符号化モードで符号化した後に、マクロブロックの符号化に所要されるビット率及び元のマクロブロックと復号化されたマクロブロックとの歪曲程度によって符号化モードを一つ決めて符号化する。
【０００３】
インターモードは、現在ピクチャのマクロブロックを符号化するために、参照ピクチャから選択された一つまたは複数のブロックの位置を表す動きベクトルの情報と画素値との差を符号化するインタープリディクションで使用されるモードである。Ｈ．２６４標準では、参照ピクチャを最大５個まで有しうるので、参照ピクチャを保存したフレームメモリ内で参照ピクチャを検索して、現在マクロブロックが参照するブロックを探す。フレームメモリに保存される参照ピクチャは、現在ピクチャを基準に過去ピクチャまたは未来ピクチャとなりうる。
【０００４】
イントラモードは、現在ピクチャのマクロブロックを符号化するために参照ピクチャを参照するのではなく、符号化しようとするマクロブロックと空間的に隣接した画素値を利用して、符号化しようとするマクロブロックについての予測値を計算した後、この予測値と画素値との差を符号化するイントラプリディクションで使用されるモードである。
【０００５】
ところが、インターモードでは、マクロブロックをどのように分けるかによって非常に多くのモードが存在し、イントラモードでは、予測方向によって多様なモードが存在する。したがって、このような全てのモードのうち最適のモードを決定することは、映像符号化性能の決定に重要なものである。このために、通常的には可能な全てのモードに対して、それぞれ率−歪曲コスト（Ｒａｔｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ  Ｃｏｓｔ：ＲＤｃｏｓｔ）を計算して、その値の最小であるモードを符号化モードとして選択する。しかし、この過程は、映像の符号化に時間及びコストが非常に多くかかるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、符号化モードの決定に当たって、所定の順序に応じて符号化モードの決定過程を行うことによって、符号化モードを速く決定して動画を符号化する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題は、本発明によって、映像の符号化方法において、（ａ）前記映像の符号化に使用される複数の符号化モードのうち、前記映像を構成する所定大きさのブロックが、所定の第１モードに対応する条件を満足するか否かを判断するステップと、（ｂ）前記所定の条件を満足する場合には、前記第１モードを前記ブロックの符号化モードと決定するステップとを含むことを特徴とする符号化方法により達成される。
【０００８】
また、前記技術的課題は、映像の符号化方法において、（ａ）前記映像を構成する現在ピクチャでの所定大きさのブロックに対して、インターモード下で参照ピクチャの参照ブロックとの時間的類似度を計算するステップと、（ｂ）前記計算された時間的類似度及び、前記ブロックと前記現在ピクチャから隣接したブロックとの空間的類似度の差によって、イントラモード下での符号化過程を省略するか否かを決定するステップと、を含むことを特徴とする符号化方法によっても達成される。
【０００９】
また、前記技術的課題は、前述した映像符号化のための装置によっても達成される。
【００１０】
また、前記技術的課題は、前述した映像符号化のための方法を行うプログラムが具現されたコンピュータで読み取り可能な媒体によっても達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例について詳細に説明する。
【００１２】
本発明に係る符号化装置は、動画データを符号化する。動画データは、時間軸上に配列される複数のピクチャから構成され、ピクチャは、複数のブロックから構成される。ブロックは、マクロブロック、マクロブロックを垂直または水平方向に二分割または四分割して得られたサブブロックを含む。マクロブロックの分割については、図２を参照して後述する。
【００１３】
図１は、本発明の望ましい実施例に係る符号化装置のブロック図である。
【００１４】
符号化装置は、動き推定部１０２、動き補償部１０４、イントラプリディクション実行部１０６、変換部１０８、量子化部１１０、再配列部１１２、エントロピーコーディング部１１４、逆量子化部１１６、逆変還部１１８、フィルタ１２０及びフレームメモリ１２２を備える。
【００１５】
符号化装置は、多様な符号化モードから選択された一つの符号化モード下で、現在ピクチャのマクロブロックに対して符号化を行う。このために、前述したインタープリディクション及びイントラプリディクションが有しうる全てのモード下で符号化を行って、ＲＤｃｏｓｔを計算して、その値が最小であるモードを最適モードとして決めて、そのモード下で符号化を行う。ＲＤｃｏｓｔについては後述する。しかし、本発明の符号化モードの決定方法で最適のモードを決定することは、ＲＤｃｏｓｔの計算だけでなく、多様な方法によって行える。
【００１６】
インタープリディクションのために、現在ピクチャのマクロブロックの予測値を参照ピクチャで探すことは、動き推定部１０２で行われる。そして、動き補償部１０４は、１／２画素または１／４画素単位で参照ブロックが探された場合には、これら中間画素値を計算して参照ブロックデータ値を決定する。このようにインタープリディクションは、動き推定部１０２及び動き補償部１０４で行われる。
【００１７】
また、現在ピクチャのマクロブロックの予測値を現在ピクチャ内で探すイントラプリディクションが、イントラプリディクション実行部１０６で行われる。現在マクロブロックに対してインタープリディクションを行うか、またはイントラプリディクションを行うかは、全ての符号化モード下でのＲＤｃｏｓｔを計算して、その値が最小であるモードを前記ブロックの符号化モードとして決定して、マクロブロックに対する符号化を行う。
【００１８】
前述したように、インタープリディクションまたはイントラプリディクションが実行されて、現在フレームのマクロブロックが参照する予測データが探されたならば、これを現在ピクチャのマクロブロックから引いて、変換部１０８で変換を行った後に、量子化部１１０で量子化を行う。現在フレームのマクロブロックから動き推定された参照ブロックを引いたものを残差というが、符号化時のデータ量を減らすために、残差値を符号化することである。量子化された残差値は、エントロピーコーディング部１１４でエンコーディングするために再配列部１１２を経る。
【００１９】
一方、インタープリディクションに使用される参照ピクチャを得るために、量子化されたピクチャを逆量子化部１１６及び逆変還部１１８を経て、現在ピクチャを復元する。このように復元された現在ピクチャは、フレームメモリに保存されて、次のピクチャに対するインタープリディクションの実行に使用される。復元されたピクチャがフィルタ１２０を通過すれば、本来のピクチャで若干の符号化エラーを含むピクチャとなる。
【００２０】
図２は、インタープリディクション時にマクロブロックが有しうる可変ブロックを示す図である。
【００２１】
Ｈ．２６４でのインタープリディクションで、一つの１６×１６マクロブロックは、１６×１６、１６×８、８×１６、または８×８ブロックに分けられ、それぞれの８×８ブロックは、さらに小さな単位の８×４、４×８、４×４ブロックに分けられうる。このように分けられたそれぞれのサブブロックに対して動き推定及び補償が実行されて、動きベクトルが決まる。このような多様な種類の可変ブロックを使用してインタープリディクションを行えば、映像の特性及び動きによって効果的に符号化を行える。
【００２２】
図３は、符号化を行う現在ピクチャのそれぞれのマクロブロックに割当てられたブロック状の一例を示す図である。図３に示すように、映像の動きが少なく、物体が大きい場合には、大きいブロックを使用し、映像の動きが複雑であり、物体が小さい場合には、小さいブロックを使用してインタープリディクションを行うように、可変ブロックの大きさが割当てられるということが分かる。
【００２３】
したがって、一つのマクロブロックが有しうるサブブロックの種類は非常に多い。前述したように、一つのマクロブロックが１６×８、８×１６、８×８に分けられ、それぞれの８×８ブロックは、８×４、４×８、４×４ブロックにさらに小さく分けられ得るので、一つのマクロブロックが有しうるモードの種類は、１６×１６、１６×８、８×１６、８×８の４種類と、それぞれの８×８ブロックが４種類の場合が存在するので、（４×４×４×４−１）＝２５５種類で、全て４＋２５５＝２５９種類のモードが存在する。したがって、インタープリディクションでは、全て２５９種類のブロック状に対してＲＤｃｏｓｔを計算して一つのモードを決定せねばならないので、計算量が非常に多い。
【００２４】
図４は、予測しようとする輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ：ｌｕｍａ）ブロックＰ及び予測に使用される隣接ブロックを示す図である。
【００２５】
イントラプリディクションは、輝度及び色度に対してそれぞれ実行される。あるブロックがイントラモードでエンコーディングされていれば、予測しようとするブロックＰ４１０は、そのブロックに隣接したデコーディングされたブロックＡな〜Ｌを利用して予測される。予測は、輝度ブロックだけでなく、色度（Ｕ信号、Ｖ信号）ブロックに対しても実行される。輝度予測ブロックＰ４１０は、複数の４ｘ４ブロックから構成された１６ｘ１６ブロックである。ここで、ａないしｐは、予測しようとする４ｘ４ブロックであり、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌは、予測に使用されるブロックである。
【００２６】
イントラプリディクションは、予測しようとするブロックの大きさによって、４ｘ４予測及び１６ｘ１６予測の２種類がある。そして、予測する方向によって、４ｘ４予測には９種類のモードがあり、１６ｘ１６予測には４種類のモードがある。４ｘ４予測モードは、予測しようとする４ｘ４ブロックに隣接したブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌの画素値を利用して予測サンプルを求めるときの予測方向によって分けられる。
【００２７】
さらに具体的には、４ｘ４イントラ輝度予測モードは、ｖｅｒｔｉｃａｌモード、ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌモード、ＤＣモード、ｄｉａｇｏｎａｌ＿ｄｏｗｎ＿ｌｅｆｔモード、ｄｉａｇｏｎａｌ＿ｄｏｗｎ＿ｒｉｇｈｔモード、ｖｅｒｔｉｃａｌ＿ｒｉｇｈｔモード、ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ＿ｄｏｗｎモード、ｖｅｒｔｉｃａｌ＿ｕｐモード、ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ＿ｕｐモードがある。そして、１６ｘ１６イントラ輝度予測モードは、ｖｅｒｔｉｃａｌモード、ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌモード、ＤＣモード、ｐｌａｎｅモードの全部４種類がある。したがって、これらの多様なモードでのＲＤｃｏｓｔを計算せねばならないので、インタープリディクションと同様に、計算量が非常に多い。
【００２８】
図５Ａないし図５Ｂは、予測動きベクトル（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ；ＰＭＶ）の計算を説明するための図である。
【００２９】
図５Ａを参照して説明するに、現在マクロブロックＣは、隣接マクロブロックの動きベクトルと相互類似している確率が高い。したがって、現在マクロブロックＣの動きベクトルを、Ｃと隣接したマクロブロックであるＡ、Ｂ、Ｄの動きベクトルを利用して推測する。推測する一例としては、Ａ、Ｂ、Ｄマクロブロックの動きベクトルの中間値が取れる。このように推測された動きベクトルをＰＭＶとし、符号化時には実際動きベクトルでＰＭＶを引いて符号化する。
【００３０】
図５Ｂに示すように、もし、現在ブロックＣ’のブロックの大きさと、隣接マクロブロックの分割されたブロックの大きさとが相異なる場合には、隣接マクロブロックの分割されたいずれのブロックを隣接ブロックとして決定するかが問題となる。このときには、現在ブロックの上側と隣接したブロックでは、最左側に位置するブロックであるＡ’ブロックを、そして、現在ブロックの上側の最右側の画素と右上側に対角線に隣接したブロックであるＢ’ブロックを、また、現在ブロックの左側と隣接したブロックでは、最上側に存在するブロックであるＤ’ブロックを選択する。このように選択されたブロックＡ’、Ｂ’、Ｄ’の動きベクトルを利用して、ＰＭＶを計算する。
【００３１】
Ｈ．２６４符号化時には、前述したインタープリディクションから選択された一つのモード及びイントラプリディクションから選択された一つのモードのうち、何れか一つのモードを選択して予測を行う。何なるモードを選択して予測を行うかによって、Ｈ．２６４の圧縮効率が変わるが、最も良好なモードを選択するために、全てのモードを適用してブロックの予測を行い、ＲＤｃｏｓｔを計算する。
【００３２】
図６は、ＲＤｃｏｓｔの計算を説明するための図である。
【００３３】
率（Ｒａｔｅ；Ｒ）は、ビット率を意味するものであって、一つのマクロブロックの符号化に使用されるビット数を表す。したがって、率は、インタープリディクションまたはイントラプリディクションが実行された後の残差信号が変換及び量子化部６１０を経て、可変長コーディング部６２０を通過して得られたビット数と、動きベクトル情報が可変長コーディング部６２０を経たときのビット数、及び参照ピクチャ情報が可変長コーディング部６２０を経たときのビット数を全て合算した値である。一方、歪曲（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ；Ｄ）は、符号化が実行された映像を復号化したときの本来のマクロブロックと、デコーディングされたマクロブロックとの差である。したがって、歪曲Ｄは、逆量子化及び逆変還部６３０を経て本来のマクロブロックが復元されれば分かる値である。このように得られた率及び歪曲を有し、ＲＤｃｏｓｔ計算部６４０でＲＤｃｏｓｔが次の式（１）によって計算される。
【００３４】
【数１】
2007513566.tif 000003
式（１）でＤｉｓｔｏｒｔｉｏｎは、現在マクロブロックとエンコーディングされて、デコーディングされて復元された該マクロブロックとの画素値の差を意味し、次の式（２）によって計算される。そして、Ｒａｔｅは、前述した方法により計算されたビット率を意味する。
【００３５】
【数２】
2007513566.tif 000004
式（２）で、Ｂ（ｋ，ｌ）及びＢ’（ｋ，ｌ）は、それぞれ現在マクロブロック及び復元されたマクロブロックの（ｋ，ｌ）番目の画素値を表す。λの一例は、次の式（３）のような式によって決定され得る。
【００３６】
【数３】
2007513566.tif 000005
式（３）で、ＱＰは、０ないし５１の整数であって、Ｈ．２６４量子化値である。Ｒａｔｅは、現在マクロブロックの符号化に所要されたビット数である。
【００３７】
図７は、符号化モードを決定する方法のフローチャートである。
【００３８】
現在ブロックを入力されれば、そのブロックをスキップモードとして決定できるかを優先的にチェックする。スキップモードは、符号化しようとするブロックの符号化モード情報のみを伝送または保存するモードである。映像の背景部分などでは、現在ピクチャの与えられたブロックが、参照ピクチャの該当ブロックと画素値が同じである確率が高く、この場合には、残差信号や動きベクトル情報のように、別途の符号化されたデータの伝送または保存の必要なしに、符号化モード情報のみを伝送するか、または保存すればよいためである。スキップモードとして決定できるかを検査するために、現在ブロックに対して動き推定を行い、参照ピクチャを決定する（Ｓ７０５）。そして、現在ブロックがスキップモード条件を満足するか否かを判断する（Ｓ７１０）。スキップモードとして決定されるためには、次の四つの場合を全て満足せねばならない。
【００３９】
（１）インタープリディクションに使用されるブロックの大きさが１６ｘ１６であり、（２）現在ブロックの符号化に使用される参照ピクチャが、フレームメモリに保存された参照ピクチャのうち現在ピクチャと時間的に最も近いピクチャであり、（３）動きベクトルが（０，０）であるか、またはＰＭＶと同じであり、（４）現在ブロックと参照ピクチャのブロックとの画素値の差である残差値を変換及び量子化した後の値が０である場合である。
【００４０】
または、次の３つの場合を全て満足せねばならない。（１）インタープリディクションに使用されるブロックの大きさが８ｘ８であり、（２）現在ブロックの符号化に使用される参照ピクチャ及び動きベクトルが、現在ブロックの空間的または時間的な隣接ブロックの参照ピクチャ及び動きベクトル情報から推定したものと同じであり、（３）現在ブロックと参照ピクチャのブロックとの画素値の差である残差値を変換及び量子化した後の値が０である場合である。
【００４１】
前述したスキップ条件を全て満足すれば、そのブロックは、スキップモードとして決定され、他のモードとなる可能性についてチェックせずに終了する（Ｓ７２０）。
【００４２】
前述したスキップ条件を満足せねば、インタープリディクションで有しうる他のモード下でインタープリディクションを行って、そのうち一つのインターモードを決定した後、その決定されたインターモード下で符号化を行うときのビット数を計算する（Ｓ７２５）。このとき、可能な全てのモードを対象とせずに、必要に応じて一部のモードを含むグループのうち何れか一つのインターモードを決定してもよい。このようにして、平均レート（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｒａｔｅ；ＡＲ）を計算する。平均レートＡＲは、次の式（４）によって計算され、１画素当りのレートを表す。既にインタープリディクションが実行されたので、Ｒａｔｅは、既に知っている値である。
【００４３】
【数４】
2007513566.tif 000006
そして、平均境界エラー（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｂｏｕｎｄａｒｙ  Ｅｒｒｏｒ；ＡＢＥ）を計算する（Ｓ７３０）。
【００４４】
図８Ａないし図８Ｂは、平均境界エラーＡＢＥの計算を説明するための図である。
【００４５】
平均境界エラーＡＢＥを計算するために、次の式（５）によって、境界エラーの総和（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｂｏｕｎｄａｒｙ  Ｅｒｒｏｒ；ＳＢＥ）を計算する。その後、１画素当りの平均境界エラーＡＢＥを計算する。
【００４６】
【数５】
2007513566.tif 000007
ここで、Ｙｏｒｇ、Ｕｏｒｇ、Ｖｏｒｇは、符号化される現在マクロブロックの画素値を意味し、ＹＲｅｃ、ＵＲｅｃ、ＶＲｅｃは、復号化された隣接マクロブロックの画素値を意味する。図８Ａに示すように、また（ｘ，ｙ）は、輝度ブロックの画素座標値を、（ｃｘ，ｃｙ）は、色度ブロックの画素座標値を表す。
【００４７】
図８Ｂに示す第１場合では、復号化された隣接したマクロブロックが存在しないので、前述した式（５）によって平均境界エラーＡＢＥを計算できない。したがって、この場合には、ＡＢＥ＝０と決定する。第２の場合のように、左側の隣接ブロックが存在しない場合には、前述した式（５）は、次の式（６）の通りである。
【００４８】
【数６】
2007513566.tif 000008
第３の場合のように、上側の隣接ブロックが存在しない場合には、前述した式（５）は、次の式（７）の通りである。
【００４９】
【数７】
2007513566.tif 000009
第４の場合は、既に説明した式（５）によって平均境界エラーを求めうる。
【００５０】
このように計算された平均レートＡＲと平均境界エラーＡＢＥとを比較する（Ｓ７３５）。平均レートと平均境界エラーＡＢＥとは、それぞれ時間的類似度及び空間的類似度を計算する一実施例である。もし、平均境界エラーＡＢＥが平均レートＡＲより大きければ、イントラモードよりはインターモードと決定される確率が高いということを意味する。したがって、マクロブロックをＳ７２５で決定されたインターモードと決定して終了する（Ｓ７５０）。もし、平均境界エラーＡＢＥが平均レートＡＲより大きくなければ、イントラモードのうち一つのモードを選択する（Ｓ７４０）。最後に、このように決まったイントラモード及び既に決まったインターモードのうち何れか一つのモードを選択して、マクロブロックの符号化モードを決定する（Ｓ７４５）。
【００５１】
時間的類似度を決定するさらに他の実施例は、現在ピクチャでのマクロブロックと、インターモード下で参照ピクチャの参照ブロックとの画素値の差を利用することである。この差は、現在マクロブロックを構成する各画素値と、各画素位置に該当する参照ピクチャの参照ブロック内の画素値との差を計算した後、それらの絶対値の和または二乗和を求めた後、所定の比λを乗算することで得られうる。
【００５２】
図９は、本発明の符号化装置を簡略化したブロック図である。
【００５３】
符号化装置は、判断部９１０、符号化モード決定部９２０及び符号化実行部９３０を備える。
【００５４】
判断部９１０は、映像の符号化に使用される複数の符号化モードのうち、映像を構成する所定大きさのブロックがスキップモードに対応する条件を満足するか否かを判断する。スキップモード条件は、前述した通りである。符号化モード決定部９２０は、スキップモード条件を満足する場合には、スキップモードを前記ブロックの符号化モードと決定し、満足しない場合には、インタープリディクションまたはイントラプリディクションをさらに行って、その多様な符号化モードのうち何れか一つの符号化モードを前記ブロックの符号化モードと決定する。
【００５５】
符号化実行部９３０は、符号化モード決定部９２０で決定された符号化モードによって、圧縮された動画データを生成する。
【００５６】
図１０は、本発明の符号化装置の他の一実施例である。
【００５７】
時間的類似度計算部１０１０は、現在ピクチャでのマクロブロックに対して、インターモード下で参照ピクチャの参照ブロックとの時間的類似度を計算する。
【００５８】
比較部１０２０は、測定された時間的類似度と、現在ピクチャでのマクロブロックと隣接したブロックとの空間的類似度との差によって、イントラモード下で符号化過程を省略するかを判断する。このようにして、一つの符号化モードを決定する。時間的類似度及び空間的類似度は、前述した平均レート及び平均境界エラーＡＢＥに基づいて計算することが望ましい。
【００５９】
時間的類似度を決定するさらに他の実施例は、現在ピクチャでのマクロブロックと、インターモード下で参照ピクチャの参照ブロックとの画素値の差を使用することである。この差は、現在マクロブロックを構成する各画素値と、各画素の位置に該当する参照ピクチャの参照ブロック内の画素値との差を計算した後、それらの絶対値の和または二乗和を求めた後、所定の比λを乗算することで得られる。
【００６０】
符号化実行部１０３０は、比較部１０２０で決定された符号化モードによって、圧縮された動画データを生成する。
【００６１】
一方、前述した符号化方法は、コンピュータプログラムで作成可能である。前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当業界のコンピュータプログラマーによって容易に推論され得る。また、前記プログラムは、コンピュータで読み取り可能な情報記録媒体に保存され、コンピュータによって読み取られ、かつ実行されることによって符号化方法を具現する。前記情報記録媒体は、磁気記録媒体、光記録媒体、及びキャリアウェーブ媒体を含む。
【００６２】
以上、本発明についてその望ましい実施例を中心に説明した。当業者は、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現され得るということを理解できる。したがって、開示された実施例は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は、本発明に含まれたものと解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、画質の大きな低下なしに映像の符号化を速く行える。すなわち、ＳＮＲの損失は、大きくなく、かつＲＤｃｏｓｔの計算回数を７０％以上減らして、映像の符号化にかかる時間を約３０％短縮させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の望ましい実施例に係る符号化装置のブロック図である。
【図２】インタープリディクション時にマクロブロックが有しうる可変ブロックを示す図である。
【図３】符号化を行う現在ピクチャのそれぞれのマクロブロックに割当てられたブロック状の一例を示す図である。
【図４】予測しようとする輝度ブロックＰ及び予測に使用される隣接ブロックを示す図である。
【図５Ａ】ＰＭＶの計算を説明するための図である。
【図５Ｂ】ＰＭＶの計算を説明するための図である。
【図６】ＲＤｃｏｓｔの計算を説明するための図である。
【図７】符号化モードを決定する方法を表すフローチャートである。
【図８Ａ】平均境界エラーＡＢＥの計算を説明するための図である。
【図８Ｂ】平均境界エラーＡＢＥの計算を説明するための図である。
【図９】本発明の符号化装置を簡略化したブロック図である。
【図１０】本発明の符号化装置の他の一実施例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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