(57)【要約】  複数の参照ピクチャを備える高速動き推定の装置、及び対応する方法を提供する。複数の参照ピクチャに対して、画像ブロックのビデオ信号データを符号化する例示的なビデオ符号器（１００）は、シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する一方で高速動き推定を行うシーン検出部分を含む、参照ピクチャのうちの１つに相当する動きベクトルを供給する高速動き推定器（１８０）を含む。複数の参照ピクチャを有する画像ブロックのビデオ信号データを符号化する、対応する方法（２００）は、ほぼ非圧縮の画像ブロックを受信する工程（２１０）と、シーン変更を検出する工程（２１５）と、シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する工程（２２５）と、画像ブロックと、複数の参照ピクチャのうちの１つとの間の差に相当する動きベクトルを計算する工程（２３５）とを含む。
2008512046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の参照ピクチャに対して、画像ブロックのビデオ・データを符号化するビデオ符号器であって、前記複数の参照ピクチャのうちの１つに対応する動きベクトルを供給する高速動き推定器を備え、前記高速動き推定器は、シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する一方で高速動き推定を行うシーン検出部分を備えるビデオ符号器。
【請求項２】
請求項１記載のビデオ符号器であって、前記複数の参照ピクチャのうちの１つに対する動き予測が十分か否かを判定する閾値部分を更に備えるビデオ符号器。
【請求項３】
請求項１記載のビデオ符号器であって、最も近い参照ピクチャからの予測が算出されるビデオ符号器。
【請求項４】
請求項１記載のビデオ符号器であって、最も遠い参照ピクチャからの予測が算出されるビデオ符号器。
【請求項５】
請求項４記載のビデオ符号器であって、前記最も遠い参照ピクチャが、バッファ・サイズによって判定されるビデオ符号器。
【請求項６】
請求項１記載のビデオ符号器であって、前記高速動き推定器は、絶対差算出器の和、二乗差算出器の和、及び平均二乗エラー算出器のうちの少なくとも１つを備えるビデオ符号器。
【請求項７】
請求項１記載のビデオ符号器であって、前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つを供給するために、前記高速動き推定器と信号通信する参照ピクチャ記憶装置を更に備えるビデオ符号器。
【請求項８】
請求項１記載のビデオ符号器であって、前記高速動き推定器に応じて動き補償参照ピクチャを供給するために、前記高速動き推定器と信号通信する動き補償器を更に備えるビデオ符号器。
【請求項９】
複数の参照ピクチャを有する画像ブロックのビデオ・データを符号化する方法であって、
ほぼ非圧縮の画像ブロックを受信する工程と、
シーン変更を検出する工程と、
前記シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する工程と、
前記画像ブロックと、前記複数の参照ピクチャのうちの１つとの間の差に対応する動きベクトルを計算する工程とを備える方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、
前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つの予測エラーを計算する工程と、
前記計算された予測エラーを閾値と比較する工程と、
前記予測エラーが前記閾値を超える場合に前記複数の参照ピクチャのうちの別の１つを選択する工程とを更に備える方法。
【請求項１１】
複数の参照ピクチャに対して、画像ブロックのビデオ信号データを符号化するよう適合させた、請求項９記載の方法であって、
前記複数の参照ピクチャのうちの別の１つを現在のシーンから選択する工程と、
前記複数の参照ピクチャのうちの前記別の１つに対応する動きベクトルを計算する工程と、
前記複数の参照ピクチャのうちの前記別の１つの予測エラーを計算する工程とを更に備える方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、
前記計算された予測エラーを閾値と比較する工程と、
前記予測エラーが前記閾値を超える場合に現在のピクチャをイントラ符号化する工程とを更に備える方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法であって、
前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つの前記計算された予測エラーを前記複数の参照ピクチャの前記別の１つの前記計算された予測エラーと比較する工程と、
前記計算された予測エラーがより低い参照ピクチャを選択する工程とを更に備える方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法であって、前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つが、現在のシーン内の現在のピクチャに最も近い参照ピクチャとして選択される方法。
【請求項１５】
請求項９記載の方法であって、前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つが、現在のシーン内の現在のピクチャから最も遠い参照ピクチャとして選択される方法。
【請求項１６】
請求項１０記載の方法であって、前記複数の参照ピクチャのうちの前記選択された前記別の１つが、現在のシーン内の現在のピクチャに最も近い参照ピクチャの次に近い参照ピクチャである方法。
【請求項１７】
請求項１０記載の方法であって、前記複数の参照ピクチャのうちの前記選択された前記別の１つが、ＸのＮ乗に相当する位置、第１の参照ピクチャから変位させられた次の参照ピクチャである方法。
【請求項１８】
Ｘが２であり、Ｎが整数である請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
請求項９記載の方法であって、前記複数の参照ピクチャの数が１５である方法。
【請求項２０】
請求項９記載の方法であって、予測エラーは、絶対差の和、及び平均二乗予測エラーのうちの少なくとも一方に応じる方法。
【請求項２１】
請求項９記載の方法であって、
現在のシーン内の前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つに対応する前記画像ブロックのブロック・マッチングを行う工程と、
前記動きベクトルに対応する前記複数の参照ピクチャのうちの前記１つを動き補償する工程とを更に備える方法。
【請求項２２】
複数の参照ピクチャを有する画像ブロックのビデオ・データを符号化する装置であって、
ほぼ非圧縮の画像ブロックを受信する手段と、
シーン変更を検出する手段と、
前記シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する手段と、
前記画像ブロックと、前記複数の参照ピクチャのうちの１つとの間の差に対応する動きベクトルを計算する手段とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願によって、内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する、「ＦＡＳＴ  ＭＯＴＩＯＮ  ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＲＥＦＥＲＥＮＣＥ  ＰＩＣＴＵＲＥＳ」と題する西暦２００４年８月３１日付け出願の米国仮出願第６０／６０５，９０３号（代理人整理番号ＰＵ０４０２４１）の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ビデオ符号器に関し、特に、ビデオ符号器における複数の参照ピクチャの動き推定アルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ビデオ・データは一般に、ビット・ストリームの形式で処理され、転送される。通常のビデオ圧縮符号器は、符号化する対象のピクチャの参照ピクチャ予測を構成し、現在のピクチャと、予測との間の差を符号化することによってその圧縮効率の大部分を得る。現在のピクチャと予測との相関が高いほど、そのピクチャの圧縮に必要なビット数は減少し、それによって、処理の効率が向上する。よって、構成する対象の参照ピクチャ予測は可能な限り最良のものであることが望ましい。
【０００４】
動画像専門家グループ（「ＭＰＥＧ」）−１、ＭＰＥＧ−２及びＭＰＥＧ−４を含む多くのビデオ圧縮標準では、先行参照ピクチャと現在のピクチャとの間の動きが、先行参照ピクチャの動き補償バージョンを構成するよう推定される。先行参照ピクチャの動き補償バージョンを現在のピクチャの予測に用い、現在のピクチャと、予測との間の差のみが符号化される。
【０００５】
動き推定は、現在のビデオ符号化システムにおいて重要な役割を果たし、一般に、符号器の中で計算量が最も大きい部分である。ブロック・マッチング・アルゴリズムが、現在の大半のビデオ符号化標準によって利用されている。ブロック単位で動きの量を推定する完全なサーチのストラテジは、一般的な動き推定手法である。残念ながら、完全なサーチのストラテジの計算量は、特に、高度なビデオ符号化標準（Ｈ．２６４など。複数の参照ピクチャ、及びマルチブロックのタイプを利用する）の場合、非常に大きい。いくつかの高速サーチ・アルゴリズム（３ステップ・サーチ、より新たな３ステップ・サーチ、ダイアモンド・サーチ、ゾーン・サーチ、階層やマルチ分解能サーチなど）、又はそれらの組み合わせが提案されている。前述のアルゴリズムは、サーチ点の数を削減することによって計算量を削減する。残念ながら、前述のアルゴリズムは、エラー面上の局所最小値にトラップされる傾向にある。よって、その性能は一般に、完全なサーチのストラテジよりも悪い。
【０００６】
ブロック動き推定が、ビット・レートを削減するために、現在の大半のビデオ符号化標準によって利用されている。ビデオ符号化のためのブロック動き推定は、かなり調べられている。しかし、複数参照ピクチャ及びマルチブロック・タイプの選択に提案されているアルゴリズムはあまりない（例えば、Ｈ．２６３＋＋標準やＪＶＴ／Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ  ＡＶＣ標準において用いることができるものなど）。
【０００７】
ＪＶＴ／Ｈ．２６４標準では、動き補償に種々のモードが備えられている。各動き補償マクロブロック・モードは、固定サイズのブロックに対応する。ブロックは、１６ｘ１６、１６ｘ８、８ｘ１６及び８ｘ８にパーティション化することが可能である。８ｘ８ブロックは、８ｘ４、４ｘ８又は４ｘ４のブロック・サイズに更にサブパーティション化することが可能である。よって、合計７個のブロック・タイプがサポートされる。予測符号化されたｍｘｎ個のブロック毎の予測信号は、対応する参照ピクチャの領域を変位させることによって得られる。これは、動きベクトル予測子から差分符号化される平行移動動きベクトルによって規定される。ＪＶＴ／Ｈ．２６４は、マルチピクチャ動き補償予測もサポートする。すなわち、先行して符号化された２つ以上のピクチャを、予測符号化ブロックの予測信号の構築のための参照として用いることが可能である。よって、動き推定の場合、符号器は、選択すべきブロック・タイプ及び参照ピクチャに関する決定を行わなければならない。この複数参照ピクチャ及びマルチブロック・タイプの選択によって、動きサーチが更に複雑化する。
【０００８】
より良好な圧縮を達成するために、複数の参照ピクチャをビデオ符号化に用いる。例えば、ＪＶＴ／Ｈ．２６４標準によって、最大１５個の参照フレームを用いることが可能である。通常、予測ブロックの動きベクトルは、参照ピクチャ全てから算出され、次いで、ブロックに最良の仮現予測（ａｐｐａｒｅｎｔ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）が選ばれる。よって、この例では、上記動き推定処理の計算量負荷は、単一の参照ピクチャのものの最大１５倍になり得る。このことによって、更に多くの参照フレームを用いること、符号器の計算量を増加させること、又はソフトウェア符号化速度を下げることが妨げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
残念ながら、複数の参照ピクチャの低速及び／又は大量の計算は、システムの性能及び／又は費用それぞれに不利な影響を及ぼす。予測ブロックの動き推定は、参照ピクチャ全てに施されるからである。よって、複数の参照ピクチャを用いる動き推定処理の速度を増加させる方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来技術の前述並びにその他の欠点及び弱点は、ビデオ符号器において複数の参照ピクチャを用いる高速動き推定の装置及び方法によって解決される。
【００１１】
参照ピクチャのうちの１つに対応する動きベクトルを供給する高速動き推定器と、シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する一方で高速動き推定を行うシーン検出部分とを含む、複数の参照ピクチャに対して画像ブロックのビデオ信号データを符号化するビデオ符号器を提供する。
【００１２】
ほぼ非圧縮の画像ブロックを受信する工程と、シーン変更を検出する工程と、シーン変更に及ぶ参照ピクチャを除外する工程と、画像ブロックと、複数の参照ピクチャのうちの１つとの間の差に相当する動きベクトルを計算する工程とを含む、複数の参照ピクチャを有する画像ブロックのビデオ信号データを符号化する、対応する方法を提供する。
【００１３】
本発明の前述並びにその他の局面、特徴及び利点は、添付図面とともに検討するものとする、以下の、例示的な実施例の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、以下の例示的な図によって、ビデオ符号器の、複数の参照ピクチャの高速動き推定を提供する。
【実施例】
【００１５】
本発明は、複数の参照ピクチャを備える高速動き推定の装置及び方法である。本発明の実施例は、ビデオ圧縮を達成するために、複数の参照ピクチャの高速動き推定に用いられる。複数の参照ピクチャからブロックが予測される場合、動き推定は、前述の参照ピクチャから行われる。したがって、本発明の前述の実施例では、動きサーチの計算量負荷を削減することができる。
【００１６】
好ましい実施例では、シーン検出が、シーン変更に及ぶ参照フレームが何らないように用いられる。最も近い参照フレームからの予測が算出される。最も遠い参照フレームは、バッファ・サイズによって判定される。現在の推定が十分であるか否かを判定するために閾値を用いる。
【００１７】
本明細書は、本発明の原理を例証するに過ぎない。よって、本明細書及び特許請求の範囲に明示的に説明されているものでないか、又は示されているものでないが、本発明の原理を実施し、その趣旨及び範囲内に含まれる種々の配置を当業者が考え出すことができるであろうことが分かる。更に、本明細書及び特許請求の範囲記載の、例、及び条件付き文言は全て、特に、技術を促進するために本願の発明者が寄与する、本発明の原理及び概念の理解を支援するという説明の目的のためであるに過ぎないことが主に意図されており、前述の特に記載された例及び条件に対する限定がないものと解されることとする。更に、本発明の原理、局面及び実施例、並びにその特定の例を記載した、本明細書及び特許請求の範囲内の記載は全て、その構造的な均等物及び機能的な均等物を包含することが意図されている。更に、現在知られている均等物、及び、将来において開発される均等物（構造に係わらず、同じ機能を行う、開発された何れかの構成要素）を前述の均等物が含むことが意図されている。
【００１８】
よって、例えば、本明細書記載の構成図が、本発明の原理を実施する例証的な回路の概念図を表すことは当業者によって分かるであろう。同様に、コンピュータ又はプロセッサを明示的に示しているか否かに係わらず、コンピュータ読み取り可能媒体において実質的に表し、コンピュータ又はプロセッサによってそのように実行することができる種々の処理を、何れかのフローチャート、フロー図、状態遷移図、疑似コード、及び同様なものが表すことが分かるであろう。
【００１９】
図に示す種々の構成要素の機能は、専用ハードウェア、並びに適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアを用いることによって備えることができる。プロセッサによって備えられる場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は複数の個々のプロセッサ（一部は共有され得る）によって備えることができる。更に、「プロセッサ」又は「コントローラ」の語を明示的に用いていることは、ソフトウェアを実行することができるハードウェアを排他的に表すものと解されないものとし、ディジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するリード・オンリー・メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダム・アクセス・メモリ（「ＲＡＭ」）、及び不揮発性記憶装置を限定なしで暗黙的に含み得る。他のハードウェア（通常のハードウェア及び／又はカスタム）も含むことができる。同様に、図に示すスイッチは何れも、概念的なものに過ぎない。その機能は、プログラム・ロジックの処理によって、専用ロジックによって、若しくはプログラム制御と専用ロジックとの相互作用によって行うことができ、又は手作業によっても行うことができる。特定の手法は、意味合いから、より具体的に理解されるように実施者によって選択可能である。
【００２０】
本願の特許請求の範囲では、特定された機能を行う手段として記載された構成要素は何れも、上記機能を行う何れかの手段（例えば、ａ）その機能を行う回路要素の組み合わせ、ｂ）何れかの形態のソフトウェア（よって、上記機能を行うために上記ソフトウェアを実行する適切な回路と組み合わせた、ファームウェア、マイクロコード、又は同様なものを含む）を含む）を包含することが意図されている。前述の特許請求の範囲記載の本発明は、特許請求の範囲が要求するやり方で、記載された種々の手段によって提供される機能が組み合わせられ、集約されることにある。よって、出願人は、前述の機能を提供することが可能な如何なる手段も、本明細書及び特許請求の範囲記載のものと均等であるものとする。
【００２１】
図１に示すように、複数の参照ピクチャの高速動き推定を備えるビデオ符号器は、参照符号１００によって全体を示す。符号器１００への入力が、信号通信によって加算接続部１１０の非反転入力と接続される。加算接続部１１０の出力が、信号通信によってブロック変換器１２０と接続される。変換器１２０は、信号通信によって量子化器１３０と接続される。量子化器１３０の出力は、信号通信によって可変長符号器（「ＶＬＣ」）１４０と接続される。ＶＬＣ１４０の出力は、外部で利用可能な、符号器１００の出力である。
【００２２】
量子化器１３０の出力は、信号通信によって逆量子化器１５０と更に接続される。逆量子化器１５０は、信号通信によって逆ブロック変換器１６０と接続される。逆ブロック変換器１６０は同様に、信号通信によって参照ピクチャ記憶装置１７０と接続される。参照ピクチャ記憶装置１７０の第１の出力は、信号通信によって、複数の参照ピクチャの高速動き推定器１８０の第１の入力と接続される。符号器１００への入力は、信号通信によって高速動き推定器１８０の第２の入力と更に接続される。
【００２３】
本明細書記載の本発明は概念的に動き推定ブロックの一部である。しかし、複数の参照ピクチャに対する別個の高速動き推定部分が、他の実施例における動き推定器部分に供給することができ、上記部分間のシグナリングが、どの動作点の検査を必要とするか、又は必要としないかを示すことが分かる。高速サーチ・ブロック・マッチング動き推定器１８０の出力は、信号通信によって動き補償器１９０の第１の出力と接続される。参照ピクチャ記憶装置１７０の第２の出力は、信号通信によって動き推定器１９０の第２の入力と接続される。動き補償器１９０の出力は、信号通信によって加算接続部１１０の反転入力と接続される。
【００２４】
図２に移れば、本発明による、複数の参照ピクチャの高速動き推定を備える例示的な符号化処理全体を参照符号２００によって示す。本明細書及び特許請求の範囲記載の語「ブロック」は、概括的な意味を有しており、例えば、マクロブロック、ブロック、サブブロック、又はサブブロック・パーティションを意味し得る。処理２００は、次のピクチャを符号器非圧縮バッファに読み込む入力工程２１０を有しており、機能工程２１５に制御を移す。工程２１５は、シーン変更が生じたか否かを検出し、機能工程２２０に制御を移す。
【００２５】
工程２２０は、ピクチャをイントラ・ピクチャとして符号化すべきか、又はインター・ピクチャとして符号化すべきかを検査する。これは、符号器の設定によって変わってくる。ピクチャのイントラ符号化が強いられる場合、参照ピクチャは何ら用いられず、制御は工程２３０に移される。さもなければ、制御は工程２２５に移される。工程２２５では、前述のピクチャの直前の参照ピクチャが、このピクチャと同じシーン内にあるか否かを検査する。否定の場合、Ｐピクチャ位置にあるか、又はＢピクチャ位置にあるかに応じて、シーン変更においてイントラ・ピクチャを作成するよう符号器が設定された場合、このピクチャはイントラ符号化され得る。そして、制御は工程２３０に移る。工程２３０では、ピクチャはイントラ符号化される。さもなければ、制御は工程２３５に移る。工程２３５では、インター符号化ブロック毎に、このピクチャの直前の参照ピクチャからの動きベクトルが算出される。双方向符号化ブロックの場合、次の参照ピクチャからの動きベクトルも算出される。重み付け関数が用いられる場合、このピクチャの直前の第２の参照ピクチャからの動きベクトルも、この参照ピクチャが、符号化対象ピクチャと同じシーン内にあれば、算出される。
【００２６】
次に、制御が工程２４０に移る。工程２４０は、動きベクトル精度が充足されるか否か、又はエラー信号が十分小さいか否かを検査する。充足される場合、このブロックの動き推定はもう必要なく、制御は工程２４５に移る。さもなければ、制御は工程２５０に移る。工程２４５では、ブロックは、適宜、インター符号化されるか、又は飛ばされる。工程２５０は、符号化対象のピクチャと同じシーンに属する、バッファ内の最も遠くにある利用可能参照ピクチャを探索する。通常、この参照ピクチャは短期のものであるが、他の実施例では、長期の参照ピクチャは排除されるものでない。次に、工程２５５は、前述の参照ピクチャが存在しないかを判定し、否定の場合、制御を工程２６０に移す。さもなければ、制御は工程２６５に移る。工程２６０は、このブロックが、イントラ符号化されるか、インター符号化されるか、又は飛ばされるかを判定するのに用いる。それぞれの費用が算出され、比較される。
【００２７】
工程２６５では、この参照ピクチャから動きベクトルが算出される。例えば、双方向予測であるか、又は重み付けられるかによって、他の参照ピクチャから動きベクトルを算出することもできる。工程２７０では、動きベクトル精度が充足される場合、インター符号化が行われる。イントラ符号化か、又はインター符号化かについての決定は、一部の場合、なお行うことができる。工程２７５では、動きベクトル精度が充足されない場合、エラー信号は、他の参照ピクチャからのものと比較するために保存される。次いで、次の参照ピクチャが選択される。参照ピクチャを選択する手法は違ったものであり得る。例示的な実施例の１つを本明細書において説明するが、当業者は他の同等な手法によって置き換えることができる。工程２８０ではブロックがインター符号化され、制御は工程２８５に移る。工程２８５は、ピクチャ内に更なるブロックが存在している場合に、次のブロックを符号化し、さもなければ、次のピクチャを符号化する。
【００２８】
次に図３に移れば、本発明の原理による、複数の参照ピクチャのデータ・ダイヤグラム全体を参照符号３００によって示す。データ・ダイヤグラム３００は、シーンに相当し、現在のピクチャ３０２、非参照ピクチャ３０４、参照ピクチャ３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８及び３１９、並びにシーン変更３２０を含む。
【００２９】
図４に示すように、本発明の原理による、複数の参照ピクチャの別データ・ダイヤグラム全体を参照符号４００によって示す。データ・ダイヤグラム４００は、シーンに相当し、現在のピクチャ４０２、非参照ピクチャ４０４、参照ピクチャ４１０、４１１、４１２、４１４及び４１８、並びにシーン変更４２０を含む。
【００３０】
より良好な圧縮（ＪＶＴ標準の場合に最大１５個の参照フレームなど）を達成するために、複数の参照ピクチャをビデオ符号化に用いる。予測ブロックの動きベクトルは、参照ピクチャ全てから算出することが可能であり、次いで、そのブロックに最良の予測を選ぶことが可能である。よって、動き推定の計算量負荷は、１つの参照ピクチャの場合の１５倍になり得る。
【００３１】
動作上、本発明の実施例によって、複数の参照ピクチャの圧縮の利点も高速動き推定の圧縮の利点も達成される。好ましい実施例は、シーン検出、及び賢明に選ばれた参照ピクチャを利用し、十分になると動き推定処理を終結させる。
【００３２】
シーン検出は、シーン変更を検出するために利用される。例えば、絶対差閾値平均シーン検出（「ＡＡＤＴＳＤ」）は次にように実施される。すなわち、
【数１】
2008512046.tif 000003
（式１）
であり、
ここで、ＡＡＤは絶対差の平均であり、Ｎはピクチャ内の画素数であり、Ｐｉは現在のピクチャ内の画素ｉの成分の値であり、Ｐｒｉは参照ピクチャ内の値である。全ての成分を用いることが可能である。すなわち、
【数２】
2008512046.tif 000004
（式２）である。
【００３３】
ここで、Ｍは、成分数（１乃至４）である。
【００３４】
当業者によって認識されるように、ここで、シーン検出の種々の他の形態によって、例示的なＡＡＤＴＳＤ手法を置き換えることができる。
【００３５】
絶対差の平均が閾値よりも大きい場合、現在のピクチャと参照ピクチャは別々のシーンに属する。さもなければ、同じシーン内にある。現在のピクチャ、及び参照ピクチャが、隣接しており、別々のシーンに属する場合、それらの間にシーン変更が存在している。閾値は、予め設定することが可能であるか、又は、適応的に変えることが可能である。
【００３６】
例示的な実施例は、参照ピクチャを選択するために次の基準を用いる。参照ピクチャは常に、予測ピクチャと同じシーンに属する。前述の参照ピクチャが何ら存在しない場合、予測ピクチャはイントラ・ピクチャとして符号化される。最も近い参照ピクチャの動きは、存在している場合、常に算出される。
【００３７】
最も遠い参照ピクチャは、符号化バッファ・サイズ、又はバッファ内に記憶可能なピクチャの数によって判定される。例えば、バッファが、５個の参照ピクチャを収容することが可能である場合、最も近い５個の参照ピクチャを記憶することが可能である。別の実施例を図３に示す。ここで、シーン３２０の最も遠いピクチャ、すなわち第１のピクチャ３１９、及び最も近い参照ピクチャ３１０乃至３１８が記憶される。更なる例を図４に示す。ここで、図４に示すように、第１の参照ピクチャからの距離が２ｎ（ｎ＝０，１，２，…）である参照ピクチャ（ｒｅｆ０、ｒｅｆ１、ｒｅｆ２、ｒｅｆ４など）を動き推定に用いることが可能である。
【００３８】
動き推定サーチは、最も近い参照ピクチャ（すなわち、ｒｅｆ０）から始まる。特定のブロックの場合、予測エラー（「ＰＥ」）が限度内の場合、更なる動き推定は何ら必要なく、又は行われない。ＰＥは、例えば、絶対差和（「ＳＡＤ」）、又は平均２乗予測エラー（「ＭＳＰＥ」）によって算出することが可能であるが、置換する算出を当業者によって用いることができる。ＰＥが閾値を超える場合、２つのオプションが存在する。一方のオプションは、最も遠い参照ピクチャを用いて、予測を算出し、次いで、必要な場合、最も近い参照ピクチャに向けて実施することである。他方のオプションは、最も近い参照ピクチャを用い、次いで、必要な場合、最も遠い参照ピクチャに向けて実施することである。
【００３９】
本発明の実施例の計算量上の節減は、他のアプリケーション（例えば、サーチ範囲を拡張するか、又は他の利用に、アルゴリズムをよりうまく適合させること）に適用することが可能である。本発明の実施例は、動き推定（例えば、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３、Ｈ．２６４、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２やＭＰＥＧ−４など）を利用する多くの種々のビデオ圧縮標準に直接用いることが可能である。
【００４０】
本発明の前述並びにその他の特徴及び利点は、本明細書及び特許請求の範囲記載の教示に基づいて当業者によって容易に確かめることができる。本発明の原理は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途向プロセッサ、又はこれらの組み合わせの種々の形態で実施することができる。
【００４１】
最も好ましくは、本発明の原理はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実施される。更に、ソフトウェアは好ましくは、プログラム記憶装置上に有形的に実施されたアプリケーション・プログラムとして実現される。アプリケーション・プログラムは、何れかの適切なアーキテクチャを備えるマシンにアップロードし得るものであり、かつ、前述のマシンによって実行し得る。好ましくは、マシンは、ハードウェア（１つ又は複数の中央処理装置（「ＣＰＵ」）、ランダム・アクセス・メモリ（「ＲＡＭ」）や入出力（「Ｉ／Ｏ」）インタフェースなど）を有するコンピュータ・プラットフォーム上に実現される。コンピュータ・プラットフォームは、オペレーティング・システム及びマイクロ命令コードも含み得る。本明細書及び特許請求の範囲記載の種々の処理及び機能は、マイクロ命令コードの一部若しくはアプリケーション・プログラムの一部、又はそれらの何れかの組み合わせ（ＣＰＵによって実行することができる）であり得る。更に、種々の他の周辺装置（更なるデータ記憶装置や印刷装置など）をコンピュータ・プラットフォームに接続することができる。
【００４２】
更に、添付図面に表した構成システム部分及び構成方法の一部は好ましくはソフトウェアで実現されるので、システム構成部分間又は処理機能ブロック間の実際の接続は、本発明がプログラムされるやり方によって変わり得る。本明細書及び特許請求の範囲に記載の教示を前提とすれば、当業者は、本発明の前述及び同様の実現形態又は構成を考え出すことができるであろう。
【００４３】
添付図面を参照して例証的な実施例を本明細書及び特許請求の範囲において説明したが、本発明は前述のまさにその実施例に限定されるものでなく、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、当業者によって種々の変更及び修正を行うことができる。前述の変更及び修正は全て、特許請求の範囲記載の本発明の範囲内に含まれることが意図されている。  
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の原理による、複数の参照ピクチャの高速動き推定を備えるビデオ符号器の構成図である。
【図２】本発明の原理による符号化処理の流れ図である。
【図３】本発明の原理による、複数の参照ピクチャのデータ・ダイヤグラムである。
【図４】本発明の原理による、複数の参照ピクチャの別のデータ・ダイヤグラムである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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