(57)【要約】  本発明は、画像信号の複数の画像（ＦＲ）に対応するビットストリーム（ＢＳ）を復号化するための画像復号化装置（ＤＥＣ）に関する。本発明は、複数の動きベクトル（ＭＶ１）が前記ビットストリームの公称解像度で符号化された複数の値を有し、前記画像復号化装置は、前記公称解像度とは異なる解像度に複数の復号化公称動きベクトル（ＭＶ１）を丸めるための手段（ＲＮＤ）を含み、前記丸めは、前記公称動きベクトルの値に平均値が等しい連続した複数の値を、予測経路に沿って、丸められた連続した複数の動きベクトル（ＭＶ２）に与えることにより、前記予測経路に沿った誤差の蓄積を削減するように行われるものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号の複数の画像（ＦＲ）に対応するビットストリーム（ＢＳ）を復号化するための画像復号化装置（ＤＥＣ）であって、複数の動きベクトル（ＭＶ１）が前記ビットストリームの公称解像度で符号化された複数の値を有し、前記画像復号化装置は、前記公称解像度とは異なる解像度に複数の復号化公称動きベクトル（ＭＶ１）を丸めるための手段（ＲＮＤ）を含み、前記丸めは、前記公称動きベクトルの値に平均値が等しい連続した複数の値を、予測経路に沿って、丸められた連続した複数の動きベクトル（ＭＶ２）に与えることにより、前記予測経路に沿った誤差の蓄積を削減するように行われることを特徴とする画像復号化装置（ＤＥＣ）。
【請求項２】
複数の復号化公称動きベクトル（ＭＶ１）を丸めるための前記手段（ＲＮＤ）は、同じタイプの一つのピクチャから他のピクチャへと、少なくとも二つの動きベクトル丸め手法を交互に行う、請求項１に記載の画像復号化装置（ＤＥＣ）。
【請求項３】
複数の復号化公称動きベクトル（ＭＶ１）を丸めるための前記手段（ＲＮＤ）は、一つの参照ピクチャから他の参照ピクチャへと、少なくとも二つの動きベクトル丸め手法を交互に行う、請求項１に記載の画像復号化装置（ＤＥＣ）。
【請求項４】
画像信号の複数の画像（ＦＲ）に対応するビットストリーム（ＢＳ）を復号化するための方法であって、複数の動きベクトル（ＭＶ１）が前記ビットストリームの公称解像度で符号化された複数の値を有し、前記復号化方法は、前記公称解像度とは異なる解像度に複数の復号化公称動きベクトル（ＭＶ１）を丸めるための丸めステップを含み、前記丸めステップは、前記公称動きベクトルの値に平均値が等しい連続した複数の値を、予測経路に沿って、丸められた連続した複数の動きベクトル（ＭＶ２）に与えることにより、前記予測経路に沿った誤差の蓄積を削減するように行われることを特徴とする復号化方法。
【請求項５】
プログラム命令を備えたコンピュータプログラム・プロダクトであって、前記プログラムがプロセサにより実行される場合に、前記プログラム命令が請求項４に記載の復号化方法を実行するコンピュータプログラム・プロダクト。
【請求項６】
請求項１乃至３いずれかに記載の画像復号化装置を含む携帯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号の画像に対応するビットストリームを復号化するための画像復号化装置に関し、特に、ＭＰＥＧ−４復号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ−４標準は、様々な符号化装置と復号化装置との間で動作可能とする画像ビットストリームのシンタックスを規定している。標準では多くの画像ツールを記載しているが、これらすべてを導入すると、ほとんどのアプリケーションで非常に複雑になってしまう。利用可能なツールの選択肢や符号化装置／復号化装置の複雑さをもっと柔軟にするために、この標準では、さらに、特定ツールに限定されたシンタックス・サブセットであるプロファイルを規定している。
【０００３】
例えば、シンプル・プロファイル（ＳＰ）は、ＭＰＥＧ用語において、Ｉ及びＰ  ＶＯＰｓ、ＡＣ／ＤＣ予測、マクロブロック毎の１又は４動きベクトル、無制限動きベクトル、そして、１/２半画素動き補償を含むビットストリーム・シンタックス全体のサブセットである。アドバンスト・シンプル・プロファイル（ＡＳＰ）は、ＳＰシンタックスのスーパーセットであり、これは、ＳＰ符号化ツールを含み、そして、Ｂ  ＶＯＰｓ、グローバル動き補償、インターレース画像、そして、インタポレーション・フィルタが１/２画素動き補償で用いられるものとは異なる１/２画素動き補償を追加している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＰＵリソースやパワーリソースが限られているある種の装置では、ハードウエアＩＰが通常通りに復号動作を行うことができなくとも、ある復号動作を行うのにハードウエアが加速化された機能を用いるのは効果的といえる。これは復号エラーとなり、復号された画像にドリフトが生じることになる。
【０００５】
文献ＵＳ２００４／００５７５２１が、ビットストリームを、対応するが異なった符号化ビットストリームに変換するトランスコーダを開示している。このトランスコーダは、入力の如何なる１/４画素動きベクトルも最も近い半画素値に変換され、又は、出力ベクトルが、入力ベクトルと同じ方向の最大有効出力ベクトルされる、丸め手法を導入している。このような丸め手法を用いると、連続画像にドリフトが生じ、このドリフトは予測経路において生じるものである。
【０００６】
従って、本発明の目的は、復号化された画像に影響を与えるドリフトの発生を抑制する画像復号化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】
このために、画像復号化装置であって、複数の動きベクトルがビットストリームの公称解像度で符号化された複数の値を有し、前記画像復号化装置は、前記公称解像度とは異なる解像度に複数の復号化公称動きベクトルを丸めるための手段を含み、前記丸めは、前記公称動きベクトルの値に平均値が等しい連続した複数の値を、予測経路に沿って、丸められた連続した複数の動きベクトルに与えることにより、前記予測経路に沿った誤差蓄積を削減するように行われる画像復号化装置が提供される。
【０００８】
本発明の一実施形態では、複数の復号化公称動きベクトルを丸めるための手段が同じタイプの一つのピクチャから他のピクチャへと、少なくとも二つの動きベクトル丸め手法を交互に行う。
【０００９】
他の実施形態では、復号化公称動きベクトルを丸めるための前記手段は、非参照ピクチャが存在する場合に、一つのピクチャから他の参照ピクチャへと、少なくとも二つの動きベクトル丸め手法を交互に行う。実際は、例えば、ＩＢＢＢＰＢＢＢＰという構造の場合に、Ｐ画像のみが参照ピクチャとなり、ドリフトはＰピクチャで削減される。
【００１０】
本発明は、さらに、画像信号の複数の画像のビットストリームを復号化するための方法に関する。本発明によれば、複数の動きベクトルが前記ビットストリームの公称解像度で符号化された複数の値を有し、前記方法は、前記公称解像度とは異なる解像度に複数の復号化公称動きベクトルを丸めるための丸めステップを含み、前記丸めステップは、前記公称動きベクトルの値に平均値が等しい連続した複数の値を、予測経路に沿って、丸められた連続した複数の動きベクトルに与えることにより、前記予測経路に沿った誤差蓄積を削減するように行われる。
【００１１】
本発明は、さらに、プログラム命令を備えたコンピュータプログラム・プロダクトであって、前記プログラムがプロセサにより実行される場合に、前記プログラム命令が上記復号化方法を実行するコンピュータプログラム・プロダクトに関する。
【００１２】
本発明は、上記の画像符号化装置が効果的に実装される、ＭＰＥＧ−４等の画像標準や、携帯電話のＤｉｖＸストリームの再生に応用できるものである。
【００１３】
本記載並びに請求の範囲において、表現「ピクチャ」はピクチャと同様にフレームも示すものである。
【００１４】
本発明のさらなる目的、特徴及び効果は、添付図面を参照して以下の詳細な記載を読むことにより明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下の記載では、当業者によく知られている機能又は構成は、詳細に説明すると本発明を不明瞭にする可能性があるので、詳細には説明しない。
【００１６】
図１は、画像信号の画像ＦＲに対応するビットストリームＢＳを復号化するための復号化ユニットＤＣＵを含む画像復号化装置ＤＥＣを概略的に示す。このビットストリームＢＳは、画像のマクロブロック又はブロックの再構築として一旦復号化される、用いられる符号化データを含む。標準によれば、そのデータは、以前の参照画像のデータから予測されたＰ又はＢタイプのブロックのテクスチャ及び動きベクトルを含む。本発明は、動きベクトルがビットストリームから摘出され、そして、動き補償ユニットＭＣＵ又は画像復号化装置ＤＥＣの復号化ユニットＤＣＵに従う如何なる他の画像処理又は表示ユニットの条件に合うように形成される態様に関する。
【００１７】
効果的にも、上記動きベクトルＭＶ１はビットストリームにおいて示された公称解像度に応じて符号化される。しかしながら、画像信号を受けると思われる装置がすべて公称解像度を処理する可能性があるわけではない。これは、例えば、１/４画素動き補償を用いた装置によりビットストリームが符号化された場合や、画像復号化装置が１/２画素動き補償を用いた動き補償ユニットを含む場合である。この後の例や他の例が図２及び３に示される。
【００１８】
本発明を説明するにあたって、動き補償ユニットＭＣＵにて実現される動き補償ステップは、１/４画素解像度で符号化されたデータを受ける間に、１/２画素動き補償ベクトル及び１/２画素インタポレーション・フィルタを用いて実行されることが考慮される。従来技術では、記載したように、ＭＰＥＧ−４標準のサブクローズ（ｓｕｂｃｌａｕｓｅ）７．６．２．１において、上記の１/２画素インタポレーション・フィルタが１/４画素解像度の動きベクトルを１/２画素に丸める。そのような丸めは、表１に示されるように、次の１/２画素位置又は整数画素位置に対して実行される。表２に示されるように、以前の１/２画素位置又は以前の整数画素位置に対しても等しく実行できる。
【表１】
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【表２】
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【００１９】
１/４又は３/４位置を示す動きベクトルにとって、この丸め手法は、動き補償の間に、１/４画素の位置ずれを起こすことになる。良くないことではあるが、これらの誤差は、ＭＰＥＧ画像技術が予測を行うということから、一つの画像から他の画像へと大きくなる。従って、画像シーケンスでよくある、一定な片方向の動きの領域では、物体のテクスチャが数画素に渡って広がるというドリフトが、数画像後に観察される。これは、明らかに、位置ずれ誤差が同一方向で蓄積されるという事実による。
【００２０】
そこで、本発明は、１/２画素動き補償の機能を有する１/４画素動き補償を行う疑似ＡＳＰ復号化装置に関係した内容で開示される。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、予測経路に沿った誤差の蓄積を削減し、従って、表１及び表２の丸め手法を同じ画像タイプ、即ち、Ｐ又はＢピクチャに渡って交互に行うことによるドリフト効果を削減することが提案される。こうすることにより、位置ずれによるミスマッチが、一定な片方向の動きの領域において、一つの画像から他の画像へと異なる方向を示す。従って、それらミスマッチの蓄積が零に向かい、ドリフトの認識程度が低くなる。この実施形態では、図２ａに示されているように、丸めユニットＲＮＤを用いて図１で実行される二つの簡単な丸め手法が矢印（ａ）及び（ｂ）により示されている。
【００２２】
図２ｂ示されているような、さらに複雑な丸め手法（ａ‘）及び（ｂ’）を実施することも可能である。図示されているように、１/４画素解像度が１/３画素解像度に変換されなければならない。この場合、二つの問題が生じる。一つは、上述の手法（ａ）及び（ｂ）を用いて処理することができる位置１/２に関するものである。二つ目は位置１/４，３/４に関するものである。これら位置を、各々、１/３，２/３である、最も近い１/３又は整数画素位置に丸めることが可能である。上述のものと同様な現象が、ここでも、観察され、一定な片方向の動きの領域においてドリフトが生じる。
【００２３】
そのような問題を解決するために、１/４を０に、そして、３/４を１に丸める手法（ａ‘）、そして、１/４を１/３に、そして、３/４を２/３に丸める手法（ｂ‘）という重み付けされた交互の丸め手法を用いることができる。図２ｂの例では、丸め手法（ａ‘）が手法（ｂ‘）と交互に用いられているが、手法（ｂ‘）より二度少なく用いられている。このようにして、丸めユニットが二つの手法を交互に行って、平均ドリフトを零に向かわせる。
【００２４】
図３に示されているように、本発明は解像度が上がる場合にも実施されてもよい。例えば、１/３画素解像度の機能を有する装置により１/２画素解像度の画像信号を受ける場合である。この場合、本発明によれば、位置１/２を位置１/３に、そして、位置１/２を位置２/３に、それぞれ、丸める、丸め手法（ａ）及び（ｂ）が、誤差蓄積を削減しながら、１/２位置を丸めるために効果的に交互に用いられる。従って、丸めユニットは、予測経路に沿った誤差蓄積を削減するように丸め手法を変える。それは、例えば、他の画像の参照画像として用いられる画像間で行われる。特に、ＭＰＥＧ−４  ｐａｒｔ−２  復号化装置では、これは、一つのＰピクチャから次のＰピクチャということに等しい。
【００２５】
本発明は、最終的な画像品質を犠牲にすることなく、１/２画素動き補償の機能又は如何なる局部解像度動き補償の機能を用いる可能性を提供する。本発明は、特に、低解像度機能のみの携帯電話等の携帯機器での高解像度画像を処理するのに適している。
【００２６】
本発明は、上述の実施形態には限定されず、添付請求の範囲で規定された本発明精神と範疇から逸脱することなく様々な変形及び変更が可能であることが理解されるところである。この点に関して、以下の事項が最後に述べられる。
【００２７】
ハードウェア又はソフトウエアの単一の手段が複数の機能を実行することができるように、ハードウェア又はソフトウエアの複数の手段を用いて、本発明により上記方法の各機能を実施する様々な方法がある。ハードウェア又はソフトウエア、又は、両者の複数の手段のアセンブリがある機能を実行することを除外するものではなく、従って、本発明により上記ドリフト周波数を処理する方法を変更無く単一の機能で形成できる。
【００２８】
それらハードウェア又はソフトウエアの手段は、適切にプログラミング可能なワイヤード電子回路又は集積回路等を用いて、様々な態様で実施できる。
【００２９】
以下の特許請求の範囲において、参照符号は、特許請求の範囲を限定するものではない。動詞「含む」及びその活用形は、如何なる請求項に列挙された要素やステップ以外の要素やステップの存在を排除するものではない。要素の単数表現は、その要素の複数表現を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】丸め処理が実行される、本発明の画像符号化装置を示す図である。
【図２ａ】低下する解像度に対して本発明を適用した例を示す図である。
【図２ｂ】低下する解像度に対して本発明を適用した例を示す図である。
【図３】増加する解像度に対して本発明を適用した例を示す図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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