(57)【要約】【課題】本発明はビデオ符号化及び復号化に関する適応マクロブロックスキャン方法を提供する。さらに、マクロブロックのサブブロックの適応スキャン方法も提供する。【解決手段】マクロブロック・グループ（ＧＭＢ）のスキャン方向が適応的に変えられる。すなわち、マクロブロック・グループを符号化するために順方向及び逆方向のスキャンが用いられる。マクロブロック・グループとそのスキャン方向を決定する方法において、スライスサイズＧＭＢ、固定サイズＧＭＢ、可変サイズＧＭＢのようなサイズの異なるマクロブロック・グループのモードが使用される。最後にレート歪みが、マクロブロックのサブブロックとともにマクロブロック・グループのスキャン方向を決定するために使用される。【選択図】  図７
2004253826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダにおける適応マクロブロックスキャン方法において、
マクロブロック・グループ（ＧＭＢ）中のマクロブロックの数を決定し、
前記マクロブロック・グループに対するスキャン方向を決定し、
その決定したスキャン方向に前記マクロブロック・グループ中のマクロブロックをスキャンし、
前記スキャン方向にしたがいマクロブロック・グループ中のマクロブロックの予測を実行し、
前記マクロブロックの残余値を符号化し、
前記マクロブロックのサイズを符号化し、
前記スキャン方向を符号化する
ことを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２】
符号化されるべきピクチャが画面内符号化ピクチャであるときは、前記マクロブロック・グループの画面内予測は前記スキャン方向にしたがい実行されることを特徴とする請求項１記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３】
符号化されるべきピクチャが画面間符号化ピクチャであるときは、前記マクロブロック・グループの画面間予測は前記スキャン方向にしたがい実行されることを特徴とする請求項１記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４】
上記ピクチャにおけるスライスはマクロブロック・グループを少なくとも１つ含むことができることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５】
上記ピクチャは少なくとも１つのスライスを含むことができることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項６】
スライスが２つ以上のマクロブロック・グループを有するときは、マクロブロック・グループ中のマクロブロックはピクチャ内の同一ラインに属することを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項７】
前記スライスがマクロブロック・グループを唯一つ有するときに、マクロブロック・グループ中のマクロブロックはピクチャ内の複数のラインに属することを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項８】
前記マクロブロック・グループに対するスキャン方向は左から右への順方向であることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項９】
前記マクロブロック・グループに対するスキャン方向は右から左への逆方向であることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１０】
前記マクロブロック・グループのサイズは、そのグループのマクロブロックの数であることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１１】
前記マクロブロック・グループのサイズは、１スライスのサイズに設定されることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１２】
前記マクロブロック・グループのサイズは、１ピクチャ内の全てのマクロブロック・グループに対して固定であることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１３】
前記マクロブロック・グループのサイズは、１ピクチャ内の全てのマクロブロック・グループに対して可変であることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１４】
前記マクロブロック・グループ中のマクロブロックは常に同じスライスに属することを特徴とする請求項１、２、３、１１、１２または１３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１５】
前記スライスの最初のマクロブロックは、前記スライス内のマクロブロック・グループにおける最初のマクロブロックでなければならないことを特徴とする請求項１、２、３、１１、１２または１３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１６】
前記スライスの最後のマクロブロックは、前記スライス内のマクロブロック・グループにおける最後のマクロブロックでなければならないことを特徴とする請求項１、２、３、１１、１２または１３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１７】
ライン内の最初のマクロブロックは、該ライン内のマクロブロック・グループの最初のマクロブロックでなければならないことを特徴とする請求項１、２、３、１２または１３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１８】
ライン内の最後のマクロブロックは、該ライン内のマクロブロック・グループの最後のマクロブロックでなければならないことを特徴とする請求項１、２、３、１２または１３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項１９】
垂直予測またはＤＣ予測によるマクロブロックは、マクロブロック・グループの最後のマクロブロックとして選択されることを特徴とする請求項１、２、３、１３または１４記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２０】
最初と最後のマクロブロック間のマクロブロックの数は、前記可変マクロブロック・グループのサイズを決定することを特徴とする請求項１、２、３、１３、１４または１９記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２１】
マクロブロックのフレーム間及びフレーム内予測は、空間または周波数領域において実行されることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２２】
前記マクロブロック内の全ての輝度およびクロミナンス画素のスキャン方向は、前記マクロブロックのスキャン方向に対応することを特徴とする請求項１、２、３または２１記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２３】
画素値のフレーム内またはフレーム間予測は、前記順方向または逆方向でなされることを特徴とする請求項１、２、３、２１または２２記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２４】
順方向でのフレーム内及びフレーム間予測は現在の予測方法と同一であることを特徴とする請求項２３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２５】
逆方向でのフレーム内及びフレーム間予測は順方向の予測と対称的であり、順方向予測の現在の予測モジュールは入出力データバッファを再配置することにより、変更せずに適用できることを特徴とする請求項２３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２６】
前記予測方法はマクロブロック及びサブブロック空間予測、マクロブロック及びサブブロックスペクトルフレーム間予測及び動き予測を含み、前記符号化方法はＵＶＬＣ、ＶＬＣまたはＣＡＢＡＣであることを特徴とする請求項２１または２５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２７】
前記スキャン方向は、マクロブロック・グループに対して、順方向及び逆方向の双方においてレート歪みアルゴリズムを用いて決定されることを特徴とする請求項１、２または３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２８】
マクロブロック・グループのサイズはスライスの最初と最後の間にあるマクロブロックの数により表されることを特徴とする請求項１、２、３または１１記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項２９】
前記スキャン方向はスライスのヘッダにあるコードワードによって表されることを特徴とする請求項１、２、３または１１記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３０】
マクロブロック・グループのサイズは、ピクチャのヘッダにおいて符合化されていることを特徴とする請求項１、２、３または１２記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３１】
前記スキャン方向は前記マクロブロック・グループのヘッダにあるフラグによって表されることを特徴とする請求項１、２、３または１２記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３２】
マクロブロック・グループのサイズは、各マクロブロック・グループのヘッダにおいて符号化されていることを特徴とする請求項１、２、３または１３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３３】
前記スキャン方向は一のマクロブロック・グループのヘッダにあるフラグによって表されることを特徴とする請求項１、２、３、１３または２６記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３４】
前記スキャン方向は各マクロブロックのヘッダにあるフラグによって表されることを特徴とする請求項１、２、３、１３または１９記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３５】
請求項１、２または３記載のデコーダにおける適応マクロブロックスキャン方法において、
マクロブロック・グループのサイズを決定し、
マクロブロックのスキャン方向を決定し、
決定した方向において前記マクロブロック・グループにおけるマクロブロックをスキャンし、
前記スキャン方向にしたがいマクロブロックに対して予測を行ない、
前記マクロブロックの画素値を再構築する
ことを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３６】
請求項１１、１２または１３記載のマクロブロック・グループのサイズを決定するモードが、前記ピクチャのヘッダにおけるコードワードによって表されることを特徴とする請求項１、２、３、１１、１２、１３または３５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３７】
マクロブロック・グループのサイズは前記スライス中のマクロブロックの数により決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１１または３５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３８】
マクロブロックのスキャン方向は、スライスのヘッダにおけるコードワードにより決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１１、３５または３７記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項３９】
マクロブロック・グループのサイズは前記ピクチャのヘッダにおけるコードワードによって決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１２または３５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４０】
マクロブロックのスキャン方向は、マクロブロック・グループのヘッダにおけるフラグにより決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１２、３５または３９記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４１】
マクロブロック・グループのサイズは、マクロブロック・グループのヘッダにおけるコードワードにより決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１３、３２、３３または３５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４２】
マクロブロックのスキャン方向はマクロブロック・グループのヘッダにおけるフラグにより決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１３、３２、３３、３４または４１記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４３】
マクロブロックのスキャン方向は各マクロブロックのヘッダにおけるフラグにより決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１３、３４または３５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４４】
マクロブロック・グループのサイズは、決定されたスキャン方向と同じ方向を持つマクロブロックの数により決定されることを特徴とする請求項１、２、３、１３、３４、３５または４３記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４５】
前記適応マクロブロックスキャンは適応サブブロックスキャンに応用可能であることを特徴とする請求項１または３５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４６】
適応サブブロックスキャンが使用されたときは、マクロブロックの全てのサブブロックは左から右への順方向スキャン又は右から左への逆方向スキャンでスキャンされることを特徴とする請求項１、３５または４５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４７】
コードワードがマクロブロックのヘッダにおいてサブブロックのスキャン方向を表すために使用されることを特徴とする請求項１、３４、４５または４６記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４８】
適応サブブロックスキャンが使用されたときに、マクロブロックの各ラインにおけるサブブロックは順方向または逆方向にスキャンされることを特徴とする請求項１、３５または４５記載の適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項４９】
請求項１、３５、４５または４８に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、マクロブロックの各ラインのサブブロックのスキャン方向はサブブロックの各ラインの先頭におけるコードワードにより表されることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５０】
請求項１、３５、４５、４８または４９に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、コードワードがマクロブロックの各ラインにおけるサブブロックのスキャン方向を表すために使用されることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５１】
請求項４６または４８に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、スキャン方向は、サブブロックに対する順方向及び逆方向の双方においてレート歪みアルゴリズムを適用することにより決定されることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５２】
請求項４６または４８に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、コードワードが、各マクロブロックのヘッダにおける請求項４６または４８に記載のスキャンモードを表すために使用されることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５３】
請求項１または３５に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、前記マクロブロックは任意のサイズであり得ることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５４】
請求項１または３５に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、前記マクロブロック・グループはピクチャ内の領域であることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【請求項５５】
請求項１、３５または５５に記載のエンコーダ及びデコーダの双方における適応マクロブロックスキャン方法であって、前記ピクチャ内の領域の幅は前記ピクチャの幅以下であることを特徴とする適応マクロブロックスキャン方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画符号化及び静止画符号化、特に、ビデオ圧縮のためのフレーム内及びフレーム間符号化において使用できる符号化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ符号化はＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＩＩ．２６１、ＩＩ．２６３のような多くの国際的な規格において広く使用されてきた。ビデオ圧縮の目的は、できるだけ少ないビット数で高画質を維持しつつビデオシーケンスを表示することにある。ビデオ圧縮において、フレーム内の効率的な符号化はランダムアクセスやエラー回復に対し非常に有効であり、Ｉ−フレームに対して十分に注目することは無視することができない。
【０００３】
Ｉ−フレームを用いた画面内予測（ｉｎｔｒａ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）は画素値の相互関係を除去しており、これによってビデオ圧縮において重要な役割を果たしている。良好な予測器を用いることにより残余（ｒｅｓｉｄｕａｌ）を小さくでき、これらの残余を符号化する際のビット長を大幅に小さくできる。現行のフレーム内符号化方法は２種類の予測に基いている。１つはマルチモード空間予測（例えば、画面内４×４及び画面内１６×１６予測）であり、もう１つは適応予測（例えば、ＡＣ／ＤＣ予測）である。
【０００４】
ピクチャのマクロブロックの転送シーケンスは常に左から右で上から下であるため、全ての画面内予測方法は主として左上の利用可能なデコードされたマクロブロック（Ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ）に基いている。それゆえ、画面内予測方法は垂直、水平、対角方向を記述する。しかし、それらは非対角方向の予測には適していない。その理由は、ＭＢ（マクロブロック）またはブロックの転送シーケンスによれば、右側のＭＢは常に現在のＭＢまたはブロックの復号化後に現れるからである。この非対称予測は、現存の画面内符号化方法をある種類の画像に対しては有効ではないかもしれないが、いくつかの種類の画像に対しては有効となる。このため、異なる画像はエッジの方向性（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｄｇｅｓ）等のような異なるプロパティを持つ。この欠点を改善すべく、例えば、現行のＪＶＴ（ＭＰＥＧ−４  パート１０）モデルにおいて、オリジナル６モード画面内予測が、非対角方向の予測を試みたより複雑な９モード画面内予測に置き換えられた。しかしながら、９モード画面内予測の改善は情報の欠如のために制限される。
【０００５】
さらに、この適応マクロブロックスキャン方法は、全ての画面間予測されるピクチャについて実行できる。画面間符号化ピクチャ（ｉｎｔｅｒ  ｐｉｃｔｕｒｅｓ）については、サブブロックの動き予測は前の画像及びそれ以降の画像からなされ、また、その予測は上下左右の各方向からなされ得る。多くの場合、動きベクトル予測（例えば、メジアン予測）の設計もまた非対称である。一例として現行のＪＶＴモデルの動きベクトル予測がある。
【０００６】
本発明において、全てのピクチャすなわちＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの符号化に適した適応マクロブロックスキャン方向を使用した方法が記述されている。その方法は、現行の予測と符号化方法における今日の非対称予測及び規格において存在する問題を解決する。さらに、種々のビデオ技術における発明を適用することにより、現在の複雑な非対称フレーム内予測が単純化され、同時に将来有望な符号化効率が確保される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
画像のマクロブロックの転送シーケンスは常に左から右、上から下であるため、画面内予測方法（マルチモード適応空間周波数領域予測を含む）は主として左上の利用可能なＭＢ（マクロブロック）に基く。画面内予測方法は垂直、水平、対角方向を記述しする。しかしながら、それらは非対角方向の予測には適していない。その理由は、ＭＢまたはブロックの転送シーケンスによれば、右側のＭＢは常に現在のＭＢまたはブロックの復号化後に現れるからである。この非対称予測は、現在のビデオ符号化方法を、他の種類の画像に対しては有効ではないかもしれないが、ある種のピクチャに対しては有効にする。
【０００８】
さらに、動き予測において非対称の問題がまた存在する。
【０００９】
ＭＢのいくつかのグループに関し、もしそれらが右上のＭＢ（すなわち、逆のスキャン方向を用いて）から予測された場合、その予測はより効率的となるため、本発明の重要な概念は適応ＭＢスキャン方向を用いることであり、それにより、ラインとスライス内の一群のＭＢの転送シーケンスが符号化効率にしたがい左から右又は右から左のいずれかとなり得る。
【００１０】
ＧＭＢの適当なスキャン方向はレート歪み技術（ｒａｔｅ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて決定できる。
【００１１】
本発明の方法論を用いて、マクロブロックのサブブロックのスキャン方向が符号化効率に応じて適応的に決定できる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は適応ＭＢスキャンを開示する。適応ＭＢスキャンは、左から右へ又は右から左へ送信され得るマクロブロック群に対して適応的に変化するマクロブロックの転送シーケンスを可能とする。この転送シーケンスに基き、現在のマクロブロックの予測は、左／上の画素または右／上の画素に基く。エンコーダは、レート歪みアルゴリズムを用いていずれの転送シーケンス（左から右、又は右から左）がよいかを決定する。このように、予測は対称ではないが、転送シーケンスは符号化画像の特性に適応して選択される。
【００１３】
（作用）
本発明は適応ＭＢスキャン方法を開示する。それにより、現在の画面内及び画面間予測方法の非対称の問題の解決のための効率的な解決策が提供される。その方法は以下の概念又は作用からなる。
【００１４】
ピクチャ／フレームは複数のスライスで構成される。
スライスは、複数のＭＢグループ（ＧＭＢ）で構成される。
ＭＢグループ（ＧＭＢ）のＭＢは常に同じスライス内にある。
ＧＭＢのサイズを記述するために、スライスサイズＧＭＢ、固定サイズＧＭＢ、可変サイズＧＭＢの３つの場合が使用される。
適応ＭＢスキャン方法によれば、ＧＭＢのスキャン方向は調整され得る。すなわち、左から右へ（順方向）又は右から左へ（逆方向）スキャンされ得る。
ＭＢ内のスキャン方向はＧＭＢの方向に対応し、そうでなければ、それはＭＢのヘッダにあるコードワードを用いて示され得る。
スキャン方向が順方向であれば、ＧＭＢの各ＭＢの予測はしばしば、以前に復号化された左上のＭＢに基く。
スキャン方向が逆方向であれば、ＧＭＢの各ＭＢの予測はしばしば、以前に復号化された右上のＭＢに基く。
【００１５】
ＭＢのサイズは可変であり、４ｘ４、８ｘ８、１６ｘ１６等である。空間画面内予測（４モード１６ｘ１６画面内予測、９モード１６ｘ１６画面内予測、６モード４ｘ４画面内予測及び他の画面内予測）及び周波数領域画面内予測（ＡＣ／ＤＣ予測等）のような一般的なフレーム内予測方法のほぼ全てが、この適応ＭＢスキャン方法の使用に適したものである。
【００１６】
本発明はまた適応サブブロックスキャン方法を開示する。マクロブロックはそれぞれ異なる画面内予測モードを持つ複数のサブブロックから構成されてもよい。これらのサブブロックのスキャン方向はまた適応的であり得る。一の適応モードは全てのサブブロックが順方向または逆方向のスキャン方向を用いてスキャンされるものである。他の適応モードは、マクロブロックの各ラインのサブブロックのスキャン方向が適応的に決定され得る。
【００１７】
本発明はまた、ＭＢ群（ＧＭＢ）の決定の仕方、ＧＭＢのスキャン方法の決定の仕方、及びＧＭＢの情報の符号化の仕方とそのスキャン方向を開示する。
【００１８】
本発明はまた、存在する画面内予測モジュール、画面間予測モジュール及び動き予測モジュールに影響を与えないよう適宜実施し得る。本発明はまたそれらのモジュールを改善するオプションを有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について以下の４つのパートにおいて説明する。
【００２０】
１．  ＧＭＢの適応スキャン
本発明においては、ＭＢ群は順方向または逆方向にスキャンされ、符号化されることができる。ＧＭＢを形成するための基本的な規則は、ＧＭＢのＭＢが同じスライスに属すべきことである。
【００２１】
さらに、ＧＭＢのサイズを決定する、スライスサイズＧＭＢ、固定サイズＧＭＢ、可変サイズＧＭＢの３つの場合がある。
【００２２】
ＧＭＢのサイズを決定後、エンコーダは順方向のスキャン方向（順スキャン方向）と逆方向のスキャン方向（逆スキャン方向）の双方を用いて各ＧＭＢを符号化する。その後、レート歪みの基準（すなわち、より短いビット長及びよりよい画像品質）にしたがい、いずれのスキャン方向を使用するかを決定する。
【００２３】
最後に、ＧＭＢ情報すなわちＧＭＢのサイズがＧＭＢのスキャン方向とともに送信ストリームへエンコードされる。
【００２４】
２．  ＧＭＢのサイズの決定
ＧＭＢのサイズを決定する方法として、スライスサイズＧＭＢ、固定サイズＧＭＢ、可変サイズＧＭＢの３つの方法がある。
【００２５】
２．１  スライスサイズＧＭＢ
この方法において、フレーム／ピクチャのＧＭＢはスライスと同じに設定される。なお、スライスは複数のラインから構成されてもよく、この場合、全てのＭＢは順スキャン方向又は逆スキャン方向を用いてスキャンされる。
【００２６】
２．２  固定サイズＧＭＢ
この方法では、ＧＭＢサイズは事前に選択された数Ｎに固定される。１ライン中のＭＢの数をＭとし、以下の規則を適用する。
ｉ）Ｎは、Ｍ／Ｎが正の整数となるように設定される。
ｉｉ）１ライン中の全てのＭＢが同じスライスに属する場合、ＭＢはＭ／Ｎ個のＧＭＢにグループ化される。故に、ＧＭＢを開始する及び終わらせるＭＢの位置は固定される。
ｉｉｉ）１ライン中のＭＢが２つ以上のスライスに属する場合、スライスの最後のＭＢは、ＧＭＢの最後のＭＢでなければならず、スライスの最初のＭＢは常に新しいＧＭＢを開始させる。
ｉｖ）１ライン中のＭＢが非常に多い（Ｓ（＝Ｍ／Ｎ）より多い）スライスに属する場合、規則ｉｉｉ）のみがＭＢをグループ化するために使用され、規則ｉｉ）は適用されない。
【００２７】
２．３  可変サイズＧＭＢ
この方法では、ＧＭＢのサイズは可変である。ＧＭＢのサイズを決定するため以下の方法が使用される。
ｉ）同一ライン（かつ同一スライス）中の全てのＭＢが最初に順スキャン方向を用いて符号化される。そして、符号化されたＭＢのタイプとモードの予測にしたがいＭＢのグルーピングが行なわれる。本発明においては、垂直画面内予測とＤＣ画面内予測によりＭＢがＧＭＢを終了させるために設定される。
ｉｉ）同一ライン（かつ同一スライス）中の全てのＭＢが最初に逆スキャン方向を用いて符号化される。そして、符号化されたＭＢの画面内予測モードにしたがいＭＢのグルーピングが行なわれる。本発明においては、垂直画面内予測とＤＣ画面内予測によりＭＢがＧＭＢを終了させるために設定される。
ｉｉｉ）同一ライン（かつ同一スライス）中の全てのＭＢが最初に順方向及び逆方向の双方のスキャン方向を用いて符号化される。そして、符号化されたＭＢのフレーム内予測モードにしたがいＭＢのグルーピングが行なわれる。本発明においては、垂直画面内予測とＤＣ画面内予測によりＭＢがＧＭＢを終了させるために設定される。
【００２８】
上記方法によれば、もし、ライン中に垂直またはＤＣ画面内予測されたＭＢがなければ、ＧＭＢはライン全体（もしライン中の全てのＭＢが同一スライス内にあれば）として設定される。もし、ライン中のＭＢが２つ以上のスライスに属するならば、垂直及びＤＣ予測されたＭＢに加えて、ＧＭＢはまたスライスの最初と最後のＭＢにより決定される。このため、ＧＭＢ内のＭＢは常に同一スライス上に属すべきである。
【００２９】
垂直及びＤＣ画面内予測は全てのＭＢに基いており、サブブロックには基いていない。
【００３０】
他の方法は、予測タイプ（画面内または画面間）と予測モードにしたがい、ＧＭＢを決定するために使用されてもよい。その基準は、ＧＭＢの最後のＭＢに選択されたＭＢは、その上のＭＢのみから又は前のピクチャからの他のＭＢのみから予測されるべきではない。
【００３１】
３．  ＧＭＢのスキャン方向の決定
ピクチャのＧＭＢを定義して決定すると、ＧＭＢのスキャン方向を決定することは簡単である。本発明では、レート歪みは、より短いビット長及びより良好な画像品質を得る最適なスキャン方向を得るために使用される。
【００３２】
ＲＤコストｃｏｓｔ（ｎｏｒｍａｌ）は、順スキャン方向を用いてＧＭＢをエンコードすることにより計算される。
ＲＤコストｃｏｓｔ（ｉｎｖｅｒｓｅ）は、逆スキャン方向を用いてＧＭＢをエンコードすることにより計算される。
【００３３】
もし、ｃｏｓｔ（ｉｎｖｅｒｓｅ）＜ｃｏｓｔ（ｎｏｒｍａｌ）であれば、逆方向スキャンがＧＭＢを符号化するために使用され、そうでなければ、順方向スキャンが選択される。
【００３４】
４．  適応ＭＢスキャン方法のシンタックス
本発明における異なる実施例を説明する。
【００３５】
４．１  スライスサイズＧＭＢの適応スキャン
この方法において、ＧＭＢのサイズはスライスのものと同一である。１つのコードワードｓｃａｎｎｉｎｇ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎがスライスサイズＧＭＢ（図１、６参照）のスキャン方向を示すために使用される。この場合、ＧＭＢはしばしば複数ラインからのＭＢで構成されることは価値がない。
【００３６】
４．２  固定サイズＧＭＢの適応スキャン
この方法において、ＧＭＢのサイズは固定である。故に、ピクチャレベルで、ＧＭＢのサイズは通知されるべきであり、またさらに、各ＧＭＢのデータの前に、そのＧＭＢのスキャン方向がエンコードされるべきである。
【００３７】
４．３  可変サイズＧＭＢの適応スキャン
この方法において、ＧＭＢのサイズはエンコーダにより可変に設定される。故に、各ＧＭＢのデータの前に、そのＧＭＢのスキャン方向及びＧＭＢのサイズが送信ストリームに挿入される。
【００３８】
５．  適応サブブロックスキャン
本発明はまた、画面内サブブロック予測のために使用できる適応サブブロックスキャン方法を開示する。マクロブロックは、異なる画面内予測モードを有する複数のサブブロックから構成されてもよく、このため、これらのサブブロックのスキャン方向もまた適応性を有し得る。
【００３９】
一の適応モードは、全てのサブブロックが順スキャン方向または逆スキャン方向を用いてスキャンされるモードである。他のモードは、マクロブロックの各ラインのサブブロックのスキャン方向がレート歪みを適用することにより適応的に決定され得るモードである。
【００４０】
適応サブブロックスキャン方法が使用されたとき、最初に、Ｉピクチャのヘッダでのコードワードが、適応サブブロックスキャンがＩピクチャに使用されていることを示すべきである。そして、マクロブロック毎のコードワードがサブブロックのスキャンモードを表すために使用される。最後に、スキャン方向がコードワードにより、マクロブロックのヘッダ又はサブブロックの各ラインにおいて表される。
【００４１】
６．  マクロブロック内のスキャン及び予測
各ＧＭＢのスキャン方向が決定された後、ＧＭＢの各ＭＢ内のスキャン及び予測がさらに記述されるべきである。
【００４２】
ＧＭＢに対し順スキャン方向が使用されたとき、各ＭＢの画素のスキャン及び予測は、現行の方法（すなわち、画面内４ｘ４、画面内１６ｘ１６、ＡＢＴ、動き予測等）と同じままである。
【００４３】
ＧＭＢに対し逆スキャン方向が使用されたとき、ＧＭＢの各ＭＢの画素のスキャン及び予測が、順方向のスキャン方向に対して対称的に実行される。
【００４４】
【発明の効果】
適応ＭＢスキャンを使用することにより、フレーム内及びフレーム間に対する符号化効率が改善される。例えば、現行のＪＶＴ、フォアマンＧＩＦシーケンスに対し、ビットレートで約５％改善される。さらに、本発明を利用することにより、良好な符号化効率を維持しながら現行の画面内及び画面間予測方法を単純化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スライスサイズＧＭＢの一例を示した図である。ＧＭＢがＭＢ  Ａから始ってＭＢ  Ｂで終わっている。
【図２】固定サイズＧＭＢの一例を示した図である。ＧＭＢのサイズが５に設定され、ラインの全てのＭＢが同一スライスに属する場合を示す。
【図３】固定サイズＧＭＢの一例を示した図である。１ライン中に１つ以上のスライス（この場合ＭＢは２つのスライスに属する）がある場合、太線で囲んだＭＢは一のスライスに属し、それ以外は他のスライスに属する。ＧＭＢ２とＧＭＢ３はスライスの境界により分割されている。
【図４】可変サイズＧＭＢのいくつかの例を示した図である。ＧＭＢ１はライン全体におけるＭＢから構成され、他のＧＭＢ（ＧＭＢ２−ＧＭＢ５）は得られた可変サイズを示す。
【図５】異なる方向における現在のＭＢ  Ａの予測を示す図である。（ａ）スキャン方向が左から右、（ｂ）スキャン方向が右から左。
【図６】各Ｉピクチャに対し、コードワードＧＭＢ＿ｔｙｐｅがそのピクチャにどの種類のＧＭＢが使用されているかを示すことを示した図である。
【図７】各スライスについて与えられたスキャン方向（０は順方向、１は逆方向）に対するスライスサイズＧＭＢが使用されたときのシンタックスを示した図である。
【図８】各スライスにおける固定サイズＧＭＢが使用された場合のシンタックスを示した図である。２つ以上のＧＭＢがあり、スキャン方向が各ＧＭＢ毎に与えられている。
【図９】各スライスにおける可変サイズＧＭＢが使用された場合のシンタックスを示した図である。スキャン方向だけでなく、ＧＭＢのサイズもまた与えられる。
【図１０】可変サイズＧＭＢが使用された場合の別の実施例を示す図である。
【図１１】適応サブブロックスキャン方法を示した図である。（ａ）全てのサブブロックに対する左から右へのスキャン、（ｂ）全てのサブブロックに対する右から左へのスキャン、（ｃ）各ラインのサブブロックに対する適応的なスキャン（最初及び最後のラインが右から左へスキャンされ、他の２つのラインが左から右へスキャンされる場合の例を示す）。
【図１２】適応サブブロックスキャンが使用された場合のマクロブロックの符号化に関する図である。適応サブブロックスキャンの使用、不使用はＩピクチャのヘッダにおけるコードワードに示される。
【図１３】マクロブロック内の画素の予測を説明した図である（例えば、画面内１６ｘ１６予測）、（ａ）順スキャン方向での予測、（ｂ）逆スキャン方向での予測。
【図１４】順スキャン方向でのＪＶＴモデルにおける９モードサブブロック予測を示した図である。
【図１５】逆スキャン方向でのＪＶＴモデルにおける９モードサブブロック予測を示した図である。
【図１６】動きベクトルのメジアン予測を示した図である（ａ）順スキャン方向、（ｂ）逆スキャン方向。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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