(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置であって、
動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出部と、
前記差分の和が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を背景画像に決定する背景画像決定部と、
前記動きベクトルごとに、前記差分の分散を算出する分散算出部と、
前記差分の分散が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を勾配画像に決定する勾配画像決定部と、
前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成部と、
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置であって、
動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記動きベクトルごとに、前記符号化対象ブロックを分割した分割領域別の前記差分の部分和を算出する部分和算出部と、
前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出部と、
前記差分の和が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を背景画像に決定する背景画像決定部と、
前記差分の部分和が小さい前記分割領域を勾配画像探索領域に選択する勾配画像探索領域決定部と、
前記動きベクトルごとに、前記原画像における前記勾配画像探索領域と、前記動きベクトルにより特定される前記参照画像の領域との画素値の差分の分散を算出する分散算出部と、
前記差分の分散が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を勾配画像に決定する勾配画像決定部と、
前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成部と、
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置であって、
動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出部と、
前記動きベクトルごとに、前記符号化対象ブロックを分割した分割領域別の前記差分の部分和を算出する部分和算出部と、
前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出部と、
前記動きベクトルごとに、前記差分の部分和が最小の前記分割領域を選択し、選択された前記分割領域と前記差分の部分和の分散が最小の動きベクトルを選択する組合せ生成部と、
前記動きベクトルごとに、前記参照画像において、前記符号化対象ブロックから前記動きベクトルだけ移動した背景画像候補ブロックと、前記符号化対象ブロックから、前記動きベクトルについて前記組合せ生成部により選択された前記動きベクトルだけ移動した勾配画像候補ブロックとの合成画像を生成し、コストが最小の前記合成画像の生成に用いられた前記勾配画像候補ブロック及び前記背景画像候補ブロックを勾配画像及び背景画像に決定する背景及び勾配画像決定部と、
前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成部と、
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項４】
原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置が実行する動画像符号化方法であって、
動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出ステップと、
前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出ステップと、
前記差分の和が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を背景画像に決定する背景画像決定ステップと、
前記動きベクトルごとに、前記差分の分散を算出する分散算出ステップと、
前記差分の分散が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を勾配画像に決定する勾配画像決定ステップと、
前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成ステップと、
を有することを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項５】
コンピュータを、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の動画像符号化装置として機能させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び、動画像符号化プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）は、Ｈ．２６４の次世代の映像符号化標準方式として策定された。ＨＥＶＣは、Ｈ．２６４を上回る符号化効率を実現する符号化方式である。ＨＥＶＣでは、インター符号化においても、予測モードの選択肢として周囲の予測モードを適用するマージモードを取り入れるなど、Ｈ．２６４などに比べて更に予測効率を向上させる手法が導入されている。
【０００３】
最新の映像符号化標準方式であるＨＥＶＣにおいて、インター符号化では次のような予測画像の生成手法が用いられている（例えば、非特許文献１参照）。
符号化対象ブロックに対し、それより前の復号済み画像を予測画像の候補とし、定められた領域内で誤差が最小となる領域を探索する。このとき、探索する領域全体に小数画素フィルタと呼ばれる固定フィルタを施すことにより、探索範囲の画素を小数画素分だけずらした位置を表し、かつ、実際には復号済み画像に存在しない画素を生成して、これを探索に用いることも可能である。また、双方向予測を行う場合には、それぞれ符号化対象ブロックの存在するフレームからの時間方向の距離による重みづけ和を取り、予測画像を生成する。
【０００４】
上記の手法によると、予測画像の生成には復号済み画像に直接存在しない画素を用いることも可能である。しかし、半画素生成フィルタ、双方向予測のいずれも画像の性質を考慮せずに一定のフィルタを施すため、適切な予測画像が生成されない可能性がある。実際、動きがある物体と背景が一緒に存在するブロックでは、参照画像中の物体の位置と背景とのずれがおきるため、物体と背景の両方が一致するような参照画像が一つのブロックとして抽出されにくい。また、半画素フィルタでは全体を一斉にずらしてしまうため、同様にこの問題を解決できない。重みづけ和を用いる場合も、全体に対して同一比の重みづけで線形和をとるため、この問題を解決することは困難である。
そこで、解決方法として以下の画像合成技術を用いることが考えられる。
【０００５】
画像合成の手法の一つとしてPoisson画像合成（Poisson Image Editing；以下、「ＰＩＥ」と記載する。）が知られている。ＰＩＥでは、片方の画像の輝度勾配を維持しつつ、もう一方の背景画像に埋め込む。これにより、ある画像の領域の一部を、別の画像を背景として自然に合成する（例えば、非特許文献２参照）。この手法は、理論上は背景画像がｆ＊、埋め込む画像（以下、勾配画像と呼ぶ）の輝度勾配がｖのとき、以下に示す式（１）の方程式の解ｆを求めて合成画像とするものである。
【０００６】
【数１】
0006363975.tif 000002
【０００７】
式（１）の方程式の意味を説明する。第一式は、領域Ω上では、輝度勾配ｖをもつ画像と、合成画像である（１）の解ｆの輝度勾配に対して、ｄｉｖｖとΔｆが一致することを意味する。また、第二式は、Ωの境界δΩにおいて、背景画像ｆ＊とｆの輝度値が一致することを意味する。この方程式の解を求めることで、求めたい合成画像を得ることが可能である。
【０００８】
非特許文献１の技術に、ＰＩＥで生成した画像を予測画像として新たに用いるという手法を容易に類推することができる。これにより従来のインター予測で用いたような重みづけ予測のみでは適切な予測画像の生成が困難な場合にも、自然な予測画像を生成することができると考えられる。
【０００９】
この手法を用いた予測画像生成技術として、以下があげられる。すなわち、予測画像生成時に、背景画像と勾配画像の合成により新たな予測画像を生成し、予測効率を向上させる手法である。この技術では、テンプレートマッチングにより背景画像の符号量発生を抑えている（例えば、非特許文献３参照。）。詳しくは、より最適な予測画像を得る手法として、背景画像と勾配画像のすべての組合せに対して合成画像を生成し、最適となる合成画像を生成する背景画像・勾配画像を共に動きベクトルなどとして符号化する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】"Recommendation ITU-T H.265: High efficiency video coding",2013年
【非特許文献２】P. Perez, M. Gangnet, and A. Blake, "Poisson Image Editing", Proc. SIGGRAPH’03, 2003年, p.313-318
【非特許文献３】渡邊真由子，北原正樹，清水淳，“予測画像生成へのPoisson画像合成適用に関する一検討”，PCSJ/IMPS2014，2014年，P-1-02
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
合成画像生成の際、予測画像として最適な合成画像を生成するためには、勾配画像と背景画像を組合せた結果として最適なものを探索する必要がある。以下の２つの探索方法が考えられる。
【００１２】
（第１の方法）全探索により背景画像と勾配画像の最適な組合せを求める場合、符号化対象ブロックの画素数がＸ個、勾配画像の探索候補がＡ個、背景画像の探索候補がＢ個であるときには、探索に伴う差分演算回数は最大Ａ×Ｂ×Ｘ回となる（ここで、Ｘ，Ａ，Ｂはそれぞれ正の整数）。更には、探索ごとに合成画像を生成する必要がある。なお、探索に伴う差分演算回数とは、ある符号化対象ブロックに対する合成画像決定のための画素値の差分演算の発生回数としてカウントされるものである。例えば、全探索の場合、全探索で最適な組合せを決定するときには、符号化対象ブロックの予測画像の候補となりうる勾配画像と背景画像の組合せから合成画像を生成し、符号化対象ブロックと、生成したそれら合成画像それぞれとの画素値の差分を演算する。この演算回数が、探索に伴う差分演算回数となる。
【００１３】
（第２の方法）一方、勾配画像と背景画像をそれぞれが最適になるよう独立に探索した場合であっても、以下が問題となる。
（１）探索に伴う差分演算回数は、（Ａ＋Ｂ）×Ｘ回必要である。
（２）組合せ最適化を行わないため、予測性能が悪化する可能性がある。
【００１４】
上記事情に鑑み、本発明は、インター符号化の際に参照する予測画像の生成に用いられる勾配画像と背景画像の組合せの探索にかかるコストを抑制しながら、予測画像の精度悪化を防ぐことができる動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び、動画像符号化プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置であって、動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出部と、前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出部と、前記差分の和が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を背景画像に決定する背景画像決定部と、前記動きベクトルごとに、前記差分の分散を算出する分散算出部と、前記差分の分散が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を勾配画像に決定する勾配画像決定部と、前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成部と、を備える。
【００１６】
本発明の一態様は、原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置であって、動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出部と、前記動きベクトルごとに、前記符号化対象ブロックを分割した分割領域別の前記差分の部分和を算出する部分和算出部と、前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出部と、前記差分の和が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を背景画像に決定する背景画像決定部と、前記差分の部分和が小さい前記分割領域を勾配画像探索領域に選択する勾配画像探索領域決定部と、前記動きベクトルごとに、前記原画像における前記勾配画像探索領域と、前記動きベクトルにより特定される前記参照画像の領域との画素値の差分の分散を算出する分散算出部と、前記差分の分散が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を勾配画像に決定する勾配画像決定部と、前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成部と、を備える。
【００１７】
本発明の一態様は、原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置であって、動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出部と、前記動きベクトルごとに、前記符号化対象ブロックを分割した分割領域別の前記差分の部分和を算出する部分和算出部と、前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出部と、前記動きベクトルごとに、前記差分の部分和が最小の前記分割領域を選択し、選択された前記分割領域と前記差分の部分和の分散が最小の動きベクトルを選択する組合せ生成部と、前記動きベクトルごとに、前記参照画像において、前記符号化対象ブロックから前記動きベクトルだけ移動した背景画像候補ブロックと、前記符号化対象ブロックから、前記動きベクトルについて前記組合せ生成部により選択された前記動きベクトルだけ移動した勾配画像候補ブロックとの合成画像を生成し、コストが最小の前記合成画像の生成に用いられた前記勾配画像候補ブロック及び前記背景画像候補ブロックを勾配画像及び背景画像に決定する背景及び勾配画像決定部と、前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成部と、を備える。
【００１８】
本発明の一態様は、原画像と予測画像との差分の画像を符号化する動画像符号化装置が実行する動画像符号化方法であって、動きベクトルごとに、前記原画像における符号化対象ブロック内の画素と、参照画像において前記画素から前記動きベクトルだけ移動した位置の画素との画素値の差分を算出する差分算出ステップと、前記動きベクトルごとに、前記差分の和を算出する和算出ステップと、前記差分の和が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を背景画像に決定する背景画像決定ステップと、前記動きベクトルごとに、前記差分の分散を算出する分散算出ステップと、前記差分の分散が小さい動きベクトルを選択し、前記参照画像において前記符号化対象ブロックから、選択された前記動きベクトルだけ移動した領域を勾配画像に決定する勾配画像決定ステップと、前記背景画像と前記勾配画像とを合成して予測画像を生成する予測画像生成ステップと、を有する。
【００１９】
本発明の一態様は、コンピュータを、上述したいずれかの動画像符号化装置として機能させる動画像符号化プログラムである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、インター符号化の際に参照する予測画像の生成に用いられる勾配画像と背景画像の組合せの探索にかかるコストを抑制しながら、予測画像の精度悪化を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による動画像符号化装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態による動きベクトル予測部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】同実施形態による背景画像と勾配画像の探索範囲を示す図である。
【図４】同実施形態による動きベクトル予測部の符号化処理を示す処理フローである。
【図５】第２の実施形態による符号化対象ブロックの分割を示す図である。
【図６】同実施形態による背景画像と勾配画像の探索範囲を示す図である。
【図７】同実施形態による動きベクトル予測部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図８】同実施形態による動きベクトル予測部の符号化処理を示す処理フローである。
【図９】第３の実施形態による動きベクトル予測部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】同実施形態による動きベクトル予測部の符号化処理を示す処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態による動画像符号化装置１００の構成を示す機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。動画像符号化装置１００は、時間軸上で連続している複数の画像（フレーム）で構成された動画像を取り扱う。
【００２３】
動画像符号化装置１００は、符号化制御部１０１、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform：離散コサイン変換）／量子化部１０２、逆量子化／ＩＤＣＴ（Inverse Discrete Cosine Transform：逆離散コサイン変換）部１０３、ループフィルタ１０４、動きベクトル予測部１０５、動き探索部１０６（予測画像生成部）、イントラ予測部１０７、選択部１０８、及び、エントロピー符号化部１０９を備える。符号化制御部１０１、ＤＣＴ／量子化部１０２、逆量子化／ＩＤＣＴ部１０３、ループフィルタ１０４、動き探索部１０６、イントラ予測部１０７、選択部１０８、及び、エントロピー符号化部１０９は、それぞれ従来からある画像符号化処理の機能の一部を行う機能部である。そのため、これらの機能について述べる以下の説明は一例に過ぎず、動画像符号化が実現可能であれば他の構成が採用されてもよい。
【００２４】
符号化制御部１０１は、入力された動画像データ（以下「原画」という。）に対する符号化処理を制御する。例えば、符号化制御部１０１は、ＤＣＴ／量子化部１０２及びイントラ予測部１０７を制御する。なお、原画は、符号化処理の対象となっている動画像の個々のフレーム（画像）である。
【００２５】
ＤＣＴ／量子化部１０２は、原画と、動き探索部１０６又はイントラ予測部１０７から出力された予測画像との差分として得られる残差信号に対して離散コサイン変換及び量子化処理を行う。逆量子化／ＩＤＣＴ部１０３は、ＤＣＴ／量子化部１０２によって量子化された残差信号に対し、逆量子化処理及びＩＤＣＴ処理を行う。ループフィルタ１０４は、逆量子化／ＩＤＣＴ部１０３の出力に対してループフィルタリングを行った結果を参照画像として動き探索部１０６及び動きベクトル予測部１０５に出力する。動きベクトル予測部１０５は、原画とループフィルタ１０４から出力された参照画像とに基づいて動きベクトルの予測を行う。動きベクトル予測部１０５は、動きベクトルの予測によって、各符号化対象ブロックについて、背景画像と、背景画像に合成する勾配画像とを決定し、決定した結果を動き探索部１０６に出力する。
【００２６】
動き探索部１０６は、符号化対象ブロック単位で、動きベクトル予測部１０５が決定した背景画像と勾配画像をＰＩＥにより合成し、予測画像を生成する。イントラ予測部１０７は、画面内予測処理を実行することによって、予測画像を生成する。選択部１０８は、動き探索部１０６によって生成された予測画像と、イントラ予測部１０７によって生成された予測画像と、のいずれかを選択し、出力する。原画と、選択部１０８によって選択された予測画像との差分がＤＣＴ／量子化部１０２に入力される。エントロピー符号化部１０９は、ＤＣＴ／量子化部１０２によって量子化されたデータに対しエントロピー符号化処理を行い、ビットストリームとして出力する。
【００２７】
動画像符号化装置１００は、以下の手法１又は手法２の符号化処理を行う。なお、下記の符号化処理において、処理の順番は矛盾が生じない限り逆転または並列でも可能である。
【００２８】
＜手法１＞
手法１では、動画像符号化装置１００は、原画と参照画像の差分を先に求め、求めた差分を用いて参照画像における背景画像及び勾配画像を決定する。これにより、差分の演算回数が削減される。手法１の符号化は、以下の処理となる。
【００２９】
（処理１）  動画像符号化装置１００は、背景画像探索において、取り得る動きベクトルごとに、原画の符号化対象ブロック内の各画素と、その画素から動きベクトルだけ移動した位置の参照画像の画素との画素値の差分を求める。
（処理２）  動画像符号化装置１００は、動きベクトルごとに、処理１において求めた差分の和（絶対値和など）を求め、和が最小となる動きベクトルにより背景画像を決定する。
（処理３）  動画像符号化装置１００は、動きベクトルごとに、処理１で求めた差分の分散を求め、分散が最小となる動きベクトルにより勾配画像を決定する。
【００３０】
手法１によれば、勾配画像と背景画像の探索候補が重複している場合（Ａ＝Ｂ）に、差分演算回数をＡ×Ｘ回に抑えることができる。また、手法１では、勾配画像の算出に、従来技術で用いていた勾配（微分値）の代わりに画素値の分散を用いる。これにより、勾配画像と背景画像のそれぞれの各コストの算出過程のうち、一部を共通で求められる形（符号化対象画像と参照画像の対応する位置の画素の差分）に変更することが可能となる。従って、全体の差分演算回数の削減が可能である。
【００３１】
＜手法２＞
手法２では、動画像符号化装置１００は、手法１に加え、符号化領域を分割した分割領域ごとに差分の部分和を求める。これにより、背景画像の中でより原画からの差分が大きくなる領域を改善するような勾配画像を探索する。手法２の符号化は以下の処理となる。
【００３２】
（処理１）  動画像符号化装置１００は、背景画像探索において、取り得る動きベクトルごとに、原画の符号化対象ブロック内の各画素と、その画素から動きベクトルだけ移動した位置の参照画像の画素との画素値の差分を求める。
（処理２）  動画像符号化装置１００は、動きベクトルごとに、処理１において求めた差分の和（絶対値和など）と、分割領域ごとの差分の部分和を求める。
（処理３）  動画像符号化装置１００は、差分の和が最小のものから順にＮ個の動きベクトルのそれぞれについて、差分の部分和が最大となる分割領域を求め、その分割領域と差分の分散が最小となる参照画像の領域の動きベクトルを特定する。
（処理４）  動画像符号化装置１００は、処理３において得られたＮパターンの動きベクトルの組合せについて、それら動きベクトルで特定される背景画像の候補と勾配画像の候補の画像とから合成画像を生成し、コストが最小となる組合せを選択する。動画像符号化装置１００は、選択した組合せにより、予測画像の生成に用いられる背景画像・勾配画像の組合せを決定する。
【００３３】
手法２では、手法１において背景画像ごとに特徴にあった勾配画像を決定する際、従来技術のように全勾配を計算する代わりに、背景画像が悪化している領域に対する最適な勾配画像を分散により決定する。候補となりうる合成画像のみを生成して比較できるため、手法１からの演算量増加を抑えつつ、より予測性能の高い合成画像を生成できる。
【００３４】
以下に、手法１及び手法２を実現する各実施形態を説明する。
【００３５】
［第１の実施形態］
本実施形態の動画像符号化装置１００は、手法１を実現する。
図２は、本実施形態による動きベクトル予測部１０５の詳細な構成を示す機能ブロック図である。動きベクトル予測部１０５は、差分算出部１５１、和算出部１５３、背景画像決定部１５４、分散算出部１５５、及び、勾配画像決定部１５６を備える。差分算出部１５１は、探索範囲内で取り得る動きベクトルごとに、原画の符号化対象ブロック内の各画素と、その画素から動きベクトルだけ移動した位置の参照画像の画素との画素値の差分を算出する。差分算出部１５１は、算出結果を内部に備える（外部に備えてもよい）メモリ１５２に格納する。和算出部１５３は、動きベクトルごとに、差分算出部１５１により算出された差分の和を求める。背景画像決定部１５４は、差分の和が最小となる動きベクトルにより符号化対象ブロックを移動させた参照画像における領域を、背景画像に決定する。分散算出部１５５は、動きベクトルごとに、差分算出部１５１により算出された差分の分散を求める。勾配画像決定部１５６は、分散が最小となる動きベクトルにより符号化対象ブロックを移動させた参照画像における領域を、勾配画像に決定する。
【００３６】
図３は、背景画像と勾配画像の探索範囲を示す図である。同図に示すように、符号化対象ブロックＰは、［Ｘ，Ｘ＋Ｍ］×［Ｙ，Ｙ＋Ｎ］の領域であり、参照画像における背景画像及び勾配画像の探索範囲Ｑは、［Ｘ＋Ｘ０，Ｘ＋Ｍ＋Ｘ１］×［Ｙ＋Ｙ０，Ｙ＋Ｎ＋Ｙ１］の領域である。背景画像及び勾配画像の探索範囲Ｑは、例えば、ＨＥＶＣにおける動きベクトル決定時に用いられる探索中心のように、周囲の符号化済み画像に用いられる従来の動きベクトル、または本合成により設定される背景画像・勾配画像から探索中心を決定し、これを中心とするＭ×Ｎ（Ｍ及びＮは０より大きな整数）の領域とすることが考えられる。
また、以下では、原画像の（ｘ，ｙ）座標の画素値をＯ（ｘ，ｙ）、参照画像における勾配画像の（ｘ，ｙ）座標の画素値をＲ（ｘ，ｙ）、参照画像における背景画像の（ｘ，ｙ）座標の画素値をＲ’（ｘ，ｙ）と記載する。
【００３７】
続いて、動きベクトル予測部１０５の符号化処理について説明する。
図４は、動きベクトル予測部１０５の符号化処理を示す処理フローである。
まず、差分算出部１５１は、差分の計算と計算結果のメモリ格納を行う（ステップＳ１１０）。背景画像候補ブロックを決定する背景画像動きベクトルを、（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］とする。差分算出部１５１は、符号化対象ブロックＰ内の各画素と探索範囲Ｑにおいて取り得る背景画像動きベクトルそれぞれとの組合せについて、以下の式（２）に示す差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を算出し、メモリ１５２に格納する。差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）は、原画像における符号化対象ブロックＰ内の画素の画素値Ｏ（ｘ，ｙ）と、その画素から背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）だけ移動した位置の背景画像の画素の画素値Ｒ（ｘ＋ａ，ｙ＋ｂ）の差分である。
【００３８】
【数２】
0006363975.tif 000003
【００３９】
なお、式(２)において、ｄｉｓは、差分を意味する。
【００４０】
和算出部１５３は、メモリ１５２から差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を読み出す。和算出部１５３は、各背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］について、差分の和Ｓ（ａ，ｂ）を計算する（ステップＳ１２０）。差分の和Ｓ（ａ，ｂ）は、以下の式（３）に示すように、差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の絶対値の和Ｓ（ａ，ｂ）として算出される。なお、差分の和Ｓ（ａ，ｂ）として、Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の絶対値の和の代わりに、Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の二乗和などを用いてもよい。
【００４１】
【数３】
0006363975.tif 000004
【００４２】
背景画像決定部１５４は、各背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）について求めた差分の和Ｓ（ａ，ｂ）を用いて、背景画像を決定する（ステップＳ１３０）。すなわち、背景画像決定部１５４は、以下の式（４）に示すように、背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］の中から、ステップＳ１２０において和算出部１５３が算出した差分の和Ｓ（ａ，ｂ）が最小となる領域を示す背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）を決定し、符号化する。背景画像決定部１５４は、この背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）により定められる背景画像候補ブロックを、背景画像として設定する。つまり、背景画像決定部１５４は、符号化対象ブロックＰから背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）だけ移動した参照画像の領域を、背景画像とする。背景画像決定部１５４は、符号化した背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）など、符号化対象ブロックＰの背景画像の情報を動き探索部１０６に出力する。
【００４３】
【数４】
0006363975.tif 000005
【００４４】
なお、背景画像決定部１５４は、和Ｓ（ａ，ｂ）に代えて、和Ｓ（ａ，ｂ）に符号量などのコストを加えた値を用いて、同様に背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）を決定してもよい。
【００４５】
続いて、分散算出部１５５は、勾配画像候補ブロックを決定する各勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］について、差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の分散値を算出する（ステップＳ１４０）。すなわち、分散算出部１５５は、メモリ１５２から値Ｄを読み出し、以下の式（５）に示すように、勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）のそれぞれについて、差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）を算出する。
【００４６】
【数５】
0006363975.tif 000006
【００４７】
式（５）において、ａｖｅは、平均値を意味する。式（５）によれば、分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）≧０であり、差分Ｄの値が符号化対象ブロックＰ内の（ｘ，ｙ）によらず一定となる場合に、ｖａｒＶ（ａ，ｂ）＝０となる。
【００４８】
勾配画像決定部１５６は、各勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）について算出した分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）を用いて、勾配画像を決定する（ステップＳ１５０）。すなわち、勾配画像決定部１５６は、以下の式（６）に示すように、勾配が最小となる領域を示す勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）を決定する。つまり、勾配画像決定部１５６は、勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］の中から、ステップＳ１４０において分散算出部１５５が算出した差分の分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）が最小となるものを勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）に決定し、符号化する。勾配画像決定部１５６は、この勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）により定められる勾配画像候補ブロックを、勾配画像として設定する。つまり、勾配画像決定部１５６は、符号化対象ブロックＰから勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）だけ移動した参照画像の領域を、勾配画像とする。勾配画像決定部１５６は、符号化した勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）など、符号化対象ブロックＰの勾配画像の情報を動き探索部１０６に出力する。
【００４９】
【数６】
0006363975.tif 000007
【００５０】
なお、勾配画像を求めるために差分の分散を用いる理由は以下である。
勾配画像、すなわち原画の勾配に近い勾配を持つ参照画像のＲ（ｘ，ｙ）は、次の式（７）のように与えられる。
【００５１】
【数７】
0006363975.tif 000008
【００５２】
最終行の第一項、第二項より、これらが最小となるためには、すべての差分Ｄについて、Ｄ（ｘ＋１，ｙ，ａ，ｂ）≒Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）、Ｄ（ｘ，ｙ＋１，ａ，ｂ）≒Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）となることが十分条件となる。式（５）により算出される差分の分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）が最小となる勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）が定まるとき、その（ａ，ｂ）に対して近似的にＤ（ｘ＋１，ｙ，ａ，ｂ）≒Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）、Ｄ（ｘ，ｙ＋１，ａ，ｂ）≒Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）となることが期待される。そして、このとき、式（７）の最終行の第一項、第二項が最小値もしくは最小値に近い値を取ることが期待される。このように、式（７）の第１式を用いる代わりに差分の分散を用いることで、勾配画像として最適もしくは最適に近い画像を求めることが可能となる。
【００５３】
［第２の実施形態］
本実施形態の動画像符号化装置１００は、手法１を実現するが、符号化対象ブロックＰを複数に分割する点が異なる。以下では、本実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
【００５４】
図５は、符号化対象ブロックの分割を示す図である。本実施形態では、１つの符号化対象ブロックＰをＮ個の領域に分割する。分割された各領域を、分割領域Ｐ１〜ＰＮとする。符号化対象ブロックＰは、分割領域Ｐ１〜ＰＮがそれぞれ長方形となるように分割される。以下では、Ｎ＝４である場合を例に説明する。
【００５５】
図６は、背景画像と勾配画像の探索範囲を示す図である。第１の実施形態と同様に、符号化対象ブロックＰは、［Ｘ，Ｘ＋Ｍ］×［Ｙ，Ｙ＋Ｎ］の領域であり、参照画像における背景画像及び勾配画像の探索範囲Ｑは、［Ｘ＋Ｘ０，Ｘ＋Ｍ＋Ｘ１］×［Ｙ＋Ｙ０，Ｙ＋Ｎ＋Ｙ１］の領域である。
【００５６】
本実施形態の動画像符号化装置１００は、図２に示す第１の実施形態の動きベクトル予測部１０５に代えて、図７に示す動きベクトル予測部２０５を備える構成である。
図７は、本実施形態による動きベクトル予測部２０５の詳細な構成を示す図である。動きベクトル予測部２０５は、差分算出部２５１、部分和算出部２５３、和算出部２５４、背景画像決定部２５５、勾配画像探索領域決定部２５６、分散算出部２５７、及び、勾配画像決定部２５８を備える。
【００５７】
差分算出部２５１は、探索範囲内で取り得る動きベクトルごとに、原画の符号化対象ブロック内の各画素と、その画素から動きベクトルだけ移動した位置の参照画像の画素との画素値の差分を算出する。差分算出部２５１は、算出結果を内部に備える（外部に備えてもよい）メモリ２５２に格納する。部分和算出部２５３は、動きベクトルごとに、符号化対象ブロックと参照画像の画素値の差分の部分和を分割領域別に求める。和算出部２５４は、動きベクトルごとに、符号化対象ブロックと参照画像の画素値の差分の和を求める。背景画像決定部２５５は、差分の和が最小となる領域への動きベクトルを、背景画像動きベクトルに決定する。勾配画像探索領域決定部２５６は、分割領域Ｐ１〜ＰＮのうち部分和が最大の分割領域を勾配画像探索領域とする。分散算出部２５７は、各動きベクトルについて、勾配画像探索領域と参照画像の画素値の差分の分散を算出する。勾配画像決定部２５８は、分散算出部２５７が算出した差分の分散が最小となる動きベクトルにより、符号化対象ブロックを移動させた参照画像における領域を、勾配画像に決定する。
【００５８】
続いて、動きベクトル予測部２０５の符号化処理について説明する。
図８は、本実施形態の動きベクトル予測部２０５の符号化処理を示す処理フローである。
まず、差分算出部２５１は、第１の実施形態のステップＳ１１０と同様に、差分の計算と計算結果のメモリ格納を行う（ステップＳ２１０）。差分算出部２５１は、符号化対象ブロックＰ内の各画素と、探索範囲Ｑにおいて取り得る背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］それぞれとの組合せについて、式（２）により差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を算出し、メモリ２５２に格納する。
【００５９】
次に、部分和算出部２５３は、メモリ２５２から差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を読み出す。部分和算出部２５３は、各背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］について、分割領域別に差分の部分和Ｓｋ（ａ，ｂ）を算出する。差分の部分和Ｓｋ（ａ，ｂ）は、以下の式（８）に示すように、差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の絶対値の部分和として算出される。なお、この差分の部分和Ｓｋ（ａ，ｂ）として、Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の絶対値の部分和の代わりに、Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の二乗の部分和などを用いてもよい。和算出部２５４は、部分和算出部２５３の算出結果を用いて、各背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］について、以下の式（９）に示すように差分の和Ｓ（ａ，ｂ）を算出する（ステップＳ２２０）。
【００６０】
【数８】
0006363975.tif 000009
【００６１】
【数９】
0006363975.tif 000010
【００６２】
背景画像決定部２５５は、第１の実施形態と同様に、各背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）について求めた差分の和Ｓ（ａ，ｂ）を用いて、背景画像を決定する（ステップＳ２３０）。すなわち、背景画像決定部２５５は、以下の式（１０）に示すように、背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］の中から、ステップＳ２２０において和算出部２５４が算出した差分の和Ｓ（ａ，ｂ）が最小となる領域を示す背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）を決定し、符号化する。背景画像決定部２５５は、この背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）により定められる背景画像候補ブロック（領域）を背景画像として設定する。背景画像決定部２５５は、符号化した背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）など、符号化対象ブロックＰの背景画像の情報を動き探索部１０６に出力する。
【００６３】
【数１０】
0006363975.tif 000011
【００６４】
なお、背景画像決定部２５５は、和Ｓ（ａ，ｂ）に代えて、和Ｓ（ａ，ｂ）に符号量などのコストを加えた値を用いて、同様に背景画像動きベクトル（Ａ１，Ｂ１）を決定してもよい。
【００６５】
勾配画像探索領域決定部２５６は、差分の部分和Ｓｊ（ａ，ｂ）を用いて、勾配画像探索領域を決定する（ステップＳ２４０）。まず、勾配画像探索領域決定部２５６は、分割領域Ｐ１〜ＰＮのうち、背景画像の画素値と原画像の画素値との差分が大きくなる分割領域Ｐｍａｘを以下の式（１１）のように設定する。分割領域Ｐｍａｘが勾配画像探索領域となる。
【００６６】
【数１１】
0006363975.tif 000012
【００６７】
続いて、分散算出部２５７は、勾配画像探索領域ついて、各勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）の差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の分散を算出する（ステップＳ２５０）。すなわち、分散算出部２５７は、メモリ１５２から勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］のそれぞれについて、原画像の分割領域Ｐｍａｘ内の画素と、その画素から勾配画像動きベクトルだけ移動した位置の参照画像の画素との画素値の差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を読み出す。分散算出部２５７は、以下の式（１２）のように、背景画像動きベクトル（ａ，ｂ）のそれぞれについて、読み出した差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）の分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）を算出する。
【００６８】
【数１２】
0006363975.tif 000013
【００６９】
勾配画像決定部２５８は、ステップＳ２５０において算出された差分の分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）を用いて勾配画像を決定する（ステップＳ２６０）。すなわち、勾配画像決定部２５８は、ステップＳ２４０において定められた分割領域Ｐｍａｘと、勾配が最小となる参照画像の領域を示す勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）を、以下の式（１３）に示すように決定する。つまり、勾配画像決定部２５８は、勾配画像動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］の中から、ステップＳ２５０において算出した差分の分散ｖａｒＶ（ａ，ｂ）が最小となるものを勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）に決定し、符号化する。勾配画像決定部２５８は、符号化対象ブロックＰから勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）だけ移動した参照画像における領域を勾配画像として設定する。勾配画像決定部２５８は、符号化した勾配画像動きベクトル（Ａ２，Ｂ２）など、符号化対象ブロックＰの勾配画像の情報を動き探索部１０６に出力する。
【００７０】
【数１３】
0006363975.tif 000014
【００７１】
［第３の実施形態］
本実施形態は、上述した手法２を実現する。本実施形態を、第２の実施形態との差分を中心に説明する。
本実施形態では、第２の実施形態と同様に、符号化対象ブロックＰを複数に分割する。すなわち、図５に示すように、１つの符号化対象ブロックＰをそれぞれが長方形のＮ個の分割領域Ｐ１〜ＰＮに分割する。
また、本実施形態の背景画像と勾配画像の探索範囲は、図６に示す第２の実施形態と同様である。
【００７２】
本実施形態の動画像符号化装置１００は、図２に示す第１の実施形態の動きベクトル予測部１０５に代えて、図９に示す動きベクトル予測部３０５を備える構成である。
図９は、本実施形態による動きベクトル予測部３０５の詳細な構成を示す図である。動きベクトル予測部３０５は、差分算出部３５１、部分和算出部３５３、和算出部３５４、組合せ生成部３５５、及び、背景及び勾配画像決定部３５６を備える。
【００７３】
差分算出部３５１は、探索範囲内で取り得る動きベクトルごとに、原画の符号化対象ブロック内の各画素と、その画素から動きベクトルだけ移動した位置の参照画像の画素との画素値の差分を算出する。差分算出部３５１は、算出結果を内部に備える（外部に備えてもよい）メモリ３５２に格納する。部分和算出部３５３は、動きベクトルごとに、符号化対象ブロックと参照画像の画素値の差分の部分和を分割領域別に求める。和算出部３５４は、動きベクトルごとに、符号化対象ブロックと参照画像の画素値の差分の和を求める。組合せ生成部３５５は、各動きベクトルについて、差分の部分和が最大となる分割領域を特定し、その分割領域と差分の分散が最小となる動きベクトルを求める。これにより、動きベクトルの組合せが生成される。背景及び勾配画像決定部３５６は、組合せ生成部３６５が生成した各動きベクトルの組合せについて、それら動きベクトルで特定される背景画像の候補と勾配画像の候補の画像とから合成画像を生成する。背景及び勾配画像決定部３５６は、コストが最小となる動きベクトルの組合せにより背景画像と勾配画像を決定する。
【００７４】
続いて、動きベクトル予測部３０５の符号化処理について説明する。
図１０は、本実施形態の動きベクトル予測部３０５の符号化処理の処理フローを示す図である。
まず、差分算出部３５１は、差分の計算と計算結果のメモリ格納を行う（ステップＳ３１０）。差分算出部３５１は、符号化対象ブロックＰ内の各画素と、探索範囲Ｑにおいて取り得る動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］それぞれとの組合せについて、式（２）により差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を算出し、メモリ３５２に格納する。
【００７５】
次に、部分和算出部３５３は、メモリ３５２から差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を読み出す。部分和算出部３５３は、各動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］について、以下の式（１４）に示すように分割領域別の差分の部分和Ｓｋ（ａ，ｂ）を算出する。和算出部３５４は、部分和算出部３５３の算出結果を用いて、各動きベクトル（ａ，ｂ）∈［Ｘ０，Ｘ１］×［Ｙ０，Ｙ１］について、以下の式（１５）に示すように、差分の和Ｓ（ａ，ｂ）を算出する（ステップＳ３２０）。
【００７６】
【数１４】
0006363975.tif 000015
【００７７】
【数１５】
0006363975.tif 000016
【００７８】
組合せ生成部３５５は、差分の和Ｓ（ａ，ｂ）が最小となる動きベクトル（ａ，ｂ）から順に、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，…，Ｖｎとおく。このとき、組合せ生成部３５５は、各動きベクトル（ａ，ｂ）と、その動きベクトル（ａ，ｂ）について、差分の部分和Ｓｋ（ａ，ｂ）が最大となる分割領域との組合せを、以下のようにおく（ステップＳ３３０）。ただし、ｋ１，…，ｋＮはそれぞれ、１からＮまでの整数のいずれかである。
【００７９】
【数１６】
0006363975.tif 000017
【００８０】
ここで、組合せ生成部３５５は、各分割領域Ｐｋｌ（ｌ＝１，…，Ｎ；ｌはｋの添え字）について、差分Ｄ（ｘ，ｙ，ａ，ｂ）を用いて探索範囲の差分の分散を求める（ステップＳ３４０）。具体的には、組合せ生成部３５５は、分割領域Ｐｋｌについての探索範囲の差分の分散を、式（１２）の（ｘ，ｙ）∈Ｐｍａｘに代えて、（ｘ，ｙ）∈Ｐｋｌを用いて算出する。組合せ生成部３５５は、分割領域Ｐｋｌについて、算出した差分の分散が最小となる動きベクトル（ａ，ｂ）を選択し、ベクトルＵｋｌ（ｌはｋの添え字）とする（ステップＳ３５０）。なお、ここで、ｋｉ＝ｋｊとなるｉ（ｉ≠ｊ、ｉ＜ｊ）については、ｊ番目で求めるベクトルＵｋｊはｉ番目で求めたベクトルＵｋｉと同一となるため、新たに求める必要はない。
これらの組合せをまとめると、以下のようになる。
【００８１】
【数１７】
0006363975.tif 000018
【００８２】
背景及び勾配画像決定部３５６は、上記の組合せから得られた（Ｖｌ，Ｕｋｌ）により特定される背景画像候補ブロック及び勾配画像候補ブロックから合成画像を生成する（ステップＳ３６０）。背景画像候補ブロックは、参照画像において符号化対象ブロックから動きベクトルＶｌだけ移動した領域である。また、勾配画像候補ブロックは、参照画像において符号化対象ブロックから動きベクトルＶｋｌだけ移動した領域である。背景及び勾配画像決定部３５６は、生成した合成画像の中でコストが最小となる背景画像候補ブロック及び勾配画像候補ブロックの組合せを、背景画像及び勾配画像の組合せとして決定する（ステップＳ３７０）。コストは、例えば、符号量などから算出される。背景及び勾配画像決定部３５６は、決定した背景画像及び勾配画像の組合せの情報を動き探索部１０６に出力する。
【００８３】
上述した第１〜第３の実施形態によれば、勾配画像と背景画像を独立探索する従来の第２の方法よりも、さらに演算量を削減できるとともに、第２の方法よりも予測性能向上が見込める。そして、第３の実施形態によれば、勾配画像と背景画像を独立に決定する第１、２の実施形態よりも、特に背景画像の領域内で原画に対して差分が大きくなると考えられる領域に対して勾配画像を設定し、合成画像を生成するため、演算量の増加を抑えつつ予測性能向上が見込める。
【００８４】
上述した実施形態における動画像符号化装置１００の一部又は全ての機能部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるものであってもよい。
【００８５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
ピクチャの時間的相関を利用し、原画像のピクチャと予測画像のピクチャの差分を符号化する動画像符号化装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１００  動画像符号化装置
１０１  符号化制御部
１０２  ＤＣＴ／量子化部
１０３  逆量子化/ＩＤＣＴ部
１０４  ループフィルタ
１０５、２０５、３０５  動きベクトル予測部
１０６  動き探索部
１０７  イントラ予測部
１０８  選択部
１０９  エントロピー符号化部
１５１、２５１、３５１  差分算出部
１５２、２５２、３５２  メモリ
１５３、２５４、３５４  和算出部
１５４、２５５  背景画像決定部
１５５、２５７  分散算出部
１５６、２５８  勾配画像決定部
２５３、３５３  部分和算出部
２５６  勾配画像探索領域決定部
３５５  組合せ生成部
３５６  背景及び勾配画像決定部
【図１】
0006363975.tif 000019
【図２】
0006363975.tif 000020
【図３】
0006363975.tif 000021
【図４】
0006363975.tif 000022
【図５】
0006363975.tif 000023
【図６】
0006363975.tif 000024
【図７】
0006363975.tif 000025
【図８】
0006363975.tif 000026
【図９】
0006363975.tif 000027
【図１０】
0006363975.tif 000028