(57)【要約】  映像の符号化、復号化方法及び装置に係り、該映像符号化方法は、複数の動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを選択し、複数の参照ブロックに割り当てられる加重値を、現在ブロックの複数の領域それぞれに対して異なって設定して現在ブロックを予測し、かつ符号化することによって、さらに正確に現在ブロックを予測できる新たな符号化モードを提供することによって、映像符号化の圧縮率が向上する。
2010535447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像符号化方法において、
現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルを推定するステップと、
前記推定された複数の動きベクトルに基づいて、複数の参照ブロックを選択するステップと、
前記現在ブロックを複数の領域に区分し、前記複数の参照ブロックに、前記インター予測のために割り当てられる加重値を、前記複数の領域それぞれに対して異なって設定するステップと、
前記設定された加重値に基づいて、前記複数の参照ブロックから前記現在ブロックを予測するステップと、
前記予測結果に基づいて、前記現在ブロックを符号化するステップと、を含むことを特徴とする映像符号化方法。
【請求項２】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックに含まれた複数のサブブロックそれぞれの動きベクトルであり、前記参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項１に記載の映像符号化方法。
【請求項３】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックを双予測するための動きベクトルであり、前記参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項１に記載の映像符号化方法。
【請求項４】
前記符号化するステップは、
前記複数の領域についての情報、及び前記設定された加重値についての情報を符号化するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の映像符号化方法。
【請求項５】
前記複数の領域は、
前記現在ブロックを横または縦方向の複数の領域に区分して生成された領域であることを特徴とする請求項１に記載の映像符号化方法。
【請求項６】
前記複数の領域は、前記現在ブロックを一つの方向に区分して生成された領域であり、
前記符号化するステップは、前記方向についての情報を符号化するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の映像符号化方法。
【請求項７】
前記方向についての情報は、
前記方向による領域境界と前記現在ブロックの境界とが交差する横及び縦座標についての情報であることを特徴とする請求項６に記載の映像符号化方法。
【請求項８】
映像符号化装置において、
現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルを推定し、前記推定された複数の動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを選択する動き推定部と、
前記現在ブロックを複数の領域に区分し、前記複数の参照ブロックに、前記インター予測のために割り当てられる加重値を、前記複数の領域それぞれに対して異なって設定して、前記現在ブロックを予測する動き補償部と、
前記予測結果に基づいて前記現在ブロックを符号化する符号化部と、を備えることを特徴とする映像符号化装置。
【請求項９】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックに含まれた複数のサブブロックそれぞれの動きベクトルであり、前記複数の参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項８に記載の映像符号化装置。
【請求項１０】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックを双予測するための動きベクトルであり、前記複数の参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項８に記載の映像符号化装置。
【請求項１１】
前記符号化部は、
前記複数の領域についての情報、及び前記設定された加重値についての情報を符号化することを特徴とする請求項８に記載の映像符号化装置。
【請求項１２】
前記複数の領域は、
前記現在ブロックを横または縦方向の複数の領域に区分して生成された領域であることを特徴とする請求項８に記載の映像符号化装置
【請求項１３】
前記複数の領域は、前記現在ブロックを一つの方向に区分して生成された領域であり、
前記符号化部は、前記方向についての情報を符号化することを特徴とする請求項８に記載の映像符号化装置。
【請求項１４】
前記方向についての情報は、
前記方向による領域境界と前記現在ブロックの境界とが交差する横及び縦座標についての情報であることを特徴とする請求項１３に記載の映像符号化装置。
【請求項１５】
映像復号化方法において、
現在ブロックのレジデュアルブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信するステップと、
前記受信されたビットストリームから、前記レジデュアルブロックについてのデータ、前記現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルについての情報、前記インター予測のために区分された現在ブロックの複数の領域についての情報、及び前記複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報を抽出するステップと、
前記加重値についての情報、及び前記動きベクトルについての情報により選択された参照ブロックを利用して、前記複数の領域を予測するステップと、
前記予測結果及び前記レジデュアルブロックについてのデータに基づいて、前記現在ブロックを復元するステップと、を含むことを特徴とする映像復号化方法。
【請求項１６】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックに含まれた複数のサブブロックそれぞれの動きベクトルであり、前記複数の参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項１５に記載の映像復号化方法。
【請求項１７】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックを双予測するための動きベクトルであり、前記複数の参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項１５に記載の映像復号化方法。
【請求項１８】
映像復号化装置において、
現在ブロックのレジデュアルブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームから前記レジデュアルブロックについてのデータ、前記現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルについての情報、前記インター予測のために区分された現在ブロックの複数の領域についての情報、及び前記複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報を抽出する復号化部と、
前記複数の参照ブロックの加重値についての情報、及び前記動きベクトルについての情報により選択された参照ブロックを利用して、前記複数の領域を予測する動き補償部と、
前記予測結果及び前記レジデュアルブロックについてのデータに基づいて、前記現在ブロックを復元する復元部と、を備えることを特徴とする映像復号化装置。
【請求項１９】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックに含まれた複数のサブブロックそれぞれの動きベクトルであり、前記複数の参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項１８に記載の映像復号化装置。
【請求項２０】
前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックを双予測するための動きベクトルであり、前記複数の参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする請求項１８に記載の映像復号化装置。
【請求項２１】
現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルを推定するステップと、
前記推定された複数の動きベクトルに基づいて、複数の参照ブロックを選択するステップと、
前記現在ブロックを複数の領域に区分し、前記複数の参照ブロックに、前記インター予測のために割り当てられる加重値を、前記複数の領域それぞれに対して異なって設定するステップと、
前記設定された加重値に基づいて、前記複数の参照ブロックから前記現在ブロックを予測するステップと、
前記予測結果に基づいて、前記現在ブロックを符号化するステップと、を含む映像符号化方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像の符号化、復号化方法及び装置に係り、より詳細には、加重値予測を利用して現在ブロックをさらに正確に予測し、予測結果に基づいて映像を符号化、復号化するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４  Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏｃｏｄｉｎｇ）などの映像圧縮方式では、映像を符号化するために、一つのピクチャーをマクロブロックに分ける。次いで、インター予測またはイントラ予測を利用して、それぞれのマクロブロックを符号化する。
【０００３】
インター予測を利用して映像を符号化する方法は、ピクチャー間の時間的な重複性を除去して映像を圧縮する方法であって、動き推定符号化方法が代表的な例である。動き推定符号化は、一つ以上の参照ピクチャーを利用して、現在ピクチャーの動きをブロック単位で推定かつ補償して映像を符号化する方法である。
【０００４】
動き推定符号化では、所定の評価関数を利用して、現在ブロックと最も類似したブロックを一つ以上の参照ピクチャーの定められた検索範囲で検索する。類似したブロックが検索されれば、現在ブロックと類似したブロック間のレジデュアルブロックのみ伝送することによって、データの圧縮率を高める。ブロックは、１６×１６、８×１６、８×８などの多様なサイズのブロックを使用できる。
【０００５】
インター予測を行うに当って、Ｈ．２６４／ＡＶＣは、加重値予測という予測モードを提供する。主に映像の輝度を予測するために利用するが、映像符号化方法で映像の輝度を考慮せずに符号化すれば、フェードイン、フェードアウトのように映像の輝度が経時的に変化する映像を符号化する時、映像の画質が大きく劣化する現象が発生した。これにより、Ｈ．２６４／ＡＶＣは、参照ピクチャーに適応的に加重値を与えて予測を行う方法を提供する。
【０００６】
図１は、従来技術による加重値予測の例を図示する。図１を参照するに、現在ピクチャー１１０はＢ（ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）ピクチャーであって、２つの参照ピクチャー１２０及び１３０を参照してインター予測を行う場合を仮定する。現在ピクチャーに含まれた現在ブロック１１２を予測するに当って、現在ブロック１１２に対応する２つの参照ブロック１２２及び１３２が参照ピクチャー１２０及び１３０から選択される。現在ブロックと最も類似したブロックの所定の評価関数を利用して選択される。
【０００７】
これにより、現在ブロック１１２のインター予測のために、２つの動きベクトルＭＶ０及びＭＶ１が推定される。次いで、現在ブロック１１２の予測は、加重値予測を利用して行われる。
【０００８】
加重値は、現在ピクチャー１１０と参照ピクチャー１２０及び１３０との間の時間的距離に基づいて計算されるが、参照ピクチャー１に割り当てられる加重値Ｗ１＝ｔｂ／ｔｄにより計算され、参照ピクチャー０に割り当てられる加重値Ｗ０＝１−Ｗ１により計算される。
【０００９】
加重値が割り当てられれば、現在ブロックの予測ブロックＰ＝Ｗ０＊Ｒ０＋Ｗ１＊Ｒ１＋Ｄにより求められる。ここでＲ０は、参照ピクチャー０  １２０に含まれた現在ブロック１１２に対応するブロック１２２を意味し、Ｒ１は、参照ピクチャー１  １３０に含まれた現在ブロック１１２に対応するブロックを意味する。Ｄは、オフセットであって、‘０’でありうる。
【００１０】
図１のように、現在ピクチャー１１０と参照ピクチャー１２０及び１３０との間の時間的距離により加重値が計算される場合には、現在ブロック１１２の予測に利用された加重値を別途に符号化する必要がないので、黙示的（ｉｍｐｌｉｃｉｔ）モードという。一方、加重値を時間的距離に基づいて計算せずに任意に設定する場合には、現在ブロック１１２の予測に利用された加重値を別途に符号化せねばならないため、明示的（ｅｘｐｌｉｃｉｔ）モードという。
【００１１】
図１に図示された加重値予測では、参照ブロック１２２及び１３２に対してＷ０またはＷ１の一定な加重値を割り当てるため、現在ピクチャー１１０に含まれたそれぞれのブロックを予測するに当って、予測の正確性が落ちるという短所があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする技術的課題は、映像を予測符号化、復号化するに当って、さらに正確に加重値予測を行って映像を符号化、復号化するための映像符号化、復号化方法及び装置を提供するところにあり、前記方法を行わせるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記技術的課題を解決するための本発明による映像符号化方法は、現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルを推定するステップと、前記推定された複数の動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを選択するステップと、前記現在ブロックを複数の領域に区分し、前記複数の参照ブロックに、前記インター予測のために割り当てられる加重値を、前記複数の領域それぞれに対して異なって設定するステップと、前記設定された加重値に基づいて、前記複数の参照ブロックから前記現在ブロックを予測するステップと、前記予測結果に基づいて、前記現在ブロックを符号化するステップと、を含む。
【００１４】
本発明によるさらに望ましい実施形態によれば、前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックに含まれた複数のサブブロックそれぞれの動きベクトルであり、前記参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする。
【００１５】
本発明によるさらに望ましい実施形態によれば、前記複数の動きベクトルは、前記現在ブロックを双予測するための動きベクトルであり、前記参照ブロックは、前記現在ブロックと同じサイズのブロックであることを特徴とする。
【００１６】
本発明によるさらに望ましい実施形態によれば、前記符号化するステップは、前記複数の領域についての情報、及び前記設定された加重値についての情報を符号化するステップを含む。
【００１７】
前記技術的課題を解決するための本発明による映像符号化装置は、現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルを推定し、前記推定された複数の動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを選択する動き推定部と、前記現在ブロックを複数の領域に区分し、前記複数の参照ブロックに前記インター予測のために割り当てられる加重値を前記複数の領域それぞれに対して異なって設定して、前記現在ブロックを予測する動き補償部と、前記予測結果に基づいて、前記現在ブロックを符号化する符号化部と、を備える。
【００１８】
本発明によるさらに望ましい実施形態によれば、前記符号化部は、前記複数の領域についての情報、及び前記設定された加重値についての情報を符号化することを特徴とする。
【００１９】
前記技術的課題を解決するための本発明による映像復号化方法は、現在ブロックのレジデュアルブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信するステップと、前記受信されたビットストリームから、前記レジデュアルブロックについてのデータ、前記現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルについての情報、前記インター予測のために区分された現在ブロックの複数の領域についての情報、及び前記複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報を抽出するステップと、前記加重値についての情報、及び前記動きベクトルについての情報により選択された参照ブロックを利用して、前記複数の領域を予測するステップと、前記予測結果及び前記レジデュアルブロックについてのデータに基づいて、前記現在ブロックを復元するステップと、を含む。
【００２０】
前記技術的課題を解決するための本発明による映像復号化装置は、現在ブロックのレジデュアルブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームから、前記レジデュアルブロックについてのデータ、前記現在ブロックのインター予測のための複数の動きベクトルについての情報、前記インター予測のために区分された現在ブロックの複数の領域についての情報、及び前記複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報を抽出する復号化部と、前記複数の参照ブロックの加重値についての情報、及び前記動きベクトルについての情報により選択された参照ブロックを利用して、前記複数の領域を予測する動き補償部と、前記予測結果及び前記レジデュアルブロックについてのデータに基づいて、前記現在ブロックを復元する復元部と、を備える。
【００２１】
前記技術的課題を解決するために本発明は、前記の映像符号化及び復号化方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の例示的な実施形態によれば、映像を符号化、復号化するに当って現在ブロックをさらに正確にインター予測することができて、映像符号化の圧縮率が向上する。
また、相異なる加重値組み合わせを利用して現在ブロックの区分された領域を予測できて、より柔軟な加重値予測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術による加重値予測の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による映像符号化装置を示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による複数の動きベクトルを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による複数の動きベクトルを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による加重値予測方法を示す図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による複数の加重値領域を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による複数の加重値領域を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態による複数の加重値領域を示す図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態による複数の加重値領域を示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態による加重値予測方法を示す図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による切点を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による切点を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態による切点を示す図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態による映像符号化装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による映像符号化方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による映像復号化装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態による映像復号化方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による映像符号化装置を図示する。図２を参照するに、本発明の例示的な実施形態による映像符号化装置２００は、動き推定部２１０、動き補償部２２０及び符号化部２３０を備える。
【００２６】
動き推定部２１０は、現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトルを推定し、推定された動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを選択する。本発明によれば、映像符号化装置２００のインター予測は、複数の参照ブロックに割り当てられる加重値を、現在ブロックの区分された領域ごとに異なって設定してインター予測を行う。このために、動き推定部２１０は、まず現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトルを推定する。
【００２７】
複数の動きベクトルを推定する方法には制限がないが、本発明による加重値予測を行った時に、現在ブロックを最も近く予測できる複数の動きベクトルを推定する。
【００２８】
例えば、現在ブロックはＭ個の領域に区分され、現在ブロックが参照する複数の参照ブロックに割り当てられる加重値の組み合わせがＮ個ある場合を仮定する。それぞれの領域ごとにＮ個の加重値の組み合わせが可能であるので、現在ブロックのインター予測に利用できる加重値の組み合わせは、Ｍ×Ｎ個の組み合わせになる。Ｍ×Ｎ個の組み合わせそれぞれに対して複数の動きベクトルを推定し、推定結果、予測ブロックと現在ブロックとの間のレジデュアルブロックが最も小さな加重値の組み合わせ及び動きベクトルを選択する。
【００２９】
演算量を低減するために、複数の動きベクトルに対して初期値を設定し、一つずつ最適の動きベクトルを推定する方法で複数の動きベクトルを推定してもよい。この場合、現在ブロックが２つの動きベクトルＭＶ０及びＭＶ１により推定されるならば、ＭＶ０及びＭＶ１の初期値を設定する。ＭＶ１は初期値に固定し、前述したＭ×Ｎの組み合わせによって最適のＭＶ０を推定する。次いで、推定された最適のＭＶ０をＭＶ０に固定し、最適のＭＶ１を前述したＭ×Ｎの組み合わせによって推定する。
【００３０】
しかし、多様な組み合わせにより複数の動きベクトルを推定する場合には、符号化装置の演算量が多くなり、これは符号化速度の低下をもたらす。したがって、図３Ａ及び図３Ｂに示したように、現在ブロックの予測に必要な動きベクトルを推定できる。
【００３１】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態による複数の動きベクトルを図示する。図３Ａを参照するに、現在ブロック３１０は、サブブロック３１２及び３１４を備えている。現在ブロック３１０に備えられたそれぞれのサブブロック３１２及び３１４に対して動きベクトルを推定して、現在ブロックの複数の動きベクトルとして利用できる。
【００３２】
例えば、動き推定部２１０は、上部に位置したサブブロック３１２の動きベクトルＭＶ０を推定する。少なくとも一つの参照ピクチャーを検索してサブブロック３１２と最も類似したブロックを検索し、検索結果によって動きベクトルを推定する。次いで、下部に位置したサブブロック３１４の動きベクトルＭＶ１を、少なくとも一つのピクチャーを検索して推定する。サブブロックの動きベクトルＭＶ０及びＭＶ１が、現在ブロック３１０をインター予測するのに必要な複数の動きベクトルになる。
【００３３】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による双予測（ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）を利用して現在ブロックを予測する場合を図示する。図３Ｂは、図１に図示された場合のように、時間的に先行または後行する複数の相異なるピクチャー３２０及び３３０に備えられたブロック３２２及び３３２から現在ブロックを予測する場合を示す。図３Ｂを参照するに、現在ブロック３１２を予測するに当って、相異なるピクチャー３２０及び３３０に備えられている複数の参照ブロック３２２及び３３２を参照する。参照ピクチャー３２０及び３３０を検索して、現在ブロック３１２と最も類似したブロック３２２及び３３２を検索し、検索されたブロック３２２及び３３２を参照する。この場合、複数の参照ブロック３２２及び３３２を指示する動きベクトルＭＶ０及びＭＶ１が、現在ブロック３１２のインター予測のための複数の動きベクトルとなる。
【００３４】
再び図２を参照するに、動き推定部２１０が現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトルを推定すれば、推定された動きベクトルを利用して、動き補償部２２０は現在ブロックをインター予測する。本発明による加重値予測を利用して、現在ブロックをインター予測する。
【００３５】
言い換えれば、現在ブロックを複数の領域に区分し、複数の参照ブロックに割り当てられる加重値を複数の領域それぞれに対して異なって設定し、現在ブロックをインター予測する。図４を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図４は、本発明の一実施形態による加重値予測方法を図示する。図４は、現在ブロックを、４つの相異なる参照ブロックを参照して加重値予測する場合を図示する。
動き補償部２２０は、まず現在ブロックを複数の領域に区分して、図４に示したような加重値領域４００を設定する。
【００３７】
動き推定部２１０で推定された複数の動きベクトルによって、現在ブロックの予測に利用される複数の参照ピクチャー４１０、４２０、４３０、４４０が選択されれば、加重値領域を参照ピクチャーに乗算する。この時、複数の領域４０２、４０４、４０６、４０８それぞれに対して、参照ピクチャーに割り当てられる加重値を異なって設定して乗算する。
【００３８】
例えば、加重値領域４００の左側上部に位置した領域４０２を説明すれば、参照ピクチャー０  ４１０に対しては０．２の加重値を設定し、参照ピクチャー１  ４２０に対しては０．４の加重値を設定し、参照ピクチャー２  ４３０に対しては０．１の加重値を設定し、参照ピクチャー３  ４４０に対しては０．３の加重値を設定して乗算する。
【００３９】
参照ピクチャーに割り当てられる加重値は、加重値領域４００に備えられた領域４０２、４０４、４０６、４０８ごとにそれぞれ異なり、その結果、柔軟な加重値予測が可能になる。乗算の結果として生成されたブロック４１２、４２２、４３２、４４２は、いずれも合算されて現在ブロックの予測ブロック４５０になる。
【００４０】
動き補償部２２０が、柔軟な加重値予測のために現在ブロックを複数の領域に区分する形態は、図４に図示された例に限られないということは、当業者ならば容易に理解できるであろう。領域分割可能な代表的な例を、図５Ａないし図５Ｄを参照して後述する。
【００４１】
また、参照ブロック４１０、４２０、４３０、４４０に領域によって割り当てる加重値も、図４に図示された例に限定されない。特に、０〜１間の無限な小数があるので、これらの小数がいずれも加重値に設定できる。したがって、設定可能な加重値の数を限定して始めて加重値についての情報を効率的に符号化できる。これは、図６と関連して後述する。
【００４２】
図５Ａないし図５Ｄは、本発明の一実施形態による複数の加重値領域を図示する。図５Ａないし図５Ｄは、動き補償部２２０が柔軟な加重値予測を行う時、現在ブロックを区分して加重値領域を設定する方法を図示する。
【００４３】
図５Ａは、現在ブロックを横方向の複数の領域に区分した例であり、図５Ｂは、現在ブロックを縦方向の複数の領域に区分した例である。図５Ｃは、現在ブロックを任意方向の斜線を利用して区分した例である。図５Ｄは、従来技術による映像符号化方法と同様に、現在ブロックを正方形のブロックに階層的に区分した例である。図５Ａないし図５Ｄに図示された加重値領域以外に、多様な方法で現在ブロックを区分して加重値領域を設定できるということは、当業者ならば容易に理解できるであろう。
【００４４】
図６は、本発明の一実施形態による加重値予測方法を図示する。図６は、図５Ａのように加重値領域を設定した場合、動き補償部２２０が加重値予測を行う方法を図示する。領域の数がＮＰ＝４であり、加重値の数についての情報である０〜１間の加重値間隔ＮＷ＝３である場合を例として説明する。
【００４５】
現在ブロック６００を、２つの参照ブロック６１０及び６２０に基づいてインター予測するに当って、それぞれの領域に対して、参照ブロック６１０及び６２０に相異なる加重値が割り当てられる。例えば、現在ブロック６００の最上部に位置した領域に対しては、参照ブロック０  ６１０にＷ０を割り当て、上から順にＷ１、Ｗ２及びＷ３を割り当てる。参照ブロック１  ６２０には、それぞれの領域ごとに（１−ＷＮ）（Ｎ＝０、１、２、３）の加重値が割り当てられる。２つの参照ブロックのみを利用するので、いずれか一つの参照ブロックに対して加重値が決定されれば、他の参照ブロックに対する加重値は（１−ＷＮ）が割り当てられる。
【００４６】
加重値間隔ＮＷ＝３を仮定したので、ＷＯ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３∈｛０、１／３、２／３、１｝である。加重値の間隔を設定して割り当て可能な加重値を０、１／３、２／３及び１に限定する。
【００４７】
加重値が割り当てられれば、動き補償部２２０は、割り当てられた加重値によって現在ブロック６００を予測する。現在ブロック６００の最上部に位置した領域６０２を、参照ブロック０  ６１０及び参照ブロック１  ６２０の対応する領域を利用して予測する。最初の領域６０２の予測値をＰ０とし、２番目の領域６０４の予測値をＰ１とし、３番目の領域６０６の予測値をＰ２、４番目の領域６０８の予測値をＰ３とすれば、それぞれの領域の予測値は、加重値によって次のように設定できる。
【００４８】
Ｐ０＝Ｗ０Ｒ００＋（１−Ｗ０）Ｒ１０
Ｐ１＝Ｗ１Ｒ０１＋（１−Ｗ１）Ｒ１１
Ｐ２＝Ｗ２Ｒ０２＋（１−Ｗ２）Ｒ１２
Ｐ３＝Ｗ３Ｒ０３＋（１−Ｗ３）Ｒ１３
Ｐ０ないしＰ３に所定のオフセット値ＤＮ（Ｎ＝０、１、２、３）を加算して現在ブロックを予測できるということは、当業者ならば容易に理解できるであろう。
【００４９】
符号化部２３０は、動き補償部２２０の予測結果に基づいて現在ブロックを符号化する。動き補償部２２０での予測結果、現在ブロックの予測ブロックが生成されれば、現在ブロックから予測ブロックを減算してレジデュアルブロックを生成する。生成されたレジデュアルブロックを離散コサイン変換し、離散コサイン変換結果として生成された係数を量子化する。量子化された係数をエントロピー符号化してビットストリームを生成する。符号化を行うに当って、加重値領域についての情報、及び設定された加重値についての情報も共に符号化してビットストリームに挿入する。
【００５０】
加重値領域についての情報は、現在ブロックをどのように複数の領域に区分したかについての情報であり、加重値についての情報は、それぞれの領域ごとに異なって設定された参照ブロックに割り当てられた加重値についての情報である。
【００５１】
加重値領域についての情報を説明すれば、図５Ａ及び図５Ｂに示したように、現在ブロックを同じサイズの領域に区分した場合には、区分方向（横または縦）及び領域の数のみを符号化すれば、復号化する側でこれを参照して復号化を行うことができる。
【００５２】
しかし、図５Ｃのように、任意の方向に現在ブロックを区分して加重値予測した場合には、区分方向及び領域の数についての情報のみで復号化する側で現在ブロックの加重値を予測できない。したがって、他の方法で加重値領域についての情報を符号化する必要がある。図７Ａないし図７Ｃを参照して詳細に説明する。
【００５３】
図７Ａないし図７Ｃは、本発明の一実施形態による切点を示す。図７Ａ及び図７Ｂのように、加重値予測のために、現在ブロック７００を相異なるサイズの領域に区分する場合には、区分方向（横または縦）及び領域の数についての情報のみでは、復号化する側では現在ブロックの区分方法を正確に特定できない。したがって、この場合、符号化部２３０は、領域の区分方向についての情報も共に符号化する。例えば、領域の境界による切点、すなわち、領域の境界７０２または７０４と現在ブロック７００との境界が交差する縦座標７１０または横座標７２０についての情報を符号化して、ビットストリームに挿入する。
【００５４】
図７Ｃのように、横または縦方向ではない任意の方向に現在ブロック７００を区分した場合には、領域の境界７０６と現在ブロックとの境界が交差する横座標７３０及び縦座標７３２についての情報を共に符号化して、ビットストリームに挿入する。
【００５５】
図８は、本発明の他の実施形態による映像符号化装置を示す。図８を参照するに、本発明の例示的な実施形態による映像符号化装置８００は、動き推定部８１０、動き補償部８２０、減算部８３０、符号化部８４０、復号化部８５０、復元部８６０及びピクチャーメモリ８７０を備える。
【００５６】
動き推定部８１０は、ピクチャーメモリ８７０に保存されている参照ピクチャーを検索して、現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトルを推定する。参照ピクチャーを検索して本発明による加重値予測を行った時に、現在ブロックを最も近似的に予測できる複数の動きベクトルを推定する。
【００５７】
現在ブロックに含まれたサブブロックそれぞれに対して動きベクトルを推定し、推定された動きベクトルを現在ブロックのインター予測に必要な動きベクトルとして利用してもよい。それぞれのサブブロックと最も類似したブロックを参照ピクチャーで検索して、それぞれのサブブロックの動きベクトルを推定する。
【００５８】
また、双予測を行って現在ブロックの動きベクトルを推定してもよい。時間的に先行または後行する複数の相異なるピクチャーを検索して、現在ブロックに対応する参照ブロックを選択することによって、動きベクトルを推定する。
【００５９】
動き補償部８２０は、動き推定部８１０で推定された複数の動きベクトルを利用して現在ブロックをインター予測する。図４及び図６と関連して前述した柔軟な加重値予測を利用して、現在ブロックをインター予測する。
【００６０】
減算部８３０は、動き補償部８２０のインター予測結果として生成された予測ブロックを現在ブロックから減算して、レジデュアルブロックを生成する。
【００６１】
符号化部８４０は、減算部８３０で生成されたレジデュアルブロックを符号化する。レジデュアルブロックを離散コサイン変換して離散コサイン変換係数を生成し、生成された係数を量子化する。量子化された係数をエントロピー符号化してビットストリームを生成する。
【００６２】
復号化部８５０は、符号化部８４０で符号化されたレジデュアルブロックを復号化して、レジデュアルブロックを復元する。符号化されたレジデュアルブロックを逆量子化、逆離散コサイン変換してレジデュアルブロックを復元する。
【００６３】
復元部８６０は、復号化部８５０で復元されたレジデュアルブロックに、動き補償部８２０で生成された予測ブロックを加算して、現在ブロックを復元する。復元された現在ブロックはピクチャーメモリ８７０に保存されて、次のブロックまたは次のピクチャーの予測に利用される。
【００６４】
図９は、本発明の一実施形態による映像符号化方法を説明するためのフローチャートである。
【００６５】
ステップ９１０で、映像符号化装置は、現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトルを推定し、推定された複数の動きベクトルに基づいて複数の参照ブロックを選択する。前述したように、複数の動きベクトルを推定する方法には制限がなく、柔軟な加重値予測の結果、現在ブロックを最もよく予測する動きベクトルを推定するか、従来技術によって動きベクトルを推定してもよい。従来技術によって動きベクトルを推定する時には、現在ブロックに含まれたサブブロックの動きベクトルを現在ブロックの動きベクトルと推定するか、双予測を利用して現在ブロックに時間的に先行または後行するピクチャーを検索して、複数の動きベクトルを推定してもよい。
【００６６】
ステップ９２０で、映像符号化装置は現在ブロックを複数の領域に区分し、それぞれの領域に対して、ステップ９１０で選択された参照ブロックに割り当てられる加重値を異なって設定する。
【００６７】
ステップ９３０で、映像符号化装置は、ステップ９２０での設定結果に基づいて、複数の参照ブロックから現在ブロックを予測する。図４及び図６と関連して前述したように、領域ごとに相異なる加重値の組み合わせを利用して加重値予測を行うため、現在ブロックをさらに正確に予測できる。
【００６８】
ステップ９４０で、映像符号化装置は、ステップ９３０の予測結果に基づいて現在ブロックを符号化する。予測結果として生成された予測ブロックを現在ブロックから減算して、レジデュアルブロックを生成する。生成されたレジデュアルブロックを離散コサイン変換して、離散コサイン変換係数を生成する。生成された係数を量子化し、かつエントロピー符号化してビットストリームに挿入する。
【００６９】
図１０は、本発明の一実施形態による映像復号化装置を示す。図１０を参照するに、本発明の例示的な実施形態による映像復号化装置１０００は、復号化部１０１０、動き補償部１０２０、復元部１０３０及びピクチャーメモリ１０４０を備える。
【００７０】
復号化部１０１０は、現在ブロックのレジデュアルブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する。受信されたビットストリームからレジデュアルブロックについてのデータ、現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトル、現在ブロックの加重値予測のための複数の領域についての情報、及び複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報を抽出する。
【００７１】
抽出されたレジデュアルブロックについてのデータをエントロピー復号化し、かつ逆量子化して離散コサイン変換係数を生成する。生成された離散コサイン変換係数を逆離散コサイン変換して、レジデュアルブロックを復元する。
【００７２】
加重値領域についての情報は、符号化部２３０に関連して前述したように領域の数でもあり、図７Ａ及び図７Ｂと関連して前述したように、領域の境界と現在ブロックの境界とが交差する切点についての情報でもありうる。
【００７３】
動き補償部１０２０は、復号化部１０１０から抽出したデータに基づいて、現在ブロックをインター予測する。図４及び図６と関連して前述した柔軟な加重値予測を行う。
【００７４】
動き補償部１０２０は、まず復号化部１０１０から抽出した複数の動きベクトルに基づいて、ピクチャーメモリ１０４０に保存されている参照ピクチャーを検索して、現在ブロックのインター予測に利用される複数の参照ブロックを選択する。一つのピクチャーで複数の参照ブロックが選択されてもよく、時間的に先行または後行するピクチャーから複数の参照ブロックが選択されてもよい。
【００７５】
次いで、動き補償部１０２０は、選択された参照ブロックを利用して柔軟な加重値予測を行う。インター予測のために区分された現在ブロックの複数の領域についての情報、及び複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報に基づいて、現在ブロックをインター予測する。言い換えれば、復号化部１０１０から抽出された加重値領域についての情報に基づいて、現在ブロックを複数の領域に区分し、区分された領域それぞれに対して異なって設定された加重値を参照ブロックに割り当てて、現在ブロックを加重値予測する。
【００７６】
復元部１０３０は、動き補償部１０２０の予測結果として生成された予測ブロック、及び符号化部１０１０で復号化されたレジデュアルブロックに基づいて、現在ブロックを復元する。予測ブロックとレジデュアルブロックとを加算して、現在ブロックを復元する。
【００７７】
復元された現在ブロックは、ピクチャーメモリ１０４０に保存されて、次のブロックまたは次のピクチャーの予測に利用される。
【００７８】
図１１は、本発明の一実施形態による映像復号化方法のフローチャートである。図１１を参照するに、ステップ１１１０で映像復号化装置は、現在ブロックのレジデュアルブロックについてのデータを含んでいるビットストリームを受信する。
【００７９】
ステップ１１２０で、映像復号化装置は、ステップ１１１０で受信されたビットストリームから、レジデュアルデータ、現在ブロックのインター予測に必要な複数の動きベクトルについての情報、インター予測のために区分された現在ブロックの複数の領域についての情報、及び複数の領域ごとに異なって設定された加重値についての情報を抽出する。レジデュアルブロックについてのデータは、エントロピー復号化、逆量子化、逆離散コサイン変換して復元する。
【００８０】
ステップ１１３０で、映像復号化装置は、ステップ１１２０で抽出された情報に基づいて、現在ブロックをインター予測する。ステップ１１２０で抽出された複数の動きベクトルについての情報に基づいて、現在ブロックのインター予測に必要な複数の参照ブロックを選択する。複数の参照ブロックに割り当てられる加重値を、複数の領域それぞれに対して異なって設定して加重値予測を行う。
【００８１】
ステップ１１４０で、映像復号化装置は、ステップ１１３０での予測結果として生成された予測ブロック、及びステップ１１２０で復元されたレジデュアルブロックに基づいて、現在ブロックを復元する。予測ブロックとレジデュアルブロックとを加算して現在ブロックを復元する。
【００８２】
以上のように、本発明はたとえ限定された実施形態及び図面により説明されたにしても、本発明が前記の実施形態に限定されるものではなく、これは当業者ならば、これらの記載から多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明の思想は特許請求の範囲のみによって把握されねばならず、これと均等または等価的な変形はいずれも本発明の思想の範ちゅうに属するといえる。また、本発明によるシステムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に、コンピュータで読み取り可能なコードとして具現することができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じる伝送）の形態で具現されてもよい。またコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行されうる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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