(57)【要約】【課題】  圧縮されたデジタル動画像を低い解像度に変換する場合、相関度の高いモーションベクトルを利用して正確なモーションベクトルを設定するデジタル動画像のモーションベクトル設定方法を提供する。【解決手段】  圧縮保存されたデジタル動画像の解像度を縮小する方法であって、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、相関度の高い二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階を含んでデジタル動画像のモーションベクトルを設定する。【選択図】図１
2005086833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮保存されたデジタル動画像の解像度を縮小する方法であって、
隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、相関度の高い二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階を行うことを特徴とするデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項２】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、
隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルから互いに相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）を選択する段階と、
前記選択された二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）で最終のモーションベクトル（ｍν）を計算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項３】
前記相関度は、下記式：
【数１】
2005086833.tif 000008
（式中、ｉ、ｊ＝１、２、３、４（ｉ≠ｊ）で、ｍχｉ，ｍｙｉは、モーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す）
を適用して計算することを特徴とする請求項２記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項４】
前記相関度は、前記式の結果値が低いほど高い相関度を有することを特徴とする請求項３記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項５】
前記最終のモーションベクトルを計算する段階は、
相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）の平均値（ｍν’）を求める段階と、
前記平均値（ｍν’）に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項２記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項６】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、下記式：
ｍν＝ｍν’／２
を適用して計算することを特徴とする請求項５記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項７】
複数のマクロブロックから構成されたデジタル動画像の解像度を縮小する過程であって、
隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、互いに相関度の高い二つのモーションベクトルを選択する段階と、
前記選択された二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小された一つのマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階と、
を行うことを特徴とするデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項８】
前記解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルの精製化を行う段階をさらに行うことを特徴とする請求項７記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項９】
前記モーションベクトルの精製化は、使用者により既設定された非常に小さい領域に適用されることを特徴とする請求項８記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１０】
前記解像度は、１／２に縮小されることを特徴とする請求項７記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１１】
前記相関度は、下記式：
【数２】
2005086833.tif 000009
（式中、ｉ、ｊ＝１、２、３、４（ｉ≠ｊ）で、ｍχｉ，ｍｙｉは、モーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す）
を適用して計算することを特徴とする請求項７記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１２】
前記相関度は、前記式の結果値が低いほど高い相関度を有することを特徴とする請求項１１記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１３】
前記最終のモーションベクトルを計算する段階は、
相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）の平均値（ｍν’）を求める段階と、
前記平均値（ｍν’）に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項７記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１４】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、下記式：
ｍν＝ｍν’／２
を適用して計算することを特徴とする請求項１３記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１５】
隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルで、二つのモーションベクトルずつ相関度を計算する段階と、
前記相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）を選択する段階と、
前記選択された二つのモーションベクトルの平均値（ｍν’）を計算する段階と、
前記平均値に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、
を行うことを特徴とするデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１６】
前記解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルの精製化を行う段階をさらに行うことを特徴とする請求項１５記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１７】
前記相関度は、下記式：
【数３】
2005086833.tif 000010
（式中、ｉ、ｊ＝１、２、３、４（ｉ≠ｊ）で、ｍχｉ，ｍｙｉは、モーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す）
を適用して計算するが、その結果値が小さいほど相関度が高いことを特徴とする請求項１５記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【請求項１８】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、下記式：
ｍν＝ｍν’／２
を適用して計算することを特徴とする請求項１５記載のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル動画像のモーションベクトル設定方法に関するもので、詳しくは、圧縮されたデジタル動画像を低い解像度に変換する場合のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタル動画像符号化技法は、画面間の相関性によりモーションベクトルを推定して圧縮効率を算出する。
【０００３】
前記デジタル動画像符号化技法（Ｈ．２６１、Ｈ．２６３及びＭＰＥＧなど）は、殆ど１６×１６サイズの輝度マクロブロック単位でモーションベクトルの推定が行われるが、このとき、各マクロブロック別にモーションベクトルを一つずつ有するようになる。
【０００４】
図５は、一般の解像度縮小の原理を示した説明図で、横及び縦をそれぞれ１／２縮小する過程を示す。
【０００５】
前記解像度縮小過程が８×８ブロック別に適用されて、四つの８×８ブロックが一つの８×８ブロックに縮小され、即ち、一つのマクロブロックが一つのブロックに解像度が縮小される。
【０００６】
前記デジタル動画像のＩ−画面及びＰ−画面の場合は、前記図１のような過程により解像度が縮小されるが、前記Ｐ−画面は、解像度縮小時、モーションベクトルを設定するための追加的な過程を必要とする。
【０００７】
図６は、従来のＰ−画面に対する解像度縮小技法を示した説明図で、前記Ｐ−画面の隣接した四つのマクロブロックＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が新しい一つのマクロブロックＮに解像度が縮小される。
【０００８】
このとき、解像度縮小前のＰ−画面の各マクロブロックＭｉは、相互符号化モード（ｉｎｔｅｒ  ｃｏｄｅｄ  ｍｏｄｅ）で符号化され、モーションベクトルはｍνｉで、ｅｉｊの予測誤差ブロック（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｅｒｒｏｒ  ｂｌｏｃｋ）を有する。（ｉ、ｊ＝１、２、３、４）
前記解像度縮小前のマクロブロックＭ１の四つのブロックｅ１１〜ｅ１４は、図５の解像度縮小過程を通して、一つのブロックｅ１に解像度が縮小される。このとき、解像度が縮小された各予測誤差ブロックｅｉに割り当てられる中間段階（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）のモーションベクトルｍνｉ’は、下記式１により求められる。
【０００９】
（式１）
ｍνｉ’＝ｍνｉ／２
上式中、ｍνｉは解像度縮小前の入力モーションベクトルで、マクロブロックの横及び縦をそれぞれ１／２縮小する場合に該当する。
【００１０】
一般の動画像符号化技法において、一つのマクロブロックは一つのモーションベクトルのみを有するため、解像度が縮小されたマクロブロックＮは、一つのモーションベクトルｍνで表現されるべきである。
【００１１】
前記モーションベクトルｍνを設定する方法は多様であるが、そのうち代表的な三つの方法は次のようである。
【００１２】
第１のモーションベクトル設定方法として、下記式２のように、入力された四つのモーションベクトルの中間段階のモーションベクトルを平均して最終のモーションベクトルを算出するものがある（非特許文献１）。
【００１３】
（式２）
ｍν＝（ｍν１’＋ｍν２’＋ｍν３’＋ｍν４’）／４
また、第２のモーションベクトル設定方法も、非特許文献１に提示されたもので、入力された四つのモーションベクトルの中間値を利用して最終のモーションベクトルを算出する。
【００１４】
まず、四つのモーションベクトルの中間ベクトルｍν１’，ｍν２’，ｍν３’，ｍν４’を定義し、各中間ベクトル間の距離を下記式３のユークリッド距離（Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）を利用して計算する。
【００１５】
（式３）
【００１６】
【数４】
2005086833.tif 000003
次いで、前記ユークリッド距離を比較して、全てのベクトルから最も近い距離に位置したモーションベクトルを前記最終のモーションベクトルｍνとして設定する。
【００１７】
また、第３のモーションベクトル設定方法として、ＡＭＶＲ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｒｅｓａｍｐｌｉｎｇ）方法であって、入力された四つのマクロブロックで０でないＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）係数の数を通して活動度を求め、この活動度も加重値にして四つのモーションベクトルの平均値を求めて、解像度が縮小されたマクロブロックの最終のモーションベクトルに設定することについて記載しているものがある（非特許文献２）。
【００１８】
このような従来のデジタル動画像解像度縮小のためのモーションベクトル設定方法は、解像度が縮小されたマクロブロックの最終のモーションベクトルを正確に算出することができない。
【００１９】
図７は、平坦な領域で隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルの実施例を示した説明図である。
【００２０】
図７に示したように、画像の特性変化が大きくない平坦な領域でも、ＢＭＡ（Ｂｌｏｃｋ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）により求められたモーションベクトル中、一つのモーションベクトルは、他の三つのモーションベクトルと大きく異なる値を有することができる。即ち、既存のモーションベクトルを単純に合算して４で割算する、平均値で最終のモーションベクトルを算出する従来のモーションベクトル設定方法により算出された最終のモーションベクトルは、図７の既存のモーションベクトルと全く異なる値を有する可能性があるため、最終的に解像度が縮小された画像の画質が劣化する。
【非特許文献１】Ｔ．  Ｓｈａｎａｂｌｅｈ  ａｎｄ  Ｍ．  Ｇｈａｎｂａｒｉによる、「Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｖｉｄｅｏ  ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ  ｔｏ  ｌｏｗｅｒ  ｓｐａｔｉｏ−ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒｍａｔｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ（２０００年６月）、Ｖｏｌ．  ２、Ｎｏ．２、ｐｐ．１０１−１１０
【非特許文献２】Ｂ．  Ｓｈｅｎ、Ｉ．  Ｓｅｔｈｉ、ａｎｄ  Ｖ．  Ｂｈａｓｋａｒａｎによる、「ａｄａｐｔｉｖｅ  ｍｏｔｉｏｎ  ｖｅｃｔｏｒ  ｒｅｓａｍｐｌｉｎｇ  ｆｏｒ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｄｏｗｎ−ｓｃａｌｉｎｇ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｓｙｓｔ．  Ｖｉｄｅｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，（１９９９年９月）  Ｖｏｌ．９、Ｎｏ．６、ｐｐ．９２９−９３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
このような従来のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法においては、隣接した全てのモーションベクトルを考慮して最終のモーションベクトルを算出するため、解像度縮小前のモーションベクトルに他のモーションベクトルと差のあるモーションベクトルが一つでも含まれていると、解像度縮小後の最終のモーションベクトルが解像度縮小前のモーションベクトルと全く異なる値を有するようになり、解像度が縮小された画像の画質が劣化するという問題点があった。
【００２２】
また、従来のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法においては、モーションベクトル精製化（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ；ＭＶＲ）を適用して精密なモーションベクトルを算出する場合、精製化領域の大きさが大きくなり、その大きさに比例して計算量が増加されるため、システムの負荷が増加されるという問題点があった。
【００２３】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、圧縮されたデジタル動画像を低い解像度に変換する場合、相関度の高いモーションベクトルを利用して正確なモーションベクトルを設定するデジタル動画像のモーションベクトル設定方法を提供することを目的とする。
【００２４】
また、本発明の他の目的は、モーションベクトルの精製化に要求される精製化領域の大きさを減少させることで処理速度を向上させるデジタル動画像のモーションベクトル設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
このような目的を達成するため、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、圧縮保存されたデジタル動画像の解像度を縮小する方法であって、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、相関度の高い二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階を行うことを第１特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、複数のマクロブロックから構成されたデジタル動画像の解像度を縮小する過程であって、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、互いに相関度の高い二つのモーションベクトルを選択する段階と、前記選択された二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小された一つのマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階と、を行うことを第２特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルで、二つのモーションベクトルずつ相関度を計算する段階と、前記相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）を選択する段階と、前記選択された二つのモーションベクトルの平均値（ｍν’）を計算する段階と、前記平均値に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、を行うことを第３特徴とする。
【００２８】
本発明のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、圧縮保存されたデジタル動画像の解像度を縮小する方法であって、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、相関度の高い二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階を行うことを特徴とし、それにより上記目的が達成される。
【００２９】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルから互いに相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）を選択する段階と、前記選択された二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）で最終のモーションベクトル（ｍν）を計算する段階と、を含むことを特徴としてもよい。
【００３０】
前記相関度は、下記式：
【００３１】
【数５】
2005086833.tif 000004
（式中、ｉ、ｊ＝１、２、３、４（ｉ≠ｊ）で、ｍχｉ，ｍｙｉは、モーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す）を適用して計算することを特徴としてもよい。
【００３２】
前記相関度は、前記式の結果値が低いほど高い相関度を有することを特徴としてもよい。
【００３３】
前記最終のモーションベクトルを計算する段階は、相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）の平均値（ｍν’）を求める段階と、前記平均値（ｍν’）に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、を含むことを特徴としてもよい。
【００３４】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、下記式：
ｍν＝ｍν’／２
を適用して計算することを特徴としてもよい。
【００３５】
本発明のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、複数のマクロブロックから構成されたデジタル動画像の解像度を縮小する過程であって、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、互いに相関度の高い二つのモーションベクトルを選択する段階と、前記選択された二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小された一つのマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを算出する段階と、を行うことを特徴とし、それにより上記目的が達成される。
【００３６】
前記解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルの精製化を行う段階をさらに行うことを特徴としてもよい。
【００３７】
前記モーションベクトルの精製化は、使用者により既設定された非常に小さい領域に適用されることを特徴としてもよい。
【００３８】
前記解像度は、１／２に縮小されることを特徴としてもよい。
【００３９】
前記相関度は、下記式：
【００４０】
【数６】
2005086833.tif 000005
（式中、ｉ、ｊ＝１、２、３、４（ｉ≠ｊ）で、ｍχｉ，ｍｙｉは、モーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す）を適用して計算することを特徴としてもよい。
【００４１】
前記相関度は、前記式の結果値が低いほど高い相関度を有することを特徴としてもよい。
【００４２】
前記最終のモーションベクトルを計算する段階は、相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）の平均値（ｍν’）を求める段階と、前記平均値（ｍν’）に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、を含むことを特徴としてもよい。
【００４３】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、下記式：
ｍν＝ｍν’／２
を適用して計算することを特徴としてもよい。
【００４４】
本発明のデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルで、二つのモーションベクトルずつ相関度を計算する段階と、前記相関度の高い二つのモーションベクトル（ｍνｉ，ｍνｊ）を選択する段階と、前記選択された二つのモーションベクトルの平均値（ｍν’）を計算する段階と、前記平均値に所定演算を行って、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトル（ｍν）を算出する段階と、を行うことを特徴とし、それにより上記目的が達成される。
【００４５】
前記解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルの精製化を行う段階をさらに行うことを特徴としてもよい。
【００４６】
前記相関度は、下記式：
【００４７】
【数７】
2005086833.tif 000006
（式中、ｉ、ｊ＝１、２、３、４（ｉ≠ｊ）で、ｍχｉ，ｍｙｉは、モーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す）を適用して計算するが、その結果値が小さいほど相関度が高いことを特徴としてもよい。
【００４８】
前記最終のモーションベクトルを算出する段階は、下記式：
ｍν＝ｍν’／２
を適用して計算することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法においては、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、最も相関度の高い二つのモーションベクトルを利用して、解像度が縮小されたマクロブロックのモーションベクトルを求めることで、少なくとも二つのマクロブロックに対しては正確なモーション補償を行い得る最適のモーションベクトルを算出することができるという効果がある。
【００５０】
また、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法においては、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる正確なモーションベクトルを算出することで、解像度が縮小されたデジタル動画像の復元画質を向上させることができるという効果がある。
【００５１】
また、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法においては、モーションベクトルの精製化に要求される精製化領域の大きさを減少させて計算量を減らすとともに、モーションベクトルの精製化処理速度を向上させ、モーションベクトルの精製化によるシステムの負荷を減少させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００５３】
一般に、画像の変化が大きくない領域で、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトル中、少なくとも二つのマクロブロックのモーションベクトルは、高い相関関係を有する確率が非常に高い。従って、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法においては、四つのモーションベクトル中、最も相関度の高い二つのモーションベクトルを利用して最終のモーションベクトルを算出する。
【００５４】
図１は、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法を示したフローチャートで、図示されたように、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、まず、四つのモーションベクトルから最も相関度の高い二つのモーションベクトルを選択する（ステップＳ１１）。即ち、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルから互いに相関度の高い二つのモーションベクトルｍνｉ，ｍνｊを選択するが、下記式４を適用して最も相関度の高い二つのモーションベクトルｍνｉ，ｍνｊを選択する。
【００５５】
（式４）
【００５６】
【数８】
2005086833.tif 000007
上式中、ｍχｉ，ｍｙｉは、任意のモーションベクトルｍνｉの水平及び垂直成分の値を示す（ｉ、ｊ＝１、２、３、４、ｉ≠ｊ）。
【００５７】
前記式４に代入されたモーションベクトルの相関度が高いほど結果値は低くなるため、式４が最小の結果値を有するときの二つのモーションベクトルが、四つのモーションベクトル中最も相関度の高いモーションベクトルである。
【００５８】
このように、前記四つのモーションベクトルから最も相関度の高い二つのモーションベクトルｍνｉ，ｍνｊを選択した後、それらモーションベクトルの平均値ｍν’を下記式５を利用して求める（ステップＳ１２）。
【００５９】
（式５）
ｍν’＝（ｍνｉ＋ｍνｊ）／２
次いで、前記モーションベクトルの平均値ｍν’を下記式６に代入して、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルｍνを求める（ステップＳ１３）。
【００６０】
（式６）
ｍν＝ｍν’／２
このとき、前記最終のモーションベクトルｍνは、少なくとも限解像度縮小前の二つのモーションベクトルとは非常に類似した値を有し、少なくとも二つのマクロブロックに対しては正確なモーション補償を行うことができる。
【００６１】
その後、画像の画質を向上させるために、使用者の選択によって、モーションベクトルの精製化を行う（ステップＳ１４）。即ち、前記解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルの精製化を、使用者により既設定された非常に小さい領域に適用して行う。
【００６２】
図２は、従来のモーションベクトル設定方法と本発明に係るモーションベクトル設定方法との性能を比較したグラフであって、７Ｍｂｐｓビット率のＭＰＥＧ−１で符号化されたＣＣＩＲ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｖｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）−６０１規格（７０４×４８０）の「フットボール」の画像５０フレームをＳＩＦ（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｆｏｒｍａｔ）（３５２×２４０）に解像度を縮小し、Ｐ−画面に対する解像度の縮小は、図６の解像度縮小技法を適用して行う。
【００６３】
グラフの縦軸は平均ＰＳＮＲ（Ｐｅａｋ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）で、横軸はモーションベクトル精製化領域の大きさであり、従来のモーションベクトル設定方法と本発明に係るモーションベクトル設定方法とのＰＳＮＲ及びモーションベクトル精製化の効果を比較することができる。
【００６４】
図２に示したように、従来のモーションベクトル設定方法と本発明に係るモーションベクトル設定方法とにより算出された各最終のモーションベクトルを精製化することで、両方とも画質が向上することが分かる。
【００６５】
特に、モーションベクトルを精製化しない場合は、本発明に係るモーションベクトル設定方法のＰＳＮＲの性能が最も良く、従来の平均値を利用したモーションベクトル設定方法よりも０．６ｄＢ程度画質が向上することが分かる。このとき、前記ＰＳＮＲは、復元画像の客観的な画質評価を示す値で、その値が高いほど原本画像の保存率が高いことを示す。
【００６６】
従って、本発明に係るモーションベクトル設定方法を利用して最終のモーションベクトルを算出することで、モーションベクトルの精製化に要求される精製化領域の大きさを減少させ、前記精製化過程で必要な計算量を減らすことができる。
【００６７】
図３は、従来のモーションベクトル設定方法と本発明に係るモーションベクトル設定方法との画面別画質を比較したグラフであって、各画面別画質を客観的に比較するため、６．５Ｍｂｐｓビット率のＭＰＥＧ−２で符号化されたＣＣＩＲ−６０１規格の「花園」画像をＳＩＦ規格に解像度を縮小した。
【００６８】
図３に示したように、本発明に係るモーションベクトル設定方法が従来のモーションベクトル設定方法に比べて平均０．３〜０．７ｄＢ程度高いＰＳＮＲを有する。このとき、従来のモーションベクトル設定方法は、平均値を利用したモーションベクトル設定方法である。
【００６９】
図４は、図３にモーションベクトル精製化を適用したグラフであって、精製化領域は［−２、＋２］で、従来の方法と本発明に係る方法とを客観的に比較するため、［−２、＋２］内で全域探索方式を適用した。
【００７０】
図４に示された画面別ＰＳＮＲを図３のグラフと比較すると、本発明に係る方法と従来の方法両方とも画質が向上し、本発明のＰＳＮＲと従来の方法のＰＳＮＲとの差は、前記図３に示された結果よりも減少することが分かる。
【００７１】
前記ＰＳＮＲの差が減少する理由は、従来のモーションベクトル設定方法により求められた不正確なモーションベクトルが、モーションベクトル精製化により最適のモーションベクトルに近似したモーションベクトルとして抽出され、このモーションベクトルが本発明により求められたモーションベクトルに精製化を適用した結果値に近接するためである。
【００７２】
しかし、前記モーションベクトル精製化により、本発明と従来とのモーションベクトル設定方法間の性能差は減少するが、精製化領域が大きくなるほど要求される計算量が幾何級数的に増加する。従って、本発明に係るモーションベクトル設定方法は、図２に示したように、従来の方法に比べて非常に小さい精製化領域を適用して計算量を減らすとともに、高い性能の向上を実現する。
【００７３】
即ち、本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法は、圧縮保存されているデジタル動画像をより低い解像度に変換して編集または伝送する場合、隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルから最も相関度の高いモーションベクトルを二つ選択して、解像度が縮小されたマクロブロックに割り当てられる最終のモーションベクトルを求めることで、従来の方法に比べて正確なモーションベクトルを算出することができる。
【００７４】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係るデジタル動画像のモーションベクトル設定方法を示したフローチャートである。
【図２】従来と本発明に係るモーションベクトル設定方法の性能を比較したグラフである。
【図３】従来と本発明に係るモーションベクトル設定方法の画面別画質を比較したグラフである。
【図４】図３にモーションベクトル精製化を適用したグラフである。
【図５】一般のブロック単位の解像度縮小技法を示した説明図である。
【図６】従来のＰ−画面の解像度縮小技法を示した説明図である。
【図７】平坦な領域で隣接した四つのマクロブロックのモーションベクトルの実施例を示した説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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