(57)【要約】【課題】  予測信号を用いる圧縮符号化方式において、フリッカ妨害を防ぐことができる予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置、予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムおよび予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法を提供する。【解決手段】  予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化するものであって、組合せ発生手段３と、映像圧縮手段５と、選択手段７と、出力手段９と、を備えた。【選択図】      図１
2005323315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置であって、
圧縮符号化する際に参照するフレームである参照画像と圧縮符号化するフレームの所定領域のブロックであるブロック画像とに基づき前記予測情報を推定し出力する予測情報推定手段と、
前記複数予測情報と、この複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを発生する組合せ発生手段と、
前記複数予測情報に基づいて、前記参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成する予測信号生成手段と、
前記ブロック画像から前記予測信号を減算した減算信号を圧縮符号化した量子化値として出力する量子化値出力手段と、
前記組合せ発生手段で発生された対応量子化値を復号したローカルデコード画像として出力するローカルデコード画像出力手段と、
前記複数予測情報と前記対応量子化値とを圧縮データとして出力する圧縮データ出力手段と、
前記ブロック画像の直前のフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像と前記ローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる前記圧縮データを選択する選択手段と、
前記圧縮データ出力手段で出力された圧縮データを保持し、前記選択手段で選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項２】
動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置であって、
前記複数予測情報と、この複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを発生する組合せ発生手段と、
前記複数予測情報に基づいて、圧縮符号化する際に参照するフレームである参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成する予測信号生成手段と、
圧縮符号化するフレームの所定領域のブロックであるブロック画像から前記予測信号を減算した減算信号を圧縮符号化した量子化値として出力する量子化値出力手段と、
前記組合せ発生手段で発生された対応量子化値を復号したローカルデコード画像として出力するローカルデコード画像出力手段と、
前記複数予測情報と前記対応量子化値とを圧縮データとして出力する圧縮データ出力手段と、
前記ブロック画像の直前のフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像と前記ローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる前記圧縮データを選択する選択手段と、
前記圧縮データ出力手段で出力された圧縮データを保持し、前記選択手段で選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記輝度差が最小となる前記圧縮データを選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項４】
前記量子化値出力手段は、イントラ予測を行うフレーム内のブロックであるブロック画像のみを処理することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項５】
前記量子化値出力手段は、イントラフレーム内のブロックであるブロック画像のみを処理することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項６】
前記ブロック画像と、前記復号直前ブロック画像との輝度差を比較するブロック比較手段を備え、
前記量子化値出力手段は、輝度差が一定値以下のブロック画像のみを処理することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項７】
前記選択手段は、前記復号直前ブロック画像の代わりに、前記ブロック画像の直前のイントラフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前イントラブロック画像を復号した復号直前イントラブロック画像と前記ローカルデコード画像との輝度差が最小となる圧縮データを選択することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記輝度差に加え、色相の差に基づいて、前記圧縮データを選択することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置。
【請求項９】
動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化するために、コンピュータを、
圧縮符号化する際に参照するフレームである参照画像と圧縮符号化するフレームの所定領域のブロックであるブロック画像とに基づき前記予測情報を推定し出力する予測情報推定手段、
前記複数予測情報と、この複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを発生する組合せ発生手段、
前記複数予測情報に基づいて、前記参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成する予測信号生成手段、
前記ブロック画像から前記予測信号を減算した減算信号を圧縮符号化した量子化値として出力する量子化値出力手段、
前記組合せ発生手段で発生された対応量子化値を復号したローカルデコード画像として出力するローカルデコード画像出力手段、
前記複数予測情報と前記対応量子化値とを圧縮データとして出力する圧縮データ出力手段、
前記ブロック画像の直前のフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像と前記ローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる前記圧縮データを選択する選択手段、
前記圧縮データ出力手段で出力された圧縮データを保持し、前記選択手段で選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する出力手段、
として機能させることを特徴とする予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラム。
【請求項１０】
動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法であって、
圧縮符号化する際に参照するフレームである参照画像と圧縮符号化するフレームの所定領域のブロックであるブロック画像とに基づき前記予測情報を推定し出力する予測情報推定ステップと、
前記複数予測情報とこの複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを発生する組合せ発生ステップと、
前記複数予測情報に基づいて、前記参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成する予測信号生成ステップと、
前記ブロック画像から前記予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値として出力し、前記組合せ発生ステップにて発生された対応量子化値を復号したローカルデコード画像として出力するローカルデコード画像出力ステップと、
前記複数予測情報と前記対応量子化値とを圧縮データとして出力する圧縮データ出力ステップと、
前記ブロック画像の直前のフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像と前記ローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる前記圧縮データを選択する選択ステップと、
前記圧縮データ出力ステップにて出力された圧縮データから、前記選択ステップにて選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置、予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムおよび予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、動画像を圧縮符号化すると、圧縮符号化した符号化画像を復号した復号画像に、フリッカと呼ばれるちらつき（輝度や色の変動による画質劣化）が発生する場合があることが知られている。
【０００３】
従来、このフリッカを低減（軽減）する（フリッカ妨害を防ぐ）ものとして、例えば、「フリッカ低減回路」（特許文献１参照）が開示されている。このフリッカ低減回路は、Ａ／Ｄ変換における量子化時のフリッカを軽減するものであり、入力した映像信号をＡ／Ｄ変換した後の現デジタル信号をラッチ回路でラッチし、フィールドメモリに記録し、この記録した現デジタル信号と、前回入力した映像信号をＡ／Ｄ変換した後の前デジタル信号とを減算して、絶対値をとり、この絶対値が１よりも小さいか判別してから出力することでフリッカを軽減するものである。
【０００４】
ここで、図９、図１０を参照して、入力信号（デジタル信号）を量子化した量子化後の信号（信号波形）について説明する。図９は、信号波形を描く前のグラフを示したものである。この図９において、横軸は時間軸であり、横軸の刻みはデジタル信号の区切り（縦軸から最初の刻みまでの間が１番目のサンプル、次の刻みまでの間が２番目のサンプル、・・・）を示すものである。また、縦軸はデジタル信号の取りうる値を示すものであり、図９中の点線は量子化後の信号が取りうる値を示し、図９中の一点鎖線は量子化後の値（０または１）が変化する境界値を示している。
【０００５】
図１０（ａ）は、入力信号（デジタル信号）の例を示したものであり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した入力信号を単純に量子化した結果（量子化後の信号）を示したものである。図１０（ｂ）に示したように、量子化後の信号は、入力信号に比べ、変動（振幅差）が大きくなり、フリッカ妨害が発生している。
【０００６】
この図１０（ｂ）の信号波形を、従来の「フリッカ低減回路」に入力すると、図１０（ｃ）に示す信号波形となる。この図１０（ｃ）において、２番目のサンプルは、１番目のサンプルとの差が１であるため１番目のサンプルと同じ値を出力している。これにより、従来の「フリッカ低減回路」では、量子化した場合（図１０（ｂ））に発生するフリッカ妨害を単純に防ぐことができる。
【０００７】
ところで、動画像を圧縮符号化する際に、原画像の映像信号（原信号）から予測信号を減算した残差信号を処理する過程で量子化する処理を行う圧縮符号化方式を用いると、圧縮符号化した符号化画像を復号した復号画像に、輝度や色の変動（フリッカ）が現れ、当該復号画像の画像劣化が生じる。この画質劣化は、周期的に（イントラフレームの周期で）発生し、特に、符号化画像の圧縮率が高い場合に顕著に現れる。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１６３４７０号公報（段落０００４〜０００８、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、予測信号を用いる圧縮符号化方式は、従来のフリッカ低減回路では対応しておらず、当該フリッカ低減回路を、予測信号を用いる圧縮符号化方式に適用しても、フリッカ妨害を防ぐことができないという問題がある。
【００１０】
ここで、図１１を参照して、予測信号を用いる圧縮符号化方式に従来のフリッカ低減回路を適用した場合の量子化後の信号（信号波形）について説明する。図１１に示したグラフは、図９に示したグラフと同様の見方をするものである。この図１１において、説明を簡単にするため、一般的な映像圧縮で行われる変換処理は省略している。すなわち、原画像の映像信号（原信号）から予測信号を減算した残差信号を量子化するものとして説明する。ちなみに、復号時には、量子化した量子化値を逆量子化し、予測信号を加算して、元の原画像の映像信号（原信号）とする。
【００１１】
図１１（ａ）は、原信号と、予測信号と、当該原信号から当該予測信号を減算した残差信号とを示したものである。
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の残差信号を量子化した量子化信号を、さらに逆量子化した逆量子化信号として示したものである。従来のフリッカ低減回路を用いると、量子化後の値（現デジタル信号）と、前フレームの出力（前回入力した映像信号をＡ／Ｄ変換した後の前デジタル信号）との差が１（絶対値を取ったものが１）のとき、現在の量子化値を前フレームの出力とする。
【００１２】
図１１（ｂ）において、２番目のサンプル（凸部分）に注目すると、１番目のサンプルとの差が２であるため、２番目のサンプルがそのまま出力となる（つまり、１番目のサンプルがコピーされない）。３番目のサンプルも、２番目のサンプルとの差が２であるため、３番目のサンプルがそのまま出力となる（つまり、２番目のサンプルがコピーされない）。すなわち、図１１（ｂ）に示した例では、従来のフリッカ低減回路を適用しても、単純に量子化した場合と結果は変わらない。
【００１３】
図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の出力を逆量子化して、予測信号を加算した復号信号として示したものである。原信号（図１１（ａ）参照）が図１０（ａ）に示した入力信号（映像信号）と同様であるにも拘わらず、復号信号の値（復号信号の信号波形）は大きく変動し、フリッカ妨害が発生している。すなわち、予測信号を用いる圧縮符号化方式（原信号から予測信号を減算した残差信号を量子化するもの）については、先に述べたように、従来のフリッカ低減回路では、フリッカ妨害を防ぐ効果が生じない。
【００１４】
また、予測信号を用いる別の圧縮符号化方式（例えば、Ｈ．２６４方式）に、特願２００３−１９７００８に開示されている手法（フリッカ低減量子化器、フリッカ低減量子化方法、及びそのプログラム）を適用する場合、量子化値の制御に加え、予測信号に対する量子化・逆量子化処理を行っている。しかし、予測信号の量子化・逆量子化処理はＨ．２６４方式の規格に準拠した復号器では、復号できないという問題がある。つまり、予測信号の量子化・逆量子化処理はＨ．２６４方式から逸脱している処理であるため実行できない。
【００１５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、予測信号を用いる圧縮符号化方式において、フリッカ妨害を防ぐことができる予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置、予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムおよび予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するため、請求項１記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置であって、予測情報推定手段と、組合せ発生手段と、予測信号生成手段と、量子化値出力手段と、ローカルデコード画像出力手段と、圧縮データ出力手段と、選択手段と、出力手段と、を備える構成とした。
【００１７】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、予測情報推定手段によって、参照画像とブロック画像とに基づき予測情報を推定して、組合せ発生手段に出力し、組合せ発生手段によって、予測情報に基づいて生成される複数の予測情報（複数予測情報）と、この複数予測情報に対応する対応量子化値とを発生する。予測情報は、予測信号を生成する際のモード（動作仕方）や値を規定したものであり、例えば、Ｈ．２６４方式では、「動き補償」というモードで、動きベクトルの値を使って予測信号を生成するように規定していたり、「イントラ予測」というモードで、予測の方向を示す値を使って予測信号を生成するように規定していたりするものである。
【００１８】
続いて、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、予測信号生成手段によって複数予測情報に基づいて、参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成し、量子化値出力手段によって、ブロック画像から予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値を組合せ発生手段に出力する。予測信号は、予測の結果作成されたもので、例えば、輝度信号である。ブロック画像は、圧縮符号化するフレームの所定領域のブロックである。ローカルデコード画像は、一旦符号化したブロック画像を復号したものである。
【００１９】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、ローカルデコード画像出力手段によって、組合せ発生手段で発生した量子化値を復号したローカルデコード画像として出力し、圧縮データ出力手段によって、複数予測情報と対応量子化値とを圧縮データとして出力する。
【００２０】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、選択手段によって、ブロック画像の直前のフレームにおける所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像とローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる圧縮データを選択する。なお、設定値は、復号した復号直前ブロック画像とローカルデコード画像との輝度差が十分小さくなる値、つまり、輝度変動が画質劣化として視認（認識）できない程度の差となる値のことである。
【００２１】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、出力手段によって、圧縮データ出力手段で出力された圧縮データを保持し、選択手段で選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する。つまり、出力手段は、バッファリングの機能を有しており、選択手段で選択された圧縮データを、最適圧縮データとして出力している。
【００２２】
請求項２記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置であって、組合せ発生手段と、予測信号生成手段と、量子化値出力手段と、ローカルデコード画像出力手段と、圧縮データ出力手段と、選択手段と、出力手段と、を備える構成とした。
【００２３】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、組合せ発生手段によって、複数予測情報と、この複数予測情報に対応する対応量子化値とを発生する。続いて、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、予測信号生成手段によって、複数予測情報に基づいて、参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成し、量子化値出力手段によって、ブロック画像から予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値を組合せ発生手段に出力する。
【００２４】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、ローカルデコード画像出力手段によって、組合せ発生手段で発生された量子化値を復号したローカルデコード画像を出力し、圧縮データ出力手段によって、複数予測情報と対応量子化値とを圧縮データとして出力する。
【００２５】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、選択手段によって、ブロック画像の直前のフレームにおける所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像とローカルデコード画像との輝度差が予め設定された設定値未満となる圧縮データを選択する。そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、出力手段によって、圧縮データ出力手段で出力された圧縮データを保持し、選択手段で選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する。
【００２６】
つまり、この予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１における予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、予測情報を推定しない態様である。すなわち、予測情報に基づいて生成される複数予測情報の数が限定される場合に、組合せ発生手段で、予測情報の入力を必要とせずに、複数予測情報を発生させている。なお、この場合、事前に、複数予測情報が限定されること（予測信号を生成するためのモードや値が少ないこと）を組合せ発生手段に入力しておく必要がある。例えば、Ｈ．２６４のイントラ予測では、予測情報が数種類しかないことが規格で定められているので、このことを組合せ発生手段に予め設定（入力）しておけばよい。
【００２７】
請求項３記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１または請求項２に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、前記選択手段が、前記輝度差が最小となる前記圧縮データを選択することを特徴とする。
【００２８】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、選択手段によって、輝度差が最小となる圧縮データを選択することで、当該圧縮データ（最適圧縮データ）を復号した際に、フリッカ妨害を最も軽減することができる。
【００２９】
請求項４記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、前記量子化値出力手段が、イントラ予測を行うフレーム内のブロックであるブロック画像のみを処理することを特徴とする。
【００３０】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、量子化値出力手段によって、例えば、イントラ予測を行うフレーム内のブロック画像と、インター予測を行うフレーム内のブロック画像とを選択して処理できる場合に、イントラ予測を行うフレーム内のブロック画像のみを処理することで、出力手段から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。ちなみに、イントラ予測とは、符号化しようとするフレームと同じフレームから予測信号を作成する予測モードのことであり、インター予測とは、符号化しようとするフレームと異なるフレームから予測信号を作成する予測モードのことである。
【００３１】
請求項５記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、前記量子化値出力手段が、イントラフレーム内のブロックであるブロック画像のみを処理することを特徴とする。
【００３２】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、量子化値出力手段によって、イントラフレーム内のブロック画像のみを処理することで、出力手段から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。イントラフレームとは、当該イントラフレーム内の全てのブロックにおいて、インター予測が禁止されているフレームのことである。
【００３３】
請求項６記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、前記ブロック画像と、前記復号直前ブロック画像との輝度差を比較するブロック比較手段を備え、前記量子化値出力手段が、前記復号直前ブロック画像との輝度差が一定値以下のブロック画像のみを処理することを特徴とする。
【００３４】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、ブロック比較手段によって、ブロック画像と、復号直前ブロック画像との輝度差を比較し、量子化値出力手段によって、ブロック画像と復号直前ブロック画像との輝度差が一定値以下のブロック画像のみを処理することで、出力手段から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。つまり、ブロック画像と復号直前ブロック画像との輝度差が一定値よりも大きい場合には、元々の動画像（原画像）に輝度変動が存在していることが想定されるので、輝度差に基づいて、フリッカ妨害を軽減する処理を施す必要が無く、処理速度を向上させることができる。
【００３５】
請求項７記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、前記選択手段が、前記復号直前ブロック画像の代わりに、前記ブロック画像の直前のイントラフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前イントラブロック画像を復号した復号直前イントラブロック画像と前記ローカルデコード画像との輝度差が最小となる圧縮データを選択することを特徴とする。
【００３６】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、選択手段によって、例えば、ビットレートが低い場合は、直前のフレームの所定領域と同じ領域のブロック画像ではなく、復号時に直前のイントラフレームにおける所定領域と同じ領域の直前イントラブロック画像を復号した復号直前イントラブロック画像とローカルデコード画像との輝度差が最小となる圧縮データを選択することで、出力手段から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。
【００３７】
請求項８記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置において、前記選択手段が、前記輝度差に加え、色相の差に基づいて、前記圧縮データを選択することを特徴とする。
【００３８】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、選択手段によって、輝度値の差に加え、色相の差に基づいて、圧縮データを選択することで、出力手段から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。
【００３９】
請求項９記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムは、動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報に基づいて生成した複数予測情報と前記動画像を量子化した量子化値であり前記複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化するために、コンピュータを、予測情報推定手段、組合せ発生手段、予測信号生成手段、量子化値出力手段、ローカルデコード画像出力手段、圧縮データ出力手段、選択手段、出力手段、として機能させる構成とした。
【００４０】
かかる構成によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムは、予測情報推定手段によって、参照画像とブロック画像とに基づき予測情報を推定して、組合せ発生手段に出力し、組合せ発生手段によって、予測情報に基づいて生成される複数予測情報と、この複数予測情報に対応する対応量子化値とを発生する。続いて、予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムは、予測信号生成手段によって、複数予測情報に基づいて、参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成する。そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置は、量子化値出力手段によって、ブロック画像から予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値を組合せ発生手段に出力し、ローカルデコード画像出力手段によって、組合せ発生手段で発生された量子化値を復号したローカルデコード画像を出力し、圧縮データ出力手段によって、複数予測情報と対応量子化値とを圧縮データとして出力する。
【００４１】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムは、選択手段によって、ブロック画像の直前のフレームにおける所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像とローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる圧縮データを選択し、出力手段によって、圧縮データ出力手段で出力された圧縮データの中から選択手段で選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する。
【００４２】
請求項１０記載の予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法は、動画像に含まれている所定ブロックの画像を、当該所定ブロックの動きや当該所定ブロックの近傍の領域の動きから予測する予測情報と前記動画像を量子化した量子化値との組合せを制御して、前記動画像を圧縮符号化する予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法であって、予測情報推定ステップと、組合せ発生ステップと、予測信号生成ステップと、ローカルデコード画像出力ステップと、圧縮データ出力ステップと、選択ステップと、出力ステップと、を含む手順とした。
【００４３】
かかる手順によれば、予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法は、予測情報推定ステップにおいて、動画像に含まれており圧縮符号化する際に参照するフレームである参照画像と圧縮符号化するフレームの所定領域のブロックであるブロック画像とに基づき予測情報を推定し出力し、組合せ発生ステップにおいて、予測情報に基づいて生成される複数予測情報とこの複数予測情報に対応する対応量子化値との組合せを発生する。続いて、予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法は、予測信号生成ステップにおいて、複数予測情報に基づいて、参照画像における所定領域のブロックを予測信号として生成し、ローカルデコード画像出力ステップにおいて、ブロック画像から予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値を出力し、組合せ発生ステップにて発生された量子化値を復号したローカルデコード画像を出力する。そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法は、圧縮データ出力ステップにおいて、複数予測情報と対応量子化値とを圧縮データとして出力し、選択ステップにおいて、ブロック画像の直前のフレームにおける前記所定領域と同じ領域の直前ブロック画像を復号した復号直前ブロック画像とローカルデコード画像との輝度差が予め設定した設定値未満となる圧縮データを選択し、出力ステップにおいて、圧縮データ出力ステップにて出力された圧縮データから、選択ステップにて選択された圧縮データを最適圧縮データとして出力する。
【発明の効果】
【００４４】
請求項１、２、９、１０記載の発明によれば、ブロック画像と直前のフレーム内の直前ブロック画像との若干の輝度差が量子化処理により拡大されて生じるフリッカ妨害（画質劣化）を、当該輝度差が設定未満となる複数予測情報と対応量子化値との組合せを選択することで、低減することができる。すなわち、予測信号を用いる圧縮符号化方式において、フリッカ妨害を防ぐことができる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、ブロック画像と直前ブロック画像との若干の輝度差が量子化処理により拡大されて生じるフリッカ妨害（画質劣化）を、当該輝度差が最小となる予測情報と量子化値との組合せを選択することで、低減することができる。
【００４６】
請求項４記載の発明によれば、イントラ予測とインター予測とのいずれかを選択して行うフレーム内のブロック画像について、インター予測を行うフレーム内のブロック画像では、輝度の変動が生じにくいので、イントラ予測を行うフレーム内のブロック画像のみ処理することで、十分に輝度の変動を抑制することができ、フリッカ妨害を防ぐことができる。特にビットレートが低い場合には、インター予測を行うフレーム内のブロック画像は、直前のフレームのコピーの場合が多いので、インター予測を行うフレーム内のブロック画像には適用せず、イントラ予測を行うフレーム内のブロック画像のみ適用することで、フリッカ妨害抑制の効果が十分に得られる。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、インターフレーム内のブロック画像は処理せずに、イントラフレーム内のブロック画像のみを処理することで、フリッカ妨害を低減することができる。すなわち、インターフレーム内では、イントラ予測を行うブロック画像が少ない。また、インター予測が行われなかったということは、動画像（原画像、原信号）の段階でフレーム間（現在のフレームと直前のフレームとの間）の輝度差が大きかった（もともと大きな輝度変動があった）可能性が高く、圧縮符号化によって、大きな輝度変動が生じたからではないので、イントラフレーム内のブロック画像のみを処理すれば、フリッカ妨害抑制の効果が十分に得られる。
【００４８】
請求項６記載の発明によれば、圧縮符号化しようとしているブロック画像と、復号直前ブロック画像との輝度差が大きい場合には、動画像（原画像、原信号）が大きな輝度変動を持っている可能性が高いので、このようなブロック画像以外に処理を施せば、圧縮符号化によって生じるフリッカ妨害を低減することができる。
【００４９】
請求項７記載の発明によれば、イントラフレームを圧縮符号化する際には、直前のインターフレームではなく、直前のイントラフレーム内の復号直前ブロック画像との輝度差が小さくなるように予測情報と量子化値との組合せを選択すれば、フリッカ妨害抑制の効果を十分に得ることができる。すなわち、ビットレートが低い場合に、インターフレームが連続する（インターフレーム群が存在する）際には、当該インターフレーム群の直前に存在するイントラフレーム内のブロック画像の輝度値が保持されていることが多いからである（特に動画像中で、静止している映像部分が多い場合）。
【００５０】
請求項８記載の発明によれば、色相の差に基づいて、圧縮データを選択することで、出力手段から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
ここでは、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置の３つの実施形態（第一実施形態から第三実施形態まで）について説明する。なお、当該装置の動作については、各装置の構成が第一実施形態の構成を基本にしたものであるので、第一実施形態の動作のみを説明することとする。
【００５２】
〈予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第一実施形態）の構成〉
図１は、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第一実施形態）のブロック図である。この図１に示すように、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、予測情報と量子化値との組合せを制御して、動画像を圧縮符号化するもので、組合せ発生手段３と、映像圧縮手段５と、選択手段７と、出力手段９とを備えている。
【００５３】
なお、この図１では図示していないが、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、動画像である入力信号から圧縮対象となるブロック画像を切り出す処理を行う入力処理手段や、出力手段９から出力される最適圧縮データをさらに圧縮するための可変長符号化手段や、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）を参照画像に反映させるために保持するフレームメモリ（ローカルデコード画像記憶手段）等を備えている。
【００５４】
組合せ発生手段３は、映像圧縮手段５から出力された予測情報と量子化値とを入力とし、当該予測情報のバリエーションである複数予測情報を発生し、当該複数予測情報に対応する対応量子化値とを発生して、これらの組合せのうち何通りかを映像圧縮手段５に出力するものである。
【００５５】
予測情報は、画像信号を予測するためのものであり、予測信号を生成する際に用いる予測方法の種類と、予測する際に使用する値とを規定したものである。例えば、動き補償予測や隣接画素からの画素値予測等の予測方法の種類と、動きベクトル値や隣接画素値等の値とを規定している。
【００５６】
複数予測情報は、予測情報に基づいて発生させられるものであり、例えば、予測情報に含まれている予測する際に使用する値に、予め設定した特定の値（例えば、±１）を加算したものである。つまり、複数予測情報は、１つの予測情報から派生したもの（バリエーション）と言えるものである。
【００５７】
量子化値は、動画像である入力信号（原信号）を、変換処理後（ＤＣＴ変換等）、量子化特性値（Ｑ；大きくなればなるほど、量子化された際の情報量は減少するが復号画素は粗くなる性質を有する値）で除算したものである。
【００５８】
対応量子化値は、複数予測情報に対応して求められた量子化値である。
組合せは、複数予測情報と対応量子化値との組を指しており、予測情報に含まれる予測方法の種類によって、発生する組合せの数は異なるものである。
【００５９】
ここで、組合せの例を説明する。対応量子化値は、映像圧縮手段５から得られる量子化値に−１，０，＋１を加算して、３通りを選択することとする。こうすると、フリッカ妨害を抑制する効果と当該装置１で演算する演算量とのバランス（パフォーマンス）が良くなる。
【００６０】
複数予測情報は、当該装置１で適用する圧縮符号化方式（映像圧縮手法）に用いる予測手法に大きく依存し、例えば、動き補償予測を用いる場合は、動きベクトルの値（水平方向、垂直方向それぞれ）に−１，０，＋１を加算したものを選択することとする。
【００６１】
また、Ｈ．２６４方式におけるイントラ予測のように予測手法が数通りに限られているものは、全ての予測手法を選択してもよい。これら２つの例（動き補償予測と、Ｈ．２６４方式におけるイントラ予測）について組合せの数を求めると、動き補償予測の場合には、３（量子化値が３通り）×３（水平方向の動きベクトルが３通り）×３（垂直方向の動きベクトルが３通り）＝２７通りとなる。また、Ｈ．２６４方式におけるイントラ予測の場合には、３（量子化値が３通り）×４（Ｈ．２６４方式におけるイントラ１６×１６の予測モードの数）＝１２通りとなる。
【００６２】
なお、これらの組合せ全てを、組合せ発生手段３から映像圧縮手段５に出力する必要はなく、演算量に応じて適宜、省略して出力することは可能である。
【００６３】
映像圧縮手段５は、圧縮しようとするブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）（第ｃフレーム中の所定位置ｐのブロックの画像）と、参照画像（動画像を映像圧縮する時に参照する画像）とを入力し、組合せ発生手段３との間において、予測情報と量子化値との出力および複数予測情報と対応量子化値との入力を行って、圧縮データと、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）（第ｃフレーム中の所定位置ｐのブロックを復号して得られる復号ブロック画像）とを出力するものである。
【００６４】
つまり、映像圧縮手段５は、組合せ発生手段３で発生させた複数予測情報に基づいて、入力されたブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）を圧縮し、符号化した量子化値を出力し、組合せ発生手段３から出力された対応量子化値と、複数予測情報とから圧縮データを生成して出力する。また、映像圧縮手段５は、圧縮データを復号したローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）を出力する。
【００６５】
なお、この後、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、ブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と同じ所定領域（空間的位置）に存在する直前の復号されたブロックである復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）（第ｒフレーム中の位置ｐの部分、この場合、第ｒフレームが第ｃフレームの直前であるため、ｒ＝ｃ−１である）から、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）を減算し、最も差（輝度差）が小さくなる組合せを選択手段７で選択して、この組合せ（複数予測情報、対応量子化値）で生成された圧縮データを、最適圧縮データとして出力手段９から出力する。
【００６６】
なお、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）と、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）との差が最小となる組合せが複数ある場合には、画像の圧縮率や画質の良い方を選択すればよいことになる。また、差が最小の組合せを選ばなくても、差が十分に小さな（設定値未満となる）組合せの中から画像の圧縮率や画質の良い方を選択すればよい。ちなみに、画像の圧縮率は、圧縮データのサイズから得られるもので、例えば、圧縮データのサイズが小さい方が画像の圧縮率が良いことになる。画質の良さは、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）とブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）とを比較して、その差が小さいほど良いことになる。
【００６７】
ここで、この映像圧縮手段５を展開した（構成を分割化した）ブロック図である図２を参照して、詳細に映像圧縮手段５を説明する。図２に示すように、映像圧縮手段５は、予測情報推定手段１１と、予測信号生成手段１３と、符号化手段（量子化値出力手段）１５と、圧縮データ生成手段（圧縮データ出力手段）１７と、復号手段（ローカルデコード画像出力手段）１９とを備えている。
【００６８】
予測情報推定手段１１は、符号化しようとするブロックＢ（ｃ，ｐ）と参照画像とから予測情報を推定するものである。この予測情報は、例えば、予測画像と原画像とが最も近くなるように、動きベクトルやイントラ予測の方向等を求めたものである。なお、ここでは、図示を省略したが、この予測情報推定手段１１には、動きベクトル推定手段やイントラ予測推定手段を内包しており、予測情報推定手段１１は、既存の技術により予測情報を求めているものである。
【００６９】
予測信号生成手段１３は、組合せ発生手段３で発生させた複数予測情報に基づいて、参照画像から予測信号を生成するものである。予測信号は、予測情報による予測の結果生成される輝度信号（または色差信号）である。なお、予測情報を用いる圧縮符号化方式では、伝送効率を向上させるために、現在のフレーム内の所定領域と、直前のフレーム内の所定領域を複写（コピー）したものとの差分を伝送している。
【００７０】
ちなみに、ＭＰＥＧ−２やＭＰＥＧ−４では、予測信号は、符号化しようとするフレームの１つ前または１つ後のフレームから複写（コピー）してきたものである（インター予測）。
【００７１】
符号化手段１５は、入力されたブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）から、予測信号生成手段１３で生成された予測信号を減算した減算信号を符号化するもので、変換手段１５ａと、量子化手段１５ｂとを備えている。
【００７２】
変換手段１５ａは、減算信号に変換処理を施すものであり、この実施形態ではＤＣＴ変換を採用している。なお、変換処理には、ＤＣＴ変換以外に、例えば、アダマール変換等がある。
量子化手段１５ｂは、変換手段１５ａで変換された変換信号を量子化して、量子化値として組合せ発生手段３（図１参照）に出力するものである。
【００７３】
圧縮データ生成手段１７は、組合せ発生手段３で発生させた複数予測情報と対応量子化値とを組み合わせたもの（復号するのに必要な情報）を、可変長符号化手段（図示せず）等で圧縮した圧縮データとして生成し出力するものである。
【００７４】
復号手段１９は、圧縮データ生成手段１７で生成された圧縮データの中に含まれている対応量子化値を復号し、予測信号を加算して、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）を出力するもので、逆量子化手段１９ａと、逆変換手段１９ｂとを備えている。
【００７５】
逆量子化手段１９ａは、対応量子化値を逆量子化した変換信号として逆変換手段１９ｂに出力するものである。
逆変換手段１９ｂは、逆量子化手段１９ａで対応量子化値が逆量子化された結果である変換信号を逆変換して復号信号として出力するものである。復号手段１９は、この復号信号に予測信号を加算してローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）として出力する。
【００７６】
なお、映像圧縮手段５は、図２に示した構成を全て揃える必要はなく、予測情報推定手段１１と、予測信号生成手段１３と、符号化手段１５とがあれば、どのような圧縮符号化方式（映像圧縮手法）にも適用可能である。
【００７７】
図１に戻って、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１の構成の説明を続ける。
選択手段７は、当該装置１に入力された直前のフレーム（直前のインターフレーム、または、１つ前のイントラフレーム）のブロック画像Ｂ（ｒ，ｐ）を復号した復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）から、映像圧縮手段５から出力されたローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）を減算した結果（残差信号）に基づいて、輝度値が設定値未満（最小）となる圧縮データを選択するものである。
【００７８】
設定値未満とは、輝度の変動が目障りにならない程度の値であり、例えば、８ｂｉｔ画像である場合には１０（この数値は任意の数）であり、十分に小さな値であればよい。但し、この設定値があまり大きすぎると、フリッカ妨害が抑制できなくなってしまう。
【００７９】
また、選択手段７は、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）の代わりに、ブロック画像の直前のイントラフレームにおける所定領域と同じ領域の直前イントラブロック画像を復号した復号直前イントラブロック画像ＩＢ′（ｃ(n-1)，ｐ）とローカルデコード画像Ｂ′（ｃ(n)，ｐ）との輝度差が最小となる圧縮データを選択することも可能である。ここで、ｃ(n)は現在のイントラフレームを、ｃ(n-1)は一つ前のイントラフレームを指すものである。
【００８０】
つまり、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、選択手段７によって、例えば、ビットレートが低い場合は、直前のフレームの所定領域と同じ領域のブロック画像ではなく、復号時に直前のイントラフレームにおける所定領域と同じ領域の直前イントラブロック画像を復号した復号直前イントラブロック画像ＩＢ′（ｃ(n-1)，ｐ）とローカルデコード画像Ｂ′（ｃ(n)，ｐ）との輝度差が最小となる圧縮データを選択することで、出力手段９から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。
【００８１】
さらに、選択手段７は、輝度値の差に加え、色相の差に基づいて、圧縮データを選択することも可能である。つまり、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、選択手段７によって、輝度値の差に加え、色相の差に基づいて、圧縮データを選択すること、つまり、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）とローカルデコード画像Ｂ′（ｃ(n)，ｐ）との色相の差が最小となる圧縮データを選択することで、出力手段９から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。
【００８２】
出力手段９は、不揮発性のメモリ等を備えて構成されバッファリング機能を有しており、映像圧縮手段５から出力された複数予測情報と対応量子化値との組合せ（圧縮データ）を保持して、選択手段７で選択された圧縮データを、最適圧縮データとして出力するものである。
【００８３】
この予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１によれば、映像圧縮手段５で、参照画像とブロック画像とに基づき予測情報が推定されて、組合せ発生手段３で予測情報に基づいて複数予測情報が発生される。そして、映像圧縮手段５で、複数予測情報に基づいて、予測信号が生成され、ブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）から予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値が出力され、この量子化値を復号したローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）が出力されると共に、複数予測情報と対応量子化値とが圧縮された圧縮データとして出力される。そして、選択手段７で、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）とローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）との輝度差を予め設定された設定値未満となる圧縮データが、最適圧縮データとして選択され、出力手段９で出力される。このため、ブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と直前のフレーム内の直前ブロック画像Ｂ（ｒ，ｐ）との若干の輝度差が量子化処理により拡大されて生じるフリッカ妨害（画質劣化）を、当該輝度差が設定未満となる複数予測情報と対応量子化値との組合せを選択することで、低減することができる。すなわち、予測信号を用いる圧縮符号化方式において、フリッカ妨害を防ぐことができる。
【００８４】
また、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１によれば、ブロック画像と直前ブロック画像との若干の輝度差が量子化処理により拡大されて生じるフリッカ妨害（画質劣化）を、選択手段７により当該輝度差が最小となる予測情報と量子化値との組合せを選択することで、低減することができる。
【００８５】
〈予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第一実施形態）の動作〉
次に、図６に示すフローチャートを参照して、図１に示した予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１の動作について説明する（適宜、図１参照）。なお、このフローチャートに示した予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１の動作の説明は、コンピュータ上で動作する予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムの説明と同義である。
【００８６】
まず、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、ローカルデコード画像（復号したブロック画像）Ｂ′（ｃ，ｐ）と復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）との輝度差の最小値を示す変数（以下、最小値変数という）を初期化する（ステップＳ１）。なお、初期化する値は、２つのブロック画像（ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）と復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ））の差が取りうる最大値より大きな値とする。
【００８７】
続いて、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、映像圧縮手段５から組合せ発生手段３に予測情報を入力する、つまり、組合せ発生手段３からすると、予測情報を取得する（ステップＳ２）。すると、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、組合せ発生手段３によって、予測情報の組合せを決定する、つまり、複数予測情報を発生する（ステップＳ３）。
【００８８】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、組合せ発生手段３から複数予測情報を出力し（ステップＳ４）、映像圧縮手段５によって量子化値を出力する、つまり、組合せ発生手段３からすると量子化値を取得する（ステップＳ５）。すると、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、組合せ発生手段３によって、取得した量子化値を元に、対応する量子化値の組合せを決定する、つまり、対応量子化値を発生する（ステップＳ６）。そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、組合せ発生手段３によって、対応量子化値の１つを、映像圧縮手段５に出力する（ステップＳ７）。
【００８９】
予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、映像圧縮手段５によって、復号画像（ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ））を取得し（ステップＳ８）、この復号画像（ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ））と、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ））との差と、最小値変数とを選択手段７によって比較し、この差が最小値（最小値変数）より小さいかどうかを判断する（ステップＳ９）。この差が最小値（最小値変数）よりも小さいと判断した場合（ステップＳ９、Ｙｅｓ）、最小値（最小値変数）を更新し（ステップＳ１０）、複数予測情報と対応量子化値とを圧縮した圧縮データとして、出力手段９によって、保存（保持）する（ステップＳ１１）。
【００９０】
また、ステップＳ９にて、復号画像（ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ））と、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ））との差が最小値（最小値変数）よりも小さいと判断しなかった場合（ステップＳ９、Ｎｏ）、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、映像圧縮手段５によって、対応量子化値がまだあるかどうかを判断し（ステップＳ１２）、対応量子化値がまだあると判断した場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）には、ステップＳ７からステップＳ１２までの動作を繰り返す。
【００９１】
そして、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１は、映像圧縮手段５によって、対応量子化値がまだあると判断しなかった場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）には、複数予測情報がまだあるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。また、複数予測情報がまだあると判断した場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）には、ステップＳ４からステップＳ１２までの動作を繰り返す。さらに、複数予測情報がまだあると判断しなかった場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）には、出力手段９に保存（保持）してある圧縮データ（圧縮した複数予測情報および対応量子化値）を最適圧縮データとして出力する（ステップＳ１４）。
【００９２】
〈フリッカ妨害を抑制した例について〉
次に、図７、図８を参照して、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１（１Ａ、１Ｂ）によって、動画像を圧縮符号化した際に、フリッカ妨害を抑制した例について説明する（適宜、図１および図６参照）。
【００９３】
これら図７、図８では、説明を簡略化するため、動画像の代わりに時間的に変化する１次元信号（原信号）を用いて、予測信号と予測情報とを同義とし、符号化手段１５の変換手段１５ａにおける変換処理を省略している。
【００９４】
図７（ａ）は、原信号と予測信号とを示したものである。なお、この図７（ａ）の原信号は、背景技術で説明した従来のフリッカ低減回路に入力する入力信号（デジタル信号）と同じものである。図７（ａ）において、２つ目のサンプル（時間軸上で１つ目の区切りと２つ目の区切りの間の信号）に着目して説明する。
【００９５】
図７（ａ）に示した（イ）が、当該装置１の動作で説明したステップＳ２で取得した予測情報（予測信号）である。この（イ）の他に、（ア）および（ウ）に点線で示した予測信号についてもテストした（映像圧縮手段５で取り扱った）とする。これら（ア）、（イ）および（ウ）の３通りについて、ステップＳ４からステップＳ１３までのループ処理を行っている。
【００９６】
まず、予測信号（ア）の場合について説明する。
予測信号（ア）は、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１の動作であるステップＳ４にて出力されたものである。ここで、原信号から予測信号を減算した残差信号を図７（ｂ）に示す。なお、変換処理を省略しているので、この残差信号を量子化した値が映像圧縮手段５からの出力となる。また、当該装置１の動作であるステップＳ５にて、映像圧縮手段５から得られる対応量子化値の例を図７（ｃ）に示す。
【００９７】
ステップＳ６では、得られた量子化値と、この量子化値に±１した値（対応量子化値）の３通りの組合せを決定している。このステップＳ６にて決定した３通りの対応量子化値を図７（ｄ）に示す。この３通りの対応量子化値について、ステップＳ７からステップ１２までのループ処理を行っている。ステップＳ８で得られる復号信号（ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ））を図７（ｅ）に示す。変換処理を省略しているので、図７（ｅ）では、図７（ｄ）に示す対応量子化値に図７（ａ）に示す予測信号（ａ）を加算した値となる。
【００９８】
次に、当該装置１の動作であるステップＳ９にて、復号信号と直前のフレームにおける復号信号（復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ））の差と、最小値変数の値とを比較し、この差が最小値変数の値よりも小さい場合には、ステップＳ１０にて、最小値変数を、復号信号と直前のフレームにおける復号信号（復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ））の差に更新し、ステップＳ１１にて、複数予測情報と対応量子化値とを保存している。
【００９９】
予測信号（ア）の場合、対応量子化値を−１とした場合と、０とした場合が共に最小の値となる。このように、復号信号と、直前のフレームにおける復号信号との差が最小となるものが複数ある場合には、圧縮率や復号信号（復号画像）の画質が良い方（この場合、対応量子化値を０とした場合）を選択することとする。
【０１００】
以上の処理を予測信号（イ）、予測信号（ウ）についても行う。予測信号（イ）または予測信号（ウ）を用いた場合、残差信号は、図７（ｂ）に示すようになり、当該装置１の動作であるステップＳ５にて得られる量子化値は、図７（ｃ）に示すようになる。
【０１０１】
予測信号（ア）の場合と同様に、ステップＳ６にて決定される対応量子化値は図８（ａ）（予測信号（イ））および図８（ｃ）（予測信号（ウ））に示すようになり、それぞれの対応量子化値を復号した復号信号は、図８（ｂ）（予測信号（イ））および図８（ｄ）（予測信号（ウ））に示すようになる。
【０１０２】
図７（ｅ）、図８（ｂ）および図８（ｄ）に示した９通りの復号信号が、例示した全ての組合せである。従って、当該装置１の動作であるステップＳ１０にて、直前のフレームの復号信号との差が最小となる復号信号は、予測信号（ウ）を選択し、対応量子化値−１にした場合である。予測信号と対応量子化値の組合せをステップＳ１４にて出力している。
【０１０３】
〈予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第二実施形態）の構成〉
図３は、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第二実施形態）のブロック図である。この図３に示すように、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１Ａは、複数予測情報と対応量子化値との組合せを制御して、動画像を圧縮符号化するもので、組合せ発生手段３と、映像圧縮手段５Ａと、選択手段７と、出力手段９とを備えている。なお、図１に示した予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１の構成と同じ構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０４】
組合せ発生手段３Ａは、映像圧縮手段５Ａからの予測情報を入力することなく、予め数が限定される複数予測情報を発生し出力すると共に、映像圧縮手段５Ａから入力された量子化値に基づいて、対応量子化値を出力するものである。予め数が限定される複数予測情報とは、例えば、Ｈ．２４６方式におけるイントラ予測の場合、１２通り（３［量子化値が−１，０，＋１の３通り］×４［Ｈ．２６４方式におけるイントラ１６×１６の予測モードの数］）となる。この複数予測情報の対応量子化値との組合せの数は、フリッカ妨害抑制の効果と、当該装置１Ａの演算量とバランス（パフォーマンス）を考慮して、適切な数となるように設定した。
【０１０５】
映像圧縮手段５Ａは、圧縮しようとするブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と、参照画像とを入力し、組合せ発生手段３Ａとの間において、量子化値の出力および複数予測情報と対応量子化値との入力を行って、圧縮データと、ローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）とを出力するものである。
【０１０６】
この映像圧縮手段５Ａを展開した（構成を分割化した）ブロック図である図４を参照して、詳細に映像圧縮手段５Ａを説明する。図４に示すように、映像圧縮手段５Ａは、予測信号生成手段１３と、符号化手段１５と、圧縮データ生成手段１７と、復号手段１９とを備えている。なお、図２に示した映像圧縮手段５の構成と同じ構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０７】
図４に示すように、映像圧縮手段５Ａは、図２で示した映像圧縮手段５から予測情報推定手段１１を省略したものであり、映像圧縮手段５Ａでは、予測情報の推定を行っておらず、組合せ発生手段３Ａで発生させ出力された複数予測情報に基づいて、予測信号生成手段１３で予測信号を発生させている。
【０１０８】
この予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１Ａによれば、組合せ発生手段３Ａで複数予測情報と対応量子化値とが発生されて、映像圧縮手段５Ａで、複数予測情報に基づいて、予測信号が生成され、ブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）から予測信号を減算した減算信号を符号化した量子化値が出力され、この量子化値を復号したローカルデコード画像Ｂ′（ｃ，ｐ）が出力されると共に、複数予測情報と対応量子化値とが圧縮された圧縮データとして出力される。つまり、映像圧縮手段５Ａで予測情報を推定せずに、組合せ発生手段３Ａで複数予測情報を出力しているので、複数予測情報が限定される場合、すなわち、予測信号を生成するモードや値の数が限定されている場合に適用することができ、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１と同様に、予測信号を用いる圧縮符号化方式において、フリッカ妨害を防ぐことができる。
【０１０９】
〈予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第三実施形態）の構成〉
図５は、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第三実施形態）のブロック図である。この図５に示すように、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１Ｂは、圧縮符号化するブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）とのブロック比較を行った後、複数予測情報と対応量子化値との組合せを制御して、動画像を圧縮符号化するもので、組合せ発生手段３Ｂと、映像圧縮手段５と、選択手段７と、出力手段９と、ブロック比較手段２１とを備えている。なお、図１に示した予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１の構成と同じ構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１１０】
組合せ発生手段３Ｂは、ブロック比較手段２１から出力される比較結果に基づいて、映像圧縮手段５に出力する複数予測情報と対応量子化値との組合せを１つに限定して出力するものである。つまり、組合せ発生手段３Ｂは、映像圧縮手段５から出力される予測情報と量子化値との組合せをそのまま出力する。
【０１１１】
ブロック比較手段２１は、圧縮符号化するブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と、復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）とのブロック比較を行った比較結果を組合せ発生手段３Ｂに出力するものである。このブロック比較手段２１では、２つのブロック（ブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）および復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ））の比較（差の大きさ）を、各画素値の差の絶対値和で求めている。なお、２つのブロックの比較（差の大きさ）は、各画素値の差の自乗和等で求めてもよい。この差（例えば、８ｂｉｔ画像の場合、３０［この数値は任意の数］）が輝度の変動として認識されるほど大きい場合に、組合せ手段３Ｂでは、複数予測情報と対応量子化値との組合せを１つに限定して映像圧縮手段５に出力する。ちなみに、この差は、十分に大きければよく、逆に小さすぎると、適用可能なブロックが減ってしまい、フリッカ妨害を抑制する効果が減退することになる。
【０１１２】
この予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１Ｂによれば、ブロック比較手段２１でブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）とが比較され、この比較された比較結果に基づき、映像圧縮手段５が組合せ発生手段３Ｂから出力された複数予測情報に従い、ブロック画像Ｂ（ｃ，ｐ）と復号直前ブロック画像Ｂ′（ｒ，ｐ）と輝度差が一定値以下のブロック画像のみを処理することも可能である。すなわち、映像圧縮手段５によって、復号直前ブロック画像との輝度差が一定値以下のブロック画像のみを処理することで、出力手段９から出力された最適圧縮データを復号した際に、フリッカ妨害を軽減することができる。つまり、復号直前ブロック画像との輝度差が一定値よりも大きい場合には、元々の動画像（原画像）に輝度変動が存在していることが想定されるので、輝度差に基づいて、フリッカ妨害を軽減する処理を施す必要が無く、処理速度を向上させることができる。
【０１１３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置１（１Ａ、１Ｂ）として説明したが、当該装置１（１Ａ、１Ｂ）の各構成の処理を汎用的または特殊なコンピュータ言語で記述した予測情報・量子化値制御圧縮符号化プログラムとみなすことも可能である。また、当該装置１（１Ａ、１Ｂ）の各構成の処理を一つずつ情報処理過程と捉えた予測情報・量子化値制御圧縮符号化方法とみなすことも可能である。これらの場合、当該装置１（１Ａ、１Ｂ）と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施形態に係る予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第一実施形態）のブロック図である。
【図２】図１における映像圧縮手段を展開したブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第二実施形態）のブロック図である。
【図４】図２における映像圧縮手段を展開したブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第三実施形態）のブロック図である。
【図６】図１に示した予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置（第一実施形態）の動作を説明したフローチャートである。
【図７】予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置によって、動画像を圧縮符号化した際に、フリッカ妨害を抑制した例について説明した図である。
【図８】予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置によって、動画像を圧縮符号化した際に、フリッカ妨害を抑制した例について説明した図である（図７の続き）。
【図９】従来のフリッカ低減回路における、入力信号（デジタル信号）を量子化した量子化後の信号（信号波形）について説明した図である（グラフの見方を説明したもの）。
【図１０】従来のフリッカ低減回路における、入力信号（デジタル信号）を量子化した量子化後の信号（信号波形）について説明した図である（入力信号、量子化後の波形を示したもの）。
【図１１】予測信号を用いる圧縮符号化方式に従来のフリッカ低減回路を適用した場合の量子化後の信号（信号波形）について説明した図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１Ａ、１Ｂ      予測情報・量子化値制御圧縮符号化装置
３、３Ａ、３Ｂ      組合せ発生手段
５、５Ａ            映像圧縮手段
７                  選択手段
９                  出力手段
１１                予測情報推定手段
１３                予測信号生成手段
１５                符号化手段（量子化値出力手段）
１５ａ              変換手段
１５ｂ              量子化手段
１７                圧縮データ生成手段（圧縮データ出力手段）
１９                復号手段（ローカルデコード画像出力手段）
１９ａ              逆量子化手段
１９ｂ              逆変換手段
２１                ブロック比較手段
【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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