(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化に必要な情報量に基づいて通常モードかダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行い、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化プログラムであって、
時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定手順と、
前記モード決定手順により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出手順と、
前記モード決定手順により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
【請求項２】
前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの時間的相関性に基づいて前記モードを決定することを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化プログラム。
【請求項３】
前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの差分絶対値和に基づいて前記モードを決定することを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化プログラム。
【請求項４】
符号化に必要な情報量に基づいて通常モードかダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行い、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化方法であって、
時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定工程と、
前記モード決定工程により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出工程と、
前記モード決定工程により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理工程と、
を含んだことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項５】
符号化に必要な情報量に基づいて通常モードかダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行い、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化装置であって、
時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定手段と、
前記モード決定手段により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出手段と、
前記モード決定手段により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理手段と、
を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化プログラム、動画像符号化方法および動画像符号化装置に関し、特に、時間的に相関性の低い動画をダイレクトモードで符号化する場合には空間ダイレクトモードを用いることによって符号化効率を向上することができる動画像符号化プログラム、動画像符号化方法および動画像符号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像圧縮方式Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ４ＡＶＣ（Advanced Video Coding）では、Ｂピクチャの符号化において、ダイレクトモードを選択することができる。ここで、Ｂピクチャとは、既に処理済の複数枚のピクチャを参照して双方向ピクチャ間予測符号化可能なピクチャである。また、ダイレクトモードとは、符号化対象ブロックに動きベクトルを持たせる通常モードと異なり、符号化対象ブロック自体には動きベクトルを持たせないモードであり、ダイレクトモードには時間ダイレクトモードと空間ダイレクトモードの２種類がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
時間ダイレクトモードでは、符号化対象ブロック自体は動きベクトルを持たず、符号化済の他のピクチャの動きベクトルを参照動きベクトルとして、ピクチャ間の表示時間的位置関係に基づいてスケーリング処理を行うことによって、符号化対象ブロックで用いる動きベクトルを予測して生成する。
【０００４】
図６は、時間ダイレクトモードの概念を説明するための説明図である。同図に示すように、時間ダイレクトモードでは、Ｌ１方向（通常では未来方向）の一番小さい参照番号のピクチャ（通常一番近い参照ピクチャ）において、同じ位置にあるマクロブロック（ＭＢ）のベクトルを参考として、ベクトルの指す先のピクチャを処理対象のＭＢの参照ピクチャとし、ベクトルを時間的に内分したものを、処理対象のＭＢのベクトルとする。
【０００５】
また、空間ダイレクトモードでは、符号化対象ブロック自体は動きベクトルを持たず、符号化対象ブロックの空間的に周辺に位置する符号化済ブロックの持つ動きベクトルを用いて符号化を行う。
【０００６】
図７は、空間ダイレクトモードの概念を説明するための説明図である。空間ダイレクトモードでは、処理対象のＭＢの左、上、右上のベクトルを用いて処理対象のＭＢのベクトルを以下の決まりに従って空間的に決定する。
【０００７】
（１）左、上、右上のＬ０ベクトルｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＣの中央値をＬ０のベクトルとする。
（２）参照ピクチャの決定には、ｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＣの参照番号の最小値を用いる。
（３）左、上、右上のＬ１ベクトルｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＣの中央値をＬ１のベクトルとする。
（４）参照ピクチャの決定には、ｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＣの参照番号の最小値を用いる。
【０００８】
なお、Ｌ１方向（通常では未来方向）の一番小さい参照番号のピクチャ（通常一番近い参照ピクチャ）において同じ位置にあるＭＢのベクトルが、以下の条件が満たされるときは静空間ダイレクトモードと呼ばれ、ベクトルを０とし、参照ピクチャとして最も近いものが選択される。
【０００９】
（１）参考ベクトルの大きさが水平、垂直共に±１以下
（２）参考ベクトルの参照ピクチャ番号が０
（３）Ｌ０で一番小さい参照リストのピクチャが長期参照でない
【００１０】
時間ダイレクトモードと空間ダイレクトモードを比較すると、時間ダイレクトモードは、時間的に繋がりのあるベクトルを選択するため、一般的には、デコードした際の映像が優れている。したがって、通常は時間ダイレクトモードが選択される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２１５２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、動きが激しい動画を符号化する場合、すなわち時間的に相関性の低い動画を符号化する場合には、時間ダイレクトモードによって生成されるベクトルと最適なベクトルとが大きくかけ離れてしまい、符号化効率が悪いという問題がある。
【００１３】
図８は、時間的に相関性の低い動画におけるダイレクトベクトルと最適なベクトルの乖離を説明するための説明図である。同図に示すように、時間ダイレクトモードでは、参考とするＭＢのベクトルから時間的に内分して求めたベクトルと、符号化に最適なベクトルとがかけ離れたものとなる。
【００１４】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、時間的に相関性の低い動画をダイレクトモードで符号化する場合には空間ダイレクトモードを用いることによって符号化効率を向上することができる動画像符号化プログラム、動画像符号化方法および動画像符号化装置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】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る動画像符号化プログラムは、符号化に必要な情報量に基づいて通常モードかダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行い、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化プログラムであって、時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定手順と、前記モード決定手順により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出手順と、前記モード決定手順により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
この請求項１の発明によれば、時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定し、決定したモードに基づいてダイレクトベクトルを算出し、空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うよう構成したので、画質を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項２の発明に係る動画像符号化プログラムは、請求項１の発明において、前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの時間的相関性に基づいて前記モードを決定することを特徴とする。
【００１８】
この請求項２の発明によれば、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの時間的相関性に基づいてモードを決定するよう構成したので、時間的に相関性の低い動画をダイレクトモードで符号化する場合には空間ダイレクトモードを用いることができる。
【００１９】
また、請求項３の発明に係る動画像符号化プログラムは、請求項２の発明において、前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの差分絶対値和に基づいて前記モードを決定することを特徴とする。
【００２０】
この請求項３の発明によれば、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの差分絶対値和に基づいてモードを決定するよう構成したので、動きベクトル探索時に算出する値に基づいてモードを決定することができる。
【００２１】
また、請求項４の発明に係る動画像符号化方法は、符号化に必要な情報量に基づいて通常モードかダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行い、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化方法であって、時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定工程と、前記モード決定工程により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出工程と、前記モード決定工程により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２２】
この請求項４の発明によれば、時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定し、決定したモードに基づいてダイレクトベクトルを算出し、空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うよう構成したので、画質を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項５の発明に係る動画像符号化装置は、符号化に必要な情報量に基づいて通常モードかダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行い、ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化装置であって、時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定手段と、前記モード決定手段により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出手段と、前記モード決定手段により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この請求項５の発明によれば、時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定し、決定したモードに基づいてダイレクトベクトルを算出し、空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うよう構成したので、画質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１、４および５の発明によれば、空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、ダイレクトモードによる符号化に必要な情報量を実際の値より多くすることによって、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うよう構成したので、画質を向上させることができるという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項２の発明によれば、時間的に相関性の低い動画をダイレクトモードで符号化する場合には空間ダイレクトモードを用いることができるので、符号化効率を向上することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、請求項３の発明によれば、動きベクトル探索時に算出する値に基づいてモードを決定するので、特別な処理を行うことなくモードを決定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る動画像符号化プログラム、動画像符号化方法および動画像符号化装置の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００２９】
まず、本実施例に係る動画像符号化装置の構成について説明する。図１は、本実施例に係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。同図に示すように、この動画像符号化装置１００は、ＤＣＴ量子化部１１０と、可変長符号化部１２０と、ＩＤＣＴ逆量子化部１３０と、参照画メモリ１４０と、動きベクトル検出部１５０と、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０と、ダイレクト算出部１７０と、動きベクトル・ダイレクト判定部１８０と、動き補償符号化部１９０とを有する。
【００３０】
ＤＣＴ量子化部１１０は、入力画像と動き補償された参照画との差をＤＣＴ（離散コサイン変換）により所定の大きさのＭＢ毎に周波数成分に変換し、変換係数を量子化する処理部であり、量子化した符号を可変長符号化部１２０に渡す。
【００３１】
可変長符号化部１２０は、ＤＣＴ量子化部１１０および動き補償符号化部１９０から符号を受け取り、可変長符号化して符号化画像を出力する処理部である。
【００３２】
ＩＤＣＴ逆量子化部１３０は、ＤＣＴ量子化部１１０が出力する符号を逆量子化した後に逆離散コサイン変換して画像を再生し、再生した画像を参照画メモリ１４０に格納する処理部である。
【００３３】
参照画メモリ１４０は、ＩＤＣＴ逆量子化部１３０によって再生された画像を参照画として記憶する記憶部である。
【００３４】
動きベクトル検出部１５０は、参照画メモリ１４０に格納された参照画と入力画像を用いて動き探索を行い、動きベクトルを検出する処理部である。ただし、この動きベクトル検出部１５０は、動き探索の際に、参照画とエンコード対象であるＭＢの原画の差分絶対値和の算出を空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０に依頼する。
【００３５】
空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、Ｂピクチャにおいて時間ダイレクトモードを選択するか空間ダイレクトモードを選択するかを決定する処理部である。具体的には、この空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、参照ピクチャがＩピクチャである場合には、無条件に空間ダイレクトモードを選択する。また、この空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、参照画とエンコード対象であるＭＢの原画の差分絶対値和を１ピクチャ分合計して閾値と比較することにより、参照画と原画の時間的な相関性を判定し、時間ダイレクトモードを選択するか空間ダイレクトモードを選択するかを決定する。なお、ここでは、参照画と原画の差分絶対値としては、各画素の輝度の差分絶対値を用いるが、他の特徴量の差分絶対値を用いることもできる。
【００３６】
この空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０が、参照画と原画の差分絶対値和を１ピクチャ分合計して閾値と比較し、時間ダイレクトモードを選択するか空間ダイレクトモードを選択するかを決定することによって、時間的に相関性の低い動画を符号化する場合には空間ダイレクトモードを選択することができる。
【００３７】
なお、参照画と原画の差分絶対値和は、最適な動きベクトル探索において算出が必要な値であるため、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は余分な処理をすることなく、時間ダイレクトモードを選択するか空間ダイレクトモードを選択するかを決定することができる。
【００３８】
また、この空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、空間ダイレクトモードの選択を決定した場合には、通常モードかダイレクトモードかの選択において、ダイレクトモードが選択されにくいように重み付けを行う。なお、ダイレクトモードが選択されにくいように行う重み付けについては後述する。
【００３９】
ダイレクト算出部１７０は、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０によって決定されたモードに基づいて、ダイレクトベクトルを算出する処理部である。すなわち、このダイレクト算出部１７０は、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０により、時間ダイレクトモードの選択が決定された場合には、時間ダイレクトモードにてダイレクトベクトルを算出し、空間ダイレクトモードの選択が決定された場合には、空間ダイレクトモードにてダイレクトベクトルを算出する。
【００４０】
動きベクトル・ダイレクト判定部１８０は、動きベクトルとダイレクトベクトルのいずれが符号化に有利かを判定する処理部である。具体的には、この動きベクトル・ダイレクト判定部１８０は、参考にするＭＢと符号化対象ＭＢとの差分を符号化するために必要な情報量と、ベクトルを符号化するために必要な情報量とに基づいて、ダイレクトモードと通常モードのいずれが符号化に有利かを判定する。
【００４１】
ダイレクトモードでは、参考にするＭＢと符号化対象ＭＢとの差分を符号化するために必要な情報量は通常モードに較べると多くなるがベクトルの符号化に必要な情報量は０となる。したがって、参考にするＭＢと符号化対象ＭＢとの差分を符号化するために必要な情報量と、ベクトルの符号化に必要な情報量（ダイレクトモードでは０）とを加えて通常モードとダイレクトモードを比較することによって、ダイレクトモードと通常モードのいずれが符号化に有利かを判定することができる。
【００４２】
なお、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、空間ダイレクトモードの選択を決定した場合には、ダイレクトモードにおいて、参考にするＭＢと符号化対象ＭＢとの差分を符号化するために必要な情報量に一定の値を加える重み付けを行うことによって、ダイレクトモードが選択されにくいようにしている。
【００４３】
このように、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０が、空間ダイレクトモードの選択を決定した場合には、動きベクトル・ダイレクト判定部１８０による通常モードかダイレクトモードかの選択において、ダイレクトモードが選択されにくいようにすることによって、画質を向上させることができる。
【００４４】
動き補償符号化部１９０は、動きベクトル・ダイレクト判定部１８０の判定結果に基づいて動き補償に用いるベクトルの符号化を行う処理部であり、符号化結果を可変長符号化部１２０に渡す。
【００４５】
また、この動き補償符号化部１９０は、動きベクトル・ダイレクト判定部１８０が動きベクトルが符号化に有利であると判定した場合には動きベクトルを用いて動き補償を行い、ダイレクトベクトルが符号化に有利であると判定した場合にはダイレクトベクトルを用いて動き補償を行う。そして、この動き補償符号化部１９０によって動き補償が行われた参照画と入力画像との差分がＤＣＴ量子化部１１０の入力となる。
【００４６】
次に、本実施例に係る動画像符号化装置１００によるベクトル決定処理の処理手順について説明する。ここで、ベクトル決定処理とは、動き補償に用いるベクトルを決定する処理である。
【００４７】
図２は、本実施例に係る動画像符号化装置１００によるベクトル決定処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、このベクトル決定処理では、動画像符号化装置１００は、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０が、参照ピクチャがＩピクチャであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００４８】
その結果、参照ピクチャがＩピクチャでない場合には、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、動画の時間方向の相関性を判定する相関性判定処理を行い（ステップＳ１０２）、時間方向の相関性が高いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、時間方向の相関性が高い場合には、時間ダイレクトモードを選択し（ステップＳ１０４）、時間方向の相関性が高くない場合には、空間ダイレクトモードを選択するとともに（ステップＳ１０５）、ダイレクトモードが選択されにくいように重み付けを行う（ステップＳ１０６）。
【００４９】
一方、参照ピクチャがＩピクチャである場合には、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、空間ダイレクトモードを選択するとともに（ステップＳ１０５）、ダイレクトモードが選択されにくいように重み付けを行う（ステップＳ１０６）。
【００５０】
そして、ダイレクト算出部１７０が空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０によって選択されたモードにてダイレクトベクトルの算出を行い（ステップＳ１０７）、動きベクトル検出部１５０が動きベクトル探索を行って通常のベクトル決定を行う（ステップＳ１０８）。
【００５１】
そして、動きベクトル・ダイレクト判定部１８０が動き探索の結果のベクトルを用いる通常モードとダイレクトモードのいずれが符号化に有利であるかを判定し（ステップＳ１０９）、通常モードが有利であると判定した場合には、動きベクトル探索結果を符号化に使用することとし（ステップＳ１１０）、ダイレクトモードが有利であると判定した場合には、ダイレクトモードのベクトルを符号化に使用することとする（ステップＳ１１１）。
【００５２】
このように、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０が、参照ピクチャがＩピクチャであるか否か、および、動画の時間方向の相関性が高いか否かを判定して、時間ダイレクトモートか空間ダイレクトモードかを選択することによって、効率的な符号化を行うことができる。
【００５３】
次に、図２に示した相関性判定処理（ステップＳ１０２）の処理手順について説明する。図３は、図２に示した相関性判定処理の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、この相関性判定処理では、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、最適な動きベクトルでの参照画と原画の差分絶対値和を算出し（ステップＳ２０１）、所定の閾値である閾値Ａと比較する（ステップＳ２０２）。
【００５４】
その結果、差分絶対値和が閾値Ａより大きい場合には、ピクチャ間の相関性は低いと判定し（ステップＳ２０３）、差分絶対値和が閾値Ａより大きくない場合には、ピクチャ間の相関性は高いと判定する（ステップＳ２０４）。
【００５５】
このように、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、最適な動きベクトルでの参照画と原画の差分絶対値和を所定の閾値と比較することによって、時間的な相関性を判定することができる。
【００５６】
なお、ここでは、ベクトル探索の際に算出する差分絶対値和に基づいて時間的相関性を判定することとしたが、ベクトル探索の際に算出する差分絶対値和はその原画の分散が大きな場合、一般的に大きくなる。そのため、原画の分散を考慮して差分絶対値和と閾値の比較を行うことにより、さらに相関性判定の精度を向上させることができる。そこで、原画の分散を考慮して差分絶対値和と閾値の比較を行う相関性判定処理について説明する。
【００５７】
図４は、原画の分散を考慮した相関性判定処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この相関性判定処理では、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０は、最適な動きベクトルでの参照画と原画の差分絶対値和を算出し（ステップＳ３０１）、差分絶対値和と原画分散の比を算出する（ステップＳ３０２）。
【００５８】
そして、差分絶対値和と原画分散の比を所定の閾値である閾値Ｂと比較し（ステップＳ３０３）、差分絶対値和と原画分散の比が閾値Ｂより大きい場合には、ピクチャ間の相関性は低いと判定し（ステップＳ３０４）、差分絶対値和と原画分散の比が閾値Ｂより大きくない場合には、ピクチャ間の相関性は高いと判定する（ステップＳ３０５）。
【００５９】
このように、差分絶対値和の代わりに差分絶対値和と原画の分散の比を用いることによって、相関性の判定精度を向上させることができる。
【００６０】
上述してきたように、本実施例では、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０が符号化対象画像の時間的相関性を判定し、時間的相関性が低い場合には空間ダイレクトモードを選択することとしたので、効率良く符号化を行うことができる。
【００６１】
なお、時間的相関性の判定に参照画と原画の差分絶対値和を用いることによって、差分絶対値和が最適な動きベクトル探索において算出が必要な値であることから、特別な処理を行うことなく時間的相関性を判定することができる。一方、時間的相関性の判定は、参照画と原画の差分絶対値和以外に基づいて行うこともできる。
【００６２】
また、本実施例では、空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部１６０が、空間ダイレクトモードを選択した場合には、動きベクトル・ダイレクト判定部１８０においてダイレクトモードが選択されにくいように、空間ダイレクトモードで符号化に必要な情報量に一定の値を加えて実際より多い値とすることとしたので、画質を向上させることができる。
【００６３】
なお、本実施例では、動画像符号化装置について説明したが、動画像符号化装置が有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有する動画像符号化プログラムを得ることができる。そこで、この動画像符号化プログラムを実行するコンピュータについて説明する。
【００６４】
図１１は、本実施例に係る動画像符号化プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ２００は、ＲＡＭ２１０と、ＣＰＵ２２０と、ＨＤＤ２３０と、ＬＡＮインタフェース２４０と、入出力インタフェース２５０と、ＤＶＤドライブ２６０とを有する。
【００６５】
ＲＡＭ２１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ２２０は、ＲＡＭ２１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。
【００６６】
ＨＤＤ２３０は、プログラムや画像データなどを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース２４０は、コンピュータ２００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースである。
【００６７】
入出力インタフェース２５０は、マウスやキーボードなどの入力装置および表示装置を接続するためのインタフェースであり、ＤＶＤドライブ２６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。
【００６８】
そして、このコンピュータ２００において実行される動画像符号化プログラム２１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ２６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。
【００６９】
あるいは、この動画像符号化プログラム２１１は、ＬＡＮインタフェース２４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。
【００７０】
そして、インストールされた動画像符号化プログラム２１１は、ＨＤＤ２３０に記憶され、ＲＡＭ２１０に読み出されてＣＰＵ２２０によって動画像符号化プロセス２２１として実行される。
【００７１】
（付記１）ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化プログラムであって、
時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定手順と、
前記モード決定手順により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
【００７２】
（付記２）前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの時間的相関性に基づいて前記モードを決定することを特徴とする付記１に記載の動画像符号化プログラム。
【００７３】
（付記３）前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの差分絶対値和に基づいて前記モードを決定することを特徴とする付記２に記載の動画像符号化プログラム。
【００７４】
（付記４）前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの差分絶対値和と所定の閾値との比較結果に基づいて前記モードを決定することを特徴とする付記３に記載の動画像符号化プログラム。
【００７５】
（付記５）前記モード決定手順は、処理対象ピクチャと参照先ピクチャの差分絶対値和と処理対象ピクチャの分散との比と、所定の閾値との比較結果に基づいて前記モードを決定することを特徴とする付記３に記載の動画像符号化プログラム。
【００７６】
（付記６）前記モード決定手順は、参照先ピクチャがＩピクチャである場合には、常に空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の動画像符号化プログラム。
【００７７】
（付記７）前記モード決定手順により空間ダイレクトモードで符号化を行うと決定された場合に、符号化においてダイレクトモードが選択される可能性を低くする処理を行うダイレクトモード選択可能性低下処理手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の動画像符号化プログラム。
【００７８】
（付記８）前記ダイレクトモード選択可能性低下処理手順は、ダイレクトモードで符号化に必要な情報量に一定の値を加えて実際より多くすることを前記処理として行うことを特徴とする付記７に記載の動画像符号化プログラム。
【００７９】
（付記９）ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化方法であって、
時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定工程と、
前記モード決定工程により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出工程と、
を含んだことを特徴とする動画像符号化方法。
【００８０】
（付記１０）ダイレクトモードでは時間ダイレクトモードか空間ダイレクトモードのいずれかで動画の符号化を行う動画像符号化装置であって、
時間ダイレクトモードで符号化を行うか空間ダイレクトモードで符号化を行うかのモードを決定するモード決定手段と、
前記モード決定手段により決定されたモードに基づいてダイレクトベクトルを算出するダイレクトベクトル算出手段と、
を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明に係る動画像符号化プログラム、動画像符号化方法および動画像符号化装置は、動画像の符号化に有用であり、特に、符号化の効率を向上させることが重要である場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施例に係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】本実施例に係る動画像符号化装置によるベクトル決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２に示した相関性判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】原画の分散を考慮した相関性判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本実施例に係る動画像符号化プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】時間ダイレクトモードの概念を説明するための説明図である。
【図７】空間ダイレクトモードの概念を説明するための説明図である。
【図８】時間的に相関性の低い動画におけるダイレクトベクトルと最適なベクトルの乖離を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００    動画像符号化装置
１１０    ＤＣＴ量子化部
１２０    可変長符号化部
１３０    ＩＤＣＴ逆量子化部
１４０    参照画メモリ
１５０    動きベクトル検出部
１６０    空間ダイレクト・時間ダイレクト決定部
１７０    ダイレクト算出部
１８０    動きベクトル・ダイレクト判定決定部
１９０    動き補償符号化部
２００    コンピュータ
２１０    ＲＡＭ
２１１    動画像符号化プログラム
２２０    ＣＰＵ
２２１    動画像符号化プロセス
２３０    ＨＤＤ
２４０    ＬＡＮインタフェース
２５０    入出力インタフェース
２６０    ＤＶＤドライブ
【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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