(57)【要約】【課題】    本発明は，ビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法および装置を提供するためのものである。【解決手段】本発明は，画像を符号化するビデオ符号器において，まず現在マクロブロックに隣接したマクロブロックの数を判断し，２つ以上の場合，隣接したマクロブロックのうち，動きが最も大きいマクロブロックの動きベクトルを決定する。現在マクロブロックの適応動きベクトルの最小探索領域値を定義し，その値および動きが最も大きい隣接マクロブロックの動きベクトルのうち，より大きい値を適応動きベクトルの探索領域値と決定する。次に，適応動きベクトルの探索領域値と使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値とで，より小さな値を最終的な適応動きベクトルの探索領域値と決定することを特徴とするビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法および画像圧縮装置を提供する。
2006523069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続性を有する画像を入力画像信号として供給され，前記入力画像信号の画像をそれぞれ複数のマクロブロックに分割し，前記マクロブロックの動きベクトルの動き推定を通じて画像を符号化するビデオ符号器において，適応動きベクトルの探索領域を決定する方法であって：，
（ａ）現在マクロブロックに隣接する隣接ブロックの数を判断するステップと；
（ｂ）前記ステップ（ａ）で前記隣接ブロックの数が２つ以上であると判断された場合，前記隣接ブロックの動きベクトルの大きさを求めて，該隣接ブロックの動きベクトルのうち，動きが最も大きいブロックの動きベクトルを決定するステップと；
（ｃ）前記現在マクロブロックの前記適応動きベクトルの最小探索領域値を定義するステップと；
（ｄ）前記ステップ（ｂ）で決定された前記動きが最も大きいブロックの動きベクトルの大きさの２倍と，前記ステップ（ｃ）で定義された前記適応動きベクトルの最小探索領域値とを比較して，より大きい値を前記適応動きベクトルの探索領域値と決定するステップと；
（ｅ）前記ステップ（ｄ）で決定された前記適応動きベクトルの探索領域値と，使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値とを比較して，より小さな値を最終の適応動きベクトルの探索領域値に決定するステップと；
を含むことを特徴とする，ビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項２】
前記ステップ（ｂ）の，前記隣接ブロックの動きベクトルの大きさは，前記隣接ブロックの動きベクトルの水平および垂直成分を検出することによって求められることを特徴とする，請求項１に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項３】
前記ステップ（ｃ）の，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記隣接ブロックの動きベクトルの大きさを足した値によって異なることを特徴とする，請求項１に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項４】
前記隣接ブロックの動きベクトルの大きさを足した値が０である場合，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値に所定数を加えた値を４で除することを特徴とする，請求項３に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項５】
前記所定数は２であることを特徴とする，請求項４に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項６】
前記隣接したブロックの前記動きベクトルの大きさを足した値が０より大きく，２以下である場合，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値に所定数を加え，３を乗じて１６で除した値であることを特徴とする，請求項３に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項７】
前記所定数は８であることを特徴とする，請求項６に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項８】
前記隣接したブロックの前記動きベクトルの大きさを足した値が２より大きい場合，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値に所定数を加えた値を８で除した値であることを特徴とする，請求項３に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項９】
前記所定数は４であることを特徴とする，請求項８に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項１０】
前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値は，エンコーディング開始時に使用者がエラー防止のために定めたデフォルト値であることを特徴とする，請求項１に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。  
【請求項１１】
前記ステップ（ａ）で前記隣接したブロックの数が１つ以下であると判断された場合，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値を，前記最終適応動きベクトルの探索領域値と決定することを特徴とする，請求項１に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法。
【請求項１２】
連続性を有する画像を入力信号として供給され，前記入力画像信号の画像をそれぞれ複数のマクロブロックに分割し，前記マクロブロックの動きベクトルの動き推定を通じて画像を符号化するビデオ符号器において，適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置であって：
現在マクロブロックに隣接するブロックの数を判断する判断部と；
前記マクロブロックの動きベクトルの大きさ，または，前記現在マクロブロックの前記適応動きベクトルの最小探索領域値を計算する計算部と；
前記計算部で計算された隣接するブロックの動きベクトルのうち，前記動きベクトルが最も大きい動きベクトルの大きさの２倍と，前記計算部で計算した前記適応動きベクトルの最小探索領域値とを比較する第１比較部と；
前記第１比較部での比較結果，より大きい値を前記適応動きベクトルの探索領域値と決定する決定部と；
前記計算部で計算した前記適応動きベクトルの探索領域値と，使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値とを比較する第２比較部と；
前記第２比較部での比較結果，より小さな値を最終適応動きベクトルの探索領域値と決定する最終決定部と；
を含むことを特徴とする，ビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１３】
前記動きベクトルの大きさは，前記動きベクトルの水平および垂直成分を検出することによって求められることを特徴とする，請求項１２に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１４】
前記計算部は，前記隣接ブロックの前記動きベクトルの大きさを足した値によって，前記適応動きベクトルの最小探索領域値の計算方法を異とすることを特徴とする，請求項１２に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１５】
前記隣接ブロックの前記動きベクトルの大きさを足した値が０である場合，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値に所定数を足した値を４で割った値であることを特徴とする，請求項１４に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１６】
前記所定数は２であることを特徴とする，請求項１５に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１７】
前記隣接したブロックの前記動きベクトルの大きさを足した値が０より大きく，２以下である場合，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値に所定数を加えて，３を乗じて１６で除した値であることを特徴とする，請求項１４に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１８】
前記所定数は８であることを特徴とする，請求項１７に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項１９】
前記隣接したブロックの前記動きベクトルの大きさを足した値が２より大きい場合，前記適応動きベクトルの最小探索領域値は，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値に所定数を加えた値を８で除した値であることを特徴とする，請求項１４に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。  
【請求項２０】
前記所定数は４であることを特徴とする，請求項１９に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。
【請求項２１】
前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値は，エンコーディング開始時に使用者がエラー防止のために定めたデフォルト値であることを特徴とする，請求項１２に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。
【請求項２２】
前記最終決定部は，前記判断部での判断結果，前記隣接したブロックの数が１つ以下の場合，前記使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値を前記最終適応動きベクトルの探索領域値と決定することを特徴とする，請求項１２に記載のビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法および装置に関し，より詳しくは，連続性を有する画像が入力画像信号として供給され，入力画像信号の画像を複数のマクロブロック（Ｍａｃｒｏ  Ｂｌｏｃｋ  ：  ＭＢ）に分割して，マクロブロックの動きベクトルの動き探索を通じて画像を符号化するビデオ符号器において，マクロブロックの動きベクトル探索領域を，隣接したマクロブロックの動きベクトルから推定して決定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近日，動画像または停止画像を圧縮符号化するための多様な技術と標準案とが提示されており，上記標準案では，より効率良く高い性能で画像を圧縮符号化することを目的としている。現在，動画像または停止画像などの画像符号化に関連した標準案として，ＭＰＥＧ−１，ＭＰＥＧ−２，ＭＰＥＧ−４，Ｈ．２６１，Ｈ．２６３およびＪＶＴ方式などが発表または提案されている。  
【０００３】
ＪＶＴ方式でも，上記多様な国際基準と同様に動き推定を行っており，この結果として表れた残留信号（Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｓｉｇｎａｌ）を符号化するために画像信号を視空間的に変換（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）し，ジグザグスキャニング（Ｚｉｇ−Ｚａｇ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ）をした後，量子化（Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）の過程を経て符号化を遂行する。このような画像符号化においては，ブロック単位で画像を符号化する。
【０００４】
このように，ブロックごとの動き推定を通じて，動画像または停止画像を圧縮符号化する場合，画像フレーム（Ｆｒａｍｅ）内の複数のブロックから構成されるマクロブロックは，１つの動きベクトルを有する。あるマクロブロックの動きベクトルと，上記マクロブロックに隣接するマクロブロックの動きベクトルとの間には，ある程度の相関性が存在するので，各マクロブロックの動きベクトルを符号化するために，隣接するマクロブロックの以前フレームの動きベクトルを利用する。
【０００５】
上記ＪＶＴ方式は，現在符号化するマクロブロックに対する動きベクトル予測値（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）を求め，これと隣接したマクロブロックの動きベクトルとの差（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ）を符号化するブロック単位の画像符号化方法であって，効率のよい符号化技法として利用されている。
【０００６】
しかしながら，従来の動きベクトル推定アルゴリズムの概念は簡単であるが，動きベクトルを探すために要求される計算過程が非常に複雑である。従って，動きベクトルを探す過程は全体符号化過程にかかる時間の大部分を占めた。最も一般的な動きベクトル推定アルゴリズムである全領域探索（Ｆｕｌｌ  Ｂｌｏｃｋ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  ：  ＦＢＭＡ）方法は，探索領域内にある全てのマクロブロックに対し，歪み寸法（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅ）を求めた後，最小の歪みを有するマクロブロックを探す方法である。
【０００７】
ＦＢＭＡ方法は，動きベクトルで決定される可能性がある動きベクトルを含む全てのマクロブロックと，現在動きベクトルを求めようとするマクロブロックとに対して探索を行うために動きベクトルを探すことにおいて非常に最適化した方法である。
【０００８】
しかしながら，過度な歪み計算はビデオ符号化器に相当な負担を与えるので，実行には制源が課される。例えば，高精細テレビのように探索領域の広い場合，比較しなければならない画素数が途方もなく多いのでリアルタイム処理がほとんど不可能であり，リアルタイム処理を可能にするためには，ハードウェアの大きさと容量とを途方もなく増加させなければならない問題が発生する。  
【０００９】
図１は，従来の動画像符号化標準であるＨ．２６１，ＭＰＥＧ−１，ＭＰＥＧ−２などで利用されている動きベクトルの推定方法において，現在符号化する動きベクトルとその周りの動きベクトルとを示す図である。
【００１０】
Ｈ．２６１，ＭＰＥＧ−１，ＭＰＥＧ−２などで利用されている動きベクトルの推定方法は，現在マクロブロックの動きベクトルＭＶ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）を推定する際，直前のマクロブロックの動きベクトルＭＶ１のみを予測値（Ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）として使用する方法である。上記方法は，直前のマクロブロックの動きベクトルだけを予測値として使用するので，現在マクロブロックの動きベクトルを計算する場合，求められた値の信頼度を保障することができないという問題がある。  
【００１１】
図２は，従来の動画像符号化標準であるＨ．２６３またはＭＰＥＧ−４などで利用されている動きベクトルの推定方法において，現在符号化する動きベクトルとその周りの動きベクトルとを示す図である。  
【００１２】
Ｈ．２６３またはＭＰＥＧ−４などで利用されている動きベクトルの推定方法は，図２に示すように，現在符号化する動きベクトルＭＶの左側と上側と右上側とに隣接した３個のマクロブロックそれぞれの動きベクトルＭＶ１，ＭＶ２およびＭＶ３を予測に使用する候補に選択する。Ｈ．２６３またはＭＰＥＧ−４などで利用されている動きベクトルの推定方法としては，中間値予測技法および最小ビット量予測技法がある。  
【００１３】
図３は，従来の動画像標準であるＨ．２６３やＭＰＥＧ−４で中間値予測技法を利用して，現在マクロブロックの動きベクトルの探索領域を求める方法を説明するための図である。  
【００１４】
予測器（ＰＲＥＤＩＣＴＯＲ）３０１は，図２に示すような，現在符号化する動きベクトルＭＶの周りにある３個の動きベクトルＭＶ１，ＭＶ２およびＭＶ３の，ｘ，ｙ各方向の値の中間値を選択してｘ，ｙ各要素別に出力する。ｘ，ｙ各要素別に出力した中間値は，数式１のように表現される。  
【数１】
2006523069.tif 000003
【００１５】
そして，演算器３０２は，前記ＰＭＶｘ，ＰＭＶｙと現在符号化する動きベクトルとの差ＭＶＤを求めて，ｘ，ｙ各要素別にデコーダ（Ｄｅｃｏｄｅｒ）に出力する。ｘ，ｙ各要素別に表現される差値ＭＶＤｘおよびＭＶＤｙは数式２のように表現できる。  
【数２】
2006523069.tif 000004
【００１６】
ここで，ＭＶｘは，現在符号化する動きベクトルのｘ要素であり，ＭＶＤｙは現在符号化する動きベクトルのｙ要素である。  
【００１７】
中間値予測技法は，隣接した３個のマクロブロックの動きベクトルを利用するので，相対的に図１の方法よりは信頼度が高い。中間値予測技法は３個の隣接したマクロブロックの動きベクトルを同等に利用するという特徴があるが，隣接したマクロブロックの動きベクトルは，実際には現在ブロックの動きベクトルとの相関性の程度において差を有する。従って，このような差を考慮しなかった面から見ると，中間値予測技法も信頼に欠ける。  
【００１８】
このような問題の克服のために，最小ビット量予測技法を利用して現在マクロブロックの動きベクトルの探索領域を求める方法が考案された。上記方法では現在符号化する動きベクトルと周りの動きベクトルの位置に対して，予測誤差を求めて，その予測誤差のビット数が最も少ない周り動きベクトルを選択する。予測誤差のビット数が最も少ない周り動きベクトルを選択した後，現在符号化する動きベクトルと選択した周り動きベクトルとの予測誤差を符号化し，どんな動きベクトルが予測に使われたかを知らせるモード（ＭＯＤＥ）情報を送る。  
【００１９】
図４は，従来の動画像符号化標準であるＨ．２６３またはＭＰＥＧ−４において１次元最小ビット量予測技法を利用して，現在マクロブロックの動きベクトルを符号化する時のビットストリーム（Ｂｉｔ−ｓｔｒｅａｍ）構造である。  
【００２０】
図４に示すように，１次元最小ビット量予測基盤の動きベクトル符号化は，２次元上でｘ要素（Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に対する予測誤差ＭＶＤｘｍｂｐ，ｘモード情報ＭＯＤｅｘ，ｙ成分に対する予測誤差ＭＶＤｙｍｂｐおよびｙモード情報ＭＯＤＥｙで各々なされている。  
【００２１】
このような最小ビット量予測に基づいた符号化の場合には，伝送されるデータに予測誤差情報であるＭＶＤ情報だけでなく，モード情報までｘ，ｙ各要素に対して存在している。予測誤差情報は，最小ビット量予測技法が適用されるので少ないビット数で足りるが，モード情報はこれに比べて多数のビット数を必要とするので，負担は相対的に大きくなる。このような負担はリアルタイム圧縮符号化処理の障害となり，伝送されるデータの量も増加するおそれが高く，効率的でないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
前記の問題を解決するために，本発明は，現在マクロブロックの動きベクトルが既に符号化した隣接したマクロブロックの動きベクトルの動き傾向と相関性が高いという特性を利用して，動きベクトルの探索領域を隣接したマクロブロックの情報から適応的に推定する。これは隣接したマクロブロックの最大動きベクトルの大きさを求めて，現在マクロブロックの動きベクトルが有することができる最小領域値を定義する。その後，隣接したマクロブロックの最大動きベクトルの大きさと現在マクロブロックの動きベクトルの最小領域値とを比較し，変換する過程を通じて現在マクロブロックの動きベクトルの探索領域を定義することによって，符号化部の計算量を低減できる方法及びシステムを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記の目的の達成のために，本発明は，連続性を有する画像を入力画像信号として供給され，前記入力画像信号の各々の画像を複数のマクロブロックに分割して前記マクロブロックの動きベクトルの動き推定を通じて画像を符号化するビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法であって，（ａ）現在マクロブロックに隣接した隣接ブロックの数を判断するステップと，（ｂ）前記ステップ（ａ）における判断結果，前記隣接ブロックの数が２つ以上の場合，前記隣接ブロックの動きベクトルの大きさを求めて，そのうち，動きが最も大きいブロックの動きベクトルを決定するステップと，（ｃ）前記現在マクロブロックの前記適応動きベクトルが有することができる最小探索領域値を定義するステップと，（ｄ）前記ステップ（ｂ）で決定された前記動きが最も大きいブロックの動きベクトルの大きさの２倍と前記ステップ（ｃ）で求めた前記適応動きベクトルの最小探索領域値とを比較して，より大きい値を前記適応動きベクトルの探索領域値と決定するステップと，（ｅ）前記ステップ（ｄ）で決定された前記適応動きベクトルの探索領域値と使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値とを比較して，より小さな値を最終の適応動きベクトルの探索領域値と決定するステップと，を含むことを特徴とするビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する方法を提供することを特徴とする。
【００２４】
また，本発明の別の目的によると，連続性を有する画像を入力画像信号として供給され，前記入力画像信号の各々の画像を複数のマクロブロックに分割して，前記マクロブロックの動きベクトルの動き推定を通じて画像を符号化するビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置であって，現在マクロブロックに隣接するブロックの数を判断する判断部と，前記マクロブロックの動きベクトルの大きさ，または，前記現在マクロブロックの前記適応動きベクトルが有することができる最小探索領域値を計算する計算部と，前記計算部で計算された隣接したブロックの動きベクトルのうち，その大きさが最も大きい動きベクトルの大きさの２倍と前記計算部で計算した前記適応動きベクトルの最小探索領域値とを比較する第１比較部と，前記第１比較部での比較結果，より大きい値を前記適応動きベクトルの探索領域値と決定する決定部と，前記計算部で計算した前記適応動きベクトルの探索領域値と使用者が定義した適応動きベクトルの探索領域値とを比較する第２比較部と，前記第２比較部での比較結果，より小さな値を最終適応動きベクトルの探索領域値と決定する最終決定部とを含むことを特徴とするビデオ符号器で適応動きベクトルの探索領域を決定する画像圧縮装置を提供することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明によれば，ＦＭＢＡ方法で必要とする計算量を減らすことができ，効率のよい圧縮符号化を可能にする効果がある。また，隣接したブロックの動きベクトルの動きから現在ブロックの動きベクトルの探索領域を推定することによって，従来の方法より一層信頼性のある結果を提供するという効果がある。その上，本発明ではモード情報のようなデータを別途に要求しなくて，単に隣接したブロックの動きベクトルの大きさ値のみを要求することで，データ量に負担がないという長所がある。本発明はＪＶＴ動画像圧縮技法が使われる符号化器において高速な符号化を可能とし，特に低ビット率のデータを圧縮符号化，または高速処理を希望する圧縮符号化の場合に一層効率よく適用できるという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下，本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。まず，各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて，同一な構成要素に対しては，たとえ他の図面上に表示されても，できる限り同一な符号を与えていることに留意しなければならない。また，本発明の説明において，関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合には，その詳細な説明は省略する。  
【００２７】
ＪＶＴ動画像圧縮方式では，符号化過程において，時間的，空間的な過剰情報を除去する技法を使用して，時間的，空間的に圧縮された情報を生成し，この他に復号化に必要な情報を付加して伝送する。復号化過程は符号化過程の逆順で構成されている。本発明では動きベクトルの探索領域を隣接したマクロブロックの情報から適応的に推定して符号化部の計算量を低減できる方法および装置を提供する。特に，現在マクロブロックの動きベクトルは，既に符号化された隣接したマクロブロックの動きベクトルの動き傾向と類似性が高いという特性を利用して，現在マクロブロックの動きベクトルの最大探索領域を効果的に決定できるようにする。  
【００２８】
図５は，本発明の一実施形態に係る現在符号化しようとするマクロブロックと，上記マクロブロックと隣接したマクロブロックの領域を示す図面である。  
【００２９】
現在符号化しようとするマクロブロックをＥとし，マクロブロックＥと隣接した領域のブロックをＡ，ＢおよびＣと定義する。そして，ブロックＡ，ＢおよびＣの動きベクトルを各々（ｍｖ＿ａ＿ｘ，ｍｖ＿ａ＿ｙ），（ｍｖ＿ｂ＿ｘ，ｍｖ＿ｂ＿ｙ）および（ｍｖ＿ｃ＿ｘ，ｍｖ＿ｃ＿ｙ）と仮定する。ここで，添字ｘおよびｙはそれぞれ水平および垂直方向への動きベクトルを意味する。このような仮定下に，隣接した領域のブロックＡ，ＢおよびＣの動きベクトルから，現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの最大探索領域を求める。
【００３０】
図６は，本発明の一実施形態に係る現在符号化しようとするマクロブロックの動きベクトルの探索領域を求める過程を示す順序図である。
【００３１】
まず，図５に表されているように，使用可能な隣接ブロックの数を判断する（Ｓ６００）。  
【００３２】
図１に示すように，使用可能な隣接ブロックの数が１つ以下の場合には，直前のブロックの動きベクトルのみを予測値として使用するものであるので，現在マクロブロックの動きベクトルを計算する場合，求められた値の信頼度を保障することは困難である。従って，使用可能な隣接ブロックの数が１つ以下の場合には最終の適応動きベクトルの探索領域をエンコーディング開始時に使用者がデフォルト（Ｄｅｆａｕｌｔ）値に定めた値とする（Ｓ６１６）。ステップＳ６１６は数式３のように表現できる。  
【数３】
2006523069.tif 000005
【００３３】
ここで，ｎｅｗ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅ＿ｉは，現在符号化しようとするマクロブロックの最終の適応動きベクトルの探索領域を表し，ｉｎｐｕｔ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅは，エラー防止のために，エンコーディング開始時に使用者がデフォルト値に定めた値を意味する。  
【００３４】
一方，使用可能な隣接ブロックの数が２つ以上の場合には，現在符号化しようとするマクロブロックＥの適応動きベクトルの最大探索領域を決定するために，使用可能な隣接ブロックの動きベクトルの大きさを求める（Ｓ６０２）。各々の大きさのうち，最も大きい値，即ち，使用可能な隣接ブロックの動きベクトルのうち，動きが最も大きいブロックの動きベクトルの大きさを求めて，その値を現在符号化しようとするマクロブロックＥの水平および垂直方向に対する適応動きベクトルの最大探索領域に決定する（Ｓ６０４）。ステップＳ６０４の動作は数式４のように表現できる。  
【数４】
2006523069.tif 000006
【００３５】
ここで，ｉは水平または垂直方向を意味し，ｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｉは，現在符号化しようとするマクロブロックＥの水平および垂直方向に対する適応動きベクトルの最大探索領域を表すベクトルであって，（ｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｘ，  ｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｙ）を表す。ｍａｘ（ｕ，ｖ）はｕおよびｖの最大値を表す関数であり，ａｂｓ（  ）は絶対値関数を表す。また，  ＭＶ＿Ａ＿ｉは隣接したＡ領域のブロックの動きベクトルである（ｍｖ＿ａ＿ｘ，ｍｖ＿ａ＿ｙ），ＭＶ＿Ｂ＿ｉは隣接したＢ領域のブロックの動きベクトルである（ｍｖ＿ｂ＿ｘ，ｍｖ＿ｂ＿ｙ）およびＭＶ＿Ｃ＿ｉは隣接したＣ領域のブロックの動きベクトルである（ｍｖ＿ｃ＿ｘ，ｍｖ＿ｃ＿ｙ）を表す。また，任意の隣接ブロックが画像領域内に存在しない場合は，絶対値関数の値を‘０’と見なす。  
【００３６】
ところが，上述の方法により推定したｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｉは，現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの動きが，隣接したブロックの動きベクトルと大きく相異している場合には推定した動きベクトル値のエラーが深刻になる。このような問題を防止するために，動きに対する統計的な特性を表す最小探索領域値を求める（Ｓ６０６）。この値は数式５のように表現できる。  
【数５】
2006523069.tif 000007
【００３７】
現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの探索領域値が，ｉｎｐｕｔ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅ値より大きい値に決定された場合，その値はエラー値であるからこのようなエラーを防止するために，ｉｎｐｕｔ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅを設定する。上記ｉｎｐｕｔ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅ値は隣接したブロックの動きベクトルの大きさによって使用者がそれぞれ定義する値である。そして，ｋ＿ｉは現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルが有する最小探索領域値を表すものであって，使用者が定義するｉｎｐｕｔ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅ値と統計的な特性を利用した実験とから求められたエラー防止用変数である。  
【００３８】
数式５に示すように，ｋ＿ｉ値は，αｉによってその値が変わる。αｉが大きいということは，隣接したブロックの動きベクトルの大きさの和が大きいということを意味する。従って，αｉ値が大きくなれば使用者はｉｎｐｕｔ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅ値を大きく設定しなければならなくて，それによってｋ＿ｉ値も大きくなる。数式５に示す定数値は隣接したブロックの動きに対する統計的な特性による実験値に最適化した結果である。  
【００３９】
数式４で求めた現在符号化しようとするマクロブロックＥの適応動きベクトルの最大探索領域値と，数式５で求めた最小探索領域値とを比較して（Ｓ６０８），現在符号化しようとするマクロブロックＥの適応動きベクトルの探索領域を決定する（Ｓ６１０およびＳ６１２）。ステップＳ６０８〜Ｓ６１２の動作は数式６のように表現できる。  
【数６】
2006523069.tif 000008
【００４０】
ここで，ｌｏｃａｌ＿ｓｅａｒｃｈ＿ｒａｎｇｅ＿ｉは，現在符号化しようとするマクロブロックＥの適応動きベクトルの探索領域を表す。ｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｉ値に２をかけるのは，現在符号化しようとするマクロブロックＥの適応動きベクトルの大きさは，いくら大きくても隣接ブロックの動きベクトルの２倍以上にはならないという統計値が，実験を通じて得られたためである。  
【００４１】
数式６は，２＊ｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｉ値が数式５で求めた最小探索領域値よりも小さな場合に，現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの探索領域を数式５で求めた最小探索領域値とすることによって，動きベクトルのエラーを防止するためのものである。これは，現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの探索領域を，非常に小さな値のｍａｘ＿ＭＶ＿Ｅ＿ｉ  値の代りにαｉ値を考慮した最小探索領域値に決定することによって，動きベクトルのエラーを防止するためである。  
【００４２】
ところが，数式６により決定した現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの探索領域が使用者が定義した領域より大きく設定される場合がある。これは隣接したブロックの動きベクトルの大きさがエンコーディング開始時に使用者がデフォルト値に定めた値より大きい場合に発生する。
【００４３】
このように数式６により決定した現在符号化しようとするマクロブロックＥの動きベクトルの探索領域値が，使用者が定めたデフォルト値よりも大きくなれば，決定された値はなんら意味のない値であって，むしろこの値を使用すればエラーが発生することになる。従って，このようなエラーを防止するために，現在符号化しようとするマクロブロックＥが有することができる動きベクトルの最大探索領域を定義するための制約条件を与える（Ｓ６１４〜Ｓ６１８）。ステップＳ６１４〜Ｓ６１８過程は数式７のように表現できる。  
【数７】
2006523069.tif 000009
【００４４】
前述の数式３および数式７が現在符号化しようとするマクロブロックの最終適応動きベクトルの探索領域を定めるモデルの結論である。即ち，使用可能な隣接ブロックの数が１つ以下の場合には，探索の信頼度を考慮して，最終適応動きベクトルの探索領域をエンコーディング開始時に使用者がデフォルト値に定めた値とする。使用可能な隣接ブロックの数が２つ以上の場合には，隣接ブロックの動きベクトルから推定するものの，エラー防止のために使用者がデフォルト値に定めた値を考慮して，最終適応動きベクトルの探索領域を求める。  
【００４５】
以上の説明は本発明を例示的に説明したことに過ぎないものであって，本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば，本発明の本質的な特性から外れない範囲で，多様な変形が可能である。従って，本明細書に開示された実施形態は本発明を限るのではなく，説明するためのものであり，このような実施形態によって本発明の事象と範囲が限るのではない。本発明の範囲は請求範囲により解析されるべきであり，それと同等な範囲内にある全ての技術は本発明の権利範囲に含まれることと解析されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来の動画像符号化標準であるＨ．２６１，ＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２などで利用されている動きベクトルの推定方法で現在符号化する動きベクトルとその周りの動きベクトルとを示す図面である。
【図２】従来の動画像符号化標準であるＨ．２６３またはＭＰＥＧ−４などで利用されている動きベクトルの推定方法で現在符号化する動きベクトルとその周りの動きベクトルとを示す図面である。
【図３】従来の動画像符号化標準であるＨ．２６３またはＭＰＥＧ−４で中間値予測技法を利用して，現在マクロブロックの動きベクトルの探索領域を求める方法を説明するための図面である。
【図４】従来の動画像符号化標準であるＨ．２６３またはＭＰＥＧ−４で１次元最小ビット量予測技法を利用して，現在マクロブロックの動きベクトルを符号化する時のビットストリーム（Ｂｉｔ−ｓｔｒｅａｍ）  構造である。
【図５】本発明の一実施形態に係る現在符号化しようとするマクロブロックとその隣接したマクロブロックの領域を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る現在符号化しようとするマクロブロックの動きベクトルの探索領域を求める過程を示す順序図である。
【符号の説明】
【００４７】
３０１      予測器
３０２      演算器
【図１】
2006523069.tif 000010
【図２】
2006523069.tif 000011
【図３】
2006523069.tif 000012
【図４】
2006523069.tif 000013
【図５】
2006523069.tif 000014
【図６】
2006523069.tif 000015
【国際調査報告】
2006523069.tif 000016