(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以前に符号化されたマクロブロック又はビデオフレーム内のブロックである少なくとも１の予測ブロックの動き係数から符号化されているビデオフレームの１のマクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出することを含むビデオ情報を符号化する方法であって、
ビデオフレームを複数マクロブロックに分割することと、
１のマクロブロックが複数ブロックに分割される可能な方法を指定し、分割する若干数の利用可能なマクロブロック分割を定めることと、
利用可能な各マクロブロック分割に対して少なくとも１の利用可能な予測方法(その各予測方法は、少なくとも１の 予測ブロックの動き係数を使って、１のマクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出するための方法を定める)を定め、それにより有限数の利用可能なマクロブロック分割予測方法対（macroblock-segmentation-prediction-method pairs）、を提供することと、
マクロブロックについてその利用可能なマクロブロック分割・予測方法対のうちの１つを選択することと、
その選択されたマクロブロック分割・予測方法対を用いて、前記マクロブロックを複数ブロックに分割し且つ前記マクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出することを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数は予測ブロックの集合の動き係数を用いて導出され、予測ブロックは前記マクロブロック内の前記ブロックについての隣接するブロックであることを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項３】
利用可能なマクロブロック分割予測方法対の内の少なくとも１つは、予測動き係数が唯一の予測ブロックの動き係数から導出されるように、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数を定めることを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項４】
利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の内の少なくとも１つは、前記マクロブロック内の１のブロック対する予測動き係数が既に符号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックの動き係数から導出されることを定めていることを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項５】
複数の予測動き係数は、既に符号化された、前記ブロックに隣接している複数ブロックの動き係数のメジアンから導出されることを特徴とする請求項４に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項６】
利用可能なマクロブロック分割・予測方法対のうちの少なくとも１つは、前記マクロブロック内の１のブロックについての予測動き係数が前記マクロブロック内の予測ブロックの動き係数から導出されると特定することを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項７】
１のブロックに対する予測動き係数を生成するときに使用される予測ブロックが、その位置が前記ブロックに対して相対的に定められている予め定められたピクセルを含むブロックとして定められることを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項８】
第１ブロックについての予め定められたピクセルの位置は第２ブロックについての予め定められたピクセルの位置とは異なることを特徴とする請求項７に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項９】
１のブロックに対する予測動き係数を導出するときに使われる１の予測ブロックは、その位置が前記ブロックに対して相対的に定められる予め定められたピクセルを含むブロックとして定められることを特徴とする請求項４に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１０】
少なくとも第１のマクロブロック分割・予測方法対に関連する第１の複数ブロックについては、前記予め定められたピクセルは、前記ブロックに対し左側のブロックの最上にあるピクセルと、前記ブロックの上に隣接した最左にあるピクセルと、前記ブロックの右上隅のピクセルと向かい合う隅のピクセルとを含むことを特徴とする請求項９に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１１】
複数マクロブロックと、マクロブロック分割の結果である複数ブロックとは四辺形であることを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１２】
マクロブロック分割の結果である複数ブロックが長方形であることを特徴とする請求項１１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１３】
利用可能なマクロブロック分割は、１のブロックをもたらす第１マクロブロック分割と、マクロブロックを垂直線で一度分割する第２マクロブロック分割と、マクロブロックを水平線で一度分割する第３マクロブロック分割と、マクロブロックを垂直線で一度そして水平線で一度分割する第４マクロブロック分割と、マクロブロックを垂直線で一度そして水平線で３度分割する第５マクロブロック分割と、マクロブロックを垂直線で３度そして水平線で一度分割する第６マクロブロック分割とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１４】
各利用可能なマクロブロック分割について１の予測方法が定められ、ブロックについての予測ブロックは、その位置が前記ブロックに対して相対的に定められる予め定められたピクセルを含むブロックとして定められ、第１ブロックについての予測係数は唯一のブロック特有の予測ブロックの動き係数から導出され、第２ブロックについての予測係数は複数のブロック特有の予測ブロックの動き係数から導出されることを特徴とする請求項１１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１５】
隣接する複数のマクロブロックのマクロブロック分割は１のマクロブロックに対する１の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の選択に影響を及ぼすことを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１６】
マクロブロック分割・予測方法対の選択はコスト関数を最小にすることに基づいて、前記選択されたマクロブロック分割・予測方法対は、デコードされた画像の復元エラー（reconstruction error）と前記符号化された画像を伝送するのに必要なビット数の組合せ測定（a combined measure）に関して、最低コストにする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１７】
各利用可能なマクロブロック分割について、１のマクロブロック分割・予測方法対が定められることを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項１８】
情報ストリームにおける選択されたマクロブロック分割を示す情報を提供することを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載のビデオ情報を符号化する方法。
但し、前記情報ストリームはデコーダに伝送され又は記憶媒体に記憶されるものである。
【請求項１９】
情報ストリームにおける選択されたマクロブロック分割−予測法対を示す情報を提供することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
但し、前記情報ストリームはデコーダに伝送され又は記憶媒体に記憶されるものである。
【請求項２０】
基準ビデオフレームに関して１のマクロブロック内の複数ブロックの動きを推定すること、
基底関数の集合と複数動き係数を含むモデルを持つマクロブロック内の複数ブロックの動きを表わすこと、
前記動き係数を、予測動き係数と差分動き係数との和として得られた動き係数を表すことを、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項２１】
１のブロックの動きを表わすために使われるモデルは、並進動きモデルであることを特徴とする請求項２０に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項２２】
マクロブロック分割・予測方法対の選択は、少なくともマクロブロック分割・予測方法対に関連する復元誤差の測定（measure）と、マクロブロック分割・予測方法対を示すと共に、前記マクロブロック内のブロックの差分動き係数を表すのに必要な情報の量の測定とを含むコスト関数を最小にすることに基づくことを特徴とする請求項２０に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項２３】
復号化するためにデコーダに伝送され又は記憶媒体に記憶される、選択されたマクロブロック分割・予測方法対を示す情報ストリームを提供すること、及び
ビットストリームにおける差分動き係数に関する情報を提供すること、
を更に含む請求項２０に記載のビデオ情報を符号化する方法。
【請求項２４】
複数動き係数と、複数基底関数と、マクロブロック分割に関する情報とを用いてマクロブロック内の複数ブロックの動きを復元すること、
基準ビデオフレームと前記復元された複数ブロック動きとを用いて予測ビデオ情報を決定すること、
前記予測ビデオ情報と前記マクロブロックのビデオ情報との差分に基づいて対応する予測誤差ビデオ情報を決定すること、
前記予測誤差ビデオ情報を符号化して、それを予測誤差係数で表すこと、
情報ストリームにおける前記予測誤差係数に関する情報を提供すること、
を更に有することを特徴とする請求項２０に記載のビデオ情報を符号化する方法。
但し、前記情報ストリームは復号化するためにデコーダに伝送され又は記憶媒体に記憶されるものである。
【請求項２５】
少なくとも１の予測ブロック（前記予測ブロックは以前復号されたマクロブロック又は前記ビデオフレーム内のブロックである）の動き係数から復号化されているビデオフレームのマクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出することを含む符号化ビデオ情報を復号化する方法であって、この方法は、
若干数の利用可能な複数のマクロブロック分割（これら分割はマクロブロックガ複数のブロックに分割することができる方法を定める）を定めること、
各利用可能なマクロブロック分割のために、少なくとも１の利用可能な予測方法を定めること、それにより有限数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対を提供すること（各予測方法は少なくとも１の予測ブロックの動き係数を使って１のマクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出するために方法を規定するものである）、
１のマクロブロックについて選択されたマクロブロック分割・予測方法対を表わす情報を受け取ること、
前記定められたマクロブロック分割・予測方法対に関して前記マクロブロックのマクロブロック分割に関連する予測方法を決定すること、及び、
前記決定された予測方法を用いて前記マクロブロック内の複数ブロックについて予測動き係数を導出すること、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
利用可能なマクロブロック分割に関連する少なくとも２つの予測方法対が規定されることを特徴とする請求項２５に記載の符号化ビデオ情報を復号化する方法。
【請求項２７】
各々の利用可能なマクロブロック分割について唯一の予測方法対が定められることを特徴とする請求項２５に記載の符号化ビデオ情報を復号化する方法。
【請求項２８】
１のマクロブロック内の複数ブロックの動きを記述する差分動き係数に関する情報を受け取ること、
前記マクロブロック内の複数ブロックについての動き係数を、前記導出された予測動き係数と前記差分動き係数との和として復元すること、を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の符号化ビデオ情報を復号化する方法。
【請求項２９】
予測誤差ビデオ情報を記述する予測誤差係数に関する情報を受け取ること、
少なくとも前記動き係数と予測誤差ビデオ情報とを用いて現在のビデオ情報の復号化された断片を決定することを、更に含むことを特徴とする請求項２８に記載の符号化されているビデオ情報を復号化する方法。
【請求項３０】
少なくとも１の予測ブロック（前記予測ブロックは以前符号されたマクロブロック又は前記ビデオフレーム内のブロックである）の動き係数から符号化されているビデオフレームのマクロブロック内の複数ブロックについて予測動き係数を導出するための手段を有するビデオ情報の動き補償符号化を実行するための符号器であって：
ビデオ情報を受け取るための手段と、
ビデオ情報フレームを複数マクロブロックに分割するための手段と、
１のマクロを複数のブロックに分割することができる方法を定める、若干数の利用可能なマクロブロック分割を特定するための手段と、
各利用可能なマクロブロック分割に対して少なくとも１の利用し得る予測方法を特定し、それにより、有限数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対を提供するための手段と（但し、予測方法は少なくとも１の予測ブロックの動き係数を使って１のマクロブロック内の複数ブロックに対して予測動き係数を導出するための方法を定める）、
前記利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の中から１のマクロブロック分割・予測方法対を選択するための手段と、
前記選択されたマクロブロック分割により特定されたマクロブロック分割を使って１のマクロブロックを分割するための手段と、
選択された予測方法を用いて前記マクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を生成するための手段と、
を有することを特徴とする符号器。
【請求項３１】
基準ビデオフレームを蓄積するためのメモリー手段と、
少なくともその基準ビデオフレームを用いて、ビデオ情報フレームの複数ブロックの動きベクトル領域を推定するための手段と、
その推定された動きベクトル領域を記述する動き係数を生成するための手段と、
前記動き係数と前記予測動き係数とを用いて差分動き係数を作るための手段を更に含むことを特徴とする請求項３０に記載のビデオ情報の動き補償符号化を実行するための符号器。
【請求項３２】
少なくとも１の予測ブロック（前記予測ブロックは以前復号されたマクロブロック又は前記ビデオフレーム内のブロックである）の動き係数から復号化されているビデオフレームのマクロブロック内の複数ブロックについて予測動き係数を導出するための手段を有する符号化ビデオ情報の動き補償復号化を実行するための復号器であって、
１のマクロを複数のブロックに分割することができる方法を定める、若干数の利用可能なマクロブロック分割を規定するための手段と、
各利用可能なマクロブロック分割に対して少なくとも１の利用し得る予測方法を特定し、それにより、有限数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対を提供するための手段と（但し、予測方法は少なくとも１の予測ブロックの動き係数を使って１のマクロブロック内の複数ブロックに対して予測動き係数を導出するための方法を定める）、
１のマクロブロックに対して選択された、少なくともマクロブロック分割符号化ビデオ情報を受け取るための入力手段と、
前記規定されたマクロブロック分割に関して、マクロブロックの分割に関する予測方法を決定するための手段と、
前記決定された予測方法を用いて前記マクロブロック内の複数ブロックに対して予測動き係数を生成するための手段と、
を更に有することを特徴とする復号器。
【請求項３３】
１のマクロブロック内の複数ブロックの動きを記述する差分動き係数に関する情報を受信するための手段と、
前記導出された予測動き係数と前記差分動き係数とを用いて、前記マクロブロック内の複数ブロックに対する動き係数を復元するための手段と、を更に有することを特徴とする請求項３２に記載の符号化ビデオ情報の復号化を実行するための復号器。
【請求項３４】
ビデオ情報の動き補償符号化を実行するためのプログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能なメディアであって、
現在のビデオ情報の断片を受け取ること、
ビデオフレームを複数マクロブロックに分割すること、
１のマクロブロックが複数ブロックに分割できる方法を定める若干数の利用可能なマクロブロック分割を特定すること、
各マクロブロック分割について少なくとも１の利用可能な予測方法を定め、それにより有限数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対を提供すること（各予測方法は少なくとも１の予測ブロックの動き係数を使ってマクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出するために方法を定めるものである）、
前記利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の内から１のマクロブロック分割・予測方法対を選択すること、
前記選択されたマクロブロック分割を用いて１のマクロブロックを分割すること、及び、
前記選択されたマクロブロック分割・予測方法対を用いて前記マクロブロック内の複数ブロックに対してマクロブロック分割特有の予測動き係数を生成することを含むコンピュータ読み取り可能なメデイア。
【請求項３５】
符号化ビデオ情報の復号化を実行するためのプログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能なメディアであって、前記複合化手段は以下を含むコンピュータ読み取り可能なメディア。
符号化ビデオ情報を受け取ること、
各利用可能なマクロブロック分割に対し、少なくとも１の利用可能な予測方法を定め、それにより有限数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対を提供すること（各予測方法は少なくとも１の予測ブロックの動き係数を使ってマクロブロック内の複数ブロックに対する予測動き係数を導出するために方法を定めるものである）、
１のマクロブロックに対し選択された少なくとも１のマクロブロック分割を表わす情報を受け取ること、
前記定められたマクロブロック分割・予測方法対に関連して前記マクロブロックのマクロブロック分割に関する予測方法を決定すること、
前記決定された予測方法対を用いて前記マクロブロック内の複数ブロックに対して予測動き係数を生成すること、
を含む。
【請求項３６】
請求項３０に記載の符号器を有する記憶装置。
【請求項３７】
請求項３０に記載の符号器を有する移動局。
【請求項３８】
請求項３２に記載の復号器を有する移動局。
【請求項３９】
請求項３０に記載の符号器を有するネットワーク・エレメント。
【請求項４０】
前記ネットワーク・エレメントは移動通信ネットワークのネットワーク・エレメントであることを特徴とする請求項３９に記載のネットワーク・エレメント。
【請求項４１】
少なくとも１のマクロブロック分割を表わす情報を受け取るステップは選択されたマクロブロック分割・予測方法対の表示を受け取ることを含むことを特徴とする請求項２５に記載の符号化されたビデオ情報を復号化するための方法。
【請求項４２】
少なくとも１の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対は、唯一の予測ブロックの動き係数から導出される前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数を定めることを特徴とする請求項３０に記載の符号器。
【請求項４３】
少なくとも１の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対が、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数は複数の既に符号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックから導出されることを決めることを特徴とする請求項３０に記載の符号器。
【請求項４４】
前記符号器は更に、複数の既に符号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックの動き係数のメジアンから１のブロックに対する予測動き係数を導出するための手段を有することを特徴とする請求項４３に記載の符号器。
【請求項４５】
少なくとも１の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対が、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数は前記マクロブロック内の複数予測ブロックの動き係数から導出されることを決めることを特徴とする請求項３０に記載の符号器。
【請求項４６】
前記符号器は更に、前記ブロックに対する位置が定められている所定のピクセルを含む予測ブロックを使って、１のブロックに対する予測動き係数を導出するための手段を有することを特徴とする請求項３０に記載の符号器。
【請求項４７】
前記符号器は更に、選択されたマクロブロック分割・予測方法対は、デコードされた画像の復元エラー（reconstruction error）と前記符号化された画像を伝送するのに必要なビット数の組合せ測定（a combined measure）に関して、最低コストにするようなコスト関数を最小化することに対応するマクロブロック分割・予測方法を選択するための手段を有することを特徴とする請求項３０に記載の符号器。
【請求項４８】
１のマクロブロック分割・予測方法対は各利用可能なマクロブロック分割に対して定められることを特徴とする請求項３０に記載の符号器。
【請求項４９】
前記符号器は更に、復号器に伝送される情報ストリームにおいて選択されたマクロブロック分割を表示する情報を提供するための手段を有することを特徴とする請求項４８に記載の符号器。
【請求項５０】
前記符号器は更に、復号器に伝送される情報ストリームにおいて選択されたマクロブロック分割・予測方法対を表示する情報を提供するための手段を有することを特徴とする請求項３０に記載のビデオ情報の動き補償符号化を行うための符号器。
【請求項５１】
前記符号器は更に、
基準ビデオフレームに関して１のマクロブロック内の複数ブロックの動きを推定するための手段と、
基底関数の集合と動き係数を含むモデルを持つ前記マクロブロック内の複数ブロックの動きを表わすための手段と、
前記動き係数を、前記予測動き係数と差分動き係数との和として得られた動き係数を表すための手段と、
を有することを特徴とする、請求項３０に記載のビデオ情報の動き補償符号化を行うための符号器。
【請求項５２】
前記符号器は、少なくとも前記マクロブロック分割・予測方法対に関する復元エラー（reconstruction error）の測定と前記マクロブロック分割・予測方法対を表わし、前記マクロブロック内の複数ブロックの差分動き係数を表わすのに必要な情報量の測定を含むコスト関数を最小化することにより、選択されたマクロブロック分割・予測方法対を選択することを特徴とする請求項５１に記載のビデオ情報の動き補償符号化を行うための符号器。
【請求項５３】
前記符号器は更に、
動き係数と、基底関数と、マクロブロック分割に関する情報とを用いて複数ブロックの動きを復元するための手段と、
基準ビデオフレームと前記復元された複数ブロック動きとを用いて予測ビデオ情報を決定するための手段と、
前記予測ビデオ情報と前記マクロブロックのビデオ情報との差分に基づいて対応する予測誤差ビデオ情報を決定するための手段と、
前記予測誤差ビデオ情報を符号化して、それを予測誤差係数で表すための手段と、
デコーダに伝送され情報ストリームにおける前記予測誤差係数に関する情報を提供するための手段と、
を有することを特徴とする請求項５１に記載のビデオ情報の動き補償符号化を行うための符号器。
【請求項５４】
前記復号器は更に、選択されたマクロブロック分割・予測方法対の表示を受け取るための手段を有することを特徴とする請求項３２に記載の符号化ビデオ情報の動き補償復号化を行うための復号器。
【請求項５５】
唯一の予測方法が各利用可能なマクロブロック分割に対し決められることを特徴とする請求項３２に記載の復号器。
【請求項５６】
利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の内の少なくとも１つは、１の予測ブロックの動き係数から導出されるように、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数を定めることを特徴とする請求項３２に記載の復号器。
【請求項５７】
利用可能なマクロブロック分割・予測方法の内の少なくとも１つは、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数が既に復号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックの動き係数から導出されることを定めていることを特徴とする請求項３２に記載の復号器。
【請求項５８】
複数の予測動き係数は、既に復号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックの動き係数のメジアンから導出されることを特徴とする請求項５７に記載の復号器。
【請求項５９】
１のブロックに対する予測動き係数を生成するのに使用される予測ブロックが、その位置が前記ブロックに対して相対的に定められている予め定められたピクセルを含むブロックとして定められることを特徴とする請求項３２に記載の復号器。
【請求項６０】
隣接する複数のマクロブロックのマクロブロック分割は１のマクロブロックに対する１の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の選択に影響を及ぼすことを特徴とする請求項３２に記載の復号器。
【請求項６１】
利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の内の少なくとも１つは、１の予測ブロックの動き係数から導出されるように、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数を定めることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項６２】
利用可能なマクロブロック分割・予測方法の内の少なくとも１つは、前記マクロブロック内の１のブロックに対する予測動き係数が、既に復号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックの動き係数から導出されることを定めていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項６３】
複数の予測動き係数は、既に復号化された、前記ブロックに隣接する複数のブロックの動き係数のメジアンから導出されることを特徴とする請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
１のブロックに対する予測動き係数を生成するのに使用される予測ブロックが、その位置が前記ブロックに対して相対的に定められている予め定められたピクセルを含むブロックとして定められることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項６５】
隣接する複数のマクロブロックのマクロブロック分割は１のマクロブロックに対する１の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の選択に影響を及ぼすことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はビデオ符号化に関する。特に、これは動き補償予測を用いるビデオ情報の圧縮に関する。
【０００２】
（発明の背景）
ビデオ・シーケンスは概して多数のビデオ・フレームから成り、それらは、ディジタル・ビットの集合により各々表される多数のピクセルから形成されている。ビデオ・フレーム中には多数のピクセルがあり、典型的なビデオ・シーケンス中にさえ多数のビデオ・フレームがあるので、ビデオ・シーケンスを表すのに必要なデータの量は直ぐに大きくなる。例えば、ビデオ・フレームは６４０×４８０ピクセルのアレイを含むことがあり、各ピクセルは色成分あたりに８ビットのＲＧＢ（赤、緑、青）色表示を有し、合計で１フレームあたりに７，３７２，８００ビットとなる。もう一つの例は、１７６×１４４ピクセルを含むＱＣＩＦ（ｑｕａｒｔｅｒ ｃｏｍｍｏｎ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｏｒｍａｔ（４分の１共通中間フォーマット））ビデオ・フレームである。ＱＣＩＦは、移動通信装置に一般的に利用し得る小型の（数平方センチメートル）ＬＣＤディスプレイ上に満足に鮮明な画像を提供する。再び、もし各ピクセルの色が色成分あたりに８ビットを用いて表されるならば、フレームあたりのビットの総数は６０８，２５６である。
【０００３】
代わりに、ＹＵＶ色モデルとして知られている、関連輝度／色光度モデルを用いてビデオ・フレームを表示することができる。人の視覚系は色（色光度）変化に対するよりも強度（輝度）変化に対していっそう敏感である。ＹＵＶ色モデルは、この特質を利用して、輝度成分Ｙと２つの色光度分Ｕ、Ｖとの見地から画像を表し、輝度成分よりも色光度分についてより低い解像度を用いる。この様にして、画像の色情報を符号化するのに必要な情報の量を、容認できる画質の低下で、減少させることができる。色光度成分のより低い解像度は普通は空間サブサンプリングにより達成される。概して、画像中の１６×１６ピクセルのブロックが輝度情報を表す１６×１６ピクセルの１ブロックと各色光度成分についての８×８ピクセルの１ブロックとにより符号化される。この様に色光度成分はｘ及びｙ方向に２の係数でサブサンプリングされる。その結果としての１つの１６×１６ピクセル輝度ブロックと２つの８×８ピクセル色光度ブロックとの集合はここではＹＵＶマクロブロックと称される。ＱＣＩＦ画像は１１×９ＹＵＶマクロブロックを含む。輝度ブロックと色光度ブロックとは８ビット解像度で表され、ＹＵＶマクロブロックあたりに必要とされるビットの総数は（１６×１６×８）＋２×（８×８×８）＝３０７２ビットである。従ってビデオ・フレームを表すのに必要なビット数は９９×３０７２＝３０４，１２８ビットである。
【０００４】
毎秒１５−３０フレームの速度で記録／表示されるＹＵＶ符号化ＱＣＩＦフォーマットのフレームのシーケンスを含むビデオ・シーケンスでは、各フレーム中の各ピクセルに関する情報を別々に送信するのに必要なデータの量は４Ｍｂｐｓ（毎秒百万ビット）より多い。符号化されているビデオ情報が固定回線電話網を用いて伝送される在来のビデオ電話では、伝送ビットレートは一般に６４ｋｂｐｓの倍数である。伝送が少なくとも部分的に無線通信リンクを介して行われる移動ビデオ電話では、利用し得る伝送ビットレートは２０ｋｂｐｓもの低さであることがある。従ってビデオ・シーケンスを表すために使用される情報の量を減らすことのできる方法が必要であることは明らかである。ビデオ符号化は、容認できる画質でビデオ・シーケンスを表示するために伝送される必要のある情報の量を減らす問題に取り組む。
【０００５】
典型的なビデオ・シーケンスでは連続するフレーム間での画像内容の変化は大部分はシーン中の動きの結果である。この動きは、カメラの動きに起因し或いはシーン中に存在する物体の動きに起因することがある。従って、典型的なビデオ・シーケンスは顕著な時間的相関により特徴づけられるが、それは動きの軌道に沿って最も高い。ビデオ・シーケンスの効率的圧縮は普通はビデオ・シーケンスのこの特質を利用する。動き補償予測はヒデオの圧縮のための広く認められている手法である。それは、典型的ビデオ・シーケンスでは特定のフレーム・セグメントにおける画像強度（ｉｍａｇｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）／色光度値を他の既に符号化され伝送されたフレーム中のセグメントの画像強度／色光度値を用いて、それら２つのセグメントの間の動きの軌道が与えられたならば、予測することができるという事実を利用する。時折、誤差の集積に起因する画質の劣化を防止すると共にビデオ・シーケンスへのランダム・アクセスなどの付加的機能性を提供するために、他のフレームへの参照無しに符号化されているフレームを伝送することが賢明である。その様なフレームはＩＮＴＲＡフレームと呼ばれる。
【０００６】
動き補償予測を用いるビデオ符号化システム例の略図が添付図面の図１及び２に示されている。図１は動き補償を使用する符号器１０を図解し、図２は対応する復号器２０を図解している。動き補償を用いるビデオ符号器の動作原理は予測誤差・フレームＥn（ｘ、ｙ）を最小にすることであり、これは符号化される現在のフレームＩn（ｘ、ｙ）と予測フレームＰn（ｘ、ｙ）との差である。従って予測誤差・フレームは
Ｅn（ｘ、ｙ）＝Ｉn（ｘ、ｙ）−Ｐn（ｘ、ｙ）              （１）
である。予測フレームＰn（ｘ、ｙ）は、前に符号化され伝送されたフレームのうちの１つ（例えば、現在のフレームに先立つフレーム）である基準フレームＲn（ｘ、ｙ）のピクセル値と、現在のフレームと該基準フレームとの間でのピクセルの動きとを用いて生成される。より精密には、予測フレームは、基準フレームＲn（ｘ、ｙ）中の予測ピクセルを発見して該予測ピクセルを動き情報が特定するとおりに動かすことによって作成される。ピクセルの動きは、現在のフレームＩn（ｘ、ｙ）中の場所（ｘ、ｙ）でのピクセルの水平及び垂直の変位Δｘ（ｘ、ｙ）及びΔｙ（ｘ、ｙ）の値として表示されることができる。数の対［Δｘ（ｘ、ｙ）、Δｙ（ｘ、ｙ）］はこのピクセルの動きベクトルと呼ばれる。
【０００７】
動きベクトル［Δｘ（ｘ、ｙ）、Δｙ（ｘ、ｙ）］は符号器１０において動き領域推定ブロック１１で計算される。現在のフレームの全てのピクセルの動きベクトルの集合［Δｘ（・）、Δｙ（・）］は動きベクトル領域と呼ばれる。フレーム中のピクセルの数は非常に多いので、各ピクセルについて別々の動きベクトルを復号器へ送るのは効率的でない。その代わりに、殆どの動きベクトル符号化方式では現在のフレームは大きな画像セグメントＳkに分割され、該セグメントに関する情報が復号器へ送られる。
【０００８】
動きベクトル・フィールドは符号器１０の動き領域符号化ブロック１２で符号化される。動き領域符号化は、フレーム中の動きを何らかの予め定められた関数を用いて表す、即ちそれをモデルで表すプロセスを指す。よく使われる動きベクトル領域・モデルの殆ど全ては加算的動きモデルである。動き補償ビデオ符号化方式は画像セグメントの動きベクトルを次の一般式：
【数１】
0004369090.tif 000002
によって定義することができ、ここで係数ａi及びｂiは動き係数と呼ばれる。これらは復号器へ送られる（図１及び２における情報ストリーム２）。関数ｆi及びｇiは動き領域基底関数と呼ばれ、これらは共に符号器及び復号器に知られている。該係数及び基底関数を用いておおよその動きベクトル領域
【数２】
0004369090.tif 000003
を作ることができる。
【０００９】
予測フレームＰn（ｘ、ｙ）は符号器１０の動き補償予測ブロック１３で生成され、それは
【数３】
0004369090.tif 000004
により与えられ、ここで与えられた時点で基準フレームＲn（ｘ、ｙ）を符号器１０のフレーム・メモリー１７で利用することができる。
【００１０】
予測誤差符号化ブロック１４では、予測誤差・フレームＥn（ｘ、ｙ）が、一般的にそれを何らかの２次元関数の有限級数（変換式）として表示することにより圧縮される。例えば、２次元離散余弦変換（ＤＣＴ）を使用することができる。各関数に関連する変換式係数は量子化され、復号器へ送られる前にエントロピー符号化される（図１及び２における情報ストリーム１）。量子化により誤差が持ち込まれるので、この操作は普通は予測誤差フレームＥn（ｘ、ｙ）を或る程度劣化させる。この劣化を解消するために、動き補償符号器は予測誤差復号化ブロック１５を含み、ここで変換式係数を用いて、復号化された予測誤差・フレーム
【数４】
0004369090.tif 000005
が生成される。この復号化された予測誤差・フレームは予測フレームＰn（ｘ、ｙ）に加えられ、その結果としての復号化された現在のフレーム
【数５】
0004369090.tif 000006
は、次の基準フレームＲn+1（ｘ、ｙ）として更に使用されるためにフレーム・メモリー１７に蓄積される。
【００１１】
動きベクトルに関する情報を担っている情報ストリーム２はマルチプレクサ１６において予測誤差に関する情報と結合され、一般に少なくともこれら２つのタイプの情報を含む情報ストリーム（３）は復号器２０に送られる。
【００１２】
復号器２０のフレーム・メモリー２４には前に復元された基準フレームＲn（ｘ、ｙ）がある。予測フレームＰn（ｘ、ｙ）は、符号器１０の動き補償予測ブロック１３においてと同様に復号器２０の動き補償予測ブロック２１で生成される。予測誤差・フレームＥn（ｘ、ｙ）の伝送された変換式係数は、復号化予測誤差・フレーム
【数６】
0004369090.tif 000007
を作るために予測誤差復号化ブロック２２で使用される。復号化された現在のフレーム
【数７】
0004369090.tif 000008
のピクセルは、予測フレームＰn（ｘ、ｙ）と復号化された予測誤差・フレーム
【数８】
0004369090.tif 000009
とを加え合わせることにより復元される。
【数９】
0004369090.tif 000010
この復号化された現在のフレームは、次の基準フレームＲn+1（ｘ、ｙ）としてフレーム・メモリー２４に蓄積されることができる。
【００１３】
次に、動き補償と動き情報の伝送とをもっと詳細に検討しよう。動き係数を復号器に送るのに必要な情報の量を最小限にするために、隣り合うセグメントの係数から係数を予測することができる。この種の動き領域予測が用いられるときには、動き領域は予測動き領域と精細化（ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）動き領域との和として表される。予測動き領域は、現在のフレームの隣り合うセグメントと関連する動きベクトルを用いて生成される。予測は、符号器及び復号器の両方において同じ規則の集合と、場合によっては補助的情報とを用いて実行される。精細化動き領域は符号化され、この精細化動き領域に関連する動き係数は復号器へ送られる。このアプローチは一般に伝送ビットレートの節約という結果をもたらす。図１の破線は、動き領域推定ブロック１１及び動き領域符号化ブロック１２において動き推定及び符号化方式が必要とすることのある考えられる情報の例を図解している。
【００１４】
多項式動きモデルは、動きモデルの広く使用されている群である。（例えば、“画像符号化のための動き情報の表示”（Ｈ． Ｎｇｕｙｅｎ ａｎｄ Ｅ． Ｄｕｂｏｉｓ，”Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｍａｇｅ ｃｏｄｉｎｇ，”ｉｎ Ｐｒｏｃ．Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ’９０， Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ， Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ， Ｍａｒｃｈ ２６−１８， １９９０， ｐｐ． ８４１−８４５）及び“多基準領域併合による分割アルゴリズム”（Ｃｅｎｔｒｅ ｄｅ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｑｕｅ （ＣＭＭ）， ”Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂｙ ｍｕｌｔｉｃｒｉｔｅｒｉａ ｒｅｇｉｏｎ ｍｅｒｇｉｎｇ，” Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ＳＩＭ（９５）１９， ＣＯＳＴ ２１１ｔｅｒ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｍｅｅｔｉｎｇ， Ｍａｙ １９９５）を見よ）。動きベクトルの値は、２次元多項式関数の線形結合である関数により記述される。並進動きモデルは、最も簡単なモデルであって、各セグメントの動きベクトルを記述するために２つの係数のみを必要とする。動きベクトルの値は式：
Δｘ（ｘ，ｙ）＝ａ0
Δｙ（ｘ、ｙ）＝ｂ0                                          （６）
により与えられる。
【００１５】
このモデルは、１６×１６及び８×８ピクセル・ブロックの動きを記述するためにいろいろな国際規格（ＩＳＯ ＭＰＥＧ−１， ＭＰＥＧ−２， ＭＰＥＧ−４， ＩＴＵ−５勧告Ｈ．２６１及びＨ．２６３）で広く使用されている。並進動きモデルを利用するシステムは、一般に完全ピクセル解像度または完全ピクセル解像度の整数分数で、例えば１／２または１／３ピクセル解像度で、動き推定を実行する。
【００１６】
広く使用されている他の２つのモデルは、等式：
Δｘ（ｘ，ｙ）＝ａ0＋ａ1ｘ＋ａ2ｙ
Δｙ（ｘ、ｙ）＝ｂ0＋ｂ1ｘ＋ｂ2ｙ                            （７）
により与えられるアフィン動きモデルと、等式：
Δｘ（ｘ，ｙ）＝ａ0＋ａ1ｘ＋ａ2ｙ＋ａ3ｘｙ＋ａ4ｘ2＋ａ5ｙ2
Δｙ（ｘ、ｙ）＝ｂ0＋ｂ1ｘ＋ｂ2ｙ＋ｂ3ｘｙ＋ｂ4ｘ2＋ｂ5ｙ2      （８）
により与えられる二次動きモデルとである。アフィン動きモデルは、動き係数の数と予測性能との非常に便利なトレード・オフを与える。それは、並進、回転、ズーム、剪断などのありふれた実生活動きタイプの幾つかを僅か数個の係数で表すことができる。二次動きモデルは良好な予測性能を提供するけれども、これは、例えば、アフィン動きモデルのそれより多くの動き係数を使用するのに予測性能があまり良くはないので、符号化に関してアフィンモデルの様にありふれてはいない。更に、二次動きを推定することはアフィン動きを推定することよりも計算に関して高価である。
【００１７】
動き領域推定ブロック１１は与えられたセグメントＳkの［Δｘ（ｘ、ｙ）、Δｙ（ｘ、ｙ）］について初期動き係数ａ0i，・・・、ａni、ｂ0i、・・・、ｂniを計算するが、この初期動き係数は該セグメントにおける予測誤差の測度を最小限にする。最も簡単な場合には、動き領域推定は入力値として現在のフレームＩn（ｘ、ｙ）と基準フレームＲn（ｘ、ｙ）とを使う。一般に動き領域推定ブロックは、［Δｘ（ｘ、ｙ）、Δｙ（ｘ、ｙ）］について［Δｘ（ｘ、ｙ）、Δｙ（ｘ、ｙ）］初期動き係数を動き領域符号化ブロック１２へ出力する。
【００１８】
現在のフレームのセグメントＳkへの分割は、例えば、各セグメントがビデオ・シーケンス内で動きする一定の物体に対応するように実行され得るけれども、この種の分割は非常に複雑な手続である。典型的で且つ計算があまり複雑ではないビデオ・フレーム分割方法は、それをマクロブロックに分割して更にそれらのマクロブロックを長方形ブロックに分割することである。この明細書において用語マクロブロックは一般にビデオ・フレームの一部分を指す。マクロブロックの例は、前述されたＹＵＶマクロブロックである。図３は例を示しており、ここでビデオ・フレーム３０は一定数のピクセルを有するマクロブロック３１に分割される。符号化方法により、多数のマクロブロック分割があり得る。図３はマクロブロックを分割する可能な方法が４つある場合を示している：マクロブロック３１Ａはブロック３２に分割され、マクロブロック３１Ｂは垂直分割線でブロック３３に分割され、マクロブロック３１Ｃは水平分割線でブロック３４に分割される。４番目の可能な分割はマクロブロックを単一のブロックとして扱う。図３に示されているマクロブロック分割は例として与えられている；これらは、決して、可能な或いは実行できるマクロブロック分割の完全な一覧表ではない。
【００１９】
動き領域符号化ブロック１２は、どんな種類の動きベクトル領域が復号器へ送られ、該動きベクトル領域がどの様に符号化されるかを最終的に決定する。それは、動きベクトル領域を十分記述するのに必要な情報の量を最小限にするために現在のフレームの分割、動きモデル及び動き係数を修正することができる。分割に関する決定は、一般に、代わりの各マクロブロック分割のコストを推定し且つ最小のコストを生じさせるものを選択することにより、実行される。コストの測度として、最も普通に使われているのはラグランジアン・コスト関数
Ｌ（Ｓk）＝Ｄ（Ｓk）＋λＲ（Ｓk）、
であり、これはラグランジアン乗数λを用いて、復元誤差の測度Ｄ（Ｓk）を、伝送のために必要なビットの測度Ｒ（Ｓk）と結合させる。ラグランジアン・コストは、伝送されるビデオ情報の質と伝送に必要な帯域幅とのトレード・オフを表す。一般に、より良い画質、即ち小さなＤ（Ｓk）は、より大量の伝送される情報を、即ち大きなＲ（Ｓk）を、必要とする。
【００２０】
並進動きモデルを利用する現在のシステムでは、予測動き係数は一般に周囲の、既に伝送された動き係数の中央値を計算することにより形成される。この方法は伝送帯域幅の効率的使用と画質とに関してかなり良好な性能を達成する。この方法の主な利点は、動き係数の予測が簡単であることである。
【００２１】
予測動き係数が予測されるセグメントの動き係数により精密に一致するほど、精細化動き領域に関する情報を送るのに必要なビット数は少なくなる。例えば隣接するブロックの中から、その動き係数が予測されるブロックの動き係数に最も近いブロックを選択することが可能である。予測のために選択されたセグメントは復号器へ信号される。この方法の主な欠点は、既に送られた画像セグメントの中から最良の予測候補を発見することが複雑なタスクであるということである：符号器は、全ての考えられる予測候補を評価して最良の予測ブロックを選択するために徹底的な計算を実行しなければならない。この手続は各ブロックについて別々に実行されなければならない。
【００２２】
圧縮されているビデオ・ストリームのための伝送容量が非常に限られていてビデオ情報の符号化があまり複雑であるべきではないシステムがある。例えば、無線移動端末装置は、追加コンポーネントのためのスペースが限られていて、またバッテリーで動作するので、一般にはデスクトップ・コンピュータのそれと同等の計算能力を提供することはできない。セルラーシステムの無線アクセス・ネットワークでは、ビデオ・ストリームのために利用し得る伝送能力は２０ｋｂｐｓの低さであることがある。従って、計算に関して簡単で、良好な画質を与え、必要な伝送帯域幅に関して良好な性能を達成するビデオ符号化方法が必要である。更に、その符号化方法を計算に関して簡単であり続けさせるために、該符号化方法は簡単な動きモデルを使って満足な結果を提供するべきである。
【００２３】
（発明の要約）
本発明の目的は、動き補償を用いてビデオ情報を符号化／復号化するために柔軟で且つ多用途の動き係数予測を提供する方法を提供することである。本発明の別の目的は、計算に関してかなり簡単でありながら伝送帯域幅及び画質に関して良好な性能を提供するビデオ情報を符号化／復号化するための動き補償方法を提供することである。別の目的は、並進動きモデル等の割合に簡単な動きモデルが使用されるときに満足できる結果を提供するビデオ情報を符号化／復号化する方法を提供することである。
【００２４】
本発明のこれらの及びその他の目的は、一定のマクロブロックのために使用される動き係数予測方法を該マクロブロックの分割と関連づけることにより達成される。
【００２５】
本発明のビデオ情報を符号化する方法は、
−  現在のビデオ情報の断片をマクロブロックに分割するステップを含み、
更に
−  マクロブロックをブロックに分割する一定数の利用可能なマクロブロック分割を定めるステップ
−  利用可能な各マクロブロック分割について少なくとも１つの利用可能な予測方法を定めるステップと、但し、その各予測方法は、前記マクロブロック内のブロックについて予測動き係数を生成し、その結果として一定の有限の数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法の対をもたらすものであって、
−  マクロブロックについてその利用可能なマクロブロック分割・予測方法対のうちの１つを選択するステップと、
−  その選択されたマクロブロック分割・予測方法対を用いて、該マクロブロックをブロックに分割し且つ前記マクロブロック内のブロックについて予測動き係数を生成するステップを有することを特徴とする。
【００２６】
本発明の方法では、現在のビデオ情報の断片、一般には現在のフレーム、がマクロブロックに分けられ−或いは、換言すれば−分割される。これらのマクロブロックはどの様な所定形状を持っていても良いけれども、一般には四辺形である。更に、マクロブロックをブロックに分割する一定数の可能な分割法を定め、それらは利用可能なマクロブロック分割と呼ばれる。この明細書ではマクロブロックのブロックへの分割をマクロブロック分割と呼ぶ。該ブロックも一般には四辺形である。現在のビデオ情報の断片の中のブロックの動きは一般には１片の基準ビデオ情報（一般には基準フレーム）を用いて推定され、該ブロックの動きは普通は基底関数の集合と動き係数とを用いてモデル化される。本発明の方法で使用される動きモデルは並進動きモデルであるのが有利であるけれども、他の動きモデルの使用には何らの制限もない。本発明の方法では、少なくとも幾つかの動き係数は予測動き係数と差動き係数との和として表され、予測動き係数を決定するために一定の予測方法が使用される。
【００２７】
一般に現在のビデオ情報の１片、例えば現在のフレームが、フレームをマクロブロックに分割し、次にそのマクロブロックを一定の走査順序で、例えば該フレーム全体にわたって左から右へそして上から下へ１つ１つ、処理することによって、符号化される。換言すると、この例では該符号化プロセスは行毎に、上から下へ進んで、実行される。本発明はマクロブロックを走査する方法を制限するものではない。マクロブロックを分割することができ、マクロブロック内のブロックの動き領域を推定する。一定のブロックについての予測動き係数は、既に処理された隣接するマクロブロック内の幾つかのブロックの動き係数または同じマクロブロック内の既に処理された幾つかのブロックの動き係数を用いて、生成される。既に処理されたマクロブロックの分割と、それらのマクロブロックに関連するブロックの動き係数とは既に知られている。
【００２８】
本発明の符号化及び復号化の方法の特有の特徴は、各マクロブロック分割について有限の数の予測方法があることである。従ってマクロブロック分割及び予測方法の一定の予め定められた許される対が形成される。ここで予測方法という用語は２つの問題に関連する：第１に、それは、現在のマクロブロック内の一定のブロックについて予測動き係数を作るのにどのブロックが使用されるかを定め、第２に、それは前記ブロックについて予測動き係数を作るときに、これらの予測ブロックに関連する動き係数がどの様に使われるかを、定める。従って、マクロブロック分割・予測方法の対は、マクロブロックの分割と、該マクロブロック内のブロックについて予測動き係数がどの様に生成されるかの両方を明瞭に示す。予測方法は、例えば、或るブロックについての予測動き係数が一定の予測ブロックの動き係数を用いて計算された平均値から導出されること、または或るブロックについての予測動き係数が１つの特定の予測ブロックの動き係数から導出されること、を特定することができる。ここで平均値という言葉は数の一定の集合を記述する特徴を指す；それは、例えば、算術平均、幾何平均、重み付き平均、中央値またはモードであって良い。更に、１ブロックから他のブロックへ動き係数または平均動き係数を射影することによって或るブロックの予測係数が得られるということがあり得る。
【００２９】
マクロブロック分割あたりの可能な予測方法の数を制限することにより、符号化プロセスの複雑さは、例えば、最良の予測動き係数候補が隣接する任意のブロックまたはその組み合わせを用いて自由に決定される符号化プロセスと比べて、減少する。その様な場合には、多数の予測動き係数候補がある。予測ブロックが各々の予測方法のために前もって定められていて、且つマクロブロック分割あたりの予測方法の数が限られているときには、各々のマクロブロック分割・予測方法の対のコストを推定することが可能である。その後、コストを最小にする対を選択することができる。
【００３０】
１つのマクロブロック分割あたりに利用し得る予測方法が１つのみの場合は、好都合である。これは符号化方法の複雑さを更に減少させる。更に、この場合、ブロックの予測方法を、選択されたマクロブロック分割から直接断定することが可能である。従って必然的に予測方法に関する情報を復号化器へ送る必要は無い。従って、この場合、適応特徴、即ちフレーム内で使用されるいろいろな予測方法、を符号化された情報に付け加えることによって伝送される情報の量が増加することはない。
【００３１】
利用し得る予測ブロックを選択し且つマクロブロック分割に特有の予測方法を適切に定めることにより、多くて３つの所定予測ブロックを使用して予測動き係数を作り且つ１マクロブロック分割あたりに唯一の予測方法を許す高性能ビデオ符号化方法を実施することが可能である。各マクロブロックについて、コスト関数を最小にするマクロブロック分割・予測方法対が選択される。本発明が提供する動き情報の簡単な適応符号化は、計算に関して、且つ伝送される情報の量に関して効率的であり、更に良好な画質をもたらす。
【００３２】
本発明の方法で処理されるマクロブロックは、例えば、ＹＵＶマクロブロックの輝度成分であって良い。本発明の方法は、例えば、輝度成分とＹＵＶマクロブロックの色光度成分の一方または両方とにも適用されることができる。該方法は、或いは、他の色モデルまたは輝度のみの（単色）画像に適用されることができる。本発明の使用は特定の色モデルには限定されない。
【００３３】
本発明の、符号化されているビデオ情報を復号化する方法は、
マクロブロック内のブロックについて予測動き係数を作るために利用し得るマクロブロック分割・予測方法対に関する情報を特定するステップと、
マクロブロックについて選択されたマクロブロック分割・予測方法対を指示する情報を受け取るステップと、
前記マクロブロックのマクロブロック分割に関連して予測方法を決定するステップ及び、前記指示された予測方法を用いて前記マクロブロック内のブロックについて予測動き係数を生成するステップと、を有することを特徴とする。
【００３４】
本発明はビデオ情報の動き補償符号化を実行するための符号器にも関し、それは、
−  現在のビデオ情報の断片を受け取るための手段と、
−  現在のビデオ情報の断片をマクロブロックに分割するための手段と、
−  マクロブロックをブロックに分割するために利用し得るマクロブロック分割を特定するための手段とを有しており、
そして、それは、
−  各マクロブロック分割について少なくとも１つの利用し得る予測方法を特定し、結果として有限の数の利用可能なマクロブロック分割・予測方法対を特定するための手段と、
−  その利用可能なマクロブロック分割・予測方法対の中から１つのマクロブロック分割・予測方法対を選択するための手段と、
−  その選択されたマクロブロック分割を用いてマクロブロックを分割するための手段と、
−  選択された予測方法を用いて前記マクロブロック内のブロックについてマクロブロック分割特有の予測動き係数を生成するための手段とを更に含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明の、符号化ビデオ情報の復号化を実行するための復号器は符号化されているビデオ情報を受け取るための入力手段を有しており、それは、
−  マクロブロックに関連するマクロブロック分割・予測方法対を示す情報及び該マクロブロック内のブロックの差動き係数に関する情報を含む、その受け取られた符号化されているビデオ情報に基づいて、マクロブロックのマクロブロック分割・予測方法対を決定するための手段と、
−  該マクロブロック分割・予測方法対により示される予測方法を用いて前記マクロブロック内のブロックについて予測動き係数を生成するための手段と、を更に有することを特徴とする。
【００３６】
本発明は、記憶装置及び本発明の符号器を含むネットワーク・エレメントと、本発明の符号器及び／又は復号器を含む移動局とにも関する。
【００３７】
本発明の特徴と考えられる新規な主要点は請求項に提示されている。しかし、本発明自体は、その構造及びその作用方法の両方に関して、その付加的な目的及び利点と共に、特定の実施態様についての以下の説明を添付図面と関連させて読むことから最も良く理解されよう。
【００３８】
（詳細な説明）
図１−３は、従来技術の動き補償ビデオ符号化及び復号化の説明において詳細に論じられている。
【００３９】
図４は、本発明のビデオ情報を符号化する方法のフローチャートを示している。動き符号化に関連する特徴のみが図４に示されている。それは、例えば、予測誤差・フレームの形成または符号化を示してはいない。一般にこれらの特徴は本発明の符号化方法に含まれていて、もちろん、任意の適切な方法で実施することができる。
【００４０】
ステップ４０１において、利用できるマクロブロック分割を決める。利用できるマクロブロック分割は、例えば、図３に示されているようなマクロブロック分割を含むことができる。ステップ４０２において、利用できる各々のマクロブロック分割について動き係数を予測するための少なくとも１つの予測方法が定められ、その結果として一定数の利用できるマクロブロック分割・予測方法対をもたらす。一般に、一定のマクロブロック分割については平均予測方法が使用され、他のマクロブロック分割については、予測動き係数は現在のマクロブロック内にまたは隣接するマクロブロックのうちの１つの内に位置する単一の既に処理されたブロックの動き係数から導出される。各マクロブロック分割に関連する有利な予測方法は、例えば、いろいろな予測方法を前もって試験することにより発見されることができる。動き領域を表すために使用される動きモデルは予測方法の選択に影響を及ぼすかも知れない。更に、符号化中に適当な動きモデルが選択されるということがあり得る。一般にステップ４０１及び４０２は、ビデオ・ストリームを符号化する前にオフラインで実行される。普通、それらは、例えば、符号器が設計され実現されるときに既に実行される。
【００４１】
ステップ４０３−４１３は、ビデオ・ストリームの各フレームについて実行される。ステップ４０３において、現在のビデオ・フレームをマクロブロックに分割し、ステップ４０４において、現在動き補償符号化を行っているマクロブロックの符号化を始める。ステップ４０５において、利用できるマクロブロック分割のうちの１つを用いて、現在のマクロブロックをブロックに分割する。この段階では現在のマクロブロックについてどれが最も適切なマクロブロック分割であるという考えは必ずしも無いので、最良のマクロブロック分割を選択する１つの方法は、それらを全て調べて何らかの基準に従って最も適切なのを選択することである。
【００４２】
ステップ４０６において、現在のマクロブロック内のブロックの動きベクトル・フィールドが推定され、動き領域が例えばこの出願において前に説明されたようにして符号化される。これは、前記ブロックの各々について初期動き係数ａi及びｂiをもたらす。ステップ４０７において、現在のマクロブロック内のブロックのうちの少なくとも１つについての予測動き係数ａip及びｂipが生成される。もし１マクロブロック分割あたりに予測方法が１つだけあるならば、これは簡単なタスクである。そうでなければ、現在のマクロブロック分割について利用できる予測方法のうちの１つが選択され、この予測方法に従って予測動き係数が導出される。ステップ４０８において、現在のマクロブロック内のブロックの初期動き係数が予測動き係数及び差動き係数ａid及びｂidの和として表される。
【００４３】
最良のマクロブロック分割・予測方法対を探す簡単な方法が、ステップ４０９−４１１において示されている。ステップ４０８において、現在のマクロブロック分割・予測方法対に関連するコストＬ（Ｓk）が計算される。このコストは、復号化された画像の復元誤差と符号化されている画像を伝送するのに必要なビット数とのトレードオフを表し、それは復元誤差の測度Ｄ（Ｓk）を、ラグランジアン倍数λを用いて伝送に必要なビットの測度Ｒ（Ｓk）と結合させる。一般に伝送に必要なビットの測度Ｒ（Ｓk）は、少なくとも差動き係数を表すのに必要なビットと、関連する予測誤差を表すのに必要なビットとを指す。それは何らかのシグナリング情報を含むこともある。
【００４４】
予測動き係数と利用できる全てのマクロブロック分割・予測方法対に対応するコスト関数との値が求められるまでステップ４０５−４０９のループが反復されるとき、可能な各々のマクロブロック分割・予測方法対が調べられる（ステップ４１０）。ステップ４１１において、最小のコストをもたらすマクロブロック分割・予測方法対が選択される。
【００４５】
ステップ４１２において、現在のマクロブロックについて選択されたマクロブロック分割・予測方法対と、その現在のマクロブロック内のブロックのうちの少なくとも１つの差動き係数ａid及びｂidとを示す情報が受信側に送られまたは記憶媒体に蓄積される。選択されたマクロブロック分割・予測方法対を示す情報を、例えば、マクロブロック分割と予測方法との両方を特定的に示すことができる。１マクロブロック分割あたりにあり得る予測方法が１つだけであるならば、現在のブロックのマクロブロック分割だけを示す情報を送れば充分である。ステップ４１３において、現在のフレーム内の全てのマクロブロックが処理されたかどうか調べる。もし否であれば、ステップ４０４において次のマクロブロックの処理が始める。
【００４６】
本発明の方法では、幾つかのマクロブロックについてまたはフレーム内の幾つかのブロックについて動き係数がそのまま送られるということがあり得る。例えば、もしマクロブロック分割・予測方法対のうちのいずれもが、初期動き係数ａi及びｂiを表すのに必要な情報及び関連する予測誤差情報の量と比較して、送信情報量を減少できないならば、このことは起こるかも知れない。幾つかのマクロブロックまたはブロックについて、マクロブロック分割・予測方法対が定められていない予測方法が使用されることもあり得る。
【００４７】
図５は本発明の、符号化されているビデオ・ストリームを復号化する方法のフローチャートを示す。ステップ５０１において、利用できるマクロブロック分割に関する情報が、例えば、それが前もって蓄積されているメモリー・エレメントから情報を引き出すことにより特定される。復号化方法は、受信した符号化されているビデオ・ストリームがどの種類のマクロブロック分割を含むことができるか知る必要がある。ステップ５０２において、利用できるマクロブロック分割・予測方法対に関する情報が特定される。ステップ５０１及び５０２は、一般には、符号化されているビデオ・ストリームを受け取る前にオフラインで実行される。それらは、例えば、復号器の具体化設計（ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）中に実行されることができる。
【００４８】
ステップ５０３−５０７は、ビデオ・フレームの復号化の間に実行される。ステップ５０３において、現在のマクロブロックの分割と予測方法とを示す情報が受信される。１マクロブロック分割あたりに利用できる予測方法が１つのみの場合は、前述したように、予測方法を示す情報は不要である。ステップ５０４において、現在のマクロブロック内のブロックのうちの少なくとも１つについて差動き係数ａid及びｂidを示す情報が受け取られる。ステップ５０５において、復号化器は、ステップ５０３で受け取られた情報を用いて、現在のマクロブロック内のブロックについて予測動き係数を作るために使用する予測方法を決定する。その予測方法は、一定のブロックに関連する予測ブロックを示し且つ該予測ブロックの動き係数を用いて現在のブロックについての予測係数をどの様に作るかを示す。現在のマクロブロック内の現在のブロックに関連する予測動き係数の値に関する情報を送る必要はないが、その理由は、現在のマクロブロックについての選択された分割と予測方法とに関して受け取られた情報に基づいて復号器でそれらを決定することができることにある。ステップ５０６において、予測動き係数ａip及びｂipが生成され、ステップ５０７において、差動き係数及び予測動き係数を用いて動き係数ａi及びｂiが生成される。
【００４９】
図６は、現在のブロックＣについて予測動き係数を与えるための４つの異なる予測方法６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ及び６０Ｄを概略的に示している。これら４つの予測方法は本発明の方法において使用されることのできる予測方法の例として与えられており、予測ブロック（即ち、現在のブロックについて予測動き係数から使用されるブロック）は、それらの、現在のブロックＣとの空間的関係に応じて定められる。これらの予測方法において、予測ブロックは一定のピクセル位置により指示される。これらのピクセル位置は現在のブロックについて予測ブロックを特定する１つの方法に過ぎないが、それらは、ここで予測ブロックが一定の予測方法においてどの様に選択されるかを理解する助けとするために記載されている。図６に示されている方法では、ピクセル位置は全ての方法について同じである。予測ブロックＬは、ピクセル位置６１を含むブロックとして定められる。ピクセル位置６１は左側からブロックＣに隣接する一番上のピクセルである。同様に、予測ブロックＵはピクセル位置６２を含むブロックとして定められ、それはブロックＣの上にある一番左のピクセルである。更に、予測ブロックＵＲはピクセル位置６３を含むブロックとして定められ、それはブロックＣの右上隅のピクセルと向かい合う隅のピクセルである。
【００５０】
第１の予測方法６０Ａでは、３つの予測ブロックＬ、Ｕ及びＵＲが使用される。ブロックＣについて生成される予測動き係数ａlp、ｂlpは、Ｌ、Ｕ及びＵＲ予測ブロックの動き係数の平均値から導出されることができる。この平均値は、例えば、ブロックＬ、Ｕ及びＵＲの動き係数値の中央値であって良い。第２の予測方法６０Ｂでは、予測動き係数は予測ブロックＬの動き係数から導出される。同様に、第３の予測方法では、予測動き係数は予測ブロックＵの動き係数から導出され、第４の予測方法ではそれらは予測ブロックＵＲの動き係数から導出される。一定のブロックに関連する唯一のピクセル位置を、唯一の予測ブロックが前記ブロックについて予測動き係数を作るときに使用されるときに、示し、そして一つのブロックに関連する２つ以上のピクセル位置を、前記ブロックについての予測動き係数を作るときに２つ以上の予測ブロックが使用されるときに、示すという考えは、図７及び８でも使用される。
【００５１】
予測方法６０Ａについて図６に示されている隣接するマクロブロックの分割は単なる例に過ぎない。予測ブロックが図６に示されているようにピクセル位置により定められるときには、予測ブロックは隣接するマクロブロックのまたは現在のマクロブロックのマクロブロック分割に関わらずに明瞭に決定されることができる。図６における３つのピクセル位置は１例であり、ピクセルの数は違っていても良いし、それらは他の場所に位置していても良い。一般に予測ブロックを特定するピクセル位置は現在のブロックＣと関連づけられていて、それらは現在のブロックＣの縁にある。
【００５２】
本発明の第１の好ましい実施態様の方法では、一定の数の利用できるマクロブロック分割があり、少なくとも１つの予測方法が各マクロブロック分割に関連する。図７は３つのマクロブロック分割７０、７１及び７２を概略的に図示しており、それらは本発明の第１の好ましい実施態様において利用できるマクロブロック分割の例である。マクロブロック分割７０では、長方形のマクロブロックは実際には分割されなくて、単一のブロックとして扱われる。マクロブロック分割７１では、マクロブロックは１つの垂直線で２つの長方形ブロックに分割される。同様に、マクロブロック分割７２ではマクロブロックは１つの水平線で２つの長方形ブロックに分割される。マクロブロックのサイズは１６×１６ピクセルであって良くて、例えば並進動きモデルが使用されることができる。
【００５３】
図７は更に第１の好ましい実施態様の方法におけるマクロブロック分割に関連する予測方法選択肢の例を幾つか図解している。図６の場合と同様に、現在のマクロブロック内のブロックについての予測ブロックは、現在のマクロブロック内のブロックに対する１つの空間的関係を有する一定のピクセル位置を用いて特定される。例として、図７におけるピクセル位置は図６の場合と同じである。現在のマクロブロックが例７０に従って分割されるときには、現在のマクロブロックを含む単一のブロックについての予測係数は、Ｌ、Ｕ及びＵＲ予測ブロックの動き係数の平均値を用いて導出されることができ（マクロブロック分割・予測方法対７０Ａ）、或いはそれらは予測ブロックＬ（対７０Ｂ）、予測ブロックＵ（対７０Ｃ）または予測ブロックＵＲ（対７０Ｄ）の動き係数から導出されることができる。
【００５４】
図７は、例えばマクロブロック分割７１及び７２のような予測方法の選択肢を幾つか示す。図７で分かるように、マクロブロック内の各ブロックはそれ自身の関連する予測ブロックを有することが好ましい。既に処理された、現在のマクロブロック内のブロックは、それ自身、同じマクロブロック内の他のブロックについての予測ブロックとして作用することができる。例として、マクロブロック分割・予測方法対７１Ａを考察すると、現在のマクロブロック内の各ブロックＣ１及びＣ２についての予測動き係数はそのブロック特有の予測ブロックの動き係数の平均値から導出される。この予測方法ではブロックＣ１はブロックＣ２についての予測ブロックとして作用する。マクロブロック分割・予測方法対７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ及び７１Ｅは、マクロブロック分割７１に関連する可能な予測方法の別の例である。同様に、マクロブロック分割７２についていろいろな予測方法の選択肢が示されている。
【００５５】
本発明の第１の好ましい実施態様の方法では、普通はマクロブロック分割・予測方法対７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各々についてラグランジアン・コスト関数の値が求められ、次に、本発明の符号化方法との関係で前述されたように、該マクロブロックを符号化するときに使用される実際のマクロブロック分割としてそのコスト関数を最小にする対が選択される。
【００５６】
更に、隣接するマクロブロックの分割が現在のマクロブロックのために利用できるマクロブロック分割・予測方法対の数に影響を与えるということがあり得る。換言すると、隣接するマクロブロックの分割が、図７に図解されている対のうちの幾つかを現在のマクロブロックのために使用し得ないかまたは幾つかの余分のマクロブロック分割・予測方法対を現在のマクロブロックのために利用し得るという事態をもたらすことがあり得る。もし隣接するマクロブロックのマクロブロック分割が一定のマクロブロック分割に利用できるマクロブロック分割・予測方法対の選択を例えば唯一のマクロブロック分割・予測方法対に限定するならば、現在のマクロブロックの分割を示す情報に加えて選択された予測方法を示す情報を送る必要はないかも知れない。例えば本発明の第１の好ましい実施態様の方法が使用されるときには、復号化器は前に受け取ったマクロブロックの分割から予測方法を推断することができる。
【００５７】
本発明の第２の好ましい実施態様の方法では、１マクロブロック分割あたりに利用できる予測方法は１つだけである。この場合、選択されたマクロブロック分割を示す情報を使って、選択された予測方法を暗に示すことができる（図４のステップ４１２を参照）。一般にこの場合には各々の利用し得るマクロブロック分割・予測方法対について符号化プロセスにおいてコスト関数の値が求められ、コスト関数を最小にする対が現在のマクロブロックの符号化に使用されるために選択される。図８は、第２の好ましい実施態様の方法で使用され得る複数のマクロブロック分割・予測方法対の例を図解している。
【００５８】
図８は、６つの可能なマクロブロック分割を図解している：単一ブロック（マクロブロック分割７０）、マクロブロックは垂直分割線で（７１）または水平分割線で（７２）一度分割され、マクロブロックは垂直分割線で一度分割され且つ水平分割線で一度分割され（８３）、マクロブロックは垂直分割線で一度分割され且つ水平分割線で３度分割され（８４）そして垂直分割線で３度、水平分割線で１度分割される（８５）。図６及び７の場合と同じく、図８において小さな黒い正方形は予測方法を概略的に図解する。
【００５９】
本発明のこの実施態様では、予測方法７０Ａはマクロブロック分割７０と関連し、予測方法７１Ｂはマクロブロック分割７１に使用され、予測方法７２Ｂはマクロブロック分割７２に使用される。これらのマクロブロック分割・予測方法対の選択は全く直感的である。現在のマクロブロックがマクロブロック分割７１を用いて分割されるときには、マクロブロックの左のブロックＣ１と右のブロックＣ２とが幾分違う動き方をすると期待することは合理的である。左のブロックＣ１が予測ブロックＬと同様に動くと仮定し、ブロックＣ１についての予測動き係数をブロックＣ１の予測ブロックＬの動き係数から導出することは全く自然である。同様に、右のブロックＣ２についての予測動き係数を導出するのにブロックＣ２の予測ブロックＵＲの動き係数を使用することは道理にかなっている。マクロブロック分割７２に関連する予測方法に同様の論法が当てはまる。現在のマクロブロックがより小さなブロックに分割されないときには（マクロブロック分割７０）、隣接するブロックのうちのどれが良好な予測動き係数を与えるかは不明であり、予測動き係数は予測方法７０Ａで３つの予測ブロックＬ、Ｕ及びＵＲを用いて平均値として計算される。
【００６０】
マクロブロック分割８３に関連する予測方法では、現在のマクロブロック内の各ブロックについての予測動き係数は３つの予測ブロックを用いて平均値として導出される。現在のマクロブロック内のブロックＣ４については、このブロックがまだ処理されていないので、利用できるＵＲ予測ブロックは無い。従って、ブロックＣ４についての予測動き係数は、現在のマクロブロック内のブロックＣ１、Ｃ２及びＣ３を用いて導出される。マクロブロック分割８４に関連するブロックＣ１、Ｃ３、Ｃ５及びＣ７についての予測動き係数は、図８に特定されているように、予測ブロックの平均値として導出される。マクロブロック分割８４に関連するブロックＣ２、Ｃ４、Ｃ６及びＣ８については、予測動き係数は各ブロックの左手側のブロック、即ちそれぞれ現在のマクロブロックのブロックＣ１、Ｃ３、Ｃ５及びＣ７、の動き係数から導出される。マクロブロック分割８５に関連するブロックについての予測動き係数は、図８に特定されているように、平均値として導出される。再び、マクロブロック分割８５ではブロックＣ８のために利用できるＵＲ予測ブロックは無いので、このブロックについての予測動き係数を作るときには同じマクロブロック内のブロックＣ３、Ｃ４及びＣ７が使用される。マクロブロック分割８５に関連する予測方法についての第２の賢明な選択肢は、例えば、マクロブロック８５の上側の行内のブロックについての中央値予測と、下側の行内のブロックについて予測動き係数を導出するためのこれらのブロックの動き係数のその後の使用とである。
【００６１】
予測ブロックの数と予測ブロックとして使用されるべきブロックの選択とは、フレーム内での現在のマクロブロックの位置とフレーム内でのブロック／マクロブロックの走査順序とに更に依存する。例えば、もし符号化プロセスがフレームの左上隅から始まるならば、フレームの左上隅のブロックは利用できる予測ブロックを持たない。従ってこのブロックについての予測動き係数は普通はゼロである。フレームの上側境界上のブロックについては、左の予測ブロック（予測ブロックＬ）を用いる予測が普通は適用される。左側フレーム境界上のブロックについては、利用できる左側（Ｌ）予測ブロックは無い。左側フレーム境界のブロックについて平均値予測が用いられるならば、これらのブロックの動き係数はゼロであると仮定されることができる。同様に、右側フレーム境界のブロックについては右上（ＵＲ）予測ブロックは無い。これらのブロックについての予測動き係数は、例えば、図８のマクロブロック分割８３のブロックＣ４と関連して説明されたのと同様の方法で導出されることができる。
【００６２】
本発明の方法で使用される予測方法の詳細は、中央値予測或いは単一ブロック予測に限定されない。それらは前の説明において例として示されている。更に、一定のブロックについて予測動き領域／係数を作るときに、既に処理されたブロックのいずれをも使用することができる。前述されたマクロブロック分割・予測方法対も、実行できる対の例として示されている。本発明の他の実施態様の方法では、マクロブロック分割、予測方法並びにマクロブロック分割と予測方法との間のマッピングは、前述されたものと違っていても良い。
【００６３】
図９は、本発明の動き領域推定ブロック１１’と動き領域符号化ブロック１２’との例を示す。図１０は本発明の動き補償予測ブロック１３’／２１’の例を示す。本発明の符号器は一般にこれら全てのブロックを含んでおり、本発明の復号器は一般に動き補償予測ブロック２１’を含む。
【００６４】
動き領域符号化ブロック１１’にはマクロブロック分割ブロック１１１があり、これは入ってきたマクロブロックをブロックに分割する。利用できるマクロブロック分割ブロック１１２は、可能なマクロブロック分割Ｓkに関する情報を含む。図９において、可能なマクロブロック分割の数は、各分割をマクロブロック分割ブロック１１１から離れる方に向かう矢として示すことにより図解されている。いろいろなマクロブロック分割は動きベクトル領域推定ブロック１１３において処理され、各マクロブロック分割に対応する初期動き係数ａ0i，．．．，ａni，ｂ0i，．．．，ｂniは更に動き補償予測ブロック１２’へ送られる。そこで動きベクトル領域符号化ブロック１２１は、各分割に関連する推定された動き領域を符号化する。分割−予測方法マッピング・ブロック１２２は、各マクロブロック分割に関連する正しい予測方法を予測動き領域・ブロック１２３に示す役割を持つ。差動き係数作成ブロック１２４において、ブロックの動き領域は差動き係数として表される。マクロブロック分割・予測方法対のコストはマクロブロック分割選択ブロック１２５で計算され、最も適切なマクロブロック分割・予測方法対が選択される。差動き係数と、選択された分割を示す何らかの情報とが更に送られる。選択された分割を示す情報は暗示的であっても良い。例えば、４つのブロックを作るマクロブロック分割が１つだけあり、送られるデータのフォーマットが、一定のマクロブロックに関連する異なる動き係数の４つの対を受け取ることを受信側に対して明らかにするならば、それは正しい分割を決定することができる。１マクロブロック分割あたりに利用できる予測方法がいろいろあるならば、選択された予測方法を示す何らかの情報を送る必要があるかも知れない。画像の正確な復元を可能にするために、予測誤差・フレームに関する情報も一般には復号器へ送られる。
【００６５】
動き補償予測ブロック１３’／２１’は、差動き係数に関する情報とマクロブロックの分割に関する（暗示的または特定的）情報とを受け取る。それは、もし１マクロブロック分割あたりに利用できる予測方法が１つより多ければ、選択された予測方法に関する情報も受け取る。分割情報は、予測動き係数作成ブロック１３１で正しい予測動き係数を作るために使用される。分割−予測方法マッピング・ブロック１３２は、マクロブロック分割と予測方法との許される対に関する情報を蓄積するために使用される。生成された予測動き係数と受け取られた差動き係数とは、動き係数作成ブロック１３３で動き係数を作るために使用される。動き係数は更に動きベクトル領域復号化ブロック１３４へ送られる。
【００６６】
本発明の符号器または復号器は、ハードウェアまたはソフトウェアを用いて、或いは両方の適当な結合を用いて実現することができる。ソフトウェアで実現された符号器または復号器は、例えば、いろいろなプログラムにより使用され得る別のプログラムまたはソフトウェア構築ブロックであって良い。以上の説明と図面とにおいては機能ブロックは別々のユニットとして表されているけれども、これらのブロックの機能性は、例えば、１つのソフトウェア・プログラム・ユニットで実現されることができる。
【００６７】
本発明の符号器と本発明の復号器とを１つの機能ユニットで実現することも可能である。その様なユニットはコーデックと呼ばれる。本発明の符復号器はコンピュータ・プログラムまたはコンピュータ・プログラム・エレメントであって良く、或いはそれは少なくとも部分的にハードウェアを用いて実現されても良い。
【００６８】
図１１は、本発明の実施態様の移動局ＭＳを示している。中央処理装置、マイクロプロセッサμＰは、該移動局のいろいろな機能を担当するブロック（ランダムアクセスメモリーＲＡＭ、無線周波数ブロックＲＦ、読み出し専用メモリーＲＯＭ、ディスプレイＤＰＬとキーボードＫＢＤを有するユーザーインターフェースＵＩ、及びデジタルカメラ・ブロックＣＡＭ、）を制御する。マイクロプロセッサの操作方法、即ちプログラム・コードと移動局の基本機能とは前もって、例えば製造プロセス中に、ＲＯＭに蓄積されている。そのプログラムに従って、マイクロプロセッサはＲＦブロックを使って無線でメッセージを送受信する。マイクロプロセッサはユーザーインターフェースＵＩの状態を監視し、デジタルカメラ・ブロックＣＡＭを制御する。ユーザー・コマンドに応答して、マイクロプロセッサはディジタル画像をＲＡＭに記録するようにカメラ・ブロックＣＡＭに指令する。画像が捕捉されると、或いはその代わりとしてその捕捉プロセス中に、マイクロプロセッサは、画像を画像セグメントに分割すると共に、前の記述で説明されたように圧縮された画像を作るために該セグメントについて動き補償符号化を実行する。ユーザーは、移動局にそのディスプレイで画像を表示するように命令し或いは圧縮されている画像をＲＦブロックを用いて他の移動局、有線電話または他の電気通信装置へ送るように命令することができる。好ましい実施態様では、受信側が最小限の遅れで対応する復号化プロセスを開始できるように第１セグメントが符号化されると直ぐに画像データのその様な伝送が開始される。代わりの実施態様では、移動局は、ディジタル・ビデオデータの符号化専用の及び場合によっては複合化も行う符号器ブロックＥＮＣを含む。
【００６９】
図１２は本発明の実施態様の移動通信ネットワークの略図である。移動局ＭＳは無線リンクにより基地局ＢＴＳと通信する。基地局ＢＴＳは更にいわゆるＡｂｉｓインターフェースを通して基地局コントローラＢＳＣに接続され、これは幾つかの基地局を制御し管理する。数個の基地局ＢＴＳ（一般には、数十個の基地局）及び該基地局を制御する１つの基地局コントローラＢＳＣにより形成されるエンティティーは、基地局サブシステムＢＳＳと呼ばれる。特に、基地局コントローラＢＳＣは無線通信チャネルとハンドオーバーとを管理する。一方、基地局コントローラＢＳＣは、いわゆるＡインターフェースを通して移動サービス交換センターＭＳＣに接続され、これは移動局への及び移動局からの接続の形成を調整する。移動サービス交換センターＭＳＣを通して、該移動通信ネットワークの外への別の接続が行われる。移動通信ネットワークの外にはゲートウェイＧＴＷにより該移動通信ネットワークに接続される他のネットワーク、例えばインターネットまたは公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）、が更にあって良い。その様な外部ネットワークには、或いは電気通信網には、コンピュータＰＣなどのビデオ復号化または符号化局があって良い。本発明の実施態様では、該移動通信ネットワークは、その様なサービスに加入しているＭＳにビデオデータを提供するビデオ・サーバーＶＳＲＶＲを含む。このビデオデータは、この文書において前述された動き補償ビデオ圧縮方法を用いて圧縮される。ビデオ・サーバーは、オンライン・ビデオソースへのゲートウェイとして機能することができ、或いは前もって記録されたビデオ・クリップを含むことができる。代表的なビデオ電話アプリケーションは、例えば、２つの移動局または１つの移動局ＭＳとＰＳＴＮに接続されているビデオ電話器、インターネットに接続されているＰＣまたはインターネットまたはＰＳＴＮに接続されているＨ．２６１両立端末を含むことができる。
【００７０】
以上の説明を考慮して、本発明の範囲内でいろいろな修正を行うことができることは当業者にとっては明らかであろう。本発明の好ましい実施態様を幾つか詳しく説明したが、多くの修正及びその変形が可能であることは明らかなはずであり、その全ては本発明の真の精神及び範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術によるビデオの動き補償符号化のための符号器を図解している。
【図２】  従来技術によるビデオの動き補償復号化のための復号器を図解している。
【図３】  従来技術によるビデオ・フレームのマクロブロック及びブロックへの分割を図解している。
【図４】  本発明の動き補償ビデオ符号化方法のフローチャートを図解している。
【図５】  本発明の動き補償ビデオ復号化方法のフローチャートを図解している。
【図６】  いろいろな予測ブロックに関わり、本発明の方法において現在のブロックＣについて予測動き係数を与えるために使用され得るいろいろな予測方法を図解している。
【図７】  本発明の第１の好ましい実施態様の方法において使用されることのできる複数のマクロブロック分割・予測方法対を図解している。
【図８】  本発明の第２の好ましい実施態様の方法において使用されることのできる複数のマクロブロック分割・予測方法対を図解している。
【図９】  本発明の動き領域推定ブロック及び動き領域符号化ブロックを図解している。
【図１０】  本発明の動き補償予測ブロックを図解している。
【図１１】  本発明の移動局を図解している。
【図１２】  本発明のネットワーク・エレメントを含む移動通信ネットワークを概略的に図解している。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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