(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスに対して、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償する動画像符号化装置であって、
フィルタの基本パターンであるフィルタパターンを複数記憶するフィルタパターン情報記憶部と、
前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、フィルタパターンを選択するフィルタパターン選択部と、
前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を符号化するフィルタパターン情報符号化部と、
前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化するフレーム画像符号化部と、
を備え、
前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンである、
ことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
前記フィルタパターン選択部は、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、動画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、
前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
前記フレーム画像符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記フィルタパターン選択部は、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、符号化対象の画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、
前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化し、
前記フレーム画像符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化する
ことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
前記フィルタパターン情報記憶部は、前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン選択部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、
前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化し、
前記フレーム画像符号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化する
ことを特徴とする請求項５に記載の動画像符号化装置。
【請求項７】
前記動画像符号化装置は、
前記フィルタパターン情報符号化部で符号化されたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像符号化部で符号化されたフレーム画像符号とを合わせて出力する符号出力部
をさらに備えることを特徴とした請求項１〜６の何れか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項８】
フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスを復号化する動画像復号化装置であって、
フィルタの基本パターンであるフィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得るフィルタパターン情報復号化部と、
フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化するフレーム画像復号化部と、
を備え、
前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンである、
ことを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項９】
前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化する
ことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号化装置。
【請求項１０】
前記フレーム画像復号化部は、前記フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する
ことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号化装置。
【請求項１１】
前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化し、
前記フレーム画像復号化部は、前記フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する
ことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号化装置。
【請求項１２】
前記動画像復号化装置は、複数のフィルタパターンを、前記複数のフィルタパターンそれぞれの識別子と関連付けて記憶するフィルタパターン情報記憶部をさらに備え、
前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化する
ことを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の動画像復号化装置。
【請求項１３】
前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化し、
前記フレーム画像復号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する
ことを特徴とする請求項１２に記載の動画像復号化装置。
【請求項１４】
前記動画像復号化装置は、
入力された符号を、前記フィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像が符号化されて得られたフレーム画像符号とに分離する符号分離部
をさらに備えることを特徴とした請求項８〜１３の何れか１項に記載の動画像復号化装置。
【請求項１５】
フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスに対して、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償する動画像符号化装置により実行される動画像符号化方法であって、
フィルタの基本パターンであるフィルタパターンを複数記憶するフィルタパターン情報記憶ステップと、
前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、フィルタパターンを選択するフィルタパターン選択ステップと、
前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を符号化するフィルタパターン情報符号化ステップと、
前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化するフレーム画像符号化ステップと、
を備え、
前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンである、
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項１６】
前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、動画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、
前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化する
ことを特徴とする請求項１５に記載の動画像符号化方法。
【請求項１７】
前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化する
ことを特徴とする請求項１５に記載の動画像符号化方法。
【請求項１８】
前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、符号化対象の画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、
前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化し、
前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化する
ことを特徴とする請求項１５に記載の動画像符号化方法。
【請求項１９】
前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化する
ことを特徴とする請求項１５〜１８の何れか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項２０】
前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、
前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化し、
前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化する
ことを特徴とする請求項１９に記載の動画像符号化方法。
【請求項２１】
前記動画像符号化方法は、
前記フィルタパターン情報符号化ステップで符号化されたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像符号化ステップで符号化されたフレーム画像符号とを合わせて出力する符号出力ステップ
をさらに備えることを特徴とした請求項１５〜２０の何れか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項２２】
フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスを復号化する動画像復号化装置により実行される動画像復号化方法であって、
フィルタの基本パターンであるフィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得るフィルタパターン情報復号化ステップと、
フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化するフレーム画像復号化ステップと、
を備え、
前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンである、
ことを特徴とする動画像復号化方法。
【請求項２３】
前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化する
ことを特徴とする請求項２２に記載の動画像復号化方法。
【請求項２４】
前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する
ことを特徴とする請求項２２に記載の動画像復号化方法。
【請求項２５】
前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化し、
前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する
ことを特徴とする請求項２２に記載の動画像復号化方法。
【請求項２６】
前記動画像復号化方法は、複数のフィルタパターンを、前記複数のフィルタパターンそれぞれの識別子と関連付けて記憶するフィルタパターン情報記憶ステップをさらに備え、
前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化する
ことを特徴とする請求項２２〜２５の何れか１項に記載の動画像復号化方法。
【請求項２７】
前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化し、
前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する
ことを特徴とする請求項２６に記載の動画像復号化方法。
【請求項２８】
前記動画像復号化方法は、
入力された符号を、前記フィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像が符号化されて得られたフレーム画像符号とに分離する符号分離ステップ
をさらに備えることを特徴とした請求項２２〜２７の何れか１項に記載の動画像復号化方法。
【請求項２９】
コンピュータを、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスに対して、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償するように機能させる動画像符号化プログラムであって、
コンピュータを、
フィルタの基本パターンであるフィルタパターンを複数記憶するフィルタパターン情報記憶部と、
前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、フィルタパターンを選択するフィルタパターン選択部と、
前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を符号化するフィルタパターン情報符号化部と、
前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化するフレーム画像符号化部、
として機能させ、
前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンである、
ことを特徴とする動画像符号化プログラム。
【請求項３０】
コンピュータを、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像の時間系列で構成される動画像を復号化するように機能させる動画像復号化プログラムであって、
コンピュータを、
フィルタの基本パターンであるフィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得るフィルタパターン情報復号化部と、
フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化するフレーム画像復号化部、
として機能させ、
前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンである、
ことを特徴とする動画像復号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動き補償を用いた動画像符号化方式では、フレームメモリに蓄積されている過去に符号化済みの参照画像を使って符号化対象画像の動き検出が行われ、検出された動きベクトルを使って参照画像から動き補償画像（予測画像）が作成される。その際、参照画像の精度を、参照画像に元々存在する画素単位の精度（整数画素精度）から、参照画像の隣接画素間に位置する画素単位の精度（分数画素精度）にすることで、符号化対象画像の動きを高い精度で補償することができ、符号化効率を向上させることができる。
【０００３】
これまでの符号化方式では、１／４画素精度の参照画像を使って動き検出および動き補償をすることで、高い符号化効率が実現されている。
【０００４】
具体的には、まず整数画素精度の参照画像に係数（１、−５、２０、２０、−５、１）／３２の１次元の６タップのフィルタを施すことで１／２画素精度の参照画像が生成される。次に１／２画素精度の参照画像に対して、係数（１、１）／２の１次元の２タップの平均値フィルタを施すことで１／４画素精度の参照画像が生成される。
【０００５】
図１を使って従来の符号化方式での１／４画素精度の参照画像の生成法を詳しく説明する。図１は１／４画素精度を持つ参照画像の画素の配置図である。この図１では、整数画素信号に対応する画素（例えば画素Ａ、Ｂ、Ｃなど）は、右下がりの斜めのハッチングが施された画素に相当し、１／２画素信号に対応する画素（例えば画素ａａ、ｂｂ、ｃｃなど）は、右上がりの斜めのハッチングが施された画素に相当し、１／４画素信号に対応する画素（例えば画素ａ、ｃ、ｄなど）は、ハッチングが施されていない画素に相当する。２つの整数画素信号の水平方向の中間位置にある１／２画素信号は、水平方向の６タップフィルタによって生成される。例えば、画素ｂは、整数画素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６に水平方向の６タップフィルタを施すことによって次式（１）のように計算される。
ｂ＝（Ｃ１−５×Ｃ２＋２０×Ｃ３＋２０×Ｃ４−５×Ｃ５＋Ｃ６）／３２  …（１）
また、２つの整数画素信号の垂直方向の中間位置にある１／２画素信号は、垂直方向の６タップフィルタによって生成される。例えば、画素ｈは、整数画素Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３、Ｆ３に垂直方向の６タップフィルタを施すことによって次式（２）のようにされる。
ｈ＝（Ａ３−５×Ｂ３＋２０×Ｃ３＋２０×Ｄ３−５×Ｅ３＋Ｆ３）／３２  …（２）
４つの整数画素信号の中間位置にある１／２画素信号は、６タップフィルタを水平と垂直の両方に施すことにより生成される。例えば画素ｊは、１／２画素信号ａａ、ｂｂ、ｂ、ｈｈ、ｉｉ、ｊｊを水平方向の６タップフィルタにより生成した後、これらの信号に垂直方向の６タップフィルタを施すことによって次式（３）のように計算される。
ｊ＝（ａａ−５×ｂｂ＋２０×ｂ＋２０×ｈｈ−５×ｉｉ＋ｊｊ）／３２  …（３）
あるいは、垂直方向フィルタリングにより１／２画素信号ｃｃ、ｄｄ、ｈ、ｅｅ、ｆｆ、ｇｇを生成した後、水平方向フィルタリングによって次式（４）のように画素ｊを生成しても良い。
ｊ＝（ｃｃ−５×ｄｄ＋２０×ｈ＋２０×ｅｅ−５×ｆｆ＋ｇｇ）／３２  …（４）
次に、全ての１／２画素信号が計算された後に、平均値フィルタを用いて１／４画素信号が生成される。図１の画素ａ、ｃ、ｉ、ｋは、隣接する整数画素信号または１／２画素信号に水平方向の平均値フィルタを施すことによって生成される。例えば、画素ａは次式（５）により計算される。
ａ＝（Ｃ３＋ｂ）／２  …（５）
画素ｄ、ｆ、ｎ、ｑは、隣接する整数画素信号または１／２画素信号に垂直方向の平均値フィルタを施すことによって生成される。例えば、画素ｆは次式（６）により計算される。
ｆ＝（ｂ＋ｊ）／２  …（６）
画素ｅ、ｇ、ｐ、ｒは、斜め方向の平均値フィルタを施すことで計算される。例えば、画素ｒは、次式（７）により計算される。
ｒ＝（ｅｅ＋ｈｈ）／２  …（７）
このようにして、これまでの符号化方式では、常に固定の１次元の６タップのフィルタと１次元の２タップの平均値フィルタとを使って整数画素精度の参照画像から１／４画素精度の参照画像が生成される。
【０００６】
一方で、一般的に映像は動画像シーケンスの種類やフレームごとに異なる画素精度の動き量や周波数特性を持つため、動画像シーケンスの種類やフレームごとに異なるフィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成することが好ましい。
【０００７】
下記非特許文献１には、フレームごとに異なるフィルタを用いて１／４画素精度の参照画像を生成する技術が開示されている。具体的には、整数画素間の分数画素の相対的な位置（図１におけるａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒの位置）ごとに２次元の６タップフィルタを用意し、各フィルタを整数画素精度の参照画像に施すことで１／４画素精度の参照画像が直接生成される。この技術では、フレームごとにフィルタ係数を変更することができるものの、整数画素間の分数画素の位置ごとの２次元の６タップフィルタの３６個全てのフィルタ係数が常に有意係数であるように固定化されている。また、フィルタ係数に水平・垂直方向の対象性を持たせており、整数画素間の分数画素の位置ごとにその対象性は一意に固定され、実際には各フレームで１／４画素精度の参照画像を生成するために計５４個のフィルタ係数が符号化・復号化される。
【非特許文献１】Y.Vatis,  B.Edler,  D.Nguyen,  J.Ostermann,  “Motion-and  Aliasing-Compensated  Prediction  Using  a  Two-Dimensional  Non-Separable  Adaptive  Wiener  Interpolation  Filter”,  Proc.ICIP2005,IEEE  International  Conference  on  Image  Processing,  Genova,  Italy,  September  2005.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これまでの符号化方式では、常に固定のフィルタを用いて分数画素精度の参照画像が作成されるので、符号化するフレームごとの特徴にあった参照画像を生成することができない。また、非特許文献１では、符号化するフレームごとに、整数画素間の分数画素の位置ごとに２次元の６タップフィルタのフィルタ係数を変更することで参照画像を変更することができるが、常に全てのフィルタ係数が有意係数であるとして符号化されるように固定化されているため、フィルタ係数の情報が多くなり符号化効率が低下したり、フィルタ係数の情報を削減するために整数画素間の分数画素の位置ごとに水平・垂直方向の対象性に制限のある一定のフィルタに限定されるために、フィルタの自由度が低減されたりするという問題がある。
【０００９】
本発明は、以上の点を鑑みてなされたもので、符号化するフレームごとにフィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像の特徴に合った自由度の高いフィルタ分数精度の参照画像を生成する動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラム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】
【００１０】
本発明の動画像符号化装置は、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスに対して、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償する動画像符号化装置であって、フィルタの基本パターンであるフィルタパターンを複数記憶するフィルタパターン情報記憶部と、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、フィルタパターンを選択するフィルタパターン選択部と、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を符号化するフィルタパターン情報符号化部と、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化するフレーム画像符号化部と、を備え、前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の動画像符号化方法は、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスに対して、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償する動画像符号化装置により実行される動画像符号化方法であって、フィルタの基本パターンであるフィルタパターンを複数記憶するフィルタパターン情報記憶ステップと、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、フィルタパターンを選択するフィルタパターン選択ステップと、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を符号化するフィルタパターン情報符号化ステップと、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化するフレーム画像符号化ステップと、を備え、前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の動画像符号化プログラムは、コンピュータを、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスに対して、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償するように機能させる動画像符号化プログラムであって、コンピュータを、フィルタの基本パターンであるフィルタパターンを複数記憶するフィルタパターン情報記憶部と、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、フィルタパターンを選択するフィルタパターン選択部と、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を符号化するフィルタパターン情報符号化部と、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化するフレーム画像符号化部として、機能させ、前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることを特徴とする。
【００１３】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、フィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを符号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。さらに、フィルタパターンをフレーム画像符号と独立して符号化して出力することで、フレーム画像符号とは重要度を変更して符号化することが可能となる。
また、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであるフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、符号化すべきフィルタの有意係数のパターンを変更することができ、またフィルタの有意係数の位置のフィルタ係数のみを符号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００１４】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン選択部は、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、動画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、動画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化することが好ましい。
【００１６】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、動画像シーケンス単位でフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択される。そのため、動画像シーケンスの特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを符号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００１７】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン選択部は、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位で符号化することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位で符号化することが好ましい。
【００１９】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択される。そのため、フレーム画像群の特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを符号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００２０】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン選択部は、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、フレーム画像単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を、フレーム画像単位で符号化することが好ましい。
【００２１】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、フレーム画像単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を、フレーム画像単位で符号化することが好ましい。
【００２２】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、フレーム画像単位でフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択される。そのため、フレーム画像の特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを符号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００２３】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フレーム画像符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００２４】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００２５】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、符号化するフレーム画像ごとにフィルタが生成される。そのため、フレーム画像の特徴に応じてフィルタを変更することでき、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００２６】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フレーム画像符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００２７】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００２８】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、符号化するフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタが生成される。そのため、スライスの特徴に応じてフィルタを変更することでき、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００２９】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン選択部は、前記フィルタパターン情報記憶部で記憶された複数のフィルタパターンから、符号化対象の画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化し、前記フレーム画像符号化部は、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記フィルタパターン情報記憶ステップで記憶された複数のフィルタパターンから、符号化対象の画像シーケンス単位でフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で符号化し、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに基づいて、符号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００３１】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、動画像シーケンス単位でフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、また、符号化するフレーム画像ごとにフィルタが生成される。そのため、動画像シーケンスの特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、フレーム画像の特徴に応じてフィルタを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを符号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００３２】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターンは、２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることが好ましい。
【００３３】
なお、フィルタパターンの形状（即ち、各パターンにおける「１」（有意係数）の位置）については、以下の特徴を有することが望ましい。即ち、フィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、近傍の整数画素で囲まれた四角形における分数画素位置の水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。ここでの「対称性」とは、該当の方向に対称であるか非対称であるかの特性を意味する。上記特徴により、各分数画素の分数画素位置に応じて適切なフィルタを生成し、符号化を行うことが可能となる。
【００３６】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化することが好ましい。
【００３７】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化することが好ましい。
【００３８】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、フィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、その識別子のみが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じてフィルタパターンを変更することができ、さらにその識別子のみを符号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００３９】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００４０】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００４１】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、その識別子のみが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタパターンを変更することができ、さらにその識別子のみを符号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００４２】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとに複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択部は、前記グループごとに前記複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記グループごとに前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００４３】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとに複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記グループごとに前記複数のフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記グループごとに前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００４４】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとにフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、その識別子のみが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとにフィルタパターンを変更することができ、さらにまとめられたグループごとにその識別子のみを符号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００４５】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、前記複数のフィルタパターンを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を符号化することが好ましい。
【００４６】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、前記複数のフィルタパターンを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を符号化することが好ましい。
【００４７】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、複数のフィルタパターンを組み合わせたフィルタパターン群が複数の候補の中から選択され、その識別子のみが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、フィルタパターン群を変更することができ、さらにフィルタパターン群ごとにその識別子のみを符号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００４８】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置とそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択部は、前記複数のフィルタパターン群から１つのフィルタパターン群を選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００４９】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置とそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記複数のフィルタパターン群から１つのフィルタパターン群を選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００５０】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置とそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせたフィルタパターン群が複数の候補の中から選択され、その識別子のみが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置と対応付けられたフィルタパターン群を変更することができ、さらにフィルタパターン群ごとにその識別子のみを符号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００５１】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループとそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択部は、前記複数のフィルタパターン群から１つのフィルタパターン群を選択することで、前記整数画素間の分数画素の位置に対応するフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン選択部で選択されたフィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００５２】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループとそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン選択ステップにおいて、前記複数のフィルタパターン群から１つのフィルタパターン群を選択することで、前記整数画素間の分数画素の位置に対応するフィルタパターンを選択し、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン選択ステップで選択されたフィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を符号化し、前記フレーム画像符号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を符号化することが好ましい。
【００５３】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループとそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせたフィルタパターン群が複数の候補の中から選択され、その識別子のみが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループと対応付けられたフィルタパターン群を変更することができ、さらにフィルタパターン群ごとにその識別子のみを符号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００５４】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報符号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンを符号化することが好ましい。
【００５５】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報符号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンを符号化することが好ましい。
【００５６】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであるフィルタパターンが複数の候補の中から選択され、そのパターンが符号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、符号化すべき２次元フィルタの有意係数のパターンを変更することができ、またフィルタパターンを直接符号化できるので、フィルタパターンを識別子と関連付けることなく、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００５７】
本発明の動画像符号化装置、及び本発明の動画像符号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報符号化部で符号化されたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像符号化部で符号化されたフレーム画像符号を合わせて出力する符号出力部をさらに備えることが好ましい。
【００５８】
また、本発明の動画像符号化方法では、前記フィルタパターン情報符号化ステップで符号化されたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像符号化ステップで符号化されたフレーム画像符号を合わせて出力する符号出力ステップをさらに備えることが好ましい。
【００５９】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、フィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて変更されたフィルタパターンを、符号化ビットストリームの一部として符号化して出力することで、フレーム画像符号との対応付けを容易にすることが可能となる。
【００６０】
本発明の動画像復号化装置は、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスを復号化する動画像復号化装置であって、フィルタの基本パターンであるフィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得るフィルタパターン情報復号化部と、フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化するフレーム画像復号化部と、を備え、前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることを特徴とする。
【００６１】
また、本発明の動画像復号化方法は、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像の時間系列で構成される動画像シーケンスを復号化する動画像復号化方法であって、フィルタの基本パターンであるフィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得るフィルタパターン情報復号化ステップと、フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化するフレーム画像復号化ステップと、を備え、前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることを特徴とする。
【００６２】
また、本発明の動画像復号化プログラムは、コンピュータを、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像の時間系列で構成される動画像を復号化するように機能させる動画像復号化プログラムであって、コンピュータを、フィルタの基本パターンであるフィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得るフィルタパターン情報復号化部と、フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化するフレーム画像復号化部として、機能させ、前記フィルタパターンは、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであることを特徴とする。
【００６３】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、フィルタパターン符号を復号化し、前記フィルタパターンに関する情報を得て、得られたフィルタパターン関する情報に基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化する。動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて変更されたフィルタパターンを復号化することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを復号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。さらに、フィルタパターンをフレーム画像符号と独立して入力して復号化することで、フレーム画像符号とは重要度を変更して復号化することが可能となる。
また、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであるフィルタの基本パターンが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じたフィルタの有意係数のパターンを復号化することができ、またフィルタの有意係数の位置のフィルタ係数のみを復号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００６４】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化することが好ましい。
【００６５】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化することが好ましい。
【００６６】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、動画像シーケンス単位でフィルタの基本パターンが復号化される。そのため、動画像シーケンスの特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを復号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００６７】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報を、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位で復号化することが好ましい。
【００６８】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報を、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位で復号化することが好ましい。
【００６９】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、フレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタの基本パターンが復号化される。そのため、フレーム画像群の特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを復号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００７０】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報を、フレーム画像単位で復号化することが好ましい。
【００７１】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報を、フレーム画像単位で復号化することが好ましい。
【００７２】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、フレーム画像単位でフィルタの基本パターンが復号化される。そのため、フレーム画像の特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを復号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００７３】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フレーム画像復号化部は、前記フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００７４】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００７５】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、復号化するフレーム画像ごとにフィルタが生成される。そのため、フレーム画像の特徴に応じてフィルタを変更することでき、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００７６】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フレーム画像復号化部は、前記フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化する復号化するフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００７７】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化する復号化するフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００７８】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、復号化するフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタが生成される。そのため、スライスの特徴に応じてフィルタを変更することでき、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００７９】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化し、前記フレーム画像復号化部は、前記フィルタパターン情報復号化部で復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００８０】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報を、動画像シーケンス単位で復号化し、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記フィルタパターン情報復号化ステップで復号されたフィルタパターンに関する情報に基づいて、復号化するフレーム画像ごとにフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００８１】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、動画像シーケンス単位でフィルタの基本パターンが復号化され、また、復号化するフレーム画像ごとにフィルタが生成される。そのため、動画像シーケンスの特徴に応じてフィルタパターンを変更することでき、フレーム画像の特徴に応じてフィルタを変更することでき、またフィルタの基本パターンに合わせたフィルタ係数のみを復号化すれば良いので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００８５】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムは、複数のフィルタパターンを、前記複数のフィルタパターンそれぞれの識別子と関連付けて記憶するフィルタパターン情報記憶部をさらに備え、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化することが好ましい。
【００８６】
また、本発明の動画像復号化方法は、複数のフィルタパターンを、前記複数のフィルタパターンそれぞれの識別子と関連付けて記憶するフィルタパターン情報記憶ステップをさらに備え、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化することが好ましい。
【００８７】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、フィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、その識別子のみが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じてフィルタパターンを変更することができ、さらにその識別子のみを復号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００８８】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００８９】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置ごとに前記複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００９０】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、その識別子のみが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置ごとにフィルタパターンを変更することができ、さらにその識別子のみを復号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００９１】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとに複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記グループごとにフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００９２】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとに複数のフィルタパターンをそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記グループごとにフィルタパターンに関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００９３】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとにフィルタの基本パターンが複数の候補の中から選択され、その識別子のみが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループごとにフィルタパターンを変更することができ、さらにまとめられたグループごとにその識別子のみを復号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００９４】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、前記複数のフィルタパターンを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を復号化することが好ましい。
【００９５】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、前記複数のフィルタパターンを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を復号化することが好ましい。
【００９６】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、複数のフィルタパターンを組み合わせたフィルタパターン群が複数の候補の中から選択され、その識別子のみが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、フィルタパターン群を変更することができ、さらにフィルタパターン群ごとにその識別子のみを復号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【００９７】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置とそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００９８】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置とそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、
前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【００９９】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置とそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせたフィルタパターン群が複数の候補の中から選択され、その識別子のみが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置と対応付けられたフィルタパターン群を変更することができ、さらにフィルタパターン群ごとにその識別子のみを復号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【０１００】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部は、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループとそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化部は、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【０１０１】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップにおいて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループとそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせた複数のフィルタパターン群をそれぞれ識別子と関連付けて記憶し、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報として、前記フィルタパターン群に関連付けられた前記識別子を復号化し、前記フレーム画像復号化ステップにおいて、前記整数画素間の分数画素の位置ごとに前記識別子に関連付けられたフィルタパターンに基づいてフィルタを生成し、分数画素精度の参照画像を作成して動き補償し、フレーム画像を復号化することが好ましい。
【０１０２】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループとそのフィルタパターンの対応付けを組み合わせたフィルタパターン群が複数の候補の中から選択され、その識別子のみが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、整数画素間の分数画素の位置をまとめたグループと対応付けられたフィルタパターン群を変更することができ、さらにフィルタパターン群ごとにその識別子のみを復号化すればよいので、フィルタ情報の符号量を低減しつつ、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【０１０３】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報復号化部は、前記フィルタパターンに関する情報であるフィルタパターンの２値パターンを復号化し、前記２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせとすることが好ましい。この場合、本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、前記フィルタパターン情報記憶部を必要としない。
【０１０４】
また、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報復号化ステップにおいて、前記フィルタパターンに関する情報であるフィルタパターンの２値パターンを復号化し、前記２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせとすることが好ましい。この場合、本発明の動画像復号化方法では、前記フィルタパターン情報記憶ステップを必要としない。
【０１０５】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせの２値パターンであるフィルタパターンが復号化される。そのため、動画像の特徴や、フィルタの情報として割り当てられる符号量に応じて、復号化すべき２次元フィルタの有意係数のパターンを変更することができ、またフィルタパターンを直接復号化できるので、フィルタパターンを識別子と関連付けることなく、高い精度で動き補償をすることが可能になる。
【０１０６】
本発明の動画像復号化装置、及び本発明の動画像復号化プログラムでは、入力された符号を、前記フィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像が符号化されて得られたフレーム画像符号とに分離する符号分離部をさらに備えることが好ましい。
【０１０７】
また、本発明の動画像復号化方法では、入力された符号を、前記フィルタパターンに関する情報が符号化されて得られたフィルタパターン符号と、前記フレーム画像が符号化されて得られたフレーム画像符号とに分離する符号分離ステップをさらに備えることが好ましい。
【０１０８】
このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを使って分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して復号化する場合に、符号化ビットストリームの一部からフィルタパターンを復号化することで、フレーム画像符号との対応付けを容易にすることが可能となる。
【発明の効果】
【０１０９】
このような動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像の特徴に合ったフィルタで高い精度で動き補償することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１０】
本発明の第１の実施形態に係わる動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法、動画像復号化プログラムについて図面を参照して説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０１１１】
図２は本実施形態に係る動画像符号化装置２０の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置２０はその機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２０１と、フィルタパターン選択部（フィルタパターン選択手段）２０２と、フィルタパターン情報符号化部（フィルタパターン情報符号化手段）２０３と、フレーム画像符号化部（フレーム画像符号化手段）２０４とを備えて構成される。
【０１１２】
フィルタパターン情報記憶部２０１は、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶している。
【０１１３】
具体的には、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ａについて、図３のパターンａ−００，パターンａ−０１、パターンａ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図３のパターンａ−００，パターンａ−０１、パターンａ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１１４】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｂについて、図４のパターンｂ−００，パターンｂ−０１、パターンｂ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図４のパターンｂ−００，パターンｂ−０１、パターンｂ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１１５】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｃについて、図５のパターンｃ−００，パターンｃ−０１、パターンｃ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図５のパターンｃ−００，パターンｃ−０１、パターンｃ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１１６】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｄについて、図６のパターンｄ−００，パターンｄ−０１、パターンｄ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図６のパターンｄ−００，パターンｄ−０１、パターンｄ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１１７】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｅについて、図７のパターンｅ−００，パターンｅ−０１、パターンｅ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図７のパターンｅ−００，パターンｅ−０１、パターンｅ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１１８】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｆについて、図８のパターンｆ−００，パターンｆ−０１、パターンｆ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図８のパターンｆ−００，パターンｆ−０１、パターンｆ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１１９】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｇについて、図９のパターンｇ−００，パターンｇ−０１、パターンｇ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図９のパターンｇ−００，パターンｇ−０１、パターンｇ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２０】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｈについて、図１０のパターンｈ−００，パターンｈ−０１、パターンｈ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１０のパターンｈ−００，パターンｈ−０１、パターンｈ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２１】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｉについて、図１１のパターンｉ−００，パターンｉ−０１、パターンｉ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１１のパターンｉ−００，パターンｉ−０１、パターンｉ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２２】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｊについて、図１２のパターンｊ−００，パターンｊ−０１、パターンｊ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１２のパターンｊ−００，パターンｊ−０１、パターンｊ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２３】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｋについて、図１３のパターンｋ−００，パターンｋ−０１、パターンｋ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１３のパターンｋ−００，パターンｋ−０１、パターンｋ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２４】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｎについて、図１４のパターンｎ−００，パターンｎ−０１、パターンｎ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１４のパターンｎ−００，パターンｎ−０１、パターンｎ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２５】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｐについて、図１５のパターンｐ−００，パターンｐ−０１、パターンｐ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１５のパターンｐ−００，パターンｐ−０１、パターンｐ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２６】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｑについて、図１６のパターンｑ−００，パターンｑ−０１、パターンｑ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１６のパターンｑ−００，パターンｑ−０１、パターンｑ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２７】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｒについて、図１７のパターンｒ−００，パターンｒ−０１、パターンｒ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１７のパターンｒ−００，パターンｒ−０１、パターンｒ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１２８】
図３〜図１７に示すフィルタパターンの形状（即ち、各パターンにおける「１」（有意係数）の位置）については、以下の特徴が存在する。即ち、フィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、近傍の整数画素で囲まれた四角形における分数画素位置の水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。ここでの「対称性」とは、該当の方向に対称であるか非対称であるかの特性を意味する。
【０１２９】
例えば、図４に示す分数画素位置ｂについてのフィルタパターンは、水平方向に対称で、垂直方向および斜め方向に非対称であり、図１において分数画素位置ｂは、近傍の整数画素（例えば整数画素Ｇ、Ｍ、Ｎ、Ｈ）で囲まれた四角形において水平方向に対称で、垂直方向および斜め方向に非対称である。このように分数画素位置ｂについてのフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、分数画素位置ｂの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。
【０１３０】
また、図７に示す分数画素位置ｅについてのフィルタパターンは、水平方向および垂直方向に非対称で、右下斜め方向に対称であり、図１において分数画素位置ｅは、近傍の整数画素（例えば整数画素Ｇ、Ｍ、Ｎ、Ｈ）で囲まれた四角形において水平方向および垂直方向に非対称で、右下斜め方向に対称である。このように分数画素位置ｅについてのフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、分数画素位置ｅの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。
【０１３１】
また、図３に示す分数画素位置ａについてのフィルタパターンは、水平方向、垂直方向および斜め方向に非対称であり、図１において分数画素位置ａは、近傍の整数画素（例えば整数画素Ｇ、Ｍ、Ｎ、Ｈ）で囲まれた四角形において水平方向、垂直方向および斜め方向に非対称である。このように分数画素位置ａについてのフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、分数画素位置ａの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。
【０１３２】
上記のようにフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性が、近傍の整数画素で囲まれた四角形における分数画素位置の水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致していることで、各分数画素の分数画素位置に応じて適切なフィルタを生成し、符号化を行うことが可能となる。
【０１３３】
また、各々の分数画素位置についてのフィルタパターンでは、「１」（有意係数）の個数が同一となっている。例えば、図１２に示す分数画素位置ｊについてのフィルタパターンｊ−００、ｊ−０１、ｊ−１０では、「１」（有意係数）の個数は８で同一である。また、図３〜図１１、図１３〜図１７に示すフィルタパターンの各々では、「１」（有意係数）の個数は６で同一である。これにより、ある分数画素位置についての複数のフィルタパターン候補の中から、１つのフィルタパターンを選択するときに、各フィルタパターン候補における「１」（有意係数）の個数が同一なので、選択がしやすくなる。
【０１３４】
フィルタパターン選択部２０２は、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２０５に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部２０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、選択したフィルタパターンの識別子であるフィルタパターン識別子２０６をフィルタパターン情報符号化部２０３およびフレーム画像符号化部２０４へ出力する。
【０１３５】
フィルタパターン情報符号化部２０３は、フィルタパターン選択部２０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２０６を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、フィルタパターン符号２０７として外部へ出力する。
【０１３６】
フレーム画像符号化部２０４は、フィルタパターン選択部２０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２０６に関連付けられたフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部２０１を参照して判別し、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２０５を、判別したフィルタパターンを使って符号化する。フレーム画像符号化部２０４は、符号化したフレーム画像符号２０８を外部へ出力する。
【０１３７】
具体的には、フレーム画像符号化部２０４は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２０６に関連付けられたフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する。このとき、フレーム画像符号化部２０４は過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に、符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるようにフィルタパターン内の有意係数１の部分のフィルタ係数を生成する。
【０１３８】
例えば、図１における分数画素位置ａについて、フィルタパターン識別子２０６として００が入力された場合、フレーム画像符号化部２０４はフィルタパターン情報記憶部２０１を参照して図３におけるパターンa−００を判別する。次にフレーム画像符号化部２０４は、過去に符号化した参照画像に対して、これまでの符号化方式で用いられているフィルタを使って分数画素精度の参照画像を一時的に作成し、符号化対象のフレーム画像と一時的に作成した分数画素精度の参照画像を用いて動き探索を行う。次にフレーム画像符号化部２０４は、符号化対象のフレーム画像内の画素信号に対して、動き探索によって最も誤差が小さくなる分数画素精度の参照画像の画素信号が図１における分数画素位置ａであった場合に、分数画素位置aの周囲の６×６の整数画素にパターンa−００の有意係数である１の部分にフィルタ係数値を当てはめてフィルタをかけ、符号化対象のフレーム画素の画素信号とフィルタをかけられた画素信号の誤差が、符号化対象のフレーム全体で最小となるように有意係数である１の部分のフィルタ係数値を決定する。これにより、符号化対象のフレーム画像に対する分数画素位置ａのフィルタが生成される。また、図１における分数画素位置ａについて、フィルタパターン識別子２０６として０１または１０が入力された場合、フレーム画像符号化部２０４は同様にしてパターンa−０１またはパターンa−１０の有意係数１の部分のフィルタ係数値を計算する。また、図１における分数画素位置ｂ、ｃ、ｄ、e、ｆ、ｇ、h、ｉ、ｊ、ｋ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒについても、同様に入力されたフィルタパターン識別子に対応するフィルタパターンの有意係数である１の部分のフィルタ係数値を生成する。
【０１３９】
フレーム画像符号化部２０４は、参照画像に対して整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタ係数を使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して符号化対象のフレーム画像を符号化する。またこのとき、フレーム画像ごとに生成した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタ係数のうち、有意係数である１の部分のフィルタ係数値も合わせて符号化を行い、フレーム画像符号２０８として外部へ出力する。
【０１４０】
なお、フレーム画像符号化部２０４が整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２０６に関連付けられたフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する方法は、過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるような方法には限定されず、その他の方法でも良い。
【０１４１】
次に、図１８を使って、本実施形態に係る動画像符号化方法の動作を説明する。図１８は本実施形態に係る動画像符号化装置２０の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【０１４２】
まず、フィルタパターン情報記憶部２０１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ１８０１）。
【０１４３】
次に、フィルタパターン選択部２０２が外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２０５に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部２０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、その識別子を判別する（ステップＳ１８０２）。
【０１４４】
次に、フィルタパターン情報符号化部２０３が、フィルタパターン選択部２０２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、外部へ出力する（ステップＳ１８０３）。
【０１４５】
また、フレーム画像符号化部２０４が、フィルタパターン選択部２０２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子のフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部２０１を参照して判別し、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２０５を、判別したフィルタパターンを使って符号化し、外部へ出力する（ステップＳ１８０４）。
【０１４６】
次に、図１９を使ってフィルタパターン選択部２０２の動作であるステップＳ１８０２を詳細に説明する。図１９は本実施形態に係るフィルタパターン選択部２０２の動作であるステップＳ１８０２を説明するフローチャートである。
【０１４７】
まず、フィルタパターン選択部２０２は外部から符号化対象の動画像シーケンス２０５を入力する(ステップＳ１９０１)。
【０１４８】
次に、フィルタパターン選択部２０２は整数画素間の１つの分数画素位置でフィルタパターン情報記憶部２０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し（ステップＳ１９０２）、選択したフィルタパターンの識別子をフィルタパターン情報符号化部２０３およびフレーム画像符号化部２０４へ出力する（ステップＳ１９０３）。
【０１４９】
次に、フィルタパターン選択部２０２は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択したかを判定し（ステップＳ１９０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ１９０２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０１５０】
次に、図２０を使ってフィルタパターン情報符号化部２０３の動作であるステップＳ１８０３を詳細に説明する。図２０は本実施形態に係るフィルタパターン選択部２０２の動作であるステップＳ１８０３を説明するフローチャートである。
【０１５１】
まず、フィルタパターン情報符号化部２０３は符号化対象の動画像に対して、１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子を符号化し（ステップＳ２００１）、出力する（ステップＳ２００２）。
【０１５２】
次に、フィルタパターン情報符号化部２０３は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化したかを判定し（ステップＳ２００３）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ２００１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０１５３】
次に、図２１を使ってフレーム画像符号化部２０４の動作であるステップＳ１８０４を詳細に説明する。図２１は本実施形態に係るフレーム画像符号化部２０４の動作であるステップＳ１８０４を説明するフローチャートである。
【０１５４】
まず、フレーム画像符号化部２０４は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子から、フィルタパターン情報記憶部２０１を参照してフィルタパターンを判別し（ステップＳ２１０１）、判別したフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成し、フィルタを決定する（ステップＳ２１０２）。また、決定したフィルタのうち、フィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を符号化する（ステップＳ２１０５）。
【０１５５】
次に、フレーム画像符号化部２０４は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ２１０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ２１０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０１５６】
次に、フレーム画像符号化部２０４は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ２１０５）。
【０１５７】
次に、フレーム画像符号化部２０４は分数画素精度の参照画像を使って、符号化対象の動画像シーケンス２０５を動き補償を行って符号化し（ステップＳ２１０６）、フィルタ係数を符号化した符号と合わせて外部へ出力し（ステップＳ２１０７）、処理を終了する。
【０１５８】
次に、コンピュータを上述した動画像符号化装置２０として機能させるための動画像符号化プログラム２２０について説明する。図２２は動画像符号化プログラム２２０の構成を示す図である。
【０１５９】
図２２に示されるように、動画像符号化プログラム２２０は、処理を統括するメインモジュールプログラム２２０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール２２０２と、フィルタパターン選択モジュール２２０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール２２０４と、フレーム画像符号化モジュール２２０５とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール２２０２と、フィルタパターン選択モジュール２２０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール２２０４と、フレーム画像符号化モジュール２２０５とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部２０１と、フィルタパターン選択部２０２と、フィルタパターン情報符号化部２０３と、フレーム画像符号化部２０４と同様である。
【０１６０】
図２３は、本実施形態に係る動画像復号化装置２３０の構成を示すブロック図である。動画像復号化装置２３０は、その機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン記憶手段）２３０１と、フィルタパターン情報復号化部（フィルタパターン情報復号化手段）２３０２と、フレーム画像復号化部（フレーム画像復号化手段）２３０３とを備えて構成される。
【０１６１】
フィルタパターン情報記憶部２３０１は、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶している。このフィルタパターン情報記憶部２３０１は、動画像符号化装置２０におけるフィルタパターン情報記憶部２０１と同一である。
【０１６２】
具体的には、フィルタパターン情報記憶部２３０１は、図１における分数画素位置ａについて、図３のパターンａ−００，パターンａ−０１、パターンａ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図３のパターンａ−００，パターンａ−０１、パターンａ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６３】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｂについて、図４のパターンｂ−００，パターンｂ−０１、パターンｂ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図４のパターンｂ−００，パターンｂ−０１、パターンｂ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６４】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｃについて、図５のパターンｃ−００，パターンｃ−０１、パターンｃ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図５のパターンｃ−００，パターンｃ−０１、パターンｃ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６５】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｄについて、図６のパターンｄ−００，パターンｄ−０１、パターンｄ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図６のパターンｄ−００，パターンｄ−０１、パターンｄ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６６】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｅについて、図７のパターンｅ−００，パターンｅ−０１、パターンｅ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図７のパターンｅ−００，パターンｅ−０１、パターンｅ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６７】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｆについて、図８のパターンｆ−００，パターンｆ−０１、パターンｆ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図８のパターンｆ−００，パターンｆ−０１、パターンｆ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６８】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｇについて、図９のパターンｇ−００，パターンｇ−０１、パターンｇ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図９のパターンｇ−００，パターンｇ−０１、パターンｇ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１６９】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｈについて、図１０のパターンｈ−００，パターンｈ−０１、パターンｈ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１０のパターンｈ−００，パターンｈ−０１、パターンｈ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７０】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｉについて、図１１のパターンｉ−００，パターンｉ−０１、パターンｉ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１１のパターンｉ−００，パターンｉ−０１、パターンｉ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７１】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｊについて、図１２のパターンｊ−００，パターンｊ−０１、パターンｊ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１２のパターンｊ−００，パターンｊ−０１、パターンｊ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７２】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｋについて、図１３のパターンｋ−００，パターンｋ−０１、パターンｋ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１３のパターンｋ−００，パターンｋ−０１、パターンｋ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７３】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｎについて、図１４のパターンｎ−００，パターンｎ−０１、パターンｎ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１４のパターンｎ−００，パターンｎ−０１、パターンｎ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７４】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｐについて、図１５のパターンｐ−００，パターンｐ−０１、パターンｐ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１５のパターンｐ−００，パターンｐ−０１、パターンｐ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７５】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｑについて、図１６のパターンｑ−００，パターンｑ−０１、パターンｑ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１６のパターンｑ−００，パターンｑ−０１、パターンｑ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７６】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１は、図１における分数画素位置ｒについて、図１７のパターンｒ−００，パターンｒ−０１、パターンｒ−１０の３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを記憶している。ここで、図中の１が有意係数、０が非有意係数である。また、図１７のパターンｒ−００，パターンｒ−０１、パターンｒ−１０のフィルタパターンに対応する識別子はそれぞれ００，０１，１０である。
【０１７７】
図３〜図１７に示すフィルタパターンの形状（即ち、各パターンにおける「１」（有意係数）の位置）については、以下の特徴が存在する。即ち、フィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、近傍の整数画素で囲まれた四角形における分数画素位置の水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。ここでの「対称性」とは、該当の方向に対称であるか非対称であるかの特性を意味する。
【０１７８】
例えば、図４に示す分数画素位置ｂについてのフィルタパターンは、水平方向に対称で、垂直方向および斜め方向に非対称であり、図１において分数画素位置ｂは、近傍の整数画素（例えば整数画素Ｇ、Ｍ、Ｎ、Ｈ）で囲まれた四角形において水平方向に対称で、垂直方向および斜め方向に非対称である。このように分数画素位置ｂについてのフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、分数画素位置ｂの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。
【０１７９】
また、図７に示す分数画素位置ｅについてのフィルタパターンは、水平方向および垂直方向に非対称で、右下斜め方向に対称であり、図１において分数画素位置ｅは、近傍の整数画素（例えば整数画素Ｇ、Ｍ、Ｎ、Ｈ）で囲まれた四角形において水平方向および垂直方向に非対称で、右下斜め方向に対称である。このように分数画素位置ｅについてのフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、分数画素位置ｅの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。
【０１８０】
また、図３に示す分数画素位置ａについてのフィルタパターンは、水平方向、垂直方向および斜め方向に非対称であり、図１において分数画素位置ａは、近傍の整数画素（例えば整数画素Ｇ、Ｍ、Ｎ、Ｈ）で囲まれた四角形において水平方向、垂直方向および斜め方向に非対称である。このように分数画素位置ａについてのフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性は、分数画素位置ａの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致している。
【０１８１】
上記のようにフィルタパターンの水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性が、近傍の整数画素で囲まれた四角形における分数画素位置の水平方向・垂直方向・斜め方向の各々の対称性と合致していることで、各分数画素の分数画素位置に応じて適切なフィルタを生成し、符号化を行うことが可能となる。
【０１８２】
また、各々の分数画素位置についてのフィルタパターンでは、「１」（有意係数）の個数が同一となっている。例えば、図１２に示す分数画素位置ｊについてのフィルタパターンｊ−００、ｊ−０１、ｊ−１０では、「１」（有意係数）の個数は８で同一である。また、図３〜図１１、図１３〜図１７に示すフィルタパターンの各々では、「１」（有意係数）の個数は６で同一である。これにより、ある分数画素位置についての複数のフィルタパターン候補の中から、１つのフィルタパターンを選択するときに、各フィルタパターン候補における「１」（有意係数）の個数が同一なので、選択がしやすくなる。
【０１８３】
フィルタパターン情報復号化部２３０２は、外部から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号２３０４を符号化対象の画像シーケンス単位で復号化し、フィルタパターン識別子２３０５としてフレーム画像復号化部２３０３へ出力する。
【０１８４】
フレーム画像復号化部２３０３は、フィルタパターン情報復号化部２３０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２３０５に関連付けられたフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部２０１を参照して判別し、判別したフィルタパターンを使って、外部から入力されたフレーム画像符号２３０６を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する。
【０１８５】
具体的には、フレーム画像復号化部２３０３は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２３０５に関連付けられたフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、フレーム画像符号２３０６から復号し、フィルタを生成する。次に、フレーム画像復号化部２３０３は、過去に復号化済みの参照画像に対して、整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して復号化対象のフレーム画像を復号化する。
【０１８６】
例えば、図１における分数画素位置ａについて、フィルタパターン識別子２３０５として００が入力された場合、フレーム画像復号化部２３０３はフィルタパターン情報記憶部２３０１を参照して図３におけるパターンa−００を判別する。次にフレーム画像復号化部２３０３は、過去に符号化した参照画像に対して、フィルタパターンａ−００の有意係数である１の部分のフィルタ係数値を復号化する。これにより、符号化対象のフレーム画像に対する分数画素位置ａのフィルタが生成される。また、図１における分数画素位置ａについて、フィルタパターン識別子２３０５として０１または１０が入力された場合、フレーム画像復号化部２３０３は同様にしてパターンa−０１またはパターンa−１０の有意係数１の部分のフィルタ係数値を復号化する。また、図１における分数画素位置ｂ、ｃ、ｄ、e、ｆ、ｇ、h、ｉ、ｊ、ｋ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒについても、同様に入力されたフィルタパターン識別子に対応するフィルタパターンの有意係数である１の部分のフィルタ係数値を復号化し、フィルタを生成する。
【０１８７】
次に、図２４を使って、本実施形態に係る動画像復号化方法の動作を説明する。図２４は本実施形態に係る動画像復号化装置２３０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【０１８８】
まず、フィルタパターン情報記憶部２３０１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ２４０１）。
【０１８９】
次に、フィルタパターン情報復号化部２３０２が、外部から入力されたフィルタパターン情報符号から、復号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子を復号化する（ステップＳ２４０２）。
【０１９０】
次に、フレーム画像復号化部２３０３が、フィルタパターン情報復号化部２３０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子に関連付けられたフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部２３０１を参照して判別し、判別したフィルタパターンを使って、外部から入力されたフレーム画像符号２３０６を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する（ステップＳ２４０３）。
【０１９１】
次に、図２５を使って、フィルタパターン情報復号化部２３０２の動作であるステップＳ２４０２を詳細に説明する。図２５は本実施形態に係るフィルタパターン情報復号化部２３０２の動作であるステップＳ２４０２を説明するフローチャートである。
【０１９２】
まず、フィルタパターン情報復号化部２３０２は復号化対象の動画像に対して、外部から１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン符号を入力する（ステップＳ２５０１）。
【０１９３】
次に、フィルタパターン情報復号化部２３０２は入力されたフィルタパターン符号からフィルタパターンの識別子であるフィルタパターン識別子を復号化する。（ステップＳ２５０２）
次に、フィルタパターン情報復号化部２３０２は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターン識別子を復号化したかを判定し（ステップＳ２５０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターン識別子を復号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ２５０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターン識別子を復号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０１９４】
次に、図２６を使ってフレーム画像復号化部２３０３の動作であるステップＳ２４０３を詳細に説明する。図２６は本実施形態に係るフレーム画像復号化部２３０３の動作であるステップＳ２４０３を説明するフローチャートである。
【０１９５】
まず、フレーム画像復号化部２３０３は外部からフレーム画像符号を入力する（ステップＳ２６０１）。
【０１９６】
次に、フレーム画像復号化部２３０３は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子から、フィルタパターン情報記憶部２０１を参照してフィルタパターンを判別し（ステップＳ２６０２）、判別したフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、復号化するフレーム画像ごとに復号化し（ステップＳ２６０３）、フィルタを決定する（ステップＳ２６０４）。
【０１９７】
次に、フレーム画像復号化部２３０３は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ２６０５）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ２６０２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０１９８】
次に、フレーム画像復号化部２３０３は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ２６０６）。
【０１９９】
次に、フレーム画像復号化部２３０３は分数画素精度の参照画像を使って、フレーム画像符号から復号化対象の動画像シーケンスを動き補償を行って復号化、出力して（ステップＳ２６０７）、処理を終了する。
【０２００】
次に、コンピュータを上述した動画像復号化装置２３０として機能させるための動画像復号化プログラム２７０について説明する。図２７は動画像復号化プログラム２７０の構成を示す図である。
【０２０１】
図２７に示されるように、動画像復号化プログラム２７０は、処理を統括するメインモジュールプログラム２７０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール２７０２と、フィルタパターン情報復号化モジュール２７０３と、フレーム画像復号化モジュール２７０４とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール２７０２と、フィルタパターン情報復号化モジュール２７０３と、フレーム画像復号化モジュール２７０４とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部２３０１と、フィルタパターン情報復号化部２３０２と、フレーム画像復号化部２３０３と同様である。
【０２０２】
以上のような動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化する動画像シーケンス単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化すればよいので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２０３】
なお、フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が整数画素間の分数画素位置ごと記憶するフィルタパターンは、例示したフィルタパターンには限らず、それ以外のパターンでも良い。また、フィルタパターンのタップ数も２次元の６×６タップには限らず、それ以外のタップ数でも良い。さらに、フィルタパターンの有意係数と非有意係数の値はそれぞれ１と０には限らず、それ以外の値でも良い。フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が整数画素間の分数画素位置ごと記憶するフィルタパターンは、２次元の有意係数と非有意係数の組み合わせであるあらゆる２値パターンを取りうる。
【０２０４】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が整数画素間の分数画素位置ごと記憶するフィルタパターンの個数は、例示した３個には限らず、２つ以上のそれ以外の個数でも良い。
【０２０５】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が整数画素間の分数画素位置ごと記憶するフィルタパターンの識別子は、例示した００、０１、１０には限らず、それ以外の識別子でも良い。
【０２０６】
また、フィルタパターン選択部２０２は、符号化する動画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターンを選択するのではなく、符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターンを選択しても良い。この場合、フィルタパターン情報符号化部２０３は符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタパターン符号２０７を符号化する。また、フィルタパターン情報復号化部２３０２は復号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタパターン符号２３０４を復号化する。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化および復号化するので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像を複数まとめたフレーム群の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２０７】
また、フィルタパターン選択部２０２は、符号化する動画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターンを選択するのではなく、符号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターンを選択しても良い。この場合、フィルタパターン情報符号化部２０３は符号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターン符号２０７を符号化する。また、フィルタパターン情報復号化部２３０２は復号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターン符号２３０４を復号化する。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化および復号化するので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２０８】
また、フレーム画像符号化部２０４は、符号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数を生成するのではなく、符号化対象のフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタ係数を生成しても良い。このとき、フレーム画像復号化部２３０３は、復号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数を復号化するのではなく、復号化対象のフレーム画像を分割したブロックを複数まとめたスライスごとにフィルタ係数を復号化しても良い。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化する場合に、スライスごとにフィルタ係数を決定して符号化および復号化するので、映像内のスライスの特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２０９】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が記憶するフィルタパターンおよびその識別子は、整数画素間の分数画素位置ごとに対応付けるのではなく、整数画素間の分数画素位置をまとめたグループごとに対応付けても良い。例えば、図１の位置ａ、ｃ、ｄ、ｎと、図１の位置ｂ，ｈと、図１の位置ｅ、ｇ、ｐ、ｒと、図１の位置ｆ、ｉ、ｋ、ｑと、図１の位置ｊとをそれぞれまとめてグループ（グループ１、グループ２、グループ３、グループ４、グループ５）とし、各グループでフィルタパターンとその識別子を対応付けて記憶しても良い。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像の整数画素間の分数画素位置をまとめたグループごとのみにフィルタ係数のフィルタパターンの識別子を符号化および復号化すれば良いので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２１０】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が記憶するフィルタパターンおよびその識別子は、整数画素間の分数画素位置ごとに識別子を対応付けるのではなく、整数画素間の分数画素位置とそのフィルタパターンを合わせた組み合わせごとに識別子を対応付けても良い。例えば、整数画素間の全て分数画素位置においてパターン００を使う組み合わせの識別子を１００、整数画素間の全て分数画素位置においてパターン０１を使う組み合わせの識別子を１０１、整数画素間の全て分数画素位置においてパターン１０を使う組み合わせの識別子を１１０としてまとめて記憶しても良い。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像の整数画素間の分数画素位置とそのフィルタパターンを合わせた組み合わせの識別子のみを符号化および復号化すれば良いので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２１１】
また、フィルタパターン情報記憶部２０１およびフィルタパターン情報記憶部２３０１が記憶するフィルタパターンおよびその識別子は、整数画素間の分数画素位置ごとに識別子を対応付けるのではなく、整数画素間の分数画素位置をまとめたグループとそのフィルタパターンを合わせた組み合わせごとに識別子を対応付けても良い。例えば、上記グループ１の全て分数画素位置においてパターン００を使う組み合わせの識別子を０００００、上記グループ１の全て分数画素位置においてパターン０１を使う組み合わせの識別子を００００１、上記グループ１の全て分数画素位置においてパターン１０を使う組み合わせの識別子を０００１０としてまとめて記憶しても良い。また、上記グループ２の全て分数画素位置においてパターン００を使う組み合わせの識別子を００１００、上記グループ２の全て分数画素位置においてパターン０１を使う組み合わせの識別子を００１０１、上記グループ２の全て分数画素位置においてパターン１０を使う組み合わせの識別子を００１１０としてまとめて記憶しても良い。また、上記グループ３の全て分数画素位置においてパターン００を使う組み合わせの識別子を０１０００、上記グループ３の全て分数画素位置においてパターン０１を使う組み合わせの識別子を０１００１、上記グループ３の全て分数画素位置においてパターン１０を使う組み合わせの識別子を０１０１０としてまとめて記憶しても良い。また、上記グループ４の全て分数画素位置においてパターン００を使う組み合わせの識別子を０１１００、上記グループ４の全て分数画素位置においてパターン０１を使う組み合わせの識別子を０１１０１、上記グループ４の全て分数画素位置においてパターン１０を使う組み合わせの識別子を０１１１０としてまとめて記憶しても良い。また、上記グループ５の全て分数画素位置においてパターン００を使う組み合わせの識別子を１００００、上記グループ５の全て分数画素位置においてパターン０１を使う組み合わせの識別子を１０００１、上記グループ５の全て分数画素位置においてパターン１０を使う組み合わせの識別子を１００１０としてまとめて記憶しても良い。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像の整数画素間の分数画素位置をまとめたグループとそのフィルタパターンを合わせた組み合わせごとのみに識別子を符号化および復号化すれば良いので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０２１２】
また、フィルタパターン情報符号化部が出力するフィルタパターン符号と、フレーム画像符号化部が出力するフレーム画像符号は互いに異なる伝送経路へ出力されても良い。また、フィルタパターン情報復号化部が入力するフィルタパターン符号と、フレーム画像復号化部が入力するフレーム画像符号は互いに異なる伝送経路から入力されても良い。これにより、フィルタパターンの情報とフレーム画像の情報を異なる重要度で伝送することができる。
【０２１３】
（実施形態１の変更例１）
本発明の第１の実施形態の変更例１に係わる動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法、動画像復号化プログラムについて図面を参照して説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０２１４】
図２８は本実施形態の変更例１に係る動画像符号化装置２８０の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置２８０はその機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２８０１と、フィルタパターン選択部（フィルタパターン選択手段）２８０２と、フィルタパターン情報符号化部（フィルタパターン情報符号化手段）２８０３と、フレーム画像符号化部（フレーム画像符号化手段）２８０４とを備えて構成される。なお、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２８０１は本発明の第１の実施形態におけるフィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２０１と同一であるので、その説明を省略する。
【０２１５】
フィルタパターン選択部２８０２は、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２８０５に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部２８０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、選択したフィルタパターンの識別子であるフィルタパターン識別子２８０６をフィルタパターン情報符号化部２８０３へ出力する。また、フィルタパターン選択部２８０２は、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとに選択したフィルタパターン２８０７をフレーム画像符号化部２０４へ出力する。
【０２１６】
フィルタパターン情報符号化部２８０３は、フィルタパターン選択部２８０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子２８０６を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、フィルタパターン符号２８０８として外部へ出力する。
【０２１７】
フレーム画像符号化部２８０４は、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２８０５を、フィルタパターン選択部２８０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン２８０７を使って符号化する。フレーム画像符号化部２８０４は、符号化したフレーム画像符号２８０９を外部へ出力する。
【０２１８】
具体的には、フレーム画像符号化部２８０４は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号２８０８内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する。このとき、フレーム画像符号化部２８０４は過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に、符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるようにフィルタパターン内の有意係数１の部分のフィルタ係数を生成する。
【０２１９】
フレーム画像符号化部２８０４は、参照画像に対して整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタ係数を使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して符号化対象のフレーム画像を符号化する。またこのとき、フレーム画像ごとに生成した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタ係数のうち、有意係数である１の部分のフィルタ係数値も合わせて符号化を行い、フレーム画像符号２８０９として外部へ出力する。
【０２２０】
なお、フレーム画像符号化部２８０４が整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン２８０７内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する方法は、過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるような方法には限定されず、その他の方法でも良い。
【０２２１】
次に、図２９を使って、本実施形態の変更例１に係る動画像符号化方法の動作を説明する。図２９は本実施形態の変更例１に係る動画像符号化装置２８０の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【０２２２】
まず、フィルタパターン情報記憶部２８０１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ２９０１）。
【０２２３】
次に、フィルタパターン選択部２８０２が外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２８０５に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部２８０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、その識別子を判別する（ステップＳ２９０２）。
【０２２４】
次に、フィルタパターン情報符号化部２８０３が、フィルタパターン選択部２８０２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、外部へ出力する（ステップＳ２９０３）。
【０２２５】
また、フレーム画像符号化部２８０４が、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス２８０５を、フィルタパターン選択部２８０２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンを使って符号化し、外部へ出力する（ステップＳ２９０４）。
【０２２６】
次に、図３０を使ってフィルタパターン選択部２８０２の動作であるステップＳ２９０２を詳細に説明する。図３０は本実施形態の変更例１に係るフィルタパターン選択部２８０２の動作であるステップＳ２９０２を説明するフローチャートである。
【０２２７】
まず、フィルタパターン選択部２８０２は外部から符号化対象の動画像シーケンス２８０５を入力する(ステップＳ３００１)。
【０２２８】
次に、フィルタパターン選択部２８０２は整数画素間の１つの分数画素位置でフィルタパターン情報記憶部２８０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し（ステップＳ３００２）、選択したフィルタパターンの識別子をフィルタパターン情報符号化部２８０３へ出力する（ステップＳ３００３）。また、フィルタパターン選択部２８０２は選択したフィルタパターンをフレーム画像符号化部２８０４へ出力する（ステップＳ３００４）。
【０２２９】
次に、フィルタパターン選択部２８０２は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択したかを判定し（ステップＳ３００５）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ３００２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０２３０】
次に、図３１を使ってフィルタパターン情報符号化部２８０３の動作であるステップＳ２９０３を詳細に説明する。図３１は本実施形態の変更例１に係るフィルタパターン選択部２８０２の動作であるステップＳ２９０３を説明するフローチャートである。
【０２３１】
まず、フィルタパターン情報符号化部２８０３は符号化対象の動画像に対して、１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子を符号化し（ステップＳ３１０１）、出力する（ステップＳ３１０２）。
【０２３２】
次に、フィルタパターン情報符号化部２８０３は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化したかを判定し（ステップＳ３１０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ３１０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０２３３】
次に、図３２を使ってフレーム画像符号化部２８０４の動作であるステップＳ２９０４を詳細に説明する。図３２は本実施形態の変更例１に係るフレーム画像符号化部２８０４の動作であるステップＳ２９０４を説明するフローチャートである。
【０２３４】
まず、フレーム画像符号化部２８０４は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成し、フィルタを決定する（ステップＳ３２０１）。また、決定したフィルタのうち、フィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を符号化する（ステップＳ３２０２）。
【０２３５】
次に、フレーム画像符号化部２８０４は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ３２０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ３２０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０２３６】
次に、フレーム画像符号化部２８０４は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ３２０４）。
【０２３７】
次に、フレーム画像符号化部２８０４は分数画素精度の参照画像を使って、符号化対象の動画像シーケンス２８０５を動き補償を行って符号化し（ステップＳ３２０５）、フィルタ係数を符号化した符号と合わせて外部へ出力し（ステップＳ３２０６）、処理を終了する。
【０２３８】
次に、コンピュータを上述した動画像符号化装置２８０として機能させるための動画像符号化プログラム３３０について説明する。図３３は動画像符号化プログラム３３０の構成を示す図である。
【０２３９】
図３３に示されるように、動画像符号化プログラム３３０は、処理を統括するメインモジュールプログラム３３０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール３３０２と、フィルタパターン選択モジュール３３０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール３３０４と、フレーム画像符号化モジュール３３０５とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール３３０２と、フィルタパターン選択モジュール３３０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール３３０４と、フレーム画像符号化モジュール３３０５とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部２８０１と、フィルタパターン選択部２８０２と、フィルタパターン情報符号化部２８０３と、フレーム画像符号化部２８０４と同様である。
【０２４０】
図３４は、本実施形態の変更例１に係る動画像復号化装置３４０の構成を示すブロック図である。動画像復号化装置３４０は、その機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン記憶手段）３４０１と、フィルタパターン情報復号化部（フィルタパターン情報復号化手段）３４０２と、フレーム画像復号化部（フレーム画像復号化手段）３４０３とを備えて構成される。なお、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）３４０１は本発明の第１の実施形態におけるフィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２３０１と同一であるので、その説明を省略する。
【０２４１】
フィルタパターン情報復号化部３４０２は、外部から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号３４０４を符号化対象の画像シーケンス単位で復号化し、フィルタパターン識別子を取得する。フィルタパターン情報復号化部３４０２は、フィルタパターン情報記憶部３４０１を参照して、整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン識別子に関連付けられたフィルタパターンを判別し、フィルタパターン３４０５としてフレーム画像復号化部３４０３へ出力する。
【０２４２】
フレーム画像復号化部３４０３は、フィルタパターン情報復号化部３４０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン３４０５を使って、外部から入力されたフレーム画像符号３４０６を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する。
【０２４３】
具体的には、フレーム画像復号化部３４０３は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン３４０５内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、フレーム画像符号３４０６から復号し、フィルタを生成する。次に、フレーム画像復号化部３４０３は、過去に復号化済みの参照画像に対して、整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して復号化対象のフレーム画像を復号化する。
【０２４４】
次に、図３５を使って、本実施形態の変更例１に係る動画像復号化方法の動作を説明する。図３５は本実施形態の変更例１に係る動画像復号化装置３４０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【０２４５】
まず、フィルタパターン情報記憶部３４０１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ３５０１）。
【０２４６】
次に、フィルタパターン情報復号化部３４０２が、外部から入力されたフィルタパターン情報符号から、復号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子を復号化し、フィルタパターン情報記憶部３４０１を参照してフィルタパターンの識別子に関連付けられたフィルタパターンを取得する（ステップＳ３５０２）。
【０２４７】
次に、フレーム画像復号化部３４０３が、フィルタパターン情報復号化部３４０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンを使って、外部から入力されたフレーム画像符号３４０６を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する（ステップＳ３５０３）。
【０２４８】
次に、図３６を使って、フィルタパターン情報復号化部３４０２の動作であるステップＳ３５０２を詳細に説明する。図３６は本実施形態の変更例１に係るフィルタパターン情報復号化部３４０２の動作であるステップＳ３５０２を説明するフローチャートである。
【０２４９】
まず、フィルタパターン情報復号化部３４０２は復号化対象の動画像に対して、外部から１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン符号を入力する（ステップＳ３６０１）。
【０２５０】
次に、フィルタパターン情報復号化部３４０２は入力されたフィルタパターン符号からフィルタパターンの識別子であるフィルタパターン識別子を復号化する。（ステップＳ３６０２）
次に、フィルタパターン情報復号化部３４０２は、フィルタパターン情報記憶部３４０１を参照して、復号したフィルタパターンの識別子に関連付けられたフィルタパターンを取得する。（ステップＳ３６０３）
次に、フィルタパターン情報復号化部３４０２は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを取得したかを判定し（ステップＳ３６０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを取得していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ３６０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを取得した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０２５１】
次に、図３７を使ってフレーム画像復号化部３４０３の動作であるステップＳ３５０３を詳細に説明する。図３７は本実施形態の変更例１に係るフレーム画像復号化部３４０３の動作であるステップＳ３５０３を説明するフローチャートである。
【０２５２】
まず、フレーム画像復号化部３４０３は外部からフレーム画像符号を入力する（ステップＳ３７０１）。
【０２５３】
次に、フレーム画像復号化部３４０３は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、復号化するフレーム画像ごとに復号化し（ステップＳ３７０２）、フィルタを決定する（ステップＳ３７０３）。
【０２５４】
次に、フレーム画像復号化部３４０３は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ３７０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ３７０２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０２５５】
次に、フレーム画像復号化部３４０３は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ３７０５）。
【０２５６】
次に、フレーム画像復号化部３４０３は分数画素精度の参照画像を使って、フレーム画像符号から復号化対象の動画像シーケンスを動き補償を行って復号化、出力して（ステップＳ３７０６）、処理を終了する。
【０２５７】
次に、コンピュータを上述した動画像復号化装置３４０として機能させるための動画像復号化プログラム３８０について説明する。図３８は動画像復号化プログラム３８０の構成を示す図である。
【０２５８】
図３８に示されるように、動画像復号化プログラム３８０は、処理を統括するメインモジュールプログラム３８０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール３８０２と、フィルタパターン情報復号化モジュール３８０３と、フレーム画像復号化モジュール３８０４とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール３８０２と、フィルタパターン情報復号化モジュール３８０３と、フレーム画像復号化モジュール３８０４とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部３４０１と、フィルタパターン情報復号化部３４０２と、フレーム画像復号化部３４０３と同様である。
【０２５９】
（実施形態１の変更例２）
本発明の第１の実施形態の変更例２に係わる動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法、動画像復号化プログラムについて図面を参照して説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０２６０】
図３９は本実施形態の変更例２に係る動画像符号化装置３９０の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置３９０はその機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）３９０１と、フィルタパターン選択部（フィルタパターン選択手段）３９０２と、フィルタパターン情報符号化部（フィルタパターン情報符号化手段）３９０３と、フレーム画像符号化部（フレーム画像符号化手段）３９０４とを備えて構成される。なお、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）３９０１は本発明の第１の実施形態におけるフィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２０１と同一であるので、その説明を省略する。
【０２６１】
フィルタパターン選択部３９０２は、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス３９０５に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部３９０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、選択したフィルタパターン３９０６をフィルタパターン情報符号化部３９０３およびフレーム画像符号化部３９０４へ出力する。
【０２６２】
フィルタパターン情報符号化部３９０３は、フィルタパターン選択部３９０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン３９０６を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、フィルタパターン符号３９０７として外部へ出力する。
【０２６３】
具体的には、フィルタパターン情報符号化部３９０３は、フィルタパターン選択部３９０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン３９０６の有意係数と非有意係数の２次元の２値パターンを、１次元の２値データ列に並び替えて前記フィルタパターンに関する情報として符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、フィルタパターン符号３９０７として外部へ出力する。
【０２６４】
フレーム画像符号化部３９０４は、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス３９０５を、フィルタパターン選択部３９０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン３９０６を使って符号化する。フレーム画像符号化部３９０４は、符号化したフレーム画像符号３９０８を外部へ出力する。
【０２６５】
具体的には、フレーム画像符号化部３９０４は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号３９０７内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する。このとき、フレーム画像符号化部３９０４は過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に、符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるようにフィルタパターン内の有意係数１の部分のフィルタ係数を生成する。
【０２６６】
フレーム画像符号化部３９０４は、参照画像に対して整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタ係数を使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して符号化対象のフレーム画像を符号化する。またこのとき、フレーム画像ごとに生成した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタ係数のうち、有意係数である１の部分のフィルタ係数値も合わせて符号化を行い、フレーム画像符号３９０８として外部へ出力する。
【０２６７】
なお、フレーム画像符号化部３９０４が整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン３９０６内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する方法は、過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるような方法には限定されず、その他の方法でも良い。
【０２６８】
次に、図４０を使って、本実施形態の変更例２に係る動画像符号化方法の動作を説明する。図４０は本実施形態の変更例２に係る動画像符号化装置３９０の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【０２６９】
まず、フィルタパターン情報記憶部３９０１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ４００１）。
【０２７０】
次に、フィルタパターン選択部３９０２が外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス３９０５に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部３９０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択する（ステップＳ４００２）。
【０２７１】
次に、フィルタパターン情報符号化部３９０３が、フィルタパターン選択部３９０２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンを符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、外部へ出力する（ステップＳ４００３）。
【０２７２】
また、フレーム画像符号化部３９０４が、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス３９０５を、フィルタパターン選択部３９０２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンを使って符号化し、外部へ出力する（ステップＳ４００４）。
【０２７３】
次に、図４１を使ってフィルタパターン選択部３９０２の動作であるステップＳ４００２を詳細に説明する。図４１は本実施形態の変更例２に係るフィルタパターン選択部３９０２の動作であるステップＳ４００２を説明するフローチャートである。
【０２７４】
まず、フィルタパターン選択部３９０２は外部から符号化対象の動画像シーケンス３９０５を入力する(ステップＳ４１０１)。
【０２７５】
次に、フィルタパターン選択部３９０２は整数画素間の１つの分数画素位置でフィルタパターン情報記憶部３９０１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し（ステップＳ４１０２）、選択したフィルタパターンをフィルタパターン情報符号化部３９０３およびフレーム画像符号化部３９０４へ出力する（ステップＳ４１０３）。
【０２７６】
次に、フィルタパターン選択部３９０２は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択したかを判定し（ステップＳ４１０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ４１０２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを選択した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０２７７】
次に、図４２を使ってフィルタパターン情報符号化部３９０３の動作であるステップＳ４００３を詳細に説明する。図４２は本実施形態の変更例２に係るフィルタパターン選択部３９０２の動作であるステップＳ４００３を説明するフローチャートである。
【０２７８】
まず、フィルタパターン情報符号化部３９０３は符号化対象の動画像に対して、１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンを符号化し（ステップＳ４２０１）、その符号を出力する（ステップＳ４２０２）。
【０２７９】
次に、フィルタパターン情報符号化部３９０３は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを符号化したかを判定し（ステップＳ４２０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを符号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ４２０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを符号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０２８０】
次に、図４３を使ってフレーム画像符号化部３９０４の動作であるステップＳ４００４を詳細に説明する。図４３は本実施形態の変更例２に係るフレーム画像符号化部３９０４の動作であるステップＳ４００４を説明するフローチャートである。
【０２８１】
まず、フレーム画像符号化部３９０４は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成し、フィルタを決定する（ステップＳ４３０１）。また、決定したフィルタのうち、フィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を符号化する（ステップＳ４３０２）。
【０２８２】
次に、フレーム画像符号化部３９０４は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ４３０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ４３０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０２８３】
次に、フレーム画像符号化部３９０４は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ４３０４）。
【０２８４】
次に、フレーム画像符号化部３９０４は分数画素精度の参照画像を使って、符号化対象の動画像シーケンス３９０５を動き補償を行って符号化し（ステップＳ４３０５）、フィルタ係数を符号化した符号と合わせて外部へ出力し（ステップＳ４３０６）、処理を終了する。
【０２８５】
次に、コンピュータを上述した動画像符号化装置３９０として機能させるための動画像符号化プログラム４４０について説明する。図４４は動画像符号化プログラム４４０の構成を示す図である。
【０２８６】
図４４に示されるように、動画像符号化プログラム４４０は、処理を統括するメインモジュールプログラム４４０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール４４０２と、フィルタパターン選択モジュール４４０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール４４０４と、フレーム画像符号化モジュール４４０５とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール４４０２と、フィルタパターン選択モジュール４４０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール４４０４と、フレーム画像符号化モジュール４４０５とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部３９０１と、フィルタパターン選択部３９０２と、フィルタパターン情報符号化部３９０３と、フレーム画像符号化部３９０４と同様である。
【０２８７】
なお、フィルタパターン情報記憶部３９０１に記憶されているフィルタパターンは必ずしも識別子と関連付けられている必要はない。
【０２８８】
図４５は、本実施形態の変更例２に係る動画像復号化装置４５０の構成を示すブロック図である。動画像復号化装置４５０は、その機能的な構成要素として、フィルタパターン情報復号化部（フィルタパターン情報復号化手段）４５０１と、フレーム画像復号化部（フレーム画像復号化手段）４５０２とを備えて構成される。
【０２８９】
フィルタパターン情報復号化部４５０１は、外部から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号４５０３を符号化対象の画像シーケンス単位で復号化し、フィルタパターンを取得する。フィルタパターン情報復号化部４５０１は、整数画素間の分数画素位置ごとに復号化したフィルタパターンを、フィルタパターン４５０４としてフレーム画像復号化部４５０２へ出力する。
【０２９０】
具体的には、フィルタパターン情報復号化部４５０１は、外部から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号４５０３から１次元の２値データ列を復号化し、それらを有意係数と非有意係数の２次元の２値パターンに並び替えてフィルタパターン４５０４としてフレーム画像復号化部４５０２へ出力する。
【０２９１】
フレーム画像復号化部４５０２は、フィルタパターン情報復号化部４５０１から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン４５０４を使って、外部から入力されたフレーム画像符号４５０５を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する。
【０２９２】
具体的には、フレーム画像復号化部４５０２は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン４５０４内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、フレーム画像符号４５０５から復号し、フィルタを生成する。次に、フレーム画像復号化部４５０２は、過去に復号化済みの参照画像に対して、整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して復号化対象のフレーム画像を復号化する。
【０２９３】
次に、図４６を使って、本実施形態の変更例２に係る動画像復号化方法の動作を説明する。図４６は本実施形態の変更例２に係る動画像復号化装置４５０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【０２９４】
まず、フィルタパターン情報復号化部４５０１が、外部から入力されたフィルタパターン情報符号から、復号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンを復号化し、フィルタパターンを取得する（ステップＳ４６０１）。
【０２９５】
次に、フレーム画像復号化部４５０２が、フィルタパターン情報復号化部４５０１から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンを使って、外部から入力されたフレーム画像符号４５０５を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する（ステップＳ４６０２）。
【０２９６】
次に、図４７を使って、フィルタパターン情報復号化部４５０１の動作であるステップＳ４６０１を詳細に説明する。図４７は本実施形態の変更例２に係るフィルタパターン情報復号化部４５０１の動作であるステップＳ４６０１を説明するフローチャートである。
【０２９７】
まず、フィルタパターン情報復号化部４５０１は復号化対象の動画像に対して、外部から１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン符号を入力する（ステップＳ４７０１）。
【０２９８】
次に、フィルタパターン情報復号化部４５０１は入力されたフィルタパターン符号からフィルタパターンを復号化し、フィルタパターンを取得するする。（ステップＳ４７０２）
次に、フィルタパターン情報復号化部４５０１は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを復号化したかを判定し（ステップＳ４７０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを復号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ４７０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンを復号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０２９９】
次に、図４８を使ってフレーム画像復号化部４５０２の動作であるステップＳ４６０２を詳細に説明する。図４８は本実施形態の変更例２に係るフレーム画像復号化部４５０２の動作であるステップＳ４６０２を説明するフローチャートである。
【０３００】
まず、フレーム画像復号化部４５０２は外部からフレーム画像符号を入力する（ステップＳ４８０１）。
【０３０１】
次に、フレーム画像復号化部４５０２は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、復号化するフレーム画像ごとに復号化し（ステップＳ４８０２）、フィルタを決定する（ステップＳ４８０３）。
【０３０２】
次に、フレーム画像復号化部４５０２は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ４８０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ４８０２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０３０３】
次に、フレーム画像復号化部４５０２は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ４８０５）。
【０３０４】
次に、フレーム画像復号化部４５０２は分数画素精度の参照画像を使って、フレーム画像符号から復号化対象の動画像シーケンスを動き補償を行って復号化、出力して（ステップＳ４８０６）、処理を終了する。
【０３０５】
次に、コンピュータを上述した動画像復号化装置４５０として機能させるための動画像復号化プログラム４９０について説明する。図４９は動画像復号化プログラム４９０の構成を示す図である。
【０３０６】
図４９に示されるように、動画像復号化プログラム４９０は、処理を統括するメインモジュールプログラム４９０１と、フィルタパターン情報復号化モジュール４９０２と、フレーム画像復号化モジュール４９０３とを備える。フィルタパターン情報復号化モジュール４９０２と、フレーム画像復号化モジュール４９０３とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報復号化部４５０１と、フレーム画像復号化部４５０２と同様である。
【０３０７】
以上のような動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化する動画像シーケンス単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化すればよいので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。また、フィルタパターン選択部が直接フィルタパターンを符号化し、フィルタパターン情報復号化部が直接フレームパターンを復号化するので、フレーム画像復号化部がフィルタパターン情報記憶部を備える必要が無く、動画像復号化装置、動画像復号化方法、動画像復号化プログラムを簡易化することができる。
【０３０８】
（実施形態１の変更例３）
本発明の第１の実施形態の変更例３に係わる動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法、動画像復号化プログラムについて図面を参照して説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０３０９】
図５０は本実施形態の変更例３に係る動画像符号化装置５００の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置５００はその機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）５００１と、フィルタパターン選択部（フィルタパターン選択手段）５００２と、フィルタパターン情報符号化部（フィルタパターン情報符号化手段）５００３と、フレーム画像符号化部（フレーム画像符号化手段）５００４と、符号合成部（符号合成手段）を５００５と備えて構成される。なお、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）５００１およびフィルタパターン選択部（フィルタパターン選択手段）５００２は、それぞれ本発明の第１の実施形態におけるフィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２０１およびフィルタパターン選択部（フィルタパターン選択手段）２０２と同一であるので、その詳細な説明を省略する。
【０３１０】
フィルタパターン情報記憶部５００１は、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶している。
【０３１１】
フィルタパターン選択部５００２は、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス５００６に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部５００１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、選択したフィルタパターンの識別子であるフィルタパターン識別子５００７をフィルタパターン情報符号化部５００３およびフレーム画像符号化部５００４へ出力する。
【０３１２】
フィルタパターン情報符号化部５００３は、フィルタパターン選択部５００２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子５００７を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化し、フィルタパターン符号５００８として符号合成部５００５へ出力する。
【０３１３】
フレーム画像符号化部５００４は、フィルタパターン選択部５００２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子５００７に関連付けられたフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部５００１を参照して判別し、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス５００６を、判別したフィルタパターンを使って符号化する。フレーム画像符号化部５００４は、符号化したフレーム画像符号５００９を符号合成部５００５へ出力する。
【０３１４】
具体的には、フレーム画像符号化部５００４は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子５００７に関連付けられたフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する。このとき、フレーム画像符号化部５００４は過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に、符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるようにフィルタパターン内の有意係数１の部分のフィルタ係数を生成する。
【０３１５】
なお、フレーム画像符号化部５００４が整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子５００７に関連付けられたフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成する方法は、過去に符号化した参照画像にフィルタをかけて分数画素精度の参照画像を作成した場合に符号化対象のフレーム画像の信号との誤差が最小となるような方法には限定されず、その他の方法でも良い。
【０３１６】
符号合成部５００５は、フィルタパターン情報符号化部５００３から入力されたフィルタパターン符号５００８と、フレーム画像符号化部５００４から入力されたフレーム画像符号５００９を合わせて、合成符号５０１０として外部へ出力する。
【０３１７】
なお、符号合成部５００５がフィルタパターン符号５００８とフレーム画像符号５００９を合わせる方法は、フィルタパターン符号５００８をシーケンスヘッダとして、フレーム画像符号５００９と同一のビットストリームとする方法が挙げられる。また、符号合成部５００５がフィルタパターン符号５００８とフレーム画像符号５００９を合わせる方法はこの方法には限定されず、あらゆる合成の方法が可能である。
【０３１８】
次に、図５１を使って、本実施形態の変更例３に係る動画像符号化方法の動作を説明する。図５１は本実施形態の変更例３に係る動画像符号化装置５００の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【０３１９】
まず、フィルタパターン情報記憶部５００１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ５１０１）。
【０３２０】
次に、フィルタパターン選択部５００２が外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス５００６に対して、符号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターン情報記憶部５００１に記憶されたフィルタパターンから１つのフィルタパターンを選択し、その識別子を判別する（ステップＳ５１０２）。
【０３２１】
次に、フィルタパターン情報符号化部５００３が、フィルタパターン選択部５００２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子を符号化対象の画像シーケンス単位で符号化する（ステップＳ５１０３）。
【０３２２】
また、フレーム画像符号化部５００４が、フィルタパターン選択部５００２が選択した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子のフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部５００１を参照して判別し、外部から入力された符号化対象の動画像シーケンス５００６を、判別したフィルタパターンを使って符号化する（ステップＳ５１０４）。
【０３２３】
次に、符号合成部５００５が、符号合成部５００５がフィルタパターン符号とフレーム画像符号を合わせて出力する（ステップＳ５１０５）。
【０３２４】
フィルタパターン選択部５００２の動作であるステップＳ５１０２は、本発明の第１の実施形態におけるフィルタパターン選択部２０２の動作であるステップＳ１８０２と同一であるので、その説明を省略する。
【０３２５】
次に、図５２を使ってフィルタパターン情報符号化部５００３の動作であるステップＳ５１０３を詳細に説明する。図５２は本実施形態の変更例３に係るフィルタパターン選択部５００２の動作であるステップＳ５１０３を説明するフローチャートである。
【０３２６】
まず、フィルタパターン情報符号化部５００３は符号化対象の動画像に対して、１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子を符号化する（ステップＳ５２０１）。
【０３２７】
次に、フィルタパターン情報符号化部５００３は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化したかを判定し（ステップＳ５２０２）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ５００１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターンの識別子を符号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０３２８】
次に、図５３を使ってフレーム画像符号化部５００４の動作であるステップＳ５１０４を詳細に説明する。図５３は本実施形態の変更例３に係るフレーム画像符号化部５００４の動作であるステップＳ５１０４を説明するフローチャートである。
【０３２９】
まず、フレーム画像符号化部５００４は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子から、フィルタパターン情報記憶部５００１を参照してフィルタパターンを判別し（ステップＳ５３０１）、判別したフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、符号化するフレーム画像ごとに生成し、フィルタを決定する（ステップＳ５３０２）。また、決定したフィルタのうち、フィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を符号化する（ステップＳ５３０５）。
【０３３０】
次に、フレーム画像符号化部５００４は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ５３０４）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ５３０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０３３１】
次に、フレーム画像符号化部５００４は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ５３０５）。
【０３３２】
次に、フレーム画像符号化部５００４は分数画素精度の参照画像を使って、符号化対象の動画像シーケンス５００６を動き補償を行って符号化し（ステップＳ５３０６）、処理を終了する。
【０３３３】
次に、図５４を使って符号合成部５００５の動作であるステップＳ５１０５を詳細に説明する。図５４は本実施形態の変更例３に係る符号合成部５００５の動作であるステップＳ５１０５を説明するフローチャートである。
【０３３４】
まず、符号合成部５００５は入力されたフィルタパターンの識別子の符号と入力画像を符号化した符号を合成する（ステップＳ５４０１）。
【０３３５】
次に、符号合成部５００５はフィルタパターンの識別子の符号と入力画像を符号化した符号を合わせた符号を出力し（ステップＳ５４０２）、処理を終了する。
【０３３６】
次に、コンピュータを上述した動画像符号化装置５００として機能させるための動画像符号化プログラム５５０について説明する。図５５は動画像符号化プログラム５５０の構成を示す図である。
【０３３７】
図５５に示されるように、動画像符号化プログラム５５０は、処理を統括するメインモジュールプログラム５５０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール５５０２と、フィルタパターン選択モジュール５５０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール５５０４と、フレーム画像符号化モジュール５５０５と、符号合成モジュール５５０６とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール５５０２と、フィルタパターン選択モジュール５５０３と、フィルタパターン情報符号化モジュール５５０４と、フレーム画像符号化モジュール５５０５と、符号合成モジュール５５０６がコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部５００１と、フィルタパターン選択部５００２と、フィルタパターン情報符号化部５００３と、フレーム画像符号化部５００４と、符号合成部５００５と同様である。
【０３３８】
図５６は、本実施形態の変更例３に係る動画像復号化装置５６０の構成を示すブロック図である。動画像復号化装置５６０は、その機能的な構成要素として、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン記憶手段）５６０１と、符号分離部（符号分離手段）５６０２と、フィルタパターン情報復号化部（フィルタパターン情報復号化手段）５６０３と、フレーム画像復号化部（フレーム画像復号化手段）５６０４とを備えて構成される。なお、フィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）５６０１は、本発明の第１の実施形態におけるフィルタパターン情報記憶部（フィルタパターン情報記憶手段）２０１と同一であるので、その詳細な説明を省略する。
【０３３９】
フィルタパターン情報記憶部５６０１は、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶している。このフィルタパターン情報記憶部５６０１は、動画像符号化装置５００におけるフィルタパターン情報記憶部５００１と同一である。
【０３４０】
符号分離部５６０２は、外部から入力された合成符号５６０５を入力し、フィルタパターン符号５６０６とフレーム画像符号５６０８に分離する。符号分離部５６０２は、フィルタパターン符号５６０６をフィルタパターン情報復号化部５６０３へ出力する。また、符号分離部５６０２は、フレーム画像符号５６０８をフレーム画像復号化部５６０４へ出力する。
【０３４１】
なお、符号分離部５６０２が合成符号５６０５をフィルタパターン符号５６０６とフレーム画像符号５６０８に分離する方法は、ビットストリームからフィルタパターン符号５６０６をシーケンスヘッダとして分離する方法が挙げられる。また、符号分離部５６０２がフィルタパターン符号５６０６とフレーム画像符号５６０８も分離する方法はこの方法には限定されず、あらゆる分離の方法が可能である。
【０３４２】
フィルタパターン情報復号化部５６０３は、符号分離部５６０２から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン符号５６０６を符号化対象の画像シーケンス単位で復号化し、フィルタパターン識別子５６０７としてフレーム画像復号化部５６０４へ出力する。
【０３４３】
フレーム画像復号化部５６０４は、フィルタパターン情報復号化部５６０３から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子５６０７に関連付けられたフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部５６０１を参照して判別し、判別したフィルタパターンを使って、符号分離部５６０２から入力されたフレーム画像符号５６０８を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する。
【０３４４】
具体的には、フレーム画像復号化部５６０４は、整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子５６０７に関連付けられたフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、フレーム画像符号５６０８から復号し、フィルタを生成する。次に、フレーム画像復号化部５６０４は、過去に復号化済みの参照画像に対して、整数画素間の分数画素位置ごとに生成したフィルタを使って分数画素精度の参照画像を作成し、動き補償して復号化対象のフレーム画像を復号化する。
【０３４５】
次に、図５７を使って、本実施形態の変更例３に係る動画像復号化方法の動作を説明する。図５７は本実施形態の変更例３に係る動画像復号化装置５６０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【０３４６】
まず、フィルタパターン情報記憶部５６０１が、整数画素間の分数画素位置ごとに２次元行列のフィルタの有意係数のパターンであるフィルタパターンを識別子と関連付けて複数記憶する（ステップＳ５７０１）。
【０３４７】
次に、符号分離部５６０２が、外部から入力された合成符号をフィルタパターン符号とフレーム画像符号に分離する。（ステップＳ５７０２）。
【０３４８】
次に、フィルタパターン情報復号化部５６０３が、フィルタパターン情報符号から、復号化対象の画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターンの識別子を復号化する（ステップＳ５７０３）。
【０３４９】
次に、フレーム画像復号化部５６０４が、フィルタパターン情報復号化部５６０３から入力された整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタパターン識別子に関連付けられたフィルタパターンを、フィルタパターン情報記憶部５６０１を参照して判別し、判別したフィルタパターンを使って、フレーム画像符号を復号化し、表示装置（明記せず）などの外部へ出力する（ステップＳ５７０４）。
【０３５０】
次に、図５８を使って、符号分離部５６０２の動作であるステップＳ５７０２を詳細に説明する。図５８は本実施形態の変更例３に係る符号分離部５６０２の動作であるステップＳ５７０２を説明するフローチャートである。
【０３５１】
まず、符号分離部５６０２は、外部からフィルタパターンの識別子の符号と入力画像を符号化した符号を合わせた符号を入力する（ステップＳ５８０１）。
【０３５２】
次に、符号分離部５６０２は、フィルタパターンの識別子の符号と入力画像を符号化した符号を合わせた符号を、フィルタパターン符号とフレーム画像符号に分離し（ステップＳ５８０２）、処理を終了する。
【０３５３】
次に、図５９を使ってフィルタパターン情報復号化部５６０３の動作であるステップＳ５７０３を詳細に説明する。図５９は本実施形態の変更例３に係るフィルタパターン情報復号化部５６０３の動作であるステップＳ５７０３を説明するフローチャートである。
【０３５４】
まず、フィルタパターン情報復号化部５６０３は復号化対象の動画像に対して、符号分離部から１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターン符号を入力する（ステップＳ５９０１）。
【０３５５】
次に、フィルタパターン情報復号化部５６０３は入力されたフィルタパターン符号からフィルタパターンの識別子であるフィルタパターン識別子を復号化する。（ステップＳ５９０２）
次に、フィルタパターン情報復号化部５６０３は全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターン識別子を復号化したかを判定し（ステップＳ５９０３）、全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターン識別子を復号化していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ５９０１から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でフィルタパターン識別子を復号化した場合（ＹＥＳ）は処理を終了する。
【０３５６】
次に、図６０を使ってフレーム画像復号化部５６０４の動作であるステップＳ５７０４を詳細に説明する。図６０は本実施形態の変更例３に係るフレーム画像復号化部５６０４の動作であるステップＳ５７０４を説明するフローチャートである。
【０３５７】
まず、フレーム画像復号化部５６０４は符号分離部からフレーム画像符号を入力する（ステップＳ６００１）。
【０３５８】
次に、フレーム画像復号化部５６０４は１つの整数画素間の分数画素位置でのフィルタパターンの識別子から、フィルタパターン情報記憶部５６０１を参照してフィルタパターンを判別し（ステップＳ６００２）、判別したフィルタパターン内の有意係数である１の部分のフィルタ係数を、復号化するフレーム画像ごとに復号化し（ステップＳ６００３）、フィルタを決定する（ステップＳ６００４）。
【０３５９】
次に、フレーム画像復号化部５６０４は全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定したかを判定し（ステップＳ６００５）、全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定していない場合（ＮＯ）は、次の整数画素間の分数画素位置についてステップＳ６００２から繰り返す。全ての整数画素間の分数画素位置でのフィルタを決定した場合（ＹＥＳ）は、次のステップへ進む。
【０３６０】
次に、フレーム画像復号化部５６０４は決定した整数画素間の分数画素位置ごとのフィルタを、過去に符号化済みの参照画像にかけて、分数画素精度の参照画像を作成する（ステップＳ６００６）。
【０３６１】
次に、フレーム画像復号化部５６０４は分数画素精度の参照画像を使って、フレーム画像符号から復号化対象の動画像シーケンスを動き補償を行って復号化、出力して（ステップＳ６００７）、処理を終了する。
【０３６２】
次に、コンピュータを上述した動画像復号化装置５６０として機能させるための動画像復号化プログラム６１０について説明する。図６１は動画像復号化プログラム６１０の構成を示す図である。
【０３６３】
図６１に示されるように、動画像復号化プログラム６１０は、処理を統括するメインモジュールプログラム６１０１と、フィルタパターン情報記憶モジュール６１０２と、符号分離モジュール６１０３と、フィルタパターン情報復号化モジュール６１０４と、フレーム画像復号化モジュール６１０５とを備える。フィルタパターン情報記憶モジュール６１０２と、符号分離モジュール６１０３と、フィルタパターン情報復号化モジュール６１０４と、フレーム画像復号化モジュール６１０５とがコンピュータに行わせる機能は、それぞれ対応の上述したフィルタパターン情報記憶部５６０１と、符号分離部５６０２と、フィルタパターン情報復号化部５６０３と、フレーム画像復号化部５６０４と同様である。
【０３６４】
以上のような動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化する動画像シーケンス単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化すればよいので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。また、このような動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムによれば、フィルタパターンを符号化ビットストリームの一部として符号化して出力することで、フレーム画像符号との対応付けを容易にすることが可能となる。また、このような動画像復号化装置、動画像復号化方法及び動画像復号化プログラムによれば、符号化ビットストリームの一部からフィルタパターンを復号化することで、フレーム画像符号との対応付けを容易にすることが可能となる。
【０３６５】
また、フィルタパターン選択部５００２は、符号化する動画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターンを選択するのではなく、符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターンを選択しても良い。この場合、フィルタパターン情報符号化部５００３は符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタパターン符号５００８を符号化する。また、符号合成部５００５は、符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位のヘッダ情報としてフィルタパターン符号５００８をフレーム画像符号５００９と合成する。また、符号分離部５６０２は、入力された合成符号から符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位のヘッダ情報としてフィルタパターン符号５６０６を分離する。また、フィルタパターン情報復号化部５６０３は復号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタパターン符号５６０６を復号化する。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像を複数まとめたフレーム画像群単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化および復号化するので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像を複数まとめたフレーム群の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【０３６６】
また、フィルタパターン選択部５００２は、符号化する動画像シーケンス単位で整数画素間の分数画素位置ごとにフィルタパターンを選択するのではなく、符号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターンを選択しても良い。この場合、フィルタパターン情報符号化部５００３は符号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターン符号５００８を符号化する。また、符号合成部５００５は、符号化対象のフレーム画像ごとにフレームヘッダ情報としてフィルタパターン符号５００８をフレーム画像符号５００９と合成する。また、符号分離部５６０２は、入力された合成符号から符号化対象のフレーム画像ごとにフレームヘッダ情報としてフィルタパターン符号５６０６を分離する。また、フィルタパターン情報復号化部５６０３は復号化対象のフレーム画像ごとにフィルタパターン符号５６０６を復号化する。これにより、フィルタを用いて分数画素精度の参照画像を生成して動き補償して符号化および復号化する場合に、符号化対象のフレーム画像単位でフィルタ係数のフィルタパターンを符号化し、符号化するフレーム画像単位でフィルタパターンの有意係数のフィルタ係数のみを符号化および復号化するので、フィルタ係数の符号量を低減しつつ、映像のフレーム画像の特徴に合ったフィルタを使って高い精度で動き補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３６７】
【図１】従来の符号化方式での１／４画素精度を持つ参照画像の画素の配置図である。
【図２】本実施形態に係る動画像符号化装置２０の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の分数画素位置ａについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図４】図１の分数画素位置ｂについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図５】図１の分数画素位置ｃについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図６】図１の分数画素位置ｄについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図７】図１の分数画素位置ｅについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図８】図１の分数画素位置ｆについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図９】図１の分数画素位置ｇについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１０】図１の分数画素位置ｈについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１１】図１の分数画素位置ｉについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１２】図１の分数画素位置ｊについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１３】図１の分数画素位置ｋについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１４】図１の分数画素位置ｎについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１５】図１の分数画素位置ｐについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１６】図１の分数画素位置ｑについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１７】図１の分数画素位置ｒについての、３種類の２次元の６タップフィルタのフィルタパターンを示す図である。
【図１８】本実施形態に係る動画像符号化装置２０の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【図１９】本実施形態に係るフィルタパターン選択部２０２の動作であるステップＳ１８０２を説明するフローチャートである。
【図２０】本実施形態に係るフィルタパターン選択部２０２の動作であるステップＳ１８０３を説明するフローチャートである。
【図２１】本実施形態に係るフレーム画像符号化部２０４の動作であるステップＳ１８０４を説明するフローチャートである。
【図２２】動画像符号化プログラム２２０の構成を示す図である。
【図２３】本実施形態に係る動画像復号化装置２３０の構成を示すブロック図である。
【図２４】本実施形態に係る動画像復号化装置２３０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【図２５】本実施形態に係るフィルタパターン情報復号化部２３０２の動作であるステップＳ２４０２を説明するフローチャートである。
【図２６】本実施形態に係るフレーム画像復号化部２３０３の動作であるステップＳ２４０３を説明するフローチャートである。
【図２７】動画像復号化プログラム２７０の構成を示す図である。
【図２８】本実施形態の変更例１に係る動画像符号化装置２８０の構成を示すブロック図である。
【図２９】本実施形態の変更例１に係る動画像符号化装置２８０の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【図３０】本実施形態の変更例１に係るフィルタパターン選択部２８０２の動作であるステップＳ２９０２を説明するフローチャートである。
【図３１】本実施形態の変更例１に係るフィルタパターン選択部２８０２の動作であるステップＳ２９０３を説明するフローチャートである。
【図３２】本実施形態の変更例１に係るフレーム画像符号化部２８０４の動作であるステップＳ２９０４を説明するフローチャートである。
【図３３】動画像符号化プログラム３３０の構成を示す図である。
【図３４】本実施形態の変更例１に係る動画像復号化装置３４０の構成を示すブロック図である。
【図３５】本実施形態の変更例１に係る動画像復号化装置３４０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【図３６】本実施形態の変更例１に係るフィルタパターン情報復号化部３４０２の動作であるステップＳ３５０２を説明するフローチャートである。
【図３７】本実施形態の変更例１に係るフレーム画像復号化部３４０３の動作であるステップＳ３５０３を説明するフローチャートである。
【図３８】動画像復号化プログラム３８０の構成を示す図である。
【図３９】本実施形態の変更例２に係る動画像符号化装置３９０の構成を示すブロック図である。
【図４０】本実施形態の変更例２に係る動画像符号化装置３９０の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【図４１】本実施形態の変更例２に係るフィルタパターン選択部３９０２の動作であるステップＳ４００２を説明するフローチャートである。
【図４２】本実施形態の変更例２に係るフィルタパターン選択部３９０２の動作であるステップＳ４００３を説明するフローチャートである。
【図４３】本実施形態の変更例２に係るフレーム画像符号化部３９０４の動作であるステップＳ４００４を説明するフローチャートである。
【図４４】動画像符号化プログラム４４０の構成を示す図である。
【図４５】本実施形態の変更例２に係る動画像復号化装置４５０の構成を示すブロック図である。
【図４６】本実施形態の変更例２に係る動画像復号化装置４５０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【図４７】本実施形態の変更例２に係るフィルタパターン情報復号化部４５０１の動作であるステップＳ４６０１を説明するフローチャートである。
【図４８】本実施形態の変更例２に係るフレーム画像復号化部４５０２の動作であるステップＳ４６０２を説明するフローチャートである。
【図４９】動画像復号化プログラム４９０の構成を示す図である。
【図５０】本実施形態の変更例３に係る動画像符号化装置５００の構成を示すブロック図である。
【図５１】本実施形態の変更例３に係る動画像符号化装置５００の動作である動画像符号化方法を説明するフローチャートである。
【図５２】本実施形態の変更例３に係るフィルタパターン選択部５００２の動作であるステップＳ５１０３を説明するフローチャートである。
【図５３】本実施形態の変更例３に係るフレーム画像符号化部５００４の動作であるステップＳ５１０４を説明するフローチャートである。
【図５４】本実施形態の変更例３に係る符号合成部５００５の動作であるステップＳ５１０５を説明するフローチャートである。
【図５５】動画像符号化プログラム５５０の構成を示す図である。
【図５６】本実施形態の変更例３に係る動画像復号化装置５６０の構成を示すブロック図である。
【図５７】本実施形態の変更例３に係る動画像復号化装置５６０の動作である動画像復号化方法を説明するフローチャートである。
【図５８】本実施形態の変更例３に係る符号分離部５６０２の動作であるステップＳ５７０２を説明するフローチャートである。
【図５９】本実施形態の変更例３に係るフィルタパターン情報復号化部５６０３の動作であるステップＳ５７０３を説明するフローチャートである。
【図６０】本実施形態の変更例３に係るフレーム画像復号化部５６０４の動作であるステップＳ５７０４を説明するフローチャートである。
【図６１】動画像復号化プログラム６１０の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０３６８】
２０…動画像符号化装置、２０１…フィルタパターン情報記憶部、２０２…フィルタパターン選択部、２０３…フィルタパターン情報符号化部、２０４…フレーム画像符号化部、２０５…動画像シーケンス、２０６…フィルタパターン識別子、２０７…フィルタパターン符号、２０８…フレーム画像符号、２２０…動画像符号化プログラム、２２０１…メインモジュールプログラム、２２０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、２２０３…フィルタパターン選択モジュール、２２０４…フィルタパターン情報符号化モジュール、２２０５…フレーム画像符号化モジュール、２３０…動画像復号化装置、２３０１…フィルタパターン情報記憶部、２３０２…フィルタパターン情報復号化部、２３０３…フレーム画像復号化部、２３０４…フィルタパターン符号、２３０５…フィルタパターン識別子、２３０６…フレーム画像符号、２７０…動画像復号化プログラム、２７０１…メインモジュールプログラム、２７０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、２７０３…フィルタパターン情報復号化モジュール、２７０４…フレーム画像復号化モジュール、２８０…動画像符号化装置、２８０１…フィルタパターン情報記憶部、２８０２…フィルタパターン選択部、２８０３…フィルタパターン情報符号化部、２８０４…フレーム画像符号化部、２８０５…動画像シーケンス、２８０６…フィルタパターン識別子、２８０７…フィルタパターン、２８０８…フィルタパターン符号、２８０９…フレーム画像符号、３３０…動画像符号化プログラム、３３０１…メインモジュールプログラム、３３０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、３３０３…フィルタパターン選択モジュール、３３０４…フィルタパターン情報符号化モジュール、３３０５…フレーム画像符号化モジュール、３４０…動画像復号化装置、３４０１…フィルタパターン情報記憶部、３４０２…フィルタパターン情報復号化部、３４０３…フレーム画像復号化部、３４０４…フィルタパターン符号、３４０５…フィルタパターン、３４０６…フレーム画像符号、３８０…動画像復号化プログラム、３８０１…メインモジュールプログラム、３８０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、３８０３…フィルタパターン情報復号化モジュール、３８０４…フレーム画像復号化モジュール、３９０…動画像符号化装置、３９０１…フィルタパターン情報記憶部、３９０２…フィルタパターン選択部、３９０３…フィルタパターン情報符号化部、３９０４…フレーム画像符号化部、３９０５…動画像シーケンス、３９０６…フィルタパターン、３９０７…フィルタパターン符号、３９０８…フレーム画像符号、４４０…動画像符号化プログラム、４４０１…メインモジュールプログラム、４４０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、４４０３…フィルタパターン選択モジュール、４４０４…フィルタパターン情報符号化モジュール、４４０５…フレーム画像符号化モジュール、４５０…動画像復号化装置、４５０１…フィルタパターン情報復号化部、４５０２…フレーム画像復号化部、４５０３…フィルタパターン符号、４５０４…フィルタパターン、４５０５…フレーム画像符号、４９０…動画像復号化プログラム、４９０１…メインモジュールプログラム、４９０２…フィルタパターン情報復号化モジュール、４９０３…フレーム画像復号化モジュール、５００…動画像符号化装置、５００１…フィルタパターン情報記憶部、５００２…フィルタパターン選択部、５００３…フィルタパターン情報符号化部、５００４…フレーム画像符号化部、５００５…符号合成部、５００６…動画像シーケンス、５００７…フィルタパターン識別子、５００８…フィルタパターン符号、５００９…フレーム画像符号、５０１０…合成符号、５５０…動画像符号化プログラム、５５０１…メインモジュールプログラム、５５０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、５５０３…フィルタパターン選択モジュール、５５０４…フィルタパターン情報符号化モジュール、５５０５…フレーム画像符号化モジュール、５５０６…符号合成モジュール、５６０…動画像復号化装置、５６０１…フィルタパターン情報記憶部、５６０２…符号分離部、５６０３…フィルタパターン情報復号化部、５６０４…フレーム画像復号化部、５６０５…合成符号、５６０６…フィルタパターン符号、５６０７…フィルタパターン識別子、５６０８…フレーム画像符号、６１０…動画像復号化プログラム、６１０１…メインモジュールプログラム、６１０２…フィルタパターン情報記憶モジュール、６１０３…符号分離モジュール、６１０４…フィルタパターン情報復号化モジュール、６１０５…フレーム画像復号化モジュール。
【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】
0005017181.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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