(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像符号化においてマクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化するか，インターマクロブロックとして符号化するかを判定するイントラ・インター判定方法であって，
符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値Ｙによるイントラ・インター判定で，インターマクロブロックと判定されたマクロブロックに対して，さらに該マクロブロック内の画素の二つの色差値Ｕ，Ｖにおいて，ＳＡＤ，ＭＡＤをそれぞれ算出し，いずれかのＳＡＤより所定の重みづけ係数を引いた値が，対応する前記色差値のＭＡＤよりも大きい値となった場合に，該マクロブロックをイントラマクロブロックと判定し直す
ことを特徴とする映像符号化におけるイントラ・インター判定方法。
【請求項２】
映像符号化においてマクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化するか，インターマクロブロックとして符号化するかを判定するイントラ・インター判定部を有する映像符号化装置において，
前記イントラ・インター判定部は，
符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値Ｙによるイントラ・インター判定を行う輝度値判定手段と，
前記輝度値判定手段によりインターマクロブロックと判定されたマクロブロックに対して，さらに該マクロブロック内の画素の二つの色差値Ｕ，Ｖにおいて，ＳＡＤ，ＭＡＤをそれぞれ算出し，いずれかのＳＡＤより所定の重みづけ係数を引いた値が，対応する前記色差値のＭＡＤよりも大きい値となった場合に，該マクロブロックをイントラマクロブロックと判定する色差値判定手段とを備える
ことを特徴とする映像符号化装置。
【請求項３】
映像符号化においてマクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化するか，インターマクロブロックとして符号化するかをコンピュータによって判定するためのプログラムであって，
符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値Ｙによりイントラ・インター判定を行う処理と，
前記イントラ・インター判定によりインターマクロブロックと判定されたマクロブロックに対して，さらに該マクロブロック内の画素の二つの色差値Ｕ，Ｖにおいて，ＳＡＤ，ＭＡＤをそれぞれ算出する処理と，
前記算出結果にもとづき，いずれかのＳＡＤから所定の重みづけ係数を引いた値が，対応する前記色差値のＭＡＤよりも大きい値となった場合に，該マクロブロックをイントラマクロブロックと判定し直す処理とを，
コンピュータに実行させるための映像符号化プログラム。
【請求項４】
映像符号化においてマクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化するか，インターマクロブロックとして符号化するかをコンピュータによって判定するためのプログラムを記録した記録媒体であって，
符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値Ｙによりイントラ・インター判定を行う処理と，
前記イントラ・インター判定によりインターマクロブロックと判定されたマクロブロックに対して，さらに該マクロブロック内の画素の二つの色差値Ｕ，Ｖにおいて，ＳＡＤ，ＭＡＤをそれぞれ算出する処理と，
前記算出結果にもとづき，いずれかのＳＡＤから所定の重みづけ係数を引いた値が，対応する前記色差値のＭＡＤよりも大きい値となった場合に，該マクロブロックをイントラマクロブロックと判定し直す処理とを，
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
ことを特徴とする映像符号化プログラムの記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
映像符号化において，符号化対象マクロブロックを，他のマクロブロックからの予測を伴なわないイントラマクロブロック，あるいは他のマクロブロックからの予測を伴なうインターマクロブロックのどちらで符号化を行うかの判定は，画質に与える影響を考慮した上で判定することが望ましい。
【０００２】
本発明は，映像符号化の符号化制御に係わり，特に符号化対象マクロブロックがイントラマクロブロック，インターマクロブロックのどちらで符号化すべきであるかを判定する映像符号化におけるマクロブロックの色差ＳＡＤによる映像符号化におけるイントラ・インター判定方法，映像符号化装置，映像符号化プログラムおよびそのプログラムの記録媒体に関する。
【０００３】
【従来の技術】
映像符号化の国際標準であるＭＰＥＧ−４で規定されている検証モデルｖｅｒ．１６（ＶＭ１６）の符号化制御において，Ｐ−ＶＯＰ内の符号化対象マクロブロックをイントラマクロブロック，インターマクロブロックのいずれの型（モード）で符号化するかを判定するイントラ・インター判定では，該符号化対象マクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化した場合の予測発生符号量として，該符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値ＹのＭＡＤ（マクロブロック内の画素値の平均値と各画素値の差分の絶対値総和）を用い，インターマクロブロックとして符号化した場合の予測発生符号量として，画素の輝度値ＹのＳＡＤ（あらかじめ算出した動きベクトルにより作成した予測画像と原画像の画素値の差分の絶対値総和）を用い，これらの値の大小比較によって，予測発生符号量が小さい方の型を採用していた。
【０００４】
図４は従来のイントラ・インター判定方法の例を説明する図である。従来の映像符号化におけるイントラ・インター判定部６０では，輝度値判定手段１１によって，入力のＰ−ＶＯＰの符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値ＹのＭＡＤと，輝度値ＹのＳＡＤとの大小比較処理を行い，輝度値ＹのＭＡＤが輝度値ＹのＳＡＤよりも小さい値をとる場合，具体的には輝度値ＹのＭＡＤの値Ａy が，輝度値ＹのＳＡＤの値ＳＡＤinter から所定の値２＊ＮB を引いたものより小さい場合には，該符号化対象マクロブロックをイントラマクロブロックと判定し，それ以外の場合には，インターマクロブロックと判定する。
【０００５】
なお，「ＭＰＥＧ−４」，「ＶＭ１６」，「Ｐ−ＶＯＰ」，「マクロブロック」，「イントラマクロブロック」，「インターマクロブロック」，「イントラ・インター判定」，「動きベクトル」，「ＭＡＤ」，「ＳＡＤ」については，次の文献１，２に記載されている。
・文献１：「“ＭＰＥＧ−４のすべて”，ｐｐ．３７−１１６，三木弼一著，工業調査会」。
・文献２：「“ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１：ＭＰＥＧ−４Ｖｉｄｅｏ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  １６．０”，Ｓｈｉｇｅｒｕ  Ｆｕｋｕｎａｇａ  他，ｐｐ．４８−５０，Ｍａｒｃｈ，２０００」。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＰＥＧの一般的な符号化方式において，人間は色に敏感でないことを利用して色差情報を削減する手段が多く用いられている。本発明が対象としている映像符号化方式の一つであるＭＰＥＧ−４では，色差情報を縦方向と横方向に半分ずつ削減しているため，色差情報の情報量は輝度情報の情報量の１／４となっている。したがって，全体の発生符号量に大きく影響がある情報は，輝度情報であるといえる。
【０００７】
従来のマクロブロックのイントラ・インター判定では，イントラマクロブロックとして符号化した場合とインターマクロブロックで符号化した場合の予測発生符号量の大小比較によってモードを決定しており，上述のように発生符号量の予測には，情報量が多い輝度値だけが利用されていた。
【０００８】
したがって，図４で説明したような従来方法によってイントラ・インター判定を行うと，色差値の誤差が大きくなってしまう場合でも，このことが全く考慮されず，輝度値情報のみによる判定によってインター判定されてしまうことがあり，視覚的に色の貼りつきが残ってしまうという現象が多くみられた。
【０００９】
すなわち，従来技術による判定方法の問題点として，例えば動きベクトルが適切に算出されなかった場合において，さらに輝度値ＹのＳＡＤが小さい値となってしまうような場合には，イントラ・インター判定では，インターマクロブロックとして判定されてしまうため，実際には二つの色差値Ｕ，Ｖのいずれかの値の差が，色の貼りつきとして画面内に残ってしまう現象が挙げられる。これは画面内を色差値Ｕ，Ｖのいずれかの値を多く含む物体が激しく動き回るような映像によく起こる現象である。
【００１０】
このようなマクロブロックに対しては，イントラマクロブロックとして符号化を行う必要があるが，従来の判定方法では，輝度値Ｙのみを利用した判定のために，このような現象を回避することはできなかった。
【００１１】
本発明の目的は，映像の符号化において，色の貼りつき現象を抑えるための，マクロブロックのイントラ・インター判定を行うことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は，上記課題を解決するため，符号化対象マクロブロックのイントラ・インター判定の際に，輝度値ＹのＭＡＤと輝度値ＹのＳＡＤの判定に対して，さらに該符号化対象マクロブロック内の二つの色差値Ｕ，Ｖにおいて，ＭＡＤ，ＳＡＤを算出し，再度イントラ・インター判定する処理を追加する。
【００１３】
すなわち，前記従来のイントラ・インター判定において，インターマクロブロックに判定した該符号化対象マクロブロックに対して，さらに該符号化対象マクロブロック内の二つ色差値Ｕ，ＶにおいてＭＡＤ，ＳＡＤをそれぞれ算出し，大小比較を行う。いずれかのＳＡＤから重みづけ係数を引いた値がＭＡＤよりも大きい値となる場合には，該符号化対象マクロブロックの予測の誤差が大きいとみなし，イントラマクロブロックに再判定する処理を追加する。
【００１４】
従来の技術とは，マクロブロックのイントラ・インター判定にマクロブロック内の画素の輝度値Ｙによる判定に加えて，二つの色差値Ｕ，Ｖを判定に利用する点が大きく異なる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の実施の形態を示す。図１は本発明の実施の形態の原理構成を示す図であって，１０は映像符号化においてマクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化するかインターマクロブロックとして符号化するかを判定するイントラ・インター判定部，１１は輝度値判定手段，１２は色差値判定手段を表す。
【００１６】
輝度値判定手段１１は，図４に示す従来のイントラ・インター判定部６０のうちの輝度値判定手段６１と同様であり，入力のＰ−ＶＯＰの符号化対象マクロブロック内の画素の輝度値ＹのＭＡＤと，輝度値ＹのＳＡＤとの大小比較処理を行う。
【００１７】
輝度値ＹのＭＡＤが輝度値ＹのＳＡＤよりも小さい値をとる場合，具体的には輝度値ＹのＭＡＤの値Ａy が，輝度値ＹのＳＡＤの値ＳＡＤinter から所定の値２＊ＮB を引いたものより小さい場合には，該符号化対象マクロブロックをイントラマクロブロックと判定し，イントラ・インター判定処理を終了し，それ以外の場合には，色差値判定手段１２へと処理を受け渡す。
【００１８】
色差値判定手段１２では，該符号化対象マクロブロック内の画素の色差値ＵのＳＡＤと色差値ＵのＭＡＤの大小比較処理，色差値ＶのＳＡＤと色差値ＶのＭＡＤの大小比較処理を行う。色差値ＵのＳＡＤの値ＳＡＤu から重みづけ係数ＯＭを引いた値が色差値ＵのＭＡＤの値Ａu よりも大きい値をとる場合，もしくは，該色差値ＶのＳＡＤの値ＳＡＤv から重みづけ係数ＯＭを引いた値が色差値ＶのＭＡＤの値Ａv よりも大きい場合には，該符号化対象マクロブロックをイントラマクロブロックと判定し，それ以外の場合にはインターマクロブロックと判定して，イントラ・インター判定処理を終了する。
【００１９】
なお，上記ＮB および重みづけ係数ＯＭは，あらかじめ各種のサンプル画像を用いた実験などにより適切な値を決めるようにする。上記の例において，Ｒ，Ｇ，Ｂの信号と，輝度信号Ｙ，色差信号Ｕ，Ｖとの関係式は，以下のとおりである（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ  Ｒｅｃ．６０１参照）。
【００２０】
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
Ｕ＝Ｒ−Ｙ＝  ０．７０１Ｒ−０．５８７Ｇ−０．１１４Ｂ
Ｖ＝Ｂ−Ｙ＝−０．２９９Ｒ−０．５８７Ｇ＋０．８８６Ｂ
図２は，本発明を適用したＭＰＥＧ−４の符号器のブロック図であり，図３は，その処理フロー図である。図２において，１０はイントラ・インター判定部，２０はＤＣＴ・量子化処理部，３０は逆量子化・ＩＤＣＴ処理部，４０はフレームメモリ格納部，５０は動き補償処理部である。
【００２１】
以下，図２および図３に従って，本発明の適用例を説明する。ステップＳ１では，入力画像に対してフレームタイプがＩ−ＶＯＰであるか否かを判定する。フレームタイプがＩ−ＶＯＰであればステップＳ５へ進み，ＤＣＴ・量子化処理部２０によるイントラマクロブロック符号化処理（ＤＣＴ処理，量子化処理）を行い，フレームタイプがＩ−ＶＯＰでなければステップＳ２へ進む。
【００２２】
ステップＳ２では，フレームタイプがＰ−ＶＯＰであるか否かを判定し，Ｐ−ＶＯＰではなく，Ｂ−ＶＯＰであれば，ステップＳ４へ進む。フレームタイプがＰ−ＶＯＰであれば，ステップＳ３においてイントラ・インター判定部１０によるイントラ・インター判定処理を行う。ここでは，図１で説明したイントラ・インター判定処理が行われ，判定結果がインターマクロブロックであれば，ステップＳ４においてＤＣＴ・量子化処理部２０によるインターマクロブロック符号化処理（ＤＣＴ処理，量子化処理）を行う。判定結果がイントラマクロブロックであれば，ステップＳ５においてＤＣＴ・量子化処理部２０によるイントラマクロブロック符号化処理（ＤＣＴ処理，量子化処理）を行う。
【００２３】
各符号化処理によって生成された符号化データは，ステップＳ６において，逆量子化・ＩＤＣＴ処理部３０による逆量子化処理，ＩＤＣＴ処理が行なわれ，ステップＳ７において，フレームメモリ格納部４０によりフレームメモリに格納され，ステップＳ８において，動き補償処理部５０による動き補償の処理が行われて，次フレーム以降の処理に再利用される。
【００２４】
以上の処理は，専用のプロセッサやハードウェア回路によって実現できるほか，汎用コンピュータとソフトウェアプログラムとによって実現することもでき，そのプログラムは，コンピュータが読み取り可能な可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハードディスク等の適当な記録媒体に格納して，そこから読み出すことによりコンピュータに実行させることができる。また，そのプログラムは通信回線を経由して他のコンピュータからダウンロードすることができ，それをインストールして実行させることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，マクロブロック内の画素の二つの色差値Ｕ，Ｖを利用したイントラ・インター判定処理によって，動きベクトルが正しく算出されなかった場合に起こる色の貼りつき現象を回避することが可能となり，画質の劣化を大きく抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の原理構成を示す図である。
【図２】本発明を適用したＭＰＥＧ−４の符号器のブロック図である。
【図３】本発明を適用したＭＰＥＧ−４の符号器の処理フロー図である。
【図４】従来のイントラ・インター判定方法の例を説明する図である。
【符号の説明】
１０，６０  イントラ・インター判定部
１１，６１  輝度値判定手段
１２  色差値判定手段
２０  ＤＣＴ・量子化処理部
３０  逆量子化・ＩＤＣＴ処理部
４０  フレームメモリ格納部
５０  動き補償処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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