JP2003209848A - 動き推定及びモード決定装置並びにその方法 - Google Patents

動き推定及びモード決定装置並びにその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査フォーマット変換において再圧縮性能を
低下させず符号化速度をアップする動き推定及びモード
決定のための装置並びにその方法を提供するところにあ
る。 【解決手段】 本発明の動き推定及びモード決定装置並
びにその方法は、候補ベクトル群生成部はスケーリング
以前の第１マクロブロックの属する映像と同一な下位映
像グループに存する隣接映像の動きベクトルのうち第１
マクロブロックを通過する動きベクトルで構成された候
補ベクトル群を生成する。動きベクトル推定部はスケー
リング以後の第２マクロブロックと重畳される第１マク
ロブロックに対する候補ベクトル群及び第１マクロブロ
ックの動きベクトルから第２マクロブロックの基準動き
ベクトルを推定する。モード決定部は推定された動きベ
クトル及び第１マクロブロックのモードから第２マクロ
ブロックのモードを決める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動き推定及びモード
決定装置並びに方法に係り、さらに詳しくは走査フォー
マットを変換する場合高速で動き推定及びモード決定を
行うための装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にデジタル映像画面を具現する方式
は、フレームの構成方法に応じて飛越走査(interlaced)
方式及び順次走査(progressive)方式とに区分される。
図１ａを参照すれば、飛越走査方式は二フィールドを一
行ずつ順番に具現した後、二つフィールドを一列ずつ挟
み込むことによって一つのフレームを構成する。すなわ
ち、一フィールド(top field)は奇数ライン(実線で示
す)だけ、他のフィールド(bottom field)は偶数ライン
(点線で示す)だけ走査した後、二つのフィールドを用い
て一フレームを具現する。従って、各フィールドの高さ
はフレーム高さの半分である。この方式は低周波数でも
１０２４*７６８のような高解像度の画面を具現するた
めに使われるが、画面のちらつきと映像ジッタが酷い。
一方、図１ｂを参照すれば、順次走査方式は一つのフレ
ームの具現時一列ずつ順番に映像信号を走査して一つの
フレームを構成する。順次走査方式は飛越走査方式に比
べて画面ジッタが少ない。
【０００３】一方、ＭＰＥＧ標準には内符号化(inter c
oded frame : Ｉフレーム)、予測符号化(predictive co
ded frame Ｐフレーム)及び両方向予測符号化(bi-direc
tionally-predicitve coded frame : Ｂフレーム)など
の三つのタイプのフレームが定義されている。Ｐフレー
ム及びＢフレームは動き補償予測を行なうことによって
高い圧縮率を有する。
【０００４】Ｉフレームは他のフレームの参照なしで符
号化される。Ｐフレームは過去、すなわち以前Ｉフレー
ムや以前Ｐフレームを参照して符号化される。デジタル
映像の圧縮符号化は以前Ｉフレームや以前Ｐフレームと
現在Ｐフレーム間の移動情報推定及び移動補償予測を行
なった後予測誤差と移動情報を符号化すれば効率よくな
される。
【０００５】Ｂフレームは圧縮率が最大のフレームであ
る。そして、Ｂフレームは以後ＩまたはＰフレームだけ
ではなく、以後ＩまたはＰフレームも参照して予測を行
なう。ＢフレームはＰフレームと同様に移動補償予測を
用いる。また、Ｂフレームは二つの参照フレームを使用
し、このうち一層優れた予測性能を選択するため圧縮率
が最大である。しかし、Ｂフレームは他のフレームのた
めの参照フレームにならない。これとは違って、Ｉ及び
Ｐピクチャは参照フレームと呼ばれる。
【０００６】図２は従来の技術に係るトランスコーダを
概略的に示した図である。図２を参照すれば、トランス
コーダ２００は可変長復号器(Variable Length Decode
r :ＶＬＤ)２０１、第１及び第２逆量子化器(Inverse Q
uantizater : ＩＱ)２０３ａ、２０３ｂと、第１及び第
２逆ＤＣＴ変換器(Inverse Discrete Cosine Transfor
mer: ＩＤＣＴ)２０５ａ、２０５ｂと、第１及び第２加
算器２０７ａ、２０７ｂ、動き補償器(Motion Compensa
ter : ＭＣ)２０９ａ、動き予測補償器(Motion Estimat
ion Compensater : ＭＥＣ)２０９ｂ、ダウンサンプラ
(Down sampler: DSamp)２１１、減算器２１３、ＤＣＴ
変換器(Discrete Cosine Transformer: ＤＣＴ)２１５
と、量子化器(Quantizater : Ｑ)２１７、及び可変長符
号器(Variable Length Coder : ＶＬＣ)２１９と、を備
える。
【０００７】ＶＬＤ２０１はデータの発生頻度によって
符号の長さを相違に表現することによってデータ量を減
らす。ＩＱ１（２０３ａ）はＶＬＤ２０１によって符号
化されたＤＣＴ係数を逆量子化する。ＩＱ１(２０３ａ)
は逆量子化されたＤＣＴ係数をＩＤＣＴ１及びＩＤＣＴ
２(２０５ａ、２０５ｂ)に提供する。ＩＤＣＴ１及びＩ
ＤＣＴ２(２０５ａ、２０５ｂ)は逆量子化されたＤＣＴ
係数を逆ＤＣＴ変換して得られた予測誤差信号を第１加
算器２０７ａに提供する。第１加算器２０７ａは入力さ
れた予測誤差信号と予測信号を加算する。ここで、予測
とはフレーム/フィールド間画素データの差を求めるこ
とを指す。すなわち、過去に処理された他のフレーム/
フィールド上のデータのうち現在処理しようとするフレ
ーム/フィールド上のマクロブロックと最上に一致する
マクロブロックを探索した後、最上に一致したマクロブ
ロックが動く方向に基づき動きベクトル(motion vecto
r)を検出する。
【０００８】ＭＣ２０９ａは入力された動きベクトルか
ら符号化順序に従って一つ以上の過去のフレームから動
き補償を予測し、予測した予測信号を第１加算器２０７
ａに転送する。第１加算器２０７ａは入力された予測誤
差信号及び予測信号を加算し、加算された信号をＤＳａ
ｍｐ２１１に転送する。ＤＳａｍｐ２１１は復元及び加
算された信号のサイズを縮めるよう働く。サイズが縮小
された映像信号は減算器２１３に入力される。減算器２
１３は入力された映像信号から予測信号を減算して得ら
れた予測誤差信号をＤＣＴ２１５に提供する。ＤＣＴ２
１５は入力された予測誤差信号をＤＣＴ変換した後ＤＣ
Ｔ係数をＱ２１７に提供する。Ｑ２１７は入力されたＤ
ＣＴ係数を量子化する。
【０００９】Ｑ２１７は量子化されたＤＣＴ係数をＶＬ
Ｃ２１９に提供すると同時に、ＩＱ２(２０３ｂ)に提供
する。ＩＱ２(２０３ｂ)は入力されたＤＣＴ係数を逆量
子化する。ＩＱ２(２０３ｂ)は逆量子化されたＤＣＴ係
数をＩＤＣＴ２０５ｂに提供する。ＩＤＣＴ２０５ｂは
入力されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換して得られた予測
誤差信号を加算器２０７ｂに提供する。加算器２０７ｂ
は入力された予測誤差信号と予測信号を加算し、加算さ
れた信号をＭＥＣ２０９ｂに提供する。ＭＥＣ２０９b
は入力された動きベクトルから符号化順序に従って一つ
以上の過去フレームから動き補償を予測する。ＭＥＣ２
０９ｂは得られた予測信号を減算器２１３に提供すると
同時に、第２加算器２０７ｂに提供する。ＶＬＣ２１９
は入力されたピクチャタイプ、動きベクトル及び量子化
されたＤＣＴ係数を可変長符号化して得られたビットス
トリームを出力する。
【００１０】一方、ディスプレイ装置によってトランス
コーダ３００に入力されるＭＰＥＧ２ビットストリーム
が飛越走査方式である一方、出力は順次走査方式に変換
する必要がある。ところが、従来のトランスコーダは入
力される走査フォーマット及び出力される走査フォーマ
ットが同一な場合にトランスコーディングが可能であ
る。従って、トランスコーダのデコーダに入力される走
査フォーマット(scan format)とエンコーダから出力さ
れる走査フォーマットが相異なる場合、変換されたシー
ケンスを効率よく再符号化できるトランスコーダは提示
されていない。
【００１１】また、従来のトランスコーダは１８種のＡ
ＴＳＣフォーマットを支援できない。すなわち映像のサ
イズ及びビット率を減らしたり、あるいはフレーム率を
減らすトランスコーディングは提示されたが、スキャン
フォーマットが変る場合は提示されていないとの問題点
がある。例えば、１９２０×１０８０インタレース入力
映像が７２０×４８０順次出力映像に変換される場合、
トランスコーディング時フレームタイプが変って高速で
動き推定するのに限界があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的は走査
フォーマット変換において再圧縮性能を劣化させず符号
化速度をアップさせる動き推定及びモード決定のための
装置及び方法を提供するところにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明に係る動き推定及びモード決定装置は、ス
ケーリング以前映像のマクロブロックである第１マクロ
ブロックが属する映像と同一な下位映像グループ(sub-G
OP)に存在する隣接映像の動きベクトルのうち前記第１
マクロブロックを通過する動きベクトルで構成された候
補ベクトル群を生成する候補ベクトル群生成部と、スケ
ーリング以後映像のマクロブロックである第２マクロブ
ロックと重畳される前記第１マクロブロックに対する前
記候補ベクトル群及び重畳される前記第１マクロブロッ
クの動きベクトルから前記第２マクロブロックの基準ベ
クトルを推定する動きベクトル推定部と、選択された前
記基準ベクトル及び前記第１マクロブロックのモードか
ら前記第２マクロブロックのモードを決定するモード決
定部と、を備える。
【００１４】さらに詳しくは、前記動きベクトル推定部
は、映像の種類に応じて、前記第２マクロブロックと重
畳される前記第１マクロブロックに対する候補ベクトル
群及び重畳される前記第１マクロブロックの動きベクト
ルに対応するＳＡＤ(Sum ofAbsolute Difference)を求
め、前記ＳＡＤが最小の動きベクトルを前記第２マクロ
ブロックの前記基準ベクトルと推定する。
【００１５】前記動きベクトル推定部は、前記第２マク
ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックの動き
ベクトルから中間値を求め、前記中間値と近接した動き
ベクトルを有する候補マクロブロックを前記第２マクロ
ブロックと重畳される前記第１マクロブロックから抽出
する候補マクロブロック抽出部と、抽出された前記候補
マクロブロックの候補ベクトル群及び前記候補マクロブ
ロックの動きベクトルに対応する前記ＳＡＤを求め、前
記ＳＡＤが最小の動きベクトルを前記第２マクロブロッ
クの前記基準ベクトルと推定する基準ベクトル推定部
と、を備える。
【００１６】前記モード決定部は、前記第２マクロブロ
ックと重畳される前記第１マクロブロックのうちイント
ラモードの占める比重が所定値以上ならば、前記第２マ
クロブロックをイントラモードと決定し、前記第２マク
ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックのうち
イントラモードの占める比重が所定値以下ならば、前記
第２マクロブロックをインターモードと決定する。
【００１７】また、前記第２マクロブロックがインター
モードであると決定され、前記第１マクロブロックの前
記候補ベクトル群が存在しない場合、前記動きベクトル
推定部は、前記第２マクロブロックに隣接した少なくと
も一つ以上の周辺マクロブロックの動きベクトルから候
補ベクトルを求める候補ベクトル抽出部と、抽出された
前記候補ベクトル及び前記第２マクロブロックと重畳さ
れる前記第１マクロブロックの動きベクトルのＳＡＤを
比較して最小ＳＡＤを有する動きベクトルを前記基準ベ
クトルと推定する基準ベクトル推定部と、を備える。前
記候補ベクトルは少なくとも一つ以上の前記周辺マクロ
ブロックの動きベクトルの中間値及び/または平均値で
ある。
【００１８】そして、前記第２マクロブロックに隣接し
た前記周辺マクロブロックがない場合、前記動きベクト
ル推定部は前記第２マクロブロックと重畳される前記第
１マクロブロックの動きベクトルのＳＡＤを比較して最
小ＳＡＤを有する動きベクトルを前記基準ベクトルと定
める。また、前記第２マクロブロックと重畳される前記
第１マクロブロックのモードがイントラモードの場合、
前記モード決定部は前記第２マクロブロックのモードタ
イプをイントラモードと決定する。
【００１９】望ましくは、前記第１マクロブロックの走
査方式及び前記第２マクロブロックの走査方式を比較・
判断する走査方式判断部をさらに備える。前記第１マク
ロブロックの走査方式及び前記第２マクロブロックの走
査方式が相異なると判断されれば、前記候補ベクトル群
生成部は前記候補ベクトル群を生成する。
【００２０】一方、本発明に係る動き推定及びモード決
定のための方法は、スケーリング以前映像のマクロブロ
ックである第１マクロブロックの属する映像と同一な下
位映像グループ(sub-GOP)に存在する隣接映像の動きベ
クトルのうち前記第１マクロブロックを通過する動きベ
クトルで構成された候補ベクトル群を生成する候補ベク
トル群生成段階と、スケーリング以後映像のマクロブロ
ックである第２マクロブロックと重畳される前記第１マ
クロブロックに対する前記候補ベクトル群及び重畳され
る前記第１マクロブロックの動きベクトルから前記第２
マクロブロックの基準ベクトルを推定する動きベクトル
推定段階と、選択された前記基準ベクトル及び前記第１
マクロブロックのモードから前記第２マクロブロックの
モードを決定するモード決定段階と、を備える。
【００２１】さらに詳しくは、前記動きベクトル推定段
階は、映像の種類に応じて、前記第２マクロブロックと
重畳される前記第１マクロブロックに対する候補ベクト
ル群及び重畳される前記第１マクロブロックの動きベク
トルに対応するＳＡＤ(Sum of Absolute Difference)を
求め、前記ＳＡＤが最小の動きベクトルを前記第２マク
ロブロックの前記基準ベクトルと推定する。
【００２２】前記動きベクトル推定段階は、前記第２マ
クロブロックと重畳される前記第１マクロブロックの動
きベクトルから中間値を求め、該中間値と近接した動き
ベクトルを有する候補マクロブロックを前記第２マクロ
ブロックと重畳される前記第１マクロブロックから抽出
する候補マクロブロック抽出段階と、抽出された前記候
補マクロブロックの候補ベクトル群及び前記候補マクロ
ブロックの動きベクトルに対応する前記ＳＡＤを求め、
前記ＳＡＤが最小の動きベクトルを前記第２マクロブロ
ックの前記基準ベクトルと推定する基準ベクトル推定段
階と、を備える。
【００２３】前記モード決定段階は、前記第２マクロブ
ロックと重畳される前記第１マクロブロックのうちイン
トラモードの占める比重が所定値以上ならば前記第２マ
クロブロックをイントラモードと決定し、前記第２マク
ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックのうち
イントラモードの占める比重が所定値以下ならば前記第
２マクロブロックをインターモードと決定する。
【００２４】また、前記第２マクロブロックがインター
モードであると決定され、前記第１マクロブロックの前
記候補ベクトル群が存在しない場合、前記動きベクトル
推定段階は、前記第２マクロブロックに隣接した少なく
とも一つ以上の周辺マクロブロックの動きベクトルから
候補ベクトルを求める段階と、前記候補ベクトル及び前
記第２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロ
ックの動きベクトルのＳＡＤを比較して最小ＳＡＤを有
する動きベクトルを前記基準ベクトルと推定する段階
と、を備える。前記候補ベクトルは少なくとも一つ以上
の前記周辺マクロブロックの動きベクトルの中間値及び
/または平均値である。
【００２５】前記第２マクロブロックに隣接した前記周
辺マクロブロックがない場合、前記動きベクトル推定段
階は前記第２マクロブロックと重畳される前記第１マク
ロブロックの動きベクトルのＳＡＤを比較して最小ＳＡ
Ｄを有する動きベクトルを前記基準ベクトルと定める段
階をさらに備える。また、前記第２マクロブロックと重
畳される前記第１マクロブロックのモードがイントラモ
ードの場合、前記モード決定段階は前記第２マクロブロ
ックのモードタイプをイントラモードと決定する。
【００２６】望ましくは、前記第１マクロブロックの走
査方式及び前記第２マクロブロックの走査方式を比較・
判断する走査方式判断段階をさらに備える。前記第１マ
クロブロックの走査方式及び前記第２マクロブロックの
走査方式が相異なると判断されれば、前記候補ベクトル
群生成段階は前記候補ベクトル群を生成する。
【００２７】以上述べた通り、本発明によれば飛越走査
から順次走査に、または順次走査から飛越走査に走査方
式が変換する場合、再圧縮性能を劣化させず再符号化速
度を向上させることができる。また、復号された動きベ
クトルで候補ベクトル群を生成して走査変換された映像
の動きを推定することによって少ない計算量で動き推定
することができる。ひいては、本発明を用いることによ
って１８種のＡＴＳＣＤＴＶフォーマットを支援するト
ランスコーディングが可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明をさらに詳述する。図３は本発明に係る動き推定及び
モード決定のための装置が適用されたトランスコーダの
基本的な構成を示したブロック図であり、図４は本発明
に係る動き推定及びモード決定のための装置の詳細な構
成を示したブロック図である。
【００２９】図３を参照すれば、本発明に係るトランス
コーダ３００はデコーダ３１０とエンコーダ３３０との
間に走査フォーマット変換部３２０を有する。本発明に
係るトランスコーダ３００は順次走査(progressive sca
n)及び飛越走査(interlacedscan)を初めとした１８種の
ＡＴＳＣ ＤＴＶフォーマットを支援する。デコーダ３
１０は入力ビットストリームを復号化して入力映像を復
元する。復号過程が完了されれば、走査フォーマット変
換部３２０は復元された映像のサイズを縮めるスケーリ
ング(down-scaling)だけではなく、復元された映像を再
符号化して走査フォーマットを変換する。
【００３０】例えば、飛越走査方式の地上波放送を映像
で懸示するディスプレイ装置がパソコンの場合、走査フ
ォーマット変換部３２０は飛越走査を順次走査に変換す
る。また、走査フォーマット変換部３２０はパソコンの
画面サイズに合わせて入力される映像のサイズを縮める
スケーリング作業を行なう。すなわち、走査フォーマッ
ト変換部３２０は、ダウンスケ-ラモジュール、デイン
タレースモジュール及びインタレースモジュールを含
む。映像スケ-ラ及び走査フォーマット変換はエンコー
ダ３３０に入力される前になされる。エンコーダ３３０
は走査フォーマット変換部３２０によって縮小または同
一なサイズに変換された映像を与えられたビット率で再
符号化する。
【００３１】入力される第１マクロブロックの映像シー
ケンスは、図４に示した通り復号化(Decoding)及び再符
号化(Re-encoding)される。トランスコーディングの基
本処理単位はＩＢＢＰ、ＰＢＢＩ、ＰＢＢＰなどのよう
な下位-映像グループ(sub-Group of Picture : sub-GO
P)の場合を考慮する。以下、ＧＯＰ=１２、Ｍ(Ｐフレー
ム間の距離)=３の場合に例えば説明する。示されたそれ
ぞれの下付け数字は入力される映像シーケンスの順序、
上付けのｔはトップフィールド(top、例えば奇数ライ
ン)、上付けのｂはボトムフィールド(例えば偶数ライ
ン)、Ｉ・Ｂ・Ｐは映像フレーム、矢印は各フレーム間
の対応関係を示す。デコーダ３１０の復号化は図４に示
した順序通りなされる。復号された映像は走査フォーマ
ット変換部３２０によって映像のサイズが変り、順次走
査方式(または飛越走査方式)に変更される。変更された
映像はエンコーダ３３０に符号化順序通り入力される。
【００３２】図４を参照すれば、走査方式変換部３２０
は、一番目Ｉフレームを除いた一番目sub-GOP内の全て
のマクロブロックについて、各マクロブロックの候補ベ
クトル群を生成するためには少なくともＢ２ ｂフレーム
まで復号過程を終える。Ｉフレームは動き推定が要らな
いため除かれる。一方、Ｂ−２とＢ−１を除いて始めに
動き推定が必要なフレームはＰ３である。Ｐ３を符号化
する時点から一番目sub-ＧＯＰから生成された候補ベク
トル群を使用すべきなので、符号化の最も早い時点はＢ
１ ｂが復号される時である。
【００３３】以下、飛越走査で入力された映像を順次走
査の映像に変換するデインタレース(de-interlaced)に
例えて説明する。エンコーダ３３０は、図５のような動
き推定/補償部(Motion Estimation/Motion Compensate
r)５００を有する。動き推定/補償部５００は動き推定
及びモード決定のための装置である。動き推定/補償部
５００はデコーダ３１０で復号された各マクロブロック
の動きベクトル及びモード情報を用いて新たな映像のマ
クロブロックの動きベクトルを推定及び補償する。
【００３４】図５を参照すれば、動き推定/補償部５０
０は、走査方式判断部５１０、候補ベクトル群生成部５
２０、動きベクトル推定部５３０及びモード決定部５４
０を有する。走査方式判断部５１０は入力映像の走査方
式と出力映像の走査方式とを比較する。入力映像はスケ
ーリング以前の映像であり、出力映像はスケーリング以
後の映像である。入力映像と出力映像の走査方式が同一
であると判断されれば、動き推定/補償部５００は動き
推定のための候補ベクトル群を生成せず、復号された動
きベクトルだけを用いて動き推定を行なう。これとは違
って、各走査方式が相異なることと判断されれば、動き
推定/補償部５００は候補ベクトル群を生成して動き推
定を行なう。
【００３５】候補ベクトル群生成部５２０は、スケーリ
ング以前映像の第１マクロブロックが属する映像と同一
なsub-GOP内に存在する隣接映像の動きベクトルのうち
第１マクロブロックを通過する動きベクトルで構成され
た候補ベクトル群を生成する。
【００３６】図６及び図７は本発明に係る任意のsub-GO
P内の各マクロブロックに該当する候補ベクトル群を決
定する例を示した図である。図６を参照すれば、一番目
Ｂｔフレームの斜線で示したマクロブロックは第１マク
ロブロックＭＢ１'と称する。以下、第１マクロブロッ
クＭＢ_１'の候補ベクトル群生成過程を説明する。図６
において太線で示したマクロブロックＭＢ'は空間的に
同じ位置に存するマクロブロックを意味する。Ｐｔフレ
ームの一つのマクロブロックＭＢ'の動きベクトルＭＶ'
が第１マクロブロックＭＢ_１'を通過すれば、該当動き
ベクトルＭＶ'は第１マクロブロックＭＢ_１'の候補ベ
クトルになる。
【００３７】同様に、図７のように二番目Ｂｔフレーム
の一つのマクロブロックＭＢ"の動きベクトルＭＶ"が第
１マクロブロックＭＢ_１"を通過すれば、動きベクトル
ＭＶ"は第１マクロブロックＭＢ_１"の候補ベクトルに
なる。すなわち、sub-GOP内の全てのマクロブロックの
動きベクトルのうち第１マクロブロックを通過する動き
ベクトルを候補ベクトル群と設定する。このような方法
でトランスコーディングを行なう全てのマクロブロック
それぞれに対する候補ベクトル群を生成する。しかし、
マクロブロックによって候補ベクトル群が存在しない場
合もある。すなわち、走査方式判断部５１０で入力及び
出力映像の走査方式が同一であると判断されれば、候補
ベクトル群生成部５２０は候補ベクトル群を生成しな
い。
【００３８】図８は本発明に係る動きベクトル推定部５
３０の詳細な構成を示したブロック図である。図８を参
照すれば、本発明に係る動きベクトル推定部５３０は候
補マクロブロック抽出部５３２と、候補ベクトル抽出部
５３４及び基準ベクトル推定部５３６を有する。
【００３９】動きベクトル推定部５３０は、スケーリン
グ以後映像のマクロブロックである第２マクロブロック
ＭＢ_０と重畳されるそれぞれのマクロブロックＭＢ_１
に対する候補ベクトル群及び重畳されるマクロブロック
ＭＢ_１の動きベクトルから第２マクロブロックＭＢ_０
の基準ベクトルを推定する。
【００４０】スケーリング以前のマクロブロックの動き
ベクトルのサイズはスケーリング以後の画面サイズの変
化、すなわちスケーリング比率によって変る。もし、与
えられた比率によって画面のサイズが縮小されれば、エ
ンコーダ３３０に入力される映像の第２マクロブロック
ＭＢ_０は図９に示した通りデコーダ３１０から出力さ
れる映像のマクロブロックＭＢ_１、 ＭＢ_２、 ＭＢ_
３、 ＭＢ_４を一個以上含む。
【００４１】図９はスケーリング以前及び以後の映像サ
イズの変化を示した図である。図９を参照すれば、(ａ)
はスケーリング以前の映像(Original Resolution)、
(ｂ)はスケーリング以後の映像(Scaled Resolution)の
一部を示す。図９において(ａ)の点線内のブロックは第
２マクロブロックＭＢ_０に対応するブロックである。
しかし、点線内のブロックのうち１６×１６サイズを有
するそれぞれのマクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ
_３、ＭＢ_４だけが第２マクロブロックＭＢ_０の動き
推定に考慮される。すなわち、図９はエンコーダ３３０
でマクロブロック一個当たりデコーダ３１０から出力さ
れる四つのマクロブロックを考慮して動き推定する場合
である。すなわち、第２マクロブロックＭＢ_０は各マ
クロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の数
に該当する４倍ほどの動きベクトル及び候補群を考慮す
る。第２マクロブロックＭＢ_０の動き推定は各マクロ
ブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の復号さ
れた動きベクトル及び各マクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_
２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の候補ベクトル群を考慮して推定
される。
【００４２】動き推定の例として、動きベクトル推定部
５３０は各マクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_
３、ＭＢ_４の復号された動きベクトル及び各マクロブ
ロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の候補ベク
トル群に対応するＳＡＤ(Sum of Absolute Difference)
を計算する。そして、最小ＳＡＤを有する動きベクトル
を第２マクロブロック(ＭＢ_０)の基準ベクトル(base
ＭＶ)と推定する。ＳＡＤは[数式１]によって求める。
【００４３】
【数１】
【００４４】マクロブロックは１６画素×１６画素＝２
５６画素で構成される。ｘ(ｉ．ｊ)は現在マクロブロッ
クの動きベクトルが示す(ｉ、ｊ)位置の画素、ｘ'(ｉ+
ｘ、ｊ+ｙ)は以前フレームにおいて動きベクトル(ｘ、
ｙ)が示す(ｉ+ｘ、ｊ+ｙ)位置の画素である。すなわ
ち、ＳＡＤは二つのマクロブロック内の同じ位置に存在
する画素の差に絶対値を取った後絶対値を加えて求め
る。ＳＡＤが小さいほど二つのマクロブロックは類似で
あり、ＳＡＤが大きいほど二つのマクロブロックは相違
である。
【００４５】本発明において、現在マクロブロックは前
記スケーリングの対象になるマクロブロックであって、
時間的に第１マクロブロックと第２マクロブロックとの
間に位置するマクロブロックである。
【００４６】このように第２マクロブロックＭＢ_０と
重畳されるそれぞれのマクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_
２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の候補ベクトル群を求め、それぞ
れのマクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_
４の動きベクトル及び候補ベクトル群に対するＳＡＤを
比較すれば、正確で鮮明な輪郭線及び映像を画面にディ
スプレイすることができる。
【００４７】動き推定の他の例として、第２マクロブロ
ックＭＢ_０と重畳されるそれぞれのマクロブロックＭ
Ｂ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４のうち一つのマクロ
ブロックを選定して早くて少ない計算で第２マクロブロ
ックＭＢ_０の動きベクトル、すなわち基準ベクトル(ba
se ＭＶ)を推定する高速動き推定も可能である。
【００４８】以下、候補マクロブロックを抽出した後基
準ベクトル(base ＭＶ)を推定する高速動き推定に例え
て説明する。候補マクロブロック抽出部５３２は第２マ
クロブロックＭＢ_０と重畳されるそれぞれのマクロブ
ロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４のうち一つ
のマクロブロックを選定した後、各マクロブロックＭＢ
_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の復号された動きベク
トルの第１中間値を求める。そして、候補マクロブロッ
ク抽出部５３２は求められた第１中間値と最も近接した
動きベクトルを有するマクロブロックをそれぞれのマク
ロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４から抽
出して候補マクロブロックと指定する。例えば、図９に
おいて第１中間値と最も近接した動きベクトルがマクロ
ブロックＭＢ_３に位置する場合、候補マクロブロック
抽出部５３２はマクロブロックＭＢ_３を候補マクロブ
ロックと指定する。
【００４９】基準ベクトル推定部５３６は、候補ベクト
ル群生成部５２０で生成された候補マクロブロックＭＢ
_３の候補ベクトル群及び候補マクロブロックＭＢ_３の
復号された動きベクトルに対応するＳＡＤを[数式１]に
よって求める。そして、最小ＳＡＤを有する動きベクト
ルを第２マクロブロックＭＢ_０の基準ベクトル(baseＭ
Ｖ)と推定する。
【００５０】また、動き推定の他の例として、動きベク
トル推定部５３０は各マクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_
２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の復号された動きベクトル及び各
マクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の
候補ベクトル群に対応する中間値または平均値を算出す
る。そして、動きベクトル推定部５３０は算出された中
間値または平均値を有する動きベクトルを第２マクロブ
ロックＭＢ_０の基準ベクトル(base ＭＶ)と推定する。
この場合、基準ベクトル推定部５３６は候補ベクトル群
生成部５２０で生成された候補マクロブロックＭＢ_３
の候補ベクトル群及び候補マクロブロックＭＢ_３の復
号された動きベクトルに対応する中間値または平均値を
算出する。そして、算出された中間値または平均値を有
する動きベクトルを第２マクロブロックＭＢ_０の基準
ベクトル(base ＭＶ)と推定する。
【００５１】モード決定部５４０は基準ベクトル推定部
５３６で推定された基準ベクトル(base ＭＶ)及び各マ
クロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４のモ
ードから第２マクロブロックＭＢ_０のモードを決定す
る。
【００５２】モード決定部５４０は第２マクロブロック
ＭＢ０と重畳されるそれぞれのマクロブロック(ＭＢ_
１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４のうち２５％以上がイ
ントラモード(intra mode)ならば、第２マクロブロック
ＭＢ_０はイントラモードと決定する。そうでない場合
は第２マクロブロックＭＢ_０はインターモード(interm
ode)と決定して動き推定を行なう。一方、モード決定部
５４０はそれぞれのマクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、
ＭＢ_３、ＭＢ_４のうち少なくとも一つのマクロブロッ
クがスキップした形態のマクロブロックならば、第２マ
クロブロックＭＢ_０はインターモードと決定する。ま
た、モード決定部５４０は全てのマクロブロックＭＢ_
１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４がスキップした形態の
マクロブロックならば、第２マクロブロックＭＢ_０も
スキップしたマクロブロックと決定する。
【００５３】一方、高速の動き推定を適用しない場合の
モード決定は次の通りである。フレームまたはピクチャ
タイプ（Ｉ、Ｂ及びＰ）の変換パターンによって候補ベ
クトル群を必要としない場合、モード決定部５４０はス
ケーリング以後の第２マクロブロックＭＢ_０をイント
ラモードと決定する。例えば、ＢフレームからＩフレー
ムに変換する場合、スケーリング以後の第２マクロブロ
ックＭＢ_０はイントラモードと決定される。そして、
スケーリング以前の各マクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_
２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の復号されたモードがイントラモ
ードの場合、モード決定部５４０はスケーリング以後の
第２マクロブロックＭＢ_０を候補ベクトル群とは無関
係にイントラモードと決定する。
【００５４】図１０は本発明に係る候補ベクトル群が存
在しない場合の基準ベクトル設定方法を説明するための
図である。場合によっては、第２マクロブロックＭＢ_
０がインターモードでありながら、第２マクロブロック
ＭＢ_０と重畳されるそれぞれのマクロブロック(ＭＢ_
１、 ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４に候補ベクトル群が存
在しない場合もある。例えば、第２マクロブロックＭＢ
_０が境界線を示したり、または周辺のマクロブロック
ＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４がイントラモード
ならば候補ベクトル群は存在しない。この場合、動きベ
クトル推定部５３０は図８のように候補ベクトル抽出部
５３４をさらに有する。
【００５５】図１０を参照すれば、候補ベクトル抽出部
５３４は第２マクロブロックＭＢ_０に隣接した一つ以
上の周辺マクロブロックの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ
２、ＭＶ３から候補ベクトルを抽出する。候補ベクトル
抽出部５３４は周辺マクロブロックの動きベクトルＭＶ
１、ＭＶ２、ＭＶ３の中間値または平均値を第２マクロ
ブロックＭＢ_０の候補ベクトルとして使用する。基準
ベクトル推定部５３６は候補ベクトル及び第２マクロブ
ロックＭＢ_０と重畳されるそれぞれのマクロブロック
ＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４の動きベクトルに
対するＳＡＤを[数式１]によって計算する。そして、最
小ＳＡＤを有する動きベクトルを第２マクロブロックＭ
Ｂ_０の基準ベクトル(base ＭＶ)と推定する。
【００５６】また、第２マクロブロック(ＭＢ_０)に隣
接した周辺マクロブロックが一つもない場合はそれぞれ
のマクロブロックＭＢ_１、ＭＢ_２、ＭＢ_３、ＭＢ_４
の動きベクトル及び動きベクトル(０、０)のＳＡＤを
[数式１]によって計算する。そして、最小ＳＡＤを有す
る動きベクトルを第２マクロブロックＭＢ_０の基準ベ
クトル(base ＭＶ)と推定する。
【００５７】図１１は本発明に係る動き推定及びモード
決定方法を示した流れ図である。図１１において、スケ
ーリング以前映像のマクロブロックである第１マクロブ
ロックはＭＢ_１、ＭＢ_２、スケーリング以後映像のマ
クロブロックである第２マクロブロックはＭＢ_０と称
する。図１１を参照すれば、本発明に係る動き推定及び
モード決定方法は、ＭＢ_１、ＭＢ_２及びＭＢ_０の走
査方式を比較する(Ｓ１１１０)。比較結果、二つの走査
方式が相異なると、ＭＢ_１及びＭＢ_２の属する映像と
同一な下位映像グループ(sub-GOP)に存在する隣接映像
の動きベクトルのうちＭＢ_１及びＭＢ_２を通過する動
きベクトルがあるかを確認する(Ｓ１１２０)。そして、
ＭＢ_１及びＭＢ_２を通過する動きベクトルによってＭ
Ｂ_１及びＭＢ_２の候補ベクトル群を生成する(Ｓ１１
３０)。各ＭＢ_１及びＭＢ_２の候補ベクトル群が生成
されれば高速で動き推定を行なうため、各ＭＢ_１及び
ＭＢ_２の復号された動きベクトルの第１中間値を求め
る。それから求められた第１中間値と近接した動きベク
トルを有するマクロブロックを各ＭＢ_１及びＭＢ_２の
中から選択して候補マクロブロックを抽出する(Ｓ１１
４０)。そして、抽出された候補マクロブロックの候補
ベクトル群及び動きベクトルのＳＡＤ(Sum of Absolute
Difference)、中間値及び平均値のうちいずれか一つを
求める(Ｓ１１５０)。本発明ではＳＡＤを用いて基準ベ
クトルを求める。ＳＡＤは[数式１]によって求める。求
められた各動きベクトルのＳＡＤを比較して最小ＳＡＤ
を有する動きベクトルをＭＢ_０の基準ベクトルと推定
する(Ｓ１１６０)。最終的に、ＭＢ_０の基準ベクトル
及びＭＢ_１、ＭＢ_２のモードからＭＢ_０のモードを
決定する(Ｓ１１７０)。
【００５８】また、Ｓ１１２０段階においてＭＢ_１及
びＭＢ_２の属する映像と同一な下位映像グループ(sub-
GOP)に存在する隣接映像の動きベクトルのうちＭＢ_１
及びＭＢ_２を通過する動きベクトルが存在しなければ
(Ｓ１１２０)、ＭＢ_０の周辺に位置した周辺マクロブ
ロックの動きベクトルから候補動きベクトルを抽出する
(Ｓ１１８０)。候補動きベクトルは各動きベクトルの中
間値または平均値を使用する。そして、抽出された候補
動きベクトル及び各ＭＢ_１、ＭＢ_２の動きベクトルの
ＳＡＤを[数式１]によって計算する(Ｓ１１９０)。最小
ＳＡＤを有する動きベクトルをＭＢ_０の基準ベクトル
と推定した後(Ｓ１１６０)モードを決定する(Ｓ１１７
０)。
【００５９】そして、Ｓ１１１０段階において比較結
果、二つの走査方式が同一であると判断されれば、ＭＢ
_１、ＭＢ_２の復号された動きベクトルだけを考慮して
(Ｓ１１１５)ＭＢ_０の基準ベクトルを推定した後(Ｓ１
１６０)モードを決定する(Ｓ１１７０)。
【００６０】図１２は本発明に係る動き推定及びモード
決定の実施例を示した図である。図１２を参照すれば、
映像グループ(GOP)=９、Ｍ=３であり、Ｉ・Ｂ・Ｐは走
査方式変換前後のピクチャタイプ、ｔはトップ(top)フ
ィールド、ｂはボトム(bottom)フィールド、各数字はフ
レーム番号、丸内の数字は再符号化される順序を意味
し、デインタレースの場合を考慮する。この際、画面サ
イズは変るかまたはそうでない場合もありうる(De-inte
rlacing with/without resizing)。また、動き推定は復
号されたモードがインターモードの場合だけ考慮する。
以下、図１２ａのインタレース映像の各マクロブロック
が図１２ｂのプログレッシーブ映像に走査変換された後
どうように適用されるか説明する。また、スケーリング
以前のマクロブロックはＭＢ_ｂ、スケーリング以後の
マクロブロックはＭＢ_ｎ、動きベクトルはＭＶと表示
する。
【００６１】１．Ｉ０ ｔフレームがＩ０フレームに対応
する場合、全てのＭＢ_ｎのモードはイントラモードで
ある。
【００６２】２．Ｂ１ ｂフレームがＰ３フレームに対応
する場合。 第１に、ＭＢ_ｂの復号されたモードがフォワード(forw
ard)ＭＣモードの場合、ＭＢ_ｂの候補ベクトル群はＭ
Ｂ_ｂを通過するＭＶのうちフォワード(forward)ＭＶ及
びＭＢ_ｂの復号されたＭＶとからなる。そして、求め
られた候補ベクトル群によって前述した方法(例えば、
中間値を用いた高速推定技法)を用いて基準ベクトル(ba
se ＭＶ)を決める。第２に、ＭＢ_ｂの復号されたモー
ドがバックワード(backward)ＭＣモードの場合、ＭＢ_
ｂの候補ベクトル群はＭＢ_ｂを通過するＭＶのうちフ
ォワード(forward)ＭＶとからなる。そして、求められ
た候補ベクトル群によって前述した方法を用いて基準ベ
クトル(base ＭＶ)を決める。第３に、復号されたモー
ドが両方向(bi-direcitional)ＭＣモードの場合、ＭＢ_
bの候補ベクトル群はＭＢ_ｂを通過するＭＶのうちフォ
ワード(forward)ＭＶ及びＭＢ_ｂのＭＶのうちバックワ
ード(backward)ＭＶとからなる。そして、求められた候
補ベクトル群によって前述した方法を用いて基準ベクト
ル(base ＭＶ)を決定する。
【００６３】３．Ｉ０ ｂフレームがＢ１フレームに対応
する場合。 ＭＢ_ｂの候補ベクトル群はＭＢ_ｂを通過するＭＶのう
ち全てのバックワード/フォワード(backward/forward)
ＭＶとからなる。そして、求められた候補ベクトル群に
よって前述した方法を用いて同時に基準ベクトル(base
ＭＶ)及びバックワード・フォワード・両方向ＭＣモー
ドを決定する。
【００６４】４．Ｂ１ ｔフレームがＢ２フレームに対応
する場合。 第１に、ＭＢ_ｂの復号されたモードがフォワード(forw
ard)ＭＣモードの場合、ＭＢ_ｂの候補ベクトル群はＭ
Ｂ_ｂを通過するＭＶのうちバックワード及びフォワー
ド(backward/forward)ＭＶ及びＭＢ_ｂの復号されたＭ
ＶのフォワードＭＶとからなる。そして、求められた候
補ベクトル群を用いて基準ベクトル(baseＭＶ)及びバッ
クワード・フォワード・両方向(backward/forward/bi-d
irectional)ＭＣモードを決定する。第２に、ＭＢ_ｂの
復号されたモードがバックワード(backward)ＭＣモード
の場合、ＭＢ_ｂの候補ベクトル群はＭＢ_ｂを通過する
ＭＶのうちバックワード及びフォワード(backward/forw
ard)ＭＶ及びＭＢ_ｂの復号されたＭＶのバックワード
ＭＶとからなる。そして、求められた候補ベクトル群を
用いて基準ベクトル(base ＭＶ)及びバックワード・フ
ォワード・両方向(backward/forward/bi-directional)
ＭＣモードを決定する。第３に、復号されたモードが両
方向(bi-direcitional)ＭＣモードの場合、ＭＢ_ｂの候
補ベクトル群はＭＢ_ｂを通過するＭＶのうちバックワ
ード及びフォワード(backward/forward)ＭＶ及びＭＢ_
ｂのＭＶのうちバックワード及びフォワード(backward/
forward)ＭＶとからなる。そして、求められた候補ベク
トル群を用いて基準ベクトル(base ＭＶ)及びバックワ
ード・フォワード・両方向(backward/forward/bi-direc
tional)ＭＣモードを決定する。
【００６５】５．Ｐ３ ｔフレームがＰ６フレームに対応
する場合 ＭＢ_ｂの候補ベクトル群はＭＢ_ｂを通過するＭＶのう
ち(forward)ＭＶ及びＭＢ_ｂのＭＶとからなる。そし
て、求められた候補ベクトル群を用いて基準ベクトル(b
ase ＭＶ)を決定する。
【００６６】６．Ｂ２ ｔフレームがＢ４フレームに対応
する場合は前記４．Ｂ１ ｔフレームがＢ２フレームに対
応する場合と同様である。
【００６７】７．Ｂ２ ｂフレームがＢ５フレームに対応
する場合は前記４．Ｂ１ ｔフレームがＢ２フレームに対
応する場合と同様である。
【００６８】８．Ｂ４ ｂフレームがＩ９フレームに対応
する場合、全てのＭＢ_ｎのモードはイントラモードで
ある。
【００６９】９．Ｐ３ ｂフレームがＢ７フレームに対応
する場合 ＭＢ_ｂの候補ベクトル群はＭＢ_bを通過するＭＶのう
ちバックワード/フォワード(backward/forward)ＭＶ及
びＭＢ_ｂのＭＶとからなる。そして、求められた候補
ベクトル群を用いて基準ベクトル(base ＭＶ)及びバッ
クワード・フォワード・両方向(backward/forward/bi-d
irectional)ＭＣモードを決定する。
【００７０】１０．Ｂ４ ｔtフレームがＢ８フレームに
対応する場合は前記４．Ｂ１ ｔフレームがＢ２フレーム
に対応する場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ａ及びｂは一般の飛越走査及び順次走査方式
を説明するための図
【図２】 従来のトランスコーダを示した図
【図３】 本発明に係るトランスコーダの基本的な構成
を示した図
【図４】 本発明に係るトランスコーダで映像フレーム
の復号化及び再符号化順序の実施形態を示した図
【図５】 本発明に係る動き推定/補償装置の基本的な
構成を示したブロック図
【図６】 本発明に係る任意のsub-GOP内の各マクロブ
ロックに該当する候補ベクトル群を決定する実施形態を
示した図
【図７】 本発明に係る任意のsub-GOP内の各マクロブ
ロックに該当する候補ベクトル群を決定する実施形態を
示した図
【図８】 本発明に係る動きベクトル推定部５３０の詳
細な構成を示した図
【図９】 スケーリング以前及び以後の映像サイズの変
化を実施形態を挙げて示した図
【図１０】 本発明に係る候補ベクトル群が存在しない
場合の基準ベクトル設定方法を説明するための図
【図１１】 本発明に係る動き推定及びモード決定のた
めの方法を示した流れ図
【図１２Ａ】 本発明に係る動き推定及びモード決定の
実施形態を示した図
【図１２Ｂ】 本発明に係る動き推定及びモード決定の
実施形態を示した図
【符号の説明】
３００ トランスコーダ ３１０ デコーダ ３２０ 走査フォーマット変換部 ３３０ エンコーダ ５００ 動き推定／補償部 ５１０ 走査方式判断部 ５２０ 候補ベクトル群生成部 ５３０ 動きベクトル推定部 ５４０ モード決定部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK41 MA05 MA14 NN10 NN21 NN28 PP05 PP06 PP07 SS02 TA25 TA65 TC12 TC42 TD01 TD02 TD03 TD05 TD06 TD11 UA02 UA05 5C063 AB03 AC01 BA04 BA12 CA05 CA07 CA11 CA12 5J064 AA03 BA13 BB03 BB13 BC02 BC08 BC14 BC29 BD01

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スケーリング以前映像のマクロブロック
    である第１マクロブロックが属する映像と同一な下位映
    像グループ(sub-GOP)に存在する隣接映像の動きベクト
    ルのうち前記第１マクロブロックを通過する動きベクト
    ルで構成された候補ベクトル群を生成する候補ベクトル
    群生成部と、 スケーリング以後映像のマクロブロックである第２マク
    ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックに対す
    る前記候補ベクトル群及び重畳される前記第１マクロブ
    ロックの動きベクトルから前記第２マクロブロックの基
    準ベクトルを推定する動きベクトル推定部と、 選択された前記基準ベクトル及び前記第１マクロブロッ
    クのモードから前記第２マクロブロックのモードを決定
    するモード決定部と、を備えることを特徴とする動き推
    定及びモード決定装置。
  2. 【請求項２】 前記動きベクトル推定部は、映像の種類
    に応じて前記第２マクロブロックと重畳される前記第１
    マクロブロックに対する候補ベクトル群及び重畳される
    前記第１マクロブロックの動きベクトルに対応するＳＡ
    Ｄ(Sum of Absolute Difference)を求め、前記ＳＡＤが
    最小の動きベクトルを前記第２マクロブロックの前記基
    準ベクトルと推定することを特徴とする請求項１に記載
    の動き推定及びモード決定装置。
  3. 【請求項３】 前記動きベクトル推定部は、前記第２マ
    クロブロックと重畳される前記第１マクロブロックの動
    きベクトルから第１中間値を求め、該第１中間値と近接
    した動きベクトルを有する候補マクロブロックを前記第
    ２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロック
    から抽出する候補マクロブロック抽出部と、 抽出された前記候補マクロブロックの候補ベクトル群及
    び前記候補マクロブロックの動きベクトルに対応する前
    記ＳＡＤを求め、前記ＳＡＤが最小の動きベクトルを前
    記第２マクロブロックの前記基準ベクトルと推定する基
    準ベクトル推定部と、を備えることを特徴とする請求項
    ２に記載の動き推定及びモード決定装置。
  4. 【請求項４】 前記動きベクトル推定部は、映像の種類
    に応じて前記第２マクロブロックと重畳される前記第１
    マクロブロックに対する候補ベクトル群及び重畳される
    前記第１マクロブロックの動きベクトルの中間値及び平
    均値のうちいずれか一つを算出して基準ベクトルと推定
    することを特徴とする請求項１に記載の動き推定及びモ
    ード決定装置。
  5. 【請求項５】 前記動きベクトル推定部は、前記第２マ
    クロブロックと重畳される前記第１マクロブロックの動
    きベクトルから第１中間値を求め、該第１中間値と近接
    した動きベクトルを有する候補マクロブロックを前記第
    ２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロック
    から抽出する候補マクロブロック抽出部と、 抽出された前記候補マクロブロックの候補ベクトル群及
    び前記候補マクロブロックの動きベクトルの前記中間値
    及び前記平均値のうちいずれか一つの値を算出し、算出
    された前記値を前記第２マクロブロックの前記基準ベク
    トルと推定する基準ベクトル推定部と、を備えることを
    特徴とする請求項４に記載の動き推定及びモード決定装
    置。
  6. 【請求項６】 前記モード決定部は、前記第２マクロブ
    ロックと重畳される前記第１マクロブロックのうちイン
    トラモードが占める比重が所定値以上ならば前記第２マ
    クロブロックをイントラモードと決定し、前記第２マク
    ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックのうち
    イントラモードの占める比重が所定値以下ならば前記第
    ２マクロブロックをインターモードと決定することを特
    徴とする請求項１に記載の動き推定及びモード決定装
    置。
  7. 【請求項７】 前記第２マクロブロックがインターモー
    ドであると決定され、前記第１マクロブロックの前記候
    補ベクトル群が存在しない場合、前記動きベクトル推定
    部は、前記第２マクロブロックに隣接した少なくとも一
    つ以上の周辺マクロブロックの動きベクトルから候補ベ
    クトルを求める候補ベクトル抽出部と、 抽出された前
    記候補ベクトル及び前記第２マクロブロックと重畳され
    る前記第１マクロブロックの動きベクトルのＳＡＤを比
    較して最小ＳＡＤを有する動きベクトルを前記基準ベク
    トルと推定する基準ベクトル推定部と、を備えることを
    特徴とする請求項６に記載の動き推定及びモード決定装
    置。
  8. 【請求項８】 前記候補ベクトルは、少なくとも一つ以
    上の前記周辺マクロブロックの動きベクトルの中間値及
    び/または平均値であることを特徴とする請求項７に記
    載の動き推定及びモード決定装置。
  9. 【請求項９】 前記第２マクロブロックに隣接した前記
    周辺マクロブロックがない場合、前記動きベクトル推定
    部は前記第２マクロブロックと重畳される前記第１マク
    ロブロックの動きベクトルのＳＡＤとを比較して最小Ｓ
    ＡＤを有する動きベクトルを前記基準ベクトルと定める
    ことを特徴とする請求項７に記載の動き推定及びモード
    決定装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２マクロブロックと重畳される
    前記第１マクロブロックのモードがイントラモードの場
    合、前記モード決定部は前記第２マクロブロックのモー
    ドタイプをイントラモードと決定することを特徴とする
    請求項１に記載の動き推定及びモード決定装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１マクロブロックの走査方式及
    び前記第２マクロブロックの走査方式を比較・判断する
    走査方式判断部をさらに備えることを特徴とする請求項
    １に記載の動き推定及びモード決定装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１マクロブロックの走査方式及
    び前記第２マクロブロックの走査方式が相異なると判断
    されれば、前記候補ベクトル群生成部は前記候補ベクト
    ル群を生成することを特徴とする請求項１０に記載の動
    き推定及びモード決定装置。
  13. 【請求項１３】 スケーリング以前映像のマクロブロッ
    クである第１マクロブロックが属する映像と同一な下位
    映像グループ(sub-GOP)に存在する隣接映像の動きベク
    トルのうち前記第１マクロブロックを通過する動きベク
    トルで構成された候補ベクトル群を生成する候補ベクト
    ル群生成段階と、 スケーリング以後映像のマクロブロックである第２マク
    ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックに対す
    る前記候補ベクトル群及び重畳される前記第１マクロブ
    ロックの動きベクトルから前記第２マクロブロックの基
    準ベクトルを推定する動きベクトル推定段階と、 選択された前記基準ベクトル及び前記第１マクロブロッ
    クのモードから前記第２マクロブロックのモードを決定
    するモード決定段階と、を備えることを特徴とする動き
    推定及びモード決定方法。
  14. 【請求項１４】 前記動きベクトル推定段階は、映像の
    種類に応じて前記第２マクロブロックと重畳される前記
    第１マクロブロックに対する候補ベクトル群及び重畳さ
    れる前記第１マクロブロックの動きベクトルに対応する
    ＳＡＤ(Sum of Absolute Difference)を求め、前記ＳＡ
    Ｄが最小の動きベクトルを前記第２マクロブロックの前
    記基準ベクトルと推定することを特徴とする請求項１３
    に記載の動き推定及びモード決定方法。
  15. 【請求項１５】 前記動きベクトル推定段階は、前記第
    ２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロック
    の動きベクトルから第１中間値を求め、該第１中間値と
    近接した動きベクトルを有する候補マクロブロックを前
    記第２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロ
    ックから抽出する候補マクロブロック抽出段階と、 抽出された前記候補マクロブロックの候補ベクトル群及
    び前記候補マクロブロックの動きベクトルに対応する前
    記ＳＡＤを求め、前記ＳＡＤが最小の動きベクトルを前
    記第２マクロブロックの前記基準ベクトルと推定する基
    準ベクトル推定段階と、を備えることを特徴とする請求
    項１４に記載の動き推定及びモード決定方法。
  16. 【請求項１６】 前記動きベクトル推定段階は、映像の
    種類に応じて前記第２マクロブロックと重畳される前記
    第１マクロブロックに対する候補ベクトル群及び重畳さ
    れる前記第１マクロブロックの動きベクトルの中間値及
    び平均値のうちいずれか一つを算出して基準ベクトルと
    推定することを特徴とする請求項１３に記載の動き推定
    及びモード決定方法。
  17. 【請求項１７】 前記動きベクトル推定段階は、 前記第２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブ
    ロックの動きベクトルから第１中間値を求め、前記第１
    中間値と近接した動きベクトルを有する候補マクロブロ
    ックを前記第２マクロブロックと重畳される前記第１マ
    クロブロックから抽出する候補マクロブロック抽出段階
    と、 抽出された前記候補マクロブロックの候補ベクトル群及
    び前記候補マクロブロックの動きベクトルの前記中間値
    及び前記平均値のうちいずれか一つの値を算出し、算出
    された前記値を前記第２マクロブロックの前記基準ベク
    トルと推定する基準ベクトル推定段階と、を備えること
    を特徴とする請求項１６に記載の動き推定及びモード決
    定装置。
  18. 【請求項１８】 前記モード決定段階は、前記第２マク
    ロブロックと重畳される前記第１マクロブロックのうち
    イントラモードの占める比重が所定値以上ならば前記第
    ２マクロブロックをイントラモードと決定し、前記第２
    マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロックの
    うちイントラモードの占める比重が所定値以下ならば前
    記第２マクロブロックをインターモードと決定すること
    を特徴とする請求項１３に記載の動き推定及びモード決
    定方法。
  19. 【請求項１９】 前記第２マクロブロックがインターモ
    ードであると決定され、前記第１マクロブロックの前記
    候補ベクトル群が存しない場合、前記動きベクトル推定
    段階は、前記第２マクロブロックに隣接した少なくとも
    一つ以上の周辺マクロブロックの動きベクトルから候補
    ベクトルを求める段階と、前記候補ベクトル及び前記第
    ２マクロブロックと重畳される前記第１マクロブロック
    の動きベクトルのＳＡＤを比較して最小ＳＡＤを有する
    動きベクトルを前記基準ベクトルと推定する段階と、を
    備えることを特徴とする請求項１８に記載の動き推定及
    びモード決定方法。
  20. 【請求項２０】 前記候補ベクトルは、少なくとも一つ
    以上の前記周辺マクロブロックの動きベクトルの中間値
    及び/または平均値であることを特徴とする請求項１９
    に記載の動き推定及びモード決定方法。
  21. 【請求項２１】 前記第２マクロブロックに隣接した前
    記周辺マクロブロックがない場合、前記動きベクトル推
    定段階は前記第２マクロブロックと重畳される前記第１
    マクロブロックの動きベクトルのＳＡＤを比較して最小
    ＳＡＤを有する動きベクトルを前記基準ベクトルと定め
    る段階をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記
    載の動き推定及びモード決定方法。
  22. 【請求項２２】 前記第２マクロブロックと重畳される
    前記第１マクロブロックのモードがイントラモードの場
    合、前記モード決定段階は前記第２マクロブロックのモ
    ードタイプをイントラモードと決定することを特徴とす
    る請求項１３に記載の動き推定及びモード決定方法。
  23. 【請求項２３】 前記第１マクロブロックの走査方式及
    び前記第２マクロブロックの走査方式を比較・判断する
    走査方式判断段階をさらに備えることを特徴とする請求
    項１３に記載の動き推定及びモード決定方法。
  24. 【請求項２４】 前記第１マクロブロックの走査方式及
    び前記第２マクロブロックの走査方式が相異なると判断
    されれば、前記候補ベクトル群生成段階は前記候補ベク
    トル群を生成することを特徴とする請求項２３に記載の
    動き推定及びモード決定方法。
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