特許 5669278 画像シーケンスのブロックを符号化する方法およびこのブロックを再構成する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5669278

(24)【登録日】2014年12月26日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】画像シーケンスのブロックを符号化する方法およびこのブロックを再構成する方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/52 20140101AFI20150122BHJP

【ＦＩ】

   H04N19/52

【請求項の数】15

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-534624(P2012-534624)

(86)(22)【出願日】2010年10月13日

(65)【公表番号】特表2013-509063(P2013-509063A)

(43)【公表日】2013年3月7日

(86)【国際出願番号】EP2010065316

(87)【国際公開番号】WO2011047994

(87)【国際公開日】20110428

【審査請求日】2013年10月8日

(31)【優先権主張番号】0957342

(32)【優先日】2009年10月20日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】501263810

【氏名又は名称】トムソン ライセンシング

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ

(74)【代理人】

【識別番号】100115864

【弁理士】

【氏名又は名称】木越 力

(74)【代理人】

【識別番号】100121175

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 たかし

(74)【代理人】

【識別番号】100134094

【弁理士】

【氏名又は名称】倉持 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100123629

【弁理士】

【氏名又は名称】吹田 礼子

(72)【発明者】

【氏名】フランソワ，エドウアール

(72)【発明者】

【氏名】ソロー，ドミニク

(72)【発明者】

【氏名】ビエロン，ジエローム

(72)【発明者】

【氏名】マルタン，オーレリー

【審査官】 坂東 大五郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０４８５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０３／０６３５０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２５３４５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／０９３９３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０５６８２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １９／００−１９／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像シーケンスの現在のブロックを符号化する方法であって、
前記現在のブロックの近傍のブロックに関連付けられた少なくとも１つの候補動きベクトルを決定するステップと、
前記少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定するステップと、
前記予測動きベクトルから前記現在のブロックを符号化するステップと、を含み、
前記予測動きベクトルが、
前記少なくとも１つの候補動きベクトルに対して補正動きベクトルを決定するステップであって、連続的に符号化され再構成された近傍のブロックと、該補正動きベクトルによって修正された前記少なくとも１つの候補動きベクトルによって動き補償された予測ブロックとの間で計算される歪みが最小になるように該補正動きベクトルを決定するステップと、
前記補正動きベクトルによって修正された前記少なくとも１つの候補動きベクトルから前記予測動きベクトルを決定するステップと、に従って決定される、前記方法。

【請求項2】

前記予測動きベクトルから前記現在のブロックを符号化するステップは、前記現在のブロックＢｃに関連付けられた現在の動きベクトルと前記予測動きベクトルとから計算された動きベクトル差分を決定するステップと、前記動きベクトル差分を符号化するステップと、を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記補正動きベクトルを決定するステップの間に、該補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）の座標の各々の値の範囲の大きさが動き補償の精度を表す第１の閾値ａ_ｅｎｈよりも小さい、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の閾値ａ_ｅｎｈは、動きベクトルの符号化の精度を表す第２の閾値ａ_ｃｏｄよりも小さい、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の閾値ａ_ｅｎｈは１／８であり、前記第２の閾値ａ_ｃｏｄは１／４である、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の閾値ａ_ｅｎｈは１／４であり、前記第２の閾値ａ_ｃｏｄは、１／２である、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記補正動きベクトルの座標（ｄｘ，ｄｙ）の各々は、前記候補動きベクトルの周りの［−ａ_ｃｏｄ＋ａ_ｅｎｈ，ａ_ｃｏｄ−ａ_ｅｎｈ］に等しい間隔内で決定される、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの候補動きベクトルを決定するステップは、
少なくとも２つの候補動きベクトルを決定するステップと、
前記少なくとも２つの候補動きベクトルを単一の動きベクトルに統合するステップと、
前記少なくとも２つの候補動きベクトルのうちから、前記単一の動きベクトルに最も近い動きベクトルを選択するステップと、
を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

少なくとも２つの候補動きベクトルが決定され、前記補正動きベクトルを決定するステップは、前記少なくとも２つの候補動きベクトルの各々に対して補正動きベクトルを決定するステップを含み、前記予測動きベクトルを決定するステップは、前記補正動きベクトルの各々によって修正された前記候補動きベクトルを単一の予測動きベクトルに統合することを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

画像シーケンスの現在のブロックを再構成する方法であって、
前記現在のブロックの近傍のブロックに関連付けられた少なくとも１つの候補動きベクトルを決定するステップと、
前記少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定するステップと、
前記予測動きベクトルから前記現在のブロックを再構成するステップと、を含み、
前記予測動きベクトルが、
補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）を決定するステップであって、再構成された近傍のブロックと、該補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）によって修正された前記少なくとも１つの候補動きベクトルによって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように該補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）を決定するステップと、
前記補正動きベクトルによって修正された前記候補動きベクトルから前記予測動きベクトルを決定するステップと、に従って決定される、前記方法。

【請求項11】

前記補正動きベクトルを決定するステップの間に、該補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）の座標の各々の値の範囲の大きさが動き補償の精度を表す第１の閾値ａ_ｅｎｈよりも小さい、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記第１の閾値ａ_ｅｎｈは、動きベクトルの符号化の精度を表す第２の閾値ａ_ｃｏｄよりも小さい、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記補正動きベクトルの座標（ｄｘ，ｄｙ）の各々は、前記候補動きベクトルの周りの［−ａ_ｃｏｄ＋ａ_ｅｎｈ，ａ_ｃｏｄ−ａ_ｅｎｈ］に等しい間隔内で決定される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

画像シーケンスの現在のブロックを再構築する装置であって、
前記現在のブロックの近傍のブロックに関連付けられた少なくとも１つの候補動きベクトルを決定する手段と、
前記少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定する手段と、
前記予測動きベクトルから前記現在のブロックを再構築する手段と、を含み、
前記予測動きベクトルを決定する手段が、
補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）を決定する手段であって、再構築された近傍のブロックと、該補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）によって修正された前記少なくとも１つの候補動きベクトルによって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように該補正動きベクトル（ｄｘ，ｄｙ）を決定する手段と、
前記補正動きベクトルによって修正された前記候補動きベクトルから前記予測動きベクトルを決定する手段と、
を含む、前記装置。

【請求項15】

画像シーケンスの現在のブロックを符号化する符号化装置であって、
前記現在のブロックの近傍のブロックに関連付けられた少なくとも１つの候補動きベクトルを決定する手段と、
前記少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定する手段と、
前記予測動きベクトルから前記現在のブロックを符号化する手段と、を備え、
前記予測動きベクトルを決定する手段が、
前記少なくとも１つの候補動きベクトルに対して補正動きベクトルを決定する手段であって、連続的に符号化され再構築された近傍のブロックと、該補正動きベクトルによって修正された前記少なくとも１つの候補動きベクトルによって動き補償された予測ブロックとの間で計算される歪みを最小にするように該補正動きベクトルを決定する手段と、
前記補正動きベクトルによって修正された前記少なくとも１つの候補動きベクトルから前記予測動きベクトルを決定する手段と、を含む、前記符号化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像符号化の一般的な領域に関する。より具体的には、本発明は、画像シーケンスの各画素のブロックを符号化する方法、さらに、このようなブロックを再構成する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術において、画像シーケンスを効率的に符号化し、図１に示されたような時間予測またはインター画像符号化（モード・インター）によって符号化する方法を使用することが知られている。画像Ｉｃの現在のブロックＢｃは、特に相関性を有する、以前に符号化され、再構成された参照画像Ｉｒｅｆから補間されることがあるブロックＢｐからの時間予測によって符号化される。参照画像のブロックＢｐは、予測ブロックと呼ばれている。予測ブロックは、現在のブロックＢｃに関連付けられた動きブロックＭＶｃを使用して特定される。動きベクトルＭＶｃは、動き推定の方法、例えば、ブロック・ペアリング法（ｂｌｏｃｋ ｐａｉｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）によって決定される。時間予測による既知の符号化方法によれば、動きベクトルＭＶｃおよび残差データは、現在のブロックＢｃのストリームＦにおいて号化される。残差データは、現在のブロックＢｃから予測ブロックＢｐを減算することによって得られる。再構成された参照画像Ｉｒｅｆと現在のブロックＢｃに関連付けられた動きベクトルＭＶｃとの、この残差データを使用することによって、現在のブロックＢｃを再構成することができる。

【0003】

さらに、現在のブロックＢｃに隣接するブロックＡ、Ｂ、およびＣに関連付けられた動きベクトルを使用して、予測により現在のブロックＢｃに関連付けられた動きベクトルＭＶｃを符号化することが本技術分野において知られている。図２を参照するに、ステップ１０において、隣接するブロックＡ、Ｂ、およびＣに関連付けられた動きベクトルのうちから１つ以上の候補動きベクトルＭＶ_ｃｔが決定される。一般的に、３つの候補動きベクトルが使用される。ブロックＡ、Ｂ、および／またはＣのうちの１つが画像の外にあるとき、または、ブロックのうちの１つが時間予測によって符号化されていない（例えば、イントラモードで符号化されている）とき、例外が存在する。実際、後者の場合には、対象となるブロックに関連付けられた動きベクトルは存在しない。ステップ１２において、予測動きベクトルＭＶｐが候補動きベクトルＭＶ_ｃｔから決定される。予測動きベクトルＭＶｐが、座標として、各候補動きベクトルの横軸中央値（ａｂｓｃｉｓｓａ ｍｅｄｉａｎ ｖａｌｕｅ）と各候補動きベクトルの縦軸中央値（ｏｒｄｉｎａｔｅ ｍｅｄｉａｎ ｖａｌｕｅ）を有することが知られている。ステップ１４において、現在のブロックＢｃは、予測動きベクトルＭＶｐを考慮して符号化される。ブロックＢｃについて、現在のブロックＢｃから予測ブロックＢｐおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆを減算することによって得られた残差データを符号化することが知られている。ＭＶｃおよびＭＶｐから計算される動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、ストリームＦにおいて号化される。ＭＶｄｉｆｆは、座標（ＭＶｘ−ＭＶｐｘ；ＭＶｙ−ＭＶｐｙ）を有し、ここで、（ＭＶｘ；ＭＶｙ）はＭｖｃの座標であり、（ＭＶｐｘ；ＭＶｐｙ）はＭＶｐの座標である。一般的に、残差データは、変換され、次に、量子化される。変換され次に量子化された残差データと動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、可変長符号化（ＶＬＣ）タイプのエントロピー符号化によって符号化され、符号化されたデータとなる。

【0004】

図１および図２を参照して説明される動きベクトルＭＶｃを符号化する方法は、符号化コストの観点からは、必ずしも効率的なものとは限らない。

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを克服することにある。この目的のため、本発明は、画像シーケンスの現在のブロックを符号化する方法に関し、この方法は、
現在のブロックの近傍のブロックに関連付けられた少なくとも１つの候補動きブロックを決定するステップと、
少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定するステップと、
予測動きベクトルから現在のブロックを符号化するステップと、を含む。

【0006】

予測動きベクトルが、
上記少なくとも１つの候補動きベクトルについて、連続的に符号化され、再構成された近傍のブロックと、補正動きベクトルによって修正された少なくとも１つの候補動きベクトルによって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように補正動きベクトルを決定するステップと、
補正動きベクトルによって修正された少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定するステップと、に従って決定されると有益である。

【0007】

本発明の特定の特徴によれば、符号化方法は、現在のブロックＢｃに関連付けられた現在の動きベクトルと予測動きベクトルとから計算された動きベクトル差分を決定するステップを含み、現在のブロックを符号化するステップは、動きベクトル差分を符号化するステップを含む。

【0008】

本発明の特定の態様によれば、補正動きベクトルの座標の各々の値の範囲の大きさが第１の閾値によって制限される。

【0009】

本発明の別の態様によれば、上記第１の閾値は、動きベクトルの符号化の精度を表す第２の閾値よりも小さい。

【0010】

本発明の特定の態様によれば、上記第１の閾値は、１／８であり、上記第２の閾値は、１／４である。

【0011】

本発明の特定の態様によれば、上記第１の閾値は、１／４であり、上記第２の閾値は、１／２である。

【0012】

本発明の別の特定の態様によれば、上記補正動きベクトルの座標の各々は、動きベクトルの符号化精度よりも高い精度で候補動きベクトルの周りの規定された間隔内で決定される。

【0013】

本発明の第１の実施形態によれば、
少なくとも１つの候補動きベクトルを決定するステップは、
少なくとも２つの候補動きベクトルを決定するステップと、
少なくとも２つの候補動きベクトルを統合して統合された動きベクトルにするステップと、
少なくとも２つの候補動きベクトルのうちから、統合された動きベクトルに最も近い動きベクトルを選択するステップと、を含む。

【0014】

本発明の第２の実施形態によれば、少なくとも２つの候補動きベクトルが決定され、補正動きベクトルを決定するステップは、少なくとも２つの候補動きベクトルの各々について、補正動きベクトルを決定するステップを含み、予測動きベクトルを決定するステップは、補正動きベクトルの各々によって修正された候補動きベクトルを統合して単一の予測動きベクトルにするステップを含む。

【0015】

さらに、本発明は、現在のブロックを再構成する方法に関し、この方法は、
上記現在のブロックの近傍のブロックに関連付けられた少なくとも１つの候補動きベクトルを決定するステップと、
少なくとも１つの候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定するステップと、
上記予測動きベクトルから現在のブロックを再構成するステップと、を含む。

【0016】

予測動きベクトルは、
再構成された近傍のブロックと、補正動きベクトルによって修正された少なくとも１つの候補動きベクトルによって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように補正動きベクトルを決定するステップと、上記補正動きベクトルによって修正された候補動きベクトルから予測動きベクトルを決定するステップと、に従って決定される。

【0017】

本発明の特定の態様によれば、再構成方法は、
上記現在のブロックについて、動きベクトル差分を復号するステップと、
上記現在のブロックについて、上記動きベクトル差分および上記予測動きベクトルから少なくとも１つの現在の動きベクトルを決定するステップと、
上記現在のブロックを上記現在の動きベクトルから再構成するステップと、をさらに含む。

【0018】

本発明に従った符号化および再構成の方法は、符号化効率を高める、即ち、一定の品質で画像シーケンスの符号化コストを低減し、所与の符号化コストで再構成された画像シーケンスの品質を高めるという利点を有する。

【0019】

本発明は、添付図面を参照して、以下の実施形態および実施例により良好に理解され、例示されるであろう。これらの実施形態および実施例は、決して限定的なものではない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】従来技術に係る時間予測を通じた符号化方法を示す図である。

【図2】従来技術に係る現在のブロックを符号化する方法のフローチャートである。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る現在のブロックを符号化する方法のフローチャートである。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る現在のブロックを符号化する方法のステップを示す図である。

【図5】本発明の第１の実施形態の変形例に係る現在のブロックを符号化する方法のフローチャートである。

【図6】本発明の第２の実施形態に係る現在のブロックを符号化する方法のフローチャートである。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る現在のブロックを再構成する方法のフローチャートである。

【図8】本発明の第１の実施形態の変形例に係る現在のブロックを再構成する方法のフローチャートである。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る現在のブロックを再構成する方法のフローチャートである。

【図10】本発明に係る符号化装置を示す図である。

【図11】本発明に係る復号装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

画像シーケンスは、幾つかの、一連のピクチャの画像である。各画像は、各々が少なくとも１つの画像データに関連付けられている、複数の画素または、画像ポイントからなる。例えば、１つの画像データは、１つの輝度データ、または、１つの色差データである。

【0022】

用語「動きデータ」は、広い意味で理解されるべきである。動きデータは、動きベクトルを含み、画像シーケンスにおいて参照画像が識別できるようにする参照画像インデックスを含むことがある。さらに、動きデータは、予測ブロックを決定するために使用される補間タイプを示す１つの情報を含むことがある。実際、ブロックＢｃに関連付けられた動きベクトルＭＶｃが整数座標を有していない場合には、画像データは、予測ブロックＢｐを決定するために、参照画像Ｉｒｅｆにおいて補間されなければならない。ブロックに関連付けられた動きデータは、一般的には、動き推定方法、例えば、ブロック・ペアリングによって計算される。しかしながら、本発明は、動きベクトルがブロックに関連付けられるようにする方法に決して限定されるものではない。

【0023】

用語「残差データ」は、他のデータの抽出後に得られるデータを意味する。抽出は、一般的には、ソース・データから予測データを画素毎に減算することである。しかしながら、抽出は、より一般的な用語であり、特に、重み付け減算を含む。この用語「残差データ」は、用語「残差」と同義である。残差ブロックは、残差データが関連付けられた画素のブロックである。

【0024】

用語「変換された残差データ」は、変換が適用された残差データを意味する。離散コサイン変換（ＤＣＴ）は、２００３年９月にＪ．Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎ社によって出版されたＩ．Ｅ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ氏の「Ｈ．２６４およびＭＰＥＧ−４ビデオ圧縮（Ｈ．２６４ ａｎｄ ＭＰＥＧ−４ ｖｉｄｅｏ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）」と題された書籍のチャプタ３．４．２．２に記載されたこのような変換の例である。Ｉ．Ｅ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ氏の書籍のチャプタ３．４．２．３に記載されたウェーブレット変換およびアダマール（Ｈａｄａｍａｒｄ）変換は、別の例である。このような変換は、画像データのブロック、例えば残差輝度および／または色差のデータを「周波数データのブロック」または「係数のブロック」とも呼ばれる「変換されたデータのブロック」に「変換」する。

【0025】

用語「予測データ」は、他のデータを予測するために使用されるデータを意味する。予測ブロックは、予測データが関連付けられている画素のブロックである。

【0026】

予測ブロックは、予測するブロックが属する画像と同じ画像の１つのブロックまたは、幾つかのブロックから得られる（空間予測または画像内予測）。もしくは、予測ブロックは、予測するブロックが属する画像とは異なる画像の１つのブロック（一方向予測）または幾つかのブロック（双方向予測）から得られる（時間予測または画像間予測）。

【0027】

用語「再構成されたデータ」は、残差データを予測データと統合した後に得られるデータを意味する。この統合は、一般的には、予測データと残差データの画素毎の和である。しかしながら、統合は、より一般的なものであり、特に、重み付けされた和を含む。再構成されたブロックは、再構成された画像データが関連付けられた画素のブロックである。

【0028】

図３を参照するに、本発明は、画像シーケンスの現在のブロックを符号化する方法に関する。

【0029】

ステップ２０において、座標（ｖｘ，ｖｙ）の候補動きベクトルＭＶ_ｃｔが現在のブロックＢｃに対して空間的に近傍のブロックに関連付けられた複数の動きベクトルのうちから決定される。この現在のブロックＢｃは、画像Ｉｃに属する。例えば、候補ベクトルＭＶ_ｃｔは、図１に示されているような、現在のブロックＢｃに隣接するブロックＡ、Ｂ、および／またはＣの動きベクトルのうちの１つとして決定される。変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔは、ブロックＢｃに対して空間的に近傍にあるブロックの動きベクトルとして決定されるが、この動きベクトルは、必ずしもブロックＢｃに隣接するブロックのものでなくともよい。決定された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔが関連付けられた現在のブロックＢｃに対して近傍のブロックをＢｖと呼ぶ。デフォルトで保持されている動きベクトルは、例えば、現在のブロックＢｃの左側に位置する近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルである。変形例によれば、デフォルトで保持されている動きベクトルは、例えば、図４に示されているように、現在のブロックＢｃの上側に位置する近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルである。

【0030】

ステップ２２において、座標（ｄｘ，ｄｙ）の補正動きベクトルΔＭＶが決定される。補正動きベクトルΔＭＶは、歪みを最小する手法によって決定される。この歪は、

【数1】

で示される、連続的に符号化され、再構成された近傍のブロックと、補正動きベクトルΔＭＶによって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔによって動き補償された予測ブロックとの間で計算される。その予測ブロックは、参照画像Ｉ_ｒｅｆに属する。例えば、以下の関数が使用される。

【数2】

ここで、

【数3】

は、ＭＶ_ｃｔ＋ΔＭＶによって動き補償された予測ブロックである。

【数4】

は、画像Ｉｃにおける画素（ｘ，ｙ）の符号化され、再構成された１つの画像データの値である。

【数5】

は、参照画像の画素（ｘ，ｙ）の符号化され、再構成された１つの画像データの値である。

【0031】

変形例によれば、

【数6】

である。別の変形例によれば、

【数7】

である。

【0032】

ステップ２２において、このようにＥ（．，．）を最小にする動きベクトルΔＭＶがサーチされる。例えば、想定される値（ｄｘ，ｄｙ）の各々について、Ｅ（ｄｘ，ｄｙ）の値が計算され、Ｅ（ｄｘ，ｄｙ）の値が最小となる値（ｄｘ，ｄｙ）が保持される。

【0033】

ステップ２２の変形例によれば、補正動きベクトルΔＭＶは、座標ｄｘおよびｄｙの各々の値の範囲の大きさが第１の閾値ａ_ｅｎｈよりも小さいという追加の制約においてＥ（．，．）を最小にするものであり、ここで、ａ_ｅｎｈは、動き補償のために認められた精度である。例えば、動きベクトルが１／４の画素の精度で符号化され、復号される場合には、ａ_ｅｎｈ＝１／８である。この変形例は、補正動きベクトルΔＭＶの決定のための計算の演算量を制限することを可能とする。実際、この変形例によれば、ΔＭＶは、候補ベクトルＭＶ_ｃｔの周りの限定された間隔でのみサーチされる。この間隔は、水平方向の成分および垂直方向の成分について、［−ａ_ｃｏｄ＋ａ_ｅｎｈ，ａ_ｃｏｄ−ａ_ｅｎｈ］のように規定される。計算がより網羅的であり、より計算コストが大きな場合では、サーチは、［−Ｒ，Ｒ］のように規定されるより大きな間隔で行うことができ、サーチ範囲はＲ＞ａ_ｅｎｈで表される。例えば、Ｒ＝２．２５の値を使用することができる。この後者の場合には、補正動きベクトルΔＭＶの座標は、精度ａ_ｅｎｈで、候補ベクトルＭ_ｃｔの周りの間隔［−Ｒ，Ｒ］でサーチされる。

【0034】

ステップ２４において、予測動きベクトルＭＶｐは、補正動きベクトルΔＭＶによって修正される候補動きベクトルＭＶ_ｃｔから決定される。
ＭＶｐ＝ＭＶ_ｃｔ＋ΔＭＶ

【0035】

ステップ２６において、現在のブロックＢｃが予測動きベクトルＭＶｐを考慮して符号化される。ブロックＢｃについて、現在のブロックＢｃから予測ブロックＢｐおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆを減算することによって得られた残差データを符号化することが知られている。ＭＶｃおよびＭＶｐから計算される動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、ストリームＦにおいて符号化される。ＭＶｄｉｆｆは、座標（ＭＶｘ−ＭＶｐｘ；ＭＶｙ−ＭＶｐｙ）を有し、ここで、Ｍｖｃの座標は（ＭＶｘ；ＭＶｙ）であり、ＭＶｐの座標は（ＭＶｐｘ；ＭＶｐｙ）である。一般的に、残差データは、変換され、次に、量子化される。変換され次に量子化された残差データおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、可変長符号化（ＶＬＣ）のタイプのエントロピー符号化、または、コンテクスト適応２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ（ＣＡＢＡＣ））のタイプの符号化によって符号化され、符号化されたデータとなる。ＭＶｄｉｆｆに認められた最大の符号化精度は、ａ_ｃｏｄである。エントロピー符号化方法の例は、Ｉ．Ｅ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ氏による書籍のチャプタ６．５．４、さらに、「情報技術−オーディオビジュアル・オブジェクトの符号化−Ｐａｒｔ １０：アドバンスドビデオ符号化（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ Ｐａｒｔ １０： Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）」と題されたＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０の文献のセクション９．３に記載されている。別の変形例によれば、コンテクストベースの適応可変長符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｈ Ｃｏｄｉｎｇ（ＣＡＶＬＣ））のタイプの方法を使用することができる。これは、「情報技術−オーディオビジュアル・オブジェクトの符号化−Ｐａｒｔ １０：アドバンスドビデオ符号化（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ Ｐａｒｔ １０： Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）」と題されたＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０の文献のセクション９．２、さらに、Ｉ．Ｅ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ氏の書籍のチャプタ６．４．１３．２に記載されているようなものである。

【0036】

変形例によれば、ＳＫＩＰ符号化モードに従って現在のブロックＢｃが符号化される。この場合、現在のブロックＢｃについて、ストリームＦにおいて号化される残差データや動きデータは存在しない。実際、ステップ２４において決定される予測動きベクトルＭＶｐから予測ブロックが決定され、この予測ブロックを現在のブロックから抽出することによって得られる残差ブロックの係数の全てが零である場合、現在のブロックＢｃを符号化するために「ｓｋｉｐ」符号化モードが保持される。

【0037】

図５に示された第１の実施形態の変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔを決定するステップ２０は、少なくとも２つの候補動きベクトルを決定するステップ２００と、ステップ２００において決定された複数の候補動きベクトルを統合して統合された動きベクトルにするステップ２０２と、統合された動きベクトルに従ってステップ２００において決定された動きベクトルのうちから候補動きベクトルＭＶ_ｃｔを選択するステップ２０４と、を含む。図５において、図３のステップと同じステップを同じ参照符号を用いて特定し、さらなる説明を行わない。

【0038】

ステップ２００において、現在のブロックＢｃに対して空間的に近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルのうちから少なくとも２つの候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２が決定される。例えば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２は、図１に示されているような、現在のブロックＢｃに隣接するブロックＡ、Ｂ、および／またはＣの動きベクトルとして決定される。変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２は、ブロックＢｃに対して空間的に近傍にあるブロックの動きベクトルとして決定され、ここで、これらの動きベクトルは、必ずしもブロックＢｃに隣接するブロックのものでなくともよい。候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１が関連付けられた現在のブロックＢｃに対して近傍のブロックをＢｖ１と呼び、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２が関連付けられた現在のブロックＢｃに対して近傍のブロックをＢｖ２と呼ぶ。候補動きベクトルＭＶｃ_ｔ１の座標は（ｖｘ１，ｖｙ１）であり、候補動きベクトルＭＶｃ_ｔ２の座標は（ｖｘ２，ｖｙ２）である。

【0039】

ステップ２０２において、ステップ２００で決定される各候補動きベクトルは、座標（ＭＶ_ｆｕｓ（ｘ），ＭＶ_ｆｕｓ（ｙ））の単一の動きベクトルＭＶ_ｆｕｓに統合される。例えば、ＭＶ_ｆｕｓ（ｘ）＝ｍｅｄｉａｎ（ｖｘ１，ｖｘ２，０）であり、ＭＶ_ｆｕｓ（ｙ）＝ｍｅｄｉａｎ（ｖｙ１，ｖｙ２，０）である。変形例によれば、ＭＶ_ｆｕｓ（ｘ）＝０．５×（ｖｘ１＋ｖｘ２）であり、ＭＶ_ｆｕｓ（ｙ）＝０．５×（ｖｙ１＋ｖｙ２）である。

【0040】

ステップ２０４において、特定の基準において、ＭＶ_ｆｕｓに対して最も近い、ステップ２００において決定される候補動きベクトルが、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔとして選択される。例えば、｜｜ＭＶ_ｃｔ２−ＭＶ_ｆｕｓ｜｜＜｜｜ＭＶ_ｃｔ１−ＭＶ_ｆｕｓ｜｜であれば、ＭＶ_ｃｔ＝ＭＶ_ｃｔ２であり、そうでなければ、ＭＶ_ｃｔ＝ＭＶ_ｃｔ１である。この基準は、例えば、基準Ｌ２である。この基準は、絶対値であってもよい。

【0041】

２つの候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２を用いて説明されるこの変形例は、どのような数の動きベクトルにも同じように適用することができる。

【0042】

第２の実施形態が図６に示されている。

【0043】

ステップ３０において、現在のブロックＢｃに対して空間的に近傍にあるブロックに関連付けられた動きベクトルのうちから少なくとも２つの候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２が決定される。例えば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２は、図１に示されているような、現在のブロックＢｃに隣接するブロックＡ、Ｂ、および／またはＣの動きベクトルとして決定される。変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２は、ブロックＢｃに対して空間的に近傍にあるブロックの動きベクトルとして決定されるが、この動きベクトルは、必ずしもブロックＢｃに隣接するブロックのものでなくともよい。候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１に関連付けられた現在のブロックＢｃに対して近傍のブロックをＢｖ１と呼び、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２に関連付けられた現在のブロックＢｃに対して近傍のブロックをＢｖ２と呼ぶ。

【0044】

ステップ３２において、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１について、座標（ｄｘ１，ｄｙ１）の補正動きベクトルΔＭＶ１が決定され、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２について、座標（ｄｘ２，ｄｙ２）の補正動きベクトルΔＭＶ２が決定される。動きベクトルΔＭＶ１は、連続的に符号化され、再構成された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１に関連付けられた近傍のブロックと補正動きベクトルΔＭＶ１によって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１によって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように決定される。同様に、動きベクトルΔＭＶ２は、連続的に符号化され、再構成された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２に関連付けられた近傍のブロックと補正動きベクトルΔＭＶ２によって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２によって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように決定される。例えば、以下の関数が使用される。

【数8】

【0045】

変形例によれば、

【数9】

であり、

【数10】

である。別の変形例によれば、

【数11】

であり、

【数12】

である。

【0046】

ステップ３２において、このようにＥ１（．，．）を最小にするΔＭＶ１がサーチされ、Ｅ２（．，．）を最小にするΔＭＶ２がサーチされる。例えば、想定される値（ｄｘ１，ｄｙ１）の各々について、Ｅ１（ｄｘ１，ｄｙ１）の値が計算され、Ｅ１（ｄｘ１，ｄｙ１）の値が最小となる値（ｄｘ１，ｄｙ１）が保持される。同様に、想定される値（ｄｘ２，ｄｙ２）の各々について、Ｅ２（ｄｘ２，ｄｙ２）の値が計算され、Ｅ２（ｄｘ２，ｄｙ２）の値が最小となる値（ｄｘ２，ｄｙ２）が保持される。

【0047】

ステップ３２の変形例によれば、補正動きベクトルΔＭＶ１およびΔＭＶ２は、各々の、または、これらの座標ｄｘ１、ｄｘ２、ｄｙ１、およびｄｙ２の値の範囲の大きさがａ_ｅｎｈよりも小さいという追加の制約を有してＥ１（．，．）およびＥ２（．，．）をそれぞれ最小にするものであり、ここで、ａ_ｅｎｈは、動き補償のために認められた精度である。例えば、動きベクトルが１／４の画素の精度で符号化され、復号される場合には、ａ_ｅｎｈ＝１／８である。この変形例は、補正動きベクトルΔＭＶ１およびΔＭＶ２の決定のための計算の演算量を制限することを可能にする。実際、この変形例によれば、ΔＭＶ１およびΔＭＶ２は、候補ベクトルＭＶ_ｃｔおよびＭＶ_ｃｔ２のそれぞれの周りの限定された間隔においてのみサーチされる。この間隔は、水平方向の成分および垂直方向の成分のそれぞれについて、［−ａ_ｃｏｄ＋ａ_ｅｎｈ，ａ_ｃｏｄ−ａ_ｅｎｈ］のように規定される。計算がより網羅的であり、より計算コストが大きな場合では、サーチは、［−Ｒ，Ｒ］のように規定されるより大きな間隔で行うことができ、サーチ範囲はＲ＞ａ_ｅｎｈで表される。例えば、Ｒ＝２の値を使用することができる。この後者の場合では、補正動きベクトルの座標は、ａ_ｅｎｈの精度で、候補ベクトルの周りで、間隔［−Ｒ，Ｒ］内でサーチされる。

【0048】

ステップ３４において、予測動きベクトルＭＶｐは、補正動きベクトルΔＭＶ１およびＭＶ２によってそれぞれ修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２を統合することによって決定される。例えば、ＭＶｐｘ＝ｍｅｄｉａｎ（ｖｘ１＋ｄｘ１，ｖｘ２＋ｄｘ２，０）であり、ＭＶｐｙ＝ｍｅｄｉａｎ（ｖｙ１＋ｄｙ１，ｖｙ２＋ｄｙ２，０）である。変形例によれば、ＭＶｐｘ＝ｍｉｎ（ｖｘ１＋ｄｘ１，ｖｘ２＋ｄｘ２，０）であり、ＭＶｐｙ＝ｍｉｎ（ｖｙ１＋ｄｙ１，ｖｙ２＋ｄｙ２，０）である。別の変形例によれば、ＭＶｐｘ＝０．５×（ｖｘ１＋ｄｘ１＋ｖｘ２＋ｄｘ２）であり、ＭＶｐｙ＝０．５×（ｖｙ１＋ｄｙ１＋ｖｙ２＋ｄｙ２）である。

【0049】

ステップ３６において、現在のブロックＢｃは、予測動きベクトルＭＶｐを考慮して符号化される。ブロックＢｃについて、現在のブロックＢｃから予測ブロックＢｐおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆを減算することによって得られた残差データを符号化することが知られている。ＭＶｃおよびＭＶｐから計算される動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、ストリームＦにおいて符号化される。ＭＶｄｉｆｆは、座標（ＭＶｘ−ＭＶｐｘ； ＭＶｙ−ＭＶｐｙ）を有し、ここで、Ｍｖｃの座標は（ＭＶｘ；ＭＶｙ）であり、ＭＶｐの座標は（ＭＶｐｘ；ＭＶｐｙ）である。一般的に、残差データは、変換され、次に、量子化される。変換され次に量子化された残差データおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、可変長符号化（ＶＬＣ）タイプのエントロピー符号化、または、コンテクスト適応２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）タイプの符号化によって符号化され、符号化されたデータとなる。ＭＶｄｉｆｆのために認められる最大の符号化精度はａ_ｃｏｄである。エントロピー符号化方法の例は、Ｉ．Ｅ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ氏による書籍のチャプタ６．５．４、さらに、「情報技術−オーディオビジュアル・オブジェクトの符号化−Ｐａｒｔ １０：アドバンスドビデオ符号化（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ Ｐａｒｔ １０： Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）」と題されたＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０の文献のセクション９．３に記載されている。別の変形例によれば、コンテクストベースの適応可変長符号化（ＣＡＶＬＣ）のタイプの方法を使用することができる。これは、「情報技術−オーディオビジュアル・オブジェクトの符号化−Ｐａｒｔ １０：アドバンスドビデオ符号化（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ Ｐａｒｔ １０： Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）」と題されたＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０の文献のセクション９．２、さらに、Ｉ．Ｅ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ氏の書籍のチャプタ６．４．１３．２に記載されているようなものである。

【0050】

変形例によれば、ＳＫＩＰ符号化モードに従って現在のブロックＢｃが符号化される。この場合、現在のブロックＢｃについて、ストリームＦにおいて符号化される残差データや動きデータは存在しない。実際、ステップ２４において決定される予測動きベクトルＭＶｐから予測ブロックが決定され、この予測ブロックを現在のブロックから抽出することによって得られる残差ブロックの係数の全てが零である場合、現在のブロックＢｃを符号化するために「ｓｋｉｐ」符号化モードが保持される。

【0051】

２つの候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２を用いて図５を参照して実施形態を説明しているが、実施形態は、どのような数の候補動きベクトルに適用することもできる。この場合、ステップ３２において、各候補動きベクトルについて、補正動きベクトルが決定される。ステップ３４において、予測動きベクトルＭＶｐがこれらの各々の補正動きベクトルによって修正された候補動きベクトルから決定される。

【0052】

図７を参照するに、本発明は、さらに、画像シーケンスの現在のブロックを再構成する方法に関する。

【0053】

ステップ５２において、座標（ｖｘ，ｖｙ）の候補動きベクトルＭＶ_ｃｔが現在のブロックＢｃに対して空間的に近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルのうちから決定される。例えば、候補ベクトルＭＶ_ｃｔは、図１に示されているような、現在のブロックＢｃに隣接するブロックＡ、Ｂ、および／またはＣの動きベクトルのうちの１つとして決定される。変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔは、ブロックＢｃに対して空間的に近傍にあるブロックの動きベクトルとして決定されるが、この動きベクトルは、必ずしもブロックＢｃに隣接するブロックのものでなくともよい。決定された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔに関連付けられた現在のブロックＢｃの近傍のブロックをＢｖと呼ぶ。デフォルトで保持される動きベクトルは、例えば、現在のベクトルＢｃの左側に位置する近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルである。変形例によれば、デフォルトで保持される動きベクトルは、例えば、図４に示されているような現在のベクトルＢｃの上側に位置する近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルである。ステップ５２は、符号化方法のステップ２０と同一である。

【0054】

ステップ５４において、座標（ｄｘ，ｄｙ）の補正動きベクトルΔＭＶが決定される。補正動きベクトルΔＭＶは、歪みを最小する手法によって決定される。この歪は、

【数13】

で示される、
連続的に符号化され、再構成された近傍のブロックと、補正動きベクトルΔＭＶによって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔによって動き補償された予測ブロックとの間で計算される。予測ブロックは、参照画像Ｉ_ｒｅｆに属する。例えば、以下の関数が使用される。

【数14】

ここで、

【数15】

は、ＭＶ_ｃｔ＋ΔＭＶによって動き補償された予測ブロックである。

【数16】

は、画像Ｉｃにおける画素（ｘ，ｙ）の符号化され、再構成された１つの画像データの値である

【数17】

は、参照画像の画素（ｘ，ｙ）の符号化され、再構成された１つの画像データの値である。

【0055】

変形例によれば、

【数18】

である。別の変形例によれば、

【数19】

である。

【0056】

ステップ５４において、このようにＥ（．，．）を最小にする動きベクトルΔＭＶがサーチされる。例えば、想定される値（ｄｘ，ｄｙ）の各々について、Ｅ（ｄｘ，ｄｙ）の値が計算され、Ｅ（ｄｘ，ｄｙ）の値が最小となる値（ｄｘ，ｄｙ）が保持される。ステップ５４は、符号化方法のステップ２２と同じである。

【0057】

ステップ５４の変形例によれば、補正動きベクトルΔＭＶは、座標ｄｘおよびｄｙの各々の値の範囲の大きさが第１の閾値ａ_ｅｎｈよりも小さいという追加の制約を有してＥ（．，．）を最小にするものであり、ここで、ａ_ｅｎｈは、動き補償のために認められた精度である。例えば、動きベクトルが１／４の画素の精度で符号化され、復号される場合には、ａ_ｅｎｈ＝１／８である。この変形例は、補正動きベクトルΔＭＶの決定のための計算の演算量を制限することを可能とする。実際、この変形例によれば、ΔＭＶは、候補ベクトルＭＶ_ｃｔの周りの限定された間隔でのみサーチされる。この間隔は、水平方向の成分および垂直方向の成分について、［−ａ_ｃｏｄ＋ａ_ｅｎｈ，ａ_ｃｏｄ−ａ_ｅｎｈ］のように規定される。計算がより網羅的であり、より計算コストが大きな場合では、サーチは、［−Ｒ，Ｒ］のように規定されるより大きな間隔で行うことができ、サーチ範囲はＲ＞ａ_ｅｎｈで表される。例えば、Ｒ＝２の値を使用することができる。この後者の場合には、補正動きベクトルΔＭＶの座標は、精度ａ_ｅｎｈで、候補ベクトルＭ_ｃｔの周りの間隔［−Ｒ，Ｒ］でサーチされる。

【0058】

ステップ５６において、予測動きベクトルＭＶｐが補正動きベクトルΔＭＶによって修正される候補動きベクトルＭＶ_ｃｔから決定される。
ＭＶｐ＝ＭＶ_ｃｔ＋ΔＭＶ
ステップ５６は、符号化方法のステップ２４と同一である。

【0059】

ステップ５８において、予測動きベクトルＭＶｐを考慮して現在の動きブロックＢｃが再構成される。より具体的には、変換／量子化された残差データおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、可変長符号化（ＶＬＣ）のタイプのエントロピー符号化、または、コンテクスト適応２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）のタイプの符号化によって、ストリームＦから復号される。変換／量子化された残差データは、逆量子化され、次に、逆変換によって、符号化方法のステップ２６において使用されたものに変換される。現在のブロックＢｃの動きベクトルＭＶｃは、動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆおよびステップ５６において決定された予測動きベクトルＭＶｐから再構成される。ＭＶｃは、座標（ＭＶｄｉｆｆｘ＋ＭＶｐｘ；ＭＶｄｉｆｆｙ＋ＭＶｐｙ）を有し、ここで、ＭＶｄｉｆｆの座標は、（ＭＶｄｉｆｆｘ；ＭＶｄｉｆｆｙ）であり、ＭＶｐの座標は、（ＭＶｐｘ；ＭＶｐｙ）である。予測ブロックは、動きベクトルＭＶｃから再構成された参照画像において決定され、動きベクトルＭＶｃによって動き補償された予測ブロックに関連する。予測ブロックは、次に、例えば、画素毎の加算により、現在のブロックについて、ストリームＦから再構成された残差データのブロックに統合される。

【0060】

変形例によれば、現在のブロックＢｃは、ＳＫＩＰ符号化モードに従って再構成される。この場合、現在のブロックＢｃについて、ストリームＦにおいて符号化された残差データや動きデータは存在しない。この場合、再構成されるブロックＢｃは、ステップ５６において決定された予測動きベクトルＭＶｐによって動き補償された予測ブロックである。

【0061】

図８に示されている変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔを決定するステップ５２は、少なくとも２つの動きベクトルを決定するステップ５２０と、ステップ５２０において決定された候補動きベクトルを統合して統合された動きベクトルにするステップ５２２と、統合された動きベクトルに従ってステップ５２０において決定された動きベクトルのうちから候補動きベクトルＭＶ_ｃｔを選択するステップ５２４と、を含む。ステップ５２０は、図５のステップ２００と同一であり、ステップ５２２は、図５のステップ２０２と同一であり、ステップ５２４は、図５のステップ２０４と同一である。

【0062】

別の実施形態が図９に示されている。

【0063】

ステップ６２において、現在のブロックＢｃに対して空間的に近傍のブロックに関連付けられた動きベクトルのうちから少なくとも２つの候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２が決定される。例えば、候補ベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２は、図１に示されているような、現在のブロックＢｃに隣接するブロックＡ、Ｂ、および／またはＣとして決定される。変形例によれば、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２は、ブロックＢｃに対して空間的に近傍にあるブロックの動きベクトルとして決定されるが、この動きベクトルは、必ずしもブロックＢｃに隣接するブロックのものでなくともよい。候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１が関連付けられた現在のブロックＢｃに対して近傍のブロックをＢｖ１と呼び、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２が関連付けられた現在のブロックＢｃをＢｖ２と呼ぶ。このステップ６２は、図６のステップ３０と同一である。

【0064】

ステップ６４において、候補ベクトルＭＶ_ｃｔ１について、座標（ｄｘ１，ｄｙ１）の補正動きベクトルΔＭＶ１が決定され、候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２について、座標（ｄｘ２，ｄｙ２）の補正動きベクトルΔＭＶ２が決定される。補正動きベクトルΔＭＶ１は、連続的に符号化され、再構成された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１に関連付けられた近傍のブロックと、補正動きベクトルΔＭＶ１によって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１によって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように決定される。同様に、補正動きベクトルΔＭＶ２は、連続的に符号化され、再構成された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２に関連付けられた近傍のブロックと、補正動きベクトルΔＭＶ２によって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ２によって動き補償された予測ブロックとの間で計算された歪みが最小になるように決定される。例えば、以下の関数が使用される。

【数20】

【0065】

変形例によれば、

【数21】

であり、

【数22】

である。別の変形例によれば、

【数23】

であり、

【数24】

である。

【0066】

ステップ６４において、このようにＥ１（．，．）を最小にするΔＭＶ１がサーチされ、Ｅ２（．，．）を最小にするΔＭＶ２がサーチされる。例えば、想定される値（ｄｘ１，ｄｙ１）の各々について、Ｅ１（ｄｘ１，ｄｙ１）の値が計算され、Ｅ１（ｄｘ１，ｄｙ１）の値が最小となる値（ｄｘ１，ｄｙ１）が保持される。同様に、想定される値（ｄｘ２，ｄｙ２）の各々について、Ｅ２（ｄｘ２，ｄｙ２）の値が計算され、Ｅ２（ｄｘ２，ｄｙ２）の値が最小となる値（ｄｘ２，ｄｙ２）が保持される。このステップ６４は、図６のステップ３２と同じである。

【0067】

ステップ６４の変形例によれば、補正動きベクトルΔＭＶ１およびΔＭＶ２は、各々の、または、これらの座標ｄｘ１、ｄｘ２、ｄｙ１、およびｄｙ２の値の範囲の大きさがａ_ｅｎｈよりも小さいという追加の制約を有してＥ１（．，．）およびＥ２（．，．）をそれぞれ最小にするものであり、ここで、ａ_ｅｎｈは、動き補償のために認められた精度である。例えば、動きベクトルが１／４の画素の精度で符号化され、復号される場合には、ａ_ｅｎｈ＝１／８である。この変形例は、補正動きベクトルΔＭＶ１およびΔＭＶ２の決定のための計算の演算量を制限することを可能とする。実際、この変形例によれば、ΔＭＶ１およびΔＭＶ２は、候補ベクトルＭＶ_ｃｔおよびＭＶ_ｃｔ２のそれぞれの周りの限定された間隔でのみサーチされる。この間隔は、水平方向の成分および垂直方向の成分について、［−ａ_ｃｏｄ＋ａ_ｅｎｈ，ａ_ｃｏｄ−ａ_ｅｎｈ］のように規定される。計算がより網羅的であり、より計算コストが大きな場合では、サーチは、［−Ｒ，Ｒ］のように規定されるより大きな間隔で行うことができ、サーチ範囲はＲ＞ａ_ｅｎｈで表される。例えば、Ｒ＝２の値を使用することができる。この後者の場合には、補正動きベクトルΔＭＶの座標は、精度ａ_ｅｎｈで、候補ベクトルＭＶ_ｃｔの周りの間隔［−Ｒ，Ｒ］でサーチされる。

【0068】

ステップ６６において、補正動きベクトルΔＭＶ１およびΔＭＶ２のそれぞれによって修正された候補動きベクトルＭＶ_ｃｔ１およびＭＶ_ｃｔ２を統合することによって、予測動きベクトルＭＶｐが決定される。例えば、ＭＶｐｘ＝ｍｅｄｉａｎ（ｖｘ１＋ｄｘ１，ｖｘ２＋ｄｘ２，０）であり、ＭＶｐｙ＝ｍｅｄｉａｎ（ｖｙ１＋ｄｙ１，ｖｙ２＋ｄｙ２，０）である。変形例によれば、ＭＶｐｘ＝ｍｉｎ（ｖｘ１＋ｄｘ１，ｖｘ２＋ｄｘ２，０）であり、ＭＶｐｙ＝ｍｉｎ（ｖｙ１＋ｄｙ１，ｖｙ２＋ｄｙ２，０）である。別の変形例によれば、ＭＶｐｘ＝０．５×（ｖｘ１＋ｄｘ１＋ｖｘ２＋ｄｘ２）であり、ＭＶｐｙ＝０．５×（ｖｙ１＋ｄｙ１＋ｖｙ２＋ｄｙ２）である。このステップ６６は、図６のステップ３４と同じである。

【0069】

ステップ６８において、現在のブロックＢｃは、予測動きベクトルＭＶｐを考慮して再構成される。より具体的には、変換／量子化された残差データおよび動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、可変長符号化（ＶＬＣ）のタイプのエントロピー符号化、または、コンテクスト適応２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）のタイプの符号化によって、ストリームＦから復号される。変換／量子化された残差データは、逆量子化され、次に、逆変換によって、符号化方法のステップ２６において使用されたものに変換される。現在のブロックＢｃの動きベクトルＭＶｃは、動きベクトル差分ＭＶｄｉｆｆおよびステップ５６において決定された予測動きベクトルＭＶｐから再構成される。ＭＶｃは、座標（ＭＶｄｉｆｆｘ＋ＭＶｐｘ；ＭＶｄｉｆｆｘ＋ＭＶｐｙ）を有し、ここで、ＭＶｄｉｆｆの座標は、（ＭＶｄｉｆｆｘ；ＭＶｄｉｆｆｙ）であり、ＭＶｐの座標は、（ＭＶｐｘ；ＭＶｐｙ）である。予測ブロックは、動きベクトルＭＶｃから再構成された参照画像において決定され、動きベクトルＭＶｃによって動き補償された予測ブロックに関連する。予測ブロックは、次に、例えば、画素毎の加算により、現在のブロックについて、ストリームＦから再構成された残差データのブロックに統合される。

【0070】

変形例によれば、現在のブロックＢｃは、ＳＫＩＰ符号化モードに従って再構成される。この場合、現在のブロックＢｃについて、ストリームＦにおいて符号化された残差データや動きデータは存在しない。この場合、再構成されるブロックＢｃは、ステップ６６において決定された予測動きベクトルＭＶｐによって動き補償された予測ブロックである。

【0071】

単一の動きベクトルがブロックに関連付けられている場合（一方向予測）について本発明を説明しているが、本発明は、２つ以上の動きベクトルがブロックに関連付けられている場合（例えば、双方向予測）にも直接拡張される。この場合、各動きベクトルは、参照画像のリストに関連付けられている。例えば、Ｈ．２６４において、双方向タイプのブロックは、２つのリストＬ０およびＬ１を使用し、各リストについて、動きベクトルが規定される。双方向の場合においては、ステップ２０〜２４、または、３０〜３４は、各リストについて、独立に適用される。ステップ２０において（また、ステップ３０において）、１つの候補動きベクトルまたは複数の候補動きベクトルが現在のリストと同じリストの動きベクトルのうちから決定され、現在のブロックＢｃに対して空間的に近傍のブロックに関連付けられる。ステップ２６において（また、ステップ３６において）符号化された現在のブロックＢｃは、ステップ２４（また、ステップ３４）からの各リストの動きベクトルから符号化される。

【0072】

本発明に従った動きベクトルの符号化および再構成の方法は、補正動きベクトルを使用した動きベクトルの予測方法を改善するという利点を有する。従って、この方法は、品質および／または符号化コストの観点から、符号化効率を向上するという利点を有する。本発明に係る方法は、特に、「ｓｋｉｐ」符号化モードの選択を望ましいものにすることができる。これは、さらに、時間予測の場合に動きデータの符号化コストを低減するか、動きベクトルの精度を向上させ、一定のコストで動き補償の品質を向上させるものである。実際、予測動きベクトルＭＶｐは、精度ａ_ｅｎｈを有し、符号化されたベクトル差分ＭＶｄｉｆｆは、精度ａ_ｃｏｄを有し、従って、予測動きベクトルと符号化されたベクトル差分との和から生じる再構成されたベクトルＭＶｃは、精度ａ_ｅｎｈを有する。従って、本発明に係る符号化および再構成の方法は、動きベクトルを特定の精度ａ_ｃｏｄで符号化できるようにし、ａ_ｅｎｈと等しいより良好な精度の動きベクトルで動き補償を実行するものである。

【0073】

さらに、本発明は、図１０を参照して説明される符号化装置１２と図１１を参照して説明される復号装置１３に関する。図１０および図１１において、図示された各モジュールは、機能的なユニットであり、物理的に区別可能なユニットに対応することもあるし、物理的に区別可能でないユニットに対応することもある。例えば、これらのモジュール、または、モジュールのうちの幾つかは、単一のコンポーネントにグループ化されることもあれば、同一のソフトウエアの複数の機能を構成することもある。逆に、幾つかのモジュールは、別個の物理的なエンティティで構成されていてもよい。

【0074】

図１０を参照するに、符号化装置１２は、画像シーケンスに属する画像を入力部で受信する。各画像は、各々が画像データの少なくとも１つに関連付けられる画素のブロックに分割される。特に、符号化装置１２は、時間予測を用いた符号化を実行する。時間予測による符号化、またはインター符号化に関連する符号化装置１２のモジュールのみが図１２に示されている。図示されていないが、ビデオ符号化器の技術における当業者よって知られている他のモジュールは、空間予測を用いて、または、空間予測を用いないでイントラ符号化を実施する。符号化装置１２は、特に、例えば、画素毎の減算により、現在のブロックＢｃから予測ブロックＢｐを差し引いて残差画像データのブロック、または、残差ブロックＢｒｅｓを生成することが可能な計算モジュール１２００を含む。符号化装置１２は、さらに、残差ブロックＢｒｅｓを変換し、次に、量子化して量子化データにすることが可能なモジュール１２０２を含む。変換Ｔは、例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ）である。符号化装置１２は、さらに、量子化されたデータを符号化して符号化されたデータのストリームＦにすることが可能なエントロピー符号化モジュール１２０４を含む。符号化装置１２は、さらに、モジュール１２０２の逆の処理を実行するモジュール１２０６を含む。モジュール１２０６は、逆量子化Ｑ^−１を実行し、その後に逆変換Ｔ^−１を実行する。モジュール１２０６は、例えば、このモジュール１２０６からのデータのブロックと予測ブロックＢｐとを画素毎に加算することによって統合し、メモリ１２１０に記憶される再構成された画像データのブロックを生成することが可能な計算モジュール１２０８に結合されている。

【0075】

符号化装置１２は、ブロックＢｃとメモリ１２１０に記憶された参照画像Ｉｒｅｆのブロックとの間で少なくとも１つの動きベクトルＭＶｃを推定することが可能な動き推定モジュール１２１２をさらに含み、この参照画像Ｉｒｅｆは、既に符号化され、再構成されているものである。変形例によれば、動き推定は、現在のブロックＢｃと、原参照画像Ｉｃとの間で実行され、この場合、メモリ１２１０は、動き推定モジュール１２１２に結合されていない。当業者にとって良く知られた方法によれば、動き推定モジュールは、１つの動きデータ、特に、動きベクトルについて、参照画像Ｉｒｅｆをサーチし、これは、現在のブロックＢｃとこの１つの動きデータによって識別される参照画像Ｉｒｅｆ内のブロックとの間で計算されたエラーを最小にするように行われる。

【0076】

決定された動きデータは、動き推定モジュール１２１２によって決定モジュール１２１４に送信される。この決定モジュール１２１４は、所定のセットの符号化モードのうちから、ブロックＢｃのための符号化モードを選択することが可能である。保持される符号化モードは、例えば、ビットレート歪みタイプの基準を最小にするものである。しかしながら、本発明は、この選択方法に制限されるものではなく、保持されるモードは、別の基準、例えば、先験的なタイプの基準に従って選択することもできる。決定モジュール１２１４によって選択される符号化モード、さらに、例えば、時間予測モードまたはインターモードの場合の１つまたは複数の動きデータは、予測モジュール１２１６に送信される。予測モジュール１２１６は、符号化方法のステップ２０〜２４または３０〜３４を実施することが可能である。ステップ２６および３６は、符号化装置１２のモジュールのセットを介して実施される。選択される符号化モジュール、さらに、反対の場合の１つまたは複数の動きデータは、追加的に、エントロピー符号化モジュール１２０４に送信されてストリームＦの形態に符号化される。予測モジュール１２１６は、決定モジュール１２１４によって決定される符号化モードから予測モードＢｐを決定する。これは、動き推定モジュール１２１２によって決定される動きデータから決定されることもある（インター画像予測の場合）。

【0077】

図１１を参照するに、復号モジュール１３は、入力部において、画像シーケンスを表す符号化されたデータのストリームＦを受信する。例えば、ストリームＦは、チャンネルを介して符号化装置１２によって送信される。復号装置１３は、復号されたデータ、例えば、符号化モードおよび画像のコンテンツに関連する復号されたデータを生成することが可能なエントロピー復号モジュール１３００を含む。

【0078】

復号装置１３は、さらに、動きデータ再構成モジュールを含む。第１の実施形態によれば、動きデータ再構成モジュールは、上記動きデータを表すストリームＦの部分を復号するエントロピー復号モジュール１３００である。図１３に示されていない変形例によれば、動きデータ再構成モジュールは、動き推定モジュールである。復号装置１３を介して動きデータを再構成するこの解決法は、「テンプレート一致（ｔｅｍｐｌａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）」と呼ばれる。

【0079】

次に、画像のコンテンツに関連する復号されたデータは、逆量子化を行った後に逆変換を行うことが可能なモジュール１３０２に送信される。モジュール１３０２は、符号化されたストリームＦを生成した符号化装置１２のモジュール１２０６と同一である。モジュール１３０２は、例えば、このモジュール１３０２からのブロックと予測ブロックＢｐとを画素毎に加算することによって統合し、メモリ１３０６に記憶される再構成された現在のブロックＢｃを生成することが可能な計算モジュール１３０４に結合されている。復号装置１３は、さらに、予測モジュール１３０８を含む。予測モジュール１３０８は、現在のブロックについて、エントロピー復号モジュール１３００によって復号された符号化モードから予測ブロックＢｐを決定する。これは、動きデータ再構成モジュールによって決定された動きデータから決定されることもある。予測モジュール１３０８は、本発明に従った復号方法のステップ５２〜５６、または、６２〜６６を実行することが可能である。ステップ５８および６８は、復号装置１２の各モジュールのセットによって実施される。

【0080】

勿論、本発明は、上述した実施形態の例に限定されるものではない。

【0081】

特に、当業者であれば、上述した各実施形態に対してどのような変形例を適用してもよく、各実施形態を組み合わせて様々な利点からの恩恵を受けることができる。特に、本発明は、現在のブロックに必ずしも隣接する候補動きベクトルのタイプに限定されるものでは決してない。さらに、１つの動きベクトルがブロックに関連付けられている場合（一方向予測）について本発明を説明しているが、本発明は、２つ以上の動きベクトルがブロックに関連付けられている場合（例えば、双方向予測）にも直接拡張される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】