JP2007251497A - 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像符号化プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】動画像符号化において、画質の劣化を生じることなく、ダイレクトモードによる圧縮効率の向上を実現する。
【解決手段】ピクチャ１１ａが、トップフィールド１１ｂ、ボドムフィールド１１ｃからなるフィールド構造を有する動画像の符号化において、現ピクチャ（トップフィールド１１ｂ）をダイレクトモードで符号化する際に、参照先のＬｉｓｔ１の二つのピクチャ（トップフィールド１１ｂ、ボドムフィールド１１ｃ）が時間軸方向に偏って存在する場合に、二つの参照先ピクチャのＬｉｓｔ１のＲｅｆ＿ｉｄｘを入れ換えることで、基準ベクトルＭＶが現ピクチャ（トップフィールド１１ｂ）を跨ぐように形成されるようにして、基準ベクトルＭＶから内分で生成されるダイレクトベクトル０，１に基づく動きベクトルの予測精度を向上させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像符号化プログラムに関し、たとえば、複数のピクチャの参照による動画像符号化に適用して有効な技術に関する。

映像情報のデジタル化の広範な進展に伴い、映像情報の伝送や蓄積におけるデータ量の削減および画質の向上への要求がますます増大している。
このような要求に呼応して、いわゆる次世代の動画像符号化技術として、たとえば、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）が注目されている。

この次世代の動画像符号化において、Ｂピクチャ（Ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ：双予測ピクチャ）の各マクロブロック（ＭＢ：Ｍａｃｒｏ Ｂｌｏｃｋ）の予測方法としては、イントラ（画面内）予測、前方向予測、後方向予測、両方向（双）予測、ダイレクトモードの大きく５つの方法を持っている。

中でも、ダイレクトモードは、動画像の一連性という点に着目し、時間的、空間的に隣接したマクロブロックの動きベクトルから現マクロブロックの動きベクトルを決定する方法である。

このダイレクトモードは、動きベクトルの時空間相関性を高めると共に、現マクロブロックの動きベクトル情報を伝送しなくて済むため、動き予測や情報量圧縮率の向上に貢献している。

また、従来のＭＰＥＧ２等の動画像符号化においては、Ｂピクチャ（Ｂｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）の符号化は、参照ピクチャとして、基本的に前方向から１枚、後方向から１枚のピクチャを採用していた。

これに対して、Ｈ．２６４／ＡＶＣにおいては、３枚以上の参照ピクチャを用いる事も可能であるし、参照ピクチャが２枚のみの場合でも、前方向から２枚とか、後方向から２枚を選択する事も可能となった。また、従来は他のピクチャから参照する事が不可能だったＢピクチャ自体が、参照ピクチャとなり得る様になった。

ここで、ダイレクトモードのうち特に時間方向ダイレクトモードについて説明する。ダイレクトモードとは既に述べた通り、現マクロブロックの動きベクトル情報を伝送しなくて済むモードであるが、この時時間ダイレクトモードの動きベクトルとしては、直前の処理ピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルを基準ベクトルとして選択し、そのベクトルから時間的な距離比率によりベクトルを決定する。つまり、通常の動画像符号化の順番では、ある特定の場所のＢピクチャを基準に考えると、前方向（時間的に過去方向）参照画、後方向（時間的に未来）参照画、の後にＢピクチャを処理するので、直前の処理ピクチャは時間的に未来のピクチャとなる。

図８に、時間ダイレクトモードの動きベクトル例を示す。この図８のように、基準ベクトルが２つのピクチャ（Ｐｉｃ）間で（−５，−１０）の場合、左側に図示したＢ−Ｐｉｃのダイレクトモードベクトルは、前後共、基準ベクトルの半分の大きさで、前方向は同じ向きの（−２．５，−５），後方向は逆向きの（２．５，５）が時間ダイレクトモードの動きベクトルとなる。

ただし、Ｂ−Ｐｉｃが２枚だったり、飛び越し走査に対応した複数のフィールドからなるＦｉｅｌｄ構造を持つ場合は、その時間配分により重み付けが変わる。
一般的に、過去方向の参照画はＬｉｓｔ０、未来方向の参照画はＬｉｓｔ１と呼ばれる。

ダイレクトベクトルは、Ｌｉｓｔ１のＲｅｆｅｒｅｎｃｅ＿Ｉｎｄｅｘ＝０のピクチャ（Ｃｏｌ−Ｐｉｃ：Ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅと呼ばれる）の同位置マクロブロックの動きベクトルを基準ベクトルとして、時間的距離に応じたスケーリングにより生成される。

図９に、順次走査に対応したＦｒａｍｅ構造時におけるダイレクトベクトルの例を示し、図１０に、飛び越し走査に対応したＦｉｅｌｄ構造時におけるダイレクトベクトルの例を示す。

リファレンスピクチャＬｉｓｔ０とＬｉｓｔ１、つまり現フレームから見て、時間的に前後に分かれている場合、Ｌｉｓｔ１の各マクロブロックの動きベクトルがＬｓｉｔ０を参照ピクチャとして指していれば、ダイレクトモードの動きベクトルは、Ｌｉｓｔ１の同位置マクロブロックの動きベクトルを基準ベクトルとして、時間方向の距離のスケーリング、つまり、基準ベクトルの内分で生成される事になる。

しかし、Ｌｉｓｔ０，Ｌｉｓｔ１が共に、現ピクチャから見て片方向にあったり、フィールド構造符号化で動きベクトルが同一フレーム内の異パリティ（異なるフィールド）を指していたり、Ｂピクチャが参照フレームとなったりした場合に、基準ベクトルが、現フレームを跨がない動きベクトルとなり得る。この場合は、ダイレクトモードの動きベクトルは、基準ベクトルの外分で求めることになる。

具体例として、図１１に基準ベクトルの外分でダイレクトベクトルが求められる場合の例を挙げる。
この図１１の例はＦｉｅｌｄ構造時のものであるが、Ｆｒａｍｅ構造時においてもＢピクチャが参照ピクチャになった場合などは、当該図１１のようになり得る。この場合、ダイレクトベクトル０（Ｌ０ＭＶ）、ダイレクトベクトル１（Ｌ１ＭＶ）は基準ベクトルＭＶの外分となる為、ベクトル精度の観点から悪くなる。図１１の例では、Ｌ１ＭＶはＭＶの４倍粗い精度しか表せない事になる。

ここで、ダイレクトモードの動きベクトルを外分で求め、場合によっては基準ベクトルより大きな成分の動きベクトルを発生させるという操作は、例えば基準ベクトルがｑｕａｒｔｅｒｐｅｌ（＝１／４画素）精度の動きベクトルだったとしても、ベクトルが２倍になるとハーフペル（＝１／２画素）精度、４倍になると整数（単位画素）精度の動きベクトルしか生成できなくなり、最悪の場合、この動きベクトルの精度劣化が予測効率の劣化に繋がる恐れもある。

また、入力映像のフィールドを単位として符号化を行うＦｉｅｌｄ構造の場合には、通常の前後２ｆｉｅｌｄずつの参照枚数の取り方では、ｒｅｆ＿ｉｄｘの枚数が不足する事により、時間ダイレクトモードの動きベクトルを発生できない場合もある。

特許文献１には、動画像符号化の時間ダイレクトモードの場合において、動きベクトルを求めるためのスケーリング処理が可能か否かを判別する判定手段を備え、スケーリング処理ができないと判定された場合には、別の符号化モードを用いるか、もしくはスケーリング処理を行わずに動き補償を行う技術が開示されている。

しかし、この特許文献１の場合には、スケーリング処理ができない場合には、時間ダイレクトモードを放棄するため、時間ダイレクトモードの採用による圧縮効率の向上を効果的に利用できない懸念がある。
特開２００４−２１５２２９号公報

本発明の目的は、動画像符号化において、画質の劣化を生じることなく、ダイレクトモードによる圧縮効率の向上を実現することにある。
本発明の他の目的は、動画像符号化において、動画像の走査方式に影響されることなく、ダイレクトモードの採用による予測効率、符号化効率、ひいては圧縮効率の向上を実現することにある。

本発明の他の目的は、動画像符号化において、ダイレクトモードが選択される頻度を大きくして、ダイレクトモードの採用による予測効率、符号化効率、ひいては圧縮効率の向上を実現することにある。

本発明の第１の観点は、第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとして含む動画像符号化方法であって、
可変な選択基準を用いて、前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する第１ステップと、
選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う第２ステップと、
を含む動画像符号化方法を提供する。

本発明の第２の観点は、第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとして含む動画像符号化装置であって、
前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する場合の選択基準が可変なモード選択手段と、
選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う符号化手段と、
を含む動画像符号化装置を提供する。

本発明の第３の観点は、第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとしてコンピュータに実行させる動画像符号化プログラムであって、
可変な選択基準を用いて、前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する第１ステップと、
選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う第２ステップと、
を前記コンピュータに実行ささせる動画像符号化プログラムを提供する。

上記した本発明によれば、本来予測効率・符号化効率を高める筈であるダイレクトモードにおいて、精度の悪くなる基準ベクトルが選択されることを回避し、動画像画面がＦｉｅｌｄ構造の場合において時間ダイレクトモードを選択できなくなることを防止できる。

すなわち、本発明では、Ｂピクチャのダイレクトモードの選択に関し、まず、第１に時間ダイレクトモードを選択出来ないと符号化効率が低くなるので、参照先のピクチャを変更することで基準ベクトルを変更し、可能な限り時間ダイレクトモードを選択可能にして、予測効率の向上を行う。

次に、リファレンスピクチャであるＬｉｓｔ０、Ｌｉｓｔ１が現ピクチャから見て、共に前方向もしくは後方向に偏って存在するか否かの判定手段を持ち、共に現ピクチャからみて片方向に存在する場合には、ダイレクトモードのうち時間ダイレクトモードの選択を抑制する。

この時間ダイレクトモードの抑制方法としては、全く選択しない方法、あるいは、基準ベクトルが０ベクトル近辺の成分の細かい動きの場合のみ、ダイレクトモードを採用可能とするなどの方法を取り得る。

本発明によれば、動画像符号化において、画質の劣化を生じることなく、ダイレクトモードによる圧縮効率の向上を実現することができる。
また、動画像符号化において、動画像の走査方式に影響されることなく、ダイレクトモードの採用による予測効率、符号化効率、ひいては圧縮効率の向上を実現することができる。

また、動画像符号化において、ダイレクトモードが選択される頻度を大きくして、ダイレクトモードの採用による予測効率、符号化効率、ひいては圧縮効率の向上を実現することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である動画像符号化方法を実施する動画像符号化プログラムの機能構成の一例を示す概念図である。

図２は、本発明の一実施の形態である動画像符号化装置を含む動画像符号化システムの構成の一例を示す概念図である。
図２に例示されるように、本実施の形態の動画像符号化システムは、動画像供給源１０、動画像符号化装置２０、動画像媒体３０を含んでいる。

動画像供給源１０は、たとえば動画像を撮影するカメラ、あるいは、動画像の放送を受信する放送受信器（チューナ）である。この動画像供給源１０は、動画像データ１１を動画像符号化装置２０に出力する。

動画像符号化装置２０は、符号化論理２１を備えており、この符号化論理２１により、後述のような動画像符号化によって動画像データ１１を符号化し、符号化データ１２として出力する。

符号化論理２１は、専用のハードウェア回路で実現してもよいし、後述の動画像符号化プログラム１００を、動画像符号化装置２０に内蔵した図示しないコンピュータで実行することで実現してもよい。

動画像符号化装置２０には、走査方法指定部２２から走査方法通知信号２３が入力される。この走査方法通知信号２３は、動画像データ１１が、１フィールドで１画面を構成する順次走査の動画像か、あるいは、２フィールドで１画面を構成する飛び越し走査の動画像か、を指定する信号である。

なお、この走査方法通知信号２３は、動画像供給源１０の側から入力するようにしてもよい。
動画像媒体３０は、たとえば、蓄積媒体３１、あるいは通信媒体３２からなる。蓄積媒体３１の場合には、動画像符号化装置２０から受信した符号化データ１２を蓄積して保持する。通信媒体３２の場合には、動画像符号化装置２０から受信した符号化データ１２を他の場所や装置へ転送する。

図１に例示されるように、本実施の形態の動画像符号化プログラム１００は、機能ブロックとして、差分演算部１０１、直交変換・量子化部１０２、可変長符号化部１０３、逆直交変換・逆量子化部１０４、加算演算部１０５、動き補償部１０６、フレームメモリ１０７、動きベクトル検出部１０８を含んでいる。

さらに、第１ダイレクトベクトル判定部１０９、ダイレクトベクトル決定部１１０、第２ダイレクトベクトル判定部１１１を含んでいる。
本実施の形態の動画像符号化プログラム１００では、動画像供給源１０より入力された動画像データ１１は、マクロブロック単位に処理される。イントラマクロブロック以外は差分符号化を行うので、まず決定された動きベクトルと、参照ピクチャのマクロブロック画素（原画マクロブロック位置より動きベクトル分ずれた位置の参照画マクロブロックサイズ画素）、現ピクチャマクロブロック画素より、差分演算部１０１において画素毎の減算を行い、マクロブロック単位の差分画像を生成する。

差分画像は、直交変換・量子化部１０２において以下のように処理される。
差分画像は、８×８画素や４×４画素毎にＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換、および符号化モードによってはアダマール（Ｈａｄａｍａｒｄ）変換等の直交変換を施し、さらに周波数成分信号に変換する。これは画像の空間相関性により、周波数成分に変換する事により低周波成分に信号が集まり情報量圧縮を行う事が可能である。

直交変換後の値は、量子化部により標本化が行われ、より当該値における係数が０となる成分数を増し、結果として、非０となった係数のみを、可変長符号化部１０３により符号化して符号化データ１２として出力する。

可変長符号化部１０３は、たとえば、基本的には出現頻度の高い係数の組合せにはより短い符号を、出現頻度の低い係数組合せにはより長い符号を割当て、全体的に符号長を短くするエントロピ符号化を行う。Ｈ．２６４では、ＣＡＶＬＣやＣＡＢＡＣと呼ばれる方式の可変長符号を選択できる。

直交変換・量子化部１０２から出力される量子化後の係数は、逆直交変換・逆量子化部１０４における逆量子化および逆直交変により、画素成分に変換され、マクロブロック単位の差分画像となり、フレームメモリ１０７に蓄えられた参照画像に加算演算部１０５を介して足し込まれ、符号化データ１２の出力先である図示しない復号化側と同等の処理画像を生成する。

この逆直交変換・逆量子化部１０４、動き補償部１０６、加算演算部１０５で生成され、フレームメモリ１０７に保持された画像は局所復号画像と呼ばれ、動画像データ１１として到来する次ピクチャ以降の差分符号化に用いられる。

動きベクトル検出部１０８は、参照画像としてフレームメモリ１０７からの参照画像と動画像データ１１の現画像との間におけるブロックマッチング（両画像のマクロブロック間の各画素についての差分絶対値の累積値を得る処理）により、動き探索を行いその最小値などにより、最適な動きベクトルを探索する。

動き探索には、画素の差分絶対値和の大きさのみでなく、動きベクトルの評価値も付加する事が一般的である。動きベクトルの符号化は、成分そのものでなく周辺マクロブロックの動きベクトルとの差分ベクトルを符号化するので、差分ベクトルを求め、その成分の大きさにより、動きベクトル符号長相当の評価値を出力する。

動き探索の評価値をｃｏｓｔ、差分絶対値をＳＡＤ＿ｃｏｓｔ（Ｓｕｍ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、動きベクトルの符号量相当の評価値をＭＶ＿ｃｏｓｔ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）とすると、
ｃｏｓｔ ＝ ＳＡＤ＿ｃｏｓｔ ＋ ＭＶ＿ｃｏｓｔ
として、このｃｏｓｔを最小値にする、動きベクトル位置を探し出す。

本実施の形態における第１ダイレクトベクトル判定部１０９、および第２ダイレクトベクトル判定部１１１は、それぞれピクチャ単位のダイレクトモードの決定、およびマクロブロック単位のダイレクトモードの決定を行う。

ピクチャ単位のダイレクトモードとしては、時間ダイレクトと空間ダイレクトの２通りがある。文字通り時間方向に動きの相関が高い場合は時間ダイレクトモード、空間（ピクチャ内）方向に動きの相関が高い場合は空間ダイレクトモードを選択した方が符号化効率は良くなる。

マクロブロック単位の第２ダイレクトベクトル判定部１１１では、各マクロブロックで生成するダイレクトベクトルを用いた予測画像が、フレーム間差分的に適切な動きベクトルとなっているかどうかを評価する。

まず、ダイレクトベクトル決定部１１０で該当マクロブロックのダイレクトベクトルを計算する。これは、時間ダイレクトモードの場合は、Ｃｏｌ−Ｐｉｃの同位置マクロブロックの動きベクトルを基準ベクトルとして、時間的距離に応じたスケーリング（按分）により生成される。空間ダイレクトモードの場合は、同一ピクチャ内の処理済の周辺マクロブロックの動きベクトルの中間値により生成される。

第２ダイレクトベクトル判定部１１１では、決定したダイレクトベクトルによる動き探索の評価値（ｃｏｓｔ）を求めたり、後述の本実施の形態におけるダイレクトモードの選択／非選択の決定や、重み付け処理を行う事により、個々のマクロブロック毎に、ダイレクトモードの選択され易さ（選択される確率）を制御する。

図３のフローチャートを参照して、本実施の形態の動画像符号化プログラム１００の全体の動作を説明する。
まず、走査方法通知信号２３によって、１ピクチャが複数のフレームからなるフレーム構造を持つか否か（飛び越し走査画像か否か）を判別する（ステップ２０１）。そして、動画像データ１１から１画面（１ピクチャ）を読み込む（ステップ２０２）。

次に、第１ダイレクトベクトル判定部１０９において、ピクチャレベルの符号化モードの選択を行う（ステップ２０３）。
さらに、第２ダイレクトベクトル判定部１１１にてマクロブロックレベルで、ピクチャレベルで選択された符号化モードを実施するか否かを決定し、最終的に選択された符号化モードを用いてマクロブロックの符号化を行う（ステップ２０４）。

このステップ２０４〜ステップ２０５の処理を当該ピクチャ内の全マクロブロックについて反復し（ステップ２０５）、さらに、動画像データ１１の全ピクチャについて、ステップ２０２〜ステップ２０５を反復する（ステップ２０６）。
［符号化制御例１］
まず、上述のステップ２０３における第１ダイレクトベクトル判定部１０９の動作例についてさらに詳細に説明する。

第１ダイレクトベクトル判定部１０９では、予測効率を上げる為にピクチャ単位で、後述のように、ダイレクトモードの動きベクトルの基準ベクトルを変更することで、フィールド構造（飛び越し走査画像）時において、精度劣化や時間ダイレクトモードが選択できなくなる等の問題を回避する。

以下の操作は、フィールド構造時の場合、Ｉ，ＰピクチャのＢｏｔｔｏｍフィールドだけで行えば良い。
図１１は、動画像データ１１の各ピクチャ１１ａが、トップフィールド１１ｂ（奇数番目の走査線を含むフィールド）、ボドムフィールド１１ｃ（偶数番目の走査線を含むフィールド）からなるフィールド構造を持つ場合において、時間ダイレクトモードを適用する場合を示している。

図１１の上部には、個々のフィールドの符号化順序、ピクチャタイプ（ＰＴｙｐｅ：Ｉ（Ｉｎｔｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅ），Ｐ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ），Ｂ（Ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ））、Ｌｉｓｔ０およびＬｉｓｔ１の参照番号（ＲＥｆ＿ｉｄｘ）が記され、その下に、対応する個々のピクチャが縦線で、左から右に表示（撮影）時間順に表示されている。

符号対象のボドムフィールド１１ｃ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）の時間ダイレクトモードによる符号化に際しては、それ以前に符号化が完了し、かつ、表示順では未来方向で直近のボドムフィールド１１ｃ（Ｃｏｌ−Ｐｉｃ：符号化順＝３）を基準とし、当該Ｃｏｌ−Ｐｉｃの参照先であるトップフィールド１１ｂ（符号化順＝２）との間に基準ベクトルＭＶが設定される。

そして、ボドムフィールド１１ｃ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を起点として、前記ボドムフィールド１１ｃおよびトップフィールド１１ｂに対して、動き情報としてのダイレクトベクトル１およびダイレクトベクトル０が設定される。

すなわち、図１１の例では、時間ダイレクトモードにおける参照先のボドムフィールド１１ｃおよびトップフィールド１１ｂが、符号対象のボドムフィールド１１ｃ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）からみて未来方向に偏って存在するため、基準ベクトルＭＶが、ダイレクトベクトル０およびダイレクトベクトル１よりもはるかに小さくなっている。

このように、フィールド構造で、同位置マクロブロックのダイレクトベクトル０，１（動きベクトル）が、同一フレーム（ピクチャ１１ａ）内の異パリティ（トップフィールド１１ｂおよびボドムフィールド１１ｃ）を指した場合、ダイレクトベクトル１は基準ベクトルＭＶの３倍、ダイレクトベクトルは基準ベクトルＭＶの４倍相当になり、それだけ動きベクトルの生成精度も粗くなる。

この図１１の様な場合に、第１ダイレクトベクトル判定部１０９は、ダイレクトベクトル０，１を基準ベクトルＭＶの内分で生成可能な様に、Ｌｉｓｔ０のＲｅｆ＿ｉｄｘの割り当てを入れ替え（図４参照）、時間ダイレクトモード選択の為の基準ベクトルを変更（操作）する。

これにより、図４に例示されるように、入れ換え後のトップフィールド１１ｂ（Ｃｏｌ−Ｐｉｃ：符号化順序＝２）の参照先は、Ｃｕｒｒｅｎｔを介して反対側に位置するボドムフィールド１１ｃ（符号化順序＝１）となるため、両者を起点および終点とする基準ベクトルＭＶは、現ピクチャ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を跨ぐベクトルとなり、ダイレクトベクトル０，１の精度劣化の悪影響を取り回避する事が出来る。

図５に、第１ダイレクトベクトル判定部１０９における上述の入れ換え処理のフローチャートを示す。この図５のフローチャートは、上述の図３において、第１ダイレクトベクトル判定部１０９が実行するステップ２０３における詳細な処理例を示している。

すなわち、まず、当該ピクチャがフィールド構造を持つか否かを、走査方法通知信号２３等の情報に基づいて判別する（ステップ２１１）。
そして、フィールド構造の場合には、さらに基準ベクトルＭＶの起点となる参照ピクチャ（Ｃｏｌ＿Ｐｉｃ）がボドムフィールド１１ｃかを判別し、ボドムフィールド１１ｃの場合に、Ｌｉｓｔ１のＲｅｆ＿ｉｄｘを入れ換える（ステップ２１３）。

上述のステップ２１１でフィールド構造でない場合、および上述のステップ２１２で参照ピクチャがボドムフィールド１１ｃでない場合には、上述の図１１のような問題は発生しないので、参照先のピクチャの入れ換えは行われない。

このように、符号化制御例１の場合には、符号化対象の現ピクチャ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）に対して、ダイレクトモードにおける参照ピクチャが、過去または未来方向に偏って存在するために、基準ベクトルＭＶに対してダイレクトベクトル０，１が相対的に大きくなり、動きベクトルの精度が劣化することが懸念される場合、参照先のピクチャ（フィールド）のＬｉｓｔ１のＲｅｆ＿ｉｄｘを入れ換えることで、ダイレクトベクトル０、ダイレクトベクトル１から得られる動きベクトルの精度劣化を回避する。

すなわち、画質の劣化を生じることなく、ダイレクトモードの採用による高圧縮率を達成することが可能となる。
また、符号化対象の現ピクチャ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）と参照先のピクチャ（フィールド）との位置関係から、ダイレクトモードを実現できなくなる、という問題も、参照先のピクチャ（フィールド）のＬｉｓｔ１のＲｅｆ＿ｉｄｘを入れ換えることで解決できる。
［符号化制御例２］
この符号化制御例２では、ダイレクトモードを発生させない対策について説明する。この符号化制御例２の場合も、図１１の様にダイレクトベクトル０，１が、基準ベクトルＭＶの外分で生成される場合の対策である。

図１１では、Ｃｏｌ＿Ｐｉｃの同位置マクロブロックの基準ベクトルＭＶは、同フレーム内の異パリティ（トップフィールド１１ｂ）を指しているが、実際には、本マクロブロックは、Ｌｉｓｔ０のＲｅｆ＿ｉｄｘ＝０のフィールド（符号化順序＝１）の同位置マクロブロックを参照して動きベクトルを発生する事も可能である。この様な場合には、計算されるダイレクトベクトル０，１自体は基準ベクトルＭＶの内分で生成され、ベクトル精度の観点からは問題とならない。

従って、図１１の様に、Ｃｕｒｒｅｎｔを基準として未来または過去の時間方向に偏って基準ベクトルＭＶが存在する場合のみダイレクトモードを発生させない、という対策をとる。

すなわ、マクロブロック単位の切り替え処理となるので、図１に例示した第２ダイレクトベクトル判定部１１１で判定を行う。
図６に本操作のフローチャートを示す。この図６は、上述の図３におけるステップ２０４を、さらに詳細に例示したものである。

すなわち、当該マクロブロックが属する現ピクチャ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）がフィールド構造を有し（ステップ２２１）、かつ、参照先のＬｉｓｔ１のＲｅｆ＿ｉｄｘ＝０のピクチャがボドムフィールド１１ｃの場合に（ステップ２２２）、ダイレクトモードの基準ベクトルＭＶが、時間軸方向に現ピクチャを跨ぐか否かを判別する（ステップ２２３）。

そして、基準ベクトルＭＶが時間軸方向に現ピクチャを跨ぐと判定されない場合（図１１の状態）には、現マクロブロックについては、ダイレクトモードを選択せず（ステップ２２４）、それ以外の符号モードを選択して（ステップ２２５）、当該マクロブロックの符号化を行う（ステップ２２６）。

この符号化制御例２の場合には、ダイレクトモードにおいて、基準ベクトルＭＶから生成されるダイレクトベクトル０、ダイレクトベクトル１に基づく動きベクトルの精度劣化による画質低下が予想される場合に、ダイレクトモードの採用を回避することで、予測画像の画質低下を確実に防止できる。
［符号化制御例３］
符号化制御例３としては、ダイレクトモードおよびその他の予測符号化モードでいずれの予測符号化モードを選択するかの判定において、図１１のような精度劣化が予想される場合に、ダイレクトモードが選択され難くする。

すなわち、上述の符号化制御例２の場合には、図１１に例示されるような精度劣化が懸念される状況に該当する場合に、完全にダイレクトモードを選択しない様に制御した。
これにたいして、本符号化制御例３では、図１１に例示されるような精度劣化が懸念される状況に該当する場合に、より詳細に状況を定量的に分析し、ダイレクトモードの選択条件に重み付けして、選択されにくくするものである。

実際のマクロブロックの予測モードとしては、上述のように、イントラ予測、前方向予測、後方向予測、両方向予測、ダイレクトモード（ダイレクトモードについては、時間ダイレクトモードと空間ダイレクトモードがある）と、様々なマクロブロックレベルでの予測方法があるので、これらの予測方法の各々の予測評価値（予測誤差の大きさ）を比較してどのモードが最適かを選択する際にダイレクトモードを選択されにくくする。

一例として、予測評価値の算出方法を式で表すと以下の様になる。

ダイレクトモードのコスト（ｃｏｓｔ＿ｄｉｒｅｃｔ）は、式（１）で得られる。
前方向予測のコスト（ｃｏｓｔ＿ｆｏｒｗａｒｄ）は、式（２）得られる。
後方向予測のコスト（ｃｏｓｔ＿ｂａｃｋｗａｒｄ）は、式（３）得られる。

両方向予測のコスト（ｃｏｓｔ＿ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）は、式（４）で得られる。
イントラ予測のコスト（ｃｏｓｔ＿ｉｎｔｒａ）は、式（５）で得られる。
ただし、式（１）〜式（５）において＊ｏｒｇは原画マクロブロックの情報、＊ｒｅｆは、参照画マクロブロックの情報を示している。また、＊ｍｖ，＊ｐｒｅｖｍｖは、原画マクロブロックおよび参照画マクロブロックの各々の動きベクトルを示している。

式（４）中の関数ＳＡＤ（）は、マクロブロック内の画素差分絶対値和を求めるもので、この場合、原画マクロブロックＭＢと参照画マクロブロックの１６×１６画素の差分絶対値和を求める関数である。一例として式（６）で表される。

実際には、マクロブロックは、１マクロブロック内に複数のサブブロックに分割可能なので、例えば８×８のサブブロック４つに分かれている場合は、８×８＝６４画素の差分絶対値和の４つの集まりが、ＳＡＤ評価値となる。

ちなみに、サブブロックには、１６×１６，８×８の他にも８×１６，１６×８，４×８，８×４，４×４と様々な大きさが存在する。
イントラ予測の場合は、差分画像でなく原画像そのものを符号化するので、アクティビティ（式（５）のＡＣＴ（））という別の評価値を用いる。

イントラ予測の場合は、原画マクロブロックそのものを直交変換にかけるので、関数ＡＣＴ（）としては、式（７）に示されるように、マクロブロックの各画素のマクロブロック平均値（＝ＡｖｅＭＢ）からの隔たり等により、求める。

式（２）〜式（４）の関数ＭＶ＿ＣＯＳＴ（）は、式（８）に示されるように、動きベクトルの符号量に比例した評価値を出力する。具体的に動きベクトルは、成分そのものではなくて、周辺マクロブロックとの差分ベクトルを符号化しますので、その絶対値の大きさにより評価値を決定する。重み定数λが使用され、ＭＶ＿ＣＯＳＴ（）の全体ｃｏｓｔ評価値に対する影響度を変更する事も一般的に行われている。

式（８）において、Ｔａｂｌｅ［］は、ベクトル差分の大きさを符号量相当に変換する変換テーブルである。
ここで、実際に意図的に重み付けを設定する方法は、様々な方法が考えられる。

たとえば、上述のようにして得られた、ｃｏｓｔ＿ｄｉｒｅｃｔに重み定数Ｗのような固定値を加える方法が考えられる。
あるいは、ｃｏｓｔ＿ｄｉｒｅｃｔを所定の重み係数αで定数倍する方法でもよい。

こうして得られた、各予測モードのｃｏｓｔを用いた実際の予測モード判定では、式（９）のような最小値判定関数ｍｉｎ（）を用いて最小の評価ｃｏｓｔをｍｉｎ＿ｃｏｓｔとして求め、このｍｉｎ＿ｃｏｓｔに該当する予測モードをマクロブロックの符号化に使用するマクロブロックタイプ（ＭＢ＿Ｔｙｐｅ）と決定する。

図７に上述の重み付け評価のフローチャートを示す。
この図７は、上述の図３におけるステップ２０４を、さらに詳細に例示したものである。

すなわち、当該マクロブロックが属する現ピクチャ（Ｃｕｒｒｅｎｔ）がフィールド構造を有し（ステップ２３１）、かつ、参照先のＬｉｓｔ１のＲｅｆ＿ｉｄｘ＝０のピクチャがボドムフィールド１１ｃの場合に（ステップ２３２）、ダイレクトモードの基準ベクトルＭＶが、時間軸方向に現ピクチャを跨ぐか否かを判別する（ステップ２３３）。

そして、基準ベクトルＭＶが時間軸方向に現ピクチャを跨ぐと判定されない場合、すなわち図１１の状態で、ダイレクトベクトルが基準ベクトルＭＶの外分で生成される場合には、現マクロブロックについて、ダイレクトモードにおけるコスト（ｃｏｓｔ＿ｄｉｒｅｃｔ）に重み付けを行う（ステップ２３４）。

そして、ｍｉｎ＿ｃｏｓｔに該当するｃｏｓｔが最小の符号化モードを選択し（ステップ２３５）、当該マクロブロックの符号化を行う（ステップ２３６）。
なお、ステップ２３５では、時間ダイレクトモードの代わりに、ダイレクトモード以外の他の符号化モードに有線して、空間ダイレクトモードが選択されるようにしてもよい。

この符号化制御例３の場合には、ダイレクトモードにおいて動きベクトルの予測精度の低下による画質劣化が予想される場合に、ダイレクトモードと他の符号化モードとの比較において、ダイレクトモードが選択される比率が低くなるように制御することで、ダイレクトモードの採用による圧縮率の向上と、画質劣化とのバランスを考慮した、多様な符号化を実現することができる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

（付記１）
第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとして含む動画像符号化方法であって、
可変な選択基準を用いて、前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する第１ステップと、
選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う第２ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（付記２）
付記１記載の動画像符号化方法において、
前記第１ステップでは、前記第１ピクチャ毎に、または前記マクロブロック毎に、前記符号化モードを選択することを特徴とする動画像符号化方法。
（付記３）
付記１記載の動画像符号化方法において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
前記第１ステップでは、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードを選択しないことを特徴とする動画像符号化方法。
（付記４）
付記１記載の動画像符号化方法において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
前記第１ステップでは、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードの発生を抑制することを特徴とする動画像符号化方法。
（付記５）
付記１記載の動画像符号化方法において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、参照先の前記第２ピクチャを変更することにより、前記基準ベクトルを変更することを特徴とする動画像符号化方法。
（付記６）
付記１記載の動画像符号化方法において、
前記ダイレクトモードが、
前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードと、
前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルと、前記第１ピクチャ内の符号化された動きベクトルから前記マクロブロックの動き情報を生成する空間ダイレクトモードと、を含み、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記空間ダイレクトモードを選択して前記マクロブロックの符号化を行うことを特徴とする動画像符号化方法。
（付記７）
付記１記載の動画像符号化方法において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記基準ベクトルが０ベクトルの場合だけ、前記時間ダイレクトモードを選択することを特徴とする動画像符号化方法。
（付記８）
付記１記載の動画像符号化方法において、
Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）に適用される場合には、
前記第１ピクチャは、Ｂピクチャ（Ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ）であり、前記第２ピクチャは、Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅ）またはＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ）であることを特徴とする動画像符号化方法。
（付記９）
第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとして含む動画像符号化装置であって、
前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する場合の選択基準が可変なモード選択手段と、
選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う符号化手段と、
を含むことを特徴とする動画像符号化装置。
（付記１０）
付記９記載の動画像符号化装置において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
前記モード選択手段は、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードを選択しないことを特徴とする動画像符号化装置。
（付記１１）
付記９記載の動画像符号化装置において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
前記モード選択手段は、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードの発生を抑制することを特徴とする動画像符号化装置。
（付記１２）
付記９記載の動画像符号化装置において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記モード選択手段は、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、参照先の前記第２ピクチャを変更することにより、前記基準ベクトルを変更することを特徴とする動画像符号化装置。
（付記１３）
付記９記載の動画像符号化装置において、
前記ダイレクトモードが、
前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードと、
前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルと、前記第１ピクチャ内の符号化された動きベクトルから前記マクロブロックの動き情報を生成する空間ダイレクトモードと、を含み、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記モード選択手段は、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記空間ダイレクトモードを選択して前記マクロブロックの符号化を行うことを特徴とする動画像符号化装置。
（付記１４）
付記９記載の動画像符号化装置において、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記モード選択手段は、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記基準ベクトルが０ベクトルの場合だけ、前記時間ダイレクトモードを選択することを特徴とする動画像符号化装置。
（付記１５）
第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとしてコンピュータに実行させる動画像符号化プログラムであって、
可変な選択基準を用いて、前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する第１ステップと、
選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う第２ステップと、
を前記コンピュータに実行ささせることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（付記１６）
付記１５記載の動画像符号化プログラムにおいて、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
前記第１ステップでは、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードを選択しないことを特徴とする動画像符号化プログラム。
（付記１７）
付記１５記載の動画像符号化プログラムにおいて、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
前記第１ステップでは、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードの発生を抑制することを特徴とする動画像符号化プログラム。
（付記１８）
付記１５記載の動画像符号化プログラムにおいて、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、参照先の前記第２ピクチャを変更することにより、前記基準ベクトルを変更することを特徴とする動画像符号化プログラム。
（付記１９）
付記１５記載の動画像符号化プログラムにおいて、
前記ダイレクトモードが、
前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードと、
前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルと、前記第１ピクチャ内の符号化された動きベクトルから前記マクロブロックの動き情報を生成する空間ダイレクトモードと、を含み、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記空間ダイレクトモードを選択して前記マクロブロックの符号化を行うことを特徴とする動画像符号化プログラム。
（付記２０）
付記１５記載の動画像符号化プログラムにおいて、
前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記基準ベクトルが０ベクトルの場合だけ、前記時間ダイレクトモードを選択することを特徴とする動画像符号化プログラム。

本発明の一実施の形態である動画像符号化方法を実施する動画像符号化プログラムの機能構成の一例を示す概念図である。 本発明の一実施の形態である動画像符号化装置を含む動画像符号化システムの構成の一例を示す概念図である。 本発明の一実施の形態である動画像符号化プログラムの全体の動作例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態の作用を示す概念図である。 本発明の実施の形態の作用を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の作用の変形例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の作用の変形例を示すフローチャートである。 時間ダイレクトモードの動きベクトルの生成例を示す概念図である。 順次走査に対応したＦｒａｍｅ構造時におけるダイレクトベクトルの生成例を示す概念図である。 飛び越し走査に対応したＦｉｅｌｄ構造時におけるダイレクトベクトルの生成例を示す概念図である。 飛び越し走査に対応したＦｉｅｌｄ構造時におけるダイレクトベクトルの生成時の技術的課題を示す概念図である。

符号の説明

１０ 動画像供給源
１１ 動画像データ
１１ａ ピクチャ
１１ｂ トップフィールド
１１ｃ ボドムフィールド
１２ 符号化データ
２０ 動画像符号化装置
２１ 符号化論理
２２ 走査方法指定部
２３ 走査方法通知信号
３０ 動画像媒体
３１ 蓄積媒体
３２ 通信媒体
１００ 動画像符号化プログラム
１０１ 差分演算部
１０２ 直交変換・量子化部
１０３ 可変長符号化部
１０４ 逆直交変換・逆量子化部
１０５ 加算演算部
１０６ 動き補償部
１０７ フレームメモリ
１０８ 動きベクトル検出部
１０９ 第１ダイレクトベクトル判定部（モード選択手段）
１１０ ダイレクトベクトル決定部
１１１ 第２ダイレクトベクトル判定部（モード選択手段）
０ ダイレクトベクトル（動き情報）
１ ダイレクトベクトル（動き情報）
ＭＶ 基準ベクトル

Claims (10)

1. 第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとして含む動画像符号化方法であって、
   可変な選択基準を用いて、前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する第１ステップと、
   選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う第２ステップと、
   を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
2. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   前記第１ステップでは、前記第１ピクチャ毎に、または前記マクロブロック毎に、前記符号化モードを選択することを特徴とする動画像符号化方法。
3. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
   前記第１ステップでは、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードを選択しないことを特徴とする動画像符号化方法。
4. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードの場合、
   前記第１ステップでは、前記ダイレクトベクトルが前記基準ベクトルよりも大きくなる場合には、前記ダイレクトモードの発生を抑制することを特徴とする動画像符号化方法。
5. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
   個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
   前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、参照先の前記第２ピクチャを変更することにより、前記基準ベクトルを変更することを特徴とする動画像符号化方法。
6. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   前記ダイレクトモードが、
   前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードと、
   前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルと、前記第１ピクチャ内の符号化された動きベクトルから前記マクロブロックの動き情報を生成する空間ダイレクトモードと、を含み、
   個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
   前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記空間ダイレクトモードを選択して前記マクロブロックの符号化を行うことを特徴とする動画像符号化方法。
7. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   前記ダイレクトモードが、前記マクロブロックに対応した複数の前記第２ピクチャにおける符号化済みの二つのマクロブロックを起点および終点とする基準ベクトルを、前記第１ピクチャと複数の前記第２ピクチャの各々との時間間隔で按分することにより、前記動き情報として、前記マクロブロックを起点とする二つのダイレクトベクトルを生成する時間ダイレクトモードであり、
   個々の前記ピクチャが第１および第２フィールドで構成され、前記第２ステップでは、前記フィールドを一つのピクチャとして符号化を行う場合、
   前記第１ステップでは、前記第２ピクチャの前記第２フィールドが、前記基準ベクトルの起点となる場合には、前記基準ベクトルが０ベクトルの場合だけ、前記時間ダイレクトモードを選択することを特徴とする動画像符号化方法。
8. 請求項１記載の動画像符号化方法において、
   Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）に適用される場合には、
   前記第１ピクチャは、Ｂピクチャ（Ｂｉ−ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ）であり、前記第２ピクチャは、Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ Ｐｉｃｔｕｒｅ）またはＰピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ）であることを特徴とする動画像符号化方法。
9. 第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとして含む動画像符号化装置であって、
   前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する場合の選択基準が可変なモード選択手段と、
   選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う符号化手段と、
   を含むことを特徴とする動画像符号化装置。
10. 第１ピクチャを分割して得られるマクロブロックの各々の動き情報を、他の複数の第２ピクチャの符号化済みのマクロブロックの動き情報から予測して生成するダイレクトモードを、複数の符号化モードの一つとしてコンピュータに実行させる動画像符号化プログラムであって、
    可変な選択基準を用いて、前記符号化モードとして前記ダイレクトモードを選択する第１ステップと、
    選択された前記符号化モードに基づいて前記マクロブロックの符号化を行う第２ステップと、
    を前記コンピュータに実行ささせることを特徴とする動画像符号化プログラム。