JP2013179655A - 動きベクトル探索方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動き補償予測を行う映像符号化で用いられる動きベクトル探索方法であって、符号化対象ブロックに関し、予め探索した動きベクトルを入力し、前記符号化対象ブロックの動きベクトルの発生符号量が最小となるオーバヘッドコスト最小の動きベクトルを算出し、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとに基づいて探索領域を限定し、前記限定した探索領域のみを探索することで動きベクトルを探索する。符号化済みの近傍ブロックの動きベクトルから符号化対象ブロックの予測ベクトルを算出して、その算出した予測ベクトルをオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとしても良い。
【選択図】図4
Description
本願は、2007年3月14日に出願された特願2007−064286号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
Cost =D+λ・R
というコスト関数を用いている(例えば、非特許文献1参照)。
例えば、MPEG−2では、原則左隣のブロックの動きベクトルを予測ベクトルとして差分を符号化する。(例えば、非特許文献2参照)。
また、H.264では、近傍3ブロックの動きベクトルのメディアンを予測ベクトルとして符号化する(例えば、非特許文献3参照)。
特に、再符号化時に、元のビットストリームに含まれる動きベクトルを再利用して、再符号化時の動き探索にかかる演算コストを削減することができる。例えば、下記の特許文献1に記載された発明では、元動きベクトルを探索開始点として、再探索を行っている。
特に、再符号化時は、元動きベクトルを探索した映像信号が原信号であるのに対し、後段では元のビットストリームの復号信号を入力するので、映像信号が異なる。このため、符号化効率が低下する可能性が高い。
ここでは、動きベクトルの発生符号量をオーバヘッドコストとして考慮するため、再探索前に予測ベクトルを算出しているが、動きベクトルの再探索については、予測ベクトルに関係なく、元動きベクトルの周辺だけを再探索するようにしている。
これは、前段での動き探索の際、後段での予測ベクトルを考慮していないことに起因する。また、再符号化時は、入力映像も異なるため、このズレが拡大する可能性がある。
以上の各処理手段が動作することで実現される本発明の動きベクトル探索方法はコンピュータプログラムでも実現できるものであり、このコンピュータプログラムは、適当なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供されたり、ネットワークを介して提供され、本発明を実施する際にインストールされてCPUなどの制御手段上で動作することにより本発明を実現することになる。
このように構成される本発明の動きベクトル探索装置では、動きベクトルを探索する際に、前段の映像符号化方式で探索された動きベクトル(前述した元動きベクトル)を入力する。
あるいは、入力した動きベクトルと算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを結ぶ直線を長方形の一辺とし、予め設定した長さを持ち、かつその直線に中点位置で交差直交する直線を長方形の他辺とする長方形内の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定する。
あるいは、入力した動きベクトルと算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを焦点として、各焦点からの距離の和が予め設定した一定値となる楕円内の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定する。
例えば、図2Aに示すように、元動きベクトルと予測ベクトルとを結ぶ線分を直径とする円を描く。この円の内側に含まれる探索点を再探索範囲とする。
例えば、図2Bに示すように、元動きベクトルと予測ベクトルとを焦点とする楕円を描く。各焦点からの距離の和は定数として予め与えておく。この楕円の内側に含まれる探索点を再探索範囲とする。
例えば、図2Cに示すように、元動きベクトルと予測ベクトルとの距離を長辺とする長方形を描く。短辺の長さは定数として予め与えておく。この長方形の内側に含まれる探索点を再探索範囲とする。
例えば、図2Dに示すように、元動きベクトルと予測ベクトルとを結ぶ線分を描く。この線分上の探索点を再探索範囲とする。
例えば、16×16サイズと8×8サイズの2種類のブロックサイズがある場合、それぞれのサイズでオーバーヘッドコスト最小の動きベクトルを求め、再探索範囲を限定する。
元動きベクトル入力部201は、前段の映像符号化方式で求められた元動きベクトルを入力する。
図形種別情報入力部202は、予め設定される円形であるとか楕円形であるとか長方形であるとか線分であるというような再探索範囲の図形種別の情報を入力する。
例えば、図2Bで説明したように、楕円という図形種別については、再探索範囲を設定するのに2つの焦点からの距離の和についての設定値が必要となるので、その設定値の情報を記憶する。
また、図2Cで説明したように、長方形という図形種別については、再探索範囲を設定するのにもう一辺の長さについての設定値が必要となるので、その設定値の情報を記憶する。
また、予測ベクトルは、近傍3ブロックの動きベクトルから算出する。
なお、元のビットストリームは、後段での符号化処理以前に復号済みで、動きベクトルも保存されているものとする。
PMVx =Median (MVAx ,MVBx ,MVCx )
PMVy =Median (MVAy ,MVBy ,MVCy )
という式に従って、予測ベクトル<PMV>を算出する。ここで、“<...>”はベクトルを示す記号である。
α=(PMVy −MVOy )/(PMVx −MVOx )
β=MVOy −α・MVOx
という式に従って算出する。ただし、PMVx =MVOx の場合を除く。
このほか、コストが小さい位置から探索を開始することも可能である。
10 動き探索部
20 再探索範囲限定部
200 予測ベクトル入力部
201 元動きベクトル入力部
202 図形種別情報入力部
203 再探索範囲設定部
204 図形パラメータ記憶部
Claims (12)
- 動き補償予測を行う映像符号化で用いられ、水平成分および垂直成分がともに不一致である元動きベクトルと予測ベクトルとの2つのベクトルの終点を結ぶ直線と水平軸が成す角度と等しく探索領域形状を回転させて探索領域を決定する動きベクトル探索方法であって、
符号化対象ブロックに関し、予め探索した動きベクトルを入力し元動きベクトルとする過程と、
前記符号化対象ブロックの動きベクトルの発生符号量が最小となるオーバーヘッドコスト最小の動きベクトルを算出し予測ベクトルとする過程と、
前記元動きベクトルと前記予測ベクトルとに基づき、両ベクトル間の距離が大きいほど探索領域が広く、該距離が小さいほど探索領域が狭くなり、かつ、前記元動きベクトルと 前記予測ベクトルとの2つのベクトルの終点を結ぶ直線と水平軸が成す角度と等しく探索領域形状を回転させて前記元動きベクトルと前記予測ベクトルとに挟まれた領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定する過程と、
前記限定した探索領域のみを探索することで動きベクトルを探索する過程と、
を備えることを特徴とする動きベクトル探索方法。 - 請求項1に記載の動きベクトル探索方法において、
前記探索領域を限定する過程では、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを結ぶ直線上の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定することを、
特徴とする動きベクトル探索方法。 - 請求項1に記載の動きベクトル探索方法において、
前記探索領域を限定する過程では、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを結ぶ直線を長方形の一辺とし、予め設定した長さを持ち、かつその直線に中点位置で交差直交する直線を長方形の他辺とする長方形内の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定することを、
特徴とする動きベクトル探索方法。 - 請求項1に記載の動きベクトル探索方法において、
前記探索領域を限定する過程では、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを焦点として、各焦点からの距離の和が予め設定した一定値となる楕円内の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定することを、
特徴とする動きベクトル探索方法。 - 請求項1に記載の動きベクトル探索方法において、
前記動きベクトルを探索する過程では、前記限定した探索領域から探索点を抽出して、その抽出した探索点のみを探索することを、
特徴とする動きベクトル探索方法。 - 動き補償予測を行う映像符号化で用いられ、水平成分および垂直成分がともに不一致である元動きベクトルと予測ベクトルとの2つのベクトルの終点を結ぶ直線と水平軸が成す角度と等しく探索領域形状を回転させて探索領域を決定する動きベクトル探索装置であって、
符号化対象ブロックに関し、予め探索した動きベクトルを入力し元動きベクトルとする手段と、
前記符号化対象ブロックの動きベクトルの発生符号量が最小となるオーバーヘッドコスト最小の動きベクトルを算出し予測ベクトルとする手段と、
前記元動きベクトルと前記予測ベクトルとに基づき、両ベクトル間の距離が大きいほど探索領域が広く、該距離が小さいほど探索領域が狭くなり、かつ、前記元動きベクトルと 前記予測ベクトルとの2つのベクトルの終点を結ぶ直線と水平軸が成す角度と等しく探索領域形状を回転させて前記元動きベクトルと前記予測ベクトルとに挟まれた領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定する手段と、
前記限定した探索領域のみを探索することで動きベクトルを探索する手段と、
を備えることを特徴とする動きベクトル探索装置。 - 請求項6に記載の動きベクトル探索装置において、
前記探索領域を限定する手段では、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを結ぶ直線上の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定することを、
特徴とする動きベクトル探索装置。 - 請求項6に記載の動きベクトル探索装置において、
前記探索領域を限定する手段では、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを結ぶ直線を長方形の一辺とし、予め設定した長さを持ち、かつその直線に中点位置で交差直交する直線を長方形の他辺とする長方形内の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定することを、
特徴とする動きベクトル探索装置。 - 請求項6に記載の動きベクトル探索装置において、
前記探索領域を限定する手段では、前記入力した動きベクトルと前記算出したオーバヘッドコスト最小の動きベクトルとを焦点として、各焦点からの距離の和が予め設定した一定値となる楕円内の領域を特定して、その特定した領域を探索領域として限定することを、
特徴とする動きベクトル探索装置。 - 請求項6に記載の動きベクトル探索装置において、
前記動きベクトルを探索する手段では、前記限定した探索領域から探索点を抽出して、その抽出した探索点のみを探索することを、
特徴とする動きベクトル探索装置。 - 請求項1に記載の動きベクトル探索方法の実現に用いられる処理をコンピュータに実行させるための動きベクトル探索プログラム。
- 請求項1に記載の動きベクトル探索方法の実現に用いられる処理をコンピュータに実行させるための動きベクトル探索プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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