JP3955297B2 - デジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル動画像に関し、特に、デジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法に関する。
最近、動画像（ｖｉｄｅｏ）標準が次第に多様になり、動画像を受信する端末機のディスプレイ解像度と、前記動画像を伝送するネットワークが多様になるにつれて、デジタル動画像をトランスコーディングする必要性が次第に増大している。
一般的に、トランスコーディングは、１つの動画像を多様な端末機で再生できるように前記動画像のサイズまたはフォーマットを各端末機に合わせて変換する技術であり、３種類に分類することができる。
第１に、特定動画像標準により符号化されたビットストリーム（ｂｉｔｓｔｒｅａｍ）を他の動画像標準に変換すること、第２に、動画像の解像度を受信端末機のディスプレイ解像度に合わせて変換すること、第３に、動画像を伝送しようとするネットワークの帯域幅に合わせて動画像の伝送ビット率を変換することである。
図４は、一般的な動画像トランスコーダー（ｔｒａｎｓｃｏｄｅｒ）の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、前記動画像トランスコーダーは、入力ビットストリームを復号化（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）する復号器（ｄｅｃｏｄｅｒ）１０と、復号器１０から出力された信号をトランスコーディングするために信号処理する信号処理部２０と、信号処理部２０から出力された信号のモーションベクトルを推定して符号化（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）する符号器３０と、から構成される。
前記動画像トランスコーダーを通じて動画像をトランスコーディングするとき、最も重要なことは、効果的なモーション推定を通じて最適のモーションベクトルを設定することである。従って、動画像符号化において、モーションベクトル推定が最も複雑であり、トランスコーディングにおいても、モーションベクトル推定が他の過程に比べて複雑である。
以下、従来の動画像トランスコーディングのためのモーション推定方法を簡単に説明する。
まず、前記トランスコーダーは、入力されるビットストリームに含まれているモーションベクトルから基本モーションベクトル（ｂａｓｅ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ：ＢＭＶ）の情報を得る。このとき、前記入力されるビットストリームは、圧縮された動画像ビットストリームである。
まず、前記トランスコーダーは、入力されるビットストリームに含まれているモーションベクトルから基本モーションベクトル（ｂａｓｅ ｍｏｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ：ＢＭＶ）の情報を得る。このとき、前記入力されるビットストリームは、圧縮された動画像ビットストリームである。
前記入力されたビットストリームをトランスコーディングするときに適用する新しいモーションベクトルを推定するために、前記基本モーションベクトルの周辺に探索領域（ｓｅａｒｃｈ ｒａｎｇｅ）を設定する。一般的に、前記探索領域は、前記基本モーションベクトル周辺の［−２，＋２］程度の大きさのウィンドウである。
前記［−２，＋２］探索領域に対して、全域探索（ｆｕｌｌ ｓｅａｒｃｈ）方法を実施して各ピクセルのＳＡＤを求め、算出されたＳＡＤのうち最小のＳＡＤを有するピクセルにおけるモーションベクトルを計算した後、前記基本モーションベクトルと前記最小のＳＡＤを有するピクセルのモーションベクトルとを合せて新しいモーションベクトルを推定する。
つまり、従来の技術によるモーションベクトル推定方法は、全域探索方法によってモーションベクトルを推定するので、前記［−２，＋２］探索領域に含まれる２５個のピクセルに対するＳＡＤを全て計算するためには、２５回の計算過程を遂行しなければならない。
前述したように、従来のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法は、全域探索によりモーションベクトルを推定するため、探索領域に含まれたピクセルの個数だけＳＡＤを計算する過程が必要であるので、計算の複雑度が増加するという問題点がある。
従って、本発明の目的は、基本モーションベクトルを利用して動画像をトランスコーディングするとき、新しいモーションベクトルを推定するために必要な探索点の個数を減らすことのできるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明によるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法は、入力ビットストリームから算出された基本モーションベクトルを中心とする所定の探索領域で新しいモーションベクトルの推定のための最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向に該当する探索領域に含まれた各調整ベクトルのＳＡＤ中から最小のＳＡＤを有する調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル（δｎ）に設定する過程と、から構成されることを特徴とする。
本発明によるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法は、基本モーションベクトルを利用して新しいモーションベクトルを推定するための最適の調整ベクトルを算出するモーションベクトル推定方法において、所定の探索領域の中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトル（δ）のＳＡＤ（δ）を利用して第１調整ベクトル（δ１）及び第２調整ベクトル（δ２）を算出し、前記最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の軸方向である場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルから算出したＳＡＤ（
）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、から構成されることを特徴とする。
）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、から構成されることを特徴とする。
本発明によるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法は、基本モーションベクトルを中心座標として有する所定の探索領域で前記中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトルのＳＡＤを計算する過程と、前記ＳＡＤのうち最小のＳＡＤを有する第１調整ベクトル（δ１）と、前記第１調整ベクトルを除いて最小のＳＡＤを有する第２調整ベクトル（δ２）を合算して第３調整ベクトル（δ’）を計算する過程と、前記第３調整ベクトル（δ’）のｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在するか否かを判断し、最適の調整ベクトル（δｎ）方向を決定する過程と、前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の軸方向である場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較することで、前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該当四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルで算出したＳＡＤ（δ）とを比較することで、前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、から構成されることを特徴とする。
従って、本発明は、以下を提供する：
１． 入力ビットストリームから算出された基本モーションベクトルを中心とする所定の探索領域で新しいモーションベクトルの推定のための最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向に該当する探索領域に含まれた各調整ベクトルのＳＡＤ中から最小のＳＡＤを有する調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル（δｎ）に設定する過程と、
から構成されることを特徴とするデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
２． 前記探索領域は、
前記基本モーションベクトルを中心とする［−２，＋２］のウィンドウであることを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
３． 前記最適の調整ベクトルの方向は、
前記探索領域の任意の軸方向であるか、それとも、任意の四分面方向であることを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
４． 前記最適の調整ベクトルの方向を設定する過程は、
前記基本モーションベクトルを中心に１ピクセル以内の各調整ベクトル（δ）に対するＳＡＤ（δ）を算出する過程と、
前記ＳＡＤ（δ）のうち、最小の第１ＳＡＤ（δ）を有する第１調整ベクトル（δ１）と、前記第１ＳＡＤを除いて最小の第２ＳＡＤ（δ）を有する第２調整ベクトル（δ２）とを合せて第３調整ベクトル（δ’）を算出する過程と、
前記第３調整ベクトル（δ’）値によって、最適の調整ベクトル方向を決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
５． 前記最適の調整ベクトル方向を決定する過程は、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分のうち、少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル方向として決定する過程と、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在したい場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面を最適の調整ベクトル方向として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目４に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
６． 前記最適の調整ベクトルと前記基本モーションベクトルを合算して新しいモーションベクトルを推定する過程をさらに含むことを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
７． 基本モーションベクトルを利用して新しいモーションベクトルを推定するための最適の調整ベクトルを算出するモーションベクトル推定方法であって、
所定の探索領域の中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトル（δ）のＳＡＤ（δ）を利用して第１調整ベクトル（δ１）及び第２調整ベクトル（δ２）を算出し、前記最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の軸方向である場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルから算出したＳＡＤ（δ）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
から構成されることを特徴とするデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
８． 前記探索領域は、前記基本モーションベクトルを中心座標にする［−２，＋２］のウィンドウであることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
９． 前記第１調整ベクトル（δ１）は、
前記中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトルのＳＡＤ（δ）のうち最小の第１ＳＡＤを有する探索点であり、前記第２調整ベクトル（δ２）は、前記第１ＳＡＤを除いて最小の第２ＳＡＤを有する探索点であることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１０． 前記最適のモーションベクトル方向は、
前記第１調整ベクトル（δ１）と第２調整ベクトル（δ２）とを合算した第３調整ベクトル（δ’）のｘ，ｙ成分に０が存在するか否かによって決定されることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１１． 前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトル（δ１）が位置する任意の軸を最適のモーションベクトル方向として決定することを特徴とする項目１０に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１２． 前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在しない場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面を最適のモーションベクトル方向として決定することを特徴とする項目１０に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１３． 前記最適の調整ベクトル方向が任意の軸方向である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より 小さいと、前記第４調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より大きいと、
前記第１調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１４． 前記最適の調整ベクトル方向が任意の四分面方向である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤが前記第３調整ベクトルのｘ座標を外側に１ピクセルだけ移動した第５調整ベクトルのＳＡＤ、及び前記第３調整ベクトルのｙ座標を外側に１ピクセルだけ移動した第６調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第３調整ベクトル（δ’）を最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第６調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ、及び前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ座標を外側にそれぞれ１ピクセルだけ移動した第７調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第６調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第７調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ、及び第６調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第７調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第５調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ及び第７調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第５調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第７調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ及び第５調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第７調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル設定方法。
１５． 基本モーションベクトルを中心座標として有する所定の探索領域で前記中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトルのＳＡＤを計算する過程と、
前記ＳＡＤのうち最小のＳＡＤを有する第１調整ベクトル（δ１）と、前記第１調整ベクトルを除いて最小のＳＡＤを有する第２調整ベクトル（δ２）を合算して第３調整ベクトル（δ’）を計算する過程と、
前記第３調整ベクトル（δ’）のｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在するか否かを判断し、最適の調整ベクトル（δｎ）方向を決定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の軸方向である場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較することで、前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該当四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルで算出したＳＡＤ（δ）とを比較することで、前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
から構成されることを特徴とするデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１６． 最適の調整ベクトル（δｎ）方向を決定する過程は、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトル（δ１）が位置する任意の軸を最適のモーションベクトル方向として決定する過程と、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在しない場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面を最適のモーションベクトル方向として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１７． 前記最適の調整ベクトル方向が任意の軸方向である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より小さいと、前記調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より大きいと、前記第１調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１８． 前記最適の調整ベクトル方向が第１四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（１，−１）より小さいと、前記δ’＋（０，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’＋（１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，−１））より小さいと、前記δ’＋（１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，０））より小さいと、前記δ’＋（１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１９． 前記最適の調整ベクトル方向が第２四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（−１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（−１，−１）より小さいと、前記δ’＋（０，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’＋（−１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））より小さいと、前記δ’＋（−１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，０））より小さいと、前記δ’＋（−１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
２０． 前記最適の調整ベクトル方向が第３四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（−１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，１））がＳＡＤ（δ’及びとＳＡＤ（−１，１）より小さいと、前記
＋（０，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’＋（−１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，１））より小さいと、前記δ’＋（−１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，０））より小さいと、前記δ’＋（−１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
２１． 前記最適の調整ベクトル方向が第４四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（１，１）より小さいと、前記
＋（０，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’＋（１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，１））より小さいと、前記δ’＋（１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，０））より小さいと、前記δ’＋（１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１． 入力ビットストリームから算出された基本モーションベクトルを中心とする所定の探索領域で新しいモーションベクトルの推定のための最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向に該当する探索領域に含まれた各調整ベクトルのＳＡＤ中から最小のＳＡＤを有する調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル（δｎ）に設定する過程と、
から構成されることを特徴とするデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
２． 前記探索領域は、
前記基本モーションベクトルを中心とする［−２，＋２］のウィンドウであることを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
３． 前記最適の調整ベクトルの方向は、
前記探索領域の任意の軸方向であるか、それとも、任意の四分面方向であることを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
４． 前記最適の調整ベクトルの方向を設定する過程は、
前記基本モーションベクトルを中心に１ピクセル以内の各調整ベクトル（δ）に対するＳＡＤ（δ）を算出する過程と、
前記ＳＡＤ（δ）のうち、最小の第１ＳＡＤ（δ）を有する第１調整ベクトル（δ１）と、前記第１ＳＡＤを除いて最小の第２ＳＡＤ（δ）を有する第２調整ベクトル（δ２）とを合せて第３調整ベクトル（δ’）を算出する過程と、
前記第３調整ベクトル（δ’）値によって、最適の調整ベクトル方向を決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
５． 前記最適の調整ベクトル方向を決定する過程は、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分のうち、少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル方向として決定する過程と、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在したい場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面を最適の調整ベクトル方向として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目４に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
６． 前記最適の調整ベクトルと前記基本モーションベクトルを合算して新しいモーションベクトルを推定する過程をさらに含むことを特徴とする項目１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
７． 基本モーションベクトルを利用して新しいモーションベクトルを推定するための最適の調整ベクトルを算出するモーションベクトル推定方法であって、
所定の探索領域の中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトル（δ）のＳＡＤ（δ）を利用して第１調整ベクトル（δ１）及び第２調整ベクトル（δ２）を算出し、前記最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の軸方向である場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルから算出したＳＡＤ（δ）とを比較して前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
から構成されることを特徴とするデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
８． 前記探索領域は、前記基本モーションベクトルを中心座標にする［−２，＋２］のウィンドウであることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
９． 前記第１調整ベクトル（δ１）は、
前記中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトルのＳＡＤ（δ）のうち最小の第１ＳＡＤを有する探索点であり、前記第２調整ベクトル（δ２）は、前記第１ＳＡＤを除いて最小の第２ＳＡＤを有する探索点であることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１０． 前記最適のモーションベクトル方向は、
前記第１調整ベクトル（δ１）と第２調整ベクトル（δ２）とを合算した第３調整ベクトル（δ’）のｘ，ｙ成分に０が存在するか否かによって決定されることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１１． 前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトル（δ１）が位置する任意の軸を最適のモーションベクトル方向として決定することを特徴とする項目１０に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１２． 前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在しない場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面を最適のモーションベクトル方向として決定することを特徴とする項目１０に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１３． 前記最適の調整ベクトル方向が任意の軸方向である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より 小さいと、前記第４調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より大きいと、
前記第１調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１４． 前記最適の調整ベクトル方向が任意の四分面方向である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤが前記第３調整ベクトルのｘ座標を外側に１ピクセルだけ移動した第５調整ベクトルのＳＡＤ、及び前記第３調整ベクトルのｙ座標を外側に１ピクセルだけ移動した第６調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第３調整ベクトル（δ’）を最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第６調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ、及び前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ座標を外側にそれぞれ１ピクセルだけ移動した第７調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第６調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第７調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ、及び第６調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第７調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第５調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ及び第７調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第５調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第７調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ及び第５調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第７調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目７に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル設定方法。
１５． 基本モーションベクトルを中心座標として有する所定の探索領域で前記中心座標から１ピクセル以内の位置にある各調整ベクトルのＳＡＤを計算する過程と、
前記ＳＡＤのうち最小のＳＡＤを有する第１調整ベクトル（δ１）と、前記第１調整ベクトルを除いて最小のＳＡＤを有する第２調整ベクトル（δ２）を合算して第３調整ベクトル（δ’）を計算する過程と、
前記第３調整ベクトル（δ’）のｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在するか否かを判断し、最適の調整ベクトル（δｎ）方向を決定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の軸方向である場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較することで、前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該当四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルで算出したＳＡＤ（δ）とを比較することで、前記最適の調整ベクトル（δｎ）を決定する過程と、
から構成されることを特徴とするデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１６． 最適の調整ベクトル（δｎ）方向を決定する過程は、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトル（δ１）が位置する任意の軸を最適のモーションベクトル方向として決定する過程と、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在しない場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面を最適のモーションベクトル方向として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１７． 前記最適の調整ベクトル方向が任意の軸方向である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より小さいと、前記調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ１）より大きいと、前記第１調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１８． 前記最適の調整ベクトル方向が第１四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（１，−１）より小さいと、前記δ’＋（０，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’＋（１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，−１））より小さいと、前記δ’＋（１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，０））より小さいと、前記δ’＋（１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
１９． 前記最適の調整ベクトル方向が第２四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（−１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（−１，−１）より小さいと、前記δ’＋（０，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’＋（−１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））より小さいと、前記δ’＋（−１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，０））より小さいと、前記δ’＋（−１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
２０． 前記最適の調整ベクトル方向が第３四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（−１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，１））がＳＡＤ（δ’及びとＳＡＤ（−１，１）より小さいと、前記
＋（０，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’＋（−１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，１））より小さいと、前記δ’＋（−１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，０））より小さいと、前記δ’＋（−１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
２１． 前記最適の調整ベクトル方向が第４四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（１，１）より小さいと、前記
＋（０，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’＋（１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，１））より小さいと、前記δ’＋（１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，０））より小さいと、前記δ’＋（１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、から構成されることを特徴とする項目１５に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
本発明によるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法は、基本モーションベクトルを利用して動画像をトランスコーディングするとき、新しいモーションベクトルを推定するために必要な探索点の個数を減らすことで、従来の方法に比べて計算複雑度を約７０％程度減らすことができるという効果がある。
また、本発明によるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法は、全域探索方法を利用してモーションベクトルを推定する方法と同様のＰＳＮＲ性能を示すと共に、計算複雑度は減少させることができるという効果がある。
以下、図面を参照して本発明によるデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法の実施形態を説明する。
基本モーションベクトル（Ｖｎ ０）からδだけ離れている探索点のＳＡＤを数式によって表現すると、式１のようである。
基本モーションベクトル（Ｖｎ ０）からδだけ離れている探索点のＳＡＤを数式によって表現すると、式１のようである。
本発明によるモーションベクトル推定方法は、式１を利用して探索領域［−２，＋２］においてＳＡＤを最小化するδを効率的な方法を利用して算出することにより、最適の調整ベクトルδｎを算出する。このとき、前記最適の調整ベクトルδｎは、式２のようである。
図１は、本発明によるデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法を示すフローチャートであり、図２は、図１のモーションベクトル推定方法を適用するための探索パターンを示す例示図である。
以下、図１及び図２を参照して、本発明によるモーションベクトル推定方法を詳細に説明する。
前記基本モーションベクトルの周辺に探索領域［−２，＋２］を設定し、前記式１を利用して前記探索領域に含まれた所定の調整ベクトルに対するＳＡＤ（ＳＡＤ（０，０），ＳＡＤ（０，１），ＳＡＤ（０，−１），ＳＡＤ（１，０），ＳＡＤ（−１，０））を計算する（Ｓ１１）。このとき、前記調整ベクトル（０，０）、（０，１）、（０，−１）、（１，０）、（−１，０）は、図２において第１探索点（１）で表示された位置である。
前記計算されたＳＡＤのうち最小の値を有するＳＡＤ（δ）をＳＡＤ１と言い、前記ＳＡＤ１を除外した残りのＳＡＤのうち最小の値を有するＳＡＤ（δ）をＳＡＤ２と定義する（Ｓ１２）。このとき、前記ＳＡＤ１に使用された調整ベクトルδはδ１で表示し、前記ＳＡＤ２に使用された調整ベクトルδはδ２で表示し、δ’は、前記δ１とδ２との合計（δ’＝δ１＋δ２）で定義する（Ｓ１３）。
前記δ’のｘ，ｙ成分のうち少なくとも１つが０である場合（Ｓ１４）、前記δ１をモーションベクトルフィールドの方向に設定する（Ｓ１５）。
つまり、前記δ’のｘ，ｙ成分のうち少なくとも１つの０が存在するためには、同一軸線上に位置した調整ベクトル同士が合算されるか、（０，０）と任意の軸線上に位置した調整ベクトルとが合算されるべきである。従って、前記δ’のｘ，ｙ成分のうち少なくとも１つの０が存在すると、任意の軸がモーションベクトルフィールドの方向になり、前記軸のうち最小のＳＡＤを有するδ１が存在する軸方向がモーションベクトルフィールドの方向になる。
前記δ１がモーションベクトルフィールドの方向に設定されると、前記δ１において探索領域の外側に１ピクセルだけ離れた位置のＳＡＤ（δ）を計算する（Ｓ１６）。このとき、前記δは、第２探索点（２）で表示された位置であり、δ＝２×δ１に定義する。
前記δを利用して最適の調整ベクトルδｎを算出する過程は、式３及び式４のようである。
しかしながら、前記のｘ，ｙ成分に０が存在しないと（Ｓ１４）、前記δ’をモーションベクトルフィールドの方向に設定する（Ｓ２０）。
つまり、前記δ’のｘ，ｙ成分に０が存在しないためには、隣接した軸に存在する調整ベクトル間（例えば、（０，１）と（１，０）、（０，１）と（−１，０）、（０，−１）と（１，０）、（０，−１）と（−１，０））の合算が遂行されるべきである。従って、前記のｘ，ｙ成分に０が存在しないと、前記
が位置した任意の四分面がモーションベクトルフィールドの方向になり、前記δ’は、第３探索点（３）によって表示された位置である。
が位置した任意の四分面がモーションベクトルフィールドの方向になり、前記δ’は、第３探索点（３）によって表示された位置である。
前記δ’が１四分面から４四分面のうちどの四分面に位置するかを判断し（Ｓ２１）、該当四分面の第３探索点（３）の位置におけるＳＡＤと所定の間隔離れた残りの位置（４）におけるＳＡＤ値とを比較して最適の調整ベクトルδｎを算出する（Ｓ２２）。
第１に、前記δ’が１四分面に位置する場合、最適の調整ベクトルδｎを算出する過程は、式５ないし式９のようである。
しかしながら、本発明によるモーションベクトル推定方法は、所定の軸に最適の調整ベクトルδｎが存在する場合に６回のＳＡＤを計算し、任意の四分面に最適の調整ベクトルδｎが存在する場合には８回または９回のＳＡＤを計算する。つまり、前記式５、式７、式８、式９から算出された最適の調整ベクトルδｎを計算するためには、８回のＳＡＤを計算すべきであり、式６から算出された最適の調整ベクトルδｎを計算するためには９回のＳＡＤを計算すべきである。
前記最適の調整ベクトルが所定の軸に存在する場合と任意の四分面に存在する場合の確率が同一であると仮定する場合、１つのマクロブロックに対するＳＡＤ平均計算量は、約７回のＳＡＤ計算量である。つまり、本発明によるモーションベクトル推定方法は、従来のモーションベクトル推定方法で要求される２５回の２８％に対応する計算複雑度を有するので、従来に比べて約７０％以上の計算複雑度を減少することができる。
本発明において、前記探索領域を［−２，＋２］に限定した理由は、以下のようである。
『Ｔ．Ｓｈａｎａｂｌｅｈ ａｎｄ Ｍ．Ｇｈａｎｂａｒｉ、“Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｖｉｄｅｏ ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ ｔｏ ｌｏｗｅｒ ｓｐａｔｉｏ−ｔｅｍｐｏｒａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒｍａｔｓ”（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ， Ｖｏｌ．２， Ｎｏ．２， ｐｐ．１０１−１１０， Ｊｕｎｅ ２０００）』を参照すると、［−２，＋２］以上の探索領域でモーションベクトルを推定する場合、前記モーションベクトル推定に必要な計算量が急激に増加するだけでなく、正確度も非常に減少する。従って、前記探索領域が［−２，＋２］である場合が、前記計算複雑度及び効果を考慮すると、最も望ましい。
『Ｔ．Ｓｈａｎａｂｌｅｈ ａｎｄ Ｍ．Ｇｈａｎｂａｒｉ、“Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｖｉｄｅｏ ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ ｔｏ ｌｏｗｅｒ ｓｐａｔｉｏ−ｔｅｍｐｏｒａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒｍａｔｓ”（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ， Ｖｏｌ．２， Ｎｏ．２， ｐｐ．１０１−１１０， Ｊｕｎｅ ２０００）』を参照すると、［−２，＋２］以上の探索領域でモーションベクトルを推定する場合、前記モーションベクトル推定に必要な計算量が急激に増加するだけでなく、正確度も非常に減少する。従って、前記探索領域が［−２，＋２］である場合が、前記計算複雑度及び効果を考慮すると、最も望ましい。
図３は、高ビット率（ｈｉｇｈ ｂｉｔ−ｒａｔｅ）のＭＰＥＧ−１映像を低ビット率（ｌｏｗ ｂｉｔ−ｒａｔｅ）の同一のＭＰＥＧ−１映像にトランスコーディングする時、本発明によるモーションベクトル推定方法及び従来のモーションベクトル推定方法によってモーションベクトルを推定する場合と、モーションベクトルを推定しない場合とのＰＳＮＲ（ｐｅａｋ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）実験結果を比較したグラフである。このとき、使用されるテスト映像は、ＭＰＥＧ−１に符号化された‘Ｆｏｏｔｂａｌｌ’５０フレームであり、ＧＯＰサイズは１２であり、Ｂ−フレームは存在しない。
図３に示すように、モーションベクトルを推定しない場合より、モーションベクトルを推定する場合にＰＳＮＲ性能が向上し、本発明によるモーションベクトル推定方法は、全域探索方法によりモーションベクトルを推定する従来の方法とＰＳＮＲ性能がほぼ同様であることが分かる。
つまり、本発明によるモーションベクトル推定方法は、従来の方法に比べて計算 複雑度が約７０％程度減少するが、前記ＰＳＮＲ性能は、前記全域探索を利用した従来のモーションベクトル推定方法とほぼ同様である。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
Claims (8)
- 入力ビットストリームから算出された初期モーションベクトルである基本モーションベクトルを中心とする所定の探索領域で新しいモーションベクトルの推定のための最適の調整ベクトル（δｎ）の方向を設定する過程と、
前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向に該当する探索領域に含まれた各調整ベクトルのＳＡＤ中から最小のＳＡＤを有する調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル（δｎ）に設定する過程と、
前記最適の調整ベクトルと前記基本モーションベクトルを合算して新しいモーションベクトルを推定して符号化する過程と
を包含し、
前記最適の調整ベクトルの方向を設定する過程は、
前記基本モーションベクトルを中心に１ピクセル以内の各調整ベクトル（δ）に対するＳＡＤ（δ）を算出する過程と、
前記ＳＡＤ（δ）のうち、最小の第１ＳＡＤ（δ）を有する第１調整ベクトル（δ １ ）と、前記第１ＳＡＤを除いて最小の第２ＳＡＤ（δ）を有する第２調整ベクトル（δ ２ ）とを合せて第３調整ベクトル（δ’）を算出する過程と、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分のうち、少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトルを前記最適の調整ベクトル方向として決定する過程と、
前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分に０が存在しない場合、前記第３調整ベクトルが位置する任意の四分面方向を最適の調整ベクトル方向として決定する過程と
を包含することを特徴とするデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記探索領域は、
前記基本モーションベクトルを中心とする［−２，＋２］のウィンドウであることを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ成分のうち、少なくとも１つの０が存在する場合、前記第１調整ベクトル（δ１）から外側に１ピクセルだけ離れた第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）と前記第１調整ベクトル（δ１）のＳＡＤ（δ１）とを比較して、前記第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ １ ）より小さいと、前記第４調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δ ｎ ）として決定する過程と、
前記第４調整ベクトルのＳＡＤ（δ）が前記第１調整ベクトルのＳＡＤ（δ １ ）より大きいと、前記第１調整ベクトルを最適の調整ベクトル（δ ｎ ）として決定する過程と
を包含することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記最適の調整ベクトル（δｎ）方向が任意の四分面である場合、該四分面に含まれた第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ（δ’）と、残りの調整ベクトルから算出したＳＡＤ（δ）とを比較し、前記第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤが前記第３調整ベクトルのｘ座標を外側に１ピクセルだけ移動した第５調整ベクトルのＳＡＤ、及び前記第３調整ベクトルのｙ座標を外側に１ピクセルだけ移動した第６調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第３調整ベクトル（δ’）を最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第６調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトル（δ’）のＳＡＤ、及び前記第３調整ベクトルのｘ，ｙ座標を外側にそれぞれ１ピクセルだけ移動した第７調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第６調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第７調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ、及び第６調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第７調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第５調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ及び第７調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第５調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記第７調整ベクトルのＳＡＤが前記第３調整ベクトルのＳＡＤ及び第５調整ベクトルのＳＡＤより小さいと、前記第７調整ベクトルを最適の調整ベクトルとして決定する過程と、
前記最適の調整ベクトルと前記基本モーションベクトルを合算して新しいモーションベクトルを推定して符号化する過程と
を包含することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像のトランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記最適の調整ベクトル方向が第１四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（１，−１）より小さいと、前記δ’＋（０，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’＋（１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，−１））より小さいと、前記δ’＋（１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，０））より小さいと、前記δ’＋（１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と
を包含することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記最適の調整ベクトル方向が第２四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（−１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（−１，−１）より小さいと、前記δ’＋（０，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，−１））より小さいと、前記δ’＋（−１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））より小さいと、前記δ’＋（−１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，−１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，０））より小さいと、前記δ’＋（−１，−１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と
を包含することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記最適の調整ベクトル方向が第３四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（−１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，１））がＳＡＤ（δ’＋ＳＡＤ（−１，１）より小さいと、前記δ’＋（０，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’＋（−１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，１））より小さいと、前記δ’＋（−１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（−１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（−１，０））より小さいと、前記δ’＋（−１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と
を包含することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。 - 前記最適の調整ベクトル方向が第４四分面である場合、最適の調整ベクトルを決定する過程は、
前記ＳＡＤ（δ’）がＳＡＤ（δ’＋（１，０））及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（０，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（１，１）より小さいと、前記δ’＋（０，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（０，１））より小さいと、前記δ’＋（１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，０））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，１））より小さいと、前記δ’＋（１，０）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と、
前記ＳＡＤ（δ’＋（１，１））がＳＡＤ（δ’）及びＳＡＤ（δ’＋（１，０））より小さいと、前記δ’＋（１，１）を最適の調整ベクトル（δｎ）として決定する過程と
を包含することを特徴とする請求項１に記載のデジタル動画像トランスコーディングのためのモーションベクトル推定方法。
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