[发明专利]运动矢量搜索方法和装置，其程序和记录有程序的记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及在进行运动补偿预测的视频图像编码中使用的运动矢量搜索方法及其装置，和用于实现该运动矢量搜索方法的运动矢量搜索程序及记录有该程序的计算机能够读取的记录介质。

本发明基于2007年3月14日提出的日本专利申请特愿2007-064286号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

在进行运动补偿预测的视频图像编码方式中，需要对运动矢量进行搜索。在运动矢量的搜索中，在预测误差功率最小的位置编码效率并不一定最大。这是因为，实际的编码信息除了传送预测误差信号外，还传送运动矢量等信息。

因此，进行将运动矢量的产生码量作为开销成本（overhead cost）加以考虑的运动矢量搜索。在H.264的参照软件中，在选择预测模式时，使用

Cost = D+λ?R

这样的成本函数（例如，参照非专利文献1）。

此处，D表示预测误差功率，R表示正交变换系数以外的产生码量，λ是由量化步长（quantization step size）决定的常数。

利用这样的方法，能够对考虑了运动矢量的产生码量的最小成本的运动矢量进行搜索。

运动矢量的产生码量根据视频图像编码方式而不同。

例如，在MPEG-2中，原则上将左邻的块的运动矢量作为预测矢量对差分进行编码（例如，参照非专利文献2）。

此外，在H.264中，将附近的3个块的运动矢量的中值（median）作为预测矢量进行编码（例如，参照非专利文献3）。

这样，在运动矢量的成本不同的视频图像编码方式间挪用运动矢量的情况下，利用前级的视频图像编码方式搜索到的运动矢量在后级的视频图像编码方式中不一定成本最小。

作为在后级利用前级的运动矢量（以下，称为原运动矢量）的例子，能够考虑如图8A和8B所示，进行“挪用其它的运动搜索方法的视频图像编码处理”，或如图9A和9B所示，进行“再编码处理”。

前者是挪用其它的视频图像编码方式的运动搜索部分等构成编码装置的情况，后者是针对已完成编码的位流（bit stream），为了变更视频图像编码方式、比特率等而进行再编码的情况。

特别是，在进行再编码时，再利用包含在原来的位流中的运动矢量，能够削减再编码时的运动搜索所耗费的运算成本。例如，在下述的专利文献1所记载的发明中，以原运动矢量为搜索开始点，进行再搜索。

因为在任一个例子中，均仅直接利用原运动矢量，不能保证在后级的编码部为最小成本，所以与在宽范围内进行再搜索的情况相比编码效率降低。

特别是，在进行再编码时，搜索原运动矢量的视频图像信号是原信号，与此相对，在后级输入原来的位流的解码信号，因此视频图像信号不同。因此，编码效率降低的可能性高。

因此，通常进行在后级侧的运算成本容许的范围内仅对原运动矢量的周边进行再搜索的方法。利用该方法，因为能够限定搜索范围，部分地进行再搜索，所以能够抑制编码效率的降低。

图10是表示该再搜索的流程图。

此处，因为将运动矢量的产生码量作为开销成本加以考虑，所以在再搜索前计算预测矢量，但是对于运动矢量的再搜索，与预测矢量无关地仅对原运动矢量的周边进行再搜索。

利用这样的方法，能够抑制后级的再搜索的运算成本，并且能够抑制编码效率的下降。

非专利文献1：国际互联网＜URL:http://inhome.hhi.de/suehring/tml/ download/＞

非专利文献2：ISO/IEC-13818-2, “Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video”, pp. 77-85, May, 1996

非专利文献3：ITU-T H.264 ITU-T Rec. H.264, “Advanced video coding for generic audiovisual services”, pp. 146-149, March, 2005

专利文献1：日本专利申请 特开2000-244921号公报

但是，在搜索原运动矢量时使用的成本函数与后级的视频图像编码方式的成本函数不同的情况下，并不一定在原运动矢量附近存在最佳的运动矢量。