【発明の詳細な説明】 ビデオシーケンスにおける移動を予測する方法発明の分野 この発明は一般的にはビデオ圧縮の分野に関し、かつより特定的には、ビデオシーケンスにおけるフレーム間の動きまたは移動（ｍｏｔｉｏｎ）を推定または予測することに関する。 発明の背景 ビデオシステムは複数の通信装置および該通信装置のための通信媒体を提供する通信チャネルを含むものが知られている。 例えば、前記通信チャネルは有線接続またはＲＦ周波数キャリアとすることができる。 ビデオシステムの効率を増大するために、通信される必要があるビデオはデジタル的に圧縮される。 デジタル圧縮は前記ビデオの知覚的品質を維持しながら前記ビデオを表すのに必要なビットの数を低減する。 ビットの数の低減はチャネル帯域幅のより効率的な使用を可能にしかつ記憶装置の要求を低減する。 デジタルビデオ圧縮を行うために、おのおのの通信装置はエンコーダおよびデコーダを含むことができる。 エンコーダは通信装置が通信チャネルによって送信する前にビデオを圧縮できるようにする。 デコーダは通信装置が通信チャネルから圧縮されたビデオを受信しかつそれを見えるようにすることができる。 デジタルビデオ圧縮を使用する通信装置は、高分解能テレビジョン送信機および受信機、ケーブルテレビジョン送信機および受信機、ビデオ電話、コンピュータおよび携帯用無線機を含む。 デジタルビデオ圧縮のためのいくつかの標準が出現しており、それらは国際電気通信連合（ＩＴＵ）−Ｔ勧告Ｈ． ２６１、国際標準機関／国際電気技術委員会（ＩＳＯ／ＩＥＣ）１１１７２−２国際標準（ＭＰＥＧ−１）、および来るべきＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２標準（ＭＰＥＧ−２）を含む。 これらの標準はビデオにおける空間的および時間的な冗長性を活用することにより、かつ人間の目の知覚的な特性を利用することにより効率的にビデオのフレームのシーケンスを表現することを探求する。 時間的な冗長性はフレームのシーケンスにおける移動または動きを推定または予測することによって活用される。 ブロック整合アルゴリズムはビデオシーケンス内の移動を予測するための知られた方法である。 該ビデオシーケンスの各フレームは画素のブロックに分割される。 ブロック整合アルゴリズムは１つのフレームに符号化またはエンコードされるべき現在のブロックをビデオシーケンスの前のまたは将来のフレームにおける同じ寸法のブロックと比較する。 前に符号化されたフレームに整合するブロックが検出されれば、現在のブロックを独立してエンコードするのではなく、整合するブロックのロケーションおよび現在のブロックと整合ブロックとの間の何らかの差をエンコードする。 一般に、ロケーションおよび何らかの差分情報のみのエンコードはより効率的なエンコード方法を提供する。 フルサーチブロック整合アルゴリズム（ｆｕｌｌ ｓｅａｒｃｈ ｂｌｏｃｋ ｍａｔｃｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）は符号化されるべき現在のブロックを前に符号化されたフレームのサーチ領域内のすべての可能な整合物と比較する。 前記サーチ領域は現在のブロックの上部の最も左の画素からのロケーションの変位を示すモーションベクトル（ＭＶ）に関して規定される。 例えば、上部の最も左の画素をデカルト座標（ｘ，ｙ）の（１０，２０）に絶対位置で有する現在のブロックに対しては、ＭＶ（＋／−５，＋／−５）のサーチ領域はＭＶ（−５ ，−５），ＭＶ（−５，＋５），ＭＶ（＋５，＋５）およびＭＶ（＋５，−５） にコーナポイントを有しかつ前に符号化されたフレームにおける絶対位置（５， １５），（５，２５），（１５，２５）および（１５，１５）によって規定される。 フルサーチアルゴリズムは常に最善の整合ビデオブロックを検出するが、これはそれが前記サーチ領域におけるすべての選択肢を調べるからである。 従って、フルサーチアルゴリズムは最適のビデオ品質を提供する。 フルサーチアルゴリズムに伴う問題はそれが計算集約的であることである。 例えば、ＭＶ（＋／−４ ８，＋／−３１）のサーチ領域に対し、６ １１１の比較が必要である。 階層的フルサーチアルゴリズムは異なるサーチポイント変位パターンを備えた２つのサーチ領域を使用する。 第１の領域は１画素サーチポイント変位パターンを有する、すなわち、比較は１画素のインターバルで行われる。 このサーチポイント変位は前記フルサーチアルゴリズムに対するものと同じである。 第２の領域は２画素サーチポイント変位パターンを有する、すなわち、比較は水平および垂直両方向で１つおきの画素（ｅｖｅｒｙ ｏｔｈｅｒ ｐｉｘｅｌ）で行われる。 第１の領域はＭＶ（＋／−２，＋／−２）で定義される。 第２の領域はＭＶ（ ＋／−６，＋／−６）マイナスＭＶ（＋／−２，＋／−２）で定義される。 階層的フルサーチアルゴリズムは前記フルサーチアルゴリズムに対して比較の数を低減しかつ適切なビデオ品質を維持するが、それでも特に大きなサーチ領域に対してはかなり計算集約的である。 ＭＶ（＋／−４８，＋／−３１）のサーチ領域をカバーするために階層的アルゴリズムを展開してもほぼ１６９５の比較を必要とする。 他の知られたブロック整合アルゴリズムはＭＶ（０，０）の回りの非常に稠密な（ｖｅｒｙ ｄｅｎｓｅ）変位パターンを使用しかつ放射状に比較ポイントの数を低減してほぼＭＶ（＋／−１０，＋／−１０）のサーチ領域をカバーする。 このアルゴリズムに伴う問題はＭＶ（＋／−４８，＋／−３１）の範囲におけるより大きなサーチ領域へと容易に拡張できないことである。 放射状にサーチポイントの数を低減することは比較ポイントの間の距離かつ従って比較ポイントの位置を高度に不規則にする。 これは不可能ではないがハードウエアによる構成を複雑にする。 さらに、比較ポイントの数が減少するに応じて、適切な整合を検出する確率が実質的に低減する。 これはビデオ品質を粗悪にする。 知られたブロック整合アルゴリズムは符号化されるビデオシーケンスにかかわりなく首尾一貫したサーチ領域およびサーチ変位パターンを使用する。 これは１ つのシーケンスにとって良好なサーチ技術が他のシーケンスにとっては良好でないという点で問題がある。 例えば、高速度の動きを有する自動車レースのような、ビデオシーケンスは大きなサーチ領域を必要とするが、ニュースキャストにおける話しをしている顔のようなシーケンスは大きなサーチ領域を必要としない。 従って、サーチ領域およびサーチ技術を必要とされる計算の上で合理的なものに制約し、しかしながら適切なビデオ品質を提供する必要性が存在する。 さらに、符号化されるビデオシーンに対しサーチ技術を適応させることができる必要がある。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係わる移動予測を使用したビデオ圧縮システムを示す。 図２は、本発明に従って構成されたビデオ圧縮システムのための入力として作用する例示的なビデオソースを示す。 図３は、本発明に係わる移動予測のための領域を示す２つの例示的なビデオフレームを示す。 図４は、本発明に係わる例示的なサーチポイント変位パターンおよび領域を示す。 図５は、本発明に係わる移動予測のための方法の流れ図を示す。 図６は、本発明に係わる移動予測において使用されるサーチ領域を適応させる方法のための流れ図を示す。 好ましい実施例の説明 本発明はビデオフレームごとのベースで動きまたは移動（ｍｏｔｉｏｎ）を予測する（ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ）ことによりビデオ圧縮のための効率的な方法を提供する。 これは現在のビデオフレームの各ビデオブロックを前に記憶されたビデオフレームの比較ビデオブロックと比較することによって達成される。 前記比較ビデオブロックは現在のビデオフレームのビデオブロックを囲む領域にわたり分配される。 言い換えれば、現在のビデオフレームの各ビデオブロックは前に記憶されたビデオフレームの比較ビデオブロック上に本質的にかぶせられ前に記憶されたビデオフレームにおける対象物が現在のビデオフレームにおいてどこに移動したかを決定する。 このかぶせ（ｏｖｅｒｌａｙｉｎｇ）は一連の３つの異なる比較密度で行われる。 高密度レベル（第１のサーチポイント変位パターン）を使用して行われる第１のシリーズの比較は現在のビデオフレームのビデオブロックを囲む領域において行われる。 前記最も高い密度のレベルがこの領域において使用されるが、それは大部分の対象物はそれだけビデオフレームからビデオフレームへと移動せず、従ってこの領域で整合が検出される可能性が最も高いからである。 次の２つのシリーズの比較はそれぞれ比較ビデオブロックがさらに遠く位置するおよび現在のビデオフレームのビデオブロックからさらに離れて位置するより低い密度のレベルで行われる。 いったん合理的な移動の判定が行われれば、現在のフレームのビデオブロックに最も近く類似する前に記憶されたビデオフレームの比較ビデオブロックが使用されて現在のビデオブロックを符号化し、従って良好なビデオ品質を維持しながら移動を予測するのに必要な計算の合計数が低減される。 本発明は図１〜図６を参照してさらに完全に説明することができる。 図１は、 本発明に係わるビデオフレーム間の移動を予測または推定するビデオ圧縮システム１００を示す。 ビデオソース１１１がビデオ圧縮システム１００によって受信される。 ビデオソース１１１におけるおのおのの現在のビデオブロックに対し、 モーションエスティメイタ１１０は最善の整合ビデオブロックを検出するため、１つまたはそれ以上の基準画像を保持する、前フレーム記憶エレメント１０８をサーチする。 モーションエスティメイタ１１０は次にモーションベクトル（ＭＶ）を生成し、該ＭＶは現在のビデオブロックに関連して最善の整合のビデオブロックのロケーションを記述する。 動きまたはモーション補償器１０９は該ＭＶを使用して前フレーム記憶エレメント１０８から最善の整合ビデオブロックを抽出する。 該最善の整合ビデオブロックは次に減算器１０１によって現在のビデオブロックから減算され、残余（ｒｅｓｉｄｕａｌ）ビデオブロックを生成する。 イントラ／ノンイントラデターミナ（ｉｎｔｒａ／ｎｏｎ−ｉｎｔｒａ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｒ）１１３は前記残余ビデオブロックまたは現在のビデオブロックのいずれが符号化されるべきかを決定する。 この決定は現在のビデオブロックおよび前記最善の整合ビデオブロックの評価にもとづき行われる。 もし該評価が好ましいものであれば、ノンイントラ符号化（ｎｏｎ−ｉｎｔｒａ ｃｏｄｉｎｇ）が選択され、すなわち、前記残余ビデオブロックがエンコードされる。 もし前記評価が好ましくなければ、 イントラ符号化（ｉｎｔｒａ ｃｏｄｉｎｇ）が選択され、すなわち、現在のビデオブロックがエンコードされる。 残余ビデオブロックまたは現在のビデオブロックのいずれがエンコードされるべきかを決定するいくつかの知られた方法に加えて、好ましい方法が本件出願と同じ譲受人に譲渡された、同時係属の米国特許出願整理番号ＣＲ００３１ Ｍに記載されている。 もしイントラ符号化が選択されれば、現在のビデオブロックがエンコードされるべき離散的コサイン変換器（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆ ｏｒｍｅｒ：ＤＣＴ）１０２へと送られる。 そうでない場合は、残余ビデオブロックがエンコードされるべきＤＣＴ１０２へと送られる。 ＤＣＴ１０２は次にそれが受信したビデオブロックの空間領域値（ｓｐａｔｉａｌ ｄｏｍａｉｎ ｖ ａｌｕｅｓ）を好ましくは前記離散的コサイン変換を使用して周波数領域値へと変換する。 離散的コサイン変換の代わりとしては、サブバンド符号化、ラップド直交変換（ｌａｐｐｅｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ）、およびベクトル量子化が含まれる。 ＤＣＴ１０２からの周波数領域値は次に量子化器１０３によりスケーリングされかつ切り詰められ（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ）、量子化エラーを圧縮システム１０ ０へと導入する。 これらの量子化された値は次に可変長符号器（ＶＬＣ）１０４ によって効率的にかつ損失なく符号化される。 前記ＭＶもまたＶＬＣ１０４によって効率的にかつ損失なく符号化される。 ＶＬＣ１０４の出力は圧縮解除（ｄｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）システムへと格納されまたは送られる圧縮されたビデオ１１２である。 逆量子化器１０５、逆ＤＣＴ１０６、加算器１０７、前フレーム格納エレメント１ ０８、およびモーション補償器１０９からなるフィードバックループは前記圧縮解除システムが再構成する同じ画像を再構成し（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）かつ該画像を前フレーム格納エレメント１０８に格納する。 逆量子化器１０５とこれに続く逆ＤＣＴ１０６は、量子化器１０３によって導入されたエラーを含む、空間領域値を再構成する。 もしノンイントラ符号化が前記イントラ／ノンイントラデターミナ１１３によって選択されていれば、モーション補償器１１３からの最善の整合ビデオブロックが加算器１０７によって逆ＤＣＴ１０６の出力に加算され、そうでなければ、加算器１０７によって前記逆ＤＣＴ１０６の出力にゼロが加算される。 加算器１０７の出力は次に前フレーム格納エレメント１０８に格納される。 ビデオ圧縮システム１００は１つまたはそれ以上のデジタル信号プロセッサまたは汎用マイクロプロセッサによって実行されるソフトウエアによって実施できる。 図２は、例示的なビデオソース１１１を示す。 該ビデオソース１１１は一連のビデオフレーム２００から構成される。 各ビデオフレーム２００は画素２０２の２次元アレイからなる。 ビデオフレーム２００に対する共通のサイズは、標準画像フォーマット（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｏｒｍａｔ：ＳＩＦ）と称される水平方向に３５２画素と垂直方向に２４０画素、共通互換フォーマット（ Ｃｏｍｍｏｍ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ：ＣＩＦ） と称される３５２×２８８画素、そしてクオータＣＩＦ（Ｑｕａｒｔｅｒ ＣＩ Ｆ：ＱＣＩＦ）と称される１７６×１４４画素を含む。 ビデオフレームは一般に時間的に１／２４，１／２５または１／２９．９７秒で分離される。 各ビデオフレーム２００は領域に分割され、おのおのの領域はビデオブロック２０１と称される。 Ｈ． ２６１，ＭＰＥＧ−１およびＭＰＥＧ−２標準においては、ビデオブロック２０１はマクロブロックと称されかつ１６×１６アレイの画素からなる。 図３は、現在のビデオフレーム３００および前のビデオフレーム３０１を示す。 モーション予測器または推定器（ｍｏｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）１１０ は前のビデオフレーム３０１から現在のビデオフレーム３００への現在のビデオブロック３０２の移動を、現在のビデオブロック３０２の位置の回りの前のビデオフレーム３０１の３つの領域３０３，３０４および３０５をサーチすることによって決定する。 ３つの領域３０３，３０４，３０５の形状は典型的なビデオソース１１１に対するＭＶの確率分布にもとづく。 高いパーセンテージのＭＶはゼロに近く、すなわち、ほとんど動きがなく、従って第１の領域３０３は大部分のＭＶに対し優れた予測が確実にできるようにするため稠密なサーチポイント変位パターンを提供する。 第２の領域３０４は前記第１の領域３０３の外側にあるＭ Ｖに対する良好な推定を提供するよう試みるために中庸の密度のサーチポイント変位パターンを提供する。 カメラパンによって高速度の移動を導入することができかつ主に水平方向であるため、第３の領域３０５は移動予測サーチを水平方向に拡張する。 前記第１の領域３０３に対する好ましい境界はコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ） ＝（−７，−７），（−７，＋７），（＋７，＋７），および（＋７，−７）を備えたＭＶ領域である。 第２の領域３０４に対する好ましい境界はコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）＝（−３１，−３１）， （−３１，＋３１），（＋３１，＋ ３１），および（＋３１，−３１）、およびコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）＝（ −７，−７），（−７，＋７），（＋７，＋７），および（＋７，−７）を備えたＭＶ領域である。 第３の領域３０５に対する好ましい境界はコーナポイントＭ Ｖ（ｘ，ｙ）＝（−４８，−３１），（−４８，＋３１），（−３１，＋３１） ，および（−３１，−３１）、およびコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）＝（＋３１ ，−３１），（＋３１，＋３１），（＋４８，＋３１），および（＋４８，−３ １）を備えたＭＶ領域である。 図４は、サーチ領域３０３，３０４，３０５に対する好ましいサーチポイント変位パターンを示す。 おのおののサーチ領域内で異なるサーチポイント変位パターンが使用されている。 サーチポイントは前のビデオフレーム３０１の対応する比較ビデオブロックが現在のビデオフレーム３０ ０の現在のビデオブロック３０２と比較される特定のＭＶである。 サーチポイント変位パターンはサーチポイントの２次元空間パターンである。 第１の領域３０ ３内で第１のサーチポイント変位パターン４００が使用される。 この変位パターンは高度にありそうな（ｈｉｇｈｌｙ ｐｒｏｂａｂｌｅ）小さな移動の前に優れた予測が確実に行われるようにするため非常に稠密にすべきである。 好ましいパターンは１画素離れて間隔をおいた（ｓｐａｃｅｄ ｏｎｅ ｐｉｘｅｌ ａ ｐａｒｔ）サーチポイントの方形の格子（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｇｒｉｄ） である。 第２のサーチポイント変位パターン４０１は第２の領域３０４内で使用される。 この変位パターンは確率の低い中庸の移動の大部分の発生に対して非常に良好な予測が確実に行われるようにするため中庸の密度とすべきである。 このパターンを使用することにより、対応するビデオの知覚品質に悪影響を与えることなく計算上のいくらかの節約が行われる。 好ましいパターンは２画素離れて間隔をおいたサーチポイントの方形の格子である。 第３のサーチポイント変位パターン４０２は第３の領域３０５内で使用される。 高速の移動はカメラの画像をぼけさせる傾向がありかつ人間の観察者は高速の移動物体における分解能に敏感でないことを利用して、この変位パターンはより密度の低いものとすることができる。 低い密度のパターンを使用することにより、高速の水平方向の動きを有するビデオソース１１１に対して良好な品質の圧縮ビデオを提供しながら、計算上の大幅な節約を行うことができる。 好ましいパターンは３画素離れて配置されたサーチポイントの方形の格子である。 別の好ましいパターンは水平方向に３ 画素および垂直方向に２画素間隔をあけたサーチポイントの方形の格子、水平方向に４画素および垂直方向に２画素だけ間隔をあけたサーチポイントの方形の格子、水平方向に２画素および垂直方向に４画素だけ間隔をあけたサーチポイントの方形の格子、および４５度の角度で（８） ^1/2だけ間隔をあけたサーチポイントのダイヤモンド形状の格子を含む。 第４のサーチポイント変位パターン４０３は第４の領域４０４内で使用される。 第４の領域４０４は前記第１の３つの領域３０３，３０４，３０５のサーチから決定される第１のまたは一時的な最善の整合のビデオブロックを囲むよう選択される。 第４のサーチポイント変位パターン４０３は前記最善の整合のビデオブロック上に進行する（ｈｏｎｅ ｉｎ）非常に稠密なものとすべきである。 好ましいパターンは０．５画素離れたサーチポイントの方形の格子である。 図５は、移動予測の方法の好ましい実施形態の流れ図を示す。 第１の領域５０ ０において第１のシリーズの比較が行われる。 第１の領域３０３内のＭＶは前記第１のサーチポイント変位パターン４００を使用して選択される。 おのおのの選択されたＭＶに対して、前のビデオフレーム３０１の対応する比較ビデオブロックが所定の比較測定基準を使用して現在のビデオブロック３０２と比較される。 典型的には前記所定の比較測定基準は前記比較ビデオブロックと現在のビデオブロック３０２との間の平均２乗誤差（ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｅｒｒ ｏｒ：ＭＳＥ）または平均絶対差（ｍｅａｎ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｃｅ：ＭＡＤ）である。 好ましい比較測定基準はＭＡＤである。 もし前記比較測定が前の最善の比較測定より良好であれば、新しいＭＶおよびその比較測定が記憶される。 第２のシリーズの比較が第２の領域５０１において行われる。 第２の領域３０ ４内のＭＶが前記第２のサーチポイント変位パターン４０１を使用して選択される。 おのおのの選択されたＭＶに対し、前のビデオフレーム３０１の対応する比較ビデオブロックが前記所定の比較測定基準を使用して現在のビデオブロック３ ０２と比較される。 もしその比較測定が前の最善の比較測定よりも良好であれば、新しいＭＶおよびその比較測定が記憶される。 同様に、第３のシリーズの比較が第３の領域５０２において行われる。 第３の領域３０４内のＭＶが第３のサーチポイント変位パターン４０２を使用して選択される。 おのおのの選択されたＭＶに対し、前のビデオフレーム３０１の対応する比較ビデオブロックが所定の比較測定基準を使用して現在のビデオブロック３ ０２と比較される。 もし該比較測定が前の比較測定よりも良好であれば、新しいＭＶおよびその比較測定が記憶される。 最初の３つの比較の後に、最善の比較測定を有するＭＶが使用されて前のビデオフレーム５０３からの第１のまたは一時的な最善の整合のビデオブロックが決定される。 第４のシリーズの比較が前記第１の最善の整合のビデオブロック５０４の回りの領域内のＭＶに対して行われる。 このステップは任意選択的なものであるが、 好ましいものである。 この領域に対する好ましい境界はコーナポイントＭＶ（ｘ ，ｙ）＝（ｍｖｘ−１，ｍｖｙ−１），（ｍｖｘ−１，ｍｖｙ＋１），（ｍｖｘ ＋１，ｍｖｙ＋１），および（ｍｖｘ＋１，ｍｖｙ−１）であり、この場合ｍｖ ｘおよびｍｖｙはステップ５０３において決定される最善のＭＶのｘおよびｙ成分である。 この領域内では非常に稠密なサーチポイント変位パターンが使用される。 好ましいサーチポイント変位パターンは水平方向に０．５画素および垂直方向に０．５画素である。 このサーチポイント変位パターンにおけるおのおののＭ Ｖに対して、前のビデオフレーム３０１の対応する比較ビデオブロックが前記好ましい比較測定基準を使用して現在のビデオブロック３０２と比較される。 もしその比較測定が前の最善の比較測定よりも良好であれば、新しいＭＶおよびその比較測定が記憶される。 最後に、最善の比較測定を有するＭＶが使用されて最善の整合のビデオブロック５０５を決定する。 図６は、前記サーチ領域を適合させるための好ましい構成の流れ図を示す。 最初に、前記最善の整合のビデオブロックがビデオソース６００からの所定の数のビデオブロックに対して決定される。 図５に示された方法を使用しておのおのの現在のビデオブロックに対する最善の整合のビデオブロックを決定することができる。 ビデオブロックの前記所定の数は１つのビデオブロックから前ビデオフレームのビデオブロックまでの任意とすることができ、好ましい数は１行の（ｏｎ ｅ ｒｏｗ）ビデオブロックである。 例えば、ＳＩＦサイズのビデオソース１１ １に対するビデオブロックの所定の数は１から３３０までとすることができ、好ましい数は２２である。 ビデオブロックの所定の数に対する最善の整合のビデオブロックを決定した後６００、ビデオブロックの統計量が所定の数のビデオブロックに対して集められる６０１。 好ましい組の統計量はイントラカウント（ｉｎｔｒａ−ｃｏｕｎｔ） 、エッジカウント（ｅｄｇｅ−ｃｏｕｎｔ）、および外側ゾーンカウント（ｏｕ ｔｅｒ−ｚｏｎｅ−ｃｏｕｎｔ）を含む。 前記イントラカウントの統計量は前記イントラ／ノンイントラデターミナ１１３がイントラ符号化を使用して符号化するために選択する、前記所定の数のビデオブロック内の、ビデオブロックの数である。 エッジカウントの統計量はその最善の整合のビデオブロックがサーチ領域の「エッジ近くの」ＭＶに対応する、前記所定の数のビデオブロック内の、ビデオブロックの数である。 「エッジ近くの（ｎｅａｒ ｔｈｅ ｅｄｇｅ）」はサーチ領域のエッジからの所定の数の画素内であることを意味する。 好ましい構成では、エッジの１画素内のＭＶは「エッジ近くの」であると考えられる。 外側ゾーンカウントの統計量はその最善の整合のビデオブロックがサーチ領域の中心から離れた「外側ゾーン（ｏｕｔｅｒ ｚｏｎｅ）」におけるＭＶに対応する、前記所定の数のビデオブロック内のビデオブロックの数である。 「外側ゾーン」は次により小さな規定されたサーチ領域の外側の現在のサーチ領域内のサブ領域である。前記ビデオブロックの統計量はそれらが好ましいものであるか否かを判定される、ステッブ６０２。好ましい構成では、おのおのの統計量は所定のしきい値と比較される。前記イントラカウント値はそれがあるしきい値を超えれば好ましくなくなる。高いイントラカウント値は最善の整合のビデオブロックが使用されておらずかつ、従って、最善の整合のビデオブロックが劣悪な品質のものであることを示している。前記エッジカウント値はそれがあるしきい値を超えれば好ましいものでなくなる。前記外側ゾーンカウント値はそれがあるしきい値より小さければ好ましいものでなくなる。 ＳＩＦビデオソースに対する、前記イントラカウントしきい値、エッジカウントしきい値、および外側ゾーンカウントしきい値の好ましい値はそれぞれ３，２， ６である。もしすべてのビデオ統計量が好ましいものであることが見出だされれば、ステップ６０３において所定の時間が経過したか否かが調べられ、そうではなくもし前記ビデオ統計量が好ましくないものであることが見出だされれば、ステップ６０４においてサーチ領域が変更される。前記サーチ領域が最後に変更されてからの時間がステップ６０３において所定の時間と比較される。もし該所定の時間が経過していれば、ステップ６０４においてサーチ領域が変更され、そうではなくもし所定の時間が経過していなければ、サーチ領域は変更されずかつステップ６００が行われる。 ＳＩＦビデオソースに対する好ましい所定の時間は８８ビデオブロックである。これはステップ６０ ０において使用されるビデオブロックの好ましい所定の数の４倍である。前記サーチ領域およびサーチポイント変位パターンはビデオブロックの統計量が好ましくないものであるか否かあるいは前記所定の時間が経過したか否かにもとづき変更される、ステップ６０４。好ましい構成では、もし前記イントラカウントが好ましくないか、前記エッジカウントが好ましくないか、あるいは前記所定の時間が経過すれば、サーチ領域面積か増大される。もし前記外側ゾーンカウントが好ましくなければ、サーチ領域面積が低減される。もし前記サーチ領域の面積が増大すれば、サーチポイント変位パターンの密度は低減し、従ってサーチポイントの合計数はほぼ同じである。逆に、もしサーチ領域が低減されれば、サーチポイント変位パターンは増大される。毎秒ごとの計算をほぼ一定に保つことによって異なるサーチパターンを処理するために効率的な再現性あるハードウエア構成が可能になる。好ましい構成では、３つの所定のサーチパターン、パターンＡ、パターンＢ、 およびパターンＣがある。ステップ６０４においていずれのパターンを選んでもよい。パターンＡはコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）=（＋／−７，＋／−７）を備えたＭＶ領域によって決定される第１の領域、およびコーナポイントＭＶ（ｘ ，ｙ）=（＋／−３１，＋／−３１）マイナス前記第１の領域を備えたＭＶ領域によって決定される。前記第１の領域において使用される、第１のサーチポイント変位パターンは１画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。第２の領域で使用される、第２のサーチポイント変位パターンは２画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。パターンＢはコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）＝（＋／−７，＋／−７）を備えたＭＶ領域によって決定される第１の領域、コーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）−（＋／−２０，＋／−２０）マイナス前記第１の領域を備えたＭＶ領域によって決定される第２の領域、およびコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）＝（＋／−４８，＋／−３１）マイナス前記第１および第２の領域を備えたＭＶ領域によって決定される第３の領域を有する。第１の領域において使用される、前記第１のサーチポイント変位パターンは１画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。前記第２の領域において使用される、第２のサーチポイント変位パターンは２画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。第３の領域において使用される、第３のサーチポイント変位パターンは３画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。パターンＣはコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ）＝（＋／−７，＋／−７） を有するＭＶ領域で決定される第１の領域、およびコーナポイントＭＶ（ｘ，ｙ ）＝（＋／−４８，＋／−３１）マイナス前記第１の領域を備えたＭＶ領域によって決定される第２の領域を有する。第１の領域において使用される、第１のサーチポイント変位パターンは１画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。第２の領域において使用される、第２のサーチポイント変位パターンは３画素離れて間隔をあけたサーチポイントの方形の格子である。本発明により、適応性あるかつ効率的な移動予測が達成される。本発明は前記フルサーチおよび階層的サーチ方法よりもずっと簡単であり、しかも良好なビデオ品質を提供する。例えば、ＭＶ（＋／−４８，＋／−３１）のサーチ領域に対して、本発明は１３８９の比較のみを必要とし、これはフルサーチアルゴリズムと比較した場合７７％の計算上の節約であり、かつ階層的サーチアルゴリズムと比較した場合１８％の計算上の節約になる。さらに、本発明は計算の数をほぼ一定に保ちながら符号化されているサーチ領域がビデオシーケンスを調整できるようにする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レビン・ステファン ノーマン アメリカ合衆国イリノイ州 60143、イタ スカ、ネバ・テラス ５エヌ400