(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の予測モードから１つの予測モードを用い動画像データを符号化する画像符号化装置において、高速処理を可能とする。【解決手段】マクロブロックの複数の分割ブロックにおいて、第１の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する参照画素から第１の予測画素を生成する第１の予測画素生成部と、第２の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する参照画素から第２の予測画素を生成する場合、前記分割ブロックに対応する参照画素から推定した値に応じて第２の予測画素を生成する第２の予測画素生成部と、前記第１の予測画素値に応じた評価値と前記第２の予測画素値に応じた評価値とを比較して１つの予測モードを決定する判定部とを有する画像符号化装置である。【選択図】図１
2010273110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像データを入力し、複数の予測モードのうち少なくとも１つの予測モードを用いて、マクロブロックの動画像データを各マクロブロックに隣接する参照画素から予測し、その予測した動画像データを用いて、前記入力した動画像データを符号化する画像符号化装置であって、
前記マクロブロックを複数に分割したそれぞれの分割ブロックにおいて、前記複数の予測モードのうちの少なくとも１つの第１の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第１の予測画素を生成する第１の予測画素生成部と、
前記複数の予測モードのうちの第２の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第２の予測画素を生成する場合、前記分割ブロックに対応する参照画素から推定した値に応じて第２の予測画素を生成する第２の予測画素生成部と、
前記第１の予測画素値に応じた評価値と第２の予測画素値に応じた評価値とを比較して、前記１つの予測モードを判定する判定部と、を有する
画像符号化装置
【請求項２】
前記複数の予測モードは、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測、平面予測を含む
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記第１の予測モードは、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測の予測モードのうちの少なくとも１つの予測モードであり、
前記第２の予測モードは、平面予測の予測モードである
請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記第２の予測画素生成部は、
前記分割ブロックに対応する参照画素を利用して前記第２の予測画素を推定するための推定変数値を生成する変数推定部と、
前記第２の予測モードにより、前記推定変数値から第２の予測画素を推定する推定予測値計算部と、を有する
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記マクロブロックに隣接する、水平方向側の参照画素を左から順に、ｐｑ、ｐ０〜ｐｎ（ｎ：正の整数）、垂直方向側の参照画素を上から順に、前記ｐｑ、ｑ０〜ｑｍ（ｍ：正の整数）とする場合、前記ｐ０〜ｐｎの画素及び前記ｑ０〜ｑｍの画素のうち前記分割ブロックに対応する参照画素の画素値から平面予測の前記推定変数値を算出する
請求項４に記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記マクロブロックに隣接する、水平方向側の参照画素を左から順に、ｐｑ、ｐ０〜ｐｎ（ｎ：正の整数）、垂直方向側の参照画素を上から順に、前記ｐｑ、ｑ０〜ｑｍ（ｍ：正の整数）とする場合、前記ｐｑの画素値を前記ｐ０、ｑ０の画素値に応じて算出した推定ｐｑ値とし、前記推定ｐｑ値及び前記ｐ０〜ｐｎの画素及び前記ｑ０〜ｑｍの画素のうち前記分割ブロックに対応する参照画素の画素値から平面予測の前記推定変数値を算出する
請求項４に記載の画像符号化装置。
【請求項７】
前記第１の予測モードは、平面予測、垂直予測、水平予測の予測モードのうちの少なくとも１つの予測モードであり、
前記第２の予測モードは、ＤＣ予測の予測モードである
請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項８】
前記マクロブロックに隣接する、水平方向側の参照画素を左から順に、ｐｑ、ｐ０〜ｐｎ（ｎ：正の整数）、垂直方向側の参照画素を上から順に、前記ｐｑ、ｑ０〜ｑｍ（ｍ：正の整数）とする場合、前記ｐ０〜ｐｎの画素及び前記ｑ０〜ｑｍの画素のうち前記分割ブロックに対応する参照画素の画素値の平均値をＤＣ予測の前記推定した値とする
請求項７に記載の画像符号化装置。
【請求項９】
前記マクロブロックは、Ｈ．２６４の色差成分もしくは輝度成分の規格に応じた画素単位からなる
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項１０】
前記分割ブロックは、４画素×４画素もしくは８画素×４画素もしくは８画素×８画素で構成される
請求項９に記載の画像符号化装置。
【請求項１１】
動画像データを入力し、複数の予測モードのうち少なくとも１つの予測モードを用いて、マクロブロックの動画像データを各マクロブロックに隣接する参照画素から予測し、その予測した動画像データを用いて、前記入力した動画像データを符号化する画像符号化方法であって、
前記マクロブロックを複数に分割したそれぞれの分割ブロックにおいて、前記複数の予測モードのうちの少なくとも１つの第１の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第１の予測画素を生成し、
前記複数の予測モードのうちの第２の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第２の予測画素を生成する場合、前記分割ブロックに対応する参照画素から推定した値に応じて第２の予測画素を生成し、
前記第１の予測画素の値に応じた評価値と前記第２の予測画素の値に応じた評価値とを比較して、前記１つの予測モードを判定する
画像符号化方法。
【請求項１２】
前記複数の予測モードは、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測、平面予測を含む
請求項１１に記載の画像符号化方法。
【請求項１３】
前記第１の予測モードは、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測の予測モードのうちの少なくとも１つの予測モードであり、
前記第２の予測モードは、平面予測の予測モードである
請求項１２に記載の画像符号化方法。
【請求項１４】
前記複数の予測モードのうちの第２の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第２の予測画素を生成する場合、
前記分割ブロックに対応する参照画素を利用して前記第２の予測画素を推定するための推定変数値を生成し、
前記第２の予測モードにより、前記推定変数値から第２の予測画素を推定する
請求項１３に記載の画像符号化方法。
【請求項１５】
前記第１の予測モードは、平面予測、垂直予測、水平予測の予測モードのうちの少なくとも１つの予測モードであり、
前記第２の予測モードは、ＤＣ予測の予測モードである
請求項１２に記載の画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化装置および画像符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像をデジタル化して記憶する等の処理を行う場合、データ量が膨大となるため、その動画像の画像圧縮を行う。この圧縮されたデータをハードディスク等に記憶することで、長時間の動画像データを記憶することが可能となる。このような画像の圧縮方式として、フレーム内で隣接ブロックの相関を利用し、圧縮率を高める方式が検討されている。例えば、動画像符号化方式Ｈ．２６４では、ブロック間の相関を利用したイントラ予測符号化が採用されている。
【０００３】
図１８に画像符号化装置１のブロック構成図を示す。図１８に示すように、画像符号化装置１は、ブロック化部２と、差分計算部３と、ＤＣＴ部４と、量子化部５と、符号化部６と、逆量子化部７と、逆ＤＣＴ部８と、再構成部９と、隣接画素記憶部１０と、予測モード判定部１１と、イントラ予測部１２とを有する。
【０００４】
ブロック化部２は、入力画像データを輝度信号、色差信号について所定のブロック単位（色差信号：８画素×８画素、輝度信号１６画素×１６画素）にブロック化する。
【０００５】
イントラ予測部１２は、予測モード判定部１１により決定された予測モードで、隣接画素記憶部１０に蓄積した隣接画素から予測データを生成する。
【０００６】
差分計算部３は、イントラ予測部１２で生成した予測画素データと、入力画像データの画素の差分を計算する。ＤＣＴ部４は、差分計算部３からの差分データに対してＤＣＴ変換処理を行う。量子化部５は、ＤＣＴ変換部４のＤＣＴ変換後のデータを量子化する。
【０００７】
符号化部６は、量子化部５の出力データを符号化する。逆量子化部７は、量子化部５の出力データに対して逆量子化を行う。逆ＤＣＴ部８は、逆量子化部７で逆量子化されたデータに対して、逆ＤＣＴ変換処理を行う。再構成部９は、逆ＤＣＴ部８からの出力データとイントラ予測部１２からの予測データから画像データを再構成する。隣接画素記憶部１０は、再構成部９からの出力データから各ブロックの境界にある隣接画素データを記憶する。
【０００８】
予測モード判定部１１は、隣接画素記憶部１０に記憶されている隣接画素データから予測される予測画素を生成する。そして、予測モード毎に、予測した画素値と入力画素値の差分を計算し、差分値が最も小さい予測モードを最適予測モードとして決定する。そして、再びイントラ予測部１２が、この決定された最適な予測モードによる予測画素を生成し、差分計算部３が予測画素と入力画素の差分を計算する。
【０００９】
この予測モード判定部１１の一例として、非特許文献１のような技術がある。図１９に非特許文献１の概略構成ブロック図を示す。なお、ここでは予測モードの種類として、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測、平面予測が採用されているものとする。
【００１０】
図１９に示すように、非特許文献１の予測モード判定部１１は、分割ブロック垂直予測計算部２１と、分割ブロック水平予測計算部２２と、分割ブロックＤＣ予測計算部２３と、分割ブロック平面予測計算部２４と、差分計算部３１〜３４と、評価値計算部４１〜４４と、比較部５０とを有する。なお、評価値計算部４１〜４４は、それぞれ２次元アダマール変換値生成部６１〜６４と、絶対値和計算部７１〜７４とを有する。
【００１１】
ここで、図２０に一般的なイントラ予測の各予測モードで用いられるマクロブロックを説明する。なお、この説明では、予測モード判定部１１が色差成分についてのイントラ予測を行う場合を前提とする。また、マクロブロックは８画素×８画素を基本単位とする。
【００１２】
図２０に示すように、マクロブロックは、４×４の画素からなるブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３を有する。このようなマクロブロックの周辺には、網掛けで示す周辺画素が隣接する。この周辺画素として、マクロブロックの水平方向に隣接画素ｐ０〜ｐ７、垂直方向に隣接画素ｑ０〜ｑ７がある。また、マクロブロックの左上、つまり隣接画素ｐ０、ｑ０に接する場所に隣接画素ｐｑがある。
【００１３】
なお、各画素に示した値ｐｑ、ｐ０〜ｐ７、ｑ０〜ｑ７は各画素名を示すとともに、その画素の画素値を示すものとする。また、マクロブロックの各画素値をＱ（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜７、ｙ＝０〜７）とする。更に、本明細書内では、「分割ブロック」と称する場合はマクロブロックを分割してできる上記ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３の各ブロックのことを示すものとする。
【００１４】
分割ブロック垂直予測計算部２１は、マクロブロックの隣接画素ｐ０〜ｐ７から垂直予測モードにより予測される予測画素値を算出する。図２１に垂直予測モードのイントラ予測の概念図を示す。図２１の概念図に示すように、垂直予測モードでは、水平方向の隣接画素値ｐ０〜ｐ７により、各画素の予測画素値が決定される。よって、垂直予測による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、
Ｐ（０，ｙ）＝ｐ０  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（１，ｙ）＝ｐ１  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（２，ｙ）＝ｐ２  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（３，ｙ）＝ｐ３  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（４，ｙ）＝ｐ４  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（５，ｙ）＝ｐ５  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（６，ｙ）＝ｐ６  （ｙ＝０〜７）
Ｐ（７，ｙ）＝ｐ７  （ｙ＝０〜７）
となる。
【００１５】
ここで、ブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ２に注目する。図２２に、分割ブロック垂直予測計算部２１によりブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ２を垂直予測して得られる予測値の予測画素行列Ｐ＿ＶＥＲＴ（０）、Ｐ＿ＶＥＲＴ（２）を示す。なお、ブロックｂｌｏｃｋ１、ｂｌｏｃｋ３の予測画素行列Ｐ＿ＶＥＲＴ（１）、Ｐ＿ＶＥＲＴ（３）は、予測画素行列Ｐ＿ＶＥＲＴ（０）のｐ０〜ｐ３が、それぞれｐ４〜ｐ７の値に置きかえられたものとなる。
【００１６】
分割ブロック水平予測計算部２２は、マクロブロックの隣接画素ｑ０〜ｑ７から水平予測モードにより予測される予測画素値を算出する。図２３に水平予測モードのイントラ予測の概念図を示す。図２３の概念図に示すように、水平予測モードでは、垂直方向の隣接画素値ｑ０〜ｑ７により、各画素の予測画素値が決定される。よって、水平予測による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、
Ｐ（ｘ，０）＝ｑ０  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，１）＝ｑ１  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，２）＝ｑ２  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，３）＝ｑ３  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，４）＝ｑ４  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，５）＝ｑ５  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，６）＝ｑ６  （ｘ＝０〜７）
Ｐ（ｘ，７）＝ｑ７  （ｘ＝０〜７）
となる。ここで、ブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ１に注目する。図２４に、分割ブロック水平予測計算部２２によりブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ１を水平予測して得られる予測値の予測画素行列Ｐ＿ＨＯＲＩ（０）、Ｐ＿ＨＯＲＩ（１）を示す。なお、ブロックｂｌｏｃｋ２、ｂｌｏｃｋ３の予測画素行列Ｐ＿ＨＯＲＩ（２）、Ｐ＿ＨＯＲＩ（３）は、予測画素行列Ｐ＿ＨＯＲＩ（０）のｑ０〜ｑ３が、それぞれｑ４〜ｑ７の値に置きかえられたものとなる。
【００１７】
分割ブロックＤＣ予測計算部２３は、マクロブロックの隣接画素ｐ０〜ｐ７、ｑ０〜ｑ７からＤＣ予測モードにより予測される予測画素値を算出する。図２５にＤＣ予測モードのイントラ予測の概念図を示す。分割ブロックＤＣ予測計算部２３は、図２５の概念図に示すように、ＤＣ予測として、隣接画素値の平均値により、各ブロックの予測画素値の算出を行う。
ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３に対応するＤＣ予測値ＤＣ（ｋ）（ｋ＝０〜３）の予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、以下のようになる。
【００１８】
分割ブロックのＤＣ予測値ＤＣ（０）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｐ０＋ｐ１＋ｐ２＋ｐ３＋ｑ０＋ｑ１＋ｑ２＋ｑ３＋４）／８  （ｘ＝０〜３、ｙ＝０〜３）
となる。
【００１９】
分割ブロックのＤＣ予測値ＤＣ（１）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｐ４＋ｐ５＋ｐ６＋ｐ７＋２）／４  （ｘ＝４〜７、ｙ＝０〜３）
となる。
【００２０】
分割ブロックのＤＣ予測値ＤＣ（２）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｑ４＋ｑ５＋ｑ６＋ｑ７＋２）／４  （ｘ＝０〜３、ｙ＝４〜７）
となる。
【００２１】
分割ブロックのＤＣ予測値ＤＣ（３）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｐ４＋ｐ５＋ｐ６＋ｐ７＋ｑ４＋ｑ５＋ｑ６＋ｑ７＋４）／８  （ｘ＝４〜７、ｙ＝４〜７）
となる。
【００２２】
図２６に、分割ブロックＤＣ予測計算部２３により各ブロックをＤＣ予測して得られる予測値の予測画素行列Ｐ＿ＤＣ（ｋ）を示す。
【００２３】
分割ブロック平面予測計算部２４は、マクロブロックの隣接画素ｐ０〜ｐ７、ｑ０〜ｑ７、ｐｑから平面予測モードにより予測される予測画素値を算出する。図２７に平面予測モードのイントラ予測の概念図を示す。平面予測モードでは、各画素の予測値Ｐ（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜７、ｙ＝０〜７）は、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ＋ｂ×（ｘ−３）＋ｃ×（ｙ−３）＋１６）／３２
となる。但し、
ａ＝（ｐ７＋ｑ７）
ｂ＝（３２×Ｈ＋３２）／６４
ｃ＝（３２×Ｖ＋３２）／６４
Ｈ＝（ｐ７−ｐｑ）×４＋（ｐ６−ｐ０）×３＋（ｐ５−ｐ１）×２＋（ｐ４−ｐ２）
Ｖ＝（ｑ７−ｐｑ）×４＋（ｑ６−ｑ０）×３＋（ｑ５−ｑ１）×２＋（ｑ４−ｑ２）
である。ここで、図２８（ａ）、図２８（ｂ）に、分割ブロック平面予測計算部２４によりブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ１を平面予測して得られる予測値の予測画素行列Ｐ＿ＰＬＡＮ（０）、Ｐ＿ＰＬＡＮ（１）を示す。また、図２９（ａ）、図２９（ｂ）にブロックｂｌｏｃｋ２、ｂｌｏｃｋ３を平面予測して得られる予測値の予測画素行列Ｐ＿ＰＬＡＮ（２）、Ｐ＿ＰＬＡＮ（３）を示す。なお、図２８（ａ）、図２８（ｂ）、図２９（ａ）、図２９（ｂ）の平面予測による行列係数からもわかるように、平面予測の基準となる画素位置（以下、基準画素位置と称す）は、図２０のマクロブロックで示すところのＱ（３，３）となる。
【００２４】
差分計算部３１〜３４は、図１８のブロック化部２から分割ブロック内部の画像データ（以下、入力画素と称す）を入力し、隣接画素記憶部１０が記憶している画素（以下、参照画素と称す）から分割ブロック垂直予測計算部２１、分割ブロック水平予測計算部２２、分割ブロックＤＣ予測計算部２３、分割ブロック平面予測計算部２４が生成したそれぞれの予測画素値との差分をとり、予測誤差値を算出する。
【００２５】
評価値計算部４１〜４４は、それぞれ上記差分計算部３１〜３４が算出した予測誤差値に応じた評価値を算出する。例えば、評価値計算部４１〜４４は、それぞれ２次元アダマール変換値生成部６１〜６４と、絶対値和計算部７１〜７４とを有する。そして、２次元アダマール変換値生成部６１〜６４は、それぞれ上記差分計算部３１〜３４が算出した予測誤差値をアダマール変換処理する。そして、それぞれ絶対値和計算部７１〜７４により、その処理結果の絶対値和を算出し、上記評価値として出力する。
【００２６】
比較部５０は、絶対値和計算部７１〜７４がそれぞれ出力した評価値を比較し、その評価値の最小の値となった予測モードを最適な予測モードと判定する。
【００２７】
なお、予測モード判定部１１の他の技術として、特許文献１のようなものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００８−１７２５８１号公報
【非特許文献】
【００２９】
【非特許文献１】Joint Video Team(JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG "Text Description of Joint Model Reference Encoding Methods and Decoding Concealment Methods"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
図１９の予測モード判定部１１は、各予測モードにおいて、分割ブロックの予測値を算出する際、必要なマクロブロックの隣接参照画素を全て読み込まないと、各予測モードの評価値の計算の開始ができない。よって、全体の処理時間が長くなる欠点を有している。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明の一態様は、動画像データを入力し、複数の予測モードのうち少なくとも１つの予測モードを用いて、マクロブロックの動画像データを各マクロブロックに隣接する参照画素から予測し、その予測した動画像データを用いて、前記入力した動画像データを符号化する画像符号化装置であって、前記マクロブロックを複数に分割したそれぞれの分割ブロックにおいて、前記複数の予測モードのうちの少なくとも１つの第１の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第１の予測画素を生成する第１の予測画素生成部と、前記複数の予測モードのうちの第２の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第２の予測画素を生成する場合、前記分割ブロックに対応する参照画素から推定した値に応じて第２の予測画素を生成する第２の予測画素生成部と、前記第１の予測画素値に応じた評価値と第２の予測画素値に応じた評価値とを比較して、前記１つの予測モードを判定する判定部と、を有する画像符号化装置である。
【００３２】
本発明の別の態様は、動画像データを入力し、複数の予測モードのうち少なくとも１つの予測モードを用いて、マクロブロックの動画像データを各マクロブロックに隣接する参照画素から予測し、その予測した動画像データを用いて、前記入力した動画像データを符号化する画像符号化方法であって、前記マクロブロックを複数に分割したそれぞれの分割ブロックにおいて、前記複数の予測モードのうちの少なくとも１つの第１の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第１の予測画素を生成し、前記複数の予測モードのうちの第２の予測モードにより、前記分割ブロックに対応する前記参照画素から第２の予測画素を生成する場合、前記分割ブロックに対応する参照画素から推定した値に応じて第２の予測画素を生成し、前記第１の予測画素の値に応じた評価値と前記第２の予測画素の値に応じた評価値とを比較して、前記１つの予測モードを判定する画像符号化方法である。
【００３３】
本発明にかかる画像符号化装置は、第１の予測画素生成部と、変数推定部及び第２の予測画素生成部により、マクロブロックを複数に分割したそれぞれの分割ブロックに対応する参照画素だけで第１及び第２の予測画素を生成する。そして、それら第１及び第２の予測画素に応じた評価値により最適な予測モードを決定する。このことにより、分割ブロックにおける各予測モードの評価値を算出処理する際に、マクロブロックに隣接する参照画素を全て読み出す必要がなく、高速な処理動作が可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明にかかる画像符号化装置は、動作処理の高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態１にかかる画像符号化装置の予測モード判定部である。
【図２】実施の形態１にかかる分割ブロック０及びその周辺画素を説明するための図である。
【図３】実施の形態１にかかる分割ブロック１及びその周辺画素を説明するための図である。
【図４】実施の形態１にかかる分割ブロック２及びその周辺画素を説明するための図である。
【図５】実施の形態１にかかる分割ブロック３及びその周辺画素を説明するための図である。
【図６】通常のマクロブロックでの平面予測モードの変数値の算出方法の概念を説明するグラフである。
【図７】実施の形態１にかかる分割ブロックでの平面予測モードの変数値の算出方法の概念を説明するグラフである。
【図８】実施の形態１にかかる分割ブロックでの平面予測モードの変数値の算出方法の概念を説明するグラフである。
【図９】実施の形態２にかかる画像符号化装置の予測モード判定部である。
【図１０】実施の形態２にかかる輝度成分のマクロブロックと分割ブロックである。
【図１１】実施の形態２にかかる分割ブロック及びその周辺画素を説明するための模式図である。
【図１２】実施の形態２にかかる分割ブロックでの平面予測モードの基準画素位置を説明するための模式図である。
【図１３】その他の実施の形態にかかるマクロブロックと分割ブロックである。
【図１４】その他の実施の形態にかかるマクロブロックと分割ブロックである。
【図１５】その他の実施の形態にかかるマクロブロックと分割ブロックである。
【図１６】その他の実施の形態にかかるマクロブロックと分割ブロックである。
【図１７】その他の実施の形態にかかるマクロブロックと分割ブロックである。
【図１８】画像符号化装置のブロック構成である。
【図１９】従来の画像符号化装置の予測モード判定部である。
【図２０】マクロブロック及びその隣接画素を説明するための図である（色差成分）。
【図２１】垂直予測を説明するための模式図である。
【図２２】垂直予測画素の行列である（分割ブロック０、２）。
【図２３】水平予測を説明するための模式図である。
【図２４】水平予測画素の行列である（分割ブロック０、１）。
【図２５】ＤＣ予測を説明するための模式図である。
【図２６】ＤＣ予測画素の行列である（分割ブロック０〜３）。
【図２７】平面予測を説明するための模式図である。
【図２８】平面予測画素の行列である（分割ブロック０、１）。
【図２９】平面予測画素の行列である（分割ブロック２、３）。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
発明の実施の形態１
【００３７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態１について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態１は、本発明を画像符号化装置の予測モード判定部に適用したものである。なお、実施の形態１にかかる画像符号化装置の全体構成は、図１８に示した画像符号化装置１のものと同様である。なお、本実施の形態１では、予測モード判定部が判定する最適なイントラ予測モードを、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測、平面予測の４種類から決定するものとする。但し、必ずしも上記４つの予測モードに限定されるものではない。
【００３８】
図１に本実施の形態１にかかる画像符号化装置の予測モード判定部１００の構成を示す。図１示すように、予測モード判定部１００は、分割ブロック垂直予測計算部１１１と、分割ブロック水平予測計算部１１２と、分割ブロックＤＣ予測計算部１１３と、分割ブロック平面予測計算部１１４と、差分計算部１２１〜１２４と、評価値計算部１６１〜１６４と、比較部１５０とを有する。
【００３９】
また、分割ブロック平面予測計算部１１４は、変数推定部１７１と、推定予測値計算部１７２とを有する。また、評価値計算部１６１は、２次元アダマール変換値生成部１３１と、絶対値和計算部１４１とを有する。評価値計算部１６２は、２次元アダマール変換値生成部１３２と、絶対値和計算部１４２とを有する。評価値計算部１６３は、２次元アダマール変換値生成部１３３と、絶対値和計算部１４３とを有する。評価値計算部１６４は、２次元アダマール変換値生成部１３４と、絶対値和計算部１４４とを有する。なお、以下の説明は、予測モード判定部１００が色差成分についてのイントラ予測を行う場合を前提に行う。また、マクロブロックは、８画素×８画素を基本単位とする。
【００４０】
ここで、図２〜図５を用いて、本実施の形態１における分割ブロック垂直予測計算部１１１、分割ブロック水平予測計算部１１２、分割ブロックＤＣ予測計算部１１３、分割ブロック平面予測計算部１１４のそれぞれが利用するマクロブロックの隣接画素の説明を行う。なお、マクロブロック自体は、図２０で示したものと同様である。
【００４１】
図２〜図５の網掛け部分に示すように、４画素×４画素を基本単位とするそれぞれの分割ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３において、各予測モードの予測計算に利用される隣接画素は異なる。例えば、分割ブロックｂｌｏｃｋ０では、図２のように、水平側の隣接画素ｐ０〜ｐ３、垂直側の隣接画素ｑ０〜ｑ３を利用する。このため、分割ブロックｂｌｏｃｋ０では、図１に示した「分割ブロック直上側参照画素」は、隣接画素ｐ０〜ｐ３、「分割ブロック直左側参照画素」は、隣接画素ｑ０〜ｑ３となる。
【００４２】
分割ブロックｂｌｏｃｋ１では、図３のように、水平側の隣接画素ｐ４〜ｐ７、垂直側の隣接画素ｑ０〜ｑ３を利用する。このため、分割ブロックｂｌｏｃｋ１では、図１に示した「分割ブロック直上側参照画素」は、隣接画素ｐ４〜ｐ７、「分割ブロック直左側参照画素」は、隣接画素ｑ０〜ｑ３となる。
【００４３】
分割ブロックｂｌｏｃｋ２では、図４のように、水平側の隣接画素ｐ０〜ｐ３、垂直側の隣接画素ｑ４〜ｑ７を利用する。このため、分割ブロックｂｌｏｃｋ２では、図１に示した「分割ブロック直上側参照画素」は、隣接画素ｐ０〜ｐ３、「分割ブロック直左側参照画素」は、隣接画素ｑ４〜ｑ７となる。
【００４４】
分割ブロックｂｌｏｃｋ３では、図５のように、水平側の隣接画素ｐ４〜ｐ７、垂直側の隣接画素ｑ４〜ｑ７を利用する。このため、分割ブロックｂｌｏｃｋ３では、図１に示した「分割ブロック直上側参照画素」は、隣接画素ｐ４〜ｐ７、「分割ブロック直左側参照画素」は、隣接画素ｑ４〜ｑ７となる。
【００４５】
以下に、予測モード判定部１００の構成及び動作を説明する。分割ブロック垂直予測計算部１１１は、分割ブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ２では隣接画素ｐ０〜ｐ３、分割ブロックｂｌｏｃｋ１、ｂｌｏｃｋ３では隣接画素ｐ４〜ｐ７から垂直予測モードにより予測される予測画素値を算出する。つまり、水平方向の隣接画素値ｐ０〜ｐ７により、各画素の予測画素値が決定される。よって、分割ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３の垂直予測（Ｐ＿ＶＥＲＴ（０）〜Ｐ＿ＶＥＲＴ（３））による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、以下のようになる。
【００４６】
Ｐ＿ＶＥＲＴ（０）の場合、
Ｐ（０，ｙ）＝ｐ０  （ｙ＝０〜３）
Ｐ（１，ｙ）＝ｐ１  （ｙ＝０〜３）
Ｐ（２，ｙ）＝ｐ２  （ｙ＝０〜３）
Ｐ（３，ｙ）＝ｐ３  （ｙ＝０〜３）
となる。
【００４７】
Ｐ＿ＶＥＲＴ（２）の場合、
Ｐ（０，ｙ）＝ｐ０  （ｙ＝４〜７）
Ｐ（１，ｙ）＝ｐ１  （ｙ＝４〜７）
Ｐ（２，ｙ）＝ｐ２  （ｙ＝４〜７）
Ｐ（３，ｙ）＝ｐ３  （ｙ＝４〜７）
となる。
【００４８】
また、Ｐ＿ＶＥＲＴ（１）の場合、
Ｐ（４，ｙ）＝ｐ４  （ｙ＝０〜３）
Ｐ（５，ｙ）＝ｐ５  （ｙ＝０〜３）
Ｐ（６，ｙ）＝ｐ６  （ｙ＝０〜３）
Ｐ（７，ｙ）＝ｐ７  （ｙ＝０〜３）
となる。
【００４９】
Ｐ＿ＶＥＲＴ（３）の場合、
Ｐ（４，ｙ）＝ｐ４  （ｙ＝４〜７）
Ｐ（５，ｙ）＝ｐ５  （ｙ＝４〜７）
Ｐ（６，ｙ）＝ｐ６  （ｙ＝４〜７）
Ｐ（７，ｙ）＝ｐ７  （ｙ＝４〜７）
となる。
【００５０】
分割ブロック水平予測計算部１１２は、分割ブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ１では隣接画素ｑ０〜ｑ３、分割ブロックｂｌｏｃｋ２、ｂｌｏｃｋ３では隣接画素ｑ４〜ｑ７から水平予測モードにより予測される予測画素値を算出する。つまり、垂直方向の隣接画素値ｑ０〜ｑ７により、各画素の予測画素値が決定される。よって、分割ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３の水平予測（Ｐ＿ＨＯＲＩ（０）〜Ｐ＿ＨＯＲＩ（３））による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、以下のようになる。
【００５１】
Ｐ＿ＨＯＲＩ（０）の場合、
Ｐ（ｘ，０）＝ｑ０  （ｘ＝０〜３）
Ｐ（ｘ，１）＝ｑ１  （ｘ＝０〜３）
Ｐ（ｘ，２）＝ｑ２  （ｘ＝０〜３）
Ｐ（ｘ，３）＝ｑ３  （ｘ＝０〜３）
となる。
【００５２】
Ｐ＿ＨＯＲＩ（１）の場合、
Ｐ（ｘ，０）＝ｑ０  （ｘ＝４〜７）
Ｐ（ｘ，１）＝ｑ１  （ｘ＝４〜７）
Ｐ（ｘ，２）＝ｑ２  （ｘ＝４〜７）
Ｐ（ｘ，３）＝ｑ３  （ｘ＝４〜７）
となる。
【００５３】
Ｐ＿ＨＯＲＩ（２）の場合、
Ｐ（ｘ，４）＝ｑ４  （ｘ＝０〜３）
Ｐ（ｘ，５）＝ｑ５  （ｘ＝０〜３）
Ｐ（ｘ，６）＝ｑ６  （ｘ＝０〜３）
Ｐ（ｘ，７）＝ｑ７  （ｘ＝０〜３）
となる。
【００５４】
Ｐ＿ＨＯＲＩ（３）の場合、
Ｐ（ｘ，４）＝ｑ４  （ｘ＝４〜７）
Ｐ（ｘ，５）＝ｑ５  （ｘ＝４〜７）
Ｐ（ｘ，６）＝ｑ６  （ｘ＝４〜７）
Ｐ（ｘ，７）＝ｑ７  （ｘ＝４〜７）
となる。
【００５５】
分割ブロックＤＣ予測計算部１１３は、分割ブロックｂｌｏｃｋ０では隣接画素ｐ０〜ｐ３、ｑ０〜ｑ３、分割ブロックｂｌｏｃｋ１では隣接画素ｐ４〜ｐ５、ｑ０〜ｑ３、分割ブロックｂｌｏｃｋ２では隣接画素ｐ０〜ｐ３、ｑ４〜ｑ７、分割ブロックｂｌｏｃｋ３では隣接画素ｐ４〜ｐ７、ｑ４〜ｑ７からＤＣ予測モードにより予測される予測画素値を算出する。ＤＣ予測モードでは、各分割ブロックに対応する垂直方向と水平方向の隣接画素値の平均値により各画素の予測画素値が決定される。よって、分割ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３のＤＣ予測（Ｐ＿ＤＣ（０）〜Ｐ＿ＤＣ（３））による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、以下のようになる。
【００５６】
Ｐ＿ＤＣ（０）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｐ０＋ｐ１＋ｐ２＋ｐ３＋ｑ０＋ｑ１＋ｑ２＋ｑ３＋４）／８  （ｘ＝０〜３、ｙ＝０〜３）
となる。
【００５７】
Ｐ＿ＤＣ（１）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｐ４＋ｐ５＋ｐ６＋ｐ７＋２）／４  （ｘ＝４〜７、ｙ＝０〜３）
となる。
【００５８】
Ｐ＿ＤＣ（２）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｑ４＋ｑ５＋ｑ６＋ｑ７＋２）／４  （ｘ＝０〜３、ｙ＝４〜７）
となる。
【００５９】
Ｐ＿ＤＣ（３）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ｐ４＋ｐ５＋ｐ６＋ｐ７＋ｑ４＋ｑ５＋ｑ６＋ｑ７＋４）／８  （ｘ＝４〜７、ｙ＝４〜７）
となる。
【００６０】
分割ブロック平面予測計算部１１４は、分割ブロックｂｌｏｃｋ０では隣接画素ｐ０〜ｐ３、ｑ０〜ｑ３、分割ブロックｂｌｏｃｋ１では隣接画素ｐ４〜ｐ５、ｑ０〜ｑ３、分割ブロックｂｌｏｃｋ２では隣接画素ｐ０〜ｐ３、ｑ４〜ｑ７、分割ブロックｂｌｏｃｋ３では隣接画素ｐ４〜ｐ７、ｑ４〜ｑ７から平面予測モードにより予測される予測画素値を算出する。
【００６１】
分割ブロック平面予測計算部１１４の変数推定部１７１は、各分割ブロックに対応する垂直方向と水平方向の隣接画素値から平面予測のための変数を算出する。
【００６２】
分割ブロック平面予測計算部１１４の推定予測値計算部１７２は、前記変数推定部１７１が算出した変数を利用して、各分割ブロックに対応する垂直方向と水平方向の隣接画素値平面予測モードにより予測される予測画素値を算出する。
【００６３】
上記分割ブロック平面予測計算部１１４の動作及び動作理論を、数式を用いて説明する。ここで、従来技術の分割ブロック平面予測計算部２４で説明したが、平面予測モードでは、上述しようにマクロブロックの各画素の予測値Ｐ（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜７、ｙ＝０〜７）は、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ＋ｂ×（ｘ−３）＋ｃ×（ｙ−３）＋１６）／３２
となる。但し、
ａ＝（ｐ７＋ｑ７）×１６
ｂ＝（３４×Ｈ＋３２）／６４
ｃ＝（３４×Ｖ＋３２）／６４
Ｈ＝（ｐ７−ｐｑ）×４＋（ｐ６−ｐ０）×３＋（ｐ５−ｐ１）×２＋（ｐ４−ｐ２）
Ｖ＝（ｑ７−ｐｑ）×４＋（ｑ６−ｑ０）×３＋（ｑ５−ｑ１）×２＋（ｑ４−ｑ２）
である。なお、画素Ｐ（３，３）は、Ｐ（３，３）＝（ａ＋１６）／３２となり、マクロブロックの平面予測の基準画素位置となる。
【００６４】
ここで、変数ｂ、ｃは、マクロブロックの垂直方向側もしくは水平方向側の隣接画素の２つの画素値と、その画素間距離に応じて重み付け平均したものである。なお、以下説明では、水平方向側の隣接画素ｐｑ、ｐ０〜ｐ７により算出される変数ｂについて説明する。変数ｃについて算出方法は、垂直方向側の隣接画素ｐｑ、ｑ０〜ｑ７を用いる以外は変数ｂと同様であるため省略する。
【００６５】
変数ｂの値の算出方法の概念を説明するグラフを図６に示す。図６のグラフでは、縦軸を隣接画素の画素値、横軸を相対画素位置とする。この相対画素位置は、画素ｐｑ〜ｐ７でそれぞれ「−１」〜「７」となる。図６のグラフに示すような画素ｐｑとｐ７、画素ｐ０とｐ６、画素ｐ１とｐ５、画素ｐ２とｐ４の各画素間の直線の傾きにそれぞれの相対画素位置の差で重み付けし、平均化して変数ｂを算出している。
【００６６】
しかし、ここで本実施の形態１では、図２〜図５に示したような各分割ブロックに対応する隣接画素しか利用しない。このため、変数推定部１７１は、各分割ブロックに対応する隣接画素のみを利用して、この変数を推定する。各分割ブロックｋ（ｋ＝０〜３）の平面予測のための変数ａ（ｋ）、ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）（以下、推定変数ａ（ｋ）、ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）と称す）は、
ａ（０）＝（ｐ３＋ｑ３）×１６
ａ（１）＝（ｐ７＋ｑ３）×１６
ａ（２）＝（ｐ３＋ｑ７）×１６
ａ（３）＝（ｐ７＋ｑ７）×１６
ｂ（０）＝ｂ（２）＝（（（ｐ３−ｐ０）×３＋（ｐ２−ｐ１））×２０５＋３２）／６４
ｂ（１）＝ｂ（３）＝（（（ｐ７−ｐ４）×３＋（ｐ６−ｐ５））×２０５＋３２）／６４
ｃ（０）＝ｃ（１）＝（（（ｑ３−ｑ０）×３＋（ｑ２−ｑ１））×２０５＋３２）／６４
ｃ（２）＝ｃ（３）＝（（（ｑ７−ｑ４）×３＋（ｑ６−ｑ５））×２０５＋３２）／６４
となる。
【００６７】
なお、ブロックｂｌｏｃｋ０においては、隣接参照画素ｐｑの画素値を画素ｐ０とｑ０の画素値から以下のように推定してもよい。
ｐｑ＝（ｐ０＋ｑ０＋１）／２
【００６８】
そして、この推定した画素値ｐｑを用いて、
ｂ（０）＝（（（ｐ２−ｐｑ）×３＋（ｐ１−ｐ０））×２０５＋３２）／６４
ｃ（０）＝（（（ｑ２−ｑｑ）×３＋（ｑ１−ｑ０））×２０５＋３２）／６４
としてもよい。
【００６９】
図７に、本実施の形態１のブロックｂｌｏｃｋ０、ｂｌｏｃｋ１の推定変数ｂ（０）、ｂ（１）の値の算出方法の概念を説明するグラフを示す。なお、分割ブロックｂｌｏｃｋ２、ｂｌｏｃｋ３の推定変数ｂ（２）、ｂ（３）もそれぞれ推定変数ｂ（０）、ｂ（１）と同様である。このグラフに示すように、分割ブロックｂｌｏｃｋ０では、画素ｐ０とｐ３、画素ｐ１とｐ２の各画素間の直線の傾きにそれぞれの相対画素位置の差で重み付けし、平均化して推定変数ｂ（０）を算出している。また、分割ブロックｂｌｏｃｋ１では、画素ｐ４とｐ７、画素ｐ５とｐ６の各画素間の直線の傾きにそれぞれの相対画素位置の差で重み付けし、平均化して推定変数ｂ（１）を算出している。
【００７０】
つまり、この図７の推定変数ｂ（０）、ｂ（１）は、図６で説明した変数ｂの近似値を推定値として算出している。推定変数ｃ（ｋ）についても、上述した推定変数ｂ（ｋ）と同様に変数ｃの近似値を推定値として算出される。
【００７１】
また、推定変数ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）を求める別の方法として、図８の概念図に示すような各分割ブロックで参照できる４つの隣接参照画素の最小２乗法による近似直線を求め、その近似直線の傾きをスケーリングしたものを用いて推定変数ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）を求めてもよい。
【００７２】
推定予測値計算部１７２は、上記推定変数ａ（ｋ）、ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）を用いて、平面予測モードにより予測される予測画素値を算出する。よって、分割ブロックｂｌｏｃｋ０〜ｂｌｏｃｋ３の平面予測（Ｐ＿ＰＬＡＮ（０）〜Ｐ＿ＰＬＡＮ（０））による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、以下のようになる。
【００７３】
Ｐ＿ＰＬＡＮ（０）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ（０）＋ｂ（０）×（ｘ−１）＋ｃ（０）×（ｙ−１）＋１６）／３２  （ｘ＝０〜３、ｙ＝０〜３）
となる。なお、ＰＬＡＮ（０）の場合、基準画素位置は、Ｐ（１，１）となる。
【００７４】
Ｐ＿ＰＬＡＮ（１）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ（１）＋ｂ（１）×（ｘ−３）＋ｃ（１）×（ｙ−１）＋１６）／３２  （ｘ＝４〜７、ｙ＝０〜３）
となる。なお、ＰＬＡＮ（１）の場合、基準画素位置は、Ｐ（３，１）となる。
【００７５】
Ｐ＿ＰＬＡＮ（２）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ（２）＋ｂ（２）×（ｘ−１）＋ｃ（２）×（ｙ−３）＋１６）／３２  （ｘ＝０〜３、ｙ＝４〜７）
となる。なお、ＰＬＡＮ（２）の場合、基準画素位置は、Ｐ（１，３）となる。
【００７６】
Ｐ＿ＰＬＡＮ（３）の場合、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ（３）＋ｂ（３）×（ｘ−３）＋ｃ（３）×（ｙ−３）＋１６）／３２  （ｘ＝４〜７、ｙ＝４〜７）
となる。なお、ＰＬＡＮ（３）の場合、基準画素位置は、Ｐ（３，３）となる。
【００７７】
差分計算部１２１〜１２４は、分割ブロック垂直予測計算部１１１、分割ブロック水平予測計算部１１２、分割ブロックＤＣ予測計算部１１３、分割ブロック平面予測計算部１１４が算出した各分割ブロックの上記予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）と、分割ブロックの入力画素の画素値の差分を計算し、各予測モードの予測誤差値を算出する。
【００７８】
評価値計算部１６１〜１６４は、それぞれ上記差分計算部１２１〜１２４が算出した予測誤差値に応じた評価値を算出する。なお、評価値計算部１６１〜１６４は、それぞれ２次元アダマール変換値生成部１３１〜１３４と、絶対値和計算部１４１〜１４４とを有する。
【００７９】
２次元アダマール変換値生成部１３１〜１３４は、それぞれ上記差分計算部１２１〜１２４が算出した予測誤差値をアダマール変換処理する。そして、それぞれ絶対値和計算部１４１〜１４４により、その処理結果の絶対値和を算出し、上記評価値として出力する。
【００８０】
比較部１５０は、絶対値和計算部１４１〜１４４がそれぞれ出力した評価値を比較し、その評価値の最小の値となった予測モードを最適な予測モードと判定する。
【００８１】
ここで、図１９の従来の予測モード判定部１１では、各予測モードにおいて、分割ブロックの予測値を算出する際、必要なマクロブロックの隣接参照画素を全て読み込まないと、各予測モードの評価値の計算の開始ができなかった。しかし、本実施の形態１の予測モード判定部１００では、マクロブロックの隣接参照画素を全て読み込む必要がなく、各分割ブロックに対応する隣接参照画素のみを読み込めばよい。このため、この隣接参照画素値の読み取りデータを保持するレジスタ等の記憶装置のハードウェア規模を小さく抑えることができる。
【００８２】
また、分割ブロックに対応する隣接参照画素のみを読み出した時点で、判定処理が開始できるため、全体の処理時間を短縮することができる。更に、各分割ブロックで参照する隣接参照画素が、それぞれの予測モードで同じにできるため、予測モード判定部１００の制御が容易になる。
【００８３】
発明の実施の形態２
【００８４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態２は、実施の形態１と同様、本発明を画像符号化装置の予測モード判定部に適用したものである。なお、実施の形態１と同様、実施の形態２にかかる画像符号化装置の全体構成も、図１８に示した画像符号化装置１のものと同様である。なお、本実施の形態２でも、実施の形態１と同様、予測モード判定部が判定する最適なイントラ予測モードを、ＤＣ予測、垂直予測、水平予測、平面予測の４種類から決定するものとする。
【００８５】
図９に本実施の形態２にかかる画像符号化装置の予測モード判定部２００の構成を示す。図９示すように、予測モード判定部２００は、分割ブロック垂直予測計算部１１１と、分割ブロック水平予測計算部１１２と、分割ブロックＤＣ予測計算部２１３と、分割ブロック平面予測計算部２１４と、差分計算部１２１〜１２４と、評価値計算部１６１〜１６４と、比較部１５０とを有する。また、評価値計算部１６１は、２次元アダマール変換値生成部１３１と、絶対値和計算部１４１とを有する。評価値計算部１６２は、２次元アダマール変換値生成部１３２と、絶対値和計算部１４２とを有する。評価値計算部１６３は、２次元アダマール変換値生成部１３３と、絶対値和計算部１４３とを有する。評価値計算部１６４は、２次元アダマール変換値生成部１３４と、絶対値和計算部１４４とを有する。
【００８６】
なお、図９に示された符号のうち、図１と同じ符号を付した構成は、図１と同じか又は類似の構成を示している。本実施の形態２と実施の形態１と異なる点は、実施の形態１が色差成分のイントラ予測を行っていたのに対して、本実施の形態２は、輝度成分のイントラ予測を行うことを前提としている。この輝度成分のイントラ予測では、図１０に示すように、マクロブロックを１６画素×１６画素とする。このため、本実施の形態２では、その実施の形態１との相違点である１６画素×１６画素のマクロブロックで本発明を適用した場合の構成を重点的に説明する。なお、実施の形態１と重複する場合は、その説明を省略する。
【００８７】
ここで、図１１を用いて、本実施の形態２における分割ブロック垂直予測計算部１１１、分割ブロック水平予測計算部１１２、分割ブロックＤＣ予測計算部２１３、分割ブロック平面予測計算部２１４のそれぞれが利用するマクロブロックの隣接画素の説明を行う。なお、マクロブロック自体は、図１０で示したものと同様である。
【００８８】
図１０に示すように、マクロブロックは、４画素×４画素を基本単位とする１６個の分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）（ｋ＝０〜１５）を有する。各予測モードでの予測計算に利用される隣接画素は、これら分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）それぞれに対応して異なる。このため、図１１では、任意の分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に対応する垂直方向の隣接参照画素をＡ〜Ｄとし、水平方向の隣接参照画素をＥ〜Ｈとする。このため、図９に示した「分割ブロック直上側参照画素」、「分割ブロック直左側参照画素」は、それぞれ図１１の隣接画素Ａ〜Ｄ、Ｅ〜Ｈを表す。
【００８９】
このため、隣接参照画素Ａ〜Ｄは、対応する分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に応じて隣接画素ｐ０〜ｐ１５から選択される。隣接参照画素Ｅ〜Ｈも同様、対応する分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に応じて隣接画素ｑ０〜ｑ１５から選択される。例えば、分割ブロックｂｌｏｃｋ０では、隣接参照画素Ａ〜Ｄは、画素ｐ０〜ｐ３、隣接参照画素Ｅ〜Ｈは、画素ｑ０〜ｑ３となる。また、例えば、分割ブロックｂｌｏｃｋ１０では、隣接参照画素Ａ〜Ｄは、画素ｐ４〜ｐ７、隣接参照画素Ｅ〜Ｈは、画素ｑ８〜ｑ１１となる。
【００９０】
以下に、予測モード判定部２００の構成及び動作を説明する。分割ブロック垂直予測計算部１１１は、実施の形態１と同様の動作を行う。このため、分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に対応する隣接参照画素Ａ〜Ｄから垂直予測モードにより予測される予測画素値Ｐ＿ＶＥＲＴ（ｋ）を算出する。
【００９１】
分割ブロック水平予測計算部１１２も、実施の形態１と同様の動作を行う。このため、分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に対応する隣接参照画素Ｅ〜Ｈから水平予測モードにより予測される予測画素値Ｐ＿ＨＯＲＩ（ｋ）を算出する。
【００９２】
分割ブロックＤＣ予測計算部２１３は、推定予測値計算部２１１を有する。推定予測値計算部２１１は、以下の式に示すように、分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に対応する隣接参照画素Ａ〜Ｄ及びＥ〜Ｈの平均値を推定値として算出する。そして、その算出した結果をＤＣ予測モードにより予測される推定予測画素値とする。
Ｐ＿ＤＣ（ｋ）＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋４）／８
【００９３】
分割ブロック平面予測計算部２１４は、変数推定部２２１と、推定予測値計算部２２２とを有する。変数推定部２２１は、分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に対応する隣接画素Ａ〜Ｄ及びＥ〜Ｈを利用して、推定変数ａ（ｋ）、ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）を推定する。推定変数ａ（ｋ）、ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）は、以下に示すような式となる。
ａ（ｋ）＝（Ｄ＋Ｈ）×１６
ｂ（ｋ）＝（（（Ｄ−Ａ）×３＋（Ｃ−Ｂ））×２０５＋３２）／６４
ｃ（ｋ）＝（（（Ｈ−Ｅ）×３＋（Ｇ−Ｆ））×２０５＋３２）／６４
【００９４】
推定予測値計算部２２２は、上記推定変数ａ（ｋ）、ｂ（ｋ）、ｃ（ｋ）を用いて、平面予測モードにより予測される予測画素値を算出する。よって、分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）の平面予測による予測画素値Ｐ（ｘ，ｙ）は、以下のようになる。
Ｐ（ｘ，ｙ）＝（ａ（ｋ）＋ｂ（ｋ）×（ｘ−ｘｏ（ｋ））＋ｃ（ｋ）×（ｙ−ｙｏ（ｋ））＋１６）／３２  （ｘ＝０〜１５、ｙ＝０〜１５）
【００９５】
但し、ｘｏ（ｋ）及びｙｏ（ｋ）は、それぞれ分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）に応じて、
（ｘｏ（０），ｙｏ（０））＝（１，１）
（ｘｏ（１），ｙｏ（１））＝（３，１）
（ｘｏ（２），ｙｏ（２））＝（１，３）
（ｘｏ（３），ｙｏ（３））＝（３，３）
（ｘｏ（４），ｙｏ（４））＝（５，１）
（ｘｏ（５），ｙｏ（５））＝（７，１）
（ｘｏ（６），ｙｏ（６））＝（５，３）
（ｘｏ（７），ｙｏ（７））＝（７，３）
（ｘｏ（８），ｙｏ（８））＝（１，５）
（ｘｏ（９），ｙｏ（９））＝（３，５）
（ｘｏ（１０），ｙｏ（１０））＝（１，７）
（ｘｏ（１１），ｙｏ（１１））＝（３，７）
（ｘｏ（１２），ｙｏ（１２））＝（５，５）
（ｘｏ（１３），ｙｏ（１３））＝（７，５）
（ｘｏ（１４），ｙｏ（１４））＝（５，７）
（ｘｏ（１５），ｙｏ（１５））＝（７，７）
となる。なお、この場合の平面予測モードによる各分割ブロックの基準画素位置は、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）の例に示すように、分割ブロックｂｌｏｃｋ（ｋ）のマクロブロック内の位置に応じてそれぞれ異なることに注意する。
【００９６】
差分計算部１２１〜１２４、評価値計算部１６１〜１６４、比較部１５０の機能及び動作は、実施の形態１と同様なため説明は省略する。
【００９７】
以上、実施の形態１では本発明を用いて色差成分のイントラ予測を行っていたが、本実施の形態２のように本発明を用いて輝度成分のイントラ予測を行うこともできる。この実施の形態２でも、マクロブロックの隣接参照画素を全て読み込む必要がなく、分割ブロックに対応する隣接参照画素のみを読み込めばよい。このため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものでなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１では、分割ブロックを４画素×４画素としていたが、図１３に示すように８画素×４画素もしくは図１４に示すように４画素×８画素としてもよい。あるいは実施の形態２のようにマクロブロックが１６画素×１６画素である場合、もしくは、マクロブロックがそれ以上の画素単位である場合、分割ブロックを図１５に示すように、８画素×８画素を基本単位としてもよい。また、図１６、図１７に示すように、１６画素×８画素もしくは８画素×１６画素を基本単位としてもよい。
【００９９】
この場合、n画素×m画素（n、mは正の整数)の分割ブロックでは、分割ブロック直上参照画素としてｎ画素、分割ブロック直左参照画素としてｍ画素を参照できることを意味する。このように、参照できる画素数が多くなるので、モード判定時の予測値計算の推定精度を高くすることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１００、２００  予測モード判定部
１１１  分割ブロック垂直予測補正値計算部
１１２  分割ブロック水平予測補正値計算部
１１３  分割ブロックＤＣ予測補正値計算部
１１４  分割ブロック平面予測補正値計算部
１２１〜１２４  差分計算部
１３１〜１３４  ２次元アダマール変換値生成部
１５０  比較部
１６１〜１６４  評価値計算部
１７１、２２１  変数推定部
１７２、２２２  推定予測値計算部
【図１】
2010273110.tif 000003
【図２】
2010273110.tif 000004
【図３】
2010273110.tif 000005
【図４】
2010273110.tif 000006
【図５】
2010273110.tif 000007
【図６】
2010273110.tif 000008
【図７】
2010273110.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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