(57)【要約】【課題】１画面を所定の方法で一律に分割し、複数に分割した画像について複数の画像符号化装置が並行して独立に符号化を行うため、画像の分割境界において画像が不連続となり、結果的に分割領域における符号化画像の品質が低下する。【解決手段】本願発明の画像符号化装置は、画面分割手段と、分割領域反転手段と予測モード制御手段と予測参照領域制御手段とを備える。画面分割手段は、１画面を協会がオーバーラップするように分割する。分割領域反転手段は、オーバーラップ領域を画面内予測処理に使用できるように、分割した領域を回転させる。予測モード制御手段は、境界における画面内予測モードを制御する。これによって、画面分割境界における画面内予測符号化効率を向上させ、復号側で分割画像を合成したときに、分割境界が現れることを防止する。【選択図】図１
2010098633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像をＮ個の領域に分割し、当該各領域に対応するＮ個の分割画像信号を生成する画面分割手段と、
前記生成したＮ個の分割画像信号を各々上下および／または左右に反転する分割領域反転手段と、
前記生成したN個の分割反転画像信号を各々符号化し、Ｎ個の符号化画像信号を生成するＮ個の分割画像符号化手段と、
前記複数の分割画像符号化手段で生成したＮ個の符号化画像信号を統合し、前記入力画像に対応する１個の符号化画像信号を生成する統合手段と
を有することを特徴とする予測符号化装置。
【請求項２】
分割画像符号化手段における画面内予測処理の予測モードを制御する予測モード制御手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の予測符号化装置。
【請求項３】
前記分割領域反転手段は、前記生成したＮ個の分割画像信号を各々90度毎に全方向に回転して前記分割画像符号化手段に入力する分割領域回転手段であることを特徴とする請求項１ないし２に記載の予測符号化装置。
【請求項４】
前記分割画像符号化手段における画面内予測処理に必要な予測参照領域を制御する予測参照領域制御手段を更に有することを特徴とする請求項１ないし３に記載の予測符号化装置。
【請求項５】
入力画像をＮ個の領域に分割し、当該各領域に対応するＮ個の分割画像信号を生成する画面分割ステップと、
前記生成したＮ個の分割画像信号を各々上下および／または左右に反転する分割領域反転ステップと、
前記生成したN個の分割反転画像信号を各々符号化し、Ｎ個の符号化画像信号を生成する分割画像符号化ステップと、
前記複数の分割画像符号化ステップで生成したＮ個の符号化画像信号を統合し、前記入力画像に対応する１個の符号化画像信号を生成する統合ステップと
を有することを特徴とする予測符号化方法。
【請求項６】
コンピュータに、
入力画像をＮ個の領域に分割し、当該各領域に対応するＮ個の分割画像信号を生成する画面分割ステップと、
前記生成したＮ個の分割画像信号を各々上下左右に反転する分割領域反転ステップと、
前記生成したN個の分割反転画像信号を各々符号化し、Ｎ個の符号化画像信号を生成する分割画像符号化ステップと、
前記複数の分割画像符号化ステップで生成したＮ個の符号化画像信号を統合し、前記入力画像に対応する１個の符号化画像信号を生成する統合ステップと
を実行させることを特徴とする予測符号化方法のプログラム。
【請求項７】
入力画像をＮ個の領域に分割し、当該各領域に対応するＮ個の分割画像信号を生成する画面分割ステップと、
前記生成したＮ個の分割画像信号を各々上下左右に反転する分割領域反転ステップと、
前記生成したN個の分割反転画像信号を各々符号化し、Ｎ個の符号化画像信号を生成する分割画像符号化ステップと、
前記複数の分割画像符号化ステップで生成したＮ個の符号化画像信号を統合し、前記入力画像に対応する１個の符号化画像信号を生成する統合ステップと
を有することを特徴とする予測符号化方法のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素数の大きい動画像信号を符号化するために、動画像を分割してN系統の符号化回路を用いて並列に符号化を行い、出力されるN系統の符号化ストリームを統合する並列符号化装置とその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示デバイスの大型化により、高品位テレビジョン（HDTV：High Definition TeleVision）信号のような高精細な画像信号を、符号化／復号化するAV機器が必要とされている。今後、さらに、4K2Kサイズのような超高精細な画像信号を扱う必要も容易に予想される。その際、画素数の増加により、非常に高速な符号化処理が要求されるため、実現が難しい事に加えて非常に高価な装置となる。そのため、現状、普及している安価な符号化用ＬＳＩを用いて、ＨＤＴＶ信号を複数の画像信号に分割して、複数の符号化用ＬＳＩで並列に符号化することにより、安価にシステムを構成することができる。
【０００３】
図１０〜図１３を用いて、従来システムの動作を説明する。
【０００４】
図１０は特許文献１に記載された、従来の動画像符号化システムの構成を示すブロック図である。図１０において、動画像符号化装置１０００は、画面分割装置１０１０、第１〜第４の分割画像符号化装置１０２０-1〜１０２０-4、符号化ストリーム統合装置１０3０、および制御装置１０4０を有する。動画像符号化装置１０００には、入力動画像信号ＶＩＤＥＯとして、図１２に示すようなＨＤＴＶ信号が入力される。このＨＤＴＶ信号は、輝度信号の構成が横１９２０画素×縦１０８０ラインで、色差信号の構成が横９６０画素×縦１０８０ラインあるような、４：２：２形式のインターレース信号である。
【０００５】
画面分割装置１０１０は以下に述べる入力動画像信号ＶＩＤＥＯのサイズ変更を行う。画面分割装置１０１０は、まず、入力動画像信号ＶＩＤＥＯの各フレーム画像を、フィルタ処理により輝度信号を横方向１４４０画素に、色差信号を横方向に７２０画素に変換する。ＭＰＥＧ２の規格ではインターレース画像では縦方向のライン数は３２の倍数でなければならないと決められている。従って、画面分割装置１０１０は次いで、輝度信号、色差信号とも画像の下にそれぞれ８ラインのダミーデータを付け、１０８８ラインとする。画面分割装置１０１０は上記のようにサイズの変更処理後、１画面の入力動画像信号ＶＩＤＥＯを、図１２に示すように、輝度信号の構成が各々、縦７２０画素×縦５４４ラインとなるような４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割する。そして、画面分割装置１０１０は、各分割領域の画像信号を第１〜第４の分割画像符号化装置１０２０-1〜１０２０-4に出力する。４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割された画像信号（以下、分割画像信号ＶＩＤＥＯ−Ａ、ＶＩＤＥＯ−Ｂ、ＶＩＤＥＯ−Ｃ、ＶＩＤＥＯ−Ｄ）にする。分割画像信号ＶＩＤＥＯ−Ａ，−Ｂ，−Ｃ，−Ｄのそれぞれは、複数のマクロブロックからなる。各マクロブロックには複数の画像信号が含まれている。たとえば、１マクロブロックの大きさを１６画素×１６画素とすると、１個の分割画像信号は７２０／１６×５４４／１６＝４５×３４個のマクロブロックから構成される。
【０００６】
第１〜第４の分割画像符号化装置１０２０-1〜１０２０-4はそれぞれ入力された分割画像信号ＶＩＤＥＯ−Ａ，−Ｂ，−Ｃ，−Ｄを、ＭＰＥＧ２により符号化して、ビデオストリーム統合装置１０４０に出力する。その際、各分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)において、対応する分割画像信号ＶＩＤＥＯ−Ａ，−Ｂ，−Ｃ，−Ｄを構成する各マクロブロックに対して、分割境界との位置関係に応じて符号化条件を決定し符号化を行なう。その際、各分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)は分割した境界との位置関係に応じて、符号化マクロブロックタイプ、および量子化スケールコード（Ｑスケールコード）を決定する。
【０００７】
第１〜第４の分割画像符号化装置１０２０-1〜１０２０-4は同じ構成をしており、各分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)の構成を図１１に示す。分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)は高性能が要求されない一般的な、ＭＰＥＧ２−ＭＰ＠ＭＬのエンコーダとして構成されている。
【０００８】
図１１に示す分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)は、画面並び換え部１１２１、減算器１１２２、離散コサイン変換処理部（ＤＣＴ処理部）１１２３、量子化部１１２４、可変長符号化部１１２５、バッファ１１２６、レート制御部１１２７、逆量子化部１１２８、逆ＤＣＴ処理部１１２９、加算器１１３０、フレームメモリ１１３１、動き補償予測部１１３２、および分割画像符号化装置内制御部１１３３を有する。
【０００９】
図１１に示した分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)の基本的な動作を説明する。
【００１０】
分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)は、画面分割装置１０１０から順次入力されるピクチャごとの各分割画像信号に対して、図示しないフォーマット変換部において４：２：２形式から４：２：０形式に変換する。そして、画面並び換え部１１２１において符号化ピクチャタイプに合わせて画像信号を並べ替え、符号化順にＤＣＴ処理部１１２３においてＤＣＴ処理を行なう。
【００１１】
ピクチャタイプがＰあるいはＢピクチャであって、マクロブロックタイプがイントラマクロブロックでない場合、減算器１１２２は画面並べ替え部１１２１で並べ替えた信号から動き補償予測部１１３２の信号を減じて予測誤差を検出する。ＤＣＴ処理部１１２３は予測誤差をＤＣＴ処理してＤＣＴ係数を算出する。量子化部１１２４はＤＣＴ処理部１１２３で得られたＤ１１Ｔ係数を量子化し、可変長符号化部１１２５は量子化結果を動きベクトルおよび符号化モード情報とともに可変長符号化し、バッファ１１２６がその結果を蓄積する。ピクチャタイプがＩピクチャおよびＰピクチャの場合には、後でピクチャを動き補償予測の参照画面として用いる必要がある。そのため、上述した画面並べ替え部１１２１、減算器１１２２、ＤＣＴ処理部１１２３、量子化部１１２４、可変長符号化部１１２５およびバッファ１１２６における処理の他に、復号装置が行う処理に類似した下記の処理が行われる。
【００１２】
逆量子化部１１２８は量子化結果を逆量子化して、量子化部１１２４に入力される前のＤＣＴ係数に該当するＤＣＲＴ係数を算出する。逆ＤＣＴ部１１２９は逆量子化結果を逆ＤＣＴ処理してＤＣＴ処理部１１２３に入力される前の予測誤差に該当する値を算出する。加算器１１３０はＤＣＴ処理部１１２３の結果と動き補償予測部１１３２の結果とを加算して、減算器１１２２に入力される前の画面並べ替え部１１２１の出力に該当する信号を算出し、加算結果がフレームメモリ１１３１に記憶する。フレームメモリ１１３１に記憶された画像は動き補償予測部１１３２において動き補償が予測されて、その結果が加算器１１３０、および減算器１１２２に入力される。上述した分割画像符号化装置Ａ２０-i(i=1〜4)の各部の処理は、分割画像符号化装置Ａ２０-i(i=1〜4)内の制御部１１３３により制御される。
【００１３】
上述した動作を行なう分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)において、下記の方法により、符号化マクロブロックタイプの決定および量子化スケールコードの決定を行なう。
【００１４】
分割画像符号化装置１０２０i(i=1〜4)は符号化マクロブロックタイプについて、入力動画像信号ＶＩＤＥＯを分割したときの分割境界からの位置に応じて、イントラ化の程度を決定していく。入力動画像信号ＶＩＤＥＯを分割した際の分割境界に接するマクロブロック、および、その次のマクロブロックの符号化マクロブロックタイプを、強制的にイントラマクロブロックとする。なお、分割境界に接するマクロブロックとしては、最小１マクロブロック、必要に応じて、数マクロブロックまで拡大することができる。入力動画像信号ＶＩＤＥＯの分割境界から遠ざかる方向の各マクロブロックについては、強制的にイントラマクロブロックにする比率（％）を順に下げながらも、所定の分布および所定のイントラ化の程度でイントラマクロブロックとしていく。この制御は、縦横方向の分割境界に対して同様の処理を行なう。また、この処理はＰピクチャに対するものであるが、Ｂピクチャに対しても同様に処理を行うものとする。ただし、Ｉピクチャのマクロブロックはすべてイントラマクロブロックなので実質的にこの処理は行なわない。
【００１５】
分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)における量子化スケールコードの決定は、制御部１０３３が分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)の各部を制御して行なわれる。
【００１６】
分割画像符号化装置１０２０-i(i=1〜4)内の量子化部１１２４は、入力動画像信号ＶＩＤＥＯについて分割境界をはさむマクロブロックの、量子化スケールコード（Ｑスケールコード）あるいは量子化スケール（Ｑスケール）を下げる。量子化部１１２４は、分割境界から離れた列のマクロブロックについても、分割境界から離れるにつれて、下げるＱスケールコードあるいはＱスケールの大きさが徐々に小さくなるように、各ＱスケールコードあるいはＱスケールを下げる。逆に、分割境界からある程度以上離れたマクロブロックにおいては、量子化部１１２４はＱスケールコードあるいはＱスケールを上げる。
【００１７】
ビデオストリーム統合装置１０３０は、分割画像符号化装置１０２０-1〜１０２０-4から出力される４つのＭＰＥＧ２−ＭＰ＠ＭＬのビデオストリームを合成し、ＭＰＥＧ２−ＭＰ＠ＨＬのビデオストリームを生成する。なお、７２０×５４４，３０フレーム／秒は、サンプル数がＭＰ＠ＭＬの上限をわずかに越えるが、ここでは便宜上ＭＰ＠ＭＬと記す。即ち、ビデオストリーム統合装置１０４０は、４つのＭＰＥＧ２−ＭＰ＠ＭＬのビデオストリームをスライス単位で分解し、それらを１つのビデオストリームに再構成することにより、１つのＭＰＥＧ２−ＭＰ＠ＨＬのビデオストリームを得る。
【００１８】
制御装置１０４０は、動画像符号化装置Ａ００が上述した所望の動作をするように、各構成部を制御する。
【特許文献１】特開２００３−３４８５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来システムのは、１画面を所定の方法で一律に分割し、複数に分割した画像について複数の画像符号化装置が並行して独立に符号化を行う。このため、画像の分割境界において画像が不連続となり、結果的に分割領域における符号化画像の品質が低下するという課題に遭遇する。その課題に対して、前記特許文献１で実施されている従来の構成において、分割境界でのマクロブロックタイプ決定制御、分割境界でのQスケール制御によるレート制御により、分割境界での画素の不連続性を解消する方法が提案されていたが、上述の制御は、ピクチャタイプがI-ピクチャの場合には、実質的に適用されず、やはり分割境界における符号化画像の品質が低下するという課題に遭遇する。
【００２０】
また、近年、MPEG4-AVC／H.264符号化が採用されたAV機器が増えており、この符号化規格が採用している画面内予測符号化においても、画像を分割した境界での、符号化画像の品質低下という同様の課題に遭遇する。
【００２１】
図１３において、入力画像を4分割した例を示す。MPEG4-AVC/H.264における画面内予測処理は、符号化対象マクロブロックに隣接する上および左のマクロブロックが画素情報を用いて予測処理を行う。フレームの境界に位置するマクロブロックについては、境界外に画素が存在しないため、画素が存在する部分のみを用いて予測処理が行われる。従って、４分割した分割画像の斜線部分のマクロブロックは隣接マクロブロック情報がないため、符号化効率が低下し、画質劣化が起こる。そのため、復号後の４分割画像を再度結合した場合、分割境界が現れてしまう。
【００２２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ＨＤＴＶ信号以上の高精細な動画像信号に対して、フレームを分割して符号化する際に、分割境界付近に発生する符号化画像画質の不連続を低減または除去して、全体の符号化画像の画質を実質的に低下させることなく符号化することのできる予測符号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
請求項１の発明に係る予測符号化装置は、分割領域反転手段を備える。この構成において、入力フレーム信号をN領域に画面分割してN系統の符号化手段に入力する際に、画面内予測処理に必要な参照画素領域を考慮して画面分割を行い、その分割フレームを上下左右に反転することにより、分割境界における画面内予測符号化効率を向上させることが可能となる。
【００２４】
請求項２の発明に係る予測符号化装置は、予測モード制御手段を備える。この構成において、符号化ストリームに挿入する分割境界における画面内予測モード情報のビット量を削減することができ、分割境界における画面内予測符号化効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
請求項３の発明に係る予測符号化装置は、分割画像回転手段を備える。この構成において、すべての方向からの画面内予測符号化を行い、符号化効率向上に最適な分割画像の予測方向を選択することができ、分割境界における画面内予測符号化効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
請求項４の発明に係る予測符号化装置は、予測参照領域制御手段を備える。この構成において、画面内予測符号化に必要な参照画素領域を前フレームの同じ位置のマクロブロック情報から取得することにより、参照画素領域を符号化することなく、分割境界における画面内予測符号化効率を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の予測符号化装置によれば、画像を分割して並列に符号化を行う際、分割境界の画素不連続性を損なうことなく、画面内予測符号化を行うことができるため、分割境界における予測符号化効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態を説明するにあたって、図１〜図９を用いて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態１における予測符号化装置１00のブロック図である。
【００３１】
図示しない画像入力手段から入力される画像信号はフレームバッファ１７０に保持される。本実施の形態において、入力画像サイズは4K2K画像信号（4096画素x2048画素）を例に説明を行う。図１に示すように、この予測符号化装置１00は、フレームバッファ１７０に入力される画像信号を符号化する。バッファ１７０に入力された画像信号は画面分割手段１10によって、N個の分割画像信号に分割され、フレームバッファ１５０-i(i=1〜4)に保持される。図４に画面分割手段１10によってN個の分割画像に分割された分割画像を示す。図４において、N個に分割された分割画像のサイズは、縦横共に１マクロブロックサイズ大きいサイズに分割され、各々の分割画像４01-i(i=1〜4)は隣接する分割画像間でオーバーラップする領域を有する。分割された分割画像４01-i(i=1〜4)は分割領域反転手段１60-i(i=1〜4）によって、隣接する分割画像間のオーバーラップ領域が左および上に位置するように上下、左右、もしくは上下左右に反転される。
【００３２】
図５において、画面分割手段１10によってN個に分割された分割画像４01-i(i=1〜4)は、分割領域反転手段１60-i(i=1〜4）によって反転された分割画像５01-i(i=1〜4）になる。次に、各々反転された分割画像５01-i(i=1〜4）は、分割画像符号化手段１02-i(i=1〜4）によって符号化される。
【００３３】
図２に分割画像符号化手段１02-i(i=1〜4）の処理ブロックを示す。
【００３４】
図２に示す分割画像符号化手段１02-i(i=1〜4)は、減算器２21、直交変換部２22、量子化部２23、可変長符号化部２24、バッファ２25、レート制御部２26、逆量子化部２27、逆直交変換部２28、加算器２29、デブロックフィルタ部２210、フレームメモリ２211、動き補償予測部２212、画面内予測部２213、および予測モード制御部２214を有する。
【００３５】
図２に示した分割画像符号化手段１02-i(i=1〜4)の基本的な動作を説明する。分割画像符号化手段１02-i(i=1〜4)は、分割領域反転手段１60-i(i=1〜4)から順次入力されるピクチャごとの各分割画像信号に対して、直交変換部２22において直交変換処理を行なう。ピクチャタイプがＰ-ピクチャであって、マクロブロックタイプがイントラマクロブロックでない場合には、減算器２21は分割画像信号から動き補償予測部２212の画像信号を減じて動き補償予測画像との予測誤差を検出する。直交変換部２22は予測誤差を直交変換処理して変換係数を算出する。量子化部２23は直交変換部２22で得られた変換係数を量子化し、可変長符号化部２24は量子化結果を動きベクトルおよび符号化モード情報とともに可変長符号化し、バッファ２25がその結果を蓄積する。
【００３６】
ピクチャタイプがＩ-ピクチャおよびＰ-ピクチャの場合には、後でピクチャを動き補償予測の参照画面として用いる必要がある。このため、上述した減算器２21、直交変換部２22、量子化部２23、可変長符号化部２24およびバッファ２25における処理の他に、復号装置が行う処理に類似した下記の処理が行われる。逆量子化部２27は量子化結果を逆量子化して量子化部２23に入力される前の直交変換係数を算出する。逆直交変換部２28は逆量子化結果を逆直交変換処理して直交変換部２22に入力される前の予測誤差に該当する値を算出する。インターマクロブロックなら、加算器２29は直交変換部２22の結果と動き補償予測部２212の結果とを加算して、減算器２21に入力される前の分割画像信号の出力に該当する信号を算出し、結果をフレームメモリ２211に記憶する。イントラマクロブロックなら、加算器２29は直交変換部２22の結果と画面内予測部２213の結果とを加算して、減算器２21に入力される前の分割画像信号の出力に該当する信号を算出し、加算結果をフレームメモリ２211に記憶する。
【００３７】
フレームメモリ２211に記憶された画像は、インターマクロブロックであれば動き補償予測部２212において動き補償が予測されて、その結果が加算器２29および減算器２21に入力される。また、イントラマクロブロックであれば画面内予測部２213において隣接画素による画面内予測がされて、その結果が加算器２29および減算器２21に入力される。
【００３８】
上述した画面内予測部２213の処理は、予測モード制御手段２214により制御される。
【００３９】
図６、図７を用いて画面内予測処理を説明する。図６において符号化対象マクロブロックMBxの画面内予測は、符号化対象マクロブロックMBxの左隣接マクロブロックMBaと上隣接マクロブロックMBbの画素情報を用いて行われる。8方向からの予測モードにより、符号化対象MBxの残差情報が生成される。図７において、Block1は垂直予測モード(=0)、Block2は水平予測モード(=1)が行われることを図示している。隣接するマクロブロックがない画像領域境界のマクロブロックの予測モードは、DC予測モード(=2)に決定されることがMPEG4-AVC/H.264符号化規格で定義されている。DC予測モードは、存在する隣接画素の平均値を予測値として残差情報が生成される。また、全く隣接画素が存在しない、左上の画像領域境界のDC予測モードは、128を予測値として残差情報が生成される。そのため、画像領域周辺の予測符号化効率が低下していた。しかし、本実施形態では、縦横共に１マクロブロックサイズ大きいサイズに分割し、拡張領域が分割画像領域の左および上に位置するように、分割領域反転手段１60-i(i=1〜4）によって、上下、左右、もしくは上下左右に反転される。拡張領域を画面内予測処理に用いることができるため、図６において、符号化対象マクロブロックMBxの左側および上側のブロックの予測モードはDC予測以外の符号化モードを選択することができ、符号化効率の向上が可能となる。また、画面内予測モードを符号化する際、予測モードの情報ビットが極力発生させないように、符号化対象マクロブロックの予測モードは、左と上に隣接するマクロブロックの予測モードを元に符号化される。符号化対象マクロブロックの予測モードが、周辺の隣接マクロブロックの、予測モードの最小値と一致する場合、余分なビットは発生しない。しかし、周辺の隣接マクロブロックよりも大きい予測モードが発生した場合、符号化ストリームにはrem_intra4x4_pred_modeという3ビットの符号化情報が挿入される。従って、画像を分割する際に拡張した1マクロブロック領域における境界ブロックより内側のブロックに関しては、DC予測モードより小さい予測モードが発生するように予測モード制御部２214は画面内予測部２213を制御する。DC予測モードより小さい予測モードとは、具体的には、０：垂直予測、１：水平予測、２：DC予測である。
【００４０】
次に、図３において、分割領域回転手段F60-i(i=1〜4)について説明する。図３は図１における分割領域反転手段１60-i(i=1〜4)を置き換えたものである。前述した分割領域反転手段１60-i(i=1〜4)は分割した画像領域を拡張領域が左上に位置するように、各々の分割画像を上下および／または左右に反転することを行った。しかし、場合によっては、全ての予測方向を行った上で一番符号化効率の良い符号化方向を選択するほうが符号化効率が向上する場合がある。そのため、図８に示すように、分割領域回転手段３60-i(i=1〜4)は分割画像領域を90度毎に回転させて画面内予測符号化を行うことが可能となる。
【００４１】
次に、図９において、予測参照領域制御手段について説明する。
【００４２】
前述した画面内予測処理に用いる参照画像領域は、同じフレーム内の、違う分割画像領域の画素情報を用いていた。そのため、復号化の際の参照画素領域は同じフレームの符号化データから再構成する必要があるため、符号化の際には拡張画素領域も含めて符号化を行う必要があった。そこで、予測参照領域を前フレームの同じ位置のマクロブロック情報から取得すること、つまり、既に符号化済のフレーム情報を用いることで、余分な予測参照領域を符号化する必要がなくなる。図９において、斜線領域９01-1が本来符号化すべき符号化領域であり、画面内予測処理には、1マクロブロック拡張した９01-2領域が必要である。その領域を前フレーム（N-1）の９01-3領域から取得することで、斜線部分９01-4領域のみ符号化を行えば、復号化の際の参照画素領域は既に復号済の前フレームの再構成された画素情報を使用することができる。
【００４３】
なお、上述の実施例においては、Ｈ．２６４規格に従って符号化処理を行う場合を想定して述べたが、本発明はこれに限らず、複数のピクチャを参照ピクチャとすることが可能な種々の符号化方式で符号化処理を行う場合に広く適用できる。
【００４４】
また、上述の実施例においては、各処理手段がハードウェアで構成され、そのハードウェアが符号化処理端末として構成される場合について述べた。しかし、本発明ではこれに限らず、各処理手段がハードウェアで構成され、そのハードウェアが一つのＬＳＩとして構成される場合も考えられる。
【００４５】
また、ソフトウェア処理により、ＬＳＩ内の専用デジタル信号処理プロセッサの演算処理手段を制御する組み込みプログラムとして構成される場合も考えられる。
【００４６】
また、ソフトウェア処理により、パーソナルコンピュータ内の汎用演算処理手段を制御するプログラムとして構成される場合も考えられる。
【００４７】
この場合、演算処理手段のプログラムは、光ディスク、磁気ディスク、メモリカード、ＬＳＩ内の命令メモリ等の、種々の記録媒体に記録して提供してもよく、また、インターネット等のネットワークを介して提供するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る予測符号化装置は、例えば、Ｈ．２６４符号化を用いてHDTV以上の高精細画像の符号化処理を行う撮影システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態における予測符号化装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態における分割画像符号化手段のブロック図
【図３】本発明の実施の形態における予測符号化装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態における画像分割手段で分割される画像を説明する概略図
【図５】本発明の実施の形態における分割領域反転手段で反転される画像を説明する概略図
【図６】画面内予測処理を説明する概略図
【図７】画面内予測処理の予測モードを説明する概略図
【図８】本発明の実施の形態における分割領域回転手段で回転される画像を説明する概略図
【図９】本発明の実施の形態における参照領域制御手段の動作を説明する概略図
【図１０】従来の動画像符号化装置を説明するブロック図
【図１１】従来の分割画像符号化手段を説明するブロック図
【図１２】従来の画面分割装置で分割される画像を説明する概略図
【図１３】従来の分割画像符号化装置で符号化されるマクロフロック情報を説明する概略図
【符号の説明】
【００５０】
１００    予測符号化装置
１１０    画面分割手段
１２０    分割画像符号化手段
１３０    符号化ストリーム統合手段
１４０    予測モード制御手段
１５０    フレームバッファ
１６０    分割領域反転手段
１７０    予測参照領域制御手段
１８０    フレームバッファ
１９０    記録装置
２２１    減算器
２２２    直交変換部
２２３    量子化部
２２４    可変長符号化部
２２５    バッファ
２２６    レート制御部
２２７    逆量子化部
２２８    逆直交変換部
２２９    加算器
２２１０    デブロックフィルタ部
２２１１    フレームメモリ
２２１２    動き補償予測部
２２１３    画面内予測部
２２１４    予測モード制御部
３６０    分割領域回転手段
４０１    分割領域画像
５０１    分割領域反転画像
８０１    分割領域回転画像
９０１    符号化対象分割領域
１０００    画像符号化装置
１０１０    画面分割装置
１０２０    分割画像符号化装置
１０３０    符号化ストリーム統合装置
１０４０    制御装置
１０５０    ビデオテープ記録装置
１１２１    画面並び替え部
１１２２    減算器
１１２３    DCT部
１１２４    量子化部
１１２５    可変長符号化部
１１２６    バッファ
１１２７    レート制御部
１１２８    逆量子化部
１１２９    逆DCT部
１１３０    加算器
１１３１    フレームメモリ
１１３２    動き補償予測部
１１３３    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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