(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオエンコーダにおける、画像の現在のブロックを符号化する方法であって、
前記現在のブロックについて、予測モードを少なくとも含む現在の符号化パラメータを決定するステップを含み、
当該方法は、
前記現在のブロックの少なくとも１つの近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータから近傍の残差ブロックを決定するステップと、
前記現在のブロックについて、前記近傍の残差ブロックに従って変換を決定するステップと、
前記変換に従って、前記現在のブロックを符号化するステップと、
を更に含む符号化方法。
【請求項２】
前記近傍の残差ブロックに従って前記現在のブロックの係数の走査順序を決定するステップを更に含み、
前記現在のブロックは、前記変換及び前記走査順序に従って符号化される、
請求項１記載の符号化方法。
【請求項３】
前記近傍の残差ブロックに従って量子化タイプを決定するステップを更に含み、
前記現在のブロックは、前記変換、前記量子化タイプ及び走査順序に従って符号化される、
請求項２記載の符号化方法。
【請求項４】
前記現在のブロックについて変換を決定するステップは、
変換のセットのうちのそれぞれの変換により前記近傍の残差ブロックを変換するステップと、
それぞれ変換された近傍の残差ブロックをビットに符号化するステップと、
変換された近傍の残差ブロックが最も少ないビット数で符号化される前記変換のセットのうちの変換を決定するステップと、
を含む請求項１乃至３の何れか記載の符号化方法。
【請求項５】
前記現在の符号化パラメータは、動きデータを含む、
請求項１乃至４の何れか記載の符号化方法。
【請求項６】
前記近傍の残差ブロックを決定するステップは、
前記少なくとも１つの近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータを使用して予測ブロックを決定するステップと、
前記再構成された近傍のブロックから前記予測ブロックを抽出することで、前記近傍の残差ブロックを決定するステップと、
を含む請求項１乃至５の何れか記載の符号化方法。
【請求項７】
前記現在のブロックは、近傍の画素から予測されたINTRAタイプのブロックであり、
前記近傍の残差ブロックを決定するステップは、
前記少なくとも１つの近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータを使用して前記近傍の画素から予測ブロックを決定するステップと、
前記再構成された近傍のブロックから前記予測ブロックを抽出することで、前記近傍の残差ブロックを決定するステップと、
を含む請求項１乃至５の何れか記載の符号化方法。
【請求項８】
ビデオデコーダにおける、画像の現在のブロックを再構成するためにビットストリームを復号化する方法であって、
前記ビットストリームから、前記現在のブロックについて、予測モードを少なくとも含む現在の符号化パラメータを復号化するステップを含み、
当該方法は、
前記現在のブロックの少なくとも１つの近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータから近傍の残差ブロックを決定するステップと、
前記現在のブロックについて、前記近傍の残差ブロックに従って変換を決定するステップと、
前記変換に従って前記現在のブロックを再構成するステップと、
を含む復号化方法。
【請求項９】
前記近傍の残差ブロックに従って前記現在のブロックの係数の走査順序を決定するステップを更に含み、
前記現在のブロックは、前記変換及び前記走査順序に従って再構成される、
請求項８記載の復号化方法。
【請求項１０】
前記近傍の残差ブロックに従って量子化タイプを決定するステップを更に含み、
前記現在のブロックは、前記変換、前記量子化タイプ及び前記走査順序に従って再構成される、
請求項８記載の復号化方法。
【請求項１１】
前記近傍の残差ブロックを決定するステップは、
前記近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータを使用して予測ブロックを決定するステップと、
前記再構成された近傍のブロックから前記予測ブロックを抽出することで前記近傍の残差ブロックを決定するステップと、
を含む請求項８乃至１０の何れか記載の復号化方法。
【請求項１２】
画像の現在のブロックを符号化する符号化装置であって、
前記現在のブロックについて、予測モードを少なくとも含む現在の符号化パラメータを決定する手段を含み、
当該符号化装置は、
前記現在のブロックの少なくとも１つの近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータから近傍の残差ブロックを決定する手段と、
前記現在のブロックについて、前記近傍の残差ブロックに従って変換を決定する手段と、
前記変換に従って、前記現在のブロックを符号化する手段と、
を含む符号化装置。
【請求項１３】
当該符号化装置は、請求項１乃至７の何れか記載の符号化方法のステップを実行する、
請求項１２記載の符号化装置。
【請求項１４】
画像の現在のブロックを再構成するためにビットストリームを復号化する復号化装置であって、
前記ビットストリームから、前記現在のブロックについて、予測モードを少なくとも含む現在の符号化パラメータを復号化する手段を含み、
当該復号化装置は、
前記現在のブロックの少なくとも１つの近傍のブロックについて、前記現在の符号化パラメータから近傍の残差ブロックを決定する手段と、
前記現在のブロックについて、前記近傍の残差ブロックに従って変換を決定する手段と、
前記変換に従って前記現在のブロックを再構成する手段と、
を含む復号化装置。
【請求項１５】
当該復号化装置は、請求項８乃至１１の何れか記載の復号化方法のステップを実行する、
請求項１４記載の復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化の分野に関する。より詳細には、本発明は、画像のブロックを符号化する方法及び係るブロックを再構成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のブロックＢｃの１以上の近傍のブロックのうちの１以上のブロックの内容に従って、画像の現在のブロックＢｃを符号化することが従来において知られている。実際、現在のブロックのコンテンツ及び近傍のブロックの内容は、相関することがある。例えば、図１を参照して、ブロックＩ，Ｍ及びＢの内容又はそれらの幾つかの内容は、現在のブロックＢｃを符号化するために考慮される。より詳細には、考慮される近傍のブロックの内容は、それらの符号化及び少なくとも部分的な再構成の後に、これら近傍のブロックの内容である。
【０００３】
また、参照画像と呼ばれる系列の他の画像の参照ブロックと呼ばれるブロックの内容に従って、幾つかの画像の系列に属する画像の現在のブロックＢｃを符号化することが知られており、参照画像は、例えば動きベクトルである動きデータのアイテムにより識別される。実際、現在のブロックＢｃの内容及び参照ブロックの内容は、相関することがある。考慮される参照ブロックの内容は、それらの符号化及び少なくとも部分的な再構成の後に、これらの参照ブロックの内容である。現在のブロックＢｃの隣接するブロックに関連する動きベクトルから決定される予測動きベクトルに従って、参照ブロックを識別する動きベクトルを現在のブロックＢｃについて符号化することが従来において知られている。
【０００４】
さらに、現在のブロックＢｃを符号化し、再構成された近傍の残差ブロックから、二次の予測ブロックとして知られる予測ブロックを決定することが知られている。次いで、二次の予測ブロックは、現在の残差ブロックを予測するために使用される。現在の残差ブロックは、例えば同じ画像又は動きベクトルを使用して別の画像において識別される、一次の予測ブロックと呼ばれる予測ブロックからの現在のブロックの予測により典型的に決定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、現在のブロックの内容と隣接するブロック又は参照ブロックの内容が原点で相関するとしても、現在のブロックの内容と少なくとも部分的に再構成される近傍のブロック又は参照ブロックの内容は、これら近傍のブロック又は参照ブロックの符号化、次いで再構成のため、必ずしも相関しないか又は余り相関しない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、従来の問題点の少なくとも１つを克服することにある。このため、本発明は、画像の現在のブロックを符号化する方法に関する。本方法は、現在のブロックについて、現在の符号化パラメータを決定するステップ、以前に符号化され、再構成された現在のブロックの少なくとも１つの近傍のブロックについて、現在の符号化パラメータから近傍の残差ブロックを決定するステップ、及び近傍の残差ブロックに従って、現在の符号化パラメータをもつ現在ブロックを符号化するステップを含む。
【０００７】
本発明の特定の態様によれば、近傍の残差ブロックを決定するステップは、近傍のブロックについて、現在の符号化パラメータを使用して予測ブロックを決定するステップ、再構成された近傍のブロックから予測ブロックを抽出することで、近傍の残差ブロックを決定するステップを含む。
【０００８】
本発明の特定の特性によれば、現在のブロックは、近傍の画素から予測されたINTRAタイプのブロックであり、近傍の残差ブロックを決定するステップは、近傍のブロックについて、現在の符号化パラメータを使用して近傍の画素から予測ブロックを決定するステップ、再構成された近傍のブロックからクブロックを抽出することで、近傍の残差ブロックを決定するステップを含む。
【０００９】
有利なことに、近傍の残差ブロックに従って現在のブロックを符号化するステップは、現在のブロックについて、近傍の残差ブロックに従って少なくとも１つの符号化ツールを決定するステップ、少なくとも１つの符号化ツールで現在のブロックを符号化するステップを含む。
【００１０】
本発明の特定の特性によれば、現在のブロックについて少なくとも１つの符号化ツールを決定するステップは、現在のブロックの係数の符号化のための、係数の走査順序を決定するステップを含む。
【００１１】
本発明の別の特定の特性によれば、現在のブロックについて少なくとも１つの符号化ツールを決定するステップは、変換を決定するステップを含む。
【００１２】
有利なことに、近傍の残差ブロックに従って、現在のブロックを符号化するステップは、現在のブロックについて、現在の予測ブロックを決定するステップ、現在のブロックについて、現在のブロックから現在の予測ブロックを抽出することで第一の残差ブロックを決定するステップ、近傍の残差ブロックから残差の予測ブロックを決定するステップ、及び第一の残差ブロックから残差の予測ブロックを抽出することで、現在のブロックについて第二の残差ブロックを決定するステップ、第二の残差ブロックを符号化するステップを含む。
【００１３】
また、本発明は、符号化データのストリームにおける画像の現在のブロックを再構成する方法に関し、現在のブロックについて、符号化データのストリームから現在の符号化パラメータを復号化するステップ、以前に再構成された現在のブロックの空間的に近傍にある少なくとも１つのブロックについて、現在の符号化パラメータによる近傍のブロックの符号化から得られた近傍の残差ブロックを決定するステップ、及び近傍の残差ブロックに従って現在のブロックを再構成するステップを含む。
【００１４】
本発明の特定の態様によれば、近傍の残差ブロックに従って現在のブロックを再構成するステップは、現在のブロックについて、近傍の残差ブロックに従って少なくとも１つの符号化ツールを決定するステップ、及び少なくとも１つの符号化ツールにより現在のブロックを再構成するステップを含む。
【００１５】
本発明の別の特定の態様によれば、近傍の残差ブロックに従って現在のブロックを再構成するステップは、現在のブロックについて、符号化データのストリームから残差ブロックを再構成するステップ、現在のブロックについて現在の予測ブロックを決定するステップ、並びに、残差ブロック、現在の予測ブロック及び残差の予測ブロックを結合することで、現在のブロックを再構成するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明は、添付図面を参照して、限定されるものではない実施の形態及び有利な実現により良好に理解され、例示される。
【図１】現在のブロックＢc及びその近傍のブロックＩ，Ｍ，Ａ及びＢを示す。
【図２】本発明に係る現在のブロックの符号化方法を示す。
【図３】本発明に係る符号化方法の特定の第一のステップを示す。
【図４】現在の画像Ｉcにおける現在のブロックＢc及び再構成された近傍のブロック、並びに動きベクトルＭＶ1により識別されるそれぞれの参照ブロックを示す。
【図５】現在のブロックＢc及び再構成された近傍のブロックを示す。
【図６】現在のブロックＢc及び再構成された近傍のブロックを示す。
【図７】現在の画像Ｉcにおける現在のブロックＢc及び再構成された近傍のブロック、並びにそれらの予測ブロックを示す。
【図８】現在の画像Ｉcにおける現在のブロックＢc及び再構成された近傍のブロック、並びにそれらの予測ブロックを示す。
【図９】第一の実施の形態に係る符号化方法の特定の第二のステップを示す図である。
【図１０】係数のブロックと、係数の符号化のための走査順序を示す図である。
【図１１】第二の実施の形態に係る符号化方法の特定の第二のステップを示す図である。
【図１２】本発明に係る現在のブロックを再構成する方法を示す図である。
【図１３】第一の実施の形態に係る再構成方法の特定のステップを示す図である。
【図１４】第二の実施の形態に係る再構成方法の特定のステップを示す図である。
【図１５】本発明に係る符号化装置を示す図である。
【図１６】本発明に係る復号化装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
画像系列は、幾つかの画像の系列である。それぞれの画像は、画素又はイメージポイントを有しており、それぞれの画素又はイメージポイントは、画像データの少なくとも１つのアイテムと関連される。画像データのアイテムは、例えば輝度データのアイテム又は色度データのアイテムである。
【００１８】
用語「動きデータ」は、広義に理解されるべきである。動きデータは、動きベクトルを含み、おそらく参照画像が画像系列において識別されるのを可能にする参照画像インデックスを含む。また、動きデータは、予測ブロックを決定するために使用される補間タイプを示す情報のアイテムを含む。実際、ブロックＢｃと関連される動きデータが整数の座標を有さない場合、画像データは、予測ブロックＢｐを決定するために参照画像Ｉｒｅｆにおいて補間される必要がある。あるブロックと関連される動きデータは、例えばブロックペアリングといった動き予測方法により一般に計算される。しかし、本発明は、動きベクトルがブロックと関連されるのを可能にする方法により制限されない。用語「残差データ」は、他のデータの抽出後に取得されるデータを意味する。この抽出は、一般に、予測データをソースデータから画素毎に減算することである。しかし、抽出は、より一般的であり、特に重み付け減算を含む。用語「残差データ」は、用語「残差」と同義である。残差ブロックは、残差データが関連される画素のブロックである。
【００１９】
用語「変換された残差データ」は、変換が適用された残差データを意味する。DCT（離散コサイン変換）は、I.E.Richardsonによる書籍“H.264 and MPEG-4 video compression”J.Wiley & Sons in September 2003の3.4.2.2節で記載される変換の例である。I.E.Richardsonによる書籍の3.4.2.3節に記載されるウェーブレット変換及びアダマール変換は、例えば残差の輝度及び／又は色度のデータといった画像データのブロックを、「周波数データのブロック」又は「係数のブロック」とも呼ばれる「変換データのブロック」に変換する。
【００２０】
用語「予測データ」は、他のデータを予測するために使用されるデータを意味する。予測ブロックは、予測データが関連される画素のブロックである。予測ブロックは、予測（空間予測又はイントラ画像予測）するブロックが属する画像と同じ画像の１以上のブロックから取得されるか、又は予測するブロックが属する画像の異なる画像（時間予測又はインター画像予測）の１つのブロック（１方向予測）又は複数のブロック（双方向予測）から取得される。
【００２１】
用語「予測モード」は、ブロックが符号化される方式を指定する。予測モードのうち、空間予測に対応するINTRAモードと、時間予測に対応するINTERモードがある。予測モードは、ブロックが符号化されるように分割される方式を指定する。
従って、サイズ16×16のブロックに関連する8×8 INTER予測モードは、16×16のブロックが４つの8×8のブロックに分割され、時間予測により予測されることを意味する。
【００２２】
用語「再構成されたデータ」は、残差データと予測との結合の後に取得されるデータを意味する。結合は、一般に予測データの残差データへの画素毎の加算である。しかし、結合は、より一般的であり、特に重み付け加算を含む。再構成されたブロックは、再構成された画像データが関連される画素のブロックである。現在のブロックの近傍のブロックは、現在のブロックに多かれ少なかれ近くに位置するブロックであるが、必ずしも隣接していない。現在の画素（それぞれ現在のブロック）と同一位置に位置する画素（それぞれブロック）は、異なる画像における同じ位置に位置する画素である。用語「符号化」は、広義に解釈されるべきである。符号化は、必須というわけではないが、画像データの変換及び／又は量子化を含む。同様に、用語「符号化」は、画像データがバイナリ形式で明示的に符号化されない場合でさえ、即ちエントロピー符号化の処理が省略されたときでさえ使用される。
【００２３】
図２を参照して、本発明は、現在の画像Ｉcの現在のブロックＢcを符号化する方法に関する。ステップ１０の間、符号化パラメータＰcは、現在のブロックＢcについて決定される。例えば、符号化パラメータは、予測モード（例えばINTER/INTRAモード、分割のタイプ）、おそらく動きデータ（たとえば動きベクトル、参照画像インデックス）である。係る符号化パラメータＰcを決定するため、可能性のあるパラメータのセットのうち、現在のブロックＢcについてビットレート歪みのタイプの関数を最小にするパラメータのセットを選択することが知られている。保持されるパラメータのセットは、最良の符号化のコスト／歪みの妥協を与えるものである。係る方法は、比較的コストがかかる。また、現在のブロックＢcの事前の分析に従って、所定のパラメータの数を予め選択することで、係る符号化パラメータＰcを決定することが知られている。例えば、INTRA予測モードは、現在のブロックＢcの近傍にあるブロックにおける方向の勾配の分析に従って選択される。実際、方向の勾配の分析がこれらのブロックにおける強い水平方向の勾配の存在を示す場合、これは、垂直方向のラインの存在を示す。この場合、垂直方向のINTRA予測モードが好ましい。本発明は、符号化パラメータＰcを決定するために使用される方法により制限されず、何れかの方法が適している。
【００２４】
ステップ１２の間、近傍の残差ブロックＢvresは、以前に符号化され、符号化パラメータＰcから再構成された少なくとも１つの近傍のブロックＢvについて決定される。このため、図３を参照して、予測ブロックＢvpredは、ステップ１２０の間に、符号化パラメータＰcを使用して、再構成された近傍のブロックＢvrecについて決定される。ステップ１２２の間、近傍の残差ブロックＢvrecは、近傍のブロックＢvから予測ブロックＢvpredを抽出することで決定される。例えば、ステップ１０で現在のブロックＢcについて決定された符号化パラメータＰcが16×16のINTER予測モード、動きベクトルＭＶc及び参照画像Ｉrefである場合、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、図４に示されるのと同じ符号化パラメータから決定される。別の例によれば、ステップ１０で現在のブロックＢcについて決定される符号化パラメータＰcが垂直方向16×16
INTRA予測モードである場合、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、図５に示されるのと同じ符号化パラメータＰcから決定される。この図において、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、再構成された近傍のブロックＢvrecの真上に位置されるブロックに属する画素Ｐ’’から決定される。
【００２５】
変形例によれば、現在のブロックが、近傍の画素から予測されたINTRAタイプのブロックであるとき、再構成されたブロックＢvrecの予測ブロックは、現在のブロック予測するために使用されたのと同じ符号化パラメータＰc及び同じ画素Ｐ’から決定される。例えば、ステップ１０で現在のブロックＢcについて決定された符号化パラメータＰcが垂直方向16×16
INTRA予測モードである場合、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、図６に示される現在のブロックＢcを予測するために使用されたのと同じ符号化パラメータＰc及び同じ画素Ｐ’から決定される。この図において、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、この近傍のブロックに属する画素Ｐ’から決定される。
【００２６】
更に別の変形例によれば、現在のブロックがテンプレートマッチング方法により識別された現在のブロックＢcが属する画像の別のブロックに属する画素から予測されたINTRAタイプのブロックであるとき、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、現在のブロックを予測するために使用されたのと同じ符号化パラメータＰc及び同じ画素から決定される。例えば、ステップ１０において現在のブロックＢcについて決定された符号化パラメータＰcがテンプレートマッチングによる4×4予測モードである場合、再構成された近傍のブロックＢvrecの予測ブロックは、図７に示される現在のブロックＢcを予測するために使用されたのと同じ符号化パラメータ及び同じ再構成された近傍の画素L，K，J，I，M，B，C，Dから決定される。
【００２７】
テンプレートマッチング予測方法によれば、現在のブロックＢcの予測ブロックは、現在の画像Ｉcにおいて、現在のブロックの近傍の画素L，K，J，I，M，A，B，C，Dに最良に整合する画素l，k，j，i，m，a，b，c及びdを含むテンプレートをサーチすることで決定される。例えば、画素l，k，j，i，m，a，b，c及びdは、以下のように、画素毎の差の絶対値の合計を最小にする。
【００２８】
【数１】
0005646641.tif 000002
ひとたび、テンプレートl，k，j，i，m，a，b及びdは、画像Ｉcにおいて識別されると、予測ブロックＢpと予測ブロックＢvpredは、ダイレクトに決定される。これらのブロックは、ブロックＢc及びＢvrecがテンプレートL，K，J，I，M，A，B，C，Dに関して占める位置と同じテンプレートl，k，j，i，m，a，b，c及びdに関する位置を占める。
【００２９】
以下に提示される変形例では、近傍の残差ブロックＢvresは、以前に符号化及び再構成された現在のブロックＢcの１つの近傍のブロックＢvについて決定される。別の変形例によれば、幾つかの近傍の残差ブロックは、図８に示される幾つかの予測ブロックＢvpredから決定される。
【００３０】
ステップ１４の間、現在のブロックＢcは、近傍の残差ブロックＢvrecを考慮して符号化される。図９に示される第一の実施の形態によれば、現在のブロックＢcの符号化は、近傍の残差ブロックＢvrecに従って少なくとも１つの符号化ツールＯcの現在のブロックについての決定１４０、及びこの符号化ツールＯcによる現在のブロックの符号化１４２を含む。現在のブロックを符号化するため、ある変換を使用して画像又は残差を係数に変換することが知られている。この変換は、幾つかの変換のセットにおいて選択することができ、選択は、Ｂvrecに従って行われる。例えば、選択される変換は、ブロックＢvrecの符号化コストを最小化する。より正確には、近傍の残差ブロックＢvrecは、変換のセットのそれぞれの変換により、変換され、おそらく量子化され、次いでエントロピー符号化により符号化される。それぞれの場合、Ｂvrecの符号化のために必要なビット数が決定され、ビット数が最小であるセットのうちの変換が選択される。幾つかの近傍の残差ブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recがステップ１２で決定される特定の場合、全体のビット数が最小であるセットのうちの変換が選択される。全体のビット数は、ステップ１２で決定される残差の全ての近傍のブロックの符号化のために必要なビット数である。次いで、選択される変換は、現在のブロックを符号化するために使用される。
【００３１】
別の変形例によれば、Ｂvrecは、Karhunen Loeve（K-L）変換を決定するために使用される。このため、ランダム変数として１以上のブロックの残差Ｂvrecを使用して、主成分における分析が適用される。
【００３２】
更に別の変形例として、現在のブロックＢcを符号化するために幾つかの量子化タイプが存在する場合に、同じやり方で量子化タイプが選択される。
【００３３】
又、係数を符号化するため、走査順序に従ってブロックを走査することが知られている。一般に、ブロックの走査順序は固定されており、コーダ及びデコーダに知られている。ジグザグにおけるブロックの走査は、係る走査順序の既知の例である。ジグザグの走査順序は、図１０の左側に示される。本発明によれば、係数の現在のブロックの走査順序は、Ｂvrecに従って適合される。例えば、図１０を参照して、ブロックＢvrecの係数がゼロである場合、現在のブロックＢcにおける対応する係数は、更に符号化されるように置き換えられる。実際に、結局全てのゼロの係数をグループを再編成するやり方で係数のブロックを走査することが特に有利であり、これにより、符号化のコストが最小化される。実際、（RUN, LEVEL）タイプの符号化により、値LEVELの非ゼロの係数に先行するゼロの数が符号化される。従って、結局、ゼロの係数を再編成することは興味がある。
【００３４】
幾つかの近傍のブロックの場合、これらのブロックの統計値が使用される。ステップ１４２の間、現在のブロックＢcは、ステップ１４０において決定された１以上の符号化ツールから符号化される。ステップ１４２は、符号化パラメータＰcから、現在のブロックＢcについて残差のブロックを決定することを含み、従って、残差のブロック変換、量子化及びエントロピー符号化が決定される。変換及び／又は量子化は、ステップ１４０において決定された符号化ツールを考慮する。同様に、エントロピー符号化は、ステップ１４０において決定された走査順序を考慮する。
【００３５】
図１１に示される第二の実施の形態によれば、現在のブロックＢcの符号化は、現在のブロックＢcの二次の予測を含む。二次の予測は、残差自身の予測であり、一次の予測は、輝度及び／又は色度の画像データの予測である。このため、ステップ１４６の間、残差の予測ブロックは、１以上の近傍の残差ブロックから決定される。例えば、１つの近傍の残差ブロックＢvrecがステップ１２において決定された場合、残差の予測ブロックＲpredであると考えられる。
【００３６】
変形例によれば、残差予測ブロックＲpredは、ｇ(Ｒpred)に等しく、この場合ｇ(.)は、近傍の残差ブロックＢvrecの低周波のみを保持する低域通過フィルタリングの関数である。他の例によれば、ｇ(.)は、近傍の残差ブロックＢvrecの高周波よりも低周波に対してより重要度を与える重み付け関数である。幾つかの近傍の残差のブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recがステップ１２で決定される場合、残差の予測ブロックＲpredは、ｆ(Ｂv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3rec)に等しく、この場合、ｆ(.)は、幾つかの近傍の残差のブロックの編成を可能にする関数である。例えば、ｆ(.)は、平均関数である。この場合、それぞれの画素のブロックＲpredは、近傍の残差ブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recの対応する画素の平均に等しい。別の例に拠れば、関数ｆ(.)は、メジアン関数である。この場合、それぞれの画素のブロックＲpredは、近傍の残差ブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recの対応する画素の中央値に等しい。ステップ１４７の間、二次の現在の残差ブロックＲ２は、一次の残差のブロックから残差の予測ブロックＲpredを抽出することで、例えば一次の残差のブロックから残差の予測ブロックＲpredを画素毎に減算することで決定される。ステップ１４８の間、二次の現在の残差ブロックＲ２が符号化される。このステップ１４８は、二次の現在の残差ブロックＲ２の変換、量子化、次いでエントロピー符号化を典型的に含む。一次のＲ１の残差のブロックは、現在のブロックＢcから予測ブロックＢpredを抽出することで、例えば現在のブロックＢcから予測ブロックＢpredを画素毎に減算することで、ステップ１４５の間に決定される。予測ブロックＢpredは、例えば近傍のブロック（INTRAモード）、或いは以前に符号化され、再構成された別の画像のブロック（INTERモード）から、ステップ１４４の間に決定される。  
二次の予測は、符号化されるべき残差の量が低いときに、符号化コストが低減されるのを可能にする。
【００３７】
また、本発明は、図１２に示される符号化データのストリームＦにおける画像の現在のブロックＢcを再構成する方法に関する。  
ステップ２０の間、符号化パラメータＰcは、ストリームＦから復号化される。例えば、符号化パラメータは、予測モード（例えばINTRA/INTERモード、分割タイプ）、おそらく動きデータ（例えば動きベクトル、参照画像インデックス）である。ステップ２２の間、近傍の残差ブロックＢvresは、現在のブロックＢcから再構成された少なくとも１つの近傍のブロックＢvについて、現在の符号化パラメータＰcから決定される。再構成する方法のステップ２２は、符号化方法のステップ１２と同じである。従って、全ての実施の形態は、ステップ１２について記載されたそれらの変形例と同様に、再構成の方法のステップ２２で適用される。ステップ２４の間、現在のブロックＢcは、ステップ２２で決定された近傍の残差のブロックＢvrecを考慮して再構成される。
【００３８】
図１３に示される第１の実施の形態によれば、現在のブロックＢcの再構成は、近傍の残差のブロックＢvresに従って少なくとも１つの符号化ツールＯcを現在のブロックについて決定すること２４０、及びこの符号化ツールＯcにより現在のブロックを再構成すること２４２を含む。現在のブロックを再構成して、ステップ１４において符号化方法により使用されたのとは逆の変換を使用して係数を残差又は画像データに変換することが知られている。この変換は、幾つかの変換のセットにおいて選択され、この選択は、Ｂvresに従って行われる。本発明によれば、変換は、ステップ１４２の間の符号化方法により使用されたのと同じやり方で選択される。別の変形例によれば、ＢvresにKarhunen Loeve（K-L）変換を決定するために使用される。このため、主成分における分析は、１以上の残差のブロックＢvresをランダム変数として使用して適用される。
【００３９】
更に別の変形例によれば、量子化タイプは、幾つかの量子化タイプが現在のブロックＢcを符号化するために存在する場合に同じやり方で選択される。また、係数の符号化の間に使用される順序に対する二重のやり方でブロックの走査順序に従ってブロックの係数を再構成することが知られている。一般に、ブロックの走査順序は固定されており、コーダ及びデコーダにとって既知である。ジグザグにおけるブロックの走査は、係る走査順序の既知の例である。本発明によれば、係数の現在のブロックの走査順序は、ステップ１４２において符号化方法により使用された順序と同様のやり方でＢvresに従って適合される。
【００４０】
ステップ２４２の間、現在のブロックＢcは、ステップ２４０において決定された符号化ツールから再構成される。ステップ２４２は、ストリームＦのエントロピー復号化により係数のブロックを再構成し、係数のブロックを残差のブロックに逆変換及び逆量子化し、符号化パラメータＰcから予測ブロックを決定し、残差のブロック及び予測のブロックを結合することを含む。逆変換及び／逆量子化は、ステップ２４０で決定された符号化ツールを考慮する。同様に、エントロピー復号化は、ステップ２４０において決定された走査順序を考慮する。
【００４１】
図１４に示される第二の実施の形態によれば、現在のブロックＢcの再構成は、現在のブロックＢcの二次の予測を有する。二次の予測は、残差自体の予測であり、一次の予測は、輝度及び／又は色度の画像データの予測である。
【００４２】
ステップ２４４の間、二次の現在の残差ブロックＲ２が再構成される。このステップは、Ｆの少なくとも１部のエントロピー復号化、逆量子化、次いで逆変換を一般に含む。
【００４３】
ステップ２４５の間、予測ブロックＢpredは、例えば近傍のブロック（INTRAモード）又は以前に再構成された別の画像のブロック（INTERモード）から一般に決定される。
【００４４】
ステップ２４６の間、残差の予測ブロックＲpredは、１以上の近傍の残差ブロックから決定される。例えば、１つの近傍の残差ブロックＢvresがステップ２２で決定される場合、残差の予測ブロックＲpredであるとして考慮される。変形例によれば、残差の予測ブロックＲpredは、ｇ(Ｂvres)に等しく、この場合、ｇ(.)は、近傍の残差ブロックＢvresの低周波のみを保持する低域通過フィルタリングの関数である。他の例によれば、ｇ(.)は、近傍の残差のブロックＢvresの高周波よりも低周波に対して重要度を与える重み付け関数である。幾つかの近傍の残差ブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recがステップ２２において決定される場合、残差の予測ブロックＲpredは、ｆ(Ｂv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3rec，．．．)に等しく、この場合、ｆ(.)は、幾つかの近傍の残差ブロックの編成を可能にする関数である。例えば、ｆ(.)は平均関数である。この場合、ブロックＲpredのそれぞれの画素は、近傍の残差ブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recの対応する画素の平均に等しい。別の例によれば、関数ｆ(.)は、メジアン関数である。この場合、ブロックＲpredのそれぞれの画素は、近傍の残差ブロックＢv1rec，Ｂv2rec，Ｂv3recの対応する画素の中央値に等しい。ステップ２４７の間、現在のブロックＢcは、結合により、例えば二次の再構成された残差のブロックＲ２、予測ブロックＢpred及び残差の予測ブロックＲpredを画素毎に加えることで再構成される。
【００４５】
また、本発明は、図１５を参照して記載される符号化装置１２と図１６を参照して記載される復号化装置１３とに関連する。図１５及び図１６において、図示されるモジュールは、機能的なユニットであり、物理的に区別可能なユニットであるか又は物理的に区別可能なユニットではない。例えば、これらのモジュール又はこれらモジュールの幾つかは、１つのコンポーネントにグループ化されるか、又は同じソフトウェアの機能を構成する。逆に幾つかのモジュールは、個別の物理的なエンティティから構成される場合がある。
【００４６】
図１５を参照して、符号化装置１２は、画像系列に属する画像を入力で受ける。それぞれの画像は、画素のブロックに分割され、画素のブロックのそれぞれは、画像データの少なくとも１つのアイテムに関連する。符号化装置１２は、時間予測による符号化を特に実現する。時間予測による符号化又はINTER符号化に関連する符号化装置１２のモジュールのみが図１２に示される。図示されない他のモジュールであって、ビデオコーダの分野における当業者により知られている他のモジュールは、空間予測あり又は空間予測なしでINTRA符号化を実現する。符号化装置１２は、抽出、例えば現在のブロックＢcから予測ブロックＢpredを画素毎に減算し、残差データのブロックＢresを生成することができる計算モジュール１２００を有する。符号化装置は、残差ブロックＢresを変換し、次いで量子化されたデータに量子化することができるモジュール１２０２を更に有する。変換Ｔは、例えば離散コサイン変換（又はＤＣＴ）である。符号化装置１２は、量子化されたデータを符号化データのストリームＦに符号化することができるエントロピー符号化モジュール１２０４を更に有する。符号化装置１２は、モジュール１２０２の逆演算を実行するモジュール１２０６を更に有する。モジュール１２０６は、逆量子化Ｑ-1、続いて逆変換Ｔ-1を実行する。モジュール１２０６は、モジュール１２０６からのデータのブロックを予測ブロックＢpに結合して、例えばモジュール１２０６からのデータのブロックを予測ブロックＢpに画素毎に加えて、メモリ１２１０に記憶される再構成された画像データのブロックを生成することができるモジュール１２０８に接続される。
【００４７】
符号化装置１２は、ブロックＢcとメモリ１２１０に記憶された参照画像Ｉrefのブロックとの間の少なくとも１つの動きベクトルＭＶcを予測するすることができる動き予測モジュール１２１２を更に有し、この画像は、予め符号化され、次いで再構成される。変形例によれば、動き予測は、現在のブロックＢcとオリジナルの参照画像Ｉcとの間で実行され、この場合、メモリ１２１０は、動き予測モジュール１２１２に接続されない。当業者に知られている方法によれば、動き予測モジュールは、動きデータのアイテム、現在のブロックＢcと動きデータのアイテムにより識別される参照画像Ｉrefにおけるブロックとの間で計算されるエラーを最小にするように、特に動きベクトルについて参照画像Ｉrefをサーチする。
【００４８】
決定される動きデータは、動き予測モジュール１２１２により決定モジュール１２１４に送信され、決定モジュールは、現在のブロックＢcについて符号化パラメータを選択することができる。特に、決定モジュール１２１４は、符号化モードの予め定義されたセットにおいて、ブロックＢcについて符号化モードを決定する。従って、決定モジュール１２１４は、符号化方法のステップ１０を実現する。保持される符号化モードは、例えばビットレート‐歪みのタイプの基準を最小にする。しかし、本発明は、この選択方法に制限されず、保持されるモードは、例えば先験的なタイプの基準といった別の基準に従って選択することができる。決定モジュール１２１４により選択される符号化モードは、例えば時間予測モード又はINTERモードの場合における動きデータである動きデータと同様に、判定モジュール１２１４により決定される符号化モードから、及びおそらく動き予測モジュール１２１２（画像間予測）により決定される動きデータから予測モジュールＢpredに送信される。選択された符号化モード、及び適切であれば動きデータは、ストリームＦに符号化されるように、エントロピー符号化モジュール１２０４に送信される。有利なことに、本発明に係る符号化装置は、符号化方法のステップ１２を実現する制御モジュール１２１８を有する。再構成方法のステップ１４は、異なる符号化モジュール１２０２，１３０６及び１２０４において個別に実現される。
【００４９】
図１６を参照して、復号化モジュール１３は、画像の系列を表す符号化データからなるストリームＦを入力で受信する。ストリームＦは、例えば符号化モードといった復号化データ、及び画像のコンテンツに関連する復号化データを生成することができるエントロピー復号化モジュール１３００を有する。
【００５０】
また、復号化装置１３は、動きデータの再構成モジュールを有する。第一の実施の形態によれば、動きデータの再構成モジュールは、前記動きデータを表すストリームＦの一部を復号化するエントロピー復号化モジュール１３００である。図１３に示されない変形例によれば、動きデータの再構成モジュールは、動き予測モジュールである。復号化装置１３を介して動きデータを再構成するこのソリューションは、「テンプレートマッチング」として知られている。
【００５１】
次いで、画像のコンテンツに関連する復号化されたデータは、逆量子化、続いて逆変換を実行することができるモジュール１３０２に送信される。モジュール１３０３は、符号化ストリームＦを生成した符号化装置１２のモジュール１２０６と同じである。モジュール１３０２は、モジュール１３０２と予測モジュールＢpredとからのブロックを結合して、例えばモジュール１３０２と予測モジュールＢpredからのブロックを画素毎に加えて、メモリ１３０６に記憶される再構成された現在のブロックＢcを生成することができる計算モジュール１３０４に接続される。また、復号化装置１３は、予測モジュール１３０８を有する。予測モジュール１３０８は、エントロピー復号化モジュール１３００により現在のブロックについて復号化された符号化モードと、おそらく動きデータ再構成モジュールにより決定された動きデータとから、予測ブロックＢpredを決定する。有利なことに、本発明に係る復号化装置は、再構成方法のステップ２２を実現する制御モジュール１２１８を有する。再構成方法のステップ２４は、異なる再構成モジュール１３００及び１３０２を個別に実現する。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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