(57)【要約】【課題】  画像又はスライス境界の上端又は左端に位置する画像部分のイントラ予測符号化による画質劣化を抑制する。【解決手段】  位置検出部（１１２）は、マクロブロック情報及びスライス境界情報に従い符号化対象ブロックが画像上で、画像又はスライス境界の上端又は左端である予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する。イントラ予測部（１０２）は、位置検出部（１１２）の検出結果に従い、符号化対象ブロックが予測方向制限位置に位置する場合に、イントラ４×４予測で予測モードを決定し、それ以外の場合には、イントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測の中で予測モードを決定する。【選択図】  図１
2014075652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化装置であって、
符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置する場合のイントラ予測のブロックサイズを、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置しない場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定手段
とを具備することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記予測モード決定手段は、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置する場合のイントラ予測のブロックサイズを、選択できるブロックサイズの内で最小のサイズに設定することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記予測モード決定手段は、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置する場合に、選択できるブロックサイズの内でより小さいサイズを選択する方法で、採用すべき予測モードを決定することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化装置であって、
符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出手段と、
前記符号化対象ブロックの画像の相関方向を検出する相関検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果及び前記相関検出手段の検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出手段の検出する相関方向が特定の方向を示す場合のイントラ予測のブロックサイズを、それ以外の場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定手段
とを具備することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項５】
前記予測モード決定手段は、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出手段の検出する相関方向が特定の方向を示す場合のイントラ予測のブロックサイズを、選択できるブロックサイズの内で最小のサイズに設定することを特徴とする請求項４に記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記予測モード決定手段は、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出手段の検出する相関方向が特定の方向を示す場合に、選択できるブロックサイズの内でより小さいサイズを選択する方法で、採用すべき予測モードを決定することを特徴とする請求項４に記載の画像符号化装置。
【請求項７】
前記予測方向制限位置は、前記入力画像の上端、左端、並びに、スライス境界の上端及び左端のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項８】
前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出手段の検出する相関方向が特定の方向を示す場合は、前記符号化対象ブロックが前記入力画像の上端及びスライス境界の上端の何れかに位置し、前記相関検出手段の検出する相関方向が縦方向を示す場合を含む請求項４乃至６の何れか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項９】
前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出手段の検出する相関方向が特定の方向を示す場合は、前記符号化対象ブロックが前記入力画像の左端及びスライス境界の左端の何れかに位置し、前記相関検出手段の検出する相関方向が横方向を示す場合を含む請求項４、５、６又は８に記載の画像符号化装置。
【請求項１０】
入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化方法であって、
符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出ステップと、
前記位置検出ステップの検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置する場合のイントラ予測のブロックサイズを、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置しない場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定ステップと、
前記予測モード決定ステップで決定された前記予測モードで前記符号化対象ブロックをイントラ予測符号化するステップ
とを具備することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１１】
入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化方法であって、
符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出ステップと、
前記符号化対象ブロックの画像の相関方向を検出する相関検出ステップと、
前記位置検出ステップの検出結果及び前記相関検出ステップの検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出ステップで検出する相関方向が特定の方向を示す場合のイントラ予測のブロックサイズを、それ以外の場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定ステップと、
前記予測モード決定ステップで決定された前記予測モードで前記符号化対象ブロックをイントラ予測符号化するステップ
とを具備することを特徴とする画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像符号化装置及び方法に関し、特にイントラ予測符号化で画像を符号化する画像符号化装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルビデオカメラやハードディスクレコーダなど、動画像を記録できるデジタル機器が普及している。これらのデジタル機器では、情報量の多い動画像を容量の制限されたフラッシュメモリやハードディスクといった記録メディアに効率的に記録するため、動画像データの圧縮符号化を行っている。
【０００３】
動画像圧縮符号化方式にはさまざまな方式が提案され、標準化されている。代表的な動画像圧縮符号化方式の一つにＨ．２６４符号化方式が挙げられる。Ｈ．２６４符号化方式は、ビデオカメラのハイビジョン（商標）記録方式であるＡＶＣＨＤと、地上デジタル放送のワンセグ放送に採用されており、一般に広く普及している動画像圧縮符号化方式である。
【０００４】
Ｈ．２６４符号化方式の後継フォーマットとして提案されている次世代動画像圧縮符号化方式として、ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）と呼ばれる方式がある。ＨＥＶＣは、現在標準化作業が行われており、今後標準規格として策定される見込みである。
【０００５】
Ｈ．２６４符号化方式やＨＥＶＣで用いられている圧縮技術の一つに、イントラ予測符号化がある。イントラ予測符号化は、同一フレーム内で、符号化対象ブロックの周囲の符号化済みのローカルデコード画像を参照画素として符号化対象ブロックの画像データを符号化する方式である。
【０００６】
Ｈ．２６４符号化方式を例に、イントラ予測符号化を簡単に説明する。予測単位として４×４画素のブロック、８×８画素のブロック及び１６×１６画素ブロックが用意され、それぞれがイントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測と呼ばれる。イントラ４×４予測とイントラ８×８予測には９種類の予測モードが用意され、イントラ１６×１６予測には４種類の予測モードが用意されている。
【０００７】
イントラ予測符号化では、符号化対象ブロックの周りの符号化済みの画像を参照画素として用いるので、符号化対象ブロックが画像の上端又は左端に位置する場合、ある方向の参照画素が存在しない。例えば、符号化対象ブロックが画像の上端に位置している場合、上方向の参照画素は存在しないので、それらの参照画素を用いた予測方向を選択できない。すなわち、予測方向が制限される。
【０００８】
例えば、縦方向に相関が強い画像で、符号化対象ブロックが画像の上端に位置している場合、上方からの予測を使用できないことにより、画質劣化が目立つことがある。このような問題に対し、特許文献１には、存在しない位置の参照画素の代わりに、その近辺の画素から計算された画素値を用いて予測を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１６６１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の方法は、Ｈ．２６４符号化方式等の標準規格では用いられていない技術であり、標準規格に準拠した画像符号化装置には適用できない。
【００１１】
Ｈ．２６４符号化方式やＨＥＶＣ等の標準規格に準拠しつつ、画像の上端又は左端に位置する符号化対象ブロックを画質劣化が目立たないようにイントラ予測符号で符号化する技術が望まれる。
【００１２】
本発明は、このような要望を満たす画像符号化装置及び方法を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る画像符号化装置は、入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化装置であって、符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置する場合のイントラ予測のブロックサイズを、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置しない場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る画像符号化装置は、入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化装置であって、符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出手段と、前記符号化対象ブロックの画像の相関方向を検出する相関検出手段と、前記位置検出手段の検出結果及び前記相関検出手段の検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出手段の検出する相関方向が特定の方向を示す場合のイントラ予測のブロックサイズを、それ以外の場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像符号化方法は、入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化方法であって、符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出ステップと、前記位置検出ステップの検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置する場合のイントラ予測のブロックサイズを、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置しない場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定ステップと、前記予測モード決定ステップで決定された前記予測モードで前記符号化対象ブロックをイントラ予測符号化するステップとを具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る画像符号化方法は、入力画像をイントラ予測符号化する画像符号化方法であって、符号化すべき画像の符号化対象ブロックが前記画像の予測方向制限位置に位置するかどうかを検出する位置検出ステップと、前記符号化対象ブロックの画像の相関方向を検出する相関検出ステップと、前記位置検出ステップの検出結果及び前記相関検出ステップの検出結果に従い、前記符号化対象ブロックが前記予測方向制限位置に位置し、且つ前記相関検出ステップで検出する相関方向が特定の方向を示す場合のイントラ予測のブロックサイズを、それ以外の場合にイントラ予測の選択できる最大のブロックサイズより小さいサイズに制限して、前記イントラ予測の予測モードを決定する予測モード決定ステップと、前記予測モード決定ステップで決定された前記予測モードで前記符号化対象ブロックをイントラ予測符号化するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画像の上端や左端等の予測方向制限位置に位置する符号化対象ブロックに対してイントラ予測のブロックサイズを小さくするので、予測方向の制限を受ける範囲を狭くすることできる。これにより、画像の上端や左端における画質の劣化を抑制でき、良好な画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】イントラ４×４予測の場合の画素配置例である。
【図３】イントラ４×４予測の予測モード表である。
【図４】イントラ４×４予測の予測方向説明図である
【図５】ブロックサイズによる画質劣化の及ぶ範囲の説明図である。
【図６】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図７】第２実施例の予測モード決定手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明に係る画像符号化装置の一実施例の概略構成ブロック図を示す。ここでは、Ｈ．２６４符号化方式を実現する符号化装置を例に構成を示してあるが、その他の符号化方式（例えばＨＥＶＣ）であっても同様に適用可能である。また、本実施例ではイントラ予測符号化の理解を容易にするため、インター予測符号化に関する機能ブロック部分とその説明は省略する。
【００２１】
符号化しようとする入力画像の画像データ（符号化対象画像データ）は、フレームバッファ１０１に格納される。位置検出部１１２は、フレームバッファの画像データの符号化対象ブロック（例えばマクロブロック）の空間的な位置情報とスライス境界情報からイントラ予測で予測方向が制限される画素位置にあるかどうかを検出する。例えば、フレーム等の画像の上端、左端、又はスライスの境界の上端若しくは左端に位置する符号化対象ブロックは、予測方向を制限される。換言すると、画像の上端、左端、又はスライスの境界の上端若しくは左端は、符号化対象ブロックにとって予測方向制限位置である。位置検出部１１２は、符号化対象ブロックが予測方向制限位置にあるかどうか、及び予測方向制限位置にある場合にどの予測方向制限位置かを示す検出結果をイントラ予測部１０２に出力する。
【００２２】
イントラ予測部１０２の予測モード決定手段は、位置検出部１１２の検出結果に従い、フレームバッファ１０１に格納されている符号化対象画像データに適用すべきイントラ予測の予測モードを決定する。この予測モード決定方法の詳細は、後述する。イントラ予測部１０２は、決定したイントラ予測モードで参照フレームバッファ１１１の参照画像から生成される予測画像データと符号化対象画像データとの間で画素ごとに差分をとり、その差分画像データを直交変換部１０３に出力する。
【００２３】
直交変換部１０３は、イントラ予測部１０２からの差分画像データを離散コサイン変換等により直交変換し、得られる変換係数データを量子化部１０４に出力する。量子化部１０４は、直交変換部１０３からの変換係数データを、量子化制御部１０５により指定される量子化パラメータに従い量子化する。量子化部１０４で量子化された変換係数データは、エントロピー符号化部１０６と逆量子化部１０７に供給される。
【００２４】
エントロピー符号化部１０６は、量子化された変換係数データをジグザグスキャン又はオルタネートスキャン等を行い可変長符号化する。エントロピー符号化部１０６は、可変長符号化で得られる符号データに動きベクトル、量子化パラメータ及びブロック分割情報などの符号化方式情報を付加して、符号化ストリームを生成する。エントロピー符号化部１０６はまた、ブロックごとの発生符号量を算出し、量子化制御部１０５に送る。
【００２５】
量子化制御部１０５は、エントロピー符号化部１０６からの発生符号量情報を参照して、目標とする符号量になるように量子化部１０４の量子化パラメータを決定し、量子化部１０４に出力する。
【００２６】
逆量子化部１０７は、量子化部１０４からの量子化された変換係数データを逆量子化し、逆直交変換部１０８は、逆量子化部１０７の出力を逆離散コサイン変換等により逆直交変換する。これにより、イントラ予測部１０２の出力に相当する差分画像データが復元される。
【００２７】
動き補償部１０９は、イントラ予測に用いた参照画像を参照フレームバッファ１１１から読み出して予測画像とし、逆直交変換部１０８からの差分画像データに加算する。これにより、ローカルデコードされた画像データが生成される。動き補償部１０９は、生成したローカルデコード画像データをデブロッキングフィルタ部１１０に出力する。
【００２８】
デブロッキングフィルタ部１１０は、動き補償部１０９からのローカルデコード画像データにデブロッキングフィルタをかける。デブロッキングフィルタ後の画像データは、参照画像としての利用のために、参照フレームバッファ１１１に格納される。なお、このデブロッキングフィルタ部１１０はフィルタ処理のオン・オフを選択できる構成であり、参照画像としての用途に応じて選択できるようになっている。例えば、参照画像をインター予測に用いる場合はオンに、イントラ予測に用いる場合はオフに、切り換えることができる。
【００２９】
本実施例の特徴的な動作であるイントラ予測部１０２における予測モード決定方法を説明する。
【００３０】
Ｈ．２６４符号化方式のイントラ予測では、参照画像として符号化対象ブロックの周辺の画素が用いられる。イントラ予測に用いられる参照画像用の画素を図２に示す。イントラ予測モードにはイントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測があり、それぞれに、垂直予測モード、水平予測モード及びＤＣ予測モード等の複数の予測モード又は予測方向が存在する。イントラ４×４予測は４画素×４画素サイズのブロックで予測を行うものである。イントラ８×８予測は８画素×８画素サイズのブロックで予測を行うものである。イントラ１６×１６予測は１６画素×１６画素サイズのブロックで予測を行うものである。
【００３１】
図２を参照して、イントラ４×４予測モードを説明する。イントラ予測を行う４×４ブロックの画素ａ〜ｐに対して、周辺の画素Ａ〜Ｍが予測画像用の画素、いわゆる参照画素として用いられる。画素Ａ〜Ｄは符号化を行う４×４ブロックの上方向に隣接する４画素である。画素Ｅ〜Ｈは画素Ｄの右方向に続く４画素である。画素Ｉ〜Ｌは、符号化を行う４×４ブロックの左方向に隣接する４画素である。画素Ｍは画素Ｉの上方に隣接して位置する画素である。これら周辺画素Ａ〜Ｍには、原画像の画素値ではなく、符号化されローカルで復号化されたローカルデコード画像の画素値が用いられる。
【００３２】
周辺画素を用いて作成される予測画像は、予測モード又は予測方向によって異なる。図３は、イントラ４×４予測の予測モードとその名称を示す。イントラ４×４予測には、予測モード０から予測モード８までの９つの予測モードが用意されている。なお、予測モード又は予測方向に、図３に示す例以外のものを含んでも良い。
【００３３】
図４は、イントラ４×４予測の９つの予測モード（予測方向）を示す。予測モード０では垂直方向に隣接する画素Ａ〜Ｄから予測画像を生成する。すなわち、符号化を行う４×４ブロックの画素ａ〜ｐに対して、画素Ａを１列目の画素ａ、ｅ、ｉ、ｍに対する予測画像とする。同様に、画素Ｂを２列目の画素ｂ、ｆ、ｊ、ｎに対する予測画像とし、画素Ｃを３列目の画素ｃ、ｇ、ｋ、ｏに対する予測画像とし、画素Ｄを４列目の画素ｄ、ｈ、ｌ、ｐに対する予測画像とする。
【００３４】
予測モード２はＤＣ予測であり、画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌの平均画素値を全画素ａ〜ｐに対する予測画像とする。その他の予測モード３〜８では、周辺画素Ａ〜Ｌを図４に矢印で示した予測方向に予測して予測画像を生成する。
【００３５】
イントラ予測部１０２はまず、各予測モードで生成された予測画像と符号化対象画像との間で減算を行い、その差分値により、適用すべき予測モードを決定する。具体的には、符号化対象画像と予測画像の差分値をベースにするコスト関数を導入し、得られたコスト値が最小になる予測モードを選択する。そのようなコスト関数は、例えば、
Ｃｏｓｔ＝ＳＡＴＤ＋Ｑｐ×Ｐｒｅｄｃｏｓｔ
である。ＳＡＴＤは、符号化対象画像と予測画像の差分値をアダマール変換した結果の差分絶対値和である。Ｑｐは後述する量子化処理で使用される量子化値である。Ｐｒｅｄｃｏｓｔは、イントラ予測モードを符号化するのに必要な符号量相当のコスト値である。
【００３６】
イントラ４×４予測では、符号化対象ブロックを４×４画素の１６個のブロックに分割し、その１６個のブロックに対してイントラ予測を行う。一方、イントラ８×８予測では４個のブロックを、イントラ１６×１６予測では１個のブロックをそれぞれイントラ予測するので、Ｐｒｅｄｃｏｓｔは、
イントラ４×４予測＞イントラ８×８予測＞イントラ１６×１６予測
の順で大きくなる。
【００３７】
通常の符号化時には、上記したコスト関数を用い、イントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測の全ての予測モードに対してコスト計算を行い、最もコスト値の小さい予測モードをイントラ予測モードとして決定する。
【００３８】
図５に示すように、符号化対象ブロックが画像の上端に位置している場合を考える。また、符号化対象ブロックは縦に相関が強い絵柄（例えば縦縞模様）であるとする。このとき、図２において参照画素として用いられる画素Ａ〜Ｈ，Ｍは存在しない。そのため上部からの予測モードは用いることができない。すなわち、図４に示す予測モード０から予測モード８のうち、予測モード１、予測モード２及び予測モード８しか用いることができない。ＤＣ予測である予測モード２は、左の参照画素のみで予測画像を生成できるので、符号化対象ブロックが上端に位置しても採用できる。
【００３９】
図５に示すような位置の符号化対象ブロックに対してイントラ１６×１６予測が選択された場合、縦に相関が強い絵柄にもかかわらず上方向からの予測が使用できず、画質劣化が比較的目立ってしまう。また、イントラ８×８予測が選択された場合でも、符号化対象ブロックのうちの上の２つの８×８ブロックは上方向の予測が使用できないので、画質劣化が目立つ。但し、符号化対象ブロックのうちの下の２つの８×８ブロックに対しては上方向の予測を使用できるので、画質劣化を抑えることができる。同様に、イントラ４×４予測が選択された場合、符号化対象ブロック中の一番上の４つの４×４ブロックでは画質劣化が目立つが、その下の１２個の４×４ブロックでは画質劣化を抑制できる。
【００４０】
このように利用できる予測方向が制限されている場合、本実施例では、イントラ予測のブロックサイズを最大又は標準のサイズよりも小さいサイズに制限する。例えば、所定のブロックサイズ（例えば４×４）に固定するようにするとよい。このようにすることで、本実施例では、画質劣化が及び範囲を小さくすることができる。
【００４１】
イントラ予測部１０２は、位置検出部１１２からの検出結果に従い、符号化対象ブロックが予測方向制限位置にあるかどうかによりイントラ予測モードの決定方法を変更する。先に説明したように、符号化対象画像の上端、左端並びにスライス境界の上端及び左端が、予測方向制限位置となる。
【００４２】
符号化対象ブロックが符号化対象画像の予測方向制限位置に位置しない場合、イントラ予測部１０２は、通常の方法でイントラ予測モードを決定する。すなわち、イントラ予測部１０２は、上述のコスト関数を用いて、イントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測の全ての予測モードに対してコスト計算を行い、最もコスト値の小さい予測モードをイントラ予測モードとして決定する。
【００４３】
他方、符号化対象ブロックが符号化対象画像の何れかの予測方向制限位置に位置する場合、イントラ予測部１０２は、必ずイントラ４×４予測で予測モードを決定する。このとき、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測に対する予測モード決定に係るコスト計算を省略する。すなわち、上述のコスト関数を用いてイントラ４×４予測の９つの予測モードに対してのみコスト計算を行い、そのうちで最もコスト値の小さい予測モードをイントラ予測モードとして決定する。
【００４４】
このように符号化対象ブロックが特定の位置にあるときにイントラ予測モードのブロックサイズとして通常よりも小さいサイズを設定することで、画質劣化を生じやすい部分をより狭い範囲に留めることができる。
【００４５】
符号化対象ブロックが予測方向制限位置に位置する場合にイントラ４×４予測を強制する動作を説明したが、例えばコスト関数の重み付けを調整してイントラ４×４予測が選ばれやすいようにしてもよい。この構成でも、従来に比べ、画質劣化を生じやすい部分をより狭い範囲に留めることができる。また本実施例は、予測方向が制限されている場合のブロックサイズとして、４×４に限定されるものではない。例えば、最大サイズが６４×６４である場合などでは、８×８や１６×１６に設定した場合であっても同様に効果が期待できる。
【００４６】
このように、本実施例では、イントラ予測の予測方向が制限される符号化対象ブロックに対してイントラ４×４予測が選択され，又は選択されやすくすることにより、画質劣化を最小限に抑えた良好なイントラ予測符号化を実現できる。
【００４７】
本実施例では、イントラ予測の予測方向が制限されるブロック位置として画像の上端、左端並びにスライス境界の上端及び左端を例示した。しかし、例えば画像を分割して符号化する場合の画像の分割境界など、予測方向が制限されるブロック位置であれば、どのようなブロック位置にも適用可能である。
【００４８】
また画像圧縮符号化方式としてＨ．２６４符号化方式を例に説明したが、符号化方式はこれに限ったものではなく、例えばＨＥＶＣなどのようにイントラ予測符号化を用いるものであれば同様に適用でき、同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００４９】
図６は、本発明の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、本実施例の特徴部分を説明する。
【００５０】
本実施例では、相関検出部６０１が、フレームバッファ１０１から出力される符号化対象ブロックが縦方向に相関が強いのか横方向に相関が強いのかを検出する。縦方向と横方向の相関の強さを検出する方法には様々な方法が知られている。例えば、符号化対象ブロックに対してＤＣＴ変換又はアダマール変換などの周波数変換を行う。その変換結果で、縦方向の高周波成分が少なく、横方向の高周波成分が多ければ縦方向に相関が強く、逆に、縦方向の高周波成分が多く、横方向の高周波成分が少なければ横方向に相関が強いことになる。
【００５１】
イントラ予測部６０２は、位置検出部１１２の検出結果と、相関検出部６０１の検出結果に従い、適用すべきイントラ予測のブロックサイズと予測モード（予測方向）を決定する。
【００５２】
符号化対象ブロックが画像の上端又はスライス境界の上端に位置する場合、縦方向の予測モードを採用できない。しかし、縦方向に相関の強い符号化対象ブロックの場合、縦方向の予測モードを採用できないと、画質劣化が目立ってしまう。符号化対象ブロックが画像の上端又はスライス境界の上端に位置する場合でも、横方向に相関が強いときには、横方向の予測モードを採用することで画質劣化を回避できる。
【００５３】
また、符号化対象ブロックが画像の左端又はスライス境界の左端に位置する場合、横方向の予測モードを採用できない。しかし、横方向に相関の強い符号化対象ブロックの場合、横方向の予測モードを採用できないと、画質劣化が目立ってしまう。符号化対象ブロックが画像の左端又はスライス境界の左端に位置する場合でも、縦方向に相関が強いときには、縦方向の予測モードを採用することで画質劣化を回避できる。
【００５４】
このような画質劣化が目立ちがちになるケースについては、より小さいサイズでイントラ予測符号化を行うのが好ましいので、イントラ予測部６０２は、イントラ４×４予測を強制する。その他のケースについては、イントラ予測部６０２は、イントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測の全ての予測モードの中から適用すべき予測モードを決定する。
【００５５】
図７は、イントラ予測部６０２における予測モード決定の動作フローチャートを示す。
【００５６】
イントラ予測部６０２は、フレームバッファ１０１から入力する符号化対象ブロックに対して、その位置情報（位置検出部１１２の検出結果）と、相関情報（相関検出部６０１の検出結果）を取り込む（Ｓ７０１）。
【００５７】
符号化対象ブロックが画像の上端又はスライス境界の上端に位置し、且つ、縦方向に相関が強い場合（Ｓ７０２）、イントラ予測部６０２は、４×４イントラ予測の各予測モードについてコスト計算を行い、適用すべき予測モードを決定する（Ｓ７０３）。
【００５８】
ステップＳ７０２の条件が成立しない場合、イントラ予測部６０２は、符号化対象ブロックが画像の左端又はスライス境界の左端に位置し、且つ、横方向に相関が強いかどうかを判断する（Ｓ７０４）。ステップＳ７０４の条件が成立する場合にも、イントラ予測部６０２は、４×４イントラ予測の各予測モードについてコスト計算を行い、適用すべき予測モードを決定する（Ｓ７０３）。
【００５９】
ステップＳ７０４の条件が成立しない場合（Ｓ７０４）、イントラ予測部６０２は、通常の方法でイントラ予測モードを決定する（Ｓ７０５）。即ち、イントラ予測部１０２は、上述のコスト関数を用いて、イントラ４×４予測、イントラ８×８予測及びイントラ１６×１６予測の全ての予測モードに対してコスト計算を行い、最もコスト値の小さい予測モードをイントラ予測モードとして決定する。符号化対象ブロックがどの予測方向制限位置にも位置しない場合には、実施例１と同様に、イントラ予測部６０２は、通常の方法でイントラ予測モードを決定することになる。
【００６０】
以上のようにして、ブロック位置と相関方向に従い、画質劣化が目立つと予想されるケースについてイントラ４×４予測の予測モードに制限することで、効率的な圧縮を維持しつつ、画質の劣化を抑制できる。また本実施例は、予測方向が制限されている場合のブロックサイズとして、４×４に限定されるものではない。例えば、最大サイズが６４×６４である場合などでは、８×８や１６×１６に設定した場合であっても同様に効果が期待できる。
【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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