(57)【要約】  映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置を提供する。本発明による映像のイントラ予測符号化方法は、映像のイントラ予測時に現在のブロックを複数個のグループに分離し、最初のグループに該当する画素に対しては、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測を行い、残りのグループに該当する画素に対しては、順次に以前のグループの復元された画素を利用して予測符号化を行うことを特徴とする。
2009528762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像のイントラ予測符号化方法において、
入力ブロック内の画素を複数個のグループに分離するステップと、
前記複数個のグループのうち第１グループに属した画素を、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化するステップと、
前記イントラ予測符号化された前記第１グループの画素を復元するステップと、
前記復元された第１グループの画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記第１グループを除いた残りのグループ内の各画素の方向性を決定するステップと、
前記決定された方向性によって、前記復元された第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測符号化しつつ、前記残りのグループに属した画素をグループ単位で所定の順序によって順次に処理するステップと、を含むことを特徴とする映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項２】
前記残りのグループ内の各画素の方向性を決定するステップは、
前記残りのグループの各画素を中心に複数個の方向を設定し、前記設定されたそれぞれの方向によって、前記残りのグループの各画素の周辺画素間の絶対値差の平均を計算するステップと、
前記それぞれの方向による前記絶対値差の平均を比較して、最も小さい絶対値差の平均を有する方向を決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項３】
前記残りのグループに属した画素を予測符号化するステップは、
前記決定された方向性によって、前記第１グループ及び以前に処理された残りのグループの画素のうち参照画素を決定するステップと、
前記決定された参照画素の平均値を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項４】
前記入力ブロックは、
Ｍ×Ｎ（Ｍ＝２ｍ、Ｎ＝２ｎ、ｍ及びｎは、正の整数）のサイズを有し、
前記入力ブロックを構成する画素のうち、偶数番目行及び偶数番目列に位置した画素で構成される第１グループと、
前記第１グループの画素の左右に位置した画素で構成される第２グループと、
前記第１グループの画素の上下に位置した画素で構成される第３グループと、
前記第１ないし第３グループに含まれない前記入力ブロック内の残りの画素で構成される第４グループとに分離されることを特徴とする請求項１に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項５】
前記残りのグループに属した画素は、
第２グループ、第３グループ及び第４グループの順序で処理されることを特徴とする請求項４に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項６】
前記残りのグループに属した画素は、
第３グループ、第２グループ及び第４グループの順序で処理されることを特徴とする請求項４に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項７】
前記映像のイントラ予測符号化に利用された方向性情報を含むイントラ予測モード情報をビットストリームのヘッダに追加するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項８】
映像のイントラ予測符号化装置において、
入力ブロック内の画素を複数個のグループに分離する領域分離部と、
前記分離されたグループ内の各画素の方向性を決定する方向決定部と、
前記複数個のグループのうち第１グループに属した画素は、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化し、前記残りのグループに属した画素をグループ単位で所定の順序によって順次に処理し、前記決定された方向性によって、前記第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測符号化するイントラ予測実行部と、を備えることを特徴とする映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項９】
前記方向決定部は、
前記残りのグループ内の各画素を中心に複数個の方向を設定し、前記設定されたそれぞれの方向によって前記各画素の周辺画素間の絶対値差の平均を計算した後、前記それぞれの方向による前記絶対値差の平均を比較して、最も小さい絶対値差の平均を有する方向を決定することを特徴とする請求項８に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項１０】
前記イントラ予測実行部は、
前記決定された方向性によって、前記第１グループ及び以前に処理された残りのグループの画素のうち参照画素を決定し、前記決定された参照画素の平均値を利用して前記残りのグループに属した画素を予測することを特徴とする請求項８に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項１１】
前記入力ブロックは、
Ｍ×Ｎ（Ｍ＝２ｍ、Ｎ＝２ｎ、ｍ及びｎは、正の整数）のサイズを有し、
前記入力ブロックを構成する画素のうち、偶数番目行及び偶数番目列に位置した画素で構成される第１グループと、
前記第１グループの画素の左右に位置した画素で構成される第２グループと、
前記第１グループの画素の上下に位置した画素で構成される第３グループと、
前記第１ないし第３グループに含まれない前記入力ブロック内の残りの画素で構成される第４グループとに分離されることを特徴とする請求項８に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項１２】
前記残りのグループに属した画素は、
第２グループ、第３グループ及び第４グループの順序で処理されることを特徴とする請求項１１に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項１３】
前記残りのグループに属した画素は、
第３グループ、第２グループ及び第４グループの順序で処理されることを特徴とする請求項１１に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項１４】
前記イントラ予測実行部は、
前記映像のイントラ予測符号化に利用された方向性情報を含むイントラ予測モード情報をビットストリームのヘッダに追加することを特徴とする請求項８に記載の映像のイントラ予測符号化装置。
【請求項１５】
映像のイントラ予測復号化方法において、
入力ブロックを分離して得られた複数個のグループのうち、周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化された第１グループの画素についてのデータ、及び前記第１グループの復元された画素と以前に処理された他の残りのグループの復元された画素とを利用してイントラ予測符号化された画素についてのデータを含むビットストリームを受信するステップと、
前記受信された第１グループの画素に対するイントラ予測復号化を行うステップと、
前記第１グループを除いた残りのグループの各画素の方向性を決定するステップと、
前記決定された方向性によって、前記第１グループの復元された画素及び以前に復号化された他の残りのグループの画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測するステップと、を含むことを特徴とする映像のイントラ予測復号化方法。
【請求項１６】
前記残りのグループの各画素の方向性を決定するステップは、
前記各画素を中心に所定の角度方向に位置した周辺画素間の絶対値差の平均を計算するステップと、
前記各方向による前記絶対値差の平均を比較して、最も小さい絶対値差の平均を有する方向を決定するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の映像のイントラ予測復号化方法。
【請求項１７】
前記残りのグループに属した画素を予測するステップは、
前記決定された方向性によって、前記第１グループ及び以前に処理された残りのグループの画素のうち参照画素を決定し、前記決定された参照画素の平均値を利用して前記残りのグループに属した画素を予測するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の映像のイントラ予測復号化方法。
【請求項１８】
映像のイントラ予測復号化装置において、
入力ブロックを分離して得られた複数個のグループのうち、周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化された第１グループの画素についてのデータ、及び前記第１グループの復元された画素と以前に処理された残りのグループの復元された画素とを利用してイントラ予測符号化された画素についてのデータを含むビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームに含まれたイントラ予測モード情報を利用してイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード決定部と、
前記受信された第１グループの画素に対するイントラ予測復号化を行い、前記第１グループを除いた残りのグループの各画素の方向性を決定し、前記決定された方向性によって、前記第１グループの復号化された画素及び以前に復号化された他の残りのグループの画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測するイントラ予測実行部と、を備えることを特徴とする映像のイントラ予測復号化装置。
【請求項１９】
前記イントラ予測実行部は、
前記各画素を中心に所定の角度方向に位置した周辺画素間の絶対値差の平均を計算した後、前記各方向による前記絶対値差の平均を比較して、最も小さい絶対値差の平均を有する方向を決定することを特徴とする請求項１８に記載の映像のイントラ予測復号化装置。
【請求項２０】
前記イントラ予測実行部は、
前記決定された方向性によって、前記第１グループ及び以前に処理された他の残りのグループの画素のうち参照画素を決定し、前記決定された参照画素の平均値を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測することを特徴とする請求項１８に記載の映像のイントラ予測復号化装置。
【請求項２１】
映像のイントラ予測符号化方法において、
所定のカラー空間で各カラー成分別に入力ブロックの画素を複数個のグループに分離するステップと、
前記複数個のグループのうち第１グループに属した画素を、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用して予測するステップと、
前記予測された第１グループの画素のレシデューを生成し、前記予測された第１グループの画素のレシデューに対するカラー変換を行い、カラー変換された第１グループの画素のレシデューを符号化するステップと、
前記符号化された第１グループの画素を復元するステップと、
前記第１グループの復元された画素及び以前に復号化された他の残りのグループの画素を利用して、前記第１グループを除いた残りのグループ内の各画素の方向性を決定するステップと、
前記決定された方向性によって、前記復元された第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測するステップと、
前記予測された残りのグループの画素のレシデューを生成し、前記残りのグループの画素のレシデューに対するカラー変換を行い、カラー変換された残りのグループの画素のレシデューを符号化するステップと、を含み、
前記残りのグループに属した画素は、グループ単位で所定の順序によって順次に処理されることを特徴とする映像のイントラ予測符号化方法。
【請求項２２】
前記所定のカラー空間は、ＲＧＢカラー空間であることを特徴とする請求項２１に記載の映像のイントラ予測符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像のイントラ予測に係り、特に映像のイントラ予測時に現在のブロックを複数個のグループに分離し、最初のグループに該当するピクセルに対しては、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測を行い、残りのグループに該当する画素に対しては、順次に以前のグループの復元された画素を利用して予測符号化を行う映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ（ＡｄｖａｎｃｅｄＶｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）のような映像圧縮方式では、映像を符号化するために一つのピクチャーをマクロブロックに分ける。そして、インター予測及びイントラ予測で利用可能なあらゆる符号化モードでそれぞれのマクロブロックを符号化した後、マクロブロックの符号化にかかるビット率、及び元マクロブロックと復号化されたマクロブロックとの歪曲程度によって符号化モードを一つ決めてマクロブロックを符号化する。
【０００３】
イントラ予測は、現在のピクチャーのブロックを符号化するために、参照ピクチャーを参照するものではなく、符号化しようとする現在のブロックと空間的に隣接した画素値を利用して符号化しようとする現在のブロックに対する予測値を計算した後、その予測値と実際の画素値との差を符号化することをいう。ここで、イントラ予測モードは、輝度成分の４×４イントラ予測モード、８×８イントラ予測モード（ｈｉｇｈ  ｐｒｏｆｉｌｅの場合）、１６×１６イントラ予測モード及び色差成分に対するイントラ予測モードに大別される。
【０００４】
図１は、Ｈ．２６４標準案による輝度成分の１６×１６イントラ予測モードを示す図であり、図２は、Ｈ．２６４標準案による輝度成分の４×４イントラ予測モードを示す図である。
【０００５】
図１に示すように、１６×１６イントラ予測モードには、垂直モード、水平モード、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）モード、プレインモードの総４個のモードが存在する。また、図２に示すように、４×４イントラ予測モードには、垂直モード、水平モード、ＤＣモード、対角線左側モード、対角線右側モード、垂直右側モード、垂直左側モード、水平上側モード及び水平下側モードの総９個のモードが存在する。
【０００６】
例えば、図２のモード０、すなわち垂直モードによって、４×４サイズの現在のブロックを予測符号化する動作を説明する。まず、４×４サイズの現在のブロックの上側に隣接した画素ＡないしＤの画素値を４×４現在のブロックの画素値と予測する。すなわち、画素Ａの値を４×４現在のブロックの最初列に含まれた４個の画素値と、画素Ｂの値を４×４現在のブロックの二番目列に含まれた４個の画素値と、画素Ｃの値を４×４現在のブロックの三番目列に含まれた４個の画素値と、画素Ｄの値を４×４現在のブロックの四番目列に含まれた４個の画素値と予測する。次いで、前記画素ＡないしＤを利用して予測された４×４現在のブロックと本来の４×４現在のブロックとに含まれた画素の実際値を減算して差値を求めた後、その差値を符号化する。
【０００７】
Ｈ．２６４標準案による映像の符号化の実施形態として、前記４×４イントラ予測モード及び１６×１６イントラ予測モードの総１３個のモードで現在のマクロブロックを符号化してみた後、そのうち最もコストが小さいモードでイントラ符号化を行う。具体的には、現在のマクロブロックに対して４個の１６×１６イントラ予測モードを行って、コストが最も小さい１６×１６イントラ予測モードを選択し、４×４サブブロックに対して順次に９個の４×４イントラ予測モードを行って、それぞれのサブブロック別にコストが最も小さいモードを選択する。そして、前記選択された１６×１６イントラ予測モードのコストと、それぞれのサブブロックのコストを合わせた４×４イントラ予測モードのコストとを比較して、最終的にコストが最も小さいモードを選択する。
【０００８】
このように、従来技術によるイントラ予測は、現在イントラ予測されるブロック内の画素ではなく、周辺ブロックでサンプリングされた画素を利用する。したがって、現在イントラ予測されるブロックと周辺ブロックとの間の映像に多くの差が存在する場合、イントラ予測されたブロックと実際のブロックとの間には多くの差が存在する。このように、従来技術によるイントラ予測では、現在イントラ予測されるブロック内の画素情報を利用せず、周辺ブロックの画素情報のみを利用するので、予測に限界が存在し、コーディング効率も低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前記のような問題点を解決するためのものであって、映像のイントラ予測時に周辺ブロックの画素だけでなく、現在のブロックの復元された画素を補間した画素を予測子として利用することによって、予測効率を向上させる映像のイントラ予測符号化、復号化方法及び装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明による映像のイントラ予測符号化方法は、入力ブロック内の画素を複数個のグループに分離するステップと、前記複数個のグループのうち第１グループに属した画素を、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化するステップと、前記イントラ予測符号化された前記第１グループの画素を復元するステップと、前記復元された第１グループの画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記第１グループを除いた残りのグループ内の各画素の方向性を決定するステップと、前記決定された方向性によって、前記復元された第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測符号化しつつ、前記残りのグループに属した画素をグループ単位で所定の順序によって順次に処理するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による映像のイントラ予測符号化装置は、入力ブロック内の画素を複数個のグループに分離する領域分離部と、前記分離されたグループ内の各画素の方向性を決定する方向決定部と、前記複数個のグループのうち第１グループに属した画素を、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化し、前記残りのグループに属した画素をグループ単位で所定の順序によって順次に処理し、前記決定された方向性によって、前記第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測符号化するイントラ予測実行部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明による映像のイントラ予測復号化方法は、入力ブロックを分離して得られた複数個のグループのうち、周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化された第１グループの画素についてのデータ、及び前記第１グループの復元された画素と以前に処理された他の残りのグループの復元された画素とを利用してイントラ予測符号化された画素についてのデータを含むビットストリームを受信するステップと、前記受信された第１グループの画素に対するイントラ予測復号化を行うステップと、前記第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの画素を利用して、前記第１グループを除いた残りのグループの各画素の方向性を決定するステップと、前記決定された方向性によって、前記第１グループの復元された画素及び以前に復号化された他の残りのグループの画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明による映像のイントラ予測復号化装置は、入力ブロックを分離して得られた複数個のグループのうち、周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化された第１グループの画素についてのデータ、及び前記第１グループの復元された画素と以前に処理された残りのグループの復元された画素とを利用してイントラ予測符号化された画素についてのデータを含むビットストリームを受信し、前記受信されたビットストリームに含まれたイントラ予測モード情報を利用してイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード決定部と、前記受信された第１グループの画素に対するイントラ予測復号化を行い、前記第１グループを除いた残りのグループの各画素の方向性を決定し、前記決定された方向性によって、前記第１グループの復号化された画素及び以前に復号化された他の残りのグループの画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測するイントラ予測実行部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、映像のイントラ予測時に現在のブロックの周辺ブロックだけでなく、現在のブロック内の画素間の相関関係を利用することによって、予測効率及びコーディング効率を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図３は、本発明によるイントラ予測符号化装置が適用される映像符号化装置３００を示すブロック図である。以下では、説明の便宜のために、Ｈ．２６４標準案による映像符号化装置に本発明によるイントラ予測符号化装置が適用される場合を中心に説明するが、本発明によるイントラ予測符号化装置は、イントラ予測を利用する他の方式の圧縮方式にも適用される。
【００１７】
図３に示すように、映像符号化装置３００は、動き推定部３０２、動き補償部３０４、イントラ予測部３３０、変換部３０８、量子化部３１０、再整列部３１２、エントロピーコーディング部３１４、逆量子化部３１６、逆変換部３１８、フィルタ３２０、フレームメモリ３２２及び制御部３２５を備える。ここで、イントラ予測部３３０は、本発明によるイントラ予測符号化装置に対応する。
【００１８】
動き推定部３０２及び動き補償部３０４は、現在のピクチャーのマクロブロックの予測値を参照ピクチャーで探索するインター予測を行う。
【００１９】
イントラ予測部３３０は、現在のブロックの予測値を現在のピクチャー内で探すイントラ予測を行う。特に、本発明によるイントラ予測部３３０は、予測符号化する現在のブロックを入力されて、前述した図１及び２に示したように、イントラ１６×１６予測モード、イントラ４×４予測モードまたはイントラ８×８予測モード及びイントラ色差モードでイントラ予測符号化を行う一方、付加的に現在のブロックを複数個のグループに分離し、分離されたグループのうち選択されたいずれか一つのグループは、以前に処理された周辺ブロックを利用して従来技術と同様にイントラ予測を行い、残りのグループに対しては、順次に以前のグループの復元された画素を利用して予測を行う。
【００２０】
具体的に、イントラ予測部３３０は、現在のブロックを複数個のグループに分離し、分離された領域のうち先に第１グループの画素に対して、周辺ブロックの画素を利用したイントラ予測を行う。イントラ予測部３３０は、第１グループの画素を除いた残りのグループの画素は、その周辺の所定方向に位置した第１領域の画素及び以前に処理された他のグループの画素のうち、方向性を考慮して選択された参照画素の平均値を予測子として利用する。このように、現在イントラ予測されるブロックの一部のみを先にイントラ予測し、残りの部分は、先にイントラ予測された部分の復元された情報を利用してイントラ予測を行えば、イントラ予測時に周辺ブロックの画素だけでなく、現在のブロック内の画素情報を利用できるので、予測効率が向上する。
【００２１】
制御部３２５は、映像符号化装置３００の各構成要素を制御する一方、現在のブロックの予測モードを決定する。一例として、前記制御部３２５は、インター予測またはイントラ予測されたブロックと本来のブロックとの差を最小化する予測モードを決定する。具体的に、制御部３２５は、インター予測された映像及びイントラ予測された映像のコストを計算し、予測された映像のうち、最も小さいコストを有する予測モードを最終的な予測モードに決定する。ここで、コストの計算は、色々な方法により行われる。使われるコスト関数としては、ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  ＡｂｓｏｌｕｔｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＡＴＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＭＡＤ（Ｍｅａｎ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）及びラグランジュ関数などがある。ＳＡＤは、各４×４ブロックの予測誤差値の絶対値を取ってその値を合わせた値である。ＳＡＴＤは、各４×４ブロックの予測誤差値にアダマール変換を適用して生成された係数の絶対値を取って合算した値である。ＳＳＤは、各４×４ブロック予測サンプルの予測誤差値を自乗して合算した値であり、ＭＡＤは、各４×４ブロック予測サンプルの予測誤差値に絶対値を取って平均を求めた値である。ラグランジュ関数は、コスト関数にビットストリームの長さ情報を含んで生成された新たな関数である。
【００２２】
インター予測またはイントラ予測が行われて、現在のマクロブロックが参照する予測データが見つけられたとすれば、それを現在のマクロブロックから引いてレシデューを生成し、生成されたレシデューは、変換部３０８により周波数領域に変換し、量子化部３１０で量子化される。エントロピーコーディング部３１４は、量子化されたレシデューを符号化してビットストリームを出力する。
【００２３】
一方、インター予測に使われる参照ピクチャーを得るために、量子化されたピクチャーを逆量子化部３１６及び逆変換部３１８を通じて再び復元する。このように復元された現在のピクチャーは、デブロッキングフィルタリングを行うフィルタ３２０を経た後、フレームメモリ３２２に保存されていて、次のピクチャーに対してインター予測を行うのに使われる。また、デブロッキング以前ステップの復元された前記第１グループの映像データ情報は、前記イントラ予測部３３０に入力されて残りのグループの画素を予測するための参照データとして利用される。
【００２４】
図４は、図３の本発明によるイントラ予測部３３０の構成を示すブロック図であり、図５は、図４の領域分離部３３１により分離された入力ブロックを示す図である。図４に示すように、本発明によるイントラ予測部３３０は、領域分離部３３１、イントラ予測実行部３３２及び方向決定部３３３を備える。前記イントラ予測実行部３３２は、入力ブロックを幾つかのグループに分離するかによって、分離された各グループを処理するためのイントラ予測実行部を備える。図４では、入力ブロックが４個のグループに分離される場合、各グループを処理するために、前記イントラ予測実行部３３２が第１ないし第４イントラ予測実行部３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ，３３２ｄを備える場合を示した。
【００２５】
領域分離部３３１は、入力されるブロック内の画素を少なくとも二つ以上の複数個のグループに分離する。一例として、図５に示したように、領域分離部３３１は、１６×１６サイズの入力ブロック内の画素を４個のグループに分離する。図５に示すように、第１グループは、入力ブロックを構成する画素のうち、偶数番目行及び偶数番目列に位置した画素で構成され、第２グループは、前記第１グループの画素の左右に位置した画素で構成され、第３グループは、前記第１グループの画素の上下に位置した画素で構成され、第４グループは、前記第１ないし第３グループに含まれない入力ブロック内の残りの画素で構成される。入力ブロックが１６×１６サイズ以外のＭ×Ｎ（Ｍ＝２ｍ、Ｎ＝２ｎ、ｍ及びｎは、正の整数）のサイズを有する場合にも同様に、入力ブロック内の画素をグループに分離できる。前記第１グループは、図６に示したようなラスタースキャン処理順序、すなわち左から右に、上から下にブロックを順次処理するブロック処理順序によるとき、残りのグループの効率的な空間補間予測のために選択された画素で構成されたグループである。
【００２６】
図７は、本発明によって、領域分離部３３１で分離された第１グループの画素を示す図であり、図８は、本発明によって、第１グループの画素に対するイントラ予測過程を説明するための図である。図８において、Ｐｘ，ｙは、現在の入力ブロック８００のｘ番目列、ｙ番目行に位置した画素を表す。
【００２７】
第１イントラ予測実行部３３２ａは、前記領域分離部３３１で分離されたグループのうち、先に第１グループの画素に対してのみ周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測を行う。このとき、Ｈ．２６４標準案によるイントラ予測方式や、その他の周辺ブロックの画素を利用して処理する他の方式のイントラ予測方法をそのまま適用できる。一例として、垂直モードによるイントラ予測時に、前記第１イントラ予測実行部３３２ａは、前記第１グループの画素と同じ列に位置した隣接ブロックの画素のＶ２，Ｖ４，Ｖ６，…，Ｖ１４，Ｖ１５画素値を現在のブロックの第１グループの画素値と予測する。すなわち、画素Ｖ２の値を第１グループの二番目列に含まれた８個の画素値と、画素Ｖ４の値を第１グループの四番目列に含まれた８個の画素値と、画素Ｖ６の値を第１領域の六番目列に含まれた８個の画素値と予測する。かかる方式で、第１グループの画素は、周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測される。前記第１イントラ予測実行部３３２ａは、垂直モード以外に水平モードなどの多様なイントラ予測モードによってイントラ予測を行った後、各モードで第１グループのイントラ予測された映像と、本来の入力ブロックのうち第１グループに該当する映像との差によるコストを比較して、第１グループのイントラ予測モードを決定する。
【００２８】
前記第１イントラ予測実行部３３２ａでイントラ予測された第１グループの映像データと、第１グループに対応する現在のブロックの本来の画素との差であるレシデューは、変換部３０８で変換された後に量子化部３１０で量子化される。次いで、量子化された第１グループのレシデューは、逆量子化部３１６及び逆変換部３１８を経て、イントラ予測された第１グループの映像データに加えられて復元され、復元された第１グループの映像データは、フレームメモリ３２２に保存される。
【００２９】
図９は、本発明によって、第２グループの画素のイントラ予測のために必要な第１グループの画素を示す図である。図９に示すように、三角形で表した第２グループの画素は、以前に処理が完了した第１グループの周辺画素を利用して予測される。例えば、第２グループの画素９１１は、点線９１０内の第１グループの画素を利用して予測される。このとき、第２グループの画素の予測に利用される第１グループの参照画素を決定するために、まず、方向決定部３３３は、第２グループの画素を中心にその周辺の方向性を決定する。
【００３０】
図１０及び図１１Ａないし図１１Ｉは、本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。図１０において、中心となる第２グループ内の画素１０００をＣとし、前記第２グループの画素１０００の左右に隣接した列に位置した画素をそれぞれＬｉ，Ｒｊ（ｉ，ｊ＝−４，−３，−２，−１，０，１，２，３，４）という。ここで、Ｌ−４，Ｌ−２，Ｌ０，Ｌ２，Ｌ４，Ｒ−４，Ｒ−２，Ｒ０，Ｒ２，Ｒ４は、復元された第１グループの画素に対応する。また、Ｌｎにおいて、ｎが奇数である場合、Ｌｎは、Ｌｎ−１とＬｎ＋１との平均値を有する。また、Ｒｎにおいて、ｎが奇数である場合、Ｒｎは、Ｒｎ−１とＲｎ＋１との平均値を有する。
【００３１】
図１１Ａないし図１１Ｉに示すように、第２グループ内の画素Ｃを中心として次のようにその周辺画素間の絶対値差の平均を計算することによって、方向性係数Ｄ１ないしＤ９を計算する。
【００３２】
Ｄ１＝（｜Ｌ−１−Ｒ−１｜＋｜Ｌ０−Ｒ０｜＋｜Ｌ１−Ｒ１｜）／３；
Ｄ２＝（｜Ｌ−２−Ｒ０｜＋｜Ｌ−１−Ｒ１｜＋｜Ｌ０−Ｒ２｜）／３；
Ｄ３＝（｜Ｌ−３−Ｒ１｜＋｜Ｌ−２−Ｒ２｜＋｜Ｌ−１−Ｒ３｜）／３；
Ｄ４＝（｜Ｌ−４−Ｒ２｜＋｜Ｌ−３−Ｒ３｜＋｜Ｌ−２−Ｒ４｜）／３；
Ｄ５＝｜Ｌ−４−Ｒ４｜；
Ｄ６＝（｜Ｌ０−Ｒ−２｜＋｜Ｌ１−Ｒ−１｜＋｜Ｌ２−Ｒ０｜）／３；
Ｄ７＝（｜Ｌ１−Ｒ−３｜＋｜Ｌ２−Ｒ−２｜＋｜Ｌ３−Ｒ−１｜）／３；
Ｄ８＝（｜Ｌ２−Ｒ−４｜＋｜Ｌ３−Ｒ−３｜＋｜Ｌ４−Ｒ−２｜）／３；
Ｄ９＝｜Ｌ４−Ｒ−４｜
次いで、方向決定部３３３は、計算された方向性係数Ｄ１ないしＤ９のうち、最小値を有する方向性係数を選択し、選択された方向性係数に対応する方向に位置した第１グループの復元された画素を参照画素として決定する。ここで、方向性を決定する過程は、前記例に限定されず、各絶対値差に第２グループの画素との距離によって加重値を付与することもでき、他の多様な方向性測定アルゴリズムが利用される。
【００３３】
再び図１０に示すように、最小値を有する方向性係数としてＤ１が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、前記Ｄ１に対応する第１グループの復元された画素Ｌ０及びＲ０を参照画素として決定し、前記参照画素の平均値である（Ｌ０＋Ｒ０）／２を第２グループの画素Ｃの予測子として利用する。すなわち、第２グループの画素Ｃは、（Ｌ０＋Ｒ０）／２の値と予測される。最小値を有する方向性係数としてＤ２が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ−２＋Ｒ０＋Ｌ０＋Ｒ２）／４を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ３が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ−２＋Ｒ２）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ４が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ−４＋Ｒ２＋Ｌ−２＋Ｒ４）／４を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ５が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ−４＋Ｒ４）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ６が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ０＋Ｒ−２＋Ｌ２＋Ｒ０）／４を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ７が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ２＋Ｒ−２）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ８が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ２＋Ｒ−４＋Ｌ４＋Ｒ−２）／４を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ９が選択された場合、前記第２イントラ予測実行部３３２ｂは、第２グループの画素Ｃの予測値として（Ｌ４＋Ｒ−４）／２を利用する。
【００３４】
また、前述した方向性係数Ｄ１ないしＤ９は、次のように復元された第１グループの画素のみを利用して次のように生成されることもある。
【００３５】
Ｄ１＝（｜Ｌ−２−Ｒ−２｜＋｜Ｌ０−Ｒ０｜＋｜Ｌ２−Ｒ２｜）／３；
Ｄ２＝（｜Ｌ−２−Ｒ０｜＋｜Ｌ０−Ｒ２｜）／２；
Ｄ３＝（｜Ｌ−４−Ｒ０｜＋｜Ｌ−２−Ｒ２｜＋｜Ｌ０−Ｒ４｜）／３；
Ｄ４＝（｜Ｌ−４−Ｒ２｜＋｜Ｌ−２−Ｒ４｜）／２；
Ｄ５＝｜Ｌ−４−Ｒ４｜；
Ｄ６＝（｜Ｌ０−Ｒ−２｜＋｜Ｌ２−Ｒ０｜）／２；
Ｄ７＝（｜Ｌ０−Ｒ−４｜＋｜Ｌ２−Ｒ−２｜＋｜Ｌ４−Ｒ０｜）／３；
Ｄ８＝（｜Ｌ２−Ｒ−４｜＋｜Ｌ４−Ｒ−２｜）／２；
Ｄ９＝｜Ｌ４−Ｒ−４｜
次いで、方向決定過程及び残りのグループの予測のための参照画素決定過程は、前述した通りであるので、詳細な説明は省略する。
【００３６】
前述したように、第２グループ内の各画素は、前記方向決定部３３３で決定された方向によって、以前に処理された第１グループの復元された画素を利用して予測される。第２グループ内のあらゆる画素に対する予測値が生成されれば、予測値と第２グループに対応する本来の入力ブロックの画素との差であるレシデューが計算され、レシデューは、変換部３０８で変換された後に量子化部３１０で量子化される。次いで、量子化された第２グループのレシデューは、逆量子化部３１６及び逆変換部３１８を経て、予測された第２グループの予測値に加えられて復元された後にフレームメモリ３２２に保存される。
【００３７】
図１２は、本発明によって、第３グループの画素のイントラ予測のために必要な第１及び第２グループの画素を示す図である。図１２に示すように、第３グループの画素は、以前に処理が完了した第１及び第２グループの復元された画素を利用して予測される。例えば、第３グループの画素１２１１は、点線１２１０内の現在の入力ブロックと以前に処理された周辺ブロックとに備えられた第１グループ及び第２グループの復元された画素を利用して予測される。前記第２グループの画素予測過程と同様に、第３グループの画素予測に利用される第１及び第２グループの参照画素を決定するために、まず、方向決定部３３３は、第３グループの画素を中心としてその周辺の方向性を決定する。
【００３８】
図１３及び図１４Ａないし図１４Ｉは、本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。図１３において、第３グループ内の画素１３００をＣとし、前記第２グループの画素１３００の上下に隣接した行に位置した画素をそれぞれＵｉ，ｄｊ（ｉ，ｊ＝−４，−３，−２，−１，０，１，２，３，４）という。ここで、Ｕ−４，Ｕ−２，Ｕ０，Ｕ２，Ｕ４，ｄ−４，ｄ−２，ｄ０，ｄ２，ｄ４は、復元された第１グループの画素に対応し、Ｕ−１，Ｕ−３，Ｕ１，Ｕ３，ｄ−１，ｄ−３，ｄ１，ｄ３は、復元された第２グループの画素に対応する。
【００３９】
図１４Ａないし図１４Ｉに示すように、第３グループ内の画素Ｃを中心として次のようにその周辺画素間の絶対値差の平均を計算することによって、方向性係数Ｄ１ないしＤ９を計算する。
【００４０】
Ｄ１＝（｜Ｕ−１−ｄ−１｜＋｜Ｕ０−ｄ０｜＋｜Ｕ１−ｄ１｜）／３；
Ｄ２＝（｜Ｕ−２−ｄ０｜＋｜Ｕ−１−ｄ１｜＋｜Ｕ０−ｄ２｜）／３；
Ｄ３＝（｜Ｕ−３−ｄ１｜＋｜Ｕ−２−ｄ２｜＋｜Ｕ−１−ｄ３｜）／３；
Ｄ４＝（｜Ｕ−４−ｄ２｜＋｜Ｕ−３−ｄ３｜＋｜Ｕ−２−ｄ４｜）／３；
Ｄ５＝｜Ｕ−４−ｄ４｜；
Ｄ６＝（｜Ｕ０−ｄ−２｜＋｜Ｕ１−ｄ−１｜＋｜Ｕ２−ｄ０｜）／３；
Ｄ７＝（｜Ｕ１−ｄ−３｜＋｜Ｕ２−ｄ−２｜＋｜Ｕ３−ｄ−１｜）／３；
Ｄ８＝（｜Ｕ２−ｄ−４｜＋｜Ｕ３−ｄ−３｜＋｜Ｕ４−ｄ−２｜）／３；
Ｄ９＝｜Ｕ４−ｄ−４｜
次いで、前記方向決定部３３３は、計算された方向性係数Ｄ１ないしＤ９のうち、最小値を有する方向性係数を選択し、選択された方向性係数に対応する方向に位置した第１及び第２グループの復元された画素を参照画素として決定する。
【００４１】
前記方向決定部３３３で第３グループの画素を中心として周辺の方向性が決定されれば、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、決定された方向性によって、復元された第１グループの画素または第２グループの画素を利用して前記第３グループの画素を予測する。
【００４２】
再び図１３に示すように、最小値を有する方向性係数としてＤ１が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、前記Ｄ１に対応する第１グループの復元された画素Ｕ０及びｄ０を参照画素として決定し、前記参照画素の平均値である（Ｕ０＋ｄ０）／２を第３グループの画素Ｃの予測子として利用する。すなわち、第３グループの画素Ｃは、（Ｕ０＋ｄ０）／２の値と予測される。最小値を有する方向性係数としてＤ２が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ−１＋ｄ１）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ３が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ−２＋ｄ２）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ４が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ−３＋ｄ３）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ５が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ−４＋ｄ４）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ６が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ１＋ｄ−１）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ７が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ２＋ｄ−２）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ８が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ３＋ｄ−３）／２を利用する。最小値を有する方向性係数としてＤ９が選択された場合、前記第３イントラ予測実行部３３２ｃは、第３グループの画素Ｃの予測値として（Ｕ４＋ｄ−４）／２を利用する。
【００４３】
前述したように、第３グループ内の各画素は、前記方向決定部３３３で決定された方向によって、以前に処理された第１グループ及び第２グループの復元された画素を利用して予測される。第３グループ内のあらゆる画素に対する予測値が生成されれば、予測値と第３グループに対応する本来の入力ブロックの画素との差であるレシデューが計算され、レシデューは、変換部３０８で変換された後に量子化部３１０で量子化される。次いで、量子化された第３グループのレシデューは、逆量子化部３１６及び逆変換部３１８を経て、予測された第３グループの予測値に加えられて復元された後にフレームメモリ３２２に保存される。
【００４４】
図１５は、本発明によって、第４グループの画素のイントラ予測のために必要な第１ないし第３グループの復元された画素を示す図である。図１５に示すように、第４グループの画素は、以前に処理が完了した第１ないし第３グループの復元された画素を利用して予測される。例えば、第４グループの画素１５１１は、点線１５１０内の現在の入力ブロックと以前に処理された周辺ブロックとに備えられた第１グループないし第３グループの画素を利用して予測される。前記第２及び第３グループの画素予測過程と同様に、第４グループの画素予測に利用される第１ないし第３グループの参照画素を決定するために、まず、前記方向決定部３３３は、第４グループの画素を中心としてその周辺の方向性を決定し、前記図１３及び図１４Ａないし図１４Ｉを参照して説明した第３グループの画素予測過程と同様に、第１ないし第３グループの復元された画素を利用して予測される。ただし、第４グループの画素を中心として方向性の決定時には、第４グループの画素の左右に位置した第３グループの画素間の絶対値差の平均を利用した方向性Ｄ１０がさらに計算される。
【００４５】
第１ないし第３グループの復元された画素を利用して第４グループ内のあらゆる画素に対する予測値が生成されれば、予測値と第４グループに対応する本来の入力ブロックの画素との差であるレシデューが計算され、レシデューは、変換部３０８で変換された後に量子化部３１０で量子化される。次いで、量子化された第４グループのレシデューは、逆量子化部３１６及び逆変換部３１８を経て、予測された第４グループの予測値に加えられて復元された後にフレームメモリ３２２に保存される。
【００４６】
前述した実施形態においては、４個のグループに分離された入力ブロックを第１グループ、第２グループ、第３グループ及び第４グループの順次的な順序で予測過程を行った。本発明の他の実施形態においては、前記第２グループと第３グループとの処理順序を変えて、第３グループを復元された第１グループの画素を利用して予測し、次いで、第２グループの画素を復元された第１及び第３グループの画素を利用して予測する。
【００４７】
図１６は、本発明の他の実施形態によって、第３グループの画素のイントラ予測のために必要な第１グループの画素を示す図である。図１６に示すように、第３グループの画素は、以前に処理が完了した第１グループの復元された画素を利用して予測される。例えば、第３グループの画素１６１１は、点線１６１０内の現在の入力ブロックと以前に処理された周辺ブロックとに備えられた第１グループの画素を利用して予測される。前述した本発明の一実施形態と同様に、まず、前記方向決定部３３３は、第３グループの画素を中心としてその周辺の方向性を決定した後、決定された方向性に対応する第１グループの復元された画素を利用して第３グループの画素を予測する。
【００４８】
図１７は、本発明の他の実施形態によって、第２グループの画素のイントラ予測のために必要な第１及び第３グループの画素を示す図である。図１７に示すように、第２グループの画素は、以前に処理が完了した第１及び第２グループの復元された画素を利用して予測される。例えば、第２グループの画素１７１１は、点線１７１０内の現在の入力ブロックと以前に処理された周辺ブロックとに備えられた第１及び第３グループの画素を利用して予測される。前述した本発明の一実施形態と同様に、まず、前記方向決定部３３３は、第２グループの画素を中心としてその周辺の方向性を決定した後、決定された方向性に対応する第１及び第３グループの復元された画素を利用して第２グループの画素を予測する。
【００４９】
図１８は、本発明の他の実施形態によって、第４グループの画素のイントラ予測のために必要な第１ないし第３グループの画素を示す図である。図１８に示すように、第４グループの画素は、以前に処理が完了した第１ないし第３グループの復元された画素を利用して予測される。例えば、第４グループの画素１８１１は、点線１８１０内の現在の入力ブロックと以前に処理された周辺ブロックとに備えられた第１ないし第３グループの画素を利用して予測される。
【００５０】
図１９は、本発明の一実施形態による映像のイントラ予測符号化方法を示すフローチャートであり、図２０は、本発明の他の実施形態による映像のイントラ予測符号化方法を示すフローチャートである。図１９に示すように、ステップ１９１０で、入力ブロック内の画素を複数個のグループに分離する。ステップ１９２０で、前記分離された複数個のグループのうち、先に第１グループの画素に対して以前に処理された周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測を行う。イントラ予測された第１グループの画素のイントラ予測された予測値と本来の入力ブロックの画素との差であるレシデューが計算され、レシデューは変換及び量子化され、量子化されたレシデューは、予測モード情報と共にエントロピー符号化される。また、量子化された第１グループのレシデューに対する逆量子化及び逆変換が行われ、逆変換された第１グループのレシデューは、第１グループの予測値に加えられて復元された後にメモリに保存される。ステップ１９３０で、復元された第１グループの画素を利用して第２グループの画素に対するイントラ予測が行われる。イントラ予測された第２グループの画素の予測値と本来の第２グループ内のあらゆる画素に対する予測値とが生成されれば、予測値と第２グループに対応する本来の入力ブロックの画素との差であるレシデューが計算され、レシデューは変換及び量子化され、量子化されたレシデューは、予測モード情報と共にエントロピー符号化される。また、第２グループの量子化されたレシデューに対する逆量子化及び逆変換が行われ、逆変換された第２グループのレシデューは、第２グループの予測値に加えられて復元された後にメモリに保存される。ステップ１９４０では、復元された第１及び第２グループの画素を利用して第３グループの画素に対するイントラ予測を行う。前述したように、第３グループの予測値と本来の入力ブロックの画素との差であるレシデューは、変換及び量子化過程を経て、量子化されたレシデューは、予測モード情報と共にエントロピー符号化され、量子化されたレシデューに対する逆量子化及び逆変換が行われて逆変換された第３グループのレシデューは、第３グループの予測値に加えられて復元された後にメモリに保存される。ステップ１９５０では、復元された第１ないし第３グループの画素を利用して第４グループの画素に対するイントラ予測を行う。
【００５１】
図２０に示すように、本発明の他の実施形態による映像のイントラ予測符号化方法は、前述したように第２グループ及び第３グループの処理順序を変更することを除いては、前記本発明の一実施形態と類似している。
【００５２】
一方、本発明によってイントラ予測を行った場合、従来技術によるイントラ予測を行う場合に比べて残差値がさらに大きい。かかる場合、適応的に本発明によるイントラ予測方法が適用されるように、ピクチャー単位、スライス単位、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）単位で本発明による符号化方法の適用如何を表すシンタックス情報を、符号化されたビットストリームのヘッダに追加する。例えば、８×８ブロック単位で１ビットシンタックスを設定し、本発明によるイントラ予測方法が適用されれば１、そうでなければ０をビットストリームのヘッダに追加する。本発明によるイントラ予測方法により符号化されたビットストリームには、別途の方向モード情報なしに処理する。これは、本発明によるイントラ予測復号化時に各画素を中心として周辺ブロックの画素の絶対値差を利用して方向を決定できるためである。
【００５３】
また、本発明によるイントラ予測時、各グループの画素を中心としてあらゆる方向性をチェックする代わりに、方向によってグループを分けて、例えば、モード１はＤ１ないしＤ３のみをチェックし、モード２はＤ１ないしＤ６、モード３はＤ１ないしＤ９のみをチェックすると符号化端及び復号化端であらかじめ決定し、映像のイントラ予測符号化時に前記モード情報をピクチャー単位、スライス単位、ＧＯＰ単位でビットストリームのヘッダに追加して伝送できる。
【００５４】
また、前述した方向性決定方法以外に、良好な性能の方向性決定方法が存在しうる。例えば、複雑度は低いが、相対的に性能は低下する方向性決定方法から、複雑度は高いが、相対的に性能が良好である方向性決定方法まで、Ｎ個の方法が存在すると仮定する。かかる場合、符号器では、所定の単位（ピクチャー単位、スライス単位、ＧＯＰ単位）でＮ個の方法を適用して、そのうち適当な方法を選択し、選択された方向性決定方法を表すインデックス情報を前記所定の単位でシンタックスに追加して復号器へ伝送できる。
【００５５】
図２１は、本発明による映像のイントラ予測復号化装置が適用される映像復号化装置２１００を示すブロック図である。図２１に示すように、映像復号化装置２１００は、エントロピーデコーダ２１１０、再整列部２１２０、逆量子化部２１３０、逆変換部２１４０、動き補償部２１５０、イントラ予測部２１６０及びフィルタ２１７０を備える。ここで、イントラ予測部２１６０は、本発明によるイントラ予測復号化装置に対応する。
【００５６】
前記エントロピーデコーダ２１１０及び再整列部２１２０は、圧縮されたビットストリームを受信してエントロピー復号化を行って、量子化された係数を生成する。前記逆量子化部２１３０及び逆変換部２１４０は、前記量子化された係数に対する逆量子化及び逆変換を行って、変換符号化係数、動きベクトル情報、ヘッダ情報及びイントラ予測モード情報などを抽出する。ここで、イントラ予測モード情報には、本発明によるイントラ予測方法によって、複数個のグループに分離されて符号化されたビットストリームであるか否かを表す所定のシンタックスが含まれる。前述したように、各グループの画素の予測された方向情報は、周辺ブロックの画素の絶対値差から計算されるので、必ずしもビットストリームに含まれる必要はない。また、前記ビットストリームには、複数個の方向性のうち、実際の符号化時に利用された方向性を表すモード情報が含まれる。
【００５７】
動き補償部２１５０及びイントラ予測部２１６０では、復号化されたヘッダ情報を使用して符号化されたピクチャータイプによって予測ブロックを生成し、前記予測ブロックは、誤差値を表すＤ’ｎに加えられてｕＦ’ｎが生成される。前記ｕＦ’ｎは、フィルタ２１７０を経て復元されたピクチャーＦ’ｎが生成される。
【００５８】
特に、本発明による前記イントラ予測部２１６０は、受信されたビットストリームに含まれたイントラ予測モード情報を利用して、現在復号化されるブロックの符号化に利用されたイントラ予測モードを決定し、本発明による符号化方法によってイントラ予測されたビットストリームの場合には、まず、第１グループの画素をイントラ予測復号化し、残りのグループの画素は、以前に処理されたグループの復元された画素を利用して復号化する。
【００５９】
図２２は、図２１の本発明によるイントラ予測部２１６０の構成を示すブロック図である。図２２に示すように、イントラ予測部２１６０は、イントラ予測モード決定部２１６１及びイントラ予測実行部２１６２を備える。前記イントラ予測実行部２１６２は、入力ブロックを分離した個数によって分離された各グループを処理するためのイントラ予測実行部を備える。図２２では、入力ブロックが４個のグループに分離される場合、各グループを処理するために、前記イントラ予測実行部２１６２が第１ないし第４イントラ予測実行部２１６２ａ，２１６２ｂ，２１６２ｃ，２１６２ｄを備える場合を示した。
【００６０】
イントラ予測モード決定部２１６１は、ビットストリームから抽出されたイントラ予測モード情報を利用して、現在イントラ予測復号化されるブロックが、前述した本発明によるイントラ予測モードを含む多様なイントラ予測モードのうち、いかなるイントラ予測モードを通じてイントラ予測符号化されたかを判断し、現在のブロックのイントラ予測モードを決定する。
【００６１】
第１イントラ予測実行部２１６２ａは、受信されたビットストリームに備えられた第１グループの符号化された映像データを復号化して、復号化された第１グループの映像データを出力する。
【００６２】
第２ないし第４イントラ予測実行部２１６２ｂ，２１６２ｃ，２１６２ｄは、第２ないし第４グループの画素を中心として所定の角度に位置した周辺画素の絶対値差を計算することによって、前記第１グループを除いた残りのグループの画素の方向性を決定し、その決定された方向性によって、前記復号化された第１グループの画素及び／または以前に処理された他の残りのグループの復号化された画素のうち参照画素を決定し、前記決定された参照画素の平均値を利用して、第２ないし第４グループの画素をグループ単位でイントラ予測復号化する。
【００６３】
図２３は、本発明による映像のイントラ予測復号化方法を示すフローチャートである。図２３に示すように、ステップ２３１０で、入力ブロックを分離して得られた複数個のグループのうち、周辺ブロックの画素を利用してイントラ予測符号化された第１グループの画素についてのデータ、及び前記第１グループの復元された画素と、以前に処理された他の残りのグループの復元された画素とを利用してイントラ予測符号化された画素についてのデータを含むビットストリームを受信する。
【００６４】
ステップ２３２０で、受信された第１グループの画素に対するイントラ予測復号化を行う。ステップ２３３０で、前記第１グループを除いた残りのグループの各画素の方向性を決定した後、ステップ２３４０で、前記決定された方向性によって、前記復号化された第１グループの画素及び以前に復号化された他の残りのグループの画素を利用して、前記残りのグループに属した画素を予測する。
【００６５】
一方、本発明は、ＹＵＶ領域でのコーディングだけでなく、ＲＧＢ領域でのコーディングにも適用可能である。現在、ＭＰＥＧで標準化進行中のＨ．２６４  Ｈｉｇｈ  ４４４  ｐｒｏｆｉｌｅやＡｄｖａｎｃｅｄ  ４４４  ｐｒｏｆｉｌｅでは、ＲＣＴ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が考慮されている。ＲＣＴ関連内容は、２００４年７月にリリースされたＪＶＴ文書［“Ｔｅｘｔ  ｏｆＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６  １０  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，”ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ  １／ＳＣ  ２９／ＷＧ  １１Ｎ６５４０］に詳細に言及されている。従来技術によれば、獲得されたＲＧＢ成分の映像データをＹＣｂＣｒのような他のカラー空間に変換した後に符号化し、復号化時には、ＹＣｂＣｒ成分の映像データを復元した後、復元されたＹＣｂＣｒ映像データをＲＧＢカラー空間に変換し、かかるカラーフォーマットの変換過程中にカラー歪曲が発生しうる。したがって、カラーフォーマットの変換過程中に発生するカラー歪曲を減少させるために、ＲＧＢ領域で映像の符号化、復号化を行うＲＣＴが研究されている。
【００６６】
ＲＣＴを本発明に適用して、映像の符号化時にＲＧＢ領域で、本発明によって分離されたグループ別レシデューブロックに対する変換直前にＲＣＴを行える。復号器では、逆変換直後に逆ＲＣＴを行う。残りの過程は前述した通りである。
【００６７】
具体的に、本発明にＲＣＴを適用する場合、ＲＧＢカラー空間で各カラー成分別に入力ブロックの画素を複数個のグループに分離する。次いで、複数個のグループのうち第１グループに属した画素を、以前に処理された周辺ブロックの画素を利用して予測する。そして、前記予測された第１グループの画素のレシデューを生成し、前記予測された第１グループの画素のレシデューに対してＲＣＴを行い、ＲＣＴ変換された第１グループの画素のレシデューに対するＤＣＴ、量子化及びエントロピー符号化を行って符号化を行う。次いで、符号化された第１グループの画素を復元した後にメモリに保存して、残りのグループの画素予測に利用する。前述したように、前記残りのグループ内の各画素の方向性を決定した後、決定された方向性によって、前記復元された第１グループの復元された画素及び以前に処理された他の残りのグループの復元された画素を利用して、前記残りのグループに属した画素に対する予測を行う。本来の映像の対応する領域から予測された値を減算することによって、予測された残りのグループの画素のレシデューを生成し、前記残りのグループの画素のレシデューに対するカラー変換を行った後、カラー変換された残りのグループの画素のレシデューを符号化する。
【００６８】
一方、ＲＣＴは、レシデュー値に一種のカラー変換を行うものであって、ＲＣＴと異なる方式のレシデュー領域でのカラー変換にも本発明が適用される。
【００６９】
本発明は、また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムにより読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行される。
【００７０】
これまで、本発明について、その望ましい実施形態を中心に述べた。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態に具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に表れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】Ｈ.２６４標準案による輝度成分の１６×１６イントラ予測モードを示す図である。
【図２】Ｈ．２６４標準案による輝度成分の４×４イントラ予測モードを示す図である。
【図３】本発明によるイントラ予測符号化装置が適用される映像符号化装置を示すブロック図である。
【図４】図３のイントラ予測部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の領域分離部により分離された入力ブロックを示す図である。
【図６】本発明によるフレーム内のブロック処理順序を示す図である。
【図７】本発明によって、領域分離部で分離された第１グループの画素を示す図である。
【図８】本発明によって、第１グループの画素に対するイントラ予測過程を説明するための図である。
【図９】本発明によって、第２グループの画素のイントラ予測のために必要な第１グループの画素を示す図である。
【図１０】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ａ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｂ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｃ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｄ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｅ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｆ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｇ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｈ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１１Ｉ】本発明によって、第２グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１２】本発明によって、第３グループの画素のイントラ予測のために必要な第１及び第２グループの画素を示す図である。
【図１３】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ａ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｂ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｃ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｄ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｅ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｆ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｇ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｈ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１４Ｉ】本発明によって、第３グループ内の画素の周辺の方向性を決定する過程を説明するための図である。
【図１５】本発明によって、第４グループの画素のイントラ予測のために必要な第１ないし第３グループの復元された画素を示す図である。
【図１６】本発明の他の実施形態によって、第３グループの画素のイントラ予測のために必要な第１グループの画素を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態によって、第２グループの画素のイントラ予測のために必要な第１及び第３グループの画素を示す図である。
【図１８】本発明の他の実施形態によって、第４グループの画素のイントラ予測のために必要な第１ないし第３グループの画素を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態による映像のイントラ予測符号化方法を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の他の実施形態による映像のイントラ予測符号化方法を示すフローチャートである。
【図２１】本発明による映像のイントラ予測復号化装置が適用される映像復号化装置を示すブロック図である。
【図２２】図２１の本発明によるイントラ予測部の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明による映像のイントラ予測復号化方法を示すフローチャートである。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１１Ｈ】
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【図１１Ｉ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１４Ｈ】
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【図１４Ｉ】
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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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【国際調査報告】
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