(57)【要約】  本発明は、画像の画像領域に対して、予測された画像領域を検出するための方法に関するものである。この方法では、画像領域に対する時間的予測子が、この画像に時間的に先行する復元された先行画像に基づいて検出され、この画像領域に対する位置的予測子が画像の復元された画像領域内で検出される。ここでは画像領域と、時間的予測子および位置的予測子に基づいて予測された画像領域との間のエラー率が最小にされ、予測された画像領域は、復元された画像領域を使用して位置的予測子によって、かつ先行画像を使用して時間的予測子によって検出される。本発明はさらに、予測された画像領域を復元する方法に関するものである。さらに本発明は、予測された画像領域を検出するための方法を実施する検出装置、ならびに復元方法を実施するための復元装置に関する。
2009513080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像(BO)の画像領域(BB)に対して予測された画像領域(PBB)を検出するための方法であって、
a)  画像領域(BB)に対する時間的予測子(ZP)が、画像(BO)に時間的に先行する復元された先行画像(RB)に基づいて検出され、
b)  画像領域(BB)に対する位置的予測子(OP)が、画像(BO)の復元された画像領域(RBB)内で検出され、
画像領域(BB)と、時間的予測子(ZP)および位置的予測子(OP)に基づき予測された画像領域(PBB)との間のエラー率(FM)が最小にされ、
c)  予測された画像領域(PBB)は、復元された画像領域(RBB)を使用して位置的予測子(OP)によって、また先行画像(RB)を使用して時間的予測子(ZP)によって検出される、ことを特徴とする検出方法。
【請求項２】
請求項1記載の方法において、
予測された画像領域(PBB)は、時間的予測子(ZP)により形成された第1の画像領域(BBT)と位置的予測子(OP)により記述される第2の画像領域(BBO)とを、結合規則(VKR)を考慮して結合することによって形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項2記載の方法において、
前記結合規則(VKR)によって、第1の画像領域(BBT)と第2の画像領域(BBO)の相応する画素(BP)の重み付け係数(α、β)による重み付け結合が記述される、ことを特徴とする方法
【請求項４】
請求項3記載の方法において、
第1および/または第2の画像領域（BBT、BBO）の各画素(BP)に対する重み付け係数(α、β)は個別に記述される、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項2から4までのいずれか一項記載の方法において、
前記結合規則(VKR)に基づき、少なくとも第1または第2の画像領域（BBT、BBO）の回転または移動が実行される、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項2から5までのいずれか一項記載の方法において、
種々の結合規則の集合から、エラー率(FM)を最小にする結合規則(VKR)が選択される、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項1から6までのいずれか一項記載の方法において、
位置的予測子(OP)によって、画像(BO)のすでに復元された画像領域(RBB)内の画像領域が照会される、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項1から7までのいずれか一項記載の方法において、
位置的予測子(OP)を検出するために、所定のイントラ予測モードの群から、エラー率を最小にするイントラ予測モード（ＩＰＭ）が選択される、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
予測された画像領域(PBB)を復元する方法であって、
予測された画像領域(PBB)は、請求項1から8までのいずれか一項記載の、予測された画像領域を検出するための方法に基づき形成された位置的予測子(OP)および時間的予測子(ZP)により検出され、
予測された画像領域(PBB)は、時間的予測子(ZP)により形成された第1の画像領域(BBT)と位置的予測子(OP)により記述される第2の画像領域(BBO)とを結合することによって形成される、ことを特徴とする復元方法。
【請求項１０】
画像(BO)の画像領域(BB)に対して予測された画像領域(PBB)を検出するための検出装置であって、
・画像(BO)の画像領域(BB)に対する時間的予測子(ZP)を、前記画像(BO)に時間的に先行する復元された先行画像(RB)に基づいて検出するための第1のモジュール(M1)と、
・前記画像領域(BB)に対する位置的予測子(OP)を、前記画像(BO)の復元された画像領域(RBB)に基づいて検出するための第2のモジュール(M2)とを備え、
前記画像領域(BB)と、前記時間的予測子(ZP)および前記位置的予測子(OP)に基づき予測された画像領域(PBB)との間のエラー率(FM)が最小にされ、
予測された画像領域(PBB)は、復元された画像領域(RBB)を使用して位置的予測子(OP)によって、また先行画像(RB)を使用して時間的予測子(ZP)によって検出される、ことを特徴とする検出装置。
【請求項１１】
予測された画像領域(PBB)を復元するための復元装置(VD)であって、
予測された画像領域(PBB)は、位置的予測子(OP)および時間的予測子(ZP)によって検出され、
前記位置的予測子(OP)と時間的予測子(ZP)は、請求項10に記載の予測された画像領域(PBB)を検出するための検出装置(VE)に基づいて形成されており、
・第1の画像領域(BBT)を、時間的予測子(ZP)および画像(BO)に時間的に先行する先行画像(RB)に基づいて形成する第1の復元モジュール(M'1)と、
・第2の画像領域(BBO)を、画像(BO)中にすでに復元された画像領域(RBB)に基づいて形成する第2の復元モジュール(M'2)と、
・予測された画像領域(PBB)を、第1の画像領域(BBT)と第2の画像領域(BBO)とを結合することにより復元する第3の復元モジュール(M'3)とを有する、ことを特徴とする復元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測された画像領域の検出方法および検出装置、ならびに予測された画像領域の復元方法および復元装置に関する。
【０００２】
解像度と画像反復率の高いビデオデータをデジタル伝送する際には、圧縮率の高いビデオ符号化方法が必要となる。ここではしばしは伝送速度が、高い画像品質を達成するビデオ符号化方法にしたがい設定される。
【０００３】
現在、流布しているビデオ符号化方法は、例えばMPEG2、MPEG4、ITU H.261、H.263およびH.264(MPEG - Motion-Picture Export Group, ITU - International Telecommunication Union)として標準化されている。これらのビデオ符号化方法はハイブリッドアプローチに基づく。すなわち、画像内容の時間的予測(=動き補償)が、例えばDCT変換またはICT変換(DCT - Discrete Cosinus Transformation, ICT - Integer Coded Transformation)、および動き補償と変換後に残ったエラー信号の量子化に結び付いている。これらのビデオ符号化方法では実質的に、運動モデルのパラメータ(ベクトル、ブロックモード)と、残留エラー信号の生じた係数とが伝送される。
【０００４】
画像品質を同じにしたまま圧縮率を改善することにより、圧縮されたビデオシーケンスを伝送するための伝送データ率が低減される。このことは例えば予測の改善によって達成される。さらにピクセルからハーフピクセル精度への画素グリッドを洗練することにより、動き予測と動き補償を改善することができる。圧縮率のさらなる向上は、それぞれの予測が動き予測ないし動き補償の枠内で実行されるブロックサイズの低減により達成される。画像間予測、すなわち異なる時点で記録された画像間の相関を利用する他に、画像内予測により圧縮率を高めることができる。この画像内予測の場合、画像領域に対する予測は、すでに符号化され復元された目下の画像の画像内容に基づいて行われる。
【０００５】
本発明の課題は、予測を改善することのできる手段を提供することである。
【０００６】
この課題は独立請求項に記載の本発明によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００７】
画像の画像領域に対して、予測された画像領域を検出するための方法では、画像領域に対する時間的予測子が、この画像に先行していて復元された先行画像に基づいて検出され、この画像領域に対する位置的予測子が、画像の復元された画像領域内で検出される。
ここでは画像領域と、時間的予測子および位置的予測子に基づいて予測された画像領域との間のエラー率が最小にされ、予測された画像領域は、復元された画像領域を使用して位置的予測子によって、かつ先行画像を使用して時間的予測子によって検出される。
【０００８】
本発明の方法によって予測エラー(エラー率)が、位置的予測子と時間的予測子によって復元された画像領域と、予測すべき画像領域とに基づいて減少される。このことにより圧縮率を高めることができる。したがってメモリ容量を低減することができ、本発明の方法により圧縮された画像領域ないしは画像データを記憶および伝送するために狭帯域の伝送区間を使用することができる。
【０００９】
予測された画像領域が、時間的予測子により形成された第1の画像領域と、位置的予測子により記述された第2の画像領域との結合によって結合規則に基づき形成される場合、この結合規則を予測すべき画像領域に適合することによって予測エラーをさらに低減することができる。
【００１０】
有利には結合規則により、第1の画像領域と第2の画像領域の相応する画素を、重み付け係数によって重み付け結合することを記述すれば、結合規則を簡単かつ効率的に実現できる。
【００１１】
さらに第1および/または第2の画像領域の各画素に対する重み付け係数は個別に記述することができる。このことにより、予測すべき画像領域の予測のさらなる改善、ないしは予測エラーの低減が達成される。
【００１２】
これとは択一的に有利には、結合規則に基づき少なくとも第1または第2の画像領域の回転または移動を実行することができる。したがって第1および/または第2の画像領域の適合をさらに洗練することができ、これにより予測精度の向上が可能である。
【００１３】
本発明の方法の有利な発展形態では、種々異なる結合規則の集合からエラー率を最小にする結合規則が選択される。このことの利点は、小さな付加的信号コストにより、選択された結合規則を、例えば予測された画像領域を検出するための方法を実施する装置を備える送信器から、予測された画像領域を復元するための方法を実施する装置を備える受信器に伝送できることである。
【００１４】
位置的予測子によって、画像領域が画像のすでに復元された画像領域内で照会されるならば、この方法の予測精度をさらに改善することができる。
【００１５】
有利には位置的予測子を求めるために、所定のイントラ予測モードの群から、エラー率を最小にするイントラ予測モードを選択する。このことにより位置的予測子を求めるための簡単な手段が得られる。さらに例えばH.264の規格からすでに公知のイントラ予測モードを利用することによって安価な実現が達成される。
【００１６】
本発明はさらに、予測された画像領域を復元する方法に関するものである。ここでは予測された画像領域が、位置的予測子および時間的予測子により検出される。これらの位置的予測子および時間的予測子は、先行の請求項のいずれかにしたがって形成されている。この請求項では、予測された画像領域が、時間的予測子により形成された第1の画像領域と、位置的予測子により記述された第2の画像領域との結合によって形成される。
【００１７】
このことにより、予測された画像領域を検出するための方法で、画像の画像領域に対して求められた位置的予測子および時間的予測子を復元のために使用することのできる方法が得られる。したがい予測された画像領域を復元するための方法を、受信器でのビデオ符号化方法の枠内で使用することができる。
【００１８】
予測された画像領域を画像の画像領域に対して検出する検出装置は第1のモードと第2のモードを有する。第1のモードは、画像の画像領域に対する時間的予測子を、この画像に時間的に先行する、復元された先行画像に基づいて検出する。第2のモードは、予測すべき画像領域に対する位置的予測子を、画像の復元された画像領域に基づいて検出する。そして画像領域と、時間的予測子および位置的予測子に基づき予測された画像領域との間のエラー率が最小にされ、予測された画像領域は、復元された画像領域を使用して位置的予測子によって、また先行画像を使用して時間的予測子によって検出される。この検出方法によって、予測された画像領域を画像の画像領域に対して検出するための方法、ならびにその発展形態を実現し、実施することができる。
【００１９】
本発明は、予測された画像領域を復元するための復元装置にも関する。この復元装置では、予測された画像領域が位置的予測子と時間的予測子により検出され、位置的予測子と時間的予測子は、予測された画像領域を検出するための検出装置に基づいて形成されており、第1の復元モジュールと、第2の復元モジュールと、第3の復元モジュールとを備える。第1の復元モジュールは、第1の画像領域を時間的予測子とこの画像に時間的に先行する先行画像に基づいて形成する。第2の復元モジュールは、第2の画像領域を画像にすでに復元された画像領域に基づいて形成する。第3の復元モジュールは、予測された画像領域を第1と第2の画像領域の結合によって復元する。この検出装置によって、予測された画像領域の復元方法、ならびにその発展形態を実現し、実施することができる。
【００２０】
本発明のさらなる詳細および利点を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、予測された画像領域を検出するための方法ないし装置を概略的に示す。
図2は、予測された画像領域を復元するための装置ないし方法を概略的に示す。
図3は、予測された画像領域を検出する方法を実施するために拡張された、ブロックベースの画像化符号化を行う通常の構成の概略図である。
図4は、予測すべき画像領域ないしは画像ブロックの隣接する縁部ピクセルの配置を示す図である。
【００２１】
図1から図4において同一の機能および作用を有する要素には同一の参照記号が付されている。
【００２２】
図1によってまず、予測された画像領域を検出するための方法を詳細に説明する。画像BO、または画像BOに時間的に先行する画像RBは複数の画像領域を有し、この画像領域は複数の例えば8×8または4×4の画素BPにより形成される。ここで各画素BPは輝度値および/または色値を表す。以下の実施例では、画像領域に対して4×4画素を備える正方形の画像ブロックを前提とする。一般的に画像領域は任意の形状をとることができる。
【００２３】
第1のステップS1で、予測すべき画像領域BBに対する時間的予測子ZPが検出される。この画像領域は、予測すべき画像領域BBとも称される。まず第1の画像領域BBTが、画像BOに時間的に先行する画像RBの1つで探索される。この画像領域BBTは、予測すべき画像領域BBと第1の画像領域BBTにある相応する画素BBの絶対値差の和を最小にする画像領域である。
【００２４】
それぞれの画像領域BBとBBTが例えば4×4画素を含んでいれば、この第1のステップは次のように数式化して記述することができる。
【００２５】
【数１】
2009513080.tif 000003
ここでx,yはそれぞれの画像領域BB、BBT内の画素BPの位置を表し、|.|は絶対値を表す。式(1)では、この式(1)を最小にする、すなわちSADが最小になる画像領域BBTが、画像B0に先行する画像RB内で求められる。求められた第1の画像領域BBTの位置は時間的予測子ZPにより代表される。第2の画像領域BBTは、画像RBの所定の画素に基づいても、また画像RBの画素を例えば中間画素(英語ではハーフペル)に補間することによっても形成することができる。当業者にはこの種の方法は、例えばH.263規格の動き予測から十分に公知である。
【００２６】
第2のステップS2では、位置的予測子OPが求められる。この位置的予測子は、予測すべき画像領域BBと時間的予測子ZPおよび位置的予測子OPに基づいて予測された画像領域PBBとの間のエラー率を最小にする。このエラー率FMは、予測エラーに相当する。位置的予測子OPは、すでに復元された画像BO内の復元された画像領域RBBを使用する。
【００２７】
本発明の方法の第1変形実施例では、位置的予測子OPを検出するためにすでに復元された画像領域RBBにある第2の画像領域BBOが求められる。この第2の画像領域BBOは、時間的予測子ZPにより検出された第１の画像領域BBTと共にエラー率FMを最小にする画像領域である。ここで第１と第２の画像領域BBT、BBOは、結合規則VKRによって結合ないしは混合される。本実施例で結合規則VKRは、第1と第2の画像領域BBT、BBOを所属の重み付け係数により画素ごとに重み付けした混合を記述する。これは次のように数式化して表すことができる。
【００２８】
【数２】
2009513080.tif 000004
ここでx,yはそれぞれの画像領域BB、BBT、BBO内の画素BPの位置を表し、|.|は絶対値を表し、αは時間的重み付け係数、βは位置的重み付け係数を表す。ここでα+β=1とすることができる。式(2)では、この式(2)を最小にする、すなわちFMが最小になる第2の画像領域BBOが、すでに復元された画像領域PBB内で求められる。求められた第2の画像領域BBOの位置は位置的予測子OPにより代表される。重み付け係数αとβは画像内容に応じて適合することができる。例えばα=0.2であり、β=0.8であれば、第1の画像領域BBO、BBTよりも大きな重み付けが第2の画像領域に割り当てられる。すなわち、位置的予測は時間的予測よりも大きく重み付けされる。
【００２９】
式(2)で項{(α-BBT(x,y)+β*BBO(x,y))/(α+β)}は、予測された画像領域PBBに相当する。したがって予測された画像領域PBBは、画像B0に時間的に先行する画像RBに基づき第1の画像領域BBTを表す時間的予測子ZP、すなわちRB(ZP)と、画像B0の復元された画像領域RPPを使用して第2の画像領域BB0を再現する位置的予測子OP、すなわちRBB(OP)により示される。
【００３０】
式(1)ないしは式(2)で絶対値の代わりに、予測すべき画像領域B0と予測された画像領域PBBとの類似性を表す別の関数を用いることもできる。例えばエラー率FMを、絶対値によってではなく、二乗によって発生することもできよう。これは例えば次式のようになる。
【００３１】
【数３】
2009513080.tif 000005
【００３２】
ステップS1とS2は、1つまたは複数の画像の符号化方法の枠内で使用することができる。ここでは位置的予測子OPと時間的予測子ZPを1つのデータストリームに組み込むことができ、予測画像領域を検出するための検出装置VEから、予測された画像領域を復元するための復元装置VDへ伝送することができる。
【００３３】
式(2)による重み付けされた結合ないしは混合は、単に可能な結合規則VKRを示すだけである。したがい結合規則VKRは、検出された時間的予測子ZPおよび/または位置的予測子OPに依存しないで形成することができる。さらに結合規則VKRを所定の結合規則集合から選択することは、選択された結合規則がエラー率FMを最小にするように実行することができる。例として選択可能性は次のとおりである。
【００３４】
【数４】
2009513080.tif 000006
【００３５】
VKRインデクスは使用される結合規則を記述する。選択された結合規則は、検出装置VEと復元装置VDで別個に発生することができる。択一的に結合規則VKRを、データストリームDSによって伝送することができる。
【００３６】
図2に基づき、予測された画像領域PBBの復元を詳細に説明する。ここでは予測された画像を検出するための本発明の方法により時間的予測子ZPおよび位置的予測子OPが作成される。復元装置VDは、位置的および時間的予測子OP,ZPを含むデータストリームDSを受信する。
【００３７】
第1の復元ステップS'1で、第2の画像領域BBOが、位置的予測子OPをすでに復元された画像BOの画像領域RBBに基づいて適用することによって得られる。
【００３８】
第2の復元ステップS'2で、第1の画像領域BBTが、時間的予測子ZPに基づき画像BOに時間的に先行する画像RBを使用して発生される。
【００３９】
後続の第3の復元ステップS'3で、第1と第2の画像領域BBT、BBOの混合によって、予測された画像領域PBBが求められる。混合は、第1の画像領域と第2の画像領域の画素(x、y)ごとに重み付けされた平均によって形成される。これは、以下の式によって表現することができる。
【００４０】
【数５】
2009513080.tif 000007
ここでx,yはそれぞれの画像領域BBT、BBO内の画素BPの位置を表し、αは時間的重み付け係数、βは位置的重み付け係数を表す。ここで使用される重み付け係数の値は、検出方法および復元方法で使用される値と同じである。
【００４１】
予測され、したがって復元された画像領域PBBは最後に、復元された画像領域PBB内の相応する位置にコピーすることができる。
【００４２】
本方法の第2変形実施例では、位置的予測子OPを検出するために、エラー率FMを最小にするイントラ予測モードIPMが求められる。ここでイントラ予測モードIPMは画像BOの復元された画像領域RBBに基づき求められ、ここでは予測すべき画像領域BBの復元された画像領域に直接隣接する縁部ピクセルが考慮される。このことを図4に基づき詳細に説明する。
【００４３】
図4は予測すべき領域BBを示し、個々の画素は例えばBB(0,0)のように表されている。例えば画像領域が左から右へ、そして上から下へ復元される場合、復元された画像領域RBBが図1に示されるように得られる。この復元された画像領域には、すでに復元された画像領域RBA、RBCおよびRBDが所属し、これらの画像領域は予測すべき画像領域BBの上、左上、そして左に存在する。ここで個々の画素は、例えばRBA(3,3)のように表されている。これらの画素は予測すべき画像領域BBに直接接している。
【００４４】
位置的予測子OPを検出するために、エラー率FMを最小にするイントラ予測モードIPMが求められる。この種のイントラ予測モードIPMは、当業者には例えばビデオ符号化規格H.264から公知である。そこでは8つの異なるイントラ予測モードIPMが使用される。これらのイントラ予測モードは同一成分の他、それぞれ予測方向の異なる予測モードで区別される。例えばH.264では次のイントラ予測モードが公知である：
モード番号                名称
0                  垂直予測モード
1                  水平予測モード
2                  同一成分 - 予測モード
3                  対角-下方-左予測モード
4                  対角-下方-右予測モード
5                  垂直-右予測モード
6                  水平-下方予測モード
7                  垂直-左予測モード
8                  水平-上方予測モード
したがってイントラ予測モ―ドのモード番号によって、所属のイントラ予測モードを形成するために規則が指示される。例えばモード番号2が使用される場合、第2の画像領域BBOのすべての画素に対して同じ予測値が生じる。これは次のとおりである。
【００４５】
【数６】
2009513080.tif 000008
ここでiにより相応の画素が同定される。式(5)から得られる予測値は第2の画像領域BBOのすべての画素に割り当てられる。
【００４６】
最適のイントラ予測モードIPMを検出するために、例えばすべてのイントラ予測モードIPMに対して第2の画像領域BBOが計算され、これがそれぞれ式(3)に代入される。引き続き、エラー率FMを最小にするイントラ予測モードIPMが選択される。求められたイントラ予測モードIPMは位置的予測子OPにより代表される。例えばモード番号5のイントラ予測モードがエラー率FMを最小にするとする。したがってOP=5である。
【００４７】
式(3)では、第1と第2の画像領域BBT、BBOのそれぞれの画素の重み付けされた平均値形成が次のように実行される。すなわち、第1の画像領域に各画素が時間的重み付け係数αと乗算され、第2の画像領域の各画素が位置的重み付け係数βと乗算されるようにして実行される。本発明の方法の拡張実施形態では、各画素に個別の時間的ないし位置的重み付け係数α(x,y)，β(x、y)が付される。この種の個別の時間的ないし位置的重み付け係数は以下のようになる。
【００４８】
【数７】
2009513080.tif 000009
【００４９】
この種の個別の時間的および位置的重み付け係数α(x,y)、β(x,y)の使用により、予測すべき画像領域の左上縁部で位置的予測は、下右縁部におけるよりも重み付けされた重ね合わせへの強い影響を受ける。
【００５０】
同じ時間的ないし位置的重み付け係数を各画素に対して使用する場合、式(2)と式(4)は次のように拡張される：
【数８】
2009513080.tif 000010
【００５１】
さらに個別の位置的ないし時間的重み付け係数α(x,y)、β(x,y)はそれぞれ選択されたイントラ予測モードIPMに依存して異なって選択することができる。
【００５２】
予測された画像領域を検出する方法、ならびに予測された画像領域を復元する方法は画像符号化方法に使用することができる。これを図3に基づき、例として説明する。
【００５３】
図3には、画像符号化ないしは画像復号化のための可能な装置の基本回路図が示されている。この装置はブロックベースの画像符号化の枠内で使用することができる。ここには、この方法をビデオ符号化方法に使用することが詳細に示されており、検出ないし復元する方法を組み込むための拡張は破線により示されている。
【００５４】
ブロックベースの画像符号化方法では、デジタル化された画像BO、RBが通常は、8×8画素BPサイズまたは16×16画素BPサイズの正方形画像領域BBに分割され、画像符号化装置に供給される。
【００５５】
画素には通常の符号化情報が一義的に割り当てられる。これは例えば輝度情報(輝度値)または色情報(色値)である。
【００５６】
ブロックベースの画像符号化方法では、種々の画像符号化モードが区別される。いわゆるイントラ画像符号化モードでは、それぞれ画像全体が、画像の画素に割り当てられた符号化情報全体により符号化され、伝送される(I-画像)。いわゆるインター画像符号化モードでは、時間的に連続する2つの画像の差情報だけが符号化され、伝送される(P-画像、B-画像)。
【００５７】
イントラ画像符号化モードとインター画像符号化モードとを切り換えるために2つのスイッチユニットSEが設けられている。インター画像符号化モードを実施するために減算ユニットSが設けられており、この減算ユニットSでは順次連続する2つの画像の差が形成される。画像符号化全体は、画像符号化制御ユニットSTにより制御される。符号化すべき画像領域BBないしは差画像領域DBはそれぞれ変換符号化ユニットDCTに供給される。この変換符号化ユニットDCTでは、画素に割り当てられた符号化情報に基づいて変換符号化、例えば離散的コサイン変換(DCT)が適用される。
【００５８】
しかし一般的に、任意の変換符号化、例えば離散的サイン変換または離散的フーリエ変換を実施することもできる。
【００５９】
変換符号化により形成されたスペクトル係数は量子化ユニットQで量子化され、画像符号化マルチプレクサ(図示せず)に、例えばチャネル符号化および/またはエントロピー符号化のために供給される。内部復元ループでは、量子化されたスペクトル係数が逆量子化ユニットIQで逆量子化され、逆変換符号化ユニットIDCTで逆変換符号化される。
【００６０】
さらにインター画像符号化の場合、加算ユニットAEでそれぞれ時間的に先行する画像の画像情報が付加される。このようにして復元された画像は画像メモリSPに記憶される。画像メモリSPには、簡単に図示するため動き予測/動き補償のためのユニットMCが象徴的に示されている。この動き補償ユニットMCは動きベクトル、すなわち時間的予測子ZPを形成する。
【００６１】
さらにループフィルタLFが設けられており、このループフィルタLFはメモリSPならびに減算ユニットSと接続されている。
【００６２】
画像符号化マルチプレクサには、伝送すべき画像データに加えてモードフラグpが供給される。このモードフラグpにより、イントラ画像符号化が行われたか、またはインター画像符号化が行われたかが指示される。
【００６３】
さらにスペクトル係数に対する量子化指数qが画像符号化マルチプレクサに供給される。
【００６４】
時間的予測子ZP、すなわち動きベクトルもそれぞれ画像領域ないしは画像ブロックおよび/またはマクロブロックに割り当てられ、画像符号化マルチプレクサに供給される。マクロブロックは例えば、輝度情報を備える4つの画像ブロックと、色情報を備える2つの画像ブロックを有する。
【００６５】
さらにループフィルタLFをアクティベートないしはデアクティベートするための情報指示fが設けられる。
【００６６】
モジュールMVでは、予測すべき画像領域BB、第1の画像領域BBTおよび復元された画像領域RBBを使用することができる。第1の画像領域BBTは、動き予測MCを使用し、ループフィルタLFを適用して形成される。モジュールMVはまず、例えば式(3)にしたがいエラー率を最小にする位置的予測子OPを検出する。
【００６７】
モジュールMVは次の式を満たす一時的画像領域TBBを発生する。
【００６８】
【数９】
2009513080.tif 000011
【００６９】
この一時的画像領域TBBにより、この一時的画像領域TBBを第1の画像領域BBTと付加的加算ユニットADDで加算した後に予測された画像領域PBBが発生するようになり、この予測された画像領域PBBをさらに処理することができる。式(4)を適用するとTBB(x,y)が得られる。
【００７０】
【数１０】
2009513080.tif 000012
【００７１】
予測された画像領域PBBを検出するための方法は検出装置VEにより実現することができる。この検出装置は次のモジュールを有する：
・画像BOの予測すべき画像領域BBに対する時間的予測子ZPを、画像BOに時間的に先行する復元された先行画像RBに基づいて検出するための第1のモジュールM1；
・予測すべき画像領域BBに対する位置的予測子OPを、画像BOの復元された画像領域に基づいて検出するための第2のモジュールM2、ここでは、予測すべき画像領域BBと、時間的および位置的予測子ZP、OPに基づき予測された画像領域PBB間のエラー率FMが最小にされ、予測された画像領域PBBは、復元された画像領域RBBを使用して位置的予測子OPによって、また先行画像RBを使用して時間的予測子ZPによって検出される。
【００７２】
この検出装置VEは、ビデオ符号化方法を実施する装置に組み込むことができる。
【００７３】
予測された画像領域RBBを復元するための方法は復元装置DVによって実現可能である。この復元装置DVは次の復元モジュールを有する：
・第1の画像領域BBTを、時間的予測子ZPおよび画像BOに時間的に先行する先行画像RBに基づいて形成する第1の復元モジュールM'1；
・第2の画像領域BBOを、画像BO中にすでに復元された画像領域RBBに基づいて形成する第2の復元モジュールM'2；
・予測された画像領域を、第1の画像領域BBTと第2の画像領域BBOとを結合規則VERを考慮して結合することにより復元する第3の復元モジュールM'3。
【００７４】
この検出装置VDは、ビデオ符号化方法を実施する装置に組み込むことができる。
【００７５】
検出装置VEと復元装置DVは、例えばGSM規格(GSM - Global System for Mobile Communications)にしたがい動作する移動無線機器、または固定網装置、例えばLANに接続されたコンピュータに組み込むことができる。さらに装置VD、VEはハードウエアに、プロセッサ上で実行可能なソフトウエアとして、またはソフトウエアとハードウエアとの組み合わせとして実現し、実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図1は、予測された画像領域を検出するための方法ないし装置を概略的に示す。
【図２】図2は、予測された画像領域を復元するための装置ないし方法を概略的に示す。
【図３】図3は、予測された画像領域を検出する方法を実施するために拡張された、ブロックベースの画像化符号化を行う通常の構成の概略図である。
【図４】図4は、予測すべき画像領域ないしは画像ブロックの隣接する縁部ピクセルの配置を示す図である。
【図１】
2009513080.tif 000013
【図２】
2009513080.tif 000014
【図３】
2009513080.tif 000015
【図４】
2009513080.tif 000016
【国際調査報告】
2009513080.tif 000017
2009513080.tif 000018
2009513080.tif 000019
2009513080.tif 000020
2009513080.tif 000021
2009513080.tif 000022