(57)【要約】  【課題】  線状ノイズが発生するおそれがある予測モードを選択せず、復号画像に線状ノイズの発生を抑制することができる画像符号化装置を提供する。  【解決手段】  入力画像をブロック単位に分割し、イントラ予測を行って選択される予測モードに従って生成される予測画像との差分を符号化する画像符号化装置であって、符号化対象ブロックに隣接するブロックの予測モードを参照する隣接予測モード参照部４０１と、参照された隣接予測モードに応じて所定のコスト関数に切替える命令を出力するコスト関数切替え部４０２と、コスト関数切替え部４０２から出力されたコスト関数切替え命令に従って所定のコスト関数に切り替え、当該コスト関数を用いた計算処理の結果に基づいて選択した予測モードを用いて予測画像を生成するイントラ予測部１０１とを備える。【選択図】  図１
2006295408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像をブロック単位に分割し、イントラ予測を行って選択される予測モードに従って生成される予測画像との差分を符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象ブロックに隣接するブロックの予測モードを参照する隣接予測モード参照部と、
参照された隣接予測モードに応じて所定のコスト関数に切替える命令を出力するコスト関数切替え部と、
前記コスト関数切替え部から出力されたコスト関数切替え命令に従って所定のコスト関数に切り替え、当該コスト関数を用いた計算処理の結果に基づいて選択した予測モードを用いて予測画像を生成するイントラ予測部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記コスト関数切替え部は、前記参照された予測モードが符号化対象ブロックに隣接する画素の画素値を所定の方向に外挿補間して予測画像を生成するモードである場合、入力画像と予測画像の類似度を示す歪み量のみで構成されるコスト関数に切替える命令を出力し、
それ以外の場合、予測モードをヘッダに記述する際に要するヘッダ符号量と前記類似度とを含むコスト関数に切替える命令を出力することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記所定の方向は、水平または垂直方向であることを特徴とする請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記隣接予測モード参照部は、前記符号化対象ブロックに隣接する、上または左に位置するブロックの予測モードを参照することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記隣接予測モード参照部は、前記上または左に位置するブロックのうちモード番号が小さい予測モードの方を参照することを特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項６】
コンピュータが実行することにより、
符号化対象ブロックに隣接するブロックの予測モードを参照する隣接予測モード参照部、
参照された隣接予測モードに応じて所定のコスト関数に切替える命令を出力するコスト関数切替え部、
及び前記コスト関数切替え部から出力されたコスト関数切替え命令に従って所定のコスト関数に切り替え、当該コスト関数を用いた計算処理の結果に基づいて選択した予測モードを用いて予測画像を生成するイントラ予測部
として機能することを特徴とする画像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ．２６４／ＡＶＣイントラ符号化を実現する画像符号化装置及び画像符号化プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ．２６４／ＡＶＣは、ＩＴＵ−ＴおよびＩＳＯ／ＩＥＣによって策定された動画像の符号化標準であり、従来の符号化標準であるＭＰＥＧ−４やＨ．２６３に比べて最大で約２倍の圧縮効率を持つ。また、Ｈ．２６４／ＡＶＣは動画像の符号化方式であるが、静止画像の符号化方式、すなわち、イントラ符号化としての性能も優れていることが非特許文献１乃至３等で報告されている。イントラ符号化を行って生成するイントラフレームと呼ばれる画像は、１枚の画像単独で圧縮されているため、画像検索におけるランダムアクセス性や画像の編集性という点で優れている。以下、Ｈ．２６４／ＡＶＣイントラ符号化の概要を説明する。
【非特許文献１】Ｋｏｔａｒｏ  Ａｓａｉ，  ”Ｉｎｔｒａ−ｏｎｌｙ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ”，ＭＰＥＧ２００３／Ｍ１００７５
【非特許文献２】Ｋｏｔａｒｏ  Ａｓａｉ，  ”Ｉｎｔｒａ−ｏｎｌｙ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ”，ＭＰＥＧ２００３／Ｍ１０２４６
【非特許文献３】Ｋｏｔａｒｏ  Ａｓａｉ，  ”Ｉｎｔｒａ−ｏｎｌｙ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ”，ＭＰＥＧ２００３／Ｍ１０３２０  図３は、Ｈ．２６４／ＡＶＣイントラ符号化を実現する符号化装置のブロック図である。図において、イントラ予測部１０１では、フレームメモリ１０９に保存されている復号画像を入力してイントラ予測を行う。隣接画素間の高い相関を利用した処理を行い、入力される復号画像を用いて、Ｈ．２６４／ＡＶＣで規定されている複数の予測モードから１つのモードを選択し、予測画像と呼ばれる画像を生成する。
【０００３】
Ｈ．２６４／ＡＶＣで規定されている複数の予測モードには、４×４ブロックの９モードと１６×１６ブロックの４モードとの１３モードがあり、この中から最適となる予測モードを選択する。図４は４×４ブロック、図５は１６×１６ブロックの予測方向を示した概念図である。図４に示すように、４×４ブロックは有向予測の８モードと無向予測の１モードの合計９モードを有し、図５に示すように、１６×１６ブロックは有向予測の３モードと無向予測の１モードの合計４モードを有している。図に示すように、予測方向毎に付される番号がモード番号を示している。
【０００４】
図６は、イントラ予測部１０１で行う処理を示すフロー図である。はじめにステップ２１において、イントラ予測部１０１はマクロブロックを４×４ブロック毎に区分けしてイントラ予測を行う。上記の通り、４×４ブロックのイントラ予測は、４×４ブロックで規定されている９モードから選択する処理を行う。４×４ブロックの予測モードの決定に関する処理については後述する。
【０００５】
次に、ステップ２２において、イントラ予測部１０１はマクロブロックを１６×１６ブロック毎に区分けしてイントラ予測を行う。上記の通り、１６×１６ブロックのイントラ予測は、１６×１６ブロックで規定されている４モードから選択する処理を行う。１６×１６ブロックの予測モードの決定に関する処理動作についても後述する。
【０００６】
最後に、ステップ２３において、イントラ予測部１０１は４×４ブロックと１６×１６ブロックのイントラ予測でそれぞれ決定したモードを用い、どちらを用いるかを決定する。決定方法は規格で定められていないが、一般に、４×４ブロックと１６×１６ブロックの発生符号量を比較して小さい方の予測モードを選択することにしている。
【０００７】
図７は、イントラ予測部１０１がステップ２１で行う４×４ブロックのイントラ予測の処理を示すフロー図である。ステップ３１において、イントラ予測部１０１は４×４ブロックで規定されている個々の予測モードを用いて予測画像を生成する。図８は予測画像の生成を説明するための図である。図において、Ｐは予測画像、ＸとＹは予測画像の上または左に位置する隣接ブロックである。予測画像Ｐに属する画素ａ〜ｐは、予測モードが示す方向へ画素Ａ〜Ｍを外挿補間することで決定される。具体的な決定例を図９と図１０に示す。
【０００８】
図９は、図４に示す予測モードの内、垂直方向への予測を示すモード０が選択された場合に生成される予測画像である。この場合、予測画像は隣接する画素Ａ〜Ｄの画素値を垂直方向に外挿して生成する。また、図１０は図４に示す予測モードの内、水平方向への予測を示すモード１が選択された場合に生成される予測画像である。この場合、予測画像は隣接する画素Ｉ〜Ｌの画素値を水平方向に外挿して生成する。
【０００９】
次に、ステップ３２において、イントラ予測部１０１は、ステップ３１で生成された予測画像の符号化に要するコストを計算する。非特許文献４に示されるリファレンスソフトで規定されているコスト関数Ｊの定義式を示す。
【非特許文献４】Ｋａｒｓｔｅｎ  Ｓｕｈｒｉｎｇ，  ”Ｈ．２６４／ＡＶＣ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ”，  ｈｔｔｐ：／／ｂｓ．ｈｈｉ．ｄｅ／ｓｕｅｈｒｉｎｇ／ｔｍｌ
【００１０】
【数１】
2006295408.tif 000003
式１において、Ｄは入力画像と予測画像の類似度を示す歪み量、Ｒは予測モードをヘッダに記述する際に要するヘッダ符号量、ＱＰは圧縮率を示す量子化パラメータである。歪み量は、入力画像と予測画像のＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）やＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ）で計算することができる。ＳＡＤとＳＳＤの定義式を式２と式３に示す。式２と式３において、Ｏは入力画像、Ｐは予測画像、ｉは画像の位置を示すインデックスである。
【００１１】
【数２】
2006295408.tif 000004
【００１２】
【数３】
2006295408.tif 000005
また、ヘッダ符号量は、隣接ブロックの予測モード番号との相対関係により長さが変わる。具体的には、上または左に位置する隣接ブロックのモード番号の内、小さい番号の予測モードと同じモードを選択すると１ビット、その他のモードを選択すると４ビットになる。
【００１３】
図１１は、Ｈ．２６４／ＡＶＣで規定されているヘッダのシンタックスである。ｐｒｅｖ＿Ｉｎｔｒａ４ｘ４＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇは１ビットの情報であり、上または左に位置する隣接ブロックのモード番号が小さい方と同じモードを選択した場合には１の値を、異なるモードを選択した場合は０の値を取る。同じモードを選択した場合、復号化装置は隣接ブロックの予測モードから予測対象ブロックの予測モードを知ることができるので１ビットで十分である。一方、異なるモードを選択した場合、符号化装置は全９モードから隣接ブロックの予測モードを引いた８モードをｒｅｍ＿ｐｒｅｖ＿Ｉｎｔｒａ４ｘ４＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇの３ビットで記述する。これは、隣接ブロック間の予測モードの高い相関を利用した情報圧縮である。具体例として、上と左に位置する隣接ブロックのモード番号がそれぞれ４と８の場合、予測対象ブロックでモード番号４を選択すると１ビット、それ以外を選択すると４ビットとなる。以上をまとめると、式１は入力画像と予測画像の類似度Ｄならびに予測モードの記述に要するヘッダ符号量Ｒの双方を考慮していることを示しており、イントラ予測部１０１では４×４ブロックで規定されている全９モードを用いてコスト計算を行い、その中で値が最小となる予測モードを選択する。
【００１４】
すなわち、ステップ３３において、イントラ予測部１０１は４×４ブロックで規定されている全９モードのコストを計算したかを確認する。計算の終了が確認された場合、ステップ３４において、イントラ予測部１０１ではコストが最小となる予測モードを選択する。以上により、ステップ２１で行う４×４ブロックのイントラ予測の処理は終了する。なお、１６×１６ブロックのイントラ予測の処理については、式１において、ヘッダ符号量Ｒを含まない歪み量Ｄのみ（Ｊ＝Ｄ）で判断を行う。これは、１６×１６ブロックで規定されている予測モードは４モードあり、いずれの予測モードを選択しても２ビットで記述することができるからである。上記の点を除けば４×４ブロックと同様であり、イントラ予測部１０１は１６×１６ブロックで規定されている全４モードのコストを計算し、コストが最小となる予測モードを選択する。以上がＨ．２６４／ＡＶＣイントラ符号化の概要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、低ビットレートの場合、式１を用いて予測モードを決定すると、入力画像（図１２参照）には無い水平・垂直方向の線状ノイズが復号画像（図１３参照）に発生することが非特許文献５で指摘されている。
【非特許文献５】谷田他，”Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣにおける線状ノイズ抑制アルゴリズムの検証”，電子情報通信学会総合大会、Ｄ−１１−３８，２００４  線状ノイズの発生原因は二つ考えられる。一つには、式１のコスト関数に存在する。式１では、量子化パラメータＱＰの大きい低ビットレートの場合、ヘッダ符号量Ｒの前の係数が大きくなり、入力画像と予測画像の類似度を示す歪み量Ｄをコストとして重視していない。すなわち、式１は予測画像が入力画像と大きく異なっていても、ヘッダ符号量の小さい予測モードを優先して選択することになる。つまり、上記した通り、４×４ブロックのイントラ予測において、隣接ブロックのモード番号が小さい予測モードを選択した場合にはヘッダ符号量は１ビットになり、その他の予測モードを選択した場合にはヘッダ符号量は３ビットになる。量子化パラメータＱＰの大きい低ビットレートの場合、入力画像と予測画像の類似度を示す歪み量Ｄがコストとして重視されず、隣接ブロックのモード番号が小さい予測モードを選択する頻度が高くなる。
【００１６】
図１４にヘッダ符号量の小さい予測モードを選択した場合の例を示す。Ｏは入力画像、Ｐは予測画像、Ｄは差分画像、ＸとＹは隣接ブロック、ＭＸとＭＹは隣接ブロックＸとＹの予測モードをそれぞれ示している。図において、予測画像Ｐは隣接ブロックＹの予測モードＭＹと同じ垂直予測モードを選択して生成されている。ところが、図に示すように、予測画像Ｐの左から２列目（Ｒ１）は周囲と離れた画素値８０を持っている。周囲と著しく異なる画素値を持った予測画像を用いると、復号画像に線状ノイズが発生してしまうという問題がある。
【００１７】
すなわち、イントラ予測部１０１では、ヘッダ符号量を加味した式１のコスト関数を用いると、ヘッダ符号量が小さくなる隣接ブロックのモード番号が小さい予測モードを用いることでコスト関数が最小となり、線状ノイズが発生するおそれがあるにもかかわらず、結果として当該予測モードを選択することになる。これが、線状ノイズ発生原因の１つとして考えられる。
【００１８】
もう１つは量子化処理に関係する。復号画像のモデル式は式５で表される。式５において、Ｏは入力画像、Ｐは予測画像、Ｗは直交変換／量子化、Ｒは復号画像である。式５において、Ｏ−Ｐに相当する差分画像は、量子化ステップが大きいと、テクスチャ情報が削られる。
【００１９】
【数４】
2006295408.tif 000006
そのため、図１４の差分画像Ｄは、量子化ステップの大きい低ビットレートの場合、左から２列目（Ｒ２）のテクスチャ情報を失い、予測画像Ｐ上の垂直方向の線がそのまま復号画像に反映され、結果として、線状ノイズが発生してしまう。つまり、式１を用いて、線状ノイズが発生するおそれがあるにもかかわらず選択された予測モードを用いて生成される予測画像は、そのまま復号画像に反映されてしまい、結果として線状ノイズが発生してしまう。
【００２０】
本発明は、こうした問題に着目し、線状ノイズが発生するおそれがある予測モードを選択せず、復号画像に線状ノイズの発生を抑制することができる画像符号化装置及び画像符号化プログラム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】
【００２１】
本発明の請求項１に記載の発明は、入力画像をブロック単位に分割し、イントラ予測を行って選択される予測モードに従って生成される予測画像との差分を符号化する画像符号化装置であって、符号化対象ブロックに隣接するブロックの予測モードを参照する隣接予測モード参照部と、参照された隣接予測モードに応じて所定のコスト関数に切替える命令を出力するコスト関数切替え部と、前記コスト関数切替え部から出力されたコスト関数切替え命令に従って所定のコスト関数に切り替え、当該コスト関数を用いた計算処理の結果に基づいて選択した予測モードを用いて予測画像を生成するイントラ予測部とを備えることを特徴とする画像符号化装置である。これにより、イントラ予測を行う際に参照する隣接したブロックの予測モードに基づいて、所定のコスト関数に切替えられ、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがある予測モードの選択を防止でき、復号画像に線状ノイズが発生するのを抑制できる。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像符号化装置について、前記コスト関数切替え部は、前記参照された予測モードが符号化対象ブロックに隣接する画素の画素値を所定の方向に外挿補間して予測画像を生成するモードである場合、入力画像と予測画像の類似度を示す歪み量のみで構成されるコスト関数に切替える命令を出力し、それ以外の場合、予測モードをヘッダに記述する際に要するヘッダ符号量と前記類似度とを含むコスト関数に切替える命令を出力することを特徴とする。これにより、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがある予測モードを選択した場合にはヘッダ符号量を考慮しないコスト関数を用い、また、それ以外の場合にはヘッダ符号量を考慮したコスト関数を用いることにより、線状ノイズの発生を抑制するとともに高い符号化効率を実現できる。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像符号化装置について、前記所定の方向は、水平または垂直方向であることを特徴とする。これにより、統計的に発生しやすい水平または垂直方向の線状ノイズを抑制できる。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像符号化装置について、前記隣接予測モード参照部は、前記符号化対象ブロックに隣接する、上または左に位置するブロックの予測モードを参照することを特徴とする。これにより、Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格内で実現することができる。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４記載の画像符号化装置について、前記隣接予測モード参照部は、前記上または左に位置するブロックのうちモード番号が小さい予測モードの方を参照することを特徴とする。これにより、Ｈ．２６４／ＡＶＣの規格内で実現することができる。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、コンピュータが実行することにより、符号化対象ブロックに隣接するブロックの予測モードを参照する隣接予測モード参照部、参照された隣接予測モードに応じて所定のコスト関数に切替える命令を出力するコスト関数切替え部、前記コスト関数切替え部から出力されたコスト関数切替え命令に従って所定のコスト関数に切り替え、当該コスト関数を用いた計算処理の結果に基づいて選択した予測モードを用いて予測画像を生成するイントラ予測部、として機能することを特徴とする画像符号化プログラムである。このプログラムを画像符号化装置のコンピュータに実行させることにより、イントラ予測を行う際に参照する隣接したブロックの予測モードに基づいて、所定のコスト関数に切替えられ、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがある予測モードの選択を防止でき、復号画像に線状ノイズが発生するのを抑制できる。
【発明の効果】
【００２７】
上記の通り、本発明の画像符号化装置及び画像符号化プログラムによれば、イントラ予測を行う際に参照する、隣接したブロックの予測モードに基づいて、所定のコスト関数に切替えられ、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがある予測モードの選択を防止でき、復号画像に線状ノイズが発生するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本発明は以下の実施例で説明する範囲に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲であれば、適宜に変更、実施できるものである。
【００２９】
以下、本発明の実施例について説明する。図１は、本発明の画像符号化プログラムを搭載したＨ．２６４／ＡＶＣイントラ符号化を実現する符号化装置のブロック図である。図１において、１０１はイントラ予測部、１０２は直交変換部、１０３は量子化部、１０４は可逆符号化部、１０５はバッファメモリ、１０６はレート制御部、１０７は逆量子化部、１０８は逆直交変換部、１０９はフレームメモリ、１１０は差分器、１１１は加算器、４０１は隣接予測モード参照部、４０２はコスト関数切替え部である。なお、本発明の主要となるブロックは、コスト関数切替え部４０１、隣接予測モード参照部４０２、及びイントラ予測部１０１であり、図３に示す従来の符号化装置と同一の構成には同一の符号を付している。
【００３０】
はじめに、Ｈ．２６４／ＡＶＣイントラ符号化を実現する画像符号化装置の各処理機能に関して順に説明する。上記した通り、イントラ予測部１０１では、フレームメモリ１０９に保存されている復号画像を入力してイントラ予測を行う。隣接画素間の高い相関を利用した処理を行い、入力される復号画像を用いて、Ｈ．２６４／ＡＶＣで規定されている複数の予測モードから１つのモードを選択し、予測画像と呼ばれる画像を生成する。生成された予測画像は、予測モードと共に差分器１１０と加算器１１１へ出力される。直交変換部１０２では、差分器１１０より出力される入力画像と予測画像の差分画像を入力し、当該差分画像に対して離散コサイン変換またはカーネル・レーベ変換等の直交変換を施す。直交変換された差分画像は、変換係数として量子化部１０３へ出力される。量子化部１０３では、直交変換部１０２より出力される直交変換後の変換係数とレート制御部１０６より出力される量子化パラメータを入力し、当該変換係数に対して量子化を施す。量子化された直交変換係数は、符号化変換係数として可逆符号化部１０４と逆量子化部１０７へ出力される。可逆符号化部１０４では、量子化部１０３より出力される符号化変換係数を入力し、当該変換係数に対して可変長符号化もしくは算術符号化に基づく可逆符号化を施し、符号語を生成する。生成された符号語は、バッファメモリ１０５へ出力される。バッファメモリ１０５では、可逆符号化部１０４より出力される符号語を入力し、当該符号語を保存する。保存された符号語は、レート制御部１０６で参照された後、符号化画像として出力される。レート制御部１０６では、バッファメモリ１０５のバッファ占有量を参考にして圧縮率を決定する。決定された圧縮率は、量子化パラメータに換算され、量子化部１０３へ出力される。逆量子化部１０７では、量子化部１０３より出力される符号化変換係数を入力し、当該変換係数に対して逆量子化を施す。逆量子化された符号化変換係数は、復号変換係数として逆直交変換部１０８へ出力される。逆直交変換部１０８では、逆量子部１０７より出力される復号変換係数を入力し、当該変換係数に対して逆直交変換を施す。逆直交変換された復号変換係数は、復号差分画像として加算器１１１へ出力される。フレームメモリ１０９では、イントラ予測部１０１より出力される予測画像と逆直交変換部１０８より出力される復号差分画像の加算画像を入力し、当該加算画像を復号画像として保存する。保存された復号画像は、イントラ予測部１０１でイントラ予測する際に参照される。
【００３１】
隣接予測モード参照部４０１は、イントラ予測部１０１に保存されている復号画像の予測モードを入力し、符号化対象ブロックに隣接するブロックで既に選択された隣接するブロックの予測モードを参照する。符号化対象ブロックは予測モードを決定する参照対象となるブロックであり、符号化対象ブロックの上または左に位置する隣接ブロックのモード番号の内、小さい方の予測モードを参照する。参照された隣接予測モードは、コスト関数切替え部４０２へ出力される。
【００３２】
コスト関数切替え部４０２は、隣接予測モード参照部４０１より出力される隣接予測モードを入力し、当該参照された隣接予測モードに応じて所定のコスト関数に切替える。具体的には、隣接予測モードが水平・垂直予測モードの場合、歪み量Ｄのみの式４のコスト関数に切替える。また、それ以外の場合、ヘッダ符号量を加味した式１のコスト関数に切替える。コスト関数の切替えは、コスト関数切替え命令としてイントラ予測部１０１に出力される。
＜隣接予測モードが水平・垂直予測モードである場合＞
【００３３】
【数５】
2006295408.tif 000007
＜隣接予測モードが水平・垂直予測モードでない場合＞
【００３４】
【数６】
2006295408.tif 000008
図２は、コスト関数の計算処理を示すフロー図である。以下の処理フローは、４×４ブロック単位に処理が施される。はじめに、ステップ５１において、隣接予測モード参照部４０１は、符号化対象ブロックの上または左に位置する隣接ブロックの予測モードを参照する。具体的には、上または左の隣接ブロックのモード番号の内、小さい方の予測モードを参照する。参照された隣接予測モードは、コスト関数切替え部４０２へ出力される。
【００３５】
次に、ステップ５２において、コスト関数切替え部４０２は、隣接予測モード参照部４０１より出力される隣接予測モードを入力し、当該参照された隣接予測モードが符号化対象ブロックに隣接する画素の画素値を所定の方向に外挿補間して予測画像を生成するモードであるか否かを判断する。本実施例では、統計的に発生しやすい水平または垂直予測モードであるかを判断する。
【００３６】
隣接予測モードが水平・垂直予測モードの場合、ステップ５３において、コスト関数切替え部４０２は、歪み量Ｄのみで定義される上記式４のコスト関数に切替える。これは、低ビットレートの場合、隣接予測モードが水平・垂直予測モードであると、イントラ予測部１０１は、ヘッダ符号量が小さくなる水平・垂直予測モードを優先して選択し、結果として線状ノイズを生じさせることになるためである。例えば、従来技術の説明において示した、図１４において隣接ブロックＹの予測モードＭＹと同じ垂直予測モードを選択した場合、垂直予測モードであると判断し、式４を用いる。この場合、式４のように、コスト関数が歪み量Ｄのみで定義されていれば、入力画像Ｏと予測画像Ｐの類似度は低いと判断し、結果として、従来では選択されていた垂直予測モードを用いて予測画像を生成しない。これにより、従来では垂直予測モードを用いて生成した予測画像に線状ノイズが発生していたが、本実施例では、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがある予測モードを選択した場合にはヘッダ符号量を考慮しないコスト関数を用い、当該予測モードの選択を防止でき、復号画像に線状ノイズが発生するのを抑制できる。
【００３７】
一方、隣接予測モード情報が水平・垂直予測モード以外の場合、ステップ５４において、コスト関数切替え部４０２は、ヘッダ符号量を加味した上記式１のコスト関数に切替える。これにより、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがない予測モードを選択した場合にはヘッダ符号量を考慮したコスト関数を用い、線状ノイズの発生を抑制するとともに高い符号化効率を実現できる。
【００３８】
最後に、ステップ５４において、イントラ予測部１０１は、切替え後のコスト関数に基づき、コストを計算する。そして、イントラ予測部１０１では４×４ブロックで規定されている全９モードを用いてコスト計算を行い、その中で値が最小となる予測モードを選択し、これを用いて予測画像を生成する。
【００３９】
以上、本実施例によれば、イントラ予測を行う際に参照する、隣接したブロックの予測モードに基づいて、所定のコスト関数に切替えられ、予測画像に線状ノイズが発生するおそれがある予測モードの選択を防止でき、復号画像に線状ノイズが発生するのを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の画像符号化装置は、静止圧縮画像を高画質に実現可能であるため、ランダムアクセス性や編集性に優れている。それ故、画像検索機能を有する画像蓄積装置または画像編集装置等への適用が有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の画像符号化装置の全体構成を示すブロック図
【図２】本発明のコスト関数の計算処理を示すフロー図
【図３】従来の画像符号化装置の全体構成を示すブロック図
【図４】４×４ブロックの予測モード番号とその方向を示す図
【図５】１６×１６ブロックの予測モード番号とその方向を示す図
【図６】イントラ予測部が行う処理を示すフロー図
【図７】４×４ブロックのイントラ予測の処理を示すフロー図
【図８】符号化対象ブロックとそれに隣接するブロックを示す図
【図９】垂直予測モードを選択した場合に生成される予測画像を示す図
【図１０】水平予測モードを選択した場合に生成される予測画像を示す図
【図１１】Ｈ．２６４／ＡＶＣで規定されているヘッダのシンタックスを示す図
【図１２】入力画像（線状ノイズは発生していない）を示す図
【図１３】復号画像（線状ノイズが発生する）を示す図
【図１４】ヘッダ符号量の小さい予測モードを選択した場合の例を示す図
【符号の説明】
【００４２】
１０１  イントラ予測部
４０１  隣接予測モード参照部
４０２  コスト関数切替え部
【図１】
2006295408.tif 000009
【図２】
2006295408.tif 000010
【図３】
2006295408.tif 000011
【図４】
2006295408.tif 000012
【図５】
2006295408.tif 000013
【図６】
2006295408.tif 000014
【図７】
2006295408.tif 000015
【図８】
2006295408.tif 000016
【図９】
2006295408.tif 000017
【図１０】
2006295408.tif 000018
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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