(57)【要約】【課題】  面内予測方法の予測効率を維持したまま処理量を大幅に削減する。【解決手段】  面内予測部Ｂ１１０は、画素型の面内予測により面内予測方法を決定する。面内予測部Ａ１０９は、ブロック型の面内予測を行う。面内予測制御部１０２は、面内予測部Ｂ１１０が決定した予測方法に基づいて、面内予測部Ａ１０９の処理内容を変更する。面内予測画像選択部１０６は、面内予測部Ａ１０９と面内予測部Ｂ１１０により生成された面内予測画像のうち、最適な方を選択する。減算部１０７は、処理対象ブロックと面内予測画像ブロックとから差分ブロックを生成し、変換部１０４では、差分ブロックに対して変換符号化を施し、変換係数ブロックに変換する。符号列生成部１１１は、変換係数ブロックと、処理対象ブロックから参照ブロックまでの位置ずれ量とに対して可変長符号化を施し、符号列として出力する。【選択図】  図１
2006174213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象画像に含まれる第１の画像群に対し、前記処理済みの画像データ中の所定の位置の画素を用いて、所定の複数の予測方法のうちから選択した予測方法を用いて、前記第１の画素群に対する第１の予測画像を生成する第１の面内予測ステップと、
前記第１の画素群に対し、前記処理対象画像内の既に処理済みの画像データ中、または前記処理済みの画像データと前記処理済みの画像データ以外の画像データを所定の補填方法で補填した画像データ中、を探索し、所定の評価基準に基づいて、前記第１の画素群に対する第２の予測画像として第２の画素群を選択する第２の面内予測ステップと、
前記第１の面内予測ステップの処理内容に基づいて、前記第２の面内予測ステップの処理方法を決定する面内予測制御ステップと、
前記第１の予測画像と前記第２の予測画像とから、前記面内予測制御ステップでの決定内容または所定の評価基準に基づいて、予測画像を選択する予測画像選択ステップと、
前記第１の画素群と前記予測画像選択ステップにより選択された前記予測画像とを用い、所定の処理を行い、処理済みの第１の画素群を導出する処理ステップと、
からなることを特徴とする予測画像生成方法。
【請求項２】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法に基づいて、前記第２の面内予測ステップの処理方法を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の予測画像生成方法。
【請求項３】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法が所定の条件を満たした場合に、前記第２の面内予測ステップの処理をスキップするように決定する
ことを特徴とする請求項１記載の予測画像生成方法。
【請求項４】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法に基づいて、前記第２の面内予測ステップにおいて探索を行う領域を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の予測画像生成方法。
【請求項５】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法が所定の条件を満たした場合に、前記第２の面内予測ステップの処理をスキップするように第１の決定を行い、前記第１の決定により前記第２の面内予測ステップをスキップしないと決定した場合には、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法に基づいて、前記第２の面内予測ステップにおいて探索を行う領域を設定するように第２の決定を行う
ことを特徴とする請求項１記載の予測画像生成方法。
【請求項６】
処理対象画像を処理対象である第１の画像群に分割する画面分割ステップと、
前記第１の画像群に対し、前記処理済みの画像データ中の所定の位置の画素を用いて、所定の複数の方法のうちから選択した方法を用いて、前記第１の画素群に対する第１の予測画像を生成する第１の面内予測ステップと、
前記第１の画像群に対し、前記処理対象画像内の既に処理済みの画像データ中、または前記処理済みの画像データと前記処理済みの画像データ以外の画像データを所定の補填方法で補填した画像データ中、の任意の位置から、所定の評価基準に基づいて、前記第１の画素群に対する第２の予測画像として第２の画素群を選択する第２の面内予測ステップと、
前記第１の面内予測ステップの処理内容に基づいて、前記第２の面内予測ステップの処理方法を決定する面内予測制御ステップと、
前記第１の予測画像と前記第２の予測画像とから、前記面内予測制御ステップの決定内容または所定の評価基準に基づいて、予測画像を選択する予測画像選択ステップと、
前記第１の画素群と前記予測画像選択ステップにより選択された前記予測画像との差分画素群を生成する減算ステップと、
前記差分画素群に対して、変換処理を行い変換係数群に変換する変換ステップと、
前記変換係数群に対して、逆変換処理を行い逆変換係数群に変換する逆変換ステップと、
前記逆変換係数群と前記予測画像との加算画素群を生成し、前記加算画素群を処理済みの画像データとして導出する加算ステップと、
前記変換係数群と、前記予測画像選択ステップで前記第１の予測画像と前記第２の予測画像とのいずれを前記予測画像として選択したかを示す選択情報と、前記予測画像選択ステップで前記第１の予測画像を前記予測画像として選択した場合には、前記第１の画素群と前記第２の画素群の画像上での位置ずれ量とを、前記予測画像選択ステップで前記第２の予測画像を前記予測画像として選択した場合には、前記予測画像を生成した方法を示す情報とを符号列に変換する符号列生成ステップと、
からなることを特徴とする画像符号化方法。
【請求項７】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法に基づいて、前記第２の面内予測ステップの処理方法を決定する
ことを特徴とする請求項６記載の画像符号化方法。
【請求項８】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法が所定の条件を満たした場合に、前記第２の面内予測ステップの処理をスキップするように決定する
ことを特徴とする請求項６記載の画像符号化方法。
【請求項９】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法に基づいて、前記第２の面内予測ステップにおいて探索を行う領域を決定する
ことを特徴とする請求項６記載の画像符号化方法。
【請求項１０】
前記面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法が所定の条件を満たした場合に、前記第２の面内予測ステップの処理をスキップするように第１の決定を行い、前記第１の決定により前記第２の面内予測ステップをスキップしないと決定した場合には、前記第１の面内予測ステップで選択された予測方法に基づいて、前記第２の面内予測ステップにおいて探索を行う領域を設定するように第２の決定を行う
ことを特徴とする請求項６記載の画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号を符号化または復号化する際に用いる予測画像生成方法、画像符号化方法および画像復号化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＥＧビデオ方式においては、他のピクチャを参照することなく、独立して符号化を行うブロックをイントラブロックと呼ぶ。イントラブロックの符号化においては、符号化処理対象ブロック（以下、単に処理対象ブロックと呼ぶ）に対して、同一画面（ピクチャ）内の周辺ブロックの情報を用いて、処理対象ブロックを予測する方式（面内予測方式）が用いられる。例えば、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ（非特許文献１）においては、周波数変換を施す前に、画素空間上で周辺ブロックの画素から予測画像を生成し、その予測画像と原画像との差分画像を符号化する。ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣにおいては、予測画像は４画素×４画素のブロック毎に、処理対象ブロックの周辺画素を用い、９つの方法のうちのいずれかを選択して生成する。
【０００３】
しかしながら、上記の方法では、処理対象ブロックの周辺画素値またその平均値等を単純に処理対象ブロック内に延長することにより、予測画像を生成する。また、予測画像を生成においては、処理対象ブロックの周辺に位置する所定の画素のみを用いる。そのため、予測の効率は高いとは言えず、例えば、テクスチャ画像等に対しては適した予測画像が生成できず、符号化効率が高くならない、という課題を有している。
【０００４】
そこで、この課題を解決するために、予測画像生成時に上記従来の予測画像生成方法（以下では「画素型の予測画像生成方法」と呼ぶ）と処理対象ブロックの周辺以外の画素をブロック単位で取得して予測画像として用いる方法（以下では「ブロック型の予測画像生成方法」と呼ぶ）の両者を用いて最適な予測画像を選択する方法を提案している（特許文献１）。この方法を用いることにより、従来のイントラブロックに対する予測画像よりも、符号化効率が高くなる予測画像生成方法、およびその予測画像生成方法を用いた画像符号化方法および画像復号化方法を実現することができる。
【非特許文献１】Ｄｒａｆｔ  ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｆｉｎａｌ  Ｄｒａｆｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｏｆ  Ｊｏｉｎｔ  Ｖｉｄｅｏ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  （ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃ．  Ｈ．２６４  ｜  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０  ＡＶＣ），  ２００３．５
【特許文献１】特開平２００３−３９８６１３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法におけるブロック型の予測画像生成方法では、予測画像を生成する際にインター符号化で採用されている動き検出処理とほぼ同等の処理を行うため、処理量が大きくなるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、上記従来の方法とほぼ同等の符号化効率を有しながらも、処理量を大幅に削減することができる予測画像生成方法、およびその予測画像生成方法を用いた画像符号化方法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】
【０００７】
本発明の予測画像生成方法は、第１の面内予測ステップと、第２の面内予測ステップと、面内予測制御ステップと、予測画像選択ステップと、処理ステップとを備えている。第１の面内予測ステップは、処理対象画像に含まれる第１の画像群に対し、前記処理済みの画像データ中の所定の位置の画素を用いて、所定の複数の予測方法のうちから選択した予測方法を用いて、前記第１の画素群に対する第１の予測画像を生成する。第２の面内予測ステップは、前記第１の画素群に対し、前記処理対象画像内の既に処理済みの画像データ中、または前記処理済みの画像データと前記処理済みの画像データ以外の画像データを所定の補填方法で補填した画像データ中、を探索し、所定の評価基準に基づいて、前記第１の画素群に対する第２の予測画像として第２の画素群を選択する。面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップの処理内容に基づいて、前記第２の面内予測ステップの処理方法を決定する。予測画像選択ステップは、前記第１の予測画像と前記第２の予測画像とから、前記面内予測制御ステップの決定内容または所定の評価基準に基づいて、予測画像を選択する。処理ステップは、前記第１の画素群と前記予測画像選択ステップにより選択された前記予測画像とを用い、所定の処理を行い、処理済みの第１の画素群を導出する。
【０００８】
本発明の画像符号化方法は、画面分割ステップと、第１の面内予測ステップと、第２の面内予測ステップと、面内予測制御ステップと、減算ステップと、変換ステップと、逆変換ステップと、加算ステップと、符号列生成ステップとを備えている。画面分割ステップは、処理対象画像を処理対象である第１の画像群に分割する。第１の面内予測ステップは、前記第１の画像群に対し、前記処理済みの画像データ中の所定の位置の画素を用いて、所定の複数の方法のうちから選択した方法を用いて、前記第１の画素群に対する第１の予測画像を生成する。第２の面内予測ステップは、前記第１の画像群に対し、前記処理対象画像内の既に処理済みの画像データ中、または前記処理済みの画像データと前記処理済みの画像データ以外の画像データを所定の補填方法で補填した画像データ中、の任意の位置から、所定の評価基準に基づいて、前記第１の画素群に対する第２の予測画像として第２の画素群を選択する。面内予測制御ステップは、前記第１の面内予測ステップの処理内容に基づいて、前記第２の面内予測ステップの処理方法を変更する。予測画像選択ステップは、前記第１の予測画像と前記第２の予測画像とから、前記面内予測制御ステップの決定内容または所定の評価基準に基づいて、予測画像を選択する。減算ステップは、前記第１の画素群と前記予測画像選択ステップにより選択された前記予測画像との差分画素群を生成する。変換ステップは、前記差分画素群に対して、変換処理を行い変換係数群に変換する。逆変換ステップは、前記変換係数群に対して、逆変換処理を行い逆変換係数群に変換する。加算ステップは、前記逆変換係数群と前記予測画像との加算画素群を生成し、前記加算画素群を処理済みの画像データとして導出する。符号列生成ステップは、前記変換係数群と、前記予測画像選択ステップで前記第１の予測画像と前記第２の予測画像とのいずれを前記予測画像として選択したかを示す選択情報と、前記予測画像選択ステップで前記第１の予測画像を前記予測画像として選択した場合には、前記第１の画素群と前記第２の画素群の画像上での位置ずれ量とを、前記予測画像選択ステップで前記第２の予測画像を前記予測画像として選択した場合には、前記予測画像を生成した方法を示す情報とを符号列に変換する。
【発明の効果】
【０００９】
以上の様に、本発明の予測画像生成方法、または予測画像生成方法を用いた画像符号化方法では、処理対象画像内の処理対象ブロックを符号化する際に、処理対象ブロックの周辺に位置する所定の画素のみを用いて面内予測画像ブロックを生成する画素型の面内予測方法と、処理対象画像内の既に処理済み（符号化済み）の領域の画像データを用いて、または処理対象画像内の既に処理済みの領域の画像データと、未処理部の領域の画素値を補填した画像データとを用いて、処理対象ブロックの参照ブロックを検出し、その参照ブロックを面内予測画像ブロックとして用いるブロック型の面内予測方法の２つの面内予測方法を有し、処理対象ブロックと面内予測画像ブロックとの差分値を符号化することにより、符号量の削減を図る。この際には、画素型の面内予測方法の処理結果に基づいて、ブロック型の面内予測方法の処理方法を変更し（処理をステップしたり、探索範囲を小さくしたりする）、それにより処理量を削減する。それにより符号量の削減を図りつつも処理量を大幅に削減することが可能となる。また、処理対象画像を他の画像を参照することなく符号化することができる。そのため、その実用的価値が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の予測画像生成方法を行う面内予測制御部１０２、面内予測画像選択部１０６、面内予測部Ａ１０９、面内予測部Ｂ１１０を備えた画像符号化装置１００の構成を示すブロック図である。画像符号化装置１００は、画面分割部１０１、面内予測制御部１０２、メモリ部１０３、変換部１０４、逆変換部１０５、面内予測画像選択部１０６、減算部１０７、加算部１０８、面内予測部Ａ１０９、面内予測部Ｂ１１０、符号列生成部１１１から構成される。
【００１２】
画面分割部１０１に入力された入力画像は、所定の単位に分割される。ここでは、入力画像を水平１６画素×垂直１６画素の大ブロックに分割するものとする。処理対象の大ブロックＢｃは面内予測部Ａ１０９、面内予測部Ｂ１１０に入力され、以降、大ブロックを単位として処理を行う。
【００１３】
面内予測部Ａ１０９、面内予測部Ｂ１１０では、メモリ部１０３に保持された、処理中の画像中の既に符号化済みの画像データを用いて、面内予測画像を生成する。図２（ａ）は、現在処理中の画像２０１を示す。図２（ｂ）に示される大ブロック２０３が現在処理中の大ブロックＢｃであるとする。大ブロックは画面の左上から右下に向けて順に処理されるものとし、領域２０２に属する大ブロックが、既に処理済みの大ブロックとなる。
【００１４】
面内予測部Ｂ１１０では、画素型の面内予測方法により、面内予測ブロックＢｐｂを生成する。面内予測部Ｂ１１０では、図２（ｃ）に示すような大ブロック２０３に含まれる４×４画素の小ブロック毎に面内予測画像を生成するものとする。その方法を図３を用いて説明する。図３（ａ）は、処理対象ブロック３０１の画素（破線の白丸）と処理対象ブロック３０１に対する予測画像を生成する際に用いる画素（実線の白丸）の位置関係を示した模式図である。そして実線白丸の画素を用いて、図３（ｂ）に示す方向で予測画像を生成する。ここで図３（ｂ）の番号は、予測方法を示す番号を示しており、予測方法２では周辺画素ａ〜ｉの平均画素値をブロック３０１の予測画像とするため、図中には示していない。よって予測方法は合計９種類となる。例えば、予測方法０においては、図３（ｃ）に示すように、画素ｆの画素値をブロック３０１内の左端の列の４画素に対する予測値とする。同様にして、画素ｇ〜ｉを各列の８画素に対する予測値とする。小ブロック毎に９種類の中から予測方法を選択するが、これには様々な方法で決定することができる。例えば、予め定めた評価基準により求めた評価値が、最大または最小となる予測方法を選択する方法がある。評価基準としては、例えば小ブロックと予測画像との、対応する画素の画素値の差分値のブロック内での絶対値和または２乗値和を用いることができる。この場合、評価値が最小となる予測方法を選択する。面内予測部Ｂ１１０は、小ブロック毎に、面内予測ブロックＢｐｂと面内予測の予測方法を示す番号Ｎを面内予測画像選択部１０６に対して出力する。また、面内予測の予測方法を示す番号Ｎは面内予測制御部１０２に対しても出力する。
【００１５】
面内予測部Ａ１０９では、ブロック型の面内予測方法により、面内予測ブロックＢｐａを生成する機能を有しているが、この処理方法は面内予測制御部１０２により適応的に制御される。
【００１６】
面内予測制御部１０２による第１の制御方法について説明する。第１の制御方法では、面内予測部Ｂ１１０で処理した面内予測の結果に基づいて、面内予測部Ａ１０９での処理をスキップする。例えば、面内予測部Ａ１０９において、ブロック３０１の左上の８×８画素ブロックに対する面内予測画像を求める場合、面内予測制御部１０２では、その８×８画素ブロックに含まれる４つの４×４画素ブロックに対する、面内予測部Ｂ１１０での面内予測方法（４×４画素ブロック毎に平均値予測および図３（ｂ）に示す８方向からの予測のいずれかが選択されている）を調べる。そしてそれらの面内予測方法が所定の条件を満たしている場合に、面内予測部Ａ１０９における面内予測処理をスキップさせる。所定の条件としては、４つのブロックのうちの所定数（例えば３つ）以上のブロックでの面内予測方法が同一または同じような方向（例えば予測方法１と予測方法８は同じような方向を向いていると判断できる）である、といった条件を使用することができる。
【００１７】
次に面内予測制御部１０２による第２の制御方法について説明する。第２の制御方法で面内予測制御部１０２によりは、面内予測部Ｂ１１０で処理した面内予測の結果に基づいて、面内予測部Ａ１０９での探索範囲を決定する。例えば、面内予測部Ａ１０９において、ブロック３０１の左上の８×８画素ブロックに対する面内予測画像を求める場合を考える。この場合、面内予測制御部１０２では、その８×８画素ブロックに含まれる４つの４×４画素ブロックに対する、面内予測部Ｂ１１０での面内予測方法（４×４画素ブロック毎に平均値予測および図３（ｂ）に示す８方向からの予測のいずれかが選択されている）を調べる。そしてそれらの面内予測方法のそれぞれにより決定される探索範囲に基づいて、最終的な探索範囲を決定する。各面内予測方法により決定される探索範囲は、基本的にはその予測方法により示される方向の画素を含む領域を探索範囲とするように決定する。例えば、予測方法０が選択されている場合には、図４（ａ）に示す範囲４０１が探索範囲となる。また、予測方法１が選択されている場合には、図４（ｂ）に示す範囲４０２が探索範囲となる。なお、最大探索範囲（探索中心からの最大探索範囲）は別に設定されているものとする。各ブロックの予測方法が異なる場合には、各予測方法により決定される探索範囲の和を取れば良い。また、予測方法が示す方向が近い場合には、それを統合して探索範囲を決定しても良い。例えば、予測方法１と予測方法８は同じ方向と見なすことができる。面内予測制御部１０２により決定された探索範囲は、面内予測部Ａ１０９に通知される。
【００１８】
面内予測部Ａ１０９では、まず、画像２０１の領域２０２以外の画像データを補填する。補填の方法については、所定の画素値（例えば黒レベル、白レベル、グレイレベル）で補填する方法、領域２０２の境界画素値を延長することにより補填する方法、等がある。補填した画像を図５の画像２０１ａとする。
【００１９】
面内予測部Ａ１０９では、補填後の画像２０１ａを用いて、大ブロック２０３に含まれる８×８画素ブロック（例えば、図２（ｄ）に示されるブロック２１０）に最も近いブロックを探索する。ここでの探索範囲は、面内予測制御部１０２により決定されたものが用いられる。図５では、ブロック２１０に含まれる４×４画素小ブロックに対する画素型の面内予測で予測方法０と１とが選択されたとし、図４（ａ）、（ｂ）のルールを用いて探索範囲を決定した場合の例を示している。またここで、最も近いブロックとは、予め定めた評価基準により求めた評価値が、最大または最小となるブロックである。評価基準としては、例えば８×８画素ブロックとあるブロックとの、対応する画素の画素値の差分値のブロック内での絶対値和または２乗値和を用いることができる。この場合、評価値が最小となるブロックが最も近いブロックとなる。また、そのブロックは、必ずしも整数画素位置にある画素から構成される必要はない。例えば、整数画素位置にあるブロックよりも水平方向、垂直方向共に０．５画素だけずれた位置にある画素値を補間生成し、０．５画素だけずれた位置にある画素値からブロックを構成してもよい。ここでは、８×８画素ブロック２０５が、８×８画素ブロック（例えばブロック２１０）に最も近いブロックであると判定されたものとする。処理対象ブロックに最も近いブロックであると判定したブロックを以降では参照ブロックと呼ぶ。
【００２０】
面内予測部Ａ１０９は、参照ブロック２０５の画素値を面内予測画像ブロックＢｐａとして出力する。また、処理対象ブロックから、参照ブロック２０５までの位置ずれ量（２次元平面上での水平および垂直の変位）Ｍを符号列生成部１１１に対して出力する。
【００２１】
また、面内予測制御部１０２では、上記の第１と第２の制御方法の両方を用いて制御を行っても良い。この場合には例えば、まず第１の制御方法で面内予測部Ａ１０９による処理をスキップするか否かを決定する。そしてスキップしない場合には、第２の制御方法により面内予測部Ａ１０９の処理における探索範囲を決定する。
【００２２】
面内予測画像選択部１０６では、面内予測画像ブロックＢｐａと面内予測画像ブロックＢｐｂとのいずれを面内予測画像として用いるかを選択する。
【００２３】
ただし、面内予測制御部１０２において第１の制御方法を用いることにより、面内予測部Ａ１０９での処理をスキップすると判断した場合には、面内予測画像選択部１０６では、予測画像ブロックＢｐｂを面内予測画像として用いる。
【００２４】
選択された面内予測画像ブロックは、面内予測画像ブロックＢｐとして減算部１０７に出力される。また、面内予測ブロックとして、面内予測画像ブロックＢｐａと面内予測画像ブロックＢｐｂのいずれを選択したかを示す情報Ｓが符号列生成部４０４に対して出力される。さらに、面内予測画像ブロックＢｐａが選択された場合には、位置ずれ量Ｍが、面内予測画像ブロックＢｐｂが選択された場合には、面内予測の予測方法を示す番号Ｎが符号列生成部１１１に対して出力される。
【００２５】
減算部１０７では、処理対象ブロックＢｃと面内予測画像ブロックＢｐとを用いて、両ブロックの位置的に対応する画素間の画素値の差を計算し（処理対象大ブロックＢｃの画素値から面内予測画像ブロックＢｐの画素値を減算する）、それを差分ブロックＢｒとして出力する。
【００２６】
変換部１０４では、差分ブロックＢｒに対して変換符号化を施し、変換係数ブロックに変換する。変換符号化の方法としては、例えば離散コサイン変換や離散ウェーブレット変換等がある。変換係数ブロックは、逆変換部１０５と符号列生成部４０４とに対して出力される。
【００２７】
逆変換部１０５では、変換係数ブロックに対して逆変換符号化を施し、逆変換係数ブロックＢｒ'を出力する。逆変換符号化は、変換部１０４で用いた変換符号化方法に対応する逆変換符号化方法であり、例えば逆離散コサイン変換や逆離散ウェーブレット変換等を用いる。
【００２８】
加算部１０８では、面内予測画像選択部４０３から出力された面内予測画像ブロックＢｐと、逆変換係数ブロックＢｒ'とを用いて、両ブロックの位置的に対応する画素間の画素値の和を計算し、それを局所復号化ブロックＢｃ'として出力する。
【００２９】
局所復号化ブロックＢｃ'は、メモリ部１０３に保持され、処理対象画像内の以降のブロックの符号化の際に参照画像として用いられる。
【００３０】
符号列生成部１１１は、変換部１０４から出力された変換係数ブロック、および面内予測画像選択部１０６から出力された、面内予測画像ブロックＢｐａと面内予測画像ブロックＢｐｂのいずれを選択したかを示す情報Ｓに対して可変長符号化を施す。
【００３１】
また、面内予測画像選択部１０６において、面内予測画像ブロックＢｐａが選択された場合には、位置ずれ量Ｍに対して、面内予測画像ブロックＢｐｂが選択された場合には、面内予測の予測方法を示す番号Ｎに対して、可変長符号化を施し、符号列として出力する。
【００３２】
以上のように、本発明の予測画像生成方法、または予測画像生成方法を用いた画像符号化方法においては、２つの方法により処理対象ブロックに対する面内予測画像ブロックを生成する。１つの方法は、処理対象ブロックの周辺の所定の画素値を処理対象ブロック内に延長することにより、面内予測画像ブロックを生成する画素型の予測画像生成方法である。もう１つの方法は、処理対象画像中の既に処理済み（符号化済み）の画像データを補填し、補填後の画像を用いて、処理対象画像中の処理対象ブロックに最も近いブロックを探索して参照ブロックを検出し、面内予測画像ブロックを生成するブロック型の予測画像生成方法である。そして、画素型の面内予測生成方法において決定した予測方法を用いて、ブロック型の面内予測画像生成方法の処理に対して制御をかける。制御の方法としては、ブロック型の面内予測画像生成処理をスキップする方法、ブロック型の面内予測画像生成処理における探索領域を一部に制限する方法がある。そして、２つの方法により生成した面内予測画像ブロックと、処理対象ブロックとの差分ブロックのエネルギー値や補助情報（位置ずれ量や予測方法番号）の符号長を用いて、いずれの面内予測画像ブロックを用いるかを選択する。そして、処理対象ブロックと面内予測画像ブロックとの差分ブロックを生成し、差分ブロックに対して変換符号化を施して変換係数ブロックを生成する。変換係数ブロックと、処理対象ブロックから参照ブロックまでの位置ずれ量とに対して可変長符号化を施し、符号列を生成する。
【００３３】
したがって、本発明の予測画像生成方法、または予測画像生成方法を用いた画像符号化方法を用いることにより、２つの方法で生成した面内予測画像ブロックのうち、符号化効率が高くなる方を面内予測画像ブロックとして選択することができ、符号化効率の向上を図ることができる。かつこの際には、ブロック型の面内予測方法の処理をスキップまたは少ない処理量で実行するため、低処理量で実現することができる。
【００３４】
なお、本発明の本実施の形態においては、処理対象画像を矩形ブロックで分割する場合について説明したが、これは任意の形状であっても、本発明は適用できる。
【００３５】
また、本発明の本実施の形態においては、処理対象画像を矩形ブロックに分割し、画像を左上のブロックから順に符号化する場合について説明したが、処理順は他の順序であってもよい。例えば、画面の中央から処理しても良いし、画面の周辺部から処理しても良いし、画面の右下から順に符号化しても良い。ただしその際には、画素型の面内予測において参照に用いる画素の位置や、ブロック型の面内予測において補填する方法等が、実施の形態で説明した処理方法とは異なる。
【００３６】
また、本発明の本実施の形態においては、処理対象画像を１６画素×１６画素の大ブロックに分割し、画素型の面内予測は４画素×４画素の小ブロックを単位として処理する場合について説明したが、ブロックサイズは他の大きさであっても良い。例えば、１６画素×８画素、８画素×１６画素、８画素×４画素、４画素×８画素等のブロックサイズがある。また、大ブロックを均一な大きさのブロックに分割する必要はなく、異なる大きさのブロックに分割しても良い。例えば、図２（ｅ）のように分割する方法もある。この場合、分割数が大きくなるほど、面内予測の予測方法を示す番号の符号量が増加するが、逆に差分ブロックのエネルギーを小さくすることができる。よって、予測方法を示す番号の符号量と、変換係数の符号量との合計値と、局所復号化画像の画質のバランスで分割方法を決定すれば良い。
【００３７】
また、本発明の本実施の形態においては、処理対象画像を１６画素×１６画素の大ブロックに分割し、ブロック型の面内予測においては、大ブロックに含まれる８画素×８画素の小ブロックを単位として処理する場合について説明したが、ブロックサイズは他の大きさであっても良い。例えば、１６画素×８画素、８画素×１６画素、８画素×４画素、４画素×８画素、４画素×４画素等のブロックサイズがある。また、大ブロックを均一な大きさのブロックに分割する必要はなく、異なる大きさのブロックに分割しても良い。例えば、図２（ｅ）のように分割する方法もある。この場合、分割数が大きくなるほど、処理対象ブロックから参照ブロックまでの位置ずれ量を示す符号量が増加するが、逆に差分ブロックのエネルギーを小さくすることができる。よって、位置ずれ量を示す符号量と、変換係数の符号量との合計値と、局所復号化画像の画質のバランスで分割方法を決定すれば良い。
【００３８】
また、本発明の実施の形態においては、面内予測制御部１０２において、ブロック型の面内予測を行うブロックに含まれる画素型の面内予測を行ったブロックの予測方法を用いて、ブロック型の面内予測の方法を制御する方法について説明したが、これはブロック型の面内予測を行うブロックに含まれていなくても、その周辺に位置するブロックの予測方法を用いても良い。
【００３９】
また、本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる予測画像生成方法および画像符号化方法により、低処理量で符号化効率を高めることのできる予測画像生成方法、およびその予測画像生成方法を利用した画像符号化方法を提供することができるという効果を有し、蓄積、伝送、通信等における予測画像生成方法、画像符号化方法および画像復号化方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の予測画像生成方法を用いた画像符号化装置のブロック図（実施の形態１）
【図２】本発明の画像符号化装置の動作を説明するための模式図（実施の形態１）
【図３】本発明の画像符号化装置の動作を説明するための模式図（実施の形態１）
【図４】本発明の画像符号化装置の動作を説明するための模式図（実施の形態１）
【図５】本発明の画像符号化装置の動作を説明するための模式図（実施の形態１）
【符号の説明】
【００４２】
１００  画像符号化装置
１０１  画面分割部
１０２  面内予測制御部
１０３  メモリ部
１０４  変換部
１０５  逆変換部
１０６  面内予測画像選択部
１０７  減算部
１０８  加算部
１０９  面内予測部Ａ
１１０  面内予測部Ａ
１１１  符号列生成部
１０９  面内予測部Ａ
【図１】
2006174213.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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