(57)【要約】【課題】  ＤＣＴ変換係数を予測する方法およびＤＣＴ変換係数を予測する装置を提供する。【解決手段】  予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数と空間上隣接したピクセルブロックにおいて、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成し、この生成した予測係数を利用して、予測しようとする変換係数を予測する方法および変換係数を予測する装置である。これにより、予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数との相関関係がより高い予測係数を用いることで、より効率的に映像イメージを圧縮できる。【選択図】  図３
2006033846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、前記予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成するステップと、
（ｂ）前記生成した予測係数と、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数との差から、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測値を生成し、前記予測値に基づいて、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数を予測するステップと、
を含むことを特徴とするＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項２】
前記（ａ）ステップに先立って、
圧縮しようとする映像イメージを所定サイズのピクセルブロックに分割し、この分割したピクセルブロックをＤＣＴ変換するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項３】
前記（ａ）ステップは、
予測しようとするＤＣＴブロックのＤＣＴ変換係数と空間上隣接したピクセルブロックの行と列とをそれぞれ複写して、前記ＤＣＴブロックのサイズに対応するピクセルブロックをそれぞれ生成するステップと、
前記生成したピクセルブロックをＤＣＴ変換して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項４】
前記予測しようとするＤＣＴ変換係数は、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの第１列と第１行の係数であることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項５】
前記生成したピクセルブロックを、ＲＣＡ方式でＤＣＴ変換することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項６】
ａ）予測しようとするＤＣＴブロックのＤＣＴ変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して生成した係数と、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの左側で隣接する変換ブロックについての予測係数のうち最も右側に位置した所定数のＤＣＴ変換係数と、および前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの右上で隣接するピクセルブロックのピクセル係数をＤＣＴ変換して生成した係数のうち最も左側に位置した所定数のＤＣＴ変換係数と、を利用して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての候補予測係数に生成するステップと、
（ｂ）複数の予測モードのうち、予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成するための予測モードを選択するステップと、
（ｃ）前記選択した予測モードによって、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成するステップと、
（ｄ）前記生成した予測係数と前記ＤＣＴ変換係数との差から、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測値を生成し、この予測値に基づいて、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数を予測するステップと、
を含むことを特徴とするＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項７】
前記（ａ）ステップに先立って、
圧縮しようとする映像イメージを所定サイズのピクセルブロックに分割し、この分割したピクセルブロックをＤＣＴ変換するステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項８】
前記予測モードは、
ＤＣＴ変換係数の直上にある候補予測係数を利用するモード（Ｖ０）、前記ＤＣＴ変換係数の直上の候補予測係数から左方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ−１）、前記ＤＣＴ変換係数の直上の候補予測係数から右方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ＋１）、前記ＤＣＴ変換係数の直上の候補予測係数から左方向へ１／２係数分だけへ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ−１／２）、前記ＤＣＴ変換係数の直上の候補予測係数から右方向へ１／２係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ＋１／２）、前記ＤＣＴ変換係数に隣接した候補予測係数を利用するモード（ｈ０）、前記ＤＣＴ変換係数に隣接した候補予測係数から上方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ−１）、前記ＤＣＴ変換係数に隣接した候補予測係数から下方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ＋１）、前記ＤＣＴ変換係数に隣接した候補予測係数から上方向へ１／２係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ−１／２）、前記ＤＣＴ変換係数に隣接した候補予測係数から下方向へ１／２係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ＋１／２）、および前記ＤＣＴ変換係数自体を予測値として使用するモードのうち、少なくとも１つのモードを含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項９】
前記（ａ）ステップは、
（ａ−１）予測しようとするＤＣＴ変換係数と空間上隣接したピクセルブロックの行と列とをそれぞれ複写して、前記ＤＣＴブロックサイズに対応するピクセルブロックをそれぞれ生成するステップと、
（ａ−２）前記生成したピクセルブロックをＤＣＴ変換して、ＤＣＴ変換係数を生成するステップと、
（ａ−３）この（ａ−２）ステップで生成したＤＣＴ変換係数、および前記予測しようとするＤＣＴ変換係数の行の直上にある変換ブロックの左右に隣接する変換ブロックにおいて、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数の行の直上にあるＤＣＴ変換係数の行の両端に隣接するＤＣＴ変換係数をそれぞれ1係数利用して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての候補予測係数を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項６ないし請求項８に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項１０】
（ａ−２）ステップにおいて、
前記ピクセルブロックを、ＲＣＡ方式でＤＣＴ変換することを特徴とする請求項９に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項１１】
前記予測しようとするＤＣＴ変換係数は、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの第１列と第１行の係数であることを特徴とする請求項６ないし請求項８に記載のＤＣＴ変換係数予測方法。
【請求項１２】
請求項１項に記載のＤＣＴ変換係数予測方法を、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
【請求項１３】
予測しようとするＤＣＴブロックのＤＣＴ変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成する予測係数生成部と、
前記生成した予測係数と、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数との差から、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測値を生成する予測値生成部と、
を備えることを特徴とするＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項１４】
圧縮しようとする映像イメージを所定サイズのピクセルブロックに分割するイメージ分割部と、
前記分割したピクセルブロックをＤＣＴ変換する第１ＤＣＴ変換部と、
前記分割したピクセルブロックを保存するメモリ部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項１５】
前記予測係数生成部は、
前記予測しようとするＤＣＴ変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれ複写して、前記ＤＣＴブロックサイズに対応するピクセルブロックをそれぞれ生成するブロック生成部と、
前記生成したピクセルブロックをＤＣＴ変換して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成する第２ＤＣＴ変換部と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項１６】
前記予測しようとするＤＣＴ変換係数は、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの第１列と第１行の係数であることを特徴とする請求項１３ないし請求項１５に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項１７】
前記第２ＤＣＴ変換部は、
前記ブロック生成部で生成したピクセルブロックを、ＲＣＡ方式でＤＣＴ変換することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項１８】
予測しようとするＤＣＴブロックのＤＣＴ変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して生成した係数と、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの左側で隣接する変換ブロックについての予測係数のうち最も右側に位置した所定数のＤＣＴ変換係数と、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの右上で隣接するピクセルブロックのピクセル係数をＤＣＴ変換して生成したＤＣＴ変換係数のうち最も左側に位置した所定数のＤＣＴ変換係数と、を利用して、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての候補予測係数を生成する候補予測係数生成部と、
複数の予測モードのうち、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成するための予測モードを選択する選択部と、
前記選択した予測モードによって、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測係数を生成する予測係数生成部と、
前記生成した予測係数と、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数との差から、前記予測しようとするＤＣＴ変換係数についての予測値を生成する予測値生成部と、
を備えることを特徴とするＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項１９】
圧縮しようとする映像イメージを所定サイズのピクセルブロックに分割するイメージ分割部と、
前記分割したピクセルブロックをＤＣＴ変換する第１ＤＣＴ変換部と、
前記分割したピクセルブロックと前記予測モードとを保存するメモリ部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１８に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項２０】
前記予測モードは、
前記変換係数の直上にある候補予測係数を利用するモード（Ｖ０）、前記変換係数の直上の候補予測係数から左方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ−１）、前記変換係数の直上の候補予測係数から右方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ＋１）、前記変換係数の直上の候補予測係数から左方向へ１／２係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ−１／２）、前記変換係数の直上の候補予測係数から右方向へ１／２係数分だけへ移動した候補予測係数を利用するモード（Ｖ＋１／２）、前記変換係数に隣接した候補予測係数を利用するモード（ｈ０）、前記変換係数に隣接した候補予測係数から上方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ−１）、前記変換係数に隣接した候補予測係数から下方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ＋１）、前記変換係数に隣接した候補予測係数から上方向へ１／２係数分だけへ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ−１／２）、前記変換係数に隣接した候補予測係数から下方向へ１／２係数分だけへ移動した候補予測係数を利用するモード（ｈ＋１／２）、および前記変換係数自体を予測値として使用するモードのうち、少なくとも１つのモードを含むことを特徴とする請求項１８に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項２１】
前記候補予測係数生成部は、
前記予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれ複写して、前記ＤＣＴブロックサイズに対応するピクセルブロックをそれぞれ生成するブロック生成部と、
前記生成したピクセルブロックをＤＣＴ変換する第２ＤＣＴ変換部と、
を備えることを特徴とする請求項１８ないし請求項２０に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項２２】
前記第２ＤＣＴ変換部は、
前記ブロック生成部で生成したピクセルブロックを、ＲＣＡ方式でＤＣＴ変換することを特徴とする請求項２１に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【請求項２３】
前記予測しようとする変換係数は、前記ＤＣＴ変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの第１列と第１行の係数であることを特徴とする請求項１８に記載のＤＣＴ変換係数予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｃｏｓｉｎｅ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下、「ＤＣＴ」ともいう）係数を予測する方法およびＤＣＴ変換係数を予測する装置に関し、より具体的には、予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数と隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換し、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成し、生成した予測係数を利用して、予測しようとする変換係数を予測する方法および予測しようとする変換係数を予測する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル形式のデータ圧縮、特に、映像信号の圧縮は、多様なマルチメディア応用環境において必須要素であるが、映像信号は、多くの情報を処理しなければならないため、効率的な伝送や保存および加工に多くの制約が生じる。そのような制約を解決するために、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６３、Ｈ．２６Ｌなどの国際的標準は、圧縮ストリーム文法および復号化過程を定義している。
【０００３】
入力イメージを空間領域のピクセルブロック、例えば、８×８ピクセルブロックに分割し、分割したピクセルブロックをＤＣＴ変換すれば、空間的に高い相関度を有して配列されているピクセル係数を、低周波成分から高周波成分まで多様な周波数成分に変換する。ＤＣＴブロックでは、各周波数成分の間には相関度がなくなり、信号のエネルギは低周波成分に集中する。したがって、ＤＣＴブロックにおいて、低周波成分が集まっている第１行と第１列との変換係数を予測することで、効率的に映像イメージを圧縮できる。
【０００４】
図１は、従来の変換係数予測方式を示す。ブロック１１０ないしブロック１３０は、ＤＣＴブロックである。ＤＣＴブロック１３０の変換係数１ないし変換係数８を予測するために、直上のＤＣＴブロック１１０のうち、変換係数Ａないし変換係数Ｈを、変換係数１ないし変換係数８についての予測係数として用いた。一方、ＤＣＴブロック１３０の変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７を予測するために、隣接のＤＣＴブロック１２０において、変換係数Ｉ、変換係数Ｊ、変換係数Ｋ、変換係数Ｌ、変換係数Ｍ、変換係数Ｎ、変換係数Ｏおよび変換係数Ｐを、変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７についての予測係数として用いた。この予測係数と、前記予測しようとする変換係数との差に基づいて、前記予測しようとする変換係数についての予測値を生成し、前記生成した予測値を量子化することで、映像イメージを効率的に圧縮できる。
図２は、従来のＤＣＴ変換係数予測方式で、変換係数と変換係数についての予測係数との相関係数を示す。予測係数と変換係数との相関係数は、予測係数と変換係数との類似性を示し、予測係数と変換係数との類似性が高いほど、変換係数についての予測値が小さくなり、より効率的に映像イメージを圧縮できる。予測係数と変換係数との相関係数を、次の数（１）によって計算する。
【０００５】
【数１】
2006033846.tif 000003
ここで、ｘiは、予測係数の位置であり、ｙiは、変換係数の位置である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、所定の映像イメージを更に効率的に圧縮するためには、予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数との相関度がより高い予測係数を利用して、変換係数についての予測値を生成することが好ましい。
本発明が達成しようとする技術的課題は、ＤＣＴブロックの変換係数との相関性がより高い予測係数を生成して、変換係数を予測する方法および変換係数を予測する装置を提供するところにある。
【０００７】
請求項６に係る発明が達成しようとする他の技術的課題は、ＤＣＴブロックの変換係数との相関性がより高い予測係数を、所定の予測モードにより生成してそのＤＣＴブロックを予測する方法および変換係数を予測する装置を提供するところにある。
また、請求項１２に係る発明が達成しようとするさらに他の技術的課題は、変換係数予測方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題を達成するための本発明に係る変換係数予測装置は、予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するステップ、および生成した予測係数と、予測しようとする変換係数との差から、予測しようとする変換係数についての予測値を生成し、予測値により予測しようとする変換係数を予測するステップを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記技術的課題を達成するための本発明に係る変換係数予測方法は、予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して生成した係数と、変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの左側で隣接する変換ブロックについての予測係数のうち最も右側に位置した所定数の変換係数と、変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの右上で隣接するピクセルブロックのピクセル係数をＤＣＴ変換して生成した変換係数のうち最も左側に位置した所定数の変換係数と、をそれぞれ利用して、予測しようとする変換係数についての候補予測係数を生成するステップ、複数の予測モードのうち、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するための予測モードを選択するステップ、選択した予測モードによって、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するステップ、および生成した予測係数と変換係数との差から予測しようとする変換係数についての予測値を生成し、この予測値に基づいて、予測しようとする変換係数を予測するステップを含むことを特徴とする。
【００１０】
前記の技術的課題を達成するための本発明に係る変換係数予測装置は、ＤＣＴブロックの予測しようとする変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する予測係数生成部、および生成した予測係数と、予測しようとする変換係数との差から、予測しようとする変換係数についての予測値を生成する予測値生成部を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記の他の技術的課題を達成するための変換係数予測装置は、予測しようとするＤＣＴブロックの変換係数と空間上隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して生成した係数と、変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの左側に隣接する変換ブロックについての予測係数のうち最も右側に位置した所定数の変換係数と、変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの右上で隣接するピクセルブロックのピクセル係数をＤＣＴ変換して生成した変換係数のうち最も左側に位置した所定数の変換係数と、を利用して、予測しようとする変換係数についての候補予測係数を生成する候補予測係数生成部、複数の予測モードのうち、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するための予測モードを選択する選択部、選択した予測モードによって、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する予測係数生成部、およびこの生成した予測係数と予測しようとする変換係数との差から、予測しようとする変換係数についての予測値を生成する予測値生成部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る変換係数予測方法および変換係数を予測する装置によれば、予測しようとするＤＣＴ変換係数と相関度の高い予測係数を生成する。これにより、生成した予測係数により、予測しようとする変換係数についての予測値を生成することで、より効率的に映像イメージを圧縮できる。また、請求項６の構成によれば、予測係数を生成するにあたって、所定の予測モードを通じて候補予測係数から予測係数を生成して圧縮効率性を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態である変換係数予測方法および変換係数を予測する装置について詳細に説明する。
【００１４】
図３は、本発明の一実施形態に係るＤＣＴ変換係数予測装置の機能ブロック図を示すが、ＤＣＴ変換係数予測装置は、イメージ分割部３１０、第１ＤＣＴ変換部３２０、メモリ部３３０、予測係数生成部３４０および予測値生成部３５０を備える。イメージ分割部３１０は、圧縮しようとする映像イメージを８×８、１６×１６、８×１６、１６×８などのサイズを有するピクセルブロックに分割する。本実施形態を説明するために、以下では、映像イメージを、イメージ分割部３１０で８×８サイズのピクセルブロックに分割すると仮定する。イメージ分割部３３０で生成された８×８ピクセルブロックは、映像イメージを表現する空間領域のピクセル係数から構成されている。第１ＤＣＴ変換部３２０は、ピクセルブロックをＤＣＴ変換して、空間領域のピクセルブロックを周波数領域のＤＣＴブロックに変換する。メモリ部３３０は、イメージ分割部３１０で、８×８サイズに分割した映像イメージのピクセルブロックを保存している。予測係数生成部３４０は、ブロック生成部３４２と第２ＤＣＴ変換部３４４とを備えるが、ＤＣＴブロックの予測しようとする変換係数と隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数の列または行に隣接するピクセルブロックの行と列とをそれぞれＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する。ブロック生成部３４２は、ＤＣＴブロックの予測しようとする変換係数と隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数と隣接したピクセルブロックの行と列とがメモリ部３３０より提供されて、横縦方向にそれぞれ複写して、ＤＣＴブロックのサイズに対応するピクセルブロックを生成する。第２ＤＣＴ変換部３４４は、生成したピクセルブロックをＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する。予測値生成部３５０は、予測しようとする変換係数と、第２ＤＣＴ変換部３４４で生成した予測係数との差を計算して、予測しようとする変換係数についての予測値を生成する。
【００１５】
図４は、予測係数を生成するために用いられるピクセル係数の行と列とを示す。図４で、ブロック４１０とブロック４２０とはピクセルブロックであり、ブロック４３０はＤＣＴブロックであるが、ピクセルブロック４１０、ピクセルブロック４２０は、空間領域でＤＣＴブロック４３０に隣接している。ＤＣＴブロック４３０の第１行にある変換係数１ないし変換係数８についての予測係数を生成するために、変換係数の第１行に隣接したピクセルブロック４１０で、変換係数１ないし変換係数８に隣接するピクセル係数ａないしピクセル係数ｈを用いる。一方、ＤＣＴブロック４３０の第１列にある変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７についての予測係数を生成するために、変換係数の第１列に隣接したピクセルブロックのうち、変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７に隣接するピクセル係数ｉないしピクセル係数ｐを用いる。
【００１６】
図５は、図４に図示されているピクセル係数ａないしピクセル係数ｈを用いて生成した予測係数ＡＡないし予測係数ＨＨを示す。ブロック５１０は、ピクセル係数ａないしｈを縦方向に８回複写して生成したピクセルブロックである。予測しようとする変換係数１ないし８は、８×８サイズのＤＣＴブロックの変換係数であるため、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するために、まず、ピクセル係数ａないしピクセル係数ｈを８回縦方向に複写して、ＤＣＴブロックに対応する８×８サイズのピクセルブロックを生成する必要がある。さらに、生成した８×８ピクセルブロックを単純な演算でＤＣＴ変換するために、１次元ＤＣＴによるＲＣＡ（Ｒｏｗ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）方式を用いて、各行および各列についてそれぞれ変換することで２次元ＤＣＴを行う。すなわち、８×８ピクセルブロックの各列を縦方向に個別に１次元ＤＣＴ変換し、さらにその変換値を横方向に１次元ＤＣＴ変換することで、最終的に８×８ピクセルブロックについての２次元ＤＣＴを行う。図５では、ブロック５２０は、８×８ピクセルブロックを縦方向に１次元ＤＣＴ変換して生成した値ａａないし値ｈｈを示しており、ブロック５３０は、ブロック５２０の１次元ＤＣＴ変換された値ａａないし値ｈｈを、さらに横方向に１次元ＤＣＴ変換して、最終的に２次元ＤＣＴ変換した値ＡＡないしＨＨを示している。一方、変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７についての予測係数ＩＩないしＰＰは、ピクセル係数ｉないしピクセル係数ｐから前記方式と同様に、ピクセル係数ｉないしピクセル係数ｐを横方向に８回複写して８×８ピクセルブロックを生成し、生成したピクセルブロックに対して各行および各列をそれぞれ１次元ＤＣＴ変換して、変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７についての予測係数ＩＩないし予測係数ＰＰを生成する。１次元ＤＣＴ式は、次の数２の通りである。ただしC(u)は数３に従うものとする。
【００１７】
【数２】
2006033846.tif 000004
【００１８】
【数３】
2006033846.tif 000005
【００１９】
図６は、図３のＤＣＴ変換係数予測装置により生成した予測係数と変換係数との相関係数を示す。この予測係数と変換係数との相関係数は、前記した数式１に基づいて計算する。ここで、図２に示されている従来の変換係数予測方式によって得られる変換係数と変換係数についての予測係数との相関係数よりも、図３に示されている本実施形態に係るＤＣＴ変換係数予測装置によって生成した変換係数と変換係数についての予測係数との相関係数のほうが更に高いことが分かる。
【００２０】
図７は、本発明の他の実施形態に係るＤＣＴ変換係数予測装置の機能ブロック図を示したものである。図７に示したＤＣＴ変換係数予測装置は、イメージ分割部３１０、第１ＤＣＴ変換部３２０、メモリ部７３０、候補予測係数生成部７４０、予測係数生成部７５０、選択部７６０および予測値生成部３５０を備える。図３を参照しつつ、図３における本発明の実施形態と同様に、イメージ分割部３１０は、映像イメージを所定サイズのピクセルブロックに分割し、第１ＤＣＴ変換部３２０は、このピクセルブロックをＤＣＴ変換する。また、メモリ部７３０は、映像イメージについてのピクセルブロックと複数の予測モードとを保存する。ここで、図７における本発明に係る他の実施形態では、候補予測係数生成部７４０を備えており、この候補予測係数生成部７４０は、ブロック生成部７４２および第２ＤＣＴ変換部７４４から成る。ブロック生成部７４２は、図３における本実施形態に係るブロック生成部３４２と同じく、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とを利用して、ＤＣＴブロックに対応するサイズのピクセルブロックを生成する。第２ＤＣＴ変換部７４４では、この生成したピクセルブロックをそれぞれＲＣＡ方式でＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての候補予測係数を生成する。予測係数生成部７５０は、前記の候補予測係数から所定の予測モードに対応する予測係数を生成する。さらに、選択部７６０では、メモリ部７３０に保存している複数の予測モードのうち、予測係数の生成に使用する所定の予測モードを選択し、予測値生成部３５０では、選択の予測モードにより生成した予測係数と、予測しようとする変換係数との差を生成し、この生成された予測係数と予測しようとする変換係数との差を用いて、予測しようとする変換係数についての予測値を生成する。
【００２１】
図８Ａは、候補予測係数を生成するために使用するピクセルブロックの行と列とを示す。図８Ａでは、ブロック８１０、ブロック８２０、ブロック８３０およびブロック８４０は、ピクセルブロックであり、ブロック８５０はＤＣＴブロックであるが、ピクセルブロック８１０ないしピクセルブロック８４０は、空間領域でこのＤＣＴブロック８５０と隣接している。ＤＣＴブロック８５０の変換係数１ないし変換係数８についての符号予測係数を生成するために、ピクセルブロック８２０のピクセル係数ａないしピクセル係数ｈ、ピクセルブロック８１０のｑ、およびピクセルブロック８３０のｒが用いられる。一方、ＤＣＴブロック８５０の変換係数１、変換係数９、変換係数１７、変換係数２５、変換係数３３、変換係数４１、変換係数４９および変換係数５７についての候補予測係数を生成するために、ピクセルブロック８４０のピクセル係数ｉないしピクセル係数ｐ、およびピクセルブロック８１０のピクセル係数ｑが用いられる。一方、図８Ｂは、これらのピクセル係数を図５で説明した方式に従って、図８Ａのピクセル係数をＤＣＴ変換して生成した候補予測係数を示したものである。ここで、候補予測係数ＱＱは、以前に変換ブロックについての予測係数を生成する時に保存した値であり、ＲＲは、変換係数を予測しようとするＤＣＴブロックの右上で隣接するピクセルブロックのピクセル係数を数（２）を用いて生成した値である。
【００２２】
次に、図９Ａおよび図９Ｂは、図７のＤＣＴ変換係数予測装置で使用する予測モードを示したものであり、８×８サイズブロックに使用可能な予測モードを示している。まず、Ｖ０モードは、予測しようとする変換係数の直上にある候補予測係数を利用するモード、Ｖ−１モードは、予測しようとする変換係数の直上の候補予測係数から左方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード、Ｖ＋１モードは、予測しようとする変換係数の直上の候補予測係数から右方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード、Ｖ−１／２モードは、予測しようとする変換係数の直上の候補予測係数から左方向へ１／２係数分だけへ移動した候補予測係数を利用するモード、Ｖ＋１／２モードは、予測しようとする変換係数の直上の候補予測係数から右方向へ１／２係数分だけへ移動した候補予測係数を利用するモード、ｈ０モードは、予測しようとする変換係数の隣接の候補予測係数を利用するモード、ｈ−１モードは、予測しようとする変換係数の隣接の候補予測係数から上方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード、ｈ＋１モードは、予測しようとする変換係数の隣接の候補予測係数から下方向へ１係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード、ｈ−１／２モードは、予測しようとする変換係数の隣接の候補予測係数から上方向へ１／２係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード、ｈ＋１／２モードは、予測しようとする変換係数の隣接の候補予測係数から下方向へ１／２係数分だけ移動した候補予測係数を利用するモード、およびＮｏ  Ｐｒｅｄモードは、予測しようとする変換係数自体を予測値として使用する、すなわち、予測しようとする変換係数自体をコーディングするモードである。ｈ＋１モードおよびｈ＋１／２モードにおいて使用不可の予測係数については、そのすぐ上の予測係数値を代用する。これらの複数の予測モードのうち、所定の予測モードを用いて、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する。好ましくは、選択部７６０を通じて、これらの複数の予測モードの中から少なくとも一つの予測モードを選択するか、あるいは、これらの複数の予測モードの中から最も相関度の高い予測モードを選択して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する。図９Ａおよび図９Ｂは、候補予測係数を１係数または１／２係数分だけ移動させて、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する予測モードを示したものであるが、本発明は、これに限定されることなく、所定数の候補予測係数分だけ移動させて、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成することも可能である。
【００２３】
図１０は、図３の変換係数予測装置で行われる変換係数予測方法を示したフローチャートであって、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するステップ（Ｓ１０１０ないしＳ１０４０）、および予測しようとする変換係数についての予測値を生成するステップ（Ｓ１０５０）から構成される。図１０を参照して、本実施形態に係る変換係数予測方法では、まず、入力する映像イメージを所定サイズのピクセルブロックに分割し、このピクセルブロックをそれぞれＤＣＴ変換する（Ｓ１０１０）。ＤＣＴブロックの予測しようとする変換係数に隣接したピクセルブロックのうち、予測しようとする変換係数に隣接するピクセルブロックの行と列とを抽出し（Ｓ１０２０）、抽出されたピクセルブロックの行と列についてそれぞれ縦方向と横方向とに複写して、ＤＣＴブロックのサイズに対応するピクセルブロックを生成する（Ｓ１０３０）。このピクセルブロックの行を縦方向に複写して生成したピクセルブロックを、数式２によって縦方向にＤＣＴ変換し、縦方向にＤＣＴ変換した値をさらに横方向にＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する。一方、ピクセルブロックの列を横方向に複写して生成したピクセルブロックは、数式２によって横方向にＤＣＴ変換し、前記横方向にＤＣＴ変換した値を、さらに縦方向にＤＣＴ変換して、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成する（Ｓ１０４０）。そして、予測しようとする変換係数と予測係数との差を計算して、予測しようとする変換係数についての予測値を生成する（Ｓ１０５０）。
【００２４】
図１１は、図７の変換係数予測装置で行われる変換係数予測方法を示すフローチャートであって、候補予測係数を生成するステップ（Ｓ１１００ないしＳ１１４０）、所定の予測モードによって予測係数を生成するステップ（Ｓ１１５０およびＳ１１６０）、および変換係数についての予測値を生成するステップ（Ｓ１１７０）から構成される。図１１を参照して、本実施形態に係る変換係数予測方法は、図１１のステップＳ１１００ないしステップＳ１１４０は、図１０のステップＳ１０１０ないしステップＳ１０４０と同じである。但し、図１０のステップＳ１０４０では、予測しようとする変換係数についての予測係数を生成するのに対し、図１１のステップＳ１１４０では、予測しようとする変換係数についての候補予測係数を生成する。この生成した候補予測係数から所定の予測モードによって予測係数を生成する（Ｓ１１６０）。前記予測モードの選択は、複数の予測モードからいずれか１つをユーザが選択するか、または予測しようとする変換係数との相関度が最も高い予測モードを選択することが可能である（Ｓ１１５０）。所定の予測モードを通じて生成した予測係数と、予測しようとする変換係数との差を用いて、予測しようとする変換係数についての予測値を生成する（Ｓ１１７０）。
【００２５】
一方、前記の本実施形態は、コンピュータにより実行可能なプログラムを用いることで実施可能であって、コンピュータ可読記録媒体を利用してプログラムを動作させる汎用ディジタルコンピュータにより実現可能である。
このコンピュータ可読記録媒体は、磁気保存媒体（例えば、ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）のような保存媒体、あるいはインターネットなどの通信で用いる搬送波（キャリアウェーブ）を利用した遠隔保存が可能な保存媒体を含む。
【００２６】
以上は、図を参照しながら実施形態にしたがって説明したものであって、本発明の実施形態の一例を示したに過ぎない。したがって、当業者ならば、特許請求の範囲において定義された本発明の精神および範囲から逸脱しない限りにおいて、上記から多様な変更およびこの他の均等な実施形態が可能であることは理解に難くない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、映像信号に関連した技術分野に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のＤＣＴ変換係数予測方式を示す図である。
【図２】従来のＤＣＴ変換係数予測方式による、変換係数についての予測係数と変換係数との間の相関係数を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるＤＣＴ変換係数予測装置の機能ブロック図である。
【図４】予測係数を生成するために使用するピクセルブロックの所定の行と列とを示す図である。
【図５】図４のピクセルブロックの行と列とを使用して生成した予測係数を示す図である。
【図６】図３のＤＣＴ変換係数予測装置により生成した予測係数と変換係数との相関係数を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係わるＤＣＴ変換係数予測装置の機能ブロック図である。
【図８Ａ】候補予測係数を生成するために使用するピクセルブロックの所定の行と列とを示す図である。
【図８Ｂ】前記ピクセルブロックの行と列とにより生成した候補予測係数を示す図ある。
【図９Ａ】図７のＤＣＴ変換係数予測装置で使用する予測モードを示す図である。
【図９Ｂ】図７のＤＣＴ変換係数予測装置で使用する予測モードを示す図である。
【図１０】図３の変換係数予測装置で行われる変換係数予測方法を示すフローチャートである。
【図１１】図７の変換係数予測装置で行われる変換係数予測方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
３１０  イメージ分割部
３２０  第１ＤＣＴ変換部
３３０  メモリ部
３４０  予測係数生成部
３４２  ブロック生成部
３４４  第２ＤＣＴ変換部
３５０  予測値生成部
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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